DE102008052950A1

DE102008052950A1 - Spritzgießmaschine

Info

Publication number: DE102008052950A1
Application number: DE200810052950
Authority: DE
Inventors: Georg Steinbichler
Original assignee: Engel Austria GmbH
Current assignee: Engel Austria GmbH
Priority date: 2007-10-23
Filing date: 2008-10-23
Publication date: 2009-04-30
Also published as: AT506017A1; AT10896U1

Abstract

Spritzgießmaschine mit einer entlang einer ersten Richtung (13) verfahrbaren Formaufspannplatte (5) und einer weiteren Formaufspannplatte (4), wobei zwischen den Formaufspannplatten (4, 5) eine Form (11, 12) aufgespannt ist und wobei zumindest ein eine Kavität mitbildender Teil (11) der Form (11, 12) während des Einspritzens von Schmelze in die Kavität entlang einer zumindest annähernd rechtwinklig zur ersten Richtung (13) verlaufenden zweiten Richtung verfahrbar ist, wobei die erste Richtung (13) vertikal verläuft.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spritzgießmaschine mit einer entlang einer ersten Richtung verfahrbaren Formaufspannplatte und einer weiteren Formaufspannplatte, wobei zwischen den Formaufspannplatten eine Form aufgespannt ist und wobei zumindest ein eine Kavität mitbildender Teil der Form während des Einspritzens von Schmelze in die Kavität entlang einer zumindest annähernd rechtwinklig zur ersten Richtung verlaufenden zweiten Richtung verfahrbar ist.
Eine derartige Spritzgießmaschine ist beispielsweise in der mit „Weltneuheit für das Spritzgießen technischer Teile: ENGEL auf der K 2007" betitelten Pressemitteilung vom September 2007 offenbart. Die Verschiebbarkeit zumindest eines Teils der die Kavität bildenden Form in einer Richtung zumindest annähernd rechtwinklig zur ersten Richtung gestattet ein Spritzgussverfahren, bei welchem die formgebende Kavität während des Einspritzens der Schmelze quer (d. h. rechtwinklig) zur ersten Richtung verschoben wird. Das entsprechende freie Kavitätsvolumen wird kontinuierlich und gleichzeitig schonend von der einströmenden Schmelze gefüllt. Im Bauteil bildet sich dabei ein Druckprofil aus, das eine definierte Schmelzeverdichtung gewährleistet und gleichzeitig für den notwendigen Nachdruck sorgt. Die Abformung von Strukturen und die Vermeidung von Einfallstellen werden so sichergestellt.
Beispielsweise kann in der Form ein als Verschiebeschlitten ausgebildeten Formeinsatz verfahrbar angeordnet sein, welcher den bereits gebildeten Bereich der Kavität aus der Form herausführt. Der Verschiebeschlitten kann beispielsweise mittels eines Servomotors angetrieben werden.
Die WO 2006/045720 A1 beschreibt eine gattungsgemäße Spritzgießmaschine, wobei allerdings nur der Aufbau der Form im Detail dargestellt und beschrieben ist. Nähere Angaben zur Orientierungsrichtung, in welcher der verschiebbare Teil der Form verschoben wird, finden sich nicht.
Aufgabe der Erfindung ist es eine konkrete Ausführung einer Spritzgießmaschine bereitzustellen, welche sich zur Durchführung des eingangs beschriebenen Verfahrens eignet.
Diese Aufgabe wird durch eine Spritzgießmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Dadurch, dass der zu verfahrende Teil der Form in einer zur ersten (vertikalen) Richtung rechtwinklig verlaufenden zweiten Richtung, also in einer horizontalen Ebene verfahrbar angeordnet ist, muss beim Verfahren nur die Massenträgheit des zu verfahrenden Teils der Form überwunden werden. Dies gestattet den Einsatz kleinerer Motoren und eine genauere Prozessführung. Das Gewicht des zu verfahrenden Teils der Form wird nämlich durch die Abstützkräfte der tragenden Teile der Spritzgießmaschine kompensiert. Weiters wirkt die Schwerkraft in der Querrichtung zur Längserstreckung des länglichen Kunststoffformlings. Diese Vorteile kompensieren den offensichtlichen Nachteil, dass eine erfindungsgemäße Spritzgießmaschine eine relativ große Breite aufweist.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind einzeln bzw. in Kombination in den abhängigen Ansprüchen definiert.
So ist es vor allem bei sehr großen Formen besonders vorteilhaft, wenn wenigstens ein sich in einer horizontalen Ebene rechtwinklig zur ersten Richtung erstreckender Ausleger vorgesehen ist, entlang welchem der verfahrbare Teil der Form verfahrbar gelagert ist.
Bei sehr langen zu spritzenden Formteilen kann sogar an beiden Seiten der Spritzgießmaschine je ein Ausleger vorgesehen sein.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass zumindest der Bereich zwischen den beiden Formaufspannplatten frei von Holmen ist. Besonders bevorzugt ist dabei die Spritzgießmaschine als holmlose Spritzgießmaschine ausgebildet. Besonders die Kombination dieser Maßnahme mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen realisiert die erfindungsgemäßen Vorteile in höchstem Maße, weil durch das Fehlen schließseitiger Holme viel Platz für das Verfahren des verfahrbaren Teils der Form quer zur Maschinenlängsachse in der horizontalen Ebene zur Verfügung steht.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass eine zumindest abschnittsweise parallel zur ersten Richtung verlaufende Führung bereit gestellt wird, an welcher sich der wenigstens eine Ausleger abstützt. Dies erhöht die Stabilität des bzw. der Ausleger und gestattet ein sicheres Verfahren des bzw. der Ausleger parallel zur vertikalen ersten Richtung.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der wenigstens eine Ausleger an der verfahrbaren Formaufspannplatte befestigt ist und so gemeinsam mit dieser bewegt werden kann.
Der verfahrbare Teil der Form kann bei allen Ausführungsformen entweder vollständig in einer Formhälfte angeordnet sein oder sich auf beide Formhälften erstrecken. Weiters können in beiden Formhälften gesondert verfahrbare Teile vorgesehen sein. Es kann vorgesehen sein, dass nur ein Teil einer Formhälfte (z. B. ein Formeinsatz) verfahrbar gelagert ist. Alternativ kann die gesamte Formhälfte verfahrbar gelagert sein.
Eine Variante der Erfindung bezieht sich auf eine Spritzgießmaschine mit wenigstens einer entlang einer ersten Richtung verfahrbaren Formaufspannplatte und einer weiteren Formaufspannplatte, wobei zwischen den Formaufspannplatten eine Form aufgespannt ist und wobei zumindest ein eine Kavität mitbildender Teil der Form während des Einspritzens von Schmelze in die Kavität entlang einer zumindest annähernd rechtwinklig zur ersten Richtung verlaufenden zweiten Richtung verfahrbar ist Zur Sicherstellung einer ausreichenden Klemmung der Formhälften ist dabei vorgesehen, dass zusätzlich zu den Formaufspannplatten ein weiterer Klemmmechanismus zur Zuhaltung der die Form bildenden Formhälften vorgesehen ist.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betrieb einer Spritzgießmaschine nach einem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele, wobei zumindest ein die Kavität mitbildender Teil der Form während des Einspritzens von Schmelze in die Kavität zumindest annähernd rechtwinklig zur ersten Richtung entlang einer zweiten Richtung verfahren wird, wobei die erste Richtung vertikal verläuft.
Schutz wird auch begehrt für eine Steuerung für eine Spritzgießmaschine nach einem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele, mit einem elektronischen Speicher und Signalabgabemittel zum Steuern von Aktuatoren der Spritzgießmaschine (zum Beispiel Antriebseinheiten und dergleichen), wobei im elektronischen Speicher Datensätze abgelegt sind, nach denen die Aktuatoren über die Signalabgabemittel steuerbar sind, wobei die Datensätze im Betrieb das Verfahren zumindest eines die Kavität mitbildenden Teiles der Form während des Einspritzens von Schmelze in die Kavität entlang einer zumindest annähernd rechtwinklig zur ersten Richtung verlaufenden zweiten Richtung bewirken, wobei die erste Richtung vertikal verläuft. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen zu den oben stehend beschriebenen Varianten der Erfindung sind in den entsprechenden abhängigen Ansprüchen definiert.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich an Hand der Figuren sowie der dazugehörigen Figurenbeschreibung. Dabei zeigen:
1 eine Frontansicht einer Schließeinheit einer erfindungsgemäßen Spritzgießmaschine nach einem ersten Ausführungsbeispiel,
2 eine schematische Seitenansicht auf die in 1 obere Formaufspannplatte samt Form,
3 eine Draufsicht auf die ortsfeste Formaufspannplatte,
4 eine Frontansicht einer Schließeinheit einer erfindungsgemäßen Spritzgießmaschine nach einem zweiten Ausführungsbeispiel,
5 eine schematische Seitenansicht auf die in 4 obere Formaufspannplatte samt Form,
6 eine Draufsicht auf die ortsfeste Formaufspannplatte,
7 eine Seitenansicht auf eine modifizierte Schließeinheit für die in den vorstehenden Figuren gezeigte Spritzgießmaschine mit einem weiteren Klemmmechanismus für die Formhälften,
8 eine Abwandlung der in 7 dargestellten Schließeinheit und
9a, 9b ein Detail der in den 7 und 8 dargestellten Anordnung in einer Detailansicht sowie einem Querschnitt.
1 zeigt eine Schließeinheit 1 eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Spritzgießmaschine. Die Schließeinheit 1 weist in diesem Ausführungsbeispiel einen hydraulischen Schließmechanismus auf, über welchen die bewegbare Formaufspannplatte 5 in Richtung der ersten Richtung 13 (also vertikal) auf eine feststehende Formaufspannplatte 4 hin bzw. von dieser bewegbar ist. Die weiteren Details der restlichen Spritzgießmaschine sind gemäß dem Stand der Technik ausgebildet und müssen daher nicht näher beschrieben werden. Ganz allgemein kann es sich um eine Vertikal-Spritzgießmaschine handeln.
Die bewegbare Formaufspannplatte 5 ist entlang einer Führungsschiene 3 mittels eines Gleitschuhs 10 verschiebbar. Die Führungsschiene 3 ist an einem vertikalen Ständer 2 befestigt.
Beim Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 3 ist auf beiden Seiten der Spritzgießmaschine 1 jeweils ein sich quer zur ersten Richtung 13 erstreckender Ausleger 6 (siehe 2) vorgesehen. Diese Ausleger sind in 1 nicht dargestellt, würden jedoch in die Blattebene hinein bzw. aus dieser heraus verlaufen.
Beide Ausleger 6 sind mit der bewegbaren Formaufspannplatte 5 verbunden und können gemeinsam mit dieser durch den Schließmechanismus entlang der ersten Richtung 13 bewegt werden. Die Ausleger 6 könnten dabei an vertikalen Führungen bewegbar gelagert sein, was jedoch in den Figuren nicht dargestellt ist. Diese vertikalen Führungen könnten parallel zur Führungsschiene 3 der bewegbaren Formaufspannplatte 5 am vertikalen Ständer 2 befestigt sein.
Die Ausleger 6 sind gemeinsam mit der bewegbaren Formaufspannplatte 5 und der Form 11, 12 in 2 dargestellt. Zu beachten ist, dass die in 2 nicht dargestellte feststehende Formaufspannplatte 4 mit der Formhälfte 12 verbunden ist. Die in 1 gezeigte Anordnung kopfüber dargestellt. An beiden Auslegern 6 sind Gleitschuhe 9 entlang Führungsschienen 7 bewegbar gelagert, wobei an diesen Gleitschuhen 9 der verfahrbare Teil 11 der Form 11, 12 befestigt wird. Über einen in den Figuren nicht dargestellten Servomotor erfolgt das Verfahren des verfahrbaren Teils 11 der Form 11, 12 entlang der Ausleger 6. In diesem Ausführungsbeispiel ist die gesamte aus der bewegbaren Formaufspannplatte 5 angeordnete Formhälfte als verfahrbarer Teil 11 ausgebildet.
Das zweite Ausführungsbeispiel nach den 4 bis 6 unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 3 nur durch die Anordnung zweier Holme 8, welche die bewegbare Formaufspannplatte 5 durchsetzen und mit der feststehenden Formaufspannplatte 4 verbunden sind.
In den 2 und 5 wurde die feststehende Formaufspannplatte 4, an welcher die Formhälfte 12 befestigt ist, nicht dargestellt.
Die 7 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Variation der in den vorstehenden Figuren gezeigten Schließeinheit der erfindungsgemäßen Spritzgießmaschine 1. Zusätzlich zu den Formaufspannplatten 4, 5 ist hier ein weiterer Klemmmechanismus 14 zur Zuhaltung der die Form 11, 12 bildenden Formhälften vorgesehen. Dieser zusätzliche Klemmmechanismus 14 beruht auf der Überlegung, dass es durch das Herausbewegen des mitunter sehr lang ausgebildeten bewegbaren Teiles 11 allein durch die Klemmkraft der Formaufspannplatten 4, 5 nicht zwingend sichergestellt ist, dass die Formhälften 11, 12 ausreichend zugehalten werden. Diese Ausführungsform stellt also sicher, dass auch außerhalb des eigentlichen Schließbereiches zwischen den Formaufspannplatten 4, 5 eine ausreichende Zuhaltung der Formhälften 11, 12 gegeben ist. Diese Maßnahme kann unabhängig von der Bewegungsrichtung des wenigstens einen bewegbaren Teils 11 vorgesehen sein.
Im gezeigten konkreten Ausführungsbeispiel ist der weitere Klemmmechanismus 14 in Form eines Klemmrahmens 15, 16 ausgebildet, dessen beide Klemmbügel 15 bzw. 16 durch einen Klemmmechanismus (hier: Spannkeilmechanismus 17) miteinander verklemmbar sind. Der Spannkeilmechanismus 17 weist einen Spannkeil 18 auf, welcher in fluchtend anordenbare Öffnungen der Klemmbügel 15 bzw. 16 eingeführt werden kann und eine Verklemmen der Klemmbügel 15 bzw. 16 bewirkt. Das Vor- und Zurückbewegen des Spannkeiles 18 kann in an sich bekannter Weise, beispielsweise durch einen hydraulischen Antrieb, erfolgen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind der besseren Kraftausübung halber zwei Spannkeilmechanismen 17 vorgesehen.
Beim Öffnen bzw. Schließen der Form 11, 12 (bei nicht in die Öffnung der Klemmbügel 15 bzw. 16 eingeführtem Spannkeil 18) werden die beiden Klemmbügel 15 bzw. 16 voneinander weg- bzw. aufeinander zubewegt.
Beim in der 7 gezeigten Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, dass an beiden Formhälften 11, 12 Teile der verfahrbaren Kavität angeordnet sind, die während des Einspritzens von Schmelze aus dem Bereich zwischen den Formaufspannplatten 4, 5 herausbewegt werden können. Deshalb sind in diesem Ausführungsbeispiel zwei Ausleger 6 vorgesehen, an welchen sich die verfahrbaren Teile 11, 12 abstützen können. Zusätzlich stützen sich hier auch die den Klemmrahmen 15, 16 bildenden Klemmbügel 15 bzw. 16 an diesen Auslegern 6 ab. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der eine Klemmbügel 15 fest mit der Formhälfte 11 verbunden und kann gemeinsam mit dieser bewegt werden. Der andere Klemmbügel 16 ist fest mit der Formhälfte 12 verbunden und kann gemeinsam mit dieser bewegt werden.
Ist demgegenüber vorgesehen, dass nur ein Teil 11 der Form 11, 12 als verfahrbarer Teil 11 ausgebildet ist (8) stützt sich der Klemmbügel 15 an diesem verfahrbaren Teil 11 ab und kann gemeinsam mit diesem beim Öffnen und Schließen der Form 11, 12 und entlang des Auslegers 6 relativ zum feststehenden Teil 12 der Form 11, 12 verschoben werden. Der andere Klemmbügel 16 ist außerhalb des Bereichs zwischen den Formaufspannplatten 4, 5 am feststehenden Teil 12 befestigt und wartet darauf, dass der Klemmbügel 15 mit dem verfahrbaren Teil 11 so zu ihm hinbewegt wird, dass die Öffnungen fluchten und der bzw. die Spannkeil(e) 18 in den Öffnungen verspannt werden kann bzw. können.
Der Spannkeilmechanismus 17 ist in einer Detailansicht des Spannkeils 18 in den 9a und 9b dargestellt. Die 9b stellt dabei einen Querschnitt entlang der Linie A-A der 9a dar.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- WO 2006/045720 A1 [0004]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- „Weltneuheit für das Spritzgießen technischer Teile: ENGEL auf der K 2007" betitelten Pressemitteilung vom September 2007 [0002]

Claims

Spritzgießmaschine mit einer entlang einer ersten Richtung (13) verfahrbaren Formaufspannplatte (5) und einer weiteren Formaufspannplatte (4), wobei zwischen den Formaufspannplatten (4, 5) eine Form (11, 12) aufgespannt ist und wobei zumindest ein eine Kavität mitbildender Teil (11) der Form (11, 12) während des Einspritzens von Schmelze in die Kavität entlang einer zumindest annähernd rechtwinklig zur ersten Richtung (13) verlaufenden zweiten Richtung verfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Richtung (13) vertikal verläuft.
Spritzgießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein sich in einer horizontalen Ebene rechtwinklig zur ersten Richtung (13) erstreckender Ausleger (6) vorgesehen ist, entlang welchem der verfahrbare Teil (11) der Form (11, 12) verfahrbar gelagert ist.
Spritzgießmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an beiden Seiten der Spritzgießmaschine je ein Ausleger (6) vorgesehen ist.
Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Bereich zwischen den beiden Formaufspannplatten (4, 5) frei von Holmen ist.
Spritzgießmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzgießmaschine eine holmlose Spritzgießmaschine ist.
Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine zumindest abschnittsweise parallel zur ersten Richtung (13) verlaufende Führung vorgesehen ist, an welcher sich der wenigstens eine Ausleger (6) abstützt.
Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Ausleger (6) an der verfahrbaren Formaufspannplatte (5) befestigt ist.
Spritzgießmaschine mit wenigstens einer entlang einer ersten Richtung (13) verfahrbaren Formaufspannplatte (5) und einer weiteren Formaufspannplatte (4), wobei zwischen den Formaufspannplatten (4, 5) eine Form (11, 12) aufgespannt ist und wobei zumindest ein eine Kavität mitbildender Teil (11) der Form (11, 12) während des Einspritzens von Schmelze in die Kavität entlang einer zumindest annähernd rechtwinklig zur ersten Richtung (13) verlaufenden zweiten Richtung verfahrbar ist, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu den Formaufspannplatten (4, 5) ein weiterer Klemmmechanismus (14) zur Zuhaltung der die Form (11, 12) bildenden Formhälften vorgesehen ist.
Spritzgießmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Klemmmechanismus (14) als durch Spannkeile (18) verspannbarer Klemmrahmen (15, 16) ausgebildet ist.
Spritzgießmaschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des weiteren Klemmmechanismus (14) fest mit dem wenigstens einen verfahrbaren Teil (11) der Form (11, 12) verbunden und gemeinsam mit diesem verfahrbar ist.
Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich wenigsten ein Teil des weiteren Klemmmechanismus (14) am wenigstens einen Ausleger (6) abstützt.
Verfahren zum Betrieb einer Spritzgießmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei zumindest ein die Kavität mitbildender Teil (11) der Form (11, 12) während des Einspritzens von Schmelze in die Kavität zumindest annähernd rechtwinklig zur ersten Richtung (13) entlang einer zweiten Richtung verfahren wird, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Richtung (13) vertikal verläuft.
Steuerung für eine Spritzgießmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, mit einem elektronischen Speicher und Signalabgabemittel zum Steuern von Aktuatoren der Spritzgießmaschine (1), wobei im elektronischen Speicher Datensätze abgelegt sind, nach denen die Aktuatoren über die Signalabgabemittel steuerbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Datensätze im Betrieb das Verfahren zumindest eines die Kavität mitbildenden Teiles (11) der Form (11, 12) während des Einspritzens von Schmelze in die Kavität entlang einer zumindest annähernd rechtwinklig zur ersten Richtung (13) verlaufenden zweiten Richtung bewirken, wobei die erste Richtung (13) veritkal verläuft.