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Die
Erfindung betrifft eine Spritzgießmaschine zur Herstellung von
Kunststoffteilen, mit einer Formschließeinheit, mit Führungsholmen
und daran geführten
und/oder fixierten, sich gegenüberliegenden
Formaufspannplatten, die wahlweise aufeinander zu und voneinander
weg bewegbar sind, an denen zwei Werkzeughälften eines Spritzgießwerkzeugs
ausrichtbar und in ihrer Ausrichtlage festspannbar sind, und mit
einem Werkzeugwechselsystem, bestehend aus einer Transportvorrichtung
zum Überführen des
Spritzgießwerkzeugs
in einen Spannraum der Spritzgießmaschine und mit Schnellspannvorrichtungen
zum Auf- und Abspannen des Spritzgießwerkzeugs.
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Schnellwechsel-
und/oder Schnellspannvorrichtungen für Spritzgießwerkzeuge von Spritzgießmaschinen
dieser Art sind bereits bekannt und beispielsweise in der
DE 32 15 567 C2 sowie
in der DE-OS 32 20 911 offenbart.
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Bei
der Benutzung solcher Schnellwechsel- und/oder Schnellspannvorrichtungen
in Spritzgießmaschinen
muss sichergestellt sein, dass für
den Ein- und Ausbau des jeweiligen Spritzgießwerkzeugs dessen beide Werkzeughälften im
geschlossenen Zustand fest gegeneinander verriegelt oder miteinander
gekuppelt sind, weil sonst eine ordnungsgemäße Funktion und ein problemloser
Austausch des Spritzgießwerkzeugs
in Frage gestellt ist. Die beiden Werkzeughälften eines Spritzgießwerkzeugs
sind daher durch besondere Kupplungselemente z.B. in Form von Schwenk-
oder Stecklaschen gegeneinander verriegelbar. Nach dem Einbau und
vor dem Ausbau des Spritzgießwerkzeugs
müssen
diese Kupplungselemente jeweils aus- bzw. eingerückt werden, damit einerseits
beim Betrieb der Spritzgießmaschine
die beiden Werkzeughälften
wahlweise zum Öffnen
des Spritzgießwerkzeugs
auseinander gefahren oder zum Schließen desselben zusammengefahren
werden können,
während
andererseits für
den Austausch des Spritzgießwerkzeugs
dessen beide Werkzeughälften
miteinander in Verbindung bleiben.
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Es
hat sich jedoch gezeigt, dass die Arbeitsweise der bekannten Schnellwechsel-
bzw. Schnellspannvorrichtungen durch die beim Austausch des Spritzgießwerkzeugs
noch notwendigen manuellen Eingriffe beeinträchtigt wird, weil hieraus eine
Verlängerung
der Werkzeugwechselzeiten und dementsprechend auch der Stillstandszeiten
für die
Spritzgießmaschine
resultiert. Alle Eingriffe im Spannraum der Spritzgießmaschine,
insbesondere das Ausrichten des Spritzgießwerkzeugs an der düsenseitigen Aufspannplatte,
sowie dessen Aufheizung auf Arbeitstemperatur reduzieren den Nutzungsgrad
der Maschine deutlich.
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Es
ist der Zweck der Erfindung, die Stillstandszeiten der Spritzgießmaschine
beim Werkzeugwechsel zu verkürzen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spritzgießmaschine
mit einer Schnellwechselvorrichtung und/oder Schnellspannvorrichtung
für Spritzgießwerkzeuge
vorzuschlagen, bei welcher die Adaptierung des Spritzgießwerkzeugs
an die Einspritzdüse
der Spritzgießmaschine
innerhalb kurzer Zeit erfolgt, so dass die Rüstzeiten beim Werkzeugwechsel
reduziert sind.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Spritzgießmaschine
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen
sind den Unteransprüchen
zu entnehmen.
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Das
Werkzeugwechselsystem der erfindungsgemäßen Spritzgießmaschine
weist mindestens eine bewegbare Formaufspannplatte auf, die von
einer Rüstposition
zum Aufspannen des Spritzgießwerkzeugs,
in eine Arbeitsposition zum Adaptieren des Spritzgießwerkzeugs
an eine Einspritzdüse der
Spritzgießmaschine
verschiebbar und zum Abspannen zurück verschiebbar ist. Vorzugsweise
ist die Rüstposition
der Formaufspannplatte außerhalb eines
Spannraumes der Spritzgießmaschine
vorgesehen, wodurch eine bessere Zugänglichkeit erreicht wird. Die
Formaufspannplatte ist vorteilhafterweise mit einer Vielzahl von
Gewindebohrungen versehen, die in der Arbeitsposition konzentrisch
zur Mittelachse der Einspritzdüse
der Spritzgießmaschine
angeordnet sind, so dass unterschiedlich große Spritzgießwerkzeuge
daran aufnehmbar, ausrichtbar und festspannbar sind.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Formaufspannplatte in einem
Führungsgestell
in Art eines Schlittens bewegbar geführt, so dass die Formaufspannplatte
und ein daran befestigtes Spritzgießwerkzeug ohne großen Kraftaufwand
ausgerichtet und zwischen der Rüstposition
und der Arbeitsposition hin und her geschoben werden können. Das
Führungsgestell
ist auf Stützen
am Maschinenfuß befestigt,
wobei jedoch auch eine Befestigung an der Raumdecke oder am Fußboden möglich ist.
Zweckmäßigerweise
ist das Führungsgestell
der Formaufspannplatte zwischen den Führungsholmen einer Formschließeinheit
angeordnet und ragt mit seinen Enden beidseitig aus dem Aufspannraum
der Spritzgießmaschine
heraus. So ist es möglich,
die Formaufspannplatte bzw. das daran fixierte Spritzgießwerkzeug
nach zwei sich gegenüberliegenden
Seiten der Schließeinheit
zu verschieben. Dies hat den Vorteil, dass zwei unterschiedliche
Rüstpositionen
möglich
sind.
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In
einer weiteren Ausgestaltung werden die Arbeitsposition und die
beiden Rüstpositionen
der Formaufspannplatte durch Anschläge am Führungsgestell festgelegt. Zweckmäßigerweise
ist die Formaufspannplatte in der Rüst- bzw. in der Arbeitsposition
am Führungsgestell
und/oder an der Schließeinheit über Befestigungsmittel
arretierbar, so dass ein ungewolltes Verschieben aus der jeweiligen
Position sicher verhindert wird.
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Vorzugsweise
ist das Führungsgestell
auf der Einspritzdüsenseite
der Spritzgießmaschine
angeordnet, wobei die Formaufspannplatte horizontal verschiebbar
gelagert ist. In der Formaufspannplatte sind in einer weiteren vorteilhaften
Ausgestaltung zwei nebeneinander angeordnete Werkzeugaufnahmen zum
Spannen von Spritzgießwerkzeugen
vorgesehen. Die beiden Werkzeugaufnahmen können identisch oder auch unterschiedlich
ausgestaltet sein, wobei deren Mittelachse auf der Höhe der Mittelachse
der Einspritzdüse
der Spritzgießmaschine liegen.
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Erfindungsgemäß sind die
beiden Werkzeugaufnahmen so zueinander beabstandet, dass sich in
den Vorzugsstellungen jeweils eine Werkzeugaufnahme in Arbeitsposition
und eine zweite Werkzeugaufnahme in einer der beiden Rüstpositionen
befindet. Durch diese vorteilhafte Ausführungsform wird erreicht, dass
ein zu rüstendes
Spritzgießwerkzeug
auch während
des Betriebs der Spritzgießmaschine
auf die Formaufspannplatte aufgespannt, dort ausgerichtet und festgespannt
werden kann. Nach Abstellen der Spritzgießmaschine erfolgt der Werkzeugwechsel
bei geschlossenem Spritzgießwerkzeug,
nach Trennung von der auswerferseitigen Aufspannplatte und Abkopplung
der Zuleitungen, durch Verschieben der Formaufspannplatte von einer Endlage
in die andere Endlage. Vor der erneuten Inbetriebnahme des jetzt
in Arbeitsstellung befindlichen Spritzgießwerkzeugs müssen nur
noch die gelösten
Verbindungen wieder hergestellt werden. Somit wird eine wesentliche
Zeiteinsparung bei der Stillstandszeit der Spritzgießmaschine
erreicht, da das Aufspannen des neuen Spritzgießwerkzeugs und das Abspannen
des alten Spritzgießwerkzeugs
während
des Betriebs der Spritzgießmaschine
möglich ist.
Zudem kann das neu aufgespannte Spritzgießwerkzeug bereits in der Rüststellung
auf Arbeitstemperatur aufgeheizt werden.
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Die
Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
Stirnansicht eines Ausführungsbeispiels
eines Werkzeugwechselsystems einer erfindungsgemäßen Spritzgießmaschine;
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2 eine
Draufsicht auf das erfindungsgemäße Werkzeugwechselsystem
gemäß 1 nach dem
Aufrüsten
eines zweiten Spritzgießwerkzeugs; und
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3 eine
Draufsicht auf das Werkzeugwechselsystem gemäß 2 nach dem
Werkzeugwechsel.
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Das
in den Zeichnungen dargestellte erfindungsgemäße Werkzeugwechselsystem 20 ist
in eine Formschließeinheit 1 einer
nicht dargestellten Spritzgießmaschine
integriert. In 1 ist eine Formschließeinheit 1 der
Spritzgießmaschine
schematisch dargestellt. Die Formschließeinheit 1 ist auf
einen Maschinenfuß der
Spritzgießmaschine
aufgesetzt. Sie weist vier im Querschnitt runde Stangen auf, die
als Führungsholme 2, 2', 2'', 2''' zur Ausrichtung
und relativ verschiebbaren Führung
einer Aufspannplatte 4 gegenüber einer Aufspannplatte 3 dienen,
wobei zwischen die beiden Aufspannplatten 3 und 4 der
Spritzgießmaschine
ein Spritzgießwerkzeug 17, 18 eingesetzt
wird. Vor der Aufspannplatte 3 ist das Werkzeugwechselsystem 20 angeordnet. Es
besteht aus einer Formaufspannplatte 5 mit zwei Werkzeugaufnahmen 12, 13 und
einem Führungsgestell 21,
in dem die Formaufspannplatte 5 parallel zur Aufspannplatte 3 horizontal
verschiebbar gelagert ist. Dabei läuft die Formaufspannplatte 5 in
zwei horizontalen Führungsschienen 7 und 8,
die einen Spannraum 19 der Formschließeinheit 1 durchqueren.
Als Spannraum 19 wird der Raum zwischen den Führungsholmen 2, 2', 2'' und 2''' und den Aufspannplatten 3 und 4 bezeichnet.
Die Führungsschienen 7, 8 ragen
auf beiden Seiten aus dem Spannraum 19 hervor. Das Führungsgestell 21 ist
mit zwei Stützen 6, 6' am Maschinenfuß befestigt.
Die beiden Werkzeugaufnahmen 12, 13 sind horizontal
nebeneinander angeordnet und weisen eine Vielzahl von Gewindebohrungen 11 auf, über die
die Spritzgießwerkzeuge 17, 18 an
der Formaufspannplatte 5 fixiert werden. Die Gewindebohrungen 11 sind
konzentrisch um Düsenaufnahmebohrungen 14, 15 der
beiden Werkzeugaufnahmen 12, 13 angeordnet. Die
Düsenaufnahmebohrungen 14, 15 sind
fluchtend mit der Mittelachse einer Einspritzdüse 16 der Spritzgießmaschine
angeordnet. Die Werkzeugaufnahme 12, im Weiteren als linke
Werkzeugaufnahme bezeichnet, befindet sich in der Arbeitsposition
im Spannraum 19, wobei die Einspritzdüse 16 mit der Düsenaufnahmebohrung 14 fluchtet.
Die zweite Werkzeugaufnahme 13 befindet sich in der dargestellten
Stellung der Formaufspannplatte 5 rechts außerhalb
des Spannraumes 19. Sie ist somit leicht und gefahrlos
zugänglich,
wodurch auch bei einer im Betrieb befindlichen Spritzgießmaschine
das Aufspannen eines Spritzgießwerkzeugs 17, 18 ermöglicht ist.
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Die
Positionierung der Formaufspannplatte 5 in dieser ersten
Vorzugsstellung erfolgt über
zwei, an den Führungsschienen 7, 8 befestigten
Anschläge 10, 10', die an der
rechten Seitenfläche
der Formaufspannplatte 5 anliegen. Durch Verschieben der Formaufspannplatte 5 nach
links in eine zweite Vorzugstellung, die durch Anschläge 9, 9' bestimmt ist, fluchtet
die Düsenaufnahmebohrung 15 der
Werkzeugaufnahme 13, die im Weiteren als rechte Werkzeugaufnahme
bezeichnet wird, mit der Einspritzdüse 16 der Spritzgießmaschine.
In der ersten und in der zweiten Vorzugsstellung ist die Formaufspannplatte 5 mit
nicht dargestellten Befestigungselementen an der Aufspannplatte 3 arretierbar.
Dabei kann die Formaufspannplatte 5 derart mit Spiel von
den Führungsschienen 7 und 8 geführt sein,
dass sie zum Arretieren in eine nicht dargestellte Zentriereinrichtung
der Aufspannplatte 3 gezogen wird. Hierdurch wird die Konzentrizität der Spritzgießwerkzeuge 17, 18 zur
Einspritzdüse 16 gewährt.
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Wie
in 2 dargestellt, besteht das eingesetzte Spritzgießwerkzeug 17 bzw. 18 aus
zwei Werkzeughälften 17', 17'' bzw. 18', 18'',
zwischen denen die eigentliche Formkammer gebildet wird. Auf der
Formaufspannplatte 5 sind in der linken Werkzeugaufnahme 13 das
Spritzgießwerkzeug 17 und
in der rechten Werkzeugaufnahme 12 das Spritzgießwerkzeug 18 aufgespannt
und mit nicht dargestellten Spannelementen in den Gewindebohrungen 11 befestigt.
In jedem Fall ist es wichtig, dass die beiden Spritzgießformhälften 17', 17'' bzw. 18', 18'' für den Werkzeugwechsel
in einer Schließlage
der Spritzgießwerkzeuge 17, 18 gegeneinander
verriegelt werden. Nach dem Verschieben des Spritzgießwerkzeugs 18 in
seine Arbeitsposition, wie in 2 dargestellt,
wird die Aufspannplatte 4 an die Werkzeughälfte 18'' angedrückt und die Werkzeughälfte 18'' an der Aufspannplatte 4 fixiert.
Anschließend
wird die Verriegelung zwischen den beiden Werkzeughälften 18' und 18'' gelöst, so dass die beiden Werkzeughälften 18' und 18'' wahlweise zum Öffnen des Spritzgießwerkzeugs 18 auseinander
gefahren oder zum Schließen
desselben zusammengefahren werden können. Das Spritzwerkzeug 17 befindet
sich jetzt in seiner Rüststellung
außerhalb
des Spannraums 19 der Formschließeinheit 1. In dieser
Stellung kann das Spritzgießwerkzeug 17 abgerüstet werden.
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3 ist ähnlich der 2,
jedoch befindet sich die Formaufspannplatte 5 an den rechten
Anschlägen 10, 10' des Führungsgestells 21.
Somit befindet sich das Spritzgießwerkzeug 17 in seiner
Arbeitsposition und das Spritzgießwerkzeug 18 in der Rüstposition.
Das Spritzgießwerkzeug 18 ist
außerhalb
des Aufspannraums 19 der Spritzgießmaschine, das heißt, es ist
eben aufgespannt worden oder kann abgespannt werden.