AT520325B1

AT520325B1 - Formgebungsmaschine

Info

Publication number: AT520325B1
Application number: ATA50189/2018A
Authority: AT
Inventors: Eppich Stephan
Original assignee: Engel Austria Gmbh
Priority date: 2018-03-07
Filing date: 2018-03-07
Publication date: 2019-03-15
Also published as: DE102019105681B4; DE102019105681A1; AT520325A4; US11141895B2; US20190275718A1

Abstract

Formgebungsmaschine mit - einer feststehenden ersten Formaufspannplatte (2), - einer zur ersten Formaufspannplatte (2) beweglichen zweiten Formaufspannplatte (3), - wenigstens einem rohrförmigen Schnorchel (5), wobei der wenigstens eine Schnorchel (5) fest an der zweiten Formaufspannplatte (3) befestigt ist, - einer Einspritzeinheit (6) zum Plastifizieren und Einspritzen einer Formmasse (7), wobei wenigstens ein Anschlag (8) vorgesehen ist, der so ausgebildet ist, dass die Einspritzeinheit (6) im geöffneten Zustand der Schließeinheit (9) gegen den wenigstens einen Anschlag (8) verspannbar ist und dass die Einspritzeinheit (6) in einem geschlossenen Zustand der Schließeinheit (9) durch Krafteinwirkung des wenigstens einen Schnorchels (5) auf die Einspritzeinheit (6) von dem wenigstens einen Anschlag (8) freigestellt ist.

Description

Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Formgebungsmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Betreiben einer Formgebungsmaschine.

[0002] Unter Formgebungsmaschinen können Spritzgießmaschinen, Spritzpressen, Pressen und dergleichen verstanden werden.

[0003] Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, bei Formgebungsmaschinen mit einer ersten feststehenden Formaufspannplatte und einer zweiten zur ersten Formaufspannplatte beweglichen Formaufspannplatte eine Formmasse über die zweite bewegliche Formaufspannplatte einem Formwerkzeug zuzuführen, wobei das Formwerkzeug zwischen der ersten und der zweiten Formaufspannplatte befestigt ist. In der Regel ist die Einspritzeinheit zum Plastifizieren und Einspritzen einer Formmasse an einer von der zweiten Formaufspannplatte wegweisenden Seite der ersten Formaufspannplatte vorgesehen. Wird aber ein Einspritzen von der zweiten Formaufspannplatte her gewünscht (beispielsweise weil die zweite Formaufspannplatte eine Mittelplatte ist), wird ein rohrförmiger Schnorchel verwendet, um die plastifizierte, einzuspritzende Formmasse von der Einspritzeinheit zu der zweiten Formaufspannplatte zu leiten. Dieser rohrförmige Schnorchel ist zumeist fest an der zweiten Formaufspannplatte befestigt.

[0004] Solche aus dem Stand der Technik bekannten Systeme, bei denen über eine bewegliche Formaufspannplatte eine Formmasse zugeführt wird, werden bei sogenannten Etagenwerkzeugen oder auch Werkzeuge mit mehreren Trennebenen genannt, eingesetzt. Ein Etagenwerkzeug besteht üblicherweise aus mehreren Werkzeugteilen, nämlich: - einem Formwerkzeugteil, welches auf der feststehenden, ersten Formaufspannplatte einer Formgebungsmaschine befestigt ist, - einem Formwerkzeugteil, welches auf einer beweglichen weiteren Formaufspannplatte befestigt ist, und - einer oder mehrerer Formaufspannplatten, welche an einer beweglichen zweiten Formaufspannplatte befestigt sind, wobei die zweite Formaufspannplatte üblicherweise zwischen der ersten und der weiteren Formaufspannplatte angeordnet ist und oft auch als Mittelplatte bezeichnet wird.

[0005] Um bei solchen Etagenwerkzeugen die plastifizierte, einzuspritzende Formmasse zu einer Mittelplatte - im Folgenden als zweite Formaufspannplatte bezeichnet - zu leiten, wird ein rohrförmiger Schnorchel verwendet, welcher an der zweiten Formaufspannplatte befestigt ist. Dieser Schnorchel leitet die plastifizierte, einzuspritzende Formmasse von einer Einspritzeinheit zu der Mittelplatte, welche Mittelplatte die Formmasse an die Formwerkzeugteile, welche an der Mittelplatte befestigt sind, weiterleitet.

[0006] Ein solches Etagenwerkzeug (auch Werkzeug mit mehreren Trennebenen genannt) ist beispielsweise durch die DE 10 2005 047995 B4 bekannt, wobei diese Schrift ein Verfahren beschreibt, um mit einem Etagenwerkzeug ein Prägeverfahren durchzuführen.

[0007] Um dünnwandige Formteile besser füllen zu können bei verbesserten Orientierungs- und Eigenspannungseigenschaften der Formteile und/oder um komplizierte Einspritz- und Nachdrucksvorgänge bei der Herstellung von dickwandigen Formteilen zu erreichen und/oder um weitgehend von Eigenspannungen befreite Formteile herzustellen, kann es erforderlich sein, mit einem Etagenwerkzeug ein sogenanntes Spritzprägen auszuführen, oft in diesem Zusammenhang auch nur als Prägen bezeichnet. Das Prägen ist in verschiedenen Ausführungsformen aus dem Stand der Technik bekannt und braucht daher an dieser Stelle nicht näher beschrieben werden. Beim Spritzprägen mit Etagenwerkzeugen kommt es darauf an, dass beispielsweise eine Düse der Einspritzeinheit am Schnorchel angepresst ist, um dem Schnorchel eine plastifizierte Formmasse zuzuführen, obwohl sich der Schnorchel noch während der Prägebewegung in Richtung der Einspritzeinheit verschiebt. Die Anpresskraft auf den Schnorchel sollte während des Prägevorganges möglichst gleichbleibend wirken. Bei einer zu großen Belastung des Schnorchels könnte dieser beschädigt werden oder die zweite Formaufspannplatte (an welcher der Schnorchel angeordnet ist) des Etagenwerkzeuges könnte eine Lageabweichung erfahren. Zur Lösung dieser Aufgabe sind aus dem Stand der Technik verschiedene Möglichkeiten bekannt.

[0008] Eine erste aus dem Stand der Technik bekannte Ausführungsvariante sieht vor, dass die Einspritzeinheit an dem Schnorchel vor Durchführung des Prägehubes durch ein Federelement vorgespannt wird. Während des Prägehubes wird nun der Schnorchel weiter in Richtung der Einspritzeinheit bewegt, wodurch die Einspritzeinheit von der feststehenden ersten Formaufspannplatte durch den Schnorchel weggedrückt wird, wobei diese Relativbewegung zwischen Einspritzeinheit und feststehender ersten Formaufspannplatte durch das Federelement kompensiert wird, indem das Federelement weiter gespannt wird. Durch dieses weitere Spannen des Federelementes wird die Einspritzeinheit weiterhin am Schnorchel gehalten. Bei einem Öffnen der Schließeinheit wird der Schnorchel nun von der Einspritzeinheit wegbewegt, wodurch das Federelement entspannt wird. Nachteilig daran ist, dass bei jedem Formgebungszyklus der Formgebungsmaschine das genannte Federelement vollständig entlastet wird, was eine negative Auswirkung auf die Lebensdauer des Federelementes hat.

[0009] Ein weiterer Nachteil bei dem vollständigen Entspannen des Federelementes liegt darin, dass beim Schließen des Werkzeuges das Werkzeug üblicherweise zunächst mit einer hohen Schließgeschwindigkeit geschlossen wird und kurz vor Aufsetzen der einzelnen Formwerkzeugteile diese Schließbewegung kontinuierlich verringert wird bis die Formwerkzeugteile aufeinander aufsetzen oder nur noch mit dem vorgesehenen Prägespalt zueinander positioniert sind. Wenn nun der Schnorchel mit einer höheren Antriebsgeschwindigkeit an die Einspritzeinheit bewegt wird, entsteht kontinuierlich bei jedem Schließen der Formgebungsmaschine ein Schlag, was sich ebenfalls negativ auf die Lebensdauer der Bauteile auswirkt und gegebenenfalls zu einer Verformung dieser führt. Um dies zu vermeiden musste die Geschwindigkeit der zweiten Formaufspannplatte zusammen mit dem Schnorchel früher verringert werden, was die Zykluszeit verlängern würde.

[0010] Eine weitere Ausführungsvariante ist durch die DE 10 2015 112508 A1 gezeigt. Diese beschreibt das Vorsehen eines teleskopierbaren Bereiches des Schnorchels oder einer Düse einer Einspritzeinheit. So kann dieser teleskopierbare Bereich des Schnorchels oder der Düse durch ein Federelement gegen das jeweilige Gegenstück vorgespannt werden. Bei Ausführen des Prägehubes kann der teleskopierbare Bereich ineinander verschoben werden bzw. das Federelement weiter gespannt werden, um die Kompensation des Prägehubes durchzuführen. Durch eine solche Ausgestaltung ist es möglich, die Einspritzeinheit fest am Maschinenrahmen der Formgebungsmaschine vorzusehen, anders ausgedrückt die Einspritzeinheit mit einem fest definierten Abstand zur feststehenden ersten Formaufspannplatte zu befestigen. Nachteilig daran ist jedoch, dass die Düse oder der Schnorchel mit Formmasse gefüllt ist, während sie den Prägehub kompensieren. Dies bedeutet, dass der teleskopierbare Bereich durch den Prägehub ineinander verschoben wird und somit das Volumen des rohrförmigen, teleskopierbaren Bereiches verkleinert wird, wodurch die darin befindliche Formmasse entweder ausgeschoben wird (was im Einsatz jedoch nicht möglich ist, da die durch die Formwerkzeugteile ausgebildete Kavität bereits vollständig gefüllt sind und ein Rückfluss in die Einspritzeinheit nicht möglich ist) oder die Formmasse mit einem zusätzlichen Druck beaufschlagt wird. Diese wesentliche Erhöhung des Druckes der Formmasse stellt die Konstrukteure wiederum vor die Aufgabe, die Bauteile bezüglich eines ungewollten Austrittes der Formmasse abzudichten, was hinsichtlich des entstehenden hohen Druckes nicht trivial lösbar ist.

[0011] Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Formgebungsmaschine und/oder ein Verfahren zum Betreiben einer Formgebungsmaschine anzugeben, die eine vereinfachte und/oder weniger umständliche Konstruktion haben und/oder erlauben.

[0012] Diese Aufgabe wird durch eine Formgebungsmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einem Verfahren zum Betreiben einer Formgebungsmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprü chen definiert.

[0013] Erfindungsgemäß ist wenigstens ein Anschlag vorgesehen, der so ausgebildet ist, dass die Einspritzeinheit im geöffneten Zustand der Schließeinheit gegen den wenigstens einen Anschlag verspannt ist und dass die Einspritzeinheit in einem geschlossenen Zustand der Schließeinheit durch Krafteinwirkung des wenigstens einen Schnorchels auf die Einspritzeinheit von dem wenigstens einen Anschlag freigestellt ist.

[0014] Unter einem geschlossenen Zustand der Schließeinheit ist ein Zustand zu verstehen, in dem ein Einspritzen einer Formmasse in ein Formwerkzeug, welches zwischen der ersten und der zweiten Formaufspannplatte befestigt ist, vorgenommen wird oder werden kann. Bei einem geschlossenen Zustand liegen die Formwerkzeugteile des Formwerkzeuges aneinander an oder weisen nur noch einen geringen Spalt zueinander auf, sodass beim Einspritzen von Formmasse in die durch die Formwerkzeugteile ausgebildete Kavität keinerlei Formmasse aus der Kavität durch den Spalt austreten kann. Bei einem nachfolgenden Prägeverfahren wird in bekannter Weise ein Prägespalt zwischen den Formwerkzeugteilen beim Einspritzen der Formmasse gehalten, welcher nach dem Einspritzen der Formmasse verringert oder auch geschlossen wird. Unter einem geöffneten Zustand der Formgebungsmaschine ist ein Zustand zu verstehen, bei welchem die erste und die zweite Formaufspannplatte zumindest so weit voneinander distanziert wurden, dass genügend Raum zwischen diesen, genauer gesagt zwischen den daran befestigten Formwerkzeugteilen entstanden ist, dass ein gefertigtes Produkt entfernt werden kann oder genügend Raum gebildet wird, um zwischen den Formaufspannplatten allfällige Arbeiten zu verrichten.

[0015] Durch eine solche erfindungsgemäße Ausgestaltung ist vorgesehen, dass stets eine Vorspannung der Einspritzeinheit besteht. Bei einem geöffneten Zustand der Schließeinheit wird diese Vorspannung gegenüber des wenigstens einen Anschlages ausgeübt und in einen geschlossenen Zustand der Schließeinheit ist diese Vorspannung gegenüber dem Schnorchel gegeben. Daraus folglich wird die Spannung der Einspritzeinheit nie zur Gänze abgebaut, wodurch die Vorspannung bewirkenden Elemente während eines Formgebungszyklus der Formgebungsmaschine nie zur Gänze entspannt werden, was wiederum die Lebensdauer dieser Verschleißteile markant erhöht.

[0016] Des Weiteren kann es vorgesehen sein, dass der Anschlag dermaßen ausgelegt ist, dass der Schnorchel bei einer Schließbewegung der Schließeinheit der Formgebungsmaschine die Einspritzeinheit vom wenigstens einen Anschlag mit einer geringen Vorschubbewegung (Geschwindigkeit) freistellt, welcher geringe Vorschubbewegung des rohrförmigen Schnorchels, welcher fest an der zweiten Formaufspannplatte befestigt ist, erst kurz vor Aufsetzen der Formwerkzeugteile oder kurz vor Erreichen des vorgesehenen Prägespaltes auftritt.

[0017] Vorzugsweise kann es vorgesehen sein, dass eine zur ersten oder zur zweiten Formaufspannplatte bewegliche weitere Formaufspannplatte vorgesehen ist. Besonders bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass die zweite Formaufspannplatte zwischen der ersten Formaufspannplatte und der weiteren Formaufspannplatte angeordnet ist. In einer solchen Ausgestaltung wird die bewegliche zweite Formaufspannplatte oft als Mittelplatte bezeichnet. Es ist durchaus auch denkbar, noch weitere bewegliche Formaufspannplatten vorzusehen und somit ein solches (auch Etagenwerkzeug genanntes) Werkzeug beliebig zu erweitern.

[0018] Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass die Einspritzeinheit durch Kraftbeaufschlagung mittels wenigstens eines Federelementes vorgespannt ist. Dabei kann das wenigstens eine Federelement beispielsweise als mechanisches und/oder hydraulisches Federelement ausgeführt sein. Beispielhafte Ausführungsvarianten für ein solches Federelement wären demnach entweder eine mechanische Spiral- oder Blattfeder oder ein hydraulischer Druckspeicher.

[0019] Es kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Anschlag an der ersten Formaufspannplatte ausgebildet ist. Dabei ist es durchaus denkbar, dass der wenigstens eine Anschlag stabförmig an einer von der zweiten Formaufspannplatte abgewandten Seite der ersten Formaufspannplatte ausgebildet ist. In einer dementsprechend ausgeführten beispielhaften

Ausführungsvariante kann es dabei vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Anschlag mehrteilig - vorzugsweise zweiteilig - ausgebildet ist, wobei eine Länge des wenigstens einen Anschlages durch eine Relativbewegung der mehreren Teile zueinander veränderbar ist. So ist es beispielsweise möglich, dass die mehreren Teile durch eine Schraubverbindung miteinander befestigt sind, wobei ein relatives Drehen eines der mehreren Teile zu einer Verlängerung oder Verkürzung des Anschlages führt. Diese Maßnahmen ergeben jeweils für sich oder auch in Summe eine besonders einfache Möglichkeit für eine Konstruktion.

[0020] Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Einspritzeinheit mittels einer Antriebseinheit - vorzugsweise eines Spindelantriebs - relativ zur ersten Formaufspannplatte bewegbar ist. Jedoch sind auch andere Antriebseinheiten, welche aus dem Stand der Technik bekannt sind, durchaus denkbar, wie beispielsweise Linearmotoren oder fluidmechanische Antriebe. Es kann vorgesehen sein, dass mittels der Antriebseinheit der Einspritzeinheit das wenigstens eine Federelement mit einer Kraft beaufschlagbar ist.

[0021] Die Einspritzeinheit kann vorzugsweise durch eine axial und drehbar bewegbare Plastifizierschnecke ausgeführt sein, wobei die Plastifizierschnecke in einem Plastifizierzylinder angeordnet ist. In einer bevorzugten Ausführungsvariante kann es dabei vorgesehen sein, dass die Einspritzeinheit im geöffneten Zustand der Schließeinheit direkt oder indirekt mit dem Plastifizierzylinder gegen den wenigstens einen Anschlag verspannbar ist. Jedoch sind auch andere Ausgestaltungen durchaus denkbar, wie beispielsweise ein axial bewegbarer Einspritz- und Plastifizierzylinder.

[0022] Es kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Einspritzeinheit wenigstens eine Einspritzdüse aufweist, wobei die wenigstens eine Einspritzdüse gegen den wenigstens einen Schnorchel verspannbar ist.

[0023] Es kann auch vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Schnorchel in eine Öffnung der ersten Formaufspannplatte hineinragt. Jedoch ist es auch durchaus denkbar, dass die Plastifiziereinheit durch eine Öffnung der ersten Formaufspannplatte ragt oder sich der Schnorchel und die Plastifiziereinheit in einer Öffnung der ersten Formaufspannplatte kontaktieren. Auch eine Anordnung parallel zur Maschinenachse und/oder außerhalb der Formgebungsmaschine ist prinzipiell denkbar.

[0024] Schutz wird auch begehrt für ein Verfahren zum Betreiben einer Formgebungsmaschine, wobei - eine Einspritzeinheit in einem geöffneten Zustand der Schließeinheit gegen wenigstens einen Anschlag verspannt wird, - die Schließeinheit durch Verfahren einer zweiten Formaufspannplatte in Richtung der ersten Formaufspannplatte geschlossen wird, - die Einspritzeinheit beim Schließen der Schließeinheit durch Krafteinwirkung wenigstens eines an der zweiten Formaufspannplatte angeordneten rohrförmigen Schnorchels auf die Einspritzeinheit von dem wenigstens einen Anschlag abgehoben wird.

[0025] Vorzugsweise kann dabei vorgesehen sein, dass beim Schließen der Schließeinheit wenigstens ein an der zweiten Formaufspannplatte angeordneter rohrförmiger Schnorchel in eine Öffnung der ersten Formaufspannplatte eingeführt wird.

[0026] Es kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass bei einem Öffnen der Schließeinheit die zweite Formaufspannplatte zusammen mit dem wenigstens einen Schnorchel in eine von der ersten Formaufspannplatte wegweisende Richtung bewegt wird, wodurch die vorgespannte vom wenigstens einen Anschlag abgehobene Einspritzeinheit in Richtung erster Formaufspannplatte bewegt wird bis die Einspritzeinheit den wenigstens einen Anschlag kontaktiert.

[0027] Es kann vorgesehen sein, dass in einem Formzyklus der Formgebungsmaschine, ausgehend von einem geöffneten Zustand der Schließeinheit, - die zweite Formaufspannplatte in Richtung der ersten Formaufspannplatte mittels der Schließeinheit geschlossen wird und - Formmasse bei geschlossener Schließeinheit mittels der Einspritzeinheit über den an der zweiten Formaufspannplatte angeordneten wenigstens einen Schnorchel ein an der ersten und an der zweiten Formaufspannplatte angeordnetes Formwerkzeug geleitet wird.

[0028] Dabei ist es durchaus möglich, dass mittels des wenigstens einen Schnorchels Formmasse direkt an ein Formwerkzeug geleitet wird oder mittels eines Heißkanalsystems weitere-geleitet wird.

[0029] Vorzugsweise kann es auch vorgesehen sein, dass mittels der Schließeinheit vor Zufuhr von plastifizierter Formmasse ein an der zweiten Formaufspannplatte angeordnetes Formwerkzeugteil mit einem Prägespalt zu einem an der ersten Formaufspannplatte angeordneten Formwerkzeugteil positioniert wird. Besonders bevorzugt kann dabei vorgesehen sein, dass eine Breite des Prägespaltes zwischen 1,6 mm und 0,2 mm, vorzugsweise zwischen 1,2 mm und 0,6 mm und besonders bevorzugt zwischen 0,9 mm und 0,7 mm, gewählt wird.

[0030] In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann es vorgesehen sein, dass die zweite Formaufspannplatte nach Zufuhr von plastifizierter Formmasse durch die Schließeinheit in Richtung der ersten Formaufspannplatte bewegt wird, vorzugsweise bis das an der zweiten Formaufspannplatte angeordnete Formwerkzeugteil an einem an der ersten Formaufspannplatte angeordnetem Formwerkzeugteil anliegt. Ein solcher Vorgang ist unter anderem auch als Prägen oder Spritzprägen bekannt.

[0031] In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens kann es vorgesehen sein, dass vorab wenigstens ein an einer von der zweiten Formaufspannplatte wegweisenden Seite der ersten Formaufspannplatte angeordneter Anschlag eingestellt wird, umfassend folgende Verfahrensschritte: - Schließen der Schließeinheit bis zu einem Anliegen eines an der zweiten Formaufspannplatte angeordneten Formwerkzeugteiles an einem an der ersten Formaufspannplatte angeordneten Formwerkzeugteiles, vorzugsweise unter Beaufschlagung einer Schließkraft, - Einstellen eines Spaltmaßes zwischen dem wenigstens einen Anschlag und der Einspritzeinheit bei Anliegen der Formwerkzeugteile indem die Länge des wenigstens einen Anschlages verändert wird, - Öffnen der Schließeinheit.

[0032] Besonders bevorzugt kann dabei vorgesehen sein, dass das Spaltmaß bis zu 0,4 mm, vorzugsweise zwischen 0,1 mm und 0,3 mm, besonders bevorzugt 0,2 mm - vorzugsweise zuzüglich eines vorgesehenen Prägespaltes - beträgt.

[0033] Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele im Folgenden näher erläutert. Dabei zeigen: [0034] Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Formgebungsmaschine, [0035] Fig. 2a-2c das Adjustieren eines Anschlags des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1, [0036] Fig. 3a-3d einen Formzyklus des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1, [0037] Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Formgebungsmaschine und [0038] Fig. 5a-5c das Adjustieren eines Anschlages des Ausführungsbeispiels aus Fig. 4.

[0039] Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Formgebungsmaschine 1. Diese Formgebungsmaschine 1 weist eine Schließeinheit 9 auf (welche mittels eines nicht dargestellten Antriebs angetrieben werden kann) und eine Einspritzeinheit 6. Die feststehende erste Formaufspannplatte 2 ist dabei mit dem Maschinen rahm en (ebenfalls hier aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt) fest verbunden. An der feststehenden ersten

Formaufspannplatte 2 ist ein Formwerkzeugteil 15 befestigt, dessen Gegenstück - das Formwerkzeugteil 16 - an einer beweglichen zweiten Formaufspannplatte 3 befestigt ist. Des Weiteren ist an der zweiten Formaufspannplatte 3 ein weiteres Formwerkzeugteil 19 befestigt, dessen Gegenstück - das Formwerkzeugteil 20 - an einer weiteren Formaufspannplatte 4 befestigt ist. An der zweiten Formaufspannplatte 3 ist ein Schnorchel 5 vorgesehen, welcher mit der zweiten Formaufspannplatte 3 fest verbunden ist. Über diesen Schnorchel 5 kann in späterer Folge eine plastifizierte Formmasse 7 kommend von einer Einspritzeinheit 6 der zweiten Formaufspannplatte 3 zugeführt werden, welche über innere Leitungen die plastifizierte Formmasse 7 an die Formwerkzeugteile 16, 19 weiterleiten kann.

[0040] Der Schnorchel 5 ragt mit seinem freien Ende in eine Öffnung 14 der ersten Formaufspannplatte 2. An der vom Formwerkzeugteil 15 abgewandten Seite der ersten Formaufspannplatte 2 sind in diesem Ausführungsbeispiel zwei Anschläge 8 vorgesehen.

[0041] Die Einspritzeinheit 6 verfügt in diesem Ausführungsbeispiel über eine Antriebseinheit 11, welche als Spindelantrieb ausgeführt ist. Dieser Spindelantrieb ist über das Federelement 10 mit der ersten Formaufspannplatte 2 befestigt. Des Weiteren weist die Einspritzeinheit 6 einen Plastifizierzylinder 12 auf, welcher mittels einer Einspritzdüse 13 mit dem Schnorchel 5 in Verbindung bringbar ist.

[0042] Die Figuren 2a bis 2c zeigen eine Adjustierung eines Anschlages des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1. Dabei wird zunächst in einem ersten Verfahrensschritt (durch Fig. 2a gezeigt) die Schließeinheit 9 bis zu einem Anliegen eines an der zweiten Formaufspannplatte 3 angeordneten Formwerkzeugs 16 an einem an der ersten Formaufspannplatte 2 angeordneten Formwerkzeugs 15 und bis zu einem Anliegen eines an der weiteren Formaufspannplatte 4 angeordneten Formwerkzeugteils 20 an einem an der zweiten Formaufspannplatte 3 angeordneten Formwerkzeugteils 19 geschlossen, wie in der Fig. 2a gezeigt. Außerdem kann eine Schließkraft aufgebaut werden, wie sie beispielsweise am Ende eines Prägeverfahrens vorliegen kann. Es ist gut zu erkennen, indem die Formwerkzeugteile 20, 19 sowie die Formwerkzeugteile 16, 15 aneinander anliegen. Die Einspritzeinheit 6 befindet sich jedoch immer noch in einem kontaktlosen Zustand zu der ersten Formaufspannplatte 2, wobei das Federelement 10 gelöst und ohne Vorspannung vorliegt.

[0043] In einem zweiten Verfahrensschritt (siehe Fig. 2b) wird nun die Einspritzeinheit 6 mittels ihrer Antriebseinheit 11 in Richtung der ersten Formaufspannplatte 2 verfahren bis die Einspritzeinheit 6 mit ihrer Einspritzdüse 13 am Schnorchel 5 anliegt und das Federelement 10 bis zu einem vorbestimmten Wert gespannt ist. Anschließend werden die Anschläge 8 mit einem Spaltmaß 18 zu der Einspritzeinheit 6 ausgerichtet. Die Anschläge 8 sind dabei in diesem Ausführungsbeispiel in ihrer Länge variabel, indem sie zweiteilig ausgebildet sind. So können diese zweiteiligen Anschläge 8 ineinander verschraubt werden, um die Länge der Anschläge 8 einzustellen. Das Spaltmaß 18 ist in diesem Ausführungsbeispiel mit 1 mm gewählt, wobei sich das Spaltmaß 18 aus einem Sicherheitswert von 0,2 mm plus eines vorgesehenen Prägespaltes 17 von 0,8 mm für einen späteren Prägezyklus zusammensetzt.

[0044] In einem dritten Verfahrensschritt (siehe Fig. 2c) wird die Schließeinheit 9 wiederum geöffnet, wobei nun die Einspritzeinheit 6 an den voradjustierten Anschlägen 8 anliegt. Da durch das Öffnen der Schließeinheit 9 der Schnorchel 5 von der Einspritzdüse 13 wegbewegt wurde und somit die Einspritzeinheit 6 nicht mehr durch den Schnorchel 5 von den Anschlägen 8 abgehoben wird. Der Schnorchel 5 ist durch die Öffnungsbewegung der Schließeinheit 9, da dieser fest mit der zweiten Formaufspannplatte 3 verbunden ist, durch die Öffnung 14 der ersten Formaufspannplatte 2 von der Einspritzeinheit 6 wegbewegt worden. Mit der Öffnung der Schließeinheit 9 endet das Adjustierverfahren des ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Formgebungsmaschine 1 und der Formzyklus der Formgebungsmaschine 1 kann beginnen, welcher durch die Figuren 3a bis 3d gezeigt ist.

[0045] In einem ersten Schritt (wie in Fig. 3a gezeigt) wird dabei die Schließeinheit 9 der Formgebungsmaschine 1 geschlossen, bis die Formwerkzeugteile 19, 20 und die Formwerkzeugteile 15, 16 nur noch mit einem Prägespalt 17 zueinander beabstandet sind. In diesem konkreten

Ausführungsbeispiel ist dabei ein Prägespalt mit einer Größe von 0,8 mm vorgesehen. Durch das Schließen der Schließeinheit 9 wird der Schnorchel 5 durch die zweite Formaufspannplatte 3 an die Einspritzdüse 13 der Einspritzeinheit 6 heranbewegt und die Einspritzeinheit 6 durch die Krafteinwirkung des Schnorchels 5 auf die Einspritzdüse 13 von den Anschlägen 8 freigestellt.

[0046] Ein Schlag auf die Einspritzeinheit 6 wird dadurch vermieden, weil die Anschläge 8 die Einspritzeinheit 6 so positionieren, dass das Aufeinandertreffen der Einspritzdüse 13 und des Schnorchels 5 erst geschieht, wenn die Geschwindigkeit der zweiten Formaufspannplatte 3 bereits deutlich reduziert ist.

[0047] In einem nächsten Schritt (wie in Fig. 3b gezeigt) wird nun durch die Einspritzeinheit 6 plastifizierte Formmasse 7 eingespritzt, wobei die durch den Plastifizierzylinder 12 plastifizierte Formmasse 7 durch die Einspritzdüse 13 in den Schnorchel 5 eingespritzt wird, welcher Schnorchel 5 die Formmasse 7 zu der zweiten Formaufspannplatte 3 weiterleitet. Es ist ein Heißkanalsystem (nicht dargestellt) vorgesehen, welches die Formmasse 7 kommend vom Schnorchel 5 weiter an die Formwerkzeugteile 16, 19 leitet. Durch die Formwerkzeugteile 16, 19 wird nun die Formmasse 7 in die ausgebildeten Kavitäten zwischen den Formwerkzeugteilen 19, 20 und den Formwerkzeugteilen 15, 16 geleitet.

[0048] In einem nächsten Verfahrensschritt des Formzyklus der Formgebungsmaschine 1 (durch Fig. 3c dargestellt) wird nun durch die Schließeinheit 9 der Prägespalt 17 zwischen den Formwerkzeugteilen 19, 20 und der Prägespalt 17 zwischen den Formwerkzeugteilen 15, 16 geschlossen. Diese Relativbewegung (das Schließen des Prägespaltes 17 zwischen den Formwerkzeugteilen 15, 16) wird durch das Federelement 10 kompensiert, wodurch die Einspritzdüse 13 weiterhin an den Schnorchel 5 angepresst bleibt. Jedoch erhöht sich der Abstand zwischen den Anschlägen 8 und der Einspritzeinheit 6 von dem zuvor gewählten Sicherheitsabstand von 0,2 mm (zu sehen in Fig. 3a, 3b) zu einem Spalt von 1 mm, welcher sich durch das Schließen des Prägespaltes 17 von 0,8 mm und des Sicherheitsabstandes von 0,2 mm ergibt. Beim Schließen des Prägespaltes 17 der Schließeinheit 9 bleibt dabei das Volumen zwischen Formwerkzeugteilen 19, 16 und Einspritzeinheit 6 unverändert.

[0049] In einem letzten Schritt des Formzyklus wird nun die Schließeinheit 9 wieder geöffnet, um die produzierten Teile aus den Formwerkzeugen 15, 20 entfernen zu können. Dieser geöffnete Zustand der Schließeinheit 9 ist in Fig. 3d ersichtlich. Anschließend kann der Formzyklus wieder von vorne (Fig. 3a) starten.

[0050] Fig. 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Formgebungsmaschine 1. Der Aufbau der Formgebungsmaschine 1 ist im Wesentlichen ident zu dem des ersten Ausführungsbeispiels aus Fig. 1 mit der Ausnahme der Anordnung der Anschläge 8. In diesem Ausführungsbeispiel sind keine Anschläge 8 an einer vom Formwerkzeug 15 abgewandten Seite der ersten Formaufspannplatte 2 vorgesehen, sondern es ist ein Anschlag 8 an der Spindel der Antriebseinheit 11 der Einspritzeinheit 6 vorgesehen. Wie im Genauen dieser Anschlag ausgeführt sein kann, wird nun im Folgenden anhand der Figuren 5a bis 5c erläutert, wobei die Figuren 5a bis 5c das Adjustieren des Anschlages 8 dieses in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiels darstellen.

[0051] Hierfür wird zunächst die Schließeinheit 9 vollständig geschlossen bis zu einem Anliegen eines an der zweiten Formaufspannplatte 3 angeordneten Formwerkzeugteils 16 an einem an der ersten Formaufspannplatte 2 angeordneten Formwerkzeugteils 15 und einem Anliegen eines an der weiteren Formaufspannplatte 4 angeordneten Formwerkzeugteils 20 an einem an der zweiten Formaufspannplatte 3 angeordneten Formwerkzeugteils 19, wie durch die Fig. 5a gezeigt ist.

[0052] In einem zweiten Verfahrensschritt zum Adjustieren des Anschlags 8 (in Fig. 5b gezeigt) wird nun ein Spaltmaß 18 zwischen dem Anschlag 8 und der Einspritzeinheit 6 bei anliegenden der Formwerkzeugteile 15, 16 aneinander eingestellt, indem die Länge des wenigstens eines Anschlags 8 verändert wird. Im Genauen wird hier ein Spaltmaß 18 von 1,0 mm eingestellt, welches sich aus einem Sicherheitsabstand von 0,2 mm und einem Prägespalt 17 von 0,8 mm zusammensetzt.

[0053] In einem letzten Verfahrensschritt (zu sehen in Fig. 5c) zum Adjustieren des Anschlags 8 der Formgebungsmaschine 1 wird die Schließeinheit 9 wieder geöffnet, wobei nun die Schließeinheit 6 gegen den Anschlag 8 durch die Federelemente 10 vorgespannt ist.

[0054] Der eigentliche Formgebungszyklus kann analog zu den Figuren 3a bis 3d durchgeführt werden. BEZUGSZEICHENLISTE: 1 Formgebungsmaschine 2 erste Formaufspannplatte 3 zweite Formaufspannplatte 4 weitere Formaufspannplatte 5 Schnorchel 6 Einspritzeinheit 7 Formmasse 8 Anschlag 9 Schließeinheit 10 Federelement 11 Antriebseinheit 12 Plastifizierzylinder 13 Einspritzdüse 14 Öffnung 15 Formwerkzeugteil 16 Formwerkzeugteil 17 Prägespalt 18 Spaltmaß 19 Formwerkzeugteil 20 Formwerkzeugteil

Claims

Patentansprüche

1. Formgebungsmaschine mit - einer feststehenden ersten Formaufspannplatte (2), - einer zur ersten Formaufspannplatte (2) beweglichen zweiten Formaufspannplatte (3), - wenigstens einem rohrförmigen Schnorchel (5), wobei der wenigstens eine Schnorchel (5) fest an der zweiten Formaufspannplatte (3) befestigt ist, - einer Einspritzeinheit (6) zum Plastifizieren und Einspritzen einer Formmasse (7), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Anschlag (8) vorgesehen ist, der so ausgebildet ist, dass die Einspritzeinheit (6) im geöffneten Zustand der Schließeinheit (9) gegen den wenigstens einen Anschlag (8) verspannbar ist und dass die Einspritzeinheit (6) in einem geschlossenen Zustand der Schließeinheit (9) durch Krafteinwirkung des wenigstens einen Schnorchels (5) auf die Einspritzeinheit (6) von dem wenigstens einen Anschlag (8) freigestellt ist.

2. Formgebungsmaschine nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine zur ersten Formaufspannplatte (2) und/oder zur zweiten Formaufspannplatte (3) bewegliche weitere Formaufspannplatte (4) vorgesehen ist.

3. Formgebungsmaschine nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Formaufspannplatte (3) zwischen der ersten Formaufspannplatte (2) und der weiteren Formaufspannplatte (4) angeordnet ist.

4. Formgebungsmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzeinheit (6) durch Kraftbeaufschlagung mittels wenigstens eines Federelementes (10) vorgespannt ist.

5. Formgebungsmaschine nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Federelement (10) als mechanisches und/oder hydraulisches Federelement ausgeführt ist.

6. Formgebungsmaschine einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Anschlag (8) an der ersten Formaufspannplatte (2) ausgebildet ist.

7. Formgebungsmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Anschlag (8) stabförmig an einer von der zweiten Formaufspannplatte (3) abgewandten Seite der ersten Formaufspannplatte (2) ausgebildet ist.

8. Formgebungsmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Anschlag (8) mehrteilig - vorzugsweise zweiteilig -ausgebildet ist, wobei eine Länge des wenigstens einen Anschlages (8) durch eine Relativbewegung der mehreren Teile zueinander veränderbar ist.

9. Formgebungsmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzeinheit (6) mittels einer Antriebseinheit (11) - vorzugsweise eines Spindelantriebes - relativ zur ersten Formaufspannplatte (2) bewegbar ist.

10. Formgebungsmaschine nach Anspruch 4 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Federelement (10) mittels der Antriebseinheit (11) der Einspritzeinheit (6) mit einer Kraft beaufschlagbar ist.

11. Formgebungsmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzeinheit (6) durch eine axial und drehbar bewegbare Plastifizierschnecke ausgeführt ist, wobei die Plastifizierschnecke in einem Plastifizierzylinder (12) angeordnet ist.

12. Formgebungsmaschine nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzeinheit (6) im geöffneten Zustand der Schließeinheit (9) direkt oder indirekt mit dem Plastifizierzylinder (12) gegen den wenigstens einen Anschlag (8) verspannbar ist.

13. Formgebungsmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzeinheit (6) wenigstens eine Einspritzdüse (13) aufweist, wobei die wenigstens eine Einspritzdüse (13) gegen den wenigstens einen Schnorchel (5) verspannbar ist.

14. Formgebungsmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Schnorchel (5) in eine Öffnung (14) der ersten Formaufspannplatte (2) hinein ragt.

15. Verfahren zum Betreiben einer Formgebungsmaschine, wobei - eine Einspritzeinheit (6) in einem geöffneten Zustand der Schließeinheit (9) gegen wenigstens einen Anschlag (8) verspannt wird, - die Schließeinheit (9) durch Verfahren einer zweiten Formaufspannplatte (3) in Richtung der ersten Formaufspannplatte (2) geschlossen wird, - die Einspritzeinheit (6) beim Schließen der Schließeinheit (9), durch Krafteinwirkung wenigstens eines an der zweiten Formaufspannplatte (3) angeordneten rohrförmigen Schnorchels (5) auf die Einspritzeinheit (6) von dem wenigstens einen Anschlag (8) abgehoben wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei beim Schließen der Schließeinheit (9) wenigstens ein an der zweiten Formaufspannplatte (3) angeordneter rohrförmiger Schnorchel (5) in eine Öffnung (14) der ersten Formaufspannplatte (2) eingeführt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, wobei bei einem Öffnen der Schließeinheit (9) die zweite Formaufspannplatte (3) zusammen mit dem wenigstens einen Schnorchel (5) in eine von der ersten Formaufspannplatte (2) wegweisende Richtung bewegt wird, wodurch die vorgespannte, vom wenigstens einen Anschlag (8) abgehobene, Einspritzeinheit (6) in Richtung erster Formaufspannplatte (2) bewegt wird bis die Einspritzeinheit (6) den wenigstens einen Anschlag (8) kontaktiert.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei in einem Formzyklus der Formgebungsmaschine (1) ausgehend von einem geöffneten Zustand der Schließeinheit (9) - die zweite Formaufspannplatte (3) in Richtung der ersten Formaufspannplatte (2) mittels der Schließeinheit (9) geschlossen wird und - Formmasse (7) bei geschlossener Schließeinheit (9) mittels der Einspritzeinheit (6) über den an der zweiten Formaufspannplatte (3) angeordneten wenigstens einen Schnorchel (5) an ein an der ersten Formaufspannplatte (2) und an der zweiten Formaufspannplatte (3) angeordnetes Formwerkzeug (15, 16) geleitet wird.

19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei mittels der Schließeinheit, vor Zufuhr von plastifizierter Formmasse, ein an der zweiten Formaufspannplatte angeordnetes Formwerkzeugteil mit einem Prägespalt zu einem an der ersten Formaufspannplatte angeordneten Formwerkzeugteil positioniert wird.

20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei eine Breite des Prägespalts (17) zwischen 1,6 mm und 0,2 mm, vorzugsweise zwischen 1,2 mm und 0,6 mm und besonders bevorzugt zwischen 0,9 mm und 0,7 mm, gewählt wird.

21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, wobei nach Zufuhr von plastifizierter Formmasse (7) durch die Schließeinheit (9) die zweite Formaufspannplatte (3) in Richtung der ersten Formaufspannplatte (2) bewegt wird, vorzugsweise bis das an der zweiten Formaufspannplatte (3) angeordnete Formwerkzeugteil (16) an einem an der ersten Formaufspannplatte (2) angeordnetem Formwerkzeugteil (15) anliegt.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 21, wobei vorab wenigstens ein an einer von der zweiten Formaufspannplatte (3) wegweisenden Seite der ersten Formaufspannplatte (2) angeordneter Anschlag (8) eigestellt wird, umfassend folgende Verfahrensschritte: - Schließen der Schließeinheit (6) bis zu einem Anliegen eines an der zweiten Formaufspannplatte (3) angeordneten Formwerkzeugteiles (16) an einem an der ersten Formaufspannplatte (2) angeordnetem Formwerkzeugteiles (15), vorzugsweise unter Beaufschlagung einer Schließkraft, - Einstellen eines Spaltmaßes (18) zwischen dem wenigstens einen Anschlag (8) und der Einspritzeinheit (6), bei Anliegen der Formwerkzeugteile (15, 16), indem die Länge des wenigstens einen Anschlages (8) verändert wird, - Öffnen der Schließeinheit (6).

23. Verfahren nach Anspruch 22, wobei das Spaltmaß (18) bis zu 0,4 mm, vorzugsweise zwischen 0,1 mm und 0,3 mm, besonders bevorzugt 0,2 mm, - vorzugsweise zuzüglich eines vorgesehenen Prägespaltes (17) - beträgt. Hierzu 12 Blatt Zeichnungen