CH701045A2 - Vorrichtung zum herstellen von verschlüssen. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Scharnierverschlüssen aus Kunststoff. Die Vorrichtung weist einen um eine Drehachse drehbaren prismatischen MitteIblock (3) auf, der zwischen einer ersten und einer zweiten Formplatte (4, 5) angeordnet ist. Die erste und die zweite Formplatte (4, 5) sind gegenüber dem Mittelblock (3) in einer ersten Richtung verfahrbar und bilden in Schliessstellung im Bereich einer ersten und einer zweiten Trennebene eine Mehrzahl von Kavitäten. Die Vorrichtung weist ein Handlingsystem (14) auf, welches zur layoutgerechten Entnahme und Überführung der Scharnierverschlüsse an eine Verdeckelungsvorrichtung dient.

Description

  [0001]    Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Vorrichtungen zum Herstellen von Verschlüssen durch Spritzgiessen, insbesondere den Vorrichtungen zum Herstellen und Verschliessen von Scharnierverschlüssen.

  

[0002]    Aus dem Stand der Technik sind Verdeckelungsvorrichtungen (Verdeckler) zum Verdeckeln von Scharnierverschlüssen innerhalb einer Spritzgiessform bekannt. Neben Ausführungsformen, die erst nach dem Öffnen der Spritzgiessform von der Seite her einfahren, sind Verdeckelungsvorrichtungen bekannt, die in der Spritzgiessform integriert sind. Diese integrierten Verdeckelungsvorrichtungen sind in den Formhälften versenkt angeordnet und verbleiben in der Spritzgiessform, wenn diese schliesst.

  

[0003]    US4 340 352 der Fa. Global Precision Inc. wurde 1982 publiziert und bezieht sich auf eine von der Seite her einfahrenden Verdeckelungsvorrichtung. Eine über ein Scharnier mit einem Deckelunterteil verbundene Kappe wird über einen Stift angehoben. Anschliessend fährt von der Seite ein an einem Schlitten montierter Schliessarm ein. Dieser hebt über eine Kulissenscheibe gesteuert die Kappe an und schliesst diese.

  

[0004]    WO0 228 622A der Fa. Schoettli AG wurde 2002 publiziert und betrifft eine Vorrichtung, die nach dem Öffnen eines Spritzwerkzeugs mit mehreren Kavitäten in Aktion tritt. Die Verschlussunterteile werden auf einem Kern sitzend zunächst nur wenig aus ihren Kavitäten herausgehoben. Die über ein Scharnier mit dem Verschlussunterteil verbundenen Verschlussoberteile (Deckel) werden dabei komplett ausgestossen und freigestellt. Für das Schliessen der Deckel wird nach dem Öffnen der Form ein Rahmen zwischen die Formteile eingefahren. Am Rahmen sind Arme mit Schliesswalzen angeordnet, mittels denen die Verschlösse geschlossen werden können. Die Vorrichtung weist einen vergleichsweise komplizierten Aufbau auf.

  

[0005]    US5 744 082A der Fa. Marland Mold Inc. wurde 1998 publiziert und betrifft eine in einer Spritzgiessform integrierte Verdeckelungsvorrichtung. Ein beweglicher Teil der Kavität ist um eine Achse drehbar gelagert und kann nach geöffneter Form zum Schliessen der Kappe um 180[deg.] rotiert werden. Die Vorrichtung weist diverse Nachteile auf. Einerseits erfordert sie eine komplizierte Formtrennung. Anderseits kann der Verschluss beim Schliessen nicht ausweichen. Aus diesem Grund ist diese Vorrichtung nur für gewisse Verschlussgeometrien einsetzbar.

  

[0006]    EP1 386 712 der Fa. BVA SRL wurde 2004 publiziert und betrifft einen in einer Spritzgiessform integrierten Verdeckelungsmechanismus, der über Kurvenbahnen integriert ist. Der Verdeckelungsmechanismus ist beim Spritzgiessen kernseitig in einer der Formebenen integriert versenkt. Nach dem Öffnen der Form soll eine Schliessstange entlang einer Kulisse unter die Kappe bewegt werden, diese Anheben und dann Schliessen. Es ist nicht klar, mit welchem Mechanismus und wie die Stange bewegt werden soll.

  

[0007]    WO03 049 917 von Jes Gram beschreibt eine Vorrichtung zum Herstellen von Scharnierverschlüssen aus mehreren Materialkomponenten. Mittels einem Spritzgiesswerkzeug mit einem drehenden Mittelteil werden in zwei Trennebenen Scharnierverschlüsse hergestellt. Die Grundidee besteht darin, diese Scharnierverschlüsse vor oder spätestens während dem Auswerfen aus der Vorrichtung zu verschliessen. Aus dem Dokument gehen keine Angaben hervor, wie das konkret zu bewerkstelligen ist.

  

[0008]    Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen bekannt, die aus einer Spritzgiessform ausgeworfene Verschlüsse sortieren, um sie dann einzeln einer Verdeckelungsvorrichtung zu zuführen. Diese Vorrichtungen bauen gross und sind vergleichsweise teuer. Die Verschlüsse werden durch Vibration entlang von komplizierten Kulissen bewegt und ausgerichtet. Ein Nachteil dieses Prinzips besteht darin, dass Verschlüsse mit qualitativ hochwertigen Oberflächen häufig zerkratzen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Sortieranlagen zum Verklemmen neigen, was eine intensive, aufwändige Betreuung erfordert.

  

[0009]    Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu zeigen, mittels denen die Herstellung von Verschlüssen, insbesondere Scharnierverschlüssen aus mehreren Komponenten oder Teilen effizient möglich ist.

  

[0010]    Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu zeigen, mittels dem ein sehr effizientes Nachbearbeiten und Testen von Scharnierverschlüssen möglich ist.

  

[0011]    Die Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen definierte Erfindung gelöst.

  

[0012]    Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Scharnierverschlüssen aus Kunststoff. Die Vorrichtung weist einen um eine Drehachse drehbaren prismatischen Mittelblock auf, der zwischen einer ersten und einer zweiten Formplatte angeordnet ist. Diese sind gegenüber dem Mittelblock in einer ersten Richtung verfahrbar. In Schliessstellung der Vorrichtung bilden die erste und die zweite Formplatte im Bereich einer ersten und einer zweiten Trennebene mit einer ersten und einer zweiten einander gegenüberliegenden Seitenflächen des Mittelblocks eine Mehrzahl von Kavitäten. Im Unterschied zu den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen (z.B. mit integriertem Verdeckler) besteht die Möglichkeit, die Kavitäten einem für die Herstellung optimierten Layout entsprechend anzuordnen.

   Die Vorrichtung weist weiter ein Handlingsystem auf, welches zur layoutgerechten Entnahme und Überführung der Scharnierverschlüsse an eine Verdeckelungsvorrichtung dient. Dies bedeutet, dass das Handlingsystem die Verschlüsse unter Beibehaltung des Layouts entnimmt und übergibt. Im Unterschied zu mit einer Sortieranlage extern verdeckelten Verschlüssen resultiert eine schonendere Verarbeitung und eine verbesserte Rückverfolgbarkeit.

  

[0013]    In einer Ausführungsform der Erfindung sind der Mittelblock und das Handlingsystem an derselben Haltevorrichtung befestigt, so dass das Handlingsystem immer mit dem Mittelblock koordiniert ist, respektive sich mit diesem mitbewegt. Je nach Ausführungsform wird der Mittelblock nicht translatorisch verschoben oder er ist entlang von einer Linearführung gegenüber der ersten und/oder der zweiten Formplatte verfahrbar angeordnet. Bei der Linearführung kann es sich um die Holmen einer Spritzgiessmaschine oder z.B. um ein auf einem Maschinenbett der Spritzgiessmaschine abgestütztes Schienensystem handeln. Gute Resultate werden erzielt, indem die Haltevorrichtung aus zwei Traversen besteht, die unten und oben am Mittelblock angeordnet sind und mit diesem über Dreheinheiten wirkverbunden sind, über die der Mittelblock koaxial mit Energie und Medien (z.B.

   Luft, Wasser, Öl) versorgt wird.

  

[0014]    Vorzugsweise weist das Handlingsystem erste Haltemittel auf, die entsprechend dem Layout der Kavitäten angeordnet sind. Bei den ersten Haltemitteln kann es sich beispielsweise um Saugnäpfe und/oder mechanische Greifer handeln.

  

[0015]    Gute Resultate werden mit einer Verdeckelungsvorrichtung erzielt, die mehrere Reihen von zweiten Haltemitteln aufweist, die zur layoutgerechten temporären Übernahme und Halterung von mit dem Handlingsystem zugeführten Scharnierverschlüssen dienen. Dabei werden die Scharnierverschlüsse von den ersten an die zweiten Haltemittel übergeben. Die Haltemittel einer Reihe können an einem Balken befestigt sein, der um eine erste Drehachse drehbar ist, damit die Scharnierverschlüsse von einer ersten Position (Aufnahmeposition) in eine zweite Position (Abgabeposition) bewegt werden können. Zur Effizienzsteigerung können die Balken auf mehreren Seiten zweite Haltemittel aufweisen. Damit können auf der einen Seite offene Scharnierverschlüsse aufgenommen und auf der gegenüberliegenden Seite geschlossene Scharnierverschlüsse abgegeben werden.

   Bei Bedarf kann die Verdeckelungsvorrichtung Mittel zum Testen der Dichtigkeit von Scharnierverschlüssen aufweisen. Die Dichtigkeit kann dadurch unmittelbar nach dem Verschliessen getestet werden. Alternativ oder in Ergänzung kann die Verdeckelungsvorrichtung mindestens eine um eine erste Achse drehbare Deckelstange umfassen, die zum Verschliessen der Scharnierverschlüsse dient. Bei Bedarf kann die Verdeckelungsvorrichtung Schliesszapfen aufweisen, welche beim Drehen der Balken einen Teil der Verschlüsse hintergreifen, so dass diese infolge der Drehung des Balkens verschlossen werden. Weitere Bewegungen können überlagert werden.

  

[0016]    Die Erfindung wird anhand der in den nachfolgenden Figuren beschriebenen Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>Eine Ausführungsform der Erfindung in einer perspektivischen Darstellung von schräg oben;


  <tb>Fig. 2<sep>Eine erfindungsgemässe Verdeckelungsvorrichtung in einer perspektivischen Darstellung von schräg oben;


  <tb>Fig. 3<sep>Technische Dokumentation der Funktionsweise der Vorrichtung;

  

[0017]    Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemässe Vorrichtung 1 zum Herstellen von Scharnierverschlüssen in einer perspektivischen Darstellung von schräg oben. Die Vorrichtung 1 weist einen um eine Drehachse 2 drehbaren prismatischen Mittelblock 3 auf, der zwischen einer ersten und einer zweiten Formplatte 4, 5 angeordnet ist. Die erste und die zweite Formplatte sind gegenüber dem Mittelblock in einer ersten Richtung (y-Richtung) verfahrbar und bilden in Schliessstellung im Bereich einer ersten und einer zweiten Trennebene 6, 7 eine Mehrzahl von Kavitäten 8.

  

[0018]    Der Mittelblock 3 wird in der gezeigten Ausführungsform über ein unteres und ein oberes Drehsystem 9, 10 an einer unteren und einer oberen Traverse 11,12 entlang der Holmen 13.

  

[0019]    Die Vorrichtung 1 weist ein hier an der oberen einer Traverse 12 befestigtes Handlingsystem 14 auf, welches zur layoutgerechten Entnahme und Überführung der Scharnierverschlüsse von einer zugewandten Formseite 15 des Mittelblocks 3 der an eine hier seitlich neben dem Mittelblock 3 angeordnete Verdeckelungsvorrichtung 16 dient.

  

[0020]    Das Handlingsystem 14 weist einen horizonal angeordneten Kragarm 17 auf, an dem ein nach unten gerichteter Greiferarm 18 mit einer daran gelenkig befestigten Greiferplatte 19 entlang des Kragarms 17 linear verschiebbar angeordnet ist. Die Greiferplatte 19 ist mit ersten Greifern 20 bestückt die dem Layout der Kavitäten 8 der Formseite 15 entsprechend angeordnet sind.

  

[0021]    Nachdem die Scharnierverschlüsse (nicht näher dargestellt) in den Kavitäten 8 der ersten und der zweiten Trennebene 6, 7 hergestellt worden sind, werden sie nach dem Öffnen der Vorrichtung 1 an einer Formseite 15 des Mittelblocks 3 haftend durch Drehen des Mittelblocks 3 um die Drehachse 2 in den Wirkbereich des Handlingsystems 14 befördert. Die Verschlüsse haften an der Formseite 15 des Mittelblocks 3 z.B. infolge von definierten Hintergriffen, die einfach entformbar sind oder infolge eines kontrolliert angelegten Unterdrucks. Nach erreichen der Übergabeposition wird die Greiferplatte 19 um eine Schwenkachse 22 nach innen geschwenkt bis die ersten Greifer 20 gegenüber den Kavitäten 8 der zugewandten Formseite 15 stehen. Anschliessend wird die Greiferplatte 19 in Richtung der Formseite 15 verfahren, bis die ersten Greifer 20 die Verschlüsse erfassen.

   Mit Unterstützung eines im Mittelblock 3 angeordneten Auswerfmechanismus werden die geöffneten Verschlüsse ausgestossen und von den Greifern 20 kontrolliert übernommen. Nachdem die Verschlüsse von der Formseite 15 gelöst sind werden sie mit dem Handlingsystem 14 an zweite Greifer 21 der Verdeckelungsvorrichtung 16 direkt oder indirekt übergeben. Bei diesem Vorgang wird das Layout der Verschlüsse - d.h. deren Anordnung entsprechend der Formseite 15 - vorzugsweise beibehalten. Falls erforderlich, können weitere Schritte dazwischen geschälten werden, die eine indirekte Übergabe erfordern.

  

[0022]    In Fig. 2 ist die Verdeckelungsvorrichtung 16 gemäss Fig. 1vergrössert und aus der Vorrichtung 1 herausgelöst dargestellt. Die Verdeckelungsvorrichtung 16 weist mehrere Reihen von zweiten Haltemitteln 21 aufweist, die zur layoutgerechten temporären Aufnahme und Halterung von mit dem Handlingsystem 16 zugeführten Scharnierverschlüsse dienen. In der gezeigten Ausführungsform sind die zweiten Haltemittel 21 einer Reihe je an einem Balken 23 befestigt sind, der um hier je um eine erste Drehachse 24 in Lagerblöcken 27 drehbar gelagert ist. Insgesamt sind hier vier Balken 24 zu erkennen (andere Anzahl möglich). Die Balken 24 weisen auf zwei gegenüberliegenden Seiten layoutgerecht angeordnete zweite Haltemittel 21 auf.

  

[0023]    Bei Bedarf weist die Verdeckelungsvorrichtung Mittel zum Testen der Dichtigkeit von Scharnierverschlüssen aufweist. Beispielsweise indem bei geschlossenen Verschlüssen ein kontrollierter Unterdruck von innen über die zweiten Haltemittel 22 angelegt wird. Bei Bedarf kann eine Beschriftungsvorrichtung oder eine Labelklebevorrichtung (beide nicht näher dargestellt) integriert sein, mittels der die Verschlüsse beschriftet, bzw. mit einem Label beklebt werden können.

  

[0024]    Zum eigentlichen Verschliessen der Verschlüsse weist die gezeigte Verdeckelungsvorrichtung 16 Deckelstangen 26 auf, die um eine zweite Drehachse 27 in einem Abstand R zu dieser drehbar angeordnet ist. Die Deckelstangen 26 hintergreifen die zu verschliessenden Kappen der auf den zweiten Haltemitteln 21 angeordneten Verschlüsse. Durch Drehen der Deckelstangen 26 um die zweite Drehachse 27 werden die Verschlüsse geschlossen. Alternativ oder in Ergänzung kann die Verdeckelungsvorrichtung mit Zapfen ausgestattet sein, welche die Verschlüsse hintergreifen und diese beim Drehen der Balken 23 infolge dieser Drehung verschliessen.

  

[0025]    Nachdem die Verschlüsse verschlossen sind werden sie durch Drehen der Balken 23 um die ersten Drehachsen 24 in den unteren Bereich der Verdeckelungsvorrichtung 16 bewegt, wo sie in einen Behälter hinein abgeworfen oder auf ein Förderband abgelegt werden. Bei Bedarf kann auch ein weiteres Handlingsystem vorgesehen werden, das beispielsweise für die Verpackung zuständig ist.

  

[0026]    In den Fig. 3a bis 3h wird die Funktionsweise einer erfindungsgemässen Vorrichtung nochmals erläutert.

Bezugszeichenliste

  

[0027]    
<tb>1<sep>Vorrichtung


  <tb>2<sep>Drehachse


  <tb>3<sep>Mittelblock


  <tb>4<sep>Erste Formplatte


  <tb>5<sep>Zweite Formplatte


  <tb>6<sep>Erste Trennebene


  <tb>7<sep>Zweite Trenneben


  <tb>8<sep>Kavität


  <tb>9<sep>Unteres Drehsystem


  <tb>10<sep>Oberes Drehsystem


  <tb>11<sep>Untere Traverse


  <tb>12<sep>Obere Traverse


  <tb>13<sep>Holmen


  <tb>14<sep>Handlingsystem


  <tb>15<sep>Formseite


  <tb>16<sep>Verdeckelungsvorrichtung


  <tb>17<sep>Kragarm


  <tb>18<sep>Greiferarm


  <tb>19<sep>Greiferplatte


  <tb>20<sep>Erste Greifer


  <tb>21<sep>Zweite Greifer


  <tb>22<sep>Schwenkachse


  <tb>23<sep>Balken


  <tb>24<sep>Erste Drehachse


  <tb>25<sep>Lagerblöcke


  <tb>26<sep>Deckelstange


  <tb>27<sep>Zweite Drehachse

Claims (12)

1. Vorrichtung zum Herstellung von Scharnierverschlüssen aus Kunststoff mit einem um eine Drehachse drehbaren prismatischen Mittelblock, der zwischen einer ersten und einer zweiten Formplatte angeordnet ist, die gegenüber dem Mittelblock in einer ersten Richtung verfahrbar sind und in Schliessstellung mit einer ersten und einer zweiten einander gegenüberliegenden Seitenflächen des Mittelblocks zwecks der Bildung einer Mehrzahl von einem optimierten Layout entsprechend angeordneten Kavitäten im Bereich einer ersten und einer zweiten Trennebene zusammenwirken und einem Handlingsystem, welches zur layoutgerechten Entnahme und Überführung der Scharnierverschlüsse an eine Verdeckelungsvorrichtung dient.

2. Vorrichtung gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelblock an einer Haltevorrichtung befestigt ist, an der auch das Handlingsystem befestigt ist.

3. Vorrichtung gemäss einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelblock entlang von einer Linearführung gegenüber der ersten und/oder der zweiten Formplatte verfahrbar angeordnet ist.

4. Vorrichtung gemäss Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Linearführung Holmen einer Spritzgiessmaschine oder ein auf einem Maschinenbett der Spritzgiessmaschine abgestütztes Schienensystem umfasst.

5. Vorrichtung gemäss einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Handlingsystem Haltemittel aufweist, die entsprechend dem Layout der Kavitäten angeordnet sind.

6. Vorrichtung gemäss Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel Saugnäpfe und/oder mechanische Greifer sind.

7. Verdeckelungsvorrichtung zur Verwendung in einer Vorrichtung gemäss einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdeckelungsvorrichtung mehrere Reihen von Haltemitteln aufweist, die zur layoutgerechten temporären Aufnahme und Halterung von mit einem Handlingsystem zugeführten Scharnierverschlüsse dienen.

8. Verdeckelungsvorrichtung gemäss Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Haltemittel einer Reihe an einem Balken befestigt sind, der um eine erste Drehachse drehbar ist.

9. Verdeckelungsvorrichtung gemäss Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Balken auf mehreren Seiten layoutgerecht angeordnete Haltemittel aufweist.

10. Verdeckelungsvorrichtung gemäss einem der Patentansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdeckelungsvorrichtung Mittel zum Testen der Dichtigkeit von Scharnierverschlüssen aufweist

11. Verdeckelungsvorrichtung gemäss einem der Patentansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdeckelungsvorrichtung mindestens eine um eine erste Achse drehbare Deckelstange umfasst, die zum Verschliessen der Scharnierverschlüsse dient.

12. Verdeckelungsvorrichtung gemäss Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdeckelungsvorrichtung Schliesszapfen aufweist, welche beim Drehen der Balken einen Teil der Verschlüsse hintergreift, so dass diese infolge der Drehung des Balkens verschlossen werden.