DE10152815C1 - Handlinggerät für eine Kunststoff-Spritzgiessmaschine sowie Greifer für ein solches - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Handlinggerät für eine Kunststoff-Spritzgießmaschine. Das Handlinggerät besitzt einen Greifer zum Entnehmen von spritzgegossenen Kunststoffteilen aus der Spritzgießmaschine. Der Greifer weist zumindest ein Greifelement (32) auf, welches das spritzgegossene Kunststoffteil beim Entnehmen durch Ansaugen festhält. Ferner sind Mittel vorhanden, um am Ort des Greifelements (32) einen Unterdruck zum Ansaugen des Kunststoffteils bereitzustellen. Das erfindungsgemäße Handlinggerät ist dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Mittel zumindest einen Lüfter (54) beinhalten, der am Greifer angeordnet ist (Fig. 2).

Description

Die Erfindung betrifft ein Handlinggerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen Greifer für ein solches Handling­ gerät mit zumindest einem Greifelement, welches ein Kunst­ stoffteil durch Ansaugen festhält.

Ein Handlinggerät sowie ein Greifer der genannten Art sind bei­ spielsweise aus der DE 199 15 770 A1 bekannt.

Die genannte Druckschrift beschreibt ein gattungsgemäßes Hand­ linggerät, dessen Greifer ein Kunststoffteil beim Entformen aus der Spritzgießmaschine durch Ansaugen festhält. Die Druck­ schrift offenbart jedoch keine Details, wie dieses Ansaugen praktisch realisiert ist, da dort ein anderer Aspekt eines gat­ tungsgemäßen Handlinggerätes im Vordergrund stand.

Ferner ist aus DE 296 06 853 U1 eine Greifereinrichtung zur Entnahme von dünnwandigen Spritzgussteilen aus einem Spritz­ gusswerkzeug bekannt, welche aus zwei einander gegenüberlie­ genden Entnahmehänden besteht, die ihrerseits jeweils mit meh­ reren Greifereinrichtungen ausgestattet sind, welche mehrere axial bewegliche Sauggreifer aufweisen, mittels denen ein Spritzgussteil an eine Auflageplatte herangezogen werden kann. Eine solche Greifereinrichtung ist insbesondere zur Entnahme von Böden oder Deckeln von CD-Hüllen aus einem Spritzgusswerk­ zeug vorgesehen.

In der Praxis wird bei gattungsgemäßen Handlinggeräten der zum Ansaugen erforderliche Unterdruck über ein Schlauchsystem er­ zeugt, das am Ort des Greifelements eine Ansaugöffnung besitzt. Innerhalb des Schlauchsystems herrscht ein Unterdruck, der über ein Gebläse erzeugt wird, welches an einer geeigneten Stelle des Handlinggerätes, jedoch außerhalb des Greifers angeordnet ist. Diese bekannte Realisierung besitzt den Vorteil, daß für die Erzeugung des Unterdrucks große und leistungsstarke Lüfter verwendet werden können, die ein relativ großes Luftvolumen um­ wälzen. Andererseits müssen die Schläuche bei den bekannten Handlinggeräten mit dem bewegten Greifer mitgeführt werden, was die mechanische Bewegungsfreiheit einschränken kann.

Bei modernen Kunststoff-Spritzgießmaschinen ist die Minimierung der Zykluszeiten ein wichtiger Konstruktionsparameter, da ge­ ringe Zykluszeiten eine höhere Produktivität ermöglichen. Die Zykluszeit ist dabei die Zeitspanne, die eine Kunststoff- Spritzgießmaschine insgesamt für einen Produktionsvorgang benö­ tigt, und zwar bis zu dem Zeitpunkt, bis sie für den nächsten Produktionsvorgang erneut zur Verfügung steht. Für die Minimie­ rung der Zykluszeit spielt folglich auch eine Rolle, wie schnell die spritzgegossenen Kunststoffteile aus dem Werkzeug der Spritzgießmaschine entformt werden können. Dies wiederum hängt auch davon ab, wie schnell das Handlinggerät die spritz­ gegossenen Kunststoffteile aufnehmen und aus dem Bereich zwi­ schen den Werkzeughälften heraustransportieren kann.

Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Er­ findung, ein Handlinggerät der eingangs genannten Art anzuge­ ben, das eine weitere Reduktion der Zykluszeiten von Kunst­ stoff-Spritzgießmaschinen ermöglicht. Es ist ferner eine Aufga­ be der vorliegenden Erfindung, einen Greifer für ein entspre­ chendes Handlinggerät anzugeben.

In Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 wird diese Aufgabe bei einem Handlinggerät der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die genannten Mittel zumindest einen Lüfter beinhalten, der am Greifer angeordnet ist. In Verbin­ dung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 10 wird diese Aufgabe durch einen Greifer für ein solches Handlinggerät ge­ löst, bei dem ein Lüfter zum Erzeugen eines Unterdrucks am Ort des Greifelements am Greifer angeordnet ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Handlinggerät ist somit zumindest ein Lüfter zum Erzeugen des erforderlichen Unterdrucks im Greifer integriert. Diese Maßnahme ermöglicht es erstmals, die Bewe­ gungsbahnen des Greifers unabhängig von mitzuführenden Schläu­ chen zu gestalten. Anders ausgedrückt kann auf lange Schläuche, die bei der Bewegung des Greifers mitgeführt werden müssen, nun erstmals verzichtet werden, was ungehinderte und damit schnel­ lere Bewegungen des Greifers ermöglicht. Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Anordnung raumsparend und kleinbauend rea­ lisiert werden. Hierdurch läßt sich eine weitere Verringerung der Zykluszeiten erreichen, da die Werkzeughälften der Kunst­ stoff-Spritzgießmaschine beim Entformen der Kunststoffteile we­ niger weit geöffnet werden müssen. Infolge der kürzeren Wege trägt dies ebenfalls zu einer Beschleunigung des Produktions­ vorgangs bei.

Die erfindungsgemäße Anordnung besitzt darüber hinaus den Vor­ teil, daß der zum Ansaugen benötigte Unterdruck im wesentlichen dort erzeugt wird, wo er tatsächlich benötigt wird. Infolgedes­ sen können Druckverluste aufgrund großer Schlauchlängen redu­ ziert werden, was insgesamt eine reduzierte Lüfterleistung er­ möglicht. Die erfindungsgemäße Anordnung kann daher auch ener­ giesparender betrieben werden. Außerdem werden Ausfälle und Funktionsstörungen des Handlinggerätes infolge von Beschädigun­ gen an den durch Bewegung beanspruchten Schläuchen vermieden.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der zumindest eine Lüfter an dem Greifelement angeordnet.

Durch diese Maßnahme werden Druckverluste noch weiter mini­ miert, da die abgesaugte Luft nur noch sehr kurze Wege zurück­ legen muß. Dementsprechend kann das Handlinggerät noch energie­ sparender betrieben werden. Die Vorteile der Erfindung kommen insgesamt noch stärker zum Tragen.

In einer weiteren Ausgestaltung weist der Greifer mehrere Greifelemente auf.

Durch diese Maßnahme ist eine weitere Reduzierung der Zyklus­ zeiten möglich, da der Greifer so in einem Arbeitsgang mehrere Kunststoffteile gleichzeitig aus dem Werkzeug der Kunststoff- Spritzgießmaschine entformen kann.

In einer weiteren Ausgestaltung weist der Greifer ferner mehre­ re Lüfter auf, wobei jeder Lüfter mit einem Greifelement gekop­ pelt ist.

Diese Maßnahme setzt den Grundgedanken der Erfindung konsequent weiter fort, da die Erzeugung des zum Ansaugen erforderlichen Unterdrucks weiter dezentralisiert ist. Aufgrund der Maßnahme ist die Verwendung kleinerer Lüfter möglich. Der benötigte Bau­ raum sowie Druckverluste in Schlauchleitungen lassen sich wei­ ter minimieren.

In einer weiteren Ausgestaltung ist das zumindest eine Greif­ element zum Festhalten von flächigen Kunststoffteilen, insbe­ sondere von CD-Boxen, ausgebildet.

Bei dieser Ausgestaltung kommen die Vorteile der Erfindung be­ sonders stark zur Geltung, da vor allem flächige Kunststofftei­ le sehr gut durch Ansaugen festgehalten werden können. Ein be­ sonders bevorzugter Anwendungsfall der Erfindung ist die Ent­ nahme und das Festhalten von CD-Boxen, da diese aufgrund ihrer genormten Abmessungen und flächigen Ausbildung sehr gut mit handelsüblichen Lüftern angesaugt und festgehalten werden kön­ nen.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist das zumin­ dest eine Greifelement eine Ansaugplatte mit einer Vorderseite und einer Rückseite auf, wobei die Vorderseite eine Anlageflä­ che für das Kunststoffteil beinhaltet und wobei der Lüfter auf der Rückseite der Ansaugplatte angeordnet ist.

Die Anlagefläche muß dabei nicht notwendigerweise eine ebene Fläche sein, sondern sie kann an die äußere Form des festzuhal­ tenden Kunststoffteils angepaßt sein. Bevorzugt ist die Anlage­ fläche komplementär zu mindestens einer Seite des Kunststoff­ teils geformt, wodurch sich ein besonders fester Halt beim An­ saugen ergibt. Durch die Anordnung des Lüfters auf der Rücksei­ te der Ansaugplatte ergeben sich andererseits optimal kurze We­ ge und somit minimalste Druckverluste beim Erzeugen des benö­ tigten Unterdrucks. Außerdem führt die genannte Maßnahme zu ei­ ner sehr flachbauenden Anordnung, wodurch der erforderliche Öffnungshub der Spritzgießmaschine weiter reduziert werden kann.

In einer weiteren Ausgestaltung weist die Ansaugplatte zumin­ dest eine im Bereich der Anlagefläche angeordnete Fensteröff­ nung auf, hinter der der Lüfter angeordnet ist.

Anstelle einer Fensteröffnung können in der Ansaugplatte grund­ sätzlich auch einzelne Bohrungen geringeren Durchmessers ange­ ordnet sein, durch die das festzuhaltende Kunststoffteil ange­ saugt wird. Durch eine Fensteröffnung wird demgegenüber jedoch ein besonders hoher Wirkungsgrad erreicht. Die Saugwirkung ist daher besonders stark ausgeprägt.

In einer weiteren Ausgestaltung weist die Ansaugplatte mehrere im Bereich der Anlagefläche angeordnete Fensteröffnungen auf, die durch Stege voneinander getrennt sind.

Durch diese Maßnahme kann das zu entnehmende Kunststoffteil be­ sonders sicher festgehalten werden, da ein besonders großes Luftvolumen angesaugt wird. Andererseits erhält die Ansaugplat­ te infolge der Stege eine hinreichende Stabilität, und das Kunststoffteil wird beim Ansaugen gegen Beschädigungen durch Kontakt mit den Rotorblättern des Lüfters geschützt.

In einer weiteren Ausgestaltung weist der Lüfter eine Luft­ durchtrittsfläche auf und die Gesamtfläche der Fensteröffnungen beträgt mindestens 50%, bevorzugt mindestens 70%, der Luft­ durchtrittsfläche des Lüfters.

In praktischen Versuchen hat sich gezeigt, daß dieses Verhält­ nis der Fensteröffnungen zu der Luftdurchtrittsfläche des Lüf­ ters, d. h. der senkrecht zum Luftstrom stehenden Querschnitts­ öffnung des Lüfters, einen hohen Wirkungsgrad bei guter Stabi­ lität ergibt. Die Kunststoffteile können daher auch mit ver­ gleichsweise kleinen Lüftern sicher festgehalten werden. Die Verwendung kleiner Lüfter ermöglicht es in der Folge, den Grei­ fer des Handlinggerätes besonders leicht und flachbauend zu realisieren, wodurch sich die Zykluszeiten der gesamten Anlage, wie beschrieben, weiter minimieren lassen.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach­ stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Handlinggerätes beim Entformen von CD-Boxen aus dem Werkzeug einer Spritzgießmaschine,

Fig. 2 ein Greifelement eines Handlingge­ rätes zum Entformen von CD-Boxen in einer Drauf­ sicht,

Fig. 3 das Greifelement gemäß Fig. 2 in einer teilweise ge­ schnittenen Seitenansicht, und

Fig. 4 den Greifer eines Handlinggerätes mit zwei Greifelementen.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung mit einem Handlinggerät in ihrer Gesamtheit mit der Bezugsziffer 10 be­ zeichnet.

Die Vorrichtung 10 beinhaltet eine Kunststoff-Spritzgieß­ maschine, von der hier der Einfachheit halber nur schematisch zwei Werkzeughälften 12 und 14 dargestellt sind. Die Werkzeug­ hälften 12 und 14 können in Richtung des Pfeils 16 geöffnet bzw. geschlossen werden. Im geschlossenen Zustand ragen Form­ kerne 18 der Werkzeughälfte 12 in entsprechende Formhohlräume 20 der Werkzeughälfte 14. Dabei füllen die Formkerne 18 die entsprechenden Formhohlräume 20 nicht vollständig aus. Der ver­ bleibende Hohlraum wird beim Spritzgießen mit einer Kunststoff­ schmelze (hier nicht dargestellt) gefüllt, die nach dem Aushär­ ten das geformte Kunststoffteil ergibt. Im vorliegenden Fall handelt es sich gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungs­ beispiel bei den Kunststoffteilen um an sich bekannte CD-Boxen.

Mit der Bezugsziffer 22 ist ein erfindungsgemäßes Handlinggerät bezeichnet, dessen Greifer 24 in Richtung des Pfeils 26 zwi­ schen die geöffneten Werkzeughälften 12, 14 einfahren kann, um hergestellte Kunststoffteile 28, hier also die CD-Boxen, zu entnehmen.

Außer dem Greifer 24 selbst beinhaltet das Handlinggerät 22 be­ kanntermaßen weitere Einheiten, wie beispielsweise einen oder mehrere Antriebe sowie eine Steuereinheit. Darüber hinaus kann das Handlinggerät 22 mehrstufig ausgebildet sein, d. h. die vom Greifer 24 entnommenen Kunststoffteile 28 werden an weitere nachgeordnete Greifer übergeben, um eine sich anschließende Weiterverarbeitung der Kunststoffteile durchführen. Die weite­ ren Einheiten des Handlinggeräts 22 sind an sich jedoch bekannt und daher hier der Übersichtlichkeit halber nur schematisch mit den Block 30 skizziert.

Der Greifer 24 des Handlinggeräts 22 besitzt in einer nachfol­ gend noch ausführlicher dargestellten Weise zwei Greifelement 32, 34, mit denen zeitgleich zwei Kunststoffteile 28 aus den entsprechenden Formhohlräumen 20 der Werkzeughälfte 14 entformt werden können. Der Greifer 24 ist jedoch nicht auf zwei Greif­ elemente 32, 34 beschränkt. Je nach konkretem Anwendungsfall kann der Greifer 24 auch mehr oder weniger Greifelemente 32, 34 besitzen.

Der Aufbau der Greifelemente 32, 34 ist nachfolgend anhand der Fig. 2 und 3 sowie am Beispiel des Greifelements 32 erläu­ tert. Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils gleiche Elemente.

Das Greifelement 32 ist zum Festhalten von CD-Boxen ausgebil­ det. Es besitzt eine flache Ansaugplatte 40 mit einer rechtec­ kigen Grundfläche, die im wesentlichen der Größe einer CD-Box entspricht. An den vier äußeren Ecken der Ansaugplatte 40 sind winkelförmige Vorsprünge 42 angeordnet, durch die eine CD-Box 28 beim Entformen auf der Ansaugplatte zentriert und gegen seitliches Verrutschen gesichert wird. Die Vorderseite 44 der Ansaugplatte 40 bildet dabei eine Anlagefläche für die CD-Box.

Im Bereich der Anlagefläche 44 sind insgesamt fünf Fensteröff­ nungen 46, 48 angeordnet, wobei vier kreisausschnittförmige Fensteröffnungen 46 die kreisförmige Fensteröffnung 48 umgeben. Die Fensteröffnungen 46, 48 sind durch Stege 50 voneinander ge­ trennt, wobei deren Gesamtfläche jedoch klein im Vergleich zur Gesamtfläche der Fensteröffnungen 46, 48 ist.

Auf der Rückseite 52 der Ansaugplatte 40 ist ein Lüfter 54 be­ festigt. Der Lüfter 54 ist ein handelsübliches Bauteil, das in vergleichbarer Form in vielen elektrischen Geräten, wie bei­ spielsweise Netzteilen für PCs, zu Kühlzwecken eingesetzt wird. Die Rotorblätter 56 des Lüfters 54 sind in Fig. 2 durch die Fensteröffnungen 46 zu sehen.

Mit der Bezugsziffer 58 ist in Fig. 2 die Luftdurchtrittsfläche des Lüfters 54 bezeichnet, d. h. die Querschnittsfläche des Lüf­ ters 54, durch die ein abgesaugtes Luftvolumen hindurchströmt.

Die Luftdurchtrittsfläche 58 entspricht hier im wesentlichen der von den Rotorblättern 56 überstrichenen Kreisfläche. Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, sind die Fensteröffnungen 46, 48 prak­ tisch deckungsgleich zu der Luftdurchtrittsfläche 58 angeord­ net, und die Gesamtfläche der Fensteröffnungen 46, 48 läßt ei­ nen Großteil der Luftdurchtrittsfläche 58 frei. Lediglich die Stege 50 verdecken einen Teil der Luftdurchtrittsfläche 58.

Der Lüfter 54 besitzt in an sich bekannter Weise zwei elektri­ sche Anschlußleitungen, über die er mit Strom versorgt wird. Die Umdrehungszahl des Lüfters 54 und damit die Saugkraft las­ sen sich hierüber variieren. Im Gegensatz zu bisherigen Hand­ linggeräten müssen bei dem erfindungsgemäßen Handlinggerät le­ diglich die Anschlußleitungen 60 bzw. eine Verlängerung davon bei den Bewegungen des Greifers mitgeführt werden.

In Fig. 4 ist der Greifer 24 des Handlinggeräts 22 aus Fig. 1 in einer Draufsicht dargestellt. Dabei bezeichnen gleiche Be­ zugszeichen dieselben Elemente wie zuvor.

Der Greifer 24 besitzt zwei Greifelemente 32, 34 der zuvor be­ schriebenen Art. Die Greifelemente 32, 34 sind dabei an zwei Streben 70, 72. befestigt, die in an sich bekannter Weise mit einem Antrieb (hier nicht dargestellt) des Handlinggeräts 22 koppelbar sind. Der Abstand und die Position der Greifelemente 32, 34 entspricht dabei exakt der Position und den Massen der Formhohlräume 20, aus denen die hergestellten Kunststoffteile entformt werden sollen.

Wenngleich der Greifer 24 hier im Hinblick auf das Entformen von Kunststoffteilen aus dem Werkzeug 12, 14 der Spritzgießma­ schine beschreiben wurde, versteht es sich, daß der Greifer 24 umgekehrt auch Teile in die Formhohlräume 20 der Spritzgießma­ schine einlegen kann. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn Kunststoffteile in mehreren Durchgängen sprutzgegossen werden. Ebenso können mit dem Greifer 24 auch Zubehörteile vor dem eigentlichen Spritzgießvorgang in die Formhohlräume 20 ein­ gelegt werden.

Claims (10)

1. Handlinggerät für eine Kunststoff-Spritzgießmaschine (12, 14), mit einem Greifer (24) zum Entnehmen von spritzgegos­ senen Kunststoffteilen (28) aus der Spritzgießmaschine (12, 14), wobei der Greifer (24) zumindest ein Greif­ element (32, 34) aufweist, welches das spritzgegossene Kunststoffteil (28) beim Entnehmen durch Ansaugen fest­ hält, und mit Mitteln, um am Ort des Greifelements (32, 34) einen Unterdruck zum Ansaugen des Kunststoffteils (28) bereitzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Mittel zumindest einen Lüfter (54) beinhalten, der am Greifer (24) angeordnet ist.

2. Handlinggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine Lüfter (54) an dem Greifelement (32, 34) angeordnet ist.

3. Handlinggerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Greifer (24) mehrere Greifelemente (32, 34) aufweist.

4. Handlinggerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (24) mehrere Lüfter (54) aufweist, wobei jeder Lüfter (54) mit einem Greifelement (32, 34) gekoppelt ist.

5. Handlinggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine Greifelement (32, 34) zum Festhalten von flächigen Kunststoffteilen (28), insbesondere von CD-Boxen, ausgebildet ist.

6. Handlinggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine Greifelement (32, 34) eine Ansaugplatte (40) mit einer Vorderseite (44) und einer Rückseite (52) aufweist, wobei die Vorderseite (44) eine Anlagefläche für das Kunststoffteil (28) beinhaltet und wobei der Lüfter (54) auf der Rückseite (52) der An­ saugplatte (40) angeordnet ist.

7. Handlinggerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugplatte (40) zumindest eine im Bereich der Anla­ gefläche (44) angeordnete Fensteröffnung (46, 48) auf­ weist, hinter der der Lüfter (54) angeordnet ist.

8. Handlinggerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugplatte (40) mehrere im Bereich der Anlagefläche (44) angeordnete Fensteröffnungen (46, 48) aufweist, die durch Stege (50) voneinander getrennt sind.

9. Handlingsgerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Lüfter (54) eine Luftdurchtrittsfläche (58) aufweist und daß die Gesamtfläche der Fensteröffnun­ gen (46, 48) mindestens 50%, bevorzugt mindestens 70%, der Luftdurchtrittsfläche (58) des Lüfters (54) beträgt.

10. Greifer für ein Handlinggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit zumindest einem Greifelement (32, 34), welches ein Kunststoffteil (28) durch Ansaugen festhält, gekenn­ zeichnet durch einen Lüfter (54) zum Erzeugen eines Unter­ drucks am Ort des Greifelements (32, 34), wobei der Lüfter (54) am Greifer (24) angeordnet ist.