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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.
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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.
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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.
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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.
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Aufgabe
der Erfindung ist es eine konkrete Ausführung einer Spritzgießmaschine
bereitzustellen, welche sich zur Durchführung des eingangs
beschriebenen Verfahrens eignet.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Spritzgießmaschine mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst.
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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.
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Weitere
vorteilhafte Ausführungsformen sind einzeln bzw. in Kombination
in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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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.
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Bei
sehr langen zu spritzenden Formteilen kann sogar an beiden Seiten
der Spritzgießmaschine je ein Ausleger vorgesehen sein.
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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.
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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.
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Besonders
bevorzugt ist vorgesehen, dass der wenigstens eine Ausleger an der
verfahrbaren Formaufspannplatte befestigt ist und so gemeinsam mit
dieser bewegt werden kann.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Weitere
Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich an Hand der
Figuren sowie der dazugehörigen Figurenbeschreibung. Dabei
zeigen:
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1 eine
Frontansicht einer Schließeinheit einer erfindungsgemäßen
Spritzgießmaschine nach einem ersten Ausführungsbeispiel,
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2 eine
schematische Seitenansicht auf die in 1 obere
Formaufspannplatte samt Form,
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3 eine
Draufsicht auf die ortsfeste Formaufspannplatte,
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4 eine
Frontansicht einer Schließeinheit einer erfindungsgemäßen
Spritzgießmaschine nach einem zweiten Ausführungsbeispiel,
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5 eine
schematische Seitenansicht auf die in 4 obere
Formaufspannplatte samt Form,
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6 eine
Draufsicht auf die ortsfeste Formaufspannplatte,
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7 eine
Seitenansicht auf eine modifizierte Schließeinheit für
die in den vorstehenden Figuren gezeigte Spritzgießmaschine
mit einem weiteren Klemmmechanismus für die Formhälften,
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8 eine
Abwandlung der in 7 dargestellten Schließeinheit
und
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9a, 9b ein
Detail der in den 7 und 8 dargestellten
Anordnung in einer Detailansicht sowie einem Querschnitt.
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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.
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Die
bewegbare Formaufspannplatte 5 ist entlang einer Führungsschiene 3 mittels
eines Gleitschuhs 10 verschiebbar. Die Führungsschiene 3 ist an
einem vertikalen Ständer 2 befestigt.
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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.
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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.
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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.
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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.
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In
den 2 und 5 wurde die feststehende Formaufspannplatte 4,
an welcher die Formhälfte 12 befestigt ist, nicht
dargestellt.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 2006/045720
A1 [0004]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - „Weltneuheit
für das Spritzgießen technischer Teile: ENGEL
auf der K 2007" betitelten Pressemitteilung vom September 2007 [0002]