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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Spritzgießmaschine
mit einer horizontalen Maschinenlängsachse, wenigstens
einer in Richtung der Maschinenlängsachse 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 Einspritzenes von Schmelze in die Kavität zumindest
annähernd rechtwinklig zur Maschinenlängsachse
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 Maschinenlängsachse
gestattet ein Spritzgussverfahren, bei welchem die formgebende Kavität
während des Einspritzens der Schmelze quer (d. h. rechtwinklig)
zur Maschinenlängsachse 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 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 Kunsstoffformlings.
Diese Vorteile kompensieren den offensichtlichen Nachteil, dass
eine erfindungsgemäße Spritzgießmaschine eine
relativ große Breite aufweist. Außerdem eignet sich
die erfindungsgemäße Spritzgießmaschine
für den Einsatz in relativ niedrigen Betriebshallen.
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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 Maschinenlängsachse 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
Maschinenlängsachse 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 Maschinenlängsachse.
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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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Die
Erfindung eignet sich besonders für den Einsatz bei einer
Zwei-Platten-Spritzgießmaschine.
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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 in Richtung einer Maschinenlängsachse
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
zumindest annähernd rechtwinklig zur Maschinenlängsachse
verfahrbar ist.
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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 einer der vorbeschriebenen Ausführungsformen, wobei
zumindest ein die Kavität mitbildender Teil der Form während
des Einspritzens von Schmelze in die Kavität zumindest
annähernd rechtwinklig zur Maschinenlängsachse
in einer horizontalen Ebene verfahren wird.
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Schutz
wird auch begehrt für eine Steuerung für eine
Spritzgießmaschine nach einer der vorstehend beschriebenen
Ausführungsformen 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.
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Erfindungsgemäß ist
dabei vorgesehen, dass die Datensätze im Betrieb das Verfahren
zumindest eines die Kavität mitbildenden Teiles der Form während
des Einspritzens von Schmelze in die Kavität zumindest
annähernd rechtwinklig zur Maschinenlängsachse
in einer horizontalen Ebene bewirken.
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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
perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen
Spritzgießmaschine bei entfernter Form,
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2 eine
Draufsicht auf die in 1 dargestellte Spritzgießmaschine,
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3 die
Draufsicht nach 2 mit einer zwischen den Formaufspannplatten
aufgespannten Form,
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4 ein
Blick auf die in den vorhergehenden Figuren dargestellte Spritzgießmaschine
entlang einer horizontalen Sichtlinie auf die Schließeinheit,
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5 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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6 eine
Abwandlung der in 5 dargestellten Schließeinheit
und
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7a, 7b ein
Detail der in den 5 und 6 dargestellten
Anordnung in einer Detailansicht sowie einem Querschnitt.
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1 zeigt
eine erfindungsgemäße Spritzgießmaschine 1 mit
einer Schließeinheit 2 und einer Spritzeinheit 3.
Die Schließeinheit 2 weist in diesem Ausführungsbeispiel
einen als Kniehebelmechanismus ausgebildeten Schließmechanismus
auf, über welchen die bewegbare Formaufspannplatte 5 in Richtung
der Maschinenlängsachse 13 (siehe 2) auf
eine feststehende Formaufspannplatte 4 hin bzw. von dieser
bewegbar ist. Weiters wird über den Kniehebelmechanismus
der Schließdruck auf die Formhälften 11, 12 (siehe 3)
aufgebracht. Die weiteren Details der Schließeinheit 2 sowie
der Spritzeinheit 3 sind gemäß dem Stand
der Technik ausgebildet und müssen daher nicht näher
beschrieben werden.
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Beim
Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 4 ist
auf beiden Seiten der Spritzgießmaschine 1 jeweils
ein sich quer zur Maschinenlängsachse 13 erstreckender
Ausleger 6 vorgesehen. Beide Ausleger 6 sind hier
mit der bewegbaren Formaufspannplatte 5 verbunden und können
gemeinsam mit dieser durch den Schließmechanismus entlang
der Maschinenlängsachse 13 bewegt werden. Beide
Ausleger 6 stützen sich über Gleitschuhe 9 an
sich in einer horizontalen Ebene erstreckenden Führungen 10 ab.
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An
beiden Auslegern 6 sind weitere Gleitschuhe 8 entlang
Führungsschienen 7 bewegbar gelagert, wobei an
diesen Gleitschuhen 8 der verfahrbare Teil 11 der
Form 11, 12 (siehe 3) 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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Die 5 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 5 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 (6) 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 7a und 7b dargestellt.
Die 7b stellt dabei einen Querschnitt entlang der
Linie A-A der 7a 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]