DE69301616T2

DE69301616T2 - Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Wechseln einer Matrizeeinheit mit einer Anderen

Info

Publication number: DE69301616T2
Application number: DE69301616T
Authority: DE
Inventors: Suinobu Kubota; Haruo Okada; Yoshiharu Yanagimachi; Kaoru Yanagisawa
Original assignee: Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Current assignee: Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Priority date: 1992-03-18
Filing date: 1993-03-17
Publication date: 1996-08-01
Anticipated expiration: 2013-03-18
Also published as: JP2577290B2; DE69301616D1; JPH05261768A; EP0561393B1; US5401158A; US5394599A; EP0561393A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Austauschen einer Formhälfte, die auf einer Formaufspannplatte einer Spritzgußmaschine befestigt ist. Insbesondere betrifft die folgende Erfindung ein Verfahren zum automatischen Austauschen einer Stempeleinheit zum Spritzgießen einer CD, einer Bildplatte oder dergleichen gegen eine andere. Weiter betrifft die vorliegende Erfindung eine automatische Austauschvorrichtung zum Durchführen eines Verfahrens der vorgenannten Art.

2. Stand der Technik

Üblicherweise ist eine Formhälfte zum Spritzgießen einer CD oder Bildplatte oder dergleichen in Form einer Einheit gestaltet, welche sicherstellt, daß der augenblicklich verwendete Stempel mit gewissen darin aufgezeichneten Informationen zur Durchführung eines Spritzgießverfahrens zum Herstellen einer andere Art von CD oder Bildplatte oder dergleichen gegen einen anderen Stempel mit anderen darin aufgezeichneten Informationen ausgetauscht werden kann. Eine Stempeleinheit (d.h. eine Formhälfte mit einem in eine Hohlraumoberfläche derselben eingepaßten Stempel) ist gewöhnlich mit kleinen Abmessungen ausgestaltet und weist ein Gewicht auf, welches klein genug ist, so daß sie von einer Bedienungsperson allein getragen werden kann. Aus dem Grund kann der Austausch einer gebrauchten oder benutzten Stempeleinheit gegen eine neue fast manuell vollzogen werden, während sie auf einem seitwärts von einer Formaufspannplatte einer Spitzgußmaschine angeordneten Seitentisch abgelegt werden.
Da im herkömmlichen Fall, wie oben erwähnt, jede Stempeleinheit unmittelbar mit den Händen der Bedienungsperson gehandhabt wird, indem man sie zum Seitentisch trägt und dann eine andere Stempeleinheit zum Zweck eines Austauschs der Stempeleinheiten aufnimmt, wird insofern eine Funktionsstörung verursacht, als eine gewisse Stempeleinheit während der vorangehend genannten Handhabung beschädigt oder verletzt wird, was dazu führt, daß die Stempeleinheit für Spritzgußvorgänge nicht praktisch eingesetzt werden kann.
Um mit der vorgenannten Funktionsstörung fertigzuwerden, wird eine Abdeckung oder dergleichen auf der Stempelseite jeder Stempeleinheit angebracht. In der Praxis wird die Abdeckung jedoch häufig bereits von der Stempeleinheit entfernt, bevor die augenblicklich verwendete Stempeleinheit gegen eine neue ausgetauscht ist. Unter den Umständen, wie oben erwähnt, erkennt man eine Tendenz dahingehend, daß die Abdeckung während des Transports jeder Stempeleinheit nur eingeschränkt verwendet wird.
Patent Abstract of Japan, Bd. 12, Nr. 171 (M-700)(3018), vom 21.5.88 offenbart eine Vorrichtung für einen automatischen Austausch von Stempeleinheiten in einer Spritzgußmaschine.
Sämtliche Teile der Konstruktion des Standes der Technik sind im wesentlichen in der Horizontalen angeordnet, und die Stempeleinheiten werden von einem Transportmechanismus ungeschützt gehandhabt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht der vorgenannten Umstände gemacht worden.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Austauschen einer Stempeleinheit gegen eine andere bereitzustellen, bei welchen eine Beschädigung oder Verletzung eines Stempels zuverlässig verhindert werden kann, indem man den Stempel verwendet, während er in der entsprechenden Stempeleinheit aufgenommen ist.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Austauschen einer Stempeleinheit gegen eine andere bereitzustellen, bei welchen ein Einfahren und Ausfahren jeder Stempeleinheit während des Austauschens automatisch vollzogen werden kann.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Austauschen einer Stempeleinheit gegen eine andere bereitzustellen, bei welchen das Austauschen unter einer sauberen Atmosphäre ohne jegliche Notwendigkeit einer manuellen Tätigkeit mechanisch vollzogen werden kann.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht der Anspruch 1 ein Verfahren zum automatischen Austauschen einer Stempeleinheit gegen eine andere vor, bei welchem eine erste Einheitenkassette mit einer darin aufgenommenen neuen Stempeleinheit automatisch gegen eine zweite Einheitenkassette mit einer darin aufgenommenen gebrauchten Stempeleinheit ausgetauscht wird, mit Hilfe einer automatischen Austauschvorrichtung, die einen Transportteil und einen über dem Transportteil angeordneten Einfahr- und Ausfahrteil umfaßt, so daß ein Einfahren der ersten Einheitenkassette und ein Ausfahren der zweiten Einheitenkassette durch abwechselndes Anheben und Absenken eines Paars von im Transportteil angeordneten inneren und äußeren Transportplattformen durchgeführt wird, wobei die erste und zweite Einheitenkassette jeweils derart ausgebildet ist, daß mindestens die entgegengesetzten Stirnseiten und eine Seitenoberfläche derselben geöffnet gehalten werden und ein Stempel in der entsprechenden Stempeleinheit aufgenommen wird, während er nach innen zu ausgerichtet ist, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt: Plazieren der ersten Einheitenkassette in vertikaler Lage auf der inneren Transportplattform im Transportteil, Ziehen der gebrauchten Stempeleinheit auf der Seite einer Formaufspannplatte einer Spitzgußmaschine in vertikaler Lage in den Einfahr/Ausfahrteil, Aufnehmen der gebrauchten Stempeleinheit in der vorübergehend im Einfahr/Ausfahrteil aufgehängten zweiten Einheitenkassette, Anheben der äußeren Transportplattform zum Aufnehmen und Plazieren der zweiten Einheitenkassette auf derselben, Absenken der äußeren Transportplattform bis zum Transportteil, Verschieben der inneren und äußeren Transportplattform in Vorwärtsrichtung, Einbringen der ersten Einheitenkassette mit der darin aufgenommenen neuen Stempeleinheit in die unter dem Einfahr/Ausfahrteil angeordnete innere Transportplattform, Abgeben der zweiten Einheitenkassette mit der darin aufgenommenen gebrauchten Stempeleinheit auf der äußeren Transportplattform nach außen, Anheben der inneren Transportplattform, so daß die erste Einheitenkassette im Einfahr/Ausfahrteil aufgenommen und vorübergehend mittels desselben aufgehängt werden kann, Absenken der inneren Transportplattform bis zum Transportteil und Herausziehen des neuen Stempels aus dem ersten Einheitenkassette durch die Einwirkung einer vom Einfahr/Ausfahrteil her aufgebrachten Druckkraft, so daß die neue Stempeleinheit zur Seite der Formaufspannplatte zugeführt wird.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht Patentanspruch 2 zusätzlich eine Vorrichtung zum automatischen Austauschen einer Stempeleinheit gegen eine andere vor, wobei die Vorrichtung im wesentlichen einen auf einem Gehäuse derselben angebrachten Transportteil und einen über dem Transportteil angeordneten Einfahr/Ausfahrteil umfaßt.
Speziell umfaßt der Transportteil: einen Schiebetisch, welcher so angepaßt ist, daß er sich mit Hilfe einer auf dem Gehäuse angeordneten Antriebseinheit in Längsrichtung bewegt, ein Paar innere und äußere Transportplattformen, die jeweils so angepaßt sind, daß sie sich anheben und absenken lassen, sowie ein seitlich der inneren Transportplattform in vertikaler Lage angeordnetes Vorwärmelement.
Sowohl die innere und äußere Transportplattform enthalten eine Rollentransporteinheit an ihrem oberen Teil, eine Aufnahmeplatte an ihrem vorderen Ende, eine Halteplatte zum Halten jeder Einheitenkassette mit einer darin aufgenommenen Stempeleinheit, sowie eine darin angeordnete Antriebsenergiequelle zum Antreiben der Rollentransporteinheit.
Andererseits umfaßt der Einfahr/Ausfahrteil eine Antriebseinheit, welche auf einer Plattform angeordnet ist, die am oberen Teil eines Rahmens befestigt ist, welcher sich in derselben Stellung wie diejenige jeder Transportplattform in vertikaler Richtung aus dem Gehäuse erstreckt, einen Einfahr/Ausfahrpfad, um die Bewegung jeder Stempeleinheit mit Hilfe eines Paars von oberen und unteren Rollentransporteinheiten zu führen, welche vor der Antriebseinheit angeordnet sind, eine am hinteren Ende des Einfahr/Ausfahrpfades angeordnete Aufhängeeinheit zum vorübergehenden Aufhängen einer Einheitenkassette für jede Stempeleinheit, eine Einfahr/Ausfahreinheit zum Durchführen des Einfahrens und Ausfahrens jeder Stempeleinheit, wobei die Einfahr/Ausfahreinheit in funktioneller Verbindung mit der Antriebseinheit in der hinter dem Einfahr/Ausfahrpfad angeordneten Warteposition angeordnet ist, sowie eine am vorderen Ende der Einfahr/Ausfahreinheit angeordnete Spanneinheit.
Bei der in der in oben beschriebenen Weise aufgebauten Vorrichtung kann eine gebrauchte Stempeleinheit durch Vor- und Zurückverschieben und Anheben/Absenken der auf dem Transportteil angeordneten inneren und äußeren Transportplattform, vorübergehendes Aufhängen jeder Einheitenkassette im Einfahr/Ausfahrteil und Vor- und Zurückverschieben der Einfahr/Ausfahreinheit automatisch gegen eine neue vorgewärmte Stempeleinheit ausgetauscht werden.
Da das Einfahren und Ausfahren der neuen Stempeleinheit und der gebrauchten Stempeleinheit vollzogen werden, während sie in den entsprechenden Einheitenkassetten aufgenommen sind, kann jeder Austauschvorgang unter einer sauberen Atmosphäre durchgeführt werden. Da jeder Stempel von dem Zeitpunkt an, in dem die entsprechende Stempeleinheit aus dem entsprechenden Einheitenkassette herausgedrückt wird, bis zu dem Zeitpunkt, in dem sie zur Formaufspannplatte hin abgegeben wird, vor Beschädigung oder Verletzung geschützt ist, wird keine Störung dahingehend verursacht, daß der Stempel während des Austauschens beschädigt oder verletzt wird.
Da das Einfahren und Ausfahren jeder auszutauschenden Einheitenkassette durch Vor- und Zurückverschieben der auf dem Gehäuse angeordneten inneren und äußeren Transportplattform vollzogen wird, werden unter der Bedingung, daß eine Einheitenkassette mit einer darin aufgenommenen neuen Stempeleinheit vorübergehend auf der inneren Transportplattform abgesetzt wird, zusätzlich das Einfahren und Ausfahren während eines kurzen Zeitraums automatisch abwechselnd durchgeführt, ohne jegliches Erfordernis einer manuellen Tätigkeit. Folglich kann jeder Austauschvorgang mit weniger Arbeitsstunden durchgeführt werden.
Da jede Stempeleinheit vorgewärmt wird, während sie auf der inneren Transportplattform abgesetzt ist, kann weiter eine nach ihrer Befestigung an der Formaufspannplatte erforderliche Temperaturanpassungszeit beachtlich verkürzt werden. Zusätzlich zu einer vorteilhaften Auswirkung dahingehend, daß eine Austauschzeitdauer verkürzt werden kann, kann im Vergleich mit der herkömmlichen automatischen Austauschvorrichtung eine zum Wiederaufnehmen eines Spritzgußvorgangs erforderliche Zeitdauer bedeutend verkürzt werden. Folglich kann auch eine Ausfallzeit verkürzt werden, die verursacht wird, wenn viele Arten von Produkten in kleinen Mengen auf einer Massenfertigungslinie spritzgegossen werden, was dazu führt, daß Spritzgußkosten pro spritzgegossenes Erzeugnis verringert werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die vorliegende Erfindung ist in den nachfolgenden Zeichnungen veranschaulicht, welche eine Vorrichtung zum automatischen Austauschen einer Stempeleinheit gegen eine andere (nachfolgend als automatische Stempeleinheit- Austauschvorrichtung bezeichnet) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen, wobei:
Fig. 1 eine Seitenansicht der automatischen Stempeleinheit- Austauschvorrichtung ist;
Fig. 2 eine vertikale Schnittansicht sowohl der automatischen Stempeleinheit-Austauschvorrichtung entlang der Linie A - A in Fig. 1 als auch einer Formeinspannvorrichtung für eine Spritzgußmaschine ist;
Fig. 3 eine Vorderseitenansicht der automatischen Stempeleinheit-Austauschvorrichtung ähnlich Fig. 2 ist, welche insbesondere den Aufbau der Vorrichtung zum Zeitpunkt eines Austauschens von Stempeleinheiten zeigt;
Fig. 4 eine Seitenansicht der automatischen Stempeleinheit- Austauschvorrichtung ähnlich Fig. 1 ist, welche insbesondere den Aufbau der automatischen Stempeleinheit- Austauschvorrichtung zum Zeitpunkt eines Austauschens von Stempeleinheiten zeigt; und
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Stempeleinheit ist.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die vorliegende Erfindung wird nun nachfolgend ausführlich unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, welche eine bevorzugte Ausführungsform derselben veranschaulichen.
In Fig. 1 bis Fig. 4 bezeichnet die Bezugsziffer 1 eine Vorrichtung zum automatischen Austauschen einer Stempeleinheit gegen eine andere (nachfolgend als automatische Stempeleinheit-Austauschvorrichtung bezeichnet), welche gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Eine Stempeleinheit, die gegen eine andere ausgetauscht werden soll, ist in Fig. 1 dargestellt und mit der Bezugsziffer 9 bezeichnet. Die automatische Stempeleinheit- Austauschvorrichtung 1 ist durch Festziehen einer Mehrzahl von Schrauben 3 starr an einer Seite einer üblichen Spritzgußmaschine 2 befestigt, wie in Fig. 2 dargestellt. Ein Gehäuse 10 der automatischen Stempeleinheit- Austauschvorrichtung 1 umfaßt einen Rahmen 4, der sich in vertikaler Richtung des Gehäuses 10 erstreckt, und untere Führungsstangen 6 für eine auf der Spritzgußmaschine 2 installierte Formaufspannplatte 5 auf der ortsfesten Seite und eine im wesentlichen in derselben Höhenlage wie die unteren Führungsstangen 6 angeordnete Plattform 7 sind am oberen Teil des Rahmens 4 horizontal angeordnet.
Bei der in der oben beschriebenen Weise aufgebauten automatischen Stempeleinheit-Austauschvorrichtung 1 wird eine Einheitenkassette 8 vom vertikalen Typ mit einer darin aufgenommenen Stempeleinheit 9 auf dem Gehäuse 10 transportiert, und ein Einfahren der Stempeleinheit 9 in die auf der Spritzgußmaschine 2 installierte Formaufspannplatte 5, sowie ein Ausfahren derselben aus dieser heraus werden für die Einheitenkassette 8 auf der Plattform 7 durchgeführt.
Die Einheitenkassette 8 enthält ein Kassettengehäuse 8a, von dem mindestens entgegengesetzte Seiten und eine Innenseite geöffnet gehalten werden. Zusätzlich enthält die Einheitenkassette 8 eine Mehrzahl von Rollen 8b, welche entlang des oberen und unteren Randes ihrer inneren Öffnung angeordnet sind. Ein Eingriffselement 8c für die Stempeleinheit 9 ist drehbar am oberen Teil der Einheitenkassette 8 angeordnet, so daß es sich in Aufwärts/Abwärtsrichtung dreht, und eine Einführöffnung 8d ist an einer mit dem hinteren Ende des Eingriffselements 8c ausgerichteten Stelle durch eine Kassettendeckenplatte 8e gebohrt.
Eine Spritzgußform zum Formen einer runden Scheibe besteht aus einer Formhälfte (nicht dargestellt), welche auf der Formaufspannplatte 5 auf der ortsfesten Seite angebracht ist, und einer Formhälfte (nicht dargestellt), welche auf einer Formaufspannplatte auf der beweglichen Seite angebracht ist. Bei dieser Ausführungsform wird die Stempeleinheit 9 nur für die Formhälfte auf der ortsfesten Seite verwendet.
Wie in Fig. 5 dargestellt, enthält die Stempeleinheit 9 einen stangenförmigen Griff 9a, und ein Stempel 9b wird auf dem Boden einer kreisförmigen Vertiefung aufgenommen, welche gleichzeitig eine Hälfte der Formhöhlung ist. Gewöhnlich wird der Stempel 9b in einem Reinraum gegen einen anderen ausgetauscht.
Die Stempeleinheit 9 wird an einer vorbestimmten Stelle zwischen den beiden oberen und unteren Rollen 8b der Einheitenkassette 8 aufgenommen, indem man sie in vertikaler Lage von einer Öffnung auf der linken Seite der Einheitenkassette 8 aus in den von ihnen begrenzten Hohlraum einführt, während die Stempelseite 9b nach innen zu ausgerichtet ist. Dabei wird das Eingriffselement 8c mit einem auf dem oberen Rand der Stempeleinheit 9 ausgebildeten Ausschnitt (nicht dargestellt) in Eingriff gebracht, so daß die Stempeleinheit 9 ohne jegliche Möglichkeit, daß sie sich im Verlauf des Transports aus der Einheitenkassette 8 löst, in der Einheitenkassette 8 festgehalten wird.
Ein Transportteil der automatischen Stempeleinheit- Austauschvorrichtung 1 umfaßt einen Schiebetisch 11, der so angepaßt ist, daß er sich auf dem Gehäuse 10 gleitend in Längsrichtung bewegt, ein Paar innere und äußere Transportplattformen 12 und 13, die so angepaßt sind, daß sie sich vom Schiebetisch 11 aus anheben und bis zu diesem absenken lassen, sowie eine der inneren Transportplattform 12 in vertikaler Lage gegenüberliegend angeordnete Vorwärmeinheit 14.
Der Schiebetisch 11 ist verschiebbar auf einer Antriebseinheit angeordnet, welche einen auf der linken Seite des Gehäuses 10 angeordneten stangenlosen Zylinder 15 und ein Paar Schienen 16 mit Hilfe von Elementen 17 und 18 umfaßt, und Anhebe/Absenkzylinder 19 sind im mittleren Teil des Schiebetischs 11 jeweils mit Hilfe von Führungsbuchsen 22 angeordnet, die auf den entgegengesetzten Seiten des Anhebe/Absenkzylinders 19 angeordnet sind, während sie sich in vertikaler Richtung erstrecken. Diese Komponenten sind in einer auf dem Gehäuse 10 ausgesparten langgestreckten Ausnehmung aufgenommen, so daß sie sich zusammen mit dem Schiebetisch 11 in Längsrichtung bewegen.
Es sollte angemerkt werden, daß der stangenlose Zylinder 15 und ein später beschriebener stangenloser Zylinder 28 im Handel als Antriebseinheit erhältlich sind, welche einen Magnetkolben enthält, der so angepaßt ist, daß er sich durch die Einwirkung eines in einen Zylinder zugeführten Luftdrucks bewegt, sowie ein außerhalb des Zylinders angeordnetes bewegliches Magnetelement, das sich durch die vom magnetischen Kolben ausgehende magnetische Anziehungskraft bewegt.
Die innere und äußere Transportplattform 12 und 13 stimmen im Aufbau miteinander überein, und Stangen 21 der Anhebe/Absenkzylinder 19 und durch die Führungsbuchsen 20 hindurch eingeführte Führungsrohre 22 sind jeweils starr am unteren Ende der inneren und äußeren Transportplattform 12 und 13 befestigt. Eine Rollentransporteinheit 23 ist am oberen Teil von jeder Transportplattform angeordnet, und eine Halteplatte 24 ist außerhalb der Rollentransporteinheit 23 angeordnet, während sie vom Boden jeder Transportplattform aus aufrecht steht.
Ein Antriebsmotor 25 zum Antreiben der Rollentransporteinheit 23 und eine Anschlageinheit 26, die so angepaßt ist, daß sie sich auf und ab bewegt, während sie das hintere Ende der Einheitenkassette 8 hält, sind in jeder Transportplattform angeordnet, so daß die Einheitenkassette 8 auf jeder Transportplattform mit Hilfe der Anschlageinheit 26, einer am vordersten Ende jeder Transportplattform angeordneten Aufnahmeplatte 27 und der Halteplatte 24 vertikal gehalten wird.
Ein Stempeleinheiten-Einfahr/Ausfahrteil enthält eine Antriebseinheit, umfassend einen stangenlosen Zylinder 28, der auf einer Seite der Plattform 7 angeordnet ist, während er sich mit derselben Ausrichtung wie derjenigen von jeder der inneren und äußeren Transportplattformen 12 und 13 und der Schienen 29 in Längsrichtung erstreckt. Ein Paar obere und untere Rollentransporteinheiten 30 sind vor der Antriebseinheit angeordnet, wobei ein vorbestimmter Abstand dazwischen beibehalten wird, während zwischen der oberen und unteren Rollentransporteinheit 30 ein Einfahr/Ausfahrpfad 31 für die Stempeleinheit 9 begrenzt wird.
Zusätzlich ist eine Aufhängeeinheit 32 für die Einheitenkassette 8 über dem hinteren Ende des Einfahr/Ausfahrpfades 31 angeordnet, welches hinsichtlich seiner Lage mit der äußeren Transportplattform 13 zusammenfällt. Die Aufhängeeinheit 32 besteht aus einem Paar einander gegenüberliegender Schiebeelemente 34, welche auf einem oberen Rahmen 33 der Plattform 7 angeordnet sind, Klinkenelementen 35, welche sich vom Schiebeelement 34 aus nach innen erstrecken, mit einem Abstand, welcher gleich der Breite der dazwischen gehaltenen Einheitenkassette 8 ist, sowie Antriebseinheiten, wie beispielsweise Luftzylinder oder dergleichen zum Antreiben der Schiebeelemente 34. Eine Stange 37 zum Freigeben der Stempeleinheit 9 aus dem durch das Eingriffselement 8c verursachten Eingriffszustand wird durch eine Einführöffnung 8d eingeführt, welche an einem zwischen den beiden Schiebeelementen 34 angeordneten Teil des oberen Rahmens 33 ausgebildet ist.
Eine Einfahr/Ausfahreinheit 38 ist für die Stempeleinheit 9 in funktioneller Verbindung mit der vorangehend beschriebenen Antriebseinheit in der dem hinteren Ende des Einfahr/Ausfahrpfades 31 entsprechenden Warteposition angeordnet. Die Einfahr/Ausfahreinheit 38 besteht aus einem Druckzylinder 41, wie beispielsweise einem Luftzylinder oder dergleichen, welcher mit Hilfe von Elementen 39 und 40 verschiebbar auf einem stangenlosen Zylinder 28 und Schienen 29 gehalten wird, mit einer Kolbenstange 42 des Druckzylinders 41 verbundenen horizontal verlaufenden Halteelementen 43 und einer am vordersten Ende der Halteelemente 43 befestigten Spanneinheit 44.
Die Spanneinheit 44 enthält ein Paar Spannelemente 46, welche starr auf der Drehwelle eines Drehmotors 45 angebracht sind, so daß sie die zwischen die beiden Spannelemente 46 eingeführte Stempeleinheit 9 über den stangenförmigen Griff 9a ergreifen, und die Ausrichtung des Spannelements 46 wird entsprechend derjenigen der Stempeleinheit 9 durch Drehen mittels des Motors 45 richtig verändert.
In Fig. 1 bezeichnet die Bezugsziffer 47 einen Verriegelungsbolzen für die Einfahr/Ausfahreinheit 38. Der Verriegelungsbolzen 47 wird durch Betätigung eines an der Plattform 7 angebrachten Luftzylinders 48 angehoben und abgesenkt.
Als nächstes wird das Einfahren der Stempeleinheit 9 unten unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben.
Zwei Stempeleinheiten 9 sowie zwei Einheitenkassetten 8, die in den in Fig. 2 dargestellten Positionen angeordnet sind, stimmen im Aufbau miteinander überein, jedoch sind sie in der Zeichnung doppelt dargestellt, um das Verständnis des Aufbaus der automatischen Stempeleinheit-Austauschvorrichtung zu erleichern.
Als erstes wird die Einheitenkassette 8 mit einer darin aufgenommenen neuen Stempeleinheit 9 auf die Rollentransporteinheit 23 der inneren Transportplattform 12 gestellt, während ihre geöffnete Oberfläche auf der Innenseite angeordnet ist. Anschließend wird die Einheitenkassette 8 durch rotierende Rollen der Rollentransporteinheit 23 in Vorwärtsrichtung transportiert, während die Antriebseinheit 25 angetrieben wird.
Wenn das vorderste Ende der Einheitenkassette 8 die Aufnahmeplatte 27 erreicht, wird die am hinteren Ende der Einheitenkassette 8 angeordnete Anschlageinheit 26 betätigt, so daß sie mit dem hinteren Ende der Einheitenkassette 8 in Eingriff tritt, wodurch die Einheitenkassette 8 auf der inneren Transportplattform 12 gehalten wird, während sie von derselben aus aufrecht steht.
Wenn der stangenlose Zylinder 15 betätigt wird, um die innere und äußere Transportplattform 12 und 13 in Rückwärtsrichtung zu verschieben, tritt anschließend die Innenseite der in der Einheitenkassette 8 aufgenommenen Stempeleinheit 9 mit einem Vorwärmelement 14 in Berührung, so daß die Stempeleinheit 9 mit dem Vorwärmelement 14 vorgewärmt wird. Bei Beendigung des Vorwärmens wird der stangenlose Zylinder 15 erneut betätigt, um die innere Transportplattform 12 entlang der Schienen 16 in Vorwärtsrichtung zu verschieben, so daß sie die von der äußeren Transportplattform 13 belegte Position erreicht. Zu diesem Zeitpunkt ist die äußere Transportplattform 13 aus der vorgenannten Position heraus nach außen verschoben.
Wenn der Anhebe/Absenkzylinder 19 betätigt wird, um die innere Transportplattform 12 anzuheben, nachdem die Betätigung des stangenlosen Zylinders 15 beendet ist, wird die innere Transportplattform 12 vom Schiebetisch 11 weg verschoben, um die Plattform 7 zu erreichen, so daß die auf der Rollentransporteinheit 23 gehaltene Einheitenkassette 8 zur Aufhängeeinheit 32 angehoben wird. Der stangenförmige Griff 9a der Stempeleinheit 9 wird zwischen die Spannelemente 46 eingeführt, die im Verlauf der vorangehend beschriebenen Verschiebung von unten in den Wartepositionen angeordnet wurden, und danach wird eine Entriegelungsstange 37 mit dem Eingriffselement 8c in Eingriff gebracht, um das hintere Ende desselben nach unten zu drücken, wodurch die Stempeleinheit 9 aus dem verriegelten Zustand freigegeben wird.
Wenn die innere Transportplattform 12 in die vorbestimmte Position angehoben ist, wird die Betätigung des Anhebe/Absenkzylinders 19 gestoppt, und anschließend werden die Antriebseinheiten 36 für die Aufhängeeinheit 32 so angetrieben, daß ein Paar von gegenüberliegenden Klinkenelementen 35 in Einwärtsrichtung verschoben wird. Die beiden Klinkenelemente 35 werden von den beiden offenen Enden der Einheitenkassette 8 her mit der Kassettendeckenplatte 8e in Eingriff gebracht, um die Einheitenkassette 8 im festgeklemmten Zustand an den entgegengesetzten Enden der letzteren fest zu halten.
Wenn der stangenlose Zylinder 28 betätigt wird, um die Einfahr/Ausfahreinheit 38 bis zu einer vorbestimmten Position in Vorwärtsrichtung zu verschieben, nachdem die Aufhängung der Einheitenkassette 8 abgeschlossen ist, wird die Stempeleinheit 9 aus der Einheitenkassette 8 herausgeschoben, so daß sie mit Hilfe der oberen und unteren Rollen 30, die jeweils als Führungseinrichtung dienen, durch den Einfahr/Ausfahrpfad 31 in den Zwischenraum eingeführt wird, der zwischen einem Paar von oberen und unteren Klemmvorrichtungen 5a auf der Formaufspannplatte 5 begrenzt wird. Nachdem die Bewegung der Stempeleinheit 47 beendet ist, wird die Einfahr/Ausfahreinheit 38 durch den Verriegelungsbolzen 47 unbeweglich gehalten, und anschließend wird der Druckzylinder 41 in Vorwärtsrichtung betätigt, so daß er die Spanneinheit 44 zusammen mit den Armen 43 nach außen schieben kann, wodurch die Stempeleinheit 9 vorübergehend auf der Formaufspannplatte 5 gehalten wird, während sie gegen eine Aufnahmeplatte 5b gedrückt wird.
Bei Beendigung des vorübergehenden Haltens der Stempeleinheit 9 wird die innere Transportplattform 12 zum Schiebetisch 11 abgesenkt und sie wird dann zusammen mit der äußeren Transportplattform 13 auf dem Schiebetisch 11 in Vorwärtsrichtung verschoben, so daß sie in die Ausgangsposition zurückkehrt. Da die Einheitenkassette 8 noch aufgehängt ist, bleibt sie dabei im hinteren Teil des Einfahr/Ausfahrpfades 31 zurück. Andererseits ist die Temperatur der Stempeleinheit 9, die vorübergehend auf der Seite der Formaufspannplatte 5 gehalten wird, richtig angepaßt, und außerdem werden nicht nur ein korrektes Einspannen der Form zwischen der Formhälfte auf der stationären Seite und der Formhälfte auf der beweglichen Seite bei Vorhandensein von niedrigem Druck sondern auch ein richtiges Einspannen der Form bei Vorhandensein von hohem Druck zwischen diesen bestätigt. Nach Beendigung der vorangehenden Bestätigung, wird die Stempeleinheit 9 fest an der Formaufspannplatte 5 befestigt.
Nachdem alle vorgenannten Schritte abgeschlossen sind, wird der Druckzylinder 41 in Rückwärtsrichtung betätigt, so daß die Spanneinheit 44 zusammen mit den Armen 43 in die Ausgangsposition zurückgeführt wird. Gleichzeitig wird die Einfahr/Ausfahreinheit 38 durch Zurückziehen des Verriegelungsbolzens 47 aus dem feststehenden Zustand freigegeben, so daß sie durch Betätigung des stangenlosen Zylinders 28 in Rückwärtsrichtung verschoben wird. Somit wird die Einfahr/Ausfahreinheit 44 wieder in der hinter dem Einfahr/Ausfahrpfad 31 angeordneten Warteposition gehalten.
Als nächstes wird das Ausfahren einer gebrauchten Stempeleinheit unten unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben.
Nachdem die Stempeleinheit 9 auf der Formaufspannplatte 5 aus dem festgeklemmten Zustand freigegeben worden ist, wird die Einfahr/Ausfahreinheit 38 in Vorwärtsrichtung verschoben, so daß die Spannelemente 46 der Spanneinheit 45 mit dem stangenförmigen Griff 9a in Eingriff gebracht werden, und sie werden dann vom Motor 45 gedreht, um den stangenförmigen Griff 9a mit den Spannelementen 46 fest zu ergreifen.
Während die Einfahr/Ausfahreinheit 44 nach Abschluß des Spannvorgangs in Rückwärtsrichtung verschoben wird, wird die Stempeleinheit 9 von der Formaufspannplatte 5 in den Einfahr/Ausfahrpfad 31 gezogen, und sie wird dann mit Hilfe der beiden oberen und unteren Rollentransporteinheiten 30 weiter durch den Einfahr/Ausfahrpfad 31 verschoben. Da die Einheitenkassette 8 noch an dem mit der Warteposition für die Einheitenkassette zusammenfallenden hinteren Ende des Einfahr/Ausfahrpfades 31 aufgehängt ist, wird dabei die Stempeleinheit 9 in der Einheitenkassette 8 aufgenommen, wenn die Rückwärtsverschiebung der Einfahr/Ausfahreinheit 44 in der Warteposition der Einheitenkassette 8 gestoppt wird.
Wenn die äußere Transporteinheit 13 durch Betätigung des Anhebe/Absenkzylinders 19 zur Plattform 7 angehoben wird, wird somit die aufgehängte Einheitenkassette 8 auf der Rollentransporteinheit 23 abgesetzt. Anschließend wird die Anschlageinheit 26 betätigt, um die Einheitenkassette 8 mit Hilfe der Aufnahmeplatte 27 und der Halteplatte 24 zu halten.
Die Spannelemente 46 werden gedreht, bis die Spannelemente 46 aus der augenblicklichen Stellung in die vertikale Ausgangsstellung zurückgeführt sind, so daß die Spannelemente 46 vom stangenförmigen Griff 9a gelöst werden können, und danach wird die Einheitenkassette 8 durch Ausrücken der Klinkenelemente 35 aus der Einheitenkassette 8 durch eine Betätigung der Aufhängeeinheit 32 aus dem aufgehängten Zustand freigegeben.
Während die äußere Transportplattform 13 zusammen mit der Einheitenkassette 8 abgesenkt wird, wird anschließend die Entriegelungsstange 37 aus der Einführöffnung 8d gezogen, wodurch bewirkt wird, daß das Eingriffselement 8c mit der Stempeleinheit 9 in Eingriff gebracht wird. Infolgedessen tritt keine Störung dahingehend auf, daß die Stempeleinheit 9 während des Absenkens aus der Einheitenkassette 8 nach unten fällt.
Wenn die äußere Transportplattform 13 bis zum Schiebetisch 11 abgesenkt ist, wird die Betätigung des Anhebe/Absenkzylinders 19 gestoppt, und die äußere Transportplattform 13 wird dann zusammen mit der inneren Transportplattform 12 in Auswärtsrichtung verschoben, während der Schiebetisch 11 vom stangenlosen Zylinder 15 gleitend verschoben wird. Bei Abschluß der Auswärtsverschiebung des Schiebetischs 11 ist die innere Transportplattform auf dem Schiebetisch 11 in der Anhebe/Absenkposition angeordnet.
Nachdem die Auswärtsverschiebung des Schiebetischs 11 gestoppt ist, wird die Einheitenkassette 8 von der äußeren Transportplattform 13 weg verschoben, wenn die Rollentransporteinheit 23 angetrieben wird, während die Anschlageinheit 26 aus dem verriegelten Zustand freigegeben wird. Nun kann die in der Einheitenkassette 8 aufgenommene gebrauchte Stempeleinheit 9 gegen eine neue ausgetauscht werden.
Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, stellt die automatische Austauschvorrichtung der vorliegenden Erfindung sicher, daß ein Einfahren einer Einheitenkassette mit einer darin aufgenommenen neuen Stempeleinheit mit der inneren Transportplattform erreicht werden kann, und ein Ausfahren einer Einheitenkassette mit einer darin aufgenommenen gebrauchten Stempeleinheit mit der äußeren Transportplattform erreicht werden kann. Da ein Einfahren und Ausfahren der Einheitenkassetten durch abwechselndes Verschieben eines Paars von inneren und äußeren Transportplattformen in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung erreicht werden kann, kann mit anderen Worten unter der Bedingung, daß die Einheitenkassette mit einer darin aufgenommenen neuen Stempeleinheit für einen Austausch gegen die gebrauchte Stempeleinheit zuvor auf der inneren Transportplattform abgesetzt wird, die neue Stempeleinheit nach Wunsch jederzeit gegen die gebrauchte Stempeleinheit ausgetauscht werden.

Claims

1. Verfahren zum automatischen Austauschen einer Stempeleinheit (9) gegen eine andere, bei welchem eine erste Einheitenkassette (8) mit einer darin aufgenommenen neuen Stempeleinheit (9) automatisch gegen eine zweite Einheitenkassette (8) mit einer darin aufgenommenen gebrauchten Stempeleinheit (9) ausgetauscht wird, mit Hilfe einer automatischen Austauschvorrichtung (1), die einen Transportteil (bei 23) und einen über dem Transportteil (bei 23) angeordneten Einfahr- und Ausfahrteil (31) umfaßt, so daß ein Einfahren der ersten Einheitenkassette (8) und ein Ausfahren der zweiten Einheitenkassette (8) durch abwechselndes Anheben und Absenken eines Paars von im Transportteil (bei 23) angeordneten inneren und äußeren Transportplattformen (12,13) durchgeführt wird, wobei die erste und zweite Einheitenkassette (8) jeweils derart ausgebildet ist, daß mindestens die entgegengesetzten Stirnseiten und eine Seitenoberfläche derselben geöffnet gehalten werden und ein Stempel (9b) in der entsprechenden Stempeleinheit (9) aufgenommen wird, während er nach innen zu ausgerichtet ist, umfassend die Schritte:

Plazieren der ersten Einheitenkassette (8) in vertikaler Lage auf der inneren Transportplattform (12) im Transportteil (bei 23),

Ziehen der gebrauchten Stempeleinheit (9) auf der Seite einer Formaufspannplatte (5) einer Spritzgußmaschine (2) in vertikaler Lage in den Einfahr/Ausfahrteil (31),

Aufnehmen der gebrauchten Stempeleinheit (9) in der zweiten, vorübergehend im Einfahr/Ausfahrteil (31) aufgehängten Einheitenkassette (8),

Anheben der äußeren Transportplattform (13) zum Aufnehmen und Plazieren der zweite Einheitenkassette (8) auf derselben,

Absenken der äußeren Transportplattform (13) bis zum Transportteil (bei 23),

Verschieben der inneren und äußeren Transportplattform (12,13) in Vorwärtsrichtung,

Einbringen der ersten Einheitenkassette (8) mit der darin aufgenommenen neuen Stempeleinheit (9) in die unter dem Einfahr/Ausfahrteil (31) angeordnete innere Transportplattform (12),

Abgeben der zweiten Einheitenkassette (8) mit der darin aufgenommenen gebrauchten Stempeleinheit (9) auf der äußeren Transportplattform (13) nach außen,

Anheben der inneren Transportplattform (12), so daß die erste Einheitenkassette (8) im Einfahr/Ausfahrteil (31) aufgenommen und vorübergehend mittels desselben aufgehängt werden kann,

Absenken der inneren Transportplattform (12) bis zum Transportteil (bei 23), und

Herausziehen der neuen Stempeleinheit (9) aus der ersten Einheitenkassette (8) durch die Einwirkung einer von einer Seite des Einfahr/Ausfahrteils (31) aufgebrachten Druckkraft (41), so daß die neue Stempeleinheit (9) zur Seite der Formaufspannplatte (5) zugeführt wird.

2. Vorrichtung zum automatischen Austauschen einer Stempeleinheit (9) gegen eine andere, wobei die Vorrichtung (1) im wesentlichen einen auf ihrem Gehäuse (10) angeordneten Transportteil (bei 23) und einen über dem Transportteil (bei 23) angeordneten Einfahr/Ausfahrteil (31) umfaßt, wobei der Transportteil umfaßt:

einen Schiebetisch (11), der so angepaßt ist, daß er sich mit Hilfe einer auf dem Gehäuse (10) angeordneten Antriebseinheit (15,16) in Längsrichtung bewegt,

ein Paar innere und äußere Transportplattformen (12,13), die jeweils zum Anheben und Absenken angepaßt sind,

eine erste und zweite Einheitenkassette (8) zur Aufnahme einer Stempeleinheit (9) und auf die Transportplattformen (12,13) und von diesen herunter beweglich, und

ein seitwärts der inneren Transportplattform (12) in vertikaler Lage angeordnetes Vorwärmelement (14), und wobei der Einfahr/Ausfahrteil (31) umfaßt:

eine Antriebseinheit (41), welche auf einer Plattform (7) angeordnet ist, die am oberen Teil (33) eines Rahmens (4) befestigt ist, welcher sich in derselben Lage, wie derjenigen jeder Transportplattform (12,13) vom Gehäuse (10) aus in vertikaler Richtung erstreckt,

einen Einfahr/Ausfahrpfad (31), um die Bewegung jeder Stempeleinheit (9) mit Hilfe eines Paars von oberen und unteren Rollentransporteinheiten (30) zu führen, welche vor der Antriebseinheit (41) angeordnet sind,

eine am hinteren Ende des Einfahr/Ausfahrpfades (31) angeordnete Aufhängeeinheit (32) zum vorübergehenden Aufhängen einer Kassette (8) für jede Stempeleinheit (9),

eine Einfahr/Ausfahreinheit (38) zum Durchführen des Einfahrens und Ausfahrens jeder Stempeleinheit (9), wobei die Einfahr/Ausfahreinheit (38) in funktioneller Verbindung mit der Antriebseinheit (41) in der hinter dem Einfahr/Ausfahrpfad (31) angeordneten Warteposition angeordnet ist, und

eine am vorderen Ende der Einfahr/Ausfahreinheit (38) angeordnete Spanneinheit (44).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher die innere und äußere Transportplattform (12,13) jeweils einschließt: eine Rollentransporteinheit (23) an ihren oberen Teil, eine Aufnahmeplatte (27) an ihren vorderen Ende, eine Halteplatte (24) zum Halten jeder Einheitenkassette (8) mit einer darin aufgenommenen Stempeleinheit (9), sowie eine darin angeordnete Antriebsenergiequelle (25) zum Antreiben der Rollentransporteinheit (23).

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher jede Einheitenkassette (8) ein Kassettengehäuse (8a) einschließt, von dem mindestens entgegengesetzte Stirnseiten und eine Innenseite geöffnet gehalten werden, wobei eine vorbestimmte Anzahl von Rollen (8b) sowohl entlang des oberen und des unteren Randes der inneren Öffnung angeordnet sind, wobei ein Eingriffselement (8c) vertikal drehbar am oberen Teil angeordnet ist, um jede Stempeleinheit (9) durch Eingriff zu halten, und wobei eine Einführöffnung (8d) durch eine Deckenplatte (8e) an ihrem hinteren Endteil ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher jede Stempeleinheit (9) einen stangenförmigen Griff (9a) auf ihrer einen Seite einschließt, und ein Stempel (9b) in den Boden einer kreisförmigen Vertiefung der Stempeleinheit (9) eingepaßt ist, so daß er eine Hälfte einer Formhöhlung begrenzt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher jede Stempeleinheit (9) an einer vorbestimmten Position in vertikaler Lage in eine Einheitenkassette (8) durch eine Öffnung auf ihrer einen Seite eingeführt und in dieser aufgenommen wird, während ihre Stempelseite nach innen ausgerichtet ist, und bei welcher sie an der vorbestimmten Position fest in der Einheitenkassette (8) gehalten wird, während ein am oberen Teil angeordnetes Eingriffselement (8c) mit einem auf ihrem oberen Rand (8e) ausgebildeten Ausschnitt (8d) in Eingriff gebracht wird, so daß sie sich im Verlauf des Transports nicht aus der Einheitenkassette (8) lösen kann.