<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Einbringen von geschmolzenem Kunststoff in eine Formhälfte einer geöffneten Form, mit einem Spritzaggregat, das eine Plastifizierschnecke, einen Antrieb für diese sowie eine Düse zum Auftragen des geschmolzenen Kunststoffes aufweist, und das an einer Lagerstelle sowohl um eine horizontale Achse als auch um eine vertikale Achse schwenkbar gelagert ist.
Formteile aus thermoplastischen Kunststoffen werden in vielen Bereichen, beispielsweise im Kraftfahrzeugbau, mit einer Dekorschicht aus Textil, Folie oder Leder überzogen, um den steigenden Anforderungen an Aussehen und Berührungseindruck gerecht zu werden. Häufig wird dabei das Dekormaterial in einem nachträglichen Arbeitsschritt mit dem spritzgegossenen Trägerteil in Verbindung gebracht. Dieser Vorgang ist als Klebekaschierung bekannt.
Als kostengünstigere Alternative zu diesem klassischen Verfahren bieten sich die Hinterspritz- und Hinterpresstechnik an. Dabei werden die Probleme eines Klebstoffeinsatzes vermieden. Die Verbindung zwischen Dekor- und Trägermaterial wird im Werkzeug durch teilweises Eindringen niedrigviskoser Schmelze in die textile Unterware, oder durch Anschmelzen der Folie erreicht.
Die Hinterpresstechnik ist vor allem für grossflächige Formteile wirtschaftlich einsetzbar. Dabei wird von einer horizontal angeordneten verfahrbaren Düse einer Spritzeinheit ein Schmelzekuchen in die vollständig geöffnete Form (untere Formhälfte) abgelegt, und in einem anschliessend ablaufenden Pressvorgang die Formgebung durchgeführt, sowie die Verbindung mit dem Dekormaterial hergestellt. Durch die gute Vorverteilung muss die Schmelze während des Hinterpressvorganges, der durch das Schliessen des Werkzeuges erfolgt, nur mehr kurze Fliessweg überwinden. Deshalb werden hier auch deutlich geringere Schmelzedrücke zum Ausformen der Formteilgeometrie als bei der Hinterspritztechnik benötigt.
Weiters kommt der meist oben liegende Textilverbund vorteilhafterweise erst später mit der heissen Schmelze in Berührung.
Bei einer speziell für diese Verfahrenstechnik entwickelten Spritzeinheit kann der Düsenkopf in drei Achsen gleichzeitig verfahren werden - und falls erforderlich - an verschiedenen Punkten der Spritzgiessform unterschiedliche Schmelzemenge auftragen (z. B. DE-UT 29610400).
<Desc/Clms Page number 2>
Es ist bereits bekannt, das Spritzaggregat translatorisch in drei linearen Richtungen zu bewegen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs genannten Gattung in einer kompakten und kostengünstigeren Bauform zu realisieren.
Die erfindungsgemässe Aufgabe wird dadurch gelöst, dass an der der Düse gegenüberliegenden Seite der Lagerstelle des Spritzaggregates zwei Verstellungseinrichtungen mit je einer linearen Bewegungskomponente am Spritzaggregat kardanisch angelenkt sind, deren in eine Ebene projektierten Bewegungskomponenten sich kreuzen, oder eine Verstelleinrichtung mit sowohl einer linearen als auch einer rotierenden Bewegungskomponente, wobei die Schwenklage des Spritzaggregats mittels dieser Verstelleinrichtungen einstellbar ist.
Durch die um eine horizontale Achse schwenkbare Lagerung des Spritzaggregates kann man die Vertikalbewegung der Düse durch eine rotatorische Bewegung des Spritzaggregats erreichen, womit die Düsen (insbesondere Breitschlitzdüse) entsprechend der Formkontur in vertikaler Richtung während des Schmelzauftrages bewegt werden kann. Gleichzeitig erfolgt auch die seitliche Bewegung der Düse durch eine Schwenkbewegung des Spritzaggregates, indem das Spritzaggregat ausserdem auch durch eine vertikale Achse schwenkbar gelagert ist.
Vorteilhaft ist vorgesehen, dass das Spritzaggregat mit der Verstelleinrichtung oder den Verstelleinrichtungen auf einer Konsole lagert, die linear verschiebbar ist.
Durch den Einsatz einer Drehachse (Schwenkachse) anstelle einer Linearachse wird es möglich, beispielsweise einen Öltank, eine Hydraulikbaugruppe und/oder einen Elektroschrank an das Spritzaggregat zu bauen bzw. zu integrieren. Das Spritzaggregat ist somit eine in sich funktionstüchtige Einheit, die auch zu einer bestehenden Presse leicht dazugebaut werden kann.
Ein sehr schnelles und präzises Verfahren der Düse wird dadurch erreicht, dass jede Verstelleinrichtung als Spindelgetriebe mit einer von einem Elektromotor, vorzugsweise einem Servomotor angetriebenen Spindelmutter und einer mit dem Spritzaggregat verbundenen Spindel ausgeführt ist.
<Desc/Clms Page number 3>
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Figurenbeschreibung näher erläutert.
Es zeigen : Die Fig. 1 schematisch die Seitenansicht einer Schliesseinheit und einer erfindungsgemässen
Einrichtung ; die Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 1 ; die Fig. 3 eine Ansicht der Schliesseinheit gemäss der Fig. 1 von rechts ; die Fig. 4 eine Seitenansicht der Schliesseinheit und der erfindungsgemässen Einrichtung gemäss einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung und die Fig. 5 die Ansicht der Schliesseinheit gemäss der Fig. 4 von rechts.
Die Hinterpresstechnik ist vor allem für grossflächige Formteile wirtschaftlich einsetzbar. Dabei wird von einem im wesentlichen horizontal angeordneten verfahrbaren Spritzaggregat 1 mittels einer Düse 5 ein Schmelzekuchen in die untere Formhälfte 3 eines vollständig geöffneten Formwerkzeuges abgelegt und in einem abschliessend ablaufenden Pressvorgang die Formgebung durchgeführt sowie die Verbindung des Kunststoffes mit einer Dekorschicht, beispielsweise aus Textilfolie oder Leder, hergestellt.
Das Formwerkzeug ist in herkömmlicher Art und Weise ausgeführt, mit einer oberen Formaufspannplatte 2 und einer unteren Formaufspannplatte 12, auf denen die ortsfesten und die bewegbaren Formhälften 3,4 montiert sind.
Mittels der Düse 5, die in drei Achsen (also in allen drei Richtungen) verfahrbar ist, wird die Kavität der unteren ortsfesten Formhälfte 3 möglichst genau mit Kunststoff ausgefüllt.
Das gezeigte Spritzaggregat 1 weist im Inneren eines Plastifizierzylinders in herkömmlicher Weise eine Plastifizierschnecke 9 auf, mittels der der Kunststoff plastifiziert und in die Form eingespritzt wird. Dies erfolgt nach dem bekannten Stand der Technik.
Das gesamte Spritzaggregat 1 lagert auf einer Konsole 7, die mittels Laufschuhen 8 auf ortsfesten Schienen 18 horizontal verfahrbar ist.
<Desc/Clms Page number 4>
Zur Realisierung der Vertikalbewegung (gemäss dem Doppelpfeil Z), ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass das Spritzaggregat 1 an einer einzigen Lagerstelle 21 auf der Konsole 7 sowohl um eine horizontale Achse 6 als auch um eine vertikale Achse 23 schwenkbar gelagert ist.
Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3 erfolgt die Verschwenkung des Spritzaggregates 1 um die von den beiden Achsen 6 und 23 definierte einzige Lagerstelle 21 mittels zweier Spindelgetriebe 10. Die Achsen 6,23 werden von Bolzen gebildet. Die Spindelgetriebe 10 weisen je eine Spindel 11, eine in einer Halterung 13 gelagerte Spindelmutter und einen Servomotor 14 auf, über den die Spindelmutter drehbar und die Spindel 11 axial verschiebbar ist.
Die Spindeln 11 sind mittels Kardangelenken 15 am hinteren Ende des Gehäuses 16 des Spritzaggregates 1 angelenkt und die Halterungen 13 der Spindelmuttern und der Servomotoren 14 lagern ebenfalls mittels in den Fig. 1 und 3 angedeuteter Kardangelenke 15 an einem Flansch 17 der Konsole 7.
Je nachdem, wie weit die Spindeln 11 aus den Spindelmuttern bzw. den Halterungen 13 herausgefahren werden, wird das Spritzaggregat 1 geschwenkt und die Düse 5 sowohl in der Vertikalen als auch in der Horizontalen bewegt.
Um die Düse 5 in der X-Achse zu verfahren, wird die Konsole 7 mit dem Spritzaggregat 1 auf den Schienen 18 verfahren.
Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 und 5 ist eine Verstelleinrichtung 10 vorgesehen, die wiederum eine Spindel 11 aufweist, die mittels eines Kardangelenkes 15 am hinteren Ende des Gehäuses 16 des Spritzaggregates angelenkt ist. Die Halterung 13 lagert wiederum auf dem Flansch 17 der Konsole 7, ist jedoch auf diesem mittels eines Drehantriebes 19 drehbar, wodurch die Spindel 11 um die Drehachse 20 in der Richtung des Doppelpfeiles Y geschwenkt wird.
Durch mehr oder weniger weites Herausfahren der Spindel 11 in der Richtung des Doppelpfeiles Z und durch entsprechendes Schwenken der Spindel 11 über die Halterung 13 in der Richtung des Doppelpfiles Y ist die Position der Düse 5 wiederum in der Richtung der
<Desc/Clms Page number 5>
Höhe und in der Breite der Form verstellbar. Die Bewegung in der X-Achse erfolgt wiederum durch Verfahren der Konsole 7 auf den Schienen 18.
Anstelle der Spindelgetriebe 10 könnten auch hydraulische Kolben-Zylindereinheiten zum Einsatz kommen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass mit Servomotoren 14 und Spindelgetrieben 10 eine sehr genaue und exakte Verstellung der Düse 5 möglich ist.