Auf der NPE in Chicago vom 19. bis 23. Juni präsentieren Spritzgießmaschinenbauer Ferromatik Milacron und Werkzeugmacher Foboha eine Weiterentwicklung der Doppelwürfel-Maschine, die auf der K 2004 Premiere feierte. Auf dem 2300 m² großen Milacron Messestand 1702 in der Südhalle am McCormick Platz zeigt eine K-TEC 250 DETW mit Doppelwürfel-Etagenwerkzeug, einer auf der Schließeinheit mitfahrenden zweiten Spritzeinheit, integrierter Montage (In-Mold-Assembly) und externer Ausschraubvorrichtung was es heißt, state-of-the-art Technologie sinnvoll zu kombinieren und voranzutreiben. Die Maschine produziert und montiert Disc-Top-Verschlüsse aus zwei Komponenten, die oft bei Körperpflegeprodukten wie Shampoos, Duschgels und Bodylotions verwendet werden.
Von der Etagenwendetechnik über den Würfel zum Doppelwürfel
Die Etagenwendetechnik, erstmals in den siebziger Jahren bei Ferromatik Milacron vorgestellt, wurde vor rund acht Jahren „wieder entdeckt“ und gemeinsam mit Foboha weiterentwickelt. Die einfachste Variante ist die 180°-Etagenwendetechnik, bei der in der ersten Werkzeugtrennebene ein Vorspritzling hergestellt und nach einer 180°-Drehung der Mittelplatte um eine vertikale Achse in der zweiten Ebene die zweite Komponente aufgespritzt, während in der ersten Ebene der Vorformling des nächsten Schusses erzeugt wird. Die Etagenwendetechnik bietet aufgrund doppelter Kavitätenanzahl die doppelte Produktionsmenge mit der gleichen Maschine. Oder anders ausgedrückt: um die gleiche Produktionsmenge zu erreichen, ist eine Maschine mit halbierter Schließkraft ausreichend, was mit geringeren Investitionskosten und Platzbedarf einhergeht.
Die 90°-Etagenwendetechnik (Würfel) mit vierseitigem Würfelwerkzeug ist die konsequente Weiterentwicklung der 180°-Etagenwendetechnik. Simultan zum Spritzgießprozess können in den Außenseiten des Würfels auf der Bedien- und Bediengegenseite der Maschine weitere Operationen wie z.B. Einlegen von Inserts, Labeln oder Dekoren, Prüfen und Entnahme durchgeführt werden, ohne die Zykluszeit zu verlängern. Außerdem können diese Positionen zum Kühlen genutzt werden und damit die Zykluszeit reduzieren.
Bei der 90°-Doppel-Etagenwendetechnik (Doppelwürfel) sind zwischen den beiden äußeren Platten zwei um die vertikale Achse drehbare Würfelwerkzeuge mit jeweils vier Seiten installiert. Es ergeben sich insgesamt drei Werkzeugtrennebenen für weitere Arbeitsschritte. So können in den drei Trennebenen drei unterschiedliche Materialien eingespritzt werden. Die mittlere Ebene zwischen den beiden Würfeln kann aber auch zur Montage (In-Mold-Assembly) der beiden Komponenten aus den beiden äußeren Trennebenen dienen.
Auf der NPE steht bei der K-TEC 250 DETW im Mittelpunkt der Schließeinheit ein kompaktes Doppelwürfel-Etagenwerkzeug von Foboha mit jeweils 4x48 Kavitäten. Ein Würfel formt den Körper, der andere den Deckel des Zweikomponenten-Verschlusses aus Polypropylen. Per servoelektrischem Antrieb werden beide Würfel gegenläufig synchron um 90° gedreht. Während in den beiden äußeren Trennebenen der Spritzvorgang abläuft, wird eine Außenseite der Würfel (Bedienseite der Maschine) zum Kühlen genutzt, die mittlere Trennebene zwischen den Würfeln zur integrierten Montage und die andere Außenseite der Würfel (Bediengegenseite der Maschine) zur Entnahme. Die Vorteile liegen auf der Hand: Verdopplung der Produktionsmenge durch doppelte Kavitätenanzahl, Zykluszeitreduktion durch Nutzung einer Außenseite des Würfels zum Kühlen, Verzicht auf externe Montageanlage durch In-Mold-Assembly und damit letztendlich eine Kostenreduktion. „Wofür sonst zwei Maschinen, zwei Werkzeuge und eine externe Montageanlage benötigt werden, reicht eine einzige Doppelwürfel-Maschine aus“, bringt es Dr. Jörg Dassow, Leiter der Anwendungstechnik bei Ferromatik Milacron, auf den Punkt. „Wir sehen ein großes Potenzial in der Verpackungsindustrie mit hohen Stückzahlen, das sich aus dem gegenwärtigen Trend zu Convenience-Verpackungen ergibt“, fährt er fort. „Denken Sie nur an die Push-Pull-Verschlüsse, die bei Sportgetränken immer mehr die konventionellen Drehverschlüsse ersetzen, oder Verschlüsse für alle Arten von flüssigen Körperpflege- und Reinigungsprodukten“, erläutert er.
Mitfahrende Spritzeinheit auf der Schließeinheit
Der Blick nach oben über die Schließeinheit zeigt eine weitere Innovation, eine auf neue Art integrierte zweite hydraulische Spritzeinheit der internationalen Größe 265, die über die Maschinenhydraulik mit versorgt und in die Maschinensteuerung integriert ist. Diese ist in einer Schlittenkonstruktion im 40°-Winkel montiert und mit der beweglichen Aufspannplatte verbunden. Dazu ist der Schlitten auf eine Linearführung montiert, die sich ihrerseits auf die feststehende Platte stützt und daher praktisch keine Belastung in die bewegliche Platte einbringt. Der Schlitten wird samt der Spritzeinheit von der beweglichen Platte mit gezogen.
„Diese Konstruktion ist durch die ständig am Werkzeug anliegende Düse äußerst zeitsparend, da keine Zykluszeit verlängernde Aggregatbewegung erforderlich ist“, erklärt Klaus Wessolleck, Regional Sales Manager USA. „Darüber hinaus ist die bewegliche Spritzeinheit aufgrund des flachen Neigungswinkels ausgesprochen Platz sparend: die Bauhöhe der Maschine bleibt erstaunlich niedrig und weder in der Länge noch seitlich entsteht ein zusätzlicher Platzbedarf über die Maschinenstellfläche hinaus“, ergänzt er. Weitere Vorteile ergeben sich daraus für die Teileentnahme, die nach allen Seiten möglich ist, sowie die Einbindung vertikaler Handlinggeräte, die nicht behindert werden. Die Maschine ist ferner mit einer Spritzeinheit der internationalen Größe 1636, verlängerten Holmrahmen um 400 mm und einer lichten Holmweite von 825 x 825 mm ausgestattet.
In-Mold-Assembly – externe Montage überflüssig
In der mittleren Trennebene zwischen den beiden Würfeln werden die beiden Komponenten des Verschlusses mit einem automatischen Schnappvorgang zusammengefügt; die im Werkzeug integrierte Montage (In-Mold-Assembly) geschieht dabei über einen präzisen, mechanischen Kernzug und nicht durch die Schließbewegung der Maschine. Die exakte Ausrichtung der zusammenzufügenden Teile ist durch das Werkzeug gegeben, so dass die Montage erheblich vereinfacht wird und externe, teure Montageanlagen entfallen. Es ergeben sich außerdem erhebliche Einsparungen im Hinblick auf Handling, Transport- und Lagerlogistik.
Entnahme mittels innovativer Abschraubvorrichtung
Die Außenseite der Würfel auf der Bediengegenseite der Maschine zeigt eine Neuheit. Eine speziell für diese Anwendung von Foboha entwickelte externe Abschraubvorrichtung entnimmt die Teile auf innovativem Wege.
K-TEC 250 DETW mit Doppelwürfel-Etagenwerkzeug von Foboha
Hintergrund:
Ferromatik Milacron Maschinenbau GmbH entwickelt, fertigt und vertreibt Spritzgießmaschinen zur Produktion von Kunststoffteilen. Diese finden in verschiedenen Industrien wie Verpackung, Automobil, Medizin, Elektrik/Elektronik/Telekommunikation (EET) und Konsumgüter Anwendung. Das Maschinenprogramm besteht aus den drei Baureihen ELEKTRA (Vollelektrisch), K-TEC (Hochleistung) und MAXIMA (Großmaschinen) und reicht von 300 bis 40.000 kN. Es beinhaltet ein vielfältiges Technologieangebot wie z.B. Mehrkomponenten-, Monosandwich-, Dünnwand- und Etagenwendetechnik. Das Maschinenprogramm wird durch Dienstleistungen vor, während und nach dem Kauf ergänzt. Ferromatik Milacron wurde 1956 im badischen Malterdingen gegründet und umfasst heute ein weltweites Vertriebs- und Servicenetzwerk in 50 Ländern mit insgesamt 550 Mitarbeitern. Seit 1993 gehört das Unternehmen mit seinen Schwesterunternehmen in USA, Indien und China zum Milacron Konzern.
Kontakt:
Ferromatik Milacron Maschinenbau GmbH
Riegeler Straße 4
79364 Malterdingen
Deutschland
www.ferromatik.com
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