AT528004B1 - Maschinenelement zum Aufspannen einer Form - Google Patents

Abstract

Maschinenelement zum Aufspannen einer Form, insbesondere eine Formaufspannplatte (2), für eine holmlose Schließeinheit (1) einer Formgebungsmaschine mit einem plattenförmigen Grundkörper (26) und zumindest zwei Druckkissenelementen (34), welche jeweils als Teil eines hydraulischen Aktuators, vorzugweise eines Druckkissens (11), ausgebildet sind und über eine Längsachse (33) verfügen, wobei - die zumindest zwei Druckkissenelemente (34) in Bezug auf zumindest eine der Längsachsen (33) zueinander quer versetzt sind und - für die zumindest zwei Druckkissenelemente (34) jeweils zumindest eine Strebe (14) vorgesehen ist, welche das jeweilige Druckkissenelement (34) mit dem Grundkörper (26) verbindet.

Description

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Beschreibung

[0001] Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Maschinenelement zum Aufspannen einer Form, insbesondere eine Formaufspannplatte, für eine holmlose Schließeinheit einer Formgebungsmaschine, mit dem Merkmal des Oberbegriffs des Anspruches 1, sowie eine holmlose Formgebungsmaschine mit einer solchen Maschinenkomponente.

[0002] Unter Formgebungsmaschinen können SpritzgieRßmaschinen, Spritzpressen, Pressen und der gleichen verstanden werden. Auch Formgebungsmaschinen, bei welchen die plastifizierte Formmasse einem offenem Formwerkzeug zugeführt wird, sind durchaus denkbar.

[0003] In folgendem Stand der Technik anhand einer Spritzgießmaschine umrissen werden, analoges gilt allgemein für Formgebungsmaschinen.

[0004] Gattungsgemäße Maschinenelemente zum Aufspannen einer Form, insbesondere Formaufspannplatten, für holmlose Spritzgie&maschinen, umfassen einen plattenförmigen Grundkörper und zumindest zwei Druckkissenelemente, welche jeweils als Teil eines hydraulischen Aktuators, vorzugsweise eines Druckkissens, ausgebildet sind und über eine Längsachse verfügen.

[0005] Holmlose oder auch sogenannte säulenlose Schließeinheiten besitzen einen Maschinenrahmen, welcher zur Aufnahme von Schließkräften ausgebildet ist. Häufig ist dieser Maschinenrahmen C-förmig ausgebildet.

[0006] Bei der Schließkraftbeaufschlagung besteht auf Grund der hohen Schließkräfte das Problem, dass sich der Maschinenrahmen verformt, wobei insbesondere sich C-förmige Maschinenrahmen üblicherweise aufweiten.

[0007] Bei entsprechenden Aufweitungen des Maschinenrahmens, kommt es somit auch zu einem unerwünschten Verkippen der festen und der beweglichen Formaufspannplatte zueinander.

[0008] Insbesondere bei der beweglichen Formaufspannplatte führt dies zu der Problematik, dass es durch die Kippbewegung zu einer Biegebeanspruchung der an der beweglichen Formaufspannplatte angrenzenden Maschinenkomponenten kommt, welche die Schließkraft auf die bewegliche Formaufspannplatte ausüben.

[0009] Zumeist sind dabei die Druckkissen eines Schließkraftmechanismus direkt mit der beweglichen Formaufspannplatte verbunden, wobei zumeist das Druckkissengehäuse an der beweglichen Formaufspannplatte aufgeschraubt, aufgeschweißt oder einteilig mit der beweglichen Formaufspannplatte ausgebildet ist, wobei bei Verkippung, durch die Kippung, direkt Biegebeanspruchung über das Druckkissen an eine der daran angreifenden Kolbenstange oder Druckstange übertragen wird.

[0010] Da die Kolbenstangen oder Druckstangen einer entsprechenden Biegung natürlich entgegenwirken, verstärkt dies noch zusätzlich den Effekt des Verkippens der Formaufspannplatten zueinander. Eine solche Verkippung beeinflusst direkt wiederum die Qualität der zu erzeugenden Spritzgießbauteile.

[0011] Diese Biegebeanspruchung gilt es durch entsprechende Auslegung der Komponenten entgegenzuwirken.

[0012] Nachteilig daran ist nicht nur der ökologische, sondern auch der ökonomische Aspekt, wobei ein hoher Materialaufwand sowie hohe Fertigungsenergien darin zu investieren sind, ausreichend steife und stabile Maschinenelemente zum Aufspannen einer Form bereit zu stellen, welche auch den resultierenden Kräften möglichst Verformungsarm standhalten.

[0013] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Maschinenkomponente zum Aufspannen einer Form, sowie eine Formgebungsmaschine mit einer solchen Maschinenkomponente bereitzustellen, welche die zuvor beschriebenen Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise verbessern und/oder welche bei geringerem Materialaufwand dem Einsatz einer holmlosen Schließeinheit standhält und/oder mit welcher der Fertigungstechnische Aufwand zur Herstellung reduziert werden kann und/oder mit welcher weniger Verformungsbewegungen auf die Form

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während des laufenden Betriebs ausgeübt werden.

[0014] Diese Aufgabe wird im Zuge der vorliegenden Offenbarung mittels eines Maschinenelements zum Aufspannen einer Form, insbesondere einer Formaufspannplatte, für eine holmlose Schließeinheit einer Formgebungsmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1, sowie einer Formgebungsmaschine mit einem solchen Maschinenelement gelöst.

[0015] Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist es vorgesehen,

dass ein Maschinenelement zum Aufspannen einer Form, insbesondere eine Formaufspann-

platte, für eine holmlose Schließeinheit einer Formgebungsmaschine, einen plattenförmigen

Grundkörper umfasst und zumindest zwei Druckkissenelemente, welche jeweils als Teil eines

hydraulischen Aktuators, vorzugsweise eines Druckkissens, ausgebildet sind und über eine

Längsachse verfügen, wobei

- die zumindest zwei Druckkissenelemente in Bezug auf zumindest eine der Längsachsen zueinander quer versetzt sind und

- für die zumindest zwei Druckkissenelemente jeweils zumindest eine Strebe vorgesehen ist, welche das jeweilige Druckkissenelement mit dem Grundkörper verbindet.

[0016] Durch die Entkopplung der zumindest zwei Druckkissenelemente voneinander, sowie vom Grundkörper des Maschinenelements über jeweils zumindest eine Strebe, können in optimaler Art und Weise über den Grundkörper in die Maschinenkomponente eingeleitete Verformung vom Druckkissenelement entkoppelt werden, sodass diese Verformung im Wesentlichen über eine Verformung der Streben in großem Maß abgebaut werden kann und die Druckkissenelemente geschont werden können.

[0017] Durch eine entsprechende Ausgestaltung kann somit die zu erwartende Belastung auf das Druckkissenelement und die mit dem Druckkissenelement kooperierenden Elemente der SchlieBeinheit (wie beispielsweise die Kolbenstange, die Druckstange und der Schließmechanismus) signifikant reduziert werden.

[0018] Im Zuge des vorliegenden Dokumentes ist - wenn von einer Platte die Rede ist - nicht zwangsläufig von einer ebenen, planen Platte auszugehen. Diese kann auch über Vertiefungen, Erhöhungen sowie eine konkave oder konvexe Bearbeitung der Aufspannfläche für optimale Schließkraftverteilung im geschlossenen Zustand verfügen. Auch Ausführungen mit Rippen, Stegen, insbesondere Verbindungsstegen mit Druckkissen oder anderen Strukturen zur Stabilisierung oder Verformungsoptimierung sind durchaus denkbar.

[0019] Unter Formgebungsmaschinen können SpritzgieRßmaschinen, Spritzpressen, Pressen und der gleichen verstanden werden. Auch Formgebungsmaschinen, bei welchen die plastifizierte Formmasse einem offenen Formwerkzeug zugeführt wird, sind durchaus denkbar.

[0020] Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Maschinenelement zum Aufspannen einer Form für eine holmlose Schließeinheit als Formaufspannplatte, besonders bevorzugt bewegliche Formaufspannplatte, ausgebildet ist.

[0021] Die jeweils zumindest eine Strebe, die jeweils ein Druckkissenelement mit dem Grundkörper verbindet, kann in anderen Worten auch als Verbindungssteg angesehen werden.

[0022] Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

[0023] Es kann vorgesehen sein, dass zumindest zwei, vorzugsweise alle, der folgenden einteilig, vorzugsweise als Gussteil, ausgeführt sind:

- der plattenförmige Grundkörper

- die zumindest eine Strebe

- zumindest zwei Druckkissenelemente

[0024] Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass der plattenförmige Grundkörper zumindest eine Strebe, sowie die zumindest zwei Druckkissen, einteilig durch ein Gussverfahren, insbesondere ein Stahlgussverfahren, hergestellt ist oder wurde.

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[0025] Es kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine Strebe eine Strebenlängsachse aufweist und ein erster Punkt, an dem die Strebenlängsachse auf den Grundkörper trifft, verschieden ist von einem zweiten Punkt, an dem die Längsachse des entsprechenden Druckkissenelements auf den Grundkörper trifft.

[0026] In anderen Worten kann die Strebe mit ihrer Strebenlängsachse versetzt zu einer Längsachse des entsprechenden Druckkissenelementes ausgebildet sein, womit eine Krafteinleitung durch eine entsprechend gewählte Verformung der zumindest einen Strebe in den Grundkörpers und/oder die Schließeinheit der Formgebungsmaschine angepasst werden kann.

[0027] Es kann vorgesehen sein, dass zwischen den zumindest zwei Druckkissenelementen eine gedachte Versatzachse besteht und der erste Punkt einen Strebenpunktversatz zum zweiten Punkt entlang der Versatzachse aufweist.

[0028] Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Strebenpunktversatz bei den zumindest zwei Druckkissenelementen in die gleiche Richtung weist.

[0029] Es kann vorgesehen sein, dass je zumindest zwei Streben pro Druckkissenelement vorgesehen sind, vorzugsweise wobei die je zumindest zwei Streben miteinander einen Winkel einschließen.

[0030] Vorzugsweisen kann vorgesehen sein, dass der Winkel, welcher von den je zumindest zwei Streben, welche für ein Druckkissenelement vorgesehen sind, eingeschlossen wird, in einem Bereich von 20 bis 40 Grad, besonders bevorzugt 25 bis 35 Grad liegt.

[0031] Es kann vorgesehen sein, dass die zumindest zwei Druckkissenelemente zumindest als Teil einer hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit, vorzugsweise als Druckkissengehäuse und/oder Zylinder, ausgebildet sind.

[0032] Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Druckkissenelemente im Zuge der Fertigung, einteilig mit der zumindest einen Strebe und den Grundkörper ausgebildet werden (beispielsweise durch ein Gussverfahren), wobei die Druckkissenelemente in einem anschließenden spannabtragenden Fertigungsverfahren dermaßen bearbeitet werden, dass sie den Zylinder zur Aufnahme eines Kolbens zur Ausbildung einer hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit darstellen.

[0033] Es kann vorgesehen sein, dass zumindest zwei Druckkissengehäuse einen unterschiedlichen Innendurchmesser aufweisen.

[0034] Im Betrieb der Schließeinheit kommt es zu entsprechenden Verformungen und Belastungen im Aufspannbereich einer Form, insbesondere bei einer Formaufspannplatte. Im Speziellen werden diese sich unterscheidenden Belastungen entlang des Aufspannbereiches bei holmlosen Schließeinheiten, vorzugsweise mit C-Rahmen verstärkt, da es bei der Krafteinleitung der Schließkraft durch die elastische Verformung des Rahmens zu einem einseitigen Aufklaffen des Formwerkzeuges kommt.

[0035] Diesem Phänomen des einseitigen Aufklaffens kann entgegengewirkt werden, indem eine asymmetrische Krafteinleitung in das Formwerkzeuges vorgenommen wird. Eine solche asymmetrische Krafteinleitung kann dadurch optimiert werden, dass wenn mehrere Druckkissen vorgesehen sind, diese Druckkissen auch unterschiedliche Kräfte einleiten. Dies kann beispielsweise dadurch umgesetzt werden, indem die Druckkissen mit unterschiedlichen Durchmessern ausgebildet werden und derselbe hydraulische Druck angelegt wird, wodurch es aufgrund der unterschiedlichen Wirkflächen zu unterschiedlichen eingeleiteten Druckkräften kommt.

[0036] Es kann vorgesehen sein, dass die Streben in einer Ansicht quer zur Längsachse betrachtet, asymmetrisch sind, vorzugsweise wobei eine erste Kontur der Streben im Wesentlichen gerade ist und/oder eine zweite Kontur der Streben gekrümmt.

[0037] Eine Krümmung der zweiten Kontur kann beispielsweise ellipsenförmig ausgebildet sein.

[0038] Durch die asymmetrische Ausgestaltung der Streben kann in einer weiteren vorteilhaften Weise eine elastische Verformung bzw. eine Kraftanleitung in das Maschinenelement gelenkt werden, um umgebene Bauteile vor Verformungen zu schützen.

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[0039] Es kann vorgesehen sein, dass zumindest zwei Führungsschuhe vorgesehen sind, welche gegeneinander entlang der Längsachse versetzt sind.

[0040] Weiters wird Schutz begehrt für eine holmlose Formgebungsmaschine, insbesondere Spritzgießmaschine, mit einem Maschinenelement gemäß der vorliegenden Offenbarung.

[0041] Es kann vorgesehen sein, dass die Formgebungsmaschine eine Steuer- oder Regeleinheit vorgesehen ist, welche dazu ausgebildet ist, die mit den zumindest zwei Druckkissenelementen assoziierten hydraulischen Aktuatoren zum Beaufschlagen des Maschinenelements mit unterschiedlichen Kräften anzusteuern, insbesondere durch Beaufschlagung unterschiedlicher Hydraulikdrücke.

[0042] Es kann vorgesehen sein, dass zumindest zwei Druckstangen vorgesehen sind, welche relativ zu einem Maschinenrahmen verriegelbar sind und mit den hydraulischen Aktuatoren zusammenwirken.

[0043] Es kann vorgesehen sein, dass die zumindest zwei Druckstangen unterschiedliche Durchmesser aufweisen, vorzugsweise wobei die vom Rahmen weiter distanzierte Druckstange einen geringeren oder einen größeren Durchmesser aufweist (je nach zu erwartender Spannung in der jeweiligen Druckstange).

[0044] Wie bereits ausgeführt, kommt es bei einer Schließkraftbeaufschlagung einer Schließeinheit, insbesondere bei holmlosen Formgebungsmaschinen, zu unterschiedlichen Kräfteverhältnissen, womit auch beim Vorsehen von mehreren Druckstangen, die Druckstangen auf die individuellen Kräfteverhältnisse angepasst werden können. So kann beispielsweise eine Druckstange, welche geringeren Belastungen ausgesetzt ist, mit geringerem Durchmesser umgesetzt werden, was sich auf den ökologischen als auch auf den ökonomischen Aspekt der Schließeinheit auswirkt.

[0045] Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die zumindest zwei Druckstangen - mit Ausnahme der Befestigung an den hydraulischen Aktuatoren - gegen den Rest der Formgebungsmaschine freigestellt sind.

[0046] In anderen Worten kann somit vorgesehen sein, dass die zumindest zwei Druckstangen lediglich über die hydraulischen Aktuatoren an der Formgebungsmaschinen in einem entriegelten Zustand angebunden sind und somit an den hydraulischen Aktuatoren „frei hängen“.

[0047] Es kann vorgesehen sein, dass zumindest zwei Führungen vorgesehen sind, bevorzugt welche entlang der Längsachse zueinander versetzt sind, wobei die Führungen so ausgebildet sind, dass ein Abheben des Maschinenrahmens von einer Führungsschiene möglich ist.

[0048] Ein solches Abheben des Maschinenelements (insbesondere der Formaufspannplatte) begründet sich wiederum auf die wirkenden Belastungen der Schließeinheit während des Schließkraftaufbaus, wobei sich der vordere Teil des Maschinenelementes, an welchen die Form oder das Formwerkzeug angeordnet ist, während des Schließkraftaufbaus aufgrund der elastischen Verformung des Maschinenrahmens, vom Maschinenrahmen distanziert.

[0049] Da die Führungen bzw. die Führungsschiene zumeist am Rahmen angeordnet sind, kommt es somit zu einem Abheben des Maschinenelements von der Führungsschiene.

[0050] Vorteilhafterweise kann somit vorgesehen sein, dass ein solches Abheben durch die Führung gestattet wird, um die Führung durch das Abheben einerseits nicht zu beschädigen und andererseits eine Lagesicherung des Maschinenelementes gegenüber der Führung und der Führungsschiene (und somit dem Rahmen) sicherzustellen.

[0051] Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden im Folgenden anhand der Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt:

[0052] Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Schließeinheit in einer perspektivischen Darstellung,

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[0053] Fig. 2 das Ausführungsbeispiel der Fig. 1 in einer weiteren perspektivischen Darstellung,

[0054] Fig. 3 die Eilhubvorrichtung aus den Figuren 1 und 2 in Isolation, [0055] Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Schließeinheit,

[0056] Fig. 5 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Schließeinheit,

[0057] Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Formaufspannplatte, [0058] Fig. 7 Das Ausführungsbeispiel der Fig. 6 in einer Schnittdarstellung, [0059] Fig. 8 die Formaufspannplatte aus den Fig. 6 und 7 in Isolation,

[0060] Fig. 9 die Formaufspannplatte aus den Fig. 6 bis 9 in einer weiteren perspektivischen Ansicht in Isolation,

[0061] Fig. 10 Die Formaufspannplatte aus den Fig. 6 bis 9 in einer Draufsicht, [0062] Fig. 11 den in Fig. 10 gekennzeichneten Schnitt A - A, und [0063] Fig. 12 den in Fig. 10 gekennzeichneten Schnitt B - B.

[0064] Die Figuren 1 und 2 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel einer Schließeinheit 1 in unterschiedlichen, perspektivischen Darstellungen.

[0065] In den Ansichten der Figuren 1 und 2 wurde die Schließeinheit 1 zur Verbesserung der Einsicht durch eine vertikale Ebene, welche durch die zentrale Längsachse 6 aufgespannt wird, geschnitten.

[0066] Es ist zu erkennen, dass die Schließeinheit 1 einen Maschinenrahmen 17 aufweist. An diesem Maschinenrahmen 17 ist einerseits die feste Formaufspannplatte 4 gelagert, sowie über die Gleitführungen 18 die bewegliche Formaufspannplatte 2.

[0067] Die bewegliche Formaufspannplatte 2 ist verschiebbar relativ zur feste Formaufspannplatte 4 parallel zur zentralen Längsachse 6 gelagert.

[0068] Die Gleitführungen 18 der beweglichen Formaufspannplatte 2 sind mittels einer Gleitschiene - welche am Maschinenrahmen 17 gelagert ist - und daran geführten Gleitschuhen (welche mit der beweglichen Formaufspannplatte 2 verbunden sind) umgesetzt.

[0069] Zwischen der beweglichen Formaufspannplatte 2 und der festen Formaufspannplatte 4 ist ein Formwerkzeug 19 gelagert, wobei jeweils ein Formwerkzeughälfte des Formwerkzeugs 19 an einer der Aufspannflächen 23 der festen Formaufspannplatte 4 und der beweglichen Formaufspannplatte 2 angeordnet ist.

[0070] Weiters umfasst die Schließeinheit 1 eine Eilhubvorrichtung 3, welche dazu ausgebildet ist, die bewegliche Formaufspannplatte 2 relativ zur festen Formaufspannplatte 4 zu verfahren.

[0071] Diese Eilhubvorrichtung 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch einen Spindelantrieb 7 umgesetzt.

[0072] Zur genaueren Erläuterung der Eilhubvorrichtung 3 sei auf die Fig. 3 verwiesen, welche die Eilhubvorrichtung 3 in Isolation darstellt.

[0073] Die Eilhubvorrichtung 3 umfasst einen zentralen Spindeltrieb 7, welcher eine Spindel 9 und eine damit kooperierende Kugelumlaufmutter 10 umfasst.

[0074] Die Spindel 9 ist um die Rotationsachse 8 mittels einer elektrischen Antriebseinheit 21 und einem Getriebe 22 antreibbar.

[0075] Alternativ sind auch Ausführungen mit einer hydraulischen oder pneumatischen Antriebseinheit durchaus denkbar.

[0076] Durch die Rotationsbewegung der Spindel 9 um die Rotationsachse 8 kann die Kugelumlaufmutter 10 an der Spindel 9 translatorisch entlang der Rotationsache 8 angetrieben werden.

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[0077] Die Kugelumlaufmutter 10 ist mit der Anlenkbrücke 25 mittels einer Schraubenverbindung bewegungsstarr verbunden, wobei die Anlenkbrücke 25 wiederum bewegungsstarr mit den zwei Anlenkstangen 24 verbunden ist.

[0078] Die Anlenkstangen 24 sind wiederum - wie durch die Figuren 1 und 2 ersichtlich ist - mit der beweglichen Formaufspannplatte 2 verbunden, womit über die Rotationsbewegung der Spindel 9 um die Rotationsachse 8 eine Verschiebung der Kugelumlaufmutter 10 entlang der zentralen Längsachse 6 direkt auf die bewegliche Formaufspannplatte 2 übertragbar ist.

[0079] Die Rotationsachse 8 der Spindel 9 und/oder des Spindelantriebs 7 ist konzentrisch zur zentralen Längsachse 6.

[0080] Gestützt wird der Spindelantrieb 7 über die Trägerplatte 20 am Maschinenrahmen 17 der Schließeinheit 1.

[0081] Die Trägerplatte 20 ist in diesem Ausführungsbeispiel mit dem Maschinenrahmen verschraubt.

[0082] Durch diese Eilhubvorrichtung 3 kann die bewegliche Formaufspannplatte 2 von der festen Formaufspannplatte 4 abgehoben werden, um beispielsweise ein produziertes Formteil zur Entnahme freizugeben oder ein Einlegeteil in das Formwerkzeug 19 einzulegen.

[0083] Anschließend kann die bewegliche Formaufspannplatte 2 über die Eilhubvorrichtung 3 wiederum an die feste Formaufspannplatte 4 angenähert werden, bis sich die Formhälften des Formwerkzeugs 19 schließen.

[0084] Nach Schließen des Formwerkzeugs 19 wird über den von der Eilhubvorrichtung 3 separat ausgebildeten Schließkraftmechanismus 5 zwischen der festen Formaufspannplatte 4 und der beweglichen Formaufspannplatte 2 eine Schließkraft auf das Formwerkzeug 19 ausgeübt.

[0085] In diesem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 umfasst der Schließkraftmechanismus 5 vier Druckkissen 11, wobei in den Figuren 1 und 2 aufgrund der Schnittdarstellung jeweils nur zwei Druckkissen 11 ersichtlich sind.

[0086] Diese Druckkissen 11 sind als hydraulische Kolben-Zylinder-Einheiten 12 umgesetzt, wobei der Zylinder dieser Kolben-Zylinder-Einheiten 12 der Druckkissen 11 einstückig mit der beweglichen Formaufspannplatte 2 ausgebildet ist.

[0087] Die Zylinder 13 der Druckkissen 11 sind in diesem Ausführungsbeispiel untereinander über das Joch 27 verbunden, wobei an dieser Verbindung die Anlenkstangen 24 der Eilhubvorrichtung 3 angebunden sind.

[0088] Die Zylinder 13 der Druckkissen 11 sind weiters jeweils über die Strebe 14 mit dem die Aufspannfläche 23 ausbildenden Grundkörper 26 der beweglichen Formaufspannplatte 2 verbunden.

[0089] Durch diese Ausbildung der beweglichen Formaufspannplatte 2 mit Strebe 14 wird eine gewisse elastische Verformbarkeit umgesetzt, welche es erlaubt, auch bei einer asymmetrischen Schließkraft aufgrund eines asymmetrisch angeordneten Formwerkzeugs 14 oder einer asymmetrischen Druckverteilung eine Plattenparallelität zwischen der beweglichen Formaufspannplatte 2 und der festen Formaufspannplatte 4 umzusetzen zu können.

[0090] Die Kolben der Kolben-Zylinder-Einheiten 12 der Druckkissen 11 werden durch die Druckstangen 15 dargestellt.

[0091] Diese Druckstangen 15 sind über geteilte Verriegelungsmuttern 16 mit der Trägerplatte 20 und somit mit dem Maschinenrahmen 17 verbindbar.

[0092] Wenn nun über die Eilhubvorrichtung 3 das Formwerkzeug 19 geschlossen wird, werden die Druckstangen 15 über die geteilten Verriegelungsmuttern 16 mit der Trägerplatte 20 und so mit dem Maschinenrahmen 17 verriegelt.

[0093] Nach Verriegelung der Druckstangen 15 wird in den Druckkissen 11 - genauer gesagt:

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den Kolben-Zylinder-Einheiten - ein Druck aufgebaut, welcher über die Strebe 14 eine Druckkraft - genauer gesagt: eine Schließkraft -zwischen der beweglicher Formaufspannplatte 2 und der fester Formaufspannplatte 4 auf das Formwerkzeug 19 ausübt.

[0094] Eine Ausgestaltung der beweglichen Formaufspannplatte 2 mit über die Strebe 14 distanzierten Druckkissen 11 bildet des Weiteren den Vorteil, dass zwischen den Verbindungsstengen 14 ein Freiraum geschaffen wird, welcher sich zur Aufnahme einer Auswerfermechanik (welche aus Gründen der Übersichtlichkeit in den Figuren nicht dargestellt ist) eignet.

[0095] Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Schließeinheit 1, welches in einem großen Maßstab dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 ähnelt.

[0096] Im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 der Schließeinheit 1 sind jedoch die Druckkissen 11 untereinander nicht verbunden, sondern lediglich über die Strebe 14 der beweglichen Formaufspannplatte 2 zueinander gelagert.

[0097] An einem der Druckkissen 11 ist ein Joch 27 ausgeformt, welches Joch 27 sich in Richtung der zentralen Längsachse 6 erstreckt. An diesem Joch 27 ist über die Anlenkstange 24 die Eilhubvorrichtung 3 angelenkt.

[0098] Fig. 5 zeigt dahingegen eine Ausführungsform einer Schließeinheit 1, bei welcher die Druckkissen 11 zueinander komplett entkoppelt sind und lediglich über die Strebe 14 und die bewegliche Formaufspannplatte 2 miteinander verbunden sind.

[0099] Die Eilhubvorrichtung 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel über die Anlenkstange 24 mit einem vorderen Grundkörper 26 der beweglichen Formaufspannplatte 2 verbunden, welcher vordere Grundkörper 26 die Aufspannfläche 23 ausbildet. Die Anlenkstange 24 ist dabei an einer der Aufspannfläche 23 abgewandten Seite des Grundkörper 26 der beweglichen Formaufspannplatte 2 angebunden.

[00100] Die verbleibenden Merkmale der Ausführungsbeispiele der Figuren 4 und 5 entsprechen im Wesentlichen denen des Ausführungsbeispiels der Figuren 1 und 2.

[00101] Figur 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer als Maschinenelement ausgestalteten beweglichen Formaufspannplatte 2.

[00102] Das in Figur 6 dargestellte Ausführungsbeispiel ist durch die Figur 7 in einer Schnittdarstellung gezeigt.

[00103] In diesem Ausführungsbeispiel der Figur 6 und 7 sind die aus den vorhergehenden Figuren bekannten Anlenkstangen 24 der Eilhubvorrichtung 3 an einem zusätzlichen Eilgangelement 29 befestigt.

[00104] Genau genommen sind dabei die Anlenkstangen 24 über eine Schraubenverbindung bewegungsstarr mit dem Eilgangelement 29 verbunden, wodurch die translatorische Bewegung der Eilhubvorrichtung 3 oder des Spindelantriebs 7 direkt auf das Eilgangelement 29 übertragen wird.

[00105] Das Eilgangelement 29 ist mittels der Verbindungsstangen 30 mit der beweglichen Formaufspannplatte 2 verschraubt, wodurch diese Eilgangsbewegung an die bewegliche Formaufspannplatte 2 weitergegeben wird.

[00106] Durch Vorsehen dieses Eilgangelement 29 kann zentrisch hinter der beweglichen Formaufspannplatte 2 ein Bauraum geschaffen werden, welcher in diesem Ausführungsbeispiel zur Aufnahme des Auswerferantriebs 28 dient.

[00107] Die Auswerfersäulen 32 dienen dazu, nach der Formgebung ein geformtes Werkstück aus dem Formwerkzeug auszuwerfen.

[00108] Um diese Auswerfbewegung durchführen zu können, ist es nötig, die Auswerfersäulen 32 linear entlang ihrer Längsachse anzutreiben.

[00109] Diese lineare Bewegung der an der Auswerferplatte 31 befestigten Auswerfersäulen 32

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wird durch die als hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildeten Auswerferantriebe 28 umgesetzt.

[00110] Diese Auswerferantriebe 28 stützen sich mit den Zylindern der Kolben-Zylinder-Einheiten am Eilgangelement 29.

[00111] Weiters ist die bewegliche Formaufspannplatte 2 dieses Ausführungsbeispiels als Maschinenelement umgesetzt, wobei in den Figuren 8 bis 12 auf die genauen Eigenschaften dieses Maschinenelementes bzw. der beweglichen Formaufspannplatte 2 eingegangen werden soll.

[00112] Figur 8 zeigt die bewegliche Formaufspannplatte 2 in einer perspektivischen Ansicht in Isolation am Maschinenrahmen 17.

[00113] Figur 9 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht dieses Ausführungsbeispiels der beweglichen Formaufspannplatte 2 in Isolation.

[00114] Die Figur 10 zeigt eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel der beweglichen Formaufspannplatte 2 aus den Figuren 8 und 9.

[00115] Die Figuren 11 und 12 stellen die in Figur 10 gekennzeichneten Schnitte dar, wobei in Figur 11 der Schnitt A-A und in Figur 12 der Schnitt B-B zeigt.

[00116] Dieses Ausführungsbeispiel des als Maschinenelement zum Aufspannen einer Form ausgebildeten beweglichen Formaufspannplatte 2 umfasst einen plattenförmigen Grundkörper 26.

[00117] Dieser plattenförmige Grundkörper 26 ist über die Streben 14 mit den Druckkissenelementen 34 verbunden.

[00118] Die Druckkissenelemente 34 in diesem Ausführungsbeispiel sind aus Druckkissengehäusen umgesetzt, welche den Zylinder 13 der hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit tragen, welche als Druckkissen 11 fungieren.

[00119] Jedes der zwei Druckkissenelemente 34 ist über zwei Streben 14 mit dem Grundkörper 26 der beweglichen Formaufspannplatte 2 verbunden.

[00120] Die bewegliche Formaufspannplatte 2 ist einteilig mit dem plattenförmigen Grundkörper 26, den Streben 14 und den Druckkissenelementen 34 ausgebildet.

[00121] Die Streben 14 umfassen eine Strebenlängsachse 35 (vergleiche hierzu Figur 10 oder 11).

[00122] Die jeweils zwei Streben 14, welche jeweils ein Druckkissenelement 34 mit dem Grundkörper 26 verbinden, schließen zueinander einen Winkel a ein.

[00123] Weiters ist ersichtlich, dass die Längsachse 33 des Druckkissenelementes 34 zu den Strebenlängsachsen 35 der Streben 14 (siehe Figur 11) einen Strebenpunktversatz AX aufweist.

[00124] Dieser Strebenpunktversatz AX ist bei den zwei Druckkissenelementen 34 in die gleiche Richtung ausgelenkt.

[00125] Weiters ist zu erkennen, dass die Streben 14 in einer Ansicht quer zur Strebenlängsachse 35 (siehe Figur 11) symmetrisch sind, wobei jede der Streben 14 eine erste Kontur aufweist, welche im Wesentlichen gerade ist und eine zweite Kontur aufweist, welche gekrümmt ist, genauer gesagt, eine ellipsoide Krümmung aufweist.

[00126] All diese Maßnahmen des Versatzes der Krümmungen sowie der Geradlinigkeit sind entsprechend gewählt, um Verformungen der Schließeinheit, besser gesagt des Maschinenrahmens 17 und der beweglichen Formaufspannplatte 2 möglichst in elastische Verformungen der Streben 14 umzusetzen, sodass eine Plattenparallelität und ein Formschluss nicht oder nur in einem geringen Maß beeinflusst werden.

[00127] Wie aus Figur 12 ersichtlich ist, umfasst die bewegliche Formaufspannplatte 2 an jeder Seite zwei Führungsschuhe 36, welche gegeneinander entlang der Längsachse 6 versetzt sind.

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[00128] Diese Führungsschuhe 36 sind an der Führungsschiene 37 geführt, welche Führungsschiene 37 wiederum am Maschinenrahmen 17 der Schließeinheit 1 angebunden ist.

[00129] Wenn nun eine Schließkraft aufgebaut wird, kommt es dazu, dass sich der C-förmige Maschinenrahmen 17 verformt, wodurch ebenfalls die Führungsschienen 37 verformt werden.

[00130] Im Zuge dessen kommt es zu einem Abheben der beweglichen Formaufspannplatte 2 im vorderen und teilweise hinteren Bereich.

[00131] Die Führungsschuhe 36 sind über Führungsbolzen 38 mit der beweglichen Formaufspannplatte 2 verbunden.

[00132] Diese Führungsbolzen 38 erlauben eine translatorische Bewegung zwischen Führungsschuh 36 und beweglicher Formaufspannplatte 2, wodurch es bei einem Abheben der beweglichen Formaufspannplatte 2 zu keinen Beschädigungen der Führungsschuhe 36 oder der Führungsschiene 37 kommt, wobei dennoch eine Lagesicherung der beweglichen Formaufspannplatte 2 gegenüber den Führungsschuhen 36 sichergestellt wird.

x bes AT 528 004 B1 2025-09-15

Ss N

BEZUGSZEICHENLISTE:

1 Schließeinheit

2 Bewegliche Formaufspannplatte 3 Eilhubvorrichtung

4 feste Formaufspannplatte

5 Schließkraftmechanismus

6 zentrale Längsachse

7 Spindelantrieb

8 Rotationsachse

9 Spindel

10 Kugelumlaufmutter

11 Druckkissen

12 Kolben-Zylinder-Einheit

13 Zylinder

14 Strebe

15 Druckstange

16 Verriegelungsmutter

17 Maschinenrahmen der Schließeinheit 18 Gleitführung der beweglichen Formaufspannplatte 19 Formwerkzeug

20 Trägerplatte

21 elektrische Antriebseinheit 22 Getriebe

23 Aufspannfläche

24 Anlenkstange

25 Anlenkbrücke

26 Grundkörper

27 Joch

28 Auswerferantrieb

29 Eilgangelement

30 Verbindungsstangen

31 Auswerferplatte

32 Auswerfersäulen

33 Längsachse der Druckkissen 34 Druckkissenelement

35 Strebenlängsachse

36 Führungsschuh

37 Führungsschiene

38 Führungsbolzen

a Winkel AX Strebenpunktversatz

Claims (16)

x bes AT 528 004 B1 2025-09-15 Ss N Patentansprüche

1. Maschinenelement zum Aufspannen einer Form, insbesondere eine Formaufspannplatte (2), für eine holmlose Schließeinheit (1) einer Formgebungsmaschine mit einem plattenförmigen Grundkörper (26) und zumindest zwei Druckkissenelementen (34), welche jeweils als Teil eines hydraulischen Aktuators, vorzugweise eines Druckkissens (11), ausgebildet sind und über eine Längsachse (33) verfügen, wobei die zumindest zwei Druckkissenelemente (34) in Bezug auf zumindest eine der Längsachsen (33) zueinander quer versetzt sind, dadurch gekennzeichnet, dass für die zumindest zwei Druckkissenelemente (34) jeweils zumindest eine Strebe (14) vorgesehen ist, welche das jeweilige Druckkissenelement (34) mit dem Grundkörper (26) verbindet.

2. Maschinenelement nach Anspruch 1, wobei zumindest zwei, vorzugsweise alle, der folgenden einteilig, vorzugsweise als Gussteil, ausgeführt sind: - der plattenförmige Grundkörper (26) - die zumindest eine Strebe (14) - wenigstens eines der zumindest zwei Druckkissenelemente (34)

3. Maschinenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Strebe (14) eine Strebenlängsachse (35) aufweist und ein erster Punkt, an dem die Strebenlängsachse (35) auf den Grundkörper (26) trifft, verschieden ist von einem zweiten Punkt, an dem die Längsachse (33) des entsprechenden Druckkissenelements (34) auf den Grundkörper (26) trifft.

4. Maschinenelement nach Anspruch 3, wobei zwischen den zumindest zwei Druckkissenelementen (34) eine gedachte Versatzachse besteht und der erste Punkt einen Strebenpunktversatz (DX) vom zweiten Punkt entlang der Versatzachse aufweist.

5. Maschinenelement nach Anspruch 4, wobei der Strebenpunktversatz (DX) bei den zumindest zwei Druckkissenelementen (34) in die gleich Richtung weist.

6. Maschinenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei je zumindest zwei Streben (14) pro Druckkissenelement (34) vorgesehen sind, vorzugsweise wobei die je zumindest zwei Streben (14) miteinander einen Winkel (a) einschließen.

7. Maschinenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest zwei Druckkissenelemente (34) zumindest als Teil einer hyraulischen Kolben-Zylinder-Einheit, vorzugsweise als Druckkissengehäuse und/oder Zylinder (13), ausgebildet sind.

8. Maschinenelement nach Anspruch 7, wobei die zumindest zwei Druckkissengehäuse einen unterschiedlichen Innendurchmesser aufweisen.

9. Maschinenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Streben (14) in einer Ansicht quer zur Strebenlängsachse (35) betrachtet asymmetrisch sind, vorzugsweise wobei eine erste Kontur der Streben (14) im Wesentlichen gerade ist und/oder eine zweite Kontur der Streben (14) gekrümmt ist.

10. Maschinenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest zwei Führungsschuhe (36) vorgesehen sind, welche gegeneinander entlang der Längsachse (6) versetzt sind.

11. Holmlose Formgebungsmaschine, insbesondere Spritzgießmaschine, mit einem Maschinenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

12. Formgebungsmaschine nach Anspruch 11, wobei eine Steuer- oder Regeleinheit vorgesehen ist, welche dazu ausgebildet ist, die mit den zumindest zwei Druckkissenelementen (34) assozlierten hydraulischen Aktuatoren zum Beaufschlagen des Maschinenelements mit unterschiedlichen Kräften anzusteuern, insbesondere durch Beaufschlagung unterschiedlicher Hydraulikdrücke.

x bes AT 528 004 B1 2025-09-15

Ss N

13. Formgebungsmaschine nach Anspruch 11 oder 12, wobei zumindest zwei Druckstangen (15) vorgesehen sind, welche relativ zu einem Maschinenrahmen (17) verriegelbar sind und mit den hydraulischen Aktuatoren zusammenwirken.

14. Formgebungsmaschine nach Anspruch 13, wobei die zumindest zwei Druckstangen (15) unterschiedliche Durchmesser aufweisen.

15. Formgebungsmaschine nach Anspruch 13 oder 14, wobei die zumindest zwei Druckstangen (15) - mit Ausnahme der Befestigung an den hydraulischen Aktuatoren - gegen den Rest der Formgebungsmaschine freigestellt ist.

16. Formgebungsmaschine nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei zumindest zwei Führungen (18) vorgesehen sind, bevorzugt welche entlang der Längsachse (6) zueinander versetzt sind, wobei die Führungen (18) so ausgebildet sind, dass ein Abheben des Maschinenelements (17) von einer Führungsschiene (37) möglich ist.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen