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Die Erfindung betrifft eine Formschließmaschine mit zumindest zwei Formenträgern, an denen Gießformteile festlegbar sind und/oder festgelegt sind, wobei die Gießformteile wahlweise in eine Öffnungsstellung oder in eine Schließstellung überführbar sind.
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Schließmaschinen und Formen werden überwiegend für die Herstellung von Gießharzteilen nach dem Automatischen Druckgelierverfahren für die Verarbeitung von Reaktionsharzen oder Silikonen benötigt. Mittels des ADG-Verfahrens (Automatisches Druck Gelieren) wird Gießharzmasse unter Druck nach dem Aufbereiten und Mischen in die auf einer Schließmaschine aufgespannte Form vergossen. Die Verarbeitung unter Druck ist wichtig, da eine Schrumpfung des Gießteils im Aushärtevorgang vermieden werden soll.
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Formschließmaschinen, insbesondere Formschließmaschinen für Silikonanwendungen, der eingangs genannten Art sind zumeist mit einem massiven, brückenartigen Rahmen ausgerüstet. Zum Öffnen und Schließen der Form sind an dem Rahmen Hydraulikzylinder angeordnet, die Formenträgerplatten, an denen die Gießformhälften befestigt sind, in einer Linearbewegung aufeinander zu bzw. voneinander weg bewegen. Die Formenträgerplatten und die daran befestigten Gießformteile, nämlich zumeist Gießformhälften, sind seitlich und oben von dem Rahmen umgeben. Bei sämtlichen Arbeiten müssen teils schwere Teile, wie die Gießlinge oder die Gießformhälften aufwendig in den vom Rahmen umgebenen Raum eingebracht oder aus diesem entfernt werden. An dem Rahmen sind deshalb zumeist ein Kran zum Entnehmen der Gießlinge und ein weiterer Kran für das Rangieren auszutauschender Gießformteile angeordnet. Nachteilig ist bei den bekannten Formschließmaschinen auch, dass der Bediener zum Reinigen der Form zwischen den heißen Gießformhälften stehen muss, was aus Sicherheitsgründen nicht optimal ist.
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Aus
DE 198 20 823 ist eine besondere Formschließmaschine bekannt, bei der die Gießformteile der geöffneten Gießform in mehreren Freiheitsgraden verschwenkbar sind. Nachteilig ist auch bei dieser Formschließmaschine die beschränkte Zugänglichkeit zum Entnehmen insbesondere großer Gießlinge, wie sie insbesondere bei Silikonanwendungen vorkommen. Solche Gießlinge können eine Länge von mehreren Metern aufweisen.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Formschließmaschine anzugeben, die einfacher und sicherer zu handhaben ist.
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Die Aufgabe wird durch eine Formschließmaschine gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass an einem Formenträger zumindest ein Zugmittel vorgesehen ist, das zum Schließen eine Zugkraft auf einen anderen Formenträger ausübt und/oder dass die Formenträger zum Herbeiführen der Schließstellung aufeinander zu – und zum Herbeiführen der Öffnungsstellung voneinander weg jeweils um eine horizontale Achse verschwenkbar gelagert sind.
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Die erfindungsgemäße Formschließmaschine hat den ganz besonderen Vorteil, dass auf einen massiven, die wesentlichen Bauteile brückenartig umgebenden, Rahmen verzichtet werden kann. Hierdurch ist in äußerst vorteilhafter Weise eine besonders gute Zugänglichkeit zum Austauschen und Reinigen der wesentlichen Bauteile, wie der Gießformteile, und zur Entnahme der fertigen Gießlinge erreicht. Auf zusätzliche Kräne kann zumeist verzichtet werden, weil durch die freie Zugänglichkeit der Einsatz zumeist ohnehin vorhandener Hallenkräne oder ohnehin vorhandener mobiler Kranvorrichtungen ermöglicht ist.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Formschließmaschine liegt in der allseitigen Zugänglichkeit der Formenträger, die beispielsweise als Formenträgerplatten ausgeführt sein können. Vorteilhafter Weise ist – anders als bei den bekannten Formschließmaschinen – die Befestigung der Gießformteile an den Formenträgern durch Verschrauben von Hinten ermöglicht. Ein Austausch der Gießformteile ist bei der erfindungsgemäßen Formschließmaschine wesentlich einfacher und schneller durchführbar, als bei den aus dem Stand der Technik bekannten Formschließmaschinen.
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Insbesondere bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Formschließmaschine mit verschwenkbar gelagerten Formträgern sind die Gießformteile, beispielsweise für einen Reinigungsvorgang, wesentlich besserer und sicherer zugänglich, was im Folgenden noch näher erläutert wird.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Formschließmaschine sind die Formenträger in der Öffnungsstellung horizontal angeordnet, dies hat den besonderen Vorteil, dass der fertige Gießling nach oben entnommen werden kann. Außerdem ist bei dieser Ausführungsform von besonderem Vorteil, dass Einlegeteile, die beim Gießvorgang mit eingegossen werden sollen, einfach und sicher in die Gießformteile verbracht werden können. Auch ein Reinigen der Gießformteile ist einfach und sicher ermöglicht, wobei der Bediener beim Reinigen einer Gießformhälfte – anders als bei den aus dem Stand der Technik bekannten Formschließmaschinen – nicht die andere heiße Gießformhälfte im Rücken hat, was eine grundsätzliche Verletzungsgefahr für das Bedienungspersonal darstellt. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Formschließmaschine ist, dass bei horizontaler Öffnungsstellung durch eine entsprechende Beleuchtung sehr viel besser beobachtet und überprüft werden kann, ob Gießrückstände – beispielsweise Silikonrückstände – in der Form nach der Entnahme des Gießlings haften geblieben sind oder nicht.
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In erfindungsgemäßer vorteilhafter Weise kann darüber hinaus vorgesehen sein, dass die Formenträger in der Schließstellung vertikal angeordnet sind.
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Bei einer besonders effizient bedienbaren Ausführungsform dieser Art ist demgemäß vorgesehen, dass die Formenträger jeweils zumindest um neunzig Grad zwischen einer Horizontalstellung und einer Vertikalstellung verschwenkbar gelagert sind.
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Insbesondere zum Ermöglichen eines einfachen Montierens oder Demontierens der Gießformteile auf den Formenträger kann in erfindungsgemäßer Weise vorgesehen sein, dass die Formenträger in zumindest einer Zwischenstellung zwischen der Öffnungsstellung und der Schließstellung vorübergehend arretierbar sind. Es ist alternativ auch möglich, dass die Formenträger in einer über die Öffnungsstellung hinausgehenden Schwenkstellung vorübergehend arretierbar sind.
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Hierbei ist insbesondere ein solcher Zwischenschwenkwinkel bzw. Schwenkwinkel von Vorteil, bei dem ein zu demontierendes Gießformteil nicht von dem schräg gestellten Formenträger rutscht, bei dem jedoch die Rückseite der Formenträger soweit zugänglich ist, dass die Verschraubungen, die das Gießformteil halten, gelöst werden können. Bei Verwendung von Formenträgern mit Vertiefungen und/oder Vorsprüngen, in die komplementäre Vertiefungen oder Vorsprünge des Gießformteils eingreifen, hat sich gezeigt, dass ein Zwischenschwenkwinkel von ca. siebzig Grad zur Horizontalen besonders vorteilhaft ist. Es kann alternativ oder zusätzlich auch vorgesehen sein, dass die Formenträger über die Offenstellung hinaus auf ca. 110 Grad verschwenkt werden können, um in dieser Schwenkstellung einen Zugang zur Rückseite der Formenträger zu ermöglichen.
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Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform bei der die Formenträger um zueinander parallele Achsen verschwenkbar gelagert sind. Hierbei kann zusätzlich vorgesehen sein, dass beide Achsen zusätzlich linear verschiebbar gelagert sind oder eine der Achsen zusätzlich linear verschiebbar gelagert ist. Es ist aber auch möglich, dass die Formenträger um dieselbe Achse verschwenkbar gelagert sind. Um eine Verschwenkbarkeit der Formenträger zwischen einer Vertikalstellung und einer Horizontalstellung zu ermöglichen, ist bei einer besonderen Ausführungsform vorgesehen, dass die Achsen horizontal ausgerichtet sind.
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Bei einer besonders kompakten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Formschließmaschine sind die Formenträger direkt oder indirekt an und/oder in einem Rahmen verschwenkbar gelagert. Vorzugsweise ist der Rahmen derart ausgeführt, dass er eine Zugänglichkeit von der Seite und von oben nicht behindert. Der Verschwenkvorgang kann beispielsweise mit Hilfe von Hydraulikzylindern bewirkt werden.
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In vorteilhafter Weise wird durch die Verwendung eines Zugmittels, das ausgehend von einem Formenträger in der Schließstellung eine Zugkraft auf einen anderen Formenträger ausübt, eine besondere Reduktion der Ausmaße der erforderlichen Rahmenbauteile erreicht. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform, die sowohl verschwenkbare Formenträger, als auch ein solches Zugmittel aufweist, ist vorgesehen, dass die Formenträger aus der horizontalen Öffnungsstellung zunächst um neunzig Grad in eine Vertikalstellung geschwenkt werden, wobei in dieser Stellung die Gießformteile noch einen Abstand voneinander haben. Anschließend werden die Formenträger samt deren Gießformteilen durch eine Linearverschiebung aufeinander zu bewegt und die Gießform dann mit Hilfe des Zugmittels für den Gießvorgang fest geschlossen.
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Das Zugmittel kann auf vielfältigste Weise ausgebildet sein. Bei einer besonders zuverlässig und schnell arbeitenden Ausführungsform weist das Zugmittel eine Zugstange auf, deren Ende an dem anderen Formenträger mit Hilfe eines Festlegemittels wieder lösbar festlegbar ist. Die Zugkraft kann bei dieser Ausführungsform beispielsweise mit Hilfe eines Hydraulikzylinders, der auf die Zugstange wirkt, ausgeübt werden. Von Vorteil ist die Verwendung von mehreren Zugmitteln, die – vorzugsweise symmetrisch – um die Gießformteile herum wirken und angeordnet sind.
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Das Festlegemittel kann beispielsweise elektromagnetisch verschiebbare Verriegelungsbolzen aufweisen, die in Ausnehmungen der Zugstange eingreifen. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Festlegemittel eine v-förmig eingeschnittene Halteplatte aufweist, die in eine am Ende der Zugstange angeordnete Nut, eingreift. Vorteilhaft ist auch eine Ausführung des Festlegemittels in Form einer Bajonettverbindung.
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Die Formenträger können in Abhängigkeit von der beabsichtigten Anwendung eine weitgehend beliebige Form aufweisen. Besonders vorteilhaft ist eine Ausführung bei der die Formträger als Formträgerplatten ausgebildet sind.
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Insbesondere können die Formenträger vorteilhafter Weise derart ausgebildet sein, dass unterschiedliche Gießformteile – ohne die Formenträger modifizieren zu müssen – an diesen befestigt werden können. Bei einer besonders flexibel einsetzbaren Ausführungsform weist zumindest ein Formenträger zumindest ein Loch und/oder zumindest ein Langloch und/oder zumindest eine Reihe von Langlöchern auf, durch das bzw. durch die hindurch Schraubmittel zum Festlegen von Gießformteilen an den Formenträger steckbar sind und/oder gesteckt sind. Wie bereits erläutert, wird hierdurch in vorteilhafter Weise eine Verschraubung von der Rückseite des Formenträgers aus ermöglicht.
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Um schnell eine präzise Positionierung eines zu montierenden Gießformteils an dem Formenträger – zumindest in einer Dimension – zu erreichen, ist bei einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, dass der Formenträger zumindest eine Vertiefung und/oder zumindest einen Vorsprung aufweist, in den bzw. die komplementäre Vertiefungen oder Vorsprünge des Gießformteils eingreifen. Beispielsweise kann der Formenträger eine Nut aufweisen, in die eine am Gießformteil angeordnete Feder eingreift, so dass eine exakte Positionierung in Richtung quer zur Nut beim Montieren von vornherein erreicht ist und das Gießformteil lediglich durch Verschieben in Richtung der Nut ausgerichtet werden muss. Bei einer besonderen Ausführung, die ein besonders einfaches und sichereres Montieren und Demontieren eines Gießformteils ermöglicht, ist die Nut horizontal ausgerichtet, um zu verhindern, dass in der Zwischenschwenkstellung ein zu montierendes bzw. ein zu demontierendes Gießformteil von der Formenträgerplatte rutscht.
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Bei einer besonders vielseitig einsetzbaren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Formenträger sowohl mit einer Vielzahl von in einer Reihe angeordneten Langlöchern ausgerüstet ist und außerdem zur Erleichterung der exakten Positionierung des Gießformteils eine Vertiefung, beispielsweise in Form einer Nut aufweist.
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Nach einem für sich gesehen eigenständigen Gedanken der Erfindung, nämlich einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Formenträger, ist in zumindest einem Formenträger ein Heizmittel integriert und/oder in diesem eine Ausnehmung vorgesehen, in die ein Heizmittel einsetzbar ist. Ein Formenträger dieser Art ist besonders vorteilhaft in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Formenschließmaschine einsetzbar. Es ist jedoch auch möglich einen solchen Formenträger in Kombination mit einer aus dem Stand der Technik bekannten Formschließmaschine einzusetzen.
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Das Heizmittel kann vorteilhafter Weise als Heizplatte ausgebildet sein. Es sind jedoch auch andere Ausführungsformen des Heizmittels, wie Heizdrähte, Peltier-Elemente oder von einer heißen Flüssigkeit durchflossene Leitungen, integrierbar und einsetzbar.
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Durch die Integration des Heizmittels in den Formenträger wird in vorteilhafter Weise eine erhebliche Reduktion des Wärmeverlustes beim Aufheizen einer Gießform bzw. von Gießformteilen erreicht. Bei einer besonderen Ausführung wird dieser Effekt noch dadurch verstärkt, dass das Heizmittel derart positioniert ist, dass die Wärme im Wesentlichen nur zur Gießform bzw. zum Gießformteil hin – und nicht in andere Richtungen – abgeleitet werden kann.
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Um eine positionsgenaue Montage einer Gießform bzw. von Gießformteilen am Formenträger nicht zu behindern, ist in erfindungsgemäßer Weise vorgesehen, dass das Heizmittel in Bezug auf die äußeren Begrenzungsflächen des Formenträgers versenkt oder flächenbündig positioniert ist bzw. positionierbar ist. Bei einer besonderen Ausführungsform weist der Formenträgers eine Anlagefläche für das festzulegende Gießformteil auf, wobei das Heizmittel in Bezug auf die Anlagefläche flächenbündig oder versenkt angeordnet ist. Eine Beeinflussung des Montage- bzw. Demontagevorganges ist hierdurch ebenso wirksam vermieden wie eine Beschädigung des Heizmittels.
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Bei einer Ausführungsform mit einem besonders hohen Wirkungsgrad ist ein Isolierungsmittel vorgesehen, das auf der der Anlagefläche abgewandten Seite des Heizmittels angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform wird die Heizenergie im Wesentlichen dazu verwendet, das befestigte Gießformteil zu erwärmen und nicht den Formenträger selbst.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist der Formenträger mehrere Heizmittel und/oder mehrere Ausnehmungen für mehrere Heizmittel auf. Insbesondere kann in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass die mehreren Heizmittel unterschiedliche Heizleistungen aufweisen und/oder dass deren Heizleistungen unabhängig voneinander steuerbar sind. Bei dieser Ausführungsform können beispielsweise die Bereiche eines Gießformteils mit hoher Wärmekapazität mit einer höheren Temperatur und/oder höheren Heizleistung beaufschlagt werden, als die Bereiche des Gießformteils mit kleinerer Wärmekapazität, so dass insgesamt eine gleichmäßige Temperaturverteilung innerhalb des Gießformteils erzielt wird.
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Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend beschrieben, wobei gleich wirkende Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Es zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Formschließmaschine in der Wartungsstellung,
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2 die erfindungsgemäße Formschließmaschine während des Überführungsvorganges in die Schließstellung,
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3 die erfindungsgemäße Formschließmaschine unmittelbar vor Erreichen der Schließstellung,
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4 die erfindungsgemäße Formschließmaschine in der Schließstellung,
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5 in einer Detaildarstellung einen erfindungsgemäßen Formenträger und
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6 den erfindungsgemäßen Formenträger in einer Schnittdarstellung.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Formschließmaschine in der Wartungsstellung, in der ein erster Formenträger 1 und zweiter Formenträger 2, die jeweils als Formenträgerplatten 3, 4 ausgeführt sind, um ca. 20 Grad gegen die Horizontale verschwenkt sind. In der in den Figuren nicht gezeigten Öffnungsstellung sind der erster Formenträger 1 und zweiter Formenträger 2 horizontal angeordnet. Die dargestellte Wartungsstellung wird ausgehend von der Schließstellung, in der die Formenträger 1, 2 vertikal angeordnet sind, durch Verschwenken der Formenträger 1, 2 um 110 Grad über die Öffnungsstellung hinaus erreicht.
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An dem ersten Formenträger 1 ist ein erstes Gießformteil 5 befestigt, während an dem zweiten Formenträger 2 ein zweites Gießformteil 6 festgelegt ist. Es ist deutlich nachvollziehbar, dass in der Öffnungsstellung ein (hier nicht dargestellter) Gießling nach dem Gießvorgang einfach und sicher nach oben entnommen werden kann. Darüber hinaus kann in der Öffnungsstellung und auch in der Wartungsstellung bei guter Beleuchtung u. a. auf Grund der freien Zugänglichkeit eine Inspektion der Gießformteile auf Gießrückstände einfach und zuverlässig erfolgen.
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Die Formenträger 1, 2 sind auf einem gemeinsamen Rahmen 7 verschwenkbar gelagert. Der erste Formenträger 1 ist um erste Achsen 8 verschwenkbar und zusätzlich in Richtung auf den zweiten Formenträger 2 linear verschiebbar gelagert. Der zweite Formenträger 2 ist um zweite Achsen 9 verschwenkbar gelagert. Zur Bewirkung der Verschwenkbewegungen sind Hydraulikzylinder 10 vorgesehen. Der erste Formenträger 1 weist sechs Zugmittel 11 mit je einer Zugstange 12 und je einem Hydraulikzylinder 13 auf. An dem zweiten Formenträger 2 sind Festlegemittel 14 zum vorübergehenden Festlegen der Enden der Zugstangen 12 angeordnet. Die Formträger 1, 2 weisen eine horizontal verlaufende Nut 15 auf, in die eine jeweils an den Gießformen 5, 6 angeordnete Feder eingreift. Hierdurch wird eine genaue Positionierung der Gießformteile 5, 6 in den Richtungen quer zur Nut bei der Montage erreicht. Außerdem können die Gießformen – ohne dass sie herunterrutschen – in der Wartungsstellung von der Rückseite der Formträger 1, 2 her festgeschraubt werden bzw. die Verschraubung gelöst werden.
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2 zeigt die Formschließmaschine während des Überführungsvorganges in die Schließstellung. Der erste Formenträger 1 ist bereits in eine horizontale Schwenkstellung verschwenkt.
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In einem weiteren Schritt zur Herbeiführung der Schließstellung wird auch der zweite Formenträger 2 um die Achsen 9 in eine horizontale Stellung verschwenkt, was in 3 dargestellt ist.
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In einem weiteren Schritt wird der erste Formenträger 1 linear auf den zweiten Formenträger 2 zugeschoben bis die Zugstangen 12 mit Hilfe der an dem zweiten Formenträger angeordneten Festlegemittel 14 – wieder lösbar – festgelegt werden. In einem letzten Schritt, dargestellt in 4, wird durch Aktivierung der Hydraulikzylinder 13 über die Zugstangen eine Zugkraft von dem ersten Formenträger 1 auf den zweiten Formenträger 2 ausgeübt und damit die Gießformteile derart aufeinander gepresst, dass im nächsten Schritt der eigentliche Gießvorgang erfolgen kann. Nach erfolgtem Gießvorgang werden die Zugstangen entlastet und gelöst und die Formenträger 1, 2 auf umgekehrtem Wege wieder in die Öffnungsstellung verbracht, in der der Gießling einfach nach oben entnommen werden kann.
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Die Formträger 1, 2 weisen in einer Reihe angeordnete Langlöcher 16 auf, durch die hindurch Schraubmittel zum Festlegen der Gießformen 5, 6 gesteckt werden, so dass eine Verschraubung von der Rückseite ermöglicht ist. Durch die Vielzahl der Langlöcher können an den Formträgern 1, 2 sehr flexibel und ohne spezielle zusätzliche Modifikationen unterschiedliche Gießformteile befestigt werden.
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5 zeigt in einer Detaildarstellung einen erfindungsgemäßen Formenträger mit einer horizontalen Nut 15 zur genauen Positionierung eines Gießformteils 5, 6. Es ist eine Reihe von Langlöchern 16 vorgesehen, durch die hindurch Schraubmittel zum Festlegen eines Gießformteils 5, 6 gesteckt werden. Der Formenträger weist mehrere integrierte und in spezielle Ausnehmungen 19 eingesetzte Heizplatten 17 auf, die in Bezug auf die Anlagefläche, an der ein befestigtes Gießformteil anliegt, flächenbündig angeordnet ist.
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6 zeigt den erfindungsgemäßen Formenträger in einer Schnittdarstellung. Auf der der Anlagefläche abgewandten Seite der Heizplatten 17 sind in den Ausnehmungen 19 Isoliermittel 18 zur Reduktion von Wärmeverlusten angeordnet, die bei dem hier gewählten Ausführungsbeispiel aus feuerfestem Glasschaum bestehen.
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Die Erfindung wurde in Bezug auf eine besondere Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch selbstverständlich, dass Änderungen und Abwandlungen durchgeführt werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Erster Formenträger
- 2
- Zweiter Formenträger
- 3
- Formenträgerplatte
- 4
- Formenträgerplatte
- 5
- Erstes Gießformteil
- 6
- Zweites Gießformteil
- 7
- Rahmen
- 8
- Erste Achse
- 9
- Zweite Achse
- 10
- Hydraulikzylinder
- 11
- Zugmittel
- 12
- Zugstangen
- 13
- Hydraulikzylinder
- 14
- Festlegemittel
- 15
- Nut
- 16
- Langlöcher
- 17
- Heizplatten
- 18
- Isoliermittel
- 19
- Ausnehmungen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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