DE4319969A1 - Werkzeugträger - Google Patents
WerkzeugträgerInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Werkzeugträger für ein Unterwerk
zeug und ein Oberwerkzeug mit Vorrichtungen zum zeitweiligen Verbin
den beider Werkzeuge zu einem Gesamtwerkzeug, zum Verschwenken
sowie nachfolgendem Trennen des Gesamtwerkzeugs und Rückführen
der Einzelwerkzeuge in ihre Grundstellungen.
Derartige Werkzeugträger können unter anderem eingesetzt werden bei
der Hinterschäumung von Autoteppichen, bei der Fertigung von Spritzgußteilen
mit Zusatzeinlegeteilen oder auch bei der Herstellung von
Preßformteilen.
Bekannte Werkzeug- bzw. Formenträger werden von der Firma Krauss-
Maffei-Kunststofftechnik GmbH, 8000 München 80, hergestellt und ver
trieben. Unterschiedliche Typen dieser Werkzeug- bzw. Formenträger
sind bspw. im Katalog 20G, 1. Aufl., 10/89 unter den Typenbezeich
nungen KFT-Baureihe, CFT, DFT, UFT bzw. SFT dargestellt.
Danach zeichnet sich ein vielfältig einsetzbarer Formenträger dadurch
aus, daß er zwei Aufspannplatten besitzt und zwar eine für ein Unter
werkzeug und eine andere für ein oberes Werkzeug. In der Arbeitsstel
lung des Werkzeug- bzw. Formenträgers sind beide Werkzeuge zu einem
Gesamtwerkzeug kombiniert. In diesem Zustand wird PU-Schaum in
die Form bzw. das Gesamtwerkzeug eingeschäumt, nachdem vorher in
eine der Werkzeughälften eine Autoteppichmatte eingelegt worden war.
Nach dem Einschäumen wird das Gesamtwerkzeug in eine Reaktions
stellung verschwenkt, in der der PU-Schaum fließt und reagiert. Nach
Beendigung dieses Arbeitsganges wird das Gesamtwerkzeug in seine
Arbeitsstellung zurückgeführt, wo die Werkzeug- bzw. Formhälften wie
der voneinander getrennt werden. Die Form- bzw. Werkzeughälften fah
ren in ihre Ausgangsstellungen zurück, so daß das Werkstück ent
nommen und die obere Werkzeug- bzw. Formhälfte in einer Reinigungs
position von Resten des PU-Schaumes befreit werden kann. Gleichzeitig
wird in die untere Werkzeughälfte eine weitere Autoteppichmatte einge
legt und positioniert. Nach der Reinigung der oberen Form bzw. Werk
zeughälfte und Einsprühung, werden je nach Mattentyp noch kleinere
Kunststoff- oder Metallteile eingelegt, die dann mit der Automatte wie
derum eingeschäumt werden.
Kombiniert ist der bekannte Formen- bzw. Werkzeugträger mit einer
Dosiermaschine und mit einem Mischkopf. Alles zusammen bildet eine
Produktionseinheit.
Die Arbeitsweise des bekannten Werkzeug- bzw. Formträgers bedingt
eine verhältnismäßig aufwendige Kynematik. Die jeweiligen Schwenkpo
sitionen für eine einfache Bedienung bei den Einlege-, Entnahme- und
Reinigungsvorgängen und die Positionen für den Materialeintrag zum
Schäumen und Entlüften müssen in rasch aufeinanderfolgenden
Schritten eingenommen werden. Wesentlich für die Qualität der Er
zeugnisse sind auch die Schließkräfte der Werkzeug- bzw. Formteile
durch die Schließkraftverteilung, die gepaart mit den Schwenk- und
Drehvorgängen der oft tonnenschweren Werkzeuge eine entsprechende
Konstruktion in solider Ausführung verlangen. Die Handlings-Geräte
müssen zudem eine hohe Präzision der Bewegungsabläufe zur Errei
chung hoher Positionierungsgenauigkeiten gewährleisten.
Um dieses zu erreichen, weisen die bekannten Werkzeug- bzw. Formen
träger hydraulisch betriebene, fein regulierbare Vorrichtungen zur
Durchführung großer Parallelhübe auf, die auch eine Verschwenkung
der Formen- bzw. Werkzeugträger zulassen.
Bekannte Werkzeuge bzw. Formenträger vom Typ UFT 15. TYp DFT 19
weisen folgende technische Daten auf:
Vor allem der elektrische Anschlußwert ist relativ hoch und muß je Zy
kluszeit ca. 50 bis 70% der Zeit zur Verfügung gestellt werden. Weiter
hin ist beim Typ DFT 19 ein pneumatischer Anschluß zur Schließ
krafterzeugung von 600 kN und Hub 50 mm erforderlich. Für jeden Zy
klus ist hierbei sehr viel pneumatische Energie nötig.
Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde,
einen Werkzeug- bzw. Formenträger der eingangs geschilderten Art zu
schaffen, der bei vergleichbarer Leistung eine einfachere Kynematik und
einen wesentlich geringeren elektrischen Anschlußwert aufweist.
Es wurde gefunden, daß sich dieses in einfacher Weise erreichen läßt,
wenn das Unterwerkzeug mit einem Hubtisch und das Oberwerkzeug
mit einem Drehrahmen in Wirkverbindung steht, durch den das
Oberwerkzeug zwischen seiner Grundstellung und einer über dem
Hubtisch liegenden Indexierstellung verschwenk- und verfahrbar ist, in
der das Unterwerkzeug anhebbar und mit dem Oberwerkzeug zu einem
Gesamtwerkzeug verbindbar, als solches vom Drehrahmen übernehm
bar und in eine Endposition überführbar ist, und daß nach Beendigung
des Arbeitsganges in der Endstellung und nach Trennung des Gesamt
werkzeuges das Oberwerkzeug durch den Drehrahmen und das Unter
werkzeug durch den Hubtisch in ihre Grundstellungen rückführbar
sind.
Mit diesem Werkzeugträger lassen sich die einzelnen Arbeitsgänge si
cher einleiten. Er garantiert eine optimale, kostengünstige und qualita
tiv hochwertige Fertigung. Der auch als Rotationswerkzeug bzw.
-formenträger bezeichnete Werkzeugträger vereinigt einen konstruktiv
einfachen und robusten Aufbau mit sicheren Funktionsabläufen, gerin
gerem Energieaufwand durch Drehen und Schwenken der oberen
Werkzeughälfte bzw. der oberen und unteren Werkzeughälfte zusam
men in der jeweiligen Schwerpunktachse und Wartungsfreudigkeit zu
einem kompakten, zuverlässigen Fertigungssystem.
Der Werkzeugträger nach der Erfindung besteht aus wenigen Baugrup
pen. Ein ein- bzw. aufgespanntes Werkzeug kann in drei Achsen bewegt
werden: horizontal (X-Achse), vertikal, Heben/Senken (Z-Achse) und
Drehen um einen Schwenkpunkt (B-Achse).
Einzelheiten der Erfindung lassen sich den Unteransprüchen 2 bis 30
entnehmen.
Das Unterwerkzeug ist zusammen mit einer Aufspannplatte montiert,
die formschlüssig auf einer Gummimembrane liegt, die als ganzes im
Untertisch integriert ist. Der Untertisch steht auf einer Hubplatte, die
mit einer lösbaren Indexiervorrichtung ausgeführt ist. Die Hubplatte ist
mit dem Hubscherentisch verbunden.
Das Oberwerkzeug ist auf einer Aufspannplatte eines Obertisches mon
tiert, an welchen erste Koppelstücke für Drehmitnehmer am Drehrah
men angeordnet sind. Von besonderem Vorteil ist, daß diese ersten
Koppelstücke in der Schwerpunktachse des Oberwerkzeugs liegen. In
folgedessen ist zur Handling des Oberwerkzeugs nur ein geringer Kraft
aufwand erforderlich.
Die Drehmitnehmer sind entlang der Drehachse des Drehrahmens
beweglich und in die Koppelstücke des Oberwerkzeugs einkoppelbar
und aus diesem auskoppelbar. Durch die sinnvolle Anordnung der
Koppelstücke am Oberwerkzeug und der Drehmitnehmer am Drehrah
men wird erreicht, daß die Behandlung des Oberwerkzeugs optimal
durchgeführt werden kann.
Der Drehrahmen seinerseits ist drehbar auf einem Fahrwagen angeord
net.
Von besonderem Vorteil ist, daß das aus dem Unterwerkzeug und dem
Oberwerkzeug zusammengefügte Gesamtwerkzeug eine Gesamtschwer
punktachse aufweist, in der zweite Koppelstücke für die Drehmitneh
mer des Drehrahmens angeordnet sind. Hierdurch wird erreicht, daß
auch zur Handling des Gesamtwerkzeuges ein niedriger Kraftaufwand
erforderlich ist.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel liegt die Hubplatte des
Hubtisches in Ruhestellung unterhalb von Führungs- bzw. Fahrschie
nen für den Fahrwagen. In Fällen, in denen unterhalb der Führungs-
bzw. Fahrschienen für den Fahrwagen keine Möglichkeit der vorstehend
erläuterten Unterbringung des Hubtisches besteht, muß der Hubtisch
entsprechend anders ausgebildet sein.
In bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung wird als Hubtisch
ein Standardhubtisch mit einer von einem Stellantrieb angetriebenen
Hubschere verwendet. Dieser Stellantrieb kann hydraulisch, pneuma
tisch, elektromagnetisch, aber auch mittels einer Trapezgewindespindel
erfolgen.
An der Unterseite des Untertisches sind erste Verriegelungseinheiten
für entsprechende zweite Verriegelungseinheiten am Obertisch ange
ordnet. Durch diese können Ober- und Unterwerkzeug nach ihrem
Zusammenführen zum Gesamtwerkzeug sicher verriegelt werden.
Die Gesamtschwerpunktachse für das Gesamtwerkzeug verläuft durch
die Querseiten des Untertisches. Aus diesem Grunde sind auch die
zweiten Koppelstücke für das Gesamtwerkzeug an den Querseiten des
Untertisches angeordnet.
Der Drehrahmen besteht erfindungsgemäß aus zwei Laufringen, die
durch drei Verbindungsstreben miteinander verbunden sind. Von Vor
teil ist, wenn die Laufringe als Hohlprofilringe ausgebildet sind. Jeder
Laufring ist durch Speichen mit einer Nabe verbunden. Jede Nabe
nimmt einen Bewegungsantrieb für die Drehmitnehmer auf.
In einfacher Weise steht jeder Laufring des Drehrahmens auf je zwei im
Fahrwagen gelagerten Reibrollen auf, die in Antriebsverbindung mit je
einem drehzahlgeregelten Elektro-Drehmotor stehen.
Der Fahrwagen besteht aus zwei autarken Fahrwerken mit Fahr- und
Führungsrollen, die über den Drehrahmen miteinander verbunden
sind, und die jeweils mit einem eigenen Fahrmotor in Antriebsverbin
dung stehen. Jedes Fahrwerk ist als eine Profil-Stahl-Schweißkon
struktion ausgeführt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der
Zeichnung erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht der Erfindung in Grund
stellung,
Fig. 2 eine Seitenansicht der Erfindung in Arbeits-
bzw. Indexierstellung,
Fig. 3 eine Seitenansicht der Erfindung in Reak
tions- bzw. Endstellung,
Fig. 4 eine Ansicht des Werkzeugträgers nach Fig. 3
in Richtung des Pfeiles IV, teilweise im Schnitt,
Fig. 5 eine vereinfachte Seitenansicht des Werkzeug
trägers in seiner Arbeits- bzw. Indexierstellung,
Fig. 6 eine Ansicht auf Fig. 5 in Richtung des Pfei
les VI,
Fig. 7 eine Ansicht der Fig. 5 in Richtung des
Pfeiles VII,
Fig. 8 eine Seitenansicht des Werkzeugträgers gemäß
Fig. 2, jedoch mit abgesenktem Tisch und Darstel
lung des in Fig. 2 nicht gezeigten vorderen Lauf
ringes mit Speichen,
Fig. 9 einen Schnitt durch die Nabe des Drehrah
mens,
Fig. 10 einen Schnitt durch gleichlaufende Speichen
des Drehrahmens entlang der Linie X-X in Fig. 9,
Fig. 11 einen Schnitt durch den Untertisch mit Darstel
lung der Aufspannplatte und Membrane und
Fig. 12 eine komplette Werkzeugaufspannfläche von oben
mit Luftanschlüssen zur Schließkrafterzeugung.
In der Seitenansicht des Werkzeugträgers 1 gemäß Fig. 1 ist dieser in
seiner Grundstellung 58 dargestellt. Fig. 1 zeigt, daß der Werkzeugträ
ger 1 aus fünf Baugruppen besteht. Die erste Baugruppe umfaßt einen
Drehrahmen 33, die zweite Baugruppe umfaßt einen Fahrwagen 42, die
dritte Baugruppe besteht aus einem Hubtisch 25, die vierte Baugruppe
aus einem Obertisch 6 und die fünfte Baugruppe aus einem Untertisch
15.
Zunächst wird unter Bezugnahme auf alle Figuren der Drehrahmen 33
beschrieben. Er besteht aus zwei Laufringen 34, die durch drei Verbin
dungsstreben 35 miteinander verbunden sind. In den Fig. 1 bis 3 ist je
weils nur der hintere Laufring 34 dargestellt. Die Verbindungsstreben
35 sind geschnitten dargestellt.
Fig. 8 zeigt eine Ansicht auf den Drehrahmen 33, wobei der vordere
Laufring 35 dargestellt ist.
Beide Laufringe 34 weisen Speichen 36 auf, durch welche jeder Lauf
ring 34 mit einer Nabe 37 verbunden ist.
Die Laufringe sind in bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung
als Hohlprofilringe 34 ausgebildet. Auch die Speichen 36 können gemäß
Fig. 10 als Hohlprofilrohre ausgebildet sein. Ohne am Kern der Erfin
dung etwas zu ändern, sind auch andere Speichen zur Verbindung zwi
schen den Laufringen 34 und den Naben 37 möglich.
Die Drehachse des Drehrahmens 33 ist mit 38 bezeichnet. In der
Drehachse 38 sind Drehmitnehmer 39 (Fig. 9 und 10) angeordnet, die
mittels einer Antriebseinrichtung 14 entlang der Drehachse bewegt wer
den können. Die Antriebseinrichtung 40 ist im dargestellten Ausfüh
rungsbeispiel ein pneumatischer bzw. hydraulischer Zylinder, der auf
einen Kolben 41 einwirkt, an dessen Ende ein Drehmitnehmer 39 ange
ordnet ist. Jeder Drehmitnehmer 39 kann in Richtung des Doppelpfeils
entlang der Drehachse 38 hin- und herbewegt werden, wie dieses in Fig.
9 durch strichpunktierte Linien angedeutet ist.
Fig. 9 zeigt, daß jeder Drehmitnehmer 39 mit Klauen versehen sein
kann, die in entsprechende Ausnehmungen eines zweiten Koppel
stückes 31 eingreifen, dessen Bedeutung später erläutert wird.
Fig. 10 läßt erkennen, daß der Drehmitnehmer 39 auch mit Ansätzen
64 versehen sein kann, die in entsprechende Ausnehmungen 65 eines
zweiten Koppelstückes eingreifen.
Beide Laufringe 34 des Drehrahmens 33 stehen auf je zwei im Fahrwa
gen 42 gelagerten Reibrollen 50 auf, die in Antriebsverbindung mit je
einem drehzahlgeregelten Elektro-Drehmotor 53 stehen. Die Elektro-
Drehmotoren 53 für die Reibrollen 50 sind frequenzgeregelte Dreh
strom-Kegelradgetriebemotoren. Ohne am Kern der Erfindung etwas zu
ändern, können jedoch auch andere Drehmotoren zum Einsatz kom
men.
Die Messung des jeweils erreichten Drehwinkels der Laufringe 34 erfolgt
über inkrementale Drehgeber 51.
Durch den Doppelpfeil 63 wird die Drehrichtung des Drehrahmens 33
um seine Drehachse angedeutet.
Der Fahrwagen 42 besteht aus zwei autarken Fahrwerken 43 mit Fahr-
bzw. Führungsrollen 44, 45. Beide den Fahrwagen bildenden autarken
Fahrwerke 43 werden über den Drehrahmen 33 miteinander verbun
den. Jedes Fahrwerk steht mit einem eigenen Fahrmotor 48 in
Antriebsverbindung. Vor allem Fig. 4 läßt erkennen, daß jedes Fahr
werk 43 Fahr- bzw. Führungsrollen 44 und 45 aufweist, von denen die
Führungsrollen 44 mit Seitenrändern versehen sind, mit denen sie auf
Führungsschienen 47 geführt werden. Der Fahrmotor 48 jedes Fahr
werks 43 wirkt direkt über ein Kegelradgetriebe 49 auf die Führungs
rolle 44 ein. Die Fahrrollen 45 laufen auf Fahrschienen 46, die ebenfalls
in Fig. 4 erkennbar sind. Die Führungsschienen 47 sind auf nicht be
zeichneten Doppel-T-Trägern verlegt, die auf Fundamenten angeordnet
sind.
In bevorzugten Ausführungsbeispielen ist jeder Fahrmotor 48 als Dreh
stromaufsteckgetriebemotor ausgebildet. Fig. 4 läßt auch erkennen, daß
jedes Fahrwerk 43 als eine Profil-Stahl-Schweißkonstruktion ausgebil
det ist. Jedes Fahrwerk weist ein Auflager (Reibrollen 50) für den Dreh
rahmen 33, den Obertisch 6 und den Untertisch 15 auf.
Jeder Laufring 34 des Drehrahmens 33 wird durch je zwei Führungs
rollen 56 geführt, die im jeweiligen Fahrwerk 43 gelagert sind. Jede
Führungsrolle ist als Vulkanlaufrolle 56 ausgebildet.
Das Unterwerkzeug 13 ist zusammen mit einer Aufspannplatte 14
montiert und liegt formschlüssig auf einer Gummimembrane 21 im
Untertisch. Dieser ist auf einer Hubplatte 26 des Hubtisches 25 aufge
stellt. Zur Ausrichtung des Untertisches 15 auf der Hubplatte 26 ist
eine lösbare Indexiervorrichtung 24 vorgesehen. Diese Indexiervorrich
tung 24 ist schematisch in Fig. 2 dargestellt. Sie besteht im Ausfüh
rungsbeispiel nach Fig. 2 aus einem nicht bezeichneten Stift, der in eine
entsprechende Öffnung des Untertisches greift. Diese Indexiervorrichtung
24 kann, ohne am Kern der Erfindung etwas zu ändern, auch
durch eine anders geartete Indexiervorrichtung ersetzt werden.
Die Hubplatte 26 des Hubtisches 25 liegt in Ruhestellung unterhalb der
Führungs- bzw. Fahrschienen 46, 47 für den Fahrwagen 42. Ist am
Aufstellort des Werkzeugträgers unterhalb der Führungs- und Fahr
schienen 46, 47 kein Platz für den Hubtisch 25 vorhanden, muß dieser
zwischen den Führungs- bzw. Fahrschienen 46, 47 und zwar auf glei
cher Ebene aufgebaut werden. Der Fahrwagen 42 muß dann entspre
chend höher ausgebildet werden, damit er den Hubtisch 25 gefahrlos
überfahren kann, oder der Hubtisch 25 muß geometrisch anders aus
geführt sein.
Normalerweise wird als Hubtisch 25 ein Standard-Hubtisch mit einer
von einem Stellantrieb 28 angetriebenen Hubschere 27 verwendet. Die
ser Stellantrieb kann als Hydraulikzylinder, als pneumatischer Zylin
der, als elektromagnetischer Antrieb bzw. als Antrieb mit einer Gewin
despindel ausgebildet sein.
Das Oberwerkzeug 2 ist auf einer Aufspannplatte 4 des Obertisches 6
montiert, an welche erste Koppelstücke 7 für die Drehmitnehmer 39 am
Drehrahmen 33 angeordnet sind. Die ersten Koppelstücke 7 liegen in
der Schwerpunktachse 3 des Oberwerkzeugs 2. Bei der Bewegung der
Drehmitnehmer 39 entlang der Drehachse 38 des Drehrahmens 33 be
wegen sich die Drehmitnehmer in Koppelstellung mit den Koppel
stücken 7 bzw. werden aus dieser Koppelstellung ausgekoppelt. In der
Aufspannplatte 4 ist eine Öffnung 5 vorgesehen, durch die bspw. ein
Schäumwerkzeug für das Oberwerkzeug 2 an dieses geführt sein kann.
Aus der Unterseite 9 des Obertisches ragen vier Beine 10 heraus, deren
untere Enden zweite Verriegelungseinheiten 8 aufweisen.
An der Oberseite 18 des Untertisches 15 sind erste Verriegelungsein
heiten 20 für die entsprechenden zweiten Verriegelungseinheiten 8 am
Obertisch 6 angeordnet.
Fig. 2 zeigt eine Arbeits- bzw. Indexierstelle 59, in welcher das
Unterwerkzeug 13 durch den Hubtisch 25 angehoben ist, bis die ersten
Verriegelungseinheiten 20 und die zweiten Verriegelungseinheiten 8
miteinander in Verbindung treten. Die Fig. 2 und 4 lassen erkennen,
daß die erste Verriegelungseinheit 20 mit einem Loch 200 versehen ist,
in welches ein Verriegelungsstück 12 infolge der Betätigung eines An
triebszylinders 11 eindringen kann. In der Fig. 2 dargestellten Indexierstellung
59 hat diese Verriegelung von Ober- und Unterwerkzeug statt
gefunden.
Aus der Unterseite 16 der Querseiten 18 ragen vier Beine 17 heraus, die
auf dem Obertisch 15 aufstehen.
Die Figuren lassen erkennen, daß das Oberwerkzeug 2 eine Schwer
punktachse 3 und das aus Oberwerkzeug und Unterwerkzeug
zusammengefügte Gesamtwerkzeug 29 eine Gesamtschwerpunktachse
30 aufweist, die im in Fig. 2 dargestellten Zustand mit der Drehachse
38 des Drehrahmens 33 zusammenfällt. Die Gesamtschwerpunktachse
30 des Gesamtwerkzeuges 29 tritt aus den Querseiten 19 des Unterti
sches 15 heraus. An den Querseiten 19, in Ausrichtung mit der
Gesamtschwerpunktachse 13, sind auch die zweiten Koppelstücke 31
(Fig. 4) angeordnet. Fig. 4 zeigt auch, daß zwischen Oberwerkzeug 2
und Unterwerkzeug 13 lösbare Positioniervorrichtungen 32 angeordnet
sind.
Die Profilstahlkonstruktion der Fahrwerke 43 kann gemäß Fig. 4 aus U-
förmigen Profilstahlträgern bestehen.
Die Aufspannplatte 14 für das Unterwerkzeug 13 liegt - ohne mechani
sche Verbindung - auf einer Gummimembran 21, die zum Untertisch
15 richtungsmäßig fixiert ist.
Zwischen der Gummimembran 21 und dem Untertisch 15 ist ein an ei
nem Preßluftanschluß geführter, abgedichteter Zwischenraum von 3 bis
5 mm Höhe vorgesehen.
Fig. 5 zeigt in vereinfachter Seitenansicht den Werkzeugträger 1 in der
in Fig. 2 dargestellten Arbeits- bzw. Indexierstellung. Der Hubtisch 25
ist, betätigt durch den Hydraulikzylinder 28 (Fig. 2) nach, oben gefah
ren. Die ersten und zweiten Verriegelungseinheiten 20, 8 sind noch
nicht verriegelt. Fig. 5 deutet an, daß der Werkzeugträger 1 entlang ei
ner horizontalen Fahrachse 61 verfahrbar ist, und daß das Oberwerk
zeug 13 und auch das Gesamtwerkzeug 29 durch den Hubtisch 35
entlang der vertikalen Hubachse 62 beweglich ist. Der Doppelpfeil 63
deutet an, daß der Drehrahmen 33 in Richtung des Doppelpfeiles 63
um die Drehachse 38 verschwenkt werden kann.
Fig. 6 zeigt die Ansicht auf Fig. 5 in Richtung des Pfeiles VI in Fig. 5.
Deutlich sind die beiden Laufringe 34 und eine der sie verbindenden
Verbindungsstreben 35 erkennbar.
Fig. 7 schließlich zeigt in Draufsicht entlang des Pfeiles VII den Werk
zeugträger 1. Deutlich sind die drei Verbindungsstreben 35 erkennbar,
durch welche die Laufringe 34 zusammengehalten werden.
Nachfolgend wird die Wirkungsweise des Werkzeugträgers 1 anhand des
Hinterschäumens eines beliebigen Werkzeuges mit PU-Schaum be
schrieben.
In der in Fig. 1 dargestellten Grundstellung 58 wird manuell eine vorge
formte Teppichplatine in das Unterwerkzeug 13 eingelegt. Durch Auslö
sen eines automatischen Prozesses durch Tastendruck (Taste und
elektrische Antriebs- und Steuerungseinheit nicht dargestellt, da sie
nicht zur Erfindung gehören) wird die automatische Prozeßfolge des
Werkzeugträgers ausgelöst. Der Drehrahmen 33 mit dem Oberwerkzeug
2 verschwenkt um 90° im Uhrzeigersinn um die Drehachse 38 des
Drehrahmens 33. Dabei gelangt der Drehrahmen 33 in die in Fig. 2 ge
zeigte Indexierstellung 59, wobei der Fahrwagen 42 den Drehwagen 33
mit dem Obertisch 6 und dem Oberwerkzeug 2 entlang der horizontalen
Fahrachse 61 in die Position oberhalb des Hubtisches 25 verfährt.
Der Hubtisch 25 fährt entlang der vertikalen Hubachse 62 nach oben,
bis das Unterwerkzeug 13 im Oberwerkzeug 2 indexiert. Die Verriege
lungseinheiten 8, 20 stellen daraufhin eine formschlüssige Verbindung
zwischen dem Oberwerkzeug 2 und dem Unterwerkzeug 13 her.
Daraufhin wird unterhalb der Gummimembran 21 und dem Untertisch
15 ein Druck aufgebaut, der zu einer Schließkraft von 600 kN zwischen
dem Oberwerkzeug und dem Unterwerkzeug führt.
Daraufhin fahren die Drehmitnehmer 39 zurück und geben die ersten
Koppelstücke 7 für den Obertisch 6 frei. Der Hubtisch 25 fährt danach
weiter nach oben, bis die Drehachse 38 des Drehrahmens 33 und die
Gesamtschwerpunktachse 30 des Gesamtwerkzeuges 29 zusammenfal
len. Daraufhin fahren die Drehmitnehmer vor und indexieren in den
zweiten Koppelstücken 31. Daraufhin fährt der Hubtisch 25 nach unten
und gibt den Untertisch 15 frei. Der Drehrahmen 33 verschwenkt und
bringt das Gesamtwerkzeug 29 in die Endstellung 60. In dieser Stellung
wird der PU-Schaum über nicht dargestellte Düsen in an sich bekann
ter Weise in das Oberwerkzeug 2 eingeschäumt. Der Drehrahmen 33
bleibt in dieser Reaktionsstellung, bis der Reaktionsvorgang des PU-
Schaumes abgeschlossen ist.
Danach schwenkt der Drehrahmen 33 zurück in seine in Fig. 2 darge
stellte Indexierstellung 59. Der Hubtisch 25 fährt nach oben und in
dexiert im Untertisch 15.
Daraufhin fahren die Drehmitnehmer 39 zurück und geben das
Gesamtwerkzeug 29 frei. Der Hubtisch 25 fährt nach unten, bis die
Schwerpunktachse 3 des Oberwerkzeugs 2 in der Drehachse 38 des
Drehrahmens liegt. Die Drehmitnehmer 39 fahren vor und indexieren in
den ersten Koppelstücken 7.
Die Gummimembran 21 des Untertisches 15 wird drucklos, wodurch
die Schließkraft zwischen dem Oberwerkzeug 2 und dem Unterwerk
zeug 13 aufgehoben wird.
Die Verriegelungseinheiten 8, 20 fahren zurück und lösen die Verbin
dung zwischen dem Obertisch 6 und dem Untertisch 15. Der Hubtisch
25 mit dem Untertisch 15 und Unterwerkzeug 13 fahren nach unten in
ihre Grundstellung. Der Fahrwagen 42 fährt ebenfalls in seine in Fig. 1
dargestellte Grundstellung 58. Der Drehrahmen 33 schwenkt dabei
ebenfalls in seine Grundstellung, aus der die fertig geschäumte Tep
pichplatine entnommen wird. Der Prozeß ist zu Ende und die Reinigung
der Werkzeuge, vor allem des Oberwerkzeugs, schließt sich an.
Die technischen Daten des vorstehend beschriebenen und erläuterten
Werkzeugträgers 1 sind folgende:
Schließkraft:|600 kN | |
Aufspannfläche: | 1600×1040 mm |
Spanndruck: | 4,3 bar |
Luftvolumen: | ca. 18 L |
Öffnungsweite: | 900 mm |
Drehwinkel: | 360° |
Drehwinkel Obertisch: | 360° |
Maschinenzeit: | ca. 36 s |
elektrischer Gesamtanschluß: | 7,9 kW |
Fahrwagen: | 2×0,65 kW |
Drehantrieb: | 2×0,55 kW |
Hubantrieb: | 5,5 kW |
Maschinengewicht: | 5000 kg |
Maschinengröße: | 3600×3200×1925 mm |
Die Elektromotore und hier in erster Linie der Hubantriebsmotor mit
5,5 kW ist je Zyklus nur ca. 12 sec. eingeschaltet.
Fig. 11 läßt erkennen den Untertisch 15, hergestellt aus einem IPB-
Profilrahmen mit aufgeschweißter Flanschplatte. In der Flanschplatte
ist eine Vertiefung von ca. 3 mm eingefräst. Auf dieser Flanschplatte ist
die Gummimembrane 21 mit Stahlleisten dicht aufgeschraubt. Umlau
fend auf den Untertisch sind Leisten aufgeschraubt. Sie dienen zur
formschlüssigen Aufnahme der Aufspannplatte 14 mit Unterwerkzeug
13.
Fig. 12 zeigt in Draufsicht den gesamten Untertisch 15 mit Unter
werkzeug 13 und erster Verriegelungseinheit 20. Ebenso sind die Luft
anschlüsse 23 zum Einblasen der Luft und zum Aktivieren der Mem
brane dargestellt. Diese Luftanschlüsse 23 sind als Bohrungen in der
ausgefrästen Flanschplatte vom Untertisch 15 vorgesehen.
Bezugszeichenliste
1 Werkzeugträger
2 Oberwerkzeug
3 Schwerpunktachse
4 Aufspannplatte
5 Öffnung
6 Obertisch
7 erstes Koppelstück
8 zweite Verriegelungseinheit
9 Unterseite d. Tischplatte
10 Bein
11 Antriebszylinder
12 Verriegelungsstück
13 Unterwerkzeug
14 Aufspannplatte
15 Untertisch
16 Unterseite
17 Bein
18 Oberseite
19 Querseite
20 erste Verriegelungseinheit
21 Gummimembran
22
23 Preßluftanschluß
24 Indexiervorrichtung
25 Hubtisch
26 Hubplatte
27 Hubschere
28 Hydraulikzylinder
29 Gesamtwerkzeug
30 Gesamtschwerpunktachse
31 zweites Koppelstück
32 Positioniervorrichtung
33 Drehrahmen
34 Laufring
35 Verbindungsstrebe
36 Speiche
37 Nabe
38 Drehachse
39 Drehmitnehmer
40 Antriebseinrichtung
41 Kolben
42 Fahrwagen
43 Fahrwerk
44 Führungsrolle
45 Fahrrolle
46 Fahrschiene
47 Führungsschiene
48 Fahrmotor
49 Kegelradgetriebe
50 Reibrolle
51 Drehgeber
52 Profilstahl
53 Drehmotor
54 Auflager
55 Werkzeugablegeplatte
56 Vulkanlaufrolle
57
58 Grundstellung
59 Indexierstellung
60 Endstellung
61 horizontale Fahrachse
62 vertikale Hubachse
63 Doppelpfeil Drehsicherung
64 Ansätze
65 Absicherung
2 Oberwerkzeug
3 Schwerpunktachse
4 Aufspannplatte
5 Öffnung
6 Obertisch
7 erstes Koppelstück
8 zweite Verriegelungseinheit
9 Unterseite d. Tischplatte
10 Bein
11 Antriebszylinder
12 Verriegelungsstück
13 Unterwerkzeug
14 Aufspannplatte
15 Untertisch
16 Unterseite
17 Bein
18 Oberseite
19 Querseite
20 erste Verriegelungseinheit
21 Gummimembran
22
23 Preßluftanschluß
24 Indexiervorrichtung
25 Hubtisch
26 Hubplatte
27 Hubschere
28 Hydraulikzylinder
29 Gesamtwerkzeug
30 Gesamtschwerpunktachse
31 zweites Koppelstück
32 Positioniervorrichtung
33 Drehrahmen
34 Laufring
35 Verbindungsstrebe
36 Speiche
37 Nabe
38 Drehachse
39 Drehmitnehmer
40 Antriebseinrichtung
41 Kolben
42 Fahrwagen
43 Fahrwerk
44 Führungsrolle
45 Fahrrolle
46 Fahrschiene
47 Führungsschiene
48 Fahrmotor
49 Kegelradgetriebe
50 Reibrolle
51 Drehgeber
52 Profilstahl
53 Drehmotor
54 Auflager
55 Werkzeugablegeplatte
56 Vulkanlaufrolle
57
58 Grundstellung
59 Indexierstellung
60 Endstellung
61 horizontale Fahrachse
62 vertikale Hubachse
63 Doppelpfeil Drehsicherung
64 Ansätze
65 Absicherung
Claims (30)
1. Werkzeugträger für ein Unterwerkzeug und ein Oberwerkzeug,
mit Vorrichtungen zum zeitweiligen Verbinden beider Werkzeuge
zu einem Gesamtwerkzeug, zum Verschwenken sowie nachfol
gendem Trennen des Gesamtwerkzeugs und Rückführen der Ein
zelwerkzeuge in ihre Grundstellungen,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Unterwerkzeug (13) mit einem Hubtisch (25) und das
Oberwerkzeug (2) mit einem Drehrahmen (33) in Wirkverbindung
steht, durch den das Oberwerkzeug (2) zwischen seiner
Grundstellung (58) und einer über dem Hubtisch (25) liegenden
Indexierstellung (59) verschwenkbar und verfahrbar ist, in der
das Unterwerkzeug (13) anhebbar und mit dem Oberwerkzeug zu
einem Gesamtwerkzeug (29) verbindbar und als solches vom
Drehrahmen (33) übernehmbar und in eine Endstellung (60)
überführbar ist, und daß nach Beendigung des Bearbeitsganges
in der Endstellung (60) und nach der Trennung des Gesamtwerk
zeuges (29) das Oberwerkzeug (2) durch den Drehrahmen (33)
und das Unterwerkzeug (13) durch den Hubtisch (25) in ihre
Grundstellungen (58) rückführbar sind.
2. Werkzeugträger nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Unterwerkzeug (13) verbunden mit der Aufspannplatte
(14) formschlüssig auf dem Untertisch (15) liegt und der Unter
tisch (15) auf einer Hubplatte (26) des Hubtisches (25) indexiert
steht.
3. Werkzeugträger nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Ausrichtung des Untertisches (15) der Hubplatte (26) eine
lösbare Indexiervorrichtung (24) vorgesehen ist.
4. Werkzeugträger nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Oberwerkzeug (2) auf einer Aufspannplatte (4) eines
Obertisches (6) montiert ist, an welchen erste Koppelstücke (7) für
Drehmitnehmer (39) am Drehrahmen (33) angeordnet sind.
5. Werkzeugträger nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die ersten Koppelstücke (7) in der Schwerpunktachse (3) des
Oberwerkzeugs (2) liegen.
6. Werkzeugträger nach den Ansprüchen 4 und 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehmitnehmer (39) entlang der Drehachse (38) des
Drehrahmens (33) beweglich und in Koppelstücke (7, 31) einkop
pelbar und aus diesem auskoppelbar sind.
7. Werkzeugträger nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Drehrahmen (33) drehbar auf einem Fahrwagen (42)
angeordnet ist.
8. Werkzeugträger nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gesamtwerkzeug (29) eine Gesamtschwerpunktachse (30)
aufweist, in der zweite Koppelstücke (31) für die Drehmitnehmer
(39) des Drehrahmens (33) angeordnet sind.
9. Werkzeugträger nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hubplatte (26) des Hubtisches (25) in Ruhestellung unter
halb von Führungs- bzw. Fahrschienen (46, 47) für den Fahrwagen
(42) liegt.
10. Werkzeugträger nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Hubtisch (25) ein Standardhubtisch mit einer von einem
Stellantrieb (28) angetriebenen Hubschere (27) verwendet wird.
11. Werkzeugträger nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß an der Oberseite des Untertisches (15) erste
Verriegelungseinheiten (20) für entsprechende zweite Verriege
lungseinheiten (8) am Obertisch (6) angeordnet sind.
12. Werkzeugträger nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gesamtschwerpunktachse (30) für das Gesamtwerkzeug
(29) durch eine Querseite (19) des Untertisches (15) verläuft, und
daß die zweiten Koppelstücke (31) für das Gesamtwerkzeug (29)
an den Querseiten (19) des Untertisches (15) angeordnet sind.
13. Werkzeugträger nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß aus der Unterseite (9) des Obertisches (6) vier Beine (10) her
ausragen, deren untere Enden mit den zweiten Verriegelungsein
heiten (8) versehen sind.
14. Werkzeugträger nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den Beinen (10) des Obertisches (6) die Schwer
punktachse (3) des Oberwerkzeugs (2) verläuft, und daß an
gegenüberliegenden Seitenwänden des Obertisches (6) die ersten
Koppelstücke (7) angeordnet sind.
15. Werkzeugträger nach Anspruch 1.
dadurch gekennzeichnet,
daß der Drehrahmen (33) aus zwei Laufringen (34) besteht, die
durch drei Verbindungsstäbe (35) miteinander verbunden sind.
16. Werkzeugträger nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Laufringe (34) Profilringe sind.
17. Werkzeugträger nach den Ansprüchen 15 und 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Laufring (34) durch Speichen (36) mit einer Nabe (37)
verbunden ist, und daß jede Nabe (37) einen Bewegungsantrieb
(40) für die Drehmitnehmer (39) aufnimmt.
18. Werkzeugträger nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Laufring (34) des Drehrahmens (33) auf je zwei im Fahr
wagen (42) gelagerten Reibrollen (50) steht, die in Antriebsverbin
dung mit je einem drehzahlgeregelten Elektro-Drehmotor (53) ste
hen.
19. Werkzeugträger nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Elektro-Drehmotoren (53) frequenzgeregelte Drehstrom-
Kegelradgetriebemotoren sind.
20. Werkzeugträger nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Messung des Drehwinkels der Laufringe (34) inkremen
tale Drehgeber (51) verwendet werden.
21. Werkzeugträger nach einem der Ansprüche 1 bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Fahrwagen (42) aus zwei autarken Fahrwerken (43) mit
Fahr- bzw. Führungsrollen (44, 45) besteht, die über den
Drehrahmen (38) miteinander verbunden sind, und die jeweils mit
einem eigenen Fahrmotor (48) in Antriebsverbindung stehen.
22. Werkzeugträger nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Fahrwerk (43) seitliche Fahrrollen (45) und/oder Füh
rungsrollen (44) aufweist, die auf Fahr- bzw. Führungsschienen
(46, 47) laufen.
23. Werkzeugträger nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Fahrrollen (45) Stahlkranzlaufrollen sind und direkt mit
je einem drehzahlgeregelten Fahrmotor (48) in Antriebsverbin
dung stehen.
24. Werkzeugträger nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Fahrmotor (48) ein Drehstromaufsteck-Getriebemotor
ist.
25. Werkzeugträger nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Fahrwerk (43) als eine Profil-Stahl-Schweißkonstruk
tion ausgebildet ist, die je eine Vulkulan Reibradantriebsrolle (50),
eine Vulkulan-Laufrolle und je zwei seitliche Vulkulan-Führungs
rollen (45) hat, die als Auflager für den Drehrahmen (33), den
Obertisch (6) und den Untertisch (15) mit Aufspannplatten (4, 14)
zur Aufnahme des Unterwerkzeuges (13) und Oberwerkzeuges (2)
dienen.
26. Werkzeugträger nach einem der Ansprüche 1 bis 25,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Laufring (34) des Drehrahmens (33) durch je zwei Füh
rungsrollen (56) geführt ist, die im jeweiligen Fahrwerk (43) gela
gert sind.
27. Werkzeugträger nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungsrollen Vulkulanlaufrollen (56) sind.
28. Werkzeugträger nach einem oder mehreren der vorangehenden
Ansprüche 1 bis 27,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufspannplatte (4) für das Oberwerkzeug (2) mit einer Öff
nung (5) für einen Spritzkopf für das Oberwerkzeug (2) versehen
ist.
29. Werkzeugträger nach einem der Ansprüche 1 bis 28,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufspannplatte (14) für das Unterwerkzeug (13) - ohne
mechanische Verbindung - auf einer Gummimembran (21) liegt,
die zum Untertisch (15) richtungsmäßig fixiert wird.
30. Werkzeugträger nach Anspruch 29,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Gummimembran (21) und dem Untertisch (15)
ein an einen Preßluftanschluß geführter abgedichteter Zwischen
raum von 3 bis 5 mm Höhe vorgesehen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934319969 DE4319969C2 (de) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | Werkzeugträger für ein Unterwerkzeug und ein Oberwerkzeug |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934319969 DE4319969C2 (de) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | Werkzeugträger für ein Unterwerkzeug und ein Oberwerkzeug |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4319969A1 true DE4319969A1 (de) | 1994-12-22 |
DE4319969C2 DE4319969C2 (de) | 1996-07-18 |
Family
ID=6490478
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19934319969 Expired - Fee Related DE4319969C2 (de) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | Werkzeugträger für ein Unterwerkzeug und ein Oberwerkzeug |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4319969C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004069511A1 (en) * | 2003-02-05 | 2004-08-19 | G.M.P. Spa | Press apparatus for molding articles and relative method |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1928780A1 (de) * | 1969-06-06 | 1971-05-13 | Krauss Maffei Ag | Giessmaschine |
US4273738A (en) * | 1978-12-04 | 1981-06-16 | Stanztechnik Gmbh R & S | Method and apparatus for forming, and trimming, three-dimensional work pieces |
-
1993
- 1993-06-17 DE DE19934319969 patent/DE4319969C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1928780A1 (de) * | 1969-06-06 | 1971-05-13 | Krauss Maffei Ag | Giessmaschine |
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---|---|---|---|---|
WO2004069511A1 (en) * | 2003-02-05 | 2004-08-19 | G.M.P. Spa | Press apparatus for molding articles and relative method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4319969C2 (de) | 1996-07-18 |
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