DE4319969C2 - Werkzeugträger für ein Unterwerkzeug und ein Oberwerkzeug - Google Patents
Werkzeugträger für ein Unterwerkzeug und ein OberwerkzeugInfo
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- B29K2105/04—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped cellular or porous
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 die Grundstellungen, wobei zumindest eine der beiden
Vorrichtungen ein vertikal bewegbarer Hubtisch für das Unterwerkzeug
ist.
Derartige Werkzeugträger können u. a. eingesetzt werden bei der Hinterschäumung
von Autoteppichen, bei der Fertigung von Spritzgußteilen
mit Zusatzeinlegeteilen oder auch bei der Herstellung von Preßformteilen.
Bekanntgeworden ist beispielsweise eine Gießmaschine, bei der ein
durch ein horizontal bewegliches Hubelement verschiebbares Unterwerkzeug
und ein fest und unbeweglich in einem Gestell angeordnetes Oberwerkzeug
miteinander verbindbar sind, um thermoplastische Formteile
zu gießen, deren Ausgangswerkstück zuvor in die Werkzeuge eingebracht
worden sind (DE-OS 19 28 780).
Das Formwerkzeug, welches aus dem Unterwerkzeug und dem Oberwerkzeug
gebildet wird und in diesem Zusammenhang als Gesamtwerkzeug zu betrachten
ist, kann dabei lediglich in horizontaler Richtung bewegt
und um eine Achse geschwenkt werden.
Ein Verfahren bzw. Verschieben des Unterwerkzeuges weg vom oder hin
zum Oberwerkzeug ist nicht möglich, so daß die zu bearbeitenden Werkstücke
nicht außerhalb des eigentlichen Betriebs- bzw. Bedienungsfeldes
der Maschine eingelegt werden können. Dies verursacht bei
dieser bekannten Lösung eine herhebliche Verletzungsgefahr für den
Bediener und behindert dessen Tätigkeitsbereich.
Darüber hinaus ist ein Verschwenken des Oberwerkzeuges getrennt vom
Unterwerkzeug nicht möglich. Vielmehr erfolgt eine Verschwenkung
lediglich des Gesamtwerkzeuges. Dies führt zu einer Behinderung der
Reinigung der Werkzeuge, da diese nicht genügend Freiraum für den
Reinigungsprozeß geben.
Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Lösung ist, daß bei den oftmals
tonnenschweren Teilen der Maschine diese jeweils nur in ihrer Gesamtheit
mit dem vollständigen Verschiebewagen für das Unterwerkzeug innerhalb
des Zahnkranzes verschwenkt werden können, so daß ein großer
Kraftaufwand und Leistungsaufwand erforderlich sind.
Die Arbeitsweise dieses bekannten Werkzeug- bzw. Formträgers bedingt
deshalb eine verhältnismäßig aufwendige Kinematik. Die jeweiligen
Schwenkpositionen 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
Erzeugnisse sind auch die Schließkräfte der Werkzeug- bzw. Formteile
durch die Schließkraftverteilung, die gepaart mit den Schwenk- und
Drehvorgängen der oft schon schweren Werkzeuge eine entsprechende
Konstruktion in solider Ausführung verlangen. Die Handlings-Geräte
müssen zudem eine hohe Präzision der Bewegungsabläufe zur Erreichung
hoher Positionsgenauigkeiten gewährleisten.
Um dieses zu erreichen, weisen die bekannten Werkzeug- bzw. Formträger
hydraulisch betriebene, feinregulierbare Vorrichtungen zur Durchführung
großer Parallelhübe auf, die auch eine Verschwenkung der Formen-
bzw. Werkzeugträger zulassen.
Vor allem der elektrische Anschlußwert der bekannten Gießmaschine
ist relativ hoch und muß je Zykluszeit ca. 50 bis 70% der Zeit zur
Verfügung gestellt werden.
Bekanntgeworden ist auch eine Vorrichtung zum Formen und Entgraten
bzw. Beschneiden von dreidimensionalen Werkstücken, wobei die entsprechenden
oberen und unteren Werkzeuge weder verschwenkbar noch
verfahrbar sind. Lediglich ein Hubtisch ist vorgesehen, der die Bearbeitungswerkzeuge
in die gewünschten Stellungen bewegt, um ein
Werkstück durch Anlegen eines Druckes auszuformen (US-PS 4 273 738).
Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde,
einen Werkzeugträger der eingangs geschilderten Art zu schaffen,
bei dem die Werkzeughälften genügend Freiraum zum Bedienen
und Reinigen geben und der eine einfachere Kinematik 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 mittels eines Fahrwagens für den
Drehrahmen verfahrbar ist, in der das Unterwerkzeug anhebbar und
mit dem Oberwerkzeug zu einem Gesamtwerkzeug verbindbar, als solches
vom Drehrahmen übernehmbar und in eine Endstellung überführbar ist,
und daß nach Beendigung des Bearbeitungsganges in der Endstellung und
nach der Trennung des Gesamtwerkzeuges das Oberwerkzeug durch den Drehrahmen
und das Unterwerkzeug 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
träger 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 auf drei Arten 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 auf einer Aufspannplatte montiert,
die 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- und Fahrschie
nen für den Fahrwagen. In Fällen, in denen unterhalb der Führungs-
und 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 Oberseite 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
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 Draufsicht des Werkzeugträgers,
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 34 sind
als Hohlprofilringe 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 40 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 Elektromotor 53 stehen. Die Elektro
motoren 53 für die Reibrollen 50 sind frequenzgeregelte Dreh
strom-Kegelradgetriebemotoren. Ohne am Kern der Erfindung etwas zu
ändern, können jedoch auch andere Motoren zum Einsatz kom
men.
Die Messung des jeweils erreichten Drehwinkels der Laufringe 34 erfolgt
über inkrementale Drehgeber.
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-
und 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- und 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 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.
Die Hubplatte 26 des Hubtisches 25 liegt in Ruhestellung unterhalb der
Führungs- und 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- und 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 oder 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 oder werden aus dieser Koppelstellung ausgekoppelt. In der
Aufspannplatte 4 ist eine Öffnung 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 die Indexierstellung 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 30, 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 52 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 auf 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),
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
6 Obertisch
7 erstes Koppelstück
8 zweite Verriegelungseinheit
9 Unterseite d. Obertisches
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
42 Fahrwagen
43 Fahrwerk
44 Führungsrolle
45 Fahrrolle
46 Fahrschiene
47 Führungsschiene
48 Fahrmotor
49 Kegelradgetriebe
50 Reibrolle
52 Profilstahl
53 Elektromotor
56 Führungsrolle
57
58 Grundstellung
59 Indexierstellung
60 Endstellung
61 horizontale Fahrachse
62 vertikale Hubachse
63 Doppelpfeil
64 Ansätze
65 Absicherung
2 Oberwerkzeug
3 Schwerpunktachse
4 Aufspannplatte
6 Obertisch
7 erstes Koppelstück
8 zweite Verriegelungseinheit
9 Unterseite d. Obertisches
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
42 Fahrwagen
43 Fahrwerk
44 Führungsrolle
45 Fahrrolle
46 Fahrschiene
47 Führungsschiene
48 Fahrmotor
49 Kegelradgetriebe
50 Reibrolle
52 Profilstahl
53 Elektromotor
56 Führungsrolle
57
58 Grundstellung
59 Indexierstellung
60 Endstellung
61 horizontale Fahrachse
62 vertikale Hubachse
63 Doppelpfeil
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 nachfolgendem Trennen des
Gesamtwerkzeugs und Rückführen der Einzelwerkzeuge in ihre
Grundstellungen, wobei zumindest eine der Vorrichtungen ein vertikal
bewegbarer Hubtisch für das Unterwerkzeug ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Unterwerkzeug (13) mit dem Hubtisch (25) und das Oberwerkzeug
(2) mit dem 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 mittels
eines Fahrwagens (42) für den Drehrahmen (33) verfahrbar ist, in der das
Unterwerkzeug (13) anhebbar und mit dem Oberwerkzeug (2) 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 Gesamtwerkzeuges (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 einer 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) an 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- und 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) eine Antriebseinrichtung
(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 Elektromotor (53) ste
hen.
19. Werkzeugträger nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Elektromotoren (53) frequenzgeregelte Drehstrom-
Kegelradgetriebemotoren sind.
20. Werkzeugträger nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Messung des Drehwinkels der Laufringe (34) inkremen
tale Drehgeber verwendet werden.
21. Werkzeugträger nach einem der Ansprüche 1 bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Fahrwagen (42) aus zwei autarken Fahrwerken (43) mit
Fahr- und Führungsrollen (44, 45) besteht, die über den
Drehrahmen (33) 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- und 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 Reibrolle (50) aus
Vulkulan, 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 (56) aus Vulkulan bestehen.
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)
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 DE4319969A1 (de) | 1994-12-22 |
DE4319969C2 true DE4319969C2 (de) | 1996-07-18 |
Family
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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 |
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---|---|
DE (1) | DE4319969C2 (de) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Family Cites Families (2)
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---|---|---|---|---|
DE1928780B2 (de) * | 1969-06-06 | 1974-08-08 | Krauss-Maffei Ag, 8000 Muenchen | 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
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Publication number | Publication date |
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DE4319969A1 (de) | 1994-12-22 |
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