WO1997031770A1 - Formschliesseinrichtung für ein formwerkzeug einer spritzgiessmaschine - Google Patents

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WO1997031770A1
WO1997031770A1 PCT/DE1997/000333 DE9700333W WO9731770A1 WO 1997031770 A1 WO1997031770 A1 WO 1997031770A1 DE 9700333 W DE9700333 W DE 9700333W WO 9731770 A1 WO9731770 A1 WO 9731770A1
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clamping
tool
closing device
mold
mold closing
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PCT/DE1997/000333
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Klaus Füller
Christian Hopp
Lothar Elsner
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Abwicklungsgesellschaft Kunststoffmaschinen Werkstrasse Gmbh & Co. Kg
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/1761—Means for guiding movable mould supports or injection units on the machine base or frame; Machine bases or frames
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/1742—Mounting of moulds; Mould supports
    • B29C45/1744—Mould support platens

Definitions

  • Mold closing device for a mold of an injection molding machine
  • the invention relates to a mold closing device for a mold of an injection molding machine, consisting of a fixed mold mounting plate and a movable mold mounting plate, both of which can be supported on a machine frame and which have clamping surfaces for receiving one mold half of the mold.
  • Both tool clamping plates can be connected or connected to one another by means of self-supporting or continuous columns, which are mounted in one of the two tool clamping plates.
  • the movable platen is guided laterally in the machine frame and can be moved into the open or closed position with the help of a travel drive. In the closed position, a closing or tearing force acts on the mold halves of the mold between the two mold clamping plates.
  • a generic mold closing device is known from DE PS 4141259, in which the movable platen is arranged on a slide. Lateral guide rollers are located on the side of the sliding carriage and can be supported on the machine frame via adjustable eccentric bolts. An air gap is present between the sliding carriage and the movable platen and both are movably connected to one another via at least three bending pressure bars and a vertical pivot pin that can be displaced transversely to the longitudinal axis of the machine. Besides, that is movable platen releasably connected to the slide by fastening screws. A stable, functionally reliable position of the sliding carriage in the machine frame is achieved by the adjustable side guide rollers.
  • Another advantage is that the air gap and the elastic connection via the bending pressure bars mean that the movable platen has all degrees of freedom with respect to the slide, in order to nestle the half of the mold firmly on the fixed platen. As a result, there is no transverse tension between the mold halves, the mold tools are protected and a high molded part quality is guaranteed.
  • the object of the invention is to find a structurally and technologically less expensive solution in which, under the action of the closing and tearing force, the movable platen also has all degrees of freedom compared to the guide in the machine frame, without this the guides are overloaded.
  • Another object of the invention is to minimize the deformations of the two tool clamping plates with the mold halves in the tool parting plane, in particular in the area of the inner tool edges, under the action of the clamping force.
  • one of the two tool clamping plates preferably the movable tool clamping plate, consists of a thin-walled clamping part and a thick-walled force transmission part, both of which extend around the area of the longitudinal central axis one or more pressure pieces are connected to each other.
  • An advantage of the invention consists in a cost-effective solution for decoupling the bending behavior of the clamping surface of a tool clamping plate when the clamping force acts. It is expedient if the movable platen is designed as proposed. In this case, a separate machine slide is not necessary because the rolling or sliding bodies can be fastened directly underneath or on the side of the movable platen and the lateral guidance is thus guaranteed within the machine frame. Another significant advantage is seen in the fact that the clamping surfaces remain almost parallel under the action of the clamping force. If, for example, the fixed tool platen is undivided and solid, its clamping surface deforms concavely under the action of the clamping force.
  • the thin-walled clamping part fits through a convex Deformation via the molding tool to the concave deformation of the clamping surface from the fixed tool clamping plate.
  • these intermeshing and not oppositely directed deformations have no negative effects on the tool guides and the quality of the molded part.
  • the pressure piece (s) can be arranged on a surface with a square or circular contour in the case of a square clamping surface and on a surface with a rectangular or an elliptical contour in the case of a rectangular clamping surface.
  • the diameter or the edge length of the pressure piece is smaller than the clear column spacing, which, under the action of the closing force, leads to the fact that the corner points facing away from the clamping surface approach the corner points facing the clamping surface. If the movable mold mounting plate is designed in the proposed form, this has the further advantage that the contact of all support points with the machine frame is maintained, thereby avoiding bearing overloads and preventing the movable mold mounting plate from rearing up.
  • Another feature of the invention provides that one or more interfaces is or are present in the area of the pressure piece (s).
  • the clamping part (s) can be detachably connected to one another with the section facing the clamping surface and the force transmission part with the section facing away from the clamping surface.
  • the pressure piece (s) can be Depending on the dimensions of the mold, the size can be exchanged or its position can be changed, which enables better adaptation to the respective mold.
  • FIG. 1 front view of a mold closing device in two-plate construction in the open position
  • FIG. 2 enlarged view of a movable platen in the front view
  • FIG. 3a side view in section of a movable platen according to line A-A in FIG. 2 with a circular contour of the pressure piece
  • FIG. 3b arrangement of several pressure pieces on an elliptical contour
  • FIG. 4 Deformation behavior of the tool clamping plates in the closed position in the case of molds with small dimensions
  • FIG. 5 Deformation behavior of the tool clamping plates in the closed position in the case of molds with large dimensions
  • FIG. 6 sectional view of the movable tool mounting plate with further pressure pieces
  • Figure 7 View of the movable platen according to Fig. 6 and
  • FIG. 8 Deformation behavior of the tool clamping plates without a solution according to the invention.
  • the mold closing device shown in FIG. 1 in the open position is a two-plate clamping unit, consisting of a machine frame 1, on which a fixed tool mounting plate 2 and a movable tool mounting plate 3 can be supported.
  • both tool clamping plates 2 and 3 can be connected to one another in the closed position via self-supporting columns 4 which are mounted in the movable tool clamping plate 3.
  • an indicated travel drive 5 which in the exemplary embodiment takes place via working cylinders, the movable platen 3 can be moved into the open or closed position.
  • the movable platen 3 consists of a thin-walled clamping part 3.1 and a thick-walled power transmission part 3.2, both of which are connected to one another around the region of the longitudinal central axis 9 by one or more pressure pieces 3.3. According to the course of the bending line, the force transmission part 3.2 is narrow in its outer edge region and is considerably stronger in the transition region to the pressure piece 3.3.
  • the thin-walled clamping part 3.1 has a relatively thin wall thickness up to the transition area of the pressure piece 3.3.
  • the interface (s) required for this can advantageously be arranged in the area of the pressure piece (s) 3.3.
  • the movable platen 3 can be moved on rolling elements 11 and is guided by a side guide device 10 on the machine frame 1. Instead of the rolling elements 11, sliding plates, which are not shown, can of course also be used.
  • the column nut 4.1 can be seen in FIG. 2 through a partial section, by means of which the columns 4 can be adjusted when the tool height adjustment is actuated.
  • the movable platen 3 has an approximately square clamping surface 3.4, which is located on the back in the drawing.
  • the pressure piece 3.3 is formed in one piece and has a circular contour.
  • the clear column spacing SLa is larger than the diameter D of the pressure piece 3.3.
  • the pressure piece 3.3 can also be made square or rectangular in cross section, in which case the edges must be rounded off sharply.
  • FIG. 3b for an approximately square tool clamping surface 3.4, four pressure bars arranged on an elliptical contour, the number, size and position of which vary depending on the size of the platen 3 and / or the mold 6. It can also be seen from FIG. 3b that there are 4 recesses 3.11 in the clamping part 3.1 in the region of the upper columns and that the upper columns 4 in the clamping part 3.1 can be supported in open bearing shells 3.5.
  • FIG. 4 shows a two-platen clamping unit in the closed position.
  • the mold 6 spanned in FIG. 4 is a relatively small mold.
  • the outer dimensions of the mold 6 are located within the support area of the pressure piece 3.3. The result of this is that, due to the supporting action of the pressure piece 3.3, only a relatively small deformation, which was no longer shown in the drawing, acts on the clamping part 3.1.
  • the surface pressure which the molding tool 6 exerts on the clamping surface 3.4 there is therefore no deflection of the clamping part 3.1.
  • the parting line 6.1 of the mold 6 the plane parallelism is maintained, the internal tool guides are protected and the dimensional accuracy of the molded parts is not impaired.
  • FIG. 5 shows a two-platen clamping unit with a large-area shaping tool 6, the outer dimensions of which protrude beyond the support area of the pressure piece 3.3.
  • the injection pressure within the mold Tool 6 acting mold buoyancy has the consequence that there is a convex deformation of the clamping surface 3.4 of the thin-walled clamping part 3.1.
  • the convex deformation of the clamping surface 3.4 largely compensates for the concave deformation of the clamping surface 2.1 from the fixed tool clamping plate.
  • the consequence of this is that the clamping surface 2.1 of the fixed tool clamping plate 2 and the clamping surface 3.4 of the movable tool clamping plate 3 run parallel even with a slight curvature.
  • a reliable tool locking is achieved over all tool inner edges in the parting plane 6.1 and thus on the one hand counteracts an unwanted mass leakage and on the other hand prevents an undesired mass accumulation towards the center of the tool.
  • FIGS. 6 and 7 it is particularly advantageous in the case of larger injection molding machines to provide four further and equally large pressure pieces 12 with a relatively small cross section in the area of the columns 4.
  • These pressure pieces 12 are because of their small cross section when the closing force is applied due to the compressibility of the plate material, e.g. Ductile iron, much more compressed than the central thrust piece 3.3 with a considerably larger cross section.
  • the corners in the power transmission part 3.2 are thus supported without allowing greater deformation of the clamping part 3.1.
  • FIG. 8 illustrates the deformation behavior of the two tool clamping plates 2, 3 of a two-plate clamping unit without the solution according to the invention.
  • the distance Hw between the two clamping surfaces 2.1 and 3.4 in the area of the longitudinal central axis 9 is significantly larger than at the edge of the molding tool 6.

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Abstract

Die Formschließeinrichtung besteht aus einer feststehenden und einer beweglichen Werkzeugaufspannplatte, die auf einem Maschinenrahmen abstützbar sind und Aufspannflächen für ein Formwerkzeug besitzen. Über Säulen sind die Werkzeugaufspannplatten in der Schließstellung miteinander verbunden. Aufgabe der Erfindung ist es, eine konstruktiv und technologisch günstige Lösung zu finden, bei der die bewegliche Werkzeugaufspannplatte unter Schließkrafteinwirkung alle Freiheitsgrade gegenüber der Führung im Maschinenrahmen aufweist. Außerdem sollen die Verformungen der Werkzeugaufspannflächen mit den Formhälften in der Werkzeugtrennebene im Bereich der innenliegenden Werkzeugkanten minimiert werden. Die Lösung sieht vor, daß eine der beiden Werkzeugaufspannplatten (2, 3), vorzugsweise die bewegliche, aus einem dünneren Aufspannteil (3.1) und einem dickeren Kraftübertragungsteil (3.2) besteht, die beide um den Bereich der Längsmittelachse (9) durch ein oder mehrere Druckstücke (3.3) miteinander verbunden sind. Mit dieser Lösung wird einerseits eine kostengünstige Entkopplung des Biegeverhaltens einer Werkzeugaufspannplatte erreicht und andererseits bleiben durch die entstehende konkave Verformung der einen Aufspannfläche und die konvexe Verformung der anderen Aufspannfläche beide Aufspannflächen unter Schließkrafteinwirkung annähernd parallel zueinander.

Description

Beschreibung
Formschließeinrichtung für ein Formwerkzeug einer Spritz- gießxnaschine
Die Erfindung betrifft eine Formschließeinrichtung für ein Formwerkzeug einer Spritzgießmaschine, bestehend aus einer festen Werkzeugaufspannplatte und einer beweglichen Werk¬ zeugaufspannplatte, die beide auf einem Maschinenrahmen ab- stützbar sind und Aufspannflächen zur Aufnahme jeweils einer Formhälfte des Formwerkzeuges besitzen. Über freitragende oder durchgehende Säulen, die in einer der beiden Werkzeug¬ aufspannplatten gelagert sind, sind beide Werkzeugaufspann¬ platten miteinander verbindbar oder verbunden. Die bewegliche Werkzeugaufspannplatte ist im Maschinenrahmen seitlich geführt und mit Hilfe eines Fahrantriebes in die Offnungs- oder Schließstellung verfahrbar. In der Schlie߬ stellung wirkt zwischen den beiden Werkzeugaufspannplatten auf die Formhälften des Formwerkzeuges eine Schließ- bzw. Aufreißkraft ein.
Aus der DE PS 4141259 ist eine gattungsgemäße Formschlie߬ einrichtung bekannt, bei der die bewegliche Werkzeugauf- spannplatte auf einem Gleitschlitten angeordnet ist. Seitlich am Gleitschlitten befinden sich Seitenführungsrol¬ len, die über einstellbare Exzenterbolzen am Maschinenrahmen abstützbar sind. Zwischen dem Gleitschlitten und der beweg¬ lichen Werkzeugaufspannplatte ist ein Luftspalt vorhanden und beide sind über mindestens drei Biegedruckstäbe und ei¬ nen zur Maschinenlängsachse quer verschiebbaren vertikalen Drehzapfen beweglich zueinander verbunden. Außerdem ist die bewegliche Werkzeugaufspannplatte mit dem Gleitschlitten durch Befestigungsschrauben lösbar verbunden. Durch die ein¬ stellbaren Seitenführungsrollen wird eine stabile funktions¬ sichere Lage des Gleitschlittens im Maschinenrahmen erreicht. Von Vorteil ist weiterhin, daß durch den Luftspalt und die elastische Verbindung über die Biegedruckstäbe die bewegliche Werkzeugaufspannplatte gegenüber dem Gleitschlit¬ ten alle Freiheitsgrade besitzt, um sich satt an der festen Werkzeugaufspannplatte befindliche Formhälfte anzuschmiegen. Dadurch treten keine Querverspannungen zwischen den Form¬ hälften auf, die Formwerkzeuge werden geschont und eine hohe Formteilqualität wird gewährleistet.
Als nachteilig wird jedoch der relativ hohe konstruktive und technologische Fertigungsaufwand für den Gleitschlitten, für die Verbindungseiemente zwischen Gleitschlitten und bewegli¬ cher Werkzeugaufspannplatte und die separate Fertigung des Gleitschlittens und der beweglichen Werkzeugaufspannplatte angesehen. Ein weiteres Problem, das insbesondere bei gro߬ flächigen Formwerkzeugen unter Schließkrafteinwirkung auf¬ tritt, besteht darin, daß sich beide Werkzeugaufspannplatten konkav verformen und diese Verformung auf die beiden Form¬ hälften bis in die Werkzeugtrennebene übertragen wird. Das führt dazu, daß in der Werkzeugebene ein konvexer Hohlraum bzw. Spalt entsteht, der zur Folge hat, daß an den Formtei¬ len sogenannte Schwimmhäute auftreten, bzw. mehr Kunststoff- masse als benötigt in das Formwerkzeug eingespritzt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine konstruktiv und technolo¬ gisch kostengünstigere Lösung zu finden, bei der unter der Einwirkung der Schließ- und Aufreißkraft die bewegliche Werkzeugaufspannplatte ebenfalls alle Freiheitsgrade gegen¬ über der Führung im Maschinenrahmen besitzt, ohne daß dabei die Führungen überlastet werden. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, unter Schließkrafteinwirkung die Verformungen der beiden Werkzeugaufspannplatten mit den Formhälften in der Werkzeugtrennebene insbesondere im Be¬ reich der innenliegenden Werkzeugkanten zu minimieren.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe in Verbindung mit den Merk¬ malen des Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch gelöst, daß eine der beiden Werkzeugaufspannplatten vorzugsweise die be¬ wegliche Werkzeugaufspannplatte aus einem dünnwandigen Auf¬ spannteil und einem dickwandigem Kraftübertragungsteil besteht, die beide um den Bereich der Längsmittelachse durch ein oder mehrere Druckstücke miteinander verbunden sind.
Ein Vorteil der Erfindung besteht in einer kostengünstigen Lösung zur Entkopplung des Biegeverhaltens der Aufspannflä¬ che einer Werkzeugaufspannplatte bei Einwirkung der Schlie߬ kraft. Günstig ist es, wenn die bewegliche Werkzeugaufspann¬ platte, wie vorgeschlagen ausgebildet wird. In diesem Falle ist ein gesonderter Maschinenschlitten nicht erforderlich, weil die Wälz- oder Gleitkörper unmittelbar unter bzw. seit¬ lich an der beweglichen Werkzeugaufspannplatte befestigt werden können und die Seitenführung somit innerhalb des Ma¬ schinenrahmens gewährleistet ist. Ein weiterer wesentlicher Vorteil wird darin gesehen, daß unter Schließkrafteinwirkung die Aufspannflächen nahezu parallel bleiben. Wird zum Bei¬ spiel die feste Werkzeugaufspannplatte ungeteilt und massiv ausgebildet, verformt sich deren Aufspannfläche unter Schließkrafteinwirkung konkav. Durch die geteilte Ausbildung der beweglichen Formaufspannplatte in einen dünnwandigen Aufspannteil und einen dickwandigen Kraftübertragungsteil paßt sich der dünnwandige Aufspannteil durch eine konvexe Verformung über das Formwerkzeug an die konkave Verformung der Aufspannfläche von der festen Werkzeugaufspannplatte an. Diese ineinander übergehenden und nicht entgegengesetzt ge¬ richteten Verformungen haben jedoch keine negativen Auswir¬ kungen auf die Werkzeugführungen und die Formteilqualität. In der weiteren Ausgestaltung der Erfindung können das oder die Druckstücke bei einer quadratischen Aufspannfläche auf einer Fläche mit einer quadratischen oder kreisförmigen Kon¬ tur und bei einer rechteckigen Aufspannfläche auf einer Flä¬ che mit einer rechteckigen oder einer ellipsenförmigen Kontur angeordnet werden.
Um eine möglichst gute Entkopplung des Biegeverhaltens der beweglichen Werkzeugaufspannplatte von der Aufspannfläche zu erreichen, ist es günstig, wenn der Durchmesser bzw. die Kantenlänge des Druckstückes kleiner ist als der lichte Säu¬ lenabstand, das führt unter der Einwirkung der Schließkraft dazu, daß die von der Aufspannfläche abgewandten Eckpunkte sich an die der Aufspannfläche zugewandten Eckpunkte annä¬ hern. Wird die bewegliche Werkzeugaufspannplatte in der vor¬ geschlagenen Form ausgebildet, hat das den weiteren Vorteil, daß dadurch der Anlagekontakt aller Auflagepunkte zum Ma¬ schinenrahmen erhalten bleibt, wodurch Lagerüberlastungen vermieden werden und ein Aufbäumen der beweglichen Werkzeug¬ aufspannplatte verhindert wird.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung sieht vor, daß im Bereich des bzw. der Druckstücke eine oder mehrere Schnittstellen vorhanden ist bzw. sind. Durch die Schnittstele(n) können der Aufspannteil mit dem der Aufspannfläche zugewandten Ab¬ schnitt und der Kraftübertragungsteil mit dem der Aufspann¬ fläche abgewandten Abschnitt lösbar miteinander verbunden werden. Desweiteren können das oder die Druckstücke in Ab- hängigkeit von den Abmaßen des Formwerkzeuges in der Größe austauschbar oder in ihrer Position veränderbar gestaltet werden, dadurch wird eine bessere Anpassung an das jeweilige Formwerkzeug ermöglicht.
Nachstehend wird die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen ist dargestellt:
Figur 1: Vorderansicht einer Formschließeinrichtung in Zweiplattenbauweise in Öffnungsstellung,
Figur 2: Vergrößerte Darstellung einer beweglichen Werk¬ zeugaufspannplatte in der Vorderansicht,
Figur 3a: Seitenansicht im Schnitt von einer beweglichen Werkzeugaufspannplatte gemäß der Linie A-A in Figur 2 mit kreisförmiger Kontur des Druck¬ stückes,
Figur 3b: Anordnung mehrerer Druckstücke auf einer ellip- senförmigen Kontur,
Figur 4: Verformungsverhalten der Werkzeugaufspannplat¬ ten in der Schließstellung bei Formwerkzeugen mit kleinen Abmaßen,
Figur 5: Verformungsverhalten der Werkzeugaufspannplat¬ ten in der Schließstellung bei Formwerkzeugen mit großen Abmaßen,
Figur 6: Schnittdarstellung der beweglichen Werkzeugauf- spannplatte mit weiteren Druckstücken,
Figur 7: Ansicht der beweglichen Werkzeugaufspannplatte nach Fig. 6 und
Figur 8: Verformungsverhalten der Werkzeugaufspannplat¬ ten ohne erfindungsgemäße Lösung. Die in Figur 1 in der Öffnungsstellung dargestellte Form¬ schließeinrichtung ist eine Zweiplattenschließeinheit, be¬ stehend aus einem Maschinenrahmen 1, auf dem eine feste Werkzeugaufspannplatte 2 und eine bewegliche Werkzeugauf- spannplatte 3 abstützbar sind. Beide Werkzeugaufspannplatten 2 und 3 sind im Ausführungsbeispiel über freitragende Säulen 4, die in der beweglichen Werkzeugaufspannplatte 3 gelagert sind, in der Schließstellung miteinander verbindbar. Mit Hilfe eines angedeuteten Fahrantriebes 5, der im Ausfüh¬ rungsbeispiel über Arbeitszylinder erfolgt, ist die bewegli¬ che Werkzeugaufspannplatte 3 in die Offnungs- oder Schlie߬ stellung verfahrbar. In der Schließstellung wird nach einem Verriegelungsvorgang der Säulen 4 auf die Formhälften des Formwerkzeuges 6 durch Hochdruckzylinder 7 eine Schließ- und Aufreißkraft übertragen. Über eine Werkzeughöhenverstellung 8 sind die Säulen 4 in Abhängigkeit von der Werkzeugeinbau¬ höhe Hw einstellbar. Im Ausführungsbeispiel besteht gemäß der Erfindung die bewegliche Werkzeugaufspannplatte 3 aus einem dünnwandigen Auspannteil 3.1 und einem dickwandigen Kraftübertragungsteil 3.2, die beide um den Bereich der Längsmittelachse 9 durch ein oder mehrere Druckstücke 3.3 miteinander verbunden sind. Gemäß dem Verlauf der Biegelinie ist der Kraftübertragungsteil 3.2 in seinem äußeren Randbe¬ reich schmal und im Übergangsbereich zum Druckstück 3.3 we¬ sentlich stärker ausgebildet. Der dünnwandige Aufspannteil 3.1 besitzt dagegen bis zum Übergangsbereich des Druckstük- kes 3.3 eine verhältnismäßige dünne Wandstärke. Aus der in Figur 2 vergrößerten Darstellung der beweglichen Werkzeug¬ aufspannplatte 3 sind diese Einzelheiten der Gestaltung des Aufspannteiles 3.1 und des Kraftübertragungsteils 3.2 deut¬ lich erkennbar. Aus der Darstellung in Figur 2 ist ebenfalls ersichtlich, daß das Aufspanneil 3.1, das Druckstück 3.3 und das Kraftübertragungsteil 3.2 einstückig ausgebildet ist. In Abhängigkeit von der Größe der Werkzeugaufspannplatte 3 kön¬ nen jedoch das Aufspannteil 3.1, das bzw. die Druckstücke 3.3 und das Kraftübertragungsteil 3.2 zwei- oder mehrstückig durch eine Schraub- oder Steckverbindung lösbar miteinander verbunden sein. Die dazu erforderliche (n) Schnittstelle (n) kann (können) vorteilhaft im Bereich des bzw. der Druckstük- ke 3.3 angeordnet werden. Aus Figur 1, 2, 3a und 3b ist au¬ ßerdem erkennbar, daß die bewegliche Werkzeugaufspannplatte 3 auf Wälzkörpern 11 verschiebbar ist und durch eine Seiten¬ führungseinrichtung 10 am Maschinenrahmen 1 geführt wird. Statt der Wälzkörper 11 können natürlich auch Gleitplatten, die nicht dargestellt sind, verwendet werden. Weiterhin ist in Figur 2 durch einen Teilschnitt die Säulenmutter 4.1 er¬ kennbar, durch die bei Betätigung der Werkzeughöhenverstel¬ lung die Säulen 4 einstellbar sind. Aus Figur 3a und 3b ist auch zu sehen, daß die bewegliche Werkzeugaufspannplatte 3 eine annähernd quadratische Aufspannfläche 3.4 hat, die sich in der Zeichnung auf der Rückseite befindet. In Figur 3a ist das Druckstück 3.3 einstückig ausgebildet und besitzt eine kreisförmige Kontur. Der lichte Säulenabstand SLa ist größer als der Durchmesser D des Druckstückes 3.3. Besonders bei rechteckigen Werkzeugaufspannplatten mit entsprechenden Auf¬ spannflächen, die nicht dargestellt sind, kann es für eine bessere Kraftübertragung zweckmäßig sein, wenn das Druck¬ stück 3.3 einen ellipsenförmigen Querschnitt besitzt. Das Druckstück 3.3 kann aber auch im Querschnitt quadratisch oder rechteckig ausgebildet werden, wobei dann die Kanten stark abgerundet werden müssen. In Figur 3b sind bei einer annähernd quadratischen Werkzeug- aufspannfläche 3.4 vier Druckstäbe auf einer elliptischen Kontur angeordnet, deren Anzahl, Größe und Lage in Abhängig¬ keit von der Größe der Werkzeugaufspannplatte 3 und/oder des Formwerkzeuges 6 variiert sind. Aus Figur 3b ist ferner er¬ kennbar, daß im Aufspannteil 3.1 im Bereich der oberen Säu¬ len 4 Ausnehmungen 3.11 vorhanden sind und die oberen Säulen 4 im Aufspannteil 3.1 in offenen Lagerschalen 3.5 abstützbar sind.
Die Figur 4 zeigt eine Zweiplattenschließeinheit in der Schließstellung. Unter Einwirkung der Schließkraft treten Verformungen der festen Werkzeugaufspannplatte 2 und des Kraftübertragungsteils 3.2 der beweglichen Werkzeugaufspann¬ platte 3 auf, die hier übertrieben dargestellt sind. Bei dem in Figur 4 aufgespannten Formwerkzeug 6 handelt es sich um ein relativ kleines Formwerkzeug. Die äußeren Abmaße des Formwerkzeuges 6 befinden sich innerhalb des Stützbereiches vom Druckstück 3.3. Das hat zur Folge, daß durch die Stütz- Wirkung des Druckstückes 3.3 nur eine verhältnismäßig kleine Verformung, die zeichnerisch nicht mehr dargestellt wurde, auf das Aufspannteil 3.1 einwirkt. Infolge der Flächenpres¬ sung, die das Formwerkzeug 6 auf die Aufspannfläche 3.4 aus¬ übt, kommt es somit auch zu keiner Durchbiegung des Aufspannteils 3.1. In der Trennebene 6.1 des Formwerkzeuges 6 bleibt dadurch die Planparallelität erhalten, die internen Werkzeugführungen werden geschont und die Maßhaltigkeit der Formteile wird nicht beeinträchtigt.
In Figur 5 ist eine Zweiplattenschließeinheit mit einem großflächigen Formwerkzeug 6 dargestellt, das in seinen äu¬ ßeren Abmaßen über den Stützbereich des Druckstückes 3.3 hinausragt. Die durch den Einspritzdruck innerhalb des Form- Werkzeuges 6 wirkende Formauftriebskraft hat zur Folge, daß es zu einer konvexen Verformung der Aufspannfläche 3.4 des dünnwandigen Aufspannteils 3.1 kommt. Durch die konvexe Ver¬ formung der Aufspannfläche 3.4 wird die konkave Verformung der Aufspannfläche 2.1 von der festen Werkzeugaufspannplatte zu einem wesentlichen Teil kompensiert. Das hat zur Folge, daß die Aufspannfläche 2.1 der festen Werkzeugaufspannplatte 2 und die Aufspannfläche 3.4 der beweglichen Werkzeugauf- spannplatte 3 auch bei leichter Krümmung parallel verlaufen. Im Ergebnis wird dadurch eine sichere Werkzeugzuhaltung über alle Werkzeuginnenkanten in der Trennebene 6.1 erreicht und damit einerseits einem ungewollten Masseaustritt entgegenge¬ wirkt und andererseits eine ungewollte Masseanhäufung zur Werkzeugmitte vermieden.
Gemäß den Figuren 6 und 7 ist es insbesondere bei größeren Spritzgießmaschinen vorteilhaft, im Bereich der Säulen 4 vier weitere und gleichgroße Druckstücke 12 mit relativ ge¬ ringem Querschnitt vorzusehen. Diese Druckstücke 12 werden wegen ihres geringen Querschnittes bei Aufbringen der Schließkraft infolge der Kompressibilität des Plattenmateri¬ als, z.B. Sphäroguß, wesentlich stärker gestaucht als das zentrale Druckstück 3.3 mit erheblich größerem Querschnitt. So werden die Ecken im Kraftübertragungsteil 3.2 gestützt, ohne eine größere Verformung des Aufspannteils 3.1 zu zulas¬ sen.
Aus den Figuren 4 bis 7 ist ferner erkennbar, daß die Wälz- körper 11 unter dem Aufspannteil 3 sich unter Einwirkung der Schließkraft und der Verformung des Kraftübertragungsteils 3.2 nicht vom Maschinenraum 1 abheben, wodurch Lagerüberla¬ stungen vermieden werden. Die Figur 8 veranschaulicht das Verformungsverhalten der beiden Werkzeugaufspannplatten 2, 3 einer Zweiplatten¬ schließeinheit ohne die erfindungsgemäße Lösung. In der Zeichnung ist der Abstand Hw, der beiden Aufspannflächen 2.1 und 3.4 im Bereich der Längsmittelachse 9 deutlich größer als am Rand des Formwerkzeuges 6. Das hat zur Folge, daß es zu einer Gratbildung und Überspritzungen am Formteil kommen kann, wenn die Außenkontur des Formteils in der Nähe des Zentrums (Längsmittelachse) verläuft und es zu einer beid¬ seitig konkaven Verformung der Aufspannflächen 2.1, 3.4 durch den Einspritzdruck kommt. Erkennbar ist aus dieser Fi¬ gur ebenfalls, daß sich unter der Schließkrafteinwirkung die vorderen Wälzkörper 11 vom Maschinenrahmen 1 abheben, so daß es zu einer Überbelastung der hinteren Wälzkörper kommt. Im Gegensatz zur Figur 6 wirkt sich in Figur 4 und 5 nur die Durchbiegung der festen Werkzeugaufspannplatte 2 auf die Qualität des Formteils aus. Die bewegliche Werkzeugaufspann¬ platte kann wesentlich leichter und kostengünstiger ausge¬ bildet werden, wobei die Gratbildung am Formteil vermieden wird. Rechnerisch wurde ermittelt, daß etwa die doppelte Durchbiegung vertretbar ist, wenn sich die Aufspannfläche 2.1 der festen Werkzeugaufspannplatte 2 konkav und die Auf¬ spannfläche 3.4 vom Aufspannteil 3.1 der beweglichen Werk¬ zeugaufspannplatte 3 konvex verformt, ohne daß die Formteil¬ güte beeinträchtigt wird.
Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen
1 Maschinenrahmen
2 feste Werkzeugaufspannplatte 2.1 Aufspannfläche
3 bewegliche Werkzeugaufspannplatte
3.1 Aufspannteil 3.11 Ausnehmung
3.2 Kraftübertragungsteil
3.3 Druckstück
3.4 Aufspannfläche
3.5 Lagerschale
4 Säule
4.1 Säulenmutter
5 Fahrantrieb
6 Formwerkzeug 6.1 Trennebene
7 Hochdruckzylinder
8 Werkzeughöhenverstellung
9 Längsmittelachse
10 Seitenführungseinrichtung
11 Wälzkörper
12 Druckstück
D Durchmesser des zentralen Druckstückes
SLa lichter Säulenabstand
Hw Werkzeugeinbauhöhe

Claims

Patentansprüche
1. Formschließeinrichtung für ein Formwerkzeug einer Spritz¬ gießmaschine, bestehend aus einer festen Werkzeugaufspann¬ platte und einer beweglichen Werkzeugaufspannplatte, die beide auf einem Maschinenrahmen abstützbar sind und Auf¬ spannflächen zur Aufnahme jeweils einer Formhälfte des Form¬ werkzeuges besitzen, über freitragende oder durchgehende Säulen, die in einer der Werkzeugaufspannplatten gelagert sind, beide Werkzeugaufspannplatten miteinander verbindbar oder verbunden sind, die bewegliche Werkzeugaufspannplatte im Maschinenrahmen seitlich geführt und mit Hilfe eines Fahrantriebes in die Offnungs- oder Schließstellung verfahr¬ bar ist, wobei in der Schließstellung zwischen den beiden Werkzeugaufspannplatten auf die Formhälften des Formwerkzeu¬ ges eine Schließ- bzw. Aufreißkraft einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Werkzeugauf- spannplatten (2, 3) vorzugsweise die bewegliche Werkzeugauf- spannplatte (3) aus einem Aufspannteil (3.1) und einem Kraftübertragungsteil (3.2) besteht, die beide um den Be¬ reich der Längsmittelachse (9) durch ein oder mehrere Druck¬ stücke (3.3) miteinander verbunden sind.
2. Formschließeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer quadratischen Auf¬ spannfläche (3.4) das oder die Druckstücke (3.3) auf einer Fläche mit kreisförmiger Kontur angeordnet sind. 3. Formschließeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer quadratischen Auf¬ spannfläche (3.4) das oder die Druckstücke (3.
3) auf einer Fläche mit quadratischer Kontur angeordnet sind.
4. Formschließeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer rechteckigen Aufspann¬ fläche (3.4) das oder die Druckstücke (3.3) auf einer Fläche mit elipsenförmigen Kontur angeordnet sind.
5. Formschließeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer rechteckigen Aufspann¬ fläche (3.4) das oder die Druckstücke (3.3) auf einer Fläche mit rechteckiger Kontur angeordnet sind.
6. Formschließeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (D) bzw. die Seitenlänge des Druckstückes (3.3) kleiner ist als der lich¬ te Säulenabstand (SLa) .
7. Formschließeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Druckstücke (3.3) in Abhängigkeit von den Abmaßen des Formwerkzeuges (6) in der Größe austauschbar oder in ihrer Position veränderbar sind.
8. Formschließeinrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem der Aufspannfläche (3.4) benachbarten Aufspannteil (3.1) die Durchgangsbohrungen für die Säulen (4) größer ausgebildet sind, als in dem der Auf¬ spannfläche (3.4) abgewandten Kraftübertragungsteil (3.2) .
9. Formschließeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Säulen (4) in einsei¬ tig offenen Lagerschalen abstützbar sind.
10. Formschließeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufspannteil (3.1) und das Kraftübertragungsteil (3.2) im Bereich des Druckstückes
(3.3) bzw. der Druckstücke (3.3) durch eine oder mehrere Schnittstellen lösbar miteinander verbunden sind.
11. Formschließeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufspannteil (3.1) und das Kraftübertragungsteil (3.2) im Bereich der Säulen (4) durch vier weitere und gleich große Druckstücke (12) verbun¬ den sind, wobei der Gesamtquerschnitt dieser Druckstücke (12) weniger als die Hälfte des Querschnitts des zentralen
Druckstückes (3.3) bzw. der Druckstücke (3.3) beträgt.
12. Formschließeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
11, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das Aufspannteil (3.1) als auch das Kraftübertragungsteil (3.2) durch separa¬ te Lager (10, 11) gegenüber dem Maschinenrahmen (1) geführt sind.
13. Formschließeinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (10, 11) im Kraftüber¬ tragungsteil (3.2) in der Nähe der neutralen Faser des Kraftübertragungsteils (3.2) angeordnet sind.
14. Formschließeinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (10, 11) um eine Achse schwenkbar bzw. drehbar sind.
15. Formschließeinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (10, 11) als Gleit- oder Wälzlager ausgeführt sind.
16. Formschließeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
15, dadurch gekennzeichnet, daß sich unter Einwirkung der Schließkraft die der Aufspannfläche (3.4) abgewandten Eck¬ punkte vom Kraftübertragungsteil (3.2) an die dem Aufspann¬ teil (3.4) zugewandten Eckpunkte annähern und die unteren Anlagekontakte zum Maschinenrahmen (1) bestehen bleiben.
17. Formschließeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
16, dadurch gekennzeichnet, daß unter Schließkrafteinwirkung die Aufspannfläche (2.1) der dickwandigen festen Werkzeugaufspannplatte (2) wie an sich bekannt konkav und die Aufspannfläche (3.4) des dünnwandigen Aufspannteils (3.1) der beweglichen Werkzeugaufspannplatte konvex verform¬ bar ist.
18. Formschließeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß unter Schließkrafteinwirkung die Aufspannfläche der dickwandigen beweglichen Werkzeugauf¬ spannplatte wie an sich bekannt konkav und die Aufspannflä¬ che des dünnwandigen Aufspannteils der festen Werkzeugaufspannplatte konvex verformbar ist .
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