WO2021052802A1 - Maschinensystem und verfahren zum ausrüsten eines maschinensystems - Google Patents

Maschinensystem und verfahren zum ausrüsten eines maschinensystems Download PDF

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WO2021052802A1
WO2021052802A1 PCT/EP2020/074986 EP2020074986W WO2021052802A1 WO 2021052802 A1 WO2021052802 A1 WO 2021052802A1 EP 2020074986 W EP2020074986 W EP 2020074986W WO 2021052802 A1 WO2021052802 A1 WO 2021052802A1
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WO
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support frame
chamber
frame
machine system
closed position
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PCT/EP2020/074986
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English (en)
French (fr)
Inventor
Lars SPRISTERSBACH
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Erlenbach Gmbh
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Publication date
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    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
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    • B29C44/36—Feeding the material to be shaped
    • B29C44/38—Feeding the material to be shaped into a closed space, i.e. to make articles of definite length
    • B29C44/44—Feeding the material to be shaped into a closed space, i.e. to make articles of definite length in solid form
    • B29C44/445—Feeding the material to be shaped into a closed space, i.e. to make articles of definite length in solid form in the form of expandable granules, particles or beads
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    • B29C44/34—Auxiliary operations
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    • B29C33/20—Opening, closing or clamping
    • B29C33/202—Clamping means operating on closed or nearly closed mould parts, the clamping means being independently movable of the opening or closing means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34—Auxiliary operations
    • B29C44/3415—Heating or cooling
    • B29C44/3426—Heating by introducing steam in the mould

Definitions

  • the present invention relates to a machine system with a Formteilma machine and a method for equipping a machine system.
  • Machine systems with molding machines are used for the production of molded parts made of foamed plastic by means of a primary molding process known as foaming.
  • foaming plastic granules are introduced into a cavity of a mold and foamed there by means of steam. The individual beads of the plastic granulate increase their volume and fuse with one another. After cooling, the mold is opened and the molded part can be removed and / or ejected.
  • Molding machines for producing molded parts made of foamed plastic are known from DE 203 15 531 U1 and DE 2 024 262 A, for example.
  • the plastic granulate is subjected to steam before, during and / or after filling the mold, which leads to the beads growing (expanding).
  • a housing is provided at Formteilma machines, the interior of which is called the process chamber and in which the molding tool is arranged.
  • the housing is larger than the molding tool, so that a gap is formed between the outside of the molding tool and the inside of the housing, which space serves as a conduit for the water vapor.
  • Water vapor is introduced into the process chamber through one or more hose lines connected to the housing, then passes through holes in the mold into the cavity of the same, where it foams the plastic granulate.
  • the housing has one or more connections on the hose lines.
  • Both the mold and the housing usually consist of two parts (halves), each of which is separated from one another along a parting plane.
  • the two parts of the mold (mold halves) are each assigned to one of the parts of the housing (chamber parts).
  • the entirety of the mold and housing is also referred to as a tool block.
  • one chamber part is attached to the movable support frame together with one mold half.
  • the other chamber part of the housing and the other mold half are arranged on a fixed (non-movable) support frame.
  • the movable support frame can be moved along a closing axis S into an open position in which the cavity of the mold is accessible from the outside, and into a closed position in which the mold and the process chamber are closed.
  • the closing and opening process is carried out by an electrical, hydraulic and / or mechanical drive device.
  • DE 2 058989 A discloses a molding machine deviating from this for the production of molded parts from foam.
  • the molding machine comprises several guide bars on which a frame can be moved relative to another frame. Both frames are slidably mounted on the bars.
  • a mold half is arranged on the frame.
  • Generic machine systems also have a clamping frame. From the perspective of the movable support frame, the tensioning frame is arranged behind the fixed support frame.
  • the molding tool is attached to the tenter frame.
  • the mold halves of the mold are releasably attached to each other, so the mold is blocked.
  • a first chamber part is fixed to the stationary support frame, and a second chamber part is fixed to the movable support frame, so that the process chamber and the mold are closed in the closed position.
  • the molding tool is suspended from the clamping frame and pushed into the process chamber until one molding tool half rests against the second chamber part and / or the movable support frame, which is in the closed position.
  • the clamping frame runs on rails running parallel to the closing direction.
  • the mold half lying there is then fixed to the second chamber part and / or the movable support frame.
  • the locking of the mold halves is then released.
  • the clamping frame and / or the first mold half are fixed to the stationary support frame.
  • the entire tool block is installed in one piece by means of the clamping frame.
  • the tool block is fixed to the clamping frame and pushed through an opening in the fixed support frame, the movable support frame being in the closed position.
  • the tenter frame also runs on rails here.
  • the chamber part located at a distance from the clamping frame, together with the corresponding mold half is fixed to the movable support frame.
  • the other chamber part is fixed in the same way on the fixed support frame. A blockage of the two chamber parts is then released, after which the machine system is ready for use.
  • a molding machine in which the mold halves are installed in blocks is known from DE 691 16439 T2.
  • a gap can also be present between the mold halves in the closed position. The mold halves then do not rest against one another. The background to this is that the chamber parts should primarily lie next to one another in order to avoid the escape of water vapor.
  • a very small gap between the mold halves is unproblematic due to the size of the individual pearls of the plastic granulate. In any case, however, the aim is to make the gap as small as possible. It is even better if the mold halves run into one another in such a way that, at least in the unloaded state, there is no gap at all.
  • the movable frame As a preventive measure, when moving into the closed position, the movable frame is not moved so far that the chamber parts touch each other. Rather, a preload is applied between the chamber parts, which counteracts the aforementioned force of the expanding plastic granulate. This is also referred to as “locking” by means of a “locking force”. If the force is now exerted by the expansion, as described, the preload would first have to be overcome before the chamber parts and with them the mold halves could move apart. In the case of molding machines, the movable support frame of which is moved by means of lifting cylinders (electrically and / or hydraulically), a voltage can be applied in a simple manner. There the lifting cylinder can simply continue to be operated until the desired preload is achieved.
  • lifting cylinders electrically and / or hydraulically
  • a locknut Seen from the fixed support frame, “behind” the movable support frame, a locknut is screwed onto the threaded rod. Another nut on the other side of the movable support frame ensures a lock between the support frame and the threaded rod.
  • the position of this lock on the threaded rod is initially selected based on experience.
  • the toggle lever system is then controlled in such a way that it moves the movable support frame into the closed position. In the closed position it must then be determined whether the locking is correct, i.e. whether the mold is closed and the desired locking force is also applied. If this is not the case, the movable support frame is moved back into the open position.
  • the machine system has a molding machine with two support frames, a first support frame and a second support frame.
  • the first Trä gerrahmen is fixed, so it is not moved when the molding machine is in operation.
  • the second support frame is movable relative to the first support frame along a locking axis S into an open position and into a closed position.
  • the machine system also has a chamber housing with two frame-shaped chamber parts, a first chamber part and a second chamber part.
  • the chamber housing defines a process chamber for receiving a molding tool.
  • the machine system accordingly also preferably comprises a molding tool with two molding tool halves, a first molding tool half and a second molding tool half.
  • the mold halves together form a cavity in which a molded part can be foamed.
  • the molding machine also has a drive unit for moving the second support frame into the open position and into the closed position.
  • the drive unit preferably has at least one toggle lever unit which is connected to the support frame.
  • the first chamber part is arranged on the first support frame.
  • the second chamber part is arranged on the second support frame. Both chamber parts are arranged on the respective support frame in such a way that in the closed position they lie against one another with their sides facing one another.
  • the machine system also has a clamping device for applying a pretension between the first and second chamber parts, which is supported behind the first support frame from the perspective of the second support frame and acts along the closing axis S.
  • the desired pretension can be applied in a simple manner by means of the tensioning device that is required anyway.
  • the preload can be set in the closed position.
  • the preload is applied immediately, whereas in the prior art the molding machine first had to be brought into the closed position before the effects of the setting process (adjusting the locknuts) on the preload could be seen.
  • the number of adjustable elements is also reduced overall. Since the clamping device has to be dismantled and reassembled in any case when the tool block is changed, the effort for setting the preload is additionally reduced compared with conventional systems in which an adjustment between the drive and the movable support frame had to be made.
  • the preload can also be set in an intermediate position between the open and closed positions.
  • the pre-tension set in the intermediate position then results in the desired pre-tension being applied in the closed position.
  • the chamber parts In the inter mediate position, there is not yet the full preload between the chamber parts, which is only achieved in the closed position. This makes the adjustment process less complex and causes less wear.
  • the chamber parts also touch each other in the selected intermediate position, at least after the setting process.
  • the second carrier frame is moved from the intermediate position into the closed position in order to determine whether the desired pre-tension is applied in the closed position. Whether the desired preload has been achieved can be determined, for example, by measuring the current on a servomotor of the drive unit during the movement into the closed position.
  • the servomotor torque is proportional to the drive current. The measurement of the drive current thus allows direct conclusions to be drawn about the torque applied.
  • the torque required for a desired preload can in turn be calculated in advance and then compared with the measurement.
  • An intermediate position is preferably chosen which is close to the closed position.
  • the travel distance between the intermediate position and the closed position is short and fine-tuning takes less time.
  • the A set in an intermediate position, which is close to the closed position, is only possible at all with the present invention, since the clamping device is supported from the perspective of the second support frame behind the first support frame and the support point at which the pretensioning is set can thus be reached from a position behind the first support frame.
  • the first chamber part is preferably arranged on the first support frame in such a way that it is guided along the closing axis S.
  • Guided here means that a translational movement in directions other than that along the closing axis S is prevented, but at the same time a movement along the closing axis S is possible. It should be noted, however, that the movement along the closing axis S can be restricted, hindered or limited by additional components.
  • the first chamber part is guided in particular by guide rails arranged on the first support frame.
  • the clamping device is likewise preferably guided along the closing axis S.
  • the guide enables a targeted, predefined movement of the clamping device, as a result of which, for example, tilting of the clamping device relative to other components of the molding machine is avoided.
  • the clamping device runs on rails which extend parallel to the closing axis S, particularly preferably. The rails take the weight of the clamping device and enable reliable guidance.
  • a movement of the clamping device in a direction R away from the first support frame is preferably limited and the clamping device and the first chamber part are coupled to one another in the closed position in such a way that the clamping device limits a movement of the first chamber part relative to the first support frame in the direction R and thereby causes a bias between the first and the second chamber part in the closed position.
  • the limitation of the clamping device can be changed in the course of a tool change, so that the preload can be adjusted depending on the dimensions of the respective tool block.
  • the machine system according to the invention thereby enables a simple adjustment of the preload between the chamber parts by the Spannvor direction on the one hand being guided along the closing axis S, but on the other hand being limited in terms of movement away from the first support frame.
  • the drive unit preferably comprises at least one toggle lever unit.
  • Two toggle lever units are preferably provided, which can in particular be arranged symmetrically. This enables a uniform application of force when moving and keeping the second support frame closed. However, more toggle lever units can also be provided depending on the force required for the pretensioning.
  • Each toggle lever unit is connected at a first end to the first support frame and at a second end to the two-th support frame.
  • the drive unit also preferably has an electric motor, by means of which the toggle lever units are actuated in such a way that the movable second support frame assumes the open position in a first end state of the toggle lever units and the closed position in a second end state.
  • the molding machine preferably has first threaded rods which are arranged on the stationary first support frame.
  • the first threaded rods are preferably arranged on a side of the first support frame facing away from the movable second support frame and extend along the closing axis S.
  • the clamping device preferably has bores for the first threaded rods. When equipping the machine system, the clamping device is moved in the direction of the first support frame in such a way that the bores are pushed over the first threaded rods.
  • first threaded rods offer a simple way of limiting the movement of the clamping device away from the first carrier frame (movement in direction R). It is preferably provided that to limit the movement of the tensioning device in the direction R on each first threaded rod starting from the first support frame, a limiting device with at least one nut is arranged behind the tensioning device.
  • the clamping device is supported on the limiting device when the second support frame is moved into the closed position.
  • the limiting devices in turn are connected to the first carrier frame via the first threaded rod, whereby the supporting force is directed into the first carrier frame.
  • the further power flow takes place via the drive device to the second support frame.
  • the flow of force takes place via the first chamber part to the second chamber part and from there also to the second support frame. In this way, when the machine system is in operation, a preliminary Tension between the chamber parts causes when the second support frame is in the closed position.
  • the limiting device preferably has a nut and a lock nut. By turning the nut, the path for the clamping device is set along the first threaded rods.
  • the lock nut fixes the position of the nut.
  • a self-locking nut or similarly acting connecting elements can be used as the limiting device.
  • the preload is preferably set by tightening the nuts with a predefined torque. This tightening is also possible for users without special training. In addition, such a setting of the preload is less prone to errors, especially since a plurality of first threaded rods with nuts are provided, each of which can be tightened with the corresponding torque. This reduces the statistical error in the sum of the moments. In this way, the invention creates a particularly simple possibility of adapting the machine system to different tool blocks.
  • the amount of torque depends on whether the preload is set in the closed position or in an intermediate position. With the same machine system, the torque must be higher when setting in the closed position in order to achieve the same preload at the end.
  • the torque or tightening torque per nut with a plurality of 16 nuts and threaded rods is only 100 Nm compared to a tightening torque of typically> 200 Nm at the dead center of the toggle lever drive or in the closed position.
  • the turning or tightening torque is preferably reduced by at least 50% and particularly preferably by at least 60% compared to the turning / tightening torque in the closed position, so that the setting process is particularly wear-resistant and particularly effortless.
  • the intermediate position or the associated opening stroke compared to the closed position is selected such that the tightening torque required in the intermediate position is 100 Nm ⁇ 50 Nm, in particular 100 Nm ⁇ 20 Nm.
  • the opening stroke between the closed position and the intermediate position is preferably a maximum of 3 mm and particularly preferably a maximum of 1.5 mm.
  • first and the second support frame each have a central opening.
  • the first threaded rods are preferably arranged around the opening in the first support frame, in particular evenly distributed. In this way, a uniform pretensioning between the chamber parts can be achieved.
  • the tensioning device can also be limited with respect to a movement in the R direction by other components. If, as described above, the tensioning device is movable on rails running along the closing axis S, a clamping element can be provided for each rail to limit the movement of the tensioning device, for example.
  • the clamping elements are clamped to the rails and in this way limit the movement of the clamping device.
  • the movement can also be limited, for example, by means of claws which encompass the clamping device starting from the first support frame.
  • the claws can also be net angeord on the first threaded rods, which in turn are limited in terms of movement in the direction R by means of nuts and optionally lock nuts, whereby the movement of the Jig is limited in the same way. In the latter case, no holes are required in the clamping device.
  • the chamber parts are closed at the ends by the end plates in such a way that the chamber parts and the end plates jointly define a process chamber for the molding tool.
  • the molding tool is arranged in the process chamber at least in the closed position.
  • the mold has a first mold half and a second mold half. When used as intended, the mold halves are arranged in the process chamber when the second support frame is in the closed position.
  • the clamping device is preferably a clamping frame, which in particular has an L-shaped frame profile. Due to its frame shape, the clamping frame has a central opening through which, for example, hose lines for water vapor and / or granulate and control lines can run.
  • the bores for the first threaded rods are preferably arranged in a first section of the L-shaped frame profile that runs perpendicular to the closing axis S, while the first end plate is arranged at the end of a second section of the L-shaped frame profile that runs parallel to the closing axis S. In this way, an efficient power transmission from the limitation by the nut and optionally the lock nut can be achieved.
  • the first mold half is preferably fixed on the first closing plate, which is assigned to the first chamber part.
  • the second mold half is similarly preferred on the second end plate, which is the is assigned to the second chamber part, fixed.
  • the mold halves form a closed mold. It should be noted that the mold halves can form a very small gap between them in the closed position. For the function of the machine system, however, it is more important that the chamber parts rest against one another so that no water vapor can escape from the process chamber than that there is no gap between the mold halves. Therefore, the small gap between the mold halves is accepted. Due to the size of the granulate, the small gap between the mold halves does not lead directly to an “edge” on the molded part produced.
  • the mold halves can also be designed in such a way that their cavities run into one another. In this way, despite deformations occurring under the action of process pressures, a molded part without an edge is possible.
  • the tool block can be designed in the so-called standard construction or in mono block construction.
  • the first support frame has first threaded rods and second threaded rods.
  • the second threaded rods are preferably arranged on a side of the first carrier frame facing the movable second carrier frame and extend along the locking axis S. Furthermore, the second threaded rods are preferably arranged around the opening of the first carrier frame.
  • the first chamber part preferably has bores for the second threaded rods. Furthermore, the first chamber part is guided on the first support frame in such a way that it can be moved along the closing axis S relative to the first support frame. .
  • the first The chamber part is arranged on the first support frame in such a way that the second threaded rods protrude through the bores.
  • the first threaded rods are arranged on a side of the first carrier frame facing away from the movable second carrier frame and also extend along the closing axis S. Furthermore, the first threaded rods are preferably also arranged around the opening of the first carrier frame
  • the first closing plate is not fixed directly to the first chamber part. Rather, when equipping the machine system, it is arranged on the clamping device together with the molding tool arranged thereon in such a way that the molding tool extends from the first end plate in the direction of the process chamber. It is given before given only a first mold half directly connected to the first end plate. The second mold half is interlocked with the first mold half.
  • molds for the standard design in which the first end plate, the first mold half and the second mold half are mounted separately from one another.
  • the individual construction parts are attached to the support frame in the open position of the molding machine.
  • the second support frame is moved into the closed position or into the intermediate position after the components have been assembled, whereupon the preload can be applied in the manner described.
  • the first end plate can then be moved by means of the clamping device along its guide or that of the clamping device towards the first chamber part, the clamping device for this purpose towards the first support frame is moved until the first end plate rests against the first chamber part.
  • the first closing plate and the first chamber part are not fixed to one another in this position either, but preferably only lie against one another in every position.
  • At least one sealing element is preferably arranged in a contact area on the first closing plate and / or on the first chamber part, by means of which the contact area between the first connection plate and the first chamber part is sealed so that no water vapor can escape via the contact area.
  • the sealing element is preferably designed to run around the opening.
  • the first chamber part Since the first chamber part is guided exactly like the clamping device along the closing axis S, the first chamber part is moved along with another movement of the clamping device in the direction of the second support frame until the chamber parts rest against one another. In this position, the clamping device is at a distance A> 0 from the first carrier frame along the closing axis S, that is to say it does not lie against the first carrier frame.
  • the first chamber part has a distance B> 0 to the first carrier frame along the closing axis S, so it does not lie against the first carrier frame either.
  • a second end plate can be attached to the second mold half during equipping. It is then moved into the process chamber to equip the machine system with the molding tool and then attached to the second chamber part and / or the second support frame. For this purpose, the second carrier frame is first moved into the closed position.
  • the preload prevents the chamber parts and the mold halves from moving apart when the granulate expands or media pressures (water vapor and / or compressed air) cause corresponding forces in the steam chamber. If the preload is to be set in the intermediate position, the machine system and in particular the toggle lever units are brought into the intermediate position after the locking of the mold halves has been released. Only then is the preload set. If the closed position is then approached again, the desired preload is automatically set.
  • the first chamber part is limited in terms of movement away from the second chamber part via the clamping device.
  • the first chamber part can also be limited in terms of movement.
  • second threaded rods are advantageously arranged on a side of the first support frame facing the second support frame, the second threaded rods extending along the closing axis S and the end position of the first chamber part away from the first support frame through the second threaded rods and nuts arranged thereon is defined (locking).
  • clamping device and first chamber part is thus on the one hand by the limitation of the clamping device and on the other hand by the limitation prevents the first chamber part from moving along the closing axis S.
  • the first end plate, the first chamber part, the second chamber part and the second end plate are arranged connected to one another.
  • the chamber parts are fixed to their respective end plates, for example by means of screws, (threaded) rods, nuts and / or clamping claws, and also releasably connected to one another (blocked).
  • the United blocking is also preferably effected by means of screws, (threaded) rods, nuts and / or clamps.
  • the mold halves are arranged in the process chamber formed. This entire network, which is referred to as a monoblock, is fixed to the clamping device when the machine system is equipped.
  • the first end plate can be screwed onto the clamping device, for example.
  • the first chamber part is thus arranged indirectly on the first support frame in such a way that it is guided along the closing axis S due to the connection with the clamping device.
  • the clamping device is again preferably a clamping frame with an opening.
  • the movement of the clamping frame is preferably also limited by the first threaded rods arranged on the first support frame and extending along the closing axis S, as well as nuts, optionally with lock nuts, or self-locking nuts or equivalent connecting elements.
  • the clamping frame is again preferably guided along the closing axis S on rails.
  • the second carrier frame is moved into the closed position. Then the clamping device and the tool block are through the Breakthrough of the first support frame moved in the direction of the second support frame until the second end plate rests against the second support frame. The second end plate is then fixed to the second support frame and the connection between the chamber parts is released. An additional force is then exerted on the tensioning device in the direction of said movement, so that a pretensioning is brought about between the first and the second chamber part. The movement of the tensioning device in the opposite direction R is then limited, so that the pretensioning is always automatically effected when the second support frame is in the closed position.
  • the application of the preload and the limitation of the movement take place simultaneously by tightening the nuts up to a previously defined torque.
  • a multiple opening and closing of the molding machine by moving the second support frame is again not necessary to set the preload. If the preload is to be set in the intermediate position, the machine system and in particular the toggle lever units are brought into the intermediate position after the locking of the chamber parts has been released. Only then is the preload set. If the closed position is then approached again, the desired pre-tension is set automatically.
  • the machine system with the monoblock is then ready for operation and the second support frame can be moved into the open position, whereby the process chamber and the molding tool are opened.
  • the assembly of clamping device, first end plate and first chamber is part movable in the direction of the second support frame along the guide of the Spannvor direction.
  • the movement can also be prevented, in the case of first threaded rods, for example again by means of nuts, which are placed between the clamping device and the first support frame on the first threaded rods are arranged and a movement of the clamping device against the direction R Rich limit.
  • the object of the invention is also achieved by a method for equipping a machine system.
  • the method for equipping a machine system with a molding machine having two carrier frames, wherein a first carrier frame of the two carrier frames is stationary and a second carrier frame of the two carrier frames is fixed relative to the first carrier frame by means of a drive unit along a closing axis S in an open position and in a closed position is movable, and with a chamber housing having two chamber parts for receiving a molding tool, has the following steps:
  • the preload is preferably set in the closed position or in an intermediate position between the open and closed positions.
  • To be there- setting in the closed position has the advantage that the preload is set immediately without the molding machine having to be repeatedly opened and closed.
  • Adjustment in an intermediate position is less wear-resistant and less complex than adjustment in the closed position, but in some cases requires fine-tuning.
  • the first chamber part is preferably arranged on the first support frame in such a way that it is guided along the closing axis S.
  • the clamping device is preferably guided along the closing axis S.
  • a movement of the clamping device in a direction R away from the first support frame is limited and the clamping device and the first chamber part are coupled to one another in such a way that the clamping device limits a movement of the first chamber part relative to the first support frame in the direction R and as a result, in the closed position, a preload between the first and the second chamber part is effected.
  • the coupling of the clamping device and the first chamber part can be implemented in that the clamping device and the first chamber part merely lie against one another.
  • the clamping device and the first chamber part can also be fixed to one another.
  • FIG. 2a shows the machine system of FIGS. 1a to 1c in a cut plan view
  • FIG. 2b shows the machine system of FIG. 2a in an intermediate position
  • FIGS. 3a to 3c show the equipping process of a machine system with a tool block in monoblock design in sectional side views.
  • the machine system shown in Figures 1a to 1c has a stationary first support frame 1 and a second support frame 3 that can be moved along a closing axis S into an open position and into a closed position, as well as a drive unit (not shown) for moving the second support frame 3.
  • the support frame 1, 3 and the drive unit are parts of a molding machine 4 for the Fierstellen of foamed molded parts.
  • first threaded rods 5 are arranged, which extend parallel to the closing axis S and are arranged on a side 6 of the first support frame 1 facing away from the second support frame 3. Only one of the first threaded rods 5 is visible.
  • Second threaded rods 7 are also arranged on the first support frame 1, which likewise extend parallel to the locking axis S, but on a side 9 of the first support frame 1 facing the second support frame 3 are arranged. Only one of the second threaded rods 7 is visible.
  • the second threaded rods extend parallel to the closing axis S.
  • the first chamber part 11 has holes complementary to the two threaded rods 7 (not shown). The first chamber part 11 is guided in such a way that it can be moved relative to the first support frame 1 along the closing axis S, but not in directions perpendicular thereto.
  • the machine system also has a clamping frame 13 which is guided along the closing axis S on rails (not visible).
  • the clamping frame 13 has an L-shaped frame profile with bores (not shown) for the first threaded rods 5.
  • the first threaded rods 5 and the bores are complementary to one another. If the clamping frame 13 is moved towards the first carrier frame 1, the bores are, as it were, placed on the first threaded rods 5, whereby there is not necessarily contact between the bores and the threaded rods 5.
  • a first end plate 15 is arranged on the clamping frame 13 and a first mold half 17 is arranged on the first end plate 15.
  • the first chamber part 11 has a circumferential seal (not shown) on a side 19 facing away from the second carrier frame 3. If the assembly of the clamping frame 13, the first end plate 15 and the first mold half 17 is moved into the first chamber part 11 along the closing axis S, a side 23 of the first chamber part 11 facing the first end plate 15 comes to rest on the seal, so that a seal from between the first end plate 15 and the first chamber part 11 will create ge.
  • the machine system also has a frame-shaped second chamber part 25 which is fixed to the second support frame 3 and is closed off at the end by a second closing plate 26.
  • the second chamber Part 25 forms, together with the first chamber part 11 and the end plates 15, 26, a chamber housing with a process chamber 27 which is closed apart from supply lines for water vapor and granulate (see FIG. 1c).
  • the first mold half 17 and also a second mold half 29 attached to the second end plate 26 are arranged.
  • the mold halves 17 and 29 together form a mold tool.
  • the second end plate 26 can also be fastened to the second mold half 29 and introduced into the process chamber 27 together with the mold.
  • the second support frame 3 is then moved into the closed position along the closing axis S (FIG. 1b).
  • the first chamber part 11 can also continue to be moved relative to the first support frame 1 along the closing axis S in the closed position.
  • the clamping frame 13 is then moved in the direction of the second carrier frame 3 until the side 23 lies on the side 19.
  • the first threaded rods 5 engage in the bores of the Spannrah mens 13. If the first chamber part 11 is not yet in contact with the second chamber part 25 (see FIG. 1b), the assembly can be moved further, as a result of which the first chamber part 11 is in the direction of the second chamber part 25 is pushed until it rests against this ( Figure 1c).
  • the mold halves 17, 29 are thereby introduced into the process chamber 27.
  • the clamping frame 13 is not in direct contact with the first support frame 1 in this position either, but is at a distance A from the first support frame 1.
  • the second mold half 29 can then be attached to the second connection plate 26, for example by means of screws, not shown here. The locking of the mold halves 17, 29 can then be released.
  • the gap is present because it is primarily intended to ensure that the chamber parts 11, 25 rest against one another. In other embodiments, no gap can be provided between tween the mold halves 17, 29. In particular, the cavities of the mold halves 17, 29 can run into one another.
  • a nut 31 is screwed onto each of the first threaded rods 5 ( Figure 1c) and tightened up to a predetermined torque, so that the first end plate 15 against the first chamber part 11 and the first chamber part 11 against the second chamber part 25 is pressed, whereby a bias between the Kammertei len 11, 25 is generated.
  • a multiple opening and closing of the Formteilma machine 4 by moving the second support frame 3 is therefore not required to adjust the bias.
  • a movement of the first chamber part 11 in a direction R away from the first support frame 1 is limited by the nuts 31.
  • the tensioning frame 13 is supported in this way by the nuts 31, which are located behind the first carrier frame 1 when viewed from the second carrier frame 3.
  • the clamping frame 13 brings about a pretensioning between the chamber parts 11, 25 along the closing axis S.
  • nuts 33 are screwed onto the second threaded rods 7, which do not have to be tightened. They are in particular not intended to counteract the set bias, but only serve to fix the first chamber part 11 at the illustrated distance B to the first support frame 1 and to prevent the first chamber part 11 from falling off the second threaded rods 7 chern when the second support frame 3 is moved into the open position.
  • the drive unit of the machine system has two toggle lever units 35 (see FIG. 2a), one of which is shown.
  • Each toggle lever unit 35 is connected at a first end by means of a first bearing point 36 to the first support frame 1 and at a second end by means of a second bearing point 37 to the second support frame 3.
  • Figure 2a shows the closed position of the machine system.
  • the respective position of the movable second support frame 3 is fixed by the toggle lever units 35 both in the open position and in the closed position.
  • the pivot points of the bearing points 36, 37 and that of a further central bearing point 38 are located on a straight line G both in the open position and in the closed position.
  • FIG. 2b shows the machine system in an intermediate position with the pre-tensioning not yet set.
  • the toggle lever units 35 are not in the dead center, the central bearing point 38 is not on the straight line G.
  • the intermediate position shown is close to the closed position.
  • the Kam mermaschine 11, 25 are already in this intermediate position against each other.
  • the nuts 33 have already been screwed onto the threaded rods 7, but are at a distance from the chamber part 11. As described above, whoever does not tighten the nuts 33 later, as this would counteract the bias.
  • a nut 31 (not shown in Figure 2b) is screwed onto the first threaded rods 5 and tightened to a predetermined torque, whereby a preload between the chamber parts 11, 25 is established, which is less than that required preload for the closed position. If the toggle lever units 35 are then moved into the closed position, the second chamber part 25 is pressed further against the first chamber part 11 and the first chamber part 11 against the first closing plate 15. The first end plate 15 is supported on the nuts 31 via the clamping frame 13 (see FIG. 2a), whereby the desired pretensioning between the chamber parts 11, 25 is generated.
  • the predetermined torque for setting the preload in the intermediate position is less than the torque that would be required to achieve the (same) desired preload if the machine system and the toggle lever units 35 were in the closed position when setting the preload (cf. Figure 1c). In this way, screwing on the nuts 31 in the intermediate position is less strenuous and causes less wear on the components and tools involved.
  • the bias voltage then measured when moving the second support frame 3 into the closed position is compared with the desired bias voltage (target value of the drive current). If it deviates, the toggle lever units 35 and the second support frame 3 are moved back into the intermediate position and the nuts 31 are rotated in one or the other direction (fine-tuning).
  • the assembly of the first end plate 15 and the first chamber part 11 can relax, so that no or only a slight bias between these components consists. If the machine system is closed again, that is, the second Trä gerrahmen 3 brought into the closed position, the previously set bias is achieved again due to the fixed end positions of the toggle lever units 35. Since the position of the nuts 31 when installing the tool block, the torque with which the nuts 31 are tightened, and the intermediate position can be selected depending on the tool block, in particular on its geometry, the machine system or its molding machine 4 can be easily Way to be adapted to different tool blocks.
  • the machine system shown in FIGS. 3a to 3c again has a molding machine 4 with a first carrier frame 1 and a second carrier frame 3 that can be moved along a closing axis S into an open position and a closed position.
  • first threaded rods 5 are arranged, which extend parallel to the closing axis S.
  • the machine system also includes a drive unit (not shown) with a plurality of toggle lever units.
  • the machine system further comprises a monoblock.
  • the monoblock comprises two chamber parts 11, 25, each with an associated end plate 15, 26.
  • the chamber parts 11, 25 together with the end plates 15, 26 define a process chamber 27 (FIG. 3c).
  • process chamber 27 In the process chamber 27, two mold halves 17, 29 of a mold are arranged, each of which is fastened to one of the end plates 15, 26.
  • the chamber parts 11, 25 In the blocked state, the chamber parts 11, 25 are fastened to one another by means of clamping claws 51.
  • the monoblock When equipping the machine system with the monoblock, the monoblock is first arranged on the clamping frame 13 and fixed (coupled). To fasten the monoblock, the first end plate 15 is attached to the clamping frame 13 attached, for example by means of screws. Subsequently, the clamping frame 13 is moved together with the tool block on the first carrier frame 1, the clamping frame 13 again having bores, not shown, which are complementary to the first threaded rods (Figure 3a). The clamping frame 13 is again performed along the closing axis S on rails, not shown.
  • the second support frame 3 is then moved into the closed position along the closing axis S (FIG. 3b).
  • the clamping frame 13 is then moved together with the tool block along the closing axis S in the direction of the second support frame 3 until the second end plate 26 rests against the second support frame 3.
  • the second end plate 26 is then fastened to the support frame 3, for example by means of screws.
  • the clamping claws 51 are released, whereby the chamber parts 11, 25 are no longer interlocked with one another.
  • the clamping frame 13 is again at a distance A from the first support frame 1 in the closed position.
  • the second support frame 3 can now be moved into the open position by means of the toggle lever units (FIG. 3c), as a result of which both the process chamber 27 and the molding tool are opened. Due to the distance A, the assembly of the clamping frame 13, the first chamber part 11, the first end plate 15 and the first mold half 17 can be displaced in the open position along the closing axis S and will move a little against the direction R due to the bias. If the second carrier frame 3 is moved into the closed position again, the assembly is moved in the direction R until it is limited in its movement by the nuts 31, whereby the desired pretension is applied again. The desired preload is achieved again, since the second support frame 3 assumes a predetermined end position as described above due to the toggle lever units and the clamping device 13 is supported on the nuts 31.

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Abstract

Maschinensystem mit einer zwei Trägerrahmen (1, 3) aufweisenden Formteilmaschine (4), mit einem zwei Kammerteile (11, 25) aufweisenden Kammergehäuse zur Aufnahme eines Formwerkzeugs, wobei ein erster Trägerrahmen (1) der zwei Trägerrahmen feststehend und ein zweiter Trägerrahmen (3) der zwei Trägerrahmen relativ zu dem ersten Trägerrahmen (1) entlang einer Schließachse (S) in eine Offenstellung und in eine Schließstellung bewegbar ist. Um die Anpassung von Maschinensystemen mit Formteilmaschinen an verschiedene Werkzeugblöcke zu erleichtern weist das Maschinensystem ferner eine Spannvorrichtung zum Aufbringen einer Vorspannung zwischen erstem und zweitem Kammerteil (11, 25) auf, die aus Sicht des zweiten Trägerrahmens (3) hinter dem ersten Trägerrahmen (1) abgestützt ist und entlang der Schließachse (S) wirkt.

Description

MASCHINENSYSTEM UND VERFAHREN ZUM AUSRÜSTEN EINES MASCHINENSYSTEMS
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Maschinensystem mit einer Formteilma schine sowie ein Verfahren zum Ausrüsten eines Maschinensystems.
Maschinensysteme mit Formteilmaschinen werden zur Fierstellung von Formtei len aus geschäumtem Kunststoff mittels eines als Schäumen bezeichneten Urformverfahrens verwendet. Beim Schäumen wird ein Kunststoffgranulat in eine Kavität eines Formwerkzeugs eingebracht und dort mittels Wasserdampf aufgeschäumt. Die einzelnen Perlen des Kunststoffgranulats vergrößern dabei ihr Volumen und verschmelzen miteinander. Nach dem Abkühlen wird das Formwerkzeug geöffnet und das Formteil kann entnommen und/oder ausgesto ßen werden.
Formteilmaschinen zur Fierstellung von Formteilen aus geschäumtem Kunststoff sind beispielsweise aus DE 203 15 531 U1 und DE 2 024 262 A bekannt.
Zum Schäumen wird das Kunststoffgranulat vor, während und/oder nach der Befüllung des Formwerkzeugs mit Wasserdampf beaufschlagt, was zum An wachsen (Expandieren) der Perlen führt. Zu diesem Zweck ist bei Formteilma schinen ein Gehäuse vorgesehen, dessen Innenraum Prozesskammer genannt wird und in dem das Formwerkzeug angeordnet ist. Das Gehäuse ist größer als das Formwerkzeug, sodass zwischen der Außenseite des Formwerkzeugs und der Innenseite des Gehäuses ein Zwischenraum gebildet wird, der als Leitung für den Wasserdampf dient. Wasserdampf wird durch eine oder mehrere an dem Gehäuse angeschlossene Schlauchleitungen in die Prozesskammer einge bracht, gelangt anschließend durch Bohrungen in dem Formwerkzeug in die Kavität desselben und schäumt dort das Kunststoffgranulat auf. Zum Anschlie- ßen der Schlauchleitungen weist das Gehäuse einen oder mehrere Anschlüsse auf.
Sowohl das Formwerkzeug als auch das Gehäuse bestehen in der Regel aus zwei Teilen (Hälften), die jeweils entlang einer Trennebene voneinander ge trennt sind. Die beiden Teile des Formwerkzeugs (Formwerkzeughälften) sind jeweils einem der Teile des Gehäuses (Kammerteile) zugeordnet. Die Gesamt heit aus Formwerkzeug und Gehäuse wird auch als Werkzeugblock bezeichnet.
Zum Öffnen und Schließen des Formwerkzeugs wird das eine Kammerteil ge meinsam mit der einen Formwerkzeughälfte an dem beweglichen Trägerrahmen befestigt. Das andere Kammerteil des Gehäuses und die andere Formwerk zeughälfte sind an einem feststehenden (nicht-beweglichen) Trägerrahmen angeordnet. Der bewegliche Trägerrahmen ist entlang einer Schließachse S in eine Offenstellung, in welcher die Kavität des Formwerkzeugs von außen zu gänglich ist, und in eine Schließstellung, in welcher das Formwerkzeug und die Prozesskammer geschlossen sind, bewegbar. Der Schließ- und Öffnungsvor gang wird durch eine elektrische, hydraulische und/oder mechanische Antriebs einrichtung ausgeführt.
Die DE 2 058989 A offenbart eine hiervor abweichende Formteilmaschine zur Herstellung von Formteilen aus Schaumstoff. Die Formteilmaschine umfasst mehrere Führungsholme, an welchen ein Rahmen relativ zu einem anderen Rahmen bewegbar ist. Beide Rahmen sind dabei auf den Holmen verschiebbar gelagert. An den Rahmen ist jeweils eine Formhälfte angeordnet.
Gattungsgemäße Maschinensysteme weisen ferner einen Spannrahmen auf. Der Spannrahmen ist aus Sicht des beweglichen Trägerrahmens hinter dem feststehenden Trägerrahmen angeordnet. Das Formwerkzeug wird an dem Spannrahmen befestigt. Die Formwerkzeughälften des Formwerkzeugs sind lösbar aneinander befestigt, das Formwerkzeug ist also verblockt. Ein erstes Kammerteil ist an dem feststehenden Trägerrahmen, ein zweites Kammerteil an dem beweglichen Trägerrahmen fixiert, sodass in der Schließstellung die Pro zesskammer und das Formwerkzeug geschlossen sind. Das Formwerkzeug wird an dem Spannrahmen hängend so weit in die Prozesskammer hinein gescho ben, bis die eine Formwerkzeughälfte an dem zweiten Kammerteil und/oder dem beweglichen Trägerrahmen anliegt, der sich in der Schließstellung befin det. Der Spannrahmen läuft hierzu auf parallel zur Schließrichtung verlaufenden Schienen. Die dort anliegende Formwerkzeughälfte wird dann an dem zweiten Kammerteil und/oder dem beweglichen Trägerrahmen fixiert. Anschließend wird die Verblockung der Formwerkzeughälften gelöst. Zusätzlich werden der Spann rahmen und/oder die erste Formwerkzeughälfte an dem feststehenden Träger rahmen fixiert. Davon abweichend ist bei Werkzeugblöcken in der sogenannten Monoblock bauweise ein Einbau des gesamten Werkzeugblocks in einem Stück mittels des Spannrahmens vorgesehen. Der Werkzeugblock wird an dem Spannrahmen fixiert und durch einen Durchbruch des feststehenden Trägerrahmens gescho ben, wobei sich der bewegliche Trägerrahmen in der Schließstellung befindet. Der Spannrahmen läuft hier ebenfalls auf Schienen. Sodann wird das von dem Spannrahmen entfernt liegende Kammerteil mitsamt der entsprechenden Form werkzeughälfte an dem beweglichen Trägerrahmen fixiert. Das andere Kammer teil wird in gleicher Art und Weise an dem feststehenden Trägerrahmen fixiert. Anschließend wird eine Verblockung der zwei Kammerteile gelöst, woraufhin das Maschinensystem einsatzbereit ist.
Eine Formteilmaschine, bei der die Formhälften verblockt eingebaut werden, ist aus DE 691 16439 T2 bekannt. Zwischen den Formwerkzeughälften kann auch in der Schließstellung ein Spalt vorhanden sein. Die Formwerkzeughälften liegen dann also nicht aneinander an. Flintergrund hierfür ist, dass vorrangig die Kammerteile aneinander liegen sollen, um den Austritt von Wasserdampf zu vermeiden. Ein sehr kleiner Spalt zwischen den Formwerkzeughälften ist aufgrund der Größe der einzelnen Per len des Kunststoffgranulats unproblematisch. Man ist jedoch in jedem Fall be strebt, den Spalt möglichst klein zu gestalten. Noch besser ist es, wenn die Formwerkzeughälften so ineinander laufen, dass zumindest in unbelastetem Zustand überhaupt kein Spalt vorhanden ist.
Durch die Expansion des Kunststoffgranulats wird eine von der Kavität des Formwerkzeugs ausgehende Kraft auf die Formwerkzeughälften und weiter auf die Kammerteile ausgeübt. Wird diese Kraft zu groß, so bewegen sich die Formwerkzeughälften und die Kammerteile auseinander, wodurch das Kunst stoffgranulat in den Spalt zwischen den Formwerkzeughälften hinein expandie ren oder sogar aus der Kavität austreten kann. Das hergestellte Formteil hätte dann einen umlaufenden Rand (Grat), der unerwünscht ist, und müsste als Ausschuss verworfen werden. Öffnet sich sogar ein Spalt zwischen den Kam merteilen, so kann Wasserdampf unkontrolliert aus der Prozesskammer strö men, was schon energetisch ungünstig und hinsichtlich des Arbeitsschutzes erst recht unerwünscht ist.
Als vorbeugende Maßnahme wird der bewegliche Rahmen beim Bewegen in die Schließstellung nicht alleine so weit bewegt, dass sich die Kammerteile berüh ren. Vielmehr wird eine Vorspannung zwischen den Kammerteilen aufgebracht, die der erwähnten Kraft des expandierenden Kunststoffgranulats entgegen wirkt. Dies wird auch als „Zuhalten“ mittels einer „Zuhaltekraft“ bezeichnet. Wird nun wie beschrieben die Kraft durch die Expansion ausgeübt, so müsste zunächst die Vorspannung überwunden werden, bevor sich die Kammerteile und mit ihnen die Formwerkzeughälften auseinander bewegen könnten. Bei Formteilmaschinen, deren beweglicher Trägerrahmen mittels Hubzylindern (elektrisch und/oder hydraulisch) bewegt wird, ist das Aufbringen einer Vor spannung auf einfache Weise möglich. Dort kann der Hubzylinder einfach weiter betrieben werden, bis die gewünschte Vorspannung erreicht ist.
Andere Formteilmaschinen weisen hingegen einen Antrieb mit einem Kniehe belsystem auf. Ein solcher Antrieb zeichnet sich insbesondere durch eine hohe Effizienz aus, weil sich die Übersetzung dieses Antriebs während der Bewegung kontinuierlich verändert. So ergibt sich automatisch und zunächst eine zügige Annäherung der Kammerteile aus der Offenstellung und bei Erreichen der Schließstellung eine Bewegung mit geringer Geschwindigkeit und maximalem Druck. Eine Besonderheit von Kniehebelsystemen besteht also darin, dass der Hub der Formteilmaschine durch die Geometrie des Kniehebels festgelegt ist, weil das Kniehebelsystem nach Möglichkeit immer seine Endpositionen anfährt, da es in dieser Position die größte Zuhaltekraft, welche der Kraft des expandie renden Kunststoffgranulats entgegen gerichtet ist, erzeugt. Für die Formteilma schine bedeutet dies, dass der Abstand zwischen den Trägerrahmen in der Schließstellung durch das Kniehebelsystem festgelegt ist, solange das Kniehe belsystem mit beiden Trägerrahmen fest verbunden ist.
Bei der Verwendung von Werkzeugblöcken mit unterschiedlichen Maßen in ein- und derselben Formteilmaschine werden jedoch regelmäßig unterschiedliche Abstände zwischen den Trägerrahmen in der Schließstellung benötigt. Dies gilt sogar für nominell identische Werkzeugblöcke, bei denen die Trägerrahmen aufgrund von Toleranzen ebenfalls von Werkzeugblock zu Werkzeugblock un terschiedliche Abstände aufweisen müssen, damit die notwendige Vorspannung präzise eingestellt werden kann. Dies ist bei Formteilmaschinen mit Kniehebel systemen nicht ohne weiteres möglich. In der Vergangenheit wurde dieses Problem dadurch gelöst, dass die Befesti gung des Kniehebelsystems an dem beweglichen Trägerrahmen durch eine Verschiebung entlang der Schließachse S angepasst werden konnte. Ein Ende des Kniehebelsystems wird dabei in der Offenstellung mittels Gewindestangen an dem beweglichen Trägerrahmen befestigt. Die Gewindestangen verlaufen von dem Kniehebelsystem aus durch Aufnahmeöffnungen des beweglichen Trägerrahmens hindurch. Von dem feststehenden Trägerrahmen aus gesehen „hinter“ dem beweglichen Trägerrahmen wird jeweils eine Nutmutter auf die Gewindestange geschraubt. Jeweils eine weitere Mutter auf der anderen Seite des beweglichen Trägerrahmens sorgt für eine Arretierung zwischen Träger rahmen und Gewindestange. Die Position dieser Arretierung auf der Gewin destange wird zunächst nach Erfahrungswerten gewählt. Anschließend wird das Kniehebelsystem derart angesteuert, dass es den beweglichen Trägerrahmen in die Schließstellung bewegt. In der Schließstellung muss dann ermittelt werden, ob die Arretierung korrekt ist, ob also das Formwerkzeug geschlossen wird und ferner die gewünschte Zuhaltekraft aufgebracht wird. Ist das nicht der Fall, so wird der bewegliche Trägerrahmen wieder in die Offenstellung bewegt. Durch ein Verdrehen der Nutmuttern - in manchen Fällen um nur eine Vierteldrehung - wird die Arretierung angepasst und der bewegliche Trägerrahmen wird erneut in die Schließstellung bewegt. Diese Schritte werden so oft wie nötig wiederholt. Dieser Einstellprozess ist langwierig, da die Formteilmaschine wiederholt ge schlossen und geöffnet werden muss, und umständlich, da für die Einstellung Fachwissen und Erfahrungswerte von großer Bedeutung sind. Diese Einstellung muss daher durch speziell geschultes Fachpersonal vorgenommen werden. Zudem werden separate, hoch belastbare Einstellmittel, wie eben jene Gewin destange und Muttern benötigt. All das macht die Vorrichtung einerseits und den Werkzeugwechsel andererseits entsprechend teuer, wenn sich beim Werk zeugwechsel das Abstandsmaß zwischen festem und beweglichem Trägerrah men ändert. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Anpassung von Maschinensystemen mit Formteilmaschinen an verschiedene Werkzeugblöcke zu erleichtern.
Diese Aufgabe wird durch ein Maschinensystem gemäß Anspruch 1 gelöst.
Das Maschinensystem weist eine Formteilmaschine mit zwei Trägerrahmen auf, einem ersten Trägerrahmen und einem zweiten Trägerrahmen. Der erste Trä gerrahmen ist feststehend, wird also im Betrieb der Formteilmaschine nicht bewegt. Der zweite Trägerrahmen ist relativ zu dem ersten Trägerrahmen ent lang einer Schließachse S in eine Offenstellung und in eine Schließstellung bewegbar. Das Maschinensystem weist ferner ein Kammergehäuse mit zwei rahmenförmigen Kammerteilen auf, einem ersten Kammerteil und einem zweiten Kammerteil. Das Kammergehäuse definiert eine Prozesskammer zur Aufnahme eines Formwerkzeugs.
Das Maschinensystem umfasst demnach ferner bevorzugt ein Formwerkzeug mit zwei Formwerkzeughälften, einer ersten Formwerkzeughälfte und einer zweiten Formwerkzeughälfte. Die Formwerkzeughälften bilden gemeinsam eine Kavität, in der ein Formteil geschäumt werden kann.
Die Formteilmaschine weist ferner eine Antriebseinheit zum Bewegen des zwei ten Trägerrahmens in die Offenstellung und in die Schließstellung auf. Die An triebseinheit weist bevorzugt zumindest eine Kniehebeleinheit auf, welche mit den Trägerrahmen verbunden ist.
Das erste Kammerteil ist an dem ersten Trägerrahmen angeordnet. Das zweite Kammerteil ist an dem zweiten Trägerrahmen angeordnet. Beide Kammerteile sind dabei derart an dem jeweiligen Trägerrahmen angeordnet, dass sie in der Schließstellung mit ihren einander zugewandten Seiten aneinander liegen. Das Maschinensystem weist ferner eine Spannvorrichtung zum Aufbringen einer Vorspannung zwischen erstem und zweitem Kammerteil auf, die aus Sicht des zweiten Trägerrahmens hinter dem ersten Trägerrahmen abgestützt ist und entlang der Schließachse S wirkt.
Auf diese Weise kann die gewünschte Vorspannung auf einfache Art und Weise mittels der ohnehin benötigten Spannvorrichtung aufgebracht werden. Die Ein stellung der Vorspannung kann in der Schließstellung erfolgen. Das Aufbringen der Vorspannung stellt sich unmittelbar ein, wohingegen im Stand der Technik die Formteilmaschine erst in die Schließstellung verbracht werden musste, bevor die Auswirkungen des Einstellvorgangs (Verstellen der Nutmuttern) auf die Vorspannung erkennbar waren. Auch verringert sich insgesamt die Anzahl verstellbarer Elemente. Da bei einem Wechsel des Werkzeugblocks die Spann vorrichtung zudem ohnehin ab- und anmontiert werden muss, ist der Aufwand zum Einstellen der Vorspannung im Vergleich mit herkömmlichen Systemen, bei denen eine Einstellung zwischen Antrieb und beweglichem Trägerrahmen vor genommen werden musste, zusätzlich verringert.
Soll eine sehr hohe Vorspannung aufgebracht werden, so sind die bei dem Einstellvorgang notwendigen Kräfte und/oder Momente ebenfalls hoch. Der Einstellvorgang kann dadurch eine aufwändige und anstrengende Arbeit sein, die dazu noch Teile schnell verschleißt. Alternativ zur Einstellung der Vorspan nung in der Schließstellung kann die Einstellung der Vorspannung auch in einer Zwischenstellung zwischen der Offen- und der Schließstellung erfolgen. Die in der Zwischenstellung eingestellte Vorspannung führt dann dazu, dass in der Schließstellung die gewünschte Vorspannung aufgebracht wird. In der Zwi schenstellung liegt noch nicht die vollständige Vorspannung zwischen den Kammerteilen an, die erst in der Schließstellung erreicht wird. Dadurch wird der Einstellvorgang weniger aufwändig und verursacht weniger Verschleiß. Die Kammerteile berühren sich aber zumindest nach dem Einstellvorgang auch in der gewählten Zwischenstellung In diesem Fall ist nach dem Einstellvorgang noch nicht die für die Schließstellung gewünschte Vorspannung zwischen ers tem und zweitem Kammerteil vorhanden, sondern nur eine geringere Vorspan- nung. Auch in solchen Fällen ist der Einstellvorgang gegenüber einem in der Schließstellung erfolgenden Einstellvorgang weniger aufwändig und weniger verschleißverursachend. Optisch ist eine solche Zwischenstellung beispielswei se anhand der Kniehebeleinheiten der Antriebseinheit erkennbar. In der Schließstellung befinden sich die Kniehebeleinheiten in einem Totpunkt und in der Zwischenstellung außerhalb des Totpunkts.
Wird die Vorspannung in einer Zwischenstellung eingestellt, so kann eine Fein abstimmung erforderlich sein. Bei der Feinabstimmung wird der zweite Träger rahmen aus der Zwischenstellung in die Schließstellung verfahren, um zu ermit- teln, ob in der Schließstellung die gewünschte Vorspannung anliegt. Ob die gewünschte Vorspannung erreicht wurde, kann beispielsweise durch eine Mes sung des Stromes an einem Servomotor der Antriebseinheit während der Bewe gung in die Schließstellung ermittelt werden. Das Drehmoment des Servomotors ist proportional zum Antriebsstrom. Die Messung des Antriebsstroms lässt somit einen unmittelbaren Rückschluss auf das aufgewandte Drehmoment zu. Das für eine gewünschte Vorspannung notwendige Drehmoment lässt sich wiederum im Vorfeld berechnen und dann mit der Messung vergleichen.
Es wird bevorzugt eine Zwischenstellung gewählt, die sich nah an der Schließ- Stellung befindet. Dadurch ist der Verfahrweg zwischen Zwischenstellung und Schließstellung gering und die Feinabstimmung kostet weniger Zeit. Das Ein stellen in einer Zwischenstellung, die nah an der Schließstellung liegt, ist über haupt erst mit der vorliegenden Erfindung möglich, da die Spannvorrichtung aus Sicht des zweiten Trägerrahmens hinter dem ersten Trägerrahmen abgestützt und die Abstützstelle, an welcher die Vorspannung eingestellt wird, somit von einer Position hinter dem ersten Trägerrahmen erreichbar ist.
Das erste Kammerteil ist bevorzugt derart an dem ersten Trägerrahmen ange ordnet, dass es entlang der Schließachse S geführt ist. „Geführt“ bedeutet hier, dass eine translatorische Bewegung in Richtungen außer jener entlang der Schließachse S verhindert wird, gleichzeitig eine Bewegung entlang der Schließachse S jedoch möglich ist. Dabei ist jedoch zu beachten, dass die Bewegung entlang der Schließachse S durch zusätzliche Bauteile einge schränkt, behindert oder begrenzt werden kann. Das erste Kammerteil wird insbesondere von an dem ersten Trägerrahmen angeordneten Führungsschie nen geführt.
Die Spannvorrichtung ist gleichermaßen bevorzugt entlang der Schließachse S geführt. Die Führung ermöglicht eine zielgerichtete, vordefinierte Bewegung der Spannvorrichtung, wodurch beispielsweise ein Verkanten der Spannvorrichtung relativ zu weiteren Bestandteilen der Formteilmaschine vermieden wird. Beson ders bevorzugt läuft die Spannvorrichtung auf Schienen, welche sich parallel zu der Schließachse S erstrecken. Die Schienen nehmen das Gewicht der Spann vorrichtung auf und ermöglichen eine zuverlässige Führung.
Bevorzugt ist eine Bewegung der Spannvorrichtung in einer Richtung R von dem ersten Trägerrahmen weg begrenzt und die Spannvorrichtung und das erste Kammerteil sind in der Schließstellung derart miteinander gekoppelt, dass die Spannvorrichtung eine Bewegung des ersten Kammerteils relativ zu dem ersten Trägerrahmen in der Richtung R begrenzt und dadurch in der Schließ stellung eine Vorspannung zwischen dem ersten und dem zweiten Kammerteil bewirkt. Die Begrenzung der Spannvorrichtung ist im Zuge eines Werkzeug wechsels veränderbar, sodass die Vorspannung in Abhängigkeit von den Maßen des jeweiligen Werkzeugblocks eingestellt werden kann. Das erfindungsgemäße Maschinensystem ermöglicht dadurch eine einfache Einstellung der Vorspannung zwischen den Kammerteilen, indem die Spannvor richtung einerseits entlang der Schließachse S geführt ist, andererseits aber hinsichtlich einer Bewegung von dem ersten Trägerrahmen weg begrenzt ist. Durch eine Anpassung der Begrenzung ist unmittelbar eine Einstellung der Vorspannung möglich, wodurch der Einstellvorgang der Vorspannung verein facht wird. Die Antriebseinheit umfasst bevorzugt mindestens eine Kniehebeleinheit. Be vorzugt sind zwei Kniehebeleinheiten vorgesehen, die insbesondere symmet risch angeordnet sein können. Dies ermöglicht eine gleichmäßige Kraftaufbrin gung beim Bewegen und Zuhalten des zweiten Trägerrahmens. Je nach erfor derlichem Kraftaufwand für die Vorspannung können jedoch auch mehr Kniehe- beleinheiten vorgesehen werden. Jede Kniehebeleinheit ist an einem ersten Ende mit dem ersten Trägerrahmen und mit einem zweiten Ende an dem zwei ten Trägerrahmen verbunden. Die Antriebseinheit weist ferner bevorzugt einen Elektromotor auf, mittels dem die Kniehebeleinheiten derart betätigt werden, dass der bewegbare zweite Trägerrahmen in einem ersten Endzustand der Kniehebeleinheiten die Offenstellung und in einem zweiten Endzustand die Schließstellung einnimmt. In dem ersten Endzustand weisen die Enden den größtmöglichen Abstand, in dem zweiten Endzustand den geringstmöglichen Abstand zueinander auf. Ein wesentlicher Vorteil von Antriebseinheiten mit Kniehebeleinheiten besteht wie oben erwähnt in einem gegenüber Systemen mit Hubzylindern in einem reduzierten Energieverbrauch. Kniehebeleinheiten bewirken außerdem, dass der Schließvorgang einerseits schnell von statten geht, andererseits für das Zuhalten eine große Kraft zur Verfügung steht. Ferner ist die Ansteuerung von Antriebseinheiten mit Kniehebeleinheit einfacher, da es zwei definierte, absolute Endzustände gibt, die sich mittels eines Drehwinkelgebers erfassen lassen.
Zur Abstützung der Spannvorrichtung weist die Formteilmaschine bevorzugt erste Gewindestangen auf, die an dem feststehenden ersten Trägerrahmen angeordnet sind. Die ersten Gewindestangen sind bevorzugt auf einer von dem beweglichen zweiten Trägerrahmen abgewandten Seite des ersten Trägerrah mens angeordnet und erstrecken sich entlang der Schließachse S. Die Spann vorrichtung weist bevorzugt Bohrungen für die ersten Gewindestangen auf. Beim Ausrüsten des Maschinensystems wird die Spannvorrichtung derart in Richtung des ersten Trägerrahmens bewegt, dass die Bohrungen über die ers ten Gewindestangen geschoben werden.
Die Verwendung der ersten Gewindestangen bietet eine einfache Möglichkeit für die Begrenzung der Bewegung der Spannvorrichtung von dem ersten Träger rahmen weg (Bewegung in Richtung R). Bevorzugt ist nämlich vorgesehen, dass zur Begrenzung der Bewegung der Spannvorrichtung in der Richtung R auf jeder ersten Gewindestange von dem ersten Trägerrahmen ausgehend eine Begrenzungseinrichtung mit zumindest einer Mutter hinter der Spannvorrichtung angeordnet ist.
Die Spannvorrichtung stützt sich auf der Begrenzungseinrichtung ab, wenn der zweite Trägerrahmen in die Schließstellung bewegt wird. Die Begrenzungsein richtungen wiederum sind über die ersten Gewindestange mit dem ersten Trä gerrahmen verbunden, wodurch die Abstützkraft in den ersten Trägerrahmen geleitet wird. Der weitere Kraftfluss erfolgt über die Antriebseinrichtung zum zweiten Trägerrahmen. Ausgehend von der Spannvorrichtung, aber in entge gengesetzter „Richtung“, erfolgt der Kraftfluss über das erste Kammerteil zu dem zweiten Kammerteil und von dort ebenfalls zu dem zweiten Trägerrahmen. Auf diese Weise wird im Betrieb des Maschinensystems immer dann eine Vor- Spannung zwischen den Kammerteilen bewirkt, wenn sich der zweite Träger rahmens in der Schließstellung befindet.
Die Begrenzungseinrichtung weist bevorzugt eine Mutter sowie eine Kontermut ter auf. Durch ein Verdrehen der Mutter wird der Weg für die Spannvorrichtung entlang der ersten Gewindestangen eingestellt. Die Kontermutter fixiert die Position der Mutter. Alternativ können anstelle einer Mutter und einer Konter mutter beispielsweise auch eine selbstsichernde Mutter oder ähnlich wirkende Verbindungselemente als Begrenzungseinrichtung verwendet werden.
Das Einstellen der Vorspannung erfolgt bevorzugt durch Anziehen der Muttern mit einem vordefinierten Drehmoment. Dieses Anziehen ist auch für Anwender ohne eine spezielle Schulung möglich. Zudem ist ein derartiges Einstellen der Vorspannung wenig fehleranfällig, insbesondere da eine Vielzahl von ersten Gewindestangen mit Muttern vorgesehen ist, die jeweils mit dem entsprechen den Drehmoment festgezogen werden können. Dies verringert in der Summe der Momente den statistischen Fehler. Die Erfindung schafft auf diese Weise eine besonders einfache Möglichkeit, das Maschinensystem an verschiedene Werkzeugblöcke anzupassen. Die Höhe des Drehmoments hängt davon ab, ob das Einstellen der Vorspannung in der Schließstellung oder in einer Zwischen stellung erfolgt. Bei demselben Maschinensystem muss das Drehmoment beim Einstellen in der Schließstellung höher sein, um am Ende die gleiche Vorspan nung zu erreichen. Bei einem Öffnungshub von beispielsweise 1 mm beträgt das Dreh- oder Anzugsmoment pro Mutter bei einer Mehrzahl von 16 Muttern und Gewindestangen nur noch 100 Nm gegenüber einem Anzugsmoment von typischerweise > 200 Nm im Totpunkt des Kniehebelantriebs bzw. in der Schließstellung. Bevorzugt ist das Dreh- bzw. Anzugsmoment so um wenigsten 50% und besonders bevorzugt um wenigstens 60% gegenüber dem Dreh- /Anzugsmoment in der Schließstellung reduziert, so dass der Einstellvorgang besonders verschleißarm und besonders kräfteschonend vonstattengeht. Be- sonders bevorzugt wird die Zwischenstellung bzw. der damit verbundene Öff nungshub gegenüber der Schließstellung derart gewählt, dass das in der Zwi schenstellung notwendige Anzugsmoment 100 Nm ± 50 Nm, insbesondere 100 Nm ± 20 Nm beträgt. Für ein Anzugsmoment von etwa 100 Nm ist nur ein mäßiger Kraftaufwand erforderlich. Ein zu geringes Anzugsmoment hingegen verringert die Kausalität zwischen dem Anzugsmoment und der dadurch einge stellten Vorspannung in der Schließstellung. Der Öffnungshub zwischen Schließstellung und Zwischenstellung beträgt bevorzugt maximal 3 mm und besonders bevorzugt maximal 1,5 mm.
Durch ihre Rahmenform weisen der erste und der zweite Trägerrahmen jeweils einen zentralen Durchbruch auf. Die ersten Gewindestangen sind bevorzugt um den Durchbruch des ersten Trägerrahmens herum, insbesondere gleichmäßig verteilt, angeordnet. Auf diese Weise kann eine gleichmäßige Vorspannung zwischen den Kammerteilen erzielt werden.
Bei anderen Ausführungsformen kann die Spannvorrichtung auch durch andere Bauteile hinsichtlich einer Bewegung in Richtung R begrenzt werden. Ist die Spannvorrichtung wie oben beschrieben auf entlang der Schließachse S verlau- fenden Schienen bewegbar, so kann zur Begrenzung der Bewegung der Spannvorrichtung beispielsweise ein Klemmelement für jede Schiene vorgese hen sein. Die Klemmelemente werden an den Schienen festgeklemmt und be grenzen auf diese Weise die Bewegung der Spannvorrichtung. Die Begrenzung der Bewegung kann beispielsweise auch mittels Pratzen erfol gen, welche die Spannvorrichtung ausgehend von dem ersten Trägerrahmen umgreifen. Die Pratzen können auch auf den ersten Gewindestangen angeord net sein, die wiederum mittels Muttern und optional Kontermuttern hinsichtlich einer Bewegung in der Richtung R begrenzt werden, wodurch die Bewegung der Spannvorrichtung in gleicher Weise begrenzt wird. In letzterem Fall werden keine Bohrungen in der Spannvorrichtung benötigt.
Die Kammerteile und die Formwerkzeughälften bilden gemeinsam mit zwei Abschlussplatten für die Kammerteile, einer ersten Abschlussplatte für das erste Kammerteil und einer zweiten Abschlussplatte für das zweite Kammerteil, einen Werkzeugblock. Die Kammerteile werden in der Schließstellung endseitig von den Abschlussplatten derart verschlossen, dass die Kammerteile und die Ab schlussplatten gemeinsam eine Prozesskammer für das Formwerkzeug definie ren. Das Formwerkzeug ist zumindest in der Schließstellung in der Prozess kammer angeordnet. Das Formwerkzeug weist wie beschrieben eine erste Formwerkzeughälfte und eine zweite Formwerkzeughälfte auf. Die Formwerk zeughälften sind bei bestimmungsgemäßem Gebrauch in der Prozesskammer angeordnet, wenn sich der zweite Trägerrahmen in der Schließstellung befindet.
Die Spannvorrichtung ist bevorzugt ein Spannrahmen, der insbesondere ein L- förmiges Rahmenprofil aufweist. Der Spannrahmen weist durch seine Rahmen form einen zentralen Durchbruch auf, durch den beispielsweise Schlauchleitun gen für Wasserdampf und/oder Granulat sowie Steuerleitungen verlaufen kön nen. Die Bohrungen für die ersten Gewindestangen sind bevorzugt in einem ersten, senkrecht zur Schließachse S verlaufenden Abschnitt des L-förmigen Rahmenprofils angeordnet, während die erste Abschlussplatte an einem zwei ten, parallel zu der Schließachse S verlaufenden Abschnitt des L-förmigen Rahmenprofils stirnseitig angeordnet ist. Auf diese Weise lässt sich eine effizi ente Kraftübertragung von der Begrenzung durch die Mutter und optional die Kontermutter erzielen.
Die erste Formwerkzeughälfte ist bevorzugt auf der ersten Abschlussplatte, welche dem ersten Kammerteil zugeordnet ist, fixiert. Die zweite Formwerk zeughälfte ist analog bevorzugt auf der zweiten Abschlussplatte, welche dem zweiten Kammerteil zugeordnet ist, fixiert. In der Schließstellung bilden die Formwerkzeughälften ein geschlossenes Formwerkzeug. Dabei ist zu beachten, dass die Formwerkzeughälften in der Schließstellung einen sehr kleinen Spalt zwischen sich bilden können. Für die Funktion des Maschinensystems ist es jedoch wichtiger, dass die Kammerteile aneinander anliegen, damit kein Was serdampf aus der Prozesskammer austreten kann, als dass zwischen den Formwerkzeughälften kein Spalt besteht. Daher wird der kleine Spalt zwischen den Formwerkzeughälften in Kauf genommen. Der kleine Spalt zwischen den Formwerkzeughälften führt aufgrund der Größe des Granulats nicht unmittelbar zu einem „Rand“ an dem hergestellten Formteil. Ein solcher Rand könnte aber dann entstehen, wenn die Formwerkzeughälften weiter als vorgesehen ausei nander gedrückt werden, was wiederum durch die Vorspannung erfindungsge mäß verhindert wird. Alternativ können die Formwerkzeughälften auch derart ausgebildet sein, dass ihre Kavitäten ineinander einlaufen. Auf diese Weise ist trotz unter Wirkung von Prozessdrücken auftretender Verformungen ein Formteil ohne Rand möglich.
Der Werkzeugblock kann in der sogenannten Standardbauweise oder in Mono blockbauweise ausgestaltet sein.
In der Standardbauweise weist der erste Trägerrahmen erste Gewindestangen und zweite Gewindestangen auf. Die zweiten Gewindestangen sind bevorzugt auf einer dem beweglichen zweiten Trägerrahmen zugewandten Seite des ersten Trägerrahmens angeordnet und erstrecken sich entlang der Schließach- se S. Ferner sind die zweiten Gewindestangen bevorzugt um den Durchbruch des ersten Trägerrahmens herum angeordnet. Das erste Kammerteil weist bevorzugt Bohrungen für die zweiten Gewindestangen auf. Ferner ist das erste Kammerteil derart an dem ersten Trägerrahmen geführt, dass es entlang der Schließachse S relativ zu dem ersten Trägerrahmen bewegbar ist. . Das erste Kammerteil ist dabei derart an dem ersten Trägerrahmen angeordnet, dass die zweiten Gewindestangen durch die Bohrungen ragen.
Die ersten Gewindestangen sind wie oben beschrieben auf einer dem bewegli chen zweiten Trägerrahmen abgewandten Seite des ersten Trägerrahmens angeordnet und erstrecken sich ebenfalls entlang der Schließachse S. Ferner sind die ersten Gewindestangen bevorzugt ebenfalls um den Durchbruch des ersten Trägerrahmens herum angeordnet
Die erste Abschlussplatte ist in der Standardbauweise nicht unmittelbar an dem ersten Kammerteil fixiert. Sie wird vielmehr beim Ausrüsten des Maschinensys tems gemeinsam mit dem darauf angeordneten Formwerkzeug derart an der Spannvorrichtung angeordnet, dass sich das Formwerkzeug von der ersten Abschlussplatte aus in Richtung der Prozesskammer erstreckt. Dabei ist bevor zugt nur eine erste Formwerkzeughälfte unmittelbar mit der ersten Abschluss platte verbunden. Die zweite Formwerkzeughälfte ist mit der ersten Formwerk zeughälfte verblockt.
Darüber hinaus gibt es auch Formwerkzeuge für die Standardbauweise, bei denen die erste Abschlussplatte, die erste Formwerkzeughälfte und die zweite Formwerkzeughälfte getrennt voneinander montiert werden. Die einzelnen Bau teile werden dabei in der Offenstellung der Formteilmaschine an den Träger rahmen angebracht. Zum Ausrüsten des Maschinensystems wird der zweiten Trägerrahmen nach der Montage der Bauteile in die Schließstellung oder in die Zwischenstellung bewegt, woraufhin die Vorspannung in der beschriebenen Art und Weise aufgebracht werden kann.
Die erste Abschlussplatte kann dann mittels der Spannvorrichtung entlang ihrer Führung bzw. jener der Spannvorrichtung auf das erste Kammerteil zu bewegt werden, wobei die Spannvorrichtung hierzu auf den ersten Trägerrahmen zu bewegt wird, bis die erste Abschlussplatte an dem ersten Kammerteil anliegt. Die erste Abschlussplatte und das erste Kammerteil werden auch in dieser Stellung nicht aneinander fixiert, sondern liegen bevorzugt in jeder Stellung nur aneinander an. Bevorzugt ist in einem Kontaktbereich auf der ersten Abschluss platte und/oder auf dem ersten Kammerteil zumindest ein Dichtelement ange ordnet, mittels dem der Kontaktbereich zwischen erster Anschlussplatte und erstem Kammerteil abgedichtet wird, sodass kein Wasserdampf über den Kon taktbereich austreten kann. Das Dichtelement ist bevorzugt um den Durchbruch umlaufend ausgebildet.
Da das erste Kammerteil genau wie die Spannvorrichtung entlang der Schließ achse S geführt ist, wird durch eine weitere Bewegung der Spannvorrichtung in Richtung des zweiten Trägerrahmens das erste Kammerteil mitbewegt bis die Kammerteile aneinander anliegen. Die Spannvorrichtung weist in dieser Position entlang der Schließachse S einen Abstand A > 0 zu dem ersten Trägerrahmen auf, liegt also nicht an dem ersten Trägerrahmen an. Das erste Kammerteil weist entlang der Schließachse S einen Abstand B > 0 zu dem ersten Träger rahmen auf, liegt also ebenfalls nicht an dem ersten Trägerrahmen an.
Eine zweite Abschlussplatte kann während des Ausrüstens an der zweiten Formwerkzeughälfte befestigt sein. Sie wird dann zum Ausrüsten des Maschi nensystems mit dem Formwerkzeug in die Prozesskammer bewegt und an schließend an dem zweiten Kammerteil und/oder dem zweiten Trägerrahmen befestigt. Flierzu wird der zweite Trägerrahmen zuvor in die Schließstellung bewegt.
Die Verblockung der Formwerkzeughälften wird sodann gelöst. Durch weiteres Aufbringen einer Kraft entgegen der Richtung R wird eine Vorspannung zwi schen den Kammerteilen bewirkt und zugleich das Kammergehäuse vollständig abgedichtet. Anschließend oder im Falle von Gewindestangen und Muttern gleichzeitig wird eine Bewegung der Spannvorrichtung und damit des ersten Kammerteils in der Richtung R, also von dem ersten Trägerrahmen weg, be grenzt. Auf diese Weise wird die Vorspannung immer dann bewirkt, wenn sich der zweite Trägerrahmen in der Schließstellung befindet. Ein mehrfaches Öffnen und Schließen der Formteilmaschine durch Bewegen des zweiten Trägerrah mens ist zum Einstellen der Vorspannung nicht erforderlich. Die Vorspannung verhindert, dass sich die Kammerteile und die Formwerkzeughälften auseinan der bewegen, wenn das Granulat expandiert oder Mediendrücke (Wasserdampf und/oder Druckluft) in der Dampfkammer entsprechende Kräfte bewirken. Soll die Vorspannung in der Zwischenstellung eingestellt werden, so werden das Maschinensystem und insbesondere die Kniehebeleinheiten nach dem Lösen der Verblockung der Formwerkzeughälften in die Zwischenstellung verbracht. Erst dann wird die Vorspannung eingestellt. Wird anschließend wieder die Schließstellung angefahren, so stellt sich die gewünschte Vorspannung automa tisch ein.
Das erste Kammerteil ist hinsichtlich einer Bewegung von dem zweiten Kam merteil weg über die Spannvorrichtung begrenzt. In die entgegengesetzte Rich tung kann das erste Kammerteil ebenfalls hinsichtlich einer Bewegung begrenzt werden. Vorteilhafterweise sind hierzu zweite Gewindestangen auf einer dem zweiten Trägerrahmen zugewandten Seite des ersten Trägerrahmens angeord net, wobei sich die zweiten Gewindestangen entlang der Schließachse S erstre cken und wobei die Endposition des ersten Kammerteils von dem ersten Träger rahmen weg durch die zweiten Gewindestangen sowie darauf angeordneten Muttern definiert wird (Arretierung). Durch die Begrenzung wird das erste Kam merteil gegen ein Herunterfallen in der Offenstellung von den zweiten Gewin destangen gesichert.
Der Verbund aus Spannvorrichtung und erstem Kammerteil wird somit einerseits von der Begrenzung der Spannvorrichtung und andererseits durch die Begren- zung des ersten Kammerteils an einer Bewegung entlang der Schließachse S gehindert.
Bei der Monoblockbauweise sind die erste Abschlussplatte, das erste Kammer teil, das zweite Kammerteil sowie die zweite Abschlussplatte miteinander ver bunden angeordnet. Die Kammerteile sind an ihren jeweiligen Abschlussplatten fixiert, beispielsweise mittels Schrauben, (Gewinde-)Stangen, Muttern und/oder Spannpratzen, und zudem miteinander lösbar verbunden (verblockt). Die Ver blockung wird ebenfalls bevorzugt mittels Schrauben, (Gewinde-)Stangen, Muttern und/oder Spannpratzen bewirkt. In der gebildeten Prozesskammer sind die Formwerkzeughälften angeordnet. Dieser gesamte Verbund, der als Mono block bezeichnet wird, wird beim Ausrüsten des Maschinensystems an der Spannvorrichtung fixiert. Hierzu kann die erste Abschlussplatte beispielsweise an die Spannvorrichtung geschraubt werden.
Das erste Kammerteil ist somit bei der Monoblockbauweise aufgrund der Ver bindung mit der Spannvorrichtung mittelbar derart an dem ersten Trägerrahmen angeordnet, dass es entlang der Schließachse S geführt ist.
Die Spannvorrichtung ist auch bei der Monoblockbauweise erneut bevorzugt ein Spannrahmen mit einem Durchbruch. Die Begrenzung der Bewegung des Spannrahmens erfolgt bevorzugt auch hier durch die an dem ersten Trägerrah men angeordneten, sich entlang der Schließachse S erstreckenden ersten Gewindestangen sowie Muttern, optional mit Kontermutter, oder selbstsichernde Muttern oder gleichwirkende Verbindungselemente. Der Spannrahmen wird entlang der Schließachse S abermals bevorzugt auf Schienen geführt.
Zur Ausrüstung des Maschinensystems mit einem Werkzeugblock der Mono blockbauweise wird der zweite Trägerrahmen in die Schließstellung bewegt. Anschließend werden die Spannvorrichtung und der Werkzeugblock durch den Durchbruch des ersten Trägerrahmens in Richtung des zweiten Trägerrahmens bewegt, bis die zweite Abschlussplatte an dem zweiten Trägerrahmen anliegt. Die zweite Abschlussplatte wird sodann an dem zweiten Trägerrahmen fixiert und die Verbindung der Kammerteile gelöst. Anschließend wird eine zusätzliche Kraft in Richtung der genannten Bewegung auf die Spannvorrichtung ausgeübt, sodass eine Vorspannung zwischen dem ersten und dem zweiten Kammerteil bewirkt wird. Die Bewegung der Spannvorrichtung in die entgegengesetzte Richtung R wird sodann begrenzt, sodass die Vorspannung automatisch immer dann bewirkt wird, wenn sich der zweite Trägerrahmen in der Schließstellung befindet. Im Falle von Gewindestangen und Muttern erfolgen auch hier das Aufbringen der Vorspannung und die Begrenzung der Bewegung gleichzeitig durch Anziehen der Muttern bis zu einem vorab definierten Drehmoment. Ein mehrfaches Öffnen und Schließen der Formteilmaschine durch Bewegen des zweiten Trägerrahmens ist zum Einstellen der Vorspannung erneut nicht erfor- derlich. Soll die Vorspannung in der Zwischenstellung eingestellt werden, so werden das Maschinensystem und insbesondere die Kniehebeleinheiten nach dem Lösen der Verblockung der Kammerteile in die Zwischenstellung verbracht. Erst dann wird die Vorspannung eingestellt. Wird anschließend wieder die Schließstellung angefahren, so stellt sich die gewünschte Vorspannung automa- tisch ein.
Anschließend ist das Maschinensystem mit dem Monoblock betriebsbereit und der zweite Trägerrahmen kann in die Offenstellung bewegt werden, wodurch die Prozesskammer und das Formwerkzeug geöffnet werden. In dieser Stellung ist der Verbund aus Spannvorrichtung, erster Abschlussplatte und erstem Kammer teil in Richtung des zweiten Trägerrahmens entlang der Führung der Spannvor richtung bewegbar. Die Bewegung kann ebenfalls unterbunden werden, im Falle von ersten Gewindestangen beispielsweise erneut mittels Muttern, die zwischen Spannvorrichtung und erstem Trägerrahmen auf den ersten Gewindestangen angeordnet sind und eine Bewegung der Spannvorrichtung entgegen der Rich tung R begrenzen.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch ein Verfahren zum Ausrüsten eines Maschinensystems gelöst.
Das Verfahren zum Ausrüsten eines Maschinensystems mit einer zwei Träger rahmen aufweisenden Formteilmaschine, wobei ein erster Trägerrahmen der zwei Trägerrahmen feststehend und ein zweiter Trägerrahmen der zwei Träger rahmen relativ zu dem ersten Trägerrahmen mittels einer Antriebseinheit ent lang einer Schließachse S in eine Offenstellung und in eine Schließstellung bewegbar ist, und mit einem zwei Kammerteile aufweisenden Kammergehäuse zur Aufnahme eines Formwerkzeugs, weist die folgenden Schritte auf:
- Anordnen eines ersten Kammerteils der zwei Kammerteile an dem ersten Trägerrahmen,
- Anordnen eines zweiten Kammerteils der zwei Kammerteile an dem zweiten Trägerrahmen, wobei die Kammerteile derart an den Trägerrahmen angeordnet sind, dass sie in der Schließstellung aneinander liegen, und
- Aufbringen einer Vorspannung zwischen erstem und zweitem Kammerteil in der Schließstellung mittels einer aus Sicht des zweiten Trägerrahmens hinter dem ersten Trägerrahmen abgestützten und entlang der Schließachse S wir kenden Spannvorrichtung.
Die Einstellung der Vorspannung erfolgt bevorzugt in der Schließstellung oder in einer Zwischenstellung zwischen der Offen- und der Schließstellung. Das Ein- stellen in Schließstellung hat den Vorteil, dass sich die Vorspannung unmittelbar einstellt ohne dass die Formteilmaschine wiederholt geöffnet und geschlossen werden muss. Das Einstellen in einer Zwischenstellung ist gegenüber dem Einstellen in Schließstellung verschleißärmer und weniger aufwändig, erfordert aber in manchen Fällen eine Feinabstimmung.
Das erste Kammerteil wird bevorzugt derart an dem ersten Trägerrahmen ange ordnet, dass es entlang der Schließachse S geführt ist.
Die Spannvorrichtung ist bevorzugt entlang der Schließachse S geführt.
Bei vorteilhaften Weiterbildungen wird eine Bewegung der Spannvorrichtung in einer Richtung R von dem ersten Trägerrahmen weg begrenzt und die Spann vorrichtung und das erste Kammerteil werden derart miteinander gekoppelt, dass die Spannvorrichtung eine Bewegung des ersten Kammerteils relativ zu dem ersten Trägerrahmen in der Richtung R begrenzt und dadurch in der Schließstellung eine Vorspannung zwischen dem ersten und dem zweiten Kammerteil bewirkt.
Das Koppeln der Spannvorrichtung und des ersten Kammerteils kann dadurch realisiert werden, dass die Spannvorrichtung und das erste Kammerteil bloß aneinander anliegen. Alternativ können die Spannvorrichtung und das erste Kammerteil auch aneinander fixiert werden.
Die oben im Zusammenhang mit dem Maschinensystem beschriebenen Verfah rensschritte stellen jeweils vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens dar.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft dargestellt und erläutert. Es zeigen Figuren 1a bis 1c den Ausrüstvorgang eines Maschinensystem mit einem
Werkzeugblock in Standardbauweise in geschnittenen Sei tenansichten,
Figur 2a das Maschinensystem der Figuren 1a bis 1c in einer ge schnittenen Draufsicht,
Figur 2b das Maschinensystem der Figur 2a in einer Zwischenstel lung,
Figur 3a bis 3c den Ausrüstvorgang eines Maschinensystem mit einem Werkzeugblock in Monoblockbauweise in geschnittenen Seitenansichten.
Das in den Figuren 1a bis 1c dargestellte Maschinensystem weist einen festste henden ersten Trägerrahmen 1 sowie einen entlang einer Schließachse S in eine Offenstellung und in eine Schließstellung bewegbaren zweiten Trägerrah men 3 sowie eine Antriebseinheit (nicht gezeigt) zum Bewegen des zweiten Trägerrahmens 3 auf. Die Trägerrahmen 1, 3 und die Antriebseinheit sind Teile einer Formteilmaschine 4 zum Fierstellen von geschäumten Formteilen.
An dem ersten Trägerrahmen 1 sind erste Gewindestangen 5 angeordnet, die sich parallel zur Schließachse S erstrecken und auf einer dem zweiten Träger rahmen 3 abgewandten Seite 6 des ersten Trägerrahmen 1 angeordnet sind. Von den ersten Gewindestangen 5 ist nur eine sichtbar.
An dem ersten Trägerrahmen 1 sind ferner zweite Gewindestangen 7 angeord net, die sich ebenfalls parallel zur Schließachse S erstrecken, jedoch auf einer dem zweiten Trägerrahmen 3 zugewandten Seite 9 des ersten Trägerrahmens 1 angeordnet sind. Von den zweiten Gewindestangen 7 ist nur eine sichtbar. Die zweiten Gewindestangen erstrecken sich parallel zur Schließachse S. Das erste Kammerteil 11 weist komplementäre Bohrungen (nicht dargestellt) zu den zwei ten Gewindestangen 7 auf. Das erste Kammerteil 11 wird derart geführt, dass es relativ zu dem ersten Trägerrahmen 1 entlang der Schließachse S bewegbar ist, in Richtungen senkrecht hierzu jedoch nicht.
Das Maschinensystem weist ferner einen Spannrahmen 13 auf, welcher auf Schienen (nicht sichtbar) entlang der Schließachse S geführt ist. Der Spann rahmen 13 weist ein L-förmiges Rahmenprofil mit Bohrungen (nicht dargestellt) für die ersten Gewindestangen 5 auf. Die ersten Gewindestangen 5 und die Bohrungen sind zueinander komplementär. Wird der Spannrahmen 13 auf den ersten Trägerrahmen 1 zubewegt, so werden die Bohrungen gewissermaßen auf die ersten Gewindestangen 5 gesteckt, wobei nicht notwendigerweise eine Berührung zwischen Bohrungen und Gewindestangen 5 stattfindet. Auf dem Spannrahmen 13 ist eine erste Abschlussplatte 15 und auf der ersten Ab schlussplatte 15 eine erste Formwerkzeughälfte 17 angeordnet.
Das erste Kammerteil 11 weist auf einer von dem zweiten Trägerrahmen 3 abgewandten Seite 19 eine umlaufende Dichtung (nicht dargestellt) auf. Wird die Baugruppe aus Spannrahmen 13, erster Abschlussplatte 15 und erster Formwerkzeughälfte 17 in das erste Kammerteil 11 entlang der Schließachse S hineinbewegt, so kommt eine dem ersten Kammerteil 11 zugewandte Seite 23 der ersten Abschlussplatte 15 auf der Dichtung zum Liegen, so dass eine Ab dichtung zwischen erster Abschlussplatte 15 und erstem Kammerteil 11 ge schaffen wird.
Das Maschinensystem weist ferner ein ebenfalls rahmenförmiges zweites Kam merteil 25 auf, welches an dem zweiten Trägerrahmen 3 fixiert ist und von einer zweiten Abschlussplatte 26 endseitig abgeschlossen wird. Das zweite Kammer- teil 25 bildet gemeinsam mit dem ersten Kammerteil 11 und den Abschlussplat ten 15, 26 ein Kammergehäuse mit einer von Zuleitungen für Wasserdampf und Granulat abgesehen geschlossenen Prozesskammer 27 (siehe Figur 1c). In der Prozesskammer 27 sind die erste Formwerkzeughälfte 17 und ferner eine an der zweiten Abschlussplatte 26 befestigte zweite Formwerkzeughälfte 29 ange ordnet. Die Formwerkzeughälften 17 und 29 bilden gemeinsam ein Formwerk zeug.
Bei anderen Ausführungsformen kann die zweite Abschlussplatte 26 auch an der zweiten Formwerkzeughälfte 29 befestigt sein und gemeinsam mit dem Formwerkzeug in die Prozesskammer 27 eingebracht werden.
Bei der Ausrüstung des Maschinensystems ist zunächst nur die Formteilma schine 4 mit den zwei Trägerrahmen 1 , 3 in Offenstellung vorhanden. Das zwei te Kammerteil 25 mit der zweiten Abschlussplatte 26 wird dann an dem zweiten Trägerrahmen 3 befestigt. Das erste Kammerteil 11 wird auf die zweiten Gewin destangen 7 und der Verbund aus Spannrahmen 13, erster Abschlussplatte 15 sowie erster Formwerkzeughälfte 17 und zweiter Formwerkzeughälfte 29 über die ersten Gewindestangen 5 geschoben (Figur 1a). Die Formwerkzeughälfte 17, 29 sind miteinander verblockt.
Anschließend wird der zweite Trägerrahmen 3 entlang der Schließachse S in die Schließstellung bewegt (Figur 1b). Das erste Kammerteil 11 kann auch in der Schließstellung weiterhin relativ zu dem ersten Trägerrahmen 1 entlang der Schließachse S bewegt werden. Der Spannrahmen 13 wird dann in Richtung des zweiten Trägerrahmens 3 bewegt, bis die Seite 23 auf der Seite 19 liegt. Dabei greifen die ersten Gewindestangen 5 in die Bohrungen des Spannrah mens 13 ein. Falls das erste Kammerteil 11 noch nicht an dem zweiten Kam merteil 25 anliegt (siehe Figur 1b), kann der Verbund weiter bewegt werden, wodurch das erste Kammerteil 11 in Richtung des zweiten Kammerteils 25 geschoben wird, bis es an diesem anliegt (Figur 1c). Dadurch werden die Formwerkzeughälften 17, 29 in die Prozesskammer 27 eingebracht. Der Spann rahmen 13 steht auch in dieser Position nicht mit dem ersten Trägerrahmen 1 in direktem Kontakt, sondern weist einen Abstand A zu dem ersten Trägerrahmen 1 auf. Die zweite Formwerkzeughälfte 29 kann dann an der zweiten Anschluss platte 26 befestigt werden, beispielsweise mittels hier nicht dargestellter Schrauben. Anschließend kann die Verblockung der Formwerkzeughälften 17, 29 gelöst werden.
Zwischen den Formwerkzeughälften 17, 29 ist bei gelöster Verblockung ein Spalt vorhanden, der aus zeichnerischen Gründen übertrieben dargestellt ist. Der Spalt ist vorhanden, da vorrangig sichergestellt sein soll, dass die Kammer teile 11, 25 aneinander anliegen. Bei anderen Ausführungsformen kann zwi schen den Formwerkzeughälften 17, 29 auch kein Spalt vorgesehen sein. Ins besondere können die Kavitäten der Formwerkzeughälften 17, 29 ineinander einlaufen.
Ferner wird beim Ausrüsten des Maschinensystems jeweils eine Mutter 31 auf die ersten Gewindestangen 5 geschraubt (Figur 1c) und bis zu einem vorbe stimmten Drehmoment angezogen, so dass die erste Abschlussplatte 15 gegen das erste Kammerteil 11 und das erste Kammerteil 11 gegen das zweite Kam merteil 25 gedrückt wird, wodurch eine Vorspannung zwischen den Kammertei len 11 , 25 erzeugt wird. Ein mehrfaches Öffnen und Schließen der Formteilma schine 4 durch Bewegen des zweiten Trägerrahmens 3 ist zum Einstellen der Vorspannung somit nicht erforderlich. Durch die Muttern 31 ist eine Bewegung des ersten Kammerteils 11 in einer Richtung R von dem ersten Trägerrahmen 1 weg begrenzt. Der Spannrahmen 13 ist auf diese Weise von den aus Sicht des zweiten Trägerrahmens 3 hinter dem ersten Trägerrahmen 1 liegenden Muttern 31 abgestützt. Auf diese Weise bewirkt der Spannrahmen 13 eine Vorspannung zwischen den Kammerteilen 11 , 25 entlang der Schließachse S. Anschließend werden Muttern 33 auf die zweiten Gewindestangen 7 aufge schraubt, wobei diese nicht fest angezogen werden müssen. Sie sind insbeson dere nicht dazu vorgesehen, der eingestellten Vorspannung entgegenzuwirken, sondern dienen lediglich dazu, das erste Kammerteil 11 in dem dargestellten Abstand B zu dem ersten Trägerrahmen 1 zu fixieren und gegen ein Herunter fallen des ersten Kammerteils 11 von den zweiten Gewindestangen 7 zu si chern, wenn der zweite Trägerrahmen 3 in die Offenstellung bewegt wird.
Die Antriebseinheit des Maschinensystems weist zwei Kniehebeleinheiten 35 auf (siehe Figur 2a), von denen eine dargestellt ist. Jede Kniehebeleinheiten 35 ist an einem ersten Ende mittels einer ersten Lagerstelle 36 mit dem ersten Trägerrahmen 1 und an einem zweiten Ende mittels einer zweiten Lagerstelle 37 mit dem zweiten Trägerrahmen 3 verbunden. Figur 2a zeigt die Schließstel lung des Maschinensystems. Durch die Kniehebeleinheiten 35 ist die jeweilige Position des bewegbaren zweiten Trägerrahmens 3 sowohl in der Offenstellung wie auch in der Schließstellung festgelegt. Die Drehpunkte der Lagerstellen 36, 37 sowie der einer weiteren mittigen Lagerstelle 38 befinden sich sowohl in der Offenstellung wie auch in der Schließstellung auf einer Geraden G.
Die Figur 2b zeigt das Maschinensystem in einer Zwischenstellung mit noch nicht eingestellter Vorspannung. Die Kniehebeleinheiten 35 befinden sich nicht im Totpunkt, die mittige Lagerstelle 38 befindet sich nicht auf der Gerade G. Die gezeigte Zwischenstellung befindet sich nahe an der Schließstellung. Die Kam merteile 11 , 25 liegen auch in dieser Zwischenstellung bereits aneinander an. Die Muttern 33 wurden bereits auf die Gewindestangen 7 geschraubt, weisen aber einen Abstand zu dem Kammerteil 11 auf. Wie oben beschrieben ist, wer den die Muttern 33 auch später nicht fest angezogen, da dies der Vorspannung entgegen wirken würde. In der gezeigten Zwischenstellung wird nun jeweils eine Mutter 31 (in Figur 2b nicht dargestellt) auf die ersten Gewindestangen 5 geschraubt und bis zu einem vorbestimmten Drehmoment angezogen, wodurch sich eine Vorspannung zwi schen den Kammerteilen 11 , 25 einstellt, die geringer ist, als die für die Schließ stellung gewünschte Vorspannung. Werden die Kniehebeleinheiten 35 an schließend in die Schließstellung bewegt, so wird das zweite Kammerteil 25 weiter gegen das erste Kammerteil 11 und das erste Kammerteil 11 gegen die erste Abschlussplatte 15 gedrückt. Die erste Abschlussplatte 15 wird über den Spannrahmen 13 an den Muttern 31 abgestützt (vgl. Figur 2a), wodurch die gewünschte Vorspannung zwischen den Kammerteilen 11, 25 erzeugt wird. Das für das Einstellen der Vorspannung in der Zwischenstellung vorbestimmte Drehmoment ist kleiner als das Drehmoment, welches zum Erreichen der (glei chen) gewünschten Vorspannung nötig wäre, wenn sich das Maschinensystem und die Kniehebeleinheiten 35 beim Einstellen der Vorspannung in der Schließ stellung befinden würden (vgl. Figur 1c). Auf diese Weise ist das Anschrauben der Muttern 31 in der Zwischenstellung weniger anstrengend und verursacht weniger Verschleiß bei den beteiligten Bauteilen und Werkzeugen.
Die anschließend beim Bewegen des zweiten Trägerrahmens 3 in die Schließ stellung, beispielsweise durch Messung des maximalen Antriebsstroms während des Überfahrens des Totpunktes, gemessene Vorspannung wird mit der ge wünschten Vorspannung (Sollwert des Antriebsstroms) verglichen. Weicht sie ab, so werden die Kniehebeleinheiten 35 und der zweiten Trägerrahmen 3 wieder in die Zwischenstellung bewegt und die Muttern 31 in die eine oder an dere Richtung gedreht (Feinabstimmung).
Wird das Maschinensystem nun mittels der Antriebseinheit geöffnet, d.h. der zweite Trägerrahmen 3 in die Offenstellung bewegt, so kann sich der Verbund aus erster Abschlussplatte 15 und erstem Kammerteil 11 entspannen, sodass keine oder nur noch eine geringe Vorspannung zwischen diesen Bauteilen besteht. Wird das Maschinensystem erneut geschlossen, d. h. der zweite Trä gerrahmen 3 in die Schließstellung gebracht, so wird die zuvor eingestellte Vorspannung aufgrund der festgelegten Endpositionen der Kniehebeleinheiten 35 wieder erreicht. Da die Position der Muttern 31 beim Einbau des Werkzeug blocks, das Drehmoment, mit dem die Muttern 31 angezogen werden, und die Zwischenstellung in Abhängigkeit von dem Werkzeugblock, insbesondere von dessen Geometrie, wählbar sind, kann das Maschinensystem bzw. dessen Formteilmaschine 4 auf einfache Weise an verschiedene Werkzeugblöcke an gepasst werden.
Das in den Figuren 3a bis 3c dargestellte Maschinensystem weist erneut eine Formteilmaschine 4 mit einem ersten Trägerrahmen 1 und einen entlang einer Schließachse S in eine Offenstellung und eine Schließstellung beweglichen zweiten Trägerrahmen 3 auf. An dem ersten Trägerrahmen 1 sind auf einer von dem zweiten Trägerrahmen 3 abgewandten Seite 6 erste Gewindestangen 5 angeordnet, die sich parallel zur Schließachse S erstrecken. Das Maschinensys tem umfasst auch eine nicht dargestellte Antriebseinheit mit mehreren Kniehe beleinheiten.
Das Maschinensystem umfasst ferner einen Monoblock. Der Monoblock umfasst zwei Kammerteile 11, 25 mit jeweils einer zugeordneten Abschlussplatte 15, 26. Die Kammerteile 11, 25 definieren gemeinsam mit den Abschlussplatten 15, 26 eine Prozesskammer 27 (Figur 3c). In der Prozesskammer 27 sind zwei Form werkzeughälften 17, 29 eines Formwerkzeugs angeordnet, die jeweils auf einer der Abschlussplatten 15, 26 befestigt sind. Im verblockten Zustand sind die Kammerteile 11, 25 mittels Spannpratzen 51 miteinander befestigt.
Beim Ausrüsten des Maschinensystems mit dem Monoblock wird der Monoblock zunächst an dem Spannrahmen 13 angeordnet und fixiert (gekoppelt). Zur Befestigung des Monoblocks wird die erste Abschlussplatte 15 an dem Spann- rahmen 13 befestigt, beispielsweise mittels Schrauben. Anschließend wird der Spannrahmen 13 zusammen mit dem Werkzeugblock auf den ersten Träger rahmen 1 zu bewegt, wobei der Spannrahmen 13 erneut nicht dargestellte Bohrungen aufweist, die zu den ersten Gewindestangen komplementär sind (Figur 3a). Der Spannrahmen 13 ist dabei erneut auf nicht dargestellten Schie nen entlang der Schließachse S geführt.
Der zweite Trägerrahmen 3 wird dann entlang der Schließachse S in die Schließstellung bewegt (Figur 3b). Anschließend wird der Spannrahmen 13 zusammen mit dem Werkzeugblock entlang der Schließachse S in Richtung des zweiten Trägerrahmens 3 bewegt, bis die zweite Abschlussplatte 26 an dem zweiten Trägerrahmen 3 anliegt. Die zweite Abschlussplatte 26 wird dann an dem Trägerrahmen 3 befestigt, beispielsweise mittels Schrauben. Die Spann pratzen 51 werden gelöst, wodurch die Kammerteile 11, 25 nicht mehr mitei nander verblockt sind.
Nun werden erneut Muttern 31 auf die ersten Gewindestangen 5 aufgedreht und das Kammerteil 11 wird gemeinsam mit dem Spannrahmen 13 durch die Mut tern 31 in Richtung des Kammerteils 25 und des zweiten Trägerrahmens 3 vorgespannt. Dies geschieht so lange bis die gewünschte Vorspannung bzw. bis das vorgegebene Drehmoment beim Andrehen der Muttern erreicht ist. Ein mehrfaches Öffnen und Schließen der Formteilmaschine 4 durch Bewegen des zweiten Trägerrahmens 3 ist zum Einstellen der Vorspannung somit nicht erfor derlich. Auf diese Weise wird die Bewegung des Spannrahmens 13 in einer Richtung R von dem ersten Trägerrahmen 1 weg begrenzt. Der Spannrahmen 13 ist auf diese Weise von den aus Sicht des zweiten Trägerrahmens 3 hinter dem ersten Trägerrahmen 1 liegenden Muttern 31 abgestützt. Auf diese Weise bewirkt der Spannrahmen 13 eine Vorspannung zwischen den Kammerteilen 11 , 25 entlang der Schließachse S. Der Spannrahmen 13 weist erneut in der Schließstellung einen Abstand A zu dem ersten Trägerrahmen 1 auf. Der zweite Trägerrahmen 3 kann nun mittels der Kniehebeleinheiten in die Offenstellung bewegt werden (Figur 3c), wodurch sowohl die Prozesskammer 27 als auch das Formwerkzeug geöffnet werden. Aufgrund des Abstands A ist der Verbund aus Spannrahmen 13, erstem Kammerteil 11 , erster Abschlussplat te 15 und erster Formwerkzeughälfte 17 in der Offenstellung entlang der Schließachse S verschiebbar und wird sich aufgrund der Vorspannung ein wenig entgegen der Richtung R bewegen. Wird der zweite Trägerrahmen 3 erneut in die Schließstellung bewegt, so wird der Verbund in die Richtung R bewegt, bis er von den Muttern 31 in seiner Bewegung begrenzt wird, wodurch erneut die gewünschte Vorspannung aufgebracht wird. Es wird erneut die ge wünschte Vorspannung erreicht, da der zweite Trägerrahmen 3 aufgrund der Kniehebeleinheiten wie oben beschrieben eine vorbestimmte Endposition ein nimmt und die Spannvorrichtung 13 an den Muttern 31 abgestützt ist.
Bezugszeichenliste
1 erster Trägerrahmen
3 zweiter Trägerrahmen
4 Formteilmaschine
5 erste Gewindestange
6 Seite
7 zweite Gewindestange
9 Seite
11 erstes Kammerteil
13 Spannrahmen
15 erste Abschlussplatte
17 erste Formwerkzeughälfte
19 Seite
23 Seite
25 zweites Kammerteil
26 zweite Abschlussplatte
27 Prozesskammer
29 zweite Formwerkzeughälfte
31 Mutter
33 Mutter
35 Kniehebeleinheit
36 erste Lagerstelle
37 zweite Lagerstelle
38 mittige Lagerstelle
51 Spannpratze
A Abstand B Abstand
G Gerade
R Richtung
S Schließachse

Claims

Patentansprüche
1. Maschinensystem mit einer zwei Trägerrahmen (1 , 3) aufweisenden Form teilmaschine (4), mit einem zwei Kammerteile (11, 25) aufweisenden Kammergehäuse zur Aufnahme eines Formwerkzeugs, wobei ein erster Trägerrahmen (1) der zwei Trägerrahmen feststehend und ein zweiter Trägerrahmen (3) der zwei Trägerrahmen relativ zu dem ersten Trägerrahmen (1) entlang einer Schließachse (S) in eine Offenstellung und in eine Schließstellung bewegbar ist, wobei die Formteilmaschine (4) eine Antriebseinheit zum Bewegen des zweiten Trägerrahmens (3) in die Offenstellung und in die Schließstellung aufweist, wobei das erste Kammerteil (11) an dem ersten Trägerrahmen (1) ange ordnet ist, wobei das zweite Kammerteil (25) an dem zweiten Trägerrahmen (3) an geordnet ist, wobei die Kammerteile (11 , 25) derart an den Trägerrahmen (1, 3) ange ordnet sind, dass sie in der Schließstellung aneinander liegen, wobei das Maschinensystem ferner eine Spannvorrichtung zum Aufbringen einer Vorspannung zwischen erstem und zweitem Kammerteil (11, 25) aufweist, die aus Sicht des zweiten Trägerrahmens (3) hinter dem ersten Trägerrahmen (1) abgestützt ist und entlang der Schließachse (S) wirkt.
2. Maschinensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kammerteil (11) derart an dem ersten Trägerrahmen (1) angeordnet ist, dass es entlang der Schließachse (S) geführt ist.
3. Maschinensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegung der Spannvorrichtung in einer Richtung (R) von dem ersten Trägerrahmen (1) weg begrenzt ist und dass die Spannvorrichtung und das erste Kammerteil (11 ) in der Schließ stellung derart miteinander gekoppelt sind, dass die Spannvorrichtung eine Bewegung des ersten Kammerteils (11) relativ zu dem ersten Trägerrah men (1) in der Richtung (R) begrenzt und dadurch in der Schließstellung eine Vorspannung zwischen dem ersten und dem zweiten Kammerteil (11, 25) bewirkt.
4. Maschinensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit mindestens eine Knie hebeleinheit (35) umfasst.
5. Maschinensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung entlang der Schließachse (S) geführt ist.
6. Maschinensystem nach Anspruch einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formteilmaschine (4) zur Abstützung der Spannvorrichtung erste Gewindestangen (5) aufweist, die auf einer von dem beweglichen zweiten Trägerrahmen (3) abgewandten Seite (6) des ersten Trägerrahmens (1) angeordnet sind und sich entlang der Schließ achse (S) erstrecken.
7. Maschinensystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Begrenzung der Bewegung der Spannvorrichtung in der Richtung (R) auf jeder ersten Gewindestange (5) von dem ersten Trägerrahmen (1) ausgehend eine Begrenzungseinrich tung mit zumindest einer Mutter (31 ) hinter der Spannvorrichtung angeord net ist.
8. Maschinensystem nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Gewindestangen (5) um einen Durchbruch des ersten Trägerrahmens (1) herum angeordnet sind.
9. Maschinensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammerteile (11, 25) und die Form werkzeughälften (17, 29) gemeinsam mit zwei Abschlussplatten (15, 26) für die Kammerteile (11 , 25) einen Werkzeugblock bilden.
10. Maschinensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung ein Spannrahmen (13) ist.
11. Maschinensystem nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugblock in Standardbauweise oder in Monoblockbauweise ausgestaltet ist.
12. Maschinensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zweite Gewindestangen (7) auf einer dem zweiten Trägerrahmen (3) zugewandten Seite (9) des ersten Trägerrah mens (1) angeordnet sind, wobei sich die zweiten Gewindestangen entlang der Schließachse (S) erstrecken und wobei eine Bewegung des ersten Kammerteils (11) von dem ersten Trägerrahmen (1) weg durch die zweiten Gewindestangen (7) sowie darauf angeordneten Muttern (33) begrenzt wird.
13. Verfahren zum Ausrüsten eines Maschinensystems mit einer zwei Träger rahmen (1 , 3) aufweisenden Formteilmaschine (4), wobei ein erster Träger rahmen (1) der zwei Trägerrahmen feststehend und ein zweiter Träger rahmen (3) der zwei Trägerrahmen relativ zu dem ersten Trägerrahmen (1) mittels einer Antriebseinheit entlang einer Schließachse (S) in eine Offen stellung und in eine Schließstellung bewegbar ist, und mit einem zwei Kammerteile (11, 25) aufweisenden Kammergehäuse zur Aufnahme eines Formwerkzeugs, aufweisend die folgenden Schritte:
Anordnen eines ersten Kammerteils (11) der zwei Kammerteile an dem ersten Trägerrahmen (1),
Anordnen eines zweiten Kammerteils (25) der zwei Kammerteile an dem zweiten Trägerrahmen (3), wobei die Kammerteile (11, 25) derart an den Trägerrahmen (1 , 3) ange ordnet sind, dass sie in der Schließstellung aneinander liegen, und
Aufbringen einer Vorspannung zwischen erstem und zweitem Kammerteil (11 , 25) in der Schließstellung mittels einer aus Sicht des zweiten Träger rahmens (3) hinter dem ersten Trägerrahmen (1) abgestützten und entlang der Schließachse (S) wirkenden Spannvorrichtung.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einstellung der Vorspannung in der Schließstellung oder in einer Zwischenstellung zwischen der Offen- und der Schließstellung erfolgt.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kammerteil (11) derart an dem ersten Trägerrahmen (1) angeordnet wird, dass es entlang der Schließach se (S) geführt ist.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegung der Spannvorrichtung in einer Richtung (R) von dem ersten Trägerrahmen (1) weg begrenzt wird und dass die Spannvorrichtung und das erste Kammerteil (11) derart miteinan der gekoppelt werden, dass die Spannvorrichtung eine Bewegung des ers ten Kammerteils (11) relativ zu dem ersten Trägerrahmen (1) in der Rich tung (R) begrenzt und dadurch in der Schließstellung eine Vorspannung zwischen dem ersten und dem zweiten Kammerteil (11, 25) bewirkt.
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