Die Erfindung bezieht sich auf eine Spritzgießmaschine mit einem Maschinenrahmen, einer ortsfesten und einer bewegbaren Formaufspannplatte und einem von einer

Stirnplatte des Maschinenrahmens getragenen hydrauli¬ schen oder elektromechanischen Schließmechanismus, der einen zur Stirnplatte bewegbaren Schließstempel auf¬ weist, mit dem die bewegbare Formaufspannplatte auf am Maschinenrahmen vorgesehenen Führungsschienen verfahr¬ bar ist, wobei die Stirnplatte, an der die bewegbare Formplatte abgestützt ist, und die ortsfeste Formauf¬ spannplatte ausschließlich über den Maschinenrahmen verbunden sind und die miteinander verriegelten Form- aufspannplatten sich unter dem Einfluß der Schließkraft geringfügig aus einer senkrecht zum Maschinenrahmen verlaufenden Ebene neigen und beim Schließstempel ein Gelenk vorgesehen ist, das einen dem Maschinenrahmen zugeordneten Gelenkteil und einen der bewegbaren Form- aufspannplatte zugeordneten Gelenkteil verbindet.

Eine derartige Spritzgießmaschine ist aus der EP-B1-0 311 133 bekannt. Holmlose Spritzgießmaschinen bieten einen besseren Zugang zum Formwerkzeug, wodurch bei- spielsweise die Umrüstzeiten wesentlich herabgesetzt werden können. Insgesamt zeichnen sie sich durch freie Zugänglichkeit des Werkzeugbereiches, der Einsatzmög¬ lichkeit von sperrigen Werkzeugen, durch bessere Ma¬ schinennutzung und durch die Einsetzmöglichkeit automa- tischer Werkzeugwechsler aus.

Es hat sich gezeigt, daß bei einem sehr starken Schließkraftaufbau die ortsfeste Formaufspannplatte und die Stirnplatte, an der sich der Schließmechanismus ab- stützt, auseinandergedrückt werden. Damit sich die be¬ wegbare Formaufspannplatte der ortsfesten Formaufspann-

platte optimal anpassen kann, muß sie nicht nur eine Kippbewegung, sondern auch eine Bewegung entlang ihrer Vertikalebene durchführen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lagerung für die be¬ wegbare Formaufspannplatte zu schaffen, die es auf ein¬ fache kostengünstige Art dieser ermöglicht, sich opti¬ mal der Bewegung der ortsfesten Formaufspannplatte an¬ zupassen und die somit ein absolut dichtes Formwerkzeug garantiert.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der der bewegbaren Formaufspannplatte zugehörige Ge¬ lenksteil beim Gelenk außer einer Kippbewegung eine ra- diale, vorzugsweise annähernd normal zur Maschinen- längsachse ausgerichete Verschiebebewegung relativ zum Maschinenrahmen durchführt.

Durch die erfindungsgemäße Ausführung wirkt die Schließkraft immer normal auf die Trennebene des Werk¬ zeuges, wodurch die absolute Dichtheit des Werkzeuges während des Einspritzvorganges gewährleistet ist.

Eine derartige holmlose Spritzgießmaschine kann selbst- verständlich sowohl als Horizontalmaschine als auch als Vertikalmaschine ausgeführt sein.

Der erfindungsgemäße Schließmechanismus kann ebenso vorteilhaft bei Spritzgießmaschinen und Formpreßmaschi- nen eingesetzt werden.

Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren der beiliegenden Zeichnungen eingehend beschrieben. Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen handelt es sich um Horizontalma¬ schinen und Spritzgießmaschinen.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Spritzgießmaschine, die Fig. 2 zeigt schematisch und übertrieben in Seitenansicht das Abweichen der Längsachsen des Schließzylinders und der bewegbaren

Formträgerplatte von der Maschinenhauptachse bei hohem Schließkraftaufbau, die Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungs¬ gemäßen Spritzgießmaschine, die Fig. 4 zeigt einen Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 3, die Fig. 5 zeigt die Ansicht 1 der Fig. 3, die Fig. 6 zeigt die Anspruch II der Fig. 3, die Fig. 7 zeigt eine Seitenansicht ei¬ nes weiteren Ausführungsbeispieles einer erfindungsge¬ mäßen Spritzgießmaschine, die Fig. 8 zeigt wiederum stark übertrieben eine Seitenansicht dieser Spritzgie߬ maschine unter hohem Schließdruck, die Fig. 9 zeigt schematisch die Seitenansicht einer holmlosen Spritz¬ gießmaschine, die Fig. 10 zeigt schematisch eine Sei¬ tenansicht der Schließvorrichtung bei offenem Werkzeug, die Fig. 11 zeigt eine Seitenansicht der Schließvor- richtung bei geschlossener Form ohne Aufbau der vollen Schließkraft, die Fig. 12 und 13 zeigen die drehbare Lagerung des Schließzylinders der Kolben-Zylinderein¬ heit in der Zylinderplatte, die Fig. 14 zeigt eine Sei- tenansicht der Schließvorrichtung bei geschlossener

Form bei vollem Schließkraftaufbau, die Fig. 15 zeigt eine Seitenansicht der Schließvorrichtung, bei der die Kolben-Zylindereinheit als Druckkissensystem ausgebil¬ det ist, die Fig. 16 und 17 zeigen je eine Seitenan- sieht einer Spritzgießmaschine einer weiteren Mög¬ lichkeit der dreh- und verschiebbaren Lagerung der Kol¬ ben-Zylindereinheit und die Fig. 18 bis 23 zeigen ana¬ loge Ansichten zu den Fig. 10, 11 und 14, 17, wobei eine Antriebseinrichtung vorgesehen ist, die die Ver- Schiebung des der bewegbaren Formaufspannplatte zuge¬ ordneten Gelenkteiles unterstützt bzw. bewirkt.

Der die Belastung aufnehmende Maschinenrahmen 1 weist zwei Wangen auf, die mit dem Maschinenrahmen 1 aus ei¬ nem Stück gefertigt sind und stützt die ortsfeste Form- aufspannplatte 2 und die Stirn- bzw. Zylinderplatte 3 ab. Die Stirn- bzw. Zylinderplatte 3 kann auch ein¬ stückig mit dem Maschinenrahmen 1 ausgebildet sein. Der Maschinenrahmen 1 wird verteilhaft auf einen Grundrah¬ men 22 aufgelegt. Grundrahmen 22 und Maschinenrahmen 1 können aber auch aus einem Stück gefertigt werden. Der Maschinenrahmen 1 wird vorzugsweise aus Grobblech (ST.52.3) gefertigt. Die ortsfeste Formaufspannplatte 2 ist am Maschinenrahmen befestigt und trägt eine Werk¬ zeughälfte 4.

Der erfindungsgemäß wesentliche Teil der Spritzgießma¬ schine ist der Maschinenrahmen 1, der einstückig mit der ortsfesten Formaufspannplatte 2 und der Zylinder¬ platte 3 gefertigt ist. D. h. , die Formaufspannplatte 2 und die Zylinderplatte 3 sind am Maschinenrahmen 1 an¬ geformt bzw. auf diesem fest montiert.

Bei der Formaufspannplatte 2 ist das Spritzaggregat mit dem Zuführtrichter für die Granulatzufuhr gelagert.

Auf das Spritzaggregat soll in diesem Rahmen nicht wei¬ ter eingegangen werden, es bildet nicht Gegenstand der Erfindung und ist nach dem Stand der Technik gefertigt.

Die Zylinderplatte 3 trägt eine Kolben-Zylindereinheit 7, deren Kolben 5 mit der bewegbaren Formaufspannplatte 8 verbunden ist und die den Schließmechanismus bildet.

Die bewegbare Formaufspannplatte 8 trägt ebenso eine Formzeughälfte 4.

Mittels der Kolben-Zylindereinheit 7 wird die bewegbare Formaufspannplatte 8 während des Spritzvorganges mit der Formhälfte 4 gegen die Formhälfte 4 der ortsfesten Formaufspannplatte 2 gehalten.

Bei einer Schließeinheit bei der eine hohe Schließkraft holmlos ausschließlich über den Rahmen 1 übertragen wird, könnte es zu einem Aufklaffen im oberen Werkzeug¬ bereich, d. h. zwischen den beiden Formhälften 4 kom- men.

Erfindungsgemäß ist daher bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis 8 zwischen dem Kolben 5 der Kolben-Zy¬ lindereinheit 7 und der bewegbaren Formaufspannplatte 8 ein achsloses Gelenk 13 vorgesehen. Durch dieses achs¬ lose Gelenk 13 kann sich die bewegbare Formaufspann¬ platte 8 mit ihrer Formhälfte 4 bei hoher Schließkraft an die ortsfeste Formaufspannplatte 2 mit der zugehöri¬ gen Formhälfte 4 parallel anlegen.

Durch das Gelenk 13 kann sich die bewegbare Aufspann¬ platte 8, wie in den Fig. 2 und 8 gezeigt, neigen und gleichzeitig verschieben, sodaß die Plattenparallelität aufrechterhalten bleibt, auch wenn die ortsfeste Form- aufspannplatte 2 nach hinten ausweicht.

Solange kein Schließdruck aufgebaut wird, befinden sich die Längsachse LSK des Schließkolbens 5 und die Längsachse LBF der bewegbaren Formträgerplatte 8 auf einer Geraden mit der Maschinenhauptachse MHA. Unter

Schließdruck weicht die ortsfeste Formaufspannplatte 2 in der Richtung des Pfeiles A der Fig. 2 und 8 aus. Diese Bewegung kann die bewegbare Formaufspannplatte 8 mit ihrer Formhälfte 4 mitmachen, um die Plattenparal- lelität und eine dichte Form zu erhalten. Die

Längsachse LSK des Schließkolbens 5 und die Längsachse

LBF der bewegbaren Formaufspannplatte 8 weichen dabei von der Maschinenhauptachse MHA ab und bilden jeweils einen Winkel zu dieser. Die drei Achsen LSK, LBF und MHA treffen sich jedoch nicht an einem Punkt, da sie keine reine Kippbewegung durchführen. Die Längsachse LSK des Schließkolbens 5 und die Längsachse LBF der be¬ wegbaren Formaufspannplatte 8 werden in bezug auf die Maschinenhauptachse MHA nicht nur gekippt, sondern auch verschoben.

Um diese Bewegung möglich zu machen, ist das Gelenk 13 als achsloses Gelenk ausgeführt. Im Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 umfaßt das Gelenk 13 einen Wälzkörper 6, der in einem Kupplungsteil 9 gelagert ist. Der Kupp- lungsteil 9 ist mit dem Schließkolben 5 der Kolben-Zy¬ lindereinheit 7 verbunden. Der Wälzkörper 6 ragt so weit aus dem Kupplungsteil 9, daß sich die bewegbare Formaufspannplatte 8 mit einer Druckplatte 10 an diesem abstützen kann. Die bewegbare Formaufspannplatte 8 ist durch einen oder mehrere Bolzen 11 mit dem Kupplungs¬ teil 9 verbunden.

Die bewegbare Formaufspannplatte 8 ist mittels Lauf¬ schuhen 12 auf Schienen 21 geführt. Die Laufschuhe 12 sind zwar auf den Schienen 21 durch Formschluß gehal¬ ten, ermöglichen jedoch ein kurzes federndes Abheben der Formaufspannplatte 8 bei sehr hohem Schließdruck.

Das Maß der Abheb- und Kippbewegung der bewegbaren Formaufspannplatte 8 bewegt sich in einem Bereich, der von den Bolzen 11 mitgemacht werden kann. Die Elastizi¬ tät herkömmlicher Stahlbolzen ist dafür ausreichend.

Am Kupplungsteil 9 ist eine Rückstellfeder 14 gelagert, die dafür sorgt, daß die bewegbare Formaufspannplatte bei offener Form wieder in die Senkrechte gebracht

wird. Ebenso trägt der Kupplungsteil 9 einen mechani¬ schen verstellbaren Anschlag 15, beispielsweise einen Verstellbolzen, mit dem die Neigung der bewegbaren Formaufspannplatte 8 einstellbar ist.

Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 bis 6 wird das Gelenk 13 von einem Kupplungsteil mit rechteckigem Querschnitt gebildet, der mit einander entgegengerich¬ teten Einschnitten 16 versehen ist. Die Einschnitte 16 erstrecken sich jeweils über annähernd die halbe Quer¬ schnittsfläche mit einem diagonal verlaufenden Nutgrund 17. Durch die Einschnitte 16 ist der das Gelenk 13 bil¬ dende Kupplungsteil selbstverständlich in äußerst ge¬ ringem Maße wie ein Leporello kippbar und zusammen- drückbar, sodaß die bewegbare Formaufspannplatte 8 un¬ ter Schließdruck eine Bewegung macht den beiden Pfeilen der Fig. 3 durchführen kann. D. h. die bewegbare Form¬ aufspannplatte 8 wird um eine horizontale Achse gekippt und dabei gleichzeitig von den Schienen 21 abgehoben.

Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 7 und 8 ist die bewegbare Formaufspannplatte 8 an ihrer Rückseite mit einer oder mehreren vertikalen Schienen 18 versehen. Der Kupplungsteil 19 des Schließzylinders 5 trägt einen Laufschuh 20, der die Schiene 18 auf ähnliche Art um¬ faßt, wie der Laufschuh 12 die Schiene 21. Er gestattet der Schiene 18 ein leichtes Kippen in bezug auf den Kupplungsteil 19, an dem er angelenkt ist. Vorteilhaft ist der Laufschuh 20 mit Kugelbüchsen mit Selbstein- Stellung versehen und die Schiene 18 ist wellenförmig ausgeführt.

Sowohl der Kupplungsteil 19 als auch die bewegbare Formaufspannplatte 8 sind, wie bei den zuvor beschrie- benen Ausführungsbeispielen, mittels Laufschuhen 12 auf Schienen 21 verfahrbar. Die Laufschuhe 12 erlauben wie-

deru ein leichtes Kippen und Abheben der bewegbaren Formaufspannplatte 8 und eventuell des Kupplungsteiles 19 in bezug auf die Schienen 21.

Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 10 bis 15 ist die Kolben-Zylindereinheit 7 mit einem Gelenk 13, wie in Fig. 10 gezeigt, in der Zylinderplatte 3 gelagert. Das Zylinderrohr der Kolben-Zylindereinheit 7 und die Ge¬ lenkzapfen sind vorzugsweise aus einem Stück (Sphäro- g ß) gefertigt (siehe Fig. 12) . Die Zylinderplatte 3 kann sich parallel zur Auflagefläche auf der Gleit¬ platte 23 am Maschinenrahmen 1 verschieben und wird durch Halteplatten 24 beim Öffnen des Werkzeuges 4 am Abheben gehindert. Durch das Gelenk 13 kann sich, wie Fig. 14 gezeigt, die Kolben-Zylindereinheit 7 neigen, während sich die Zylinderplatte 3 verschiebt, sodaß die Plattenparallelität aufrecht erhalten bleibt und die Schließkraft F senkrecht zur Werkzeugtrennebene steht, auch wenn der Maschinenrahmen 1 verformt wird. Eine Rückstellfeder 25, die sich auf einer Stützplatte 26 abstützt, sorgt dafür, daß die Zylinderplatte 3 bei of¬ fenem Werkzeug wieder auf den Anschlag 27 zurückgeführt wird. Mit Hilfe der Plattenunterstützung, bei¬ spielsweise einem Laufschuh 12, kann die Plattenparallelität sehr genau eingestellt werden

(Abweichung < 0,03 mm). Bei der Kolben-Zylindereinheit 7 ist die Kolbenstange 5 mit einer langen Führung im Zylinder gelagert, die bei der Dreh- und Verschiebebe¬ wegung die axiale Lage zwischen Zylinder und Kolben ge- währleistet.

Die Fig. 15 zeigt eine Ausführung, bei der die Kolben- Zylindereinheit 7 als Druckkissensystem ausgebildet ist. In der Zylinderplatte 3 ist der ringförmige Druck- kissenzylinder 28 mit dem Drehgelenk 13 gelagert. Die

Druckplatte 29 wird mit dem Zylinder 30 verschoben. Bei

ausgefahrener Druckplatte 29 kann der Stützstempel in die Bohrung des ringförmigen Druckkissenzylinders 28 eintauchen und das Werkzeug 4 kann mit dem Fahrzylinder 31 geöffnet werden. Bei geschlossenem Werkzeug 4 wird die Druckplatte 29 eingefahren und über den Ringkolben 33 wird die Schließkraft erzeugt. Dabei stützt sich der Stützstempel auf der Druckplatte 29 ab und überträgt über die bewegbare Formaufspannplatte 8 die Schlie߬ kraft F auf das Werkzeug 4. Während des Aufbaues der Schließkraft dreht sich der ringförmige Druckkissenzy- linder 28 im Gelenk 13 und die Zylinderplatte 3 ver¬ schiebt sich auf der Gleitplatte 23, wodurch die si¬ chere Zuhaltung des Werkzeuges 4 während des gesamten Spritzvorganges gewährleistet wird. Die unterschiedli- ehe Werkzeughöhe kann über den Hub des Druckkissens oder über einer Veränderung der Länge des Stützstempels ausgeglichen werden. Das System ist ebenfalls mit einer Rückstellfeder 25 und einem Anschlag 27 ausgeführt.

Die Fig. 16 und 17 zeigen eine andere Möglichkeit der dreh- und verschiebbaren Lagerung der Kolben-Zylinder¬ einheit 7. Die Zylinderplatte 3 ist mit einem Radius R versehen, mit der Kolben-Zylindereinheit fest verbunden und in einer Unterlagsplatte 32 gelagert, die am Ma- schinenrah en 1 befestigt ist. Beim Aufbringen der vollen Schließkraft verformt sich der Maschinenrahmen 1 und die Kolben-Zylindereinheit 7 führt über die zylin¬ drische Abstützfläche der Zylinderplatte 3 eine Dreh- und Verschiebebewegung durch. Der Maschinenrahmen 1 kann so dimensioniert werden, daß bei Verformung der

Mittelpunkt M des Krümmungsradius R im Schnittpunkt der Normalen auf die Abstützflächen der Unterlagsplatte 32 und der feststehenden Formaufspannplatte 2 liegt. Da¬ durch wird eine Linienberührung zwischen der Zylinder- platte 3 und der Unterlagsplatte 32 vermieden. Die

Rückstellung der Kolben-Zylindereinheit 7 bei offenem

Werkzeug 4 in die horizontale Lage erfolgt ebenfalls über ein Federelement und wird durch den Anschlag 27 begrenzt.

Die Ausführungsbeispiele der Fig. 18 bis 23 gleichen den Ausführungsbeispielen der Fig. 10, 11 und 14, 17. Es ist jedoch zusätzlich eine Antriebseinrichtung 35 vorgesehen, die die Verschiebebewegung der Zylinder¬ platte 3 unterstützt bzw. bewirkt. Diese Antriebsein- richtung 35 wird vorzugsweise von einer hydraulischen Kolben-Zylindereinheit gebildet, die oberhalb der Zy¬ linderplatte 3 am Maschinenrahmen gelagert ist.

Durch die Antriebseinrichtung 35 wird sichergestellt, daß die Vertikalverschiebung der Zylinderplatte 3 auch bei hoher Reibung zwischen der Zylinderplatte 3 und der Gleitplatte 23 erfolgt.

Selbstverständlich könnte die Antriebseinrichtung 35 auch als mechanische Einrichtung, beispielsweise als Spindelantrieb ausgeführt sein.

Es ist wesentlich, daß durch die erfindungsgemäße Aus¬ führung der Schließeinheit einer Spritzgießmaschine der Raum zwischen den Formaufspannplatten 2, 8 frei ist und daher die Werkzeughälften 4 gut zugänglich sind.