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