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Patent Searching and Data


Title:
MOULD-CLOSING UNIT FOR AN INJECTION MOULDING MACHINE, AND METHOD FOR LOCKING A FORCE TRANSMISSION ELEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/129670
Kind Code:
A1
Abstract:
A mould-closing unit for an injection moulding machine for processing plastics has a mould support which is movable relative to a stationary mould support (10). A mould-moving device is provided to move the movable mould support into and out of closure of an injection mould. At least one force transmission element is connected to the movable mould support and at its end remote from the movable mould support has a section (14a) which is assigned to the stationary mould support (10) and can be actuated for operative engagement. The stationary mould support (10) is assigned a locking device (15), which can be moved into interlocking operative connection with the actuatable section (14a) to apply a closing force during closure of the injection mould. According to the method, these elements are used to create a method for locking a force transmission element to a mould support of the injection moulding machine. The fact that the locking device (15) has floating clamping jaws (16) which can be moved into interlocking operative connection with the actuatable section (14a) during closure of the mould to lock the force transmission element and the stationary mould support (10) and at the same time are connected to at least one piston (18) of a piston-cylinder unit (17) for applying the closing force, means that a mould-closing unit is created in which the locking mechanism for locking the tie bars to the mould support is integrated in a common unit with the unit for applying the closing force.

Inventors:
DUFFNER, Eberhardt (Fichtenstraße 2, Starzach, 72181, DE)
BLETSCHER, Rainer (Hinterer Hirschauerwald 8, Baiersbronn, 72270, DE)
Application Number:
EP2018/086444
Publication Date:
July 04, 2019
Filing Date:
December 20, 2018
Export Citation:
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Assignee:
ARBURG GMBH + CO KG (Arthur-Hehl-Straße, Loßburg, 72290, DE)
International Classes:
B29C45/67; B29C45/68; F15B15/26
Foreign References:
DE1529931A11970-05-27
DE10318405A12003-11-06
EP1068060B12002-09-11
DE60007980T22004-10-28
JPH01192519A1989-08-02
DE19956190A12001-06-21
DE102017223822A2017-12-27
US9469063B22016-10-18
DE102016006956A12016-12-08
DE102014012096A12015-02-26
EP1068060B12002-09-11
DE4032106A11991-05-29
DE4403079C11995-04-06
Other References:
FORMSCHLIESSKÖPFE: "Klemmen, Antreiben und Lösen durch Hydraulikdruck, SITEMA-PowerStroke", 31 January 2016 (2016-01-31), XP055262647, Retrieved from the Internet [retrieved on 20160404]
Attorney, Agent or Firm:
REINHARDT, Harry (RPK Patentanwälte Reinhardt, Pohlmann und Kaufmann Partnerschaft mbBGrünstraße 1, Pforzheim, 75172, DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Formschließeinheit für eine Spritzgießmaschine zur Verarbeitung von Kunststoffen und anderer plastifizierbarer Massen mit

- einem stationären Formträger (10),

- einem relativ zum stationären Formträger (10) beweglichen Formträger (1 1 , 11‘), der zwischen sich und dem stationären Formträger (10) einen Formspannraum (R) zur Auf- nahme von Spritzgießformen (M) bildet und entlang einer Schließrichtung (s-s) zum Schließen und Öffnen der Spritzgießform (M) beweglich ist,

- einer Formfahreinrichtung (13, 13‘) zum Überführen des beweglichen Formträgers (1 1 ,

1 1‘) in und außer Formschluss der zwischen den Formträgern (10, 1 1 ; 11‘) aufgenom- menen Teile einer Spritzgießform (M),

- wenigstens einem Kraftübertragungselement, das mit einem der Formträger (1 1 , 1 T;

10) verbunden und an seinem von dem einen der Formträger (1 1 , 1 T;10) beabstande- ten Ende einen dem anderen der Formträger (10; 1 1 , 1 ) zugeordneten für einen Wirk- eingriff betätigbaren Abschnitt (14a) aufweist,

- wenigstens einer dem anderen Formträger (10; 11 , 1 T) zugeordneten Verriegelungsein- richtung (15), die bei dem Formschluss der Teile der Spritzgießform (M) zum Aufbringen einer Schließkraft mit dem betätigbaren Abschnitt (14a) in formschlüssige Wirkverbin- dung überführbar ist,

dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (15) wenigstens eine schwimmend gelagerte Spannzange (16, 116) aufweist, die zur Verriegelung von Kraft- Übertragungselement und dem anderen der Formträger (10; 11 , 1 ) beim Formschluss mit dem betätigbaren Abschnitt (14a) in formschlüssige Wirkverbindung überführbar ist und die zugleich mit wenigstens einem Kolben (18, 1 18) einer Kolben-Zylinder-Einheit (17) zum Aufbringen der Schließkraft verbunden ist.

2. Formschließeinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Spannzange (16, 116) und der Kolben (18, 1 18) Teile einer in sich geschlossenen Baugruppe sind.

3. Formschließeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannzan- ge (16, 116) zwangsgeführt mit dem Kraftübertragungselement verriegelbar ist und im ver- riegelten Zustand mittels des Kolbens (18, 1 18) ein Hochdruck zur Erzeugung der Schließ- kraft erzeugbar ist.

4. Formschließeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (18, 1 18) zum Aufbringen der Schließkraft gegen die Kraft elastischer Elemente (Feder 24, 124, 161 ) betätigbar ist.

5. Formschließeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (15) wenigstens ein in der Spannzange angeordnete Entriegelungselement (55) aufweist, das bei der Verriegelung an seinem der formschlüssi- gen Wirkverbindung benachbarten Ende ein bei Anlage an der Spannzange (16) eine radi- ale elastische Verformung der Spannzange bewirkendes Druckstück (39) aufweist.

6. Formschließeinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Entriegelungs- element (55, 155) innerhalb einer als Lagerung ausgebildeten Gleithülse (35) oder einer als Lagerung ausgebildeten Anformung (125a) relativ zu einem Zylinderdeckel (25, 125) be- weglich an diesem geführt ist.

7. Formschließeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die über einen Zylinder (19) für den Kolben (18) am Formträger axial beweglich gela- gerte Spannzange (16) im radial elastisch verformten, geöffneten Zustand eine Aufnahme- Öffnung zum Einführen eines von der Spannzange betätigbaren Abschnitts (14a) des Kraft- Übertragungselements aufweist (Fig. 3, 4).

8. Formschließeinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannzange (16) aktiv schließend in einem radial unverformten Zustand mit einer Verzahnung (16a) in eine Verzahnung des betätigbaren Abschnitts (14a) eingreift.

9. Formschließeinheit nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine an der als Entriegelungselement ausgebildeten Entriegelungsstange (55) radial befestigte Schiebehülse (20) vorgesehen ist, die in einem radial unverformten Zustand der Spann- zange (16) mit einem Anlagebereich (33) der Spannzange (16) zur Sicherung der Spann- zange gegen ein radiales Öffnen in Anlage kommt.

10. Formschließeinheit nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (15) einen das Entriegelungselement (55, 155) zum Öffnen der Spannzange (16, 116) beaufschlagbaren Zylinderraum (48, 148) aufweist und dass beim stirnseitigen Anliegen des Entriegelungselements (55, 155) am Holm (14) aus diesem Zy - linderraum (48, 148) ein Hochdrucköffnen der Spritzgießform (M) bewirkbar ist.

1 1. Formschließeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die über einen Zylinder (19) für den Kolben (18) am Formträger axial beweglich gela- gerte Spannzange (16) im radial unverformten, geöffneten Zustand eine Aufnahmeöffnung zum Einführen eines von der Spannzange (16) betätigbaren Abschnitts (14a) des Kraft- Übertragungselements aufweist (Fig. 6a, 6b).

12. Formschließeinheit nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Spannzange (16) passiv schließend in einem radial elastisch verformten Zustand mit einer Verzahnung (16a) in eine Verzahnung des betätigbaren Abschnitts (14a) eingreift.

13. Formschließeinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannzange (16) mittels eines stirnseitig an der Spannzange angreifenden weiteren Kolbens (18‘) im radial elastisch verformten Zustand fixierbar ist.

14. Formschließeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass stirnseitig an der Entriegelungsstange (55) und/oder in einer Bohrung (10a) des Formträgers, in der ein Holm (14) als Kraftübertragungselemente aufnehmbar ist, eine Schmierstoffversorgung vorgesehen ist, die wenigstens eines der Elemente umfassend ei- ne Schmierstoffzufuhr (50), ein Reservoir (51 ), einen Schmierstoffaustrag (52), eine Schmierstoffzuleitung (54), eine Schmierplatte (55aaufweist.

15. Formschließeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 10, 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannzange (1 16) mehrteilig ausgebildet ist und quer zur Schließrichtung (s-s) drehbeweglich gelagerte Spannelemente aufweist, die an einem Lagerelement (115) gela- gert sind und die entweder mittels eines mit einem Entriegelungselement (155) verbunde- nen Betätigungselement (160) (Fig. 10-14) oder mittels einer Schiebehülse (170) (Fig. 15- 18) in und außer Wirkeingriff mit dem Kraftübertragungselement überführbar sind.

16. Formschließeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Kraftübertragungselement durch mehrere gemeinsam mit dem beweglichen Formträger (1 1 , 11‘) bewegliche Holme (14) gebildet ist, die bei geöffneter Spritzgießform (M) den Formspannraum (R) freigeben.

17. Verfahren zum Verriegeln eines Kraftübertragungselements an einem Formträger einer Spritzgießmaschine zur Verarbeitung von Kunststoffen und anderer plastifizierbarer Mas- sen, wobei die Spritzgießmaschine aufweist

- einen stationären Formträger (10),

- einen relativ zum stationären Formträger (10) beweglichen Formträger (11 , 1 1‘), der zwischen sich und dem stationären Formträger (10) einen Formspannraum (R) zur Auf- nahme von Spritzgießformen (M) bildet und entlang einer Schließrichtung (s-s) zum Schließen und Öffnen der Spritzgießform (M) beweglich ist,

- eine Formfahreinrichtung (13, 13‘) zum Überführen des beweglichen Formträgers (1 1 ,

1 1‘) in und außer Formschluss der zwischen den Formträgern (10, 1 1 ; 11‘) aufgenom- menen Teile einer Spritzgießform (M),

- wenigstens ein Kraftübertragungselement, das mit einem der Formträger (11 , 1 T; 10) verbunden und an seinem von dem einen der Formträger (1 1 , 1 T;10) beabstandeten Ende einen dem anderen der Formträger (10; 11 , 1 1‘) zugeordneten für einen Wirkein- griff betätigbaren Abschnitt (14a) aufweist,

wobei der betätigbare Abschnitt (14a) beim Formschluss der Teile der Spritzgießform (M) an dem anderen Formträger (10; 1 1 , 1 ) formschlüssig mittels wenigstens einer Verriege- lungseinrichtung (15) verriegelt wird und im so verriegelten Zustand eine über das Kraft- Übertragungselement wirkende Schließkraft aufgebracht wird,

dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungselement an dem anderen der Form- träger (10; 11 , 1 ) mittels wenigstens einer Spannzange (16, 116) schwimmend gelagert wird, die innerhalb der Verriegelungseinrichtung (15) zugleich mit einem Kolben (18, 1 18) einer Kolben-Zylinder-Einheit (17) verbunden ist, der die Schließkraft aufbringt.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannzange (16, 116) zwangsgeführt mit dem Kraftübertragungselement verriegelt wird und im verriegelten Zu- stand mittels des Kolbens (18, 1 18) ein Hochdruck zur Erzeugung der Schließkraft erzeugt wird.

19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannzange (16) mittels eines Druckstücks (39), das an wenigstens einem zentrisch zur Spannzange ange- ordneten Entriegelungselement (55) angeordnet ist, radial elastisch verformt wird.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (18) über die Spannzange (16) mit wenigstens einer Gleithülse (35) an einer zentrisch in der Spannzange (16) angeordneten, als Entriegelungselement ausgebildeten Entriege- lungsstange (55) bewegt wird.

21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Entriegelungs- element (55, 155) innerhalb einer als Lagerung ausgebildeten Gleithülse (35) oder einer als Lagerung ausgebildeten Anformung (125a) relativ zu einem Zylinderdeckel (25, 125) eines Zylinders (19, 1 19) für den Kolben (18, 1 18) beweglich geführt wird.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 21 , dadurch gekennzeichnet,

dass die am Formträger axial beweglich gelagerte Spannzange (16) im radial elastisch ver- formten, geöffneten Zustand eine Aufnahmeöffnung aufweist, in die der von der Spann- zange (16) betätigbare Abschnitt (14a) eingeführt wird,

dass anschließend die radiale Verformung der Spannzange (16) aufgehoben wird und dadurch die Spannzange (16) aktiv schließend und lösbar formschlüssig mit dem Kraft- Übertragungselement verbunden wird (Fig. 3, 4).

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die am Formträger axial beweglich gelagerte Spannzange (16) im radial unverformten, geöffneten Zustand eine Aufnahmeöffnung aufweist, in die der von der Spannzange (16) betätigbare Abschnitt (14a) eingeführt wird,

dass anschließend die Spannzange (16) radial nach innen elastisch verformt wird und dadurch die Spannzange (16) passiv schließend und lösbar formschlüssig mit dem Kraft- Übertragungselement verbunden wird (Fig. 6a, 6b).

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Spann- zange (1 16) mehrteilig ausgebildet ist und quer zur Schließrichtung (s-s) drehbeweglich ge- lagerte Spannelemente aufweist, die an einem Lagerelement (115) gelagert werden und die entweder mittels eines mit einem Entriegelungselement (155) verbundenen Betätigungs- element (160) (Fig. 10-14) oder mittels einer Schiebehülse (170) (Fig. 15-18) in und außer Wirkeingriff mit dem Kraftübertragungselement überführt werden.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Entriegelungselement (55, 155) zum Öffnen der Spannzange (16, 1 16) aus einem Zylin- derraum (48, 148) beaufschlagt wird und dass bei einem stirnseitigen Anliegen des Entrie- gelungselements (55) an einem als Kraftübertragungselement ausgebildeten Holm (14) die Spritzgießform (M) aus diesem Zylinderraum (48, 148) mit Hochdruck geöffnet wird.

Description:
Formschließeinheit für eine Spritzgießmaschine sowie Verfahren zum

Verriegeln eines Kraftübertragungselements

Beschreibung

Bezug zu verwandten Anmeldungen

Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf und beansprucht die Priorität der deutschen Pa- tentanmeldung 10 2017 223 822.4, hinterlegt am 27.12.2017, deren Offenbarungsgehalt hier- mit ausdrücklich auch in seiner Gesamtheit zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.

Die Erfindung betrifft eine Formschließeinheit für eine Spritzgießmaschine zur Verarbeitung plastifizierbarer Massen wie Kunststoffe, pulverförmige oder keramische Massen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Verfahren zum Verriegeln eines Kraftübertragungs- elements an einer Spritzgießmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 17.

Im Rahmen dieser Anmeldung werden folgende Begriffe wie folgt gebraucht:

Unter einem„aktiv schließenden“ System wird bei einer Spannzange eine System ver- standen, das in einem unverformten Zustand sich in einer Position befindet, in der sich die Spannzange mit dem durch die Spannzange zu haltenden Element, das heißt im Rahmen dieser Patentanmeldung mit dem Kraftübertragungselement bzw. Holm in einer verriegel- ten Stellung befindet. Um ein aktiv schließendes System zu öffnen, muss die Spannzange daher radial, in der Regel nach außen, elastisch verformt werden, um außer Eingriff mit dem Übertragungselement zu gelangen.

Umgekehrt wird unter einem„aktiv öffnenden“ System ein System verstanden, das im Ru- hezustand, also im unverformten Zustand Spannzange und Kraftübertragungselement nicht miteinander verriegelt. Ein derartiges System wird durch radiale elastische Verfor- mung der Spannzange, in der Regel radial nach innen, in eine Position überführt, in der Kraftübertragungselement und Spannzange miteinander in Wirkeingriff stehen.

Unter einer„schwimmenden Lagerung“ wird eine Lagerung verstanden, bei der die gela- gerten Elemente grundsätzlich in wenigstens einer Richtung, das heißt also mit wenigstens einem Freiheitsgrad beweglich z.B. durch elastische Elemente abgestützt sind. Eine derar- tige Lagerung ist auch dadurch zu erreichen, dass ein Element über einen Hydraulikraum oder Zylinderraum mit dem Rest der Einheit in Verbindung steht.

Unter„Formschluss“ einer Spritzgießform wird der Zustand verstanden, in dem die auf Formträgern der Spritzgießmaschine befestigten Teile einer Spritzgießform aneinander liegen. Dies ist regelmäßig dann der Fall, wenn plastifiziertes Material in den Formhohl- raum der Spritzgießform eingespritzt wird. Eine Fahrbewegung in und außer Formschluss ist damit eine Bewegung, die einem Öffnen und Schließen der Spritzgießform entspricht. Unter„Formhöhe“ wird die Höhe der Form verstanden, die in Schließrichtung gemessen wird und dem Abstand zwischen beweglichem Formträger und stationärem Formträger bei geschlossener Spritzgießform entspricht.

Unter einer„Formhöhenverstelleinrichtung“ wird ein Mechanismus verstanden, der erfor- derlich ist, um eine optimale Stellung von beweglichem und stationärem Formträger bei geschlossener Spritzgießform zu erreichen. Ausgehend von dieser Stellung erfolgen die Schließbewegung und der Aufbau der Schließkraft, so dass beim Schließen der Spritz- gießform die maximale Schließkraft aufgebracht werden kann. Derartige Formhöhenver- stelleinrichtungen sind auch erforderlich, wenn Schließwege optimiert werden, wenn z.B. auf ein und derselben Maschine Spritzgießformen mit unterschiedlicher Formhöhe einge- setzt werden.

Stand der Technik

Aus der dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche zu Grunde liegenden US 9,469,063 B2 ist eine Formschließeinrichtung bekannt, bei der ein stationärer Formträger und ein bewegli- cher Formträger über Holme miteinander verbunden sind. Die Formträger spannen zwischen sich einen Formspannraum zur Aufnahme von Spritzgießformen auf. Auf der Seite des beweg- lichen Formträgers sind Kolben von Schließzylindern vorgesehen, die mit Betätigungsab- schnitten der Holme bedarfsweise in Eingriff stehen. Zur Verriegelung von Holm und bewegli- chem Formträger werden dazu Halbmuttern in Wirkeingriff mit dem betätigbaren Abschnitt gesteuert, so dass anschließend durch eine andere Einheit die Schließkraft aufgebracht wer- den kann. (vgl. auch DE 10 2016 006 956 A1 )

Von der Firma Husky Injection Moulding System ist eine derartige Verriegelung mit einem Ba- jonettverschluss bekannt. Der Holm besitzt hierzu Bereiche, in die ein Schließkolben eingrei- fen kann, sowie Bereiche, entlang derer der radial auf dem Führungsholm bewegliche

Schließkolben gleiten kann. Durch eine Drehung des Schließkolbens wird ein formschlüssiger Eingriff bewirkt, so dass an diesem Kolben zugleich zumindest ein Teil der Schließkraft eben- falls aufgebracht werden kann.

Aus der DE 10 2014 012 096 A1 ist ein Verfahren zum Betrieb einer Schließeinheit einer Formgebungsmaschine mit einem Druckmechanismus bekannt, welcher über Holme eine Beaufschlagung der beweglichen Formaufspannplatte mit einer Schließkraft bewirken kann. Für die Verriegelung der beweglichen Formaufspannplatte mit den Holmen ist ein Verriege- lungsmechanismus vorgesehen. Damit ist zwar die Formaufspannplatte beweglich gelagert, jedoch nicht der Verriegelungsmechanismus, der nicht mit der Formaufspannplatte verbunden ist. Der Verriegelungsmechanismus 13 wird mittels einer Kolben-ähnlichen Vorrichtung geöff- net und geschlossen, ist jedoch nicht schwimmend gelagert.

Aus der EP 1 068 060 B1 ist eine Formschließeinheit bekannt, bei der im Bewegungsbereich der Formschließeinheit ein Abschnitt vorgesehen ist, in dem bei Überführung des Formträgers in diesen Bereich eine Entkopplung der Abstützplatte erfolgt, so dass die Abstützplatte selbst durch den Antrieb verstellt werden kann, um eine Formhöhenverstellung zu bewirken. Voraus- setzung für eine derartige Lösung ist allerdings die Verwendung bzw. der Aufbau einer Drei- Platten-Maschine. Mit Abstützelement, beweglichem Formträgen und stationärem Formträger.

Aus der DE 40 32 106 A1 ist an einer hydraulischen Presse ein an einem Schließhubantrieb angeschlossener Pressenstößel in Schließlage der Presswerkzeuge mit einem hydraulischen Presshubantrieb über wenigstens eine Kupplung verbunden. Die Kupplung besteht aus einer Kupplungsstange und einem die Kupplungsstange aufnehmenden Schließkopf, der mit der Kupplungsstange formschlüssig verriegelbar ist. Um eine stufenlose Angleichung des Press- hubes an die jeweilige Schließlage der Presswerkzeuge sicherzustellen, ohne auf eine form- schlüssige Kupplung zu verzichten, wird der Schließkopf in Richtung der Kupplungsstange schraubverstellbar abgestützt.

Die DE 44 03 079 C1 zeigt an einer Formschließeinheit einer Spritzgießmaschine eine Kraft- Übertragungselement, das durch mehrere gemeinsam mit dem beweglichen Formträger be- wegliche Holme gebildet ist, die bei geöffneter Spritzgießform den Formspannraum freigeben.

Dem genannten Stand der Technik ist gemeinsam, dass regelmäßig gesonderte Einheiten einerseits zur Verriegelung der Holme mit einem der Formträger sowie zum Aufbringen der Schließkraft erforderlich sind.

Zusammenfassung der Erfindung

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu- grunde, eine Formschließeinheit und ein Verfahren zur Verriegelung von Kraftübertragungs- elementen an einer Spritzgießmaschine zu schaffen, bei der der Verriegelungsmechanismus zum Verriegeln der Holme mit dem Formträger mit der Einheit zum Aufbringen der Schließ- kraft in eine gemeinsame Einheit integriert ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Formschließeinheit mit den Merkmalen des Anspruches 1 so- wie durch ein Verfahren zum Verriegeln eines Kraftübertragungselements mit den Merkmalen des Anspruches 17 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in techno- logisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhal- te aus der Beschreibung und durch Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.

Die Formschließeinheit weist einen stationären Formträger und einen relativ dazu beweglichen Formträger auf, die zwischen sich einen Formspannraum zur Aufnahme von Spritzgießformen bilden. Der bewegliche Formträger ist entlang einer Schließrichtung zum Schließen und Öff- nen der Spritzgießform beweglich. Mittels einer Formfahreinrichtung kann der bewegliche Formträger in und außer Formschluss der Spritzgießform überführt werden. Über wenigstens ein Kraftübertragungselement sind die Formträger miteinander verbunden, wobei das Kraft- Übertragungselement mit einem der Formträger verbunden ist. Das Kraftübertragungselement weist an seinem dem anderen Formträger zugeordneten Bereich einen für einen Wirkeingriff betätigbaren Abschnitt auf. An diesem anderen Formträger ist eine Verriegelungseinrichtung vorgesehen, die zum Aufbringen der Schließkraft mit dem betätigbaren Abschnitt des Kraft- Übertragungselements in formschlüssige Wirkverbindung überführbar ist. Die Verriegelungs- einrichtung weist eine schwimmende Spannzange auf, die zur Verriegelung von Kraftübertra- gungselement und Formträger beim Formschluss mit dem betätigbaren Abschnitt in form- schlüssige Wirkverbindung überführbar ist. Gleichzeitig ist die Spannzange mit dem Kolben einer Kolben-Zylinder-Einheit zum Aufbringen der Schließkraft verbunden. Dadurch kann eine kompakte Baueinheit gebildet werden, die platzsparend an einem der Formträger angebracht werden kann.

Durch eine vollständige Lösbarkeit der vorzugsweise als Holme ausgebildeten Kraftübertra- gungselemente werden zudem die baulichen Voraussetzungen dafür geschaffen, den Form- spannraum, in dem die Spritzgießformen beim Spritzgießen von Spritzlingen aufgenommen werden, vollständig von den Holmen frei zu fahren, was eine bessere Zugänglichkeit der Spritzgießform gestattet. Dennoch kann auf diese Weise eine gleichbleibende Kraftaufbrin- gung und damit auch eine gleichbleibend gute Qualität der Spritzteile sichergestellt werden.

Dabei ist eine Verwendung einer derartigen Lösung sowohl an einer Drei-Platten-Maschine als auch an einer Zwei-Platten-Maschine möglich, bei der die Einheit zur Aufbringung der Schließkraft unmittelbar an einem der Formträger angreift, so dass auf ein Abstützelement verzichtet werden kann.

Vorzugsweise sind Spannzange und Kolben Teile einer in sich geschlossenen Baugruppe, die insofern auch als Baugruppe der Maschine zugeführt werden kann. Dies hat Vorteile nicht nur bei der Herstellung der Spritzgießmaschine im Werk des Spritzgießmaschinenherstellers, sondern auch dann, wenn Spritzgießmaschinen auch an entfernten Plätzen dieser Erde schnell und zuverlässig gewartet werden müssen, da derartige Baugruppen dann entweder vor Ort gut vorgehalten oder schnell dorthin geliefert werden können. Am Einsatzort ist dann lediglich noch ein Austausch der Baugruppe gegen die bisherige Baugruppe vorzunehmen.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Spannzange zwangsgeführt mit dem Kraftübertra- gungselement verriegelbar, wobei dann im verriegelten Zustand mittels eines Kolbens einer Kolbenzylindereinheit ein Hochdruck zur Erzeugung der Schließkraft erzeugbar ist. Damit er- folgt das Verriegeln zwischen Formträger und Kraftübertragungselement mittels der Spann- zange als auch die Schließkraftaufbringung in ein und derselben Baugruppe.

Es ist von Vorteil, wenn der Kolben zum Aufbringen der Schließkraft gegen die Kraft elasti scher Elemente betätigbar ist, da in diesem Fall zum einen eine Dämpfung der Schließkraft möglich ist. So wird eine Überlastsicherung beim Einfahren des Holms in die Spannzange erreicht, was zum Beispiel in Folge von unsachgemäß eingestellter Formhöhe der Fall sein kann. Damit wird gleichzeitig die gesamte Spritzgießmaschine entlastet. Andererseits kann durch den einseitig beaufschlagbaren Kolben sichergestellt werden, dass eine zuverlässig gleichbleibende Kraft aufgebracht wird. Diese Ausführungsform schließt jedoch nicht aus, dass auch ein beidseitig beaufschlagbarer Kolben grundsätzlich einsetzbar ist.

In einem Ausführungsbeispiel ist in der Spannzange ein Entriegelungselement angeordnet, das zum Beispiel auch als Entriegelungsstange ausgebildet sein kann. Dieses Entriegelungs- element weist stirnseitig, das heißt an seinem der formschlüssigen Wirkverbindung zwischen Kraftübertragungselement und Spannzange benachbarten Ende ein Druckstück auf, das bei Anlage an der Spannzange eine radiale elastische Verformung der Spannzange bewirkt. Dadurch kann auf einfache Weise die Spannzange betätigt und damit in und außer Wirkein- griff mit dem Kraftübertragungselement gebracht werden.

Günstigerweise ist der Kolben zum Aufbringen der Schließkraft über die Spannzange mit einer zugehörigen Lagerung an wenigstens einem zentrisch in der Spannzange angeordneten Ent- riegelungselement gelagert. Dadurch ist die Verbindung zwischen Spannzange und Kolben als schwimmende Lagerung auf einfache Weise in axialer Richtung, das heißt in Schließrichtung der Spritzgießmaschine, mit einfachen Mitteln sichergestellt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das ebenfalls axial bewegliche Entriegelungselement dann seinerseits innerhalb einer Gleithülse oder innerhalb einer Anformung des Zylinderdeckels relativ zum Zylinderdeckel beweglich geführt. Dadurch wird eine axiale Führung des Entriegelungsele- ments und damit der gesamten in der Verriegelungseinrichtung aufgenommenen Einheit aus Spannzange und Kolben sichergestellt.

Im Ausführungsbeispiel der Figuren 3 bis 5b wird als vorteilhafte Ausgestaltung eine aktiv schließende Spannzange dargestellt, das heißt die Spannzange ist so ausgestaltet, dass sie grundsätzlich im unverformten Zustand den Wirkeingriff zwischen Kraftübertragungselement und Spannzange sicherstellen will. Dabei bildet die über einen Zylinder für den Kolben am Formträger axial beweglich gelagerte Spannzange im radial elastisch verformten geöffneten Zustand eine Aufnahmeöffnung zum Einführen des von der Spannzange betätigbaren Ab- schnitts des Kraftübertragungselements. Durch eine derartige Lösung ist sichergestellt, dass grundsätzlich der Wirkeingriff zwischen Kraftübertragungselement und Spannzange sich von alleine einstellt, sofern die miteinander in Wirkeingriff stehende Elemente sich an der entspre- chenden Position befinden. Dadurch ergibt sich vorzugsweise, dass die Spannzange aktiv schließend in einem radial unverformten Zustand mit einer Verzahnung in eine Verzahnung des betätigbaren Abschnitts eingreift und durch entsprechenden Kraftaufwand, das heißt Ver- formung der Spannzange, dieser Zustand wieder geöffnet werden kann.

Vorzugsweise wird als zusätzliches Sicherungselement eine an der als Entriegelungselement ausgebildeten Entriegelungsstange radial befestigte Schiebehülse vorgesehen, die im radial unverformten Zustand an der Spannzange mit einem Anlagebereich der Spannzange zur Si- cherung der Spannzange gegen ein radiales Öffnen zur Anlage kommt. Damit ist nicht nur sichergestellt, dass die Spannzange von alleine aktiv schließend in den Wirkeingriff gelangt, sondern dass sie dort auch gegen ein unbeabsichtigtes Öffnen gesichert ist. Dies ist ange- sichts der hohen zu übertragenden Kräfte ein zusätzliches Sicherheitsmerkmal.

Vorzugsweise ist das Entriegelungselement zum Öffnen der Spannzange gleichzeitig so an- geordnet, dass es nicht nur aus einem Zylinderraum heraus die Öffnung bewirken kann. Wird das Verriegelungselement nämlich gleichzeitig so angeordnet, dass es beim Öffnen der Spannzange stirnseitig am Kraftübertragungselement bzw. Holm anliegt, kann aus demselben Zylinderraum heraus, aus dem das Öffnen der Spannzange erfolgt ist, insbesondere bei einem Verkleben der Spritzgießform ein Öffnen mit hoher Kraft, also ein Hochdrucköffnen der Spritz- gießform erreicht werden. Dadurch, dass damit das Entriegelungselement mehrere Funktio- nen erfüllt, ist ein kompakter Aufbau der gesamten Verriegelungseinrichtung zu erreichen.

In einer alternativen Ausführungsform kann die Formschließeinheit vorzugsweise auch so ausgestaltet werden, dass der geöffnete Zustand der Spannzange der unverformte ist. Die Spannzange kann dann ebenso wie in der„aktiv schließenden“ Alternative über einen Zylinder für den Kolben am Formträger axial gelagert werden, allerdings weist sie in diesem Fall die Aufnahmeöffnung zum Einführen des betätigbaren Abschnitts des Kraftübertragungselement im unverformten Zustand auf. Vorzugsweise wird dann die Spannzange radial elastisch ver- formt, um die Wirkverbindung zwischen Kraftübertragungselement und Spannzange herzustel- len, sodass es sich in diesem Fall um eine„passiv schießende“ Ausführungsform handelt. Vorzugsweise wird bei einer derartig„passiv schließenden“ Ausgestaltung ein stirnseitig an der Spannzange angreifender weiterer Kolben vorgesehen, um die Spannzange in ihrer ge- schlossenen Position zu fixieren.

Um eine platzsparende und dennoch zuverlässig arbeitende Schmierstoffversorgung zu errei- chen, wird vorzugsweise an der Entriegelungsstange und/oder in einer Bohrung des Formträ- gers, in der das Kraftübertragungselement aufnehmbar ist, eine Schmierstoffversorgung vor- gesehen, die die entsprechenden Elemente aufweist, die für eine derartige Versorgung erfor- derlich sind. Dabei werden ohnehin vorhandene Freiräume zur Zuführung der Schmiermittel genutzt und die Schmierstoffzufuhr erfolgt genau an dem Ort, an dem die Schmiermittel benö- tigt werden, das heißt im Bereich der Einführung des Kraftübertragungselements in den Form- träger sowie in dem Bereich des Anliegens und der Relativbewegung zwischen Entriege- lungselement und Spannzange.

Vorzugsweise kann nach einer weiteren Ausgestaltung die Spannzange auch mehrteilig aus- gebildet sein und quer zur Schließrichtung drehbeweglich gelagerte Spannelemente aufwei- sen. Die Spannelemente sind an einem Lagerelement gelagert und entweder mittels mit einem Entriegelungselement verbundenen Betätigungselement oder mittels einer Schiebehülse in und außer Wirkeingriff mit dem Kraftübertragungselement überführbar. Auch hier erfolgt vor- zugsweise eine zwangsgeführte Bewegung der Spannelemente. Der Vorteil bei dieser Ausge- staltung beruht darin, dass eine elastische Verformung der Spannzange nicht erforderlich ist, dafür muss im Gegenzug eine entsprechende Führung und Lagerung der Spannelemente gewährleistet werden.

Das Kraftübertragungselement ist vorzugsweise durch mehrere gemeinsam mit dem bewegli- chen Formträger verbundene Holme gebildet, so dass eine zentrische Krafteinleitung möglich ist. Zudem ist dadurch ein freier Zugang zum Formspannraum gewährleistet, da nach Entrie- gelung der Spannzange die Holme gemeinsam mit den beweglichen Formträgern bewegbar sind. Alternativ kann mit Kraftübertragungselementen gearbeitet werden, die um den Form- spannraum herum geführt sind.

Die erfindungsgemäß gestellte Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Verriegeln eines Kraftübertragungselements an einem Formträger einer Spritzgießmaschine gelöst. Für dieses Verfahren weist die Spritzgießmaschine die baulichen Elemente umfassend einen stationären Formträger, einen beweglichen Formträger eine Formfahreinrichtung sowie wenigstens ein Kraftübertragungselement auf, wobei ein betätigbarer Abschnitt eines Kraftübertragungsele- ments beim Formschluss der Teile der Spritzgießform an dem anderen Formträger form- schlüssig mittels wenigstens einer Verriegelungseinrichtung verriegelt wird und im so verrie- gelten Zustand eine über das Kraftübertragungselement wirkende Schließkraft aufgebracht wird. Dadurch, dass das Kraftübertragungselement an dem anderen der Formträger mittels wenigstens eine Spannzange schwimmend gelagert wird, die innerhalb der Verriegelungsein- heit zugleich mit einem Kolben zur Aufbringung der Schließkraft verbunden ist, wird nicht nur eine kompakte bauliche Lösung geschaffen. Zugleich wird eine zuverlässige Lösung zur Auf- bringung der vor allem im verriegelten Zustand erforderlichen Schließkräfte sichergestellt. Die schwimmende Lagerung trägt dazu bei, dass die Bauteile nicht über Gebühr beansprucht werden, da in beiden Richtungen der Schließrichtung stets ein entsprechender Raum vorge- sehen ist, über den Kräfte und Trägheitsmomente abgefangen werden können. Dadurch wird erreicht, dass beim Einfahren der Holme eine unsanfte Kontaktanlage zwischen Holm und Spannzange, z.B. bedingt durch Positionierungsfehler minimiert wird und dadurch die Bauteile vor Verschleiß und Versagen geschützt werden.

Vorzugsweise wird die Spannzange nicht nur zwangsgeführt mit dem Kraftübertragungsele- ment verriegelt, sondern es wird gleichzeitig mittels des Kolbens ein Hochdruck zur Erzeugung der Schließkraft im verriegelten Zustand erzeugt. Damit kann in ein und derselben baulichen Einheit die Verriegelung als auch die Krafterzeugung erfolgen, was zu einem fließenden Über- gang zwischen Verriegelung und Druckerzeugung und damit auch zur Verringerung der Zyk- luszeiten beitragen kann.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel erfolgt die elastische Verformung der Spannzange mittels eines Druckstücks, das vorzugsweise stirnseitig an einem zentrisch zur Spannzange angeordneten Entriegelungselement angeordnet ist. Durch die zentrische Anordnung des Druckstücks in einem aufgrund des Aufbaus einerseits vorgesehen Freiraums, andererseits für die Entriegelung erforderlichen Raum des Entriegelungselements kann zuverlässig mit ein und demselben Element eine Entriegelung als auch elastische Verformung erfolgen.

Werden die Bauteile der Verriegelungseinrichtung vorzugsweise so betrieben, dass der Kol- ben über die Spannzange mit wenigstens einer Lagerung in einer zentrisch in der Spannzange angeordneten Entriegelungsstange bewegt wird, ergibt sich eine kompakte Einheit, die gleich- zeitig mehrere Aufgaben erfüllen kann, nämlich Lagerung des Kolbens zur Druckaufbringung sowie Ver- und Entriegelung der Verriegelungseinrichtung.

Um eine zuverlässige Führung und damit auch Genauigkeit beim Aufbringen der Schließkraft als auch bei Bewegung der hierfür erforderlichen Bauteile zu erreichen, kann das Entriege- lungselement innerhalb einer als Lagerung ausgebildeten Gleithülse oder innerhalb einer als Lagerung ausgebildeten Anformung relativ zu einem Zylinderdeckel eines Zylinders für den Kolben bewegt werden. Es ergibt sich ein Zusammenwirken von miteinander in einer Einheit aufgebauten Elementen zur Umsetzung der verschiedenen im Rahmen des Spritzgießvor- gangs vor allem beim Schließen der Spritzgießform erforderlichen Schritte. Dies kann auf ein- fache und günstige Weise sichergestellt werden und trägt gleichzeitig zur gewünschten hohen Qualität der herzustellenden Spritzgießteile bei.

Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel einer aktiv schließenden Spannzange weist die Spannzange im radial elastisch verformten, geöffneten Zustand eine Aufnahmeöffnung für den betätigbaren Abschnitt des Kraftübertragungselements auf, der dort eingeführt wird. Wird an- schließend die radiale Verformung aufgehoben, stellt sich die gewünschte formschlüssige Ver- riegelung zwischen Spannzange und Übertragungselement ein. Dadurch kann durch wenige Verfahrensschritte die Verriegelung erreicht werden, bevor die Schließkraft aufgebracht wird.

In einer alternativ bevorzugten passiv schließenden Ausführungsform der Spannzange wird die Aufnahmeöffnung in der Spannzange im radial unverformten geöffneten Zustand vorgese- hen, sodass in diesem Zustand der Holm in die Aufnahmeöffnung eingeführt werden kann. Anschließend wird die Spannzange nach innen radial elastisch verformt und dadurch die Wirkverbindung mit dem Kraftübertragungselement sichergestellt. Dadurch kann auf alternati- ve Weise ebenfalls ein schnelles und effektives Verriegeln zwischen Kraftübertragungsele- ment und Spannzange erreicht werden.

Nach einer weiteren Ausführungsform kann alternativ vorzugsweise die Spannzange auch mehrteilig mit quer zu Schließrichtung drehbeweglich gelagerten Spannelementen ausgebildet sein. Die Spannelemente werden an einem Lagerelement gelagert und können durch eine Relativbewegung des Entriegelungselement gegenüber den Spannelementen entweder durch ein damit verbundenes Entriegelungselement oder durch eine gegebenenfalls auch unabhän- gig bewegbare Schiebehülse in und außer Wirkeingriff mit dem Kraftübertragungselement überführt werden. Die Spannelemente sind vorzugsweise zwangsgeführt, um einen zuverläs- sigen Kraftfluss und eine zuverlässige Verbindung zwischen Kraftübertragungselement und Spannelement sicherzustellen.

Wird vorzugsweise das Entriegelungselement nicht nur zum Öffnen der Spannzange beauf- schlagt, sondern ist so angeordnet, dass durch weitere Kraftaufbringung aus dem die Öffnung bewirkenden Zylinderraum auch Druck auf das Kraftübertragungselement aufgebracht werden kann, kann mit ein und demselben Element ergänzend ein Hochdrücköffnen der Spritzgieß- form bewerkstelligt werden.

Um eine zusätzliche Sicherung gegen ein unbeabsichtigtes Öffnen der Spannzange während der Hochdruckphase bzw. im Verriegelungszustand zu gewährleisten, weist die Spannzange vorzugsweise eine die Verriegelungseinrichtung umgebende Schiebehülse auf, die in einer Position in eine Anlage mit der Spannzange überführbar ist, so dass ein unbeabsichtigtes oder in Folge einer Störfunktion mögliches Öffnen zuverlässig verhindert werden kann. Im Folgenden wird die Erfindung an mehreren in den beigefügten Figuren dargestellten Aus- führungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine dreidimensionale Darstellung einer Formschließeinheit einer Zwei-Platten-

Maschine in einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 eine dreidimensionale Darstellung der Formschließeinheit von Fig. 1 mit Blick auf die Formhöhenverstellung am beweglichen Formträger,

Fig. 3, 4 einen Schnitt nach Linie lll-lll bzw. IV-IV von Fig. 8 durch eine Verriegelungs- einrichtung im geöffneten bzw. geschlossenen Zustand,

Fig. 5a einen Schnitt nach Linie Va-Va von Fig. 8 durch eine Verriegelungseinrichtung gemäß Fig. 4,

Fig. 5b einen vergrößerten Ausschnitt im Bereich Z von Fig. 5a,

Fig. 6a, 6b einen Schnitt durch eine Verriegelungseinrichtung in einem alternativen zweiten

Ausführungsbeispiel im geöffneten und im geschlossenen Zustand,

Fig. 7 einen Schnitt durch eine Verriegelungseinrichtung in einem dritten Ausfüh- rungsbeispiel mit einer alternativen Aufbringung der Schließkraft,

Fig. 8 einen vergrößerten Ausschnitt auf eine Verriegelungseinrichtung in Seitenan- sicht und mit Blick auf den stationären Formträger aus Richtung der Aufspann- platte,

Fig. 9a, 9b alternative Ausführungsformen der Formschließeinheit an einer Drei-Platten- Maschine in einer dreidimensionalen Darstellung.

Fig. 10 einen Schnitt durch eine Verriegelungseinrichtung in einem vierten Ausfüh- rungsbeispiel mit einer gelenkigen Lagerung von Spannelementen,

Fig. 1 1 einen Schnitt nach Linie XI-XI von Fig. 10 durch die Verriegelungseinrichtung mit geöffneten Spannelementen,

Fig. 12 eine Ansicht gemäß Fig. 10 durch die Verriegelungseinrichtung mit geöffneten

Spannelementen,

Fig. 13, 14 einen Schnitt nach Linie Xlll-Xlll von Fig. 1 1 durch die Verriegelungseinrichtung mit geschlossenen bzw. geöffneten Spannelementen,

Fig. 15 einen Schnitt durch eine Verriegelungseinrichtung in einem fünften Ausfüh- rungsbeispiel mit geschlossenen, drehbeweglichen Spannelementen und einer zylinderbetätigten Schiebehülse,

Fig. 16 einen Schnitt nach Linie XVI-XVI von Fig. 15 durch die Verriegelungseinrich- tung,

Fig. 17 einen Schnitt durch die Verriegelungseinrichtung gemäß Fig. 15 bei geöffneten

Spannelementen,

Fig. 18 einen Schnitt nach Linie XVIII-XVIII von Fig. 17 durch die Verriegelungseinrich- tung. Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele

Die Erfindung wird jetzt beispielhaft unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläu- tert. Allerdings handelt es sich bei den Ausführungsbeispielen nur um Beispiele, die nicht das erfinderische Konzept auf eine bestimmte Anordnung beschränken sollen. Bevor die Erfindung im Detail beschrieben wird, ist darauf hinzuweisen, dass sie nicht auf die jeweiligen Bauteile der Vorrichtung sowie die jeweiligen Verfahrensschritte beschränkt ist, da diese Bauteile und Verfahren variieren können. Die hier verwendeten Begriffe sind lediglich dafür bestimmt, be- sondere Ausführungsformen zu beschreiben und werden nicht einschränkend verwendet. Wenn zudem in der Beschreibung oder in den Ansprüchen die Einzahl oder unbestimmte Arti kel verwendet werden, bezieht sich dies auch auf die Mehrzahl dieser Elemente, solange nicht der Gesamtzusammenhang eindeutig etwas Anderes deutlich macht.

Die Figuren zeigen eine Formschließeinheit für eine Spritzgießmaschine zur Verarbeitung von Kunststoffen und anderen plastifizierbarer Massen. Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer derartigen Formschließeinheit an einer Zwei-Platten-Maschine, bei der am stationären Formträger 10 die Verriegelungseinrichtung 15 und eine Kolben-Zylinder-Einheit 17 zum Auf- bringen der Schließkraft angeordnet sind. Auf einem Maschinenständer 21 ist der bewegliche Formträger 11 in Schließrichtung s-s bewegbar angeordnet, wobei die Bewegung z.B. über eine im Maschinenständer 21 angeordnete, nur schematisch angedeutete Formfahreinrichtung 13, wie z.B. einen Zahnstangenantrieb, einen hydraulischen Antrieb oder auf andere geeigne- te Weise erfolgen kann. Der bewegliche Formträger 1 1 ist über einen Tischschlitten 11 a auf dem Maschinenständer 21 abgestützt, wobei sich eine drehmo-mentoptimierte Krafteinleitung aufgrund der vertikal etwa mittigen Lagerung des beweglichen Formträgers 11 ergibt. Statio- närer Formträger 10 und beweglicher Formträger 1 1 spannen zwischen sich einen Form- spannraum R zur Aufnahme von Spritzgießformen M auf, die durch die Formfahreinrichtung 13 entlang einer Schließrichtung s-s geschlossen und geöffnet werden kann. Die Formfahrein- richtung 13 dient damit zum Überführen des beweglichen Formträgers 1 1 in und außer Form- schluss der zwischen den Formträgern aufgenommenen Teile einer Spritzgießform M.

Wenigstens ein Kraftübertragungselement, im Ausführungsbeispiel mehrere Holme 14, sind mit einem der Formträger 11 , 10 verbunden, im Ausführungsbeispiel mit dem beweglichen Formträger 11. An dem von dem einen der Formträger beabstandeten Ende weisen die Kraft- Übertragungselemente einen für einen Wirkeingriff mit dem anderen Formträger 10, 11 - hier dem stationären Formträger 10 - vorgesehenen und insofern betätigbaren Abschnitt 14a auf. Am anderen Formträger, d.h. im Ausführungsbeispiel am stationären Formträger 10 ist eine Verriegelungseinrichtung 15 vorgesehen, die beim Formschluss der Teile der Spritzgießform M zum Aufbringen einer Schließkraft mit dem betätigbaren Abschnitt 14a des wenigstens ei- nen Kraftübertragungselement in formschlüssige Wirkverbindung überführbar ist. Die Formschließeinheit stellt nur einen Teil der Spritzgießmaschine dar, denn üblicherweise ist zusätzlich eine zeichnerisch nicht dargestellte Spritzgießeinheit vorgesehen, über die das zu plastifizierende Material plastifiziert und in einen Formhohlraum der Spritzgießform einge- spritzt wird. Der entsprechende Aufbau einer Spritzgießmaschine bestehend aus den Teilen Formschließeinheit und Spritzgießeinheit ist dem Fachmann jedoch bekannt, so dass hierauf in dieser Anmeldung nicht näher eingegangen wird.

Gemäß Fig. 3 weist die Verriegelungseinrichtung 15 eine schwimmende Spannzange 16 auf, die zur Verriegelung von Kraftübertragungselement (Holm 14) und dem anderen der Formträ- ger (stationärer Formträger 10) beim Formschluss mit dem betätigbaren Abschnitt 14a in formschlüssige Wirkverbindung überführbar ist. Dabei ist die Spannzange 16 mit dem Kolben 18 einer Kolben-Zylinder-Einheit 17 verbunden oder bildet zugleich einen Teil des Kolbens der Kolben-Zylinder-Einheit 17 zum Aufbringen der Schließkraft. Auf den zugehörigen Aufbau wird weiter unten noch näher eingegangen.

Gemäß Fig. 1 und 2 wird das wenigstens eine Kraftübertragungselement durch mehrere ge- meinsam mit dem beweglichen Formträger 11 bewegliche Holme 14 gebildet, die bei geöffne- ter Spritzgießform M den Formspannraum R freigeben. Um den Formschluss zu bewerkstelli- gen, tauchen die Holme 14 mit ihrem betätigbaren Abschnitt 14a in Aufnahmebohrungen 10a des stationären Formträgers 10 ein, damit dann dort in noch zu beschreibender Weise die formschlüssige Verbindung zwischen Formträger und Kraftübertragungselement hergestellt werden kann. Dabei werden die Holme 14 in den Aufnahmebohrungen 10a in Lagerhülsen 53 vorzentriert, die dazu mit einer harmonischen Einführfase versehen sind.

Fig. 2 zeigt zudem auf der vom Formspannraum R abgewandten Seite des beweglichen Form- träger 11 die Formhöhenverstelleinrichtung 42, die erforderlich ist, um die Schließwege zu optimieren und/oder eine optimale Stellung der Formträger beim Formschluss zu gewährleis- ten. Erkennbar ist, dass die Holme 14 in diesem Bereich einen Gewindeabschnitt 14b aufwei- sen, der mit Muttern 40 in Wirkverbindung steht. Die Muttern werden über einen Motor 41 und entsprechende Getriebeeinheiten gestellt, wobei sich dabei eine Relativbewegung zwischen den Kraftübertragungselementen und dem beweglichen Formträger 1 1 in Schließrichtung s-s ergibt.

Im Folgenden wird der Aufbau der Verriegelungseinrichtung anhand der Figuren 3 und 4 nä- her erläutert. Fig. 3 zeigt einen Schnitt nach Linie lll-lll von Fig. 8 durch eine Verriegelungsein- richtung 15, wobei in den Figuren 3, 4 auch die Spannzange 16 auf ihrer vollen Länge ge- schnitten ist. Die Lagerung der Bauteile erfolgt von außen nach innen, d.h. der Kolben 18 stützt sich am Zylinder 19 ab. Die Spannzange 16 ist mit dem Kolben 18 verbunden z.B. ver- schraubt und eine Gleithülse 35 ist mit der Spannzange 16 in den Figuren an ihrem linken Ende gekoppelt. Das als Entriegelungsstange 55 ausgebildete Entriegelungselement wird im hinteren Bereich in den Figuren links mittig in der Gleithülse 35 geführt und vorne in den Figu- ren rechts erfolgt eine Zentrierung der Entlastungsstange 55 über die Anlage des am vorderen Ende der Entriegelungsstange angeordneten Druckstück 39 am Konus 16a der Spannzange 16.. (In den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis 6b wird das Entriegelungselement als Entrie- gelungsstange 55 und die Lagerung als Gleithülse 35 bezeichnet.) Die Spannzange 16 steht aber auch mit dem Kolben 18 der Kolben-Zylinder-Einheit 17 in Verbindung, der dazu be- stimmt ist, die Schließkraft aufzubringen. Der Kolben 18 ist im Zylinder 19 gelagert, das als Hochdruckzylinderrohr ausgebildet ist. Der Zylinder 19 ist durch den Zylinderdeckel 25 in Fig.

3 links verschlossen. Der Kolben 18 kann in der Kolben-Zylinder-Einheit 17 durch Aufbringen von Fluid im Zylinderraum 29 in Fig. 3 gegen die Kraft elastischer Mittel wie der Federn 24 nach links bewegt werden. Bei dieser Bewegung werden auch die Spannzange 16 und die Gleithülse 35 auf der Entriegelungsstange 55 nach links bewegt. Die Spannzange 16 stützt sich damit über die Gleithülse 35 als Führungselementen am Kolben 18 und damit am Zylinder 19 ab. Die Entriegelungsstange 55 wird somit in der Gleithülse 35 geführt und lässt sich in horizontaler Richtung verschieben. Dadurch kann sich die Entriegelungsstange 55 selbst in der Spannzange 16 ausrichten, ohne dass die Spannzange 16 dadurch gelagert wird.

In der Stellung gemäß Fig. 3 befindet sich die Verriegelungseinrichtung 15 in einer verformten Stellung, d.h. sie ist durch das Druckstück 39 passiv geöffnet. Ausgehend von der Stellung in Fig. 3, in der das Druckstück 39 die Spannzange 16 geöffnet hält, wird Druck im Zylinderraum 34 durch Zufuhr eines Fluids aufgebracht, wobei sich die Entriegelungsstange 55 zusammen mit dem Druckstück 39 ausgehend von Fig. 3 in eine Position gemäß Fig. 4 nach links bewegt, d.h. sich in Richtung Zylinderdeckel 25 bewegt und ggf. bis zur Anlage am Zylinderdeckel 25 kommt. Dadurch gelangt das Druckstück 39 entlang des Kantenzugs 16d aus dem Bereich des Konus 16a, so dass sich der Freiraum 31 ergibt. Die Entriegelungsstange 55 mit dem Druckstück 39 bewegt sich dabei im Ringraum 32. Diese Bewegung führt dazu, dass sich die Spannzange 16 elastisch rückverformt, d.h. in eine aktiv schließende Stellung gelangt, wobei die Verzahnung 16b der Spannzange 16 radial nach innen und damit in Eingriff mit der Ver- zahnung des betätigbaren Abschnitts 14a des Kraftübertragungselements bzw. der Holme 14 gelangt. Beim Entlasten der Spannzange bedingt durch das Zurückschieben des Druckstü- ckes 39 bewegt sich die Spannzange damit in die geschlossene Ausgangsstellung zurück. Dadurch wird eine Verriegelung zwischen der am stationären Formträger befestigten Verriege- lungseinrichtung 15 und dem Holm 14 erreicht. Über eine optimierte Bearbeitung der Verzah- nungsgeometrie lässt sich die in Ausgangslage einstellende Vorspannkraft der im Eingriff be- findlichen Elemente (Holm, Spannzange) beeinflussen. Mit Druck beaufschlagt handelt es sich damit um eine aktiv geschlossene bzw. verriegelnde Stellung der Verriegelungseinrichtung 15, weil ohne Einwirken von äußeren Kräften die Spannzange 16 in Wirkverbindung mit den Kraftübertragungselementen ist.

Fig. 3, 4 zeigen damit eine Einheit, in der die Elemente der Spannzangen16 als Biegebalken so ausgelegt sind, dass die Verzahnung immer selbsttätig schließen möchte (Prinzip aktiv schließend, passiv öffnend). Hierbei wird das Druckstück 39 zum Aktivieren der Öffnungsbe- wegung benötigt.

Um nun die Schließkraft aufzubringen, wird Druckmedium dem Zylinderraum 29 zugeführt, wobei der Kolben 18 sich gegen die Kraft der Feder 24 in Fig. 4 nach links bewegt und dadurch an den Holmen zieht und so die Schließkraft ggf. unter Hochdruck aufbringt. Grund- sätzlich könnte der Kolben 18 in einer zeichnerisch nicht dargestellten Ausführungsform auch beidseitig mit Fluid beaufschlagbar ausgebildet sein. In diesem Fall könnten die Federn 24 entfallen.

Die Befestigung der Verriegelungseinrichtung 15 am stationären Formträger 10 erfolgt über die Befestigungsmittel 36, wobei über die Befestigungsmittel 36 der Zylinderdeckel 25 auf den Zylinder 19 gepresst und beide zusammen mit dem stationären Formträger verbunden wer- den. Die bei der Betätigung der Verriegelungseinheit auftretenden Bewegungen und Kräfte werden über Wegsensor 23, Schließkraftsensor 26, einen Drucksensor 27 für das Fluid sowie einen Dehnungsmesstreifen 28 erfasst.

Aufgrund der Lagerung gegen die Federn 24 und über den Zylinderraum 29 ist der Kolben 18 und damit auch die an ihm befestigte Spannzange 16 schwimmend in der Verriegelungsein- richtung 15 gelagert.

Fig. 3 und 4 zeigen, dass an der Verriegelungseinrichtung 15 eine Schiebehülse 20 gelagert ist, wobei im Ausführungsbeispiel die Schiebehülse 20 mittels Befestigungsmittel gemäß Fig. 5a an der Entriegelungsstange 55 befestigt ist. Diese Schiebehülse befindet sich in der Positi- on gemäß Fig. 3, also bei geöffneter Spannzange 16, in einem Bereich, der eine radiale elas- tische Verformung der Spannzange zulässt. Wird die Entriegelungsstange 55 jedoch ausge- hend von Fig. 3 nach links bewegt in eine Position gemäß Fig. 4 und damit relativ dazu die Spannzange 16 nach rechts, gelangt ein Anlagebereich 33 der Spannzange 16 gemäß Fig. 4 unter die Schiebehülse 20, so dass die Schiebehülse 20 die Spannzange 16 an einer unbeab- sichtigten radialen Bewegung und damit einem unbeabsichtigten Öffnen der Verriegelung zwi- schen stationärem Formträger 10 und Kraftübertragungselement hindert, also gegen ein der- artiges Öffnen sichert. ln diesem verriegelten Zustand der Verriegelungseinrichtung 15 erfolgt der Kraftfluss ausge- hend vom Zylinderraum 29, der zwischen dem am stationären Formträger 10 befestigten Zy - linder 19 und dem Kolben 18 angeordnet ist, über den Kolben 18 auf die am Zylinderdeckel 25 über die Gleithülse 35 geführte Spannzange 16 über die ineinander greifenden Verzahnungen auf den Holm 14, der seinerseits in der Lagerhülse 53 im stationären Formträger 10 axial be- weglich gelagert ist. Die Spannzange 16 ist bionisch dimensioniert, um einen idealen Kraft- fluss zu erreichen.

Zum Öffnen der Verriegelungseinrichtung 15 wird dem Zylinderraum 48, der in Fig. 4 auf der linken Seite der Entriegelungsstange 55 angeordnet ist, mit Druck beaufschlagt. Dadurch be- wegt sich die Entriegelungsstange 55 in Fig. 4 nach rechts in eine Position gemäß Fig. 3, wodurch das Druckstück 39 wieder an dem Kantenzug 16dder Spannzange 16 zur Anlage kommt und dadurch die Verzahnung 16b der Spannzange 16 radial nach außen drückt und damit außer Eingriff mit der Verzahnung des betätigbaren Abschnitts 14a des Kraftübertra- gungselements bzw. der Holme 14 bringt. Der Kantenzug 16d ist dabei so ausgebildet, dass das Druckstück 39 allmählich entlang einer Kurve zunächst am Spannkonus 16a sanft in An- lage kommt, dann mit leichter Kraft eine radial nach außen gerichtete Bewegung aus der Ver- zahnung harmonisch einleitet und am Ende einen ausreichenden Abstand zu Aus- bzw. Ein- fahren der Holme zu Verfügung stellt.

Fig. 3 zeigt, dass sich die Entriegelungsstange 55 in dieser Stellu8ng stirnseitig in geringem Anstand von der Stirnseite des Kraftübertragungselements bzw. Holms 14 befindet. Sollte sich daher die im Formspannraum R aufgenommene Spritzgießform M in dieser Stellung allein durch die Formfahreinrichtung 13 noch nicht öffnen, kann durch Erhöhen des Drucks im Zylin- derraum 48 der Öffnungsvorgang der Spritzgießform M im Sinne eines Hochdrucköffnens zu- sätzlich unterstützt werden, wobei die Stirnseite der Entriegelungsstange 55 dann auf die Stirnseite des Holms 14 drückt.

Fig. 5a zeigt einen Schnitt gemäß Linie Va-Va von Fig. 8 durch die Verriegelungseinrichtung 15. Der Schnitt ist so gelegt, dass im vorderen Teil der Entriegelungsstange 55 die Schmier- stoffplatte 55a geschnitten wird und im Übrigen der Schnitt aber durch einen Schlitz 16c zwi- schen den einzelnen Segmenten der Spannzange 16 geführt ist. In Fig. 8 ist erkennbar, dass in diesem Bereich vier dieser Schmierstoffplatten 55a vorgesehen sind, die im Schnitt jeweils einen Zentriwinkel von 90° abdecken und zwischen sich Schmierschlitze 37a aufweisen. Er- kennbar ist in der Mitte der Fig. 5a, dass die Schiebehülse 20 über Befestigungsmittel an der Entriegelungsstange 55 des Druckstücks 39 befestigt ist. Im Inneren der Entriegelungsstange 55 läuft eine Schmierstoffzuleitung 54, über die zunächst über die Schmierung 38 der Anlage- bereich zwischen dem Druckstück 39 und dem Spannkonus 16a der Spannzange 16 mit Schmierstoff versorgt wird. Der Schmierstoff kann sich in der Entriegelungsstange 55 aber auch in weitere Schmierkanäle 37 verzweigen, die für die Schmierung der beim Spannen inei- nandergreifenden Verzahnung 16b der Spannzange und der Verzahnung des betätigbaren Abschnitts 14a des Holms 14 bestimmt sind. Diese Verzahnungen 14a, 16b können auch ge- windeartig ausgebildet sein und dienen dem formschlüssigen Spanneingriff. Die Verzahnun- gen können alternativ oder ergänzend auch durch die im Detail Z der Fig. 5a in Fig. 5b ver- größert dargestellte Schmierung geschmiert werden. Bei der Bewegung des beweglichen Formträgers mittels der Formfahreinrichtung 13, 13‘ gelangen die Holme 14 mit ihren betätig baren Abschnitten 14a durch die im stationären Formträger gelagerten Lagerhülsen 53 und von dort in die Bohrungen 45, in die die Spannzange 16 von der gegenüberliegenden Seite des Formträgers 10 eintaucht. Im Übergangsbereich zwischen Lagerhülse 53 und Bohrung 45 wird über die Schmierstoffzufuhr 50 Schmierstoff dem Reservoir 51 gemäß Fig. 5b zugeführt, von wo aus über einen Ringspalt ein Schmierstoffaustrag auf den betätigbaren Abschnitt 14a des Holms 14 erfolgt, während der Holm 14 der Spannzange zugeführt oder von ihr wegge- führt wird. Damit lässt sich eine zuverlässige Schmierung dieses Bereichs umsetzen.

Die Fig. 6a, 6b zeigen ein alternatives zweites Ausführungsbeispiel der Verriegelungseinrich- tung 15, in der die Spannzange aktiv öffnend, passiv schließend ausgebildet ist. Dabei werden in diesem Ausführungsbeispiel für gleiche Teile wie im ersten Ausführungsbeispiel der Fig. 3 bis 5b die gleichen Bezugszeichen verwendet. Insofern ist hier die linke Seite der Figur iden- tisch zum ersten Ausführungsbeispiel. Auch hier ist der Kolben 18 als Hochdruckkolben aus dem Zylinderraum 29 beaufschlagbar. Der Kolben 18 ist im Zylinder 19 axial beweglich gela- gert und mit der Spannzange 16 und der Gleithülse 35 als Bewegungseinheit verbunden, so dass die Spannzange schwimmend gelagert ist.

Ein Unterschied besteht jedoch auf der rechten Seite der Fig. 6a, 6b. In Fig. 6a ist das Druck- stück 39 in Anlage an der unverformt geöffneten Spannzange 16 (aktiv öffnend). In dieser Stellung kann der betätigbare Abschnitt 14a in die Spannzange 16 eingeführt werden kann. Wird jetzt jedoch Fluid dem Zylinderraum 34 zugeführt, bewegt sich die Entriegelungsstange 55 mit dem Druckstück 39 in Fig. 6b relativ zur Spannzange 16 und zum Kolben 18 nach links. Gleichzeitig wird in Fig. 6b rechts am Grunde der die Spannzange 16 aufnehmenden Bohrung 45 des stationären Formträgers der weitere Kolben 18‘ aus dem Zylinderraum 30 heraus so mit der Spannzange 16 in Anlage gesteuert, dass der Konus 18a‘am Spannkonus 16a‘ der Spannzange 16 zur Anlage kommt und damit die Spannzange 16 radial elastisch nach innen verformt, so dass ein Eingriff der Verzahnung 16b der Spannzange 16 in den betätigbaren Abschnitt 14a des Holms 14 erfolgt und die gewünschte Verriegelung stattfindet (passiv schließend). Der weitere Kolben 18‘ sichert dabei die Spannzange 16 zusätzlich gegen ein Öffnen, d.h. gegen eine radial nach außen gerichtete Bewegung der Spannzange 16 passiv, d.h. sie wird dazu verformt. Beim Öffnen dieser Verriegelungseinrichtung wird der Zylinder- raum 30 entlastet. Die in der verriegelten Stellung elastisch radial nach innen verformte Spannzange 15 kann dann in ihre geöffnete Ausgangsstellung zurückgelangen. Diese Bewe- gung kann durch das Druckstück 39 unterstützt werden, grundsätzlich ist aber für die Entriege- lung der Verriegelungseinrichtung nach dieser Ausführungsform das Druckstück nicht zwin- gend erforderlich.

Die Ausführungsbeispiele der Fig. 1 bis 6b haben den Vorteil, dass während des Spritzzyklus zur Herstellung von Spritzgießteilen die Holme„frei“ gefahren werden können. Dies gestattet eine bedarfsweise uneingeschränkte Zugänglichkeit zum Formspannraum R.

Fig. 7 zeigt in einem dritten Ausführungsbeispiel eine Anordnung bei der die Schließkraft auf andere Weise aufgebracht wird. Der Holm 14 wird in Fig. 7 von links mit seinem betätigbaren Abschnitt 14a durch die Aufnahmebohrung in den stationären Formträger 10 eingeführt und durch die Bohrung 45bis zur Spannzange 16 geführt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Kolben 18 aus dem Zylinderraum 34 in Fig. 7 nach links gedrückt, so dass sich die Spannzange radial nach außen elastisch verformen kann. Über das in Fig. 7 rechts dargestellte Druckstück 56 lässt sich die Spannzange 16 dabei radial elastisch aufweiten. Wird der Druck im Zylinderraum 34 abgesenkt und/oder das Druckstück 56 nach rechts gefahren, drücken die Federn 24 den Kolben 18 in Fig. 7 nach rechts, so dass der Konus 18a des Kolbens am Konus 16a der Spannzange zur Anlage kommt und diese radial elastisch nach innen drückt, so dass die Ver- zahnung von Spannzange 16 und betätigbarem Abschnitt 14a des Holms 14 formschlüssig verriegelnd ineinandergreifen. In dieser verriegelten Stellung kann aus dem Zylinderraum 29 die Schließkraft aufgebracht werden. Der Kraftfluss beim Aufbringen der Schließkraft erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel gemäß der Linie 57 vom stationären Formträger 10 über den Kolben 18 auf die Spannzange 16 und über die Verzahnungen auf den Holm 14.

Wird Zylinderraum 34 mit Druck beaufschlagt, wird der Kolben 18 nach links gedrückt. Über die Federn 24 wird die Spannzange 16 in die Nulllage geschoben. In dieser Position ergibt sich ein Spalt im Konusbereich von der Spannzange 16 und dem Kolben 18. Über Druckstück 56 lässt sich die Spannzange spreizen und diese gibt den Freiraum für das Einfahren vom Holm (Kraftübertragungselement) frei.

Fährt man Druckstück 56 zurück, schließt sich die Spannzange 16 und die Verriegelung zwi- schen betätigbarem Abschnitt 14a und der Verzahnung 16b erfolgt. Beim Kraftaufbau wird Zylinderraum 29 beaufschlagt, der Kolben 18 fährt vor und schiebt über den Konus 18a und 16a die Spannzange nach rechts und erzeugt den Hochdruck. Der Vorteil dieser Variante liegt darin, dass gemäß der Linie 57 der Kraftfluss nicht über die gesamte Spannzange geht son- dern direkt vom Kolbenkonus 18a auf den Spannzangenkonus 16a und von dort über die Ver- zahnung in den Holm (geringere Belastung für das Spannzangen-Bauteil). Fig. 10 bis 14 zeigen ein weiteres viertes Ausführungsbeispiel der Verriegelungseinrichtung 15, in der die Spannzange 116 mehrteilig ausgebildet ist und gelenkig gelagerte Spannele- mente aufweist. Grundsätzlich werden bei diesem als auch beim nächsten fünften Ausfüh- rungsbeispiel die Bezugszeichen wie in den ersten drei Ausführungsbeispielen verwendet, die allerdings für dieses Ausführungsbeispiele um 100 erhöht sind.

Vom Aufbau her zeigen Fig. 10 und 12 den Formträger und zwar den stationären Formträger 10, in dem in einer Lagerhülse 53 ein Kraftübertragungselement in Form eines Holms 14 lös- bar aufgenommen ist. Der Holm 14 weist an seinem in Fig. 10 in der Mitte befindlichen Ende einen betätigbaren Abschnitt 14a in Form einer Verzahnung auf. Am stationären Formträger 10 ist die Verriegelungseinheit 15 befestigt, die ein in die Bohrung des stationären Formträ- gers eintauchendes Lagerstück 172 umfasst, an dem Zylinder 119 und Zylinderdeckel 125 der Verriegelungseinrichtung 15 über Befestigungsmittel 136 befestigt sind. Das Lagerstück 172 bildet gleichzeitig den Zylinder, in dem der Kolben 1 18 aufgenommen ist. Es selbst ist eben- falls über Befestigungselemente am stationären Formträger 10 befestigt, das heißt die in sich geschlossene Baugruppe Verriegelungseinrichtung 15 kann über diese Befestigungsmittel am stationären Formträger 10 befestigt werden, was insbesondere Herstellung und Wartung der Spritzgießmaschine erleichtert.

Der Zylinderdeckel 125 weist eine Anformung 125a auf, in der ein Entriegelungselement 155 vergleichbar der Entriegelungsstange 55 der ersten beiden Ausführungsbeispiele aufgenom- men ist. Ein Vergleich zwischen den Fig. 10 und 12 macht deutlich, dass das Entriegelungs- element 155 durch Aufbringen von Druck im Zylinderraum 134 in Fig. 10 nach links und durch Aufbringen von Druck im Zylinderraum 148 in Fig. 12 nach rechts bewegt werden kann.

Mit dem Entriegelungselement 155 über Befestigungsmittel gemäß Fig. 13 verbunden ist ein Betätigungselement 160 das gemäß Fig. 14 radial nach außen bis zur Zylinderwandung des Zylinders 119 geführt ist. Dieses Betätigungselement 160 wird bei Betätigung des Entriege- lungselements 155 in axialer Richtung des Kraftübertragungselements bewegt, wobei bei Be- wegung des Entriegelungselements 155 aus der Position in Fig. 10 in die Position gemäß Fig. 12 nach rechts auch das Betätigungselement 160 nach rechts bewegt wird. Diese Betätigung erfolgt relativ zur Spannzange bzw. den Spannelementen 116, die ihrerseits über das quer zur Schließrichtung angeordnete Gelenk 116e am Lagerelement 1 15 gelagert sind. Das La- gerelement 1 15 ist seinerseits wiederum in Richtung auf den Zylinderdeckel 125 durch ein elastisches Element in Form der Feder 24 abgestützt und ansonsten radial an der Anformung 125a abgestützt. Gegen die Kraft der Feder 24 ist dieses Lageelement 1 15 an der Außenseite der Anformung 125a des Zylinderdeckels 125 beweglich geführt. Fig. 10 zeigt die Spannelemente 1 16 im geschlossenen Zustand, das heißt die Verzahnung 1 16b greift in den betätigbaren Abschnitt 14a des Holms 14 ein. Diese Stellung wird dadurch erreicht, dass das Entriegelungselement 155 durch Aufbringen von Druck im Zylinderraum 134 in Fig. 10 nach links bis zum Anschlag gefahren ist und dadurch die mit ihm verbundenen Be- tätigungselemente 160 in Fig. 10 nach links bewegt hat. Dies führt dazu, dass ausgehend von Spannkonus 116a das Betätigungselement 160an der Außenseite des Spannelements 116 zur Anlage kommt und dieses in die Stellung gemäß Fig. 10 überführt. Wird in dieser verriegel- ten Stellung nun Druck im Zylinderraum 129 auf den Kolben 118 aufgebracht, bewegt sich dieser gegen die Kraft des elastischen Elements 161 und bewirkt dadurch, sobald der Kolben 1 18 am Spannelement zur Anlage kommt, das Aufbringen der Schließkraft. Um das Spann- element 116 außer Wirkeingriff mit dem Kraftübertragungselement zu bringen, wird Druck im Zylinderraum 148 aufgebracht. Dies führt dazu, dass sich das Entriegelungselement 155 in Fig. 12 nach rechts bewegt, wobei auch das Betätigungselement 160 sich nach rechts bewegt und dadurch einen Freiraum für die Bewegung des Spannelements 1 16 schafft. Gleichzeitig gelangt der stirnseitige Bereich des Entriegelungselements 155 ebenfalls in Anlage am radial innenseitigen Ende des Spannelements 1 16 und drückt dadurch die Spannelemente außer Eingriff mit dem betätigbaren Abschnitt 14a des Kraftübertragungselements. Mit dem elasti schen Element 161 wird der Kolben1 18 nach dem Druckabbau im Zylinderraum 129 in die Ausgangsstellung zurückgedrückt.

Vorteilhafterweise erfolgt über den Hub des Entriegelungselements 155 eine zwangsgesteuer- te Öffnungs- und Schließbewegung der Spannzange 1 16. Zudem kann bedarfsweise auch in diesem Ausführungsbeispiel ein Hochdruck-Öffnen mit Hilfe des auf den Holm 14 wirkenden Entriegelungselements 155 erfolgen.

Fig.1 1 zeigt einen entsprechenden Schnitt durch die Anordnung im geschlossenen Zustand nach Linie XI-XI von Fig. 10. Zu erkennen ist, dass mehrere Spannelemente als auch Betäti gungselemente, im Winkel von im Ausführungsbeispiel jeweils 90 Grad abgestützt, vorgese- hen sind, die radial zum in der Mitte liegenden Entriegelungselement 155 angeordnet sind. Die Abstützungen und das Betätigungselement 160 sind mit dem Entriegelungselement 155 ge- koppelt, z.B. verschraubt). Die Führung dieser Elemente erfolgt über das Entriegelungsele- ment 155. Fig. 13 und 14 zeigen die Befestigung der Betätigungselemente 160 an dem Ent- riegelungselement 155, wobei in diesem Schnitt die Spannelemente 116 nicht geschnitten sind.

Der Kraftfluss geht direkt vom Kolben 1 18 über die Verzahnung 116b in den betätigbaren Ab- schnitt 14a und damit in die Kraftübertragungselemente, Dies führt zu einer einfachen

Krafteinleitung mit optimierter Spannungsbelastung auf das Spannelement 1 16 durch eine reine Druckkraftübertragung. Grundsätzlich zeigt das fünfte Ausführungsbeispiel der Figuren 15 bis 18 einen vergleichbaren Aufbau zum vierten Ausführungsbeispiel, weshalb auch weitestgehend die gleichen Bezugs- zeichen verwendet werden. Bei einem Blick auf die geschlossene Position der Verriegelungs- einrichtung gemäß Fig. 15 bzw. die geöffnete Position gemäß Fig. 17 ist zu erkennen, dass bei dieser Ausführungsform gegenüber zum Beispiel Fig. 10 ein Betätigungselement 160 nicht verwendet wird. Die Anordnung von Holm 14 im Formträger 10 sowie von Lagerstück 172, Zylinder 1 19, Zylinderdeckel 125 und Entriegelungselement 155 ist zwar gleich und auch die Spannelemente 1 16 sind grundsätzlich über ihr Gelenk 116e vergleichbar angeordnet, ergän- zend ist jedoch eine Schiebehülse 170 vorgesehen, die aus dem Zylinderraum 171 beauf- schlagbar und damit aus der Position links in Fig. 17 in die Position rechts in Fig. 15 überführ- bar ist. Die Federn 161 drücken den Kolbenl 18 in die Endlage, damit das Spannelement 1 16 sich frei öffnen kann. In der geschlossenen verriegelten Position der Verriegelungseinrichtung gemäß Fig. 15 ist das Entriegelungselement 155 durch Druck in Zylinderraum 134 nach links gefahren. Dadurch besteht zunächst vor dem Entriegelungselement 155 ein Freiraum, in den die radial innenliegende Flächen der Spannelemente 1 16 eintauchen können. Gleichzeitig kann nun unabhängig vom sonstigen Mechanismus durch Druck im Zylinderraum 171 die Schiebehülse 170 in Fig. 15 nach rechts bewegt werden und kommt dadurch zur Anlage an der Außenseite des Spannelements 116, sodass das Spannelement 1 16 durch die Schiebe- hülse 170 in der verriegelten Position fixiert wird. Damit wird der Eingriff der Verzahnung 116b in die Verzahnung des betätigbaren Abschnitts 14a sichergestellt. In dieser Position kann wie- der aus dem Zylinderraum 129 Druck auf den Kolben 118 zur Erzeugung der Schließkraft auf- gebracht werden. Dabei ist das Lagerelement 115, an dem das Spannelement 1 16 über das Gelenk 1 16e gelagert ist, nur gegen die Kraft der Feder 24 axial, das heißt in Richtung des Kraftübertragungselements bewegbargelagert. In Fig. 15 nach rechts gibt es einen harten An- schlag am Kolben 1 19. Die Federn 24 drücken das Lagerelement 1 15 (mit den Spannelemen- ten 116) im hydraulisch unbelasteten Zustand nach rechts an den Anschlag am Kolben 1 19. Somit wird immer eine theoretisch optimale Fügeposition zwischen Kraftübertragungselement (Holm 14) und Spannelement 1 16 erreicht. Fährt das Kraftübertragungselement in das Span- nelement 116 mit„Überlauf ein (z.B. aufgrund falsch eingestellter Formhöhe), dämpfen die Federn 24 die Stoßbelastung und schützen somit die Bauteile.

Zum Entriegeln der Verriegelungseinrichtung gemäß Fig. 15 wird gemäß Fig. 17 Druck im Zy - linderraum 148 aufgebracht, wodurch das Entriegelungselement 155 in Fig. 17 nach rechts bewegt wird. Es kommt damit stirnseitig gegebenenfalls in Anlage am Holm 14, sodass durch weiteren Druck im Zylinderraum 148 ein Hochdrucköffnen möglich wird, wie dies bereits bei den anderen Ausführungsbeispielen beschrieben wurde. Gleichzeitig hat das Entriegelungs- element 155 in der Stellung gemäß Fig. 17 bereits die radial innenliegenden Enden der Span- nelemente 1 16 radial nach außen verdrängt, sodass sich eine Position der Spannelemente 1 16 beabstandet vom Holm 14 ergibt. Dies ist allerdings nur möglich, weil gleichzeitig die zy- linderbetätigte Schiebehülse 170 ebenfalls durch Druck im Zylinderraum 173 in Fig. 17 nach links gefahren wurde, sodass die Schiebehülse 170 jetzt in einem entsprechenden Freiraum an der Außenseite des Spannelements 1 16 zu liegen kommt.

Der Aufbau sorgt grundsätzlich in den Ausführungsbeispielen dafür, dass nach dem Verriegeln der Spannzange 16 der weitere Kraftfluss im Wesentlichen nur noch über die Spannkonen 16a, 18a‘ und die zugeordneten Gegenkonen erfolgt, so dass die Spannzange 16 selbst aus dem Kraftfluss beim Aufbringen der Schließkraft meist ausgekoppelt ist. Der Kraftfluss geht im Ausführungsbeispiel der Fig. 3-6 über die Spannzange und führt dabei zu einer hohen Span- nungsbelastung im Bauteil, was eine deutlich komplexere Auslegung der Elemente erfordert. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 10-18 wird der Kraftfluss hingegen als reine Druckbelas- tung in die Spannzange eingebracht, was zu einer geringeren Belastung der Elemente bei- trägt. Der Kraftfluss läuft hier vom Kolben 118 über die vertikale Anlagefläche in das Spann- element 1 16, von dort über die Verzahnung ins Kraftübertragungselement.

Während die bisherigen Ausführungsbeispiele die Formschließeinheit einer Zwei-Platten- Maschine zeigen, sind in den Fig. 9a, 9b Ausführungsbeispiele an einer Drei-Platten-Maschine dargestellt. Im Unterschied zu den bisherigen Ausführungsbeispielen wird bei einer Drei- Platten-Maschine ein Abstützelement vorgesehen, an dem sich die Formfahreinrichtung 13‘, 13“ abstützt. Dabei handelt es sich bei der Formfahreinrichtung 13‘ der Fig. 9a um einen Knie- hebelmechanismus und bei der Formfahreinrichtung 13“ in Fig. 9b um eine hydraulische An- triebseinheit. Die Schließkraft wird vorzugsweise alleine oder ergänzend von der Kolben- Zylinder-Einheit in der Verriegelungseinrichtung 15 aufgebracht.

Verfahrensgemäß wird in sämtlichen Ausführungsbeispielen die Spannzange schwimmend gelagert. Der betätigbare Abschnitt 14a des Kraftübertragungselements wird beim Form- schluss der Teile der Spritzgießform M an einem der Formträger 10, 1 1 , 1 T formschlüssig mittels der Verriegelungseinrichtung 15 verriegelt. Im so verriegelten Zustand wird dann über das Kraftübertragungselement die Schließkraft übertragen. Das Kraftübertragungselement ist mittels der wenigstens einen Spannzange schwimmend gelagert, wobei meist mehrere Kraft- Übertragungselemente am jeweiligen Formträger vorgesehen sind, sodass eine entsprechen- de Anzahl von Spannzangen 16, 116 vorgesehen ist. Die schwimmend gelagerte Spannzange 16, 1 16, ist innerhalb der Verriegelungseinrichtung zugleich mit einem Kolben 18, 1 18 einer Kolbenzylindereinheit 17 verbunden, um die Schließkraft aufzubringen. Dadurch kann aus ein und derselben Baugruppe heraus sowohl die Verriegelung erfolgen als auch die Aufbringung der Spannkraft erfolgen, sodass auch bei hohen Kräften eine zuverlässige und schnelle Er- zeugung der Schließkraft möglich ist. Die Spannzange 16, 1 16 wird zwangsgeführt mit dem Kraftübertragungselement verriegelt, wobei im verriegelten Zustand mittels des Kolbens 18, 118 ein Hochdruck zur Erzeugung der Schließkraft erzeugt wird. Zur Zwangsführung ist die Spannzange 16 mittels eines Druck- stücks 39 in den ersten beiden Ausführungsbeispielen betätigbar. Das Druckstück ist an ei- nem zentral zur Spannzange angeordneten Entriegelungselement in Form der Entriegelungs- stange 55 angeordnet und führt bei Betätigung zur radial elastischen Verformung der Spann- zange 16.

Der Kolben 18 zur Erzeugung der Schließkraft ist über die Spannzange 16 mit wenigstens einer durch eine Gleithülse gebildeten Lagerung 35 an einer zentrisch in der Spannzange 16 angeordneten, als Entriegelungselement ausgebildeten Entriegelungsstange bewegbar.

Dadurch wird einerseits die Führung des Kolbens 18 als auch der Entriegelungsstange 55 sichergestellt. Aber auch das Entriegelungselement 55, 155 wird beweglich geführt, in dem es sich im Wesentlichen am Zylinder 25, 125 entweder mittelbar oder unmittelbar abstützt Die Lagerung der Komponenten erfolgt von außen nach innen. Das Entriegelungselement wird in der Gleithülse 35 geführt und die Gleithülse stützt sich über die Spannzange 16 und den Kol- ben 18 am Zylinder 19 ab.

Bei den ersten beiden Ausführungsbeispielen ist dazu eine Gleithülse 35 vorgesehen, entlang der sich das Entriegelungselement 55 bewegt. Bei den beiden letzten Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 10 bis 18 weist der Zylinderdeckel 125 eine Anformung 125a auf, entlang der das Entriegelungselement 155 relativ zum Zylinderdeckel 125 beweglich geführt wird.

Grundsätzlich kann die Verriegelungseinrichtung aktiv schließend oder aktiv öffnend ausgebil- det werden. Im Ausführungsbeispiel der Figuren 3, 4 ist die Spannzange 16 aktiv schließend, das heißt im unverformten Zustand besteht bei entsprechender Positionierung des betätigba- ren Abschnitts 14a des Kraftübertragungselements ein Wirkeingriff zwischen der Verzahnung 16b der Spannzange mit der Verzahnung des Holms 14. Im radial elastisch verformten und damit passiv geöffneten Zustand weist die Spannzange 16 dann eine Aufnahmeöffnung auf, in die der betätigbare Abschnitt 14a des Kraftübertragungselements eingeführt wird. Nach die- sem Einführen wird die radiale Verformung der Spannzange 16 aufgehoben und dadurch die Spannzange aktiv schließend und lösbar, gleichzeitig aber auch formschlüssig mit dem Kraft- Übertragungselement verbunden. Alternativ kann die Spannzange 16 aber auch im zweiten Ausführungsbeispiel der Fig. 6a, 6b so ausgebildet werden, dass sie im geöffneten Zustand radial unverformt ist. In die dann bestehende Aufnahmeöffnung kann wieder der Holm 14 ein- geführt werden. Anschließend wird die Spannzange 16 radial nach innen elastisch verformt und dadurch die Spannzange 16 passiv schließend und lösbar, gleichzeitig aber auch form- schlüssig mit dem Kraftübertragungselement verbunden. Bei einer Lösung nach dem vierten und fünften Ausführungsbeispiel kommt es nicht zu einer radialen Verformung der Spannzange 116. Die Spannzange 1 16 ist vielmehr mehrteilig aufge- baut und weist quer zur Schließrichtung drehbeweglich gelagerte Spannelemente auf. Diese Spannelemente werden an einem Lageelement 1 15 gelagert und entweder mittels eines mit einem Entriegelungselement 155 verbundenen Betätigungselement 160 (Fig. 10 bis 14) oder mittels einer Schiebehülse 170, die unabhängig von der Spannzange betätigbar ist (Fig. 15 bis 18) in und außer Wirkeingriff mit dem Kraftübertragungselement gesteuert.

Vorzugsweise weist das Entriegelungselement 55,155 in den Ausführungsbeispielen eine Doppelfunktion auf. Zum einen wird es zum Öffnen der Spannzange 16, 116 aus einem Zylin- derraum 48, 148 beaufschlagt. Zum anderen ist es so angeordnet, dass es im geöffneten Zu- stand der Spannzange stirnseitig zum Anliegen des Entriegelungselements 155an einem als Kraftübertragungselement ausgebildeten Holm 14 kommt. In dieser Position kann bei einem weiteren Druckaufbau im Zylinderraum 48, 148 die Spritzgießform M gegebenenfalls mit Hochdruck geöffnet werden.

Es versteht sich von selbst, dass diese Beschreibung verschiedensten Modifikationen, Ände- rungen und Anpassungen unterworfen werden kann, die sich im Bereich von Äquivalenten zu den anhängenden Ansprüchen bewegen.

Bezugszeichenliste

10 stationärer Formträger 35 Gleithülse

10a Aufnahmebohrung 36, 136, 162 Befestigungsmittel

1 1 , 1 1‘ beweglicher Formträger 37, 37‘ Schmierkanal

11 a Tischschlitten 37a Schmierschlitz

12 Abstützelement 38 Schmierung Druckstück

13,13 ,13“ Formfahreinrichtung 39 Druckstück

14 Holm 40 Mutter

14a betätigbarer Abschnitt 41 Motor

14b Gewindeabschnitt 42 Formhöhenverstelleinrichtung

15 Verriegelungseinrichtung 45 Bohrung

16 Spannzange 50 Schmierstoffzufuhr

16a,16a‘ Spannkonus 51 Reservoir

16b Verzahnung 52 Schmierstoffaustrag

16c Schlitz 53 Lagerhülse

16d Kantenzug 54 Schmierstoffzuleitung

17 Kolben-Zylinder-Einheit 55 Entriegelungsstange

18. 1 18 Kolben 55a Schmierplatten

18‘ weiterer Kolben 56 Druckstück

18a,18a‘ Konus 57 Kraftfluss

19. 1 19 Zylinder 115 Lagerelement

20, 170 Schiebehülse 116 Spannbacke

21 Maschinenständer 1 16a Spannkonus

22 Abstützelement 1 16b Verzahnung

23 Wegmessung 1 16e Gelenk

24, 161 Feder 125a Anformung

25, 125 Zylinderdeckel 129, 134

26 Schließkraftsensor 148, 171 Zylinderraum

27 Druckmessung Fluid 155 Entriegelungselement

28 Dehnungsmessstreifen 160 Betätigungselement

29, 30, 34 Zylinderraum 172 Lagerstück

48 Zylinderraum 173 Zylinderraum

31 Freiraum M Spritzgießform

32 Ringraum R Formspannraum

33 Anlagebereich s-s Schließrichtung