Nachteilig an den bekannten Systemen ist, dass sie nicht ohne Werkzeugaufspannplatten auskommen. Diese können je nach Maschinengröße beträchtliche Ausmasse-annehmen, was mit entsprechenden Kosten verbunden ist.

Ausserdem muss die Masse der beweglichen Werkzeugaufspannplatte zum Öffnen und Schließen des Spritzgießwerkzeugs stets zusätzlich zur beweglichen Werkzeughälfte selbst mitbewegt werden, was einen entsprechend leistungsstarken Antrieb für die bewegliche Werkzeugaufspannplatte voraussetzt. Hydraulische Mittel zum Aufbau der Schließkraft und zum Zuhalten der Werkzeughälfte erfordern einen geeigneten Hydraulikölkreislauf, der mit geeigneten Dichtungsmitteln ausgestattet sein muss, um Leckagen zu verhindern. Unabhängig davon kann es auch bei Beschädigungen der Ölleitungen zu ungewünschten Leckagen kommen. Zur Vermeidung dieser Nachteile haben sich rein elektrisch betriebene Schließeinheiten bewährt. Allerdings liegt auch bei diesen der eingangs genannte Nachteil vor, dass die Masse der beweglichen Werkzeugaufspannplatte mitbewegt werden muss.

Ausserdem muss die Leistung der Elektromotoren so hoch gewählt sein, dass auch ein Zuhalten (Verriegeln) der Werkzeughälften gegen die Auftriebskraft beim Einspritzen gewährleistet ist.

Aus der JP-61-154823-A ist eine Schließeinheit mit einem Kniehebelmechanismus bekannt, bei der zum Betätigen des Kniehebelmechanismus ein Solenoidmotor vorgesehen ist. Obwohl Kniehebelsysteme in der Strecklage von sich aus selbsthemmend sind, wird in dieser Druckschrift vorgeschlagen, an dem der Schließeinheit abgewandten Ende des Stators des Solenoidmotors einen Elektromagneten anzuordnen und das der Schließeinheit abgewandte Ende des Läufers als Anker auszubilden, der von dem Elektromagneten mit einer Anziehungskraft beaufschlagt werden kann. Diese Schließeinheit weist dieselben Unzulänglichkeiten auf wie die eingangs genannten Schließeinheiten.

Aus der JP-08-169040 ist eine Schließeinheit bekannt, bei der eine feststehende und eine bewegliche Werkzeugaufspannplatte auf einem Gestell abgestützt sind, wobei die bewegliche Werkzeugaufspannplatte verschieblich an Säulen geführt ist, die sich zwischen einer hinteren Abstützplatte und der feststehenden Werkzeugaufspannplatte erstrecken. Oberhalb und unterhalb der Werkzeughälften sind auf beiden Werkzeugaufspannplatten quer über die Breite der Werkzeugaufspannplatten Spulen mit einem ferromagnetischen Kern vorgesehen, wobei der Spulenkern auf der jeweiligen Werkzeugaufspannplatte oben und unten befestigt ist. Nachteilig an dieser Schließeinheit ist, dass die magnetischen Zuhaltekräfte stets in einer festen Ebene erzeugt werden, die in der Mitte zwischen den Werkzeugaufspannplatten und parallel zu diesen liegt. Die Trennebene der Werkzeughälften liegt aber nur in seltenen Fällen zufällig in der Mitte zwischen den Werkzeugaufspannplatten, so dass das Magnetfeld die Werkzeughälften unsymmetrisch durchsetzt. Hieraus ergibt sich ein unsymmetrischer Kraftverlauf und der Energieaufwand ist größer als wenn das Magnetfeld die Werkzeughälften symmetrisch durchsetzen würde. Ausserdem weist diese Schließeinheit die eingangs genannten Nachteile von 3-Platten-Schließeinheiten auf.

Aus der gattungsbildenden JP 06-63954 ist ebenfalls eine Schließeinheit bekannt, bei der eine feststehende und eine bewegliche Werkzeugaufspannplatte zusammen mit der Einspritzeinheit auf dem Maschinenbett abgestützt sind, wobei die bewegliche Werkzeugaufspannplatte verschieblich an Säulen geführt ist, die sich zwischen einer hinteren Abstützplatte und der feststehenden Werkzeugaufspannplatte erstrecken. In einer ersten Ausführungsform sind oberhalb und unterhalb der beweglichen Werkzeughälfte Permanentmagnete auf der beweglichen Werkzeugaufspannplatte befestigt, die mit gegenüberliegenden und bestrombaren Spulen zusammenwirken, die oberhalb und unterhalb der feststehenden Werkzeughälfte auf der feststehenden Werkzeugaufspannplatte befestigt sind. In einer zweiten Ausführungsform sind anstelle der Permanentmagnete ebenfalls bestrombare Spulen vorgesehen. Auch liegt der zuvor erwähnte Nachteil vor, dass die magnetischen Zuhaltekräfte stets in einer festen Ebene erzeugt werden, die in der Mitte zwischen den Werkzeugaufspannplatten und parallel zu diesen liegt, dass aber die Trennebene der Werkzeughälften nur in seltenen Fällen zufällig in der Mitte zwischen den Werkzeugaufspannplatten liegt, so dass das Magnetfeld die Werkzeughälften unsymmetrisch durchsetzt. Hieraus ergeben sich die zuvor erwähnten Unzulänglichkeiten. In dieser Druckschrift findet sich auch der allgemeine Hinweis, dass die magnetischen Mittel den Werkzeughälften zugeordnet werden können, ohne dass konkretisiert ist, wie die Schließeinheit in einem solchen Fall gebaut sein soll. Unabhängig von der Anordnung der magnetischen Mittel weist diese 3-Platten-Schließeinheit die eingangs erwähnten Nachteile von Schließeinheiten mit an Säulen geführten Platten auf.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schließeinheit anzugeben, die ohne Werkzeugaufspannplatten auskommt und die die oben erwähnten Nachteile bekannter Systeme beim Zuhalten der Werkzeughälften vermeidet.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Schließeinheit mit den Merkmalen der nebengeordneten Patentansprüche 1 und 9 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwickungen finden sich in den Unteransprüchen.

Dadurch, dass zum Zuhalten der Spritzgießwerkzeuge im Bereich der Trennebene der Werkzeughälften magnetische Mittel verwendet werden, die in den Werkzeughälften oder in die Werkzeughälften umgebende Rahmen untergebracht sind, und die Werkzeughälften bzw. die Rahmen direkt auf dem Maschinenbett oder einem Gestell abgestützt sind, kann auf Werkzeugaufspannplatten gänzlich verzichtet werden. Bei der erfindungsgemäßen Schließeinheit wird die Zuhaltekraft ausserdem ohne Verwendung von Säulen oder C-förmigen Zuggliedern aufgebracht.

Wenn die magnetischen Mittel in Rahmen befestigt werden, die über die Werkzeughälften drübergezogen werden bzw. in die die Werkzeughälften eingesetzt werden können, entfällt im Vergleich zu herkömmlichen Werkzeugaufspannplatten die gesamte vom Spritzgießwerkzeug auf der Werkzeugaufspannplatte eingenommene Fläche der Werkzeugaufspannplatte. Neben der Masse der beweglichen Werkzeughälfte ist nur eine geringe zusätzliche Masse zu bewegen, die aus der Masse des beweglichen Rahmens und der in diesem befestigten magnetischen Mittel besteht.

Zum Zuhalten können ein-und ausschaltbare Permanentmagnete vorgesehen werden (Unteranspruch 2). Wenn in einer der beiden Werkzeughälften bestrombare Spulen vorgesehen sind, können in der anderen Werkzeughälfte von den Spulen anziehbare Anker vorgesehen werden, die bei zylindrischer Ausbildung in die Spule eingefahren werden können, was die Anziehungskraft zwischen den Werkzeughälften und damit die Zuhaltekraft zusätzlich steigert (Unteranspruch 3).

Die Ausgestaltung gemäß dem Unteranspruch 5 hat den Vorteil, dass eine oder beide Werkzeughälften als Spulenkern wirken und die Werkzeughälften somit einen eigenständigen Beitrag zur Zuhaltekraft leisten. Die Werkzeughälften können ganz von der Spulenwicklung umgeben sein (Unteranspruch 6) oder die Spulenwicklung kann in das Innere einer mehrteiligen Werkzeughälfte verlegt sein (Unteranspruch 7).

Wenn gemäß den Unteransprüchen 17 und 18 in dem einen Rahmen Zentrierbolzen und in dem anderen Rahmen Zentrierlöcher zum Aufnehmen der Zentrierbolzen vorgesehen sind, wobei die Zentrierbolzen ganz oder teilweise aus einem ferromagnetischen Material bestehen und die Zentrierlöcher in Spulenkernen vorgesehen sind, hat dies den zusätzlichen Vorteil, dass auf separate Zentriermittel verzichtet werden kann.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 4 näher erläutert werden. Es zeigen : Fig. 1 : Längsschnitt für eine erste Ausführungsform mit Werkzeugrahmen ; Fig. 2 : Längsschnitt für eine zweite Ausführungsform ohne Werkzeugrahmen ; Fig. 3 : Teilschnitt der ersten Ausführungsform ; Fig. 4 : Seitenansicht mit Teilschnitt für eine dritte Ausführungsform.

Gemäß Figur 1 weist eine erfindungsgemäße Schließeinheit einen auf einem Maschinenbett 1 abgestützten feststehenden Werkzeugrahmen 2 und einen auf dem Maschinenbett verfahrbaren Werkzeugrahmen 3 auf. Zum Verfahren des beweglichen Werkzeugrahmens 3 ist ein Elektromotor 4 vorgehen, der ein Zahnrad 5 antreibt, das mit einer an dem Maschinenbett befestigten Zahnstange 6 kämmt. Der bewegliche Werkzeugrahmen 3 kann auf Rollen 7 abgestützt sein. In den beiden Werkzeugrahmen 2 und 3 sind die feststehende (8) und die bewegliche (9) Hälfte eines Spritzgießwerkzeugs befestigt. In dem beweglichen Werkzeugrahmen 3 sind über den Umfang verteilt Permanentmagnete 10 befestigt, deren Polflächen sich in der Nähe derjenigen Oberfläche des Werkzeugrahmens 3 befinden, die dem feststehenden Werkzeugrahmen 2 zugewandt ist. In letzterem sind über den Umfang verteilt Spulen 11 untergebracht, die über eine Leitung 12 an eine hier nicht dargestellte Stromquelle anschließbar sind. Die Permanentmagnete 10 und die Spulen 11 sind so zueinander angeordnet, dass ihrer Längsachsen fluchten. In den Spulen 11 können zur Stärkung des Magnetfeldes Spulenkerne 13 vorgesehen werden.

Die Betriebsweise dieser Schließeinheit ist wie folgt. Mittels des Motors 4, des Zahnrades 5 und der Zahnstange 6 werden der bewegliche Werkzeugrahmen 3 und die bewegliche Werkzeughälfte 9 auf den feststehenden Werkzeugrahmen 2 und die feststehende Werkzeughälfte 8 zubewegt. Wenn der Abstand d zwischen feststehendem und beweglichen Werkzeugrahmen einen bestimmten von der Anzahl und der Anordnung der Permanentmagnete abhängigen Wert unterschreitet, wird der bewegliche Werkzeugrahmen 3 automatisch zu dem feststehenden Werkzeugrahmen 2 aufgrund der magnetischen Anziehungskräfte hingezogen und dort gehalten. Über einen Angusskanal 14 wird Kunststoffschmelze in die von den beiden Kavitätenhälften 15 und 16 gebildete Formteilkavität eingespritzt. Nach Beendigung des Einspritzens und genügender Abkühlung des Formteils wird für einen kurzen Moment der Strom eingeschaltet und in den Spulen 11 ein Magnetfeld aufgebaut. Die Polarität des Stromes ist so einzustellen, dass das von ihm erzeugte Magnetfeld dem Magnetfeld der Permanentmagneten 10 entgegenwirkt und aufgrund der abstossenden Kräfte die Werkzeugrahmen 2 und 3 voneinander weg bewegt werden. Bei genügend großem Abstand zwischen den Werkzeughälften 8 und 9 kann der Spulenstrom abgeschaltet werden, da das Magnetfeld der Permanentmagnete dann nicht mehr für eine Anziehung ausreicht und der bewegliche Werkzeugrahmen 3 kann elektromotorisch nach hinten verfahren werden. Zum Ausstossen der Formteile ist in der beweglichen Werkzeughälfte 9 ein Auswerfer 17 vorgesehen, der auch elektromagnetisch betätigt werden kann, um die Auswerferstifte 18 und 19 nach vorne zu bewegen und ein Formteil aus der Kavität 15 auszustossen.

Beim Zusammenfahren der beweglichen Werkzeughälfte auf die feststehende Werkzeughälfte ist zu beachten, dass die magnetische Anziehungskraft exponentiell mit abnehmendem Abstand zunimmt. Damit die Werkzeughälften 8 und 9 auch in der letzten Phase des Zufahrens, wenn sich die magnetischen Anziehungskräfte dem Maximum nähern, kontrolliert aufeinander zubewegt werden können und insbesondere um ein"Zusammenstossen"der Werkzeughälften zu vermeiden, ist es vorteilhaft, die magnetische Anziehungskraft variabel zu gestalten. Beispielsweise kann der durch die Spulen fließende Strom zunächst eine Polarität aufweisen, die ein Magnetfeld erzeugt, das dem von den Permanentmagneten erzeugten Magnetfeld entgegenwirkt. In Abhängigkeit von der Entfernung zwischen den Werkzeughälften kann der Spulenstrom so geregelt werden, dass die Werkzeughälften sanft aufeinander treffen können. Nachdem sich die beiden Werkzeughälften berührt haben, kann der Spulenstrom mit der zuvor erwähnten Polarität auf Null geregelt werden oder, wenn eine zusätzliche Anziehungskraft gewünscht ist, ein Strom mit umgekehrter Polarität als zuvor erwähnt verwendet werden, so dass die stromdurchflossenen Spulen eine zusätzliche Anziehungskraft erzeugen.

Gemäß Figur 2 kann auch auf die Werkzeugrahmen verzichtet werden und die Permanentmagnete 10 sowie die Spulen 11 mit den Spulenkernen 13 können direkt in den Werkzeughälften 8 und 9 untergebracht werden. Zum Bestromen der Spulen 11 ist ein Netzgerät 23 vorgesehen, das einen in der Stärke einstellbaren Strom unterschiedlicher Polarität abgeben kann und das an eine Wechselspannungsquelle anschließbar ist. Wenn die magnetischen Mittel in standardisierten Werkzeugteilen (Normalien) untergebracht oder daran angebracht werden, ist kein aufwändiger Werkzeugumbau erforderlich, was sich positiv im Hinblick auf die Herstellkosten der erfindungsgemäßen Schließeinheit auswirkt.

Um die Werkzeughälften 8 und 9 zueinander zu zentrieren sind, wie aus Figur 3 ersichtlich, in dem verfahrbaren Werkzeugrahmen 3 über den Umfang verteilt Zentrierbolzen 21 eingelassen. In dem feststehenden Rahmen 2 sind Spulen 11 mit Spulenkernen 13 vorgesehen, die jeweils ein Langloch 22 aufweisen. Der Zentrierbolzen 21 wirkt als Anker, der von dem Magnetfeld der Spule 11 an-und in das Langloch 22 hineingezogen wird. Die Anzahl und die Anordnung der Zentierbolzen 21 liegt im Rahmen fachmännischen Könnens. Um die Zentrierbolzen 21 herum können auch Permanentmagnete 10 vorgesehen werden, die mit der Spule 11 beim Zuhalten und beim Öffnen zusammenwirken. Zentrierbolzen 21 und Permanentmagnete 10 können aber auch separat voneinander in dem verfahrbaren Rahmen 2 angeordnet werden. Ferner können die Zentrierbolzen auch direkt an einer der Werkzeughälften vorgesehen werden, wenn-wie in Figur 2-gänzlich auf Werkzeugrahmen verzichtet werden soll.

Figur 4 zeigt schematisch eine weitere Variante der erfindungsgemäßen Schließeinheit. Hierbei bilden die Werkzeughälften 8 und 9 den Spulenkern 13 der jeweiligen Spule 11. Bedarfsweise können die Werkzeughälften auch derart mehrteilig ausgeführt sein, dass sich die Spulenwicklung im Innern der jeweiligen Werkzeughälfte befindet. Bei Verwendung von Permanentmagneten in der beweglichen Werkzeughälfte 9 kann dort auf die Spulenwicklung 11 verzichtet werden.

Bezugszeichenliste 1 Maschinenbett 2 Feststehender Werkzeugrahmen 3 Beweglicher Werkzeugrahmen 4 Elektromotor 5 Zahnrad 6 Zahnstange 7 Rollen 8 Feststehende Werkzeughälfte 9 Bewegliche Werkzeughälfte 10 Permanentmagnete 11 Spulen 12 Stromleitung 13 Spulenkern 14 Angusskanal 15 Bewegliche Kavität 16 Feststehende Kavität 17 Auswerfer 18 Auswerferstift 19 Auswerferstift 20 Trennebene 21 Zentriebolzen 22 Langloch 23 Netzgerät