DE4104288A1

DE4104288A1 - Vorrichtung zur biegekompensation an formwerkzeugen

Info

Publication number: DE4104288A1
Application number: DE19914104288
Authority: DE
Inventors: Dieter H Prof Dr Ing Mueller; Stefan Dipl Ing Kloecker
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-02-13
Filing date: 1991-02-13
Publication date: 1992-08-20
Anticipated expiration: 2011-02-14
Also published as: DE4104288C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kompensation von Durchbiegungsdifferenzen (Biegekompensation) zwischen mindestens zwei Teilen mit unterschiedlichem Biegeverhalten, insbesondere Formhälften eines Formwerkzeuges.

Insbesondere beim Spritzgießverfahren ist es notwendig, das zur Herstellung eines Formartikels verwendete Formwerkzeug zu teilen, um den Formartikel nach dessen Herstellung dem Formwerkzeug entnehmen zu können.

Das Formwerkzeug weist daher in der Regel zwei Formhälften auf, die in ihrer Trennebene aufeinander aufliegen. Bei hohen Formin nendrücken kann es zumindest bereichsweise zu einem Abheben der Formhälften in der Trennebene kommen. Das verarbeitete Elastomer kann in den aufgeweiteten Spalt zwischen den Formhälften eindrin gen und es kommt zur Bildung von Formaustrieb. Aufgrund der Tatsache, daß sich Elastomere, z. B. Gummi, wie nichtnewtonsche Flüssigkeiten verhalten, deren Viskosität mit steigender Fließge schwindigkeit abnimmt, wird bei den hohen Fließgeschwindigkeiten im entstandenen Spalt dieser Effekt noch verstärkt. Nach dem Herausnehmen des Formartikels aus dem Formwerkzeug ist es dann in einem zusätzlichen Arbeitsschritt notwendig, den erstarrten Formaustrieb vom Formartikel wieder zu entfernen.

Das Abheben der Formhälften voneinander führt aber nicht nur zu dem beschriebenen Phänomen des Formaustriebs, sondern verursacht auch insbesondere bei Formartikeln, die in großer Anzahl in einem Formwerkzeug in einem Arbeitsgang hergestellt werden, wie z. B. O-Ringe, erhebliche Toleranzabweichungen, wobei deren Größe abhän gig ist von der Anordnung des einzelnen O-Rings im Formwerkzeug.

Zur Lösung des beschriebenen Problems sind in der Vergangenheit mehrfach Versuche unternommen worden, die aber keine befriedigen den Lösungen hervorgebracht haben. Eine bekannte Maßnahme, das Auseinanderklaffen von Formwerkzeughälften zu vermeiden oder zumindest einzuschränken, ist die besonders steife Ausgestaltung der die Formwerkzeughälften aufnehmenden Formaufspannplatten im Formträger von Spritzgießmaschinen. Zur Erhöhung der Steifigkeit weisen solche Formaufspannplatten eine entsprechend erhöhte Masse auf. Das hat zur Folge, daß beim Schließen und Öffnen der Form diese erhöhten Massen bewegt werden müssen. Dies beeinflußt nachteilig die erreichbaren Taktzeiten, die entscheidend durch die Öffnungs- bzw. Schließgeschwindigkeit der Schließeinheit bestimmt sind.

Eine weitere bekannte Maßnahme zur Erhöhung der Formsteifigkeit, besteht darin, die Formhälften selbst mit geringer Steifigkeit auszubilden, also relativ nachgiebig zu gestalten, und zwischen einer Formhälfte und einer Formaufspannplatte ein hydrostatisches Druckkissen vorzusehen, das durch Einspritzung des Formartikel materials in einen hierfür vorgesehenen Hohlraum aufgebaut wird, und auf eine Formhälfte wirkt. Somit wird diese Formhälfte in ihrer Durchbiegung behindert und das Auseinanderklaffen der Formhälften eingeschränkt.

Weder das hydrostatische Druckkissen noch die besonders massiv ausgestalteten Formaufspannplatten erlauben eine Anpassung der Steifigkeit oder Nachgiebigkeit der Formhälften an die jeweilige Formbeschaffenheit oder die auf die Form wirkenden Kräfte. Das bedeutet, daß jede der bekannten Maßnahmen nur zum Ausgleich von Durchbiegungsdifferenzen bei bestimmten ausgewählten Formwerkzeu gen und konstanten Randbedingungen geeignet sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die eine Biegekompensation zum Ausgleich unterschiedlicher Durchbiegungen der Formhälften eines Formwerk zeuges unabhängig von der Beschaffenheit und den auf das Form werkzeug wirkenden Kräften ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß Kompensationsmittel vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von der Beschaffenheit des Formwerkzeuges und den auf das Formwerkzeug wirkenden Kräften in ihrer Kompensa tionswirkung einstellbar sind.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, durch eine gezielt beeinflußbare Wirkung der Kompensationsmittel eine Biegekom pensation zu ermöglichen, die unabhängig von dem jeweils verwen deten Formwerkzeug, den notwendigen Formzuhaltekräften und den erforderlichen Forminnendrücken Durchbiegungsdifferenzen benach barter Trennflächen der Formhälften weitestgehend ausgleicht. Die Integration der erfindungsgemäßen Kompensationsmittel in den Formträger einer Spritzgießmaschine führt zu einem Formträger, der universell einsetzbar ist. Die Notwendigkeit, beim Einsatz von Formwerkzeugen mit unterschiedlichem Biegeverhalten entspre chend ausgeführte Formaufspannplatten zu verwenden, also beim Wechsel des Formwerkzeuges ebenfalls die Formaufspannplatten auszutauschen, entfällt. Die erfindungsgemäßen Kompensationsmit tel erlauben eine Anpassung an ein verändertes Biegeverhalten der Formhälften ohne den Austausch der Formaufspannplatten.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Kompen sationsmittel als Krafteinleitungseinrichtung und/oder Abstüt zungseinrichtung ausgeführt. Indem Kraftschnittstellen zwischen den Formaufspannplatten und dem Formträger geschaffen werden, kann direkt Einfluß auf den Kraftfluß im Formträger genommen werden.

Die Krafteinleitungseinrichtung und/oder die Abstützungseinrich tung ist in ihrer Anordnung relativ zu den Formaufspannplatten des Formträgers veränderbar, um entsprechend der Beschaffenheit des Formwerkzeuges und den auf das Formwerkzeug wirkenden Kräften gezielt die Krafteinleitung bzw. die Abstützung so vornehmen zu können, daß die Durchbiegungsdifferenz der Formhälften soweit wie möglich ausgeglichen wird. Hierzu weist die Krafteinleitungsein richtung bzw. die Abstützungseinrichtung mehrere, voneinander unabhängig bewegbare Krafteinleitungselemente bzw. Abstützelemen te auf. Die Krafteinleitungselemente bzw. die Abstützelemente sind in einer Ebene angeordnet, die im wesentlichen zu den Trennflächen des Formwerkzeugs parallel verläuft. Bei einer senkrecht auf das Formwerkzeug wirkenden Zuhaltekraft sind so genügend Variationsmöglichkeiten geschaffen, um die Kraftein leitungselemente bzw. die Abstützelemente einer wirksamen Biege kompensation entsprechend einzusetzen.

Je nach Konfiguration der Krafteinleitungseinrichtung bzw. der Abstützungseinrichtung ist es durch Zusammen- oder Auseinander bewegung der Krafteinleitungselemente bzw. der Abstützelemente möglich, eine zusammenhängende Kraftübertragungsfläche zu schaf fen oder je nach Auflösung der Krafteinleitungseinrichtung bzw. der Abstützungseinrichtung eine mehr oder wenige diskrete Kraf teinleitung zu ermöglichen.

Bei schlanker, also im wesentlichen einachsiger Ausdehnung des Formwerkzeugs bzw. des Formartikels ist es auch möglich, die Bewegbarkeit der Krafteinleitungselemente bzw. der Abstützelemen te auf eine Achse entsprechend der Ausdehnung des Formwerkzeuges bzw. des Formartikels zu begrenzen. Dadurch ist sichergestellt, daß eine möglichst große Wirksamkeit der Krafteinleitungselemente bzw. der Abstützelemente gegeben ist.

Für die Krafteinleitungseinrichtung bzw. die Abstützungseinrich tung sind je nach Bedarf unterschiedlich gestaltete Ausführungen vorgesehen, die einen Aufbau der Krafteinleitungseinrichtung bzw. der Abstützeinrichtung aus Ringsegmenten, Scheibensegmenten, Rechtecksegmenten, jeweils für sich genommen oder in Kombination miteinander, ermöglichen. Hierdurch kann die für den jeweiligen Einsatzzweck passende Ausführungsform gewählt werden.

Bei einem weiteren bevorzugten Aufführungsbeispiel bestehen die Kombinationsmittel aus auf zumindest eine Formhälfte wirkenden Krafteinrichtungen. Im Unterschied zu den Krafteinleitungsein richtungen bzw. Abstützungseinrichtungen, die eine Beeinflussung des Kraftflusses ermöglichen, dienen die Krafteinrichtungen zur Erzeugung diskreter Kräfte und deren direkte Einleitung in das Formwerkzeug. Hierdurch wird die Wirksamkeit der Kompen sationsmittel noch weiter erhöht.

Die als Kombinationsmittel dienenden Krafteinrichtungen können auch gleichzeitig zur Erzeugung der Formzuhaltekräfte verwendet werden. Prinzipiell besteht somit die Möglichkeit, auf einen zentralen Kraftzylinder, der die Formträgerplatte mit einer Formaufspannplatte und einer Formhälfte gegenüber dem Formträger verschiebt, zu verzichten. Die Doppelfunktion der Krafteinrich tungen ermöglicht somit eine Vereinfachung im Aufbau der Schließ einheit.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Krafteinrich tungen als hydraulisch zu betätigende Kraftzylinder ausgeführt. Hierbei kann grundsätzlich zwischen zwei Alternativen gewählt werden. Zum einen besteht die Möglichkeit, einen Kraftzylinder vorzusehen, der mit mehreren Kolben versehen ist, zum anderen sind auch mehrere Kraftzylinder mit jeweils einem Kolben ein setzbar. In jedem Fall sind die Kolben so angeordnet, daß sie sich zur gezielten Beeinflussung jeglicher Durchbiegungsdifferen zen zwischen den Formhälften in einer Ebene parallel zur Tren nebene des Formwerkzeuges befinden.

Die Kolben können so angeordnet sein, daß sie sowohl auf die untere als auch auf die obere Formhälfte wirken, wobei jeder einzelne Kolben die jeweilige Formhälfte mit derselben Kraft beaufschlagt.

Alternativ hierzu ist es aber auch möglich, daß die Kolben auf die untere oder die obere Formhälfte wirken. Hierbei besteht die Möglichkeit nach Maßgabe eines Belastungsfalls die einzelnen Kolben selektiv in Kraftschluß mit der jeweiligen Formhälfte zu bringen. Als weitere Alternative ist es auch möglich, eine vom Belastungsfall abhängige Kolbenverteilung vorzusehen. Sowohl die Selektion bestimmter Kolben aus einer feststehenden Verteilung als auch eine veränderbare Kolbenverteilung ermöglicht es, das Formwerkzeug mit Belastungsprofilen zu beaufschlagen, die so gestaltet sind, daß zwischen den Formhälften bestehende Durch biegungsdifferenzen aufgehoben werden.

Eine weitere Möglichkeit zum Ausgleich von Durchbiegungsdifferen zen beider Formhälften besteht darin, die einzelnen Kolben nach Maßgabe des Belastungsprofils unterschiedlich hydraulisch zu beaufschlagen.

Mögliche Ausführungsformen zur Realisierung des selektiven Kraftschlusses zwischen den Kolben und den Formhälften sind in den folgenden Unteransprüchen beschrieben.

Mehrere Ausführungsbeispiele werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Schließeinheit einer Spritzgießmaschine in schematischer Darstellung,

Fig. 2 die Darstellung eines idealen Durchbiegungsverhal tens von zwei zwischen Formaufspannplatten ange ordneten Formhälften eines Formwerkzeuges,

Fig. 3 die Schließeinheit gemäß Fig. 1 mit integrierten Krafteinleitungs- bzw. Abstützungseinrichtungen,

Fig. 4 eine Schnittdarstellung der in Fig. 3 dargestellten Schließeinrichtung entsprechend dem Schnittverlauf IV-IV,

Fig. 5 eine Krafteinleitungs- bzw. Abstützungseinrichtung in Ringsegmentbauweise in zusammenbewegtem Zustand,

Fig. 6 die Krafteinleitungs- bzw. Abstützungseinrichtung gemäß Fig. 5 in auseinanderbewegtem Zustand,

Fig. 7 eine Krafteinleitungs- bzw. Abstützungseinrichtung in Scheibenbauweise und zusammenbewegtem Zustand,

Fig. 8 die Krafteinleitungs- bzw. Abstützungseinrichtung gemäß Fig. 7 in auseinanderbewegtem Zustand,

Fig. 9 eine Krafteinleitungs- bzw. Abstützungseinrichtung in Rechtecksegmentbauweise und zusammenbewegtem Zustand,

Fig. 10 die Krafteinleitungs- bzw. Abstützungseinrichtung gemäß Fig. 9 in auseinanderbewegtem Zustand,

Fig. 11 eine mit jeweils auf die untere und obere Formauf spannplatte wirkenden Kraftzylindern versehene Schließeinheit,

Fig. 12 eine mit hydraulisch betätigbaren Kraftzylindern versehene Schließeinheit, wobei die Kraftzylinder auf die obere Formaufspannplatte wirken,

Fig. 13 eine vergrößert dargestellte Formaufspannplatte in Seitenansicht,

Fig. 14 die in Fig. 13 dargestellte Formaufspannplatte in Draufsicht,

Fig. 15 einen in die Formaufspannplatte gemäß Fig. 13 inte grierten Kraftzylinder in vergrößerter Querschnitts darstellung,

Fig. 16 den in Fig. 15 dargestellten Kolben des Kraftzylin ders in geklemmtem Zustand,

Fig. 17 eine einzelne Zwischenstücke aufweisende Zwischen lage in Seitenansicht,

Fig. 18 die Zwischenlage gemäß Fig. 17 in Draufsicht,

Fig. 19 eine mit einzelnen Kraftzylindereinheiten versehene Formaufspannplatte in Seitenansicht,

Fig. 20 die Formaufspannplatte gemäß Fig. 19 in Draufsicht.

Fig. 1 zeigt eine Schließeinheit 30 einer hier im weiteren nicht dargestellten Spritzgießmaschine. Die Schließeinheit 30 besteht im wesentlichen aus einem Formträger 31, der sowohl zur Übertragung der über einen Stempel 32 auf ein Formwerkzeug 33 wirkenden Formzuhaltekräfte, als auch zur Aufnahme der infolge der hohen Forminnendrücke in dem Formwerkzeug wirkenden Form trennkräfte dient.

Der Formträger 31 besteht im einzelnen aus zwei parallel zueinander angeordneten Säulen 34, 35, die zur Aufnahme einer unteren und oberen Formträgerplatte 36, 37 dienen. Die obere Formträgerplatte 36 ist längs den Säulen 34, 35 verschiebbar angeordnet und kann somit je nach Richtungssinn der über den Stempel 32 auf die Formträgerplatte 36 wirkenden Kraft auf die untere Formträgerplatte 37 zu oder von ihr weg bewegt werden. Zur Integration des aus zwei Formhälften 38 und 39 bestehenden Formwerkzeuges 33 in den Formträger 31 sind zwei Formauf spannplatten 40, 41 vorgesehen, wobei die obere Formauf spannplatte 40 zur Verbindung der oberen Formhälfte 38 mit der oberen, beweglichen Formträgerplatte 36 dient, und die untere Formaufspannplatte 41 zur Verbindung der unten Formhälf te 39 mit der unteren, starren Formträgerplatte 37 bestimmt ist.

Die Arbeitsweise der dargestellten Schließeinheit 30 ist im wesentlichen durch zwei Arbeitsstellungen gekennzeichnet. In einem zusammengefahrenen Zustand der Formträgerplatten 36 und 37 liegen beide Formhälften 38, 39 aufeinander auf. In diesem Zustand wird mittels eines hier nicht näher dargestellten Ex truders Elastomer unter hohem Druck in das Formwerkzeug 33 eingespritzt. Um den hieraus resultierenden hohen Forminnendruck auszugleichen, werden die Formträgerplatten 36, 37 mit einer entsprechenden, über den Stempel 32 wirkenden Zuhaltekraft zusammengepreßt. Nach einer Abkühlphase wird die obere Formträ gerplatte 36 in eine definierte Stellung verfahren und somit die Schließeinheit 30 geöffnet. Der in dem Formwerkzeug 33 hier nicht näher dargestellte Formartikel kann dann dem Formwerk zeug 33 entnommen werden.

Fig. 2 zeigt ein ideales Durchbiegungsverhalten der zwei zwischen den Formaufspannplatten 40 und 41 angeordneten Formhälften 38 und 39. Hierbei ist die Lage eines Formartikels im Formwerkzeug 33 durch einen gestrichelten Umriß angedeutet. Das dargestellte Durchbiegungsverhalten ist gekennzeichnet durch ein stetiges Anschmiegen der Formhälften 38, 39 entlang ihren Trennflächen 42, 43. Hierdurch ist es - anders als beim Auseinanderklaffen der Trennflächen infolge ungleichförmiger Durchbiegung der beiden Formhälften - nicht mehr möglich, daß sich ein Formaustrieb zwischen den beiden Formhälften 38, 39 ausbildet.

Fig. 3 zeigt eine Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die es mittels einer in den Formträger integrierten Kraftein leitungseinrichtung 44 und Abstützungseinrichtungen 45 ermög licht, das in Fig. 2 dargestellte Durchbiegungsverhalten weitest gehend zu erreichen. Die Krafteinleitungseinrichtung 44 ist zwischen der oberen Formträgerplatte 36 und der oberen Formauf spannplatte 40 angeordnet, so daß sich die durch den Stempel 32 auf die Formträgerplatte 36 übertragene Zuhaltekraft zentral auf die Formaufspannplatte 40 und somit auf die obere Formhälfte 38 überträgt. Dem hingegen sind die Abstützungsein richtungen 45, wie besonders aus der Schnittdarstellung gemäß Fig. 4 ersichtlich, so angeordnet, daß sich eine mehr periphere Abstützung der Formaufspannplatte 41 und somit der unteren Formhälfte 39 gegenüber der unteren Formträgerplatte 37 ergibt. Hieraus resultiert im wesentlichen das durch die Fig. 2 dargestellte Durchbiegungsverhalten der Formhälften 38 und 39.

Die Fig. 5 bis 10 zeigen Beispiele möglicher Ausführungsformen der Krafteinleitungseinrichtung 44 bzw. der Abstützungseinrich tungen 45. Die Fig. 5 und 6 zeigen einen Segmentring 46 der aus einzelnen Ringsegmenten 47, 48, 49 und 50 zusammengesetzt ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind jeweils zwei Ring segmente 47, 48 und 49, 50 über einen Spindeltrieb 51 miteinander verbunden, so daß je nach Stellung des Spindeltriebs eine zusammenbewegte Anordnung der Ringsegmente 47-50 zu einem geschlossenen Segmentring 46 oder eine auseinander bewegte Anordnung der Ringsegmente 47-50 zur Bildung eines unterbrochenen Segmentrings 46 möglich ist. Da der Segmentring 46 sowohl zur Bildung einer Krafteinleitungseinrichtung 44 als auch einer Abstützungseinrichtung 45 verwendbar ist, ist beispielsweise die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Konfigura tion der Krafteinleitungseinrichtung 44 bzw. der Abstützungs einrichtung 45 durch die Verwendung eines geschlossenen Seg mentrings 46 (Fig. 5) als Krafteinleitungseinrichtung 44 und die Verwendung eines unterbrochenen Segmentrings 46 (Fig. 6) als Abstützungseinrichtung 45 möglich. Natürlich ist es auch möglich, zur Bildung der in Fig. 4 dargestellten Kraftabstützung vier zusammenbewegte Absützungseinrichtungen 45, jeweils in den Eckbereichen der unteren Formaufspannplatte 41 anzuordnen.

Die Fig. 7,8 zeigen als weitere Ausführungsform einer Kraft einleitungseinrichtung 44 bzw. einer Abstützungseinrichtung 45 eine Segmentscheibe 52, die aus einzelnen Scheibensegmente 53, 54, 55 und 56 zusammengesetzt ist. Fig. 7 zeigt die Segment scheibe 52 mit zusammenbewegten Scheibensegmenten 53-56, wohingegen Fig. 8 die Möglichkeit darstellt, die Scheibensegmente 53-56 zur Erzeugung einer unterbrochenen Segmentscheibe 52 auseinander zu bewegen. Auch hier können wieder Spindeltriebe 51 zur Relativverstellung der Scheibensegmente 53-56 eingesetzt werden. Natürlich ist hier wie im vorherigen Ausführungsbeispiel auch die Möglichkeit gegeben, beliebige andere, bekannte Ver stellmechanismen einzusetzen.

Die Fig. 9 und 10 zeigen schließlich als weitere Möglichkeit der Gestaltung einer Krafteinleitungseinrichtung 44 bzw. einer Abstützungseinrichtung 45 den Aufbau derselben aus einzelnen Rechtecksegmenten 57, 58, 59 und 60 zur Bildung eines Segment quaders 61. Auch hier ist wieder die Möglichkeit gegeben, gemäß Fig. 9, die einzelnen Rechtecksegmente 57-60 in zusammen bewegtem Zustand oder, gemäß Fig. 10, in auseinanderbewegtem Zustand einzusetzen.

Natürlich besteht auch die hier nicht näher dargestellte Möglich keit der Kombination von Ringsegmenten 47-50, Scheibensegmen ten 53-56 und Rechtecksegmenten 57-60 zur Bildung einer entsprechend zusammengesetzten Krafteinleitungseinrichtung 44 bzw. Abstützungseinrichtung 45.

Fig. 11 zeigt den Einsatz von Kompensationsmitteln, die als hydraulisch betätigbare Kraftzylinder 62 ausgeführt sind. Die Kraftzylinder 62 sind hierbei in die obere und untere Formauf spannplatte 40, 41 integriert und stützen sich jeweils an der oberen bzw. unteren Formträgerplatte 36, 37 ab. Die Verbindung der Formaufspannplatten 40, 41 mit den Formträgerplatten 36, 37 ist hierbei im einzelnen nicht dargestellt. Bei entsprechend dichter Verteilung der einzelnen Kraftzylinder 62 in den Formaufspannplatten 40, 41 ist es möglich, selbst bei gleicher Zylinderkraft in allen Kraftzylindern 62 ein nahezu ideal steifes Verhalten der Formaufspannplatten 40, 41 zu erzeugen, und somit eine Durchbiegung derselben zu verhindern. Hiermit ist sichergestellt, daß die Trennflächen der Formhälften 38, 39 nicht voneinander abheben und ein Formaustrieb unterbleibt.

Es bietet sich an, bei Verwendung von Kraftzylindern 62 als Kompensationsmittel, ebenfalls die Formzuhaltekraft mittels der Kraftzylinder 62 zu erzeugen. Dies hat den Vorteil, daß auf den Stempel 32 zur Übertragung der Formzuhaltekraft verzichtet werden kann. Allerdings sind in diesem Fall zur notwendigen Abstützung der oberen Formträgerplatte 36 an den Säulen 34, 35 geeignete, lösbare Klemmittel 63 vorzusehen. Bei der Ausführung der Kraftzylinder 62 als Druckzylinder ist es auch notwendig, etwa eine Zugstange 64 vorzusehen, die ein Öffnen der Schließ einheit 30 durch Anheben der oberen Formträgerplatte 36 ermöglicht. Bei der Ausführung der Kraftzylinder 62 als Zug /Druckzylinder kann auch diese Abhebefunktion von den Kraftzy lindern 62 übernommen werden.

Fig. 12 zeigt eine gegenüber Fig. 11 modifizierte Ausführung der Schließeinheit 30, wobei lediglich in die obere Formaufspann platte 40 Kraftzylinder 65 integriert sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel, in dem die Kraftzylinder 65 - im Gegensatz zum vorherigen Ausführungsbeispiel - also nur auf die obere Formhälfte 38 wirken, ist für eine hinreichende Kompensation der zwischen den Formhälften 38 und 39 auftretenden Durchbie gungsdifferenzen eine differenzierte Krafterzeugung in den einzelnen Kraftzylindern 65 notwendig. Diese Differenzierung kann durch einen selektiven Kraftschluß der einzelnen Kraftzylin der 65 mit der oberen Formträgerplatte 36 erreicht werden.

Die Fig. 13 und 14 zeigen in unterschiedlichen Ansichten eine obere Formaufspannplatte 40 mit darin integrierten Kraft zylindern 65. Hierbei weisen die Kraftzylinder 65 eine im wesentlichen regelmäßige Verteilung in der Formaufspannplatte 40 auf und werden mit konstantem hydraulischem Arbeitsdruck beauf schlagt.

Die Fig. 15 und 16 zeigen einen Kraftzylinder 65 in vergrößer ter Querschnittsdarstellung. Der Kraftzylinder 65 weist einen in einem Zylinderraum 66 angeordneten Kolben 67 auf. Um den möglichen Kolbenhub des Kolbens 67 zu begrenzen, ist der Kolben 67 mit einem Anschlagbund 68 versehen, der bei Erreichen des Maximalhubs gegen einen entsprechenden Rezess 69 des Zylinder raums 66 anschlägt. Zur selektiven Blockierung des Kolbens 67 ist der Kraftzylinder 65 mit einer Klemmvorrichtung 70 ausgestattet. Die Klemmvorrichtung 70 besteht aus einer Ex zenterscheibe 71, die im wesentlichen den Mittelteil des Kolbens 67 bildet und über eine Verstellwelle 72 gegenüber dem Kolben 67 exzentrisch verdrehbar ist. Die Verstellwelle 72 ist auf der dem Kolben 67 abgewandten Stirnseite des Zylin derraums 66 durch eine Bohrung 78 einer Zylinderwandung 74 des Kraftzylinders 65 hindurchgeführt und ermöglicht somit eine Verstellung von außen. Um die Funktion der Formaufspannplatte 40 nicht zu beeinträchtigen, befindet sich das freie Ende der Verstellwelle 72 in einer hierfür vorgesehenen Ausnehmung 73. Zur Arretierung der Verstellwelle 72 gegenüber der Zylinderwan dung 74 ist an der Verstellwelle 72 ein Bund 75 vorgesehen, der mittels einer am freien Ende der Verstellwelle 72 auf einem Gewinde 76 angeordneten Mutter 77 mit der Zylinderwandung 74 verspannt werden kann. Zur Druckabdichtung des Zylinderraums 66 sind sowohl im Bereich des Kolbens 67 als auch in der Bohrung 78 Dichtringe 79, 80 vorgesehen.

Fig. 15 zeigt den Kraftzylinder 65 mit gelöster Klemmvorrich tung 70. Hierzu ist zwischen dem Bund 75 der Verstellwelle 72 und der Mutter 77 ein ausreichend großer Abstand vorgesehen, so daß sich der Kolben 67 im Zylinderraum 66 bis zur Anlage seines Anschlagbundes 68 am Rezess 69 des Zylinderraums 66 frei bewegen kann. Fig. 16 zeigt dagegen die erfolgte Klemmung des Kolbens 67 im Zylinderraum 66. Hierbei ist die Verstell welle 72 durch gleichzeitige Anlage des Bundes 75 und der Mutter 77 an der Zylinderwandung 74 gekontert, so daß der Kolben 67 sich einerseits über die Exzenterscheibe 71 und andererseits über den Umfang des Anschlagbundes 68 an der Innenwandung des Zylinderraumes 66 abstützt.

Die Fig. 17 und 18 zeigen eine weitere Möglichkeit, eine bezüglich ihrer Anzahl und Anordnung in der Formaufspannplatte 40 ausgewählte Kolben 67 der Kraftzylinder 65 in Kraftschluß mit der Formträgerplatte 36 zu bringen. Hierzu wird eine bestimmte, hinsichtlich der gewünschten Kolbenkonfiguration aus gewählte Zwischenlage 81 verwendet. Die Zwischenlage 81 weist einzelne mittels Streben 82 untereinander verbundene Zwischen stücke 83 auf. Hierbei erfüllen die Streben 82 lediglich die Funktion, einen handhabbaren Verbund der einzelnen Zwischenstücke 83 herzustellen. Zur Anwendung der Zwischenlage 81 wird diese mit einer gewünschten Auswahlkonfiguration etwa der in Fig. 14 in einer Draufsicht dargestellten Kolben 67 in Deckung gebracht. Dabei liegen dann die Zwischenstücke 83 ausschließlich auf den Kolben 67 auf, die kraftschlüssig an der oberen Formträgerplatte 36 anliegen sollen. Dies hat den gleichen Effekt, wie er bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel mittels der Klemmvorrichtung 70 erreicht wurde, nämlich daß nur bestimmte, selektierte Kraftzy linder 65 zur Kompensation von Durchbiegungsdifferenzen zwi schen den Formhälften 38 und 39 wirksam werden. Auf diese Art und Weise ist es möglich, genau die Kraftzylinder 65 bzw. Kolben 67 zu aktivieren, die in Abhängigkeit von der Beschaf fenheit des Formwerkzeuges 33, also dem Biegeverhalten der Formhälften 38, 39, wirksam werden müssen, um ansich mögliche Durchbiegungsdifferenzen zwischen den Trennflächen 42, 43 der Formhälften 38, 39 auszugleichen.

Die Fig. 19 und 20 zeigen schließlich eine Ausführungsform der Kompensationsmittel, die in ihrer Verteilung auf einer Formauf spannplatte 84 veränderbare Kraftzylindereinheiten 85 auf weist. Die Kraftzylindereinheiten 85 sind an ihren Zylinder körpern 86 mit waagerecht verlaufenden Befestigungsnuten 87 versehen, die so zu in der Formaufspannplatte 84 angeordneten Führungsnuten 88 ausgerichtet werden können, daß die Kraftzy lindereinheiten 85 mittels in den Führungsnuten 88 längs verschiebbaren Halteklauen 89 mit der Formaufspannplatte 84 verbunden werden können. Diese Art der Verbindung zwischen den Kraftzylindereinheiten 85 und der Formaufspannplatte 84 ermöglicht ein einfaches Entfernen oder Hinzufügen einer Kraftzy lindereinheit 85, um so eine Verteilung der Kraftzylinderein heiten 85 auf der Formaufspannplatte 84 zu erreichen, wie sie zur hinreichenden Kompensation von Durchbiegungsdifferenzen zwischen den Formhälften 38 und 39 notwendig ist. Entgegen der Darstellung in den Fig. 19 und 20 können hierbei natürlich auch unregelmäßige Verteilungen der Kraftzylindereinheiten 85 gewählt werden. Die Führungsnuten 88 in der Oberfläche der Formaufspannplatte 84 sind in Längsrichtung der Formaufspann platte 84 äquidistant angeordnet, und zwar mit einem jeweiligen Abstand, der der Breite der Kraftzylindereinheiten 85 ent spricht. Natürlich ist es auch denkbar, die Führungsnuten 88 in Längsrichtung der Formaufspannplatte 84 oder etwa auch diagonal in dieser anzuordnen.

Als eine weitere Möglichkeit zur Kompensation von Durchbiegungs differenzen zwischen den Formhälften 38, 39 des Formwerkzeugs 33 ist es vorgesehen, die, wie in Fig. 12 dargestellt, in die obere Formaufspannplatte 40 integrierten Kraftzylinder 65 gruppenweise oder einzeln mit unterschiedlichen hydraulischen Drücken zu beaufschlagen. Hierbei kann beispielsweise so verfah ren werden, daß in Versuchen oder rechnerisch das zur Kompensa tion der Durchbiegungsdifferenzen benötigte Belastungsprofil ermittelt und dann durch entsprechende hydraulische Beaufschla gung der Kolben 67 die vorher ermittelte Durchbiegungsdifferenz unterdrückt wird.

Bezugszeichenliste

30 Schließeinheit
31 Formträger
32 Stempel
33 Formwerkzeug
34 Säule
35 Säule
36 Formträgerplatte
37 Formträgerplatte
38 Formhälfte
39 Formhälfte
40 Formaufspannplatte
41 Formaufspannplatte
42 Trennfläche
43 Trennfläche
44 Krafteinleitungseinrichtung
45 Abstützungseinrichtung
46 Segmentring
47 Ringsegment
48 Ringsegment
49 Ringsegment
50 Ringsegment
51 Spindeltrieb
52 Segmentscheibe
53 Scheibensegment
54 Scheibensegment
55 Scheibensegment
56 Scheibensegment
57 Rechtecksegment
58 Rechtecksegment
59 Rechtecksegment
60 Rechtecksegment
61 Segmentquader
62 Kraftzylinder
63 Klemmittel
64 Zugstange
65 Kraftzylinder
66 Zylinderraum
67 Kolben
68 Anschlagbund
69 Rezeß
70 Klemmvorrichtung
71 Exzenterscheibe
72 Verstellwelle
73 Ausnehmung
74 Zylinderwandung
75 Bund
76 Gewinde
77 Mutter
78 Durchführung
79 Dichtring
80 Dichtring
81 Zwischenlage
82 Strebe
83 Zwischenstücke
84 Formaufspannplatte
85 Kraftzylindereinheit
86 Zylinderkörper
87 Befestigungsnut
88 Führungsnut
89 Halteklaue

Claims

1. Vorrichtung zur Kompensation von Durchbiegungsdifferenzen (Biegekompensation) zwischen mindestens zwei Teilen mit un terschiedlichem Biegeverhalten, insbesondere Formhälften eines Formwerkzeuges, dadurch gekennzeichnet, daß Kompensationsmittel (44, 45, 62, 65) vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von der Beschaffenheit des Formwerkzeuges (33) und den auf das Formwerkzeug (33) wirkenden Kräften in ihrer Kompen sationswirkung einstellbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kompensationsmittel als Krafteinlei tungseinrichtung (44, 46, 52, 61) und/oder Abstützungseinrichtung (45, 46, 52, 61) ausgeführt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Krafteinleitungseinrichtung (44, 46, 52, 61) und/oder die Abstützungseinrichtung (45, 46, 52, 61) in ihrer Anordnung veränderbar sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Kraftein leitungseinrichtung (44, 46, 52, 61) bzw. die Abstützungseinrich tung (45, 46, 52, 61) mehrere, vorzugsweise voneinander unabhän gig und in einer im wesentlichen zu den Trennflächen (42, 43) des Formwerkzeugs (33) parallelen Krafteinleitungsebene bewegbare Krafteinleitungselemente bzw. Abstützelemente (47-50, 53-56, 57-60) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Krafteinleitungseinrichtung (44, 46, 52, 61) bzw. die Abstützungseinrichtung (45, 46, 52, 61) in zusammenbewegtem Zustand der Krafteinleitungselemente bzw. der Abstützelemente (47-50, 53-56, 57-60) eine zusammenhängende Kraftübertragungsfläche bildet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Krafteinleitungseinrichtung (44, 46, 52, 61) bzw. die Abstützungseinrichtung (45, 46, 52, 61) in einem auseinanderbewegtem Zustand der Krafteinleitungselemente bzw. der Abstützelemente (47-50, 53-56, 57-60) eine je nach Ausdehnung der Krafteinleitungselemente bzw. der Abstützelemente (47-50, 53-56, 57-60) in der Krafteinleitungsebene mehr oder weniger diskrete Krafteinleitungssorte bildet.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß bei schlanker, also im wesentlichen einachsiger Ausdehnung des Formwerkzeugs (33) bzw. eines mit dem Formwerkzeug (33) herzustellenden Formar tikels die Bewegbarkeit der Krafteinleitungselemente bzw. der Abstützelemente (47-50, 53-56, 57-60) auf eine Achse entsprechend der Ausdehnung des Formwerkzeugs (33) bzw. des Formartikels begrenzt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeich net, daß die Krafteinleitungseinrichtung (44, 46, 52, 61) bzw. die Abstützungseinrichtung (45, 46, 52, 61) aus mehreren, vorzugsweise vier, einen Segmentring (46) bildenden Ringsegmenten (47-50) zusammengesetzt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeich net, daß die Krafteinleitungseinrichtung bzw. die Abstüt zungseinrichtung aus mehreren, vorzugsweise vier, eine vorzugs weise runde Segmentscheibe (52) bildenden Scheibensegmenten (53-56) zusammengesetzt ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 4 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeich net, daß die Krafteinleitungseinrichtung bzw. die Abstüt zungseinrichtung aus mehreren, vorzugsweise vier, einen Segment quader (61) bildenden Rechtecksegmenten (57-60) zusammengesetzt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 4 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Krafteinleitungseinrichtung (44, 46, 52, 61) bzw. die Abstützungseinrichtung (45, 46, 52, 61) durch eine beliebige Kombination von Scheibensegmenten (53-56), Rechtecksegmenten (57-60) und Ringsegmenten (57-60) zusammensetzbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kompensationsmittel aus auf zumindest eine Formhälfte (38, 39) wirkenden Krafteinrichtungen (62, 65) bestehen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn zeichnet, daß die als Kompensationsmittel dienenden Krafteinrichtungen (62, 65) gleichzeitig die Formzuhaltekraft erzeugen.

14. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Krafteinrich tungen aus vorzugsweise hydraulisch betätigten Kraftzylindern (62, 65) bestehen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekenn zeichnet, daß zumindest ein Kraftzylinder mit mehreren Kolben (67) oder mehrere Kraftzylinder (62, 65) mit jeweils einem Kolben (67) in zumindest einer Ebene parallel zur Trennebene des Formwerkzeugs (33) angeordnet sind.

16.Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kolben (67) sowohl auf die untere als auch auf die obere Formhälfte (38, 39) wirken und jeder Kolben (67) die jeweilige Formhälfte (38, 39) mit derselben Kraft beauf schlagt.

17. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kraftzylinder (62, 65) auf die untere oder die obere Formhälfte (38, 39) wirken, wobei die einzelnen Kolben (67) nach Maßgabe eines Belastungsfalls selektiv in Kraftschluß mit der jeweiligen Formhälfte (38, 39) bringbar sind.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekenn zeichnet, daß zur selektiven Aktivierung einzelner Kolben (67) die Kolben (67) zumindest teilweise mit Klemmeinrichtungen (70) versehen sind.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekenn zeichnet, daß die Klemmeinrichtungen (70) aus einer einen Kolbenbereich bildenden Exzenterscheibe (71) besteht, da mittels einer von außerhalb des Kraftzylinders (65) zugänglichen Verstellwelle (72) gegen die Innenwandung des Kraftzylinders (65) anstellbar ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekenn zeichnet, daß zur selektiven Aktivierung der Kolben (67) zumindest bei einem Teil der Kolben (67) wahlweise Zwischenstücke (83) zwischen den Kolben (67) und einer oberen bzw. unteren Formaufspannplatte (40, 41) einsetzbar sind.

21. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kraftzylinder (62, 65) in der oberen und/oder unteren Formaufspannplatte (40, 41) angeordnet sind.

22. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kraftzylinder auf die untere und/oder obere Formälfte (38, 39) wirken, wobei die einzelnen Kolben (67) so angeordnet sind, daß eine vom Belastungsfall abhängige Kolben verteilung einstellbar ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kraftzylinder (62, 65) auf die oberen oder untere Formhälfte (38, 39) wirkt, wobei die einzelnen Kolben (67) nach Maßgabe eines Belastungsprofils unterschiedlich hydraulisch beaufschlagbar sind.