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DE3717944A1 - Einrichtung zum horizontalen wechseln und spannen von formwerkzeugen - Google Patents

Einrichtung zum horizontalen wechseln und spannen von formwerkzeugen

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Publication number
DE3717944A1
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Authority
DE
Germany
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clamping
mold
platen
mould
fixed platen
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19873717944
Other languages
English (en)
Inventor
Peter Dr Ing Siegert
Helmut Oetinger
Fredo Dipl Ing Zacharias
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PLASTMASCHINENWERK SCHWERIN GMBH, O-2781 SCHWERIN,
Original Assignee
SCHWERIN PLASTMASCHINEN
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Filing date
Publication date
Priority claimed from DD29184386A external-priority patent/DD250495A1/de
Priority claimed from DD29184586A external-priority patent/DD250513A1/de
Application filed by SCHWERIN PLASTMASCHINEN filed Critical SCHWERIN PLASTMASCHINEN
Publication of DE3717944A1 publication Critical patent/DE3717944A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/1756Handling of moulds or mould parts, e.g. mould exchanging means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/1742Mounting of moulds; Mould supports

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum horizontalen Wechseln und Spannen von Formwerkzeugen, die aus zwei Form­ hälften bestehen, auf Adapterplatten vormontiert sind und vor­ justiert auf einem verfahrbaren mit einer Rollbahn versehenen Werkzeugwagen in den Werkzeugraum einer Spritzgießmaschine eingebracht werden. Der Werkzeugraum ist durch eine feststehen­ de und eine auf Gleitschuhen bewegliche Aufspannplatte, die durch Säulen verbunden sind, begrenzt. Das Formwerkzeug wird in Führungen in eine Endstellung bewegt, dort zueinander aus­ gerichtet und mit den Aufspannplatten durch hydraulische Spannzylinder verspannt. Anschließend werden Kupplungsleisten und Energieleisten zur Herstellung der Energieanschlüsse zwischen den Aufspannplatten und dem Formwerkzeug durch Hub­ zylinder miteinander verbunden.
Aus der DE OS 32 15 567 ist eine Vorrichtung zum horizontalen Wechseln und Spannen von Formwerkzeugen an Aufspannplatten von Spritzgießmaschinen bekannt. An den Aufspannplatten sind in Höhe der Säulen horizontal Einschubführungen angebracht, die mit Führungs- und Stützflächen versehen sind. Jede Form­ hälfte des Formwerkzeuges ist auf einer Adapterplatte vormon­ tiert und wird horizontal in den Einschubführungen an den Aufspannplatten in den Werkzeugraum eingebracht und an diesen zur Anlage gebracht.
Dies erfolgt durch die Führungs- und Stützflächen, die sich an den Einschubführungen und an den Adapterplatten befinden, durch die das Formwerkzeug parallel und quer zur Einschubrich­ tung zunächst gegen die feste Aufspannplatte zentriert und ausgerichtet wird. Dabei wird die Adapterplatte an der festen Aufspannplatte durch quer verschiebbare Nocken, die mit Keil­ flächen versehen sind und durch Druckmittelzylinder betätigt werden, verspannt. Anschließend wird die bewegliche Aufspann­ platte gegen die Adapterplatte der zweiten Formhälfte gefah­ ren. Dies erfolgt auf den horizontalen Längskanten der Adapter­ platte, die mit den horizontalen Führungsflächen der Einschub­ führungen an der Aufspannplatte in Wirkverbindung steht. Bevor die Adapterplatte an der Aufspannplatte zur Anlage kommt, wird ein Zentriereinsatz in der Adapterplatte mit einer Zentrierausnehmung in der Aufspannplatte in Eingriff gebracht. Die Verspannung erfolgt dann in analoger Weise wie an der festen Aufspannplatte. Ferner ist jede Adapterplatte mit einem Armaturenträger, der nachfolgend als Energieleiste bezeichnet wird, versehen, über den jeweils die Energiezuführung in die Formhälften erfolgt. Die Energieleisten werden mit den am Einlaufende der Aufspannplatten befindlichen Anschlußträgern, die nachfolgend als Kupplungsleisten bezeichnet werden, über entsprechende Kupplungen, beim Einfahren des Werkzeuges mit der festen Aufspannplatte bzw. beim Heranfahren der beweglichen Aufspannplatte miteinander gekuppelt. Das Ausrichten der Kupp­ lungshälften zueinander erfolgt über die Einschubführungen und die Stützorgane.
Von wesentlichem Nachteil bei dieser Vorrichtung ist, daß zwischen den Führungs- und Stützflächen der Einschubführungen, durch die schweren Formwerkzeuge sehr große Gleitreibungs­ kräfte während des Ein- und Ausfahrprozesses auftreten, wodurch ein hoher Verschleiß entsteht, der durch die Verspannung der Formwerkzeuge quer zur Einschubrichtung, noch zusätzlich er­ höht wird. Ferner sind beim Auswechseln der Formwerkzeuge zwischen der festen Aufspannplatte und der Adapterplatte, die aneinander liegen, große Reibungskräfte zu überwinden. Zum Zwecke des Kuppelns der Kupplungsleisten an die Energie­ leisten müssen die Adapterplatten auch bei kleineren Werkzeugen immer die gleiche Länge aufweisen, obwohl die Aufspannfläche der Formwerkzeuge wesentlich kleiner sein kann. Mit dieser Vorrichtung können außerdem keine Formwerkzeuge ausgewechselt werden, die herausstehende Elemente (z. B. Ausdrücker) in Richtung der beweglichen Aufspannplatte besitzen, da beide Aufspannplatten, entsprechend der jeweiligen Werkzeughöhe und den schmalen Einschubführungen sehr eng zusammen gefahren werden müssen.
Eine verbesserte Werkzeugwechsel- und Spannvorrichtung ist in dem DE GM 84 35 785 beschrieben, mit der das genaue Ausrichten des Werkzeuges beim Einfahren in die Führungen vereinfacht werden soll. Dazu sind an den Aufspannplatten Konsolen ange­ ordnet, die senkrecht zu den Aufspannplatten verlaufende Führungsflächen besitzen. Die Einschubbewegung wird durch Seitenführungsflächen begrenzt. Das Werkzeug wird anschließend durch Heranfahren der beweglichen Aufspannplatte auf den Führungsflächen der Konsolen und in Verbindung mit den Seiten­ führungsflächen, die mit den Werkzeugseitenrändern zusammen wirken, genau ausgerichtet. Die Konsolen an jeder Aufspann­ platte sind so versetzt angeordnet, daß sie in die Lücken der gegenüberliegenden Konsolen einfahren können. Die Führungs­ flächen der Konsolen sind mit einem reibungsmindernden ver­ schleißarmen Belag versehen, wodurch die austretenden Reibungs­ kräfte gemindert werden.
Für sehr große und schwere Werkzeuge, ist diese Lösung jedoch nicht mehr geeignet, weil es durch Schmutz und andere Verun­ reinigungen zu Riefenbildungen auf den Gleitflächen kommt, die Reparatur- und Wartungsarbeiten erfordern. Von Nachteil bei dieser Lösung ist ferner die Anordnung der Konsolen zwischen den unteren Säulen. Dadurch können die Spannelemente zum Festspannen der Formhälften an den Aufspannplatten nur seitlich und oben an diesen befestigt werden. Die Folge ist, daß der Einbauraum für die Formhälften seitlich stark einge­ schränkt wird. Andererseits müssen jedoch beim Einsatz von kleinen Werkzeugen die Adapterplatten, auf denen die Werkzeuge vormontiert sind, unnötig groß ausgeführt werden, um das lichte Maß für die Spannelemente beibehalten zu können. Durch die Anordnung der Konsolen zwischen den unteren Säulen und die Anordnung der Spannzylinder seitlich und oben können die Energieanschlüsse für Öl und Wasser nur noch in der oberen Hälfte der Aufspannplatte installiert werden. Das hat den Nachteil, daß es beim Auftreten von Leckagen zu Funktions­ störungen kommen kann, die sich in einer verminderten Selbst­ hemmung oder eine beschleunigten Korrosion an den darunter liegenden Spannzylindern äußert.
Ein weiterer wesentlicher Nachteil ist, daß die Konsolen ins­ besonders bei großen und schweren Formwerkzeugen sehr große Biegespannungen beim Ein- und Ausfahren der Werkzeue aufnehmen müssen. Diese vergrößern sich noch, wenn Werkzeuge gewechselt werden müssen, die seitlich herausstehende Auswerfer besitzen, da dann die Aufspannplatten maximal auseinander gefahren wer­ den müssen.
Ziel der Erfindung ist es, eine technisch und ökonomisch kostengünstige, funktionssichere und verschleißarme Lösung zum horizontalen Wechseln und Spannen von schweren Formwerk­ zeugen innerhalb des Werkzeugraumes einer Spritzgießmaschine zu schaffen.
Aufgabe der Erfindung ist es, beim Einbringen des Formwerkzeuges in den Werkzeugraum und bei der Verspannung quer zur Einschub­ richtung die Führungs- und Stützflächen von Haft- und Gleit­ reibungskräften zu entlasten, eine gleichmäßige Lastverteilung zu sichern und eine einfache und sichere Führung zu gewähr­ leisten. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, die Reibungskräfte zwischen der Adapterplatte und der festen Auf­ spannplatte beim Auswechseln des Formwerkzeuges zu minimieren. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, Formwerkzeuge mit heraus­ ragenden Auswerfern ohne zusätzlichen Mehraufwand auszuwechseln. Schließlich soll bei Ausnutzung der maximalen Formaufspann­ fläche die Anzahl der Energieanschlüsse für die Formwerkzeuge erhöht und deren Lage und Anordnung verbessert werden, wobei für minimale und maximale Abmessungen des Formwerkzeuges eine zuverlässige Energiezufuhr zu gewährleisten ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Einrichtung gelöst, mit der das Formwerkzeug auf elastisch gelagerten und längsver­ schiebbaren Rollkörpern, die in Baukästen zwischen den unteren Säulen angeordnet sind, in den Werkzeugraum eingebracht wird.
Die Baukästen sind an der festen Aufspannplatte direkt und an der beweglichen Aufspannplatte auf einem verschiebbaren Quer­ träger, durch den die Gleitschuhe miteinander verbunden sind, befestigt. Der Querträger ist in Längsrichtung der Spritz­ gießmaschine auf in Käfigen geführten Walzen verschiebbar, die auf den Gleitschuhen angeordnet sind. Zur Führung des Formwerkzeuges im Werkzeugraum besitzen die Rollkörper an der festen Aufspannplatte eine Formkontur, in der die Adapter­ platte, an der eine Gegenkontur vorhanden ist, geführt wird. An der festen Aufspannplatte sind Distanznocken angeordnet, an denen die Adapterplatte gleitet. Die Spannzylinder für das Formwerkzeug sind an der festen Aufspannplatte unten zwischen je zwei Rollkörpern in den Baukästen und oben direkt an dieser angeordnet. An der beweglichen Aufspannplatte unten sind die Spannzylinder versetzt zu den auf dem Querträger an­ geordneten Rollkörpern direkt und oben ebenfalls direkt be­ festigt.
Die Baukästen bestehen aus einem nach oben offenen kasten­ förmigen Gehäuse, in dem zwei u-förmig ausgebildete Lagerböcke auf einer elastischen Auflage angeordnet sind, in denen die Rollkörper auf Gleitbuchsen und einer starren Achse längsver­ schiebbar gelagert sind. Zwischen den Lagerböcken sind die Spannzylinder so angeordnet, daß sie gegen einen Lagerbock mit Rollkörper austauschbar sind.
Die Hubzylinder für die Kupplungsleisten der Energiezuführungen sind an der festen Aufspannplatte und an der beweglichen Auf­ spannplatte oben in ihrer Wirkrichtung achsparallel zu den Spannzylindern angeflanscht. Unten sind die Hubzylinder an der festen Aufspannplatte an den Baukästen direkt und an der beweglichen Aufspannplatte an einer Zwischenplatte des Quer­ trägers, jeweils achsparallel zu den Spannzylindern angeordnet. Das Formwerkzeug wird an der festen Aufspannplatte durch einen dort befestigten Nutenstein, der in eine in der Adapterplatte eingearbeitete Zentriernut eingreift, in Längsrichtung vor­ zentriert. Nach Erreichen der Endlage des Formwerkzeuges und der Verspannung mit der festen Aufspannplatte ragen die Distanznocken in Aushöhlungen, die sich in der Adapterplatte befinden.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung bestehen darin, daß durch die elastisch gelagerten und längsverschiebbaren Roll­ körper, die in Baukästen innerhalb des Werkzeugraumes angeord­ net sind, beim Transport der Formwerkzeuge keine Gleitreibung zwischen dem Formwerkzeug und seiner Auflage sondern nur noch Rollreibung auftritt, wodurch der Verschleiß wesentlich ge­ senkt und die Verschiebekräfte minimiert werden. Zwischen dem Formwerkzeug und der festen Aufspannplatte ist durch die Distanznocken nur eine geringe Berührungsfläche vorhanden. Durch die Formkontur in den Rollkörpern und die Distanznocken an der festen Aufspannplatte, an der die Adapterplatte anliegt, wird das Formwerkzeug sicher geführt und die Gleitreibungs­ kräfte zwischen der Adapterplatte und der festen Aufspannplatte werden erheblich reduziert. Die Anordnung der Rollkörper auf einem Querträger, der die Gleitschuhe der beweglichen Auf­ spannplatte verbindet und dessen Verschiebbarkeit auf Walzen in Längsrichtung der Spritzgießmaschine gewährleistet, gestattet auch den problemlosen Wechsel von Formwerkzeugen mit heraus­ ragenden Ausdrückern. Durch die Verschiebbarkeit des Querträgers und die versetzte Anordnung der Spannzylinder zu den Roll­ körpern, können die Spannzylinder jeweils oben und unten zwischen den Säulen an den Werkzeugaufspannplatten befestigt werden, wodurch die zur Verfügung stehende Aufspannfläche für das Formwerkzeug optimal genutzt werden kann. Die Anordnung der Hubzylinder zur Betätigung der Kupplungsleisten für die Her­ stellung der Energieanschlüsse erfolgt achsparallel und in Wirkrichtung zu den Spannzylindern, so daß insbesondere große Formwerkzeuge, über eine Vielzahl von gleichmäßig verteilten Anschlüssen, versorgt werden können.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die Zeichnungen zeigen
Fig. 1 Teilansicht der Spritzgießmaschine und des Werkzeug­ wagens in einer Draufsicht.
Fig. 2 Vorderansicht der Werkzeugwechseleinrichtung bei geöffnetem Werkzeugraum und eingefahrenem Form­ werkzeug.
Fig. 3 Werkzeugraum in der Draufsicht nach dem Schnitt­ verlauf der Linie A-A gemäß Fig. 2 ohne Formwerk­ zeug und in Fahrbewegung befindlicher beweglicher Aufspannplatte.
Fig. 4 Vorderansicht der beweglichen Aufspannplatte im angegebenen Zustand am Formwerkzeug.
Fig. 5 Seitenansicht der beweglichen Aufspannplatte ohne Formwerkzeug mit Rollkörpern, Hub- und Spannzylin­ dern und Kupplungsleisten.
Fig. 6 Vergrößerte Einzelheit X nach Fig. 2.
Fig. 7 Rollkörper im Schnitt nach der Linie D-D gemäß Fig. 3.
Fig. 8 Darstellung der Einzelheit Z nach Fig. 2 mit Roll­ körper, Spannzylinder und Distanznocken in Wirk­ verbindung mit der Adapterplatte.
Fig. 9 Schnitt E-E gemäß Fig. 8 durch die Adapterplatte, Aufspannplatte und Distanznocken.
Fig. 10 Einzelheit Y gemäß Fig. 2 mit dem Spannzustand der Adapterplatte an der festen Aufspannplatte und der Anordnung der Spannzylinder und der Hubzylinder vor der Kupplung der Energieanschlüsse.
Fig. 11 Vorderansicht eines Baukastens im Schnitt mit zwei Rollkörpern und dazwischen angeordnetem Spannzylin­ der.
Fig. 12 Draufsicht gemäß Fig. 11 mit zugehöriger Kupplungs­ leiste an der festen Aufspannplatte.
Fig. 13 Schnitt B-B nach Fig. 2 mit der Darstellung des Zentriervorganges.
In Fig. 1 ist in einer Draufsicht schematisch eine Spritzgieß­ maschine bestehend aus einer festen Aufspannplatte 1 und einer beweglichen Aufspannplatte 8 dargestellt, die gegenüber der festen Aufspannplatte über Säulen 2 verbunden und verriegelt wird und durch einen Verschiebezylinder 30 in eine Schließ- und Öffnungsstellung eines Formwerkzeuges 13 verschoben wird. Von einem in Längsrichtung und parallel zur Spritzgießmaschine verfahrbaren Transportwagen 31 soll gerade ein aus dem Werkzeug­ raum 16 der Spritzgießmaschine zu transportierendes Formwerk­ zeug 13′ übernommen werden, während sich das neu einzuwechseln­ de Formwerkzeug 13 noch auf dem Transportwagen befindet. Die Lage der Baukästen 3 und die Anordnung der Kupplungsleisten 7 und der Energieleisten 9 zueinander ist deutlich erkennbar. Innerhalb des Werkzeugraumes 16 wurden in Fig. 1 nur die unteren Baukästen 3 mit den Kupplungsleisten 7 dargestellt. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß sich das neu einzuwechselnde Formwerkzeug 13 bereits im Werkzeugraum der Spritzgießmaschine befindet. Das Formwerkzeug 13 besteht aus zwei Formhälften, die jeweils auf Adapterplatten 14 und 15 vormontiert sind. Derartige Lösungen sind bei Spritzgießmaschinen anzutreffen, bei denen nachträglich ein automatisierter Werkzeugwechsel erfolgen soll, während bei neueren Entwicklungen Adapterplatte und Formwerkzeughälfte bereits eine untrennbare Einheit bilden. Die bewegliche Aufspannplatte 8 befindet sich noch im abgefah­ renen Zustand, wodurch ein ausreichender Freiraum für die am Formwerkzeug 13 befindlichen über die Adapterplatte 15 hinaus­ ragenden Ausdrücker 13.1 vorhanden ist. Auf dem Transport­ wagen 31 wurde das Formwerkzeug 13 mit Hilfe der Positionier­ einrichtung 26 (Fig. 1) bereits so vorjustiert, daß es beim Einfahren in den Werkzeugraum sicher aufgenommen, geführt und zentriert werden kann.
Die Führung des Formwerkzeuges 13 innerhalb des Werkzeugraumes ist aus den Fig. 2, 8, 9 und 12 ersichtlich. Zwischen der Adapterplatte 14 und der festen Aufspannplatte 1 ist noch ein Luftspalt 6.1 vorhanden, der durch die Distanznocken 6 erzeugt wurde. In den Rollkörpern 3.1, die an der festen Aufspannplatte 1 angeordnet sind, ist die Formkontur 3.11 als eine Führungsnut ausgebildet, in die die Gegenkontur 14.3 in der Adapterplatte 14, die als Führungssteg gestaltet ist, eingreift. (Fig. 8) An der linken Flanke der Formkontur 3.11 des Rollkörpers liegt die Adapterplatte 14 mit ihrer Gegenkontur an. Die Formkontur 3.11 ist um den Betrag des Luftspaltes 6.1 und ein zusätzliches Spiel breiter. Jeweils zwischen zwei Rollkörpern 3.1 befindet sich ein Spannzylinder 3.2, die gemeinsam in einem Baukasten 3 angeordnet sind. Die Rollkörper 3.1 sind auf einer Achse 3.12 drehbar gelagert und auf einer Gleitbuchse 3.13 längsver­ schiebbar, wie aus Fig. 7 ersichtlich ist. Der Rollkörper 3.1 ist hier ohne die Formkontur 3.11 dargestellt, da die Baukästen 3 ohne Spannzylinder 3.2 nur im Bereich der beweglichen Auf­ spannplatte 8 angeordnet sind. Alle Rollkörper 3.1 liegen jedoch stirnseitig an einer federnd gelagerten Kugel 3.14 an, wodurch die Rollkörper in eine gleiche Ausgangslage gedrückt werden.
Der Zentriervorgang des Formwerkzeuges 13 gegenüber der festen Aufspannplatte 1 erfolgt mit der Einfahrbewegung in den Werkzeug­ raum. Dafür ist in die Adapterplatte 14 eine Zentriernut 14.1 in Längsrichtung eingearbeitet, die die Form einer T-Nut hat, in die ein Nutenstein 1.1, der an der festen Aufspannplatte befestigt ist, eingreift und am Ende anschlägt (Fig. 2, 13). Am Einlauf ist die Führungsnut 14.1 trichterförmig ausgebildet, wie aus Fig. 13 erkennbar ist, um den Einfahrvorgang zu er­ leichtern. In seiner Endlage ist das Formwerkzeug nach der Verspannung durch die Spannzylinder 3.2 durch einen Zentrier­ ring 1.3 in der festen Aufspannplatte 1 und eine Zentrier­ bohrung 14.2 in der Adapterplatte 14 zentriert.
In der in Fig. 8 dargestellten Einzelheit steht der Spann­ vorgang der Adapterplatte 14 mit dem Formwerkzeug an die feste Aufspannplatte 1 unmittelbar bevor. Der vorstehende Distanz­ nocken 6 befindet sich im Bereich einer Aushöhlung 14.4 in der Adapterplatte 14 (Fig. 9). Die Kolbenstange 3.21 des Spannzylinders 3.2 ist am Ausfahrende mit einer Keilschräge 23 versehen, die an einer Keilschräge eines Spannsteges 14.5 bzw. Spannleiste 22 anliegt (Fig. 2, 8, 10). Die Spannleisten be­ finden sich an den Adapterplatten 14 und 15 jeweils oben und unten im Bereich der Spannstege und sollen eine bessere technologische Bearbeitung gewährleisten. Bei Ausfahrbewegung der Kolbenstangen 3.21 wird die Adapterplatte 14 mit der festen Aufspannplatte 1 verspannt. Der vorstehende Distanznocken 6 taucht dabei in die Aushöhlung 14.4 ein. Die Rollkörper 3.1 mit der darauf ruhenden Last des Formwerkzeuges 13 verschie­ ben sich auf den Gleitbuchsen 3.13. Dabei sind nur relativ geringe Gleitreibungskräfte und die Federkräfte der Kugeln 3.14 zu überwinden (Fig. 7).
Alle Rollkörper 3.1 sind mit ihrer Achse 3.12 in u-förmig ausgebildeten Lagerböcken 3.15 starr gelagert. Zur Gewähr­ leistung einer gleichmäßigen Lastverteilung auf den Roll­ körpern 3.1 sind die Lagerböcke 3.15 auf einer elastischen Auflage 3.16 angeordnet, wodurch vorhandene Toleranzunter­ schiede in der Höhe der einzelnen Rollkörper zueinander aus­ geglichen werden können.
Die Baukästen 3 mit den Rollkörpern 3.1 und den Spannzylindern 3.2 sind an der festen Aufspannplatte 1 und auf einer Konsole 4, die unten an der festen Aufspannplatte 1 befestigt ist, ange­ ordnet. Im oberen Bereich der festen und beweglichen Aufspann­ platte 1 bzw. 8 sind die Spannzylinder 3.2 direkt an dieser befestigt (Fig. 2, 5 und 10). Darüberliegend sind oben an der festen und beweglichen Aufspannplatte 1 bzw. 8 ebenfalls Konsolen 4 befestigt. Die Konsolen dienen als Widerlager zur Aufnahme der auftretenden Biegemomente. Bevor das neue Form­ werkzeug in den Werkzeugraum eingefahren werden kann, wird die bewegliche Aufspannplatte auf die Werkzeughöhe des jeweiligen Formwerkzeuges automatisch vorjustiert. Durch die Verschiebe­ bewegung des Verschiebezylinders 30 (Fig. 1) gleitet dabei die bewegliche Aufspannplatte 8, die mit zwei Gleitschuhen 8.1 versehen ist, auf dem Maschinenbett 32 der Spritzgießmaschine. Die Gleitschuhe 8.1 sind untereinander durch einen Querträger 8.2 verbunden (Fig. 2, 4, 5 und 6). Der Querträger ist auf den Gleitschuhen durch Walzen 25, die in Käfigen 25.1 zugeführt wer­ den, längsverschiebbar gelagert. An den Gleitschuhen 8.1 sind im Bereich der Walzen 25 jeweils zu beiden Seiten Seiten­ führungsleisten 21 befestigt. Die Bewegung des Querträgers 8.2 wird durch einen Anschlag 8.11 begrenzt (Fig. 2, 4 und 6). Auf dem Querträger sind die Baukästen 3 befestigt, in denen die Rollkörper 3.1 ebenfalls auf einer Gleitbuchse 3.13 längsver­ schiebbar und in einem Lagerbock 3.15 auf einer Auflage 3.16 elastisch gelagert sind. In die Rollkörper 3.1 ist auf dieser Seite keine Formkontur eingearbeitet, so daß das Formwerkzeug auf diesen lediglich abrollt, längsverschiebbar und elastisch gelagert ist. Die Baukästen 3 liegen an einer Zwischenplatte 8.21 an, die mit dem Querträger 8.2 fest verbunden ist (Fig. 2, 3 und 7) und die zur Aufnahme der Hubzylinder 24, auf die später noch näher eingegangen wird, dient. Aus Gründen der besseren technologischen Fertigung sind auch an den Auflageflächen der Adapterplatten 14 und 15 jeweils unten Auflageleisten 20 (Fig. 2 und 6) befestigt. Die Spannzylinder 3.2 sind an der beweglichen Aufspannplatte 8 unten direkt befestigt und zwar so, daß sie bei einer Fahrbewegung der beweglichen an die feste Aufspannplatte zwischen die auf dem Querträger 8.2 angeordneten Baukästen 3 mit den Rollkörpern 3.1 einfahren können (Fig. 3). An der festen Aufspannplatte unten sind die Spannzylinder 3.2 in den Baukästen 3 mit integriert, die ebenfalls von einer Konsole 4 abgestützt werden (Fig. 2, 8, 11 und 12).
Zur Versorgung des Formwerkzeuges 13 mit Öl, Wasser, Luft und Elektroenergie sind an jeder Formhälfte des Formwerkzeuges jeweils oben und unten Energieleisten 9 befestigt, die mit entsprechenden Kupplungsleisten 7, die sich an der festen und an der beweglichen Aufspannplatte oben und unten befinden, verbunden werden. Die Kupplungsleisten 7 werden durch Hubzylin­ der 24 an die Energieleisten 9 angekuppelt. Die Anordnung der Hubzylinder 24 erfolgt so, daß sie an der festen Aufspannplatte 1 und an der beweglichen Aufspannplatte 8 oben in ihrer Wirk­ richtung achsparallel zu den Spannzylindern 3.2 angeflanscht sind (Fig. 2, 5 und 10). An der festen Aufspannplatte unten sind die Hubzylinder 24 direkt am Baukasten 3 (Fig. 2 und 12) und an der beweglichen Aufspannplatte 8 an der bereits er­ wähnten Zwischenplatte 8.21 des Querträgers 8.2 jeweils achs­ parallel zu den Spannzylindern 3.2 angeordnet. In Fig. 6 und 10 sind die Hubzylinder 24 mit den Kupplungsleisten 7 und den Energieleisten 9, die am Formwerkzeug 13 befestigt sind, vergrößert dargestellt. An den Energieleisten befinden sich jeweils Zentrierbuchsen 11, in die bei einer Hubbewegung der Hubzylinder 24 die auf den Kupplungsleisten befindlichen Zen­ trierstifte 10 eingreifen. Nach dem Zentriervorgang werden die Kupplungshälften 12 für die Energieanschlüsse, die sich auf den Kupplungsleisten befinden, miteinander verbunden. Die Energie­ leisten können auch an den Adapterplatten angeordnet werden. Aus Fig. 2 und 10 ist erkennbar, daß die Hubzylinder 24 zur Aufnahme des Biegemomentes sich ebenfalls auf den Konsolen 4 abstützen.
In Fig. 4 ist der Zustand dargestellt, wo die bewegliche Aufspannplatte 8 an das Formwerkzeug 13 mit Hilfe der Verschiebe­ zylinder 30 (siehe Fig. 1) herangefahren wurde. Die heraus­ stehenden Ausdrücker 13.1 ragen durch Aussparungen, die sich innerhalb der beweglichen Aufspannplatte befinden, hindurch. Bei der Verschiebebewegung wird der Querträger 8.2, der an­ nähernd die halbe Last des Formwerkzeuges 13 aufnimmt, durch die auf den Gleitschuhen 8.1 abrollenden Walzen 25 gegenüber der beweglichen Aufspannplatte verschoben. Die dabei zu über­ windenden Rollreibungskräfte sind klein, wodurch der Verschleiß gering ist und die Lebensdauer wesentlich erhöht wird.
Nachstehend wird die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Ein­ richtung zum horizontalen Wechseln und Spannen von Formwerk­ zeugen an einer Spritzgießmaschine beschrieben. Das Formwerk­ zeug 13 wird mit den bereits daran befestigten und ausgerich­ teten Adapterplatten 14 und 15 auf einem in Längsrichtung der Spritzgießmaschine verfahrbaren Transportwagen 31 in den Bereich des Werkzeugraumes 16 transportiert. Nachdem das alte Formwerkzeug entnommen und auf die Leerfläche des Transportwagens gerollt wurde, bewegt sich der Transportwagen 31 soweit, bis durch eine Positioniereinrichtung 26 (Fig. 1) ein Signal gegeben wird, daß das Formwerkzeug die richtige Lage zur festen Auf­ spannplatte einnimmt. Anschließend wird der Querträger 8.2, der am Anschlag 8.11 anliegt, mit den darauf angeordneten Bau­ kästen 3 und den darin befindlichen Rollkörpern 3.1 auf das Abstandsmaß des mit den Adapterplatten 14/15 vormontierten Formwerkzeuges, durch eine Verschiebebewegung der beweglichen Aufspannplatte 8, ausgerichtet. Dabei wird der entsprechende Abstand der Auflageleisten 20 an den Adapterplatten 14 und 15 zu den Rollkörpern 3.1 an der festen Aufspannplatte und auf dem Querträger 8.2 positioniert (Fig. 2 und 6). Danach wird das Formwerkzeug über die Auflageleisten 20 der Adapterplatten 14 und 15 auf den Rollkörpern in den Werkzeugraum der Spritz­ gießmaschine bewegt. Zwischen der Adapterplatte 14 und der festen Aufspannplatte 1 wird zur Verminderung der Gleitreibung durch die in der festen Aufspannplatte 1 angeordnete Distanz­ nocken 6 ein Luftspalt 6.1 erzeugt. Zur Vermeidung eines unkontrollierten Abwanderns des Formwerkzeuges 13 zur beweg­ lichen Aufspannplatte während der Einfahrbewegung greift die Gegenkontur 14.3 von der Adapterplatte 14 in die Formkonturen 3.11, die sich in den Rollkörpern 3.1 an der festen Aufspann­ platte befinden. Beim weiteren Einfahren des Formwerkzeuges tritt zwischen den Auflageleisten 20 und den Rollkörpern 21 ausschließlich Rollreibung auf, die nur einen geringen Ver­ schleiß verursacht und kleine Verschiebekräfte erforderlich macht. Die Einfahrbewegung in den Werkzeugraum wird beendet, wenn der Nutenstein 1.1 (Fig. 13) an der festen Aufspannplatte 1 in der Führungsnut 14.1 gegen einen Anschlag fährt. In diesem vorzentrierten Zustand fluchten die in der festen Aufspann­ platte angeordneten Distanznocken 6 mit den gegenüberliegenden Aushöhlungen 14.4 in der Adapterplatte 14 (Fig. 8 und 9). Nach der Vorzentrierung wird die bewegliche Aufspannplatte 8 an die feste herangefahren. Dabei rollen die Walzen 25 auf der Auflagefläche des Gleitschuhes 8.1 und gleichzeitig auf der Grundfläche des Querträgers 8.2 ab. Diese Relativbewegung ist dann beendet, wenn die bewegliche Aufspannplatte 8 mit ihrer Spannfläche 8.3 an der Spannfläche 15.1 der Adapter­ platte 15 anliegt (Fig. 2, 6 und 4). Zur Gewährleistung der Funktionssicherheit beim Abrollen des Querträgers 8.2 auf den Gleitschuhen 8.1 sind seitlich an diesen Seitenführungsleisten 21 angebracht. Mit der Annäherung der beweglichen an die feste Aufspannplatte, kommen die an dieser separat angeordneten Spannzylinder in den Wirkungsbereich der an der Adapterplatte 15 angeordneten Spannleisten 22. Die Spannzylinder 3.2 bewegen sich dabei in die zwischen den Baukästen 3 mit den Rollkörpern 3.1 vorhandenen freien Zwischenräume (Fig. 3), bis beide Platten aneinander liegen und zentriert sind. Mit gleichbleibender Kraft und Bewegungsrichtung der beweglichen Aufspannplatte 8 erfolgt anschließend das Anlegen der Spannfläche 14.6 der Adapterplatte 14 an die Spannfläche 1.2 der festen Aufspannplatte 1 (Fig. 2).
Bei diesem Anlegevorgang erfolgt durch die größere Haftrei­ bung zwischen den Auflageleisten 20 und den Rollkörpern 3.1 eine Verlagerung der Gleitreibung von den Berührungsflächen der Rollkörper auf die Gleitbuchsen 3.13. Die Aushöhlungen 14.4 nehmen die vorstehenden Distanznocken 6 auf. Nachdem die jeweils zusammenwirkend Spannflächen zentriert sind und aneinander liegen werden die Adapterplatten 14, 15 über die Spannleisten 22 an die Aufspannplatten 1 und 8 mittels der Spannzylinder 3.2 gespannt. Durch die Hubbewegung der Kolbenstangen 3.21 legen sich die Keilschrägen 23 an den Spannleisten 22 an, bis die notwendige Spannkraft, die selbst­ hemmend ist, erreicht wird (Fig. 10). Danach werden die Kupplungsleisten 7, durch die Betätigung der Hubzylinder 24, an die Energieleisten 9 angekuppelt, so daß die Versorgung des Formwerkzeuges gewährleistet ist. Nach dem Entriegeln der Formhälften des Formwerkzeuges 13 kann der Spritzgießbe­ trieb beginnen. Die Entnahme des Formwerkzeuges erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.
  • Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen
         1 - feste Aufspannplatte
       1.1 - Nutenstein
       1.2 - Spannfläche
       1.3  - Zentrierring
         2 - Säule
         3 - Baukasten
       3.1 - Rollkörper
      3.11 - Formkontur
      3.12 - Achse
      3.13 - Gleitbuchse
      3.14 - Kugel
      3.15 - Lagerbock
      3.16 - Auflage
       3.2 - Spannzylinder
      3.21 - Kolbenstange
         4 - Konsole
         5 -
         6 - Distanznocken
       6.1 - Luftspalt
         7 - Kupplungsleiste
         8 - bewegliche Aufspannplatte
       8.1 - Gleitschuh
      8.11 - Anschlag
       8.2 - Querträger
      8.21 - Zwischenplatte
       8.3 - Spannfläche
         9 - Energieleiste
        10 - Zentrierstift
        11 - Zentrierbuchse
        12 - Kupplungshälfte
    13,13′ - Formwerkzeug
      13.1 - Ausdrücker
        14 - Adapterplatte
      14.1 - Zentriernut
      14.2 - Zentrierbohrung
      14.3 - Gegenkontur
      14.4 - Aushöhlung
      14.5 - Spannsteg
      14.6 - Spannfläche
        15 - Adapterplatte
      15.1 - Spannfläche
        16 - Werkzeugraum
        17  -
        18 -
        19 -
        20 - Auflageleiste
        21 - Seitenführungsleiste
        22 - Spannleiste
        23 - Keilschräge
        24 - Hubzylinder
        25 - Walze
      25.1 - Käfig
        26 - Positioniereinrichtung
        27 -
        28 -
        29 -
        30 - Verschiebezylinder
        31 - Transportwagen
        32 - Maschinenbett

Claims (6)

1. Einrichtung zum horizontalen Wechseln und Spannen von Form­ werkzeugen, die aus zwei Formhälften bestehen, auf Adapter­ platten vormontiert sind und vorjustiert auf einem verfahr­ baren, mit einer Rollbahn versehenen Werkzeugwagen in den Werkzeugraum einer Spritzgießmaschine eingebracht werden, der durch eine feststehende und eine auf Gleitschuhen beweg­ liche Aufspannplatte, die durch Säulen verbunden sind, be­ grenzt wird, das Formwerkzeug in Führungen in eine Endstel­ lung bewegt, dort zueinander ausgerichtet und mit den Auf­ spannplatten durch hydraulische Spannzylinder verspannt wird und anschließend Kupplungsleisten mit Energieleisten für die Energiezuführung zwischen den Aufspannplatten und dem Formwerkzeug durch Hubzylinder miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - das Formwerkzeug (13) auf elastisch gelagerten längsver­ schiebbaren Rollkörpern (3.1), die in Baukästen (3) zwischen den unteren Säulen (2) angeordnet sind, in den Werkzeug­ raum (16) eingebracht wird und die Baukästen an der festen Aufspannplatte (1) direkt und an der beweglichen Aufspann­ platte (8) auf einem verschiebbaren Querträger (8.2), durch den die Gleitschuhe (8.1) miteinander verbunden sind, befestigt sind,
  • - zur Führung des Formwerkzeuges (13) im Werkzeugraum die Rollkörper (3.1) an der festen Aufspannplatte (1) eine Formkontur (3.11) besitzen, in der die Adapterplatte (14) an der eine Gegenkontur (14.3) vorhanden ist, geführt wird und an der festen Aufspannplatte Distanznocken (6) ange­ ordnet sind, an denen die Adapterplatte (14) gleitet,
  • - die Spannzylinder (3.2) für das Formwerkzeug (13) an der festen Aufspannplatte (1) unten zwischen je zwei Roll­ körpern (3.1), in den Baukästen (3) und oben direkt an dieser angeordnet sind und an der beweglichen Aufspann­ platte (8) unten versetzt zu den auf dem Querträger (8.2) angeordneten Rollkörpern (3.1) direkt an dieser und oben ebenfalls direkt an dieser befestigt sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Baukästen (3) aus einem nach oben offenen kasten­ förmigen Gehäuse bestehen, in dem zwei u-förmig ausge­ bildete Lagerböcke (3.15) auf einer elastischen Auflage (3.16) angeordnet sind, in denen die Rollkörper (3.1) auf Gleitbuchsen (3.13) und einer starren Achse (3.12) längs­ verschiebbar gelagert sind und zwischen den Lagerböcken (3.15) die Spannzylinder (3.2) so angeordnet sind, daß sie gegen einen Lagerbock (3.15) mit Rollkörper austausch­ bar sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querträger (8.2) in Längsrichtung der Spritzgießmaschine auf in Käfigen (25.1) geführten Walzen (25), die auf den Gleitschuhen (8.1) angeordnet sind, verschiebbar ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubzylinder (24) für die Kupplungsleisten (7) der Energiezuführungen an der festen Aufspannplatte (1) und an der beweglichen Aufspannplatte (8) oben in ihrer Wirkrich­ tung achsparallel zu den Spannzylindern (3.2) angeflanscht sind und unten an der festen Aufspannplatte (1) an den Bau­ kästen (3) direkt und an der beweglichen Aufspannplatte (8) an einer Zwischenplatte (8.21) des Querträgers (8.2) jeweils achsparallel zu den Spannzylindern (3.2) angeordnet sind.
5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vorzentrierung des Formwerkzeuges (13) an der festen Aufspannplatte (1) ein Nutenstein (1.1) befestigt ist, der in eine in der Adapterplatte (14) eingearbeitete Zentrier­ nut (14.1) eingreift.
6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanznocken (6) in der Endlage des Formwerkzeuges (13) nach der Verspannung mit der festen Aufspannplatte (1) in Aushöhlungen (14.4), die sich in der Adapterplatte (14) befinden, ragen.
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