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Die
Erfindung betrifft eine Schließvorrichtung für eine Form,
wie sie für
eine Druckgießmaschine, eine
Kunststoff-Spritzgießmaschine
oder eine andere Gießmaschine
verwendet wird.
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In
einer Druckgießmaschine,
einer Kunststoff-Spritzgießmaschine
oder einer anderen Gießmaschine
wird zum Beispiel eine bewegliche Formhälfte oder Spritzgußform an
einer feste Formhälfte oder
Spritzgussform befestigt, so dass diese miteinander verbunden sind,
und die Formmasse wird in den Hohlraum, der zu dieser Zeit gebildet
wird, eingespritzt, um diesen zu füllen. Im folgenden ist der
Ausdruck „Form”, wie er
für Druckgießmaschinen
verwendet wird, so zu verstehen, dass er den Ausdruck „Spritzgießform” für Spritzgießmaschinen
mit umfasst.
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Als
derartige Formschließvorrichtungen
zum Schließen
von Formen sind zum Beispiel eine Formschließvorrichtung des Kniehebeltyps,
eine Formschließvorrichtung
eines Typs, bei dem direkt ein Druck aufgebracht wird, eine zusammengesetzte Formschließvorrichtung
usw. bekannt. Eine zusammengesetzte Formschließvorrichtung, wie sie zum Beispiel
in der ungeprüften
japanischen Patentveröffentlichung
(Kokai) Nr. 10-52841 , der ungeprüften
japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung
(Kokai) Nr. 5-7419 und der ungeprüften
japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung
(Kokai) Nr. 5-49330 offenbart ist, ist separat mit einem
Betätigungsglied zum
Verstellen einer beweglichen Formplatte in Bezug auf eine feste
Formplatte ausgestattet, um so die Formhälften zu öffnen und zu schließen, und
mit einem Betätigungsglied
zum Spannen der Formen ausgestattet.
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Als
eine derartige zusammengesetzte Schließvorrichtung für Gießmaschinen
sind solche bekannt, die an den freien Enden von Verbindungsstangen
ausgebildete sägezahnförmige Vertiefungen,
mit Hilfe eines Mutterschlosses, das an einer festen Formplatte
vorgesehen ist, miteinander verbinden, um so die feste Formplatte über die
Verbindungsstangen an die bewegliche Formplatte anzuschließen. Bei
diesem Typ Formschließvorrichtung ist
es notwendig, die Mutterschlösser
zu öffnen
und zu schließen,
nachdem die bewegbare Formplatte an einer bestimmten Position in
Bezug auf die feste Formplatte angeordnet worden ist. Der Nachteil
beruht daher auf der Zykluslänge
für die
Aufeinanderfolge des Öffnens
und Schließens
der Form und des länger
werdenden Spannvorgangs. Insbesondere ist es bei einer Schließvorrichtung
für eine
Form, die für eine
Druckgießmaschine
verwendet wird, zum Austausch der Formhälften notwendig, die Verbindungsstangen
aus der festen Formplatte herauszuziehen, um eine Störung zwischen
den Formhälften,
die ausgetauscht werden sollen, und den Verbindungsstangen zu vermeiden.
Der Vorgang, die Verbindungsstangen aus der festen Formplatte herauszuziehen, erfordert
eine spezielle Zylindervorrichtung und andere Mechanismen und wirft
daher das Problem höherer
Systemkosten auf.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Schließvorrichtung
für eine
Form bereitzustellen, die es ermöglicht,
die Zyklusdauer, die zum Öffnen
und Schließen
und Spannen der Form erforderlich ist, zu verkürzen, und die es ermöglicht,
die Verbindungsstangen leicht herauszuziehen.
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Gegenstand
der Erfindung ist die in Anspruch 1 angegebene Formschließvorrichtung.
Bevorzugte Ausgestaltungen dieser Vorrichtung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
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Die
Erfindung wird im Folgenden durch eine Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen, die
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erfolgt, verdeutlicht, wobei
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1 eine
Ansicht des Aufbaus einer Formschließvorrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist,
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2 eine
Ansicht im Horizontalschnitt ist, die den Aufbau der Formschließvorrichtung
aus 1 zeigt,
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3 eine
vergrößerte Ansicht
der Innenfläche
des in 1 gezeigten Kreises A ist,
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4 bis 8 Ansichten
eines Beispiels für
den Betrieb der Formschließvorrichtung
der ersten Ausführungsform
sind,
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9 eine
Ansicht ist, die ein Zurückziehen einer
Verbindungsstange in der Formschließvorrichtung der ersten Ausführungsform
zeigt,
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10 eine
Ansicht des Aufbaus einer Formschließvorrichtung gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist,
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11 eine
Ansicht im Horizontalschnitt ist, die den Aufbau der in 10 gezeigten
Formschließvorrichtung
zeigt,
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12 bis 16 Ansichten
zur Erläuterung der
Arbeitsweise der Formschließvorrichtung
der zweiten Ausführungsform
sind, und
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17 eine
Ansicht zur Erläuterung
eines Verfahrens ist, bei dem die Verbindungsstangen in einer Formschließvorrichtung
der zweiten Ausführungsform
herausgezogen werden.
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Im
Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen
in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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Erste Ausführungsform
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1 ist
eine Ansicht des Aufbaus einer Formschließvorrichtung nach einer ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, während 2 eine
Ansicht im Horizontalschnitt ist, der den Aufbau einer Formschließvorrichtung
aus 1 zeigt. Die Formschließvorrichtung 1 der
vorliegenden Erfindung wird zum Beispiel für eine Druckgießmaschine
verwendet.
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Wie
in 1 und 2 gezeigt ist, weist die Formschließvorrichtung
eine Basis 2, eine feste Formplatte 3, eine bewegliche
Formplatte 4, zwei Verbindungsstangen 7, 7,
zwei Formschließzylinder 9, 9,
zwei Bewegungsmechanismen 40, 40, zwei Mutterschlösser 20, 20,
zwei Kontaktelemente 30, 30 und zwei Führungsteile 35, 35.
Bei der festen Formplatte 3 handelt es sich um die erfindungsgemäße feste
Formplatte, bei der beweglichen Formplatte 4 um die erfindungsgemäße bewegliche
Formplatte, bei den Verbindungsstangen 7, 7 um
die erfindungsgemäßen Verbindungsstangen,
bei den Formschließzylindern 9, 9 um
die erfindungsgemäßen Formschließzylinder,
bei den Bewegungsmechanismen 40, 40 um die erfindungsgemäßen Bewegungsmechanismen,
bei den Mutterschlössern 20, 20 und den
Mutterschloss-Öffnungs-/-Schließzylindern 21, 21 um
die erfindungsgemäßen Verbindungsmittel, bei
den Kontaktelementen 30, 30 um die erfindungsgemäßen Kontaktelemente,
und bei den Führungsteilen 35, 35 um
die erfindungsgemäßen Führungsteile.
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Die
feste Formplatte 3 ist mit ihrem Boden an der flachen Basis 2 befestigt.
Die feste Formplatte 3 hält eine feste Formhälfte 5 an
ihrer Frontseite, die der beweglichen Formplatte 4 gegenüberliegt.
In die beiden oberen Enden der festen Formplatte 3 sind zwei
durchgehende Löcher 3h, 3h zum
Einführen zweier
Verbindungsstangen 7, 7 eingelassen. Die bewegliche
Formplatte 4 trägt
eine bewegliche Formhälfte 6 an
ihrer Frontseite (der Seite, die auf die feste Formplatte 3 weist).
Diese bewegliche Formplatte 4 ist beweglich in Öffnungsrichtung
A1 und in Schließrichtung
A2 an dem später
erklärten
Bewegungsmechanismus 40 vorgesehen. Wenn die bewegliche Formhälfte 6 auf
die feste Formhälfte 5 zu
bewegt wird und die feste Formhälfte 5 und
die bewegliche Formhälfte 6 geschlossen
werden, bildet sich ein Hohlraum zwischen der festen Formhälfte 5 und
der beweglichen Formhälfte 6.
Ein nicht dargestelltes Einspritzsystem für geschmolzenes Metall ist
an der Rückseite
der festen Formplatte 3 vorgesehen. Dieses Einspritzsystem
spritzt eine Metallschmelze in den zwischen fester Formhälfte 5 und
beweglicher Formhälfte 6 ausgebildeten
Hohlraum und füllt
diesen. Wenn die Metallschmelze in den Hohlraum eingespritzt und
eingefüllt
wird, sind die feste Formhälfte 5 und
die bewegliche Formhälfte 6 geschlossen,
um zu verhindern, dass die Schmelze an den Verbindungsflächen der
festen Formhälfte 5 und
der beweglichen Formhälfte 6 austritt.
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Die
beiden Verbindungsstangen 7, 7 werden an ersten
Enden bewegbar oben auf der beweglichen Platte 4 gehalten.
Die Verbindungsstangen 7, 7 werden horizontal
in Öffnungsrichtung
A1 und Schließrichtung
A2 gehalten. Die ersten Enden der Verbindungsstangen 7, 7 sind
durch Kolben 8, 8 angeschlossen. Die beiden Seitenteile
der Kolben 8, 8 passen in die beiden Haltelöcher 4a:4b, 4a:4b,
die an der beweglichen Formplatte 4 ausgebildet sind. Die Haltelöcher 4a:4b, 4a:4b halten
die Verbindungsstangen 7, 7 an ihren ersten Enden.
Die anderen Enden der Verbindungsstangen 7, 7,
d. h. die freien Enden 7b, 7b sind mit sägezahnförmigen Verbindungsvertiefungen 7a, 7a versehen.
Die Verbindungsvertiefungen 7a, 7a sind Ausführungsformen
der Verbindungsteile der vorliegenden Erfindung.
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Die
Formschließzylinder 9, 9 sind
innerhalb der beweglichen Formplatte 4 ausgebildet. Die
bewegliche Formplatte 4 nimmt bewegbar Kolben 8, 8 auf.
Die Zylinderkammern der Formschließzylinder 9, 9 werden
mit einem Hochdruck-Arbeitsfluid
beschickt, wobei eine Kraft zwischen der beweglichen Formplatte 4 und
den Verbindungsstangen 7, 7 wirkt und die Verbindungsstangen 7, 7 und
die festen Formplatte 4 in Bezug zueinander bewegt werden. Die
bewegliche Formplatte 4 kann sich in Bezug auf die Verbindungsstangen 7, 7 im
beweglichen Bereich der Kolben 8, 8, die über die
Verbindungsstangen 7, 7 verbunden sind, bewegen,
das heißt,
im Bereich der Hübe
der Formschließzylinder 9, 9.
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Die
beiden Bewegungsmechanismen 40, 40 sind innerhalb
der Basis 2 angeordnet. Jeder der beiden Bewegungsmechanismen 40, 40 weist
einen Gewindeschaft 41, ein Trägerelement 42, einen
Servomotor 43 und ein bewegliches Element 44 auf.
Das Trägerelement 42 hält beweglich
ein Ende des Gewindeschaftes 41. Das andere Ende des Gewindeschaftes 41 ist
mit dem Servomotor 43 verbunden. Der Gewindeschaft 41 ist
in das bewegliche Element 44 geschraubt. Die beiden beweglichen
Elemente 44 sind an beiden Seiten der beweglichen Formplatte 4 befestigt.
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In
den Bewegungsmechanismus 40, 40 wird der Betrieb
der Servomotoren 43, 43 so gesteuert, dass sich
die Gewindeschäfte 41, 41 drehen,
und die Rotationen der Gewindeschäfte 41, 41 in
lineare Bewegungen der beweglichen Elemente 44, 44 umgewandelt
werden. Daher wird die bewegliche Formplatte 4, an den
beiden Seiten, an denen die beiden beweglichen Elemente 44 befestigt
sind, in Öffnungsrichtung
A1 der Form oder in Schließrichtung
A2 der Form bewegt.
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An
der Rückseite
der beiden durchgehenden Löcher 3h, 3h der
festen Formplatte sind Mutterschlösser 20, 20 angeordnet.
In die Mutterschlösser 20, 20 sind
nicht dargestellte Vertiefungen eingelassen, die mit den Verbindungsvertiefungen 7a, 7a der Verbindungsstangen 7, 7 in
Eingriff stehen. Jedes Mutterschloss 20, 20 wird,
wie in 2 und 4 dargestellt, mit Hilfe eines
Zylinders 21 zum Öffnen und
Schließen
des Mutterschlosses geöffnet
und geschlossen. Wenn das Mutterschloss 20 geschlossen ist
und die nicht dargestellte Rille mit den Verbindungsvertiefungen 7a am
freien Ende 7b der entsprechenden Verbindungsstange 7 (4)
in Eingriff steht (mit diesem verbunden ist), sind die Verbindungsstange 7 und
die feste Formplatte 3 miteinander verbunden. Wenn das
Mutterschloss 20 geöffnet wird
(2), wird die Verbindung zwischen Verbindungsstangen 7 und
fester Formplatte 3 gelöst.
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Die
Kontaktelemente 30, 30 setzen die Verbindungsstangen 7, 7 an
vorgegebene Positionen, wenn die freien Enden 7b, 7b der
Verbindungsstangen 7,7 mit den Kontaktelementen 30/30 in
Kontakt gebracht werden. Die vorgegebenen Positionen sind Positionen,
an denen die nicht dargestellten Rillen der Mutterschlösser 20, 20 mit
den Verbindungsvertiefungen 7a, 7a an den freien
Enden 7b, 7b der Verbindungsstangen 7, 7 verbunden
werden. Die Verbindungsstangen 7, 7 werden, wenn
die freien Enden 7b, 7b mit den Kontaktelementen 30, 30 in
Berührung
gebracht werden, in ihrer Bewegung beschränkt. Die Kontaktelemente 30, 30 sind
durch nicht dargestellte Befestigungselemente an der Rückseite
der festen Formplatte 3 befestigt.
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3 ist
eine vergrößerte Ansicht
des von dem Kreis A in 1 umgebenen Ausschnitts. Das Führungsteil 35 weist
ein hohles zylindrisch geformtes Führungselement 36 auf.
Das Führungselement 36 weist
ein erstes durchgehendes Loch 36a am Frontende und ferner
ein zweites durchgehendes Loch 36b mit größerem Durchmesser
als das erste durchgehende Loch 36a auf, das mit dem ersten durchgehenden
Loch 36a verbunden ist. Das Führungselement 36 ist
mit dem durchgehenden Loch 3h konzentrisch an der Frontfläche der
festen Formplatte 3 befestigt. Der Innenumfang des ersten
durchgehenden Lochs 36a ist mit einem Dichtungselement 37 versehen,
während
der Innenumfang des zweiten durchgehenden Lochs 36b mit
einer Buchse 38 versehen ist.
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Der
Schaftteil der Verbindungsstangen 7, 7 passt durch
den Innenumfang der Dichtelementes 37. Als Dichtelement 37 wird
zum Beispiel eines aus Kunststoff verwendet. Das Dichtelement 37 verhindert,
dass Agentien, die während
des Druckgießvorgangs
an den Formhälften
verwendet werden, oder andere Fremdstoffe in das Führungselement 36 eindringen.
Infolgedessen kann die Ablagerung von Fremdstoffen an der Verbindungsvertiefung 7a der Verbindungsstange 7 verhindert
werden und damit wird die Verbindung zwischen der Verbindungsvertiefung 7a der
Verbindungsstange 7 und dem Mutterschloss sicher.
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Die
Buchse 38 kann zum Beispiel aus Kunststoff, Metall oder
einem anderen Material gefertigt sein. Der Außenumfang der Buchse 38 passt
in das zweite durchgehende Loch 36b des Führungselementes 36.
Ferner passt der Schaftteil der Verbindungsstange 7 in
den Innenumfang der Buchse 38. Die Buchse 38 hält die Verbindungsstange 7 in
axialer Richtung bewegbar durch Eingriff mit dem Verbindungsstangen 7.
Infolgedessen erhält
die Verbindungsstange 7 eine Zugfestigkeit. Die Länge des Führungsteils 35 in
axialer Richtung entspricht der Länge, die erforderlich ist,
damit die Verbindungsvertiefung 7a der Verbindungsstange 7 im Öffnungs- und Schließbereich
der festen Formhälfte
und der beweglichen Formhälfte
in das Führungselement 36 passt. Der
Außendurchmesser
der Verbindungsvertiefung 7a der Verbindungsstange 7 ist
kleiner als der Innendurchmesser des Dichtelementes 37 und
der Buchse 38, so dass keine räumliche Grenzfläche zu dem. Dichtelement 37 und
der Buchse 38 vorliegt.
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Ein
Beispiel für
die Arbeitsweise einer Formschließvorrichtung mit dem obigen
Aufbau wird als nächstes
beschrieben. In dem in 1 und2 gezeigten
Zustand hat sich die bewegliche Formplatte in eine vorgegebene Öffnungsposition
bewegt. In diesem Zustand befinden sich die Kolben 8, 8 in
den Zylinderkammern an der Formseite. Aus diesem Zustand werden
die Servomotoren 43, 43 angetrieben, so dass sie
die bewegliche Formplatte 4 in Schließrichtung A2 bewegen. Die bewegliche
Formplatte 4 wird aus dem Gesichtspunkt heraus mit hoher
Geschwindigkeit bewegt, um die Zykluszeit zu kürzen. Wenn sich die bewegliche
Formplatte 4 in Schließrichtung
A2 bewegt, wie es in 4 gezeigt ist, stoßen die
freien Enden 7b, 7b der Verbindungsstangen 7, 7 gegen
die Kontaktelemente 30, 30, wobei Verbindungsstangen 7, 7 anhalten.
In dieser Position können
die Verbindungsvertiefungen 7a, 7a der Verbindungsstangen 7, 7 mit
den Mutterschlössern 20, 20 verknüpft werden.
Aus dem Gesichtspunkt heraus, den Stoß abzumildern, wird die Arbeitsgeschwindigkeit
der Servomotoren 43, 43 bevorzugt direkt, bevor die
freien Enden 7b, 7b der Verbindungsstangen 7, 7 gegen
die Kontaktelemente 7b, 7b stoßen, reduziert.
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In
dem Zustand, in dem die freien Enden 7b, 7b der
Verbindungsstangen 7, 7 mit den Kontaktelementen 30, 30 in
Kontakt stehen, wird kein Hochdruckarbeitsöl in die Formschließzylinder 9, 9 eingespeist.
Infolgedessen können
sich die Kolben 8, 8 innerhalb der Zylinderkammern
der Formschließzylinder 9, 9 bewegen.
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Wenn
die freien Enden 7b, 7b der Verbindungsstangen 7, 7 mit
den Kontaktelementen 30, 30 in Kontakt stehen
und die Ver bindungsstangen 7, 7 positioniert sind,
werden, wie in 4 gezeigt ist, die Öffnungs-/Schließzylinder 21, 21 der
Mutterschlösser
so angetrieben, dass sie die Mutterschlösser 20, 20 schließen.
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Parallel
zum Schließvorgang
der Mutterschlösser 20, 20 fährt die
bewegliche Formplatte 4 fort, sich über den Bewegungsmechanismus 40, 40 in
Schließrichtung
A2 der Form zu bewegen. Die bewegliche Formplatte 4 bewegt
sich in die vorgegebene Schließposition
in Bezug auf die Verbindungsstangen 7, 7 und der
Schließvorgang
der beweglichen Formhälfte 6 und
der festen Formhälfte 5 findet, wie
es in 5 dargestellt ist, seinen Abschluss. Das bedeutet,
dass die bewegliche Formplatte 4 sich in dem Bereich der
Hübe der
Kolben 8, 8 in den Zylinderkammern der Formschließzylinder 9, 9 bewegt und
die Formhälften
geschlossen werden, nachdem die Verbindungsstangen 7, 7 positioniert
sind. Die Kolben 8, 8 bewegen sich auf die gegenüberliegende Seite
der beweglichen Formhälfte 6 in
den Zylinderkammern. Infolgedessen erfolgen die Verbindungsvorgänge der
nicht dargestellten Rillen der Mutterschlösser 20, 20 mit
den Verbindungsvertiefungen 7a, 7a der Verbindungsstangen 7, 7 während der
Bewegung der beweglichen Formplatte 4 überlappend.
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Wie
in 5 gezeigt ist, bewegt sich die bewegliche Formplatte 4 als
nächstes
in eine vorgegebene Schließposition,
woraufhin das Hochdruckarbeitsöl
PL, wie in 5 gezeigt ist, den Zylinderkammern
auf der Seite der festen Formplatte 3 zugeführt wird
und die Formhälften
geschlossen werden. Durch Zuführen
des Hochdruckarbeitsöls
PL in die Zylinderkammern bewegen sich die Kolben 8, 8 weiter
auf die gegenüberliegende
Seite der beweglichen Formhälfte 6.
Infolgedessen ziehen sich die Verbindungsstangen 7, 7 auseinander,
und es wird eine Schließkraft, die
dem Betrag entspricht, um den sich die Verbindungsstangen 7, 7 auseinanderziehen,
erzeugt. Diese Schließkraft
kann gesteuert werden, indem der Druck des Arbeitsöls PL, das
in die Zylinderkammern der Formschließzylinder 9, 9 eingespeist
wird, eingestellt wird. Es ist zum Beispiel möglich, die Schließkraft,
die mit dem Einspritzvorgang der Schmelze in den durch die feste
Formhälfte 5 und
die bewegliche Formhälfte 6.
gebildeten Hohlraum zu steuern. Infolgedessen ist es möglich, bei
einer minimalen Schließkraft
zu gießen,
während
verhindert wird, dass die Schmelze aus den miteinander verbundenen
Flächen
der beweglichen Formhälfte 6 und
der festen Formhälfte 5 tritt.
Indem die Schließkraft
verringert wird, ist es möglich,
einen Schaden an der beweglichen Formhälfte 6 und an der
festen Formhälfte 5 zu
verhindern und die Lebensdauer zu verlängern.
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Nachdem
der Einspritzvorgang der Schmelze in den Hohlraum abgeschlossen
ist und diese eingefüllt
worden ist, wie es in 6 gezeigt ist, wird zum Zeitpunkt
des Schließens
der Formschließzylinder 9, 9 ein
Hochdruckarbeitsöl
PL an der gegenüberliegenden
Seite zugeführt.
Die Formschließzylinder 9, 9 haben
vorgegebene Hubstrecken, so dass die bewegliche Formplatte 4 sich
in Öffnungsrichtung A1
im Bereich dieser Hübe
bewegt und die Formhälften
geöffnet
werden. Zu diesem Zeitpunkt wirkt eine die Formhälften öffnende Kraft in axialer Richtung
auf die Verbindungsstangen 7, 7. Diese öffnende
Kraft wirkt jedoch auf die Kontaktelemente 30, 30,
Die Kolben 8, 8 bewegen sich auf die Formseite
der Zylinderkammern.
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Überlappend
mit dem Öffnungsvorgang
werden die Mutterschlösser 20, 20 gelöst. Infolgedessen wird
die Verbindung zwischen den Verbindungsstangen 7, 7 und
der festen Formplatte 3 gelöst. Indem der Öffnungs-
und der Schließvorgang
der Mutterschlösser 20, 20 überlappend
durchgeführt
werden, kann die Zykluszeit verkürzt
werden. Als nächstes werden
die Servomotoren 43, 43 angetrieben und, wie in 7 gezeigt
ist, wird die bewegliche Formplatte 4 bei geringer Geschwindigkeit
in eine vorgegebene Position zurückgezogen.
Die bewegliche Formplatte 4 wird mit geringer Geschwindigkeit
bewegt, da das Gussprodukt oder die Formhälften beschädigt werden oder andere Probleme
auftreten könnten,
wenn die bewegliche Formplatte 4 nach dem Öffnen der
Formhälften
mit hoher Geschwindigkeit zurückgezogen
würde.
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Wenn
die bewegliche Formplatte 4 mit niedriger Geschwindigkeit
in eine vorgegebene Position zurückgezogen
werden würde,
wie es in 8 gezeigt ist, wird die bewegliche
Formplatte 4 auf die gleiche Weise wie in 1 bis
zur geöffneten
Position mit hoher Geschwindigkeit zurückgezogen. Mit diesem Vorgang
wird die Reihe der Schließvorgänge abgeschlossen.
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9 ist
eine Ansicht, die das Verfahren erklärt, wie die Verbindungsstangen 7, 7 aus
der festen Formplatte 3 herausgezogen werden. Bei einer
für eine
Druckgießmaschine
verwendeten Formschließvorrichtung,
ist es beim Austausch der Formhälften die
Verwendung eines Krans usw. erforderlich, um die Formen 5 und 6 über die
Formschließvorrichtung anzuheben.
Wenn die Verbindungsstangen 7, 7 sich nahe der
Formhälften 5, 6 befinden,
werden sich zu diesem Zeitpunkt die Verbindungsstangen 7, 7 und die
Formhälften 5, 6 gegenseitig
stören
und ein Austausch der Formhälften
nicht möglich
sein.
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In
dieser Ausführungsform
werden die Mutterschlösser 20, 20 gelöst, die
Bewegungsmechanismen 40, 40 angetrieben, um die
bewegliche Formplatte 4 zurückzuziehen, und wie es in 9 gezeigt ist,
die freien Enden der Verbindungsstangen 7, 7 aus den
durchgehenden Köchern 3h, 3h der
festen Formplatte 3 und der Führungsteile 35, 35 herausgezogen.
Infolgedessen ist es möglich,
ausreichenden Raum zum Austausch der Formhälften sicherzustellen. Da es
möglich
ist, die Verbindungsstangen 7, 7 unter Verwendung
der Bewegungsmechanismen 40, 40 zum Öffnen und
Schließen
der Formhälften 5, 6 zu verwenden,
kann der Aufbau der Vorrichtung vereinfacht werden.
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Wie
oben erklärt
wurde, erfordert die erfindungsgemäße Formschließvorrichtung 1 ein
Ringgehäuse
oder Ringe wie eine Formschließvorrichtung des
Kniehebeltyps und kann im Hinblick auf Größe und Gewicht reduziert werden.
Ferner kann bei der vorliegenden Ausführungsform der Formschließvorrichtung 1 die
Zykluszeit des Schließvorgangs
verkürzt werden,
da die Mutterschlösser 20, 20 in Überlappung
mit dem Schließvorgang
gelöst
werden können.
Ferner kann bei der vorliegenden Ausführungsform der Formschließvorrichtung 1 die
Zykluszeit des Schließvorgangs
verkürzt
werden, da die Mutterschlösser 20, 20 in Überlappung
mit dem Öffnungsvorgang
geöffnet
werden können.
Ferner ist es bei der vor liegenden Ausführungsform der Formschließvorrichtung 1 möglich, zu
verhindern, dass eine übermäßige Belastung
auf den Bewegungsmechanismus 40, 40 einschließlich der
Gewindeschäfte 41, 41 ausgeübt wird,
da die Kraft, die erzeugt wird, wenn die Formhälften geöffnet werden, von den Kontaktelementen 30, 30 aufgenommen
wird, um die Verbindungsstangen 7, 7 zu positionieren.
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Zweite Ausführungsform
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Im
folgenden wird eine zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die 10 bis 17 erläutert. 10 zeigt
eine Ansicht des Aufbaus einer Formschließvorrichtung gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, während 11 eine
Ansicht im Horizontalschnitt ist, die den Aufbau der Formschließvorrichtung
aus 10 ist. Die Formschließvorrichtung 1A der
zweiten Ausführungsform
wird auf die gleiche Weise wie die erste Ausführungsform für eine Druckgießmaschine
verwendet.
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Die
Unterschiede der Formschließvorrichtung 1 der
ersten Ausführungsform
und der Formschließvorrichtung
der zweiten Ausführungsform werden
im folgenden erläutert.
Bei der Formschließvorrichtung 1 der
in 1 und 2 gezeigten ersten Ausführungsform
sind die Kolben 8, 8 und die Formschließzylinder 9, 9 an
der Seite der beweglichen Formhälfte 4 vorgesehen.
Demgegenüber
sind bei der in 10 und 12 gezeigten
Formschließvorrichtung 1A die
Kolben 8, 8 und die Formschließzylinder 9, 9 auf
der Seite der festen Formplatte 3 vorgesehen. Auf diese
Weise besteht im Aufbau ein Unterschied dahingehend, dass bei der
ersten Ausführungsform
die Kolben 8, 8 und die Formschließzylinder 9, 9 auf
der Seite der beweglichen Formplatte 4 und bei der zweiten
Ausführungsform
auf der Seite der festen Formplatte 3 vorgesehen sind,
wohingegen der Grundaufbau aber vergleichbar ist. Ferner ist die
Arbeitsweise der Formschließvorrichtung 1 der ersten
Ausführungsform
und der Formschließvorrichtung 1A der
zweiten Ausführungsform
bei der Bewegung der beweglichen Formplatte in Bezug auf die feste
Formplatte 3 über
den Bewegungsmechanismus 40, 40 gleich, um die
feste Formhälfte 5 und
die bewegliche Formhälfte 6 zu
schließen
oder zu öffnen. Als
nächstes
wird die Formschließvorrichtung 1A der zweiten
Ausführungsform
erklärt,
wobei auf die Unterschiede zur ersten Ausführungsform eingegangen wird.
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Wie
in 10 und 11 gezeigt
ist, weist die Formschließvorrichtung 1A der
zweiten Ausführungsform
wie die Formschließvorrichtung 1 der
ersten Ausführungsform
eine feste Formplatte 3, eine bewegliche Formplatte 4,
zwei Verbindungsstangen 7, 7, zwei Formschließzylinder 9, 9,
zwei Bewegungsmechanismen 40, 40, zwei Mutterschlösser 20, 20,
zwei Kontaktelemente 30, 30 und zwei Führungsteile 35, 35 auf.
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Die
bewegliche Formplatte 4 ist mit durchgehenden Löchern 4h zum
Einführen
der Verbindungsstangen 7, 7 ausgebildet. Diese
durchgehenden Löcher 4h sind
an den beiden oberen Enden der beweglichen Formplatte 4 ausgebildet.
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Die
Verbindungsstangen 7, 7 werden an ihren ersten
Enden beweglich durch die bewegliche Formplatte 4 gehalten.
Die Verbindungsstangen 7, 7 werden waagerecht
in Öffnungsrichtung
A1 und Schließrichtung
A2 gehalten. Die ersten Enden der Verbindungsstangen 7, 7 sind über die
Kolben 8, 8 verbunden. Die beiden Seitenteile
der Kolben 8, 8 passen in die beiden Trägerlöcher 3a, 3b,
die in der festen Formplatte 3 ausgebildet sind. Die Trägerlöcher 3a, 3b halten
die Verbindungsstangen 7, 7 an den ersten Enden.
Die anderen Enden der Verbindungsstangen 7, 7,
das heißt
die freien Enden, sind mit sägezahnförmigen Verbindungsvertiefungen 7a, 7a ausgebildet.
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Die
Formschließzylinder 9, 9 sind
innerhalb der festen Formplatte 3 ausgebildet. Die feste
Formplatte 3 nimmt die Kolben 8, 8 beweglich
auf. Die Zylinderkammern der Formschließzylinder 9, 9 werden mit
einem Hochdruckarbeitsfluid beschickt, wobei die Kraft zwischen
der ersten Formplatte 3 und den Verbindungsstangen 7, 7 wirkt
und die Verbindungsstangen 7, 7 in Bezug auf die
feste Formplatte 3 angetrieben werden. Die Verbindungsstangen
können
sich innerhalb des Bewegungsbereichs der Kolben 8, 8 relativ
zur festen Formplatte 3 bewegen, das bedeutet, innerhalb
der Hubstrecke der Formschließzylinder 9, 9.
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Der
Aufbau der beiden Bewegungsmechanismen 40, 40 und
die Beziehung zur beweglichen Formplatte 4 sind mit der
ersten Ausführungsform vergleichbar.
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Die
beiden Mutterschlösser 20, 20 sind
an der Rückseite
der beiden durchgehenden Löcher 4h, 4h der
beweglichen Formplatte 4 angeordnet. Die Mutterschlösser 20, 20 sind
mit nicht dargestellten Vertiefungen ausgebildet, die in die Verbindungsvertiefungen 7a, 7a der
Verbindungsstangen 7, 7 greifen. Die Mutterschlösser 20, 20 werden
mit Hilfe der Öffnungs-/Schließzylinder 21, 21 der
Mutterschlösser
geöffnet
und geschlossen. Wenn die Mutterschlösser 20 geschlossen
werden und in die Verbindungsvertiefungen 7a, 7a der
Verbindungsstangen 7, 7 eingreifen (mit diesen
verbunden werden), werden die Verbindungsstangen 7, 7 und
die bewegliche Formplatte 4 miteinander verbunden. Wenn
die Mutterschlösser 20 geöffnet werden,
wird die Verbindung zwischen den Verbindungsstangen 7, 7 und
der beweglichen Formplatte 3 gelöst.
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Die
beiden Kontaktelemente 30, 30 setzen die Verbindungsstangen 7, 7 an
vorgegebene Positionen in Bezug auf die bewegliche Formplatte 4,
indem sie mit den freien Enden 7b, 7b der Verbindungsstangen 7, 7 in
Kontakt treten. Bei den vorgegebenen Positionen handelt es sich
um Positionen, in denen die Mutterschlösser 20, 20 mit
den Verbindungsvertiefungen 7a, 7a der Verbindungsstangen 7, 7.
verbunden werden.
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Die
Verbindungsstangen 7, 7 werden in ihrer Bewegung
durch Anschlag an die Kontaktelemente 30, 30 beschränkt.
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Der
Aufbau eines Führungsteils 35 innerhalb des
Kreises A in 10 entspricht dem in 3 vergrößert gezeigten.
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Im
folgenden wird die Arbeitsweise der Formschließvorrichtung der zweiten Ausführungsform
wird in Bezug auf die 12 bis 16 erläutert. Die
Arbeitsweise der Formschließvorrichtung 1A der
zweiten Ausführungsform
entspricht grundsätzlich
der Arbeitsweise der Formschließvorrichtung 1 der
ersten Ausführungsform.
In dem gezeigten Zustand der Formschließvorrichtung 1A hat
sich die bewegliche Formplatte in eine vorgegebene Öffnungsposition
bewegt. In diesem Zustand sind die Kolben 8, 8 an
der Formseite in den Zylinderkammern angeordnet. Aus diesem Zustand
werden die Servomotoren 43, 43 angetrieben, so
dass sie die bewegliche Formplatte 4 in Schließrichtung
A2 bewegen. Von dem Gesichtspunkt aus, die Zykluszeit zu verkürzen, wird
die bewegliche Formplatte 4 mit hoher Geschwindigkeit bewegt.
Wenn sich die bewegliche Formplatte 4 in Schließrichtung
A2 bewegt, wie es in 12 gezeigt ist, stoßen die
freien Enden 7b, 7b der Verbindungsstangen 7, 7 gegen
die Kontaktelemente 30, 30 wobei die Verbindungsstangen 7, 7 anhalten.
An dieser Position können
sich die Verbindungsvertiefungen 7a, 7a der Verbindungsstangen 7, 7 mit
den Mutterschlössern 20, 20 verbinden.
Von den Gesichtspunkt her, den Stoß abzumildern, wird die Arbeitsgeschwindigkeit
der Servomotoren 43, 43 unmittelbar bevor die
freien Enden 7b, 7b der Verbindungsstangen 7, 7 an
die Kontaktelemente 30, 30 stoßen, reduziert.
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In
dem Zustand, in dem die freien Enden 7b, 7b der
Verbindungsstangen 7, 7 mit den Kontaktelementen 30, 30 in
Kontakt treten, wird den Formschließzylindern 9, 9 kein
Hochtemperaturarbeitsöl zugeführt. Daher
können
sich die Kolben 8, 8 innerhalb der Zylinderkammern
der Formschließzylinder 9, 9 bewegen.
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Wie
in 12 gezeigt ist, werden, wenn die freien Enden 7b, 7b der
Verbindungsstangen 7, 7 gegen die Kontaktelemente 30, 30 stoßen und
die Verbindungsstangen 7, 7 positioniert werden,
die Öffnungs-/Schließzylinder 21, 21 für die Mutterschlösser so
betätigt,
dass sie die Mutterschlösser 20, 20 schließen.
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Parallel
zum Schließvorgang
der Mutterschlösser 20, 20 wird
die Bewegung der beweglichen Formplatte 4 in Schließrichtung
A2 durch den Bewegungsmechanismus 40, 40 fortgesetzt.
Die bewegliche Formplatte 4 bewegt sich in die vorgegebene Schließposition
in Bezug auf die Verbindungsstangen 7, 7, und,
wie in 13 gezeigt ist, wird der Schließvorgang
der beweglichen Formhälfte 6 und der
festen Formhälfte 5 abgeschlossen.
Das bedeutet, dass sich die bewegliche Formplatte 4 im
Bereich der Hübe
der Formschließzylinder 9, 9 bewegt
und die Formhälften
geschlossen werden, nachdem die Verbindungsstangen 7, 7 in
Bezug auf die bewegliche Formplatte 4 positioniert werden.
Die Kolben 8, 8 bewegen sich in den Zylinderkammern
auf die entgegengesetzte Seite der beweglichen Formhälfte 6 (Rückseite
der festen Formplatte 3). Infolgedessen erfolgt der Verbindungsvorgang
der nicht dargestellten Rillen der Mutterschlösser 20, 20 und
der Verbindungsvertiefungen 7a, 7a der Verbindungsstangen 7, 7 überlappend,
während
sich die bewegliche Formplatte 4 bewegt.
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Als
nächstes
bewegt sich, wie in 13 gezeigt, die bewegliche Formplatte 4 in
eine vorgegebene Schließposition,
worauf das Hochdruckarbeitsöl PL
auf der Seite der beweglichen Formplatte 4 der Formschließzylinder 9, 9 in
die Zylinderkammern 9a, 9a einge führt wird
und die Formhälften
geschlossen werden. Durch Zuführen
des Hochdruckarbeitsöls
PL in die Zylinderkammern 9a, 9a, bewegen sich
die Kolben 8, 8 weiter auf die entgegengesetzte
Seite der festen Formhälfte 5.
Infolgedessen ziehen sich die Verbindungsstangen 7, 7 aus
und es wird eine der Ausdehnung der Verbindungsstangen 7, 7 entsprechenden
Schließkraft
erzeugt. Die Schließkraft
kann gesteuert werden, indem der Druck des Arbeitsöls PL, das
in die Zylinderkammern 9a, 9a eingeführt wird,
eingestellt wird. Es ist zum Beispiel möglich, die Schließkraft,
die mit dem Einspritzvorgang der Schmelze in den durch die feste
Formhälfte 5 und
die bewegliche Formhälfte 6 gebildeten
Hohlraum verknüpft
ist, zu steuern. Infolgedessen wird es möglich, mit minimaler Schließkraft zu
gießen,
wobei gleichzeitig verhindert wird, dass Schmelze aus den miteinander
verbundenen Flächen
der beweglichen Formhälfte 6 und
der festen Formhälfte 5 herausspritzt.
Indem die Schließkraft
verringert wird, ist es möglich, einen
Schaden an der beweglichen Formhälfte 6 und der
festen Formhälfte 5 zu
verhindern und die Lebensdauer zu verlängern.
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Nachdem
der Einspritzvorgang in den Hohlraum und das Füllen des Hohlraums abgeschlossen ist,
wie es in 14 gezeigt ist, wird vom Zeitpunkt des
Schließens
durch die Schließzylinder 9, 9 an
an den gegenüberliegenden
Seiten Hochdruckarbeitsöl PL
in die Zylinderkammern 9b, 9b eingeführt. Die Schließzylinder 9, 9 haben
einen vorgegebenen Hub, so dass sich die bewegliche Formplatte 4 innerhalb der
Hubstrecke in Öffnungsrichtung
bewegt, wobei die Formhälften
geöffnet
werden. Zu diesem Zeitpunkt wirkt eine die Formhälften öffnende Kraft auf die Verbindungsstangen 7, 7 in
axialer Richtung, jedoch wird die öffnende Kraft durch die Kontaktelemente 30, 30 angehalten.
Die Kolben 8, 8 bewegen sich in der Zylinderkammer
auf die Formseite.
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Überlappend
mit dem Öffnungsvorgang, werden
die Mutterschlösser 20, 20 gelöst. Infolgedessen
wird die Verbindung zwischen den Verbindungsstangen 7, 7 und
der beweglichen Formplatte 4 gelöst. Indem der Öffnungsvorgang
und der Lösevorgang
der Mutterschlösser 20, 20 überlappend
durchgeführt
werden, kann die Zykluszeit verkürzt
werden. Als nächstes
werden die Servomotoren 43, 43 angetrieben und,
wie in 15 gezeigt ist, die bewegliche Formplatte 4 mit
geringer Geschwindigkeit in eine vorgegebene Position zurückgezogen.
Die bewegliche Formplatte 4 wird mit niedriger Geschwindigkeit bewegt,
da wenn die bewegliche Formplatte 4 dazu gebracht wird,
sich direkt, nachdem die Formhälften 5, 6 geöffnet wurden,
schnell mit hoher Geschwindigkeit zurückzuziehen, könnten das
Gussprodukt oder die Formhälften
beschädigt
werden oder andere Probleme auftreten.
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Wenn
die bewegliche Formplatte 4 mit niedriger Geschwindigkeit
in eine vorgegebene Position zurückgezogen
wird, wie es in 16 gezeigt ist, wird die bewegliche
Formplatte 4 auf die gleiche Weise wie in 10 mit
hoher Geschwindigkeit in die Öffnungsposition
bewegt. Mit diesem Vorgang endet die Reihe der Schließvorgänge.
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17 ist
eine Ansicht zur Erläuterung
des Verfahrens, die Verbindungsstangen 7, 7 aus
der festen Formplatte 3 herauszuziehen. In einer Formschließvorrichtung,
die für
eine Druckgießmaschine verwendet
wird, erfordert der Austausch der Formhälften die Verwendung eines
Krans etc., um die Verbindungsstangen über die Formschließvorrichtung anzuheben.
Zu diesem Zeitpunkt, wenn die Verbindungsstangen 7, 7 sich
in der Nähe
der festen Formhälfte 5 und
der beweglichen Formhälfte 6 befinden, stören sich
die Verbindungsstangen 7, 7 und die bewegliche
Formhälfte 5 und
die feste Formhälfte 6 gegenseitig,
und es ist kein Austausch der Form möglich.
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In
dieser Ausführungsform
werden die Mutterschlösser 20, 20 gelöst, der
Bewegungsmechanismus 40, 40 wird so angetrieben,
dass die bewegliche Formplatte 4 zurückgezogen wird und die freien
Enden der Verbindungsstangen 7, 7 werden aus den durchgehenden
Löchern 4h, 4h der
beweglichen Formplatte und der Führungsteile 35, 35 herausgezogen.
Infolgedessen ist es möglich,
einen ausreichenden Raum für
den Austausch der Formhälften sicherzustellen.
Da es möglich
ist, die Verbindungsstangen 7, 7 unter Verwendung
des Bewegungsmechanismusses 40, 40 zum Öffnen und
Schließen
der festen Formhälfte 5 und
der beweglichen Formhälfte 6 herauszuziehen,
kann der Aufbau der Vorrichtung vereinfacht werden.
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Wie
oben erklärt
wurde, kann die Formschließvorrichtung 1A der
zweiten Ausführungsform vergleichbare
Wirkungen wie die Formschließvorrichtung 1 der
ersten Ausführungsform
erzielen.
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Die
vorliegenden Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsformen
beschränkt.
In den obigen Ausführungsformen
erfolgten die Erläuterungen in
Bezug auf den Fall der anwendung einer Formschließvorrichtung
für eine
Druckgießmaschine,
sie kann jedoch ebenfalls für
eine Kunststoff verarbeitende Spritzgießmaschine verwendet werden.
Ferner wurde als Bewegungsmechanismus der Fall der Verwendung von
Gewindeschäften
und Servomotoren beispielhaft erläutert, es ist zum Beispiel
jedoch ebenfalls möglich,
eine Zylindervorrichtung oder eine andere Stelleinrichtung zu verwenden,
die die bewegliche Formplatte bewegen kann.
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Die
Wirkungen der Erfindung zusammenfassend ist es möglich, die Zeit des Zyklusses
des Öffnens
und Schließens
einer Form und der Schließvorgänge zu verkürzen. Ferner
ist es erfindungsgemäß möglich, auf
einfache Weise die Verbindungsstangen herauszuziehen.