DE29922714U1 - Two-plate injection molding machine - Google Patents
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Description
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Ferromatik Milacron Maschinenbau GmbH
Riegeler Str. 4, D-79364 MalterdingenFerromatik Milacron Maschinenbau GmbH
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Die Erfindung betrifft eine Zwei-Platten-Spritzgießmaschine, bei der eine der Formauf spannplatten fest und die andere verfahrbar auf dem Maschinenbett angeordnet ist, wobei die beiden Platten vorzugsweise mittels Fahrzylindern relativ zueinander verfahrbar sind und zum Aufbau der Schließkraft an einer der Platten vier Druckmittelzylinder angeflanscht sind, deren Kolbenstangen durch diese Platte hindurchgeführt, den Werkzeugeinbauraum überbrückend an der zweiten Platte angreifen.The invention relates to a two-plate injection molding machine in which one of the mold clamping plates is fixed and the other is movable on the machine bed, wherein the two plates are preferably movable relative to one another by means of travel cylinders and, in order to build up the closing force, four pressure medium cylinders are flanged to one of the plates, the piston rods of which are guided through this plate and engage the second plate, bridging the tool installation space.
Die am häufigsten eingesetzten Spritzgießmaschinen sind Drei-Platten-Spritzgießmaschinen mit einer feststehenden Formaufspannplatte (Düsenplatte), einer verschiebbaren Formaufspannplatte und einer Endplatte (bzw. Zugplatte). Letztere dient als Widerlager für den Antriebsmechanismus der verschiebbaren Formaufspannplatte, der aus Hydraulikzylindern, Kniehebelantrieben oder Kurbeltrieben bestehen kann, wobei der Antriebsmechanismus auch gleichzeitig den Schließkraftaufbau für den Einspritzvorgang bewirkt. Eine derartige Drei-Platten-Spritzgießmaschine ist beispielsweise aus der EP-A-O 554 068 bekannt.The most commonly used injection molding machines are three-platen injection molding machines with a fixed mold clamping plate (nozzle plate), a movable mold clamping plate and an end plate (or pull plate). The latter serves as an abutment for the drive mechanism of the movable mold clamping plate, which can consist of hydraulic cylinders, toggle lever drives or crank drives, whereby the drive mechanism also simultaneously builds up the clamping force for the injection process. Such a three-platen injection molding machine is known, for example, from EP-A-O 554 068.
Neben der relativ aufwendigen Konstruktion einer derartigen Maschine hat diese den Nachteil, daß sie über eine relativ große Baulänge verfügt.In addition to the relatively complex construction of such a machine, it has the disadvantage that it has a relatively large overall length.
Daher ist man unter anderem dazu übergegangen, zur Verringerung der Baulänge Zwei-Platten-Spritzgießmaschinen zu konstruieren. Bei diesen Maschinen wird die verschiebbare Formaufspannplatte über Fahr- bzw. Zugzylinder an die feste Formaufspannplatte herangezogen. Diese Fahrzylinder sind dabei relativ kleinOne of the solutions is to design two-platen injection molding machines to reduce the overall length. In these machines, the movable mold clamping plate is pulled towards the fixed mold clamping plate via travel or pull cylinders. These travel cylinders are relatively small.
dimensioniert, da die aufzubringenden Kräfte zum Verfahren der Formaufspannplatte relativ klein sind.dimensioned because the forces required to move the mold clamping plate are relatively small.
Zum Aufbau des Schließdrucks hingegen werden großdimensionierte Druckmittelzylinder benötigt. Diese sind in der Regel an der feststehenden Formaufspannplatte, und zwar in den Eckbereichen derselben angeordnet. Die Kolbenstangen sind durch diese Platte hindurchgeführt und greifen an der verfahrbaren Formaufspannplatte an.To build up the closing pressure, however, large pressure cylinders are required. These are usually arranged on the fixed mold clamping plate, in the corner areas of the same. The piston rods are guided through this plate and engage the movable mold clamping plate.
Ein altes und bisher nicht optimal gelöstes Problem ist in der Tatsache zu sehen, daß sich beim Schließdruckaufbau durch die enormen Zugkräfte die Formaufspannplatten verformen, so daß die für den Gießvorgang benötigte Plattenparallelität nicht gewährleistet ist. Dies wiederum führt zu unzulässig hohem Werkzeugverschleiß. An old problem that has not yet been optimally solved is the fact that when the closing pressure builds up, the enormous tensile forces cause the mold clamping plates to deform, so that the plate parallelism required for the casting process is not guaranteed. This in turn leads to unacceptably high tool wear.
Zur Herstellung dieser Plattenparallelität sind bisher die verschiedensten Vorschläge gemacht worden, die jedoch allesamt den Nachteil haben, daß sie konstruktiv aufwendig sind, was die Maschine zum einen teuer in der Herstellung macht und zum anderen das Maschinengewicht in die Höhe treibt. So ist beispielsweise aus der DE-A-195 35 081.2 eine konstruktive Lösung bekannt, bei der zumindest die feststehende Formciuf spannplatte zweigeteilt' ist und diese beiden Teile mittels Druckkissen miteinander verbunden sind. Diese Druckkissen sollen den Verformungskräften entgegenwirken und die Plattenparallelität gewährleisten.A wide variety of proposals have been made to achieve this plate parallelism, but all of them have the disadvantage that they are structurally complex, which makes the machine expensive to manufacture and increases the weight of the machine. For example, DE-A-195 35 081.2 discloses a structural solution in which at least the fixed forming clamping plate is split in two and these two parts are connected to one another by means of pressure pads. These pressure pads are intended to counteract the deformation forces and ensure plate parallelism.
Darüber hinaus ist aus der DE-A-195 39 752.5 eine Vorrichtung bekannt, bei der die Plattenparallelität dadurch gesichert werden soll, daß die Platten durch einen zwischen ihnen angeordneten Abstandhalter beim Schließdruckaufbau abgestützt werden.Furthermore, from DE-A-195 39 752.5 a device is known in which the parallelism of the plates is to be ensured by supporting the plates by a spacer arranged between them during the closing pressure build-up.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Zwei-Platten-Spritzgießmaschine der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß auf einfache Art und Weise ohne konstruktiven Eingriff in die Formauf spannplcit ten selbst die Formaufspannplatten beim Schließdruckaufbau parallel bleiben.In contrast, the invention is based on the object of designing a two-platen injection molding machine of the type mentioned at the beginning in such a way that the mold clamping plates themselves remain parallel during the closing pressure build-up in a simple manner and without structural intervention in the mold clamping plates.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs l dadurch, daß zumindest die jeweils paarweise vertikal übereinander angeordneten Druckmittelzylinder an ihren der Platte abgewandten Enden mittels starrer Verbindungselemente als Abstandhalter miteinander verbunden sind.The invention solves this problem according to the characterizing part of claim 1 in that at least the pressure medium cylinders, which are arranged vertically one above the other in pairs, are connected to one another at their ends facing away from the plate by means of rigid connecting elements as spacers.
Ohne diese Verbindungselemente würden die Formaufspannplatten sich beim Schließdruckaufbau an ihren über das eingebaute Formwerkzeug überstehenden Kanten aufeinanderzu bewegen, wobei durch die Durchbiegung der Platten die nach hinten abstehenden Druckmittelzylinder auseinanderbewegt würden.Without these connecting elements, the mold clamping plates would move towards each other at their edges protruding beyond the installed mold when the closing pressure builds up, whereby the deflection of the plates would move the pressure medium cylinders protruding to the rear apart.
Die Erfindung macht sich nun die Tatsache zunutze, daß durch die Verbindung der Druckmittelzylinderenden und durch die somit gegebenen guten Hebelverhältnisse ein Aufspreizen der vier Druckmittelzylinder relativ zueinander verhindert wird. Somit werden auch die Eckbereiche der Formaufspannplatten daran gehindert, sich so zu verformen, daß eine Unparallelität der Platten zueinander entsteht. Obwohl es denkbar ist, daß die Druckmittelzylinder an der verschiebbaren Formaufspannplatte angeflanscht sind und die Enden der vier Druckmittelzylinder untereinander verbunden sind, sind die Druckmittelzylinder aber in der Regel an der feststehenden Formaufspannplatte angeflanscht. Da in diesem Bereich in der Regel die Plastifizier- und Einspritzeinheit angeordnet ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die jeweils paarweise vertikal übereinander angeordneten Druckmittelzylinder mittels der starren Verbindungselemente als Abstandhalter miteinander verbunden sind.The invention makes use of the fact that the connection of the pressure cylinder ends and the resulting good leverage ratios prevent the four pressure cylinders from spreading apart relative to one another. This also prevents the corner areas of the mold clamping plates from deforming to the extent that the plates become non-parallel to one another. Although it is conceivable that the pressure cylinders are flanged to the movable mold clamping plate and the ends of the four pressure cylinders are connected to one another, the pressure cylinders are usually flanged to the fixed mold clamping plate. Since the plasticizing and injection unit is usually arranged in this area, the invention provides that the pressure cylinders, which are arranged vertically one above the other in pairs, are connected to one another by means of the rigid connecting elements as spacers.
Um die Stabilität zu erhöhen ist gemäß Anspruch 2 vorgesehen, daß die als Abstandhalter dienenden Verbindungselemente zusätzlich am Maschinenbett befestigt sind. Es werden somit lediglich zwei Verbindungselemente benötigt, die seitlich symmetrisch zur Maschinenlängsachse angeordnet sind und den Einbauraum für die Plastifizier- und Spritzeinheit nicht beeinflussen.In order to increase stability, according to claim 2, the connecting elements serving as spacers are additionally attached to the machine bed. This means that only two connecting elements are required, which are arranged laterally symmetrically to the machine's longitudinal axis and do not affect the installation space for the plasticizing and injection unit.
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Bereits vorhandene Maschinen des eingangs genannten Typs lassen sich ohne Probleme mit den erfindungsgemäßen Verbindungselementen umrüsten.Existing machines of the type mentioned above can be easily converted with the connecting elements according to the invention.
In den Druckmittelzylindern ist bevorzugt jeweils ein beidseitig beaufschlagbarer Kolben angeordnet, wobei in bevorzugter Ausführungsform die Kolbenstange über das Zylinderende hinaus verlängert ist und durch Öffnungen in der Zylinderstirnwand und dem daran befestigten Verbindungselement herausfahrbar ist.Preferably, a piston which can be acted upon from both sides is arranged in each of the pressure medium cylinders, wherein in a preferred embodiment the piston rod is extended beyond the cylinder end and can be moved out through openings in the cylinder end wall and the connecting element attached thereto.
Hierdurch ist eine verkantungsfreie Führung des Kolbens im Zylinder gewährleistet, was der Parallelführung der Platten zugute kommt.This ensures that the piston is guided in the cylinder without jamming, which benefits the parallel guidance of the plates.
Vorteilhafterweise sind gemäß Anspruch 4 die Verbindungselemente C-förmig ausgebildet, . wobei die beiden C-Schenkel im rechten Winkel von dem die Schenkel miteinander verbindenden Steg abstehen. Die Schenkel sind breiter ausgeführt als der Steg, so daß die zur Verfügung stehende Befestigungsfläche zum Befestigen an der Zylinderstirnwand ausreicht. Der untere Schenkel der Verbindungselemente ist in Stegrichtung verlängert, da dieser mit dem Maschinenbett verbunden werden soll.Advantageously, according to claim 4, the connecting elements are C-shaped, with the two C-legs projecting at a right angle from the web connecting the legs. The legs are wider than the web so that the available fastening surface is sufficient for fastening to the cylinder front wall. The lower leg of the connecting elements is extended in the direction of the web since it is to be connected to the machine bed.
Gemäß Anspruch 5 ist vorgesehen, daß die Befestigung der Verbindungselemente am Maschinenbett mittels mindestens zweier mit dem Stegverlauf fluchtender, aus dem verlängerten Schenkel heraustretender Schraubenbolzen erfolgt, die durch entsprechende Bohrungen im Maschinenbett hindurchgesteckt und mittels Muttern dort verschraubt sind.According to claim 5, it is provided that the fastening of the connecting elements to the machine bed is carried out by means of at least two screw bolts which are aligned with the web course and protrude from the extended leg, which are inserted through corresponding holes in the machine bed and screwed there by means of nuts.
Das Maschinenbett besteht aus einer Rahmenkonstruktion, wobei der die Platten tragende obere Rahmen aus Doppel-T-Trägern besteht, in deren Oberflansch die Bohrungen zur Aufnahme der Schraubenbolzen vorgesehen sind.The machine bed consists of a frame construction, whereby the upper frame supporting the plates consists of double-T beams, in the upper flange of which the holes for receiving the screw bolts are provided.
Zur Stabilisierung des Systems ist gemäß Anspruch 6 vorgesehen, daß die Verbindungselemente mittels an den Zylindern entlanggeführten Zugstangen mit der feststehenden Platte verbunden sind.In order to stabilize the system, it is provided according to claim 6 that the connecting elements are connected to the fixed plate by means of tie rods guided along the cylinders.
Zur weiteren Stabilisierung des Systems kann gemäß Anspruch 7 vorgesehen sein, daß die Enden der horizontal nebeneinander angeordneten unteren Druckmittelzylinder ebenfalls durch ein starres Verbindungselement miteinander verbunden sind.To further stabilize the system, it can be provided according to claim 7 that the ends of the lower pressure cylinders arranged horizontally next to one another are also connected to one another by a rigid connecting element.
Auch dieses Verbindungselement stört den Einbau des Piastifizier- und Einspritzaggregates nicht.This connecting element also does not interfere with the installation of the plasticizing and injection unit.
Die Verbindungselemente sind aus entsprechend dimensionierten Stahlplatten geschnitten und sind beispielsweise gemäß dem Vorschlag des Anspruchs 8 an den Stirnseiten der Druckmittelzylinder befestigt. Das Merkmal des Anspruchs 8 sieht vor, daß die über das Zylinderende hinaus verlängerten Kolbenstangen in Hülsen geführt sind, deren freies Ende geschlossen ist und die mittels eines Ringflansches auf jeweils einem Schenkel des Verbindungselements angeflanscht sind, wobei die Befestigungsschrauben des Ringflansches die Schenkel der Verbindungselemente durchsetzen können und an der Stirnfläche des Druckmittelzylinders befestigt sind.The connecting elements are cut from appropriately dimensioned steel plates and are attached to the front sides of the pressure cylinders, for example according to the proposal of claim 8. The feature of claim 8 provides that the piston rods extended beyond the cylinder end are guided in sleeves, the free end of which is closed and which are flanged to one leg of the connecting element by means of an annular flange, whereby the fastening screws of the annular flange can pass through the legs of the connecting elements and are attached to the front face of the pressure cylinder.
Vorzugsweise ist gemäß Anspruch 9 vorgesehen, daß die Befestigung der Verbindungselemente am Maschinenbett derart ausgestaltet ist, daß der Abstand der Verbindungselemente vom Maschinenbett verstellbar ist.Preferably, according to claim 9, the fastening of the connecting elements to the machine bed is designed such that the distance of the connecting elements from the machine bed is adjustable.
Das wird beispielsweise derart realisiert, daß auf den Schraubenbolzen oberhalb des Trägers des Maschinenbetts ebenfalls Muttern vorgesehen sind, deren Abstand zur Unterkante des Schenkels des Verbindungselementes einstellbar ist. Die dem Schenkel abgewandten Unterseiten der Muttern liegen entweder direkt auf dem Träger des Maschinenbetts auf. Vorteilhafterweise ist jedoch zwischen der Unterseite der Muttern und dem Träger des Maschinenbetts eine Metallplatte als Unterlegscheibe angeordnet.This is achieved, for example, by providing nuts on the screw bolts above the machine bed support, the distance between which and the lower edge of the leg of the connecting element can be adjusted. The undersides of the nuts facing away from the leg either rest directly on the machine bed support. However, it is advantageous to have a metal plate as a washer between the underside of the nuts and the machine bed support.
Durch diese beiden Muttern ist - wie gesagt - der Abstand des Verbindungselementes vom Maschinenbett in gewissem Rahmen ein-As mentioned, these two nuts limit the distance between the connecting element and the machine bed to a certain extent.
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stellbar. In der gewünschten Einstellhöhe wird dann die Verschraubung mit dem Träger des Maschinenbetts vorgenommen.adjustable. The screw connection to the support of the machine bed is then made at the desired setting height.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen dargestellt und näher erläutert.The invention is illustrated and explained in more detail below with reference to drawings.
Es zeigenShow it
Fig. 1: in perspektivischer Darstellung eine Zwei-Platten-Spritzgießmaschine, Fig. 1: perspective view of a two-platen injection molding machine,
Fig. 2: einen Detailausschnitt eines mit dem Maschinenbett verbundenen Verbindungselements in perspektivischer Darstellung schräg von vorne oben,Fig. 2: a detailed section of a connecting element connected to the machine bed in a perspective view obliquely from the front above,
Fig. .3: die Detailansicht gemäß Fig. 2 von schräg vorne und unten.Fig. .3: the detailed view according to Fig. 2 from the front and bottom.
In der Fig. 1 ist eine Zwei-Platten-Spritzgießmaschine perspektivisch dargestellt und allgemein mit dem Bezugszeichen 1 versehen. Sie besteht aus zwei Formauf spannplatten 2 und 3, die auf einem Maschinenbett 4 angeordnet sind. Das Maschinenbett 4 besteht aus einer Rahmenkonstruktion, wobei die oberen parallel zueinander verlaufenden Träger 5 die beiden Formaufspannplatten 2 und 3 tragen. Die Formauf spannplatte 3 ist fest auf den Trägern 5 angeordnet, während die Formaufspannplatte 2 auf auf den Trägern 5 vorgesehenen Führungsschienen 6 relativ zur feststehenden Formaufspannplatte 3 verfahrbar angeordnet ist. Zum Verfahren der Formaufspannplatte 2 dienen zwei einander diagonal gegenüberliegend angeordnete Fahrzylinder 7, die relativ klein dimensioniert sind. Zum Aufbau des für den Spritzgießvorgang erforderlichen Schließdrucks dienen vier größer dimensionierte Druckmittel zylinder 8, die an der dem Formeinbauraum 9 abgewandten Seite der feststehenden Formaufspannplatte 3, und zwar in den vier Eckbereichen derselben angeordnet sind.In Fig. 1, a two-platen injection molding machine is shown in perspective and generally provided with the reference number 1. It consists of two mold clamping plates 2 and 3, which are arranged on a machine bed 4. The machine bed 4 consists of a frame construction, with the upper supports 5 running parallel to one another supporting the two mold clamping plates 2 and 3. The mold clamping plate 3 is arranged fixedly on the supports 5, while the mold clamping plate 2 is arranged so as to be movable relative to the fixed mold clamping plate 3 on guide rails 6 provided on the supports 5. Two relatively small travel cylinders 7 arranged diagonally opposite one another are used to move the mold clamping plate 2. Four larger pressure cylinders 8 are used to build up the closing pressure required for the injection molding process, which are arranged on the side of the fixed mold clamping plate 3 facing away from the mold installation space 9, namely in the four corner areas of the same.
Die Kolbenstangen der Druckmittelzylinder 8 sind durch die feststehende Formaufspannplatte 3 hindurchgeführt, überbrückenThe piston rods of the pressure cylinders 8 are guided through the fixed mold clamping plate 3, bridging
den Formeinbauraum 9 und greifen an der verfahrbaren Formauf spannplatte 2 an. In den Druckmittel zyl indem 8 ist jeweils ein beidseitig beaufschlagbarer Kolben angeordnet, wobei die Kolbenstange nach hinten über das Ende der Druckmittelzylinder 8 hinaus verlängert sind. Sie sind durch Öffnungen in den Stirnwänden der Druckmittelzylinder 8 hindurchgeführt und in Hülsen 11 aufgenommen, die an ihrem freien Ende verschlossen sind. Die Hülsen 11 sind - wie aus den Figuren 2 und 3 hervorgeht - mittels eines Ringflansches 12 an der Stirnwand des Druckmittelzylinders 8 befestigt.the mold installation space 9 and engage the movable mold clamping plate 2. A piston that can be acted upon from both sides is arranged in the pressure medium cylinder 8, with the piston rod being extended backwards beyond the end of the pressure medium cylinder 8. They are guided through openings in the end walls of the pressure medium cylinder 8 and accommodated in sleeves 11 that are closed at their free end. The sleeves 11 are - as can be seen from Figures 2 and 3 - attached to the end wall of the pressure medium cylinder 8 by means of an annular flange 12.
Die Enden jeweils zweier vertikal übereinander angeordneter Druckmittelzylinder 8 sind mittels im wesentlichen C-förmiger Verbindungselemente 13, die als Abstandhalter dienen, miteinander verbunden. Die Verbindungselemente 13 weisen einen geraden Steg 14 und zwei senkrecht von diesem Steg 14 abstehende Schenkel 15 auf, die jeweils ebenfalls eine Öffnung zur Durchführung der Kolbenstange aufweisen. Die Schenkel 15 sind mittels vier Zugstangen 16, die an den Druckmittelzylindern 8 entlanggeführt wird, mit der feststehenden Formaufspannplatte 3 verbunden.The ends of two pressure cylinders 8 arranged vertically one above the other are connected to one another by means of essentially C-shaped connecting elements 13, which serve as spacers. The connecting elements 13 have a straight web 14 and two legs 15 projecting perpendicularly from this web 14, each of which also has an opening for the piston rod to pass through. The legs 15 are connected to the fixed mold clamping plate 3 by means of four tie rods 16, which are guided along the pressure cylinders 8.
Der untere Schenkel 15 der Verbindungselemente 13 ist in Längsrichtung länger ausgeführt als der obere Schenkel. In ihn sind Schraubenbolzen 17 befestigt, die mit dem Steg 14 fluchtend aus der Unterkante des Schenkels 15 herausstehen. Die Schraubenbolzen 17 sind durch Bohrungen in den Trägern 5 des Maschinenbetts 4 hindurchgeführt und von unten mittels Muttern 18 am Maschinenbett 4 befestigt.The lower leg 15 of the connecting elements 13 is longer in the longitudinal direction than the upper leg. Screw bolts 17 are fastened to it, which protrude from the lower edge of the leg 15 in alignment with the web 14. The screw bolts 17 are passed through holes in the supports 5 of the machine bed 4 and are fastened to the machine bed 4 from below by means of nuts 18.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Abstand der Unterkante des Schenkel 15 vom Maschinenbett 4 dadurch in gewissem Rahmen verstellbar, daß auf dem Schraubenbolzen 17 oberhalb des Trägers ebenfalls eine Mutter 19 angeordnet ist, deren Unterseite sich auf einer Unterlegscheibe 20 abstützt.In the present embodiment, the distance between the lower edge of the leg 15 and the machine bed 4 can be adjusted to a certain extent by also arranging a nut 19 on the screw bolt 17 above the support, the underside of which is supported on a washer 20.
Die Anordnung der Schraubenbolzen 18 und die hierdurch bewirkte Befestigung der Verbindungselemente auf dem Maschinenbett hatThe arrangement of the screw bolts 18 and the resulting fastening of the connecting elements on the machine bed has
den Vorteil, daß lediglich Kräfte in Schraubenbolzenlängsrichtung auftreten, also keine Scherkräfte.The advantage is that only forces occur in the longitudinal direction of the bolt, i.e. no shear forces.
Durch die Anordnung der Verbindungselemente 13 und deren zuvor beschriebene Befestigung wird der durch eine eventuelle Verformung der Formaufspannplatten 3 bewirkten gegenseitigen Aufspreizung der Druckmittelzylinder 8 entgegengewirkt, so daß die exakte parallele Anordnung der Druckmittelzylinder 8 zueinander gewährleistet ist und damit der Verformung der Formaufspannplatte 3 entgegengewirkt wird.The arrangement of the connecting elements 13 and their fastening as described above counteracts the mutual spreading of the pressure cylinders 8 caused by a possible deformation of the mold clamping plate 3, so that the exact parallel arrangement of the pressure cylinders 8 to one another is ensured and thus the deformation of the mold clamping plate 3 is counteracted.
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