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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spritz- bzw. Druckgießen von
Formteilen, bestehend aus einer verschiebbaren, einen Teil eines
Formwerkzeuges aufnehmenden Formaufspannplatte und einer zwischen
dem Formwerkzeug und der Formaufspannplatte bewegbar angeordneten
Auswerferplatte, die an einer Seite mit mindestens einem in das Formwerkzeug
ragenden Auswerferstift versehen ist und an ihrer anderen Seite
eine mit einem Antrieb zusammenwirkende Auswerferstange trägt, die
aus einer Kupplungsstange sowie einer damit lösbar verbindbaren Kupplungshülse besteht,
die mit der Auswerferplatte verbunden ist und eine Ausnehmung aufweist,
in die ein Endstück
der Auswerferstange radial einsteckbar und durch Drehung verriegelbar
ist.
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Eine
solche Vorrichtung ist durch die
DE 34 30 872 C2 bekannt geworden. Die Zweiteiligkeit
dieser bekannten Auswerfereinheit, nämlich einerseits die Kupplungshülse und
andererseits die Auswerferstange, ermöglicht es, ein Formwerkzeug
ohne großen
Aufwand in kürzester
Zeit funktionsgerecht einzusetzen. Denn Auswerferstange und Kupplungshülse sind
durch die in der Draufsicht im wesentlichen T-förmige Ausnehmung der Kupplungshülse und
die darin mit ihrem Kupplungskopf von oben radial einzufügende Auswerferstange
als Schnellkupplung nach Art eines Bajonettverschlusses ausgebildet.
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Um
betrieblichen Besonderheiten bzw. werkzeugtechnischen Erfordernissen
Rechnung tragen zu können,
kommen in der Praxis nach Typ und Fabrikat verschiedenste Spritz-
bzw. Druckgießmaschinen
mit daran angepassten Formwerkzeugen und Auswerfereinheiten zum
Einsatz. Das erfordert in der Praxis eine Viel falt von angepassten
Sonderbauweisen der in das Formwerkzeug bzw. die Auswerfereinheit
zu integrierenden Auswerferstange mit Kupplungshülse. Dies lässt sich mit der bekannten
Vorrichtung nicht erfüllen,
so daß diese
Funktionsteile mit unterschiedlichen Außendurchmessern und entsprechend
dickeren oder dünneren
Auswerferstangen bereit gehalten werden müssen, in der Regel in drei Durchmessergrößen. Weiterhin
ergibt sich aufgrund der differierenden Dicke S der Formaufspannplatte, deren
Dickendifferenz je nach Formgröße mehr
als 35 mm betragen kann, die Notwendigkeit, für jede Durchmessergröße von Kupplungshülse und
Auswerferstange auch entsprechend mehrere Längen für diese Bauteile vorzusehen.
Denn der Funktionsablauf der Auswerfereinheit ist integrierter Bestandteil
der Maschineneinheit, wobei ein Endlagensignal der Auswerfereinheit
den Schließ- und auch den Öffnungsvorgang
der Maschine freigibt.
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Mit
der Endlagensicherung der Auswerfereinheit ist gleichzeitig auch
die Endlage der auswerferseitigen Auswerferplatte, üblich auch
in der Bauweise als Auswerferplattenpaket, gesichert. Es muß hierbei
in der Einbaulage von Kupplungshülse
und Auswerferstange eine Nullpunktlinie eingehalten werden. Diese
wird von dem Abstand L2 (vgl. 1) zwischen
der Frontfläche
der beweglichen Formaufspannplatte des auswerfer- bzw. werkzeugseitigen Formgießwerkzeugs
und der Endfläche
des Kupplungskopfes der Auswerferstange, über den diese an die maschinen- und antriebsseitige
Auswerfereinheit angeschlossen wird, vorgegeben. Eine unterschiedliche
Dicke der Formaufspannplatte verändert
daher das Abstandsmaß L2
mit der Notwendigkeit, eine jeweils in der Länge angepasste Baueinheit bereit
zu halten.
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Weiterhin
ist zu berücksichtigen,
daß die spritzgegossenen
Artikel beim Öffnen
der Form häufig über einen
kurzen Weg H (Leerhub) zunächst
vom Formkern gelöst
werden müssen.
Das darf zu keiner Knickbelastung der Auswerferstifte führen, die gleichwohl
den Kontakt zum Spritzteil bzw. Artikel beibehalten müssen und
ihre Passbohrungen nicht verlassen dürfen. Diese werkzeugtechnische
Forderung be deutet, daß die
Auswerferplatten den gleichen Weg H als Leerhub fahren müssen. Dieser
muß in
der Konturhülse
zurückgelegt
werden, weil ansonsten die Endlage bzw. Nullpunkt-Linie der maschinenseitigen
Auswerfereinheit den Endlagenkontakt verlassen würde. Auch diese Maßgabe führt zu der
Bereitstellung unterschiedlicher Baugrößen der bekannten Vorrichtung.
Hinzu kommt ebenfalls, daß die
maschinenseitige Kupplung zum Verbinden mit dem Kupplungskopf der
Auswerferstange verschiedenste Profile bzw. Konturen aufweisen kann,
was folglich angepasste Auswerferstangen erforderlich macht.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung
zu schaffen, mit der sich eine Bauarten-Vielfalt vermeiden lässt und
die einen vom Maschinentyp und -fabrikat sowie Aufbau des Formwerkzeugs
unabhängigen, variablen
Einbau ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß die
Kupplungshülse
aus zwei lösbar
miteinander verbundenen Teilen besteht und ein mit der Auswerferplatte
befestigtes Flanschteil sowie ein mit der Ausnehmung versehenes
Konturhülsenteil
umfasst, wobei das Flanschteil an seiner der Auswerferplatte abgewandten
Seite bündig
an die ihm zugewandte Stirnfläche
des Konturhülsenteils
angelegt ist und mit einem im Durchmesser kleineren Ringbund in
das Konturhülsenteil
eintaucht. Durch die Zweiteiligkeit der Kupplungshülse lässt sich
erreichen, daß die
in der Herstellung aufwendigere und gehärtete Konturhülse mit
einem Festmaß vorsehen lässt. Damit
entfallen sämtliche
Vielfalten der bekannten einteiligen Kupplungshülse. Denn erforderliche Abmessungsanpassungen
zur Einhaltung der Nullpunkt-Linie lassen sich durch einfaches Abdrehen
des als Drehkörper
ausgebildeten, nicht wärmebehandelten
Flanschteils und/oder seines Ringbundes erreichen. Es können damit
für jeden
Einsatzzweck einheitlich lange Auswerferstangen verwendet werden.
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Nach
einem Vorschlag der Erfindung ist der Ringbund mit einem Außengewindeabschnitt
und das der Auswerferplatte zugewandte Ende des Konturhülsenteils
mit einem Gewindeabschnitt zur Schraubverbindung des Konturhülsenteils
mit dem Flanschteil versehen. Somit liegt durch einfaches Verschrauben
dieser beiden Bauteile eine zuvor durch Ablängen bzw. -drehen des Flanschteils
individuell angepasste Kupplungshülse vor.
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Die
Schraubverbindung lässt
sich vorteilhaft durch einen von außen radial in fluchtende Bohrungen
jeweils im Bereich des Innengewindeabschnitts des Konturhülsenteils
und des Außengewindeabschnitts
des Flanschteils eingesetzten Spreizstift sichern.
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Nach
einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Ausnehmung des Konturhülsenteils
in einem der Auswerferplatte abgewandten Bereich mit Schlüsselflächen entsprechend
parallelen Schlüsselflächen der
Auswerferstange ausgebildet, denen sich zum Einbringen eines formangepaßten, zylindrischen
Verriegelungskopfes der Auswerferstange ein radial größer ausgenommener
Erweiterungsbereich in Richtung Auswerferplatte anschließt. Die
Auswerferstange lässt
sich somit in das zentral mit der hinteren Auswerferplatte verschraubte
und radial mit einem Zylinderstift fixierte Konturhülsenteil
der Kupplungshülse
von oben einführen
und danach durch eine Drehung um 90° verriegeln.
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Die
erfindungsgemäße zweiteilige
Kupplungshülse
erlaubt es in vorteilhafter Weise, die Innenmantelfläche des
Konturhülsenteils
im Erweiterungsbereichs im Mantelflächengrund mit einer zentralen
Kugelaufnahmevertiefung auszubilden, die in eine axial nachfolgende,
sich beidseitig über
die Kugelaufnahmevertiefung hinaus erstreckende Radialnut übergeht.
Das von Schrauben oder dergleichen Befestigungsmitteln zur Anbringung
der Kupplungshülse
an die Auswerferplatte befreite Konturhülsenteil erlaubt es, die Verriegelungskugel
des Verriegelungskopfes der Auswerferstange beim Einfügen in die
Ausnehmung des Konturhülsenteils
in die boden- bzw. grundseitige Kugelaufnahmevertiefung einzulegen,
aus der die Verriegelungskugel bei der Drehbewegung gezielt bis
in die bis zur Rastendlage reichende Radialnut gleitet. Da diese
bezogen auf die Kugelaufnahmevertiefung beidseitig verläuft, kann die
Auswerferstange, um in ihre Verriegelungsposition zu gelangen, nicht
mehr nur zu einer Seite, sondern um 90° entweder zu der einen oder
zu der anderen Seite hin verdreht werden.
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Es
empfiehlt sich daher, daß der
Verriegelungskopf der Auswerferstange an seinem Außenumfang
mit zwei zueinander diametral angeordneten, federbelasteten Verriegelungskugeln
versehen ist, denen im Konturhülsenteil
zwei Kugelgleitbahnen zugeordnet sind, die auf Höhe der Radialnut beginnen und
sich axial bis etwa zum Innengewindeabschnitt erstrecken. Es wird
hierdurch einerseits eine gleichmäßigere Belastung der Verriegelung
der Auswerferstange erreicht. Andererseits liegt den für in der
Konturhülse
zu fahrenden Leerhub eine Zweilinienführung der sich dabei zusammen
mit der Auswerferplatte verschiebenden Konturhülse vor, indem jede der beiden
Verriegelungskugeln in den Kugelgleitbahnen eine Laufbahn findet.
Wegen des von Schrauben oder dergleichen Befestigungsmitteln unbeeinträchtigten
Konturhülsenteils
steht für
die Rastkugeln eine größere Führungslänge der
Kugelgleitbahnen zur Verfügung.
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Eine
bevorzugte Ausführung
der Erfindung sieht vor, daß auch
die Auswerferstange zweiteilig ist und aus einer mit dem Verriegelungskopf
ausgebildeten Profilstange und einem damit verbindbaren Kupplungskopf
besteht. Die Gleichheit der Bauteile zur Vermeidung einer Variantenvielfalt
lässt sich
hierdurch weiter begünstigen.
Denn die in der Herstellung wegen des Verriegelungskopfes und der
Schlüsselflächen sehr
viel aufwendigere Profilstange, die sich in vorteilhafter Weise
ebenfalls mit dem Kupplungskopf verschrauben lässt, kann mit bleibenden, paßgenau zum
Konturhülsenteil
abgestimmten Festmaßen
vorgesehen werden. Wenn an der jeweiligen Spritzgießmaschine
Betriebssonderheiten zu beachten sind, wie insbesondere das Profil
bzw. die Kontur der maschinenseitigen Kupplung zum Antrieb, lassen sich
diese an dem einfach wechselbaren Kupplungskopf entsprechend einarbeiten.
Während
die Profilstange umverändert
bleibt, kann durch die Auslegung des Kupplungskopfes auch das für die Nullpunkt-Linie
wichtige, maschienenbezogene Abstandsmaß L2 ohne weiteres berücksichtigt
werden, nämlich
durch eine mehr oder weniger große Länge des Kupplungskopfes.
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Weitere
Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und
der Beschreibung eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels
der Erfindung. Es zeigen:
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1 von
einer Auswerfereinheit einer Spritzgießmaschine in einem Längsschnitt
den auswerfer- bzw. werkzeugseitigen Aufbau eines Spritzgießwerkzeuges
vor dem Verbinden einer Auswerferstange mit einer werkzeugseitig
eingebauten Kupplungshülse
(Teilzeichnung a) und in der unteren Zeichnungshälfte (Teilzeichnung b) einen
Längsschnitt
wie zuvor, mit in der Kupplungshülse
verriegelter Auswerferstange und durchgeführtem Entformungshub der Auswerferplatten;
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2 als
Einzelheit der 1 die Kupplungshülse in einem
Teil-Längsschnitt;
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3 die
Kupplungshülse
der 2 in einem Schnitt entlang der Linie III-III;
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4 als
Einzelheit der 1 die Auswerferstange in einem
Teil-Längsschnitt;
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5 die
Auswerferstange nach 4 in einem Schnitt entlang der
Linie V-V; und
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6 als
Einzelheit der 4 in einer Längsansicht den Kupplungskopf
der Auswerferstange, mit dem gegenüber abweichenden Kupplungsprofilen
dargestellt.
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Von
einer hinlänglich
bekannten Spritz- bzw. Druckgießmaschine
ist von deren Auswerfereinheit 1 lediglich das auswerfer-
bzw. werkzeugseitige Formwerkzeug 2 dargestellt. Zum Herstellen
von Formteilen bzw. Artikeln 3 aus thermoplastischem Kunststoff besteht
dieses im Ausführungsbeispiel
aus einer beweglichen Formspannplatte 4, die über Schrauben unter
Zwischenschaltung von Abstandhaltern 5 mit einer Zwischenplatte 6 und
einer einen Formkern 7 tragenden Aufnahmeplatte 8 verbunden
ist. In einem Freiraum zwischen der Formplatte 4 und der
Zwischenplatte 6 sind als Plattenpaket zwei miteinander verschraubte,
bewegbare Auswerferplatten 9a, 9b angeordnet.
Wie in der oberen Bildhälfte
a gezeigt, sind in der vorderen Auswerferplatte 9b sowohl
Rohrauswerfer 10 mit darin geführten Rohrauswerferstangen 11 als
auch Auswerferstifte 12 (vgl. die untere Bildhälfte b)
angeordnet. Die Rohrauswerferstangen 11 sind, ausgehend
von ihrer Befestigung in der Formspannplatte 4, durch die
Zwischenplatte 6 und den Formkern 7, und die Auswerferstifte 11,
ausgehend von der vorderen Auswerferplatte 9b, durch die Zwischenplatte 6 und
die Aufnahmeplatte 8 (bzw. Abstreifplatte) mit Kontakt
zu dem zu entformenden und auszuwerfenden Formteil 3 hindurchgeführt.
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Mit
der hinteren Auswerferplatte 9a ist über einen Axialstift 13 eine
Kupplungshülse 14 befestigt, die
näher den 2 und 3 zu
entnehmen ist. Diese besteht aus einem als Drehkörper ausgebildeten Flanschteil 15 und
einem damit verschraubten Konturhülsenteil 16. Zur Schraubverbindung
besitzt das Flanschteil 15 in axialer Verlängerung
einen mit einem Außengewindeabschnitt 17 versehenen
Ringbund 18, der in einen Zylinderraum des Konturhülsenteils 16 eintaucht,
wobei der Außengewindeabschnitt 17 mit
einem in dem Zylinderraum am hinteren Ende des Konturhülsenteils 16 ausgebildeten
Innengewindeabschnitt 19 in Eingriff kommt. Die Schraubendlage,
in der sich die einander zugewandten Stirnflächen von Flanschteil 15 und
Konturhülsenteil 16 aufeinanderlegen,
wird durch einen von außen
radial eingesetzten Spreizstift 20 gesichert. Das auf den
Außengewindeabschnitt 17 des Flanschteils 15 aufschraubbare
Konturhülsenteil 16 ist
mit einer von oben gesehen im wesentlichen T-förmigen Ausnehmung 21 versehen,
die in ihrem vorderen Bereich mit Schlüsselflächen 22a, 22b ausgebildet
ist, denen sich ein radial größer ausgenommener Erweiterungsbereich 23 anschließt (vgl.
auch 3).
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Die
in das Formwerkzeug 2 eingebaute Kupplungshülse 14 ragt
mit dem vorderen, die Kontur der Ausnehmung 21 aufweisenden
Ende des Konturhülsenteils 16 aus
der Formspannplatte 4 hervor. In die Ausnehmung 21 wird
von oben mit einem Verriegelungskopf 24 eine Auswerferstange 25 aus
der in der oberen Bildhälfte
von 1 gezeigten Ausgangsposition nach unten eingeführt, dann
um einen der Tiefe X von an dem Verriegelungskopf 24 ausgebildeten
Schlüsselflächen 26 entsprechenden
Weg nach vorne verschoben und anschließend durch eine 90° Drehung
mit dem Konturhülsenteil 16 der
Kupplungshülse 14 verriegelt,
wie in der unteren Bildhälfte von 1 gezeigt.
Die Kupplungshülse 14 mit
der darin verriegelten Auswerferstange 25 ragt in dieser Ausbaulage
mit einem festen Abstandsmaß 12 aus der
Formspannplatte 4 hervor, das exakt der Entfernung von
der Formspannplatte 4 bis zu der in der Maschinensteuerung
eingegebenen Nullpunkt-Linie 27 entspricht.
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Die
als Einzelheit in den 4 und 5 dargestellte
Auswerferstange 25 ist ebenfalls zweiteilig ausgeführt und
besteht aus einer den Verriegelungskopf 24 aufweisenden
Profilstange 28 und einem damit verschraubten Kupplungskopf 29,
der ein unterschiedliches Kupplungsprofil 30a bzw. 30b, 30c oder 30d besitzen
kann, wie beispielsweise abweichend jeweils in der oberen Hälfte bzw.
der unteren Hälfte
der 4 und 6 dargestellt. Zur Verspannung
der Schraubverbindung 31 zwischen der Profilstange 28 und
dem Kupplungskopf 29 ist in eine zentrale, über eine
Zugangsbohrung 32 zugängliche Bohrung 33 eines
Außengewindezapfens 34 der
Profilstange 28 ein geschlitzter Kegelstift 35 eingesetzt. Über den
Kupplungskopf 29 wird das Formwerkzeug 2 an einen
in 1 nicht gezeigten Antrieb der Maschinenseite der
Auswerfereinheit 1 angekuppelt.
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Der
Verriegelungskopf 24 der Auswerferstange 25 ist
mit zwei zueinander diametral angeordneten, von Druckfedern 36 beaufschlagten
Verriegelungskugeln 37 ausgestattet. Jede Druckfeder 36 befindet
sich in einer Kammer 38, die von einer den Verriegelungskopf 24 nach
vorne hin abschließenden Endplatte 39 begrenzt
wird.
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Zum
Einführen
in die Ausnehmung 21 der Kupplungshülse 14 weist die Profilstange 28 Schlüsselflächen 40a, 40b auf
(vgl. 5), die den Schlüsselflächen 22a, 22b des
Konturhülsenteils 16 angepaßt sind.
Dem Verriegelungskopf 24 bzw. dessen Verriegelungskugeln 37 sind
in der Innenmantelfläche 41 des
Konturhülsenteils 16 unterhalb
des Erweiterungsbereichs 23 im Mantelflächengrund eine zentrale Kugelaufnahmevertiefung 42 und
dieser axial nachfolgend eine sich beidseitig über die Kugelaufnahmevertiefung 42 hinaus
erstreckende Radialnut 43 zugeordnet (vgl. die 2 und 3).
Von oberhalb der beiden Enden der Radialnut 43 ausgehend erstrecken
sich bis etwa zum Innengewindeabschnitt 19 des Konturhülsenteils 16 axiale
Kugelgleitbahnen 44, in die die aus der Radialnut 43 durch
Drehung der Auswerferstange 25 heraustretenden Verriegelungskugeln 37 gelangen
und danach von diesen geführt werden
bzw. darin laufen, insbesondere auch dann, wenn ein Leerhub H zur
Entformung eines spritzgegossenen Formteils 3 vor dem endgültigen Auswerfen
von dem Formkern 7 durchgeführt werden muß (vgl.
die untere Bildhälfte
b von 1).
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Die
Mehrteiligkeit von Kupplungshülse 14, bestehend
aus dem Flanschteil 15 und dem damit verschraubbaren Konturhülsenteil 16,
und die ebenfalls zweiteilige Auswerferstange 25, bestehend
aus der Profilstange 28 einschließlich Verriegelungskopf 24 und
dem damit verschraubbaren Kupplungskopf 29, macht eine
Variantenvielfalt entbehrlich. Ganz gleich, um welchen Maschinentyp
bzw. Fabrikat sowie vorhandenem Formwerkzeug mit anzuschließendem,
maschinenseitigen Antrieb es sich handelt, wird ohne Vorratshaltung
insbesondere die Einhaltung der Nullpunkt-Linie 27 stets
gewährleistet,
unabhängig davon,
ob mit oder ohne einem Lehrhub H gearbeitet werden muß. Um die
Einhaltung der Nullpunkt-Linie 27 zu gewährleisten,
braucht lediglich entsprechend den maschinenbedingten Vorgaben das
Flanschteil 15 der Kupplungshülse 14 und/oder dessen
in das Konturhülsenteil 16 eingeschraubter
Ringbund 18 durch einfaches Abdrehen vor dem Einbau auf
die gewünschte
Länge gebracht
zu werden. Durch die Zweiteiligkeit der Auswerferstange 25 bietet
sich diese Möglichkeit
der Anpassung auch durch den Kupplungskopf 29, dessen Länge auf
das Einbaumaß,
vorgegeben durch die maschinenfeste Nullpunkt-Linie 27,
abgestimmt werden kann.
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Die
Einbausituation ohne Leerhub H zeigt die obere Bildhälfte a von 1,
während
die untere Bildhälfte
b die Einbausituation mit einem Leerhub H zeigt. Das frei bestimmbare,
maschinenbedingt gesondert festzulegende Maß K lässt sich durch eine einfache
Rechnung ermitteln, wie in 1 für die Bedingungen
mit und ohne Leerhub H angegeben. Das Maß K steht in Abhängigkeit
zur Dicke S der Formaufspannplatte 4 und zum Weg des werkzeugtechnisch
zurückzulegenden
Leerhubes H, was sich durch einfaches Kürzen des Flanschteils 15 individuell
erreichen lässt.
Die somit mögliche,
stufenlose Anpassung der Maße
K und H an den Konstruktionsaufbau des konkreten Formwerkzeugs gibt
dem Konstrukteur einen großen
Spielraum.
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Die
in die Berechnung eingehende Größe E ergibt
sich aus dem Vorkragmaß des
Konturhülsenteils 16 aus
der Formaufspannplatte 4 und die Größe T aus dem Abstand, den die
Auswerferplatten 9a, 9b zur Innenseite der Formaufspannplatte 4 einnehmen. Bei
der Betriebsweise mit einem Leerhub H verlagert sich die Auswerferstange 25 zunächst nach
hinten, womit die Auswerferplatten 9a, 9b unter
Mitnahme der Kupplungshülse 14,
die sich somit relativ zu der Auswerferstange 25 verlagert,
von der Formspannplatte 4 entsprechend dem Weg des Leerhubes
H freikommen und die Auswerferstifte 12 das Formteil 3 entformen,
wie in der unteren Bildhälfte
b von 1 zu sehen. Danach wird die gesamte Auswerfereinheit 1 durch
Beaufschlagung der Auswerferstange 25 durch den maschinenseitigen
An trieb nach vorne beaufschlagt, so daß sich die Formaufspannplatte 4 entsprechend
nach vorne bewegt, womit das Formteil 3 durch die Rohrauswerferstangen 11 der
Rohrauswerfer 10 insgesamt aus dem Formwerkzeug 2 ausgeworfen
wird.