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Die
Erfindung betrifft eine Gewindekernausschraubvorrichtung für Spritzgießwerkzeuge
gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Beim
Spritzgießen
von Kunststoffformteilen werden häufig auch Spitzgussartikel
mit Innengewinde hergestellt, die unter anderem als Verschlusskappen
oder Schraubdeckel verwendbar sind. Dazu wird in das Spritzgießwerkzeug
ein Gewindekern eingelassen, der vor dem Auswerfen des Spritzgussartikels
ausgedreht werden muss. Hierzu wird der Gewindekern vor dem Auswerfen
aus dem Werkzeug mindestens in Ausdrehrichtung gedreht und entsprechend
der Steigung des jeweiligen Gewindekerns beim Ausschrauben geführt, um
das noch nicht vollständig
ausgelöste
Gewinde nicht zu beschädigen.
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Eine
entsprechende Vorrichtung zum Entformen eines Spritzgussartikels
mit einem Gewinde ist aus der
DE 197 30 178 C1 bekannt. Dazu ist eine separate
Vorrichtung zum Ausschrauben des Gewindekerns vorgesehen, bei der
der auszudrehende Gewindekern mit einer Leitgewindespindel als Antriebswelle
verbunden ist, die an der Verbindungsstelle zum Gewindekern ein
Leitgewinde als Innengewinde aufweist, das in ein entsprechendes
Gegengewinde im Gehäuse
der Vorrichtung geführt
ist. Da das Leitgewinde die gleiche Steigung wie der Gewindekern aufweist,
wird gewährleistet,
dass bei der Ausschraubdrehung der Gewindekern entsprechend der Steigung
des Spritzgussartikelgewindes aus dem Spritzgussartikel entformt
wird. Zum Antrieb der Leitgewindespindel ist dabei ein Druckmittelzylinder
vorgesehen, dessen Kolbenhub eine Steilgewindespindel axial betätigt, die
eine Steilgewindemutter in eine Drehung versetzt. Die im Gehäuse gelagerte
Steilgewindemutter treibt wiederum drei Stirnräder eines Planetengetriebes
an, die mit einem zentralen Sonnenrad kämmen, das mit der Leitgewindespindel
verbunden ist. Dabei wird die Antriebsdrehung der axial ortsfest
fixierten Planetenstirnräder
durch das axial verschiebbare kämmende
Sonnenrad in eine schraubenförmige
Auszugsbewegung der Leitgewindespindel umgesetzt, durch die der
Gewindekern geführt ausschraubbar
ist. Durch die Umkehrung des Kolbenhubs kann der Gewindekern auch
in eine Einschraubbewegung versetzt werden, wodurch dieser wieder
in das Spitzgießwerkzeug
zurückgeführt wird. Diese
Vorrichtung zum Ausschrauben von Gewindekernen enthält zwar
keine nach außen
herausgeführten
beweglichen Teile, verfügt
aber auch über
eine relativ große
Baulänge,
da die Leitgewindespindel, das Planetengetriebe, die Steilgewindespindel
und der Druckmittelantrieb axial hintereinander auf der Längsmittelachse
angeordnet sind. Eine entsprechende Baulänge steht aber bei einigen
Spritzgießmaschinen
nicht zur Verfügung.
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Eine
Antriebsvorrichtung zum Ausdrehen von unterschiedlichen Gewindekernen
aus Spritzgießformen
ist aus der
DE
10 2006 002 819 A1 bekannt. Dazu enthält die Antriebsvorrichtung
eine Grundplatte und eine Getriebeplatte, zwischen denen eine auswechselbare
Gewindekernmutter mit einem Leitgewinde geklemmt befestigt ist.
In der Gewindekernmutter ist ein Gewindekernhalter drehbar angeordnet,
dessen Außengewinde
in dem Innengewinde der Gewindekernmutter drehbar geführt ist. Der
Gewindekernhalter besitzt an seinem oberen Teil eine glatte Spindel,
die in einem Mitnahmerad axial verschieblich und drehbar gelagert
ist. Dabei enthält die
Spindel eine axiale ebene Mitnahmefläche, die in einer Führung des
Mitnahmerades axial geführt
ist und in ausgedrehtem Zustand oben aus dem Mitnahmerad hinausragt.
Durch einen Elektromotor, der nach oben auf der Getriebeplatte befestigt
ist, wird das Mitnahmerad angetrieben und versetzt dabei durch die
Mitnahme die Spindel und den Gewindekernhalter in eine Drehbewegung.
Durch die Drehbewegung des Gewindekernhalters in der mit dem Leitgewinde
versehenen Gewindekernmutter entsteht eine synchrone Auszugs- oder
Ausformbewegung des Gewindekerns aus dem Spritzgießwerkzeug bzw.
Kunststoffformteil. Durch die lang aus dem Mitnahmerad herausragende
Spindel und den oberhalb der Getriebeplatte axial zur Gewindekernmutter
angeordneten Antriebsmotor entsteht eine Ausschraubvorrichtung,
die mindestens doppelt so lang ist wie die Gewindekernmutter. Hierdurch
wird eine relativ große
Einbaulänge
bzw. Einbauhöhe
benötigt,
die zum Anbau an Spritzgusswerkzeuge häufig nicht zur Verfügung steht.
Desweiteren kann der herausragende Spindelteil leicht beschädigt oder
verschmutzt werden, so dass es zu Verklemmungen in der Ausschraubvorrichtung
kommen kann.
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Der
Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum
Ausschrauben von Gewindekernen aus Spritzgusswerkzeugen so zu verbessern,
dass diese auch bei geringen Platzverhältnissen einsetzbar und gegen äußere Einwirkungen weitgehend
geschützt
sind.
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Diese
Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Vorrichtung
gelöst.
Weiterbildung und vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung
sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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Die
Erfindung hat den Vorteil, dass mit der Gewindekernausschraubvorrichtung
durch die teleskopartige Antriebsspindel eine kompakte Bauform realisierbar
ist, die nur eine geringe Baulänge
bzw. Bauhöhe
beansprucht. Dies wird vorteilhafterweise zusätzlich auch durch die parallele
oder querliegende Anordnung des Antriebsmotors seitlich neben der Gewindekernmutter
erreicht. Dabei konnte durch die Ausnutzung des seitlichen Getriebeüberhangs
der Antriebsmotor parallel und dicht neben der Gewindekernmutter
angeordnet werden, so dass auch in der Baubreite eine sehr schmale
Bauweise erreichbar ist, so dass die gesamte Gewindekernausschraubvorrichtung
vorteilhafterweise nur sehr wenig Bauraum benötigt. Dies wird zusätzlich noch
durch die direkte Verschraubung der Gewindekernmutter mit der Grundplatte
und dem Befestigungsflansch erreicht, wodurch seitlich ausladende
Klemmschrauben entbehrlich sind.
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Die
Erfindung hat weiterhin den Vorteil, dass durch die innerhalb der
Gewindekernmutter angeordneten empfindlichen Führungs- und Mitnahmeteile des
Gewindekernhalters keine nach außen ragenden Bauteile notwenig
sind, deren hochgenaue Passführung
durch äußere Einflüsse beschädigt oder
verunreinigt werden könnte.
Dadurch ist gleichzeitig auch der Einbau der gesamten Gewindekernausschraubvorrichtung
innerhalb eines Spritzgießwerkzeuges zum
Beispiel innerhalb eines Auswerferraumes realisierbar.
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Eine
besondere Ausführung
der Erfindung mit einem zweitteiligen Gewindekernhalter hat den Vorteil,
dass dadurch bei einer anderen Gewindekernsteigung lediglich die
einfach herzustellende Gewindekernmutter und das darin geführte Leitgewindeteil
ausgetauscht werden muss. Dazu sind durch die vorgesehenen von außen erreichbaren
Schraubverbindungen auch nur einfache und schnelle Umrüstarbeiten
notwenig.
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Bei
einer weiteren besonderen Ausgestaltung der Erfindung mit einer
Spannzange innerhalb des Gewindekernhalters lässt sich vorteilhafterweise der
Gewindekernhalter durch Lösen
einer Inbusschraube durch die teleskopische Antriebsspindel hindurch
austauschen. Gleichzeitig kann dadurch der Gewindekernhalter auf
einfache Weise in seiner axialen und tangentialen Lage einjustiert
werden, so dass sowohl beliebige Gewindeanfangsstellungen als auch
die genaue Gewindekernlänge
innerhalb des Formteils genau einstellbar ist. Die Erfindung hat gleichzeitig
den Vorteil, dass an dem Gewindekernhalter auch Gewindekernhülsen zum
Ausschrauben von herzustellenden Außengewinden anbringbar sind.
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Eine
weitere besondere Ausführung
der Erfindung sieht vor, dass die axiale Lage des Gewindekernhalters
mit einem innenliegenden Magnetring durch die nichtmagnetische Gewindekernmutter
hindurch erfassbar ist, was den Vorteil aufweist, dass dies berührungslos
und weitgehend verschleißfrei
erfolgen kann. Dies hat zusätzlich
den Vorteil, dass dazu keine nach außen wirkenden beweglichen Teile erforderlich
sind, die durch äußere Werkzeugteile mechanisch
beschädigt
werden könnten.
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Bei
einer weiteren besonderen Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen,
um einen gemeinsamen Antriebsmotor mehrere Gewindekernmuttern mit
innenliegenden teleskopartigen Gewindekernhalterteilen anzuordnen,
wodurch vorteilhafterweise auf engstem Bauraum eine Vielzahl von
Gewindekernen gemeinsam ausschraubbar sind. Vorteilhafterweise ist
dies durch einfache Zahnriemengetriebe realisierbar, was auch mit
nur einem gemeinsamen Zahnriemen ausführbar ist.
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Die
Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels,
das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigen:
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1:
ein Schnittbild der Seitenansicht einer Gewindekernausschraubvorrichtung;
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2:
eine Draufsicht einer Gewindekernausschraubvorrichtung, und
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3 eine
Seitenansicht einer Gewindekernausschraubvorrichtung mit seitlich
querliegendem Antriebsmotor
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In 1 der
Zeichnung ist eine kompakte Gewindekernausschraubvorrichtung für ein Spritzgießwerkzeug
dargestellt, bei der eine Gewindekernmutter 1 mit einem
Leitgewinde 23 mit einer Grundplatte 4 und einem
Befestigungsflansch 3 verschraubt ist, wobei in der Gewindekernmutter 1 ein Gewindekernhalter 2 mit
einer teleskopartigen Antriebsspindel 5 geführt ist,
in die ein drehbarer Antriebsschaft 6 hineinragt, der an
einem auf dem Befestigungsflansch angeordneten Antriebsrad 7 befestigt
ist, das mit einem seitlich parallel zur Gewindekernmutter 1 an
dem Befestigungsflansch 3 angeordneten Antriebsmotor 9 gekoppelt
ist.
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Die
Gewindekernausschraubvorrichtung besteht dabei im Wesentlichen aus
der Gewindekernmutter 1, dem Gewindekernhalter 2 mit
der Antriebsspindel 5, einer Grundplatte 4 und
einem Befestigungsflansch 3, an dem ein Antriebsmotor 9 und
ein Antriebsgetriebe 34 zum Drehantrieb des Gewindekernhalters 2 befestigt
ist. Dabei ist die Gewindekernmutter 1 als ein metallisches
Rohrstück
ausgebildet, das vorzugsweise aus einem nichtmagnetischen Bronzewerkstoff
besteht. An der inneren Mantelfläche
ist ein Innengewinde 23 angebracht, das ein Leitgewinde
darstellt, das der Gewindesteigung des auszudrehenden Gewindekerns
entspricht. Deshalb ist diese Gewindekernmutter 1 austauschbar
zwischen der Grundplatte 4 und dem Befestigungsflansch 3 angebracht.
Die Länge
der Gewindekernmutter 1 ergibt sich durch die maximal ausschraubbare
Länge der
zu gießenden
Formkörpergewinde,
so dass derartige Leitmuttern 1 meist eine Länge von
ca. 75 bis 150 mm aufweisen. Zur Verschraubung mit der Grundplatte 4 und
dem Befestigungsflansch 3 enthält die Gewindekernmutter 1 an
ihren beiden Stirnflächen vorzugsweise
sechs Gewindebohrungen 12, in die jeweils sechs gegeneinander
gerichtete Befestigungsschrauben 11 eingeschraubt sind.
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Zur
Verbindung der Gewindekernausschraubvorrichtung mit dem Spritzgießwerkzeug
sind auf einer Seitenhälfte
der Grundplatte 4 zwei Schraubbohrungen 33 vorgesehen.
Die Grundplatte 4 und der Befestigungsflansch 3 mit
dem darauf angeordneten Antriebsgetriebe 34 sind im Einzelnen
in 2 der Zeichnung dargestellt. Die Grundplatte 4 ist
dabei vorzugsweise rechteckig ausgebildet, kann aber auch quadratisch
oder rund ausgeführt
sein. In der Grundplatte 4 sind gegenüberliegend zu den Gewindebohrungen 12 der
Gewindekernmutter 1 sechs Durchgangsbohrungen für die Befestigungsschrauben 11 und
eine zentrale Bohrung 13 von vorzugsweise 30 mm Durchmesser
für den
Gewindekernhalter 2 vorgesehen.
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Parallel
gegenüberliegend
zur Grundplatte 4 ist oberhalb der Gewindekernmutter 1 der
Befestigungsflansch 3 angeordnet, der über ebenfalls sechs gleichartige
Durchgangsbohrungen und Befestigungsschrauben 11 direkt
mit der Gewindekernmutter 1 verschraubt ist. Der Befestigungsflansch 3 ist plattenförmig und
entsprechend dem darauf befestigten Antriebsgetriebe 34 vorzugsweise
abgerundet ausgebildet. Dabei ist der Befestigungsflansch 3 quer zur
Grundplatte 4 ausgerichtet und überdeckt diese mit seiner Längsfläche und überragt
diese an einer Seite um mindestens den Durchmesser des Antriebsmotors 9.
Auf der Längsspiegelachse 14 des Befestigungsflansch 3 sind
drei beabstandete Bohrungen vorgesehen, die zur Befestigung von
Lagerelementen 17 eines Antriebsritzels 7, eines
Zwischenritzels 16 und eines Motorritzels 15 dienen,
wobei die drei Ritzel 7, 15, 16 das Antriebsgetriebe 34 darstellen.
Dabei sind alle Getrieberitzel 7, 15, 16 als
ineinanderkämmende
Zahnräder
ausgebildet, die auf den Lagerelementen 17 nadel- oder
kugelgelagert sind. Das Antriebsgetriebe 34 könnte auch
als Zahnriemen-, Ketten- oder Kardarnwellengetriebe ausgebildet
sein.
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An
dem die Grundplatte 4 überragenden Flanschteil 3 ist
der Antriebsmotor 9 ebenfalls durch sechs Befestigungsschrauben 11 parallel
und dicht neben der Gewindekernmutter 1 befestigt, wobei dessen
Antriebswelle durch den Befestigungsflansch 3 hindurchgeführt ist
und mit dem Motorritzel 15 und mit Hilfe eines Mitnehmerkeils 35 kraft-
und formschlüssig
verschraubt ist. Als Antriebsmotor 9 ist ein steuerbarer
Hydraulikmotor vorgesehen, wobei aber auch steuerbare Elektromotoren,
vorzugsweise als Schritt- oder Servomotoren, einsetzbar sind. Dabei treibt
das Motorritzel 15 über
das Zwischenritzel 16 das Antriebsritzel 7 als
Antriebsrad an. Das Antriebsrad 7 ist dabei koaxial gegenüberliegend
zur Gewindekernmutter 1 auf dem Befestigungsflansch 3 an dem
nadelgelagerten Lagerelement 17 angeordnet. Dabei ist das
Antriebsrad 7 durch eine Mitnahmescheibe 18, die
mit dem Antriebsrad 7 verschraubt ist, auf dem Lagerelement 17 vorgesehen.
In der Mitnahmescheibe 18 ist eine zentrale Bohrung eingelassen,
an deren innerer Mantelfläche
eine Vierkantpassung eingefräst
oder eingestanzt ist. In diese Vierkantpassung 19 ist ein
Teil der Antriebsspindel 5 des Gewindekernhalters 2 formschlüssig eingepasst
und über
eine befestigte Haltescheibe 20 in der Mitnahmescheibe 18 fixiert.
Gleichzeitig ist die Antriebsspindel 5 auf der Innenseite
des Lagerelements 17 durch einen in eine Nut eingepassten
Klemmring 30 axial fixiert. Dabei ist die Antriebsspindel 5 axial
zwischen dem Gewindekernhalter 2 und dem Antriebsrad 7 angeordnet
und überträgt dabei
die Motordrehbewegung bzw. das Motordrehmoment auf den Gewindekernhalter 2.
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Der
Gewindekernhalter 2 ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
vorzugsweise zweiteilig ausgeführt
und besteht im Grunde aus einem Kernhalterausschraubteil 21 und
einem Leitgewindeteil 22, die miteinander verschraubt sind.
Dabei befindet sich das Kernhalterausschraubteil 21 an
der dem Spritzgießwerkzeug
zugeordneten Seite und enthält in
seinem Zentrum eine Befestigungsbohrung 32 zur Aufnahme
vorzugsweise einer Spannzange, an der der nicht dargestellte Gewindekern
bzw. die Gewindekernhülse
im Gewindekernhalter 2 befestigt wird. Die Spannzange kann
dabei durch die hohle Antriebsspindel 5 mittels eines Inbusschlüssels festgezogen
und dadurch der Kernhalter 2 in einer exakten Position
des Gewindeeinlaufs und seiner axialen Lage einjustiert werden.
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In 1 der
Zeichnung ist dabei ein Fertigungszustand dargestellt, bei dem der
nicht dargestellte Gewindekern zur Ausformung eines Innengewindeteils
in die Spritzgießform
eingeführt
ist und der Gewindekernhalter 2 plan mit der Grundplatte 4 abschließt. Das
Leitgewindeteil 22 des Gewindekernhalters 2 ist
dabei rohrförmig
mit zwei axial gestuften Innen- und Außendurchmessern ausgebildet.
Dabei besitzt der dem Kernhalterausschraubteil 21 zugewandte
Teil mit dem größten Außen- und
Innendurchmesser auf seiner äußeren Mantelfläche als
Außengewinde 10 ebenfalls
ein Leitgewinde, das in dem Leitgewinde 23 der Gewindekernmutter 1 drehbar geführt ist.
Auf der inneren Mantelfläche
des Leitgewindeteils 22 ist vorzugsweise ein herkömmliches metrisches
Innengewinde 24 eingearbeitet, in das ein gleichartiges
Außengewinde
des Kernhalterausschraubteils 21 eingeschraubt und durch
einen Verdrehsicherungsstift 26 fixiert ist.
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Das
rohrförmige
Leitgewindeteil 22 besitzt im Innenteil einen Führungsrohrabschnitt 25,
der vier quadratisch angeordnete axiale Führungsflächen wie bei einem Vierkantrohr
aufweist, die gleichzeitig als Mitnahmeflächen wirken. Zur Übertragung
des Antriebsdrehmoments und zur axialen Führung würde allerdings bereits eine
Führungsfläche ausreichen. Am
Ende dieses Führungsrohrabschnittes 25 ist
ein Innenkragen 28 angeordnet, der ebenfalls einen vierkanten
Führungsabschnitt
mit etwas geringerem Innenquerschnitt aufweist.
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In
diesem Führungsrohrabschnitt 25 ist
die Antriebsspindel 5 teleskopisch angeordnet. Dabei besteht
die Antriebsspindel 5 aus dem Teleskoprohr 8,
in dem der mit dem Antriebsrad 7 verbundene innen hohle
Antriebsschaft 6 ebenfalls teleskopisch geführt ist.
Dazu besitzt das Teleskoprohr 8 zum Antriebsschaft einen
Innenkragen 28, der einem Aussenkragen 31 des
Antriebsschafts 6 gegenüberliegt, wobei
beide Kragen 28, 31 ebenfalls einen Vierkantquerschnitt
aufweisen und die axialen Führungsbereiche
begrenzen. Am gegenüberliegenden
Ende besitzt das Teleskoprohr 8 zusätzlich noch einen Aussenkragen 31,
der die axiale Führung
innerhalb des Leitgewindeteils 22 begrenzt.
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Zur Übertragung
des Drehmoments zum Ausdrehen der Gewindekerne bzw. Gewindekernhülsen ist
das Teleskoprohr 8 auch aus einem eingepasstem Vierkantrohr
mit vorzugsweise stark abgerundeten Ecken ausgebildet, das mit seinem
Vierkantkragen 28 den Vierkantaußenmantel des Antriebsschafts 6 formschlüssig umgreift.
Die Teleskoppassung könnte
aber auch aus Rundrohrabschnitten bestehen, die dann nur eine axiale
ebene Führungsfläche oder
entsprechende Führungsnuten
enthalten müsste.
Die teleskopisch ausgebildete Antriebsspindel 5 könnte aber
auch als Keilrohrwelle mit ineinander eingepassten Keilrohrabschnitten
ausgebildet sein, die eine Vielzahl von axialen Führungs-
und Mitnahmeflächen
enthält.
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Durch
eine derartig teleskopische Anordnung der Antriebsspindel 5 innerhalb
der Gewindekernmutter 1 sind beispielsweise bei einer Länge der Gewindekernmutter 1 von
vorzugsweise 75 mm Ausschraublängen
von 45 mm realisierbar, wobei das Teleskoprohr 8 dann eine
Länge von
vorzugsweise 35 mm aufweist.
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Zur
Ermittlung der axialen Lage des Gewindekernhalters 2 und
zur Steuerung des Antriebsmotors 9 beim Gewindeausdrehvorgang
ist am Vorsprung des Leitgewindeteils 22 noch ein Magnetring 29 befestigt,
dessen axiale Stellung durch die nichtmagnetische Gewindekernmutter 1 hindurch
abtastbar ist. Dadurch wird ein nach innen verschlossenes Antriebs-
und Führungsteil
einer Gewindekernausschraubvorrichtung erreicht, das durch äußere Einflüsse nicht
beeinträchtigt
werden kann. Bei einer besonderen Ausgestaltung kann auch das Antriebsgetriebe 34 noch
von einem Gehäusedeckel
umschlossen sein, um eine insgesamt abgeschlossene Baueinheit zu
erreichen, bei der keine beweglichen Teile nach außen in Erscheinung
treten können.
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Durch
die parallel seitlich vorgesehene Anordnung des Antriebsmotors 9 können zum
Beispiel bei einem scheibenförmigen
Befestigungsflansch 3 auch mehrere Gewindekernausdrehteile
vorzugsweise kreisförmig
um einen gemeinsamen Antriebsmotor 9 angeordnet und gleichzeitig
von diesem angetrieben werden. Dies kann auf einfache Weise auch durch
ein Zahnriemen- oder Kettengetriebe realisiert werden. Dazu ist
ebenfalls nur eine Baulänge
der Ausschraubvorrichtung erforderlich, die bei einer Gewindekernmutter
von beispielsweise 75 mm Länge nur
120 mm beträgt.
Bei einer anderen Ausführungsform
mit einer Gewindekernmutterlänge
von 120 mm ist lediglich eine Baulänge von 160 mm erforderlich.
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Die
zuvor beschriebene Gewindekernausschraubvorrichtung arbeitet wie
folgt:
Während
des Herstellungsprozesses der Kunststoffspritzteile ragt der am
Gewindekernhalter 2 befestigte nicht dargestellte Gewindekern
bzw. die Gewindekernhülse
in den Formteilhohlraum hinein. Zur Einnahme dieser Ausgangslage
wird der Antriebsmotor 9 solange angesteuert, bis der Gewindekernhalter 2 mit
seiner Außenfläche plan
mit der Grundplatte 4 abschließt und damit am Spritzgießwerkzeug
anliegt. Diese Lage wird durch die Abtastung des Magnetrings 29 erfasst
und dann entsprechend der Antriebsmotor 9 stillgesetzt.
Diese Ausgangslage ist in 1 der Zeichnung
dargestellt.
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Soll
nun der Gewindekern bzw. die Gewindekernhülse aus dem Spritzgießformteil
ausgedreht werden, so muss der Antriebsmotor 9 in umgekehrter Drehrichtung
angesteuert werden. Dabei ist die Drehrichtung durch die Art des
Kerngewindes (Rechts- oder Linksgewinde) vorgegeben. Bei einem Rechtsgewinde
wird der Antriebsmotor 9 dann mit einem Linksdrehmoment
angesteuert, so dass durch die kämmenden
Getrieberitzel 15, 16 auch das Antriebsrad 7 mit
einem Linksdrehmoment beaufschlagt wird. Durch die Mitnehmerscheibe 18 mit
ihrer Vierkantpassung 19 wird dieses Drehmoment dann auf den
Antriebsschaft 6 übertragen.
Da dieser durch die axial planen Führungs- und Mitnahmeflächen 27 in Drehrichtung
kraft- und formschlüssig mit
dem Teleskoprohr 8 und dem Leitgewindeteil 22 verbunden
ist, wird dieses Linksdrehmoment auch auf das Kernhalterausschraubteil 21 übertragen.
Dadurch wird der Leitgewindeteil 22 des Gewindekernhalters 2 innerhalb
des Leitgewindeteils 22 der Gewindekernmutter 1 entsprechend
der Gewindesteigung des Spritzgußteils in Richtung des Befestigungsflansches 3 bewegt.
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Während dieser
Drehbewegung verschieben sich die axial formschlüssigen Führungsflächen 27 der Teleskoprohrteile 6, 8, 22 ineinander.
Da die hergestellte Formkörpergewindelänge bekannt
ist, kann die axiale Ausdrehstrecke durch die magnetische Erfassung
der Anfangslage und die daraus errechenbare Endlange bestimmt werden,
bei deren Erreichung des Magnetrings 29 der Antriebsmotor 9 stillgesetzt wird.
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Bei
der dargestellten teleskopartigen Antriebsspindel 5 ist
die maximale Ausdrehposition erreicht, wenn sowohl der innere Kragen 28 des
Teleskoprohres 8 als auch der innere Kragen 28 des
Leitgewindeteils 22 am Lagerelement 17 unterhalb
des Befestigungsflansches 3 anliegen und beide Teile damit
vollständig
ineinander verschoben sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
mit einer Gewindekernmutterlänge
von 75 mm ist somit ein 45 mm langer Gewindekern bzw. eine Gewindekernhülse maximal
ausschraubbar. Durch eine entsprechend längere Gewindekernmutter 1 und
eine daran angepasste teleskopische Antriebsspindel 5 ist
die Ausschraubstrecke im Grunde beliebig verlängerbar.
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Im
Normalfall bei Ausschraublängen
bis 45 mm muss bei einer anderen Steigung des Kerngewindes lediglich
die Gewindekernmutter 1 und der Leitgewindeteil 22 ausgetauscht
werden. Dies kann durch ausführbare
Schraubvorgänge
der Leitgewindeteile 1, 2 und der Antriebsspindel 5 auf
einfache Weise und in kurzer Montagezeit realisiert werden. Ansonsten
benötigt
die geschlossene Gewindekernausschraubvorrichtung weder einen Wartungsaufwand
noch regelmäßige Montage-
oder Einstelltätigkeiten.
Da die Gewindekernmutter 1 vorzugsweise aus einem reibungsarmen
Bronzewerkstoff besteht, entstehen auch durch die Drehführung nur
eine geringe Reibung, so dass auch der Verschleiß der Gewindekernausdrehvorrichtung
gering ist.
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In 3 der
Zeichnung ist eine Gewindekernausschraubvorrichtung mit seitlich
querliegendem Antriebsmotor dargestellt. Hierbei handelt es sich
um eine kompakte Ausführungsform
mit minimaler Bauhöhe,
die im Wesentlichen nur von dem Motordurchmesser bestimmt ist. Diese
Ausführungsform
besteht ebenfalls wie die Gewindekernausschraubvorrichtung nach 1 und 2 der
Zeichnung aus einer Gewindekernmutter 1, mit einer Antriebsspindel 5,
einer Grundplatte 4 und einem Befestigungsflansch 3,
an dem ein Antriebsmotor 9 und ein Antriebsgetriebe 34 zum
Drehantrieb des Gewindekernhalters 2 befestigt ist. Innerhalb
der Gewindekernmutter 1 ist ebenfalls eine nicht dargestellte
teleskopartige Antriebsspindel 5 angeordnet, die den Gewindekernhalter 2 antreibt.
Die Gewindekernausschraubvorrichtung unterscheidet sich lediglich
von der Ausführungsform
nach 1 und 2 der Zeichnung dadurch, dass
am Befestigungsflansch 3 zusätzlich noch ein Befestigungswinkel 36 angeordnet
ist, der parallel zur axialen Lage der Gewindekernmutter lausgerichtet
ist. An diesem Befestigungswinkel 36 ist der Antriebsmotor 9 querliegend angeordnet,
wobei dessen Antriebswelle im Zwischenraum zur Gewindekernmutter 1 herausgeführt ist.
Dabei besteht das Antriebsgetriebe 34 aus einem Antriebsritzel 7 als
Antriebsrad und einem in diesem kämmendes Zwischenritzel 16,
dessen Lagerwelle durch den Befestigungsflansch 3 hindurchgeführt ist und
in einem Winkelgetriebe 37 mündet. Dieses Winkelgetriebe 37 besteht
aus zwei unter einem Winkel von 90° kämmenden Kegelrädern 38,
wobei ein Kegelrad 38 mit der Lagerwelle des Zwischenritzels 16 und
das andere Kegelrad mit der Antriebswelle des Antriebsmotors 9 verbunden
ist. Dadurch liegt der Antriebsmotor 9 mit seiner Längsseite
parallel zur Grundplatte 4. Im beschriebenen Ausführungsbeispiel
wird dadurch z. B. eine Bauhöhe
von 100 mm erreicht, mit der Gewindekerne bis zu einer Ausschraublänge von
20 mm entspindelt werden können.
Dabei wird als Antriebsmotor 9 ein Hydraulikmotor eingesetzt,
der lediglich einen Durchmesser von 60 mm aufweist. Der querliegende
Antriebsmotor 9 könnte
in seiner axialen Ausrichtung auch um 90° oder 180° zur Lagerwelle des Zwischenritzels 16 gedreht
werden, wodurch die Baubreite noch reduzierbar ist.