DE3534937A1 - Spritzgiessform fuer kunststoff-spritzgiessmaschine mit verriegelungseinrichtung - Google Patents

Description

• Spritzgießform für Kwnststoff-Spritzgiemnaschine mit Verrie-
• ge lungse inri chtung.
• Die Erfindung bezieht sich auf eine Spritzgießform entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
• Bei den bekannten Spritzgießformen dieser Art (vergl. zum Beispiel DE-PS 1 265 390 und DE-GM 1 965 313; 1 821 023) ist die Verriegelungseinrichtung (soweit überhaupt vorhanden) durch laschenartige, an einander gegenüberliegenden Seiten der Spritzgießform angeordnete Kupplungselemente gebildet, durch welche je ein Verriegelungszapfen der einen Gießformhälfte mit einem Verriegelungszapfen der anderen Gießformhälfte lösbar verbunden ist (vergl. hierzu beispielsweise EP 0 092 686. Al, Figur 1).
• Eine Kupplungsverbindung dieser Art muß manuell hergestellt und gelöst werden und vergrößert zudem die Abmessungen der Spritzgießform.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spritzgießform der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, daß bei Abnahme der die Zentrierkörper aufnehmenden Gießformhäifte vom zugehörigen Formträger eine gegenseitige Verriegelung beider Gießförmnälften und beim Aufspannen dieser Gießfonmhälfte auf den Formträger eine Entriegelung je selbsttätig erfolgen, und die Verriegelungseinrichtung zur Verringerung des technischen Aufwandes in die Zentrierorgane integriert ist.
• Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 genannten Merkmale gelöst.
• Bei einer solchen Ausbildung kann ohne Zeitverlust auf die für einen Spritzgießformwechsel erforderlichen Transporthewegungen der Spritzgießform übergegangen werden, ohne daß das bedienende Personal das Problem einer exakten gegenseitigen Verriegelung der Gießformhälften zu beachten hat. Die Verriegelung der Gießformnälften ist eine allgemeine Voraussetzung für einen automatischen Spritzgießformwechsel.
• Darüberhinaus ist sichergestellt, daß die Spritzgießform beim Weitertransport zu den Lagerregalen bzw. beim Rücktransport zur Spritzgießmaschine verriegelt bleibt, da eine unerwünschte Entriegelung außerhalb der Formachließeinneit ohne bewußte Manipulation und ohne Verwendung spezifischer technischer Hilfsmittel (denen nur einer hierfür vorgesehenen Reparatur-Abteilung zur Verfügung stehen) nicht möglich ist.
• Die Erfindung wird dadurch nicht berührt, daß es an sich bekannt ist, die Zentrierkörper und die Gleitlagerbuchsen in den jeweiligen Gießformnälften dadurch axial festzulegen, daß ein gespaltener, unter Vorspannung stehender Stahlfederring den Zentrierkörper bzw. die Gleitführungsbüchse hintergreift und hälftig in eine Ringnut der benachbarten Platte der Gießformnälfte eintaucht. Zwar wird auch hierbei der Stahlfederring durch eine Schrägfläche eines Schraubenbolzens bei dessen Anziehen in die Ringnut unter zunehmender Vorspannung eingedrückt, doch fehlt im übrigen jegliche Beziehung zu dem Gedanken einer gegenseitigen Verriegelung der Gießformhälften (DE-PS 1 265 390).
• Bei einer Ausbildung entsprechend dem Patentanspruch 2 ergibt sich eine extrem geringe Relativbewegung zur gegenseitigen Verriegelung und Entriegelung der Gießformhälften. Dies ist von besonderer Bedeutung bei besonderen Verfahren eines Spritzgießfonnwechsels, bei welchem die Spritzgießform bei einem minimalen gegenseitigen Abstand der Aufspannplatten aus dem Spannraum herausgefahren bzw. eingefahren wird (vergl. beispielsweise DE 32 42 169 C2).
• Bei einer Ausbildung entsprechend dem Patentanspruch 3 ergibt sich eine vereinfachte Fertigung durch Aufgliederung des Zentrierkörpers. Darüberhinaus ist durch die spezifische Ausbildung der Verriegelungsorgane eine spielfreie Verriegelung gewährleistet. Dies ist von besonderer Bedeutung, wenn z.B. zum Anschluß von Versorgungsleitungen ein Kupplungskopf der verriegelten Spritzgießform im Verlauf einer Transportbewegung lagegerecht auf einen stationären Kupplungskopf auftreffen muß, in welchem die Versorgungsleitungen endigen (vergl. beispielsweise DE 3 222 828 C2).
• Ein extrem einfaches Verriegelungselement ergibt sich, wenn dieses als ein gespaltener Stahlfederring entsprechend Patentanspruch 3 ausgebildet ist.
• Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel erläutert.
• Es zeigen: Fig. 1 Die Spritzgießform aus Richtung A der Fig. 2, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II von Fig. 1, Fig. 3 einen Ausschnitt aus Fig. 2 in vergrößerter Darstellung, Fig. 4 den Ausschnitt gemmß Fig. 3 bei im Abstand voneinander befindlichen Gießfonrnälften und Fig. 5-6 eine Variante der Spritzgießform in einer Darstellung entsprechend den Fig. 3,4.
• Die Spritzgießform ist mit einer Einrichtung zum selbsttätigen gegenseitigen Verriegeln und Entriegeln der Gießformhälften versehen. Eine solche Verriegelung ist erforderlich beim Lagern, Wechseln und Transportieren der Spritzgießform außerhalb der Formschließeinheit der Kunststoff-Spritzgießmaschine, also nach Abnahme von den Formträgern. Die auf den stationären Formträger 26 aufspannbare Gießformha~lfte umfaßt eine die Anlagefläche bildende, wärmedämmrnde Isolierplatte 10, eine mit dieser kongruente Befestigungsplatte 11 und eine an die Trennebene a-a angrenzende Fsconplatte 12. Die auf den bewegbaren Formträger aufspannbare andere Gießformhälfte umfaßt eine Isolierplatte 17, eine Befestigungsplatte 16, eine Konturenabstützulatte 14, die von der Befestigungsplatte 16 mit Hilfe von Abstandsstücken 15 im Abstand gehalten wird, und eine Konturenplatte 13, die an die Trennebene a-a angrenzt. In dem zwischen den Abstandsstücken 15 gebildeten Freiraum 23 sind die Auswerferplatte 22 sowie die Auswerferabdeckplatte 21 als Bestandteile einer Einrichtung zum Ausstoßen der Spritzlinge aus der Spritzgießform angeordnet (die übrigen Bauteile der Auswerfereinrichtung sind der Einfachheit halber weggelassen). Die Platten beider Gieß formhälften sind mit Hilfe von Spannschrauben 28 miteinander verspannt. In Bohrungen 33 der auf den stationären Formträger 26 aufspannbaren Gießformhälfte sind rotationssymmetrische, sich in Schließrichtung der Spritzgießform erstreckende Zentrierkörper 20 verankert. In Bohrungen der anderen Gießformnälfte sind koaxiale, rotationssymmetrische Gleitfuhrungsbüchsen 18 verankert. In diese tauchen bei geschlossener Spritzgießform Zentrierabschnitte 20b geringeren Durchmessers der Zentrierkörper 20 ein. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind die Zentrierkörper 20 und somit auch die koaxialen Gleitführungsbüchsen 18 als Zentriereinheiten in den Ecken der Spritzgießform angeordnet.
• Da alle Zentriereinheiten identisch aufgebaut sind, kann deren Aufbau sowie die Einrichtung zum gegenseitigen Verriegeln der Gießformhalften anhand einer Zentriereinheit beschrieben werden: In wenigstens einem der Zentrierkörper 20 ist ein Kupplungsbolzen 19 begrenzt axial verschiebbar gelagert. Dieser Kupplungsbolzen 19 ragt unter dem Druck einer vorgespannten Feder 24 rückseitig aus der verriegelten Spritzgießform heraus. Stirnseitig überragt er den Zentrierkörper 20 mit einem Abschnitt, der eine zur Schließrichtung der Spritzgießform geneigte Ringschulter 19f' aufweist.
• Mit Hilfe dieser Ringschulter 19f' ist ein Stahlfederring 25 durch die Feder 24 in eine Ringnut 29 der GleitführungsbUchse 18 radial eingedrückt. Der Stahlfederring 25 kann durch eine Relativbewegung zwischen Kupplungsbolzen 19 und Gleitführungsbüchse 18 für eine Rückfederung in seine Ausgangslage freigesetzt werden. Durch eine solche Fuckfederung wird die Verriegelung aufgehoben. Die Entriegelung wird somit durch die Rückfühnuy der Stirnfiäche 31 des Kupplungsbolzens 19 in die Ebene bb der Anlagefläche der Spritzgießform herbeigeführt. Der Kupplungsbolzen 19 ist aus einem Betätigungskopf 19a mit Hals 19b und einem Kupplungskopf l9f mit rückseitigem Schaft 19d zus.arrrnengesetzt. In den Kupplungs-Kopf l9f ist die Ringschulter 19f' eingearbeitet. Der in dem Zentrierkörper 20 axial geführte Schaft 19d des Kupplungsbolzens 19 geht über einen kurzen, zylindrischen Abschnitt l9f" größeren Durchmessers in die Ringschulter 19f' über. Formträgerseitig steht der Schaft mit dem Innengewinde 19c des in der Bohrung 33 geführten Betätigungs-Kopfes 19a im Eingriff, der mit seinem Hals 19b in den Zentrierkörper 20 eintaucht. Der im Ringraum 27 geführte zylindrische Abschnitt 19f'' ist von einem axialen Bund 20c des Zentrierkörpers 20 umschlossen, dessen Stirnkante ein axiales Widerlager für den Stahifederring 25 bildet. Eine den Schaft 19d umschließende, als Schraubenfeder ausgebildete Feder 24 ist in einem Ringraum 32 des Zentrierkörpers 20 angeordnet. Diese Feder 24 ist einenends an einer Ringschulter des Zentrierkörpers 20 und anderenends an der Stirnkante des Halses 19b des Betätigungs-Kopfes 19a abgestützt. Der Zentrierkörper 20 und die Gleitführungsbuchse 18 sind je mit Hilfe eines radialen Bundes 20a,18a in den zugehörigen Gießformhälften mit geringfügigem axialem Spiel verankert.
• Dabei taucht der Bund 20a in eine korrespondierende Ausdrehung der Faconplatte 12 radial ein und ist an der Befestigungsplatte 11 axial abgestützt. Der Bund 18a taucht in eine korrespondierende Ausdrehung der Konturenpiatte 13 ein und ist an der Konturenabstützplatte 14 axial abgestützt. Die Ringschulter 19f' ist um einen Winkel von 450 gegen die Schließrichtung geneigt. Die Tiefe der Ringnut 29 beträgt etwa 1 mm. Die Relativbewegung zwischen Kupplungsbolzen 19 und Zentrierkörper 20 ist auf etwa 2 mm begrenzt. Sie erfolgt automatisch beim Aufspannen der GieW formnalfte auf den stationären Formträger 26 bzw. beim Abnehmen der Gießformhälfte von diesem Formträger.
• Beim Aufspannen der Gießformhälfte wird demzufolge die zur Entriegelung erforderliche Antriebskraft von Antriebseinheiten, insbesondere hydraulischen Kolbenzylindereinheiten genutzt, die Bestandteil einer am Formträger 26 befestigten Spannvorrichtung zum Festspannen der Gießformhälfte am Formträger 26 sind. Beim Abnehmen der Spritzgießform wird die Antriebskraft für die Relativbewegung von der Feder 24 geliefert. Der Stahlfederring 25 ist ausschließlich durch diese bereits in Ausgangsstellung geringfügig vorgespannte und die verriegelnde Relativbewegung bewirkende Feder 24 in die Ringnut 29 eindruckbar.
• Beim Aufspannen der Spritzgießform wird die Stirnfläche 31 des Kupplungsbolzens 19 in die Ebene b-b der Anlagefläche der Spritzgießform zurückgeführt. Dabei wird die den Stahlfederring 25 in Verriegelungsstellung rückseitig abstützende Ringschulter l9f' aus dem axialen Bereich dieses Stahlfederringes 25 herausgeführt. Dadurch kann dieser unter Verringerung seiner Vorspannung in seine Ausgangslage entsprechend Fig. 4 zurückfedern, in welcher er auf der Mantelfläche des zylindrischen Abschnittes l9f" des Schaftes 19d' aufliegt. Bei dieser Rückfederung ist der Federstahlring 25 durch Anlage an der Stirnkante des Axialflansches 20c axial gesichert. Die Entriegelung erfolgt also unter Erhöhung der Vorspannung der Feder 24, die bei Abnahme der Gießformhälfte vom stationären Fonsträger 26 den Zentrierbolzen 19 aus der Position gemäß Fig. 4 in eine Stellung gemäß Fig. 3 überführt. Bei dieser Axialbewegung des Kupplungsbolzens 19 gelangt die schräge Ringschulter l9f' wiederum in den Bereich des Stahifederringes 25 und drückt diesen unter zunehmender Vorspannung in die Ringnut 29 der Gieitführungsbdchse 18 ein, wobei der Stahlfederring 25 auf der Stirnkante des Axialflansches 20c widergelagert ist. Danach ist der Verriegelungsvorgang an die Voraussetzung geknüpft, daß die Feder 24 in der Lage ist, trotz abnehmender Vorspannung den radial gespaltenen Stahlfederring 25 aus einem Zustand geringer Vorspannung (Stellung gemäß Fig. 4) in einen Zustand größerer Vorspannung (Stellung gemäß Fig. 3) zu überführen.
• Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind die Spannmittel zum Verspannen der Platten der Gießformnalften durch gesonderte, exzentrisch zu den Zentrierkörpern 20 und Gleitführungsbüchsen 18 angeordnete Spannbolzen 28 gebildet.
• Ist es erforderlich, die Spritzgießform zu Reparaturzwecken außerhalb der FormschlieSvorrichtung einer Kunststoff-Spritzgiemnaschine, zum Beispiel in der Reparaturebteilung zu öffnen, so geschieht dies zweckmäßigerweise mit Hilfe einer Einrichtung, welche eine den Formträger simalierende Platte mit zugehöriger Spannvorrichtung aufweist, so daß sich die Spritzgießform beim Aufspannen entriegelt.
• Das Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 5-7 unterscheidet sich vom beschriebenen Ausführungsbeispiel im wesentlichen dadurch, daß als Riegelelement ein Federteller 55 Verwendung findet und dieser zwischen einer radialen Stirnkante 50c des Zentrierkörpers 50 und einer radialen Ringschulter 49f' angeordnet ist. Beim Schließen der Spritzgießform gelangt der Federteller 55 aus seiner Position gemäß Fig. 6 in eine Verriegelungsposition gemäß Fig. 5, bei welcher er durch die Axialbewegung der radialen Ringschulter 49f' reversibel zu einer radialen Ringscheibe verformt ist, die zur Verriegelung in die Nut 29 der Gleitführungsbüchse 18 eintaucht.
• Beim Entriegeln der Spritzgießform federt der Federteller 55 wieder in eine Position gemäß Fig. 6 zurück. Wie aus Fig.7 ersichtlich kann der Federteller 55 mit radialen Einschnitten 55a versehen sein. Dadurch kann er mit einem wesentlich geringeren Kraftaufwand aus seiner Ausgangsposition gemäß Fig. 6 in die Riegelposition gemäß Fig. 5 überführt werden.
• Bei einem zeichnerisch nicht dargestellten Ausführungsbeispiel (Anspruch 10) ist eine zur Schließrichtung der Spritzgießform geneigte, also stationäre Ringschulter dem Zentrierkörper (50 in Fig. 5,6) zugeordnet und der Kupplungskopf mit einer radialen Ringschulter (49f' in den Fig. 5 und 6) versehen. In diesem Falle gleitet der Stahlfederring 25 auf der geneigten Ringschulter des Zentrierkörpers (50 in Fig.
• 5,6) in Kupplungsposition.
• In den Fig. 5,6 ist mit den Bezugszeichen 49,49a,49b,49c, 49d,49f,49f'; 50,50a und 54 auf Bauteile hingewiesen, die den Bauteilen 19,19a,19b,19c,19d,19f,19f';20,20a und 24 in den Fig. 1-4 entsprechen.
• - Leerseite

Claims (10)

1. Patent ansprüche Spritzgießform für Kunststoff-Spritzgiemnaschine mit einer Einrichtung zum gegenseitigen Verriegeln der aus Platten aufgebauten Gießforrnhälften zum Wechseln, lagern und Transportieren der Spritzgießform außerhalb einer Formschließeinneit, mit in Bohrungen der einen Gießformhälfte verankerten, rotationssymmetrischen Zentrierkörper , und mit in Bohrungen der anderen Gießformhälfte verankerten, koaxialen, rotationssymmetrischen Gleitführungsbüchsen, in welche bei geschlossener Spritzgießform Zentrierabschnitte geringeren Durchmessers der Zentrierkörper eintauchen, sowie mit Spannmitteln zum Zusarrrnenbalten der Platten der Gießformhälften, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens einem der Zentrierkörper (20) ein Kupplungsbolzen (19) begrenzt axial verschiebbar gelagert ist, der unter dem Druck einer vorgespannten Feder (24) rückseitig aus der verriegelten Spritzgießform herausragt, und der in einem den Zentrierkörper (20) stirnseitig überragenden Abschnitt einen Kupplungskopf (19f) aufweist, durch welchen ein unter Feder-Vorspannung stehendes Riegelelement (Stahlfederring 25) bei geschlossener Spritzgießform in eine Ausnehrtung (Ringnut 29) der zugehörigen Gleitfunrungsbüchse (18) unter Verriegelung der Gießformhälften radial eingedrückt ist, und daß dieses Riegelelement (Stahlfederring 25) durch eine Relativbewegung zwischen Kupplungsbolzen (19) und Zentrierkörper (20) zur entriegelnden Rückfederung in seine Ausgangslage freisetzbar ist.
2. 2. Spritzgießform nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entriegelung durch die Rückführung der Stirufläche (31) des Kupplungsbolzens (19) in die Ebene (b-b) der Anlagefläche der Spritzgießform herbeiführbar ist.
3. 3. Spritzgießform nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsbolzen (19) aus einem Betätigungs-Kopf (19a) mit Hals (19b) und einem Kupplungskopf (19f) mit rückseitigem Schaft (19d) zusarrinengesetzt ist, daß der Kupplungskopf (19f) mit einer zur Schließrichtung geneigten Ringschulter (19f')versehen ist, und daß als Riegelelement ein radial gespaltener, von der Ringschulter (19f') unter zunehmender Vorspannung in eine Ringnut (29) der Gleitführungsbüchse (18) zur Verriegelung drückbarer Stahlfederring (25) vorgesehen ist.
4. 4. Spritzgießform nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der in dem Zentrierkörper (20) geführte Schaft (19d) des Kupplungsbolzens (19) über einen kurzen zylindrischen Abschnitt (19f") größeren Durchmessers in die Ringschulter (19f') übergeht und forniträgerseitig mit einem Innengewinde (19c) des in eine Bohrung (33) der Gießformhälfte geführten Betätigungskopfes (19a) im Eingriff steht, der mit dem Hals (19b) in den Zentrierkörper (20) eintaucht, wobei der zylindrische Abschnitt ( l9f") von einem axialen Bund (20c) des Zentrierkörpers (20 ) umschlossen ist, dessen Stirnkante ein axiales Widerlager für den Stahlfederring (25) bildet.
5. 5. Spritzgießform nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die den Schaft (19d) des Kupplungsbolzens (19) umschließende, als Schraubenfeder ausgebildete Feder (24) in einen Ringraum (32) des Zentrierkörpers (20) angeordnet und einenends an einer Ringschulter dieses Zentrierkörpers (20) und anderenends an der Stirnkante des Halses (19) abgestützt ist.
6. 6. Spritzgießform nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierkörper (20) und die Gleitfuhrungsbüchse (18) je mit Hilfe eines radialen Bundes (20a,18a) in den zugehörigen Gießformnälften mit geringfügigem axialem Spiel axial verankert sind und daß gegensätzliche Schultern der Bunde (20a,18a) unter der Wirkung der Feder (24) je an einer Platte der Spritzgießform axial abgestützt sind.
7. 7. Spritzgießform nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Riegelelement ( Stahlfederring 25) ausschließlich durch die bereits in Ausgangsstellung geringfügig vorgespannte und die verriegelnde Relativbewegung bewirkende Feder (24) in die Ausnehmung (Ringnut 29) der Gleitfuhrtngsbüchse (18) eindrückbar ist, wobei die Relativbewegung zwischen Kupplungsbolzen (19) und Gleitführungsbüchse (18) zur entriegelnden Rückfederung des Riegelelementes ( Stahlfederring 25) mittels hydraulischer Kolben- Zylinder- Einheiten steuerbar ist, die Bestandteil einer am Formträger (26-) befestigten Festspannvorrichtung für die Spritzgießform sind.
8. 8. Spritzgießform nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungskopf (49f) mit einer radialen Ringschulter (49f) versehen ist ( Fig. 6-7).
9. 9. Spritzgießform nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Riegelelement ein zwischen einer radialen Stirnkante (50c) des Zentrierkörpers (50) und der radialen Ringschulter (49f) angeordneter Federteller (55) ist.
10. 10. Spritzgießform nach einem der vorhergehenden Patentansprüche 1, 2 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Riegelelement ein Stahlfedering (25) Verwendung findet, der zwischen der radialen Ringschulter (49f) und einer stirnseitigen,zur Schließrichtung der Spritzgießform geneigten Ringschulter des Zentrierkörpers (20) angeordnet ist (zeichnerisch nicht dargestelltes Ausführungsbeispiel).