DE4434746A1 - Schnellspannvorrichtung - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Schnellspannvorrichtung für zweiteilige Spritzgießwerkzeuge nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Derartige Schnellspannvorrichtungen dienen zum schnellen Wechseln von Spritzgießformen am Maschinentisch, beispielsweise wenn ein anderes Werkstück hergestellt werden soll, wobei jeweils ein Teil der zweiteiligen Spritzgießform an je einer Spannplatte über die Schnellspannvorrichtung ausspannbar ist. Durch den Zentrierbund und sonstige Fixiereinrichtungen erfolgt eine Justierung des jeweiligen Teils auf der ihnen zugeordneten Spannplatte, die wiederum über den Maschinentisch einander so zugeordnet sind, daß ein Öffnen und Schließen der Spritzgießform zueinander bzw. auseinander Bewegen der beiden Teile gegeben ist. Nach dem Zusammenführen der beiden Formteile wird der Spritzgießvorgang eingeleitet, wobei die Plastifizierung der Werkstoffmischung außerhalb des Werkzeugs erfolgt. Durch Auseinanderfahren der Spannplatten und damit der beiden Teile der Spritzgießform wird das fertige Kunststoffteil ausgeworfen. Ein schneller Wechsel der Spritzgießform ist vor allem deshalb wünschenswert, da dieser Wechsel eine Stillstandzeit der Spritzgießmaschine erfordert, die möglichst kurz sein sollte.

Bei einer bekannten Schnellspannvorrichtung der gattungsgemäßen Art erfolgt nach einer Ausgestaltung die Drehschlußverbindung zwischen Spannring und Zentrierbund über einen Bajonettverschluß, bei dem der Neigungswinkel der einander zugewandten Schrägflächen kleiner gewählt ist als der erforderliche Selbsthemmwinkel, um ein selbständiges Lösen der Schnellspannvorrichtung zu vermeiden. Ein solches Lösen hätte zur Folge, daß die beiden Spritzgießformteile drehversetzt aufeinanderstoßen würden, wodurch ein unbrauchbares Werkstück entstehen würde bzw. sogar eine Undichtheit an der Schnittstelle der beiden Formteile auftreten würde. Je flacher allerdings der Neigungswinkel ist desto größer ist die zum Lösen der Schnellspannvorrichtung erforderliche Kraft. Bei dieser bekannten Vorrichtung dient deshalb zum Drehen des Spannringes eine Zahnstange, die in eine entsprechende Außenverzahnung des Spannringes greift.

Die Erfindung und ihre Vorteile

Die erfindungsgemäße Schnellspannvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Zahnstange unmittelbar an der Spannplatte über die Lagereinrichtung geführt und gelagert ist, so daß diese Zahnstange eine zusätzliche Sperrfunktion gegen ungewünschtes selbständiges Entriegeln der Schnellspannvorrichtung darstellt, wobei außerdem durch die Wegbegrenzung der Zahnstange der Verdrehwinkel eingehalten wird, der zum End- bzw. Verspannen von Spritzgießform und Spannplatte erforderlich ist. Hierdurch ist jeweils ein einfaches Zusammenstecken der Drehschlußverbindung aber auch ein entsprechendes Auseinandernehmen möglich, wobei bei letzterem wunschgemäß keine Überdeckung zwischen Lücke und Zahn der Kopplung in entsprechender Endstellung der Zahnstange bestehen kann. Durch die Verwendung eines Schwenkhebels zur Betätigung der Zahnstange ist die mögliche Antriebsbetätigung offengehalten, die sowohl manuell als auch maschinell erfolgen kann, wobei jeweils an dem Schwenkhebel angegriffen wird. Durch die Lagerung des Schwenkhebels an der Spannplatte ist zusätzlich gewährleistet, daß die Kraftübertragung zur Zahnstange weitgehend in einer Ebene, nämlich parallel zur Spannplatte, erfolgt. Nicht zuletzt wird damit vermieden, daß irgendwelche Bauteile der Schnellspannvorrichtung bei der Produktion hindernd im Wege stehen. Durch die Eliminierung des Schwenkkreises des Schwenkhebels mittels der Mitnahmekopplung zwischen Schwenkhebel und Zahnstange wird vor allem erreicht, daß die Zahnstange geradlinig lagerbar ist.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung arbeitet die Mitnahmekopplung mit einer am Mitnahmehebel angeordneten Kulisse, die den Schwenkkreis des Mitnahmehebels eliminiert. Hierdurch wird außer dem genannten Vorteil der linearen Führung der Zahnstange erreicht, daß zu Beginn der Schließbewegung bzw. gegen Ende der Öffnungsbewegung der Schnellspannvorrichtung die Zahnstange aufgrund des längeren wirksamen Hebels gleichmäßiger Antriebsbetätigung schneller verschoben wird als gegen Ende der Schließbewegung bzw. zu Beginn der Öffnungsbewegung, bei der der wirksame Hebelarm entsprechend kürzer ist. Diese Kraftänderung entspricht auch der Änderung der Spannkraft, die bei weitgehend geschlossener Spannvorrichtung am größten ist. Nicht zuletzt kann dieser spezielle Vorteil auch für ein zusätzliches Verriegeln gegen Selbstlösen der Schnellspannvorrichtung verwendet werden:

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist an der Zahnstange ein Zapfen angeordnet, der mit einem im Mitnahmehebel als Kulisse dienenden Schlitz zusammenwirkt. Dieser Schlitz kann geradlinig ausgeführt sein, er kann jedoch auch eine Krümmung aufweisen, wobei der Zapfen durch die Begrenzungswände des Schlitzes je nach Schwenkbewegung für die Betätigung der Zahnstange mitgenommen wird.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Schwenkhebel mit einem Betätigungshebel fest verbunden, mit welchem er einen bestimmten Winkel einschließt. So kann vorteilhafterweise die Stelle der Befestigung zwischen Betätigungshebel und Schwenkhebel im Bereich der Lagerung des Schwenkhebels vorhanden sein. An diesem Betätigungshebel kann sowohl manuell als auch maschinell angegriffen werden und es kann an diesem Betätigungshebel auch eine Sperre gegen ungewünschtes sich Lösen der Schnellspannvorrichtung vorhanden sein.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden Zahnstange und Mitnahmehebel in einer entsprechenden Vertiefung der Spannplatte angeordnet, wodurch sie darin mindestens teilweise aufgenommen werden. Der Vorteil liegt einerseits in der besseren Führung der beweglichen Teile und andererseits darin, daß die Teile weniger stark über die Fläche der Spannplatte herausragen und damit möglichweise bei der Befestigung der Spannplatte am Spanntisch hinderlich sind.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dient als Lagereinrichtung ein an der Spannplatte auf der der Verzahnung abgewandten Seite der Zahnstange und gegenüber der Angriffsstelle der Außenverzahnung angeordneter Lagerzapfen. Hierdurch wird vorteilhafterweise die Zahnstange an der Stelle formschlüssig mit dem Spannring zusammengehalten, an dem auch die Kraftübertragung zwischen Zahnstange und Spannring erfolgt.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist im Bereich der Führung zwischen Lagerzapfen und Zahnstange eine Längsnut endlicher Länge für den Lagerzapfen vorgesehen. Abgesehen davon, daß bei der Verwendung einer Zahnstange runden Querschnitts durch eine solche Längsnut eine verbesserte Flächenführung zum Lagerzapfen hin gegeben ist, wird durch die endliche Länge dieser Längsnut der axiale Weg der Zahnstange in beiden Richtungen begrenzt.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine zweiteilige Spritzgießform mit Spannplatten in perspektivischer Ansicht,

Fig. 2 eine Ansicht der Spannplatte gemäß Pfeil II in Fig. 1 aber in vergrößertem Maßstab;

Fig. 3 die Drehschlußverbindung aus Fig. 2 wiederum in vergrößertem Maßstab und

Fig. 4 die Hebelkinematik aus Fig. 2 ebenfalls in vergrößertem Maßstab.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In Fig. 1 ist nur ein Teil der gesamten Spritzgießeinrichtung dargestellt, nämlich nur das zweiteilige Spritzgießwerkzeug 1, dessen in der Darstellung linker Teil den Auswerferanteil 2 bildet, während der rechte Teil als Düsenteil 3 gezeichnet wird. Zu beiden Seiten des Spritzgießwerkzeuges 1 sind je eine Spannplatte 4 in Explosionsdarstellung gezeigt, die jeweils eine zentrale kreisförmige Ausnehmung 5 aufweisen zur Aufnahme jeweils einer am Spritzgießwerkzeug 1 angeordneten Zentrierbuchse 6 und 7. An der Spannplatte 4 ist im Bereich der Ausnehmung 5 ein in seiner Ebene verdrehbarer Spannring 8 gelagert, mit einer zentralen Aufnahmeöffnung 9, in die jeweils die Zentrierbuchse 6 und 7 einsteckbar ist. Auf der Mantelfläche der Zentrierbuchsen 6 und 7 sind Klauen 11 angeordnet, die in Art einer Bajonettverbindung drehschlüssig mit Klauen 12 an der Innenwand des Spannrings 8 zusammenwirken. Nach Einstecken der Zentrierbuchsen 6 und 7 in die Ausnehmung 5 bzw. die Aufnahmeöffnung 9 und nach Verdrehen der Spannringe 8 erfolgt über die Klauen 11 und 12 jeweils eine form- und kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Spritzgießwerkzeug einerseits und den Spannplatten 4 andererseits. Die Spannplatten 4 sind über nicht dargestellte Mittel mit einem Maschinentisch verbunden, von dem aus die beiden Spannplatten zur Schließung und Öffnung des Spritzwerkzeuges 1 betätigbar sind. Während über eines der beiden Zentrierbuchsen 6 oder 7 die Einspritzung erfolgt, wird die andere Zentrierbuchse zur Aufnahme des Werkstückauswerfers verwendet.

Wie aus Fig. 2, 3 und 4 entnehmbar ist, weist der Spannring 8 abschnittsweise auf seiner Mantelfläche eine Verzahnung 13 auf, die mit den Zähnen 14 einer Zahnstange 15 zusammenwirken. Die Zahnstange 15 ist wie aus Fig. 1 teilweise erkennbar, etwas in eine auf der Oberfläche der Spannplatte 4 vorhandenen Nut 16 eingelassen. In der Zahnstange 15 ist eine Verjüngung 18 anzutreffen und zwar auf der Seite der Zahnstange 15, die der Verzahnung 13 des Spannringes 8 abgewandt ist, die aus Gründen der De- und Montage beispielsweise einer Schraube in der Bohrung 17 in der Spannplatte 4 notwendig ist. Optional kann anstelle einer Schraube ein Lagerzapfen in Bohrung 17 angebracht werden, der die Aufgabe besitzt die Axialbewegung der Zahnstange 15 auf der Gleitfläche 19 zu führen. Die Verjüngung 18 weist zwei Enden 21 und 22 auf, durch die die Axialbewegung der Zahnstange 15 begrenzt ist, nämlich jeweils wenn diese Enden 21 und 22 auf den Lagerzapfen stoßen. In einer dieser Endstellungen nimmt der Spannring eine Stellung ein, in der die Zentrierbuchse 7 glatt einführbar ist. In der anderen durch das Ende 22 bestimmten Endstellung ist der Spannring 8 gegenüber der Zentrierbuchse 7 um das Stück verdreht, das erforderlich ist, damit die Klauen 11 und 12 eine kraft- und formschlüssige Verbindung herstellen.

Die Betätigung der Zahnstange 15 erfolgt über einen Schwenkhebel 23, der um eine an der Spannplatte 4 angeordnete Achse 24 schwenkbar ist und der einerseits durch einen mit ihm fest verbundenen Mitnahmehebel 25 an sich betätigbar ist und der andererseits einen als Kulisse dienenden Schlitz 26 aufweist, in den ein am Ende der Zahnstange 15 angeordneter Zapfen 27 greift. Während in der durch gezogen gezeigten Stellung der Abstand von Achse 24 zu Zapfen 27 besonders lang ist, d. h. auch die wirksame Länge des Schwenkhebels 23 am längsten ist, ist in der anderen gestrichelt dargestellten Stellung des Schwenkhebels 23 der Abstand zwischen der Achse 24 und Zapfen 27 minimiert, so daß hier aufgrund der verhältnismäßig kurzen wirksamen Hebellänge die größte Hebelkraft im Verhältnis zu der am Mitnahmehebel 25 angreifenden Kraft besteht. Aus technischen aber auch aus praktischen Gründen ist der Schwenkhebel 23, sowie der Mitnahmehebel 25 und die Lagerstelle um die Achse 24 ebenfalls in einer der Nut 16 entsprechenden Vertiefung 28 der Spannplatte 4 angeordnet.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und in der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Bezugszeichenliste

1 Spritzgießwerkzeug
2 Auswerferanteil
3 Düsenteil
4 Spannplatte
5 Ausnehmung
6 Zentrierbuchse
7 Zentrierbuchse
8 Spannring
9 Aufnahmeöffnung
10
11 Klauen an 6/7
1 2 Klauen an 8
13 Verzahnung
14 Zähne
15 Zahnstange
16 Nut
17 Bohrung
18 Verjüngung
19 Gleitfläche
20
21 Enden
22 Enden
23 Schwenkhebel
24 Achse
25 Mitnahmehebel
26 Schlitz
27 Zapfen
28 Vertiefung

Claims (7)

1. Schnellspannvorrichtung für zweiteilige Spritzgießwerkzeuge

• - mit einem an jeder der einander abgewandten Seiten der Spritzgießform (1) vorhandenen Zentrierbuchse (6, 7),
• - mit zwei an einem Maschinentisch odgl. Spannplatten (4) für die Spritzgießform (1),
• - mit an jeder Spannplatte (4) in seiner Ebene verdrehbar gelagerten Spannring (8),
• - mit einer Aufnahmeöffnung im Spannring (8) für den Zentrierbund (6 oder 7),
• - mit einer Drehschlußverbindung zwischen Spannring (8) und Zentrierbuchse (6, 7) (Bajonettverschluß) und
• - mit einer Außenverzahnung (13) am Spannring (8) die zur Spannringverdrehung mit einer Zahnstange (15) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet,
• - daß an der Spannplatte (4) eine Lagereinrichtung (16) zur Axialführung der Zahnstange (15) vorgesehen ist,
• - daß der Weg der Zahnstange (15) durch eine der Drehschlußverbindung (13, 14) entsprechende Wegbegrenzung bestimmt ist,
• - daß die Zahnstange (15) über einen Schwenkhebel (23) betätigbar ist,
• - daß dieser Schwenkhebel (23) an der Spannplatte (4) gelagert (24) ist und
• - daß zwischen Schwenkhebel (23) und Zahnstange (15) eine den Schwenkkreis eliminierende Mitnahmekopplung (26, 27) angeordnet ist.

2. Schnellspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnahmekopplung mit einer am Schwenkhebel (23) angeordneten Kulisse (26) arbeitet, die den Schwenkkreis eliminiert.

3. Schnellspannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Zahnstange (15) ein Zapfen (27) angeordnet ist, der mit einem im Schwenkhebel (23) als Kulisse dienenden Schlitz (26) zusammenwirkt.

4. Schnellspannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (23) mit einem Betätigungshebel (25) fest verbunden ist, mit welchem er einen bestimmten Winkel einschließt.

5. Schnellspannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Zahnstange (15) und Schwenkhebel (23) bzw. Mitnahmehebel (25) in einer entsprechenden Vertiefung (28) der Spannplatte (4) angeordnet sind und darin teilweise aufgenommen und geführt werden.

6. Schnellspannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Spannplatte auf der der Verzahnung abgewandten Seite der Zahnstange und gegenüber der Angriffsstelle der Verzahnung ein Lagerzapfen zur Führung der Zahnstange angeordnet ist und daß im Bereich der Führung zwischen Lagerzapfen und Zahnstange eine Verjüngung endlicher Länge für den Lagerzapfen vorgesehen ist.

7. Schnellspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstange (15) abschnittsweise an einer dem Zugang zum Innern des Spritzgußwerkzeugs dienenden in der Spannplatte (4) vorhandenen Bohrung (17) entlang geführt ist und daß Abschnitt (18, 19, 21, 22) an der Zahnstange auf der Verzahnung (13, 14) abgewandten Seite ausgespart ist.