DE20213902U1 - Klinkenzug - Google Patents

Description

K2903GDE-R/Sr

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Klinkenzug, insbesondere zur Anwendung bei einer auf einer Spritzgussmaschine montierbaren Spritzgussform zur Schaffung eines ersten Hubes, der beispielsweise der Aufhebung eines Formschlusses in einer mindestens zweiteiligen Spritzgussform dient sowie eines zweiten Hubes, der die Entfernung des Spritzgussteils aus der Spritzgussform erlaubt.

Klinkenzüge dieser Art sind bekannt. Ein Rundklinkenzug dieser Art ist beispielsweise aus der DE 197 33 257 C2 bekannt und wird dort zusammen mit einigen Anwendungsfällen beschrieben. Eine Besonderheit des dort beschriebenen Rundklinkenzuges liegt darin, dass er auch Führungseigenschaften übernehmen kann, in dem Sinne, dass er Führungsaufgaben aufnehmen kann, die normalerweise von getrennten Führungselementen erbracht werden.

Weitere Klinkenzüge, auch als zweifstufige Auswerfer bekannt, sind im Formenbau bestens bekannt und von einer Reihe von Wettbewerbern erhältlich. Die bekannten Klinkenzüge können für verschiedene Anwendungen in der Spritzgusstechnik eingesetzt werden, wobei der erste Hub des Klinkenzuges dazu dient, Bauteile eines Formaufbaus in einer Spritzgussmaschine in einer ersten Trennebene zu öffnen und der zweite Hub anschließend eine weitere Öffnung des Formaufbaus in einer weiteren Trennebene ermöglicht. Diese Vorgänge werden in der Figurenbeschreibung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

An dieser Stelle genügt es zu sagen, dass die Öffnungsbewegung der Bauteile der Spritzgussmaschine durch einen Hubmechanismus der

Spritzgussmaschine herbeigeführt wird. Der Klinkenzug hat nur die Aufgabe, den ersten Hub festzulegen sowie die Reihenfolge, in der der Formaufbau geöffnet wird, zu bestimmen.

Die bekannten Klinkenzüge haben sich in der Praxis vielfach bewährt, und zwar auch an Spritzgussmaschinen, an denen große Stückzahlen von Produkten hergestellt werden, die in die Millionen gehen können. Sie sind aber sehr aufwendig bearbeitet und konstruiert, um die erforderliche Lebensdauer über Großserien zu erreichen.

Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass es in der Praxis viele Anwendungsfälle gibt, bei denen Spritzgussteile in kleineren Serien, beispielsweise ohne Einschränkung von bis zu 10.000 Teilen, hergestellt werden, wobei es gerade bei solchen kleineren Serien vorteilhaft wäre, einen preisgünstigen, einfachen Klinkenzug zur Verfügung zu stellen, der sich dann über die kleineren Stückzahlen leicht amortisieren lässt und darüber hinaus einfach herzustellen ist und in der Praxis ausreichend zuverlässig arbeitet.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt daher darin, einen Rundklinkenzug zur Verfügung zu stellen, der einfach und preisgünstig herzustellen ist, der zumindest für Kleinserien bis zu beispielsweise 10.000 Teile zuverlässig arbeitet, eine leichte Anpassung der Länge des ersten Hubes an die Gegebenheiten des Formaufbaus ermöglicht und darüber hinaus gegebenenfalls auch Führungsfunktionen übernehmen kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Klinkenzug der eingangs genannten Art zur Verfügung gestellt, der aus mindestens folgenden Bauteilen besteht:

einem Steuerbolzen mit einer ringförmigen Nut, einer entlang des Steuerbolzens gleitbaren Rasthülse, mehreren zwischen der Rasthülse und der Nut des Steuerbolzens einrastbaren Rastkörpern, um die Rasthülse gegenüber dem Rastbolzen zu fixieren,

einer Steuerhülse, die die Rasthülse mindestens in einem Endbereich benachbart zur ringförmigen Nut umgibt und einen Freiraum zur teilweisen Aufnahme der Rastkörper unter Aufhebung der Verrastung zwischen der Rasthülse und dem Steuerbolzen bildet sowie einer Sperrhülse, die auf der Rasthülse gleitbar angeordnet und über eine Feder in Richtung auf die Steuerhülse zu vorgespannt ist, wobei bei Freigabe der Steuerhülse durch Einrasten der Rastkörper in die ringförmige Nut und Bewegung der Steuerhülse entlang des Steuerbolzens von der Rasthülse weg, die Sperrhülse die Rastkörper verliersicher übergreift.

Der Steuerbolzen stellt sich als kreiszylindrisches Teil dar und ist an seinem ersten Ende mit einer Gewindebohrung versehen und an seinem anderen Ende mit einem Ringflansch oder angeschraubten Kappe, der als Anschlag für die Rasthülse dient. Der Steuerbolzen, zusammen mit der umlaufenden Nut, kann somit auf einem Drehautomaten aus einem einfachen zylindrischen Stab lediglich durch Drehbearbeitung hergestellt werden.

Der Steuerbolzen wird in der Spritzgussmaschine bzw. im Formaufbau durch eine Aufnahmehülse gesichert, die eine Stufenbohrung aufweist wobei die Stufenbohrung aus folgenden Abschnitten besteht:

einem ersten Abschnitt mit einem ersten Durchmesser zur Aufnahme des ersten Ende des Steuerbolzens,

einem zweiten Abschnitt mit einem zweiten Durchmesser, der kleiner ist als der erste Durchmesser und mit dem ersten Abschnitt eine einen An-

schlag für das erste Ende des Steuerbolzens bildende Ringschulter bildet

einem dritten Abschnitt mit einem dritten Durchmesser, der größer als der zweite Durchmesser ist, um den Kopf einer Befestigungsschraube versenkt aufzunehmen, die den Steuerbolzen in die Aufnahme fixiert.

Diese Aufnahmehülse weist vorzugsweise einen Ringflansch auf, der beispielsweise zur Aufnahme in einer Stufenbohrung in einer Platte des Formaufbaus in einer Spritzgussmaschine ausgelegt ist. Die Aufnahmehülse kann mit dem Steuerbolzen mitgeliefert werden oder kann vom Formenbauer selbst hergestellt werden. Besonders günstig ist, dass die Länge des ersten Abschnitts der Stufenbohrung der Aufnahmehülse zur Mitbestimmung des ersten Hubes variabel ausgelegt sein kann. Mit Mitbestimmung ist hier gemeint, dass auch die physikalischen Abmessungen der anderen Teile bei der konkreten Bemessung des ersten Hubes eine Rolle spielen. Die Möglichkeit, die Länge des ersten Abschnitts der Stufenbohrung zu variieren, bietet aber eine einfache Möglichkeit, den ersten Hub genau zu.bestimmen. Diese variable Länge des ersten Abschnitts kann entweder bei der Herstellung der Aufnahmehülse durch den Bohrvorgang zur Herstellung des ersten Abschnitts realisiert werden oder es können gegebenenfalls Abstandsscheiben verschiedener Größen vorgesehen werden, die in den ersten Abschnitt der Stufenbohrung der Aufnahmehülse eingesetzt werden können.

Besonders günstig bei dem erfindungsgemäßen Klinkenzug ist, dass die Rastkörper durch Kugeln gebildet sein können. Kugeln stellen Präzisionsbauteile dar, die preisgünstig im Handel erhältlich sind.

Auch die Steuerhülse des erfindungsgemäßen Klinkenzuges ist als Bauteil mit einer Stufenbohrung ausgebildet mit einem ersten Abschnitt mit

einem Durchmesser, der um mindestens den doppelten Durchmesser der Kugeln größer ist als der Durchmesser des kreiszylindrischen Steuerbolzens. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Kugeln Platz zwischen den kreiszylindrischen Steuerbolzen in einem Bereich außerhalb der Ringnut und dem ersten Abschnitt der Steuerhülse haben, ohne die Bewegung der Steuerhülse zu beschränken. Der Innendurchmesser des ersten Abschnitts der Stufenbohrung der Steuerhülse ist vorzugsweise nur wenige Zehntelmillimeter größer als die angegebene Abmessung, d.h. größer als ein Betrag, der sich aus dem doppelten Durchmesser der Kugeln und dem Durchmesser des kreiszylindrischen Steuerbolzens zusammensetzt.

Die Stufenbohrung der Steuerhülse weist vorzugsweise einen zweiten Abschnitt auf mit einem Durchmesser, der geringfügig größer ist als der Durchmesser der kreiszylindrischen Rasthülse, wobei der zweite Abschnitt der Stufenbohrung der Steuerhülse über eine konkav gerundete Ringschulter in den ersten Abschnitt übergeht. Dadurch, dass der zweite Abschnitt der Stufenbohrung der Steuerhülse geringfügig größer bemessen ist als die Rasthülse, kann die Steuerhülse sich gegenüber der Rasthülse in axialer Richtung des Steuerbolzens problemlos bewegen. Die gerundete Ausbildung der Ringschulter bewirkt, dass die durch Kugeln gebildeten Rastkörper Platz haben an ersten Abschnitt der Steuerhülse und in den Querbohrungen der Rasthülse, dennoch aber eine einwandfreie Position zwischen der Steuerhülse und der Rasthülse sicherstellen, wenn die Kugeln sich auf dem Steuerbolzen in einem Bereich außerhalb der Ringnut befinden. Ferner bewirkt die gerundete Ausbildung der Ringschulter eine saubere, radial nach innen gerichtete Bewegung der Kugeln, wenn diese durch axiale Bewegung entlang des Steuerbolzens in den Bereich der Ringnut des Steuerbolzens gelangen.

Die genannte Stufenbohrung der Steuerhülse weist vorzugsweise auf der dem ersten Abschnitt abgewandten Seite der Ringschulter einen dritten Abschnitt auf mit einem Durchmesser, der zur Aufnahme des einen Endes der Sperrhülse bemessen ist.

Die Feder ist vorzugsweise eine Schraubendruckfeder, die an ihrem ersten Ende am Ringflansch und an ihrem zweiten Ende an der Sperrhülse abgestützt ist.

Die Federvorgespannte Sperrhülse kann somit in die durch diesen Abschnitt gebildete Aufnahme der Steuerhülse eingreifen und sorgt auf diese Weise für eine ordentliche Führung der Steuerhülse durch die Sperrhülse und umgekehrt und stellt sicher, dass, wenn die Steuerhülse die Rastkugel in die Nut des Steuerbolzens eindrückt, die Sperrhülse automatisch über die Kugeln geführt wird und diese verliersicher hält, ohne die Trennung der Steuerhülse von der Sperrhülse und von der Rasthülse bzw. des Steuerbolzens zu verhindern.

Auch die Sperrhülse weist vorzugsweise eine Stufenbohrung auf mit einem ersten Abschnitt ersten Durchmessers, der auf die Rasthülse gleitet und mit einem zweiten Abschnitt größeren Durchmessers, der das zweite Ende der Feder, die die Sperrhülse auf die Steuerhülse vorspannt, aufzunehmen.

Die Steuerhülse weist vorzugsweise eine Ringnase auf, die beispielsweise zur Aufnahme zwischen zwei Platten eines Formenaufbaus in einer Spritzgussmaschine ausgelegt ist. Diese zwei Platten können aneinander angeschraubt werden, die Steuerhülse ist somit verliersicher zwischen den Platten gehalten und dient auch dazu, diese Platten miteinander zu verstiften und gegebenenfalls auch als Führungelement.

Die Rasthülse weist vorzugsweise einen Ringflansch auf, der beispielsweise in einer Stufenbohrung einer Platte eines Formaufbaus in einer Spritzgussmaschine aufnehmbar ist, wobei dann die eine Seite des Ringflansches an einer Schulter der Stufenbohrung anliegt und ein Sprengring in die Stufenbohrung auf der anderen Seite des Ringflansches zur Festlegung der Position der Rasthülse einsetzbar ist. Auf diese Weise kann die Rasthülse auch als einfacher Drehkörper hergestellt werden, bis auf die Querbohrungen, die zur Aufnahme der Rastkugeln dienen, die aber ebenfalls auf einem modernen Drehautomat herstellbar sind.

Die Stufenbohrung der Sperrhülse im Bereich ihres Endes, das in die Steuerhülse eingreift, weist vorzugsweise einen dritten Abschnitt auf, dessen Durchmesser größer ist als der Außendurchmesser der Rasthülse, auf der die Sperrhülse gleitbar angeordnet ist.

Besonders vorteilhaft bei der vorliegenden Erfindung ist es, dass alle Hauptelemente, d.h. der Steuerbolzen, die Rasthülse, die Steuerhülse und die Sperrhülse, als einfache Drehteile herstellbar sind, während die anderen Bauteile in Form der Vorspannfeder und der Rastkugeln preisgünstig im Handel erhältlich sind.

An dieser Stelle soll der Vollständigkeit halber darauf hingewiesen werden, dass ein Zweistufenauswerfer mit der Bezeichnung Z169 der Firma Hasko erhältlich ist, der häufig im Formenbau eingesetzt wird, um einen ersten und einen zweiten Hub zu schaffen und gleichzeitig für die Entfernung eines Spritzgussteils aus der Spritzgussform zu sorgen. Das Produkt Z169 erfüllt seine Aufgabe tadellos, ist aber in seiner Konstruktion relativ aufwendig und daher in der Anschaffung relativ teuer. Bei Formaufbauten, die für die Herstellung von größeren Stückzahlen gedacht sind, spielt der

Preis an sich keine Rolle, da sie sich leicht über die großen Stückzahlen amortisieren lassen. Bei Spritzgussformen, die nur zur Herstellung von einer beschränkten Anzahl von Teilen gedacht sind, spielen die Kosten doch eine entscheidende Rolle, weshalb die vorliegende Erfindung darauf zielt, einen Klinkenzug, der auch als Zweistufenauswerfer verwendet werden kann, kostengünstiger zu gestalten. Obwohl das Produkt Z169 auf dem ersten Blick dem vorliegenden Anmeldungsgegenstand ähnlich erscheinen könnte, sind doch eine ganze Reihe von Unterschieden vorhanden, die nachfolgend näher erläutert werden sollen.

Das Produkt Z169 wird stufenlos eingebaut und erfordert zu diesem Zweck ein Außengewinde größeren Durchmessers. Dagegen wird der erfindungsgemäße Klinkenzug montagebedingt in verschiedenen Längen angeboten, die sich aber leicht herstellen lassen bzw. vom Formaufbauer selbst durch maschinelle Bearbeitung in die erforderliche Länge gebracht ■werden kann.

Das mittlere Teil des Produktes Z169 ist als Ausstoßbolzen vorgesehen, an dem die Spritzgussmaschine direkt schiebt.

Beim erfindungsgemäßen Klinkenzug ist das mittlere Teil als Steuerbolzen ausgeführt. Die Spritzgussmaschine drückt dagegen auf einen separaten Auswerferbolzen, der problemlos mit Federrückzug rückgestellt werden kann, beispielsweise wie beim Auswerferbolzen E1800 der Firma Meusberger.

Zur Sicherung des Produktes Z169 muss entweder ein großes Gewinde in die Aufspannplatte geschnitten werden oder eine große Mutter muss auf der anderen Seite der Aufspannplatte aufgeschraubt werden.

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Für den erfindungsgemäßen Klinkenzug braucht kein Gewinde in die Aufspannplatte oder in sonstige Formplatten des Formaufbaus geschnitten werden, sondern es müssen nur Stufenbohrungen in den Platten angefertigt werden, was einen wesentlich geringeren Aufwand bedeutet.

Bei dem Produkt Z169 muss auch die Schiebhülse mit dem Auswerferpaket verschraubt werden. Dies kann über ein Außengewinde an der Schiebehülse erfolgen, aber auch hier muss ein Gewinde am Auswerferpaket geschnitten werden.

Der Ausstoßbolzen muss auch mittels Gewinde mit der Auswerferplatte verschraubt werden. Bei der Erfindung muss aber kein Gewinde in den Formaufbau bzw. in die Aufspannplatte geschnitten werden.

Beim Produkt Z169 sind die verwendeten Rastkörper als Segmente realisiert, die maschinell bearbeitet werden müssen und daher wesentlich teurer sind als die erfindungsgemäß verwendeten Kugeln. Zwar haben die Segmente ein besseres Verschleißverhalten, sie sind aber doch wesentlich aufwendiger.

Die Erfindung wird nachfolgend näher erläutert anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung, in welcher zeigen:

Fig. IA den geschlossenen Zustand eines Formaufbau einer Spritzgussmaschine, der einen erfindungsgemäßen Klinkenzug enthält, der als Zweistufenauswerfer realisiert ist,

Fig. IB den gleichen Formaufbau wie Figur 1 nach der Öffnung des Formaufbaus um einen ersten wählbaren Hub,

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Fig. IC zeigt wiederum den gleichen Formaufbau wie in Fig. IA und IB, jedoch nach vollständiger Öffnung der Spritzgussmaschine um den zweiten Hub, wobei in Fig. IB und in Fig. IC die zwei Endplatten des Formaufbaus der Darstellung halber weggelassen sind,

Fig. 2A einen alternativen Formaufbau, der drei erfindungsgemäße Klinkenzüge umfasst, wovon lediglich der eine in der Darstellung der Fig. 2A ersichtlich ist,

Fig. 2B den gleichen Formaufbau wie in Fig. 2A, jedoch nach Öffnung des Formaufbaus um einen ersten Hub in einer ersten Trennebene,

Fig. 2C wiederum den gleichen Formaufbau nach Fig. 2A und 2B nach Öffnen des Formaufbaus an einer zweiten Trennebene um einen weiteren Hub.

Bezug nehmend auf Fig. IA zeigt diese einen ersten Formaufbau 10 mit einer ersten Aufspannplatte 12, die an einer nicht gezeigten Spritzgussmaschine über nicht dargestellte Schrauben befestigt ist. Die Endplatte 14 ist ebenfalls an der Spritzgussmaschine angeschlossen, wobei verschiedene Formplatten 16, 18, 20 und 22 sich zwischen der Aufspannplatte 12 und der Endplatte 14 befinden. Die Spritzgussmaschine verfügt in an sich bekannter Weise über einen Hubmechanismus, der ausgelegt ist, die Platte 14 auf die Platte 12 zu zu ziehen und die Platte 14 von der Platte 12 weg zu schieben. Nach Abschluss des Zusammenziehvorgangs stellt sich der Formaufbau im geschlossen Zustand gemäß Fig. IA dar. Dabei bilden die Platte 20 und die Platte 22 zwischen sich einen Hohlraum 24', der in dieser Ausführung zur Herstellung einer Platte 24 mit einem Federhaken

der gleichen Gestalt wie der Hohlraum 24 ausgelegt ist, wobei das Teil mit dem Bezugszeichen 24' versehen, am besten aus Fig. IC ersichtlich ist. In dieser vereinfachten Darstellung nicht gezeigt sind u.a. die Passagen, die in den Formplatten vorhanden sind, um Kunststoffmaterial in den Hohlraum 24 einzuspritzen.

Der Haken 26' des Teils 24' weist eine Nase 28' auf, die eine Hinterschneidung des Hakens 26 bildet. Die Nase 28' wird durch eine Ausnehmung 28 in einem beweglichen Hebel 30 des Formaufbaus gebildet, wie aus Fig. IA ersichtlich ist.

Die Platten 16 und 18 weisen in der Mitte jeweils eine große Öffnung 34 bzw. 32 auf und in dem von den entsprechenden Platten 16 und 18 gebildeten Hohlraum 36 befindet sich ein Auswerfersystem 38 bestehend aus drei einzelnen Platten 40, 42 und 44, das über einen erfindungsgemäßen Klinkenzug 46 an der Aufspannplatte 12 befestigt ist. Dabei trägt die erste Platte 40 des Plattensystems 38 den Formhebel 30, der um eine durch einen Stift 48 gebildete Drehachse 50 drehbar in einer Ausnehmung in der Platte 40 angeordnet ist, wobei die Ausnehmung so bemessen ist, dass der Formhebel die erforderliche geringfügige Schwenkbewegung ausführen kann.

Die Platten 42 und 44 sind über nicht dargestellte Schrauben aneinander festgeschraubt und klemmen zwischen sich den Kopf 52 eines Auswerferstiftes 54, dessen Schaftteil sich durch den Hohlraum 36 und die Platte 20 hindurch erstreckt und in Fig. IA am Teil 24' im Hohlraum 24 anliegt, d.h. das freie Stirnende 55 des Schaftteils 54 bildet einen Begrenzungswandabschnitt des Hohlraums 24. Das Schaftteil 54 ist in einer Buchse 56 in der Platte 20 geführt.

Wie aus Fig. IA ersichtlich, besteht der erfindungsgemäße Klinkenzug 46 aus einem Steuerbolzen 60, der an seinem einen Ende 62 eine Gewindebohrung 64 aufweist, wobei das Ende 62 in einer Aufnahme 65 der Aufspannplatte 12 sich befindet und dort über eine Schraube 66 gesichert wird. An seinem anderen Ende 68 weist der Steuerbolzen einen Anschlag 70 auf, der entweder durch einen Flansch des Steuerbolzens 60 oder durch eine aufgeschraubte Kappe gebildet sein kann. Ebenfalls im Bereich seines zweiten Endes 68 befindet sich eine gerundete ringförmige Nut 72 im kreiszylindrischen Steuerbolzen 60. Das Bezugszeichen 74 deutet auf die Rastkugeln, von denen es in diesem Beispiel vier gibt, wobei lediglich zwei in der Zeichnung der Fig. IA ersichtlich sind. Diese Kugeln sind zur Hälfte in jeweilige Querbohrungen 78 einer Rasthülse 76 gehalten und können in Fig. IA sich radial nach innen im Bezug auf den Steuerbolzen 60 deshalb nicht bewegen, weil der Steuerbolzen dies verhindert. Die Rastkugeln 74 ragen aber auch zur Hälfte in einen ersten Abschnitt 80 einer Stufenbohrung 82 einer Steuerhülse 86. Die Steuerhülse 86 ist mit einem Ringflansch 88 versehen, der in einer Stufenbohrung 90 der Platte 44 aufgenommen ist, wobei durch das Anschrauben der Platte 42 an die Platte 44 die Steuerhülse 86 positionsgenau zwischen den Platten 42 und 44 gefangen gehalten wird und sich stets mit diesen beiden Platten bewegt.

Man merkt aus Fig. IA, dass die Rasthülse 76 an ihrem linken Ende in Fig. IA ebenfalls einen Ringflansch 92 aufweist, der an einer radialen Ringschulter 94 einer Stufenbohrung 96 der Platte 40 anliegt. Auf der linken Seite des Ringflansches 92 befindet sich ein Sprengring 98, der in einer Aufnahmenut 100 der Stufenbohrung 96 der Platte 40 angeordnet ist. Die Rasthülse ist somit an bzw. in der Platte 40 fixiert. In Fig. IA nicht gezeigt sind Verbindungselemente, die die Platte 44 mit der Endplatte 14 bzw. mit der Formplatte 22 verbinden.

Nach erfolgter Formgebung des Teils 24' und Abkühlung der Spritzgussmasse wird die Endplatte 14 von der Aufspannplatte 12 durch den Hubmechanismus der Spritzgussmaschine weggefahren. Der Formaufbau wird an der Trennebene Tl zwischen der Formplatte 22 und der Formplatte geöffnet und zieht über die genannten Verbindungselemente zu der Platte 44 das Auswerferpaket 38 innerhalb des Hohlraums 36 von der Aufspannplatte 12 weg. Dabei ist die Platte 40 mit die beiden Platten 42, 44 über die Rasthülse 76 und die Steuerhülse 86 verbunden, die miteinander über die Kugeln 74 verrastet sind und daher gegen Bewegungen, die versuchen, das Plattenpaket auseinander zu ziehen, gesichert. Die Platten 40, 42, 44 können nicht näher aneinander gerückt werden, da sie ohnehin aneinander liegen.

Diese erste Bewegung der Endplatte 14 mit der Formplatte 22 und das Plattenpaket 42, 44 nach rechts endet dann im Zustand der Fig. IB nach einem ersten Hub H1, in den die Kugeln 74 im Bereich der ringförmigen Nut 72 des Steuerbolzens gelangen. Ab diesem Punkt werden die Kugeln 74 aufgrund der konkav gerundeten Ringschulter 102 (Fig. IB) zwischen dem ersten Abschnitt 84 der Stufenbohrung 82 der Steuerhülse und dem zweiten Abschnitt 104, der im Durchmesser nur geringfügig größer ist als der Außendurchmesser der Rasthülse, an der entsprechenden Stelle gezwungen, in die ringförmige Nut 72 hinein zu gleiten, wodurch der zweite Abschnitt der Stufenbohrung 82 der Steuerhülse 86 über die Kugeln hinweg gleitet und diese in die ringförmige Nut 72 hinein drückt, so dass die Kugeln sich nunmehr in etwa zur Hälfte in den Querbohrungen 78 der Rasthülse und in der ringförmigen Nut 72 befinden. Unmittelbar hinter dem zweiten Abschnitt 104 der Steuerhülse 86 befindet sich der vordere Abschnitt 106 der Sperrhülse 108, die ebenfalls eine Stufenbohrung 110 aufweist. Der vordere Abschnitt 106 der Sperrhülse 108 ist

teleskopisch innerhalb des dritten Abschnitts 112 der Stufenbohrung 82 der Steuerhülse 86 aufgenommen. Ferner weist die Stufenbohrung 110 der Sperrhülse einen Innendurchmesser auf, der dem Innendurchmesser des zweiten Abschnitts 104 der Steuerhülse 86 entspricht, so dass das vordere Teil 106 der Sperrhülse 108 einwandfrei über die Kugeln gleiten kann und diese dann, wie in Fig. IC gezeigt, verliersicher zwischen der Rasthülse 76 und dem Steuerbolzen 60 hält. Diese Bewegung der Sperrhülse 108 wird durch die Vorspannfeder 116 bewirkt, die sich an ihrem linken Ende in den Fig. IA bis IC am Flanschteil 92 der Rasthülse 76 abstützt und an ihrem rechten Ende gegen eine Ringschulter 107 drückt, die durch die Stufenbohrung 110 in der Sperrhülse 108 zwischen dem zweiten Abschnitt 118 und dem dritten Abschnitt 120 dieser Stufenbohrung gebildet ist. Dabei gleitet der zweite Abschnitt 118 der Stufenbohrung der Sperrhülse 108 auf die zylindrische Außenfläche der Rasthülse 76.

Durch die zunehmende Öffnung der Spritzgussmaschine können nun die aneinander geschraubten Platten 42 und 44 um einen beliebigen Hub H2 bis zum rechten Ende des Hohlraums 36 gezogen werden. Die Länge dieses Hubes wird durch die Auslegung der Spritzgussmaschine bzw. des Formaufbaus bestimmt. Sie ist nicht vom Klinkenzug 46 abhängig. Der Hub Hl dagegen, d.h. der Hub der hinteren Auswerferplatte 40 gegenüber der Aufspannplatte 12, wird durch die Länge des Steuerbolzens unter Berücksichtigung der Länge der Rasthülse 76 bestimmt und bleibt konstant. Dieser Hub kann auch dadurch beeinflusst werden, wie tief das Ende 62 des Steuerbolzens 60 in die Aufnahme in der Aufspannplatte 12 versenkt angeordnet ist. Da die Tiefe dieser Aufnahme innerhalb von bestimmten Grenzen nach Belieben gewählt werden kann, gelingt es, mit einigen wenigen verschiedenen Steuerbolzenlängen eine ganze Palette von verschiedenen Anwendungen abzudecken, wobei die sonstigen Teile,

sprich die Rasthülse 76, die Steuerhülse 86 und die Sperrhülse 108 sowie die Rastkugeln, jeweils gleich bleiben können.

Wie aus Fig. IB ersichtlich, weist der schwenkbare Hebel 30 eine Steuerkurve 124 auf, die mit einem Steuerelement 126 zusammenwirkt, in dem Sinne, dass während der Öffnung des Formaufbaus um den Hub Hl das Steuerelement 126 über die Steuerkurve 124 den Formhebel 30 nach unten um den Gelenkstift 48 schwenkt, und zwar soweit, dass die Nase 28' des Hakens 26' des Formteils 24' nicht mehr gefangen ist. Gleichzeitig während des Hubes H1 drückt der Auswerferstift mit seinem Schaftteil 54 gegen das Teil 24' und drückt es dabei aus dem entsprechenden Hohlraumabschnitt in der Formplatte 20. Am Ende des ersten Hubes Hl befindet sich das Formteil 24' vollständig außerhalb der Formplatte 20 sowie außerhalb der Formplatte 22. Eine weitere Öffnung der Spritzgussmaschine und Bewegung der Auswerferplatte um den zusätzlichen Hub H2 führt dazu, dass der Auswerferstift, von dem es mehrere geben kann, die aber in der Zeichnung nicht gezeigt sind, das Formteil 24' in den leeren Raum zwischen der Formplatte 20 und der Formplatte 22 verschiebt, wobei das Formteil 24' unter Schwerkraft nach unten fällt und aus dem Bereich des Formaufbaus entfernt werden kann. Danach wird der Formaufbau über den erwähnten Hubmechanismus wieder zusammengefahren und auch hier dient der erfindungsgemäße Klinkenzug 46 der Synchronisierung der Bewegung automatisch, ohne dass die Steuerung der Spritzgussmaschine etwas anderes machen muss, als die Endplatte 14 wieder in Richtung der Aufspannplatte 12 zu bewegen, bis der geschlossene Zustand gemäß Fig. IA wieder erreicht ist.

Somit wird in einer Umkehrung des ersten Hubes H2 die Formplatte 22 mit der Endplatte 14 an die Formplatte herangefahren und das Plattenpaket 42, 44 wird nach links bewegt, wobei die Steuerhülse 86 die Sperrhül-

se 108 übergreift und diese soweit nach hinten schiebt, bis die Kugeln 74 in den Bereich des ersten Abschnitts 84 der Stufenbohrung 82 gelangen. Dabei wird der Formhebel 30 über die Gelenkachse ebenfalls nach links gezogen und bewegt sich in die Ausgangstellung gemäß Fig. IA zurück. Dies wird durch die Schräge 130 unterstützt, die in Berührung mit der Formkante 132 der Formplatte 20 gelangt. Diese Bewegung wird auch nicht durch das Steuerelement 126 verhindert, da dieses sich nunmehr im Bereich der durch die Steuerkurve 124 gebildeten Vertiefung befindet. Das Auswerferpaket 40, 42, 44 mit der Endplatte 14 bzw. die Formplatte 22 kann vollständig nach links geschoben werden, bis der Formaufbau, wie in Fig. IA gezeigt, wieder geschlossen ist. Die Auswerferstifte werden ebenfalls mit zurückgezogen, da ihre Köpfe zwischen den Platten 42 und 44 gefangen gehalten sind.

Die Konstruktion gemäß Fig. 2A, 2B und 2C ist im Prinzip der Konstruktion der Fig. IA, IB und IC sehr ähnlich. Hier wird aber mit einem anderen Formaufbau gearbeitet, und zwar zur Herstellung eines rechteckigen Teils 150 mit einer eine Hinterschneidung bildende Blindbohrung 152' (am besten in Fig. 2C zu sehen).

Für Teile der Konstruktion der Fig. 2A bis 2C, die mit Teilen der Konstruktion gemäß Fig. IA bis IC gleich sind oder die gleiche Funktion aufweisen, werden die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet und es versteht sich, dass die Beschreibung der Fig. IA bis IC genauso für die Fig. 2A bis 2C gilt, es sei denn, es wird etwas Gegenteiliges gesagt. Dies betrifft insbesondere die Auslegung des Klinkenzugs 46, die bis auf die Unterbringung des linken Endes 62 des Klinkenzugs in einer Aufnahmehülse 154 und leicht abgeänderten Abmessungen des Steuerbolzens 60, der Rasthülse 76 und der Steuerhülse 86 sonst identisch ist mit der Konstruktion gemäß Fig. IA bis IC.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 2A bis 2C verwendet aber drei erfindungsgemäße Klinkenzüge 46, die mit gleichmäßigen Winkelabstände um die mittlere Längsachse 156 angeordnet sind, wobei nur der eine Klinkenzug 46 in der Zeichnung der Fig. 2A bis 2C zu sehen ist, da die beiden weiteren Klinkenzüge nicht in der Schnittebene liegen. In dieser Ausführungsform ist die Platte 16 wiederum mit einer mittleren Öffnung 34 versehen, was aber nicht zwingend erforderlich ist. Die Platte 18 ist dagegen als massive Platte ausgebildet und ist über nicht dargestellte Schrauben, die sich durch die Platte 16 hindurch erstrecken, mit der Aufspannplatte 12 verschraubt.

Die Aufnahmehülse 154 für das linke Ende 62 des Steuerbolzens 60 ist in einer Stufenbohrung 158 der Platte 18 untergebracht und weist zu diesem Zweck einen radialen Flansch 160 auf, der auf der rechten Seite an einer radialen Schulter 162 der Stufenbohrung 158 anliegt und auf der linken Seite durch die Formplatte 16 festgehalten wird. Somit ist die Aufnahmehülse 154 durch die Platten 16 und 18 positioniert und dies gilt selbstverständlich auch für die zwei Aufnahmehülsen der weiteren nicht dargestellten Klinkenzüge 46, die alle in dieser Ausführungsform eine Führungsfunktion für das Plattenpaket 20, 22, 14 übernehmen. Durch die Tiefe der Aufnahme 164 in der Aufnahmehülse 154 für das linke Ende 62 des Steuerbolzens kann der erste Hub Hl auch hier mit bestimmt werden, in Kombination mit der sonstigen Auslegung und Bemessung des Klinkenzugs.

Die Rasthülse 76 ist in diesem Beispiel in einer Stufenbohrung 96 der Formplatte 20 befestigt, wobei der Ringflansch 92 der Rasthülse 76, die sich zwischen der Schulter 94 und dem Sprengring 98 befindet, für eine feste relative Position zwischen der Rasthülse 76 und der Platte 20 sorgt. Der Ringflansch 88 der Steuerhülse 86 ist in diesem Beispiel in einem

Abschnitt einer Stufenbohrung 90 untergebracht, die sich in der rechten Seite der Formplatte 22 befindet, wobei durch das Anschrauben der Endplatte 14 an die Formplatte 22 die Steuerhülse 86 in einer festen relativen Position bei den Platten 22 und 14 angeordnet ist.

Der Hohlraum 150, der zur Herstellung des Teils 150' dient, ist teilweise in der Formplatte 22 gebildet und teilweise durch einen Formvorsprung 166 der Platte 20 gebildet. Die Bezugszeichen 170, 172 deutet auf ein an sich bekanntes Schiebesystem, wobei das Teil 172 des Schiebers einen zylindrischen Vorsprung 174 trägt, der in der geschlossenen Form gemäß Fig. 2A für die Ausbildung der Blindbohrung 152' des Formteils 150' sorgt.

Bei dem Formaufbau gemäß Fig. 2A bis 2C ist die Funktionsweise wie folgt. Fig. 2A zeigt den geschlossenen Formaufbau, bei dem alle Platten 12, 16, 18, 20, 22 und 14 aneinander durch den Hubmechanismus der Spritzgussmaschine fest angezogen sind. In diesem Zustand kann Kunststoffmaterial in den Hohlraum 150 über nicht gezeigte Kanäle eingespritzt werden. Nach Abkühlung des Formteils 150' wird der Formaufbau durch den Hubmechanismus der Spritzgussmaschine geöffnet, und zwar um einen ersten Hub Hl, der durch die Klinkenzüge 46 festgelegt wird. Während dieses ersten Hubes Hl sind die drei Platten 20, 22 und 14 gezwungen, miteinander nach rechts zu fahren, da sie über die erfindungsgemäßen Klinkenzüge 46 miteinander verrastet sind, und zwar wie bisher über die Kugeln 74, die zwischen den Querbohrungen 78 der Rasthülse 76 und dem ersten Abschnitt 82 der Steuerhülse 86 gefangen gehalten sind, da diese Kugeln 74 sich radial nach innen nicht bewegen können, da sie durch den Steuerbolzen daran gehindert sind. Sobald das Ende des ersten Hubes H1 erreicht ist, kann aber die Steuerhülse 86 über die gerundete Ringschulter 102 die Kugeln 74 nach innen in die Ringnut 72 des Steuer-

bolzens 60 hinein drücken, wodurch die Verrastung zwischen der Steuerhülse 86 und der Rasthülse 76 aufgehoben ist. Die Platte 22 mit der Endplatte 14 und der Steuerhülse 86 kann nunmehr um einem weiteren Hub H2 (Fig. 2C) nach rechts von der Formplatte 20 gezogen werden, wobei der Hub H2 lediglich durch die Auslegung der Spritzgussmaschine bestimmt ist. Während der Bewegung der Platten 20, 22 und 14 um den Hub Hl weg von der Platte 18, wird über das Schiebersystem 170, 172 das Schieberteil 172 in Fig. 2B nach oben gezogen, so dass die Nase 174, die die Blindbohrung 152' im Formteil 150' bildet, aus der Blindbohrung heraus gezogen wird. Hiermit wird das Formteil 150' freigegeben und kann im Hubbereich H 2 nunmehr zwischen den Platten 20 und 22 aus der Spritzgussmaschine herausfallen. Nicht gezeigt in dieser Anordnung, aber an sich bekannt, sind Abstreifeinrichtungen, die helfen, das Formteil 150' vom Form vorsprung 166 der Platte 20 abzustreifen.

Nach der Entfernung des fertigen Formteils 150' kann wie bisher der Formaufbau vom Hubmechanismus der Spritzgussmaschine wieder zusammengefahren werden. Auch hier dienen die Klinkenzüge 46 für das synchronisierte Zusammenfahren der Platten, in ähnlicher Weise wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. IA bis IC erläutert. D.h., die Steuerhülse 86 drückt die Sperrhülse 108 wieder nach links und hebt die Verrastung zwischen der Rasthülse 76 und dem Steuerbolzen 60 auf, die Druckfeder 116 wird hierdurch komprimiert. Sobald die Kugeln 74 in den Abschnitt 82 der Stufenbohrung 84 der Steuerhülse 86 gelangen, kann die Platte 22, die nunmehr gegen die Platte 20 drückt, über die Rasthülse 76 die Kugeln aus der Ringnut 72 des Steuerbolzens 60 herausdrücken (unterstützt durch die geänderte Form der Ringnut 72). Die Steuerhülse 86 kann nunmehr mit der Rasthülse 76 entlang des Steuerbolzens 60 verschoben werden, und zwar aufgrund des Formschlusses zwischen der Rasthülse 76 und der Steuerhülse 86, der mittels der Rastkugeln 74

erfolgt. Somit kann der Formaufbau nunmehr vollständig geschlossen werden, d.h. der Hub Hl wieder auf Null zurückgeführt werden. Eine weitere Schließung des Formaufbaus ist nicht möglich, da die Platten 12, 16, 18, 20 22 und 14 aneinander anliegen. Durch die Schließung des Formaufbaus um den weiteren Hub H1 wird auch über das Schiebesystem das Schieberteil 172 in Fig. 2B nach unten gedrückt, so dass der Formvorsprung 174, der zur Ausbildung der Blindbohrung 152' dient, wieder die Position gemäß Fig. 2A annimmt.

Es versteht sich, dass verschiedene Modifikationen möglich sind. Zunächst ist die Erfindung keineswegs auf die Anwendung von lediglich vier Rastkugeln 74 beschränkt, obwohl dies eine ausreichende Zahl darstellt. Ausführungen mit zwei, drei oder mehr Kugeln 74 sind denkbar. Der Steuerbolzen 60 ist vorzugsweise kreiszylindrisch ausgebildet. Eine andere Querschnittsform wäre aber letztendlich denkbar, wenn damit besondere Aufgaben zu erledigen wären. Die kreiszylindrische Form ist jedoch bevorzugt, da sich diese einfach und kostengünstig in einem Drehautomaten herstellen lässt.

Die zwei gezeigten Einbaumöglichkeiten des erfindungsgemäßen Klinkenzugs 46 stellen lediglich zwei von einer größeren Anzahl von möglichen Ausführungen dar, die vom Fachmann nach Bedarf gewählt werden können.

Claims (18)

1. Klinkenzug (46), insbesondere zur Anwendung bei einer auf einer Spritzgussmaschine montierbaren Spritzgussform zur Schaffung eines ersten Hubes (H1), der beispielsweise der Aufhebung eines Formschlusses in einer mindestens zweiteiligen Spritzgussform dient sowie eines zweiten Hubes (H2), der die Entfernung des Spritzgussteils aus der Spritzgussform erlaubt, wobei der Klinkenzug aus mindestens folgenden Bauteilen besteht:
einem Steuerbolzen (60) mit einer ringförmigen Nut (72),
einer entlang des Steuerbolzens (60) gleitbaren Rasthülse (76), mehreren zwischen der Rasthülse (76) und der Nut (72) des Steuerbolzens (60) einrastbaren Rastkörpern (74), um die Rasthülse (76) gegenüber dem Steuerbolzen (60) zu fixieren,
einer Steuerhülse (86), die die Rasthülse (76) mindestens in einem Endbereich benachbart zur ringförmigen Nut (72) umgibt und einen Freiraum (82) zur teilweisen Aufnahme der Rastkörper (74) unter Aufhebung der Verrastung zwischen der Rasthülse (76) und dem Steuerbolzen (60) bildet sowie
einer Sperrhülse (108), die auf der Rasthülse (76) gleitbar angeordnet und über eine Feder (116) in Richtung auf die Steuerhülse (86) zu vorgespannt ist, wobei bei Freigabe der Steuerhülse (86) durch Einrasten der Rastkörper (74) in die ringförmige Nut (72) und Bewegung der Steuerhülse (86) entlang des Steuerbolzens (60) von der Rasthülse (76) weg, die Sperrhülse (108) die Rastkörper (74) verliersicher übergreift.

2. Klinkenzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerbolzen kreiszylindrisch ist.

3. Klinkenzug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerbolzen an seinem ersten Ende mit einer Gewindebohrung versehen ist.

4. Klinkenzug nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Aufnahmehülse, die eine Stufenbohrung aufweist, wobei die Stufenbohrung aus folgenden Abschnitten besteht:
einem ersten Abschnitt mit einem ersten Durchmesser zur Aufnahme des ersten Ende des Steuerbolzens,
einem zweiten Abschnitt mit einem zweiten Durchmesser, der kleiner ist als der erste Durchmesser und mit dem ersten Abschnitt eine einen Anschlag für das erste Ende des Steuerbolzens bildende Ringschulter bildet und
einem dritten Abschnitt mit einem dritten Durchmesser, der größer als der zweite Durchmesser ist, um den Kopf einer Befestigungsschraube versenkt aufzunehmen, die den Steuerbolzen in der Aufnahme fixiert.

5. Klinkenzug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmehülse einen Ringflansch aufweist, der beispielsweise zur Aufnahme in eine Platte eines Formaufbaus in einer Spritzgussmaschine ausgelegt ist.

6. Klinkenzug nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des ersten Abschnitts der Stufenbohrung der Aufnahmehülse zur Mitbestimmung des ersten Hubes variabel ist.

7. Klinkenzug nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass Abstandsscheiben in den ersten Abschnitt der Stufenbohrung der Aufnahmehülse zwischen der Ringschulter und dem ersten Ende des Steuerbolzens vorhanden bzw. einsetzbar sind.

8. Klinkenzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, . dass der Steuerbolzen an seinem zweiten Ende benachbart zur Nut einen Anschlag für die Rasthülse aufweist.

9. Klinkenzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastkörper durch Kugeln gebildet sind.

10. Klinkenzug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerhülse eine Stufenbohrung aufweist mit einem ersten Abschnitt mit einem Durchmesser, der um mindestens den doppelten Durchmesser der Kugeln größer ist als der Durchmesser des kreiszylindrischen Steuerbolzens.

11. Klinkenzug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stufenbohrung der Steuerhülse einen zweiten Abschnitt aufweist mit einem Durchmesser, der größer ist als der Durchmesser der kreiszylindrischen Rasthülse, wobei dieser zweite Abschnitt über eine konkav gerundete Ringschulter in den ersten Abschnitt übergeht.

12. Klinkenzug nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Stufenbohrung der Steuerhülse auf der dem ersten Abschnitt abgewandten Seite der Ringschulter einen dritten Abschnitt aufweist, mit einem Durchmesser, der zur Aufnahme des einen Endes der Sperrhülse bemessen ist.

13. Klinkenzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerhülse eine Ringnase aufweist, die beispielsweise zur Aufnahme zwischen zwei Platten eines Formaufbaus in einer Spritzgussmaschine ausgelegt ist.

14. Klinkenzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasthülse Querbohrungen zur Aufnahme von die Rastkörper bildenden Rastkugeln aufweist, wobei der Durchmesser der Querbohrungen dem Durchmesser der Kugeln entspricht.

15. Klinkenzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasthülse einen Ringflansch aufweist, der beispielsweise in einer Stufenbohrung einer Platte eines Formaufbaus in einer Spritzgussmaschine aufnehmbar ist, wobei dann die eine Seite des Ringflansches an einer Schulter dieser Stufenbohrung anliegt und ein Sprengring in die Stufenbohrung auf der anderen Seite des Ringflansches zur Festlegung der Position der Rasthülse einsetzbar ist.

16. Klinkenzug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder eine Schraubendruckfeder ist, die an ihrem ersten Ende am Ringflansch und an ihrem zweiten Ende an der Sperrhülse abgestützt ist.

17. Klinkenzug nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrhülse eine Stufenbohrung aufweist mit einem ersten Abschnitt ersten Durchmessers, der auf die Rasthülse gleitet und mit einem zweiten Abschnitt größeren Durchmessers, der das zweite Ende der Feder aufnimmt.

18. Klinkenzug nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Stufenbohrung der Sperrhülse im Bereich deren Ende, das in die Steuerhülse hineingreift, einen dritten Abschnitt aufweist, dessen Durchmesser größer ist als der Außendurchmesser der Rasthülse, auf der die Sperrhülse gleitbar angeordnet ist.