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Backenwerkzeug für Kunststoff- oder Metallverarbeitung
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Die Erfindung betrifft ein Backenwerkzeug für Kunststoff-oder Metallverarbeitung
mit zwei Werkzeugteilen, die so gelagert sind, daß sie in einer Richtung, die im
wesentlichen senkrecht zu einer die Werkzeugteile trennenden Ebene ist, bewegbar
und dabei miteinander in Berührung und in gegenseitigen Abstand bringbar sind, und
mit mindestens einer Backe, die zwischen Werkzeugteilen verschiebbar angeordnet
ist.
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Bei der Bearbeitung von Gegenständen, bei der Formung von Gegenständen,
wie z. B. beim Pressen oder beim Spritzgießen und bei vielen anderen Gelegenheiten,
wird der Gegenstand zwischen zwei Werkzeugteilen festgehalten. Sollen Gegenstände
einfacher geometrischer Formen z. B. durch Pressen hergestellt werden, wie z. B.
Kugeln oder Würfel, so würden zwei Werkzeugteile ausreichen, die nach dem Pressen
voneinander entfernt werden, damit aus der die Werkzeugteile trennenden Ebene die
fertigen Teile herausgenommen werden können.
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In vielen Fällen reichen zwei solche Werkzeugteile aber nicht aus,
wie z. B. beim Gießen, Spritzgießen oder Pressen von Gegenständen komplizierterer
Formen. In diesem Falle müssen die Formen mindestens noch eine bewegliche Backe
aufweisen, die nach der Herstellung des Gegenstandes nach Voneinanderentfernen der
beiden Werkzeugteile bzw. gleichzeitig damit in der die Werkzeugteile trennenden
Ebene seitlich bewegt wird, so daß der geformte Gegenstand entnommen werden kann.
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Diese seitliche Bewegung sollte dabei selbstverständlich nach Möglichkeit
selbsttätig erfolgen, wenn mit einem solchen
Backenwerkzeug größere
Stückzahlen hergestellt werden sollen.
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Dabei treten jedoch vielfältige Probleme auf.
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So müssen die Backen in der die Werkzeugteile trennenden Ebene zumindestens
in der Nähe ihrer Arbeitsstellung sehr genau geführt sein, da sie sich sonst hier
verkanten könnten und man schlechte und/oder ungleichmäßige Erzeugnisse erhalten
würde. Damit die seitliche Verschiebung selbsttätig erfolgt, könnte man irgendeine
Verbindung der Backe mit dem Werkzeugteil vorsehen, an dem es nicht in der trennenden
Ebene verschiebbar gelagert ist. Dabei tritt dann aber wieder das Problem auf, daß
die Werkzeugteile nicht mehr genügend weit voneinander entfernt werden können, so
daß die hergestellten Teile schlecht oder gar nicht zu entfernen sind.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Backenwerkzeug der eingangs
genannten Art so zu verbessern, daß die Backe ausreichend genau geführt ist, wobei
trotzdem diese Führung automatisch erfolgt und so ausgebildet ist, daß alle Teile
zwischen den Werkzeugteilen und der Backe bzw. den Backen leicht zugänglich sind,
wenn die Werkzeugteile voneinander entfernt sind. Insbesondere soll die Führung
dabei so gestaltet werden, daß die beiden Werkzeugteile beliebig weit voneinander
entfernt werden können.
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Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß an einem Werkzeugteil
eine Gleitführung für die Backe vorgesehen ist, die sich in einer Richtung erstreckt,
die im wesentlichen in der trennenden Ebene liegt, daß an dem anderen Werkzeugteil
eine andere Gleitführung für die Backe vorgesehen ist, die sich in einer Richtung
erstreckt, die in einer Ebene mit der Richtung der einen Gleitführung und der Richtung
liegt, in der die Werkzeugteile zueinander bewegbar sind und einen
spitzen
Winkel mit der letzteren einschließt, und daß die Backe von der einen Gleitführung
lösbar und mit der anderen verriegelbar ist.
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Es ist also zunächst einmal eine Gleitführung vorgesehen, durch die
die Backe insbesondere kurz vor Erreichen ihrer Arbeitsstellung sehr genau geführt
ist. Durch die andere Gleitführung, die am anderen Werkzeugteil befestigt ist, wird
die Backe dabei, wenn die Werkzeugteile auseinanderbewegt werden, seitwärts von
ihrer Arbeitsstellung weg verschoben. Ist die Backe dabei weit genug von der Arbeitsstellung
entfernt, d. h., wenn sich die Werkzeugteile genügend weit voneinander entfernt
haben, löst sich die Backe von der einen Gleitführung und wird mit der anderen verriegelt.
In diesem Moment ist die Backe dann nur noch mit dem anderen Werkzeugteil verbunden;
der eine Werkzeugteil kann beliebig weit entfernt werden.
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Insbesondere kann die erste Führung schienenförmig sein und von einem
an der Backe angeordneten Riegelelement hintergriffen sein, das zum Lösen aus der
Führung verschiebbar ist.
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Nahe der Arbeitsstellung und auch beim öffnen der Werkzeugteile ist
die Backe durch das Riegelelement an der Führung festgehalten und wird geführt.
Wenn die Werkzeugteile genügend weit geöffnet sind, wird das Riegelelement so verschoben,
daß es die erste Führung nicht mehr hintergreift, wodurch dann die Backe von der
ersten Führung gelöst ist.
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Die andere Führung kann stangenförmig sein und von der Backe gleitend
umschlossen sein. Dies ist eine besonders einfache Art, die andere Führung herzustellen.
Andere Führungen sind aber selbstverständlich auch möglich. Durch diese andere Führung,
auf der die Backe gleitet, wird sie in der ersten
Führung seitlich
beim öffnen der Werkzeugteile verschoben.
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Auch das Riegelelement kann die stangenförmige Führung umschließen.
In diesem Falle kann die andere Führung an ihrem vom anderen Werkzeugelement entfernten
Ende mit einer Ausnehmung versehen sein, durch die eine Verschiebung des Riegelelementes
zum Lösen von der ersten Führung ermöglicht ist. Befindet sich die Backe und damit
der Riegel jedoch noch nicht am Ende der anderen Führung, so kann der Riegel nicht
verschoben werden, da dies durch die Abmessungen der anderen Führung verhindert
wird. Am Ende der Führung ist die Situation jedoch so, daß das Riegelelement verschoben
werden kann. Dafür kann z. B. ein Teil des Riegelelementes in die Ausnehmung einführbar
sein.
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Nachdem die beiden Werkzeugelemente genügend weit voneinander entfernt
sind, ist damit die Backe von der einen Führung gelöst und wird nur noch von der
anderen Führung gehalten.
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Damit sie sich bei einer stangenförmigen Führung nicht verdreht, können
die Ausnehmung dieser Führung und das Riegelelement mit zusammenwirkenden, eine
Verdrehung zueinander verhindernden Flächen versehen sein. Eine solche Fläche könnte
z. B. eine gerade Fläche bei einer ansonsten zylindrischen Führung sein.
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Riegelelement und erste Führung können mit zusammenwirkenden abgeschrägten
Gleitflächen versehen sein, um das Lösen des Riegelelementes von der Führung und
den Wiedereingriff zu erleichtern, wenn die Werkzeugteile wieder aufeinanderzu bewegt
werden.
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Damit das Riegelelement, nachdem die Backe von der ersten Führung
gelöst ist, in der Stellung verbleibt, in der es die
starre Verbindung
mit der stangenförmigen Führung sicherstellt und damit die umgekehrte Bewegung zur
einen Führung nicht durch ein falsch stehendes Riegelelement behindert wird, kann
das Riegelelement mit einer Rasteinrichtung zum Einrasten in der aus der einen Führung
gelösten Stellung aufweisen.
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Weiter kann ein Betätigungselement mit abgeschrägten Gleitflächen
auf dem einen Werkzeugteil vorgesehen sein, die mit abgeschrägten Gleitflächen des
Riegelelementes zusammenwirken und durch die das Riegelelement in die von der ersten
Führung geführte Stellung bewegbar ist.
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Dabei kann das Betätigungselement eine solche Kraft auf das Riegelelement
ausüben, daß die Einrastung von selbst beseitigt wird. Die Rasteinrichtung kann
jedoch auch nach außen herausragen, wobei dann das Betätigungselement eine zum Lösen
der Rasteinrichtung ausgebildete Fläche aufweist, die direkt auf die Rasteinrichtung
drückt.
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Das Riegelelement kann in einem Gehäuse untergebracht sein, das eine
geringere Breite als das Riegelelement hat. Auf diese Weise kann es in einer Stellung,
in der es für Führung angeordnet ist, auf beiden Seiten herausragen und daher in
der Nähe der Arbeitsstellung der Backe eine Führung auf beiden Seiten ermöglichen.
Für diesen Zweck kann auf einem Teil der Länge des einen Führungsweges eine der
einen Führung gegenüberstehende Zusatzführung vorgesehen sein. Diese Führung muß
an der am weitesten von der Arbeitsstellung entfernten Stelle natürlich fehlen,
da auf einer Seite der Riegel in eine sehr weit herausragende Stellung gebracht
werden kann,
damit die Führung auf der anderen Seite beendet wird.
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Damit sich die Backe beim Zusammenführen der Werkzeugteile nicht verklemmt,
muß die andere Führung mit der Backe Spiel aufweisen. Damit die Backe aber im geöffneten
Zustand des Werkzeugs nicht unkontrollierte Bewegungen ausführen kann, kann zwischen
anderer Führung und Backe ein elastisches Element angeordnet sein.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand einer vorteil haften Ausführungsform
unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beispielsweise beschrieben, in der
im Ausschnitt wesentliche Teile des erfindungsgemäßen Backenwerkzeugs gezeigt sind.
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Es zeigen: Figur 1a Eine Seitenansicht der Backe und der Backenführung
in einer ersten geschlossenen Stellung des Backenwerkzeugs; Figur Ib eine dazu senkrechte
Seitenansicht; Figur 2a dieselbe Anordnung der Figur 1 in einer halboffenen Stellung;
Figur 2b -eine dazu senkrechte Ansicht; Figur 3a die Teile der Figuren 1a und 2a
in einer dritten ganz geöffneten Stellung; Figur 3b eine zur Darstellung der Figur
3a senkrechte Seitenansicht; Figur 4 im Detail eine Seitenansicht von Backe und
Führung; Figur 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V von Figur 4;
Figur
6 einen Schnitt im wesentlichen entlang der Linie VI-VI von Figur 4; Figur 7 eine
perspektivische Ansicht des Riegelelementes; Figur 8 eine Seitenansicht des Riegelelementes;
Figur 9 einen Schnitt durch die andere Führung und die Backe; und Figur 10 einen
Schnitt entlang der Linie X-X von Figur 9.
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Es soll zunächst unter Bezugnahme auf die Figuren 1 - 3 die generelle
Arbeitsweise des Backenwerkzeuges, insbesondere aber der erfindungsgemäßen Führung
beschrieben werden. In der Darstellung der Figur 1 befindet sich das Backenwerkzeug
in seiner geschlossenen Stellung. Am ersten Werkzeugteil 1 ist mit Hilfe einer Führung
die Backe 2 so gelagert, daß sie in der Figur in waagerechter Richtung gleiten kann.
Am oben angeordneten anderen Werkzeugteil 3 ist eine stangenförmige Führung 4 angeordnet,
auf der die Backe 2 mit Spiel gleiten kann.
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Werden nun die Werkzeugteile 1 und 3 in der in Figur 1 senkrechten
Richtung auseinandergezogen, so gleitet die Backe 2 , durch die erste Führung 5
an dem ersten Werkzeugteil gehalten, nach links, während gleichzeitig die Backe
2. auf der anderen Führung 4 nach unten gleitet bzw. genauer gesagt, die Führung
in der Backe nach oben gleitet. Die nach links gerichtete Bewegung wird dabei durch
die Schrägstellung der anderen Führung 4 bewirkt. Erreicht nun die Backe 2 das untere
Ende der Führung 4 (Stellung der Figur 2a und 2b), so wird auf noch zu beschreibende
Weise die Backe 2 von der Führung 5 und damit vom ersten Werkzeugteil 1 gelöst und
an der anderen Führung 4. verriegelt. Werden Werkzeugteile 1 und 3 weiter auseinanderbewegt,
so wird die
Backe 2 , an der Führung 4 befestigt, mit dem anderen
Werkzeugteil 3 wegbewegt. Werkzeugteile 1 und 3 können damit beliebig weit voneinander
entfernt werden, so daß der Raum zwischen diesen Teilen zum Entnehmen von Produkten
oder für andere Zwecke frei wird (Figur 3a und 3b).
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Werden die Werkzeugteile .1 und 3 einander wieder angenähert, so verläuft
die Bewegung in der umgekehrten Reihenfolge (von Figur 3 über Figur 2 nach Figur
1).
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Wie in den Figuren 4 - 6 deutlicher gezeigt ist, befindet sich ein
Riegelelement 6 in einem Gehäuse 7 . Das Riegelelement hat dabei abgeschrägte Kanten
und eine größere Breite als die Breite des Gehäuses 7 . Es ragt daher, wie in Figur
5 mit gepunkteten Linien angedeutet, in der Arbeitsstellung auf beiden Seiten über
das Gehäuse 7 hinaus und hintergreift Führungsschienen 5a und 5b auf beiden Seiten
des Gehäuses 7 . In der Nähe der Arbeitsstellung ist dadurch eine sehr gute Führung
auf dem ersten Werkzeugteil 1 sichergestellt.
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Die Führungsschiene Sb hat eine kürzere Länge als die Führungsschiene
5a . Sie geht in der Figur 5 nach links hin in eine Betätigungsschiene 8. über,
die nach oben hin offen ist, aber ebenfalls abgeschrägte Flächen hat, wie dies in
Figur 6 angedeutet ist. In der in Figur 6 gezeigten Stellung wird zwar das Riegelelement
6 nur noch auf einer Seite von der Führungsschiene 5a gehalten. Eine Führung ist
aber weiterhin gegeben, da das Riegelelement 6 nicht nach links ausweichen kann.
Erst wenn die Führungsstange 4 ganz nach oben gezogen ist, kommt das Riegelelement
6 in den Bereich einer Ausnehmung 8 , in die es hineingleiten kann, wobei es sich
in der Figur 6 nach links bewegt. Dadurch löst es sich aus der Führung 5a und kann
damit einer weiteren nach oben
gerichteten Bewegung der anderen
Führung .4 folgen. Es ist dabei auf dem Führungselement 4 verriegelt, da der Riegel
6 nach links bewegt worden ist.
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In Figur 7 ist das Riegelelement 6 und das Gehäuse 7 noch einmal perspektivisch
dargestellt. Wie man sieht, weist das Mittelloch 9 des Riegelelementes 6 auf einer
Seite eine Rundung auf, die dem Querschnitt der Führung 4 angepaßt ist. Auf der
anderen Seite weist sie jedoch eine ebene Fläche 10 auf, die an der ebenfalls ebenen
Fläche der Ausnehmung 8 anliegen kann, um so eine Verdrehung der Backe zu verhindern,
während sie sich außerhalb der Führung 5 befindet. In dieser Stellung verbleibt
das Riegelelement, da bei der Bewegung nach links des Riegelelementes 6 eine Rasteinrichtung
11 herausgefedert ist und verhindert, daß der Riegel 6 wieder nach rechts in das
Gehäuse 7 eingeschoben werden kann (Figur 8).
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Werden nun die Werkzeugteile 1 und 3 wieder aufeinanderzu bewegt,
so schlägt die linke Seite des Riegels 6 und der linke herausgefederte Vorsprung
der Rasteinrichtung 11 an die abgeschrägte Fläche des Betätigungselementes 8 (siehe
z. B. Figur 6). Das Riegelelement 6 wird dadurch nach rechts in die in Figur 6 gezeigte
Stellung gedrückt. Dadurch wird es einerseits aus dem Bereich der Ausnehmung 8 herausbewegt,
so daß die stangenförmige andere Führung 4 eine Bewegung nach unten ausführen kann.
Andererseits wird die Führung durch die Schiene 5a wieder hergestellt. ~Die Backe
.2 bewegt sich damit in den Figuren wieder nach rechts, bis sie (Figur 5) in den
Bereich der doppelseitigen Führung 5a , 5b kommt. An dieser Stelle ist sie damit
auf beiden Seiten durch Führungen und das Riegelelement 6 sehr zuverlässig geführt
und nähert
sich entsprechend gut geführt ihrer Arbeitsstellung.
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In den Figuren 9 und 10 ist noch gezeigt, was auch in den anderen
Figuren teilweise angedeutet ist, daß die Backe 2 auf der anderen Führung 4 verhältnismäßig
viel Spiel hat.
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Um hier eine kontrollierte Bewegung zu ermöglichen, ist an der Backe
2 innerhalb der die Führung 4 aufnehmenden Bohrung eine Feder 12 vorgesehen, z.
B. eine Blattfeder.
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Es versteht sich von selbst, daß bei dem Backenwerkzeug nicht nur
eine bewegliche Backe mit den entsprechenden beschriebenen Führungen vorgesehen
sein muß, es können vielmehr auch mehrere solcher Backen vorgesehen sein.