DE3929717A1 - Befestigungsvorrichtung fuer werkzeuge an einem werkzeugtraeger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung für Werkzeuge an einem Werkzeugträger, und zwar insbesondere für die Formwerkzeuge am Formträger einer Spritzgießmaschine, mit paarweise an der Rückseite eines jeden Werkzeuges vorge­ sehenen, zur Befestigungsebene senkrechten Spannbolzen, die in passende Löcher im Werkzeugträger ragen, mit Arretierein­ richtungen für die Werkzeuge und mit an der Seite des Werk­ zeugträgers auslaufenden Aussparungen, die in den Löchern für die Spannbolzen münden und in denen die Arretiereinrich­ tungen angeordnet sind, welche innerhalb des Werkzeugträgers an den Spannbolzen angreifen, wobei die Arretiereinrichtun­ gen keilförmige Schieber aufweisen und die Spannbolzen Aus­ nehmungen mit korrespondierenden Wandungen haben, in denen die Schieber einrasten und wobei die Schieber von seitlich an den Werkzeugträgern angeordneten Stellgliedern, z. B. hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheiten beaufschlagbar sind, welche die Schieber während des Betriebes in ihrer Spann­ stellung halten.

Bei einer durch die EP-PS 00 88 100 bekanntgewordenen Spann­ vorrichtung dieser Gattung sind an der Rückseite eines jeden Formwerkzeuges für Spritzgießmaschinen mindestens zwei, vorzugsweise aber vier zur Formtrennebene senkrechte Spann­ bolzen vorgesehen, wobei jeder dieser Spannbolzen als Aus­ nehmung ein ihn querendes Loch enthält, in das jeweils einer der keilförmigen Arretierschieber eingefahren werden kann, wenn die Spannbolzen in die Löcher des Werkzeugträgers hin­ einragen.

Die bekannte Befestigungsvorrichtung ist zwar insofern vor­ teilhaft, als der Formraum zwischen den Formträgern frei von den Befestigungsmitteln für die Formwerkzeuge ist und die Formöffnungswege so klein gehalten werden können, wie das bei einer Befestigung mit Befestigungsteilen an der Vorder­ front der Formträger möglich ist.

Unzulänglichkeiten erwachsen jedoch daraus, daß die Form­ werkzeuge am Formträger bestenfalls in zwei um ihre Längs­ achse um 180° verdrehten Lagen befestigbar sind, wenn man mit einer Anzahl Arretiereinrichtungen am Formträger aus­ kommen will oder muß, welche der Anzahl der Spannbolzen an der Rückseite des Formwerkzeuges entspricht.

Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine gattungsgemäße Befestigungsvorrichtung anzugeben, die es problemlos und mit geringem technischem Aufwand möglich macht, ein Werkzeug, bezogen auf seine Längsachse, am Werkzeugträger in einer größeren Anzahl von Winkeldrehlagen auszurichten und zu arretieren.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit den Kennzeich­ nungsmerkmalen des Anspruchs 1 dadurch, daß die Ausnehmungen an den Spannbolzen aus sekantialen Umfangseinschnitten be­ stehen, deren Profil an die Keilform der Arretierschieber angepaßt ist.

Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, daß die Um­ fangseinschnitte an den Spannbolzen eine solche Anordnung und Ausrichtung erhalten können, daß sie zu den am Werkzeug­ träger sitzenden Arretiereinrichtungen bei jeder befestigba­ ren Winkeldrehlage des Werkzeuges eine vorgegebene Ausrich­ tung erhalten und dadurch ordnungsgemäßes Festspannen ge­ währleisten.

Ein weiterbildendes Erfindungsmerkmal besteht nach Anspruch 2 darin, daß jeder Spannbolzen zwei Umfangseinschnitte aufweist, deren geradlinige, innere Begrenzungskanten sich unter einem Eckwinkel aneinander anschließen, welcher dem Eckwinkel zwischen zwei aneinander anschließende Umfangs­ flächen des die Löcher enthaltenden Formträgers entspricht.

Weisen bspw. das Werkzeug und der Werkzeugträger eine qua­ dratische oder auch rechteckige Umfangsbegrenzung auf, dann sind in jedem Spannbolzen des Werkzeuges die beiden Umfangs­ einschnitte so vorgesehen, daß ihre geradlinigen, inneren Begrenzungskanten einen Winkel von 90° zueinander einnehmen. Damit kann dann das Werkzeug vier verschiedenen, jeweils um 90° um die Werkzeuglängsachse verdrehten Befestigungslagen mit dem Werkzeugträger verbunden werden, wenn das Keilprofil am freien Ende jedes Arretierschiebers sich quer zu dessen Längsachse erstreckt.

Eine andere Ausgestaltungsmöglichkeit für eine erfindungsge­ mäße Befestigungsvorrichtung zeichnet sich nach Anspruch 3 dadurch aus, daß jeder Spannbolzen einen Umfangseinschnitt aufweist, dessen Öffnungsseite der benachbarten Ecke des die Löcher enthaltenden Formträgers zugewendet ist und dessen geradlinige innere Begrenzungskante normal zur Winkelhalbie­ renden durch diese Ecke ausgerichtet ist, wobei das Keil­ profil am freien Ende jedes Arretierschiebers gegenüber dessen Längsachse eine Schräglage hat, welche an die Schräg­ lage des Umfangseinschnitts in den Spannbolzen angepaßt ist.

Auch in diesem Falle kann ein bspw. quadratisch oder recht­ eckig begrenztes Werkzeug in vier um seine Längsachse je­ weils um 90° verdrehten Befestigungslagen relativ zum Werk­ zeugträger angeordnet und an diesem festgelegt werden.

Im Rahmen der Erfindung ist gemäß Anspruch 4 auch noch vor­ gesehen, daß die Umfangseinschnitte ein Trapezprofil auf­ weisen, bei dem die der Formwerkzeug-Anlagefläche des Form­ trägers nächstgelegene Profilseitenfläche sich parallel zu dieser Formwerkzeug-Anlagefläche erstreckt, während die hiervon abgewendete Profilfläche eine Neigungslage hat, die der Neigungslage der zugeordneten Profilfläche im Umfangs­ einschnitt des Spannbolzens entspricht.

Durch diese Ausgestaltung der Arretierschieber kann auf das Werkzeug eine im wesentlichen normal zur Formwerkzeug-Anla­ gefläche des Formträgers gerichtete Spannkraftkomponente ausgeübt werden.

Die Erfindung sieht nach Anspruch 5 schließlich aber auch noch vor, daß jeder Umfangsfläche des Formträgers mindestens ein Loch und jeder Umfangsfläche des Formwerkzeugs minde­ stens ein Spannbolzen zugeordnet ist, wobei Löcher und Spannbolzen eine Anordnung haben, die eine Anbringung des Formwerkzeugs am Formträger in verschiedenen Winkeldrehlagen ermöglicht.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine räumliche Teilansicht einer Schließeinheit von Spritzgießmaschinen mit einer auf deren Füh­ rungsholmen sitzenden Formaufspannplatte sowie einer an dieser Formaufspannplatte festlegbaren Formhälfte eines Spritzgießwerkzeuges,

Fig. 2 in größerem Maßstab eine Ansicht in Pfeilrichtung II der Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2 durch die Formaufspannplatte und einen Teilab­ schnitt der hieran festgelegten Formhälfte des Formwerkzeugs nach Fig. 1,

Fig. 4 eine vergrößerte Ausschnittdarstellung des bei IV der Fig. 3 an der Formhälfte sitzenden Spannbol­ zens,

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V durch den Spannbolzen nach Fig. 4,

Fig. 6 eine der Fig. 4 entsprechende Darstellung eines Spannbolzens in abgewandelter baulicher Ausführung und

Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII in Fig. 6.

In Fig. 1 der Zeichnung ist als Anwendungsbeispiel der Be­ festigungsvorrichtung für Werkzeuge an einem Werkzeugträger ein Teilstück einer Schließeinheit 1 von Spritzgießmaschinen zu sehen, in welche das jeweilige Spritzgieß-Formwerkzeug 2 eingebaut werden kann. Zur Aufnahme der beiden Formhälften 3 und 4 des Formwerkzeuges 2 weist dabei die Schließeinheit als Werkzeugträger zwei Formhälftenträger auf, wobei in Fig. 1 der Einfachheit halber nur ein Werkzeugträger bzw. Form­ hälftenträger 5 für die Formhälfte 3 gezeigt ist.

Bei dem Werkzeugträger bzw. Formhälftenträger 5 nach Fig. 1 handelt es sich dabei um den beweglichen Werkzeugträger bzw. Formhälftenträger der Schließeinheit 1, welcher auf den Führungsholmen 6 sitzt.

Bei dem nicht gezeigten Werkzeugträger bzw. Formhälftenträ­ ger der Schließeinheit 1, an welchem also die Formhälfte 4 des Formwerkzeuges 2 festlegbar ist, handelt es sich demnach um den ortsfesten Werkzeugträger bzw. Formhälftenträger derselben.

Zur funktionssicheren Anordnung des Formwerkzeuges 2 mit seinen beiden Formhälften 3 und 4 in der Schließeinheit 1 werden jeweils besondere Befestigungsvorrichtungen benutzt.

In Fig. 1 der Zeichnung sind dabei - wiederum der Einfach­ heit halber - nur die Befestigungsvorrichtungen 7 gezeigt, welche die Formhälfte 3 des Formwerkzeugs mit dem Werkzeug­ träger bzw. Formhälftenträger 5 in Wirkverbindung bringen und halten können. Die Befestigungsvorrichtungen für die Formhälfte 4 des Formwerkzeuges 2 am anderen - nicht gezeig­ ten - Werkzeugträger bzw. Formhälftenträger sind hingegen weggelassen. Sie entsprechen aber in Aufbau und Wirkungswei­ se grundsätzlich den Befestigungsvorrichtungen 7.

Jede Befestigungsvorrichtung 7 besteht dabei aus einem in seinem Querschnitt runden Loch 8 in der stirnseitigen Form­ werkzeug-Anlagefläche 9 des Werkzeugträgers bzw. Formhälf­ tenträgers 5, aus einem damit in Steckeingriff bringbaren Spannbolzen 10 an der Rückenfläche 11 der Formhälfte 3 sowie aus einer dem Werkzeugträger bzw. dem Formhälftenträger 5 zugeordneten Arretiereinrichtung 12.

Sämtliche Befestigungsvorrichtungen 7 und deren zusammen­ wirkenden Funktionsteile, nämlich Löcher 8, Spannbolzen 10 und Arretiereinrichtungen 12 sind in Fig. 1 der Zeichnung nur schematisch vereinfacht dargestellt. Trotzdem ergibt sich aber aus Fig. 1 der Zeichnung deutlich, daß die Funk­ tionselemente der Befestigungsvorrichtungen 7 am Werkzeug­ träger bzw. Formhälftenträger 5 und an der Formhälfte 3 einander paarweise zugeordnet sind. So arbeitet bspw. der Werkzeugträger bzw. Formhälftenträger 5 der Schließeinheit 1 mit der Formhälfte 3 des Formwerkzeuges 2 über vier identi­ sche Befestigungsvorrichtungen 7 zusammen.

Die Anordnung der Befestigungsvorrichtungen 7 ist dabei so getroffen, daß jeder der vier im rechten Winkel zueinander verlaufenden Umfangsflächen 13 des Werkzeugträgers bzw. Formhälftenträgers 5 zwei Löcher 8 zugeordnet sind, und zwar so, daß jedes Loch 8 auf der Winkelhalbierenden zu zwei miteinander einen Eckwinkel bildenden Umfangsflächen 13 liegt. Alle Löcher 8 haben dabei von den ihnen zugeordneten Umfangsflächen 13 des Werkzeugträgers bzw. Formhälftenträ­ gers 5 sowie auch von der ihnen benachbarten Ecke überein­ stimmenden Abstand.

Die Spannbolzen 10 der Befestigungsvorrichtungen 7 stehen über die Rückenfläche 11 der Formhälfte 3 des Formwerkzeuges 2 hervor und haben eine zu den Löchern 8 komplementäre An­ ordnung und Ausbildung, d. h. die Spannbolzen 10 sind wiede­ rum paarweise jeder Umfangsfläche 14 der rechtwinklig, bspw.

quadratisch oder rechteckig, begrenzten Formhälfte 3 zuge­ ordnet, wobei sie auf der Winkelhalbierenden der ihnen be­ nachbarten Ecke der Formhälfte liegen.

Die Anordnung der Löcher 8 in der Formwerkzeug-Anlagefläche 9 des Werkzeugträgers bzw. Formhälftenträgers 5 und die Anordnung der Spannbolzen an der Rückenfläche 11 der Form­ hälfte 3 ist also so getroffen, daß die Formhälfte 3 in vier verschiedenen, jeweils um 90° um die Längsachse verdrehten Einbaulagen mit dem Werkzeugträger bzw. Formhälftenträger 5 in Steckverbindung gebracht werden kann.

Damit sich die Formhälfte 3 am Werkzeugträger bzw. Form­ hälftenträger 5 sicher festlegen läßt, weist jede Befesti­ gungsvorrichtung 7 auch noch eine bereits erwähnte Arretier­ einrichtung 12 auf.

Jede dieser Arretiereinrichtungen 12 umfaßt dabei, wie die Fig. 2 und 3 erkennen lassen, einen Schieber 15, welcher in einer Aussparung 16 des Werkzeugträgers bzw. Formhälften­ trägers 5 aufgenommen ist. Die Aussparung 16 kann dabei als Bohrung hergestellt sein, welche sich parallel zur Formwerk­ zeug-Anlagefläche 9 des Werkzeugträgers bzw. Formhälftenträ­ gers 5 erstreckt sowie einerseits im Loch 8 mündet und ande­ rerseits an der Umfangsfläche 13 des Werkzeugträgers bzw. Formhälftenträgers 5 ausläuft.

Der Schieber 15 sitzt am vorderen Ende der Kolbenstange 17 eines Stellgliedes 18, welches wiederum an der Umfangsfläche 13 des Werkzeugträgers bzw. Formhälftenträgers 5 montiert ist. Das Stellglied 18 kann dabei aus einer hydraulichen Kolben-Zylinder-Einheit bestehen.

Insbesondere aus Fig. 3 der Zeichnung geht hervor, daß jeder Schieber 15 an seinem dem Loch 8 zugewendeten Ende einen Keilansatz 19 aufweist, welcher vorzugsweise ein Trapezpro­ fil hat, bei dem die der Formwerkzeug-Anlagefläche 9 nächst­ gelegene Profilseitenfläche sich parallel zu dieser Form­ werkzeug-Anlagefläche 9 erstreckt, so daß die hiervon abge­ wendete Profilfläche 20 des Keilansatzes 19 eine gegen die Längsachse des Schiebers 15 geneigte Anordnung hat, wie das deutlich der Fig. 3 zu entnehmen ist.

Mit seinem Keilansatz 19 kann jeder Schieber 15 über das Stellglied 18 in die zugeordnete Bohrung 8 des Werkzeugträ­ gers bzw. Formhälftenträgers 5 eingefahren werden, wie das der Fig. 3 ebenfalls zu entnehmen ist. Dabei wirkt der Keil­ ansatz 19 mit einer Ausnehmung 21 des in das Loch eingrei­ fenden Spannbolzens 10 zusammen, um die Formhälfte 3 am Werkzeugträger bzw. Formhälftenträger 5 zu arretieren sowie mit seiner Rückenfläche 11 gegen die Formwerkzeug-Anlage­ fläche 9 anzupressen.

Aus Fig. 3, insbesondere aber aus den Fig. 4 bis 7 der Zeichnung, geht hervor, daß die Ausnehmungen 21 an den Spannbolzen 10 jeweils aus sekantialen Umfangseinschnitten bestehen, wobei deren Profil der Keilform am Keilansatz 19 der die Arretierung bewirkenden Schieber 15 angepaßt ist.

Jede Ausnehmung bzw. jeder Umfangseinschnitt 21 hat dabei eine Profilfläche 22, die in ihrer Neigungslage auf die Neigungslage der Profilfläche 20 des Keilansatzes 19 ange­ paßt ist.

Durch das Einfahren der Schieber 15 mit ihren Keilansätzen 19 in die Ausnehmungen bzw. Umfangseinschnitte 21 wird also die Formhälfte 3 fest gegen den Werkzeugträger bzw. Form­ hälftenträger 5 verspannt solange die Stellglieder 18, bspw. hydraulische Kolben-Zylinder-Einheiten, während des Betriebs mit Hydraulikdruck beaufschlagt sind.

Damit sich die Formhälfte 3 am Werkzeugträger bzw. Form­ hälftenträger 5 beliebig in vier verschiedenen, jeweils um 90° zueinander verdrehten Einbaulagen unter Benutzung von nur vier Stellgliedern 18 jederzeit sicher festlegen läßt, sind an den Spannbolzen 10 der Formhälfte 3 des Formwerk­ zeuges 2 sowie auch an den Arretiereinrichtungen 12 des Werkzeugträgers bzw. Formhälftenträgers 5 besondere Vorkeh­ rungen getroffen.

Nach Fig. 3, insbesondere jedoch nach den Fig. 4 und 5 der Zeichnung ist jeder Spannbolzen 10 mit zwei sekantialen Umfangseinschnitten 21a und 21b versehen, die, wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, jeweils eine geradlinige innere Begren­ zungskante 23a bzw. 23b aufweisen. Diese geradlinien Begren­ zungskanten 23a und 23b schließen sich dabei unter einem Eckwinkel aneinander an, welcher dem Eckwinkel zwischen zwei aneinander anschließenden Umfangsflächen 14 der Formhälfte 3, wie auch dem Eckwinkel zwischen zwei aneinander anschlie­ ßenden Umfangsflächen 13 des die Löcher 8 enthaltenden Werk­ zeugträgers bzw. Formhälftenträgers 5 entspricht. Der Keil­ ansatz 19 am freien Ende des der Arretierung dienenden Schiebers 15 erstreckt sich dabei quer zu dessen Längsachse.

Je nach Einbaulage der Formhälfte 3 am Werkzeugträger bzw. Formhälftenträger 5 wirkt dabei der Keilansatz 19 des be­ treffenden Schiebers entweder mit dem Umfangseinschnitt 21a oder mit dem Umfangseinschnitt 21b des betreffenden Spann­ bolzens 10 zusammen, um über die aufeinandertreffenden Pro­ filflächen 20 und 22 die Arretierung der Formhälfte 3 am Werkzeugträger bzw. Formhälftenträger 5 herbeizuführen.

Bei dem Ausführungsbeispiel eines Spannbolzens nach den Fig. 6 und 7 weist jeder Spannbolzen 10 als Ausnehmung nur einen einzigen sekantialen Umfangseinschnitt 21 auf. Dabei ist dessen Öffnungsseite der benachbarten Ecke der Formhälfte 3 bzw. der benachbarten Ecke des die Löcher 8 enthaltenden Werkzeugträgers bzw. Formhälftenträgers 5 zugewendet. Jeder Spannbolzen 10 ist in diesem Falle so an der Formhälfte 3 festgelegt, daß die geradlinige, innere Begrenzungskante 23 des Umfangseinschnitts 21 eine Ausrichtung erhält, bei der sie sich normal zur Winkelhalbierenden durch die betreffende Ecke der Formhälfte 3 und auch des Werkzeugträgers bzw. Formhälftenträgers 5 erstreckt.

In diesem Falle ist es dabei auch wichtig, daß der Keilan­ satz 19 am freien Ende jedes der Arretierung dienenden Schiebers 15 gegenüber dessen Längsachse eine Schräglage hat, welche an die Schräglage des Umfangseinschnitts 21 im Spannbolzen 10 angepaßt ist.

Auch in diesem Falle wird dann sichergestellt, daß die Form­ hälfte 3 sich am Werkzeugträger bzw. Formhälftenträger 5 in vier verschiedenen, jeweils um 90° zueinander versetzten, Winkeldrehlagen anbringen und festlegen läßt.

Claims (5)

1. Befestigungsvorrichtung für Werkzeuge an einem Werkzeug­ träger, insbesondere für die Formwerkzeuge am Formträger einer Spritzgießmaschine, mit paarweise an der Rückseite eines jeden Werkzeuges vorgesehenen, zur Befestigungs­ ebene senkrechten Spannbolzen, die in passende Löcher im Werkzeugträger ragen, mit Arretiereinrichtungen für die Werkzeuge und mit an der Seite des Werkzeugträgers aus­ laufenden Aussparungen, die in den Löchern für die Spann­ bolzen münden und in denen die Arretiereinrichtungen angeordnet sind, welche innerhalb des Werkzeugträgers an den Spannbolzen angreifen, wobei die Arretiereinrichtun­ gen keilförmige Schieber aufweisen und die Spannbolzen Ausnehmungen mit korrespondierenden Wandungen haben, in denen die Schieber einrasten, und wobei die Schieber von seitlich an den Werkzeugträgern angeordneten Stellglie­ dern, z. B. hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheiten, be­ aufschlagbar sind, welche die Schieber während des Be­ triebes in ihrer Spannstellung halten, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (21) an den Spannbolzen (10) aus sekantialen Umfangseinschnitten (21 bzw. 21a, 21b) be­ stehen, deren Profil (22) an die Keilform (19, 20) der Arretierschieber (15) angepaßt ist.

2. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Spannbolzen (10) zwei Umfangseinschnitte (21a, 21b) aufweist, deren geradlinige, innere Begrenzungskan­ ten (23a und 23b) sich unter einem Eckwinkel aneinander anschließen, welcher dem Eckwinkel zwischen zwei anein­ ander anschließende Umfangsflächen (13) des die Löcher (8) enthaltenden Formträgers (5) entspricht, und daß das Keilprofil (19, 20) am freien Ende jedes Arretierschiebers (15) sich quer zu dessen Längsachse erstreckt (Fig. 3 bis 5).

3. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Spannbolzen (10) einen Umfangseinschnitt (21) aufweist, dessen Öffnungsseite der benachbarten Ecke des die Löcher (8) enthaltenden Formträgers (5) zugewendet ist und dessen geradlinige, innere Begrenzungskante (23) normal zur Winkelhalbierenden durch diese Ecke ausgerich­ tet ist (Fig. 6 und 7), und daß das Keilprofil (19, 20) am freien Ende jedes Arretierschiebers (15) gegenüber dessen Längsachse eine Schräglage hat, welche an die Schräglage des Umfangsein­ schnitts (21) in den Spannbolzen (10) angepaßt ist.

4. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangseinschnitte (21 bzw. 21a, 21b) ein Trapez­ profil aufweisen, bei dem die der Formwerkzeug-Anlage­ fläche (9) des Formträgers (5) nächstgelegene Profilsei­ tenfläche sich parallel zu dieser Formwerkzeug-Anlage­ fläche erstreckt, während die hiervon abgewendete Pro­ filfläche (20) eine Neigungslage hat, die der Neigungs­ lage der zugeordneten Profilfläche (22 bzw. 22a, 22b) im Umfangseinschnitt (21 bzw. 21a, 21b) des Spannbolzens (10) entspricht.

5. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Umfangsfläche (13) des Formträgers (5) minde­ stens ein Loch (8) und jeder Umfangsfläche (14) des Form­ werkzeuges (3) mindestens ein Spannbolzen (10) zugeordnet ist, wobei Löcher (8) und Spannbolzen (10) eine Anordnung haben, die eine Anbringung des Formwerkzeugs (3) am Form­ träger (5) in verschiedenen Winkeldrehlagen ermöglicht.