DE4017031A1 - Kupplungs- und/oder bewegungs-steuervorrichtung fuer werkzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungs- und/oder Bewe­ gungs-Steuervorrichtung für Werkzeuge, insbesondere an Formwerkzeugen zum Spritzgießen von Kunststoffen oder zum Druckgießen von Metallen, die eine Haupt-Trennebene sowie mindestens eine weitere Zusatz-Trennebene haben, welche beim Öffnen der Form-Schließeinheit in vorbe­ stimmter Aufeinanderfolge aus ihrer Schließlage in die Öffnungsstellung bewegbar sind. Dabei ist den die Haupt- Trennebene bildenden beiden Formteilen mindestens ein mechanisches Riegelsystem zugeordnet, dessen Riegelglie­ der die Schließlage dieser Formteile formschlüssig fixieren, bis die die oder alle Zusatz-Trennebene(n) bildenden weiteren Formteile relativ zueinander mittels der Form-Schließeinheit in ihre Öffnungsstellung bewegt sind.

Kupplungs- und/oder Bewegungs-Steuervorrichtungen gat­ tungsgemäßer Art sind bereits bekannt, wie bspw. aus der im Jahre 1965 im Verlag Brunke Garrels, Hamburg erschie­ nenen Broschüre "Einblick in die Konstruktion von Spritzgußwerkzeugen", Verfasser Ing. Karl Mörwald, Seiten 33 bis 37, hervorgeht.

Kupplungs- und/oder Bewegungs-Steuervorrichtungen ähn­ licher Art in Form von Klinkenzügen sind auch offenbart in "Z 170/ . . . Info" und "Z 171/ . . . Info" der Firma Hasco, D-5880 Lüdenscheid (Nr. 78 66 522) sowie in Form von Kugelrasten in der DE-PS 2 20 258.

Diese bekannten Bauarten von Kupplungs- und/oder Bewe­ gungs-Steuervorrichtungen für Werkzeuge weisen jedoch verschiedene Unzulänglichkeiten auf, die ihre dauerhaft sichere Funktionsweise beeinträchtigen können.

So müssen bei den Klinkenzügen relativ kleine Federele­ mente (Druckfedern) die gesamte Funktionssicherheit des Systems übernehmen, so daß ihre Federkraft nicht aus­ reicht, um bspw. beim Festsitzen der Klinken in ihrer Lagerung oder aber in der Führung der Riegelsegmente ihr Einrasten nicht sicherstellt.

Auch muß bei den bekannten Kupplungs- und/oder Bewe­ gungs-Steuervorrichtungen die Trennbewegung der Form­ teile durch eingebaute Distanzfedern unterstützt werden, wenn es darauf ankommt, die Schließbewegung mehrerer zusammenwirkender Formteile in einer ganz bestimmten Reihenfolge zu gewährleisten.

Nötig ist aber auch eine Hubbegrenzung zwischen den zusammenwirkenden Formteilen bei ihrer Öffnungsbewegung durch den Einbau zusätzlicher Distanzbolzen.

Als nachteilig hat sich bei den durch Klinkenzüge gebil­ deten Kupplungs- und/oder Bewegungs-Steuervorrichtungen auch erwiesen, daß sie sich nur außerhalb der eigentli­ chen Formteile anordnen lassen. Eine seitliche Anordnung derselben mindert die horizontale Einbaumöglichkeit der Formwerkzeuge, während ihr Anbau an deren Ober- oder Unterseite für das Abstellen und Einlagern der Formwerk­ zeuge hinderlich ist.

Schließlich hat sich auch herausgestellt, daß ein hoher Verschleiß der Funktionsteile die Arbeitssicherheit der Kupplungs- und/oder Bewegungs-Steuervorrichtungen stark beeinträchtigen kann. Schließlich hat sich aber auch gezeigt, daß die bekannten Systeme für schnelle Öff­ nungs- und Schließbewegungen der Formwerkzeuge ungeeig­ net sind.

Das Ziel der Erfindung liegt daher darin, die bei den bekannten Kupplungs- und/oder Bewegungs-Steuervorrichtun­ gen für Werkzeuge vorhandenen Unzulänglichkeiten auszu­ räumen. Es ist deshalb der Erfindung die Aufgabe ge­ stellt, eine gattungsgemäße Kupplungs- und/oder Bewe­ gungs-Steuervorrichtung für Werkzeuge anzugeben, die automatisch, zwangsläufig und formschlüssig also wie in alleiniger Abhängigkeit von der Öffnungs- und Schließbe­ wegung der Form-Schließeinheit arbeitet sowie bei kom­ pakter Auslegung vorbestimmte Bewegungsabläufe hinsicht­ lich des Öffnens und Schließens der Formwerkzeuge im Bereich ihrer Haupt- und Zusatztrennebenen gewährlei­ stet. Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung im wesentlichen dadurch, daß jedes mechanische Riegelsystem einen an einem der zur Haupt-Trennebene gehörenden Formteile sitzenden Kupplungsbolzen und eine diesen koaxial, aber mit Radialspiel umfassende, hülsenförmige Kupplungsaufnahme in dem anderen der zur Haupt-Trennebe­ ne gehörenden Formteile aufweist, daß die hülsenförmige Kupplungsaufnahme mit einem zu der oder einer Zusatz- Trennebene gehörenden Formteil in Bewegungsverbindung steht, daß in der hülsenförmigen Kupplungsaufnahme eine mindestens das freie Ende des Kupplungsbolzens umfassen­ de Kupplungsbüchse begrenzt axial verschiebbar aufgenom­ men, aber verschiebefest mit dem die Kupplungsaufnahme umgebenden Formteil der Haupt-Trennebene verbunden ist, daß in den Wänden der Kupplungsbüchse im wesentlichen radial verschiebbare Kupplungsklauen sitzen, die mit radialen Kupplungsvertiefungen des Kupplungsbolzens in und außer Eingriff stellbar sind, und daß die hülsenför­ mige Kupplungsaufnahme an ihrem Innenumfang Steuerflä­ chen und Sperrflächen trägt, über die die Kupplungs­ klauen in der einen Schieberichtung der Kupplungsbüchse zwangsläufig radial einwärts und in ihre Eingriffsstel­ lung schiebbar sowie in dieser Eingriffsstellung verrie­ gelbar sind.

Die solchermaßen ausgelegte Kupplungs- und/oder Bewe­ gungssteuervorrichtung für Werkzeuge hat den Vorteil, daß sämtliche Bewegungsvorgänge, die zum Ein-und Aus­ rücken der mechanischen Riegelsysteme führen, rein formschlüssig und zwangsläufig ablaufen und dadurch bei hoher Präzision eine optimale Funktionssicherheit ge­ währleisten, ohne daß aufwendige Fremdsteuerungen mit pneumatischen oder hydraulischen Bauteilen und elektri­ scher Verknüpfung zur Maschinensteuerung benutzt werden müssen.

Die Funktionssicherheit läßt sich erfindungsgemäß auf einfache Weise dadurch optimieren, daß in der Kupplungs­ büchse axial verschiebbar eine durch eine Feder beauf­ schlagte Druckplatte sitzt, die durch den in die Kupp­ lungsaufnahme und die Kupplungsbüchse eingeführten Kupplungsbolzen entgegen der Federkraft verlagerbar ist, während sie in ihrer Ruhelage durch die Feder in den Bereich der Kupplungsklauen stellbar ist und diese dabei relativ zur Kupplungsbüchse in ihrer Ausrückstellung abstützt. Selbst bei einer äußeren axialen Druckeinwir­ kung auf die in ihrer ausgerückten Grundstellung befind­ liche Kupplungsbüchse werden in diesem Falle die Kupp­ lungsklauen in ihrer Entriegelungsstellung gehalten, solange der Kupplungsbolzen noch nicht in Axialrichtung in die Kupplungsaufnahme eingeführt worden ist. Sobald aber durch Einfahren des Kupplungsbolzens in die Kupp­ lungsaufnahme die Druckplatte aus ihrer Ruhelage zurück­ gestellt wird, gibt sie die Kupplungsklauen frei, so daß sie selbsttätig und zwangsläufig nicht nur in ihre Eingriffsstellung gelangen, sondern darin auch gegen­ über dem Kupplungsbolzen verriegelt werden, sobald sich die Kupplungsbüchse axial in die hülsenförmige Kupp­ lungsaufnahme hinein verlagert.

Bewährt hat es sich auch, wenn nach der Erfindung die in der Kupplungsaufnahme im wesentlichen radial verschieb­ baren Kupplungsklauen aus Bolzen bestehen, deren dem Innenumfang der Kupplungsaufnahme zugewendete Endfläche einerseits einen geneigten Abschnitt zum Zusammenwirken mit der entsprechend geneigten Steuerfläche der Kupp­ lungsaufnahme hat, während sie andererseits einen etwa quer zur Bolzenachse gerichteten Abschnitt für die Stützanlage an der Sperrfläche der hülsenförmigen Kupp­ lungsaufnahme aufweist.

Ein anderes Weiterbildungsmerkmal der Erfindung sieht vor, daß das dem Kupplungsbolzen zugeordnete Ende der Kupplungsklauen mit einer Schrägfläche versehen ist, die eine zur gegenüberliegenden Steuerfläche entgegenge­ setzte Neigungslage hat, und daß der Kupplungsbolzen als Eingriff für die Kupplungsklauen eine Ringnut aufweist, die mit einer Flankenfläche versehen ist, deren Nei­ gungslage auf die Neigungslage der Schrägfläche an den Kupplungsklauen abgestimmt ist. Sobald durch die Axial­ verschiebung der Kupplungsbüchse in der hülsenförmigen Kupplungsaufnahme die Kupplungsklauen aus dem Bereich der Sperrflächen in den Bereich der Steuerflächen ge­ langen, können sich die Kupplungsklauen unter der Ein­ wirkung der axialen Zugkraft am Kupplungsbolzen radial nach auswärts verlagern und geben dadurch den Kupp­ lungsbolzen frei.

Empfehlenswert ist es erfindungsgemäß ferner, wenn sich an die Schrägfläche der Kupplungsklauen unter einem stumpfen Winkel eine Stützfläche anschließt, die der Umfangsfläche der abgefederten Druckplatte im Bereich eines stufenförmigen Absatzes zugeordnet ist.

In baulicher Hinsicht kann es sich erfindungsgemäß ferner empfehlen, den Kupplungsbolzen und die Kupplungs­ aufnahme jeweils lösbar, z. B. über eine koaxiale Ver­ schraubung, mit den Formteilen von Haupt- bzw. Zusatz- Trennebene zu verbinden.

Ein anderes, ebenfalls wichtiges Weiterbildungsmerkmal der Erfindung liegt darin, daß die Kupplungsbüchse durch einen Längsschlitze der Kupplungsaufnahme durchsetzenden Radialbolzen mit einem die Kupplungsaufnahme koaxial umgebenden Schleppring verbunden ist, wobei dieser Schleppring mit einem Formteil der Haupt-Trennebene in Verbindung steht.

Bewährt hat es sich auch für eine optimale Wirkungsweise der Kupplungs- und/oder Bewegungs-Steuervorrichtung, wenn die Kupplungsklauen mit in Kupplungs-Einrückrich­ tung von außen nach innen geneigter Achslage in der Kupplungsbüchse radial verschiebbar geführt sind.

Wenn bei einer der Erfindung zugrundeliegenden Kupp­ lungs- und/oder Bewegungs-Steuervorrichtung jedem Form­ teil der Haupt-Trennebene noch ein oder mehrere Formtei­ le einer Zusatz-Trennebene zugeordnet werden, dann ist es besonders vorteilhaft, wenn gleiche oder gleichartige mechanische Riegelsysteme zwischen den Formteilen der Haupt-Trennebene durch jede der Zusatz-Trennebenen unabhängig voneinander betätigbar sind. Hierdurch läßt sich sicherstellen, daß die Formteile der Haupt-Trenn­ ebene in jedem Falle erst dann aus der Schließlage in Öffnungsstellung bewegt werden können, wenn sämtliche Riegelvorrichtungen ihre Freigabestellung einnehmen, also auch alle Zusatz-Trennebenen bereits ihre Öffnungs­ stellung einnehmen.

Vorteilhaft ist nach der Erfindung schließlich auch noch, daß die mechanischen Riegelsysteme in radial außerhalb der Formkammer liegenden Kammern der Formteile des Formwerkzeuges aufgenommen werden können, die sich bspw. als einfache Bohrungen ausbilden lassen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend an in der Zeichnung dargestellten Ausfüh­ rungsbeispielen erläutert. Hierbei zeigen

Fig. 1 in schematischer Draufsichtdarstellung die Schließeinheit einer Spritzgießmaschine mit eingebautem Spritzgieß-Formwerkzeug in dessen vollständiger Öffnungsstellung,

Fig. 2 in größerem Maßstab die obere Längsschnitt- Hälfte des in Fig. 1 mit II bezeichneten, erfindungswesentlichen Bereichs aus dem Spritzgieß-Formwerkzeug bei dessen Schließ­ lage,

Fig. 3 in weiter vergrößertem Maßstab die untere Längsschnitthälfte des erfindungswesentlichen Ausschnittbereichs aus dem in Schließlage befindlichen Spritzgieß-Formwerkzeug,

Fig. 4 die untere Hälfte des erfindungswesentlichen Bereichs aus dem Spritzgieß-Formwerkzeug in dessen teilweise geöffnetem Zustand,

Fig. 5 die obere Hälfte aus dem erfindungswesentli­ chen Bereich des Spritzgieß-Formwerkzeugs in dessen völlig geöffnetem Zustand,

Fig. 7 eine der Fig. 1 ähnliche, schematisierte Draufsichtdarstellung der Schließeinheit einer Spritzgießmaschine in ihrer Öffnungsstellung mit darin eingebautem Spritzgieß-Formwerkzeug in modifizierter Ausführung,

Fig. 8 einen Längsschnitt durch das Spritzgieß-Form­ werkzeug nach Fig. 7 in dessen Schließlage und

Fig. 9 einen Längsschnitt durch das Spritzgieß-Form­ werkzeug nach Fig. 7 in einem Betätigungszu­ stand unmittelbar vor Beginn der Öffnungsbewe­ gung beider Formhälften.

Nach Fig. 1 der Zeichnung weist die Schließeinheit 1 einer Spritzgießmaschine 2 in üblicher Weise eine orts­ feste Formaufspannplatte 3 und eine relativ dazu ver­ schiebbare Formaufspannplatte 4 auf, die längs horizon­ taler Holme 5 geführt wird.

Zwischen den beiden Formaufspannplatten 3 und 4 ist das Spritzgieß-Formwerkzeug 6 eingebaut, welches an der ortsfesten Formaufspannplatte 3 montierte Formteile 7 und an der verschiebbaren Formaufspannplatte 4 montierte Formteile 8 aufweist.

Vom Formteil 7 wird die eine Formhälfte 9 und vom Form­ teil 8 die andere Formhälfte 10 für die Ausbildung des Spritzlings 11 gebildet. Dabei sind zwischen den beiden Formhälften 9 und 10 einer Haupt-Trennebene 12-12, nämlich die eigentliche Formtrennung, und eine Zusatz- Trennebene 13-13 - vornehmlich zur Betätigung von Quer­ schiebern bzw. Querzügen zwischen den beiden Formhälften 9 und 10 - vorgesehen.

Von wesentlicher Bedeutung ist dabei, daß bei der mit Hilfe der Schließeinheit 1 bewirkten Überführung des Spritzgieß-Formwerkzeuges 6 aus seiner Schließlage in die Öffnungsstellung das Auseinanderfahren der beiden Formhälften 9 und 10 im Bereich der Haupt-Trennebene 12-12 erst dann stattfinden bzw. bewirkt werden kann, wenn zuvor die Querzüge bzw. -schieber im Bereich der Zusatz-Trennebene 13-13 vollständig ausgerückt worden sind.

Da der ordnungsgemäße Öffnungs- und Schließvorgang für das Spritzgieß-Formwerkzeug 6 insgesamt und ausschließ­ lich durch das Auseinanderfahren bzw. Zusammenfahren der Schließeinheit 1 bewirkt werden soll, sind diesem bzw. seinen Formteilen 7 und 8 spezielle Kupplungs- und/oder Bewegungssteuervorrichtungen zugeordnet, deren jede aus einem mechanischen Riegelsystem 14 besteht. Zwei solche mechanische Riegelsysteme 14 sind dabei in Fig. 1 der Zeichnung rein schematisch dargestellt.

Ausbildung und Wirkungsweise eines solchen mechanischen Riegelsystems ergeben sich aus den nachfolgenden Erläu­ terungen zu den Fig. 2 bis 6 der Zeichnung.

In den Fig. 2 bis 5 ist jeweils erkennbar, daß an einer der miteinander die Haupt-Trennebene 12-12 aufweisenden Formhälften 9 und 10, nämlich an der Formhälfte 10, ein Kupplungsbolzen 15 sitzt, der sich quer zur Haupt-Trenn­ ebene 12-12 bzw. parallel zur Längsachse der Schließein­ heit 1 erstreckt.

Der anderen zur Trennebene 12-12 gehörenden Formhälfte 9 ist hingegen eine zum Kupplungsbolzen 15 koaxial liegen­ de, hülsenförmige Kupplungsaufnahme 16 zugeordnet. Letztere ist dabei so ausgeführt, daß sie den Kupplungs­ bolzen 15 koaxial, aber mit Radialspiel umfassen kann, sobald die beiden Formhälften 9 und 10 bzw. die diese tragenden Formteile 7 und 8 zum Schließen der Formkammer in der Haupt-Trennebene 12-12 gegeneinandergefahren werden.

In der hülsenförmigen Kupplungsaufnahme 16 ist eine mindestens das freie Ende 16 des Kupplungsbolzens 15 umfassende Kupplungsbüchse 17 begrenzt axial verschieb­ bar aufgenommen. Sie steht jedoch andererseits verschie­ befest mit der die hülsenförmige Kupplungsaufnahme 16 umgebenden Formhälfte 9 des Spritzgieß-Formwerkzeuges 6 in schiebefester Verbindung, und zwar über einen diame­ tral verlaufenden Bolzen 18, welcher Langlöcher 19 in der Kupplungsaufnahme 16 durchsetzt.

Die hülsenförmige Kupplungsaufnahme 16 ist ihrerseits wieder fest an einer Trägerplatte 20 montiert, die mit der ortsfesten Formaufspannplatte 3 der Schließeinheit 1 zu verbinden ist und einen Bestandteil des Formteils 7 bildet.

Andererseits ragt die hülsenförmige Kupplungsaufnahme 16 längsverschieblich in eine Ausnehmung, nämlich eine Durchgangsbohrung 21 der zum Formteil 7 gehörenden Formhälfte 9 hinein. Dies in der Weise, daß Formhälfte 9 und Trägerplatte 20 in begrenztem Maße, nämlich um den Hubweg 22 (Fig. 4 und 5), zueinander relativverschiebbar sind. Am Formteil 7 wird dabei der Hubweg 22 für die Formhälfte 9 von der Trägerplatte 20 weg durch das linke Ende der Langlöcher 19 in der hülsenförmigen Kupplungs­ aufnahme 16 bestimmt, mit welchem der die Kupplungsbüch­ se 17 diametral durchsetzende Bolzen 18 zusammenwirkt.

Erwähnt sei hier noch, daß der Bolzen 18 mit seinen aus den Langlöchern 19 herausragenden Enden in einen Schleppring 23 eingreift, der die Kupplungsaufnahme 16 koaxial umgibt und dabei in eine Ringnut 24 eingreift, die sich an den Innenumfang der Durchgangsbohrung 21 in der Formhälfte 9 anschließt.

Durch Variation der gegenseitigen, axialen Lagenzuord­ nung von Schleppring 23 und Ringnut 24, bspw. mit Hilfe von in Längsrichtung der Ringnut 24 versetzbaren Spreng­ ringen 25, kann der Hubweg 22 der Formhälfte 9 relativ zur Trägerplatte 20 des Formteils 7 innerhalb gewisser Grenzen bedarfsabhängig variiert werden.

Der Kupplungsbolzen 15 jedes mechanischen Riegelsystems 14 ist lösbar, vorzugsweise über eine koaxiale Ver­ schraubung 26, mit dem Formteil 8 bzw. der Formhälfte 10 verbunden und auch die zugehörige, hülsenförmige Kupp­ lungsaufnahme 16 steht lösbar, bspw. ebenfalls über eine koaxiale Verschraubung 27, mit der Trägerplatte 20 des Formteils 7 in Verbindung.

In den Wänden der Kupplungsbüchse 17 sind mehrere in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnete und im wesentlichen radial gerichtete Führungsdurchlässe 28, bspw. in Form von Bohrungen, vorhanden. Dabei liegen die Führungsdurchlässe 28 relativ nahe dem offenen Ende der Kupplungsbüchse 17, und zwar mit einer von außen nach innen vom offenen Ende weg geneigten Achslage. In jedem der Führungsdurchlässe 28 der Kupplungsbüchse 17 ist eine verschiebbare Kupplungsklaue 29, z. B. in Form eine Bolzens, aufgenommen, und zwar mit einem im wesent­ lichen radialen Stellweg, welcher einerseits durch ihre Ausrückstellung und andererseits durch ihre Einrückstel­ lung relativ zum Kupplungsbolzen 15 bestimmt ist. Die Einrückstellung der Kupplungsklauen 29 ist dabei jeweils in den Fig. 2 bis 4 der Zeichnung zu sehen, während ihre Ausrückstellung in Fig. 5 der Zeichnung gezeigt wird. Die in den Führungsdurchlässen 28 der Kupplungsbüchse 17 geführten Kupplungsklauen 29 können über ihr dem Innen­ umfang der Kupplungsbüchse 17 zugeordnetes Ende mit radialen Kupplungsvertiefungen, bspw. einer Umfangsnut 30, des Kupplungsbolzens 15 in der Nähe von dessen vorderem Ende in Wirkverbindung treten, wenn dieser in die zentrale Öffnung 31 der Kupplungsbüchse 17 einge­ führt ist, wie das die Fig. 2 bis 4 der Zeichnung ver­ deutlichen.

Innerhalb der zentralen Öffnung 31 der Kupplungsbüchse 17 ist eine Druckplatte 32 axial verschiebbar geführt. Sie steht unter der Wirkung einer Druckfeder 33, welche sie in der Schiebestellung abzustützen sucht, die in Fig. 5 der Zeichnung zu sehen ist. Entgegen der Wirkung der Druckfeder 33 kann die Druckplatte 32 in die zentra­ le Öffnung 31 der Kupplungsbüchse 17 hineingeschoben werden, und zwar bis in die hintere Anschlagstellung, welche jeweils den Fig. 2 bis 4 der Zeichnung entnommen werden kann.

In der vorderen Schiebestellung der Druckplatte 32 (siehe Fig. 5) stützen sich an einer leicht abgesetzten Umfangsfläche 34 derselben die inneren Endflächen 35 der Kupplungsklaue 29 ab, und zwar in einer Stellung, die außerhalb der Umrißlinien bzw. des Außendurchmessers des Kupplungsbolzens 15 liegt. Mit ihren äußeren Endflächen 36 haben währenddessen die Kupplungsklauen 29 eine starre Stützanlage an abgesetzten Widerlagerflächen 37, die sich am Innenumfang der hülsenförmigen Kupplungsauf­ nahme 16, und zwar im Bereich von deren offenem Ende 38 befinden.

An die abgesetzte Widerlagerfläche 37 schließt sich innerhalb der hülsenförmigen Kupplungsaufnahme 16 eine geneigte Steuerfläche 39 an, die wiederum in eine Sperr­ fläche 40 übergeht, welche sich parallel zur Widerlager­ fläche 37 erstreckt, aber einen geringeren Durchmesser als diese hat. Die Sperrfläche 40 wird dabei unmittelbar vom Innenumfang der hülsenförmigen Kupplungsaufnahme 16 gebildet, an welchem sich auch die Kupplungsbüchse 17 gleitverschieblich führt.

An die äußere Endfläche 36 jeder Kupplungsklaue 29 schließt sich eine geneigte Steuerfläche 41 an, welche mit der geneigten Steuerfläche 39 in Kontaktberührung steht, solange das mechanische Riegelsystem 14 sich in der aus Fig. 5 ersichtlichen Freigabe- bzw. Entkupp­ lungsstellung befindet. Da in dieser Freigabe- bzw. Entkupplungsstellung die Kupplungsklaue 29 durch die Druckplatten 32 in ihrer radial auswärts gerichteten Schiebestellung abgestützt sind, blockieren sie die Kupplungsbüchse 17 auch gegen Axialverschiebung relativ zur hülsenförmigen Kupplungsaufnahme 16 in der aus Fig. 5 ersichtlichen Axialstellung.

Wird nun durch Auftreffen der vorderen Endfläche des Kupplungsbolzens 15 auf die Druckplatte 32 letztere entgegen der Rückstellwirkung der Druckfeder 33 in die zentrale Öffnung 31 der Kupplungsbüchse 17 eingeschoben, dann werden die Kupplungsklauen 29 für eine im wesent­ lichen nach radial einwärts gerichtete Verschiebung frei. Sobald dann der Kupplungsbolzen 15 mit seiner Umfangsnut 30 in den Bereich der Kupplungsklauen 29 gelangt ist und die Druckplatte 32 sich innerhalb der zentralen Öffnung 31 der Kupplungsbüchse 17 in der inneren Anschlagstellung befindet, können sich nunmehr die Kupplungsklauen 29 nach radial einwärts verschieben. Diese nach radial einwärts gerichtete Verschiebung wird dabei durch das Zusammenwirken der Steuerflächen 39 und 41 zwangsgesteuert, und zwar unter der Wirkung der durch den Kupplungsbolzen 15 eingeleiteten Axialverschiebung der Kupplungsbüchse 17 relativ zur hülsenförmigen Kupp­ lungsaufnahme 16. Sobald nun die äußeren Endflächen 36 der Kupplungsklauen 19 in den Bereich der Sperrfläche 40 am Innenumfang der hülsenförmigen Kupplungsaufnahme 16 gelangt sind, ist das mechanische Riegelsystem 14 form­ schlüssig eingerückt und wird darin auch praktisch über den gesamten Hubweg 22 hinweg zwangsläufig blockiert. Da durch das eingerückte mechanische Riegelsystem 14 die beiden Formhälften 9 und 10 des Spritzgieß-Formwerkzeu­ ges 6 in ihrer Schließlage gegeneinander festgelegt sind, also nicht voneinander getrennt werden können, läßt sich der gesamte Hubweg 22 dazu nutzen, das Öffnen und Schließen einer Zusatz-Trennebene 13-13 innerhalb des Spritzgieß-Formwerkzeuges 6 zu steuern.

Damit ein praktisch spielfreier Formschlußeingriff des eingerückten mechanischen Riegelsystems 14 über den gesamten verfügbaren Hubweg 22 bestehenbleibt, sind einerseits die Kupplungsklauen 29 im Anschluß an ihre innere Endfläche 35 mit einer Schrägfläche 42 versehen, die eine zur Steuerfläche 41 entgegengesetzte Neigungs­ lage hat. Andererseits hat die Umfangsnut 30 im Kupp­ lungsbolzen 15 eine entsprechend geneigte Flanke 43, gegen die die Schrägfläche 42 der Kupplungsklaue 29 zur Anlage kommt. Die eine Spielfreiheit herbeiführende Keilwirkung zwischen den Schrägflächen 42 und der ge­ neigten Flanke 43 wird dabei noch dadurch unterstützt, daß die Kupplungsklauen 29 in der Kupplungsbüchse 17 mit in Einrückrichtung wirkender Neigungslage verschiebbar sind. Auf diese Art und Weise wird über den gesamten für die Steuerung einer Zusatz-Trennebene 13-13 verfügbaren Hubweg 22 hinweg sichergestellt, daß die mechanischen Riegelsysteme 14 die die Haupt-Trennebene 12-12 aufwei­ senden Formhälften 9 und 10 spielfrei in ihrer Schließ­ lage gegeneinander blockieren.

In Fig. 7 der Zeichnung ist eine Schließeinheit 1 für Spritzgießmaschinen 2 zu sehen, die wiederum eine orts­ feste Formaufspannplatte 3 und eine relativ dazu längs der Holme 5 verschiebbare Formaufspannplatte 4 aufweist, wobei in diese ein Spritzgieß-Formwerkzeug 6 eingebaut ist, das aus zwei Formteilen 7 und 8 besteht.

Während bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 die beiden Formteile 7 und 8 von ihrem Grundaufbau her unterschiedlich ausgelegt sind, stimmt der Grundaufbau der beiden Formteile 7 und 8 nach Fig. 7 in Auslegung und Funktion praktisch überein. Lediglich die beiden Formhälften 9 und 10, welche zwischen sich die Formkam­ mer für den Spritzling 11 ausbilden, sind hier wiederum zweckbedingt unterschiedlich (als Negativform und als Positivform) ausgeführt.

Außer der Haupt-Trennebene 12-12 hat das Spritzgieß- Formwerkzeug 6 nach Fig. 7 noch zwei verschiedene Zu­ satz-Trennebenen 44-44 und 45-45. Die Zusatz-Trennebene 44 befindet sich dabei am Formteil 7 im Bereich der Formhälfte 9, während die Zusatz-Trennebene 45-45 im Formteil 8 im Bereich der Formhälfte 10 zugeordnet ist.

Es sei hier vorab darauf hingewiesen, daß die Ausfüh­ rungsbeispiele von Kupplungs- und/oder Bewegungs-Steuer­ vorrichtungen nach den Fig. 8 und 9 hinsichtlich Ausbil­ dung und Wirkungsweise ihrer mechanischen Riegelsysteme mit den Ausführungsbeispielen übereinstimmen, die be­ reits vorstehend anhand der Fig. 2 bis 6 ausführlich erläutert worden sind. Deshalb beschränken sich die nachfolgenden Erläuterungen zu den Fig. 8 und 9 der Zeichnung auf gegenüber den Fig. 2 bis 6 vorhandene, bauliche und funktionelle Abweichungs- bzw. Zusatzmerkma­ le.

Schon der Fig. 7 kann entnommen werden, daß nicht nur das Formteil 7 des Spritzgieß-Formwerkzeuges 6 über eine Trägerplatte 20 an der ortsfesten Formaufspannplatte 3 der Schließeinheit 1 befestigt wird, sondern daß auch zur Befestigung des Formteils 8 an der verschiebbaren Formaufspannplatte 4 eine Trägerplatte 46 in Benutzung genommen ist.

Aus einem Vergleich der Fig. 8 und 9 ergibt sich, daß das hierin offenbarte Spritzgieß-Formwerkzeug 6 eine Auslegung hat, bei der außer der Haupt-Trennebene 12-12 zwischen den beiden Formhälften 9 und 10 noch zwei Zusatz-Trennebenen 44-44 und 45-45 vorhanden sind, von denen die eine (44-44) der Formhälfte 9 und die andere (45-45) der Formhälfte 10 zugeordnet ist. Folglich dient der zwischen der Trägerplatte 20 und der Formhälfte 9 verfügbare Hubweg 22 der Bewegungs-Steuerung zum Aus-und Einrücken der Zusatz-Trennebene 44-44 und ein Hubweg 47 zwischen der Trägerplatte 46 und der Formhälfte 10 zur Bewegungs-Steuerung für das Aus- und Einrücken der Trennebene 45-45.

Im wesentlichen quer zur Trennebene 44-44 beweglich sind in der Formhälfte 9 des Spritzgieß-Formwerkzeuges 6 Schieber bzw. Züge 48 angeordnet, welche im eingerückten Zustand (Fig. 8) über die Trennebene 44-44 hinaus in die amdere Formhälfte 10 übergreifen, um in der Formkammer 49 in bestimmter Weise Formkerne zu positionieren.

Zur Verstellung der Schieber bzw. Züge 48 relativ zur Trennebene 44-44 werden dabei Schrägbolzen-Stellglieder 50 bekannter Art benutzt, die den verfügbaren Hubweg 22 zwischen der Trägerplatte 20 und der Formhälfte 9 benut­ zen, um die Schieber bzw. Züge 48 zwischen ihrer Ein­ rückstellung (Fig. 8) und ihrer Ausrückstellung (Fig. 9) formschlüssig zu verstellen.

Auch der Zusatz-Trennebene 45-45 an der Formhälfte 10 sind Schieber bzw. Züge 51 zugeordnet, welche im wesent­ lichen quer zur Trennebene 45-45 zwischen ihrer Einrück­ stellung (Fig. 8) und ihrer Ausrückstellung (Fig. 9) verlagert werden müssen. Auch zum Zwecke des Hervorbrin­ gens der Verstellbewegung für die Schieber bzw. Züge 51 dienen dabei Schrägbolzen-Stellglieder 52 bekannter Bauart, die über den verfügbaren Hubweg 47 zwischen der Trägerplatte 46 und der Formhälfte 10 des Spritzgieß- Formwerkzeuges 6 betätigbar sind.

Auch bei der Kupplungs- und/oder Bewegungs-Steuervor­ richtung nach den Fig. 8 und 9 ist es von ausschlagge­ bender Bedeutung, daß eine Freigabe der Haupt-Trennebene 12 zwischen den beiden Formhälften 9 und 10 des Spritz­ gieß-Formwerkzeuges 6 und damit die Freigabe des Form­ lings 11 aus der Formkammer 49 erst dann eingeleitet werden kann, wenn zuvor beide Zusatz-Trennebenen 44-44 und 45-45 ordnungsgemäß und vollständig freigegeben wurden. Dies ist erst dann der Fall, wenn beide Träger­ platten 20 und 46 relativ zu dem noch geschlossenen Spritzgieß-Formwerkzeug 6 um die verfügbaren Hubwege 22 und 47 aus der Stellung nach Fig. 8 in die Stellung nach Fig. 9 bewegt worden sind.

Um diesen Funktionsablauf zu gewährleisten, ist das Spritzgieß-Formwerkzeug 6 nach den Fig. 7 bis 9 mit zwei Gruppen 14a und 14b bau- und funktionsgleicher mechani­ scher Riegelsysteme 14 ausgestattet, wie sie bereits anhand der Fig. 2 bis 6 im einzelnen erläutert worden sind.

Die mechanischen Riegelsysteme 14 der Gruppe 14a greifen dabei jeweils von der Trägerplatte 20 des Formteils 7 durch die Formhälfte 9 zur Formhälfte 10 des Formteils 8 über, während umgekehrt die mechanischen Riegelsysteme 14 der Gruppe 14b jeweils von der Trägerplatte 46 des Formteils 8 durch die Formhälfte 10 zur Formhälfte 9 des Formteils 7 übergreifen.

Erst wenn sämtliche mechanischen Riegelsysteme 14 beider - in zueinander entgegengsetzten Richtungen wirkender - Gruppen in ihre Entriegelungsstellung gelangt sind, wie sie in Fig. 9 der Zeichnung zu sehen ist, kann eine Öffnungs-Trennbewegung zwischen den beiden Formhälften 9 und 10 des Spritzgieß-Formwerkzeuges 6 stattfinden.

Nur der Vollständigkeit halber sei hier noch erwähnt, daß bei der Gruppe 14a von mechanischen Riegelsystemen 14 die Kupplungsbolzen 15 an der Formhälfte 10, die Kupplungsaufnahmen 16 an der Trägerplatte 20 und die Kupplungsbüchsen 17 an der Formhälfte 9 fixiert sind. Andererseits sind bei den mechanischen Riegelsystemen 14 der Gruppe 14b die Kupplungsbolzen 15 mit der Formhälfte 9, die Kupplungsaufnahmen 16 mit der Trägerplatte 46 und die Kupplungsbüchsen 17 mit der Formhälfte 10 in fixer Halteverbindung gebracht.

In den Fig. 8 und 9 der Zeichnung ist noch zu sehen, daß bspw. die der Zusatz-Trennebene 44-44 zugeordneten Schieber bzw. Züge 48 nicht nur durch Schrägbolzen- Stellglieder 50, sondern zusätzlich noch durch Keil­ schieber-Systeme 53 in ihre Wirkstellung gedrückt werden können (Fig. 8).

Claims (10)

1. Kupplungs- und/oder Bewegungs-Steuervorrichtung für Werkzeuge, insbesondere an Formwerkzeugen zum Spritz­ gießen von Kunststoffen oder zum Druckgießen von Metallen, die eine Haupt-Trennebene sowie mindestens eine weitere Zusatz-Trennebene haben, welche beim Öffnen der Form-Schließeinheit in vorbestimmter Aufeinanderfolge aus ihrer Schließlage in die Öff­ nungsstellung bewegbar sind, wobei den die Haupt- Trennebene bildenden beiden Formteilen mindestens ein mechanisches Riegelsystem zugeordnet ist, dessen Riegelglieder die Schließlage dieser Formteile form­ schlüssig fixieren, bis die die oder alle Zusatz- Trennebene(n) bildenden weiteren Formteile relativ zueinander mittels der Form-Schließeinheit in ihre Öffnungsstellung bewegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedes mechanische Riegelsystem (14) einen an einem der zur Haupt-Trennebene (12-12) gehörenden Formteile (Formhälften 9 und 10) sitzenden Kupplungs­ bolzen (15) und eine diesen koaxial, aber mit Radial­ spiel umfassende, hülsenförmige Kupplungsaufnahme (16) in dem anderen der zur Haupt-Trennebene (12-12) gehörenden Formteile (Formhälften 9 und 10) aufweist,
daß in der hülsenförmigen Kupplungsaufnahme (16) eine mindestens das freie Ende des Kupplungsbolzens (15) umfassende Kupplungsbüchse (17) begrenzt axial ver­ schiebbar aufgenommen, aber verschiebefest mit dem die Kupplungsaufnahme (16) umgebenden Formteil (Form­ hälfte 10) der Haupt-Trennebene (12-12) verbunden ist,
daß in den Wänden der Kupplungsbüchse (17) im wesent­ lichen radial verschiebbare Kupplungsklauen (29) sitzen, die mit radialen Kupplungsvertiefungen (30) des Kupplungsbolzens (15) in und außer Eingriff stellbar sind,
und daß die hülsenförmige Kupplungsaufnahme (16) an ihrem Innenumfang Steuerflächen (39) und Sperrflächen (40) trägt, über die die Kupplungsklauen (29) in der einen Schieberichtung der Kupplungsbüchse (17) zwangsläufig radial einwärts in ihre Eingriffsstel­ lung schiebbar sowie in dieser Eingriffsstellung verriegelbar sind (Fig. 2 und 3).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der hülsenförmigen Kupplungsaufnahme (16) axial verschiebbar eine durch eine Feder (33) beauf­ schlagte Druckplatte (32) sitzt, die durch den in die Kupplungsaufnahme (16) eingeführten Kupplungsbolzen (15) entgegen der Federkraft (33) verlagerbar ist, während sie in ihrer Ruhelage durch die Feder (33) in den Bereich der Kupplungsklauen (29) stellbar ist und dabei in der Grundstellung der Kupplungsbüchse (17) die Kupplungsklauen (29) relativ zur Kupplungsaufnah­ me (16) in ihrer Ausrückstellung abstützt (Fig. 5) .

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in der hülsenförmigen Kupplungsaufnahme (16) radial verschiebbaren Kupplungsklauen (29) aus Bolzen bestehen, deren dem Innenumfang der Kupplungsaufnahme (16) zugewendete äußere Endfläche (36) einerseits eine geneigte Steuerfläche (41) zum Zusammenwirken mit der entsprechend geneigten Steuerfläche (39) der Kupplungsaufnahme (16) hat, während sie andererseits einen im wesentlichen quer zur Bolzenachse gerichte­ ten Abschnitt für die Stützanlage an der Sperrfläche (40) der Kupplungsaufnahme (16) aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Kupplungsbolzen (15) zugeordnete Ende der Kupplungsklauen (29) mit einer Schrägfläche (42) versehen ist, die eine zur Steuerfläche (41) entgegen­ gesetzte Neigungslage hat, und daß der Kupplungsbol­ zen (15) als Eingriff für die Kupplungsklauen (29) eine Ringnut (30) aufweist, die mit einer geneigten Flanke (43) versehen ist, deren Neigungslage auf die Neigungslage der Schrägfläche (42) an den Kupplungs­ klauen (29) abgestimmt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die Schrägfläche (42) der Kupplungsklauen (29) eine innere Endfläche (35) anschließt, die der Umfangsfläche (34) der abgefederten Druckplatte (32) zugeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsbolzen (15) und die hülsenförmige Kupplungsaufnahme (16) jeweils lösbar, z. B. über eine koaxiale Verschraubung (26 bzw. 27) mit den Formteilen (10 bzw. 20) von Haupt-Trennebene (12-12) bzw. Zusatz-Trennebene (13-13) verbunden sind (Fig. 2 bis 5).

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsbüchse (17) durch einen Langlöcher (19) der hülsenförmigen Kupplungsaufnahme (16) durch­ setzenden radialen Bolzen (18) mit einem die Kupp­ lungsaufnahme (16) koaxial umgebenden Schleppring (23) verbunden ist, wobei der Schleppring (23) mit einem Formteil (Formhälfte (9) der Haupt-Trennebenme (12-12) in Eingriff steht (Fig. 2 bis 6).

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsklauen (29) mit in Kupplungs-Ein­ rückrichtung von außen nach innen geneigte Achslage in der Kupplungsbüchse (17) radial verschiebbar ge­ führt sind (Fig. 2 bis 5).

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei welcher jedes Formteil der Haupt-Trennebene noch mit einem oder mehreren Formteilen für eine Zusatz- Trennebene in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß gleiche oder gleichartige Riegelsysteme (14 bzw. 14a, 14b) zwischen den Formteilen (Formhälften 9 und 10) der Haupt-Trennebene (12-12) durch jede der Zusatz-Trennebenen (44-44) durch Bauteile (20 bzw. 46) jeder der Zusatz-Trennebenen (44-44 und 45-45) unabhängig voneinander betätigbar sind (Fig. 8 und 9).

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanischen Riegelsysteme (14 bzw. 14a, 14b) in radial außerhalb der Formkammer (49) liegenden Kammern (z. B. Bohrungen 21) der Formteile (Formhälf­ ten 9 und 10) des Formwerkzeuges (6) aufgenommen sind.