DE4017031C2 - Kupplungs- und/oder Bewegungs-Steuervorrichtung für Werkzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungs- und/oder Be­ wegungs-Steuervorrichtung für Werkzeuge, insbeson­ dere an Formwerkzeugen zum Spritzgießen von Kunst­ stoffen oder zum Druckgießen von Metallen, die eine Haupt-Trennebene sowie mindestens eine weitere Zu­ satz-Trennebene haben, welche beim Öffnen der Form- Schließeinheit in vorbestimmter Aufeinanderfolge aus ihrer Schließlage in die Öffnungsstellung bewegbar sind. Dabei ist den die Haupt-Trennebene bildenden beiden Formteilen mindestens ein mechanisches Riegelsystem zugeordnet, dessen Riegelglieder die Schließlage dieser Formteile formschlüssig fixieren, bis die die oder alle Zusatz-Trennebene(n) bildenden weiteren Formteile re­ lativ zueinander mittels der Form-Schließeinheit in ihre Öffnungsstellung bewegt sind.

Kupplungs- und/oder Bewegungs-Steuervorrichtun­ gen gattungsgemäßer Art sind bereits bekannt, wie bspw. aus der im Jahre 1965 im Verlag Brunke Garrels, Hamburg erschienenen Broschüre "Einblick in die Kon­ struktion von Spritzgußwerkzeugen", Verfasser Ing. Karl Mörwald, Seiten 33 bis 37, hervorgeht.

Kupplungs- und/oder Bewegungs-Steuervorrichtun­ gen ähnlicher 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 DD 2 20 258 A1.

Diese bekannten Bauarten von Kupplungs- und/oder Bewegungs-Steuervorrichtungen für Werkzeuge wei­ sen jedoch verschiedene Unzulänglichkeiten auf, die ih­ re dauerhaft sichere Funktionsweise beeinträchtigen können.

So müssen bei den Klinkenzügen relativ kleine Feder­ elemente (Druckfedern) die gesamte Funktionssicher­ heit des Systems übernehmen, so daß ihre Federkraft nicht ausreicht, um bspw. beim Festsitzen der Klinken in ihrer Lagerung oder aber in der Führung der Riegelseg­ mente ihr Einrasten nicht sicherstellt.

Auch muß bei den bekannten Kupplungs- und/oder Bewegungs-Steuervorrichtungen die Trennbewegung der Formteile durch eingebaute Distanzfedern unter­ stützt werden, wenn es darauf ankommt, die Schließbe­ wegung mehrerer zusammenwirkender Formteile in ei­ ner ganz bestimmten Reihenfolge zu gewährleisten Nötig ist aber auch eine Hubbegrenzung zwischen den zusammenwirkenden Formteilen bei ihrer Öff­ nungsbewegung durch den Einbau zusätzlicher Distanz­ bolzen.

Als nachteilig hat sich bei den durch Klinkenzüge gebildeten Kupplungs- und/oder Bewegungs-Steuer­ vorrichtungen such erwiesen, daß sie sich nur außerhalb der eigentlichen Formteile anordnen lassen. Eine seitli­ che Anordnung derselben mindert die horizontale Ein­ baumöglichkeit der Formwerkzeuge, während ihr An­ bau an deren Ober- oder Unterseite für das Abstellen und Einlagern der Formwerkzeuge 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 Öffnungs- und Schließbewegungen der Formwerkzeu­ ge ungeeignet sind.

Das Ziel der Erfindung liegt daher darin, die bei den bekannten Kupplungs- und/oder Bewegungs-Steuer­ vorrichtungen für Werkzeuge vorhandenen Unzuläng­ lichkeiten auszuräumen.

Es ist deshalb der Erfindung die Aufgabe gestellt, eine gattungsgemäße Kupplungs- und/oder Bewegungs-Steuervorrichtung für Werkzeu­ ge anzugeben, die automatisch, zwangsläufig und form­ schlüssig also wie in alleiniger Abhängigkeit von der Öffnungs- und Schließbewegung der Form-Schließein­ heit arbeitet sowie bei kompakter Auslegung vorbe­ stimmte Bewegungsabläufe hinsichtlich des Öffnens und Schließens der Formwerkzeuge im Bereich ihrer Haupt- und Zusatztrennebenen gewährleistet. Gelöst wird die­ se Aufgabe nach der Erfindung im wesentlichen da­ durch, daß jedes mechanische Riegelsystem einen an einem der zur Haupt-Trennebene gehörenden Formtei­ le sitzenden Kupplungsbolzen und eine diesen koaxial, aber mit Radialspiel umfassende, hülsenförmige Kupp­ lungsaufnahme in dem anderen der zur Haupt-Trenn­ ebene gehörenden Formteile aufweist, daß die hülsen­ förmige Kupplungsaufnahme mit einem zu der oder ei­ ner Zusatz-Trennebene gehörenden Formteil in Bewe­ gungsverbindung steht, daß in der hülsenförmigen Kupplungsaufnahme eine mindestens das freie Ende des Kupplungsbolzens umfassende Kupplungsbüchse be­ grenzt axial verschiebbar aufgenommen, aber verschie­ befest mit dem die Kupplungsaufnahme umgebenden Formteil der Haupt-Trennebene verbunden ist, daß in den Wänden der Kupplungsbüchse im wesentlichen ra­ dial verschiebbare Kupplungsklauen sitzen, die mit ra­ dialen Kupplungsvertiefungen des Kupplungsbolzens in und außer Eingriff stellbar sind, und daß die hülsenför­ mige Kupplungsaufnahme an ihrem Innenumfang Steu­ erflächen und Sperrflächen trägt, über die die Kupp­ lungsklauen in der einen Schieberichtung der Kupp­ lungsbüchse zwangsläufig radial einwärts und in ihre Eingriffsstellung schiebbar sowie in dieser Eingriffsstel­ lung verriegelbar sind .

Die solchermaßen ausgelegte Kupplungs- und/oder Bewegungssteuervorrichtung für Werkzeuge hat den Vorteil, daß sämtliche Bewegungsvorgänge, die zum Ein- und Ausrücken der mechanischen Riegelsysteme führen, rein formschlüssig und zwangsläufig ablaufen und dadurch bei hoher Präzision eine optimale Funk­ tionssicherheit gewährleisten, ohne daß aufwendige Fremdsteuerungen mit pneumatischen oder hydrauli­ schen Bauteilen und elektrischer Verknüpfung zur Ma­ schinensteuerung benutzt werden müssen.

Die Funktionssicherheit läßt sich erfindungsgemäß auf einfache Weise dadurch optimieren, daß in der Kupplungsbüchse axial verschiebbar eine durch eine Feder beaufschlagte Druckplatte sitzt, die durch den in die Kupplungsaufnahme und die Kupplungsbüchse ein­ geführten 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 Druckeinwirkung auf die in ihrer ausgerückten Grundstellung befindliche Kupplungsbüchse werden in diesem Falle die Kupplungsklauen in ihrer Entriege­ lungsstellung gehalten, solange der Kupplungsbolzen noch nicht in Axialrichtung in die Kupplungsaufnahme eingeführt worden ist. Sobald aber durch Einfahren des Kupplungsbolzens in die Kupplungsaufnahme die Druckplatte aus ihrer Ruhelage zurückgestellt wird, gibt sie die Kupplungsklauen frei, so daß sie selbsttätig und zwangsläufig nicht nur in ihre Eingriffsstellung ge­ langen, sondern darin auch gegenüber dem Kupplungs­ bolzen verriegelt werden, sobald sich die Kupplungs­ büchse axial in die hülsenförmige Kupplungsaufnahme hinein verlagert.

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

Ein anderes Weiterbildungsmerkmal der Erfindung sieht vor, daß das dem Kupplungsbolzen zugeordnete Ende der Kupplungsklauen mit einer Schrägfläche ver­ sehen ist, die eine zur gegenüberliegenden Steuerfläche entgegengesetzte Neigungslage hat, und daß der Kupp­ lungsbolzen als Eingriff für die Kupplungsklauen eine Ringnut aufweist, die mit einer Flankenfläche versehen ist, deren Neigungslage auf die Neigungslage der Schrägfläche an den Kupplungsklauen abgestimmt ist. Sobald durch die Axialverschiebung der Kupplungs­ büchse in der hülsenförmigen Kupplungsaufnahme die Kupplungsklauen aus dem Bereich der Sperrflächen in den Bereich der Steuerflächen gelangen, können sich die Kupplungsklauen unter der Einwirkung der axialen Zugkraft am Kupplungsbolzen radial nach auswärts verlagern und geben dadurch den Kupplungsbolzen frei.

Empfehlenswert ist es erfindungsgemäß ferner, wenn sich an die Schrägfläche der Kupplungsklauen unter ei­ nem 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 Kupp­ lungsaufnahme jeweils lösbar, z. B. über eine koaxiale Verschraubung, mit den Formteilen von Haupt- bzw. Zusatz-Trennebene zu verbinden.

Ein anderes, ebenfalls wichtiges Weiterbildungsmerk­ mal der Erfindung liegt darin, daß die Kupplungsbüchse durch einen Längsschlitze der Kupplungsaufnahme durchsetzenden Radialbolzen mit einem die Kupplungs­ aufnahme 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 Wirkungs­ weise der Kupplungs- und/oder Bewegungs-Steuervor­ richtung, wenn die Kupplungsklauen mit in Kupplungs- Einrückrichtung von außen nach innen geneigter Achs­ lage in der Kupplungsbüchse radial verschiebbar ge­ führt sind.

Wenn bei einer der Erfindung zugrundeliegenden Kupplungs- und/oder Bewegungs-Steuervorrichtung jedem Formteil der Haupt-Trennebene noch ein oder mehrere Formteile einer Zusatz-Trennebene zugeord­ net werden, dann ist es besonders vorteilhaft, wenn glei­ che oder gleichartige mechanische Riegelsysteme zwi­ schen den Formteilen der Haupt-Trennebene durch je­ de der Zusatz-Trennebenen unabhängig voneinander betätigbar sind. Hierdurch läßt sich sicherstellen, daß die Formteile der Haupt-Trennebene 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 Öffnungsstellung einnehmen.

Vorteilhaft ist nach der Erfindung schließlich auch noch, daß die mechanischen Riegelsysteme in radial au­ ßerhalb 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 wer­ den nachfolgend an in der Zeichnung dargestellten Aus­ führungsbeispielen erläutert.

Hierbei zeigen

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

Fig. 2 in größerem Maßstab die obere Längsschnitt- Hälfte des in Fig. 1 mit 11 bezeichneten, erfindungswe­ sentlichen Bereichs aus dem Spritzgieß-Formwerkzeug bei dessen Schließlage,

Fig. 3 in weiter vergrößertem Maßstab die untere Längsschnitthälfte des erfindungswesentlichen Aus­ schnittbereichs 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 Drauf­ sichtdarstellung der Schließeinheit einer Spritzgießma­ schine 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 Betätigungszustand un­ mittelbar vor Beginn der Öffnungsbewegung 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 Form­ teile 7 und an der verschiebbaren Formaufspannplatte 4 montierte Formteile 8 aufweist.

Vom Formteil 7 wird die eine Formhälfte 9 und vom Formteil 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 Betäti­ gung von Querschiebern 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-Trennebe­ ne 12-12 erst dann stattfinden bzw. bewirkt werden kann, wenn zuvor die Querzüge bzw. -schieber im Be­ reich der Zusatz-Trennebene 13-13 vollständig ausge­ rückt worden sind.

Da der ordnungsgemäße Öffnungs- und Schließvor­ gang für das Spritzgieß-Formwerkzeug 6 insgesamt und ausschließlich durch das Auseinanderfahren bzw. Zu­ sammenfahren 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 Riegel­ system 14 besteht. Zwei solche mechanische Riegelsy­ steme 14 sind dabei in Fig. 1 der Zeichnung rein schema­ tisch dargestellt.

Ausbildung und Wirkungsweise eines solchen mecha­ nischen Riegelsystems ergeben sich aus den nachfolgen­ den Erläuterungen 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 sufwei­ senden Formhälften 9 und 10, nämlich an der Formhälf­ te 10, ein Kupplungsbolzen 15 sitzt, der sich quer zur Haupt-Trennebene 12-12 bzw. parallel zur Längsachse der Schließeinheit 1 erstreckt.

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

In der hülsenförmigen Kupplungsaufnahme 16 ist ei­ ne mindestens das freie Ende 16 des Kupplungsbolzens 15 umfassende Kupplungsbüchse 17 begrenzt axial ver­ schiebbar aufgenommen. Sie steht jedoch andererseits verschiebefest mit der die hülsenförmige Kupplungsauf­ nahme 16 umgebenden Formhälfte 9 des Spritzgieß- Formwerkzeuges 6 in schiebefester Verbindung, und zwar über einen diametral verlaufenden Bolzen 18, wel­ cher Langlöcher 19 in der Kupplungsaufnahme 16 durchsetzt.

Die hülsenförmige Kupplungsaufnahme 16 ist ihrer­ seits wieder fest an einer Trägerplatte 20 montiert, die mit der ortsfesten Formaufspannplatte 3 der Schließein­ heit 1 zu verbinden ist und einen Bestandteil des Form­ teils 7 bildet.

Andererseits ragt die hülsenförmige Kupplungsauf­ nahme 16 längsverschieblich in eine Ausnehmung, näm­ lich 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 Kupplungsaufnahme 16 bestimmt, mit welchem der die Kupplungsbüchse 17 diametral durch­ setzende 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 Lagenzu­ ordnung von Schleppring 23 und Ringnut 24, bspw. mit Hilfe von in Längsrichtung der Ringnut 24 versetzbaren Sprengringen 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 Riegel­ systems 14 ist lösbar, vorzugsweise über eine koaxiale Verschraubung 26, mit dem Formteil 8 bzw. der Form­ hälfte 10 verbunden und auch die zugehörige, hülsenför­ mige Kupplungsaufnahme 16 steht lösbar, bspw. eben­ falls über eine koaxiale Verschraubung 27, mit der Trä­ gerplatte 20 des Formteils 7 in Verbindung.

In den Wänden der Kupplungsbüchse 17 sind mehre­ re in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordne­ te und im wesentlichen radial gerichtete Führungs­ durchlässe 28, bspw. in Form von Bohrungen, vorhan­ den. Dabei liegen die Führungsdurchlässe 28 relativ na­ he dem offenen Ende der Kupplungsbüchse 17, und zwar mit einer von außen nach innen vom offenen Ende weg geneigten Achslage. In jedem der Führungsdurch­ lässe 28 der Kupplungsbüchse 17 ist eine verschiebbare Kupplungsklaue 29, z. B. in Form eine Bolzens, aufge­ nommen, und zwar mit einem im wesentlichen radialen Stellweg, welcher einerseits durch ihre Ausrückstellung und andererseits durch ihre Einrückstellung 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 Ausrückstel­ lung in Fig. 5 der Zeichnung gezeigt wird. Die in den Führungsdurchlässen 28 der Kupplungsbüchse 17 ge­ führten Kupplungsklauen 29 können über ihr dem In­ nenumfang der Kupplungsbüchse 17 zugeordnetes En­ de 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 Kupplungs­ büchse 17 eingeführt ist, wie das die Fig. 2 bis 4 der Zeichnung verdeutlichen.

Innerhalb der zentralen Öffnung 31 der Kupplungs­ büchse 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 zentrale Öffnung 3t der Kupplungsbüchse 17 hinein­ geschoben werden, und zwar bis in die hintere An­ schlagstellung, welche jeweils den Fig. 2 bis 4 der Zeich­ nung 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 Außendurch­ messers des Kupplungsbolzens 15 liegt. Mit ihren äuße­ ren Endflächen 36 haben währenddessen die Kupp­ lungsklauen 29 eine starre Stützanlage an abgesetzten Widerlagerflächen 37, die sich am Innenumfang der hül­ senförmigen Kupplungsaufnahme 16, und zwar im Be­ reich 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 Sperrfläche 40 übergeht, welche sich parallel zur Wider­ lagerfläche 37 erstreckt, aber einen geringeren Durch­ messer als diese hat. Die Sperrfläche 40 wird dabei un­ mittelbar vom Innenumfang der hülsenförmigen Kupp­ lungsaufnahme 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. Ent­ kupplungsstellung die Kupplungsklaue 29 durch die Druckplatten 32 in ihrer radial auswärts gerichteten Schiebestellung abgestützt sind, blockieren sie die Kupplungsbüchse 17 auch gegen Axialverschiebung re­ lativ 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 letzte­ re entgegen der Rückstellwirkung der Druckfeder 33 in die zentrale Öffnung 31 der Kupplungsbüchse 17 einge­ schoben, dann werden die Kupplungsklauen 29 für eine im wesentlichen nach radial einwärts gerichtete Ver­ schiebung frei. Sobald dann der Kupplungsbolzen 15 mit seiner Umfangsnut 30 in den Bereich der Kupp­ lungsklauen 29 gelangt ist und die Druckplatte 32 sich innerhalb der zentralen Öffnung 31 der Kupplungsbüch­ se 17 in der inneren Anschlagstellung befindet, können sich nunmehr die Kupplungsklauen 29 nach radial ein­ wärts 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 Kupplungsaufnahme 16. Sobald nun die äußeren Endflächen 36 der Kupplungs­ klauen 19 in den Bereich der Sperrfläche 40 am Innen­ umfang der hülsenförmigen Kupplungsaufnahme 16 ge­ langt sind, ist das mechanische Riegelsystem 14 form­ schlüssig eingerückt und wird darin auch praktisch über den gesamten Hubweg 22 hinweg zwangsläufig bloc­ kiert. Da durch das eingerückte mechanische Riegelsy­ stem 14 die beiden Formhälften 9 und 10 des Spritzgieß- Formwerkzeuges 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 ver­ sehen, die eine zur Steuerfläche 41 entgegengesetzte Neigungslage hat. Andererseits hat die Umfangsnut 30 im Kupplungsbolzen 15 eine entsprechend geneigte Flanke 43, gegen die die Schrägfläche 42 der Kupp­ lungsklaue 29 zur Anlage kommt. Die eine Spielfreiheit herbeiführende Keilwirkung zwischen den Schrägflä­ chen 42 und der geneigten 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 Wei­ se wird über den gesamten für die Steuerung einer Zu­ satz-Trennebene 13-13 verfügbaren Hubweg 22 hinweg sichergestellt, daß die mechanischen Riegelsysteme 14 die die Haupt-Trennebene 12-12 aufweisenden Form­ hälften 9 und 10 spielfrei in ihrer Schließlage gegenein­ ander blockieren.

In Fig. 7 der Zeichnung ist eine Schließeinheit 1 für Spritzgießmaschinen 2 zu sehen, die wiederum eine ortsfeste 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 Grund­ aufbau der beiden Formteile 7 und 8 nach Fig. 7 in Aus­ legung und Funktion praktisch überein. Lediglich die beiden Formhälften 9 und 10, welche zwischen sich die Formkammer für den Spritzling 11 ausbilden, sind hier wiederum zweckbedingt unterschiedlich (als Negativ­ form und als Positivform) ausgeführt.

Außer der Haupt-Trennebene 12-12 hat das Spritz­ gieß-Formwerkzeug 6 nach Fig. 7 noch zwei verschie­ dene Zusatz-Trennebenen 44-44 und 45-45. Die Zusatz- Trennebene 44 befindet sich dabei am Formteil 7 im Bereich der Formhälfte 9, während die Zusatz-Trenn­ ebene 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- Steuervorrichtungen nach den Fig. 8 und 9 hinsichtlich Ausbildung und Wirkungsweise ihrer mechanischen Riegelsysteme mit den Ausführungsbeispielen überein­ stimmen, die bereits 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 vorhan­ dene, bauliche und funktionelle Abweichungs- bzw. Zu­ satzmerkmale.

Schon der Fig. 7 kann entnommen werden, daß nicht nur das Formteil 7 des Spritzgieß-Formwerkzeuges 6 über eine Trägerplatte 20 an der ortsfesten Formauf­ spannplatte 3 der Schließeinheit 1 befestigt wird, son­ dern daß auch zur Befestigung des Formteils 8 an der verschiebbaren Formaufspannplatte 4 eine Trägerplat­ te 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 (4545) der Formhälfte 10 zugeordnet ist Folg­ lich dient der zwischen der Trägerplatte 20 und der Formhälfte 9 verfügbare Hubweg 22 der Bewegungs- Steuerung zum Aus- und Einrücken der Zusatz-Trenn­ ebene 44-44 und ein Hubweg 47 zwischen der Träger­ platte 46 und der Formhälfte 10 zur Bewegungs-Steue­ rung für das Aus- und Einrücken der Trennebene 45-45.

Im wesentlichen quer zur Trennebene 44-44 beweg­ lich sind in der Formhälfte 9 des Spritzgieß-Formwerk­ zeuges 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 Form­ kerne zu positionieren.

Zur Verstellung der Schieber bzw. Züge 48 relativ zur Trennebene 44-44 werden dabei Schrägbolzen-Stell­ glieder 50 bekannter Art benutzt, die den verfügbaren Hubweg 22 zwischen der Trägerplatte 20 und der Form­ hälfte 9 benutzen, um die Schieber bzw. Züge 48 zwi­ schen ihrer Einrückstellung (Fig. 8) und ihrer Ausrück­ stellung (Fig. 9) formschlüssig zu verstellen.

Auch der Zusatz-Trennebene 4545 an der Formhälf­ te 10 sind Schieber bzw. Züge 51 zugeordnet, welche im wesentlichen quer zur Trennebene 4545 zwischen ihrer Einrückstellung (Fig. 8) und ihrer Ausrückstellung (Fig. 9) verlagert werden müssen. Auch zum Zwecke des Hervorbringens der Verstellbewegung für die Schieber bzw. Züge 51 dienen dabei Schrägbolzen-Stell­ glieder 52 bekannter Bauart, die über den verfügbaren Hubweg 47 zwischen der Trägerplatte 46 und der Form­ hälfte 10 des Spritzgieß-Formwerkzeuges 6 betätigbar sind.

Auch bei der Kupplungs- und/oder Bewegungs-Steu­ ervorrichtung nach den Fig. 8 und 9 ist es von ausschlag­ gebender Bedeutung, daß eine Freigabe der Haupt- Trennebene 12 zwischen den beiden Formhälften 9 und 10 des Spritzgieß-Formwerkzeuges 6 und damit die Freigabe des Formlings 11 aus der Formkammer 49 erst dann eingeleitet werden kann, wenn zuvor beide Zu­ satz-Trennebenen 44-44 und 45-45 ordnungsgemäß und vollständig freigegeben wurden. Dies ist erst dann der Fall, wenn beide Trägerplatten 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 mechanischer Riegelsysteme 14 ausgestattet, wie sie be­ reits anhand der Fig. 2 bis 6 im einzelnen erläutert wor­ den sind.

Die mechanischen Riegelsysteme 14 der Gruppe 14a greifen dabei jeweils von der Trägerplatte 20 des Form­ teils 7 durch die Formhälfte 9 zur Formhälfte 10 des Formteils 8 über, während umgekehrt die mechanischen Riegelsysteme 14 der Gruppe 14b jeweils von der Trä­ gerplatte 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 ge­ langt sind, wie sie in Fig. 9 der Zeichnung zu sehen ist, kann eine Öffnungs-Trennbewegung zwischen den bei­ den Formhälften 9 und 10 des Spritzgieß-Formwerk­ zeuges 6 stattfinden.

Nur der Vollständigkeit halber sei hier noch erwähnt, daß bei der Gruppe 14a von mechanischen Riegelsyste­ men 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 Riegelsy­ stemen 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 zugeordne­ ten Schieber bzw. Züge 48 nicht nur durch Schrägbol­ zen-Stellglieder 50, sondern zusätzlich noch durch Keil­ schieber-Systeme 53 in ihre Wirkstellung gedrückt wer­ den können (Fig. 8).

Claims (10)

1. Kupplungs- und/oder Bewegungs-Steuervorrich­ tung für Werkzeuge, insbesondere an Formwerk­ zeugen 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 vorbestimmter Aufeinanderfolge aus ihrer Schließlage in die Öffnungsstellung be­ wegbar sind, wobei den die Haupt-Trennebene bil­ denden beiden Formteilen mindestens ein mechani­ sches Riegelsystem zugeordnet ist, dessen Riegel­ glieder die Schließlage dieser Formteile form­ schlüssig fixieren, bis die die oder alle Zusatz- Trennebene(n) bildenden weiteren Formteile rela­ tiv zueinander mittels der Form-Schließeinheit in ihre Öffnungsstellung bewegt sind, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jedes mechanische Riegelsy­ stem (14) einen an einem der zur Haupt-Trennebe­ ne (12-12) gehörenden Formteil (Formhälften 9 und 10) sitzenden Kupplungsbolzen (15) und eine diesen koaxial, aber mit Radialspiel umfassende, hülsenförmige Kupplungsaufnahme (16) in dem an­ deren der zur Haupt-Trennebene (12-12) gehören­ den Formteil/(Formhälften 9 und 10) aufweist,
daß in der hülsenförmigen Kupplungsaufnahme (16) eine mindestens das freie Ende des Kupplungs­ bolzens (15) umfassende Kupplungsbüchse (17) be­ grenzt axial verschiebbar aufgenommen, aber ver­ schiebefest mit dem die Kupplungsaufnahme (16) umgebenden Formteil (Formhälfte 10) der Haupt- Trennebene (12-12) verbunden ist,
daß in den Wänden der Kupplungsbüchse (17) im wesentlichen radial verschiebbare Kupplungsklau­ en (29) sitzen, die mit radialen Kupplungsvertiefun­ gen (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 Kupplungs­ klauen (29) in der einen Schieberichtung der Kupp­ lungsbüchse (17) zwangsläufig radial einwärts in ih­ re Eingriffsstellung schiebbar sowie in dieser Ein­ griffsstellung verriegelbar sind (Fig. 2 und 3).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der hülsenförmigen Kupplungsauf­ nahme (16) axial verschiebbar eine durch eine Fe­ der (33) beaufschlagte Druckplatte (32) sitzt, die durch den in die Kupplungsaufnahme (16) einge­ führten Kupplungsbolzen (15) entgegen der Feder­ kraft (33) verlagerbar ist, während sie in ihrer Ru­ helage 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 Kupplungsauf­ nahme (16) in ihrer Ausrückstellung abstützt.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in der hülsenför­ migen Kupplungsaufnahme (16) radial verschieb­ baren Kupplungsklauen (29) aus Bolzen bestehen, deren dem Innenumfang der Kupplungsaufnahme (16) zugewendete äußere Endfläche (36) einerseits eine geneigte Steuerfläche (41) zum Zusammenwir­ ken mit der entsprechend geneigten Steuerfläche (39) der Kupplungsaufnahme (16) hat, während sie andererseits einen im wesentlichen quer zur Bol­ zenachse gerichteten 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 Kupplungs­ bolzen (15) zugeordnete Ende der Kupplungsklau­ en (29) mit einer Schrägfläche (42) versehen ist, die eine zur Steuerfläche (41) entgegengesetzte Nei­ gungslage hat, und daß der Kupplungsbolzen (15) als Eingriff für die Kupplungsklauen (29) eine Ring­ nut (30) aufweist, die mit einer geneigten Flanke (43) versehen ist, deren Neigungslage auf die Nei­ gungslage 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 Schrägflä­ che (42) der Kupplungsklauen (29) eine innere End­ fläche (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 Ver­ schraubung (26 bzw. 27) mit den Formteilen (10 bzw. 20) von Haupt-Trennebene (12-12) bzw. Zu­ satz-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 hülsenförmi­ gen Kupplungsaufnahme (16) durchsetzenden ra­ dialen Bolzen (18) mit einem die Kupplungsaufnah­ me (16) koaxial umgebenden Schleppring (23) ver­ bunden 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-Einrückrichtung von außen nach innen geneigte Achslage in der Kupplungs­ büchse (17) radial verschiebbar geführt 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, da­ durch gekennzeichnet, daß gleiche oder gleicharti­ ge Riegelsysteme (14 bzw. 14a, 14b) zwischen den Formteilen (Formhälften 9 und 10) der Haupt- Trennebene (12-12) durch jede der Zusatz-Trenn­ ebenen (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 außer­ halb der Formkammer (49) liegenden Kammern (z. B. Bohrungen 21) der Formteile (Formhälften 9 und 10) des Formwerkzeuges (6) aufgenommen sind.