SE524000C2 - Back, och backmekanism vid ett formsprutningsverktyg - Google Patents

Description

o o once oo anno øoco Oona n o io 15 20 25 30 35 5 2 4 Û Û Û s: -_= n.. .. 2 tapp. Den andra formhalvan innefattar en hållare som är axiellt förbar i öppningens axiella utsträckning och har en kärna motsvarande öppningens geometri i sin ände närmast kaviteten. Hållaren har dessutom ett lopp som är avsett att gå i ingrepp med den första formhalvans tapp.

När de två formhalvorna förs samman för bildande av en sluten kavitet går tappen i ingrepp med loppet, varigenom hàllaren förs i sidled och för in kärnan i kaviteten. På motsvarande sätt förs hàllaren tillbaks och för ut kärnan ur kaviteten när formhalvorna delas. Detta koncept är mycket vanlig förekommande, men är förknippat med en rad problem. Backmekanismen fungerar genom en samverkan mellan de båda formhalvorna, vilket innebär att i de fall där verktyget innehåller flera backar måste deras rörelse koordineras dels inbördes dels med båda formhalvornas rörelse. Ännu mer komplicerat blir det i de fall där båda formhalvorna kräver backar. Den ovan beskrivna typiska backmekanismen ställer således till mycket stora problem vid verktygskonstruktionen men framför allt vid verktygs- inprovningen. Även verktygsunderhàllet försvåras.

Samtliga dessa argument faller tillbaks till den konstruktör som utformar detaljen och begränsar hans kreativitet. Det finns således ett stort behov av för- enklade backmekanismer. ÃNDAMÅL MED FÖRELIGGANDE UPPFINNING Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en backmekanism för formsprutningsverktyg som är enkel att framställa och bygga in i ett verktyg oavsett öppningens utsträckning.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att backmeka- nismen enbart skall vara beroende av en formhalva eller till och med oberoende av en formhalva.

Ytterligare ett ändamål med uppfinningen är att en och samma drivkälla skall kunna driva ett flertal backmekanismer. 524 000 °" H n. ..'. 3 SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN För uppnående av de ovan angivna samt ytterligare icke angivna ändamål avser föreliggande uppfinning en backmekanism med de i krav 1 angivna särdragen. 5 Föredragna utföringsformer framgår av kraven 2-9.

Uppfinningen avser vidare i enlighet med krav 9 ett formsprutningsverktyg innefattande denna backmekanism.

Kraven 10-13 beskriver föredragna utföringsformer av verktyget. Uppfinningen avser även en back i enlighet med 10 krav 14. Föredragna utföringsformer av densamma anges i kraven 15-18.

Närmare bestämt anvisas en backmekanism för ett formsprutningsverktyg innefattande en kärna som är inför- bar i en av formhalvor hos verktyget avgränsad kavitet, 15 vilken backmekanism har en kropp som bär upp nämnda kärna. Backmekanismen kännetecknas av ett drivorgan samt en koppling mellan nämnda kropp och drivorgan, vilken koppling är inrättad för omvandling av en vridnings- rörelse hos drivorganet till en translationsrörelse hos 20 kroppen.

Uppfinningen tillhandahåller således en backmekanism som till sin utformning är mycket enkel och därmed lätt att såväl framställa som att integrera i formsprutnings- f" verktyget. Backmekanismens rörelse är enbart beroende av 25 omvandlingen mellan drivorganets vridningsrörelse till kroppens translationsrörelse och är sålunda oberoende av f~ formhalvornas inbördes rörelse, vilket förenklar verktygskonstruktionen och verktygsinprovningen. Detta .Å: minskar i sin tur verktygskostnaden och i slutändan 30 styckepriset för de framställda detaljerna.

-I Backmekanismen är vidare oberoende av utsträckningen hos 2. öppningen eller försänkningen som skall formas. Backmeka- Ü; nismen ger således konstruktören ökade möjligheter att °f¿ utforma detaljer enligt önskemål. ¿~% 35 Samtliga ingående delar i backmekanismen förutom - i själva kärnan är standardkomponenter som inte är unika .n för det enskilda formsprutningsverktyget. Kärnans :unna 10 15 20 25 30 35 524 ÛÛÛ 4 geometri är däremot anpassad efter bland annat godstjockleken på den formsprutade detaljen samt geometrin på den öppning/försänkning som skall formas i detaljen. När kärnans geometri är fastställd kan denna bearbetas direkt ur kroppen.

Enligt en föredragen utföringsform innefattar kopplingen ett i kroppen långsträckt häl eller spår och en på en vridbar axel hos drivorganet excentriskt anordnad samt med nämnda hål eller spår ingripande tapp.

Backmekanismen utnyttjar således en excenterrörelse, vilket innebär att kärnans rörelse och slaglängd regleras av tappens excentricitet samt längden hos hålet eller spåret. Det är föredraget att hålet eller spåret sträcker sig i en tvärgàende riktning relativt translationsrörel- sens riktning.

Det är vidare föredraget att drivorganet är direkt eller indirekt vridbart förbundet med en drivkälla samt att förbindelsen där emellan är anordnad medelst rem-, kugg- eller kedjedrift. Valet mellan direkt eller indirekt förbindelse mellan drivorganet och drivkällan beror exempelvis av antalet backmekanismer i verktyget samt hur backmekanismerna är placerade. För minimering av längden och förenkling av exempelvis kedjans sträckning är det ofta lämpligt att anordna en till formhalvan ingående drivaxel som överför kraften mellan drivkällan och de enskilda drivorganen. Denna ingående axel kan i sin tur vara förbunden med drivkällan genom exempelvis en kuggstång. Genom att använda en ingående drivaxel till respektive formhalva kan en drivkälla driva flera kaviteter.

I en föredragen utföringsform innefattar kroppen ett ledorgan för möjliggörande av en translationsrörelse som är icke ortogonal mot drivorganets vridningsaxel.

Ledorganet kan i sin enklaste utföringsform liknas vid ett gångjärn som gör det möjligt att på ett enkelt sätt forma öppningar/försänkningar i detaljen som har en 10 15 20 25 30 35 524 000 - 5 längdaxel som är icke ortogonal mot formhalvornas delningsriktning.

Det är vidare föredraget att kroppen har styrytor för erhållande av styrning av sin translationsrörelse vid införing i verktyget. Styrytorna är i sin enklaste utföringsform helt plana och samverkar med motsvarande urtag i verktyget. Kroppen kommer därmed att glida fram och tillbaks i urtaget under sin translationsrörelse och erhåller på så sätt en stabil rätlinjig rörelse.

I en föredragen utföringsform innefattar kroppen mer än ett drivorgan. Eftersom kroppen kan vara olika stor kan det vara nödvändigt att denna innefattar flera driv- organ, dels för att skapa en mer kontrollerad rörelse, dels för att skapa en tillräckligt utbredd kraft mot formningstrycket i kaviteten.

Enligt en annan aspekt på uppfinningen omfattar denna ett formsprutningsverktyg innefattande en av formhalvor avgränsad kavitet, vid vilket en av formhalv- orna innefattar minst en backmekanism, vilken backmeka- nism innefattar en kropp som uppbär en kärna som är införbar i kaviteten samt ett drivorgan som via en koppling är förbundet med kroppen. Formsprutnings- verktyget kännetecknas av att kopplingen är inrättad för omvandling av en vridande rörelse hos drivorganet till en translationsrörelse hos kroppen.

Det är föredraget att drivorganet är anordnat i en kanal hos formhalvan, varvid drivorganet i sin ände vänd från kaviteten är direkt eller indirekt vridbart förbundet med en drivkälla. En och samma drivkälla kan driva ett flertal backmekanismer med inbördes olika axiella translationsriktningar. Drivkällan kan även användas för drivning av backmekanismer i andra kaviteter samt för drivning av formhalvorna.

I en föredragen utföringsform är den vridbara förbindelsen mellan drivorganet och drivkällan anordnad i en fristående modul i förhållande till formhalvan. Form- sprutningsverktyget kan således vara uppbyggt i moduler. 04:; 10 15 20 25 30 35 524 000 u-n a. 6 Den nämnda fristående modulen monteras i direkt eller indirekt anslutning till formhalvan och innefattar lämpligen en ingående axel för överföring av kraft mellan drivkällan och de enskilda drivorganen samt ett eller flera brythjul för att leda exempelvis en kedja mellan drivorganen. Ett moduluppbyggt verktyg är mycket fördel- aktigt eftersom verktyget därmed blir mindre och enklare att hantera under exempelvis framställning, inprovning, underhåll och byte.

Enligt ytterligare en aspekt av uppfinningen inne- fattar denna en back som har en kropp samt en därav uppburen kärna. Backen kännetecknas av att kroppen har ett långsträckt spår eller hål. Kroppen kan betraktas som en standardmodul vars yttre form är oberoende av vilket verktyg den kommer att integreras i. Geometrin på spåret eller hålet beror dock av den excentriskt anordnade tappen på drivorganet som kroppen skall samverka med.

Spårets längd styr nämligen slaglängden, dvs hur långt in i verktygskaviteten som kärnan skall föras i varje cykel.

Det är föredraget att kärnan är utbildad i ett stycke med kroppen. Vidare är det föredraget att hålet eller spåret sträcker sig i en till kroppens längdrikt- ning vinkelrät riktning.

För framställning av öppningar/försänkningar i detaljen med annan axiell utsräckning än ortogonalt med formhalvornas delningsriktning kan kroppen ha ett led- organ. Ledorganet kan liknas vid ett gångjärn som gör backen ledbar kring en axel.

BESKRIVNING AV RITNINGAR I det följande kommer uppfinningen att beskrivas närmare i exemplifierande syfte med hänvisning till bifogade ritningar, vilka visar en för närvarande föredragen utföringsform.

Fig 1 visar en backmekanism enligt en fördragen utföringsform av uppfinningen.

Oc t vr 01:e QIO: Itlr n I so u I i 0 u o n n u I l :än nu t: 10 15 20 25 30 35 524 000 u.. u. 7 Fig 2 visar ett schematiskt tvärsnitt av drivningen av en backmekanism som är inbyggd i en formhalva.

Fig 3 visar en schematisk skiss av backmekanismens drivning enligt fig 2 sett fràn formhalvans baksida.

Fig 4 visar en backmekanism i enlighet med fig 1, men med ledad kropp.

TEKNISK BESKRIVNING Verktyg för formsprutning innefattar vanligtvis tvâ formhalvor som i hopfört tillstànd tillsammans avgränsar en kavitet. I de fall där detaljen innehåller öppningar eller försänkningar som är anordnade med en axiell utsträckning som sammanfaller med formhalvornas delnings- riktning kan kärnor anordnas direkt i någon av form- halvorna. Om öppningen/försänkningen har en annan axiell utsträckning mäste en rörlig kärna anordnas i verktyget.

I annat fall bildas underskurna ytor som omöjliggör utstötning av den färdiga detaljen.

Med kärnor avses genomgående ett parti som förs in i kaviteten för formande av en öppning eller en försänkning i detaljen.

Med hänvisning till fig 1 visas en schematisk skiss av en fristående backmekanism 1 enligt uppfinningen.

Backmekanismen l innefattar en kropp 2, ett vridbart drivorgan 3 samt en koppling 4 mellan kroppen och driv- organet 3.

Kroppen 2 har i sin ände vänd mot kaviteten 20 en kärna 5 med en profil 6 motsvarande den önskade öppningen/försänkningen. Kroppen 2 utgörs av ett solitt stycke med ett làngsträckt spär 7 eller hàl. Spàret/hålet 7 är anordnat med en längdaxel tvärs och företrädesvis vinkelrätt mot kärnans längdaxel. Kroppen 2 har vidare utmed sina sidor styrytor 8 som företrädesvis är helt plana. Styrytorna 8 är avsedda att ligga an mot komple- mentära ytor hos kroppupptagande urtag i formhalvan.

Detta kommer att beskrivas närmare längre fram. 10 15 20 25 30 35 524 000 .... .. 8 Drivorganet 3 utgörs i sin enklaste form av en vridbar axel 9 som i sin ena ände har en excentriskt anordnad tapp 10. Tappen 10 kan sägas utgöra en koppling mellan vridorganet 3 och kroppen 2 och är anordnad att vara i ingrepp med kroppens spår 7. Drivorganets 3 vrid- ningsrörelse omvandlas genom tappens 10 excentricitet och dess samverkan med kroppens 2 spår 7 till en transla- tionsrörelse hos kroppen 2.

Drivorganet 3 är anordnat att erhålla sin vridnings- rörelse via ett drev 11. Drevet 11 kan utformas pà en rad olika sätt beroende på valet av kraftöverföring fràn en drivkälla, ej visad. Kraftöverföringen kan exempelvis ske genom kuggdrift, remdrift eller kedjedrift. Den nedan beskrivna varianten är baserad på kedjedrift, vilket innebär att drevet ll i detta fall utgörs av ett tandat hjul.

Backmekanismen 1 enligt föreliggande uppfinning kan byggas in i ett verktyg på en rad olika sätt och det bör inses att det nu beskrivna sättet enbart är ett exempel.

Med hänvisning till fig 2 visas ett schematiskt tvärsnitt av en formhalva 12 innefattande två backmeka- nismer 1 enligt föreliggande uppfinning. Formhalvan 12 innefattar genomgående kanaler 13 för upptagande av respektive drivorgan 3, samt urtag 14 för styrning av backmekanismernas 1 kroppar 2. Urtagen 14 har ytor motsvarande kroppens 2 styrytor 8 och är avsedda att se till att kroppen 2 styrs i kärnans 5 axiella riktning.

Med samtidig hänvisning till fig 2 och 3 är fördjupningar 15 anordnade i formhalvans 12 baksida. Fördjupningarna 15 är anordnade att inrymma drivorganens 3 drev 11 samt den där till valda kraftöverföringen 16, dvs kedjan. Form- halvans 12 baksida innefattar vidare en ingående drivaxel 17 som medelst kedjan överför en drivkällas M vridnings- rörelse till drivorganen 3. Kraftöverföringen mellan drivkällan M och den ingående drivaxeln 17 kan ske på en rad olika sätt och är mindre väsentlig för uppfinningen.

Ett exempel på lämplig kraftöverföring är medelst en o oan- io 15 20 25 30 35 524 000 -.- n. 9 kuggstång, ej visad, som är anordnad i det fundament, ej visat, som bär upp formsprutningsverktyget. Denna lösning innebär att den ingående drivaxeln 17 i detta fall är försedd med ett motsvarande kugghjul, ej visat.

Drivkällan M utgörs lämpligen av den motor som även hanterar formhalvornas 12 inbördes rörelse. I det fall att verktyget innefattar ett flertal kaviteter 20 kan samma drivkälla M användas för samtliga kaviteter 20 och dess backmekanismer.

Verktyget kan delas upp i moduler, ej visat.

Formhalvan kan exempelvis utgöra en formmodul inne- fattande kaviteten 20, en genomgående kanal för respe- ktive drivorgan samt urtag för respektive backmekanisms kropp. Ett annat exempel på en lämplig modul är en driv- modul innefattande en platta med urtag för drivorganens drev, kedjan samt den ingående drivaxeln. Drivmodulen monteras i anslutning till formmodulen. Det bör inses att verktyget även kan innefatta ytterligare moduler samt att drivmodulen inte behöver anordnas i direkt anslutning till formmodulen.

Det är fördelaktigt att dela upp ett verktyg i moduler eftersom enskilda moduler är mindre och enklare att hantera vid exempelvis verktygsframställning, verktygsinprovning, verktygsbyte samt verktygsunderhåll än ett ordinärt formsprutningsverktyg.

Med hänvisning till fig 4 visas en alternativ utföringsform av kroppen 2. Denna utföringsform är lämplig att använda när öppningen/försänkningen har en annan axiell utsträckning än vinkelrätt mot formhalvornas 12 delningsriktning. Kroppen 2 innefattar här ett ledorgan 19 som medger snedställning av kroppen 2 och därmed kärnans 5 axiella utsträckning. Det bör dock inses att den visade utföringsformen enbart är ett exempel pà hur ledorganet kan utformas.

Med hänvisning till fig 2 utnyttjar således back- mekanismen l enligt föreliggande uppfinning en excenter- rörelse. När drivkällan M roterar överförs dess vrid- 10 15 20 25 30 35 524 ÛÛÛ .n u. 10 ningsrörelse genom den ingående drivaxeln 17 via dreven 11 och kedjan 16 till respektive drivorgan 3. Driv- organets 3 vridning överförs via den excentriskt anordnade tappen 10 och kroppens 2 spàr 7 till en translationsrörelse hos kroppen 2 och dess kärna 5.

Kroppens 2 translationsrörelse säkerställs genom att kroppen 2 förs framåt i urtaget 14. Slaglängden, dvs Vkroppens axiella rörelse, är anpassad genom tappens 10 excentricitet i kombination med spàrets 7 längd sà att kärnan 5 förs in i kaviteten 20 med önskat djup. Spàrets 7 längd skall vara sàdan att excenterrörelsen inte begränsas. När drivkällans M arbetsriktning vänds förs kärnan 5 genom motsvarande händelseförlopp ut ur kaviteten 20. Det är dock inte nödvändigt att vända drivkällans M arbetsriktning för att returnera kärnan 5 utan detta sker även vid en kontinuerlig vridning av drivorganet 3.

Den ovan beskrivna kraftöverföringen är mycket för- delaktig eftersom den möjliggör seriekoppling av ett flertal formhalvors 12 backmekanismer 1 så att enbart en drivkälla M krävs. Detta är dessutom oberoende av kärnornas 5 axiella utsträckning. Drivkällan M kan samtidigt även användas för styrning av formhalvornas 12 rörelse.

Att använda en excentriskt styrd backmekanism 1 är mycket fördelaktigt eftersom kärnans 5 rörelse blir sinusformad. I ändlägena är accelerationen respektive retardationen noll för att därefter öka till ett maximum, vilket ger en väldigt mjuk rörelse hos kärnan 5. Detta kan jämföras med backmekanismer enligt den inledningsvis beskrivna kända typen som har ett förhållandevis ryckigt rörelsemönster.

Excenterrörelsen innebär även att kraften är oändlig i ändlägena, vilket förhindrar att smälta oönskat kan tränga ut mellan kärnan 5 och kaviteten 20 i de fall en genomgående öppning skall formas i detaljen. Därigenom förhindras skäggbildning.

Qi SFS. 10 15 20 25 30 35 524 000 .... .. ll Vid behov kan en backmekanism l innefatta två drivorgan 3 och därigenom även två spår 7 eller hål.

Detta är fördelaktigt i det fall där kroppen 2 är stor och där det krävs en kontrollerad rörelse. Lösningen fördelar kraften jämnare över en yta vilket kan var fördelaktigt då det är viktigt att motverka trycket inuti kaviteten 20 för att exempelvis motverka skäggbildning.

Uppfinningen tillhandahåller således sammanfatt- ningsvis en backmekanism 1 som är mycket enkel till sin konstruktion och vars rörelse enbart beror av en formhalva 12. oberoende av formhalvans 12 rörelse.

Rörelsen kan till och med ske helt Backmekanismen 1 är således enkel att integrera i ett verktyg, vilket förenklar verktygsinprovningen betydligt. Backmekanismen 1 kan användas oberoende av öppningens/försänkningens axiella utsträckning i förhållande till verktygets delningsriktning. En och samma drivkälla M kan styra samtliga backmekanismer 1 i en formhalva 12 oavsett öppningarnas/försänkningarnas olika axiella utsträck- ningar. Dessutom kan i största möjliga mån standard- komponenter användas, vilket minimerar behovet av verktygsspecifika lösningar. En förenklad verktygsfram- ställning medför i slutänden billigare styckpris för detaljerna. Uppfinningen gör det med andra ord möjligt för konstruktören att i det närmaste fritt placera ut öppningar/försänkningar i detaljen utan att behöva ta ställning till eventuella fördyrande följder vid verk- tygsframställningen.

Det inses att föreliggande uppfinning inte är begränsad till den visade utföringsformen av den uppfin- ningsenliga backmekanismen. Flera modifieringar och varianter är sålunda möjliga och uppfinningen definieras följaktligen uteslutande av de bifogade kraven.

TL .QL/ Il-fi LLÅ: - G .i íïflï ',Éf1š7=.f..-'_.=~ï.1 ï l¿I}1.«12«:š íÉ âffil Zíïífll 1.29 íïfFí* . ííáii;

Claims (16)

10 l5 20 25 30 35 524 000 .~.nn 12 PATENTKRAV

1. Backmekanism (1) för ett formsprutningsverktyg innefattande en kärna (5) som är införbar i en av formhalvor (12) hos verktyget avgränsad kavitet (20), vilken backmekanism (l) har en kropp (2) som bär upp nämnda kärna; (3); samt en koppling (4) mellan nämnda kropp (2) och ett drivorgan drivorgan (3), vilken koppling (4) är inrättad för omvandling av en vridningsrörelse hos drivorganet (3) till en translationsrörelse hos kroppen (2), varvid backmekanismen k ä n n e t e c k n a s av att kopplingen (4) innefattar ett i kroppen (2) làngsträckt hàl (7) eller spàr och en pà en vridbar axel (9) hos drivorganet (3) excentriskt anordnad samt med nämnda häl (7) eller spàr ingripande tapp (10).

2. Backmekanism (1) enligt krav 1, vid vilken nämnda häl (7) eller spàr är utsträckt i en tvärgàende riktning relativt nämnda translationsrörelses riktning.

3. Backmekanism (1) enligt något av föregående krav, vid vilken drivorganet (3) är direkt eller indirekt vridbart förbundet med en drivkälla (M).

4. Backmekanism (1) enligt krav 3, vid vilken den vridbara förbindelsen mellan drivorganet (3)och drivkällan (M) är anordnad medelst rem-, kugg- eller kedjedrift.

5. Backmekanism (l) enligt något av föregående krav, vid vilken kroppen (2) innefattar ett ledorgan (19) för möjliggörande av en translationsrörelse som är icke ortogonal mot drivorganets (3) vridningsaxel. 10 15 20 25 30 35 524 ÛÛÛ ~ - - . . ~ - . . n. 13

6. Backmekanism (1) enligt nàgot av föregàende krav, vid vilken kroppen (2) har styrytor (8) för erhållande av styrning av sin translationsrörelse vid införing i verktyget.

7. Backmekanism (1) enligt nàgot av föregående krav, vid vilken kroppen (2) innefattar mer än ett drivorgan (3).

8. Formsprutningsverktyg innefattande en av formhalvor (12) (20), vid vilket (12) innefattar minst en avgränsad kavitet en av formhalvorna (1), som uppbär en kärna (5) backmekanism vilken backmekanism (1) innefattar en kropp (2) som är införbar i kaviteten (20) samt ett drivorgan (3) som via en koppling (4) är förbundet med kroppen (2) k ä11r1e t e c] att kopplingen (4) är inrättad för omvandling av en vridande rörelse hos drivorganet (3) till en translationsrörelse hos kroppen (2).

9. Formsprutningsverktyg enligt krav 8, vid vilket (13) formhalvan (12), varvid drivorganet (3) i sin ände vänd från kaviteten (20) förbundet med en drivkälla (M). drivorganet (3) är anordnat i en kanal hos är direkt eller indirekt vridbart

10. Formsprutningsverktyg enligt nàgot av kraven 8-9, vid vilket drivkällan (M) med inbördes olika axiella kan driva ett flertal backmekanismer (1) translationsriktningar.

11. Formsprutningsverktyg enligt något av kraven 8-10, vid vilket den vridbara förbindelsen mellan drivorganet (3) och drivkällan (M) är anordnad medelst rem- kugg- eller kedjedrift. lO 15 20 u v ana n n nn nn n n. n. n, n .. n n n n n o a n o o n» n o n o n n o n - n n n n n n n - n n n n n n nn. .nu nn n - n n . n n n n a nnn . n n n. n n n » n n 1. n n n n n n _, ,. n . n n n n ~ . n n. 14

12. Back, innefattande en kropp (2) samt en därav uppburen kärna (5) , k ä n n e t e c k n a d av ett i kroppen (2) upptaget làngsträckt hàl (7) eller spàr.

13. Back enligt krav 12, vid vilken kärnan (5) är utbildad i ett stycke med kroppen (2).

14. Back enligt något av kraven 12-13, vid vilken hålet (7) eller spàret sträcker sig i en till kroppens (2) längdriktning tvärgàende riktning.

15. Back, enligt nàgot av kraven 12-14, vid vilken kärnan (5) är anordnad i en första ände hos kroppen (2), varvid hålet nämnda första ände motstàende ändparti. (7) eller spåret är upptaget i ett till

16. Back, enligt något av kraven 12-15, vid vilken kroppen har ett ledorgan (19).