CH652470A5

CH652470A5 - Kupplungsvorrichtung fuer die energiezufuhrleitungen zu einer auswechselbaren arbeitseinheit einer spritzgiessmaschine.

Info

Publication number: CH652470A5
Application number: CH595181A
Authority: CH
Inventors: Rudolf Krebser; Jakob Kamm
Original assignee: Netstal Ag Maschf Giesserei
Priority date: 1981-09-15
Filing date: 1981-09-15
Publication date: 1985-11-15
Also published as: JPS5856833A; DE3228434A1; JPS6254646B2; DE3228434C2

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Kupplungsvorrichtung für die Energiezufuhrleitungen zu einer auswechselbaren Arbeitseinheit einer Spritzgiessmaschine. Beispielsweise zum Erzeugen eines anders geformten Spritzlings und/oder zum Verspritzen eines andern Materials müssen die Werkzeugeinheit und/oder die Platifizier- und Spritzeinheit einer Spritzgiessmaschine auswechselbar sein. Dies setzt lösbare Kupplungsvorrichtungen in den Anschlüssen dieser Einheiten für die Energiezufuhr, z.B. für die Heizstrom- bzw. Heizmedium-zufuhr zur Plastifiziereinheit und für die Heiz- bzw. Kühlmediumzufuhr zur Werkzeugeinheit voraus. Die bei bekannten Spritzgiessmaschinen vorgesehenen Kabel- bzw. Schlauchanschlüsse müssen meist von Hand bedient werden, was eine Automatisierung des Einheitenwechsels sehr erschwert.

Die vorliegende Erfindung bezweckt demgegenüber die Schaffung einer Kupplungsvorrichtung der genannten Art, die dank genauer Positionierung der zu kuppelnden Anschlussteile und entsprechend einfacher Aus- bzw. Einrückbewegung dieser Teile leicht zu automatisieren und damit auch dort verwendbar ist, wo der ganze Vorgang des Einheitenwechsels automatisch vorgenommen wird.

Zu diesem Zweck ist die erfindungsgemässe Kupplungsvorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Paar von axial in und ausser Kupplungseingriff bringbaren Kupplungsteilen vorgesehen ist, von welchen das eine von einer ersten, an der Maschine bleibend befestigten Grundplatte und das andere von einer an der auswechselbaren Einheit befestigten zweiten Grundplatte getragen ist, welche Grundplatten bei in der Maschine montierter Einheit mit axial fluchtenden Kupplungsteilen im Abstand parallel zueinander angeordnet sind, wobei die erstgenannte Grundplatte Mittel zum axialen In- und Aussereingriffbringen der Kupplungsteile sowie Mittel zum Ver- und Entriegeln des Kupplungseingriffs aufweist.

Es hat sich als besonders zweckmässig erwiesen, die Vorrichtung mit sogenannten Schnellschlusskupplungen auszurüsten, deren Kupplungsteile durch eine Steckerhülse und einen axial in diese einführbaren Steckerstift gebildet sind, wobei die Verriegelungsmittel durch in eine Umfangsnut des Steckerstiftes eingreifende Sperrkugeln gebildet sein können, die z.B. durch eine entgegen Federwirkung axial bewegbare Hülse in Eingrifflage gehalten sind. Solche Schnellschlusskupplungen sind in der Hydraulik an sich bekannt; nachteilig ist jedoch, dass die bekannten Ausführungen von Hand entriegelt und ein- bzw. ausgefahren werden müssen. Dank der erfindungsgemässen Anordnung der axial fluchtenden Kupplungsteile an Tragplatten mit vorbestimmter Relativlage, wovon die an der Maschine bleibend befestigte Tragplatte auch die Betätigungsmittel zum Entriegeln und zum axialen In- und Aussereingriffbringen der Kupplungsteile trägt, lässt sich sowohl das Ver- und Entriegeln als auch das Ein- und Ausrücken der Kupplungsteile automatisieren, so dass keinerlei Handbetätigung mehr erforderlich ist. Es können mechanisch, hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch arbeitende Betätigungsmittel vorgesehen sein.

In der heiligenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Darin zeigt:

Fig. 1 in Seitenansicht den die Werkzeugeinheit aufweisenden Teil einer Spritzgiessmaschine mit die Energiezufuhr zu den Formhälften gewährleistenden Kupplungsvorrichtungen,

Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 in grösserem Massstab die Kupplungspartie aus Fig. 2, die ausgerückte Kupplungsvorrichtung teilweise im Schnitt zeigend,

Fig. 4 einen Schnitt analog Fig. 3 bei eingerückter Kupplungsvorrichtung, und

Fig. 5 in grösserem Massstab eine beispielsweise Ausführung der Schnellschlusskupplung.

In Fig. 1 ist 1 das Gestell einer Kunststoff-Spritzgiessma-schine mit auswechselbarer Werkzeugeinheit 2, deren Formhälften 2a, 2b in bekannter Weise an einer feststehenden und einer beweglichen Formträgerplatte 3a bzw. 3b lösbar fixiert sind. Die bewegliche Formträgerplatte 3b ist in üblicher Weise auf Zugankern 4 geführt und durch eine nicht näher dargestellte, im Gehäuse 5 angeordnete Schliesseinheit betätigbar. Die beiden Formhälften 2a, 2b der Werkzeugeinheit 2 sind mittels Leitungsteilen 7a über Kupplungsvorrichtungen 6 an Heiz- bzw. Kühlmediumleitungen 7 angeschlossen. In jeder der beiden, den Formhälften 2a, 2b zugeordneten Kupplungsvorrichtungen 6 sind die für die jeweils zwei Zuleitungen 7 vorgesehenen Kupplungen 8 paarweise zusam-mengefasst, so dass jedes Kupplungspaar gleichzeitig und, wie im folgenden beschrieben, durch gemeinsame Mittel in

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und ausser Eingriff bringbar ist. In gleicher Weise könnten aber die Kupplungsvorrichtungen 6 auch nur mit einer oder mit mehr als zwei Kupplungen 8 bestückt sein.

Jede der gezeichneten Kupplungsvorrichtungen 6 besitzt einen an der betreffenden Formhälfte 2a bzw. 2b befestigten Ausleger 9a mit Grundplatte 10a, die bei montierter Werkzeugeinheit im Abstand und parallel zu einer Grundplatte 10b an einem Ausleger 9b angeordnet ist, der seinerseits an der der betreffenden Formhälfte 2a bzw. 2b zugeordneten Formtragplatte 3a bzw. 3b befestigt ist. In der Grundplatte 10a sind die an die Leitungsteile 7a angeschlossenen, als Steckerstifte ausgebildeten beiden Kupplungsteile 8a (in den Fig. 2 bis 4 jeweils nur einer sichtbar) mit zur (hier horizontalen) Plattenebene rechtwinkliger Achse und nach unten gerichtetem Kupplungsstift 11 befestigt; zweckmässig erfolgt diese Befestigung unter Zwischenlage eines Federringes, der dem Kupplungsteil 8a einen, wenn auch kleinen achsialen Federungsweg gestattet. An der Grundplatte 10b ist eine nach unten ragende Kolbenstange 12a befestigt, deren Kolben 12b in einem an das Hydrauliksystem der Maschine angeschlossenen Zylinder 12 geführt ist. Der Zylinder 12c ist an der Unterseite einer zur Grundplatte 10b parallelen Zuführplatte 13 befestigt, durch welche die Kolbenstange 12a hindurch führt. An diese Zuführplatte 13 sind mit zur Plattenebene senkrechter Achse und nach oben gerichteter Kupplungshülse 14 die Kupplungsteile 8b befestigt. An der Unterseite der Zuführplatte 13 ist ausserdem der Zylinder 15c einer weiteren Hydraulikvorrichtung angeschlossen, deren Kolben 15b am Ende einer nach oben durch die Zuführplatte 13 und die Grundplatte 10b hindurch ragenden Kolbenstange 15a vorgesehen ist, die als Zentrierbolzen dient und bei eingerückter Kupplung 8 in eine Zentrierbohrung 10c der Grundplatte 10a eingreift. An der Kolbenstange 15a ist eine mit Mitnehmern 16a versehene Entriegelungsplatte 16 befestigt, die am Aussenumfang je einer dem Kupplungsteil 8b zugeordneten Sicherungshülse 17 angreift (Fig. 5). Diese Sicherungshülse 17 sitzt auf einer abgesetzten Endpartie der Kupplungshülse 14 des Kupplungsteils 8b. Die Sicherungshülse 17 ist mit einem Innenbund 17a versehen, der bei eingerückter Kupplung in Wandausnehmungen der abgesetzten Endpartie der Kupplungshülse 14 liegende Kugeln 18 in Eingriff mit einer Ringnut 19 des Kupplungsstiftes 11 hält. Eine an einer Schulter der Kupplungshülse 14 abgestützte Feder 20 hält die Sicherungshülse 17 in dieser die Eingriffslage der Kugeln 18 sichernden Lage. Wird die Hülse 17 entgegen der Wirkung der Feder 20 axial (in Fig. 5 nach unten) verschoben, gelangt eine gegenüber dem Innenbund 17a erweiterte Hülsenpartie 17b in den Bereich der Kugeln 18, so dass diese unter einer axialen Trennkraft zwischen den beiden Kupplungsteilen 8a, 8b radial aus der Ringnut 19 austreten können und so das Trennen der Kupplungsteile ermöglichen. Dieser Aufbau bzw. diese Arbeitsweise der beschriebenen Schnellschlusskupplungen 8 ist an sich bekannt, wobei das zur Entriegelung des Kupplungseingriffs der Kugeln 18 erforderliche Verschieben der Sicherungshülse 17 jeweils von Hand erfolgte.

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Zu beachten ist, dass die zusammenwirkenden Teile 8a, 8b der hier paarweise vorgesehenen Kupplungen 8 so an der Grundplatte 10a bzw. der Zuführplatte 13 fixiert sind, dass sie beim von oben erfolgenden Einbau der Werkzeugeinheit 2 in die Maschine sich axial fluchtend gegenüber liegen, wie dies in Fig. 3 ersichtlich ist. Das Einrücken der Kupplungen 8 erfolgt dabei für alle Kupplungen 8 gleichzeitig und zwar wie folgt: Wie Fig. 3 zeigt, befindet sich der Kolben 15b in seiner unteren und der Kolben 12b in seiner oberen Endlage, so dass sich die Zuführplatte 13 und mit ihr die beiden Zylinder 12c und 15c ebenfalls in ihrer unteren Endlage befinden, während der Zentrierbolzen 15a ausser Eingriff mit der Zentrierbohrung 10c und der Kupplungsstift 11 der Kupplungsteile 8a ausser Eingriff mit der Kupplungshülse 14 dieser Kupplungsteile ist. Durch entsprechende Druckmediumbeaufschlagung ist, wie gesagt, der Kolben 15b und mit ihm die Kolbenstange 15a und die Entriegelungsplatte 16 (z.B. entgegen einer im Zylinder 15c angeordneten Feder) in ihrer unteren Endlage gehalten. Dadurch ist über den zugeordneten Mitnehmer 16a die Sicherungshülse 17 jeder Kupplung entgegen der Wirkung der Feder 20 nach unten verschoben, was der Entriegelungslage entspricht. Nun wird durch entsprechende Druckmediumaufschlagung des Kolbens 12b die Zuführplatte 13 und mit ihr der Kupplungsteil 8b axial gegen den Kupplungsteil 8a hin geschoben, so dass der Kupplungsstift 11 in die Kupplungshülse 14 eindringt (Fig. 4), wobei gleichzeitig auch der Zentrierbolzen 15a in die Zentrierbohrung 10c der Grundplatte 10a eindringt. Durch entsprechendes Entlasten des Kolbens 15b vom Mediumdruck wird unter Wirkung der genannten Feder 20 (und evtl. einer nicht gezeichneten Feder im Zylinder 15c) die Kolbenstange 15a und mit ihr die Entriegelungsplatte 16 in die obere Endlage (Fig. 4) zurückgedrückt, in welcher der Mitnehmer 16a die Sicherungshülse 17 in der die Kugeln 18 im Eingriff mit der Ringnut 19 des Kupplungsstiftes 11 sichernden Lage hält. Damit ist, wie in Fig. 5 gezeigt, der Kupplungseingriff der Kupplungsteile 8a, 8b verriegelt. Zum Ausrücken der Kupplungen wird entsprechend umgekehrt verfahren.

Aus dem Vorangehenden ist ersichtlich, dass durch die ausschliesslich axialen Relativbewegungen der miteinander fluchtend angeordneten Kupplungsteile und die das Ver- und Entriegeln bewirkenden Mittel eine besonders einfache, voll automatisierbare Kupplungsvorrichtung erhalten wird. Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn der Wechsel der betreffenden Arbeitseinheit ebenfalls z.B. hydraulisch automatisch gesteuert wird, so dass ein solcher Wechsel ohne jeden zusätzlichen Handeingriff des Personals vollautomatisch durchgeführt werden kann.

Wie aus Fig. 5 leicht zu erkennen ist, kann die beschriebene Schnellschlusskupplung sowohl zur Durchleitung eines Heizoder Kühlmediums (bei geeigneter Abdichtung der Kupplungsverbindung von Hülse und hohlem Steckerstift) als auch zur Steckverbindung von elektrischen Kabeln verwendet werden.

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3 Blatt Zeichnungen

Claims

652470 PATENTANSPRÜCHE

1. Kupplungsvorrichtung für die Energiezufuhrleitungen zu einer auswechselbaren Arbeitseinheit einer Spritzgiessma-schine, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Paar von axial in und ausser Kupplungseingriff bringbaren Kupplungsteilen (8a, 8b) vorgesehen ist, von welchen das eine von einer ersten, an der Maschine bleibend befestigten Grundplatte (10b) und das andere von einer an der auswechselbaren Einheit (2) befestigten zweiten Grundplatte (10a) getragen ist, welche Grundplatten bei in der Maschine montierter Einheit (2) mit axial fluchtenden Kupplungsteilen (8 a, 8b) im Abstand parallel zueinander angeordnet sind, wobei die erstgenannte Grundplatte (10b) Mittel (12a, 12b, 12c, 13) zum axialen In- und Aussereingriffbringen der Kupplungsteile sowie Mittel (15a, 15b, 15c, 16) zum Ver-und Entriegeln des Kupplungseingriffs aufweist.

2. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum In- und Aussereingriffbringen der Kupplungsteile (8a, 8b) eine zu den Grundplatten (10a, 10b) parallele Zuführplatte (13) aufweisen, die durch eine Zylinder-Kolbenvorrichtung (12a, 12b, 12c) mit der erstgenannten Grundplatte (10b) verbunden ist und ihrerseits den erstgenannten Kupplungsteil (8b) trägt, wobei mittels der Zylinder-Kolbenvorrichtung (12a, 12b, 12c) die Zuführplatte (13) relativ zu den Grundplatten (10a, 10b) bewegbar und dadurch die Kupplungsteile (8a, 8b) in und ausser Eingriff bringbar sind.

3. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Ver- und Entriegeln des Kupplungseingriffs der Kupplungsteile (8a, 8b) eine zweite Zylinder-Kolbenvorrichtung (15a, 15b, 15c) sind, deren Zylinder (15c) an der Zuführplatte (13) und deren Kolbenstange (15a) an einer zu den Grundplatten (10a, 10b) parallelen Entriegelungsplatte (16) befestigt ist, die mit einem Mitnehmer (16a) an einem axial bewegbaren Sicherungselement am an der Zuführplatte (13) befestigten Kupplungsteil (8b) angreift.

4. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (15a) der zweiten Zylinder-Kolbenvorrichtung als mit einer Bohrung (10c) der an der Arbeitseinheit (2) befestigten Grundplatte (10a) zusammenwirkender Zentrierbolzen ausgebildet ist.

5. Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass den Grundplatten (10a, 10b) zwei zueinander achsparallele, gleichzeitig betätigbare Kupplungen (8) zugeordnet sind.