DE10023224C1

DE10023224C1 - Auswerfereinheit mit Zahnstange

Info

Publication number: DE10023224C1
Application number: DE2000123224
Authority: DE
Inventors: Ruediger Ostholt
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Mannesmann Plastics Machinery GmbH
Priority date: 2000-05-08
Filing date: 2000-05-08
Publication date: 2001-08-02
Anticipated expiration: 2020-05-09
Also published as: WO2001085428A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Auswerfereinheit zum Entfernen von Spritzgießteilen aus der zwischen einer beweglichen und einer festen Werkzeugaufspannplatte befindlichen Form einer Spritzgießmaschine für Kunststoffe oder Metalle mit einem Auswerferelement, welches durch eine Antriebseinheit linear bewegbar ist. DOLLAR A Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Auswerferelement (21) mit einer Zahnstange (22) in Verbindung steht, dass die Zahnstange (22) von mindestens einem Zahnrad (21) antreibbar ist, dass das Zahnrad (31) exzentrisch gelagert ist, dass ein Zahnstangenführungselement (40) vorgesehen ist, das die Antriebskraft von dem Zahnrad (31) auf die Zahnstange (22) sicher stellt, und dass ein Distanzierelement (60) vorgesehen ist, welches in Abhängigkeit des Drehwinkels des exzentrisch gelagerten Zahnrades (31) den Abstand der Lagerung (32) des Zahnrades (31) zu seinem Berührungspunkt mit der Zahnstange (22, 24) einstellt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Auswerfereinheit zum Entfernen von Spritzgießteilen aus der zwischen einer beweglichen und einer festen Werkzeugaufspannplatte befindlichen Form einer Spritzgießmaschine für Kunststoffe oder Metalle mit einem Auswerferelement, welches durch eine Antriebseinheit linear bewegbar ist.

Aus DE 94 01 871 U1 ist ein Getriebe einer Greifeinrichtung zur Entnahme von Werkstücken aus einem Formwerkzeug bekannt, welches eine Steuerkurbel und eine Hauptkurbel aufweist, die jeweils mit einem Zahnrad auf einer Drehachse sitzt und die Hauptkurbel über eine Koppelstange einen Schlitten der Greifeinheit antreibt. Die Steuerkurbel und die Hauptkurbel sind mit je einem Formwerkzeugteilelement fest verbunden, von denen eines die antreibende Öffnungs-/Schließbewegung ausführt.

Bei diesem relativ kompliziert aufgebauten Getriebe wird eine an einem Schlitten befestigte Greifeinheit in das offene Formwerkzeug hinein- bzw. wieder aus diesem herausgeführt.

Aus EP 0 427 438 A1 ist eine Spritzgießmaschine bekannt, bei dem die bewegliche Formaufspannplatte durch eine Zahnstange angetrieben wird, welche über ein Zahnradsatz mit einem Servomotor in Verbindung steht.

Bei dieser Einrichtung ist in nachteiliger Weise die Zahnstangengeschwindigkeit unmittelbar von der Drehzahl des Servomotors abhängig.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, eine Auswerfereinheit für Spritzgießmaschinen zu schaffen, die mit konstruktiv einfachen Mitteln bei dem Auswerfvorgang mit angepasstem Kraftaufwand die Spritzgießteile sicher aus der Form entfernt.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die übrigen Ansprüche zeigen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.

Erfindungsgemäß ist mindestens ein exzentrisch gelagertes Zahnrad vorgesehen, welches eine mit dem Auswerferelement verbundene Zahnstange antreibt. Durch das exzentrisch gelagerte Zahnrad zum Antreiben der Zahnstange lässt sich die Ausstoßkraft zu Beginn des Ausstoßvorganges der Spritzgießteile aus der Form maximieren. Nach dem Ausstößen der Teile wird das Auswerferelement mit größtmöglicher Geschwindigkeit wieder aus der Form entfernt.

Die Auswerfereinheit ist erfindungsgemäß so aufgebaut, dass ein Zahnstangenführungselement vorgesehen ist, dass die Antriebskraft von dem Zahnrad auf die Zahnstange sicherstellt. Weiterhin ist ein Distanzierelement vorhanden, das bei jedem Drehwinkel des exzentrisch gelagerten Zahnrades seinen Berührpunkt zur Zahnstange einstellt.

Um die Bewegungsvorgänge Ausstößen des Formteils und Zurückziehen des Auswerferelementes den Erfordernissen bestmöglich anzupassen, ist der Umfang des Zahnrades als nicht kreisförmiger Polygonzug ausbildbar.

Zur Einstellung der Distanz der Lagerung des exzentrisch gelagerten Zahnrades zu seinem Berührungspunkt zur Zahnstange ist in einer vorteilhaften Ausgestaltungsform vorgesehen, ein Kurbelgetriebe an der beweglichen Werkzeugaufspannplatte zu befestigen. In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung ist zwischen der Zahnstange und dem Ausstoßelement ein Gelenk vorgesehen. Eine weitere Ausgestaltungsform weist Führungen auf, in denen die Lager des exzentrisch gelagerten Zahnrades frei führbar sind, wobei eine Krafteinheit vorgesehen ist, die das Zahnrad mit ausreichender Kraft gegen die Zahnstange drückt.

Als Zahnstangenführungselement, durch welches die Antriebskraft von dem Zahnrad auf die Zahnstange sichergestellt wird, werden im wesentlichen folgende Ausgestaltungsformen vorgeschlagen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Zahnstangenführungselement eine exzentrisch gelagerte Rolle, die den gleichen Umfang wie das Zahnrad besitzt. Die Lagerung der Rolle ist als Loslager ausgebildet und über ein Verbindungselement mit dem Zahnrad verbunden. Als Verbindungselement wird insbesondere eine Feder vorgesehen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung korrespondiert die Zahnstange mit einem Abstützelement, welches die winkelbewegliche Zahnstange gegen das Zahnrad drückt.

In einer besonderen Ausgestaltungsform weist die Zahnstange auf der den Zähnen gegenüberliegenden Seite ein Steg auf, dessen Außenkontur mit der Abwicklung des exzentrischen Zahnrades korrespondiert. Bei dieser Ausgestaltungsform sind sowohl das Zahnrad wie das Abstützelement ortsfest gelagert, wobei die Zahnstange zum Ausstoßelement winkelbeweglich ausgestaltet ist.

In einer weiteren Ausgestaltungsform weist das Zahnstangenführungselement ein als steuerbar elektrischen Linearmotor ausgebildetes Kraftelement auf, welches über eine Wippe mit der Zahnstange korrespondiert und diese gegen das Zahnrad drückt. Neben der gerade ausgebildeten Zahnstange ist eine gebogene Zahnstange vorgesehen. Bei dieser Ausgestaltungsform wird in vorteilhafter Weise der für die Winkelbewegung der Zahnstange erforderliche Freiraum verkleinert.

Ein Beispiel der Erfindung ist in der beigefügten Zeichnung dargelegt. Dabei zeigen die

Fig. 1 Eine Auswerfereinheit mit einer einstückigen Zahnstange und eine Auswerfereinheit unter dem Kurbelgetriebe

Fig. 2 Eine einstückige Zahnstangenauswerfereinheit mit einer Führung und eine Krafteinheit zur Distanzierung der Lagerung des exzentrisch gelagerten Zahnrades

Fig. 3 Eine winkelbewegliche Zahnstange

Fig. 4 Eine winkelbewegliche gebogene Zahnstange.

Fig. 5 Eine gebogene Zahnstange, auf deren Rückseite ein ausgeformter Steg sich befindet.

Die Fig. 1 bis 5 zeigen eine bewegliche Werkzeugaufspannplatte 11 mit einem Lager 12 für ein Auswerferelement 21, welches mit einer Zahnstange 22 verbunden ist.

Die Zähne der Zahnstange 22 kämmen mit einem Zahnrad 31, welches eine exzentrische Lagerung 32 besitzt.

In der Fig. 1 ist als Distanzierelement 80 als Kurbelgetriebe ausgebildet mit einem Hebel 61, der über eine Verbindungslasche 63 mit einem zweiten Hebel 62 verbunden ist. Die Hebel 61 und 62 sind winkelbeweglich an der beweglichen Werkzeugaufspannplatte 11 befestigt. Kopfendig sind ebenfalls winkelbeweglich die Lagerung 32 des Zahnrades 31 und im vorliegenden Fall die Lagerung 42 der Rolle 41 angeordnet.

Zur Kompensierung des Gewichtes der Zahnstange 22 plus des Auswerferelementes 21, insbesondere in der zurückgezogenen Stellung ist eine Feder 52 an mindestens einem Hebel 61 vorgesehen.

In der Fig. 2 ist die Lagerung 32 des Zahnrades 31 in einer Führung 72 möglich. Die Führung 72 ist senkrecht zur Linearbewegung der Einheit bestehend aus dem Auswerferelement 21 und der Zahnstange 22 angeordnet.

Im vorliegenden Fall ist ein Kraftelement 71, beispielsweise eine Feder oder ein Linearantrieb, vorgesehen, der das Lager 32 des Zahnrades 31 in Richtung Zahnstange 22 drückt.

Zur Führung der Einheit Auswerferelement 21 und Zahnstange 22 ist eine exzentrisch gelagerte Rolle auf der dem Zahnrad 31 gegenüberliegenden Seite der Zahnstange 22 vorgesehen, die eine Lagerung 42 aufweist. Die Lagerungen 32 des Zahnrades 31 und 42 der Rolle 41 sind über ein Verbindungselement, hier eine Feder, 51 miteinander verbunden.

In der Fig. 3 ist zwischen dem Auswerferelement 21 und der Zahnstange 22 ein Gelenk 23 vorgesehen. Hierdurch ist die Zahnstange winkelbewegbar zum linear beweglichen Auswerferelement 21 ausgebildet.

Das exzentrisch gelagerte Zahnrad 31 weist die Lagerung 32 auf, die hier in seine Lage fixiert ist. Weiterhin ist eine Feder 44 vorgesehen, durch die die winkelbewegliche Zahnstange 22 gegen das Zahnrad 31 andrückbar ist.

In der Fig. 4 ist eine gebogene Zahnstange 24 vorgesehen, die über ein Gelenk 23 winkelbeweglich mit dem Auswerferelement 21 verbunden ist.

In der Höhe des ortsfest angeordneten Lagers 32 des Zahnrades 31 ist ein Kraftelement 48 vorgesehen, welches über eine Wippe 47 mit der gebogenen Zahnstange 24 korrespondiert.

In der Fig. 5 ist auf der dem Zahnrad 31 gegenüberliegenden Seite der gebogenen Zahnstange 24 ein Steg 46 angeordnet. Dieser Steg besitzt eine Außenkontur, die mit der Abwicklung des exzentrischen Zahnrades 31 korrespondiert. Die Außenkontur des Steges 46 rollt über ein Abstützelement 45. Sowohl das Abstützelement 45 wie auch die Lagerungen 32 des Zahnrades 31 sind lagefixiert und lassen gleichzeitig eine Winkelbewegung der Zahnstange 24 über das Gelenk 23 gegenüber dem linear beweglichen Auswerferelement 21 zu.

Positionsliste

Spritzgießmaschine

11

Bewegliche Werkzeugaufspannplatte

12

Lager für Auswerferelement
Auswerfen

21

Auswerferelement

22

Zahnstange (gerade)

23

Gelenk

24

Zahnstange (gebogen)
Antreiben

31

Zahnrad

32

Lagerung des Zahnrades

33

Exzenterwelle (

31

)
Führungselement

41

Exzentrisch gelagerte Rolle

42

Lagerung der Rolle (

41

)

43

Exzenterwelle (

41

)

44

Feder

45

Abstützelement

46

Steg

47

Wippe

48

Kraftelement
Federn

51

Verbindungselement (Lagerung) (

32

,

42

)

52

Feder (Hebel) (

61

)
Kurbelgetriebe

61

Hebel (

31

)

62

Hebel (

41

)

63

Verbindungslasche
Bewegen

71

Krafteinheit

72

Führung

80

Distanzierelement

Claims

1. Auswerfereinheit zum Entfernen von Spritzgießteilen aus der zwischen einer beweglichen und einer festen Werkzeugaufspannplatte befindlichen Form einer Spritzgießmaschine für Kunststoffe oder Metalle mit einem Auswerferelement, welches durch eine Antriebseinheit linear bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet,
dass das Auswerferelement (21) mit einer Zahnstange (22) in Verbindung steht,
dass die Zahnstange (22) von mindestens einem Zahnrad (21) antreibbar ist,
dass das Zahnrad (31) exzentrisch gelagert ist,
dass ein Zahnstangenführungselement (40) vorgesehen ist, das die Antriebskraft von dem Zahnrad (31) auf die Zahnstange (22) sicherstellt, und
dass ein Distanzierelement (80) vorgesehen ist, welches in Abhängigkeit des Drehwinkels des exzentrisch gelagerten Zahnrades (31) den Abstand der Lagerung (32) des Zahnrades (31) zu seinem Berührungspunkt mit der Zahnstange (22, 24) einstellt.

2. Auswerfereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfang des Zahnrades (31) ein nichtkreisförmiger Polygonzug ist.

3. Auswerfereinheit nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass das Zahnstangenführungselement eine exzentrisch gelagerte Rolle (41) ist, die den gleichen Umfang wie das Zahnrad (31) besitzt,
dass die Lagerung der Rolle (41) als Loslager ausgebildet ist, und
dass die Lagerung des Zahnrades und die der Rolle (32, 42) über ein Verbindungselement (51) erfolgt.

4. Auswerfereinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (51) eine Feder ist.

5. Auswerfereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass das Zahnstangenführungselement (40) eine exzentrisch gelagerte Rolle (41) ist, die den gleichen Außenumfang wie das Zahnrad (31) besitzt, und
dass ein Kurbelgetriebe (60) vorgesehen ist, über das die beiden Exzenterwellen (33, 43) miteinander in Verbindung stehen.

6. Auswerfereinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
dass das Kurbelgetriebe (60) zwei einarmige Hebel (61, 62) besitzt, die schwenkbar an der beweglichen Werkzeugaufspannplatte (11) befestigt sind,
und dass beide Hebel (61, 62) über eine Verbindungslasche (63) miteinander verbunden sind.

7. Auswerferelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Distanzierelement (80) eine Krafteinheit (71) aufweist, welche die in einer senkrecht zur Zahnstangenbewegung angeordneten Führung (72) bewegbaren Lagerung (32) des Zahnrades (31) in Richtung der Zahnstange (22) drückt.

8. Auswerfereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass als Distanzierelement (80) ein Gelenk (23) vorgesehen ist, über welches die Zahnstange (22) gelenkig mit dem Auswerferelement (21) verbunden ist, und
dass das Zahnstangenführungselement (40) eine Feder (44) ist, die die Zahnstange (22) mit dem Auswerferelement (21) in der Weise verbindet, dass die Zahnstange (22) gegen das Zahnrad (21) gedrückt wird.

9. Auswerfereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass als Distanzierelement (80) ein Gelenk (23) vorgesehen ist, über welches die Zahnstange (22) mit dem Auswerferelement (21) gelenkig verbunden ist, und
dass die Zahnstange (22) mit einem Abstützelement (45) korrespondiert, welches die winkelbewegliche Zahnstange (22) gegen das Zahnrad (31) drückt.

10. Auswerfereinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der dem Abstützelement (45) zugewandten Seite der Zahnstange (22) ein Steg (46) vorgesehen ist, dessen Außenkontur mit der Abwicklung des exzentrisch gelagerten Zahnrades (31) korrespondiert.

11. Auswerfereinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (45) als Wippe (47) ausgebildet ist, die mit einem Kraftelement (48) verbunden ist.

12. Auswerfereinheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftelement (48) ein steuerbarer elektrischer Linearantrieb ist.

13. Auswerfereinheit nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine gebogene Zahnstange (24) vorgesehen ist, wobei die mit dem Zahnrad (31) kämmenden Zähne im Bogeninneren angeordnet sind.