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Die Erfindung betrifft eine Auswerferkupplung, die als Verbindungselement zwischen einer Spritzgießmaschine und einem darin eingebauten oder einzubauenden Werkzeug dient.
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Beim Ausrüsten einer Spritzgießmaschine mit einem Werkzeug wird in der Regel die Auswerfermechanik des Werkzeugs mit einem Auswerferantrieb an der Spritzgießmaschine fest verbunden. Diese Verbindung erfolgt mittels einer lösbaren Auswerferkupplung, die die Bewegung des Auswerferantriebs über eine mechanische Verbindung auf die Auswerfermechanik des Werkzeugs überträgt, so dass die Auswerferstangen oder sonstige Auswerferelemente der Auswerfermechanik im Werkzeug betätigt und Spritzgußteile ausgeworfen werden können. Bei einem fertigungsbedingten Axialversatz zwischen dem Anschluss an der Auswerfermechanik des Werkzeugs und dem Anschluss am Maschinenauswerfer bzw. dem maschinenseitigen Auswerferantrieb können Querkräfte auf die Auswerferführungen im Werkzeug und den Auswerfereinrichtungen an der Spritzgießmaschine übertragen werden. Dadurch kommt es zu einem erhöhten Verschleiß und zu frühzeitigem Versagen von Spritzgießmaschine und Werkzeug. Es wird daher als vorteilhaft angesehen, wenn eine Auswerferkupplung in der Weise ausgestaltet ist, dass zwischen dem werkzeugseitigen Anschluss und dem maschinenseitigen Anschluss der Auswerferkupplung in radialer Richtung eine Verstellung von Teilen der Auswerferkupplung zueinander vorgesehen wird bzw. vorgenommen werden kann, um einen eventuell notwendigen Achsausgleich zu ermöglichen. Eine derartige Auswerferkupplung ist aus der
DE4105876A1 bekannt.
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Diese bekannte Auswerferkupplung weist einen komplizierten und damit teueren konstruktiven Aufbau aus. Die darin verwendeten Federelemente können im Laufe der Zeit ihre Elastizität verlieren, was sich negativ auf die Verbindung zwischen werkzeugseitigem und maschinenseitigem Kupplungsstück und somit auf die Kraftübertragung zwischen dem Auswerferantrieb der Spritzgießmaschine und der Auswerfermechanik im Werkzeug auswirken kann.
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Aus der
DE 2438386 A1 ist eine Auswerferkupplung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 bekannt. Es handelt sich dabei um eine Auswerferkupplung, die eine Verstellung von Teilen der Auswerferkupplung in radialer Richtung und somit einen Achversatzausgleich zulässt und die sich durch einen mechanisch einfachen konstruktiven Aufbau auszeichnet. Sie erlaubt eine sichere Kraftübertragung zwischen dem Auswerferantrieb an der Spritzgießmaschine und der Auswerfermechanik im Werkzeug. Insbesondere beim Betrieb der Spritzgießmaschine auftretende Erschütterungen sollten sich dabei nicht nachteilig auf den Zusammenhalt der Auswerferkupplung und damit der Kraftübertragung auswirken.
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Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Auswerferkupplung weiterzubilden und eine Auswerferkupplung anzugeben, die sich auf der Werkzeugseite durch eine erhöhte Flexibilität auszeichnet und mit der die Möglichkeit geschaffen wird, auf der Werkzeugseite Auswerferstangen mit unterschiedlichen Durchmessern verwenden zu können.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit einer Auswerferkupplung mit den Merkmalen von Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das werkzeugseitige Kupplungsstück ausgebildet ist, um ein Verbindungselement zu befestigen, welches seinerseits mit dem Werkzeug verbindbar ist. Das werkzeugseitige Kupplungsstück weist auf seiner Längsachse eine Bohrung mit einem Gewinde auf, in welches ein Gewindeadapter eindrehbar ist, welcher seinerseits mit dem Werkzeug verbindbar ist, und zwar entweder direkt oder indirekt, also gegebenenfalls unter Zwischenschaltung weiterer Verbindungselemente. Die Bohrung kann beispielsweise in Gestalt eines Sacklochs ausgebildet sein. Die Verwendung von Verbindungselementen, insbesondere von Gewindeadaptern, ergibt auf der Werkzeugseite eine erhöhte Flexibilität. Es wird nämlich die Möglichkeit geschaffen, auf der Werkzeugseite Auswerferstangen mit unterschiedlichen Durchmessern verwenden zu können. Ein Betreiber einer Spritzgießmaschine benötigt somit nur eine einzige erfindungsgemäße Auswerferkupplung und einen Satz von Gewindeadaptern mit verschiedenen Gewindemaßen auf der Werkzeugseite, um auf ein und derselben Spritzgießmaschine Werkzeuge mit Auswerfermechaniken betreiben zu können, die unterschiedliche Gewindemaße aufweisen. Je nach Durchmesser bzw. Maß des Gewindes an dem Anschluss auf der Werkzeugseite braucht man lediglich den passenden Gewindeadapter in das werkzeugseitige Kupplungsstück einzudrehen.
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Im Übrigen ist vorgesehen, mittels einer Überwurfmutter und zwei geeignet gestalteten Kupplungsstücken einerseits eine formschlüssige Verbindung der beiden Kupplungsstücke für eine Kraftübertragung in axialer Richtung herzustellen und andererseits genügend radiales Spiel der beiden Kupplungsstücke relativ zueinander zuzulassen, so dass ein Achsversatz ausgeglichen werden kann. Demgemäß ist eines der Kupplungsstücke zum Überstreifen der Überwurfmutter vorgesehen und weist ein von der Überwurfmutter greifbares, flanschartiges Endstück auf, wobei das flanschartige Endstück in der Überwurfmutter radial mit begrenztem Spiel verschiebbar ist. Das andere Kupplungsstück ist mit der Überwurfmutter lösbar verbindbar. Im zusammengebauten Zustand der Auswerferkupplung stoßen die einander zugewandten Stirnflächen der beiden Kupplungsstücke aneinander und an der Stoßstelle bzw. an der Kontaktebene der beiden Stirnflächen wird eine formschlüssige Verbindung der beiden Kupplungsstücke gebildet. Durch das radiale Spiel des einen Kupplungsstücks zur Überwurfmutter kann ein Achsversatz zwischen der Auswerfermechanik im Werkzeug und dem maschinenseitigen Auswerferantrieb ausgeglichen werden.
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Die Auswerferkupplung besteht somit nur aus einer geringen Anzahl von Bauteilen, was sich positiv auf die Kosten auswirkt. Im einfachsten Fall umfasst die Auswerferkupplung lediglich drei Bauteile. Für die Montage und die Demontage ist lediglich eine einzige lösbare Verbindung, insbesondere eine einzige Verschraubung vorgesehen. Eine Überwurfmutter hat außerdem den Vorteil, dass sie – im Unterschied so sonstigen Schraubverbindungen – als verlustsicher gilt. Außerdem kann die Auswerferkupplung von Hand montiert werden und stellt somit ein schnelles, manuelles Kupplungssystem für Auswerfer dar.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das maschinenseitige Kupplungsstück ausgebildet ist, um ein Verbindungselement zu befestigen, welches seinerseits mit der Spritzgießmaschine verbindbar. Vorzugsweise kann das maschinenseitige Kupplungsstück auf seiner Längsachse eine Bohrung mit einem Gewinde aufweisen, in welches ein Gewindeadapter eindrehbar ist, welcher mit der Spritzgießmaschine verbindbar ist. Diese Verbindung kann direkt oder indirekt sein, d. h. gegebenenfalls unter Zwischenschaltung weiterer Verbindungselemente. Die Bohrung kann beispielsweise in Gestalt eines Sacklochs ausgebildet sein.
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Anstelle eines Sacklochs können auch durchgehende Bohrungen mit Gewinde in dem maschinenseitigen und/oder dem werkzeugseitigen Kupplungsstück vorgesehen sein, um Gewindeadapter eindrehen zu können.
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In vorteilhafter Weise können die für die Kupplungsstücke vorgesehenen und mit diesen verbindbaren Gewindeadapter jeweils an einem ihrer Enden, an beiden Enden oder durchgängig eine Geometrie aufweisen, welche für den Einsatz von handelsüblichen Schlüsseln ausgebildet ist. Beispielsweise kann eine Innensechskantgeometrie vorgesehen sein.
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Bohrungen für die Aufnahme von Gewindeadapter können je nach Bedarf an dem maschinenseitigen Kupplungsstück oder an dem werkzeugseitigen Kupplungsstück oder an beiden Kupplungsstücken vorgesehen sein.
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Um eine möglichst gute Kraftübertragung in der Kontaktebene bzw. an der Stoßstelle der beiden Kupplungsstücke zu erzielen, weist jedes der beiden Kupplungsstücke ein Ende mit einer ebenen Stirnfläche auf. Diese ebenen Stirnflächen sind beim Verbinden der Überwurfmutter mit dem hierfür vorgesehenen Kupplungsstück einander zugewandt und können in einer Kontaktebene miteinander in Kontakt gebracht werden, um eine möglichst wirksame formschlüssige Verbindung der beiden Kupplungsstücke erzielen zu können.
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Eine einfach gestaltete, lösbare Verbindung zwischen Überwurfmutter und dem ihr zugeordneten Kupplungsstück stellt eine Schraubverbindung dar. Hierzu besitzt die Überwurfmutter ein Innengewinde und das mit der Überwurfmutter verbindbare Kupplungsstück ein zu diesem Innengewinde passendes Außengewinde. Grundsätzlich kann anstelle der Schraubverbindung aber auch eine andere lösbare Verbindung zwischen der Überwurfmutter und dem für diese Verbindung vorgesehenen Kupplungsstück vorgesehen sein.
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Es zeigen:
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1 erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Auswerferkupplung im Längsschnitt;
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2 erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Auswerferkupplung in perspektivischer Darstellung;
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3 zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Auswerferkupplung in perspektivischer Darstellung – in zerlegtem Zustand;
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4 zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Auswerferkupplung in perspektivischer Darstellung – in zusammengebautem Zustand;
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5 ein Satz von drei Gewindeadaptern;
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6 Schlüssel zum Betätigen der Überwurfmutter.
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Die Auswerferkupplung gemäß der 1 und 2 umfassen ein maschinenseitiges Kupplungsstück 1, ein werkzeugseitiges Kupplungsstück 2 sowie eine Überwurfmutter 3. Das maschinenseitige Kupplungsstück 1 verfügt über ein Gewinde 4 passend für die Größe eines entsprechenden Gewindes an der Spritzgießmaschine, vorzugsweise in Anlehnung an die geltenden Normen, insbesondere die Euromap-Normen. Das werkzeugseitige Kupplungsstück 2 besitzt ein Sackloch 5 mit einem Gewinde 6, so dass dort Gewindeadapter eingeschraubt werden können. Dadurch ist eine Adaption an verschiedene Auswerfergewinde im Werkzeug möglich. Grundsätzlich könnte aber auch an dem werkzeugseitigen Kupplungsstück 2 ein Außengewinde passend für die Größe eines entsprechenden Auswerfergewindes am Werkzeug vorgesehen sein. Die Überwurfmutter 3 und das werkzeugseitige Kupplungsstück 2 sind mit aufeinander passenden Gewindeabschnitten ausgestattet (siehe 3, Bezugszeichen 17 und 18), so dass die Überwurfmutter 3 mit dem werkzeugseitigen Kupplungsstück 2 verschraubt werden kann. Durch das Anziehen der Überwurfmutter 3 wird eine spielfreie formschlüssige Verbindung an der Stoßstelle bzw. Kontaktebene 7 zwischen dem maschinenseitigen Kupplungsstück 1 und dem werkzeugseitigen Kupplungsstück 2 hergestellt. Das Gewinde der Überwurfmutter 3 ist vorzugsweise selbsthemmend, so dass die Überwurfmutter von Hand angezogen werden kann. Um auf Dauer einen sicheren Sitz zu gewährleisten, insbesondere im Hinblick auf die beim Spritzgießen üblichen Erschütterungen, die auf die Auswerferkupplung übertragen werden, kann die Überwurfmutter 3 auch mit einem geeigneten Schlüssel angezogen werden.
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Die Abschnitte 8a und 8b des maschinenseitigen Kupplungsstücks 1, die von der Überwurfmutter 3 umgeben sind, weisen einen Außendurchmesser auf, der entsprechend einem gewünschten oder zuzulassenden Axialversatz geringer ist als der Innendurchmesser der Überwurfmutter 3 im Bereich dieser Abschnitte 8a und 8b. Dadurch erhält die Auswerferkupplung genügend Spiel (siehe Position 9). Auf diese Weise kann ein Axialversatz von mehreren Millimetern problemlos ausgeglichen werden. Je nach Baugröße der Auswerferkupplung als Ganzes kann auch ein größeres Spiel an der Position 9 vorgesehen werden, so dass auch ein größerer Achsversatz noch ausgeglichen werden kann. Das maschinenseitige Kupplungsstück 1 ist zum Überstreifen der Überwurfmutter 3 vorgesehen. Hierzu ist. im Abschnitt 8b der Durchmesser des maschinenseitigen Kupplungsstücks 1 größer als im Abschnitt 8a. Der Abschnitt 8b ist als flanschartiges Endstück 15 ausgebildet. Die Überwurfmutter 3 verfügt über eine nach innen ragende Kreisringfläche 19, welche an dem Abschnitt 8b bzw. an dem flanschartigen Endstück 15 angreifen kann. Im übergeworfenen Zustand liegt die Kreisringfläche 19 auf der Rückseite des flanschartigen Endstücks 15 bzw. auf der dem werkzeugseitigen Kupplungsstück 2 abgewandten Seite des flanschartigen Endstücks 15. Dadurch kann das maschinenseitige Kupplungsstück 1 beim Verschrauben der Überwurfmutter 3 mit dem werkzeugseitigen Kupplungsstück 2 auf dieses hin bewegt und mit diesem verbunden werden.
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Die in den 3 und 4 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen aus den 1 und 2 dadurch, dass das maschinenseitige Kupplungsstück 1 ebenfalls ein Innengewinde aufweist, in welches ein maschinenseitiger Gewindeadapter 10 mit einem hierzu passenden Gewinde eingeschraubt werden kann.
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Die 5 zeigt verschiedene werkzeugseitige Gewindeadapter 11a, 11b und 11c. Auf der dem werkzeugseitigen Kupplungsstück 2 zugewandten Seite der Gewindeadapter ist jeweils ein Gewindeabschnitt passend zu dem Innengewinde 6 vorgesehen. Auf der dem werkzeugseitigen Kupplungsstück 2 abgewandten Seite der Gewindeadapter sind jeweils Gewindeabschnitte mit verschiedenen Gewinden vorgesehen. Beispielsweise können dort Gewinde gemäß den Normmaßen M10 (11a), M12 (11b) und M16 (11c) vorgesehen sein.
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Die Gewindeadapter 10, 11a, 11b und 11c verfügen über Innensechskant-Ausnehmungen zur Aufnahme von hierzu passenden Innensechskantschlüsseln bzw. Inbusschlüsseln.
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Die 6 zeigt einen Hakenschlüssel 12 zum Betätigen der Überwurfmutter 3. Anstelle des Hakenschlüssels können auch andere Schlüssel verwendet werden wie beispielsweise ein Sechskantschlüssel. Die Montage kann aber auch manuell vorgenommen werden.
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Der Zusammenbau einer erfindungsgemäßen Auswerferkupplung kann wie nachfolgend beschrieben vorgenommen werden.
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a) Maschinenseite der Auswerferkupplung:
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In einem ersten Schritt wird der maschinenseitige Gewindeadapter 10 in das maschinenseitige Kupplungsstück 1 eingedreht. Anschließend wird die Überwurfmutter 3 über das maschinenseitige Kupplungsstück 1 geschoben. Die so zusammengesetzten drei Bauteile 1, 10 und 3 werden als Einheit in die Spritzgießmaschine eingebaut. Diese Einheit wird in den maschinenseitigen Anschluss des Auswerferantriebs eingedreht oder sie wird in den maschinenseitigen Anschluss eines mit dem Auswerferantrieb verbundenen oder verbindbaren Maschinenteils eingedreht.
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b) Werkzeugseite der Auswerferkupplung:
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Ein passender werkzeugseitiger Gewindeadapter, z. B. der Gewindeadapter 11a, wird in das werkzeugseitige Kupplungsstück 2 hinein gedreht. Anschließend werden die zwei Bauteile 11a und 2 als Einheit in das Werkzeug eingebaut. Diese Einheit wird in einen Anschluss an der Auswerfermechanik des Werkzeugs eingedreht.
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Wenn nachfolgend das Werkzeug in die Spritzgießmaschine eingebaut wird, kann die Überwurfmutter 3 an dem maschinenseitigen Kupplungsstück 1 mit dem werkzeugseitigen Kupplungsstück 2 fest verschraubt werden. Danach befindet sich die Auswerferkupplung im eingebauten und verkuppelten Zustand. Die einander zugewandten Stirnflächen der beiden Kupplungsstücke stoßen aneinander. Es wird eine formschlüssige Verbindung der beiden Kupplungsstücke in axialer Richtung gebildet. Beim Betätigen des maschinenseitigen Auswerferantriebs kann somit eine Kraft über die Kupplungsstücke 1 und 2 und weiter auf den Auswerfer im Werkzeug übertragen werden. Durch das radiale Spiel 9 zwischen dem maschinenseitigen Kupplungsstück 1 und der Überwurfmutter 3 kann ein fertigungsbedingter Axialversatz zwischen dem Auswerferanschluss am Werkzeug und dem Anschluss am maschinenseitigen Auswerferantrieb problemlos ausgeglichen werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Maschinenseitiges Kupplungsstück
- 2
- Werkzeugseitiges Kupplungsstück
- 3
- Überwurfmutter
- 4
- Gewinde
- 5
- Sackloch
- 6
- Gewinde
- 7
- Kontaktebene
- 8a
- Abschnitt des maschinenseitigen Kupplungsstücks mit Durchmesser D1
- 8b
- Abschnitt des maschinenseitigen Kupplungsstücks mit Durchmesser D2
- 9
- Spiel
- 10
- Maschinenseitiger Gewindeadapter
- 11a
- Werkzeugseitige Gewindeadapter
- 11c
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- 12
- Hakenschlüssel
- 13
- Stirnfläche am maschinenseitigen Kupplungsstück
- 14
- Stirnfläche am werkzeugseitigen Kupplungsstück
- 15
- Flanschartiges Endstück am maschinenseitigen Kupplungsstück
- 16
- Innengewinde im maschinenseitigen Kupplungsstück
- 17
- Innengewinde der Überwurfmutter
- 18
- Außengewinde des werkzeugseitigen Kupplungsstücks
- 19
- Kreisringfläche der Überwurfmutter
