DE10244686A1

DE10244686A1 - Werkzeug sowie Mitnahmeelement für Bauteile eines Werkezeuges

Info

Publication number: DE10244686A1
Application number: DE2002144686
Authority: DE
Inventors: Harald Schröder
Original assignee: TEKAS GmbH
Current assignee: Schroeder Bjoern 58507 Luedenscheid De; Schroeder Bjoern De
Priority date: 2002-09-24
Filing date: 2002-09-24
Publication date: 2004-04-01
Anticipated expiration: 2022-09-25
Also published as: DE10244686B4

Abstract

Werkzeug, insbesondere Kunststoff-Spritzgießwerkzeug, bestehend aus mehreren Bauteilen, insbesondere Formplatten, von denen zumindest eines über mindestens ein in einer Ausnehmung des jeweiligen Bauteiles, insbesondere der Formplatte, führbaren und eine Reibungskraft gegenüber der Wandung der Ausnehmung aufbringenden Mitnahmeelementes relativ zu mindestens einem weiteren Bauteil, insbesondere einer Formplatte, bewegbar ist, wobei das Mitnahmeelement im Bereich der zugeordneten Ausnehmung durch eine im wesentlichen über ihre gesamte Länge in Richtung der Wandung der Ausnehmung elastisch verformbare Hülse gebildet ist, die mit Druckelementen zusammenwirkend über eine Zylinderschraube mit einem im Bereich eines weiteren Bauteiles, insbesondere einer Formplatte, positionierten Lagerungsbereich des Mitnahmeelementes verbindbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug, insbesondere ein Kunststoff-Spritzgießwerkzeug, bestehend aus mehreren Bauteilen, insbesondere Formplatten, von denen zumindest eines über mindestens ein in einer Ausnehmung des jeweiligen Bauteiles, insbesondere der Formplatte, führbaren und eine Reibungskraft gegenüber der Wandung der Ausnehmung aufbringenden Mitnahmeelementes relativ zu mindestens einem weiteren Bauteil, insbesondere einer Formplatte, bewegbar ist.
Insbesondere für industrielle Anwendungen ist eine Vielzahl von Einsatzbereichen gegeben, in denen Bauteile relativ zueinander bewegt werden müssen.
Allgemein betrifft dies den Bereich der Werkzeugmaschinen, der Stanzmaschinen, der Pressen sowie auch der Kunststoff-Spritzgießmaschinen.
Kunststoff-Spritzgießwerkzeuge werden vielfach im Bereich einer Maschinenaufspannplatte von Kunststoff-Spritzgießmaschinen aufgespannt, wobei zur Erzeugung von Kunststoff-Spritzgießteilen die Formplatten relativ zueinander bewegt werden müssen, um insbesondere ein Ausbringen der gefertigten Elemente herbeizuführen.
In einem Firmenprospekt der Firma Hasco aus Juli 1997 ist ein Mitnehmer Z 172/... beschrieben worden, der einenends in einer Formplatte gelagert ist und über einen elastisch verformbaren Bereich verfügt, der in einer korrespondierenden Ausnehmung einer weiteren Formplatte einbringbar ist. Der elastisch verformbare Bereich wird gebildet durch eine Kunststoffhülse, wobei der Mitnehmer durch Reibung zwischen der Kunststoffhülse und der Bohrungswand der zugehörigen Ausnehmung axiale Kräfte übertragen kann.
Die Reibungskraft wird durch eine kopfseitig konische selbstsichernde Schraube stufenlos eingestellt und kann den Erfordernissen entsprechend angepaßt werden. Durch diesen Mitnehmer können mittlere Zugkräfte und Genauigkeiten der Plattenfahrwege realisiert werden. Die Kunststoffhülse ist von der Form her an die konische Schraube angepaßt und mit einer konischen Innenwand versehen. Sie wird zur Zentrierung innerhalb einer, den Lagerungsbereich des Mitnehmers aufnehmenden Bohrung über eine vorgebbare Länge geführt. Bedingt durch die Konizität der Schraube wird beim axialen Verspannen der Hülse relativ zum Lagerungsbereich des Mitnehmers lediglich der schraubenkopfseitige Bereich der Hülse elastisch aufgeweitet, so daß, über die verfügbare axiale Länge der Kunststoffhülse gesehen, nur ein geringfügiger Bereich trägt und zur Übertragung von Kräften tatsächlich genutzt werden kann. Darüber hinaus wird die Zentrierung der Kunststoffhülse in der Formplatte einerseits gegenüber dem Lagerungsbereich des Mitnehmers und andererseits gegenüber der entsprechenden Formplatte als unpraktisch angesehen. Durch diese Art der Zentrierung findet auch eine unerwünschte Einschnürung der Kunststoffhülse statt, wodurch eine Beschädigung nicht ausgeschlossen werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug, insbesondere ein Kunststoff-Spritzgießwerkzeug, dahingehend zu modifizieren, daß einerseits ein einfacherer Aufbau des Mitnahmeelementes gegeben ist und zum anderen die axiale Baulänge der Kunststoffhülse im wesentlichen weitestgehend zur Kraftübertragung ausgenutzt werden kann. Darüber hinaus soll ein Mitnahmeelement für Bauteile eines Werkzeuges, insbesondere einer Formplatte einer Kunststoff-Spritzgießmaschine, bereitgestellt werden, das über einen einfachen Aufbau verfügt, selbst zentrierend ist und vielseitig einsetzbar sein soll.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Mitnahmeelement im Bereich der zugeordneten Ausnehmung durch eine im wesentlichen über ihre gesamte Länge in Richtung der Wandung der Ausnehmung elastisch verformbare Hülse gebildet ist, die, mit Druckelementen zusammenwirkend, über eine Zylinderschraube mit einem im Bereich eines weiteren Bauteiles, insbesondere einer Formplatte, positionierten Lagerungsbereich des Mitnahmeelementes verbindbar ist.
Diese Aufgabe wird darüber hinaus gelöst durch ein Mitnahmeelement für Bauteile eines Werkzeuges, insbesondere einer Formplatte einer Kunststoff-Spritzgießform, beinhaltend einen Lagerungsbereich sowie einen spreizbaren Bereich, wobei der spreizbare Bereich durch eine Druckelemente aufnehmende Hülse gebildet ist, die mit dem Lagerungsbereich verbindbar und über eine Zylinderschraube spreizbar ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen nebengeordneten Ansprüche sind den jeweils zugehörigen Unteransprüchen zu entnehmen.
Abweichend zum Stand der Technik wird somit ein Mitnahmeelement bereitgestellt, das wesentlich einfacher im Aufbau ist, indem handelsübliche zylindrische Schrauben, wie beispielsweise Inbusschrauben, zum Einsatz gelangen, wobei durch gezielte Einbringung der Druckelemente, insbesondere im Bereich der freien Enden der Kunststoffhülse, ein Verspannen der Kunststoffhülse gegenüber dem Lagerungsbereich, eine von beiden Endbereichen der Kunststoffhülse ausgehende, sich in Richtung des mittleren Hülsenbereiches erstreckende, elastische Verformung einstellen wird. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, daß die Kunststoffhülse nicht nur einseitig, sondern im wesentlichen über ihre gesamte Baulänge gesehen, trägt. Unerwünschte Zentrierungen im Bereich des das jeweilige Mitnahmeelement aufnehmenden Bauteiles, insbesondere der Formplatte, sind ebenfalls nicht notwendig, da eine eigenständige Zentrierung der Kunststoffhülse gegenüber dem Lagerungsbereich gegeben ist, die bedarfsweise auch außerhalb des Bauteiles, insbesondere der Formplatte, stattfinden kann. Mögliche Reparaturmaßnahmen, durch Austausch der Kunststoffhülse, können somit einfacher vonstatten gehen. Beschädigungen der Kunststoffhülse bezüglich der Zentriermaßnahme sind ebenfalls nicht mehr gegeben.
Wie bereits eingangs angeführt, ist das Mitnahmeelement vielseitig einsetzbar, wobei ein allgemeiner Einsatz im Bereich relativ zueinander bewegbarer Bauteile, beispielsweise von Werkzeugmaschinen, Stanzen, Pressen, Kunststoff-Spritzgießmaschinen oder dergleichen denkbar ist.
Die Hülse besteht vorteilhafterweise aus Kunststoff, insbesondere Polyamid, Hartgummi oder dergleichen, während die Druckelemente, insbesondere aus Messing oder Stahl gebildet sind und über im wesentlichen kalottenartig ausgebildete Querschnitte verfügen. Andersartige Materialien sind, abhängig vom Anwendungsfall, ebenfalls denkbar.
Einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäß, kann das Mitnahmeelement außerhalb der Kunststoffhülse über Bereiche verfügen, mittels derer radiale und/oder axiale Fixierungen gegenüber dem aufnehmenden Bauteil möglich sind.
Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen:
1 und 2 Prinzipskizze eines mehrere Formplatten beinhaltenden Spritzgießwerkzeuges in verschiedenen Positionen mit integriertem Mitnahmeelement;
3 Prinzipskizze des erfindungsgemäßen Mitnahmeelementes.
1 und 2 zeigen ein Kunststoff-Spritzgießwerkzeug 1, in diesem Beispiel beinhaltend mehrere relativ zueinander bewegbare Formplatten 2, 3, 4. 1 zeigt den ausgefahrenen Zustand der Formplatten 2 bis 4, während 2 den Zustand des Zusammenfahrens der Formplatten 2 bis 4 widerspiegelt. Die Bezugszeichen 5 und 6 zeigen nur angedeutete Aufspannplatten, wobei im Bereich der Aufspannplatte 5 die ebenfalls nur angedeutete Auswerferei 7 vorgesehen ist. Im Bereich der Formplatte 2 ist ein Mitnahmeelement 8 eingebracht, das über einen Lagerungsbereich 9 und einen elastisch verformbaren Bereich 10 verfügt. Der Lagerungsbereich 9 ist verdrehsicher gegenüber der aufnehmenden Formplatte 2, innerhalb einer dort angeordneten Ausnehmung 9' vorgesehen, während der elastische Teil 10, in diesem Beispiel durch eine aus Polyamid bestehende Kunststoffhülse gebildet ist, die über eine handelsübliche, in diesem Beispiel als Inbusschraube ausgebildete, Zylinderschraube 11 gegenüber dem Lagerungsbereich 9 festlegbar ist. Die Kunststoffhülse 10 wirkt im Bereich ihrer beiden Enden mit, in diesem Beispiel aus Messing bestehenden Druckelementen 12, 13 zusammen. Die Druckelemente 12, 13 weisen hülsenseitig kalottenartige Querschnitte auf, die in korrespondierenden Aufnahmebereichen der Kunststoffhülse 10 positioniert sind. Das Druckelement 13 schließt bündig mit der zugehörigen Stirnfläche 14 der Kunststoffhülse 10 ab, während das Druckelement 12 axial über die Stirnfläche 15 vorsteht und in einer korrespondierenden Bohrung 16 des Lagerungsbereiches 9, die Kunststoffhülse 10 gegenüber dem Lagerungsbereich 9 zentrierend, geführt ist. Die Kunststoffhülse 10 ist somit vollständig außerhalb der Formplatte 2 vorgesehen, so daß Austauschmaßnahmen problemlos realisiert werden können. Zur radialen und axialen Fixierung des Lagerungsbereiches 9 gegenüber der aufnehmenden Formplatte 2 weist selbiger einerseits einen abgeflachten, axial sich erstreckenden Kopfbereich 17 auf und verfügt andererseits über eine umlaufende Nut 18. Der Kopfbereich 17 dient zur Aufnahme eines Paßstiftes (nicht dargestellt), so daß eine Verdrehung des Lagerungsbereiches 9 in Umfangsrichtung nicht mehr möglich ist, während die Nut 18 eine Schraube (nicht dargestellt) aufnimmt, so daß eine axiale Festlegung des Lagerungsbereiches 9 gegenüber dem Formteil 2 gegeben ist. Durch axiales Festspannen der Zylinderschraube 11 findet über die Druckelemente 12,13 eine elastische radiale Aufweitung der Kunststoffhülse 10 statt, die im wesentlichen über die gesamte verfügbare Länge der Kunststoffhülse 10 stattfindet. Beim Zusammenfahren der Formplatte 2, 3, 4 (2) wird die mit vorgebbarer Kraft radial aufgespreizte Kunststoffhülse 10 in eine korrespondierende in der Formplatte 3 vorgesehene Ausnehmung 19 eingebracht und überträgt durch Reibung zwischen der Kunststoffhülse 10 und der Ausnehmungswand 20 nun axiale Kräfte. Die Höhe der Reibungskraft kann durch die Zylinderschraube 11 den jeweiligen Erfordernissen entsprechend angepaßt werden.
3 zeigt als Teildarstellung das Mitnahmeelement 8. Erkennbar ist der Lagerungsbereich 9 sowie die radial spreizbare Kunststoffhülse 10, die Druckelemente 12, 13 sowie die als Inbusschraube ausgebildete Zylinderschraube 11. Die aus Polyamid bestehende Kunststoffhülse 10 verfügt über gerundete Aufnahmebereiche 21, 22 zur Führung der im Querschnitt etwa kalottenartig ausgebildeten Druckelemente 12, 13. Das Druckelement 13 schließt bündig mit der Stirnfläche 14 der Kunststoffhülse 10 ab. Das Druckelement 12 verfügt über einen axial sich über die Stirnfläche 15 der Kunststoffhülse 10 hinaus erstreckenden Ansatz 23, der in einer im Lagerungsbereich 9 vorgesehenen Bohrung 16 positioniert ist und eine Zentrierung der Kunststoffhülse 10 gegenüber dem Lagerungsbereich 9 herbeiführt. Der Schraubenschaft 24 ist in einen zugehörigen Gewindebereich 25 des Lagerungsbereiches 9 eingebracht. Durch Festspannen der Zylinderschraube 11 gegenüber dem Lagerungsbereich 9 wird über die Druckelemente 12, 13 eine, im wesentlichen über die gesamte axiale Länge der Kunststoffhülse 10 gesehen, wirksame radiale Aufspreizung der Kunststoffhülse 10 herbeigeführt. Gegenüber dem Stand der Technik wird somit die erzeugbare Reibungskraft nicht nur partiell, d.h. im Bereich eines Hülsenendes, sondern im wesentlichen über die gesamte Hülsenlänge wirksam, so daß auch höhere Axialkräfte im Bereich der Formplatte 4 übertragen werden können. Im Lagerungsbereich 9 ist einerseits eine in axialer Richtung sich erstreckende Abfasung 17 und andererseits eine umlaufende Nut 18 vorgesehen, die zur Aufnahme entsprechender Sicherungselemente, wie Schrauben oder dergleichen, dienen.

Claims

Werkzeug, insbesondere Kunststoff-Spritzgießwerkzeug, bestehend aus mehreren Bauteilen, insbesondere Formplatten (2, 3, 4), von denen zumindest eines (3) über mindestens ein in einer Ausnehmung (19) des jeweiligen Bauteiles, insbesondere der Formplatte (31, führbaren und eine Reibungskraft gegenüber der Wandung (20) der Ausnehmung (19) aufbringenden Mitnahmeelementes (8) relativ zu mindestens einem weiteren Bauteil, insbesondere einer Formplatte (2), bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Mitnahmeelement (8) im Bereich der zugeordneten Ausnehmung (19) durch eine, im wesentlichen über ihre gesamte Länge in Richtung der Wandung (20) der Ausnehmung (19) elastisch verformbare Hülse (10) gebildet ist, die, mit Druckelementen (12,13) zusammenwirkend, über eine Zylinderschraube (11) mit einem im Bereich eines weiteren Bauteiles, insbesondere einer Formplatte (2), positionierten Lagerungsbereich (9) des Mitnahmeelementes (8) verbindbar ist.
Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (10) aus Kunststoff, insbesondere Polyamid, Hartgummi oder dergleichen, besteht.
Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (10) schraubenseitig über Aufnahmebereiche (21,22) für die Druckelemente (12,13) verfügt.
Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckelemente (12,13) im Querschnitt etwa kalottenartig ausgebildet und in die entsprechend ausgebildeten Aufnahmebereiche (21,22) der Hülse (10) eingebracht sind.
Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmebereiche (21,22) in den freien Endbereichen der Hülse (10) vorgesehen sind.
Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckelemente (12,13) aus Messing oder Stahl bestehen.
Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Druckelement (13) schraubenkopfseitig im wesentlichen bündig mit der Stirnseite (14) der Hülse (10) abschließt.
Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Druckelement (12) über die Stirnfläche (15) der Hülse (10) hinausragt und in einer Nut (16) des Lagerungsbereich (9), die Hülse (10) zentrierend, geführt ist.
Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Lagerungsbereich (9) bauteilseitig, insbesondere formteilseitig, mit, eine axiale und/oder radiale Bewegung desselben gegenüber dem Bauteil, insbesondere der Formplatte (2), verhindernden, Sicherungselementen in Wirkverbindung bringbar ist.
Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerungsbereich (9) bauteilseitig, insbesondere formplattenseitig, mit mindestens einem abgeflachten Kopfbereich (17) versehen ist, der zur radialen Fixierung gegenüber dem Bauteil, insbesondere der Formplatte (2), mit einer Schraube in Wirkverbindung bringbar ist.
Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerungsbereich (9) bauteilseitig, insbesondere formplattenseitig, mit mindestens einer umlaufenden Nut (18) versehen ist, in welche zur axialen Fixierung des Lagerungsbereiches (9) gegenüber dem Bauteil, insbesondere der Formplatte (2), ein Befestigungselement, insbesondere eine Schraube, einbringbar ist.
Mitnahmeelement für Bauteile eines Werkzeuges, insbesondere Formplatte (2,3,4) einer Kunststoff-Spritzgießform (1), beinhaltend einen Lagerungsbereich (9) sowie einen spreizbaren Bereich (10), wobei der spreizbare Bereich durch eine Druckelemente (12,13) aufnehmende Hülse (10) gebildet ist, die mit dem Lagerungsbereich (9) verbindbar und über eine Zylinderschraube (11) spreizbar ist.
Mitnahmeelement nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (10) aus Kunststoff, insbesondere Polyamid, Hartgummi oder dergleichen besteht.
Mitnahmeelement nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (10) schraubenseitig mit Aufnahmebereichen (21,22) für die Druckelemente 112,13) versehen ist.
Mitnahmeelement nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckelemente (12,13) im Querschnitt etwa kalottenartig ausgebildet und in den zugehörigen Aufnahmebereichen (21,22) der Hülse (10) positioniert sind.
Mitnahmeelement nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmebereiche (21,22) für die Druckelemente (12,13) in den freien Endbereichen der Hülse (10) vorgesehen sind.
Mitnahmeelement nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckelemente (12,13) aus Messing oder Stahl bestehen.
Mitnahmeelement nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Druckelement (13) schraubenkopfseitig im wesentlichen bündig mit der Stirnfläche (14) der Hülse (10) abschließt.
Mitnahmeelement nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Druckelement (12) über die Stirnfläche (15) der Hülse (10) vorsteht und in einer Bohrung (16) des Lagerungsbereiches (91, die Hülse (10) gegenüber dem Aufnahmeelement (9) zentrierend, geführt ist.
Mitnahmeelement nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerungsbereich (9) zur Führung separater Sicherungselemente mit radial und/oder axial verlaufenden Fasen (17) bzw. umlaufenden Nuten (18) versehen ist.