DE19844204C2 - Werkzeug zur Herstellung eines Schaumformteils - Google Patents
Werkzeug zur Herstellung eines SchaumformteilsInfo
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Abstract
Ein Werkzeug zur Herstellung eines Schaumformteils (1), das im Bereich von zumindest einer Oberfläche durch ein biegesteifes Einlegeteil (2) begrenzt ist, bei dem das Einlegeteil (2) mit zumindest einem in Richtung der Werkzeugwand (3) vorstehenden Stift (4) und die Werkzeugwand (3) mit einer Greifeinrichtung (5) mit Greifmitteln (5.1) für den Stift (4) versehen ist und bei dem die Greifmittel (5.1) bis zum Anliegen des Einlegeteils (2) an der Werkzeugwand (3) in dieser versenkbar sind.
Description
Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zur Herstellung eines Schaumformteils, das
im Bereich von zumindest einer Oberfläche durch ein biegesteifes Einlegeteil
begrenzt ist, das zumindest einen in Richtung der Werkzeugwand
vorstehenden Stift umfaßt.
Ein solches Werkzeug ist aus DE 32 36 405 C2 bekannt. Der Stift wird dabei
klemmend in ein Sackloch der Formwandung eingefügt. Es gelingt damit nur
unzureichend, das Einlegeteil innerhalb des Schaumformteils mit
wünschenswerter Genauigkeit zu positionieren. Aus der EP 0730945 A2 ist eine
Vorrichtung bekannt, die sich zum festen und flüssigkeitsdichten Andrücken
des Einlegeteils an die Werkzeugwand eines Gummikörpers bedient, der im
fertigen Werkstück verbleibt. Aus der CH 364103 ist ein Werkzeug bekannt,
bei dem das Einlegeteil eine Bohrung aufweist, in die eine Klemmvorrichtung
einfügbar ist, um das Anlegeteil an die Werkzeugwand anzudrücken. Eine
Greifeinrichtung für einen an dem Einlegeteil befindlichen Vorsprung wird nicht
erwähnt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein solches Werkzeug derart
weiterzuentwickeln, daß sich bei vereinfachter Handhabbarkeit eine präzisere
Positionierung des Einlegeteils innerhalb der damit erzeugten Schaumformteile
ergibt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Werkzeug der eingangs
genannten Art mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte
Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug.
Bei dem erfindungsgemäßen Werkzeug ist es zur Herstellung eines
Schaumformteils, das im Bereich von zumindest einer Oberfläche durch ein
biegesteifes Einlegeteil begrenzt ist, vorgesehen, daß das Einlegeteil zumindest
einen in Richtung der Werkzeugwand vorstehenden Stift umfaßt, bei dem die
Werkzeugwand mit einer Greifeinrichtung mit Greifmitteln für den Stift versehen
ist, bei dem die Greifmittel bis zum Anliegen des Einlegeteils an der
Werkzeugwand in dieser versenkbar sind, bei dem die Greifmittel durch
zumindest zwei quer zur Bewegungsrichtung aneinander annäherbare
Spannbacken für den Stift gebildet sind, die im unverformten Zustand einen in
Richtung der Werkzeugwand abnehmenden Außenquerschnitt A1 haben,
sowie eine mit den Spannbacken außenseitig in Eingriff bringbare Kalibrierung
mit einem Innenquerschnitt A2, der kleiner ist als der Außenquerschnitt A1.
Durch den Stift wird das Einlegeteil präzise innerhalb des Werkzeugs und damit
innerhalb des Schaumformteils positioniert. Es läßt sich dadurch nicht nur
verwenden, um das Einlegeteil präzise innerhalb des Schaumformteils zu
positionieren, sondern auch um sicherzustellen, daß das Schaumformteil während
seiner späteren Befestigung an einem sekundären Maschinenteil,
beispielsweise einer Autotür, lagerichtig und präzise positioniert ist. Zu diesem
Zweck kann es vorgesehen sein, den Stift im Bereich seines vorstehenden
Endes besonders zu gestalten, beispielsweise mit Rillen, einem Gewinde oder
einer Hinterschneidung zu versehen und/oder zur nachträglichen Befestigung
an weiteren Anbauteilen durch Vibrationsschweißen, Aufklippsen oder
ähnliches mit sekundären Teilen zu verbinden. Der Stift kann auch als Zentrier-
oder Referenzaufnahme des später angeformten Schaumformteiles benutzt
werden. Der Durchmesser und die Querschnittsform des Stiftes werden
maßgeblich durch die Erfordernisse des Anwendungsfalls bestimmt.
Die Greifmittel können auch in eine die Werkzeugwand überragende Position
bringbar sein, was es gestattet, sie nicht nur zum Festhalten und Positionieren
des Einlegeteiles im Werkzeug zu verwenden sondern zusätzlich als Auswerfer
für das gebrauchsfertige Formteil aus dem Werkzeug. In bezug auf die
Entformung fertiggestellter Schaumformteile bietet eine solche Ausführung
daher gewissen Vorteile.
Der Stift ist im einfachsten Falle säulenförmig gestaltet, beispielsweise
zylinderförmig. Er kann hohl ausgebildet und in einer seinem Querschnitt
entsprechenden Ausnehmung des Einlegeteils reibschlüssig festgelegt sein
und bei einer solchen Ausführung dem Einlegen des Einlegeteils in das
geöffnete Werkzeug vorausgehend oder gleichzeitig hiermit in die betreffende
Ausnehmung eingefügt sein. Der Stift kann auch einen festen Bestandteil eines
Einlegeteils bilden, welches im Spritzgußverfahren aus Kunststoff erzeugt ist.
Je nach Ausbildung des Einlegeteiles kann es vorgesehen sein, daß mehrere
Stifte parallel zueinander verwendet werden und dementsprechend angeordnet
sind.
Im Normalfall besteht der Stift aus Kunststoff. Die Verwendung von Stiften aus
metallischen Werkstoffen ist ebenfalls möglich. Der Durchmesser innerhalb
des Spannbereichs liegt im allgemeinen zwischen 6 und 30 mm bei einer
Länge von 5 bis 40 mm. Bei hohlen Ausführungen beträgt die Wandstärke
zumeist 1,0 bis 1,5 mm. Die Herstellung erfolgt im allgemeinen durch
Spritzgieß- oder Ziehprozesse, was es erleichtert, den Außendurchmesser auf
einen sehr präzisen Wert einzustellen. In Bezug auf die Gewährleistung einer
bestimmten Haltekraft der Greifeinrichtung ist das von großem Vorteil.
Bei einer Ausbildung, bei der die Spannbacken zum Ergreifen des Stiftes an
dem dem Einlegeteil zugewandten Ende zangenartig nach innen verjüngt sind,
kann die Auflagefläche so klein dimensioniert werden, daß ein Eindringen der
Auflageflächen in die Oberfläche des Stiftes während des Spannprozesses
möglich ist. Hierdurch wird zum einen die unvermeidliche Toleranz des
Außendurchmessers überwunden und zum anderen eine noch bessere
Mitnahme des Stiftes erzeugt. Auch bei Stiften, die im Spritzgußverfahren aus
Kunststoff erzeugt sind und einen sich in Richtung des vorstehenden Endes
verjüngenden Durchmesser haben, eine sogenannte Entformungsschräge, ist
so ein sicheres Ergreifen des Stiftes durch die Greifeinrichtung möglich.
Ein solcher Toleranzausgleich ist bei Metallstiften schwieriger zu erzeugen aber
möglich, wenn eine hinreichende Verformbarkeit im Bereich des
Außendurchmesser gewährleistet ist. Im Bereich des Außendurchmessers
können zu diesem Zweck parallel zueinander verlaufende Vorsprünge in
Gestalt von Rippen vorgesehen sein oder ein Gewinde. Die sich durch den
Spannprozeß ergebende Verformung kann im letztgenannten Fall genutzt
werden, um bei einer später aufgeschraubten Mutter die Selbsthemmung
gegen unbeabsichtigtes Lösen zu verbessern. Des weiteren ist es möglich, die
in einem solchen Fall erwünschte Verformbarkeit des Stiftes durch eine hohle
Gestaltung des Stiftes zu erzielen oder zu verbessern.
Die Verwendung von Stiften, die eine von der Säulenform abweichende Gestalt
haben und beispielsweise eine Verdickung auf der dem Schaumstofformteil
zugewandten Seite des Einlegeteils aufweisen, ist ebenfalls möglich. Die
resultierende, formschlüssige Verankerung an dem Einlegeteil sichert die
Verbindung zwischen dem Einlegeteil und dem Stift, wodurch es sich anbietet,
die Verbindung zu nutzen, um das Formteil während seiner bestimmungs
gemäßen Verwendung mit Hilfe des Stiftes festzulegen oder zu justieren.
Beispielsweise bei der Befestigung von Armlehnen und ähnlichem in einem
Kraftfahrzeug läßt sich hierdurch den gehobenen Sicherheitsanforderungen
genügen.
Die Greifmittel sind somit durch zumindest zwei quer zur Bewegungsrichtung
aneinander annäherbare Spannbacken für den Stift gebildet, die im
unverformten Zustand einen in Richtung der Werkzeugwand abnehmenden
Außenquerschnitt A1 haben sowie eine die Spannbacken außenseitig
berührende Kalibrierung mit einem Innenquerschnitt A2, der kleiner ist als der
Außenquerschnitt A1.
Im Normalfall sind die Spannbacken in dem betreffenden Abschnitt außenseitig
durch eine Kegelfläche begrenzt und in einem Ring geführt mit einem
Innendurchmesser, der kleiner ist als der maximale Durchmesser der
Kegelfläche. Werden sie bei einer solchen Ausbildung in die Werkzeugwand
bzw. den Ring zurückgezogen, dann verschiebt sich ihr Außenquerschnitt A1
auf dem Innenquerschnitt A2 der Kalibrierung nach innen mit der Folge, daß
sich eine gegenseitige Annäherung der Spannbacken und deren zunehmende
Verpressung mit dem Außenumfang eines zuvor eingefügten Stiftes ergibt. Der
Stift wird dadurch reibschlüssig festgehalten, von den Spannbacken
mitgenommen und in die Werkzeugwand eingezogen, bis das Einlegeteil die
Werkzeugwand anliegend berührt. Der Innen- und der Außenquerschnitt A1,
A2 sind im ungespannten Zustand auf den einander zugewandten Seiten
zweckmäßig durch kreisförmig gestaltete Ringflächen begrenzt, wie vorstehend
erläutert. Sie lassen sich hierdurch besonders einfach erzeugen.
Ein Greifmittel mit einer Ringfläche der vorstehend angegebenen Art läßt sich
aus einem rotationssymmetrischen, hohlen Drehteil erzeugen, dessen Mantel
im Bereich seines vorstehenden Endes mit zumindest zwei in Umfangsrichtung
verteilten, parallel zu seiner Achse verlaufenden und stirnseitig offenen
Durchtrennungen versehen ist. Der Durchmesser des Greifmittels läßt sich
dadurch im Bereich des Endes beim Einführen in den Ring mit dem
Durchmesser A2 hinsichtlich seines Innendurchmessers verringern und zur
nachträglichen, kraftschlüssigen Festlegung eines Stiftes von geringerem
Außendurchmesser verwenden. Dabei resultiert allerdings aus geometrischen
Gründen eine Veränderung der zunächst vorhandenen Rotationssymmetrie mit
der Folge, daß sich eine unmittelbare Anlageberührung an dem Stift u. U. nur
im Zuge weniger in Umfangsrichtung verteilter, gerader Linien oder sogar nur
punktförmiger Stellen ergibt, an denen eine extrem hohe Flächenpressung
auftritt und sich u. U. eine unerwünschte Beschädigung des aufgenommen
Stiftes ergeben kann. Dieses kann zu einem Verklemmen des Stiftes in dem
Greifmittel führen und u. U. die spätere Entnahme des fertiggestellten
Schaumformteils behindern.
Um dieses zu vermeiden, ist es nach einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung
vorgesehen, dem Greifmittel im Bereich des vorstehenden Endes im
gespannten Zustand außen und/oder innenseitig eine rotationssymmetrische
d. h. kreisförmige Gestalt zu geben. Dazu wird der Außendurchmesser
elastisch so weitgehend vermindert, daß der Innendurchmesser des
Greifmittels dem Nenndurchmesser des später aufzunehmenden Stiftes
entspricht und anschließend eine so weitgehende, spanabhebende
Bearbeitung der Außen- und/oder der Innenseite des Greifmittels im Bereich
des Endes vorgenommen, daß die Außen- und/oder Innenseite in dem
entsprechend gespannten Zustand die Form einer rotationssymetrischen
Kreisfläche annimmt. Eine solche Bearbeitung kann beispielsweise bewirkt
werden, indem das Greifmittel in dem entsprechend gespanntem Zustand in
eine rotierende Bewegung um seine Achse versetzt und das Ende zugleich der
Einwirkung eines gegebenenfalls ebenfalls rotierenden Schleif oder
Fräskörpers ausgesetzt wird. Im fertiggestellten Zustand legt sich ein solches
Greifmittel oberflächenbündig an den Außenumfang eines aufzunehmenden
Stiftes mit einem Nenndurchmesser an, der dem Durchmesser des
Außenumfangs entspricht. Die dabei erhaltende Flächenpressung ist in einem
größeren Areal, nämlich dem gesamten Areal der einander radial
gegenüberliegenden Flächen des Stiftes und der Backen, von
übereinstimmender Größe und feinfühlig kontrollierbar, wodurch es
ausschließbar ist, daß sich z. B. eine unerwünschte Oberflächenbeschädigung
des Stiftes ergibt und/oder eine unzureichende Festlegung. Das Einlegeteil
kann dementsprechend leicht eingefügt und entnommen werden, wobei ein
sicherer Sitz auch während der späteren Anformung eines Formteils
problemlos gewährleistet werden kann.
Die vorstehend erwähnten Durchtrennungen des Endes lassen sich nur
spahnabhebend erzeugen. Sie weisen daher herstellungsbedingt die Gestalt
von Schlitzen auf, in die u. U. zu verarbeitender Kunststoff auch dann von der
Stirnseite eindringen könnte, wenn der Innendurchmesser des Endes der
Greifeinrichtung auf einen dem Nenndurchmesser des zu erfassenden Stiftes
entsprechenden Wert reduziert ist. Nach der Aushärtung eingedrungenen
Kunststoffes würde das zu Funktionsstörungen der Greifeinrichtung führen. Es
ist daher nach einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung
vorgesehen, die Schlitzen bei ihrer Herstellung so zu dimensionieren, daß sich
die einander in Umfangsrichtung gegenüberliegenden, parallel zu einander
verlaufenden Flächen im Bereich des Endes dichtend anliegend berühren,
wenn der Innendurchmesser auf den Nenndurchmesser des zu erfassenden
Stiftes verengt ist. In flüssigem Zustand auf die Stirnfläche auftreffender Kunststoff
vermag dadurch nach dem Einfügen eines Stiftes nicht mehr im Bereich des
Endes der Greifeinrichtung in irgendwelche Freiräume einzudringen und diese
zu verkleben. Für die Erzielung einer guten Funktionssicherheit ist das von
großem Vorteil. Der Grad der reibschlüssigen Festlegung des aufgenommenen
Stiftes in der Greifeinrichtung wird durch die gegenseitige Abstimmung der
Dimensionen und insbesondere der Durchmesser des Stiftes, der
Greifeinrichtung im Bereich des Endes und der das Ende umschließenden
Zylinderfläche bestimmt und hierdurch mechanisch auf bestimmte Werte
festgelegt. Die tatsächliche Festlegung eines aufgenommenen Stiftes ist
dadurch weitestgehend unabhängig von sekundären Größen und insbesondere
von Fehlern einer Steuerung.
Die Stifte haben normalerweise ein kreisförmig begrenztes Profil. Von einem
runden abweichende Querschnitte des Stiftes und der Greifeinrichtung sind
ebenfalls denkbar und mit in die Erfindung einbezogen.
Die Ringfläche A2 kann zylindrisch gestaltet sein, was es gestattet, den von
den Spannbacken erfaßten Stift über eine beliebig große Wegstrecke in die
Werkzeugswand hineinzuziehen, ohne daß sich nachfolgend eine
weitergehende Veränderung der Spannkraft ergibt. Für eine dichtende
Anpressung des Einlegeteils an die Werkzeugwand ist das von Vorteil.
Das Greifmittel kann einen Bestandteil eines in der Werkzeugwand
verschiebbar gelagerten, druckbeaufschlagbaren Kolben bilden und die
Kalibrierung einen Bestandteil eines den Kolben aufnehmenden Zylinders. Die
Herstellung ist bei einer solchen Ausführung ganz besonders einfach.
Desweiteren besteht die Möglichkeit, die Kraft, mit der das Anlegeteil an die
Werkzeugwand angezogen wird, durch Veränderung des Druckes des den
Kolben während der bestimmungsgemäßen Verwendung beaufschlagenden
Strömungsmittels feinfühlig zu verändern um auf diese Weise zu erreichen, daß
das Einlegeteil unter Vermeidung von Beschädigungen des Einlegeteils
und/oder des Stiftes gerade so fest an die Werkzeugwand angezogen wird,
daß der während der Herstellung eines Kunststofformteiles in das Werkzeug
eingegebene, flüssige Kunststoff nicht in die Greifeinrichtung einzudringen und
diese zu verschmutzen vermag. Die Einhaltung dieser Bedingung kann sich
unter Umständen schwierig gestalten. Unter diesem Gesichtspunkt hat es sich
als vorteilhaft bewährt, wenn die Greifmittel lösbar an dem Kolben festgelegt
sind. Gelegentlich auftretende Verschmutzungen lassen sich so leichter
beseitigen.
Bei einer Ausführung, bei der die Greifmittel durch Spannbacken gebildet sind,
läßt sich das Einfügen des Stiftes besonders leicht bewerkstelligen, wenn die
Spannbacken zum Ergreifen des Stiftes an dem dem Einlegeteil zugewandten
Ende zangenartig nach innen verjüngt sind. Die Relativbeweglichkeit des Stiftes
innerhalb der Spannbacken ist hierdurch deutlich verbessert. Die
Dimensionierung wird im allgemeinen so vorgenommen, daß der mit dem
Einlegeteil belastete Stift im entlasteten Zustand der Spannbacken leicht
einfügbar ist und bei einer Überkopfmontage selbsthemmend gehalten wird.
Hinsichtlich der Bedienungsfreundlichkeit und der Erzielung eines schnellen
Arbeitsfortschrittes ist das von großem Vorteil.
Um hinsichtlich der Positionierung eines Stiftes in einer ihn aufnehmenden
Ausnehmung nicht unnötig festgelegt zu sein hat es sich als vorteilhaft bewährt,
wenn die Greifmittel, bei denen es sich somit um Spannbacken handeln kann,
einen Freiraum umschließen, in dem der Stift zumindest annähernd versenkbar
ist. Hierdurch und durch die Verwendung einer Greifeinrichtung mit einem
ähnlich großen Hub läßt sich erreichen, daß sich Justierarbeiten des Stiftes
beim Einlegen eines Einlegeteils in das geöffnete Werkzeug erübrigen.
Die Greifmittel, beispielsweise Spannbacken, können einen Bestandteil eines
Maschinenteils mit einem Gewinde bilden, das die Kolbenachse koaxial
umschließt und das mit einem entsprechend gestalteten Gegengewinde des
Kolbens verschraubbar ist, wobei der Kolben durch eine Verdrehsicherung an
einer Relativverdrehung gehindert ist. Die Montage und Demontage des
Greifmittels ist hierdurch stark erleichtert, was z. B. gestattet, eventuelle
Verschmutzungen leichter zu entfernen und/oder Greifmittel einzusetzen, die
an einen größeren oder kleineren Querschnitt eines zu erfassenden Stiftes
besser angepaßt sind.
Die Verdrehsicherung kann im einfachsten Fall aus einem koaxialen Stift
bestehen, der an dem Kolben festgelegt ist und in einer entsprechenden
Führung des Zylinders hin- und herbewegbar ist. Desweiteren ist es möglich,
auch bei beengten Platzverhältnissen eine entsprechende Wirkung zu erzielen,
wenn die Greifeinrichtung an einer Brücke festgelegt ist, die mehrere
nebeneinanderliegende und parallelgeschaltete Kolben-/Zylinderanordnungen,
sogenannte Doppelzylinder, überbrückt oder an einem Kolben eines von der
rotationssymmetrischen Querschnittsform abweichenden Profils. Derartige
Kolben, beispielsweise ovale Kolben und Zylinder, sind zwar schwieriger
herstellbar als runde Ausführungen, sie sind aber infolge der großen
Robustheit und des geringen Platzbedarfs in einer vorgegebenen Richtung zur
Unterdrückung von Relativverdrehungen der Greifeinrichtung besonders
geeignet.
Um das Eindringen von flüssigen Kunststoffbestandteilen in den Bereich der
Greifeinrichtung zu unterdrücken, hat es sich als vorteilhaft bewährt, wenn die
Kalibrierung in Richtung des Einlegeteils durch zumindest eine die
Spannbacken ringförmig umschließende Quetschkante von keilförmigem Profil
begrenzt ist. Im Bereich des vorstehenden Endes der Quetschkante resultiert
beim Einziehen des Stiftes in die Greifeinrichtung eine besonders große
Flächenpressung. Die Erzielung einer besonders guten Abdichtung gegenüber
flüssigem Kunststoff gelingt hierdurch ganz besonders gut. Die Quetschkante
besteht normalerweise aus Metall, beispielsweise aus gehärtetem oder
vergütetem Stahl. Die Verwendung von Dichtkanten aus polymeren
Werkstoffen wie beispielsweise Gummi ist jedoch ebenfalls möglich und
gewährleistet häufig ein besseres Abdichtungsergebnis. Die chemische
Verträglichkeit mit zu verarbeitenden Kunststoff ist zu prüfen, desgleichen die
Dauerhaftigkeit in Bezug auf die mechanische Belastung.
Die Greifeinrichtung läßt sich besonders leicht als Auswerfer verwenden, wenn
ein gegebenenfalls darin enthaltener Kolben beiderseits druckbeaufschlagbar
ist. In Abhängigkeit von dem jeweils zur Anwendung gelangenden Druck kann
hierdurch in beiden Richtungen eine gezielte Kraft auf die Greifeinrichtung
übertragen werden.
Als besonders vorteilhaft hat es sich bewährt, wenn die Greifeinrichtung durch
einen Modul gebildet ist, der lösbar mit der Werkzeugwand verbunden ist,
beispielsweise mit deren Außenseite. Die Anbringung kann dann an beliebiger
Stelle und in beliebiger Lage erfolgen. Bevorzugt ist eine Anbringungsposition
im Bereich des Werkzeugdeckels.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Ausschnitt aus der Wandung eines Werkzeuges, an der eine
Greifeinrichtung angebracht ist in einer parallel zur
Bewegungsachse geschnittenen Darstellung
Fig. 2 die Greifeinrichtung nach Fig. 1 in quergeschnittener Darstellung
Fig. 3 das Funktionsprinzip der erfindungsgemäßen Greifeinrichtung in
schematischer Darstellung
In Fig. 1 ist ein Werkzeug zur Herstellung eines Kunststofformteils 1
wiedergegeben, das in einem Teilbereich der Unterseite durch ein biegesteifes
Einlegeteil 2 aus Kunststoff begrenzt ist. Das Einlegeteil 2 ist einstückig mit
einem in Richtung der Werkzeugwand 3 vorstehenden Stift 4 aus Kunststoff
erzeugt. Im Bereich des Stiftes 4 ist an der Außenseite der Werkzeugwand 3
eine Greifeinrichtung 5 vorgesehen, die die Werkzeugwand 3 mit Greifmitteln
5.1 für den Stift 4 durchdringt. Die Greifmittel 5.1 werden durch Spannbacken 6
gebildet, die zum Ergreifen des Stiftes 4 an dem dem Einlegeteil 2
zugewandten Ende zangenartig nach innen verjüngt sind. Sie umschließen
einen Freiraum, in dem der Stift 4 annähernd versenkbar ist. Das die
Greifmittel 5.1 tragende Maschinenteil ist an dem von dem Einlegeteil 2
abgewandten Ende mit einem koaxial zu dem Stift 4 verlaufenden
Außengewinde versehen, das in das Innengewinde der konzentrischen
Verlängerung eines beiderseits druckbeaufschlagbaren Kolbens 8
einschraubbar ist. Letzterer ist in einem konzentrischen Zylinder 9 parallel zur
Achse des Stiftes 4 hin- und herbewegbar und durch eine Verdrehsicherung 10
an einer Relativverdrehung in dem Zylinder 9 gehindert. Die Verdrehsicherung
besteht aus einem achsparallelen, zylindrischen Stift, der an dem Kolben 8
festgelegt ist und in eine entsprechende Bohrung des Zylinders eingreift. Bei
einer eventuellen Verschmutzung der Greifmittel 5.1 besteht hierdurch die
Möglichkeit, das sie tragende Maschinenteil in Richtung des
Werkzeuginnenraumes aus dem Kolben 8 heraus zu schrauben, zu reinigen
und nachfolgend in umgekehrter Reihenfolge wieder einzubauen.
Der Stift 4 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel zylindrisch gestaltet. Er
kann bedarfsweise auch einen hiervon abweichenden Querschnitt haben und
insbesondere im Bereich des oberen, in das Kunststofformteil hineinragenden
Endes verdickt sein.
Fig. 2 zeigt die in Fig. 1 in längsgeschnittener Darstellung wiedergegebene
Greifeinrichtung in quergeschnittener Darstellung. Es ist zu ersehen, daß der
Bereich des Kolbens 8 rotationssymmetrisch gestaltet ist und daß die
Verdrehsicherung 10 aus einem Stift besteht, der sich parallel zur
Bewegungsrichtung erstreckt und in eine entsprechende Sacklochbohrung des
Zylinders 9 eingreift.
Bei beengten Platzverhältnissen kann die vorstehend beschriebene,
rotationssymmetrische Kolben-/Zylindereinheit durch eine Kolben-
/Zylindereinheit von rechteckigem Profil ersetzt sein oder durch eine
sogenannte Doppelkolbenanordnung, bei der zwei parallel mit einem
Strömungsmittel beaufschlagte, seitlich benachbarte Kolben durch eine Brücke
verbunden sind, die die Greifeinrichtung trägt. Die vorstehend erwähnte
Verdrehsicherung ist bei einer solchen Ausführung entbehrlich, da eine
Relativverdrehung des Kolbens in dem jeweils zugehörigen Zylinder aus
Gründen der Anordnung bzw. des Profils ohnehin nicht möglich ist.
Das Funktionsprinzip während der bestimmungsgemäßen Verwendung wird
nachfolgend anhand Fig. 3 verdeutlicht. Im oberen Teil der Darstellung ist ein
Einlegeteil 2 aus Kunststoff wiedergegeben, das eine Durchbrechung aufweist
sowie einen zylindrischen Stift 4, der reibschlüssig in der Durchbrechung
festgelegt ist und senkrecht nach unten vorsteht.
Unter dem vorstehend beschriebenen Bestandteil von Fig. 3 ist ein Greifmittel
5.1 wiedergegeben, das durch Spannbacken 6 gebildet ist, wobei die
Spannbacken 6 zum Ergreifen des Stiftes 4 an dem dem Einlegeteil 2
zugewandten Ende zangenartig nach innen verjüngt sind. In Umfangsrichtung
sind vier Spannbacken 6 in gleichmäßigen Abständen verteilt, wie im unteren
Teil der Darstellung zu ersehen. Sie haben im unverformten Zustand in einem
Teilbereich gemeinsam einen in Richtung der Werkzeugwand 3 abnehmenden
Außenquerschnitt A1, der bei einer Betätigung der Greifeinrichtung mit einer
ringfömigen Kalibrierung 7 in Eingriff bringbar ist mit einem Innenquerschnitt
A2, der kleiner ist als der maximale Außenquerschnitt A1 der Spannbacken 6
der Greifeinreichung. Bei einer Betätigung der Greifeinrichtung resultiert
hieraus eine Verminderung des gegenseitigen Abstandes der in
Umfangsrichtung verteilten Spannbacken 6 mit der Folge, daß sich die
Spannbacken 6 unverrückbar an den Außenumfang des zu ergreifenden Stiftes
4 anlegen und diesen bei einer Betätigung der Greifeinrichtung mit sich in
Richtung der Werkzeugwand 3 führen. Die Spannbacken 6 sind zu diesem
Zwecke hinsichtlich ihres äußeren Durchmessers so an den Innenquerschnitt
bzw. den Außendurchmesser des aufzunehmenden Stiftes 4 angepaßt, daß
sich die dazu erforderliche Anpressung an den Außenumfang des Stiftes ergibt.
Sie bleibt weitgehend in unveränderter Größe erhalten, wenn das vordere Ende
der Spannbacken bei weiterer Betätigung der Greifeinrichtung in die
Zylinderfläche des Durchmessers A2 der Kalibrierung 7 eintaucht und darin
axial zurückgezogen wird. In Abhängigkeit von dem auf dem Kolben 8
lastenden Druck eines druckbeaufschlagbaren Strömungsmittels resultiert
daraus letztlich eine Verpreßung des Einlegeteils 2 mit einer die Spannbacken
6 ringförmig umschließenden Quetschkante 11 von keilförmig vorstehendem
Profil, wodurch verhindert wird, daß verflüssigter Kunststoff in den Bereich der
Greifeinrichtung einzudringen und diese zu verschmutzen vermag.
Die Anzahl der Spannbacken ergibt sich vor allem aus der Größe der jeweiligen
Greifeinrichtung. Von vier abweichende Zahlen sind problemlos realisierbar,
beispielsweise Ausführungen mit 2, 3, 6 oder mehr Spannbacken.
Es versteht sich von selbst, daß die Kalibrierung 7 bedarfsweise in bezug auf
die Innenseite 3.1 der Werkzeugwand zurückverlagert sein kann, wodurch es
entbehrlich ist, die Spannbacken 6 zum Ergreifen des Stiftes 4 in die in Fig. 3
wiedergegebene, die Innenseite 3.1 der Werkzeugwand 3 erhaben
überragende Position zu überführen. Wichtig ist lediglich, daß die
Quetschkante 11 bei einer Betätigung unmittelbar mit dem Einlegeteil 2 in
Eingriff bringbar ist. Diese Bedingung läßt sich indessen leicht erfüllen.
Claims (12)
1. Werkzeug zur Herstellung eines Schaumformteils (1), das im Bereich von
zumindest einer Oberfläche durch ein biegesteifes Einlegeteil (2) begrenzt
ist, das zumindest einen in Richtung der Werkzeugwand (3) vorstehenden
Stift (4) umfaßt, bei dem die Werkzeugwand (3) mit einer Greifeinrichtung
(5) mit Greifmitteln (5.1) für den Stift (4) versehen ist, bei dem die
Greifmittel (5.1) bis zum Anliegen des Einlegeteils (2) an der
Werkzeugwand (3) in dieser versenkbar sind, bei dem die Greifmittel (5.1)
durch zumindest zwei quer zur Bewegungsrichtung aneinander
annäherbare Spannbacken (6) für den Stift (4) gebildet sind, die im
unverformten Zustand einen in Richtung der Werkzeugwand (3)
abnehmenden Außenquerschnitt A1 haben und daß eine mit den
Spannbacken (6) außenseitig in Eingriff bringbare Kalibrierung (7)
vorgesehen ist mit einem Innenquerschnitt A2, der kleiner ist als der
Außenquerschnitt A1.
2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifmittel
(5.1) in eine die Werkzeugwand (3) überragende Position bringbar sind.
3. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Innen- und der Außenquerschnitt A1, A2 auf den einander
zugewandten Seiten durch Ringflächen begrenzt sind.
4. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Spannbacken (6) radial außen- und/oder innenseitig durch
Flächen begrenzt sind, die dann zylindrisch sind, wenn der
Innendurchmesser elastisch auf den Nenndurchmesser eines
bestimmungsgemäß aufzunehmenden Stiftes reduziert ist.
5. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Greifmittel (5.1) einen Bestandteil eines in der Werkzeugwand
(3) verschiebbar gelagerten, druckbeaufschlagbaren Kolbens (8) bilden
und die Kalibrierung (7) einen Bestandteil eines den Kolben (8)
aufnehmenden Zylinders (9).
6. Werkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifmittel
(5.1) von dem Kolben (9) lösbar sind.
7. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Greifmittel
durch Spannbacken (6) gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die
Spannbacken (6) zum Ergreifen des Stiftes (4) an dem dem Einlegeteil (2)
zugewandten Ende zangenartig nach innen verjüngt sind.
8. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Greifmittel (5.1) einen Freiraum umschließen, in dem der Stift (2)
zumindest annähernd versenkbar ist.
9. Werkzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Greifmittel (5.1) einen Bestandteil eines Maschinenteils mit einem
Gewinde bilden, das die Kolbenachse koaxial umschließt und das mit
einem entsprechenden gestalteten Gegengewinde des Kolbens
verschraubbar ist und daß der Kolben (8) durch eine Verdrehsicherung 10
an einer Relativverdrehung gehindert ist.
10. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kalibrierung (7) in Richtung des Einlegeteils (2) durch zumindest
eine die Spannbacken (6) ringförmig umschließende Quetschkante (11)
von keilförmigem Profil begrenzt ist.
11. Werkzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kolben (8) beiderseits druckbeaufschlagbar ist.
12. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Greifeinrichtung (5) durch einen Modul gebildet ist, der lösbar mit
der Werkzeugwand (3) verbunden ist.
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