DE2143132B2 - Formwerkzeug für die Fertigung von Teilen aus Kunststoff - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung richtet sich auf ein Formwerkzeug für die Fertigung von Teilen aus Kunststoff, insbesondere solchen aus Duromerkunststoffen, wie Polyurethane, Epoxidharze, Polyesterharze, bestehend aus mindestens zwei Formkastenteilen, die durch Spannelemente miteinander verschließbar sind, wobei jedes Spannelement aus einem Spannkörper besteht, der am ersten Formkastenteil angeordnet ist und sich aus einem wechselseitig beaufschlagbaren Kolben und einem mit Spannklauen versehenen Kipphebel zusammensetzt, wobei die Spannklauen in Schließstellung in die Nut eines Formteils eingreifen, das am zweiten Formkastenteil angeordnet ist.

Bei dieser Ausführungsform sind relativ stabile Verriegelungseinrichtungen erforderlich, um insbesondere beim Herstellen von Formteilen aus Duromerkunststoff die erforderlichen bzw. auftretenden hohen Spann- und Aufreißkräfte übertragen zu können.

Bei einer bekannten Vorrichtung wird deshalb eine Grundplatte verwendet, auf der das Formwerkzeug fixiert wird. Die Grundplatte trägt hydraulische Zylinder, mit denen am oberen Formteil befestigte, exzentrisch gelagerte Zugstangen gespannt werden können. Diese Vorrichtung ist technisch sehr aufwendig und hat den Nachteil, daß das Formwerkzeug jeweils auf der

Grundplatte fixiert werden muß.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Formwerkzeug mit Spannelementen zu schaffen, das besonders leicht gebaut ist, wenig Platz wegnimmt und dabei dennoch die erforderlichen hohen Kräfte, die zum Verschließen und öffnen des Formwerkzeuges notwendig sind, überträgt bzw. aufnimmt, ohne daß weitere Hilfsvorrichtungen notwendig wären.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dieses mit einer Nut versehene Formteil ein mit einer Hinterdrehung versehener Kopf ist, daß die Kipphebel an der aus dem Hydraulikzylinder herausragenden Kolbenstange gelagert sind und daß sie sich an der Innenwandung einer die Kolbenstange konzentrisch umgebenden Führungsbüchse abstützen.

Der besondere Vorteil dieser Spannelemente liegt darin, daß sie als Standardelemente herstellbar sind und entsprechend den aufzubringenden bzw. den abzufangenden Kräften die erforderliche Anzahl gleichartiger Spannelemente sich am Formwerkzeug anordnen läßt. Der hydraulische Zylinder ist an ein gemeinsames Hydrauliksystem angeschlossen, so daß alle Hydraulikzylinder gleichmäßig und gleichzeitig beaufschlagt werden. Die wirksamen Flächen des Kolbens sollen sich in ihrer Größe so zueinander verhalten, wie sich die maximal aufzubringenden Kräfte zum Verschließen bzw. zum Aufreißen des Formwerkzeuges verhalten. Dabei dient die voll beaufschlagbare Kreisfläche des Kolbens dem Aufreißen des Formwerkzeuges, während die kleinere Ringfläche, von der die Kolbenstange wegführt, beim Verschließen belastet wird. Es sind also beim Übergang vom Schließvorgang auf den Aufreißvorgang und umgekehrt keine zusätzlichen Ver- oder Entriegelungsmechanismen zu betätigen, sondern hierfür reicht allein das Umsteuern der hydraulischen Flüssigkeit von der einen Kolbenfläche auf die andere aus.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung sind die den Spannklauen abgewandten Enden der Kipphebel von einer gemeinsamen Ringfeder umspannt. Diese Ringfeder dient der Aufgabe, die Kipphebel beim Losreißen der Formkastenteile mit den die Spannklauen aufweisenden Enden so weit nach außen zu spreizen, daß die Spannklauen am Kopf des Spanndorns vorbeigleiten können, so daß ein Formkastenteil abgenommen werden kann.

Nach einer weiteren, besonderen Ausführungsform stellen die Spannklauen federnde, sich im entspannten Zustand spreizende Zungen einer geschlitzten Hülse dar.

Eine solche Hülse läßt sich sehr einfach als konisches Drehstück fertigen, wobei die erforderlichen Nocken und Nuten eingedreht werden. Anschließend lassen sich die Spannklauen herausarbeiten, indem die Hülse mit Längsschlitzen versehen wird. Die Spannklauen enden somit in einem gemeinsamen Ringstück.

In fertigungstechnischer Hinsicht hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung auf das Ende der Kolbenstange ein Druckbolzen aufschraubbar ist. Auf diese Weise kann der Druckbolzen gehärtet werden, ohne daß beim Härtungsvorgang ein Verziehen des Kolbens bzw. der Kolbenstange zu befürchten wäre.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die Kipphebel Kippnocken aufweisen und daß auf der Kolbenstange ein Zentrierstück mit Nuten für die Kippnocken der Kipphebel vorgesehen ist. Dies hat montagetechnische Vorteile. Insbesondere bei Verschleiß der Nuten ist ein solches Zentrierstück einfach auszuwechseln ohne daß

man den gesamten Kolben mit Kolbenstange oder sogar den gesamten Spannkörper austauschen müßte.

In einer Zeichnung ist das erfindunsgemäße Formwerkzeug in einem Ausführungsbei:;piel rein schematisch dargestellt, wobei das Spainielement teilweise im Schnitt gezeigt ist

Das Ausführungsbeispiel ist nachstehend erläutert, und zwar zeigt

F i g. 1 das Formwerkzeug in geschlossenem Zustand unter Aufbringung der Schließkraft,

F i g. 2 das Formwerkzeug im Aufreißzustand unter Aufbringung der Aufreißkraft und

F i g. 3 eine besondere Ausführungsform der Spannklauen.

In F i g. 1 sind die Formkastenteile 1 und 2 fest auf- ij einandergepreßt Am Formkastenteil 1 ist ein Arm 3 angeschweißt, der einen Spanndorn 4 trägt Dieser besitzt einen Kopf 5, der mit einer Hinterdrehung 6 versehen ist. Am Formkastenteit 2 ist eine Halterung 7 angeschweißt, in der ein Spannkörper 8 gelagert ist Er besteht aus einem Hydrauiikzylinder 9, in dem ein Kolben 10 verschiebbar angeordnet ist, der eine aus dem Hydraulikzylinder 9 herausragende Kolbenstange 11 aufweist. Der Kolben 10 ist wechselseitig durch eine Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbar, indem diese zum Zwecke des Verschließen des Formwerkzeuges durch die Öffnung 12 und zum Aufreißen des Formwerkzeuges durch die Öffnung 13 in den Hydraulikzylinder 9 eingeführt wird. Am Ende der Kolbenstange %i ist ein Druckbolzen 14 mittels einer Schraubverbindung 15 aufgeschraubt. Ein Zentrierstück 16 mit einer ringartigen Nut 17 ist von dem Druckbolzen 14 gehalten. Zwei Kipphebel 18 greifen mit ihren Kippnocken 19 in die Nuten 17 des Zentrierstückes 16 ein. Die dem Hydraulikzylinder 9 zugewandten Enden der Kipphebel 18 weisen Nuten 20 auf, in denen eine Ringfeder 21 liegt und die Enden der Kipphebel 19 zum Zentrierslück 16 hin spannt. Durch diese Federwirkung werden die anderen, mit Spannklauen 22 versehenen Enden der Kipphebel 18 gegen die Innenwandung einer die Kolbenstange 11 mit Abstand konzentrisch umgebenden Führungsbüchse 23 gepreßt Andererseits greifen die Spannklauen 22 jedoch auch in die Hinterdrehung 6 des Spanndornes 4 ein. Die Spannklauen 22 pressen sich dabei infolge der hydraulischen Beaufschlagung der wirksamen Kreisringfläche des Kolbens 10 in Zugrichtung gegen den Kopf 5 des Spanndorns 4, so daß das Werkzeug fest verschlossen ist

In der Aufreißstellung gemäß F i g. 2 isi die wirksame volle Kreisfläche des Kolbens 10 hydraulisch beaufschlagt, so daß die Kolbenstange 11 weit aus dem Hydraulikzylinder 9 herausragt Dabei stützt sich der Druckbolzen 14 auf dem Spanndorn 4 ab. Im vorliegenden Beispiel machen Kolben 10 und Kolbenstange 11 vom Spannpunkt bis zum Aufreißpunkt einen Leerhub von 25 mm. Dieser Weg ist notwendig, damit die Kipphebel 18 mit ihren Spannklauen 22 so weit aus der Hinterdrehung 6 herausragen, daß beim Abheben des Formkastenteils 2 der Kopf 5 des Spanndorns 4 zwischen den Spannklauen 22 hindurchgeführt werden kann. Das gleiche gilt für das Wiederaufsetzen des Formkastenteils 2. Das Spreizen der Kipphebel 18 wird hierbei durch die Ringfeder 21 verursacht. Dabei legen sich äußere Nocken 24 der Kipphebel 18 gegen eine Innenwulst 25 der Führungsbüchse 23 an. Der Hydraulikzylinder 9 ist mit einem Anschlag 26 für den Kolben 10 versehen, so daß das Formkastenteil 2 nur um etwa 4 mm vom Formkastenteil 1 auf Grund der Bewegung des Kolbens 10 abheben kann.

Die vorstehende Beschreibung ist auf die Wirkungsweise eines einzigen Spannelementes gerichtet. Die übrigen arbeiten in der gleichen Weise. Die Hydraulikzylinder werden vorzugsweise alle von einem gemeinsamen, nicht dargestellten Hydrauliksystem beaufschlagt.

In F i g. 3 sind die Spannklauen 22a als federnde Zungen einer geschlitzten Hülse 27 ausgebildet, die in der dargestellten Lage entspannt sind. Sie enden in einem gemeinsamen Ring 28, mit dem sie eine Einheit bilden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Formwerkzeug für die Fertigung von Teilen aus Kunststoff, insbesondere solchen aus Duromerkunststoffen, wie Polyurethane, Epoxidharze, Polyesterharze, bestehend aus mindestens zwei Formkastenteilen, die durch Spannelemente miteinander verschließbar sind, wobei jedes Spannelement aus einem Spannkörper besteht, der am ersten Formkastenteil angeordnet ist und sich aus einem wechselseitig beaufschlagbarem Kolben und einem mit Spannklauen versehenen Kipphebel zusammengesetzt, wobei die Spannklauen in Schließstellung in die Nut eines Formteiles eingreifen, das am zweiten Formkastenteil angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß dieses mit einer Nut versehene Formteil ein mit einer Hinterdrehung (6) versehener Kopf (5) ist, daß die Kipphebel (18) an der aus dem Hydraulikzylinder (9) herausragenden KoI-benstange (11) gelagert sind und daß sie sich an der Innenwandung einer die Kolbenstange (11) konzentrisch umgebenden Führungsbüchse (23) abstützen.

2. Formwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Spannklauen (22) abgewandten Enden der Kipphebel (18) von einer gemeinsamen Ringfeder (21) umspannt sind.

3. Formwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannklauen (22a) federnde, sich im entspannten Zustand spreizende Zungen einer geschlitzten Hülse (27) darstellen.

4. Formwerkzeug nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Ende der Kolbenstange (11) ein Druckbolzen (14) aufschraubbar ist.

5. Formwerkzeug nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kipphebel (18) Kippnokken (19) aufweisen und daß auf der Kolbenstange (il) ein Zentrierstück (16) mit Nuten (17) für die Kippnocken (19) der Kipphebel (18) vorgesehen ist.

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