DE3228434C2 - - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Kupplungsvorrichtung für die Energiezufuhr zu auswechselbaren Arbeitseinheiten einer Spritzgießmaschine. Beispielsweise zum Erzeugen eines an­ ders geformten Spritzlings und/oder zum Verspritzen eines anderen Materials müssen die Werkzeugeinheit und/oder die Plastifizier- und Spritzeinheit einer Spritzgießmaschine auswechselbar sein. Dies setzt lösbare Kupplungsvorrichtun­ gen in den Anschlüssen dieser Einheiten für die Energiezu­ fuhr, z. B. für die Heizstrom- bzw. Heizmediumzufuhr zur Plastifiziereinheit und für die Heiz- bzw. Kühlmediumzu­ fuhr zur Werkzeugeinheit, voraus. Die bei bekannten Spritz­ gießmaschinen vorgesehenen Kabel- bzw. Schlauchanschlüsse müssen meist von Hand bedient werden, was eine Automati­ sierung des Einheitenwechsels sehr erschwert.

Der Anmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungsvorrichtung der genannten Art bereitzustellen, die dank genauer Positionierung der zu kuppelnden Anschlußteile und entsprechend einfacher Aus- bzw. Einrückbewegung dieser Tei­ le leicht zu automatisieren und damit auch dort verwendbar ist, wo der ganze Vorgang des Einheitenauswechsels automa­ tisch vorgenommen wird.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß mindestens ein Paar von axial in und außer Kupplungseingriff bringbaren Kupplungs­ teilen vorgesehen ist, von welchen das eine von einer ersten, maschinenseitig feststehenden Grundplatte und das andere von einer an der auswechselbaren Einheit befestigten zweiten Grund­ platte getragen ist, welche Grundplatten bei in der Maschine montierter Einheit mit axial fluchtenden Kupplungsteilen im Abstand parallel zueinander angeordnet sind, wobei die ma­ schinenseitig feststehende Grundplatte Mittel zum axialen In- und Außereingriffbringen der Kupplungsteile sowie Mittel zum Ver- und Entriegeln des Kupplungseingriffs aufweist.

Es hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen, die Vorrich­ tung mit sogenannten Schnellschlußkupplungen auszurüsten, deren Kupplungsteile durch eine Steckerhülse und einen axial in diese einführbaren Steckstift gebildet sind, wobei die Verriegelungsmittel durch in eine Umfangsnut des Stecker­ stiftes eingreifende Sperrkugeln gebildet sein können, die z. B. durch eine entgegen Federwirkung axial bewegbare Hül­ se in Eingrifflage gehalten sind. Solche Schnellschluß­ kupplungen sind in der Hydraulik an sich bekannt; nachtei­ lig ist jedoch, daß die bekannten Ausführungen von Hand ent­ riegelt und ein- bzw. ausgefahren werden müssen. Dank der erfindungsgemäßen Anordnung der axial fluchtenden Kupp­ lungsteile an Tragplatten mit vorbestimmter Relativlage, wo­ von die maschinenseitig feststehende Tragplatte auch die Betätigungsmittel zum Entriegeln und zum axialen In- und Außereingriffbringen der Kupplungsteile trägt, läßt sich sowohl das Ver- und Entriegeln als auch das Ein- und Aus­ rücken der Kupplungsteile automatisieren, so daß keinerlei Handbetätigung mehr erforderlich ist. Es können mechanisch, hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch arbeitende Betäti­ gungsmittel vorgesehen sein.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Darin zeigt

Fig. 1 in Seitenansicht den die Werkzeugeinheit aufweisen­ den Teil einer Spritzgießmaschine mit die Energie­ zufuhr zu den Formhälften gewährleistenden Kupp­ lungsvorrichtungen,

Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 in größerem Maßstab die Kupplungspartie aus Fig. 2, die ausgerückte Kupplungsvorrichtung teilweise im Schnitt zeigend,

Fig. 4 einen Schnitt analog Fig. 3 bei eingerückter Kupp­ lungsvorrichtung, und

Fig. 5 in größerem Maßstab eine beispielsweise Ausführung der Schnellschlußkupplung.

In Fig. 1 ist 1 das Gestell einer Kunststoff-Spritzgießma­ schine mit auswechselbarer Werkzeugeinheit 2, deren Form­ hälften 2 a, 2 b in bekannter Weise an einer feststehenden und einer beweglichen Formträgerplatte 3 a bzw. 3 b lösbar fixiert sind. Die bewegliche Formträgerplatte 3 b ist in üblicher Wei­ se auf Zugankern 4 geführt und durch eine nicht näher darge­ stellte, im Gehäuse 5 angeordnete Schließeinheit betätig­ bar. Die beiden Formhälften 2 a, 2 b der Werkzeugeinheit 2 sind mittels Leitungsteilen 7 a über Kupplungsvorrichtungen 6 an Heiz- bzw. Kühlmediumleitungen 7 angeschlossen. In jeder der beiden, den Formhälften 2 a, 2 b zugeordneten Kupplungsvorrich­ tungen 6 sind die für die jeweils zwei Zuleitungen 7 vorge­ sehenen Kupplungen 8 paarweise zusammengefaßt, so daß jedes Kupplungspaar gleichzeitig, und, wie im folgenden beschrieben, durch gemeinsame Mittel in und außer Eingriff bringbar sind. In gleicher Weise könnten aber die Kupplungsvorrichtungen 6 auch nur mit einer oder mit mehr als zwei Kupplungen 8 be­ stückt sein.

Jede der gezeichneten Kupplungsvorrichtungen 6 besitzt einen an der betreffenden Formhälfte 2 a bzw. 2 b befestig­ ten Ausleger 9 a mit Grundplatte 10 a, die bei montierter Werkzeugeinheit im Abstand und parallel zu einer Grundplat­ te 10 b an einem Auslager 9 b angeordnet ist, der seinerseits an der betreffenden Formhälfte 2 a bzw. 2 b zugeordneten Formtragplatte 3 a bzw. 3 b befestigt ist. In der Grundplatte 10 a sind die an die Leitungsteile 7 a angeschlossenen, als Steckerstifte ausgebildeten beiden Kupplungsteile 8 a (in den Fig. 2 bis 4 jeweils nur einer sichtbar) mit zur (hier horizontalen) Plattenebene rechtwinkliger Achse und nach un­ ten gerichtetem Kupplungsstift 11 befestigt; zweckmäßig er­ folgt diese Befestigung unter Zwischenlage eines Federrin­ ges, der dem Kupplungsteil 8 a einen, wenn auch kleinen axialen Federungsweg gestattet. An der Grundplatte 10 b ist eine nach unten ragende Kolbenstange 12 a befestigt, deren Kolben 12 a in einem an das Hydrauliksystem der Maschine an­ geschlossenen Zylinder 12 c geführt ist. Der Zylinder 12 c ist an der Unterseite einer zur Grundplatte 10 b parallelen Zuführplatte 13 befestigt, durch welche die Kolbenstange 12 a hindurchführt. An diese Zuführplatte 13 sind mit zur Plattenebene senkrechter Achse und nach oben gerichteter Kupplungshülse 14 die Kupplungsteile 8 b befestigt. An der Unterseite der Zuführplatte 13 ist außerdem der Zylinder 15 c einer weiteren Hydraulikvorrichtung angeschlossen, de­ ren Kolben 15 b am Ende einer nach oben durch die Zuführ­ platte 13 und die Grundplatte 10 b hindurch ragenden Kolben­ stange 15 a vorgesehen ist, die als Zentrierbolzen dient und bei eingerückter Kupplung 8 in eine Zentrierbohrung 10 c der Grundplatte 10 a eingreift. An der Kolbenstange 15 a ist eine mit Mitnehmern 16 a ersehene Entriegelungsplatte 16 befe­ stigt, die am Außenumfang je einer dem Kupplungsteil 8 b zugeordneten Sicherungshülse 17 angreift (Fig. 5). Diese Sicherungshülse 17 sitzt auf einer abgesetzten Endpartie der Kupplungshülse 14 des Kupplungsteils 8 b. Die Siche­ rungshülse 17 ist mit einem Innenbund 17 a versehen, der bei eingerückter Kupplung in Wandausnehmungen der abgesetzten Endpartie der Kupplungshülse 14 liegende Kugeln 18 in Ein­ griff mit einer Ringnut 19 des Kupplungsstiftes 11 hält. Eine an einer Schulter der Kupplungshülse 14 abgestützte Feder 20 hält die Sicherungshülse 17 in dieser die Eingriffs­ lage der Kugeln 18 sichernden Lage. Wird die Hülse 17 entge­ gen der Wirkung der Feder 20 axial (in Fig. 5 nach unten) verschoben, gelangt eine gegenüber dem Innenbund 17 a erwei­ terte Hülsenpartie 17 b in den Bereich der Kugeln 18, so daß diese unter einer axialen Trennkraft zwischen den beiden Kupplungsteilen 8 a, 8 b radial aus der Ringnut 19 austreten können und so das Trennen der Kupplungsteile ermöglichen. Dieser Aufbau bzw. diese Arbeitsweise der beschriebenen Schnellschlußkupplungen 8 ist an sich bekannt, wobei das zur Entriegelung des Kupplungseingriffs der Kugeln 18 er­ forderliche Verschieben der Sicherungshülse 17 jeweils von Hand erfolgte.

Zu beachten ist, daß die zusammenwirkenden Teile 8 a, 8 b der hier paarweise vorgesehenen Kupplungen 8 so an der Grund­ platte 10 a bzw. der Zuführplatte 13 fixiert sind, daß sie beim von oben erfolgenden Einbau der Werkzeugeinheit 2 in die Maschine sich axial fluchtend gegenüberliegen, wie dies in Fig. 3 ersichtlich ist. Das Einrücken der Kupplun­ gen 8 erfolgt dabei für alle Kupplungen 8 gleichzeitig und zwar wie folgt: Wie Fig. 3 zeigt, befindet sich der Kolben 15 b in seiner unteren und der Kolben 12 b in seiner oberen Endlage, so daß sich die Zuführplatte 13 und mit ihr die beiden Zylinder 12 c und 15 c ebenfalls in ihrer unteren End­ lage befinden, während der Zentrierbolzen 15 a außer Ein­ griff mit der Zentrierbohrung 10 c und der Kupplungsstift 11 der Kupplungsteile 8 a außer Eingriff mit der Kupplungshülse 14 dieser Kupplungsteile ist. Durch entsprechende Druckme­ diumbeaufschlagung ist, wie gesagt, der Kolben 15 b und mit ihm die Kolbenstange 15 a und die Entriegelungsplatte 16 (z. B. entgegen einer im Zylinder 15 c angeordneten Feder) in ihrer unteren Endlage gehalten. Dadurch ist über den zugeordneten Mitnehmer 16 a die Sicherungshülse 17 jeder Kupplung entge­ gen der Wirkung der Feder 20 nach unten verschoben, was der Entriegelungslage entspricht. Nun wird durch entsprechende Druckmediumbeaufschlagung des Kolbens 12 b die Zuführplatte 13 und mit ihr der Kupplungsteil 8 b axial gegen den Kupp­ lungsteil 8 a hin geschoben, so daß der Kupplungsstift 11 in die Kupplungshülse 14 eindringt (Fig. 4), wobei gleich­ zeitig auch der Zentrierbolzen 15 a in die Zentrierbohrung 10 c der Grundplatte 10 a eindringt. Durch entsprechendes Ent­ lasten des Kolbens 15 b vom Mediumdruck wird unter Wirkung der genannten Feder 20 (und eventuell einer nicht gezeich­ neten Feder im Zylinder 15 c) die Kolbenstange 15 a und mit ihr die Entriegelungsplatte 16 in die obere Endlage (Fig. 4) zurückgedrückt, in welcher die Mitnehmer 16 a die Siche­ rungshülse 17 in der die Kugeln 18 im Eingriff mit der Ringnut 19 des Kupplungsstiftes 11 sichernden Lage halten. Damit ist, wie in Fig. 5 gezeigt, der Kupplungseingriff der Kupplungsteile 8 a, 8 b verriegelt. Zum Ausrücken der Kupplungen wird entsprechend umgekehrt verfahren.

Aus dem Vorangehenden ist ersichtlich, daß durch die aus­ schließlich axialen Relativbewegungen der miteinander fluchtend angeordneten Kupplungsteile und die das Ver- und Entriegeln bewirkenden Mittel eine besonders einfache, voll automatisierbare Kupplungsvorrichtung erhalten wird. Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn der Wechsel der betref­ fenden Arbeitseinheit ebenfalls z. B. hydraulisch automatisch gesteuert wird, so daß ein solcher Wechsel ohne jeden zu­ sätzlichen Handeingriff des Personals vollautomatisch durch­ geführt werden kann.

Wie aus Fig. 5 leicht zu erkennen ist, kann die beschriebene Schnellschlußkupplung sowohl zur Druckleitung eines Heiz- oder Kühlmediums (bei geeigneter Abdichtung der Kupplungs­ verbindung von Hülse und hohlem Steckerstift) als auch zur Steckverbindung von elektrischen Kabeln verwendet werden.

Claims (5)

1. Kupplungsvorrichtung für die Energiezufuhr zu auswechsel­ baren Arbeitseinheiten einer Spritzgießmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Paar von axial in und außer Kupplungseingriff bringbaren Kupplungsteilen (8 a, 8 b) vorgesehen ist, von welchen das eine von einer ersten, maschinenseitig feststehenden Grundplatte (10 b) und das andere von einer an der auswechselbaren Einheit (2) be­ festigten zweiten Grundplatte (10 a) getragen ist, welche Grundplatten bei in der Maschine montierter Einheit (2) mit axial fluchtenden Kupplungsteilen (8 a, 8 b) im Abstand parallel zueinander angeordnet sind, wobei die maschinen­ seitig feststehende Grundplatte (10 b) Mittel (12 a, 12 b, 12 c, 13) zum axialen In- und Außereingriffbringen der Kupplungsteile sowie Mittel (15 a, 15 b, 15 c, 16) zum Ver- und Entriegeln des Kupplungseingriffs aufweist.

2. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Mittel zum In- und Außereingriffbringen der Kupplungsteile (8 a, 8 b) eine zu den Grundplatten (10 a, 10 b) parallele Zuführplatte (13) aufweisen, die durch eine Kolbenvorrichtung (12 a, 12 b, 12 c) mit der erstge­ nannten Grundplatte (10 b) verbunden ist und ihrerseits den erstgenannten Kupplungsteil (8 b) trägt, wobei mit­ tels der Kolbenvorrichtung (12 a, 12 b, 12 c) die Zuführ­ platte (13) relativ zu den Grundplatten (10 a, 10 b) beweg­ bar und dadurch die Kupplungsteile (8 a, 8 b) in und außer Eingriff bringbar sind.

3. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Mittel zum Ver- und Entriegeln des Kupplungs­ eingriffs der Kupplungsteile (8 a, 8 b) eine zweite Kolben­ vorrichtung (15 a, 15 b, 15 c) sind, deren Zylinder (15 c) an der Zuführplatte (13) und deren Kolbenstange (15 a) an einer zu den Grundplatten (10 a, 10 b) parallelen Entrie­ gelungsplatte (16) befestigt sind, die mit Mitnehmern (16 a) an einem axial bewegbaren Sicherungselement am an der Zuführplatte (13) befestigten Kupplungsteil (8 b) angreift.

4. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kolbenstange (15 a) der zweiten Kolbenvor­ richtung als mit einer Bohrung (10 c) der an der Arbeits­ einheit (2) befestigten Grundplatte (10 a) zusammenwir­ kender Zentrierbolzen ausgebildet ist.

5. Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß den Grundplatten (10 a, 10 b) zwei zueinander achsparallele, gleichzeitig betätigbare Kupplungen (8) zugeordnet sind.