DE3438957A1

DE3438957A1 - Klemmvorrichtung

Info

Publication number: DE3438957A1
Application number: DE19843438957
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Ichinomiya Aichi Hasegawa; Keizo Nagoya Aichi Hayashi
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 1983-10-27
Filing date: 1984-10-24
Publication date: 1985-05-15
Also published as: US4608005A; JPS6092817A; DE3438957C2; JPH0121777B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Klemmvorrichtung, mittels der Preßformen eingespannt werden, die beim Preßspritz- oder Spritzgußverfahren von Gummi oder Harz angewendet uierden.

Bei einer Klemmvorrichtung, die für ein solches Formverfahren angewendet wird, wird eine Preßform 1, die ein oberes Formteil 1a und ein unteres Formteil 1b umfaßt, zwischen Druckplatten 3, k eingespannt und dann mittels des Einspannzylinders 2 eingespannt, wie in Fig. 1 gezeigt. Während der Formung muß die Einspannkraft des Einspannzylinders 2 ständig aufrechterhalten werden. Weiterhin ist es schwierig für einen einzigen Einspannzylinder 2, eine Vielzahl Preßformen 1 zur selben Zeit einzuspannen. Deshalb weist eine solche Klemmvorrichtung (Machteile auf, beispielsweise große Abmessungen und hohe Kosten.

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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Klemmvorrichtung zu schaffen, bei der ueniger Einspannkraft erforderlich ist als bei einer herkömmlichen Klemmvorrichtung. Weiterhin soll diese Klemmvorrichtung das Aufrechterhalten der Einspannkraft nach Beendigung des Einspannvorgangs ermöglichen, ohne daß andere Kraftquellen nötig sind. Weiterhin soll diese Klemmvorrichtung eine Uielzahl Preßformen einspannen können, und zwar bei Benutzung nur eines Einspannzylinders oder dergleichen, wodurch die Abmessungen verkleinert und die Kosten verringert werden.

Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Klemmvorrichtung gelöst, die eine Grundplatte aufweist, auf der eine Preßform verschieblich bewegt wird, sowie Steuerabschnitte, die oberhalb der Grundplatte angeordnet sind und eine Klemmfläche haben, die bezüglich der Grundplatte geneigt ist, eine Schiebevorrichtung, die neben der Grundplatte angeordnet ist und dazu dient, die Preßform, die auf der Grundplatte sitzt, in eine Richtung zu schieben, in der sich der Raum zwischen der Grundplatte und der Klemmfläche zunehmend verengt, und die Abstandshalter aufweist, die fest auf der oberen Oberfläche der Preßform sitzen, wobei diese bogenförmig in einer Richtung ist, in der die Preßfarm bewegt wird. Jede auf der Grundplatte angeordnete Preßform wird durch die Schiebevorrichtung bewegt und zwischen der Grundplatte und der Klemmfläche eingeklemmt und dann keilförmig eingespannt.

Weitere Merkmale und Worteile der Erfindung ergeben sich OQ aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 eine herkömmliche Einspannvorrichtung;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels einer Einspannvorrichtung;

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Fig. 3 eine Vertikalschnittdarstellung, aus der hervorgeht, tuie die erfindungsgemäße Einspannvorrichtung angewendet wird; und
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Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung des wichtigen Ausschnitts aus Fig. 3.

Eine erfindungsgemäße Einspannvorrichtung weist eine Preßform 11 auf, die ein oberes Formteil 11a und ein unteres Formteil 11b umfaßt. Diese wird in einem Halter 13 eingespannt, der als Kasten mit zwei sich horizontal erstreckenden Einsatzdurchgangslöchern 13a ausgebildet ist. Auf der Unterfläche jeder der zwei Einsatzlöcher 13a ist eine Grundplatte 14 ausgebildet, die die Gestalt einer Ebene hat, auf der die Preßform 11 verschieblich bewegt wird. Andererseits ist auf der oberen Oberfläche jedes Einsatzlochs 13a eine Klemmfläche 15a ausgebildet, die gegenüber der entsprechenden Grundplatte 14 derart geneigt ist, daß der Zwischenraum zwischen der Grundplatte und der Klemmfläche in Richtung auf den zugehörigen Hinterabschnitt des Einsatzlochs zunehmend kleiner wird. Jeder Regelabschnitt 15 ist über Seitenwände 16 mit der Grundplatte 14 verbunden. Weiterhin sind nahe dem Zentralabschnitt in Axialrichtung der zwei Einsatzlöcher 13a Öffnungen 15b vorgesehen, durch eine Einspritzpfanne oder eine Düse einer Spritzgußmaschine eingesetzt wird, um die Preßform 11 mit Material zu versorgen, wenn die Preßform 11 eingespannt ist.

3Q Der Halter 13 wird von einem Arbeitsvorgang zum anderen in kreisförmiger Weise durch eine Vorschubvorrichtung (nicht dargestellt) geschoben, wobei ein solcher Arbeitsvorgang das Einspannen, das Einführen des Materials, das Vulkanisieren, das Öffnen und Schließen der Preßform, das Heraus-

OK nehmen der Preßform und dergleichen umfaßt. Beim Einspannen der Preßform sitzt hinter dem Einsatzlach 13a im Halter 13

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ein Einspannzylinder, der dazu dient, die Preßfarm 11 derart zu schieben, daß die Preßform 11 gleitend auf der Grundplatte 14 bewegt wird.

Die Preßform 11 ist an ihrem Hinterende mit einem Haken 18 versehen, der dazu dient, in Eingriff mit dem Einspannzylinder 12 zu stehen. Außerdem sind Abstandshalter 17, deren obere Oberfläche bogenförmig ausgebildet ist, fest auf beiden Seitenrändern der Oberfläche des oberen Formteils 11a in Axialrichtung befestigt. Um die gesamte Oberfläche der Preßfarm 11 gleichmäßig einzuspannen, sind die Abstandshalter 17 derart angeordnet, daß der Abschnitt, in dem diese Abstandshalter 17 in Berührung mit der schon erwähnten Einspannfläche 15a sind, in Axialrichtung mittig der Preßform 11 liegen. In d.er Mitte der Oberfläche des oberen Formteils ist ein Lach 11c ausgebildet, das als Einfüllöffnung dient, wenn Material zugeführt wird. Zusätzlich sind im Inneren sowohl des oberen Formteils 11a als auch des unteren Formteils 11b Führungsstifte oder dergleichen vorgesehen, so daß die Preßform 11 in Vertikalrichtung geöffnet und geschlossen werden kann.

Im folgenden wird die Anwendung der erfindungsgemäßen Einspannvorrichtung beschrieben.

Die Preßform 11, die auf der Grundplatte 14 sitzt, uird bei

Eingriff des Hakens 1B mit dem Einspannzylinder 12 gezogen und dadurch gleitend auf der Grundplatte 14 bewegt. Auf diese Art und LJeise werden die Abstandshalter 17 auf der OQ Oberfläche der Preßform 11 in Berührung mit der Einspannfläche 15a des Einstellbereichs 15 gebracht.

Denn die Preßfarm 11 mittels des Einspannzylinders 12 weiter gezogen wird, wird sie zwischen der Grundplatte 14 cc und der Einspannfläche 15b eingespannt, und dann keilförmig zusammengedrückt.

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Die Zugkraft F des Einspannzylinders 12 ist durch die folgende Gleichung (1) gegeben:

F = N ain ö6 + R cos 1 (1)

wobei IM die IMormalkraf t ist, R die Reibungskraft und $L· der lüinkel, in dem die Einspannfläche gegenüber der Grundplatte 14 geneigt ist. Entsprechend ergibt sich die Ein-Spannkraft Ld der Preßform 11 zu:

UJ = IM cos bC .

Durch Einsetzen dieses Ausdrucks in Gleichung (1) ergibt sich:

F = UJ sin Dd. /cos fi£ + R cos £C -

Daraus ergibt sich:

ül = (F - R cos U- ) / tan tL (2).

Wenn der Reibungskoeffizient zwischen den Abstandshaltern 17 und der Einspannfläche 15a durch μ bezeichnet wird, ergibt sich R zu:

R = μΙΜ = μU / cos bC .

Bei Einsatz dieses Ausdrucks in Gleichung (2) ergibt sich:

Ll = (F - μU) / tan (XL .

Daraus ergibt sich:
UJ = F / (tanft^+ μ) . (3).

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Der Neigungswinkel ß£ ist 2° und der Reibungskoeffizient^ liegt in einem Bereich zwischen D,35 bis 0,40, falls die Abstandshalter 17 und der Einstellbereich 15 beide aus hartem Stahl hergestellt sind. Bei Einsetzen dieser lüerte in Gleichung (3) ergibt sich:

bl = F / (tan 2° + D,4G)

= F / (0,035 + 0,40) = 2,3 F.

Daraus ergibt sich, daß die Preßform 11 mittels einer Kraft eingespannt wird, die zweimal so groß oder größer ist als die des Einspannzylinders 12. Zusätzlich kann die Einspannkraft durch Reibungskraft zwischen den Abstandshaltern 17 und der Einspannfläche 15 aufrechterhalten werden, selbst wenn der Einspannzylinder 12 außer Eingriff mit dem Haken 18 ist. Daher braucht der Einspannzylinder nicht ständig in Betrieb zu sein, wie bei der herkömmlichen l/orgehensueisE.

Im folgenden wird der Neigungswinkel bC in Zusammenhang mit der Reibungskraft bezüglich der Einspannfläche 15a betrachtet, für die Einspannkraft aufrechterhalten werden kann. Die Kraft F, die notwendig ist, um die Preßform 11 aus dem Halter 13 zu befreien, wird durch die folgende Gleichung bestimmt:

-F = N sin U- - R cos M- ·

Das ergibt sich daraus, daß die Zugkraft F und die Reibungskraft R werglichen mit dem in Gleichung (1) darge-3Q stellten Fall in entgegengesetzter Beziehung stehen. Da R durch μΝ ausgedrückt wird und weiterhin durch N tan \ (A ist der Reibungswinkel zwischen den Abstandshaltern 17 und der Einspannfläche 15a), wird F durch die folgende Gleichung gegeben :

F = -IM sin6<£ + N tan \ . cos ^L .

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Daraus ergibt sich:

F = IM sin (X-Od) / cas
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Es sei festgestellt, daß A größer als bL ist. Denn falls F kleiner als IMuIl ist, wird die Preßform 11 natürlich freigegeben. Entsprechend wird der Neigungswinkel ^L der Einspannfläche 15a kleiner als der Reibungsujinkel /\ zwischen den Abstandshaltern 17 und der Einspannfläche 15a ausgebildet. Falls scüjohl die Abstandshalter 17 und der Einstellbereich 15 aus hartem Stahl hergestellt sind, liegt der Reibungskoeffizient μ in einem Bereich von etwa 0,35 bis 0,40. Falls der hJert μ = 0,35 in die Gleichung μ = tan

eingesetzt wird, ergibt sich % zu ettua 19°. Daraus ergibt sich, daß der Neigungswinkel fya. der Einspannfläche 15a kleiner als 19° ausgebildet ist.

Nachdem die Preßform 11 im Halter 13 eingespannt ist, wird der Halter 13 durch eine Vorschubvorrichtung (nicht dargestellt) bewegt. Eine weitere Preßform in dem anderen Einsatzloch 13a wird mittels des Einspannzylinders 12 eingespannt; daraufhin wird der Halter wiederum durch die Vorschubvorrichtung bewegt. Darauf folgend werden Preßformen, die vor dem Einspannzylinder 12 angeordnet werden sollen, eingespannt und durchlaufen nach dem Materialeinführungsvorgang über den Vulkanisiervorgang, den Preßformöffnungs- und Schließungsvorgang den Preßformaussetzvorgang. Während dieses Zeitraums wird die Preßform 11 innerhalb des Halters

gQ 13 eingespannt gehalten, selbst wenn der Einspannzylinder 12 außer Eingriff gebracht wird. Auf diese Art und Ueise kann eine Vielzahl Preßformen durch nur einen Einspannzylinder 12 eingespannt werden. Außerdem sind, wenn die Preßform 11 eingespannt ist, die bogenförmigen Abstandshal-

gg ter 17 in Berührung mit der geneigten Einspannfläche 15a. Auf diese Art und Heise kann die Einspannkraft gleichmäßig

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ausgeübt werden, selbst wenn die Oberflächen der Abstandshalter 17 und die Einspannfläche 15a nicht ausreichend bearbeitet sind.

Bei dem obigen Ausführungsbeispiel ist der Einspannzylinder 12 hinter dem Halter 13 vorgesehen; er dient dazu, die Abstandshalter 17 auf der Oberfläche der Preßform 11 mit der Einspannfläche 15a bei Beuegung der Preßform 11 in Berührung zu bringen. Alternativ dazu kann auch eine 1/orrichtung, beispielsujeise ein Schieber oder dergleichen auf der Vorderseite des Halters 13 vorgesehen sein, so daß dieser die Preßform 11 von der Vorderseite des Halters 13 schiebt, wenn die Preßform 11 nicht von der Oberfläche der Grundplatte 1^ freigesetzt wird.

Außerdem ist bei diesem Ausführungsbeispiel die Preßform 11 horizontal angeordnet. Alternativ können die Preßform 11 und der Halter 13 auch senkrecht angeordnet sein, luenn Führungsschienen oder dergleichen in einer Weise vorgesehen sind, daß sie alternierend die Grundplatte 1^ und die Unterfläche des unteren Formteils 11b zusammenführen.

Weiterhin sind bei diesem Ausführungsbeispiel die Abstandshalter 17 fest an beiden Seitenrändern der Oberfläche des oberen Formteils 11a befestigt. Falls die Einlaßöffnung 11c auf einer Seite der Preßform 11 angeordnet ist und nicht auf dem oberen Abschnitt des oberen Formteils 11a, ist nur ein Abstandshalter 17 notwendig, der mittig auf der Oberfläche des oberen Formteils 11a angeordnet sein sollte.

QQ Zusätzlich ist der bogenförmige Abschnitt auf der Oberfläche jedes der Abstandshalter 17 vorzugsweise von größerem Radius, um den Abrieb zu berücksichtigen.

Eine erfindungsgemäße Einspannvorrichtung weist Grundplat-

g5 ten auf, auf denen Preßformen gleitend bewegt werden; weiterhin weist sie EinstEllbereiche auf, die über den

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zugeordneten Grundplatten angeordnet sind und eine Einspannfläche aufweisen, die gegenüber der Grundplatte geneigt ist; zur Einspannvorrichtung gehört auch eine Uarschubvarrichtung, die neben den Grundplatten angeordnet ist und dazu dient, jede auf den Grundplatten plazierte Preßfarm in eine Richtung zu schieben, in der der Zwischenraum zwischen der Grundplatte und der Einspannfläche zunehmend kleiner wird; Abstandshalter sitzen fest auf der Oberfläche der Preßform, wobei deren Oberfläche bogenförmig in der Richtung ist, in der die Preßform bewegt wird. Beim Gebrauch uird jede Preßform, die auf der Grundplatte sitzt, mittels der Vorschubvorrichtung bewegt. Daraufhin wird die Preßform zwischen der Grundplatte und der Einspannfläche eingespannt und in eine keilförmige Konfiguration zusammengedrückt.

Claims

TO Ι/ϊ- - A -- -- - Patentanwälte und

EDTKE - DUHLING - I\IN"-N-E -t^ÜPE--: ; Vertreter beim epa

my a .:.. ^ ----- -- ^: Dipl.-Ing. H.Tiedtke *

1"TLLMANN " IjlRAMS " OTRUIF Dipl.-Chem. G. Bühling

Dipl.-Ing. R. Kinne
Dipl.-Ing. R Grupe

O I Q Q Q ζ 7 Dipl.-Ing. B. Pellmann

J k O O Ό O I Dipl.-Ing. K. Grams

Dipl.-Chem. Dr. B. Struif

Bavariaring 4, Postfach 202403 8000 München 2

Tel.: 089-5396 53 Telex: 5-24845 tipat Telecopier: O 89-537377 cable: Germaniapatent München

24. Oktober 198*+ DE 4353

Patentansprüche

Einspannvorrichtung, gekennzeichnet durch eine Grundfriatte (14), auf der eine Preßfarm (11) verschieblich bewegt wird, einen Einstellbereich (15), der oberhalb der Grundplatte (14) angeordnet ist und eine Einspannfläche (15a) aufweist, die gegenüber der Grundplatte in einem vorbestimmten Winkel geneigt ist, eine Vorschubvorrichtung, die neben der Grundplatte (14) angeordnet ist und dazu dient, die auf der Grundplatte (14) plazierte Preßform (11) in eine Richtung zu schieben, in der der Zwischenraum zwischen der Grundplatte (14) und der Einspannfläche (15a) zunehmend kleiner wird, und einen Abstandshalter (17), der fest auf der Oberfläche der Preßform (11) sitzt und dessen Oberfläche in einer Richtung bogenförmig ausgebildet ist, in der die Preßform (11) bewegt wird, wobei die Preßform (11)_/ die auf der Grundplatte (14) plaziert ist, durch die Vorschubvorrichtung bewegt wird und zwischen der Grundplatte (14) und der Einspannfläche (15a) eingespannt wird und dann zu einer keilförmigen Konfiguration zusammengedrückt wird.
2. Einspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel, in dem die Einspannfläche

G/13

Dresdner Bank (München) Kto. 3939844 Deutsche Bank (München) Kto. 2861060 Postscheckamt (München) Kto. 670-43-804

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1 (15a) gegenüber der Grundplatte (14) geneigt ist, kleiner als der Reibungsuiinkel zwischen der Einspannfläche (15a) und dem Abstandshalter (17) ist.

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3. Einspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandshalter (17) derart angeordnet ist, daß der Bereich, in dem der Abstandshalter (17) in Berührung mit der Einspannfläche (15a) ist, mittig auf der Preßform (11) angeordnet ist, und zwar in der Richtung, in 10 der die Preßform (11) bewegt uird.