DE69209748T2

DE69209748T2 - Selbstklemmende Formzusammenbauten

Info

Publication number: DE69209748T2
Application number: DE69209748T
Authority: DE
Inventors: David E Baxter; Robert L Brown; Michael K Parrent; John C White
Original assignee: Gencorp Inc
Current assignee: Aerojet Rocketdyne Holdings Inc
Priority date: 1991-08-28
Filing date: 1992-08-20
Publication date: 1996-10-24
Anticipated expiration: 2012-08-21
Also published as: AU1853292A; MX9204308A; US5256056A; CA2071809A1; BR9202948A; KR950010638B1; AU651218B2; EP0529938A2; CA2071809C; KR930004050A; EP0529938A3; JPH07118983B2; EP0529938B1; DE69209748D1; JPH05212726A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft selbstklemmende Formanordnungen zum Formen von Gegenständen, und in Ausführungsformen eine selbstklemmende Formanordnung zum Formen von Gegenständen aus einem Material, das unter Temperatur- und Druckregulierung gehärtet wird.

Hintergrund

Zur Zeit ist zum Formen von Gegenständen aus Materialien, die unter Temperatur- und Druckregulierung gehärtet werden, eine Vielzahl von Formanordnungen verfügbar. In der Vergangenheit bestanden Formanordnungen aus Mehrfachplattenformen mit einzelnem oder mehreren Hohlraum/Hohlräumen. Die Formen wurden im allgemeinen auf eine gewünschte Temperatur vorgewärmt, durch eine Spritzgußmaschine festgeklemmt oder zusammengedrückt, und dann wurde das gewünschte Formungsmaterial eingespritzt. Das Einspritzen des Formungsmaterials erfolgte oft unter Verwendung einer Einspritzpresse.
Die Herstellungsgeschwindigkeit von durch Spritzguß geformten Gegenständen in Formungssystemen unter Verwendung von Formanordnungen des obengenannten Typs ist durch die Verwendung von Förderern zum Transportieren der Formen zwischen der Einspritz-, der Kompressions- und der Erwärmungsstation erhöht worden. Beispielsweise stellt die US-1,935,794 ein Verfahren zum Formen von Gegenständen bereit, bei dem die Form mit einem Transfersystem zwischen einer Erwärmungsstation und einer Kompressionsstation transportiert wird und während des Transports durch eine Härtungsstation hindurch unter Kompression gehalten wird.
Ein Nachteil, insbesondere in Hinblick auf Formungssysteme, bei denen ein Einspritzsystem verwendet wird, das eine Einspritzpresse zum Ausüben von kontinuierlichem Druck auf die Form sowohl während des Einspritzens als auch während des Härtens des Materials aufweist, besteht darin, daß die Einspritzpresse hauptsächlich als Presse und nicht als Einspritzvorrichtung verwendet wird. Die Verwendung einer kostspieligen Einspritzpresse, um auf die Form Druck auszuüben, anstatt nur zum Einspritzen von Material, ist ineffizient und verringert die Gesamtkosteneffizienz des Systems.
Ein weiterer Nachteil von Formungssystemen, bei denen die Formanordnungen nach dem Stand der Technik verwendet werden, sind die hohen Kräfte oder Klemmkräfte, die vom Einspritzsystem ausgeübt werden müssen, um sowohl den während des Einspritzens von Material in die Form von außen ausgeübten Betriebsdruck, als auch einen als Ergebnis des Einspritzens von Material und anfänglichen Härtens von Material innerhalb der Form von innen auf die Form ausgeübten Trenndruck auszuhalten. Die dem Einspritzen von Material zugeschriebene Komponente des Trenndrucks ist proportional zur Querschnittsfläche des Formungshohlraums. Die erforderliche Klemm- oder Widerstandskraft muß größer sein als der Betriebs- und der Trenndruck. Daher steigt mit zunehmender Größe des zu formenden Gegenstandes auch die auszuübende Klemmkraft.
Bei herkömmlichen Formen ist die erzeugte Trennkraft abhängig von den gesamten exponierten oder unbelasteten Komponenten, die den inneren Formhohlraum bilden, oder der Querschnittsfläche des Formhohlraums. Bei einer selbstklemmenden Form jedoch ist die Trennkraft nur von den exponierten Abschnitten der Form und der Querschnittsfläche der Angußverteiler- und Einspritzöffnungen abhängig. Daher war es bei Formvorrichtungen nach dem Stand der Technik erforderlich, durch die Presse größere Klemmkräfte auszuüben, da die Formen nicht vorbelastet waren.
Noch ein weiterer Nachteil herkömmlicher Formungssysteme besteht darin, daß die hergestellten Formgegenständen typischerweise zusätzliche Bearbeitung zum Entfernen von Gußgraten von den Gegenständen erfordern. Die Bildung von Gußgraten und ihr Entfernen führt zu erhöhten Kosten aufgrund von Abfallmaterial und des zusätzlichen Arbeitsgangs des Entgratens oder Entfernens von überschüssigem Material und Endbearbeiten des Gegenstandes. Es kann auch eine zusätzliche Prüfung eines jeden Gegenstandes erforderlich sein, was die Gesamtarbeitskosten des Systems weiter erhöht.
Die vorliegende Erfindung stellt eine neue Formanordnung zum Formen von Gegenständen z. B. aus hochgradigem Verbundstoff bereit, der durch die Anwendung von Temperatur und Druck gehärtet wird. Wie hierin verwendet, umfaßt der Begriff "härten" die Behandlung durch die Anwendung von entweder Erwärmungs- oder Abkühlungstemperaturen, die Vernetzung des zu härtenden Materials und andere Materialbehandlungen, wodurch das Formungsverfahren abgeschlossen wird und das zu formende Material seinen fertigen Zustand erreicht.
Die Formanordnung gemäß vorliegender Erfindung ist eine selbstklemmende Form mit mehreren Abschnitten, die vorzugsweise in einem automatischen nichtsynchronen Formungssystem einsetzbar ist, es sollte jedoch berücksichtigt werden, daß die Form auch bei synchronen Formungssystemen verwendet werden kann. Während des Betriebs eines nichtsynchronen Typs wird in die Form zunächst von einem Materialeinspritzsystem Formungsmaterial eingespritzt. Dann wird ein Transfersystem verwendet, um die Form zu einer Härtungsvorrichtung zum Härten des Gegenstandes zu transportieren. Das Härtungsverfahren umfaßt Verfahren, die die physische Form des Materials verändert, z. B. herkömmliche Vulkanisierung, und Schmelzen und Verfestigung, wie bei der thermoplastischen Kristallisation. Sobald der Formgegenstand gehärtet ist, wird die Form vom Transfersystem zu einem Formtrenner-Assembler transportiert, worin die Form ausgespannt und in ihre Abschnitte zerlegt wird, so daß der fertige Formgegenstand aus einem Formabschnitt entfernt werden kann. Die leeren Formabschnitte werden dann vorbehandelt, zusammengesetzt und vorbelastet, um sie vom Formtrenner-Assembler mittels des Transfersystems zu einer Position zur Herstellung weiterer Formgegenstände zu transportieren.
Ein Steuerungssystem bestimmt den Betrieb des Einspritzsystems zum Einspritzen von Formungsmaterial in die Formen und die zeitlich richtig abgestimmte Bewegung der Formen durch das Transfersystem durch die Materialeinspritzpresse, die Härtungsvorrichtung und den Formtrenner-Assembler, um richtiges Aushärten der Formgegenstände zu gewährleisten. Das wird in der EP-A488508 beschrieben.
Die nach dem Prioritätsdatum der vorliegenden Offenbarung veröffentlichte, aber ein früheres Prioritätsdatum aufweisende EP-A488508, offenbarte in Fig. 4 ebenfalls eine selbstklemmende Ventilanordnung mit einem Formkörper, der aus drei aufeinandergesetzten Platten gebildet ist, die zwischen sich einen Formhohlraum begrenzen, sowie einem Arretiermechanismus, der zwei Verbindungsstangen zum Zusammenhalten der Platten umfaßt. Jede Verbindungsstange weist einen vergrößerten Kopf auf, der in einer Pfanne der oberen Formplatte sitzt und in die Platte durch starke Federringe eingreift. Der Schaft einer jeden Verbindungsstange geht durch die oberen Platten hindurch und wird in einem Schlüsselloch der untersten Platte arretiert, wobei das Schlüsselloch eine nach unten gerichtete geneigte Nockenfläche aufweist und der Verbindungsstangenschaft einen nach oben gerichteten Nockenstößelstift aufweist, so daß eine Vierteldrehung der Verbindungsstange die Platten durch die Federn zusammendrückt.
Die vorliegende Erfindung stellt eine selbstklemmende Formanordnung bereit, umfassend
einen Körper und einen im Körper untergebrachten Arretiermechanismus,
wobei der Körper zwei oder mehr ausgerichtete, unabhängige Platten aufweist, die jeweils einen Formhohlraumabschnitt und einen Arretierbohrungsabschnitt mit einer Mittelachse aufweisen,
wobei der Arretiermechanismus eine Verbindungs- bzw. Spann- bzw. Zugstangenanordnung zum Ineinandergreifen mit einer der unabhängigen Platten und eine Krafterzeugeranordnung zum Ineinandergreifen mit einer anderen der unabhängigen Platten umfaßt, wobei die Verbindungsstangen- und die Krafterzeugeranordnung mit den Arretierbohrungsabschnitten der Platten ineinandergreifen,
wobei die Verbindungsstangenanordnung eine Verbindungs- bzw. Spann- bzw. Zugstange aufweist, die zum drehbaren Ineinandergreifen mit der Anordnung ausgebildet ist, und
die Krafterzeugeranordnung einen Arretierschaft aufweist, der zum arretierenden Ineinandergreifen mit der Verbindungsstange ausgebildet ist, sowie ein Federvorspannelement, das bezogen auf den Arretierschaft festgehalten wird, wodurch die Platten bei arretierendem Ineinandergreifen der Verbindungsstange mit dem Arretierschaft, der das Federvorspannelement zusammendrückt, in geklemmtem Zustand gehalten werden.
Ein Merkmal dieser Konstruktion ist die axiale Teilung eines länglichen Klemmelements, das sich durch die Anordnung erstreckt, in zwei Abschnitte, die lösbar in Eingriff bringbar sind, z. B. durch eine Drehung oder relative Bewegung zwischen ihnen. Wenn es sich im Eingriff befindet, kann das Verbundelement die Klemmkraft aushalten. Wenn es sich nicht im Eingriff befindet, kann es auseinandergenommen werden.
Ein Element kann relativ zur Anordnung um seine eigene Achse drehbar sein, das andere feststehend.
Ein weiteres Merkmal besteht darin, daß ein Federvorspannmittel auf einem Klemmelement vorgesehen ist, um eine Kraft in eine Klemmrichtung relativ zu den Formabschnitten auszuüben, und seine Vorspannkraft auf die Abschnitte ausübt, wenn sie zusammengepreßt werden. Typischerweise werden die Federvorspannmittel von einer Maschine zusammengedrückt, wenn die Form zusammengestellt wird, und das Klemmelement (die Verbindungsstangenanordnung) durch eine Arretierbewegung in einem Zustand arretiert wird, in dem das relativ zusammengedrückte Federvorspannmittel (die Krafterzeugeranordnung) dazu neigt, nach dem Lockern der äußerlich angelegten Zusammendrückkraft eine Klemmwirkung auf die Abschnitte auszuüben.
Das Federvorspannmittel kann so vorgesehen sein, daß es einen Teil eines drehfixierten oder drehfreien Klemmelementabschnitts umgibt, wie oben erwähnt.
Der Körper weist vorzugsweise drei ausgerichtete und unabhängige Platten auf. Die Form ist vorzugsweise eine Form mit einem einzelnen Hohlraum, es können bei dem System aber Formen mit verschiedenen Innenkonfigurationen verwendet werden, einschließlich mehrerer Hohlräume, um das gleichzeitige Formen verschiedener Teile zu ermöglichen. Wenn die Platten festgeklemmt sind, werden Drücke aufgrund des Einspritzens von Formungsmaterial in der Form gehalten. Nur Kräfte, die in den Angußverteiler- und/oder Einspritzöffnungen, z. B. in einer Platte, entstehen und am Formungshohlraum in der Form angreifen, müssen während des Einspritzens durch Gegenwirken einer äußeren Kraft oder durch Klemmen gehalten werden.
Die selbstklemmende Form kann ausreichend lange im Einspritzsystem gehalten werden, um das Material innerhalb der Angußabschnitte oder Einspritzöffnungen, durch die dem unter Druck stehenden oder vorbelasteten Formhohlraum Material zugeführt wird, ausreichend zu härten, auszuhärten oder teilweise zu härten.
Da die Einspritzöffnung oder der Anguß klein ist, führt die Einwirkung von Temperatur- und Druckbedingungen zu raschen Veränderungen am Material an dieser Stelle. Die raschen Materialveränderungen härten das Material innerhalb der Angußkanäle, so daß das Entfernen von Material oder Zurückfließen von Material aus der Form verhindert wird. Daher muß die selbstklemmende Form nur in der geklemmten oder zusammengedrückten Position innerhalb der Einspritzpresse des Einspritzsystems gehalten werden, um das Material innerhalb der Einspritzöffnungen zu härten.
Bei herkömmlichen Formungstechniken übt das Einspritzsystem oder die Komprimierungspresse die erforderliche äußere Kraft zum Festklemmen der Form aus. Beim Einsatz solcher herkömmlicher Techniken liegt die Querschnittsfläche des gesamten Formhohlraumes frei, und die aufgrund der Einspritzkraftkomponente der Trennkraft erforderliche Klemmkraft wird vom Formkörper zum Einspritzsystem übertragen.
Die Formarretiermechanismen sichern die Platten in festgeklemmtem, vorbelastetem Zustand übereinander oder in paralleler planarer Beziehung angeordnet. Jeder Arretiermechanismus umfaßt eine Verbindungsstangenanordnung, die sich mit einer der Platten in Eingriff befindet, und eine Krafterzeugeranordnung, die sich mit einer anderen Platte in Eingriff befindet. Die Verbindgungsstangen- und die Krafterzeugeranordnung befinden sich innerhalb des Arretierbohrungsabschnitts einer jeden Platte in Eingriff. Die Verbindungsstangenanordnung umfaßt eine Verbindungsstange, die innerhalb der Verbindungsstangenanordnung zum Ineinandergreifen mit der Krafterzeugeranordnung drehbar ist.
Die Krafterzeugeranordnung umfaßt einen Arretierschaft, in den die Verbindungsstange und ein federvorgespanntes Element eingreifen. Beim Ineinandergreifen der Verbindungsstange mit dem Arretierschaft wird das federvorgespannte Element zusammengedrückt, um die Platten im festgeklemmten Zustand zu halten. Im festgeklemmten oder vorbelasteten Zustand stehen die Formplatten ohne Verwendung einer externen Presse oder einer anderen Klemm- oder Belastungskraft, die durch eine Einspritzpresse ausgeübt wird, unter Druck.
Vor dem Einspritzen von Material in die Form wird die Form vorzugsweise mit jeglichen erorderlichen Formbeschichtungen vorbehandelt, auf eine gewünschte Temperatur erwärmt, um das Härten des Materials zu unterstützen, oder mit jeglichen Einsätzen oder anderen inneren Elementen versehen, die im zu formenden Gegenstand enthalten sein sollen. Nach dem Abschluß des Vorbehandlungsverfahrens werden die Formplatten in eine ausgerichtete Position zusammengestellt, und die Arretiermechanismen werden mechanisch in Eingriff gebracht, um Abschnitte der Form im Beispiel der bevorzugten und dargestellten Ausführungsform unter einer Kraft von etwa 26,7 kN (6.000 Pfund) oder 13,3 kN (3.000 Pfund) pro Arretiermechanismus zusammenzuklemmen. Die Form wird dann zum Ineinandergreifen mit einer Einspritzsystemdüse zum Einspritzen des Formungsmaterials in Position gebracht.
Ausführungsformen werden nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer selbstklemmenden Formanordnung ist;
Fig. 2 eine Teilquerschnittsansicht einer in Fig. 1 dargestellten Verbindungsstangenanordnung ist;
Fig. 3 eine Draufsicht der in Fig. 2 gezeigten Verbindungsstangenanordnung ist;
Fig. 4 eine Teilquerschnittsansicht der Krafterzeugeranordnung ist;
Fig. 5 eine Draufsicht der in Fig. 4 gezeigten Krafterzeugeranordnung ist;
Fig. 6 eine Teilquerschnittsansicht des Arretierschafts der Krafterzeugeranordnung ist;
die Fig. 7 und 8 eine Drauf- bzw. eine Unteransicht des in Fig. 6 dargestellten Arretierschafts sind;
Fig. 9 eine Querschnittsansicht des Arretierschaftlagers der Krafterzeugeranordnung ist;
Fig. 10 eine Draufsicht des Arretierschaftlagers von Fig. 9 ist;
Fig. 11 eine schematische Teilquerschnittsansicht einer anderen Ausführungsform der selbstklemmenden Formanordnung ist, die so positioniert ist, daß ein Abschnitt einer Einspritzpresse des Einspritzsystems in sie eingreifen kann; und
Fig. 12 eine schematische Teilquerschnittsansicht einer anderen Ausführungsform eines Arretiermechanismus einer selbstklemmenden Formanordnung ist.
Fig. 1 veranschaulicht eine selbstklemmende Formanordnung gemäß vorliegender Erfindung zur Verwendung während des Spritzgusses von Material M, das durch die Anwendung von Temperatur und Druck gehärtet wird. Die Anordnung, die allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet wird, umfaßt einen Formkörper 12 und zwei Formarretiermechanismen 14, 16.
Der dargestellte Formkörper 12 weist drei unabhänge Platten, nämlich eine Deckplatte 18, eine Mittelplatte 1 9 und eine Bodenplatte 20 auf. Die Platten sind vorzugsweise aus einem Gußmaterial konstruiert und umfassen einen Formhohlraumabschnitt 22 und einen Arretierbohrungsabschnitt 24 mit einer Mittelachse 24a. Jede der Platten umfaßt zusätzlich eine Ausrichtungsöffnung 23 zum Aufnehmen eines Ausrichtungspaßstifts 25. Der Paßstift 25 befindet sich im Eingriff mit jeder der Öffnungen 23, um die Platten 18, 19, 20 relativ zueinander in ausgerichteter Position zu halten.
Bei der bevorzugten und dargestellten Ausführungsform sind in den Formhohlraumabschnitten 22 auch Formeinsätze 26 vorgesehen. Obwohl der Formhohlraumabschnitt 22 in jeder der Platten einen Formhohlraum 22a bildet und der Formhohlraum verwendet werden kann, um das Formungsmaterial M aufzunehmen, werden die Formeinsätze 26 einer jeden Platte bei der bevorzugten Ausführungsform verwendet, um einen Materialhohlraum 28a zum Aufnehmen von Formungsmaterial zu bilden.
Jeder der Formeinsätze 26 umfaßt einen Sitz 29, um die Einsätze innerhalb seines jeweiligen Formhohlraumabschnitts 22 zu tragen, zu halten und anzuordnen, sowie einen Materialhohlraumabschnitt 28 zum Aufnehmen des Materials M oder anderer Element E, die zum Erzeugnis zu formen sind. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Formeinsatz 26 der Bodenplatte 20 weiters durch einen Schraubverbinder 30 innerhalb seines Sitzes 29 befestigt, der sich mit einer Öffnung 31 im Einsatz und einer Öffnung 32 in der Bodenplatte in Eingriff befindet. Ähnliche Öffnungen und Schraubverbinder können bei der Deck- und der Mittelplatte verwendet werden, um ihre jeweiligen Einsätze zu befestigen. Solche Verbinder unterstützen zusätzlich die Ausrichtung der Formeinsätze innerhalb ihrer jeweiligen Platten.
Die Formeinsätze 26 bieten den Vorteil, daß die gewünschte Größe, Anzahl oder Gestalt des Materialhohlraums 28a rasch geändert werden kann. Beschädigte Hohlraumabschnitte können so auch wirtschaftlich ersetzt werden, und viele verschiedene Erzeugnisse können unter Verwendung eines allgemein ausgebildeten Formkörpers 10 hergestellt werden.
Die Deckformplatte 18 umfaßt Einspritzöffnungen oder Angußabschnitte 34, die einen Durchgang für das dem Materialhohlraum 28a der Form 10 zuzuführende Material M darstellen. Außerdem sind eine Mittelöffnung 36 und ein mit der Mittelöffnung in Eingriff befindliches Mittelstiftelement 38 vorgesehen. Die Mittelöffnung 36 und das Stiftelement 38 weisen eine vertikale Mittelachse 37 auf.
Zwischen dem Mittelstiftelement 38 und der Mittelöffnung 36 ist eine Schicht aus halbstarrem Material 40, wie Bronze-Teflon, vorgesehen. Die Zwischenschicht 40 ermöglicht das Eingreifen des Stiftelement 38 in die Mittelöffnung 36, indem das Stiftelement mit der Materialschicht umgeben wird und das Element und die Schicht innerhalb der Mittelöffnung 36 in Eingriff gedrückt werden. Sobald sie sich im Eingriff mit der Mittelöffnung 36 befindet, verformt sich die Zwischenschicht 40 in einen halbstarren Zustand und hält das Element 38 in der Öffnung im Eingriff. Die Zwischenschicht 40 ermöglicht zusätzlich Axialbewegung des Mittelstiftelements 38 darin, damit es mit einem starren Element E in Eingriff kommt. Diese Bewegung gleicht die Toleranzschwankung von Element E aus, ermöglicht es, eine Abdichtung zwischen dem Stiftelement und Element E zu schaffen und schaltet so während des Einspritzens entstehende Gußgrate aus.
Bei der dargestellten Ausführungsform von Fig. 1 greift das Mittelstiftelement 38 in ein starres Element E ein, das innerhalb des Formhohlraums 28a zentriert ist. Starre Elemente E können im Materialhohlraum 28a vorgesehen sein, um das Formen der Elemente im herzustellenden Gegenstand zu ermöglichen. Der Eingriff des Elements E am Stiftelement 38 positioniert und dichtet das Element im Materialhohlraum 28a in geeigneter Weise ab, um das Element E im herzustellenden Gegenstand zu formen. Weiters kann ein Rückhalter 33 zum Eingriff mit einer Öffnung in der Bodenplatte 20 vorgesehen sein, um zusätzlich das genaue Positionieren des Elements E zu unterstützen.
Falls keine Elemente E im Gegenstand geformt werden müssen, kann auf die Verwendung eines Stiftelements und einer Mittelöffnung verzichtet werden. Eine Form 10'' mit einer solchen alternativen Ausführung ist in Fig. 11 dargestellt. Da alle Bestandteile der alternativen Ausführungsform 10'' im wesentlichen zur Ausführungsform der Fig. 1 ähnlich sind, werden bei Bezug auf diese alternative Ausführungsform Bezugszeichen verwendet, die mit "''" ergänzt sind.
Bei der dargestellten Ausführungsform von Fig. 1 umfaßt jede der Formplatten 18, 19, 20 Plattentransportträgerräder 42, vorzugsweise vier Räder pro Platte. Die Räder 42 werden während des Transports der einzelnen Platten 18, 19, 20 zwischen verschiedenen Arbeitsstationen nach dem Einspritzen des Formungsmaterials M verwendet. Die Räder 42 sorgen, wenn sie in Verbindung mit einem Stetigförderer oder anderem Transfersystem verwendet werden, für Rollkontakt, um die jeweilige Platte in die gewünschte Richtung zu bewegen. So sind die Platten, wenn sie in Verbindung mit einem Fördersystem verwendet werden, zu im wesentlichen paralleler horizontaler Bewegung fähig.
Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die Transporträder 42 durch Puffer 44, die sich von jeder Platte erstrecken, an Gußvorsprüngen befestigt. Die Puffer 44 haben die Funktion, die Formposition relativ zum Transfersystem beizubehalten, während der Kontakt mit dem Transportrad (42) aufrechterhalten wird, sowie übermäße Drehung oder Winkelbewegung der Platte und übermäßige laterale Bewegung verhindert werden.
Außerdem sind an jeder Platte angrenzend an die Puffer 44 auch Transportkupplungskerben 46 vorgesehen. Wie in Fig. 1 gezeigt, sind die Kupplungskerben 46 an den Ecken jeder Platte positioniert und können zum Eingreifen eines äußeren Stellglieds zum bewegen der Platte und/oder Platten in eine horizontale Richtung verwendet werden.
Die Formplatten umfassen zusätzlich eine oder mehrere Feststellvorrichtung(en) 48 zur Plattenanordnung. Wie in der Deckplatte 18 von Fig. 1 dargestellt, stellen die Feststellvorrichtungen 48 ein Mittel zur Fixierung und zum Positionieren der Form 10 zur Behandlung, zum Ineinandergreifen mit einem äußeren Stellglied für die gewünschte Bewegung und zum Ineinandergreifen mit anderen Transportsystemen dar.
Der Formeinsatz 26 der Bodenplatte 20 des Formkörpers umfaßt eine Präzisionsbasisöffnung 49 und einen rechteckig geformten Präzisionsbasisabschnitt 50. Unter Einsatz entweder der Präzisionsöffnung 49 oder des Basisabschnitts 50 oder beider kann die Formanordnung 10 problemlos zwischen notwendigen Bearbeitungsstationen transferiert werden. Die Präzisionsöffnung 49 und der Abschnitt 50 ermöglichen es, wirtschaftliche Transfersysteme, wie Förderer, für den Transport der Formanordnung 10 einzusetzen.
Nun auf die Fig. 2-10 Bezug nehmend, wird eine erste Ausführungsform der Bestandteile der Arretiermechanismen 14, 16 der Formanordnung 10 dargestellt. Da der erste und der zweite Arretiermechanismus 14, 16 dieser Ausführungsform identisch sind, wird nur der erste Mechanismus 14 im Detail erörtert, und die Komponenten des zweiten Arretiermechanismus 16 werden mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet, wie sie in Verbindung mit dem ersten Arretiermechanismus 14 verwendet werden.
Außerdem kann, obwohl die Verwendung von zwei Arretiermechanismen 14, 16 dargestellt ist, die Anzahl und Größe der Arretiermechanismen von einem Fachmann unter Berücksichtigung der Konstruktion des herzustellenden Erzeugnisses; der Geometrie des Erzeugnisses, einschließlich seiner Querschnittsfläche und physischen Gestalt; und der Eigenschaften des verwendeten Materials M, wie Viskositätsänderungen oder chemische Reaktionen unter verschiedenen Temperatur- und Druckbedingungen, bestimmt werden.
Der Formarretiermechanismus 14 von Fig. 1 hat eine Mittelachse 14a, die mit der Mittelachse 24a des Arretierbohrungsabschnitts 24 ausgerichtet ist, wenn sich der Arretiermechanismus mit der Formanordnung 10 in Eingriff befindet. Der Arretiermechanismus 14 umfaßt eine Verbindungsstangenanordnung 52 und eine Krafterzeugeranordnung 54. Bei axialer Bewegung der Verbindungsstangenanordnung 52 in den Eingriff mit der Krafterzeugeranordnung 54, wie in Fig. 1, klemmt der Arretiermechanismus 14 der Ausführungsform die Platten 18, 19, 20 mit einer Kraft von etwa 13,3 kN (3.000 Pfund) fest. Die Arretiermechanismen 14, 16 werden so verwendet, um die Bestandteile der Formanordnung 10 mit einem gewünschten Druck vorzubelasten und dadurch die notwendige Kraft auszuüben, um die Trennung der Formplatten 18, 19, 20 und der zugeordneten Einsätze 26 während und nach dem Einspritzen von Material M zu verhindern.
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung der Arretierverbindungsstangenanordnung 52. Die Verbindungsstangenanordnung 52, die sich im Eingriff mit der Deckplatte 18 befindet, umfaßt eine Verbindungsstange 56, der sich in drehbarem Eingriff mit der Anordnung befindet, ein Verbindungsstangenlager 58, eine Druckscheibe 60, einen Halter 62 und einen Arretierstift 64.
Die Verbindungsstange 56 überträgt die von der Krafterzeugeranordnung erzeugte Kraft, um die Platten 18, 19, 20 der Formanordnung 10 festzuklemmen. Sie ermöglicht weiters das Zusammenbauen der Form, ihr Zerlegen und das Ineinandergreifen mit angrenzenden Formplatten. Die Verbindungsstange 56 umfaßt einen Kopfabschnitt 66 an ihrem einen Ende 68, den Arretierstift 64 an ihrem konisch geformten zweiten Ende 70, das vom einen Ende 68 beabstandet ist, und einen Schaft 72 zwischen den Enden 68, 70. Das zweite Ende 70 ist konisch geformt, um die Verbindungsstange 56 während des automatisierten Zusammenstellens der Form 10 leicht in Eingriff bringen zu können. Der Schaft 72 wird durch das Verbindungsstangenlager 58 in Eingriff gebracht und trägt den Rückhalter 62, bei dem es sich um eine um den Schaft herum befestigte Arretierrückhaltemanschette handelt.
Der Kopfabschnitt 66 befindet sich in drehbarem Eingriff im Verbindungsstangenlager 58 und umfaßt zusätzlich Schlüsselschlitze 74 und federvorgespannte Kugelfeststellvorrichtungen 76. Wie am besten in den Fig. 2 und 3 gezeigt, sind die Schlüsselschlitze vorgesehen, um eine Drehung der Verbindungsstange 56 durch ein Stellglied in Eingriff mit der Krafterzeugeranordnung 54 zu ermöglichen. Die herkömmlichen Kugelfeststellvorrichtungen 76 sind vorgesehen, um die Verbindungsstange in federvorgespannten Eingriff mit dem Verbindungsstangenlager 58 auszurichten. Ein solches Ineinandergreifen widersteht der Drehung der Verbindungsstange 56, wenn sie sich in einer nichtarretierten oder unbelasteten Position befindet, in der sie zum Ineinandergreifen mit der Krafterzeugeranordnung 54 ausgerichtet ist.
Das Verbindungsstangenlager 58 ist ein abgestuftes zylindrisches Lager zum Ausrichten der Anordnung 52 innerhalb des Arretierbohrungsabschnitts 24 und zum Unterstützen der Positionierung der Verbindungsstange 56. Das Verbindungsstangenlager 58 sitzt innerhalb des Arretierbohrungsabschnitts 24 der Deckplatte 18 und umfaßt einen schalenförmigen Abschnitt 78 mit einer inneren Lagerfläche 79 zum Ineinandergreifen mit dem Kopfabschnitt 66 der Verbindungsstange 56, sowie einen Basisabschnitt 80 mit einer Mittelöffnung 81 durch ihn hindurch zum Eingreifen des Schaftes 72 der Verbindungsstange. Das Lager 58 kann unter Verwendung herkömmlicher Verbindungselemente, die sich durch mit Gewinde versehene Öffnungen 77 hindurch, die durch die Lagerfläche 79 des Schalenabschnitts 70 hindurch vorgesehen sind, im Eingriff befinden, am Formarretierbohrungsabschnitt 24 der Deckplatte 18 befestigt sein. Die Kugelfeststellvorrichtungen 76 der Verbindungsstange 56 sind in Öffnungen oder Vertiefungen 82 im Eingriff, die in einer Innenfläche des Schalenabschnitts 78 ausgebildet sind, um die Position der Verbindungsstange 56 beizubehalten, wenn sich die Anordnung 10 in einem ausgerichteten oder ungeklemmten Zustand befindet, wie oben beschrieben.
Die Verbindungsstangendruckscheibe 60 ist entlang des Schaftes 72 der Verbindungsstange angeordnet, die an einer Seite am Basisabschnitt 80 des Verbindungsstangenlagers 58 anliegt, wobei sich der Halter oder die Haltemanschette 62 an der anderen Seite befindet. Die Scheibe 60 verhindert die Bewegung der Verbindungsstange 56 in Richtung der Arretiermechanismus-Mittelachse 14a.
Die Haltemanschette 62 ist durch ein herkömmliches Befestigungselement 63 am Verbindungsstangenschaft 72 festgeklemmt. Die Manschette 62 arbeitet in Kombination mit der Verbindungsstangendruckscheibe 60, der Verbindungsstange 56 und dem Verbindungsstangenlager 58, um die Verbindungsstange in Position zu bringen und axiale Bewegung in eine Richtung entlang der Arretiermechanismus-Mittelachse 14a zu verhindern.
Der Arretierstift 64 am zweiten Ende 70 der Verbindungsstange 56 greift in die Krafterzeugeranordnung 54 ein. Beim Ineinandergreifen der Verbindungsstange 56 mit der Krafterzeugeranordnung 54 befinden sich die Platten 18, 19, 20 der Formanordnung 10 in einem festgeklemmten Zustand. Der Arretierstift 64 befindet sich durch eine Öffnung 84 hindurch in Eingriff, die im zweiten Ende 70 in einer Richtung quer zur Arretiermechanismus-Mittelachse 14a ausgebildet ist, und erstreckt sich vom Schaft 72 an beiden Seiten desselben nach außen.
Die Fig. 4 und 5 veranschaulichen schematisch die Krafterzeugeranordnung 54 der Formanordnung 10. Die Krafterzeugeranordnung 54 umfaßt einen nichtdrehenden Arretierschaft 86, ein Arretierlager 88 mit einer Vierkant-Öffnung 89 zum Aufnehmen des Arretierschaftes, ein Federvorspannelement 90 und einen Halter 92. In der dargestellten Ausführungsform von Fig. 4 ist der Halter 92 eine herkömmliche Mutter. Die Krafterzeugeranordnung 54 befindet sich innerhalb des Arretierbohrungsabschnitts 24 der Bodenplatte 20 in Eingriff.
Der Arretierschaft 86 greift während des Ineinandergreifens der Anordnungen 52, 54 in die Verbindungsstange 56 ein, um für Klemmung zwischen den Platten 18, 19, 20 zu sorgen. Der Arretierschaft 86 umfaßt einen Behälter 94 an einem Ende 96, wobei der mit Gewinde versehene Halter 92 sich in entfernbarem Eingriff mit den Gewinden 97 an einem zweiten Ende 98 des Arretierschaftes 86 und einem Stützschaft 100 zwischen den Enden 96, 98 befindet. Ein Abschnitt 101 des Stützschaftes 100, der an den Behälter 94 angrenzt, hat einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt, während der Rest des Schaftes einen zylindrischen Querschnitt aufweist.
Der Behälter 94 an einem Ende 96 des Arretierschaftes 86 umfaßt eine Schlitzöffnung 104 darin und eine Arretierfläche 106 innerhalb des Behälters angrenzend an die Schlitzöffnung. Die Schlitzöffnung hat eine schlüsselförmige ausgeschnittene Konfiguration und die nicht ausgeschnittenen Abschnitte sind mit der Arretierfläche 106 angrenzend an die Schlitzöffnung 104 zum arretierenden Ineinandergreifen mit dem Verbindungsstangenarretierstift 64 versehen.
Während des Eingreifens des Arretierschaftes 86 in das Arretierlager 88 greift die Oberfläche 108 des Arretierschaftbehälters 94 am Arretierschaftlager 88 an. Der Abschnitt 101 der Welle 100 mit quadratischem Querschnitt erstreckt sich ebenfalls durch die Lageröffnung 89 im Lager 88, um Drehung des Arretierschaftes 86 zu verhindern. Das Arretierschaftlager 88 kann auch über ein herkömmliches Verbindungselement, das sich durch die Öffnungen 110 hindurch in Eingriff befindet, an der Bodenformplatte 20 befestigt sein.
Um die Verbindungsstange und die Krafterzeugeranordnungen 52, 54 in Eingriff zu bringen, greift die Verbindungsstange 56 in den nichtdrehenden Arretierschaft 86 ein. Die schlüsselförmige Öffnung 104 im Arretierschaftbehälter ermöglicht dem Arretierstift 64 der Verbindungsstange 56 den Zugang in den Behälter 94. Eine konische Ausnehmung 112 ist im Behälter 94 zum passenden Ineinandergreifen mit dem konisch geformten zweiten Ende 70 der Verbindungsstange vorgesehen.
Der Schaft 100 des Arretierschaftes befindet sich durch die Öffnung 89 hindurch im Eingriff und stützt das federvorgespannte Element 90. Bei der dargestellten Ausführungsform von Fig. 4 besteht das federvorgespannte Element 90 aus einer Vielzahl herkömmlicher Federscheiben 91 mit einer Größe, um ausreichenden Federwiderstand zu erzielen, um dadurch während des Zusammendrückens der Scheiben die gewünschte Federkraft, das Ineinandergreifen der Anordnungen 54, 56 und die Bewegung der Platten in den geklemmten Zustand zu erzeugen.
Die Federscheiben 91 sind entlang den Schaft 100 des Arretierschaftes zwischen herkömmlichen Beilagscheiben 102 angeordnet, und die Scheiben 91 und 92 werden durch den Halter 92 am Entfernen vom Schaft gehindert. Der Halter 92 wird zusätzlich verwendet, um die Federscheiben 91 mit dem gewünschten Druck vorzubelasten. Für den Fall, daß es notwendig ist, defekte Federscheiben auszutauschen oder Federscheiben zu ersetzen, um die Kraft zu verändern, kann der Halter 92 leicht abgenommen werden, und die gewünschten Federscheiben oder anderen federvorgespannten Elemente über den Schaft 100 geschoben werden. Ineinandergreifen des Halters 92 mit den Arretierschaftgewinden 97 gewährleistet kontinuierliche Federscheibenspannung.
Zu arretierendem Ineinandergreifen der Verbindungsstange 56 mit dem Arretierschaft 86, wie in Fig. 1, kommt es beim Anwenden von Kraft auf die Verbindungsstange durch eine (nicht dargestellte) Stellgliedvorrichtung. Wie in der EP-A-488508 beschrieben, greift eine Stellgliedvorrichtung, wie ein hydraulischer Zylinder, in die Schlüsselschlitze 74 des Kopfabschnitts 66 ein und kann eine Kraft bis zu z. B. 22,2 kN (5,00 Pfund) in die Richtung der Mittelachse 14a eines jeden Arretiermechanismus 14, 16 ausüben.
Nun auf Fig. 12 Bezug nehmend wird eine zweite Ausführungsform des Arretiermechanismus 14' der Formanordnung 10' dargestellt. Da die zweite Ausführungsform des Arretiermechanismus Bestandteile aufweist, die im wesentlichen den bereits beschriebenen ähnlich sind, werden die ähnlichen Komponenten unter Verwendung der gleichen Bezugszahlen, jedoch mit Strichindex, bezeichnet. Nur die Unterschiede zwischen dieser bevorzugten Ausführungsform und der vorhergehenden Ausführungsform werden detaillierter erörtert.
Die Verbindungsstangenanordnung 52' ist im wesentlichen wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt. Wie in Fig. 12 dargestellt, befindet sich die Verbindungsstangenanordnung mit der Deck- bzw. der Mittelplatte 18', 19' durch diese hindurch in Eingriff. Die Verbindungsstange 56' wird in zum Ineinandergreifen mit der Krafterzeugeranordnung 54' ausgerichteter Position gezeigt.
Verschiedene Bestandteile der Krafterzeugeranordnung 54' unterscheiden sich von jenen der ersten Ausführungsform und umfassen den nichtrotierenden Arretierschaft 200, ein Arretierlager 202 mit einer zylindrischen Öffnung 203 mit ebenen Oberflächen 204 zum Aufnehmen des Arretierschaftes, ein federvorgespanntes Element 90', das auf einer Verschleißbüchse 205 getragen wird, und einen Halter 206. Das Arretierlager 202 umfaßt zusätzlich einen verlängerten zylindrischen Flansch 207, so daß beim Ineinandergreifen des Schaftes und des Lagers der Schaft im wesentlichen vom Lager 202 umgeben ist.
Der Arretierschaft 200 greift in die Verbindungsstange 56' ein, um für Klemmung zwischen den Platten 18', 19', 20' zu sorgen. Der Arretierschaft 200 umfaßt einen Behälter 94' an einem Ende 96' und einen Halter 206 mit Gewinde, der sich in abnehmbarem Eingriff mit den Gewinden 97' an einem zweiten Ende 98' des Arretierschaftes 200 befindet. Ein Stützschaft 100' ist zwischen den Enden 96', 98' vorgesehen. Eine Verschleißbüchse 205 greift über den Zwischenstützschaft 100' ein. Ein Abschnitt 101' des Stützschaftes 100', der an den Behälter 94' angrenzt, ist zylindrisch mit ebenen Flächen 208, die in Querschnittskonfiguration ein Quadrat bilden, während der Rest des Schaftes 100' einen zylindrischen Querschnitt aufweist.
Der Halter 206 mit Gewinde umfaßt eine Schale 210 mit einer mit Gewinde versehenen Öffnung 212 zum Ineinandergreifen mit dem Arretierschaft und einen zylindrischen Flansch 214, der sich vom Halter in Richtung des Arretierschaftbehälters 94' erstreckt. Der Außendurchmesser des zylindrischen Flansches 214 des Schalenhalters hat eine solche Größe, der er sich in Gleitpassung mit dem Innendurchmesser des zylindrischen Flansches 207 des Lagers 202 befindet.
Während des Eingreifens des Arretierschaftes 200 im Arretierlager 202 greift eine Oberfläche 108' des Arretierschaftbehälters 94' in das Arretierschaftlager 202 ein. Die ebenen Oberflächen 208 des Schaftes 100' befinden sich auch in Eingriff mit den ebenen Oberflächen 204 der Öffnung 203 im Lager 202 um Drehung des Arretierschaftes 200 zu verhindern. Der Schaft 100' des Arretierschaftes und die angrenzende Verschleißbüchse 205 tragen das federvorgespannte Element 90'.
Bei der Ausführungsform von Fig. 12 besteht das federvorgespannte Element 90' wie in Fig. 4 aus einer Vielzahl herkömmlicher Federscheiben 91'. Die Verschleißbüchse 205 fungiert als ein innerer feststehender Anschlag für die Federscheiben 91'. Die Federscheiben 91' sind entlang des Schaftes 100' und der Verschleißbüchse 205 zwischen herkömmlichen Beilagscheiben 102' angeordnet, und die Scheiben 91', 102' werden durch das Lager 202 und die Halteschale 210 daran gehindert, sich vom Schaft zu entfernen. Wie dargestellt, befinden sich die verlängerten Flansche 207, 214 so im Eingriff, daß sich die Halteschale 210 innerhalb des Lagers 202 befindet, und die Scheiben 91', 102' werden in einer Kammer 216 festgehalten, die von den Gleitzylindern 207, 214 gebildet wird. Der Flansch 214 des Halters 206 bietet zusätzlich einen feststehenden Anschlag, so daß die Federscheiben 91' nicht übermäßig zusammengedrückt werden. Die Innenfläche 215 des Flansches 214 hält auch jeglichem seitlichen Druck während des Zusammendrückens der Scheiben 91' stand.
Um die Verbindungsstangen- und die Krafterzeugeranordnung 52', 54' in Eingriff zu bringen, wird der Arretierstift 64' der Verbindungsstange 56' mit der Schlüsselöffnung 104' des Arretierschaftes 200 ausgerichtet und durch diese hindurch in Eingriff gebracht. Die konische Ausnehmung 112' im Behälter 94' wird dann mit dem konisch geformten zweiten Ende 70' der Verbindungsstange in Eingriff gebracht. Unter Verwendung einer Stellgliedvorrichtung zum Ausüben einer Kraft auf die Verbindungsstange entlang der Mittelachse 14a drücken der Arretierschaft und das Lager die Federscheiben 91' zusammen.
Bei den in den Fig. 1, 11 und 12 dargestellten Ausführungsformen werden nach dem arretierenden Ineinandergreifen der Verbindungsstange mit dem Arretierschaft die federvorgespannten Elemente jedes Arretiermechanismus auf ein Minimum von etwa 50% und in den dargestellten Beispielen vorzugsweise auf 75% zusammengedrückt. Bei diesem Ausmaß des Zusammendrückens setzt die Kombination aus zwei Arretiermechanismen die Formplatten in den in der Anmeldung gezeigten Beispielen einer Kraft von etwa 26,7 kN (6.000 Pfund) oder etwa 13,3 kN (3.000 Pfund) pro Arretiermechanismus aus.
Das Anwenden von Druck durch eine Stellgliedvorrichtung drückt die Federscheiben 91, 91' zusammen und bringt das ausgerichtete zweite Ende 70, 70' und den Arretierstift 64, 64' der Verbindungsstange durch die Schlüsselöffnung 104, 104' des Arretierschaftbehälters 94, 94' in Eingriff. Danach übt das Stellglied ein Drehmoment auf die Verbindungsstange 56,56' aus, um den Arretierstift um 90º aus der Ausrichtung mit der Schlüsselöffnung 106, 106' zu bringen. Ist das zweite Ende 70, 70' der Verbindungsstange 56 einmal in Eingriff mit der Arretierfläche, so bleibt es mit dem Arretierschaftbehälter 94, 94' in Eingriff.
Wenn die Verbindungsstangen- und die Krafterzeugeranordnungen 52, 54, 52', 54' so in Arretiereingriff gehalten werden, wird das federvorgespannte Element 90, 90' der bevorzugten und dargestellten Ausführungsformen auf den gewünschten Prozentsatz seines Normalzustandes zusammengedrückt, und hält die Formplatten in festgeklemmtem Zustand zusammen. Im festgeklemmten Zustand werden die von den Arretiermechanismen 14, 16, 14',16' erzeugten Kräfte zum Formkörper und den Formeinsätzen 26; 26' übertragen. Durch Festklemmen der Formkörperbestandteile unter Kräften von nicht weniger als 26,7 kN (6.000 Pfund) ist der Innendruck, der während und nach dem Einspritzen des Formungsmaterials M erzeugt wird und die Tendenz hat, die Platten und Formeinsätze 26, 26' zu trennen, unwirksam. Für den Fall, daß es den Arretiermechanismen 14, 16, 14', 16' nicht gelingt, die Trennkräfte zu überwinden, oder sie die Platten und Formeinsätze nicht im festgeklemmten Zustand halten können, kann das zu ungenügend gehärteten oder defekten Erzeugnissen oder Gußgraten an den hergestellten Objekten führen, die dann entfernt werden müssen.
In der Vergangenheit mußten Formanordnungen ohne Klemm-Mechanismen innerhalb einer Einspritzpresse während des Einspritzens und Härtens des Formmaterials extern festgeklemmt werden. Durch ein solches externes Festklemmen mußten die Kräfte überwunden werden, die dazu neigen, den Formkörper zu trennen, und das Formungsmaterial gehärtet werden. Das Ausmaß der durch solche Einspritzpressen anzulegenden externen Kraft war proportional zur Querschnittsfläche des Materialhohlraums der Formungsmaterial aufnehmenden Form.
Die hierin beschriebenen selbstklemmenden Formanordnungen 10, 10', 10'' können eine Reduktion sowohl der Zeit, für die die Form in der Einspritzpresse gehalten werden muß, als auch des Kraftausmaßes ermöglichen, das von außen auf die Form ausgeübt werden muß. Genau gesagt müssen, da die Materialhohlraumabschnitte 28, 28', 28'' der Formeinsätze 26, 26', 26'' und Platten durch die Arretiermechanismen mit einem gewünschten Druck vorbelastet werden, der durch die Krafterzeugeranordnung erzeugt wird, nur die offenen Formflächen, wie die Angußverteiler- oder Einspritzöffnungen 24, 24'' von einer äußeren Klemmkraft zusammengehalten oder unter Druck gesetzt werden, während sie sich im Einspritzsystem befinden.
Die schematisch in Fig. 11 dargestellte Formanordnung 10'' befindet sich in einer Position zum Einspritzen durch eine Angußverteilerplatte 120 einer Einspritzpresse eines Einspritzsystems. Eine weitere dritte Ausführungsform des Arretiermechanismus 14'' wird in Fig. 11 dargestellt, und arbeitet ähnlich wie die zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Bezugszeichen mit doppeltem Strichindex beziehen sich auf Bestandteile, die den in den vorhergehenden Ausführungsformen beschriebenen ähnlich sind.
Die Angußverteilerplatte 120 befindet sich mit einer Düse 122 der Presse, die von einer Einspritzvorrichtung 124 mit Material M'' versorgt wird, und einem (nicht dargestellten) angeschlossenen Extruder in Eingriff. Sobald die Angußverteilerplatte 120 mit der Deckplatte 18'' der Form in Eingriff ist, kann die Düse 122 die Angußabschnitte 34'' über die Öffnungen 126 in der Angußverteilerplatte mit Material M'' versorgen.
Da die Angußabschnitte 34'' eine wesentlich kleinere Querschnittsfläche aufweisen als der Materialhohlraum 28a'', sind die erforderlichen Klemmkräfte entsprechend geringer, ebenso wie die Zeit, die erforderlich ist, um die Form im Einspritzsystem zu halten, um das Härten des Materials in den Angußabschnitten in Gang zu setzen. Typischerweise kann eine Form wie hierin beschrieben die durch das Einspritzsystem auszuübende erforderliche Klemmkraft um einen Faktor 4 verringern, so daß, wenn zuvor während des Einspritzens des Materials in eine herkömmliche Form eine Kraft von 17,8 kN (4.000 Pfund) erforderlich war, für eine selbstklemmende Formanordnung 10, 10', 10'', wie beschrieben, eine Kraft von nur 4,45 kN (1.000 Pfund) erforderlich wäre.
Es versteht sich, daß an den beschriebenen spezifischen Ausführungsformen Änderungen vorgenommen werden können.

Claims

1. Selbstklemmende Formanordnung (10), umfassend einen Körper (12) und einen Arretiermechanismus (14, 16), der innerhalb des Körpers untergebracht ist,

wobei der Körper zwei oder mehrere ausgerichtete, unabhängige Platten (18, 19, 20) aufweist, die jeweils einen Formhohlraumabschnitt (22) und einen Arretierbohrungsabschnitt (24) mit einer Mittelachse (24a) aufweisen,

wobei der Arretiermechanismus (14, 16) eine Verbindungs- bzw. Spann- bzw. Zugstangenanordnung (52) zum Ineinandergreifen mit einer der unabhängigen Platten und eine Krafterzeugeranordnung (54) zum Ineinandergreifen mit einer anderen der unabhängigen Platten umfaßt, wobei die Verbindungsstangen- und die Krafterzeugeranordnung (52, 54) mit den Arretierbohrungsabschnitten (24) der Platten ineinandergreifen,

wobei die Verbindungsstangenanordnung (52) eine zum drehbaren Eingriff innerhalb der Anordnung ausgebildete Verbindungs- bzw. Spann- bzw. Zugstange (56) aufweist, und

die Krafterzeugeranordnung (54) einen Arretierschaft (86) aufweist, der zum Arretiereingriff mit der Verbindungs- bzw. Spann- bzw. Zugstange (56) und einem bezogen auf den Arretierschaft (86) zurückgehaltenen Federvorspannelement (90) ausgebildet ist, wodurch die Platten (18, 19, 20) beim Arretiereingriff der Verbindungsbzw. Spann- bzw. Zugstange (56) mit dem Arretierschaft (86), der das Federvorspannelement (90) zusammendrückt, in geklemmtem Zustand gehalten werden.

2. Formanordnung nach Anspruch 1, bei der die Verbindungsstangenanordnung (52) die Verbindungs- bzw. Spann- bzw. Zugstange (56) und ein Lager (58) umfaßt, wobei die Verbindungsstange (56) zum drehbaren Eingriff in das Lager (58) ausgebildet ist und das Lager (58) im Arretierbohrungsabschnitt (24) einer (16) der unabhängigen Platten sitzt.

3. Formanordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Krafterzeugeranordnung eine Schlitzöffnung (104) im Arretierschaft (86) zum Ineinandergreifen mit der Verbindungsstange (56), ein Arretierlager (88) und einen Rückhalter (92,102) aufweist, der das Federvorspannelement (90) in Eingriff gegen das Arretierlager (88) hält, wodurch das Federvorspannelement (90) beim arretierenden Ineinandergreifen der Verbindungsstange (56) mit dem Arretierschaft (86) um etwa 50% zusammengedrückt wird.

4. Formanordnung nach Anspruch 2 oder einem davon abhängigen Anspruch, bei der die Verbindungsstange (56) einen Kopfabschnitt (66) an ihrem einen Ende umfaßt, der sich in drehbarem Eingriff mit dem Verbindungsstangenlager (58) befindet, einen Arretierstift (64) an ihrem vom einen Ende entfernten zweiten Ende, sowie einen Schaft (72), der sich zwischen den Enden erstreckt und mit dem Verbindungsstangenlager (58) in Eingriff befindet.

5. Formanordnung nach Anspruch 3 oder 4, bei der der Arretierschaft (86) einen Behälter (94) an seinem einen Ende umfaßt, der sich mit dem Arretierlager (88) in Eingriff befindet, einen Rückhalter (92, 102), der abnehmbar an einem zweiten vom einen Ende entfernten Ende des Arretierschaftes (86) in Eingriff ist, und einen Stützschaft (100), der sich zwischen den Enden erstreckt, sich mit dem Arretierlager (88) in Eingriff befindet und das Federvorspannelement (90) trägt.

6. Formanordnung nach Anspruch 5, bei der der Arretierschaftbehälter (94) der Krafterzeugeranordnung (54) die Schlitzöffnung (104) darin enthält und weiters eine Arretierfläche (106) innerhalb des Behälters (94) und an die Schlitzöffnung (104) angrenzend zum arretierenden Eingriff durch den Verbindungsstangenarretierstift (64) umfaßt.

7. Formanordnung nach Anspruch 6, bei der die Verbindungsstangen- und die Krafterzeugervorrichtung (52, 54) jeweils eine Mittelachse aufweisen, die mit der Arretierbohrungsabschnittachse (24a) ausgerichtet ist, so daß die Verbindungsstange (56) und der Arretierschaft (86) mit der Arretierbohrungsabschnittachse (24a) ausgerichtet sind, und worin nach axialer Bewegung der Verbindungsstange (56), die den Arretierstift (64) mit der Arretierfläche (106) in Eingriff bringt, der Arretiermechanismus die Platten (18, 19, 20) mit einer Kraft von etwa 13,3 kN (3.000 Pfund) zusammenklemmt.

8. Formanordnung nach Anspruch 7, bei der die Verbindungsstange (56) eine federvorgespannte Feststellvorrichtung (76) mit einer Achse quer zur Mittelachse der Verbindungsstangenanordnung (52) umfaßt, die mit einer Öffnung des Verbindungsstangenlagers (58) in Eingriff bringbar ist, um die Verbindungsstange (56) in einer vorbestimmten Ausrichtung zur Aufnahme des Verbindungsstangenarretierstifts (64) in der Schlitzöffnung (104) des Arretierschaftes zu halten.

9. Formanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der der Körper (12) weiters einen Formeinsatz (26) umfaßt, der innerhalb des durch die unabhängigen Platten (18, 19, 20) gebildeten Formhohlraums (22a) sitzt und einen Materialhohlraum (28a) zum Aufnehmen von Formungsmaterial aufweist, wenn sich die Formanordnung im festgeklemmten Zustand befindet.

10. Formanordnung nach Anspruch 9, bei der jede der unabhängigen Platten (18, 19, 20) einen im Formhohlraumabschnitt (22) sitzenden Formeinsatz (26) umfaßt, wobei einer der Formeinsätze (26) eine Öffnung (34), die es ermöglicht, dem Materialhohlraum (28a) Formungsmaterial zuzuführen, eine Mittelöffnung (36) und ein Mittelachsenmittelstiftelement (38) umfaßt, das innerhalb der Mittelöffnung (36) in Eingriff und von einer Zwischenmembran (40) umgeben ist, wodurch axiale Bewegung des Mittelstiftelements (38) innerhalb der Mittelöffnung (36) entlang der Mittelachse ermöglicht wird.

11. Formanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der es mehrere solche Arretiermechanismen (14, 16) gibt.

12. Formanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die unabhängigen Platten (18, 19, 20) jeweilige ausgerichtete Paßstiftöffnungen (23) aufweisen und ein Plattenausrichtungspaßstift (25) in die Paßstiftöffnungen (23) eingreift.

13. Formanordnung nach Anspruch 1, bei der ein Formeinsatz (26) mit einem Materialhohlraum (28a) zum Aufnehmen von Formungsmaterial im aus den unabhängigen Platten (18,19, 20) gebildeten Formhohlraum (22a) sitzt.

14. Formanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die Platten (18, 19, 20) eine oder mehrere Plattenanordnungsfeststellung(en) (48) zur Ausrichtung der Form während des Einspritzens von Formungsmaterial aufweisen.

15. Formanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der jede der Platten (18, 19, 20) eine Vielzahl an Transportträgerrädern (42) mit seitlichen Führungspuffern (44) umfaßt.

16. Formanordnung nach Anspruch 15, bei der die Platten (18, 19, 20) weiters eine Vielzahl an Transportpuffern mit Kupplungskerben (46) umfassen.