DE7623907U1 - Giessform fuer gusstuecke mit einem auszuformenden gewinde - Google Patents

Description

Anmelder! Johannes Wundsch
8641 Neuses
Kronacherstr, 32

Gießform für Gußstücke mit einem auszuformenden Gewinde

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gießform für Gußstücke unit einem zu gießenden Gewinde, bestehend aus zwei Formhäiften, von denen die eine mindestens eine verdrehbare ind axial verschiebbare Gewindeachse zum Ausformen des Gewindes aufweist, wobei die Gewindeachse mit einem Mitnahmezahnrad versehen ist, das von einem Antriebszahnrad für den Ausformvorgang in Drehung versetzt wirdo

Bei bekannten derartigen Formen, auch bei Druck- und Spritzgießiormen, hat man eine für das Herausdrehen der Gewindeachse aus dem geformten Gewinde erforderliche axiale Schubkraft dadurch aufgebracht¹, daß die Gewindeachse mit einem zusätzlichen Gewinde versehen ist, dessen Steigung derjenigen des herzustellenden Gewindes entspricht» Dieses zusätzliche

7623907 29.09.77

ti 111! «14t * *

Gewinde schraubt sich bei Drehung der Gewindeachse während des Ausformvorgangs in ein Gegengewiside hinein, wodurch das gegossene Gewinde für den Ausformvorgang keine Axialkräfte aufzubringen hat. Diese Anordnung ist unter dem Begriff "Gewindepatrone¹¹ bekannt.

Wenn nun eine derartige Gießform beim Übergang auf andere herzustellende Gegenstände mit anderem Gewinde umzurüsten ist, muß auch die Gewindeachse und das zugehörige Gegengewinde ausgewechselt werden. Dies erfordert einen erheblichen Aufwand an bereitzuhaltenden Einzelteilen und erschwert außerdesn den Umriiat« Vorgang. Die sogenannte Gewindepatrone unterliegt außerdem in Anbetracht der z.B. mit Druckgießformen bewerkstelligten Massenfertigung einem erheblichen Verschleiß, was nach kurzer Zeit zu einem Axialspiel des Gewindes auf der Gewindeachse gegenüber dem Gegengewinde führt. Dieses Axialspiel führt zu einer entsprechenden Verschiebung der Gewindeachse gegenüber dem gegossenen Gewinde beim Ausformvorgang, so daß mit !zunehmendem Verschleiß der Gewindepatrone das auszuformende Gewinde beim Ausformen entsprechend axial belastet wird. Hierdurch entstehen häufig Zerstörungen des beim Ausformvorgang noch empfindlichen Gewindes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einerseits die vorstehend erwähnten Beschädigungen des ausgeformten Gewindes aufgrund. Verschleißes der Gewindepatrone zu vermeiden, außerdem das Auswechseln von zur Gewindepatrone gehörenden Teilen unnötig zu machen. Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß beide Zahnräder, nämlich Mitnahmezahnrad und Antriebszahnrad derart schräg verzahnt sind, daß bei Drehung des Antriebszahnrads der Gewindeachse eine axiale Schubkraft erteilt wird, die die auf die Gewindeachse wirkenden axialen Reibungs- und HaftKräfte im wesentlichen kompensiert.

Aufgrund der SOhrägverzahnung erhält die Gewindeachse bei Drehung des Antriebszahnrades automatisch eine axiale Schubkraft, die nun durch geeignete Wahl des Winkels der Schrägverzahnung sich so einstellen läßt, daß die auf die Gewindeachse wirkenden axialen Reibungs- und Haftkräfte im wesentlichen kompensiert werden. Beim

7623907 29.09.77

ItIt ti

t t t ti:

Herausdrehen der Gewindeachse aus dem gegossenen Gewinde hat dieses daher keinerlei Reibungs- und Haftkräfte zu überwinden, so daß es axial nicht belastet wird. Dabei ergeben sich die Reibungskräfte durch die notwendige axiale Verschiebung der Gewindeachee und die Haftkräfte durch ein mögliches Haften der Gewindeachse an einer Stirnfläche des zu giaßenden Gegenstandes. Axiale Haftkräfte treten übrigens auch zunehmend dann auf, wenn es sich um ein besonders steiles Gewinde handelt. Irgendein Flankenspiel zwischen dem Antriebszahnrad und dem Mitnahmezahnrad wirkt sich beim Ausformvorgang nicht aus, da in jedem F^alle das Antriebszahnrad auf die Zähne des Mitnahmezahnrades aufläuft, so daß das auf die Gewindeachse wirkende Drehmoment für das Herausschrauben aus dem gegossenen Gewinde und die gewünschte axiale Schubkraft stets gleichzeitig entstehen. Bei der oben erwähnten bekannten Gewindepatrone kann sich dagegen ein Spiel so auswirken, daß die axiale Schubkraft erst entsteht, wenn die Gewindeachse schon um eine gewissen Winkel verdreht worden ist.

Da axiale Reibungskräfte übrigens auch zwischen den beiden Zahnrädern bei deren Verdrehung entstehen, ergibt sich durch die Schrägverzahnung zusätzlich der vorteilhafte Effekt, daß zu Beginn des Herausdrehens der Gewindeachse ein relativ hohes Drehmoment aufzubringen ist, das entsprechend hohe axiale Reibungskräfte zwischen den Zahnrädern hervorruft. Bei Aufbringen eines solchen hohen Drehmomentes entsteht aber auch eine entsprechend hohe axiale Vorschubkraft. Wenn dann mit zunehmendem Herausdrehen der Gewindeachse aus dem gegossenen Gewinde die sich der Verdrehung der Gewindeachse im Gewinde entgegensetzenden Reibungskräfte abnehmen, verringern sich augh die axialen Reibungskräfte zwischen den Zahnrädern, wobei aber auch wegen der damit einhergehenden Verringerung des Drehmomentes die axiale Schubkraft entsprechencLverringert wird. Dies bedeutet, daß sich in der Anordnung die aufzubringende axiale.",Schubkraft automatisch an die sich verändernden Reibungskräfte anpaßt.

Durch die Verwendung der beiden Zahnräder mit angepaßter Schrägverzahnung wird durch eine außerordentlich einfache Maßnahme

7623907 29.09.77

ϊ ι ι ι χ ι

ί I ^!

I III

: ) ir

I 1 t

lit

erreicht, daß ohne sonstige Konstruktionselemente die erforderliche Schubkraft erzeugt wird. Es fällt also die relativ teure und dem schnellen Verschleiß unterworfene Gewindepatrone ersatzlos weg. Darüber hinaus ergibt sich der Vorteil, daß beim Schließen der Form für einen neuen Gußvorgang die Gewindeachse in der jeweils erreichten Lage stehenbleiben kann, wogegen im Falle der Verwendung einer Gewindepatrone vorher die Gewindeachse wieder rückwärts in ihre Ausgangsstellung für das Gießen gebracht werden muß.

In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindungdargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Druckgießform in geschlossener Lage,

Fig. 2 die gleiche Druckgießform während des Ausformvorganges mit teilweise herausgedrehten Gewindeachsen.

Die in der Fig. 1 dargestellte Druckgießform besteht aus dem hier nur teilweise gezeichneten Oberteil 1 und dem vollständig dargestellten Unterteil 2. Oberteil 1 und Unterteil 2 sind in geschlossener Lage dargestellt, in der der gegossene Gegenstand 3 allseitig umschlossen ist. Es handelt sich hier um eine Druckgießform für das Gießen von jeweils zwei Gegenständen 3· Selbstverständlich ist es auch möglich, eine größere Anzahl von Gegenständen gleichzeitig zu gießen. Das Oberteil 1 wird von der Angußstange k, die sich über den Angußverteiler 5 bis zu den zu gießenden Gegenständen 3 fortsetzt, durchsetzt. Mit dem Öffnen der Form, d.h. dem Abheben des Oberteils 1 vom Unterteil 2 wird der Angußverteiler 5 von den Gegenständen 3 in bekannter Weise abgerissen.

In die gegossenen Gegenstände 3» hier also Schraubkappen, ragen die Gewindeachsen 6 hinein, die an ihren den Gegenständen 3 zugewandten Enden jeweils ein Außengewinde 7 aufweisen. Beim Gießen der Gegenstände 3 entsteht also an deren Innenseite ein entsprechendes Innengewinde.

7623907 29.09.77

Die Gewindeachsen 6 sind in Bohrungen 8 des Unterteils 2 gelagert, sie ragen aus dem Unterteil 2 heraus und stecken mit ihrem dem Gewinde abgewandten Ende 9 in der Hinterplatte 10. Die Hinterplatte 10 ist mittels der Schrauben 11 an dem Unterteil 2 befestigt, wobei die Schrauben 11 in den Hülsen 12 sitzen, die mit den Schrauben 11 gegen das Unterteil 2 gezogen werden. Die Hülsen 12 sind in einer Bohrung 13 in der Hinterplatte 10 gelagert₃ wobei die Bohrung 13 soweit in die Hinterplatte 10 reicht, daß die Hinterplatte 10 von dem Unterteil 2 nach links hin abgezogen werden kann (s. Fig. 2). Durch die Feder lk wird dabei ein Druck auf dia Hinterplatte 10 ausgeübt, die damit die Tendenz erhält, sich von dem Unterteil 2 zu entfernen. In dem in Fig. 1 dargestellten geschlossenen Zustand der Druckgießform wird jedoch durch äußere, nie!~. * dargestellte Spannteile die gesamte Form einschließlich der Hinterplatte 10 in der dargestellten Lage gehalten.

Die Gewindeachsen 6 sind je mit dem schräg verzahnten Mitnahmezahnrad 15 versehen. Jedes dieser Mitnahmezahnräder 15 greift in das zentral angeordnete Antriebszahnrad l6 ein, das eine entsprechende Schrägverzahnung aufweist. Das Antriebszahnrad ist auf der Welle 17 gelagert, die an einem nicht dargestellten Antrieb hängt. Die Welle 17 ragt bis in das Unterteil 2 hinein und ist durch nicht dargestellte bekannte Mittel gegen axiale Verschiebung gesichert. Das Antriebszahnrad l6 behält also in Bezug auf das Unterteil 2 stets seine axiale Lage bei, auch wenn die Hinterplatte 10 von dem Unterteil 2 abgezogen wird (s. Fig. 2).

Der Ausformvorgang der Gewindeachsen 6 sei nunmehr anhand der Fig. 2 erläutert. Die Welle 17 wird hierzu in der eingezeichneten Pfeilrichtung in Drehung versetzt und nimmt dabei über das Antriebszahnrad l6 die Mitnahmezahnräder 15 mit. Aufgrund der Drehung der dabei mitgenommenen Gewindeachsen 6 schraubt sich das Gewinde 7 aus dem Innengewinde der gegossenen Gegenistände 3 heraus. In der Fig. 2 ist dieser Ausschraubvorgang otwa zur

7623907 29.09.77

Hälfte vollzogen dargestellt. Aufgrund der gewählten Schro'gvorzahnung des Antriebszahnrades 6 und der Mitnahme7i«,hnra'der 1*5 hatte sich dabei eine auf die Gewindeachsen 6 auswirkende axiale Schubkraft ergeben (s. eingezeichnete Pfeile), durch die dio Gewindeachsen 6 von dem Unterteil 2 abgezogen wurden. Dieso axiale Schubkraft ist gerade so groß, daß sie einerseits die entgegenstehenden axialen Reibungskräfte und andererseit« auch axiale Haftkräfte im wesentlichen kompensiert. Die axialen Reibungskräfte entstehe-,α dabei im wesentlichen durch Reibung der Gewindeachsen 6 in den Bobrungen 8 und durch die Flankenreibung zwischen dem Antriebszahnrad 16 und den Mitnahmezahnrädern 15· Die axialen Haftkräfte ergeben sich durch eine Haftung der Stirnseite 18 der Gevrindeachsen 6 an der gegenüberstehenden Innenwandung der Gegenstände 3 und außerdem insbesondere bei großen Steigungen des zu gießenden Gewindes an dessen Flanken. Bei dem Herausschrauben der Gewindeachsen 6 braucht also das gegossene Gewinde in den Gegenständen 3 selbst keine axiale Vorschubkraft aufzubringen, wodurch es gegen Beschädigungen beim Herausschrauben gesichert ist.

Vor dem Herausschrauben der Gewindeachsen 6 wurde die Form geöffnet, wodurch der auf dia Höriberplatte 10 wirkende Andruck gegen das Unterteil-2 weggenommen wurde. Die Hinterplatte 10 konnte sich daher aufgrund der Wirkung der Federn lk von dem Unterteil 2 entfernen, wie dies in der Fig. 2 dargestellt ist. Hierdurch haben die Enden 9 der Gewindeachsen 6 den notwendigen axialen Spielraum erhalten, so daß sie sich bei der dann folgenden Verdrehung des Antriabszahnrades 7 in Richtung von dem Unterteil 2 axial wegbewegen konnten.

Der Vorgang des Herausschraubens der Gewindeachsen 6 wird dann durch Drehung des Antriebszahnrades l6 so lange forgesetzt, bis die Gewinde 7 der Gewindeachsen 6 vollständig aus den zu gießenden Gegenständen 3 herausgeschraubt sind. Es erfolgt dann sogar noch unter der Wirkung der auf die Gewindeachsen 6 wirkenden axialen Schubkräfte ein weiteres Entfernen der Gewinde-

[ 7623907 2IWLTT

r. 7 „

achsen 6 von den Gegenstanden 3, so daß in jedem Falle ein vollständiges Herausschrauben der Gewindeacheen 6 ftuS den Gegenständen ? sichergestellt ist. Ea braucht dabei ein Abstoppen dos Antriebs des Antriebszahnrades l6 in einer bestimmten Lage der Gewindeachsen 6 nicht sichergestellt zu werden, daauch bei weiterem Antrieb des Antriobszahnrades l6 lediglich die Endan 9 der Gewindeachsen 6 gegen die Enden der betreffenen Bohrungen in der Hinterplatte 10 auflaufen können, ohne daß dabei irgendeine Beschädigung entstehen kann. Im Falle der Verwendung von Gewindepatronen muß dagegen sorgfältig auf das F.nde des Ausschraubvorgangs geachtet werden, damit nicht durch zu lange währenden Antrieb der Gewindeachsen die entsprechenden Gegengewinde zerstört werden können.

Für das Schließen der Form mit Heranrücken der Hinterplatte an das Unterteil 2 ist hinsichtlich der Gewindeachsen 6 kein besonderer Antrieb erforderlich, da nämlich die Enden 9 «sr Gewindeachsen 6 dabei übsr den Bobrungsgrund 19 der jeweiligen Bohrung 20 in der Hinterplatte 10 in die in der Fig. 1 dargestellte Endstellung geschoben werden. Ein neuer Gußvorgang kann daraufhin vorgenommen werden.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß mit der beschriebenen Anordnung sowohl Innengewinde als auch Außengewinde in dem zu gießenden Gegenstand hergestellt werden kann, wobei entsprechend die Gewindeachse 6 entweder mit einem Außengewinde wie dargestellt oder mit einer Gewindehülse zu versehen ist.

Der Begriff Gießform umfaßt in diesem Zusammenhang jede Form, in die beim Gießvorgang ohne Druck - oder unter Druck fließendes Material in die Form eingebracht wird. Es kann sich dabei, wie gesagt, um Metalle, Kunststoffe oder andere geeignete Materialien handeln.

Für das Gießen von Metallen und das Gießen oder Spritzen von Kunststoffen hat sich ein Winkel der Schrägverzahnung der Zahnräder von etwa 20 als besonders günstig ergeben. Für weichere Materialien wählt man zweckmäßig einen etwas geringeren Winl'el, beispielsweise 15 ° .

7623907 2S.09.77

Claims (2)

1. ~ 8 «
   AnaprUoho

   J. Gießform fur Gußstücke mit einem zu gießenden Gewinde₅ freistehend aus zwei Formhälften, von denen dio β ir., a mindestens eine verdrehbare und axial verschiebbare Gewindeachse zum Ausformen des Gewindes aufweist, wobei die Gowindeachae mit einem Mitnahme zahnrad versehen ist, das von einem Antriebs*· zahnrad für den Ausformvorgang in Drehung vorsetzt wird, dadurch gekennzeichnet , daß beide Zahnräder (15» l6) derart schräg verzahnt sind,, daß bei Drehung des Antriebszahnrades (16) der Gewindeachse (6) eine axiale Schubkraft erteilt wird, die die auf dia Gewilideachse (6) beim Aueformen wirkenden axialen Reibungs- und Haftkräfte im wesentlichen kompensiert.
2. 2. Gießform nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel der Schrägverzahnung bei etwa 20 liegt.

   7623907 29.09.77