WO2005102659A1

WO2005102659A1 - Verriegelung für eine zugeinrichtung

Info

Publication number: WO2005102659A1
Application number: PCT/EP2005/004040
Authority: WO
Inventors: Roland Wegmann
Original assignee: Roland Wegmann
Priority date: 2004-04-22
Filing date: 2005-04-15
Publication date: 2005-11-03
Also published as: DE102004019564B3

Abstract

Verriegelungen in Zugeinrichtungen zum schnellen Trennen und Verbinden der kraftübertragenden Säulen (1, 2) benötigen bisher einen Bauraum der erheblich größer ist als die Durchmesser der zu verbindenden Säulen und können deshalb nicht an der optimalen Stelle platziert werden, ohne den angrenzenden Bauraum benachbarter Bauteile einzuschränken. Durch die Anordnung von konischen Verbindungsgewinden (5, 6) an den Säulenenden und einem fluchtend zwischen den Säulen angeordneten drehbaren Verriegelungsteil (4), welches dazu passend konische Gewinde aufweist, wird eine platzsparende Bauweise realisiert, so dass die Trennstelle in der Zugeinrichtung weitgehend frei festgelegt werden kann. Zugeinrichtungen mit einer erfindungsgemäßen Verriegelung sind besonders geeignet für Zweiplatten-Schließeinheiten von Spritzgießmaschinen.

Description

Verriegelung für eine Zugeinrichtung

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Verriegelung für eine Zugeinrichtung, die im Wesentlichen aus zwei fluchtenden Säulen mit einer Vorrichtung am Ende einer Säule zur Erzeugung einer Zugkraft und einem Verriegelungsteil zwischen den beiden Säulen besteht.

Verriegelungen der gattungsmäßigen Art sind bekannt und werden insbesondere in Zweiplatten-Spritzgießmaschinen eingesetzt, wo es darauf ankommt im Wechsel große Zugkräfte zu übertragen, die Verbindung schnell zu trennen und schnell wieder zu verbinden. So beschreibt die DD 274 590 A1 zum Beispiel eine Verriegelung, die darauf abstellt, dass die beiden einander zugewandten Säulenenden mit je einem Klauenringen versehen sind und dass eine Buchse vorgesehen ist, die zwei entsprechende Klauenringe aufweist. Die Klauenringe sind durch auf dem Umfang verteilte Aussparungen unterbrochen, wobei die Aussparungen geringfügig breiter sind als die verbleibenden Klauenabschnitte. Dadurch wird erreicht, dass in einer bestimmten Stellung der Buchse, wenn jede Klaue der Buchse mit jeweils einer der Aussparungen der Säulen fluchtet, die Säulen auseinander und wieder zusammengefahren werden können. Die Säulen werden formschlüssig verriegelt, indem die Buchse bei zusammengefahrenen Säulen gedreht wird, bis die Klauen der Buchse mit den Klauen der Säulen fluchten. Die DE 101 01 138 A1 beschreibt eine Weiterentwicklung dieses Verriegelungsprinzips, indem zwei oder mehr Klauenringe an jeder Säule angeordnet sind, so dass eine Verteilung der zuübertragenden Kraft auf mehr Klauenringe erfolgt. Die DE 201 14 535 U1 beschreibt eine weitere Ausgestaltung dieses Verriegelungsprinzips, indem nur eine der beiden Säulen mit mindestens einem Klauenring ausgerüstet ist und dementsprechend auch die Verriegelungsbuchse, während die andere Säule mit der Verriegelungsbuchse durch ein zylindrisches Gewinde verbunden ist.

Nachteilig bei den vorgeschlagenen Lösungen ist es, dass durch die Aussparungen an den Klauenringen Kontaktfläche und Klauenmaterial zur Übertragung der Kräfte verloren gehen, und außerdem durch den Wechsel von Klaue und Aussparung eine ungleichmäßige Verteilung der Spannungen über den Umfang der Bauteile erfolgt. Daraus ergibt sich, dass die Buchse aus Festigkeitsgründen einen Durchmesser aufweist der wesentlich größer ist als der Säulendurchmesser. Dieser Nachteil kann auch durch die Anordnung mehrere Klauenreihen nur teilweise behoben werden. Die Anordnung der bekannten Verriegelungen an Spritzgießmaschinen macht die nachteiligen Auswirkungen des großen Buchsendurchmessers deutlich. Bei den bekannt gewordenen Lösungen wird deshalb die Verriegelungsbuchse grundsätzlich in einer der Werkzeugträgerplatten angeordnet, so dass die Trennstelle je zwei fluchtender Säulen stets in der Ebene einer Werkzeugausspannfläche liegt und nicht wie eigentlich erstrebenswert im Bereich der Trennfuge des Werkzeuges, also etwa mittig zwischen den beiden Werkzeugaufspannflächen. Ein weiterer Nachteil ist das große Massen- trägheitsmoment der Verriegelungsbuchse. Dieses erfordert große Betätigungskräfte und viel Energie um die Verriegelungszeit gering zu halten.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lösung anzubieten, bei der die Verriegelungsbauteile die Säulendurchmesser nicht oder nur geringfügig übersteigen, so dass die Trennfuge problemlos an jeder beliebige Stelle der Zugeinrichtung angeordnet werden kann, ohne den umgebenden Bauraum einzuengen und gleichzeitig ein schnelles Verriegeln zu ermöglichen.

Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 , 11 und 14 gelöst. Hierbei weist die Erfindung Gewinde an den einander zugewandten Enden der Säulen auf, wobei das Gewinde der ersten Säule auf einer konischen Mantelfläche angeordnet ist, die sich mit dem Winkel α1 verjüngt bzw. erweitert und das Gewinde der zweiten Säule mit dem Flankenwinkel α2 verjüngt bzw. erweitert, wobei die Flankenwinkel α1 und α2 der konischen Mantelflächen der Gewinde vorzugsweise unterschiedlicher Größe sind. Einer der beiden Winkel kann ausnahmsweise auch den Wert Null annehmen. Zwischen den beiden Säulen (1 , 2) ist ein Verriegelungsteil (4) fluchtend angeordnet, welches zu den Säulengewinden (5, 6) passende Gewinde aufweist. Das Verriegelungsteil ist mit einem Drehantrieb verbunden, so dass das Verriegelungsteil um seine Längsachse in die Stellung „verriegelt „ und „entriegelt" gedreht werden kann. Das Verriegelungsteil ist mit einer der beiden Säulen (2) ständig verbunden, indem es ständig mindestens teilweise mit dem Gewinde (6) der Säule (2) verschraubt ist. Der Drehantrieb befindet sich auf der Seite des Verriegelungsteils, welche ständig mit einer der beiden Säulen verbunden ist. In der Stellung „entriegelt" ist das Verriegelungsteil (4) vollständig mit einer der beiden Säule (2) verschraubt und vollständig herausgeschraubt aus dem Gewinde der anderen Säule (1). In dieser Stellung können die beiden fluchtenden Säulen (1 , 2) der Zugeinrichtung von einander entfernt werden. Die Verriegelung der beiden Säulen miteinander erfolgt, indem die Säulen wieder zusammengebracht werden, so dass der Konus der bisher nicht verschraubten Säule (1) auf dem sich das Gewinde (5) befindet in den entsprechenden Konus des Verriegelungsteils hineinragt. Durch die Drehung des Verriegelungsteils wird dieses anschließend teilweise aus dem Gewinde der einen Säule herausgeschraubt und dabei gleichzeitig mindestens teilweise in das Gewinde der anderen Säule eingeschraubt. Dadurch sind die beiden fluchtenden Säulen nun formschlüssig miteinander verbunden und es können Zugkräfte übertragen werden. Die erfindungsgemäß gleichen axialen Steigungen und gleichen Drehrichtungen der Gewinde sorgen dafür, dass durch eine Zugkraft an den Säulen die aus den Gewindesteigungen resultierenden Drehmomente am Verriegelungsteil sich aufheben und ein selbständiges Lösen der Verriegelung unter Last verhindert wird, falls eine Selbsthemmung der Gewinde nicht gegeben ist.

Die erfindungsgemäße Anordnung der Verriegelungsgewinde auf konischen Mantelflächen bewirkt mehrere positiven Effekt: Durch die umlaufenden Gewindeflanken werden die Zugkräfte gleichmäßig über den gesamten Umfang verteilt, so dass ein fast rotationssymmetrischer Spannungszustand entsteht. Durch die axiale Verjüngung der Gewindedurchmesser werden alle Gänge des Gewindes gleichmäßig belastet, was bei Gewinden auf zylindrischen Zapfen in der Regel nicht der Fall ist. Da die Gewindegänge durch einen kontinuierlichen Fertigungsprozess entstehen, ist gewährleistet, dass die Abstände zwischen den einzelnen Gewindegängen sehr gleichmäßig sind, so dass die theoretisch berechnete gleichmäßige Spannungsverteilung in der praktischen Anwendung mit üblichen Fertigungsmethoden auch tatsächlich realisiert werden kann.

Dadurch ergibt sich ein erforderlicher Außendurchmesser des Verriegelungsteils, welcher kaum größer als die erforderlichen Säulendurchmesser ist, so dass eine sehr platzsparende Lösung entsteht. Damit wird es möglich die Trennstelle zwischen den Säulen ohne Beeinträchtigung des umgebenden Bauraumes flexibel anzuordnen, was sich z.B. beim Einsatz an einer Zweiplatten-Spritzgießmaschine als günstig erweist. Außerdem werden die beim Verriegeln bewegten Massen gering, was sich günstig auf die erforderliche Verriegelungszeit auswirkt.

Ein Vorteil der Anordnung mindestens eines konischen Verriegelungsgewindes statt ausschließlich zylindrischer Gewinde ist, dass bereits mit einer Drehbewegung von weniger als einer Umdrehung eine der Säulen mit dem Verriegelungsteil verschraubt werden kann, was sich günstig auf eine kurze Verriegelungszeit auswirkt.

Eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung besteht darin, die Neigungswinkel α1 und α2 der konischen Mantelflächen an den beiden Wellenenden mit unterschiedlicher Größe auszuführen, wobei der Neigungswinkel an dem Gewinde, an welchem das Verriegelungsteil auch im entriegelten Zustand verschraubt ist, den kleineren von beiden aufweist. Dadurch entsteht der Effekt, dass beim Verriegeln das zweite Gewinde mit dem größeren Neigungswinkel α1 vollständig eingeschraubt wird, ohne dabei das erste Gewinde mit dem kleineren Neigungswinkel α2 vollständig herauszuschrauben. Damit wird erreicht, dass das im entriegelten Zustand freie Gewinde kurz ist und so den Zwischenraum zwischen den auseinandergefahrenen Säulen nur geringfügig verkleinert und im verschraubten Zustand seine Tragfähigkeit vollständig ausgenutzt wird. Ein Neigungswinkel α1» 30° und ein Neigungswinkel α2«15° haben sich dabei als vorteilhaft erwiesen.

Eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung besteht darin, die Gewindetiefen h1 und h2 mit unterschiedlicher Größe auszuführen. Dadurch entsteht ebenfalls der Effekt, dass beim Verriegeln das zweite Gewinde mit der kleineren Gewindetiefe h1 vollständig eingeschraubt wird, ohne dabei das erste Gewinde mit der größeren Gewindetiefe h2 vollständig herauszuschrauben, so dass im verriegelten Zustand die Tragfähigkeit des Gewindes mit der kleineren Gangtiefe voll ausgenutzt werden kann.

Im Rahmen der Optimierung der Konstruktion können auch beide oben genannten Ausgestaltungen kombiniert werden. Dabei ist darauf zu achten, dass die größere Gewindetiefe h2 mit dem kleineren Neigungswinkel α2 kombiniert werden muss, damit sich die angestrebten Effekte nicht gegenseitig aufheben.

Eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung besteht darin, dass an der Säule. Die ständig mit dem Verriegelungsteil verbunden ist, vor und hinter dem Verriegelungsgewinde je eine zylindrische Führungsfläche angeordnet ist und das Verriegelungsteil dazu passende Führungsflächen aufweist, dadurch wird das Verriegelungsteil auf dieser Säule exakt fluchtend, drehbar und axial verschiebbar gelagert. Damit wird erreicht, dass das Verriegelungsteil in jeder Stellung exakt fluchtet, so dass eine gleichmäßige Belastung der Gewinde über den Umfang hergestellt wird.

Eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung besteht darin, dass die beiden Säulen mit ringförmigen Verlängerungen über das Verriegelungsteil hinweggreifen oder durch zapfenförmige Verlängerungen durch das Verriegelungsteil hindurch greifen, an deren Enden Anschlag- und Zentrierflächen angeordnet sind, mit denen sich die Säulen im zusammengefahrenen Zustand abstützen und ausrichten. Dadurch wird erfindungsgemäße erreicht, dass Fluchtungsfehler der Säulen ausgeglichen werden und die Verriegelungsstellung der Säulen eindeutig fixiert wird. Dadurch wird ermöglicht, dass das Verriegelungsteil mit nur geringem Gewindespiel in den Gewinden ohne zu verklemmen leicht um seine Längsachse gedreht werden kann.

In den Zeichnungen sind verschiedene Ausführungsbeispiele der aufgabengemäßen Lösung dargestellt.

Fig.1 zeigt eine komplette Zugeinrichtung mit einer erfindungsgemäßen Verriegelung im Schnitt.

Fig.2 zeigt eine Variante der Verriegelung bestehend aus einem Verriegelungszapfen und den zwei Säulenenden in den drei Stellungen „offen", „entriegelt" und „verriegelt". Fig.3 zeigt eine weitere Variante der Verriegelung bestehend aus einer Verriegelungsmuffe und den zwei Säulenenden in verriegelter Stellung. Fig.4 zeigt eine stirnseitige Ansicht eines Verriegelungsantriebs Fig.5 zeigt eine Zweiplatten-Schließeinheit einer Spritzgießmaschine mit erfindungsgemäßen Verriegelungen in geschlossener und geöffneter Stellung. Fig.6 zeigt die Anordnung der Zugeinrichtungen an einem großen Formwerkzeug in einer Draufsicht auf das Werkzeug und einem Schnitt durch eine Zugeinrichtung in diesem Werkzeug.

Fig. 1 zeigt eine komplette Zugeinrichtung bestehend aus den beiden Säulen 1 , 2 , einem Hydraulikzylinder 3 zur Krafterzeugung, dem Verriegelungsteil 4 und einem Verriegelungsantrieb 7. Vorteilhafterweise ist hier das Verriegelungsteil 4 als Zapfen ausgebildet, wodurch das Massenträgheitsmoment der bewegten Teile um die Längsachse auf ein Minimum reduziert wird. Die Säule 2 ist mit einer axiale Bohrung 19 ausgeführt, in der eine Antriebswelle 20 angeordnet ist, die den Verriegelungsantrieb 7 mit dem Verriegelungsteil 4 verbindet. Das Verriegelungsteil 4 ist mit der Antriebswelle 20 durch eine Zahnverbindung 21 axial verschiebbar verbunden. Der Verriegelungsantrieb 7 besteht aus einem Arbeitszylinder 24 und einem Hebel 23 wie in Fig. 4 noch ausführlicher dargestellt ist. Die Säule 1 der in Fig. 1 dargestellten Zugeinrichtung ist durch eine zusätzlichen konische Schraubverbindung 30 in zwei Teilstücke 31, 32 aufgeteilt. So kann durch Austausch verschieden langer Teilstücke oder durch einfügen zusätzlicher Teilstücke die Länge der Zugeinrichtung verändert werden. Beim Einsatz der Zugeinrichtung in Spritzgießmaschinen kann damit eine einfache Werkzeughöhenverstellung realisiert werden. Weiterhin sind in Fig.1 die Vorrichtungen 44, 45 zur Sicherung der Säulen 1 , 2 gegen Verdrehen dargestellt. Während die Sicherung 44 als eine axial verschiebbare Zahnverbindung ausgeführt ist, ist die Sicherung 45 als Kegelpresssitz ausgeführt.

Fig. 2 zeigt eine Verriegelung mit zapfenförmigen Verriegelungsteil 4 und den beiden Enden der Säulen 1 , 2 in den drei Stellungen: „offen", „entriegelt", „verriegelt".

Diese drei Stellungen demonstrieren den Ablauf des Verriegeins bzw. umgekehrt den Ablauf des Entriegeins. Während das Verriegelungsteil sich beim Verriegeln und Entriegeln dreht und axial verschiebt, führt die Antriebswelle 20 ausschließlich eine Drehbewegung aus.

Fig. 2 zeigt außerdem die beiden Gewinde 5, 6 an den einander zugewandten Enden der Säulen 1 , 2 mit den für die Beschreibung der Erfindung erforderlichen geometrischen Größen - Neigungswinkel α1 , α2 der konischen Mantelflächen der Gewinde, Neigungswinkel ß1, ß2 zwischen den Gewindeflanken, - nutzbare Gewindetiefen h1 , h2, axiale Gewindesteigung s. Der Neigungswinkel α1 , die Gewindetiefe Mund die Gewindesteigung s des Gewindes 5 sollen dabei so aufeinander abgestimmt sein, dass ca. eine halbe Drehung ausreicht, dieses Gewinde vollständig zu verschrauben, weil dann der in Fig. 1 und Fig.4 dargestellte Verriegelungsantrieb optimal eingesetzt werden kann. Der Neigungswinkel α2, die Gewindetiefe h2 und die Gewindesteigung s des Gewindes 6 sollen so aufeinander abgestimmt sein, dass nach dieser halbe Drehung das Gewinde noch ausreichend eingeschraubt ist, um nach dem Verriegeln die Zugkräfte sicher zu übertragen.

Fig. 2 zeigt weiterhin die Lagerung des Verriegelungsteils 4 in der Säule 2 durch die zylindrischen Führungsflächen 8, 9 und eine Ausgestaltung der Anschlagflächen 12 und der Zentrierung 13 zwischen den beiden Säulen an den Enden ringförmiger Verlängerungen 10, 11 der Säulen.

Wie in Fig. 2 zu erkennen ist wurde das Gewinde 6, welches das Verriegelungsteil 4 ständig mit der Säule 2 verbindet, mit einem Neigungswinkel zwischen den Gewindeflanken von ß2=0 versehen, während das andere Gewinde 5 einen Flankenwinkel ß1>0 aufweist. Dadurch wird erreicht, dass das Verriegelungsteil 4 mit einem gleichbleibenden geringen axialen Spiel geführt wird, während sich das Spiel des anderen Gewindes 5 während des Entriegeins vergrößert und während des Verriegeins wieder verringert. Durch das große Spiel im entriegelten Zustand wird erreicht, dass ein sicheres Einfädeln des Gewindes 5 beim Verriegeln gewährleistet ist.

Fig. 3 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführung der Verriegelung mit einem muffenförmigen Verriegelungsteils 4, wobei die konischen Verbindungsgewinde 14, 15 an den Säulen 1 , 2 als Außengewinde ausgeführt sind und die dazu passenden Gewinde des Verriegelungsteils 4 als Innengewinde. In dieser Variante greift die Säule 2 mit einer zapfenförmigen Verlängerung 16 durch das Verriegelungsteil hindurch und an dem Ende der zapfenförmigen Verlängerung 16 und an der Stirnfläche der Säule 1 ist ein Kegel angeordnet, der gleichzeitig Anschlag 17 und Zentrierung 18 darstellt. Auf der zapfenförmigen Verlängerung 16 ist außerdem eine zylindrische Führungsfläche 9 angeordnet, während sich eine weitere zylindrische Führungsfläche 8 auf der Säulenmantelfläche befindet. Das Verriegelungsteil 4 weist dazu passende Führungsflächen auf. Bei dieser Variante der Verriegelung verbindet eine rohrförmigen Antriebswelle 46 das Verriegelungsteil 4 mit dem Verriegelungsantrieb, so dass dieser in einem Bereich angeordnet werden kann, wo er am wenigsten stört.

Fig. 4 zeigt den bereits in Fig.1 gezeigten Verriegelungsantrieb in einer weiteren Ansicht. Der Arbeitszylinder 24 ist schwenkbar mit dem Säulenende 47 verbunden. Der Anschlag des Zylinders im eingefahrenen Zustand fixiert die Endlage 25 des Verriegelungsantriebs, z.B. die Stellung „entriegelt". In der Endlage bilden die Längsachse des Zylinders 24 und der Hebel 23 einen Winkel γ1 von ca. 90°. Durch eine Feder 28 wird der Antrieb in der Endlage gehalten. Durch Druckbeaufschlagung des Arbeitszylinders wird der Hebel betätigt und die lineare Bewegung des Arbeitszylinders in eine Drehbewegung der Antriebswelle 20 umgewandelt. Der Arbeitszylinder wird bis kurz vor den Totpunkt 27 mit Druck beaufschlagt. Danach bewegt sich der Antrieb aufgrund der Massenträgheit der bewegten Teile über den Totpunkt hinweg und danach weiter zusätzlich angetrieben durch die Feder 28 in Richtung der anderen Endlage 26. Durch eine Endlagendämpfung 29 im Arbeitszylinder 24 wird die Bewegung abgebremst. Anschließend wird der Drehantrieb durch die Feder 28 auch in der anderen Endlage 26 („verriegelt") fixiert bis zur nächsten Betätigung des Arbeitszylinders. Auch in dieser Stellung bilden die Längsachse des Arbeitszylinders 24 und der Hebel 23 wieder einen Winkel γ1 von ca. 90°. Diese Gestaltung des Verriegelungsantriebs bewirkt vorteilhafterweise, dass die Einleitung der Drehbewegung durch die volle Wirkung der Hebelarmlänge mit einer hohen Beschleunigung beginnt. Bei Annäherung an den Totpunkt 27 wird dann der zur Verfügung stehende Druckstrom bei kleiner werdender Umfangskraft in weitere Drehbe- schleunigung umgesetzt, wobei sich der erforderliche Druckstrom wieder verkleinert und am Totpunkt 27 trotz weiterhin hoher Drehgeschwindigkeit zu Null wird. Nach Überschreitung des Totpunktes 27 ist kein weiterer Druckstrom erforderlich um die Drehbewegung bis zur Endlage 26 fortzusetzen. Auf diese Weise wird mit einer geringen Menge Druckstrom eine kurze Verriegelungszeit realisiert.

Fig. 5 zeigt die Zweiplatten-Schließeinheit einer Spritzgießmaschine mit einer Verriegelungseinrichtung gemäß Fig 1. in geöffneter und geschlossener Stellung. Hier erweist es sich als besonders vorteilhaft, dass die Verbindungsbzw. Trennstelle 33 durch ihre platzsparende Bauweise nicht auf eine bestimmte Stelle innerhalb der Zugeinrichtung festgelegt ist. Die optimale Lage für die Anordnung der Verbindungs- bzw. Trennstelle 33 der Zugeinrichtung an einer Spritzgießmaschine ist, wie hier dargestellt, in Höhe der Trennfuge 34 des Formwerkzeuges 35, so dass die Technik zur Entnahme der Formteile maximale Bewegungsfreiheit hat.

Durch die Anordnung von mehrgängigen Gewinden in der Verriegelung, durch die kleine Verriegelungsdrehbewegungen erreicht werden, kann die Selbsthemmung der Gewinde verloren gehen, so dass bei Zugbelastung auf die Säulen Drehmomente wirken. Da bei Spritzgießmaschinen in der Regel vier Zugeinrichtungen angeordnet sind, ist es deshalb vorteilhaft, abwechselnd eine Verriegelung 36 mit Rechtsgewinde und die nächst Verriegelung 37 mit Linksgewinde auszurüsten. Damit heben sich die auf die Säulen wirkenden Drehmomente im Gesamtsystem der Schließeinheit wieder auf.

Wie in Fig. 6 gezeigt, kann der Anwendungsbereich der Spritzgießtechnologie durch die Erfindung erweitert werden auf sehr großflächige Bauteil, für die übliche Spritzgießmaschinen nicht mehr zur Verfügung stehen. Die Zugeinrichtung 41 zur Erzeugung der Werkzeug-Zuhaltekraft wird sehr kompakt gebaut, indem der Arbeitszylinder 3 zur Erzeugung der Werkzeug- Zuhaltekraft, der Verriegelungsantrieb 24, die Säule 1 und das Verriegelungsteil 4 eine Baugruppe bilden mit genormten Abmessungen. Das Gegenstück besteht dann nur noch aus einem Säulenstumpf 2 ebenfalls mit genormten Abmessungen und mit dem entsprechenden konischen Gewinde 5 passend zum Verriegelungsteil 4. Diese Zugeinrichtungen können nun an den optimalen Stellen dicht an der Kontur 39 des Formteils 42 im Formwerkzeug 38 platziert werden, indem der Werkzeugkonstrukteur an den optimalen Stellen Aufnahmebohrungen 40 vorsieht, in denen die Zugeinrichtungen 41 montiert werden. Dabei ist es auch problemlos möglich je nach Kraftbedarf an einem Formwerkzeug Zugeinrichtungen verschiedener Baugrößen anzuordnen. Als besonders günstig erweist es sich, wenn das Formteil, wie in Fig.6 angedeutet Durchbrüche aufweist, so dass die Zugeinrichtungen nicht nur am Rand des Formwerkzeuges 39 angeordnet werden müssen. Insgesamt bewirkt diese Ausführung eine erhebliche Materialeinsparung und weniger bewegte Massen durch Einsparung großer Werkzeugträgerplatten, auch wenn dadurch das Werkzeug selbst etwas steifer gestaltet werden muss.

Bezugszeichenliste ,2 Säulen Hydraulikzylinder zur Erzeugung der Zugkraft Verriegelungsteil,6 Konische Gewinde Verriegelungsantrieb,9 Zylindrische Führungsflächen0,11 Ringförmige Verlängerungen2 Anschlag3 Zentrierung4,15 Konische Außengewinde der Säulen6 Zapfen 7 Anschlagfläche 8 Zentrierung9 Axiale Bohrung0 Antriebswelle1 Axial verschiebbare Wellen-Naben-Verbindung3 Hebel des Verriegelungsantriebs4 Arbeitszylinder5,26 Endlagen „verriegelt" bzw. „entriegelt" des Drehantriebs7 Toter Punkt des Drehantriebs8 Rückstellfeder9 Endlagendämpfung0 Zusätzliche konische Schraubverbindung 1 , 32 Teilstücke der Säule3 Verbindungs- bzw. Trennstelle4 Trennfuge des Werkzeugs5 Formwerkzeug der Spritzgießmaschine6 Verriegelung mit Rechtsgewinde 37 Verriegelung mit Linksgewinde

38 Formwerkzeug

39 Kontur des Formteils

40 Aufnahmebohrungen

41 Zugeinrichtung mit Verriegelung

42 Formteil

43 Drehachse des Verriegelungsteils 44,45 Sicherung der Säulen gegen Verdrehen

46 Rohrförmige Antriebswelle

47 Säulenende α1 , α2 Flankenwinkel der konischen Mantelflächen der Gewinde ß1 , ß2 Neigungswinkel zwischen den Gewindeflanken γ1 , γ2 Winkel zwischen der Zylinderachse und dem Hebelarm des Drehantriebs ir Endlagen h1 , h2 Gewindetiefen der konischen Gewinde s axiale Gewindesteigung

Claims

Patentansprüche

1. Verriegelung für eine Zugeinrichtung bestehend aus zwei fluchtenden und gegen Verdrehung gesicherten Säulen (1 , 2), von denen eine Säule mit einer Krafterzeugungsvorrichtung (3) verbunden ist, vorzugsweise einem Hydraulikzylinder (3), von denen mindestens eine Säule axial verschiebbar angeordnet ist, weiterhin bestehend aus einem Verriegelungsteil (4), welches fluchtend zwischen den beiden Säulen angeordnet ist und mit einer Antriebseinrichtung (7) ausgestattet ist, die es gestattet, das Verriegelungsteil um seine Längsachse zu drehen, dadurch gekennzeichnet, dass beide Säulen (1 , 2) an ihrem der anderen Säule zugewandten Ende je ein ein- oder mehrgängiges Gewinde (5, 6) aufweisen, - beide Gewinde die gleiche axiale Steigung s aufweisen, beide Gewinde die gleiche Drehrichtung aufweisen, mindestens eines der beiden Gewinde (5), vorzugsweise beide Gewinde (5 und 6), auf einer konischen Mantelfläche der jeweiligen Säule angeordnet sind und - das Verriegelungsteil (4) an seinen beiden Enden entsprechende Gegengewinde aufweist, der Verriegelungsantrieb (7) zwei Endlagen (25,26) aufweist, wobei in der Endlage „entriegelt" das Verriegelungsteil (4) mit einer der beiden Säulen (2) vollständig verschraubt ist und von der anderen Säule (1) vollständig gelöst ist und in der Endlage „verriegelt" das Verriegelungsteil (4) mit beiden Säulen mindestens teilweise verschraubt ist.

2. Verriegelung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel α1 der konischen Gewindemantelfläche der Säule (1), die nicht ständig mit dem Verriegelungsteil (4) verbunden ist, größer ist als der Neigungswinkel α2 der konischen Gewindemantelfläche der Säule (2), die ständig mit dem Verriegelungsteil (4) verbunden ist, oder die Gewindetiefe h1 des Gewindes (5) der Säule (1), die nicht ständig mit dem Verriegelungsteil (4) verbunden ist, kleiner ist als die Gewindetiefe h2 des Gewindes (6) der Säule (2), die ständig mit dem Verriegelungsteil (4) verbunden ist.

3. Verriegelung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Säulen (2), die ständig mit dem Verriegelungsteil (4) verbunden sind, vor und hinter dem Gewinde zylindrische Führungsflächen (8, 9) aufweisen, auf denen das Verriegelungsteil (4) mit dazu passenden Führungsflächen um die Längsachse drehbar und entlang der Drehachse (43) verschiebbar gelagert ist.

4. Verriegelung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Säulen (1 , 2) konische Innengewinde (5, 6) aufweisen und dementsprechend das Verriegelungsteil (4) konische Außengewinde aufweist, die beiden Säulen an ihren Enden ringförmige Verlängerungen (10, 11) aufweisen, die gemeinsam das Verriegelungsteil (4) vollständig umschließen und die ringförmigen Verlängerungen an den Stirnseiten eine Anschlagfläche (12) und eine Zentrierung (13) aufweisen.

5. Verriegelung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Säulen (1 , 2) konische Außengewinde (14, 15) aufweisen und dementsprechend das Verriegelungsteil (4) konische Innengewinde aufweist, mindestens eine der Säulen mit einem zylindrischen Zapfen (16) durch das Verriegelungsteil (4) hindurchgreift und die Säulen (1 , 2) bzw. die Zapfen (16) an den Stirnseiten im Innern des Verriegelungsteils eine Anschlagfläche (17) und eine Zentrierung (18) aufweisen.

6. Verriegelung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel ß1 des Gewindes (5) der Säule (1), die nicht ständig mit dem Verriegelungsteil (4) verbunden ist, größer ist als der Neigungswinkel ß2 des Gewindes (6) der Säule (2), die ständig mit dem Verriegelungsteil (4) verbunden ist.

7. Verriegelung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der größere Neigungswinkel α1 der beiden konischen Mantelflächen ca. 30° beträgt und der kleinere Neigungswinkel α2 ca. 15° beträgt.

8. Verriegelung gemäß Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Säule (2) , die ständig mit dem Verriegelungsteil (4) verbunden ist, eine axiale Bohrung (19) aufweist, in dieser Bohrung eine Welle (20) angeordnet ist, die an dem einen Ende durch eine axial verschiebbare Wellennabenverbindung (21) mit dem Verriegelungsteil (4) verbunden ist und an dem anderen Ende nicht axial verschiebbar mit einem Drehantrieb (7) verbunden ist.

9. Verriegelung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die konischen Gewinde (5, 6) bzw. (14, 15) vorzugsweise zweigängig ausgeführt sind, der Drehantrieb aus einem Hebel (23) und einem hydraulischen oder pneumatischen Arbeitszylinder (24) besteht, der Arbeitszylinder so schwenkbar angeordnet ist, dass er den Hebel um ca. eine halbe Umdrehung von einer Endlage (25) über einen toten Punkt (27) hinweg in die andere Endlage (26) dreht und in seinen Endlagen (25, 26) seine Achse mit dem Hebel (23) die Winkel γ1 und γ2 von ca. 90° aufweist, der Arbeitszylinder (24) vorzugsweise einseitig wirkend ist, entgegen seiner Arbeitsrichtung eine Rückstellfeder (28) und an seiner Endlage eine Endlagendämpfung (29) aufweist.

10. Verriegelung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der beiden fluchtenden Säulen durch mindestens eine weitere Schraubverbindung konischer Gewinde (30) in mindestens zwei Teilstücke (31 , 32) aufgeteilt ist, - diese Gewinde (30) die gleiche Drehrichtung aufweisen, wie die Gewinde (5) und (6) an der zugehörigen Verriegelung und - die axiale Steigung der konischen Gewinde (30) zwischen den Teilstücken (31 , 32) kleiner oder gleich der Steigung s der konischen Gewinde (5, 6) der Verriegelung ist.

11. Zweiplattenspritzgießmaschine zur Verarbeitung von plastifiziertem Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, dass die Schließeinheit mit Verriegelungen für ihre Zugeinrichtungen zur Erzeugung der Werkzeugzuhaltekraft nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgeführt ist.

12. Zweiplattenspritzgießmaschine gemäß Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungs- bzw. Trennstellen (33) zwischen jeweils zwei fluchtenden Säulen im Bereich der Trennfuge (34) des Formwerkzeugs (35) angeordnet sind.

13. Zweiplattenspritzgießmaschine gemäß Anspruch 11 ausgerüstet mit einer geraden Anzahl fluchtender Säulenpaare, dadurch gekennzeichnet, dass von jeweils zwei benachbarten Säulenpaaren die eine Verriegelung (36) mit Linksgewinden und die andere Verriegelung (37) mit Rechtsgewinden ausgeführt ist.

4. Spritzgießmaschine für die Herstellung großflächiger Teile mit einer Schließeinheit, die ein Maschinengestell zur Aufnahme eines Formwerkzeugs und eine Einrichtung zum Auseinanderfahren der beiden Werkzeughälften aufweist und auf der mindestens ein Formwerkzeug angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , dass das Formwerkzeug (38) entlang der Formteilkontur (39) senkrecht zur Trennfuge (34) eine ausreichende Anzahl Aufnahmebohrungen (40) aufweist, in denen die Zugeinrichtungen (41) mit Verriegelungen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10 angeordnet sind, - dass im Fall von Aussparungen im Formteil (42) das Formwerkzeug im Bereich dieser Aussparungen ebenfalls Aufnahmebohrungen (40) aufweist, in denen Zugeinrichtungen (41) mit Verriegelungen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10 angeordnet sind und dass im Fall von Mehrfachwerkzeugen dieses zwischen den Formteilnestern ebenfalls Aufnahmebohrungen aufweist, in denen Zugeinrichtungen mit Verriegelungen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10 angeordnet sind.