WO2012104094A1 - Gewindekernausschraubvorrichtung - Google Patents

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WO2012104094A1
WO2012104094A1 PCT/EP2012/000483 EP2012000483W WO2012104094A1 WO 2012104094 A1 WO2012104094 A1 WO 2012104094A1 EP 2012000483 W EP2012000483 W EP 2012000483W WO 2012104094 A1 WO2012104094 A1 WO 2012104094A1
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WO
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threaded core
core
thread
threaded
gewindekernausschraubvorrichtung
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Application number
PCT/EP2012/000483
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English (en)
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Inventor
Thomas Meister
Original Assignee
Thomas Meister
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Publication date
Application filed by Thomas Meister filed Critical Thomas Meister
Publication of WO2012104094A1 publication Critical patent/WO2012104094A1/de

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26—Moulds
    • B29C45/2618—Moulds having screw-threaded mould walls
    • B29C45/262—Moulds having screw-threaded mould walls provided with unscrewing drive means

Definitions

  • the invention relates to a Gewindekernausschraubvortechnische in injection molds according to the preamble of patent claim 1.
  • injection molded parts are very often produced with internal or external thread. These are used, among other things, as caps or screw caps.
  • a thread core is provided in the core side of the injection mold, which must be turned out before ejecting the injection molded article.
  • the threaded core is rotated before ejection from the tool at least in the direction of rotation and performed according to the pitch of the respective thread core during unscrewing, so as not to damage the not yet fully triggered thread.
  • a corresponding device for demolding an injection-molded article with a thread is known from DE 10 2007 053 044 B3.
  • a separate device for unscrewing the threaded core is provided, in which the crudeunautende threaded core is received in a threaded core holder, which is provided with an external thread, is rotatably guided in a threaded core nut.
  • the threaded core holder is coupled by means of telescopic drive spindle with a drive wheel, which in turn is connected to a drive motor. Since the lead thread of the threaded core nut has the same pitch as the thread core, it is ensured that during the unscrewing of the thread core corresponding to the pitch of the injection molded article thread is removed from the injection molded article.
  • the thread core is passed through another plate containing a Leitgewindebohrung, which corresponds to the center of the threaded core mounted thread in diameter and pitch. Furthermore, at the upper end of the thread core to a entformendes external thread is provided, which corresponds to the mounted in the ⁇ With te of the thread core guide thread in the thread pitch.
  • the toothed rack attached to the movable side of the injection mold displaces a drive shaft in a rotary motion, which is transmitted via the bevel gear pair drives the gear mounted on the hollow shaft, which in turn drives the threaded core gears in direct engagement and via the driving pin the threaded core.
  • the rotational movement of the thread of the thread core in the Leitgewindbohrung creates a synchronous extraction and Ausformterrorism the thread core of the injection molding tool or plastic molding, wherein the provided on the thread core driving groove allows the axial displacement de3 threaded core.
  • the opening movement of the injection mold is necessary, so that the often required turning out of the thread cores when the tool is closed is not possible.
  • a very large opening travel of the injection molding tool is required in order to achieve the required number of rotations via the rack.
  • cooling of the threaded core in this device is not possible because the position of the driving pin and the driving groove preclude the introduction of a cooling hole.
  • the length of the scholarformenden thread is additionally limited by the separate arrangement of the functional elements cam groove and guide thread behind each other, since, for. a 100mm long external thread at least 100mm Leitgewindein and additionally 100mm length of the Mit preparatut required.
  • a drive device for unscrewing a plurality of thread cores from injection molds is known from DE 10 2007 052 348 B3.
  • the drive device includes a threaded core holder which is rotatably mounted on a linearly movable threaded core holder plate.
  • the thread core holder is rotated by means of a toothed belt wheel via an electric drive motor (stepper motor) by means of a toothed belt in a rotary motion.
  • stepper motor electric drive motor
  • Rotary movement and linear movement are coordinated by means of Steuerprograinm to demold with the, the injection molded article corresponding pitch, the thread. Furthermore, it is described in the patent that the rotational movement of all core holder via only one drive (stepper motor) and a common timing belt.
  • stepper motors have in common dimensions (flange sizes 60mm, 85mm, 110mm) a relatively high torque (usually about 5Nm to about 30Nm) but at a comparatively low speed (usually about 100-300 U / min). If 4 core holders are still driven, the remaining maximum torque (at 85mm flange size only approx. 5Nm) is usually too low to overcome the holding torque caused by the shrink-fitting of the injection molded article. Furthermore, the driving of four, arranged in a rectangle core holders in the described device is extremely difficult to implement, since the required Umschlin ⁇ tion of the timing belt can not be achieved.
  • the described device does not allow a tempering of the thread cores (usually by means of water). However, this is absolutely necessary in injection molding in order to avoid overheating of the thread cores by the plastic melt, since this leads to problems in the course of the injection molding process. Also, no possibility is provided in the device described to intercept the force occurring in the axial direction of the thread core due to the injection pressure. This force is at the usually acting injection pressure of at least 1000bar with a projected effective area of only 1cm 2 already 10,000 N (1000kg). Damage to lead screws or threaded spindles can not be ruled out.
  • the invention is therefore based on the object to improve a pre ⁇ direction for unscrewing of thread cores from injection molds so that this a) can be used by an integrated design even in small spaces, b) the formation of large thread lengths both open and at c) allows the drive of eg 8, 12, 16, 24, 32 or more thread cores, d) enables the drive of all thread cores with the highest possible (about 15-50 Nm) torque, e) the cooling of the Thread cores made possible by means of water and f) allows the locking of the thread cores to compensate for the axial force occurring due to the injection pressure.
  • the invention has the advantage that, with the threaded core screwing device, it is possible to achieve a correspondingly high level of height due to the integrated arrangement of the components in the standardized construction of an injection molding master mold.
  • This is advantageously achieved by the summary of the main functions "axial movement” and “rotation”, which are combined by attaching a guide thread on the outer periphery of a, in the axial direction of the thread cores extending spline profile in a component.
  • An additional advantage arises from the square arrangement of 4 threaded cores, which are driven by Gewinderkernstirnrate and centrally arranged pinion shaft.
  • the Gewindekernstirnrate are rotatably mounted in one, the parent mold assembly corresponding intermediate plate, and therefore do not require additional space.
  • the pinion shaft is driven by a toothed belt pulley which is rotatably mounted in the, corresponding to the parent mold assembly platen, by a toothed belt.
  • a drive motor servomotor
  • planetary gear is provided outside of the master mold.
  • the invention has the further advantage that the compact design allows a multiple arrangement of the thread cores, advantageously in a 4-fold grid (1x4, 2x4, 3x4, 4x4, etc.).
  • the central arrangement of the pinion shaft allows a placement of the thread cores in a very small, uniform distance.
  • an injection molding tool with 64 thread cores can be realized.
  • advantageously only one group of four are each driven with a servomotor.
  • Such servomotors have a relatively low torque in conventional dimensions (flange size 60mm, 85mm, 110mm) (usually about 2Nm to about 15Nm), but at a comparatively high speed (usually about 4000-8000 U / min).
  • flange size 60mm, 85mm, 110mm usually about 2Nm to about 15Nm
  • a comparatively high speed usually about 4000-8000 U / min.
  • Another advantage of the invention is that the drive by the particular embodiment of the threaded cores, which are formed as a one-piece shaft, allows easy and efficient cooling by means of standardized rotary feedthrough. Due to the arrangement of the rotary feedthrough within the, corresponding to the parent mold assembly spacer strips, no additional space is required for this purpose. At the same time, the rotary feedthrough is guided within a bush, which serves as a guide thread for the threaded cores and on the other hand prevents a deflection of the intermediate plate as a support column.
  • the invention additionally has the advantage that both the rotational speed and the position of the drive can be regulated by the drive of the threaded cores by means of a servomotor via a programmable control unit.
  • the drive can be adjusted exactly to the requirements of the particular application. It is particularly advantageous that the speed during the Auswindvorgangs can be set very slowly and then increasingly faster, and that the position of the threaded cores can be fixed without repetitive mechanical stop and thus a low-wear operation of the device is possible.
  • the thread cores in the amount of the core-side mold plate has a circumferential annular groove in which a horizontally displaceable .Verriegelungsplatte engages.
  • the locking plate is actuated via a toothed rack which is controlled by a drive motor by means of a spur gear.
  • a single Gewinderkernstirnrad is driven by a pinion which is mounted directly on the drive shaft of a planetary gear.
  • the gear housing for receiving Gewinderkernstirnrad and threaded core serves as a guide thread and thus allows a particularly space-saving design.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a mounted 4-fold assembly of a Gewindekernausschraubvorraum.
  • Fig. 2 a perspective view of a single unit of a Gewindekernausschraubvortechnisch
  • FIG. 3 is a perspective view of the threaded core and threaded core of the assembly
  • 4 shows a plan view of a threaded core removal device
  • 5 shows a plan view of the locking unit of a threaded core removal device
  • FIG. 6 shows a sectional view of the rotated view of a threaded core removal device at the cutting edge A-A with detail view 39B showing a threaded core in the unlocked end position, and a detailed view 39A showing a threaded core in the locked start position.
  • FIG. 7 shows a sectional view of the side view of a threaded core removal device at the cutting edge B-B;
  • Fig. 8 is a plan view of a threaded core extractor in an assembly as a 24-well assembly
  • Fig. 9 is a plan view of a threaded core extractor assembly in a 32x array configuration
  • FIG. 10 is a perspective view of a single threaded core removal device
  • FIG. 11 shows a plan view of a single threaded core stripping device.
  • Fig. 1 of the drawing is a perspective view of a mounted 4-unit assembly of a Gewindekernaus- screwing device for an injection mold shown containing four individual square arranged Gewindekernstirnnote 1, each by a ball bearing 20a in an intermediate plate 5 and a further ball bearing 20b are rotatably mounted in a fitted in the intermediate plate 5 bearing plate 40.
  • the square arrangement of the Gewinderkernstirnson is shown in Fig. 4.
  • a pinion shaft 7 is arranged, which is rotatably mounted at one end by means of ball bearings 21b in the bearing plate 40 as shown in Fig.
  • the pinion shaft 7 is coupled by means of the driven pulley 8a and toothed belt 11 to a driving pulley 8b, which is connected to a planetary gear 13 and a drive motor 14 and fixed to the mounting flange 12. Furthermore, four threaded cores 2 are shown in Figure 4 which are guided in the Gewindekernstirn rendern 1.
  • the Gewindekernausschraubvorraum consists essentially of the threaded core 2 shown in perspective in Fig. 3 and the Gewindekernstirnrad 1 wherein a positive, slidable connection via splines 19a and splines 19b on the outer circumference of the threaded core 2 and the corresponding splines 29a and spline webs 29b on the inner circumference of the Gewindekernstirnrades 1 allows axial displacement of the threaded core 2 with simultaneous drive of the Gewindekernstirnrades 1 via the pinion shaft 7.
  • a Kernleitgewinde 18 is also applied to the outer circumference of the threaded core 2 on the axially extending splines 19a which corresponds to the thread pitch of abandonedunautenden thread 17 of the threaded core 2. Furthermore, in the axial direction of the threaded core 2 a fixedly mounted Leitgewindehülse 3 is arranged with a Leitgewinde 27 which is adapted to the Kernleitgewinde 18 in diameter and thread pitch.
  • the arrangement of these components within the parent mold assembly is shown in detail in Fig. 1 of the drawing as a perspective view and in Fig. 6 as a sectional view of the rotated view at the cutting edge AA and in Fig.
  • Planetary gear and drive motor are mounted on a support plate 15 which is slidably guided in lateral grooves of the mounting flange 12 and which can be moved by means of clamping screw 16 horizontally in the direction of the belt outwards or inwards and thus the necessary tensioning of the toothed belt 11 in one of outside easily accessible position allows.
  • an available as a standard part rotary feedthrough 4 is screwed.
  • a cooling tube 6 is fixed which is inserted into an axially extending cooling bore 28 in the threaded core 2. If a cooling medium is now supplied via the coolant inlet 10a shown in FIG. 2, this exits via the cooling tube 6 at the upper end of the threaded core and flows through the cooling bore 28 back into the rotary union, whereby the thread core 2 is cooled down before the cooling medium via the coolant outlet 10b is discharged again.
  • Water is preferably used as the cooling medium, but it is also the use of oil, air or other media as a coolant or temperature control conceivable.
  • a locking plate 31 can be seen above the intermediate plate 5 which is arranged laterally displaceable on guide rails 41 in the horizontal direction.
  • the locking plate 31 shown in Fig. 5 is connected by means of rack 33 with a drive unit 32 which converts by means of spur gear 42, the rotational movement of the drive unit in a linear movement.
  • a recess 43 is provided, the geometry of two, in. Shape of a slot arranged semicircles, with different diameters.
  • the smaller semicircle is adapted to the diameter of the annular groove 38 of the threaded core 2 and the larger semicircle preferably l-2mm larger than the outer diameter of the threaded core 2 above the annular groove . 38.
  • the lock plate is placed so that the thread core perpendicular to the lock plate passes the larger semicircle diameter without collision.
  • Fig. 4 of the drawing the particularly advantageous and space-saving arrangement of Gewindekernausschraubvoriques is shown as a 4-fold assembly, which is made possible by a centric arrangement of the pinion shaft 7 and the square arrangement of the Gewindekernstirnnote 1.
  • Fig. 8 shows an exemplary 24-fold arrangement
  • Fig. 9 shows an exemplary 32-fold arrangement of a Gewindekernausschraubvorrich- device.
  • Further advantageous embodiments are e.g. the arrangement of 8, 12, 16, 64 or more units.
  • a single Gewindekernausschraubvorraum is shown in.
  • a Gewindekernstirnrad 1 by means of ball bearings 20a in a gear housing 34 and by means of ball bearings 20b in a gear housing 34 occlusive housing cover 35 is rotatably mounted.
  • the Gewinderkernstirnrad 1 is directly driven by a spur gear 36 which is mounted on the drive shaft of a planetary gear 13 and driven by a drive motor 14.
  • a threaded core 2 is guided with the Gewindekernstirnrad and the threaded core of the embodiment shown in Fig. 3 corresponds.
  • a guide thread 27 is below the rotatably mounted Gewindekernstirnrades 1 which corresponds to the applied on the splines 19a Kernleitgewinde 18 of the threaded core 2.
  • the above-described thread core extractor operates as follows:
  • the thread core 2 projects into the molding cavity 24 of the mold plate 24.
  • the drive motor 14 is actuated by an electronic control unit, not shown, in a set-up mode by hand until the threaded core 2 reaches the desired starting position, which is recorded as a start position in memory elements of the control device. Subsequently, the drive motor 14 is actuated in the reverse direction of rotation by manual operation until the threaded core 2 reaches the end position shown in detail view 39B, which is held as an end position in memory elements of the control device.
  • the applicable parameters for the distance between starting position and end position parameters such as speed and torque are set by the user in the software of the control device and optional functions added which allow the control of a drive unit 32 for actuating the locking plate 31.
  • the complete movement sequence consisting of the functional sequences "Unlocking - Unscrewing - Screwing in Locking" is referred to as unscrewing cycle
  • the control device can be connected to the central control of the plastic injection molding machine so that the unscrewing cycle described above in FIG Dependence of the rest of the manufacturing process is executable.
  • the Ausschraubzyklus can also be triggered via appropriate signals from the injection mold ⁇ brought limit switches.
  • the drive motor 14 which via the planetary gear 13, a torque about the toothed pulley 8b, the timing belt 11 and the toothed riem 'enusion 8a. transmits to the pinion shaft 7. Since the pinion shaft 7 is engaged with the four threaded core gears 1, they rotate simultaneously and in one direction, with the torque transmitted via the spline profile of the threaded core gear 1 to the spline profile of the thread cores 2, and thus also rotated. As a result, the Kernleitgewinde 18 of the threaded core 2 within the Leitgewindehülse 3 according to the thread pitch in the direction of the platen
  • the length of the thread of the threaded cores 2 is not limited to certain lengths but can be increased 22 by a corresponding extension of the threaded cores 2 and higher spacers 22.
  • the drive motor 14 is actuated by the control device in the reverse direction of rotation until the desired initial position is reached.
  • the respective locking states are set before and after the end of the unscrewing movement by the control device of the Gewindekernausschraubvorraum.
  • the spur gear 42 is driven by the drive unit 32 which engages the engaged rack 33 and the associated locking plate 31 as far sideways until the threaded core 2, the larger semicircle diameter the recess 43 can pass collision-free.
  • the locking plate 31 is moved laterally by the reverse rotational movement of the drive unit 32 such that the smaller semicircle diameter of the recess 43 rests against the diameter of the annular groove 38.
  • the drive motor 32 is turned off by monitoring the torque.
  • the function of the individual threaded core screwing device shown in FIG. 10 largely corresponds to the previously described 4-fold threaded core screwing device, except that the drive of the threaded core gear 1 takes place via a directly meshing spur gear 36 which is mounted on the drive shaft of a planetary gear 13 and is driven directly by a drive motor 14.
  • This single Gewindekernausschraubvorraum can be positioned in any position and any angle on the injection mold and allows the relaxation of individual threads.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gewindekernausschraubvorrichtung für Spritzgießwerkzeuge, mit mindestens einem Gewindekernstirnrad (1), das mit mindestens einem Antriebsmotor (14) zum Ausschrauben mindestens eines Gewindekerns (2) aus einem Spritzgießwerkzeug verbunden ist. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindekern (2) durch am äußeren Umfang axial verlaufende Keilwellenstege (19a) und Keilwellennuten (19b) in einem Gewindekernstirnrad (1) mit entsprechenden Keilwellennuten (29a) und Keilwellenstegen (29b) am inneren Umfang des Gewindekernstirnrades (1) eine axiale Verschiebung des Gewindekerns (2) bei gleichzeitigem Antrieb durch das Gewindekernstirnrad (1) ermöglicht, wobei auf den axial verlaufenden Keilwellenstegen (19a) des Gewindekerns (2) ein Kernleitgewinde (18) aufgebracht ist, welches der Gewindesteigung des auszudrehenden Gewindes (17) des Gewindekerns (2) entspricht und welches dem in einer feststehend montierten Leitgewindehülse (3) eingebrachten Leitgewinde (27) in Durchmesser und Gewindesteigung angepasst ist. Der Antrieb des Gewindekernstirnrades (1) erfolgt über eine Ritzelwelle (7), die über eine Zahnriemenscheibe (8a) mittels Zahnriemen (11) und einer auf der Antriebswelle eines Planetengetriebes (13) montierten Zahnriemenscheibe (8b) mit einem Antriebsmotor (14) verbunden ist. Der Antriebsmotor (14) ist als Servomotor oder als Schrittmotor ausgebildet und wird über eine programmierbare elektronische Steuervorrichtung solange angesteuert, bis eine zuvor festgelegte Startposition oder eine zuvor festgelegte Endposition erreicht ist.

Description

Gewindekernausschraubvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Gewindekernausschraubvorrichtung in Spritzgießwerkzeugen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei der Herstellung von Kunststoffteilen mittels Spritzgießen werden sehr oft auch Spritzgießteile mit Innen- bzw. Außengewinde hergestellt. Diese werden unter anderem als Verschlusskappen oder Schraubdeckel verwendet. Dazu ist in der Kernseite des Spritzgießwerkzeuges ein Gewindekern vorgesehen, der vor dem Auswerfen des Spritzgussartikels ausgedreht werden muss. Hierzu wird der Gewindekern vor dem Auswerfen aus dem Werkzeug mindestens in Ausdrehrichtung gedreht und entsprechend der Steigung des jeweiligen Gewindekerns beim Ausschrauben geführt, um das noch nicht vollständig ausgelöste Gewinde nicht zu beschädigen.
Eine entsprechende Vorrichtung zum Entformen eines Spritzgussartikels mit einem Gewinde ist aus der DE 10 2007 053 044 B3 bekannt. Dazu ist eine separate Vorrichtung zum Ausschrauben des Gewindekerns vorgesehen, bei der der auszudrehende Gewindekern in einem Gewindekernhalter aufgenommen wird, welcher mit einem Außengewinde versehen, in einer Gewindekernmutter drehbar geführt ist. Der Gewindekernhalter ist dabei mittels teleskopartiger Antriebsspindel mit einem Antriebsrad gekoppelt, welches wiederrum mit einem Antriebsmotor verbunden ist. Da das Leitgewinde der Gewindekernmutter die gleiche Steigung wie der Gewindekern aufweist, wird gewährleistet, dass bei der Ausschraubdrehung der Gewindekern entsprechend der Steigung des Spritzgussartikelgewindes aus dem Spritzgussartikel entformt wird. Als Antriebsmotor ist dabei ein Hydraulikmotor vorgesehen, der die Antriebsspindel über das Antriebsrad in eine Drehung versetzt. Diese Vorrichtung zum Ausschrauben von Gewindekernen beansprucht trotz der telesJcopartig verschiebbaren Antriebsspindel eine große Baulange bzw. Bauhöhe da der Antriebsmotor direkt mit der Vorrichtung über Antriebsräder (Zahnräder) verbunden ist. Daraus folgt, dass die Vorrichtung nicht bei großen Mehrfachwerkzeugen (z.B. mit 8, 16 oder 32 Spritzgussartikel) eingesetzt werden kann, welche die Anordnung von mehreren, z.B. 16 Gewindekernen in einem gleichmäßigen und kompakten Raster vorsieht.
Eine Ausschraubvorrichtung für das Spritzgießen von gewinde- förmigen Kunststoffformteilen (ünscrewing device for the molding of threaded articles) ist aus der US 2 363 808 A bekannt. Dazu ist die kreisförmige Anordnung von mehreren Gewindekernzahnrädern vorgesehen die in einer Platte, mittels Kugellager, drehbar gelagert sind. Die Gewindekernzahnräder befinden sich mit einem zentral angeordneten Zahnrad im Eingriff, welches auf einer drehbar gelagerten Hohlwelle befestigt ist, die durch ein Kegelradpaar von einer Zahnstange durch die Öffnungs- bzw. Schließbewegung des Spritzgießwerkzeuges angetrieben wird. Durch das Gewindekernzahnrad ist ein Gewindekern geführt an dessen unterem Ende eine Mitnehmernut vorgesehen ist, in der ein am Gewindekernzahnrad befestigter Mitnehmerstift verschiebbar geführt ist. Der Gewindekern wird durch eine weitere Platte geführt, die eine Leitgewindebohrung enthält, welche mit dem in der Mitte dee Gewindekerns angebrachten Leitgewinde in Durchmesser und Steigung entspricht. Weiterhin ist am oberen Ende des Gewindekerns ein zu entformendes Aussengewinde vorgesehen, welches dem in der Mit¬ te des Gewindekerns angebrachten Leitgewinde in der Gewindesteigung entspricht.
Während der öffnungsbewegung versetzt die an der beweglichen Seite des Spritzgießwerkzeuges befestigte Zahnstange eine Antriebswelle in eine Drehbewegung, welche über das Kegelradpaar das auf der Hohlwelle befestigte Zahnrad antreibt, welches wiederrum die im direkten Eingriff befindlichen Gewindekernzahnräder und über den Mitnehmerstift den Gewindekern antreibt. Durch die Drehbewegung des Leitgewindes des Gewindekerns in der Leitgewindebohrung entsteht eine synchrone Auszugs- und Ausformbewegung des Gewindekerns aus dem SpritzgieS- werkzeug bzw. Kunststoffformteil, wobei die am Gewindekern vorgesehene Mitnehmernut die axiale Verschiebung de3 Gewindekerns ermöglicht.
Zum Entformen des Gewindekerns ist jedoch die Öffnungsbewegung des Spritzgießwerkzeuges notwendig, so dass das oft benötigte Ausdrehen der Gewindekerne bei geschlossenem Werkzeug nicht möglich ist. Auch wird je nach Steigung und Lange des zu entformenden Gewindes ein sehr großer Öffnungsweg des Spritzgießwerkzeuges benötigt, um über die Zahnstange die erforderliche Anzahl an Drehungen zu erreichen. Weiterhin ist eine Kühlung des Gewindekerns bei dieser Vorrichtung nicht möglich, da die Position des Mitnehmerstiftes und der Mitnehmernut das Einbringen einer Kühlbohrung ausschließen. Die Länge des auszuformenden Gewindes ist zusatzlich durch die getrennte Anordnung der Funktionselemente Mitnehmernut und Leitgewinde hintereinander eingeschränkt, da z.B. ein 100mm langes Aussengewinde mindestens 100mm Leitgewindelänge und zusätzlich 100mm Länge der Mitnehmernut erforderlich macht.
Eine Antriebsvorrichtung zum Ausdrehen von mehreren Gewindekernen aus Spritzgießwerkzeugen ist aus der DE 10 2007 052 348 B3 bekannt. Dazu enthält die Antriebsvorrichtung einen Gewindekernhalter, der auf einer linear beweglichen Gewindekernhalterplatte drehbar gelagert ist. Der Gewindekernhalter wird mittels Zahnriemenrad über einen elektrischen Äntriebsmotor (Schrittmotor) per Zahnriemen in eine Drehbewegung versetzt. Gleichzeitig wird über einen zweiten elektrischen Antriebsmo- tor mittels Zahnriemen eine Gewindespindel angetrieben, die über eine drehbar gelagerte Gewindehülse die Gewindekernhal¬ terplatte in eine lineare Bewegung versetzt. Drehbewegung und lineare Bewegung sind dabei mittels Steuerprograinm aufeinander abgestimmt um mit der, dem Spritzgussartikel entsprechenden Steigung, das Gewinde zu entformen. Weiterhin ist in der Patentschrift beschrieben, dass die Drehbewegung aller Kernhalter über nur einen Antrieb (Schrittmotor) und einen gemeinsamen Zahnriemen erfolgt.
Solche Schrittmotoren weisen in gebräuchlichen Abmessungen {Flanschgrößen 60mm, 85mm, 110mm) ein relativ hohes Drehmoment auf (üblicherweise ca. 5Nm bis ca. 30Nm) jedoch bei vergleichsweiser geringer Drehzahl (üblicherweise ca. 100-300 U/min) . Werden dann noch 4 Kernhalter angetrieben, ist das verbleibende maximale Drehmoment (bei 85mm Flanschgröße nur noch ca. 5Nm) meist zu gering, um das Haltemoment, welches durch das Aufschrumpfen des Spritzgussartikels entsteht, zu überwinden. Weiterhin ist das Antreiben von vier, im Rechteck angeordneten Kernhaltern bei der beschriebenen Vorrichtung äußerst schwierig realisierbar, da die erforderliche Umschlin¬ gung der Zahnriemen nicht erreicht werden kann.
Eine weitere Einschränkung besteht darin, dass die beschriebene Vorrichtung eine Temperierung der Gewindekerne (üblicherweise mittels Wasser) nicht zulässt. Dies ist jedoch beim Spritzgießen unbedingt erforderlich um eine überhitzung der Gewindekerne durch die Kunststoffschmelze zu vermeiden, da dies zu Problemen im Ablauf des Spritzgießprozesses führt. Auch ist in der beschriebenen Vorrichtung keine Möglichkeit vorgesehen, die in axialer Richtung des Gewindekerns durch den Spritzdruck, auftretende Kraft abzufangen. Diese Kraft beträgt bei dem üblicherweise wirkenden Spritzdruck von mindestens 1000bar bei einer projizierten wirksamen Fläche von nur 1cm2 schon 10.000 N (1000kg). Damit sind Schäden an Leitgewinden oder Gewindespindeln nicht auszuschließen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vor¬ richtung zum Ausschrauben von Gewindekernen aus Spritzgusswerkzeugen so zu verbessern, dass diese a) durch eine integrierte Bauweise auch bei geringen Platzverhältnissen einsetzbar ist, b) die Ausformung auch großer Gewindelängen sowohl bei geöffnetem als auch bei geschlossenem Spritzgießwerkzeug ermöglicht, c) den Antrieb von z.B. 8, 12, 16, 24, 32 oder mehr Gewindekernen ermöglicht, d) den Antrieb aller Gewindekerne mit einem möglichst hohen (ca. 15-50 Nm) Drehmoment ermöglicht, e) die Kühlung der Gewindekerne mittels Wasser ermöglicht und f) die Verriegelung der Gewindekerne zur Kompensation der durch den Spritzdruck auftretenden axialen Kraft ermöglicht .
Diese Aufgaben werden durch die im Patentanspruch 1 angegebene Vorrichtung gelöst. Weiterbildung und vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass mit der Gewindekernaus- schraubvorrichtung durch die integrierte Anordnung der Bauteile in den standardisierten Aufbau einer Spritzgießstammform, ein nahezu unveränderter, dem Aufbau herkömmlicher Spritzgießwerkzeuge entsprechender Höhenaufbau möglich ist. Dies wird vorteilhafterweise durch die Zusammenfassung der Hauptfunktionen „axiale Bewegung" und „Drehen" erreicht, welche durch Anbringen eines Leitgewindes auf dem äußeren Umfang eines, in axialer Richtung der Gewindekerne verlaufenden Keilwellenprofils in einem Bauteil vereint sind. Ein zusätzlicher Vorteil entsteht durch die quadratische Anordnung von 4 Gewindekernen, welche mittels Gewindekernstirnräder und mittig angeordneter Ritzelwelle angetrieben werden. Die Gewindekernstirnräder sind dabei in einer, dem Stammformaufbau entsprechenden Zwischenplatte, drehbar gelagert und benötigen deshalb keinen zusätzlichen Bauraum. Die Ritzelwelle wird mittels Zahnriemenscheibe welche in der, dem Stammformaufbau entsprechenden Aufspannplatte drehbar gelagert ist, von einem Zahnriemen angetrieben. Dies hat den Vorteil, dass auch der Zahnriemenantrieb keinen zusätzlichen Bauraum benötigt. Für den Antrieb des Zahnriemens ist außerhalb der Stammform ein Antriebsmotor (Servomotor) mit Planetengetriebe vorgesehen.
Die Erfindung hat weiterhin den Vorteil, dass die kompakte Bauweise eine vielfache Anordnung der Gewindekerne, vorteilhafterweise in einem 4-fach-Raster zulässt (1x4, 2x4, 3x4, 4x4 usw.). Die mittige Anordnung der Ritzelwelle ermöglicht dabei eine Platzierung der Gewindekerne in einem sehr geringen, gleichmäßigen Abstand. So lassen sich z.B. durch eine Anordnung des 4-fach Gewindekernpaketes in 8x2 Reihen ein Spritzgießwerkzeug mit 64 Gewindekernen realisieren. Dabei werden vorteilhafterweise jeweils nur eine Vierergruppe mit jeweils einem Servomotor angetrieben. Es können jedoch auch zwei oder mehrere Vierergruppen mit einem einzelnen Servomotor angetrieben werden wenn das zum Ausdrehen der Gewindekerne notwendige Drehmoment erreicht werden kann. Solche Servomotoren weisen in gebräuchlichen Abmessungen (Flanschgröße 60mm, 85mm, 110mm) zwar ein relativ geringes Drehmoment auf (üblicherweise ca. 2Nm bis ca. 15Nm) , jedoch bei vergleichsweiser hoher Drehzahl (üblicherweise ca. 4000-8000 U/min) . Durch die. Verwendung eines standardisierten Planetengetriebes können bei z.B. 20-facher Untersetzung das für den Antrieb der Getriebe- kerne benötigte Drehmoment auf ca. 15-50Nm pro Gewindekern erhöht werden. Die Drehzahl wird dabei auf ca. 200-400 U/min reduziert .
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Antrieb durch die besondere Ausführungsart der Gewindekerne, welche als einteilige Welle ausgebildet sind, eine einfache und effiziente Kühlung mittels standardisierter Drehdurchführung ermöglicht. Durch die Anordnung der Drehdurchführung innerhalb der, dem Stammformaufbau entsprechenden Distanzleisten, wird auch hierfür kein zusätzlicher Bauraum benötigt. Gleichzeitig wird die Drehdurchführung innerhalb einer Buchse geführt, die zum einen als Leitgewinde für die Gewindekerne dient und zum anderen als Stützsäule eine Durchbiegung der Zwischenplatte verhindert.
Die Erfindung hat zusätzlich noch den Vorteil, dass durch den Antrieb der Gewindekerne mittels Servomotor über eine programmierbare Steuereinheit sowohl Drehzahl als auch die Position des Antriebs regelbar sind. Somit kann der Antrieb auf die Erfordernisse der jeweiligen Anwendung^ genau eingestellt werden. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass die Drehzahl während des Ausdrehvorgangs zuerst sehr langsam und dann zunehmend schneller eingestellt werden kann, sowie dass die Position der Gewindekerne ohne mechanischen Anschlag wiederholgenau festgelegt werden kann und somit ein verschleißarmer Betrieb der Vorrichtung möglich ist.
Bei einer besonderen Ausführungsart der Erfindung weisen die Gewindekerne in Höhe der kernseitigen Formplatte eine umlaufende Ringnut auf in welche eine horizontal verschiebbare .Verriegelungsplatte eingreift. Damit kann der beim Spritzgießen auftretende .Spritzdruck welcher eine sehr hohe axiale Kraft auf das Leitgewinde der Gewindekerne ausübt, abgefangen werden. Die Verriegelungsplatte wird dabei über eine Zahnstange betätigt welche mittels Stirnrad von einem Antriebsmotor gesteuert wird.
In einer weiteren Ausführungsart ist auch der Betrieb einer einzelnen Gewindekernausschraubvorrichtung möglich. Dabei wird ein einzelnes Gewindekernstirnrad von einem Ritzel angetrieben welches direkt auf der Antriebswelle eines Planetengetriebes montiert ist. Das Getriebegehäuse zur Aufnahme von Gewindekernstirnrad und Gewindekern dient dabei gleichzeitig als Leitgewinde und ermöglicht damit eine besonders platzsparende Bauform. Durch eine entsprechende Anordnung von 2 Gewindekernstirnrädern und einer seitlich versetzten Anordnung des Antriebs kann damit auch eine 2-fach Gewindekernausschraubvor- richtung erstellt werden.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1: eine perspektivische Darstellung einer montierten 4- fach Baueinheit einer Gewindekernausschraubvorrichtung;
Fig. 2: eine perspektivische Darstellung einer einzelnen Baueinheit einer Gewindekernausschraubvorrichtung
Fig. 3: eine perspektivische Darstellung von Gewindekern und Gewindekernstirnrad der Baueinheit;
Fig. 4: eine Draufsicht einer Gewindekernausschraubvorrich- tung; Fig. 5: eine Draufsicht der Verriegelurigseinheit einer Gewin- dekernausschraubvorrichtung;
Fig. 6: ein Schnittbild der gedrehten Ansicht einer Gewinde- kernausschraubvorrichtung an der Schnittkante A-A mit Detailansicht 39B die einen Gewindekern in entriegelter Endposition zeigt sowie eine Detailansicht 39A die einen Gewindekern in verriegelter Startposition zeigt.
Fig. 7: ein Schnittbild der Seitenansicht einer Gewindekern- ausschraubvorrichtung an der Schnittkante B-B;
Fig. 8: eine Draufsicht einer Gewindekernausschraubvorrichtung in einer Zusammenstellung als 24-fach Anordnung;
Fig. 9: eine Draufsicht einer Gewindekernausschraubvorrichtung in einer Zusammenstellung als 32-fach Anordnung;
Fig. 10: eine perspektivische Darstellung einer einzelnen Ge- windekernausschraubvorrichtung und
Fig. 11: eine Draufsicht einer einzelnen Gewindekernaus- schraubvorrichtung.
In Fig. 1 der Zeichnung ist eine perspektivische Darstellung einer montierten 4-fach Baueinheit einer Gewindekernaus- schraubvorrichtung für ein Spritzgießwerkzeug dargestellt, die vier einzelne quadratisch angeordnete Gewindekernstirnräder 1 enthält, die durch jeweils ein Kugellager 20a in einer Zwischenplatte 5 und je einem weiteren Kugellager 20b in einer in die Zwischenplatte 5 eingepassten Lagerhalteplatte 40 drehbar gelagert sind. Die quadratische Anordnung der Gewindekernstirnräder ist in Fig. 4 dargestellt. Im Zentrum der vier Ge- windekernstirnräder 1 ist eine Ritzelwelle 7 angeordnet, die wie in Fig. 1 gezeigt an einem Ende mittels Kugellager 21b in der Lagerhalteplatte 40 drehbar gelagert ist und am anderen Ende bis in die Aufspannplatte 26 hineinragt und dort mittels Kugellager 21a drehbar gelagert ist. Die Ritzelwelle 7 ist mittels abtreibender Zahnriemenscheibe 8a und Zahnriemen 11 mit einer antreibenden Zahnriemenscheibe 8b gekoppelt, welche mit einem Planetengetriebe 13 und einem Antriebsmotor 14 verbunden und an dem Befestigungsflansch 12 befestigt ist. Weiterhin sind in Fig.4 vier Gewindekerne 2 dargestellt die in den Gewindekernstirnrädern 1 geführt sind.
Die Gewindekernausschraubvorrichtung besteht im Wesentlichen aus dem in Fig. 3 perspektivisch dargestellten Gewindekern 2 und dem Gewindekernstirnrad 1 wobei eine formschlüssige, verschiebbare Verbindung über Keilwellenstege 19a und Keilwellennuten 19b am äußeren Umfang des Gewindekerns 2 und dem entsprechende Keilwellennuten 29a und Keilwellenstege 29b am inneren Umfang des Gewindekernstirnrades 1 eine axiale Verschiebung des Gewindekerns 2 bei gleichzeitigem Antrieb des Gewindekernstirnrades 1 über die Ritzelwelle 7 ermöglicht. Dabei ist ebenfalls am äußeren Umfang des Gewindekerns 2 auf den axial verlaufenden Keilwellenstegen 19a ein Kernleitgewinde 18 aufgebracht welches der Gewindesteigung des auszudrehenden Gewindes 17 des Gewindekerns 2 entspricht. Weiterhin ist in axialer Richtung des Gewindekerns 2 eine feststehend montierte Leitgewindehülse 3 mit einem Leitgewinde 27 angeordnet welches in Durchmesser und Gewindesteigung dem Kernleitgewinde 18 an- gepasst ist. Die Anordnung dieser Bauteile innerhalb des Stammformaufbaus ist im Einzelnen in Fig. 1 der Zeichnung als perspektivische Darstellung sowie in Fig. 6 als Schnittdarstellung der gedrehten Ansicht an der Schnittkante A-A und in Fig. 7 als Schnittdarstellung der Seitenansicht an der Schnittkante B-B näher dargestellt. Der Antrieb der Ritzelwelle 7 erfolgt wie in Fig. 6 und Fig. 7 dargestellt über eine an der Ritzelwelle 7 mittels Taperbuchse 9a montierten Zahnriemenscheibe 8a die über einen Zahnriemen 11 mit der antreibenden Zahnriemenscheibe 8b verbunden ist, welche wiederrum . mittels Taperbuchse 9b auf der Antriebswelle eines Standard-Planetengetriebes 13 befestigt ist welches direkt mit dem Antriebsmo.tor 14 verbunden ist. Planetengetriebe und Antriebsmotor sind auf einer Halteplatte 15 montiert, die in seitlichen Nuten des Befestigungsflansches 12 verschiebbar geführt ist und die mittels Spannschraube 16 horizontal in Richtung des Zahnriemens nach außen bzw. nach innen bewegt werden kann und somit das notwendige Spannen des Zahnriemens 11 in einer von außen leicht zugänglichen Position ermöglicht.
Weiterhin ist in Richtung der Aufspannplatte 26 am unteren Ende des Gewindekerns 2 in axialer Richtung verlaufend, eine als Serienteil erhältliche Drehdurchführung 4 eingeschraubt. Im feststehenden Teil der Drehdurchführung ist ein Kühlrohr 6 befestigt welches in eine axial verlaufende Kühlbohrung 28 im Gewindekern 2 eingeführt ist. Wird nun über den in Fig. 2 dargestellten Kühlmittelzulauf 10a ein Kühlmedium zugeführt, tritt dieses über das Kühlrohr 6 am oberen Ende des Gewindekerns aus und fließt durch die Kühlbohrung 28 zurück in die Drehdurchführung wodurch der Gewindekern 2 abgekühlt wird bevor das Kühlmedium über den Kühlmittelablauf 10b wieder ausgeleitet wird. Als Kühlmedium kommt vorzugsweise Wasser zum Einsatz, es ist jedoch auch die Verwendung von Öl, Luft oder anderen Medien als Kühlmittel bzw. Temperiermittel denkbar.
In Fig. 6 der Zeichnung ist oberhalb der Zwischenplatte 5 eine Verriegelungsplatte 31 zu sehen die über Führungsleisten 41 in horizontaler Richtung seitlich verschiebbar angeordnet ist. Die in Fig. 5 gezeigte Verriegelungsplatte 31 ist mittels Zahnstange 33 mit einer Antriebseinheit 32 verbunden die mittels Stirnrad 42 die Drehbewegung der Antriebseinheit in eine lineare Bewegung umwandelt. In der Verriegelungsplatte ist eine Aussparung 43 vorgesehen, deren Geometrie aus zwei, in . Form eines Langlochs angeordneten Halbkreisen, mit unterschiedlichen Durchmessern besteht. Dabei ist der kleinere Halbkreis dem Durchmesser der Ringnut 38 des Gewindekerns 2 angepasst und der größere Halbkreis vorzugsweise l-2mm größer als der Außendurchmesser des Gewindekerns 2 oberhalb der Ringnut .38. Im entriegelten Zustand 39B ist die Verriegelungsplatte so platziert, dass der Gewindekern senkrecht zur Verriegelungsplatte den größeren Halbkreisdurchmesser kollisionsfrei passiert .
In Fig. 4 der Zeichnung ist die besonders vorteilhafte und platzsparende Anordnung der Gewindekernausschraubvorrichtung als 4-fach Baueinheit dargestellt, die durch eine zentrische Anordnung der Ritzelwelle 7 und die quadratische Anordnung der Gewindekernstirnräder 1 ermöglicht wird. Fig. 8 zeigt eine beispielhafte 24-fache Anordnung, Fig. 9 zeigt eine beispielhafte 32-fache Anordnung einer Gewindekernausschraubvorrich- tung. Weitere vorteilhafte Ausführungen sind z.B. die Anordnung von 8, 12, 16, 64 oder mehr Baueinheiten.
In Fig. 10 Ist eine einzelne Gewindekernausschraubvorrichtung gezeigt, in . der ein Gewindekernstirnrad 1 mittels Kugellager 20a in einem Getriebegehäuse 34 und mittels Kugellager 20b in einem das Getriebegehäuse 34 verschließenden Gehäusedeckel 35 drehbar gelagert ist. Das Gewindekernstirnrad 1 wird direkt von einem Stirnrad 36 angetrieben welches auf der Antriebswelle eines Planetengetriebes 13 montiert und von einem Antriebsmotor 14 angetrieben wird. Durch das Gewindekernstirnrad 1 wird ein Gewindekern 2 geführt wobei das Gewindekernstirnrad und der Gewindekern der in Fig. 3 gezeigten Ausführung entspricht. Im Getriebegehäuse 34 ist unterhalb des drehbar gelagerten Gewindekernstirnrades 1 ein Leitgewinde 27 ausgeführt welches dem auf den Keilwellenstegen 19a aufgebrachten Kernleitgewinde 18 des Gewindekerns 2 entspricht.
Die vorbeschriebene Gewindekernausschraubvorrichtung arbeitet wie folgt:
Während des Herstellungsprozesses der in Fig.6 dargestellten Kunststoffspritzteile 25 ragt der Gewindekern 2 in den Form-r hohlraum der Formplatte 24 hinein. Zur Einnahme dieser in Detailansicht 39A dargestellten Startposition wird der Antriebsmotor 14 von einer nicht dargestellten elektronischen Steuereinheit in einem Einrichtungsmodus per Handbetrieb solange angesteuert bis der Gewindekern 2 die gewünschte Ausgangslage erreicht, welche als Startposition in Speicherelementen der Steuervorrichtung festgehalten wird. Anschließend wird der Antriebsmotor 14 in umgekehrter Drehrichtung per Handbetrieb solange angesteuert bis der Gewindekern 2 die in Detailansicht 39B dargestellte Endlage erreicht, welche als Endposition in Speicherelementen der Steuervorrichtung festgehalten wird. Die für die Strecke zwischen Startposition und Endposition geltenden Parameter wie z.B. Drehzahl und Drehmoment werden vom Anwender in der Software der Steuervorrichtung festgelegt sowie optionale Funktionen hinzugewählt welche die Ansteuerung einer Antriebseinheit 32 zur Betätigung der Verriegelungsplatte 31 ermöglichen. Der komplette Bewegungsablauf, bestehend aus den Funktionsabläufen „Entriegeln - Ausdrehen - Eindrehen Verriegeln" wird als Ausschraubzyklus bezeichnet. Über entsprechende Schnittstellen ist die Steuervorrichtung mit der zentralen Steuerung der Kunststoffspritzgießmaschine verbindbar so dass der zuvor beschriebene Ausschraubzyklus in Abhängigkeit des übrigen Herstellungsprozesses ausführbar ist. In einer weiteren Ausführung kann der Ausschraubzyklus auch über entsprechende Signale von am Spritzgießwerkzeug ange¬ brachten Endschaltern ausgelöst werden.
Sollen nun die Gewindekerne 2 aus den Kunststoffspritzteilen
25 herausgedreht werden, so wird durch die Steuervorrichtung der Gewindekernausschraubvorrichtung der Antriebsmotor 14 angesteuert welcher über das Planetengetriebe 13 ein Drehmoment über die Zahnriemenscheibe 8b, den Zahnriemen 11 und die Zahn- riem'enscheibe 8a . auf die Ritzelwelle 7 überträgt. Da sich die Ritzelwelle.7 mit den vier Gewindekernstirnrädern 1 im Eingriff befindet, drehen sich diese gleichzeitig und in einer Richtung wobei das Drehmoment über das Keilwellenprofil des Gewindekernstirnrades 1 auf das Keilwellenprofil der Gewindekerne 2 Überträgen wird und diese somit ebenfalls in eine Drehbewegung versetzt werden. Dadurch wird das Kernleitgewinde 18 des Gewindekerns 2 innerhalb der Leitgewindehülse 3 entsprechend der Gewindesteigung in Richtung der Aufspannplatte
26 bewegt bis die in der Steuervorrichtung zuvor gespeicherte Endposition erreicht wird. Die Ausschraublänge der Gewindekerne 2 ist auch nicht auf bestimmte Längen begrenzt sondern kann durch eine entsprechende Verlängerung der Gewindekerne 2 und höhere Distanzleisten 22 beliebig vergrößert werden. Um wieder die zuvor festgelegte Startposition zu erreichen wird der Antriebsmotor 14 von der Steuervorrichtung in umgekehrter Drehrichtung angesteuert bis die gewünschte Ausgangslage erreicht ist.
Um die optionale Verriegelung des Gewindekerns 2 zu ermöglichen, werden die jeweiligen Verriegelungszustände vor Beginn und nach Ende der Ausschraubbewegung durch die Steuervorrichtung der Gewindekernausschraubvorrichtung eingestellt. Um den in Fig. 6 in der Detailansicht 39B für den Ausschraubvorgang benötigten, entriegelten Zustand zu erreichen, wird durch die Antriebseinheit 32 das Stirnrad 42 angetrieben welches die im Eingriff stehende Zahnstange 33 und die damit verbundene Verriegelungsplatte 31 soweit seitlich bewegt bis der Gewindekern 2 den größeren Halbkreisdurchmesser der Aussparung 43 kollisionsfrei passieren kann. Sobald nach Abschluss der Ausdrehbewegung wieder die Startposition erreicht ist, wird durch die umgekehrte Drehbewegung der Antriebseinheit 32 die Verriegelungsplatte 31 soweit seitlich bewegt dass der kleinere Halbkreisdurchmesser der Aussparung 43 am Durchmesser der Ringnut 38 anliegt. Durch diesen in der Detailansicht 39A dargestellten Zustand ist eine vertikale Verschiebung des Gewindekerns in beide Richtungen nicht mehr möglich. Beim Erreichen der mechanisch begrenzten Endlagen der Verriegelungsplatte 31 wird der Antriebsmotor 32 durch eine Überwachung des Drehmoments abgeschaltet .
Die Funktion der in Fig. 10 dargestellten einzelnen Gewinde- kernausschraubvorrichtung entspricht im Großen und Ganzen der zuvor beschriebenen 4-fachen Gewindekernausschraubvorrichtung nur dass der Antrieb des Gewindekernstirnrades 1 über ein direkt im Eingriff befindliches Stirnrad 36 erfolgt, welches auf der Antriebswelle eines Planetengetriebes 13 montiert ist und von einem Antriebsmotor 14 direkt angetrieben wird. Diese einzelne Gewindekernausschraubvorrichtung kann in beliebiger Position und beliebigen Winkeln am Spritzgießwerkzeug positioniert werden und ermöglicht die Entspindelung einzelner Gewinde.

Claims

Patentansprüche 1. Gewindekernausschraubvorrichtung für Spritzgießwerkzeuge mit mindestens einem Gewindekernstirnrad (1) das mit mindestens einem Antriebsmotor (14) zum Ausschrauben mindestens eines Gewindekerns (2) aus einem Spritzgießwerkzeug verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindekern
(2) durch am äußeren Umfang axial verlaufende Keilwellenstege (19a) und Keilwellennuten (19b) in einem Gewindekernstirnrad (1) mit entsprechenden Keilwellennuten (29a) und Keilwellenstegen (29b) am inneren Umfang des Gewindekernstirnrades (1) eine axiale Verschiebung des Gewindekerns
(2) bei gleichzeitigem Antrieb durch das Gewindekernstirnrad (1) ermöglicht, wobei auf den axial verlaufenden Keilwellenstegen (19a) des Gewindekerns (2) ein Kernleitgewinde
(18) aufgebracht ist, welches der Gewindesteigung des auszudrehenden Gewindes (17) des Gewindekerns (2) entspricht und welches dem in einer feststehend montierten Leitgewindehülse (3) eingebrachten Leitgewinde (27) in Durchmesser und Gewindesteigung angepasst ist.
2. Gewindekernausschraubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass der Antrieb des Gewindekernstirnrades (1) über eine Ritzelwelle (7) erfolgt die über eine Zahnriemenscheibe (8a) mittels Zahnriemen (11) und einer auf der Antriebswelle eines Planetengetriebes (13) montierten Zahnriemenscheibe (8b) mit einem Antriebsmotor (14) verbunden ist, wobei das Planetengetriebe (13) auf einer Halteplatte (15) montiert ist, die in den seitlichen Nuten eines Befestigungsflansches (12) verschiebbar geführt ist und die mittels Spannschraube (16) horizontal in Richtung des Zahnriemens nach außen bzw. nach innen bewegt werden kann.
3. Gewindekernausschraubvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet dass der Antriebsmotor (14) als Servomotor oder als Schrittmotor ausgebildet ist und dass zur Steuerung eine programmierbare elektronische Steuervorrichtung verwendet wird die den Antriebsmotor (14) mit zuvor festgelegten Drehzahlen solange ansteuert bis eine zuvor festgelegte Startposition oder eine zuvor festgelegte Endposition erreicht ist.
4. Gewindekernausschraubvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet dass am unteren Ende des Gewindekerns (2) in axialer Richtung verlaufend, eine als Serienteil erhältliche Drehdurchführung (4) eingeschraubt ist in deren feststehendem Teil ein Kühlrohr (6) befestigt ist, welches in eine axial verlaufende Kühlbohrung (28) im Gewindekern (2) eingeführt ist und über das ein Kühlmedium ein- und wieder ausgeleitet werden kann.
5. Gewindekernausschraubvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet dass vier Gewindekernstirnräder (1) quadratisch oder rechteckig zu einer 4-fach Gewindekerneinheit angeordnet sind und über eine mittig angeordnete Ritzelwelle (7) gleichzeitig angetrieben werden.
6. Gewindekernausschraubvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet dass mindestens zwei oder eine Vielzahl von Gewindekernstirnrädern (1) kreisförmig zu einer Gewindekerneinheit angeordnet sind und über eine mittig angeordnete Ritzelwelle (7) gleichzeitig angetrieben werden.
7. Gewindekernausschraubvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet dass mehrere Gewindekerneinheiten in mehreren Reihen zu 8-fach, 12-fach, 16-fach oder noch größeren Zusammenstellungen angeordnet werden.
8. Gewindekernausschraubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oberhalb der Zwischenplatte (5) angeordnete Verriegelungsplatte (31) über seitliche Führungsleisten (41) in horizontaler Richtung seitlich verschiebbar angeordnet ist und mittels Zahnstange (33) mit einer Antriebseinheit (32) verbunden ist die mittels Stirnrad (42) die Drehbewegung einer Antriebseinheit (32) in eine lineare Bewegung umwandelt wobei die Antriebseinheit (32) mit der Steuervorrichtung des ausschraubenden Antriebsmotors (14) verbunden ist und somit in der zuvor programmierten Abfolge angesteuert wird.
9. Gewindekernausschraubvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet dass in der Verriegelungsplatte (31) eine Aussparung (43) vorgesehen ist, deren Geometrie aus zwei, in Form eines Langlochs angeordneten Halbkreisen, mit unterschiedlichen Durchmessern besteht und deren kleinerer Halbkreisdurchmesser dem Durchmesser einer Ringnut (38) des Gewindekerns (2) angepasst ist, die aneinander anliegend eine axiale Verschiebung des Gewindekerns (2) im verriegelten Zustand (39A) verhindert, wobei deren größerer Halbkreisdurchmesser vorzugsweise l-2mm größer ist als der Außendurchmesser des Gewindekerns (2) oberhalb der Ringnut (38) und somit eine axiale Verschiebung des Gewindekerns im entriegelten Zustand (39B) ermöglicht.
10. Gewindekernausschraubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass mindestens ein Gewindekernstirnrad (1) mittels einem Kugellager (20a) in einem Getriebegehäuse (34) und mittels einem weiteren Kugellager (20b) in einem das Getriebegehäuse (34) verschließenden Gehäusedeckel (35) drehbar gelagert ist, wobei das Gewindekernstirnrad (1) direkt von einem Stirnrad (36) angetrieben wird welches auf der Antriebswelle eines Planetengetriebes (13) montiert ist und von einem Antriebsmotor (14) angetrieben wird.
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