EP1704945A1

EP1704945A1 - Auswerfersystem für Formkästen

Info

Publication number: EP1704945A1
Application number: EP06100051A
Authority: EP
Inventors: Lutz Boettcher; Wolfgang Eggert
Original assignee: ebalta Kunststoff GmbH
Current assignee: ebalta Kunststoff GmbH
Priority date: 2005-03-23
Filing date: 2006-01-03
Publication date: 2006-09-27
Also published as: DE102005013563B4; DE102005013563A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Auswerfersystem für Kernkästen, mit einem Rahmen (15) aus einer oberen Tragplatte (17), auf der fest ein Werkzeugunterteil(16) montiert ist, einer unteren Tragplatte (18) und die beiden Tragplatten verbindenden Säulen (20). In dem Rahmen ist zwischen den beiden Tragplatten eine dritte oder mittlere Platte (3) an den Säulen beweglich geführt. Auf den Säulen zwischen der oberen Tragplatte (17) und der mittleren Platte (3) sind Schraubenfedern (21) angeordnet, welche im Ruhezustand die mittlere Platte nach unten gegen auf der unteren Tragplatte (18) angeordnete Anschläge (24) vorspannen, und bei dem an der mittleren Platte (3) ein schaftförmiger Auswerferteil (1) montiert ist. Die Anschläge sind in Bezug auf den Auswerferteil (1) so angeordnet, dass im Ruhezustand des Systems die obere Stirnfläche des Auswerferteils (1) mit der Oberseite des Werkzeugunterteils (16) in einer Ebene liegt, und zum Ausgleich der verschiedenen Wärme-Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Führungsteil (16) und dem metallenen Auswerferteil (1) in der Kammer (22) ist eine Justiervorrichtung (7,8) zur Feinjustierung der relativen axialen Position des Kopfteils (1a) vorgesehen. Bei Temperaturänderungen lassen sich einfach und genau Dehnungsunterschiede in axialer Richtung von Auswerfer- und Unterteil ausgleichen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Auswerfersystem für Formkästen, insbesondere Kernkästen. Solche Systeme sind bekannt und können dem Formkasten fest zugeordnet sein, um den durch Einschießen oder dgl. von entsprechendem Formmaterial gebildeten Formteil aus der Form auszustoßen. Die Ausstoßbewegung kann durch Druckmittel oder einen mechanischen Bewegungsantrieb erfolgen.
Das System umfasst einen starren Rahmen, bevorzugt aus Metall, auf dem ein der Form zugewandter Werkzeugunterteil, z.B. aus Kunststoff montiert ist, während in dem Rahmen ein in axialer Richtung beweglicher, einerseits von dem Auswerf-Impuls und andererseits von Rückstellfedern gegen eine Ruhestellung bestimmende Anschläge beaufschlagter Tragteil für den eigentlichen Auswerferteil angeordnet ist. Letzterer weist einen durch eine Führungsbohrung des Werkzeugunterteils ragenden Schaft oder dgl. auf, der in der Ruhestellung mit seiner Stirnseite in der von der Oberseite des Werkzeugunterteils gebildeten Fläche liegt.
Bei einem solchen System treten Probleme bei Temperaturschwankungen auf, da die Metallteile, wie der Auswerferteil und der Werkzeugunterteil, unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten aufweisen. Dies führt zu mehr oder weniger starken Verschiebungen zwischen der Lage der Oberseite des Werkzeugunterteils und der Stirnfläche des Auswerferteils. Die Folge sind entsprechende Schäden und Geometrieabweichungen an den Formteilen.
Um diese zu beheben ist eine aufwendige Überarbeitung der Werkzeugform erforderlich, welche einen kostenträchtigen Produktionsausfall verbunden mit hohen Kosten nach sich zieht.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Auswerfersystem der genannten Art so weiter zu bilden, dass die Gefahr des Entstehens solcher Schäden so gering wie möglich gehalten werden kann. Eine aufwendige Überarbeitung der Werkzeugform soll vermieden werden.
Diese Aufgabe wird durch die Maßnahmen des Anspruchs 1 gelöst.
Mit Hilfe der Justiervorrichtung lassen sich bei Temperaturänderungen einfach und genau Dehnungsunterschiede in axialer Richtung von Auswerfer- und Unterteil ausgleichen. Die Justiereinrichtung ist durch eine entsprechende Öffnung im Rahmen leicht zugänglich und ist sehr einfach und wenig kostenaufwendig.
Die Unteransprüche enthalten vorteilhafte Ausbildungen und Weiterbildungen der Justiereinrichtung, die in der nachfolgenden Beschreibung an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
Die Figuren zeigen Einzelheiten zur Ergänzung und Vertiefung der beanspruchten Erfindung und zwar:

Fig. 1: in perspektivischer vereinfachten Darstellung das Auswerfersystem als Ganzes;
Fig. 2: einen Schnitt durch den für die Erfindung wesentlichen Bereich des Auswerfersystems.
Fig. 3: In vereinfachter, schematisierter Darstellung eine etwas abgewandelte Ausführungsform des Auswerfersystems .
Fig. 4: Im größeren Maßstab den in Fig. 3 umkreisten Bereich 39.

Das Auswerfersystem weist in Fig. 1 einen in sich starren Rahmen 15 auf. Dieser besteht im gezeigten Ausführungsbeispiel aus einer oberen und einer unteren Tragplatte 17 und 18, die durch vier Säulen 20 starr mit einander verbunden sind. Auf der oberen Tragplatte ist ein Werkzeugunterteil 16, z.B. aus einem Kunststoff, befestigt, dessen Oberseite der nicht dargestellten Form zugewandt ist. An den Säulen 20 ist eine dritte Platte 3 in axialer Richtung beweglich geführt. Diese wird von einem nicht dargestellten Auswerfer-Antrieb nach oben (Pfeil 2) bewegt und von auf den Säulen angeordneten Rückstellfedern 21 in entgegengesetzter Richtung beaufschlagt und - in der Ruhestellung des Systems - mit Vorspannung gegen auf der unteren Tragplatte 18 angeordnete Begrenzungsanschläge 24 gedrückt, von denen zur Vereinfachung nur zwei in der Figur gezeigt sind.
Der Werkzeugunterteil 16 weist einen, z.B. zentralen, Führungskanal für den Schaft des eigentlichen Auswerferteils 1 auf. Dieser ragt durch eine entsprechende Öffnung in der oberen Tragplatte 17 bis zu der dritten, beweglich geführten Platte 3 und bildet mit dieser eine Bewegungseinheit, die in Fig. 2 im Schnitt näher gezeigt ist. Der Auswerferteil 1 weist an seinem unteren Ende einen scheibenförmigen Kopf 1a von größerem Durchmesser als der Schaft auf. Dieser Kopf liegt mit axialem und radialem Freiraum in einer geschlossenen Kammer 22 der Platte 3.
Zu diesem Zweck weist die Platte 3 eine größere mittlere Ausnehmung auf, in die die Gewindekrägen von zwei Schraubkappen 4 und 5 von entgegengesetzten Seiten her eingreifen und mit einander verschraubt sind. Zwischen diesen Kappen wird die Kammer 22 gebildet. Die Kappen 4 und 5 liegen jeweils mit entsprechenden Krägen auf den entgegengesetzten Seiten der dritten Platte 3 an und sind so mit dieser Platte fest verspannbar.
In der unteren Kappe 5 ist mittig ein mit seiner Stirnseite in die Kammer 22 ragendes Justierelement 8 axial verstellbar angeordnet. Im dargestellten Beispiel ist das Element 8 in einer zentralen Gewindebohrung der unteren Tragplatte 5 schraubbar. Auf der Stirnseite des Justierelementes liegt der Kopfteil 1a mit seiner Unterseite auf. Durch verstellen des Justierelementes 8 lässt sich die axiale Stellung des Auswerferkopfs 1 a in der Kammer 22 verändern. Damit verstellt sich auch die Stirnseite des Auswerferschafts gegenüber der Oberfläche des Werkzeugunterteils 16. Beide Flächen sollten für einen störungsfreien Betrieb bündig liegen. Da aber bei Temperaturschwankungen die aus Metall bestehenden Teile des Auswerfers 1 und der, z.B. aus Kunststoff oder einem anderen Werkstoff bestehende, Werkzeugunterteil 16 sich unterschiedlich ausdehnen, ergibt sich automatisch eine entsprechende gegenseitige Verschiebung der beiden Flächen, was sich schädigend auf das Formteil auswirkt. Mit Hilfe der Justiereinrichtung lässt sich jeder solcher Einfluss auf einfache und zuverlässige Weise vermeiden, indem die relative axiale Lage der beiden Teile entsprechend verändert wird.
Das Justierelement ist von außerhalb des Systems durch eine Öffnung 19 in der unteren Tragplatte leicht zu erreichen. Die Krägen der Schraubkappen können mit Schraubschlüssel-Flächen versehen sein, die am Teil 4 in Fig. 1 dargestellt.
Eine wesentliche Weiterentwicklung besteht in der Einbringung eines Ringteils 7 aus elastisch verformbarem Material in die Kammer zwischen Kammerdecke und Oberseite des Auswerferkopfs 1a. Er sollte eine solche axiale Dicke aufweisen, dass er in jeder Einstellung des Auswerfers unter mehr oder weniger starker Verformung steht, so dass die axiale Lage des Kopfes in der Kammer stets definierbar ist. Außerdem wird damit der Auswerfer zusätzlich gegen eine Drehung relativ zu den anderen Teilen gesichert, was ebenfalls dazu beiträgt, das Formteil vor Beschädigungen zu schützen.
Wenn der Gummiring 7 - abweichend von der Darstellung in Fig.2 - in einer bevorzugten Ausführung so bemessen wird, dass er bündig zum Auswerferteil 1 angeordnet ist, lässt sich noch besser eine Verschmutzung der inneren Kammer 22 gewährleisten. Auch werden die Sitze durch die elastische Lagerung geschont, die Maßhaltigkeit bleibt gewährleistet. Die schwimmende Lagerung ermöglicht einen Ausgleich von auftretenden Dehnungen in allen Richtungen senkrecht zur Achse des Auswerferteils 1. Eine Präzisionsplatte ist nicht mehr erforderlich. Das System ist weitgehend verkantungssicher und wartungsfrei. Die Lebensdauer der Teile verlängert sich.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 und 4 entspricht in den wesentlichen Elementen dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel. Auf dem oberen Montageboden 37 ist die Werkzeugform 36 montiert. Mehrere Führungssäulen 40 (nur eine ist dargestellt) verbinden den Montageboden mit der Grundplatte 38. Auf den Führungssäulen 40 ist die Auswerferplatte 33 gegen die Rückstellkraft von nicht gezeigten Federn gleitend geführt und ruht normalerweise, wie gezeigt, auf Begrenzungs-Anschlägen 45.
Wie insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich, sind in einer Bohrung der Auswerferplatte 33 von oben und von unten mit einander verschraubbare Kappen 41 und 35 eingeführt. Die obere Kappe 41, auch Auswerferhülse benannt, liegt mit ihrem Kragen unter Vorspannen eines zur Verdrehsicherung dienenden Druckringes 43 auf der Oberseite der Auswerferplatte 33 an, während die untere Kappe 35, auch als Überwurfmutter benannt, mit ihrem Kragen von unten an der Auswerferplatte 33 anliegt. Beide Kappen begrenzen eine innere Kammer, in der der Kopf 46 des Auswerferstiftes 31 liegt. Dieser ist oberhalb des Kopfes eng von dem zur Höhenverstellung dienenden Druckring 32 umgeben.
Die zur Höhenverstellung dienende Einstellungsschraube 34, die in der Überwurfmutter 35 schraubbar ist, ragt mit ihrem Kopf leicht zugänglich nach außen und ist durch eine Sicherungsmutter in jeder ihrer Einstellung abgesichert. Dadurch ist der Einstellbereich besonders leicht und mit einfachen Werkzeugen zugänglich. Der Druckring 32 dient zusammen mit einem im Kragen der Auswerferhülse 41 eingebetteten Dichtring 42 zur Abdichtung der Innenkammer und der Bohrung in der Auswerferhülse.
Wie ersichtlich, entspricht der generelle Aufbau und die Funktionsweise des Ausführungsbeispiels nach Fig. 3 und 4 denen des Beispiels aus Fig. 1 und 2.

Claims

Auswerfersystem für Formkästen, insbesondere Kernkästen, mit einem Rahmen (15), insbesondere bestehend aus einer oberen Tragplatte (17), auf der fest ein Werkzeugunterteil(16),z.B. aus Kunststoff, montiert ist, einer unteren Tragplatte (18) und die beiden Tragplatten verbindenden Säulen (20), bei dem in dem Rahmen zwischen den beiden Tragplatten oder dgl. eine dritte oder mittlere Platte (3) oder dgl. an den Säulen beweglich geführt ist, wobei auf den Säulen zwischen der oberen Tragplatte (17) und der mittleren Platte (3) Schraubenfedern (21) angeordnet sind, welche im Ruhezustand die mittlere Platte nach unten gegen auf der unteren Tragplatte (18) angeordnete Anschläge (24) vorspannen, und bei dem an der mittleren Platte (3) ein stab- oder schaftförmiger Auswerferteil (1) montiert ist, welcher sich durch die obere Tragplatte (17) und einen Führungskanal im Werkzeugunterteil(16) bis zu dessen Oberseite erstreckt, während an seinem unteren Ende ein Kopfteil (1a) von größerem Durchmesser vorgesehen ist, der mit radialem und axialem Freiraum in einer Kammer (22) der mittleren Platte (3) aufgenommen ist, wobei die Anschläge in Bezug auf den Auswerferteil (1) so angeordnet sind, dass im Ruhezustand des Systems die obere Stirnfläche des Auswerferteils (1) mit der Oberseite des Werkzeugunterteils (16) in einer Ebene liegt, und bei dem zum Ausgleich der verschiedenen Wärme-Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Führungsteil (16) und dem metallenen Auswerferteil (1) in der Kammer (22) eine Justiervorrichtung (7,8) zur Feinjustierung der relativen axialen Position des Kopfteils (1a) vorgesehen ist.
Auswerfersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Justiervorrichtung (7,8) so ausgebildet ist, dass sie mit der Verstellung der relativen axialen Position der beiden genannten Teile (3,22) zugleich den Kopfteil (1a) des Auswerferteils (1) diesen mit der Decke der Kammer (22) elastisch verspannt.
Auswerfersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Justiervorrichtung (7,8) ferner so ausgebildet ist, dass sie den Kopfteil (1 a) und damit den Auswerferteil (1) gegen Verdrehen in der Kammer sichert.
Auswerfersystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der unteren Wand (5) der Kammer (22) ein axial in dieser Wand verstellbarer, von außerhalb des Rahmens betätigbarer Justierteil (8) angeordnet ist, auf dem die Unterseite des Kopfteils (1a) des Auswerferteils (1) aufsitzt.
Auswerfersystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (22) zwischen zwei Schraubkappen (4,5) begrenzt ist, die von entgegengesetzten Seiten der mittleren Platte (3) her in einer Ausnehmung dieser Platte mit einander verschraubbar und mit entsprechenden Flanschen aufliegend mit der mittleren Platte verspannbar sind.
Auswerfersystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Kammerdecke und Oberseite des Kopfteils ein elastisch zusammendrückbarer Ringteil (7), vorzugsweise bündig an dem Auswerferteil 1 anliegend, angeordnet ist.
Auswerfersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Flansch der Auswerferhülse (41) und der Oberseite der Auswerferplatte (33) ein elastischer Druckring (43) zur Verdrehsicherung angeordnet ist.
Auswerfersystem nach Anspruch 6oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der elastisch zusammendrückbare Druckring (32) in der zwischen den beiden Schraubkappen (35,41) gebildeten Kammer den Auswerferstift (31) eng und abdichtend umschließt.
Auswerfersystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Flansch der Auswerferhülse (41) ein den Auswerferstift (31) eng und dicht umschließender elastischer Ringteil (42) eingebettet ist.
Auswerfersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zum Justieren dienende Einstellschraube (34) in der Stirnwand der Überwurfmutter 35 schraubbar ist und mit ihrem Kopfteilleicht zugänglich aus der Überwurfmutter (35) heraus ragt und in jeder Stellung durch eine Sicherungsmutter (44) absicherbar ist.