DE3624298A1 - Gestaengekupplung fuer werkzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gestängekupplung für Werkzeuge, insbesondere an der Antriebsstange von Auswerfervorrichtungen für die Formwerkzeuge in Spritzgießmaschinen, bestehend aus einem Kupplungskopf und einem damit in und außer Eingriff bringbaren Kupplungsbolzen, die in der Eingriffsstellung schub-und/oder zugfest miteinander und gegeneinander verriegelbar sind.

Eine derartige Gestängekupplung ist für Vorrichtungen zum Spritzgießen von Formteilen bspw. durch die DE-OS 34 30 872 bekannt.

Hierbei besteht eine Vorrichtung zum Spritzgießen von Formteilen aus einer verschiebbaren, einen Teil eines Formwerkzeuges aufnehmenden Tragplatte und aus einer zwischen dem Formwerkzeug und der Tragplatte bewegbar angeordneten Auswerferplatte, die an einer Seite mit mindestens einem in das Formwerkzeug ragenden Auswer­ ferstift versehen ist und an ihrer anderen Seite eine mit dem Antrieb zusammenwirkende Auswerferstange trägt.

Die Auswerferstange ist zweiteilig ausgebildet und besteht aus einer fest mit der Auswerferplatte verbun­ denen Kupplungshülse und aus einer lösbar mit dieser verbindbaren Kupplungsstange, wobei die Kupplungsstange einen Querschnitt T-förmiges an zwei sich gegenüberlie­ genden Seiten abgeflachtes Endstück aufweist, das radial in eine entsprechende Ausnehmung der Kupplungs­ hülse einsteckbar und durch Drehung um einen Winkel von 90° mit derselben verriegelbar ist.

Hierdurch wird erreicht, daß ein Formwerkzeug mit Auswerferstange ohne Schwierigkeiten und mit geringem Aufwand an jede beliebige Spritzgießmaschine ange­ schlossen werden kann, und daß durch die Auswerferstan­ ge keine Transport- und/oder Lagerprobleme auftreten. Lediglich durch Auswechseln der Kupplungsstange, die einfach herzustellen und zu lagern ist, wird es möglich, ein Formwerkzeug bei den unterschiedlichsten Spritzgießmaschinen ohne großen Aufwand und in kürze­ ster Zeit funktionsgerecht einzusetzen. Durch die verhältnismäßiug kurze, nämlich gewissermaßen bolzen­ förmig, an der Auswerferplatte des Formwerkzeuges befestigte Kupplungshülse treten keinerlei Transport­ und/oder Lagerprobleme auf.

Eine Unzulänglichkeit der bekannten Gestängekupplung liegt darin, daß diese nur mit relativ umständlichen Kupplungsbewegungen ein- und ausgerückt werden kann und daher nur eine manuelle oder bestenfalls halbautomati­ sche Bedienung ermöglichst. Die Antriebsstange der Auswerfervorrichtung muß nämlich einerseits im wesent­ lichen quer zu ihrer Wirkrichtung mit dem zugehörigen Kupplungskopf in und außer Eingriff gebracht sowie darüber hinaus relativ zu diesem noch durch eine Winkeldrehung verriegelt oder entriegelt werden.

In vielen Anwendungsfällen ist auch die vorbekannte Gestängekupplung nicht einsatzfähig, weil der für die manuelle oder halbautomatische Bedienung notwendige Platzbedarf nicht zur Verfügung steht.

Zweck der Erfindung ist es, die bei der bekannten Gestängekupplung vorhandenen Unzulänglichkeiten auszuräumen. Deshalb liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Gestängekupplung der anfangs spezifi­ zierten Gattung zu schaffen, die mit einer rein axialen Kupplungs- und Entkupplungsbewegung auskommt, wie sie beim Ein- und Ausbau von Werkzeugen in Maschinen und Vorrichtungen sowieso erforderlich ist, und die darüber hinaus eine automatische, vorzugsweise sogar fernsteu­ erbare Bedienung ermöglicht.

Erreicht wird das gesteckte Ziel nach der Erfindung grundsätzlich durch die Kennzeichnungsmerkmale des Anspruchs 1, nämlich dadurch, daß der Kupplungskopf ein hülsenförmiges Gehäuse aufweist, das an seinem freien Ende mit einer axialen Einstecköffnung für den Kupp­ lungsbolzen versehen ist, daß sich an die Einstecköff­ nung innerhalb des Gehäuses eine zentrale Kupplungsauf­ nahme ortsfest anschließt, daß zwischen dem hülsenför­ migen Gehäuse und der zentralen Kupplungsaufnahme ein Ringkolben axial verschiebbar und abgedichtet geführt sowie an einander gegenüberliegenden Kolbenflächen abwechselnd mit Druckmittel beaufschlagbar ist, daß dabei in den Wänden der Kupplungsaufnahme radial verschiebbare Kupplungsklauen sitzen, die mit radialen Kupplungsvertiefungen am Umfang des Kupplungsbolzens in und außer Eingriff stellbar sind, und daß der Ringkol­ ben an seinem die Kupplungsaufnahme umgebenden Innenum­ fang Steuerflächen und Sperrflächen trägt, über die die Kupplungsklauen in der einen Schieberichtung des Ringkolbens zwangsläufig radial einwärts in ihre Eingriffsstellung schiebbar sowie in dieser Eingriffs­ stellung verriegelbar sind.

Vorteilhaft bei dieser Gestängekupplung ist dabei, daß ihre Funktionen vollautomatisch gesteuert werden können, wobei das Verriegeln und Entriegeln hydraulisch und/oder pneumatisch bewirkt werden kann. Es ergibt sich ferner eine kompakte Systembauweise, welche die Möglichkeit unterschiedlichster Einbauvariationen bietet. Darüber hinaus ist eine hohe Funktionssicher­ heit gewährleistet.

Erfindungsgemäß erweist es sich darüber hinaus als besonders wichtig, daß gemäß Anspruch 2 in der Kupp­ lungsaufnahme axial verschiebbar eine abgefederte Druckplatte sitzt, die durch den in die Kupplungsauf­ nahme eingeführten Kupplungsbolzen entgegen der Federkraft verlagerbar ist, während sie in ihrer Ruhelage durch die Rückstellfeder in den Bereich der Kupplungsklauen stellbar ist und in der Ruhelage des Ringkolbens die Kupplungsklauen relativ zur Kupplungs­ aufnahme in der Ausrückstellung abstutzt. Selbst bei Druckbeaufschlagung des Ringkolbens im Sinne des Verriegelns der Gestängekupplung werden durch die Maßnahmen die Kupplungsklauen in ihrer Entriegelungs­ stellung gehalten, solange der Kupplungsbolzen noch nicht in Axialrichtung in die Kupplungsaufnahme eingeführt worden ist. Sobald durch Einfahren des Kupplungsbolzens in die Kupplungsaufnahme die Druck­ platte aus ihrer Ruhelage zurückgestellt wird, kann jedoch der Ringkolben unter der Einwirkung des anste­ henden Druckmitteldruckes aus seiner Freigabestellung in die Sperrstellung laufen, so daß die Kupplungsklauen selbsttätig und zwangsweise nicht nur in ihre Ein­ griffsstellung gelangen, sondern darin auch gegenüber dem Kupplungsbolzen verriegelt werden.

Ein anderes, ebenfalls wichtiges Weiterbildungsmerkmal der Erfindung besteht nach Anspruch 3 darin, daß im Ringkolben radial verschiebbare Riegelstifte sitzen, die bei Druckmittelbeaufschlagung der einen Kolbenflä­ che nach radial einwärts und bei Druckmittelbeaufschla­ gung der anderen Kolbenfläche nach radial auswärts verlagerbar sind, wobei wenigstens der radial einwärts gelegenen Schiebestellung derselben an der Kupplungs­ aufnahme Sperreingriffe zugeordnet sind, deren axiale Relativlage an der Kupplungsaufnahme auf diejenige Schiebestellung des Ringkolbens abgestimmt ist, in welcher dieser über seine Steuer- und Sperrflächen die Kupplungsklauen in ihrer Eingriffslage hält.

Aus diesen Maßnahmen erwächst der Vorteil, daß der Ringkolben in seine der Verriegelungsstellung der Kupplungsklauen entsprechenden Schiebestellung relativ zur Kupplungsaufnahme gegen Axialverschiebung festge­ legt wird. Selbst bei Wegfall des Druckmitteldruckes auf die der Verriegelungsstellung der Gestängekupplung zugeordnete Kolbenfläche des Ringkolbens kann dieser nicht selbsttätig aus seiner Verriegelungsstellung in die Freigabestellung zurückgleiten, d.h., seine selbsthemmende Wirkung auf die Kupplungsklauen in der Verriegelungsstellung wird durch die eingerückten Riegelstifte formschlüssig fixiert.

Nach Anspruch 4 ist erfindungsgemäß ferner vorgesehen, daß die in der Kupplungsaufnahme radial verschiebbaren Kupplungsklauen aus Bolzen bestehen, deren dem Innen­ umfang des Ringkolbens zugewendete Endfläche einerseits einen einen geneigten Abschnitt zum Zusammenwirken mit der entsprechend geneigten Steuerfläche des Ringkolbens hat, während sie andererseits einen quer zur Bolzen­ achse gerichteten Abschnitt für die Stützanlage an der Sperrfläche des Ringkolbens aufweist. Gemäß Anspruch 5 ist ferner das dem Kupplungsbolzen zugeordnete Ende der Kupplungsklaue mit einer Schrägfläche versehen, die eine zur gegenüberliegenden Steuerfläche entgegenge­ setzte Neigungslage hat und der Kupplungsbolzen weist als Kupplungsvertiefungen bzw. als Eingriff für die Kupplungsklauen eine Ringnut auf, die mit einer Flankenfläche versehen ist, deren Neigungslage auf die Neigungslage der Schrägfläche an den Kupplungsklauen abgestimmt ist.

Besonders bewährt hat sich weiterhin die Ausgestaltung nach Anspruch 6, wonach sich an die Schrägfläche der Kupplungsklauen eine in gleicher Richtung, aber flacher geneigte Stützfläche anschließt, die der Umfangsfläche der abgefederten Druckplatte zugeordnet ist. nach dem Entriegeln der Gestängekupplung kann beim Ausfahren des Kupplungsbolzens aus der Kupplungsaufnahme die Druck­ platte unter der Wirkung der Rückstellfeder in ihre Ruhelage gelangen, wobei ihre Umfangsfläche dann die Kupplungsklauen über ihre Stützfläche in ihrer unwirk­ samen Stellung fixiert.

Gemäß Anspruch 7 weist die Ringnut im Kupplungsbolzen zwei unterschiedlich geneigte Flankenflächen auf, wobei die flacher geneigte Flankenfläche dem freien Ende des Kupplungsbolzens näher liegt und den Schrägflächen der Kupplungsklauen zugeordnet ist. Nach dem Zurückfahren des Ringkolbens aus einer Verriegelungsstellung werden auf diese Art und Weise die Kupplungsklauen zwangsläu­ fig in ihre Entkupplungsstellung zurückgedrängt, sobald eine Zugkraft auf den freigegebenen Kupplungsbolzen einwirkt und/oder die Kraft der auf die Druckplatte einwirkenden Rückstellfeder ausreicht, den Kupplungs­ bolzen aus der Kupplungsaufnahme zu verdrängen.

In baulicher und funktioneller Hinsicht ist es nach der Erfindung von besonderem Vorteil, daß gemäß Anspruch 8 die freien Enden der Riegelstifte jeweils Kolbenflächen bilden, die mit dem auch auf die Kolbenflächen des Ringkolbens einwirkenden Druckmittel beaufschlagbar sind, wobei einerseits die radial außen liegenden Kolbenflächen der Riegelstifte gleichzeitig mit der einen Kolbenfläche des Ringkolbens beaufschlagbar sind, auf welche das Druckmittel im Verriegelungssinne des Ringkolbens einwirkt, während die radial innen liegen­ den Kolbenflächen der Riegelstifte dem Druckmittel aussetzbar sind, bevor dieses der anderen Kolbenfläche des Ringkolbens zuführbar ist, auf welche das Druckmit­ tel im Entriegelungssinne des Ringkolbens einwirkt.

Nach Anspruch 9 ist auch noch vorgesehen, daß die Reigelstifte Druckmittel-Zuführkanälen zwischen der Kupplungsaufnahme und den Ringkolben als Steuerschieber zugeordnet sind, die die Durchlässe im Ringkolben erst freigeben, nachdem sie in ihre radial auswärts liegende - entriegelte - Schiebestellung gelangt sind. Damit wird sichergestellt, daß eine Druckmittelbeaufschlagung des Ringkolbens im Entriegelungssinne erst stattfinden kann, nachdem zuvor die Verriegelung desselben an der Kupplungsaufnahme aufgehoben worden ist.

Schließlich wird ein Merkmal der Erfindung nach Anspruch 10 auch noch darin gesehen, daß der eine Zylinderraum für den Ringkolben zwischen einem im Querschnitt verminderten Fortsatz der Kupplungsaufnahme und dem Innenumfang des hülsenförmigen Gehäuses begrenzt ist, während der andere Zylinderraum zwischen diesem Fortsatz und dem querschnittsgrößeren Endteil der Kupplungsaufnahme sowie dem Innenumfang des Ringkolbens eingeschlossen ist. Eine baulich kompakte Ausgestaltung des Kupplungskopfes wird auf diese Art und Weise begünstigt.

In der Zeichnung ist ein Anwendungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die eine Hälfte der Schließeinheit einer Spritzgießmaschine zu Beginn des Einbauvorgangs für das Formwerk­ zeug,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die andere Hälfte der Schließeinheit einer Spritzgießmaschine nach vollendetem Einbau des Formwerkzeuges,

Fig. 3 den in den Fig. 1 und 2 jeweils mit III gekennzeichneten Teilbereich in größerem Maßstab und im Längsschnitt, wobei die eine Längsschnitthälfte die Entkupplungsstellung gemäß Fig. 1 und die andere Längsschnitthälfte die Kupplungsstellung nach Fig. 2 wiedergibt und

Fig. 4 eine nur teilweise geschnittene Darstellung des Teilbereichs nach Fig. 3 in einer anderen Einbaulage wiedergibt.

In den Fig. 1 und 2 der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in Anwendung bei einem Formwerkzeug 1 in einer Spritzgießmaschine gezeigt. Von dieser Spritz­ gießmaschine ist dabei aus Vereinfachungsgründen lediglich die Schließeinheit 2 für das Formwerkzeug 1 zu sehen, welche aus einer ortsfesten Formaufspannplat­ te 3 mit daran befestigten Führungsholmen 4 sowie aus einer in Längsrichtung der Führungsholme 4 verschieb­ baren Formaufspannplatte 5 besteht.

Die Formhälfte 6 des Formwerkzeuges 1 ist sowohl nach Fig. 1 als auch nach Fig. 2 mit der ortsfesten Formauf­ spannplatte 3 der Schließeinheit 2 verbunden, während die bewegliche Formhälfte 7 lediglich mit der bereits befestigten Formhälfte 6 in Verbindung steht, aber noch nicht an der beweglichen Formaufspannplatte 5 verankert ist. nach Fig. 2 ist hingegen die Formhälfte 7 des Formwerkzeuges 1 an der beweglichen Formaufspannplatte 5 der Schließeinheit 2 verankert.

Die zweite Formhälfte 7 ist rückseitig mit einer Auswerfereinheit 8 verbunden, die eine Tragplatte 9 aufweist, mit der sie an der beweglichen Formaufspann­ platte 5 befestigt werden kann. Die Tragplatte 9 steht dabei über Abstandshalter 10 mit der Formhälfte 7 in Verbindung. In dem durch die Abstandshalter 10 bestimm­ ten Bereich zwischen der Tragplatte 9 und der Form­ hälfte 7 ist eine zweiteilige Auswerferplatte 11 angeordnet, welche jeweils Auswerferstifte 12 trägt, die durch die Formhälfte 7 hindurchgeführt sind und mit ihrem freien Ende auf das im Formwerkzeug 1 hergestell­ te Werkstück 13 einwirken können, sobald die beiden Formhälften 6 und 7 des Formwerkzeuges 1 auseinander­ gefahren werden.

An der den Auswerferstiften 12 gegenüberliegenden Seite der Auswerferplatte 11 ist - in der Flächenmitte - als Auswerferstange zum begrenzten Verschieben der Auswer­ ferplatte 11 ein Kupplungsbolzen 14 befestigt, welcher mit einem Auswerferantrieb 15 zusammenwirken kann, und zwar unter Zwischenschaltung einer wahlweise aus- und einrückbaren Gestängekupplung 16. Diese Gestängekupp­ lung 16 ist in größerem Maßstab und in ausführlicher Darstellung in Fig. 3 der Zeichnung zu sehen.

Die Gestängekupplung 16 weist außer dem als Auswerfer­ stange wirksamen Kupplungsbolzen 14 noch einen Kupp­ lungskopf 17 auf, der an einer Platte 18 bzw. der Kolbenstange des Auswerferantriebs 15 befestigt ist.

Der Kupplungskopf 7 hat dabei ein hülsenförmiges Gehäuse 19, das an seinem einen Ende über ein Innenge­ winde 20 mit dem Außengewinde 21 eines Tragkörpers 22 verschraubt ist, welcher wiederum mit der Platte 18 bzw. der Kolbenstange des Auswerferantriebs 15 in lösbarer Verbindung steht. Das hülsenförmige Gehäuse 17 hat an seinem gegenüberliegenden, freien Ende eine radial einwärts gerichtete Schulter 23, die mit einer axialen Eisntecköffnung 24 für den Kupplungsbolzen 14 versehen ist.

Innerhalb des hülsenförmigen Gehäuses 17 schließt sich an die Einstecköffnung 24 eine zentrale Kupplungsauf­ nahme 25 an, die zwischen der Schulter 23 und der Endplatte 22 koaxial zum hüslenförmigen Gehäuse 19 angeordnet und eingespannt ist.

Die Kupplungsaufnahme 25 hat dabei einen an die Schulter 23 anschließenden Längenabschnitt 25 a relativ großen Durchmessers und einen an die Endplatte 22 anschließenden Längenabschnitt 25 b relativ kleinen durchmessers. Der Längenabschnitt 25 a großen Durchmes­ sers ist dabei mit einer Ausnehmung 26 versehen, deren Durchmesser insgesamt mit dem kleinsten Durchmesser der Einstecköffnung 24 in der Schulter 23 übereinstimmt.

Im Bereich zwischen dem hülsenförmigen Gehäuse 19 und der Kupplungsaufnahme 25 ist ein Ringkolben 27 axial verschiebbar geführt, der wiederum einen Längenab­ schnitt 27 a mit einem relativ großen Innendurchmesser und einen Längenabschnitt 27 b mit relativ kleinem Innendurchmesser aufweist. Der Längenabschnitt 27 a des Ringkolbens 27 ist dabei dem Ringraum 28 a zwischen dem hülsenförmigen Gehäuse 19 und dem Längenabschnitt 25 a der Kupplungsaufnahme 25 zugeordnet, während der Längenabschnitt 27 b des Ringkolbens 27 sich in dem Ringraum 28 b befindet, welcher zwischen dem hülsenför­ migen Gehäuse 19 und dem Längenabschnitt 25 b der Kupplungsaufnahme 25 gebildet ist. Über einen Dich­ tungsring 29 wirkt der Abschnitt 27 a des Ringkolbens 27 mit dem Längenabschnitt 25 a der Kupplungsaufnahme 25 zusammen, während er über einen Dichtungsring 30 mit dem Längenabschnitt 25 b der Kupplungsaufnahme 25 in Dichtungsverbindung steht. Ein weiterer Dichtungsring 31, welcher im Übergangsbereich zwischen den beiden Längenabschnitten 27 a und 27 b vorgesehen ist, wird der Ringkolben 27 auch gegen den Innenumfang des hülsenför­ migen Gehäuses 19 abgedichtet. Sämtliche Dichtungsringe 29, 30 und 31 sind vorzugsweise als sogenannte O-Ringe ausgeführt.

Dem Ringraum 28 b ist die große Kolbenfläche 27 c des Ringkolbens 27 zugewendet, derart, daß bei Druckmittel­ beaufschlagung des Ringraums 28 b der Ringkolben 27 über diese Kolbenfläche 27 c in Richtung gegen die Schulter 23 geschoben wird, wie das die obere Hälfte der Fig. 3 erkennen läßt.

Zwischen dem Abschnitt 27 a des Ringkolbens 27 sowie zwischen den Abschnitten 25 a und 25 b der Kupplungsauf­ nahme 25 ist ein Ringraum 28 c eingschlossen, dem die Kolbenfläche 27 d des Ringkolbens 27 zugeordnet ist.

Wird der Ringraum 28 c mit Druckmittel beaufschlagt, dann wird der Ringkolben 27 im Gehäuse 19 von der Schulter 23 weg verschoben, wie das in der unteren Hälfte der Fig. 3 angedeutet ist.

Innerhalb der Ausnehmung 26 der Kupplungsaufnahme 25 ist eine Druckplatte 32 axial verschiebbar geführt. Dabei steht sie unter der Wirkung einer Druckfeder 33, welche sie in der Schiebestellung abzustützen sucht, wie sie in der unteren Hälfte der Fig. 3 zu sehen ist. Entgegen der Wirkung der Druckfeder 33 kann die Druckplatte 32 in die Ausnehmung 26 der Kupplungsauf­ nahme 25 hineingeschoben werden, und zwar bis in die Anschlagstellung, welche in der oberen Hälfte der Fig. 3 zu sehen ist. Der Ringkolben 27 weist am freien Ende seines Abschnittes 27 a, und zwar an seinem Innenumfang, eine geneigte Steuerfläche 34 auf, an welche sich eine parallel zur Kolbenachse verlaufende Sperrfläche 35 anschließt.

Über die Steuerfläche 34 und die Sperrfläche 35 wirkt der Ringkolben 27 mit mehreren, bspw. drei oder vier Kupplungsklauen 36 zusammen, welche als Bolzen gestal­ tet sind und eine in Umfangsrichtung der Kupplungsauf­ nahme 25 gleichmäßig verteilte Anordnung haben. Dabei werden die Kupplungsklauen 36 in Durchlässen 37 des Abschnitts 25 a der Kupplungsaufnahme 25 radial ver­ schiebbar geführt, und zwar über einen Stellweg hinweg, welcher einerseits durch die Ausrückstellung und andererseits durch die Einrückstellung der Kupplungs­ klauen 36 bestimmt ist. Die Einrückstellung der Kupplungsklauen 36 ist dabei in der oberen Hälfte der Fig. 3 zu sehen, während deren Ausrückstellung in der unteren Hälfte der Fig. 3 gezeigt wird.

Das dem Ringkolben 27 zugeordnete Ende der Kupplungs­ klauen 36 hat jeweils einen geneigten Endabschnitt 38, der mit der geneigten Steuerfläche 34 am Abschnitt 27 a des Ringkolbens 27 zusammenwirkt, während sich daran andererseits ein quer zur Längsachse der Kupplungs­ klauen 36 gerichteter Abschnitt 39 anschließt, der mit der Sperrfläche 35 am Innenumfang des Abschnitts 27 a des Ringkolbens 27 in Stützverbindung tritt.

An ihrem der Ausnehmung 26 der Kupplungsaufnahme 25 zugewendeten Ende haben die Kupplungsklauen 36 eine Schrägfläche 40, die eine zur gegenuberliegenden Steuerfläche 38 entgegengesetzte Neigungslage hat. An diese Schrägfläche 40 der Kupplungsklauen 36 schließt sich eine in gleicher Richtung, aber flacher geneigte Stützfläche 41 an, die einer entsprechend geneigten Umfangsfläche 42 an der abgefederten Druckplatte 32 zugeordnet ist, wie das die untere Hälfte der Fig. 3 Die Kupplungsklauen 36 im Kupplungskopf 17 wirken mit radialen Kupplungsvertiefungen, bspw. einer Umfangsnut 43 am Kupplungsbolzen 14 zusammen, wenn dieser durch die zentrale Öffnung 24 der Stützschulter 23 in die Ausnehmung 26 der Kupplungsaufnahme 25 eingeschoben wird, wie das die obere Hälfte der Fig. 3 deutlich macht. Dabei wird durch das vordere Ende des Kupplungs­ bolzens 14 die Druckplatte 32 entgegen der Wirkung der Druckfeder 33 aus der in der unteren Hälfte der Fig. 3 gezeigten Stellung in die in der oberen Hälfte dersel­ ben ersichtliche Stellung zurückgedrängt. Dadurch kommen die Stützflächen 41 der Kupplungsklauen 36 von der Schrägfläche 42 am Umfang der Druckplatte 32 frei und können dann durch Axialverschiebung des Ringkolbens 27 aus der in der unteren Hälfte der Fig. 3 gezeigten Freigabestellung in die aus der oberen Hälfte derselben ersichtliche Einrückstellung bewegt werden. Dabei kommen die Kupplungsklauen 36 mit ihrer Schrägfläche 40 gegen eine entsprechend geneigte Flanke 44 der die Kupplungseingriffe bildenden Umfangsnut 43 des Kupp­ lungsbolzens 40 zur Anlage, so das der Kupplungsbolzen 40 zwischen den Kupplungsklauen 36 und der abgefederten Druckplatte 32 eingespannt wird. Die relativ flach geneigte Flankenfläche 44 der Umfangsnut 43 liegt dabei dem freien Ende des Kupplungsbolzens 14 näher als die relativ steil geneigte Flankenfläche 45 derselben. Wie bereits weiter oben erwähnt wurde, gelangt der Ringkol­ ben 27 in die in der oberen Hälfte der Fig. 3 gezeigte Kupplungs- bzw. Sperrlage dadurch, daß der Ring-Zylin­ derraum 28 b unter Druckmitteldruck gesetzt wird, welcher auf die Kolbenfläche 27 c einwirkt.

Der Ringkolben 27 kann sich jedoch aus der in der unteren Hälfte der Fig. 3 gezeigten Schiebestellung nur dann in die Schiebestellung bewegen, wie sie in der oberen Hälfte der Fig. 3 zu sehen ist, wenn zuvor die Druckplatte 32 durch den Kupplungsbolzen 14 zurückge­ schoben wurde, und zwar aus der in der unteren Hälfte der Fig. 3 gezeigten Stellung in die Stellung, wie sie in der oberen Hälfte derselben zu sehen ist.

Soll der Ringkolben zum Lösen der Gestängekupplung 16 aus der in der oberen Hälfte der Fig. 3 gezeigten Sperrstellung in die aus der unteren Hälfte derselben ersichtlichen Freigabestellung zurückgeschoben werden, dann wird hierzu der Ring-Zylinderraum 28 c mit Druckmit­ tel beaufschlagt, so daß dieses auf die Kolbenfläche 27 d einwirkt. Die Kupplungsklauen 36 kommen dann frei und können durch Ausüben einer Zugkraft am Kupplungs­ bolzen 14 über die Flankenfläche 44 der Ringnut 43 und ihre eigene Schrägfläche 40 radial nach auswärts in die Freigabestellung verschoben werden. Da die Druckplatte 32 der Axialbewegung des Kupplungsbolzens 14 folgt, werden durch sie die Kupplungsklauen 36 anschließend wieder selbsttätig in der ausgerückten Stellung fixiert, wie das die untere Hälfte der Fig. 3 erkennen läßt.

Damit der Ringkolben 27 die Kupplungsklauen 36 in ihrer eingerückten Stellung, wie sie in der oberen Hälfte der Fig. 3 gezeigt ist, auch dann sicher blockiert, wenn der Arbeitsdruck des Druckmittels im Ring-Zylinderraum 28 b wegfällt, sind im Ringkolben 27, und zwar in dessen Abschnitt 27 b, Riegelstifte 46 radial verschiebbar geführt, und zwar jeweils in einer Bohrung 47, die sowohl am Innenumfang als auch am Außenumfang des Abschnitts 27 b des Ringkolbens 27 mit ihrem vollen Querschnitt ausmündet. Die radial auswärts liegende Mündung der Bohrung 47 steht dabei ständig mit dem Ring-Zylinderraum 28 b des Kupplungskopfes 17 in Strömungsverbindung, so daß der dort wirkende Druckmit­ teldruck die Riegelstifte 46 nach Art von Plungerkolben nach radial einwärts gegen den Umfang des Abschnitts 25 b der Kupplungsaufnahme 25 beaufschlagt.

Wenn der Ringkolben 27 die in der oberen Hälfte der Fig. 3 gezeigte Schiebestellung einnimmt, kommen die Riegelstifte 46 in den Bereich von Umfangsvertiefungen 48 am Abschnitt 25 b der Kupplungsaufnahme 25 zu liegen und werden nach radial einwärts in diese Vertiefungen 48 eingerückt, wie das in Fig. 3 oben zu sehen ist. Die Vertiefungen 48 bilden dabei Sperreingriffe für die Riegelstifte 46, so daß diese eine Axialverschiebung des Ringkolbens 27 wirksam verhindern.

Damit die Riegelstifte 46, wiederum nach Art von Plungerkolben, aus den Vertiefungen 48 ausgerückt werden können, wenn die Verschiebung des Ringkolbens 27 von rechts nach links erfolgen soll, mündet in die Vertiefungen 48 ein Druckmittel-Zuführkanal 49 jeweils über einen Zweigkanal 50. Das hierdurch zugeführte Druckmittel verschiebt dann die Riegelstifte 46 radial nach auswärts, so daß diese mit den Vertiefungen 47 im Abschnitt 25 b der Kupplungsaufnahme 25 außer Eingriff kommen. Sodann gelangt das Druckmittel innerhalb der Bohrungen 47 zu Überströmkanälen 51, welche die Kolbenfläche 27 d durchdringen und in den Ring-Zylinder­ raum 28 c einmünden. Durch das in den Ring-Zylinderraum 28 c gelangende Druckmittel wird sodann der Ringkolben 27 aus der oben in Fig. 3 gezeigten Verriegelungsstel­ lung in die unten wiedergegebene Entriegelungsstellung zurückgefahren.

Während der Druckmittel-Zuführkanal 49 zentral in den Abschnitt 25 b der Kupplungsaufnahme 25 hineingeführt ist und dort über die radialen Zweigkanäle 50 mit den Vertiefungen 47 in Strömungsverbindung steht, ist der Druckmittel-Zuführkanal 52 zur Beaufschlagung des Ring-Zylinderraums 28 b ohne Umwege und unmittelbar durch die Platte 22 zum Ring-Zylinderraum 28 b geführt.

Während in Fig. 3 der Zeichnung der Kupplungskopf 17 an der Platte 18 des Auswerferantriebs 15 montiert ist, wird in Fig. 4 eine Einbaumöglichkeit desselben gezeigt, bei welcher dieser unmittelbar an der Auswer­ ferplatte 11 des Formwerkzeuges 1 sitzt und dabei die Trägerplatte 9 durchragt. In diesem Falle ist dann der Kupplungsbolzen 14 unmittelbar von der halben Stange des Auswerferantriebs 15 gebildet.

Claims (10)

1. Gestängekupplung für Werkzeuge, insbesondere an der Antriebsstange von Auswerfervorrichtungen für die Formwerkzeuge in Spritzgießmaschinen, bestehend aus einem Kupplungskopf und einem damit in und außer Eingriff bringbaren Kupplungsbolzen, die in der Eingriffsstellung schub- und/oder zugfest miteinan­ der und gegeneinander verriegelbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungskopf (17) ein hülsenförmiges Gehäuse (19) aufweist, das an seinem freien Ende mit einer axialen Einstecköffnung (24) für den Kupp­ lungsbolzen (14) versehen ist, daß sich an die Einstecköffnung (24) innerhalb des Gehäuses (19) eine zentrale Kupplungsaufnahme (25, 26) ortsfest anschließt, daß zwischen dem hülsenförmigen Gehäuse (19) und der zentralen Kupplungsaufnahme (25, 26) ein Ringkolben (27, 27 a, 27 b) axial verschiebbar und abgedichtet (29, 30, 31) geführt sowie an einander gegenüberlie­ genden Kolbenflächen (27 c und 27 d) abwechselnd mit Druckmittel beaufschlagbar ist, daß dabei in den Wänden der Kupplungsaufnahme (25) radial verschiebbare Kupplungsklauen (36) sitzen, die mit radialen Kupplungsvertiefungen (43) am Umfang des Kupplungsbolzens (14) in und außer Eingriff stellbar sind, und daß der Ringkolben (27, 27 a, 27 b) an seinem die Kupplungsaufnahme (25, 26) umgebenden Innenumfang Steuerflächen (34) und Sperrflächen (35) trägt, über die die Kupplungsklauen (36) in der einen Schiebe­ richtung des Ringkolbens (27, 27 a, 27 b) zwangsläufig radial einwärts in ihre Eingriffsstellung schiebbar (34, 38) sowie in dieser Eingriffsstellung verrie­ gelbar (35, 39) sind.

2. Gestängekupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kupplungsaufnahme (25, 26) axial ver­ schiebbar eine durch eine Feder (33) beaufschlagte Druckplatte (32) sitzt, die durch den in die Kupplungsaufnahme (25, 26) eingeführten Kupplungs­ bolzen (14) entgegen der Federkraft (33) verlagerbar ist, während sie in ihrer Ruhelage durch die Feder (33) in den Bereich der Kupplungsklauen (36) stellbar ist und in der Ruhelage des Ringkolbens (27, 27 a, 27 b) die Kupplungsklaue (36) relativ zur Kupplungsaufnahme (25, 26) in ihrer Ausrückstellung abstützt (41, 42).

3. Gestängekupplung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Ringkolben (27, 27 a, 27 b) radial verschieb­ bare Riegelstifte (46) sitzen, die bei Druckmittel­ beaufschlagung der einen Kolbenfläche (27 c) nach radial einwärts und bei Druckmittelbeaufschlagung der anderen Kolbenfläche (27 d) nach radial auswärts verlagerbar sind, wobei wenigstens der radial einwärts gelegenen Schiebestellung derselben an der Kupplungsaufnahme (25) Sperreingriffe (48) zugeord­ net sind, deren axiale Relativlage an der Kupplungs­ aufnahme (25, 26) auf diejenige Schiebestellung des Ringkolbens (27, 27 a, 27 b) abgestimmt ist, in welcher dieser über seine Steuerflächen (34) und Sperrflächen (35) die Kupplungsklauen (36) in ihrer Eingriffslage hält.

4. Gestängekupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Kupplungsaufnahme (25, 26) radial verschiebbaren Kupplungsklauen (36) aus Bolzen bestehen, deren dem Innenumfang des Ringkolbens (27, 27 a, 27 b) zugewendete Endfläche einerseits einen geneigten Abschnitt (38) zum Zusammenwirken mit der entsprechend geneigten Steuerfläche (34) des Ringkolbens (27, 27 a, 27 b) hat, während sie anderer­ seits einen quer zur Bolzenachse gerichteten Abschnitt (39) für die Stützanlage an der Sperrflä­ che (35) des Ringkolbens (27, 27 a, 27 b) aufweist.

5. Gestängekupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Kupplungsbolzen (14) zugeordnete Ende der Kupplungsklauen (36) mit einer Schrägfläche (40) versehen ist, die eine zur gegenüberliegenden Steuerfläche (38) entgegengesetzte Neigungslage hat, und daß der Kupplungsbolzen (14) als Eingriff für die Kupplungsklaue (36) eine Ringnut (43) aufweist, die mit einer Flankenfläche (44) versehen ist, deren Neigungslage auf die Neigungslage der Schrägfläche (40) an den Kupplungsklauen (36) abgestimmt ist.

6. Gestängekupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die Schrägfläche (40) der Kupplungs­ klauen (36) eine in gleicher Richtung, aber flacher geneigte Stützfläche (41) anschließt, die der Umfangsfläche (42) der abgefederten Druckplatte (32) zugeordnet ist.

7. Gestängekupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (43) im Kupplungsbolzen (14) zwei unterschiedlich geneigte Flankenflächen (44 und 45) aufweist, wobei die flacher geneigte Flankenfläche (44) dem freien Ende des Kupplungsbolzens (14) näher liegt und den Schrägflächen (40) der Kupplungsklauen (36) zugeordnet ist.

8. Gestängekupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Riegelstifte (46) jeweils Kolbenflächen bilden, die mit dem auch auf die Kolbenflächen (27 c und 27 d) des Ringkolbens (27, 27 a, 27 b) einwirkenden Druckmittel beaufschlagbar sind, wobei einerseits die radial außen liegenden Kolbenfläche der Riegelstifte (46) gleichzeitig mit der einen Kolbenfläche (27 c) des Ringkolbens (27, 27 a, 27 b) beaufschlagbar sind (52, 28 b), während die radial innen liegenden Kolbenflächen derselben dem Druckmittel aussetzbar sind (49, 50) bevor dieses der anderen Kolbenfläche (27 d) des Ringkolbens (27 a, 27 b, 27 c) zuführbar ist (51, 28 c).

9. Gestängekupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Riegelstifte (46) Druckmittelzuführkanäle (50, 51) zwischen der Kupplungsaufnahme (25, 26) und dem Ringkolben (27, 27 a, 27 b) als Steuerschieber zugeordnet sind, die die Durchlässe (51) im Ringkol­ ben (27, 27 a, 27 b) erst freigeben, nachdem sie in ihre radial auswärts liegende - entriegelte - Schie­ bestellung gelangt sind.

10. Gestängekupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Zylinderraum (28 b) für den Ringkolben (27, 27 a, 27 b) zwischen einem im Querschnitt verminderten Fortsatz (25 b) der Kupplungsaufnahme (25, 26) und dem Innenumfang des hülsenförmigen Gehäuses (19) begrenzt ist, während der andere Zylinderraum (28 c) zwischen diesem Fortsatz (25 b) und dem querschnittsgrößeren Endteil (25 a) der Kupplungsaufnahme (25, 26) sowie dem Innenumfang des Ringkolbens (27, 27 a, 27 b) eingeschlossen ist.