Bei Befestigungsvorrichtungen dieser Art, wie z. B. Schraubenbolzen-Mutter- Verbindungen besteht das Problem, dass aufgrund der Dehnung im Schraubenbolzen bzw. der Stauchung der Mutter im Bereich, in dem die Mutter auf dem Widerlager aufliegt, die Kraft über nur wenige Gewindegänge, in der Regel nur zwei bis drei, übertragen wird und es deshalb zu Spannungsspitzen in Bauteilen kommt, die oftmals zum Abreißen des Schraubenbolzens an diesen Stellen führen. In gleicher Weise stellt sich bei Spritzgießmaschinen das Problem, dass in den Säulen, die eine feste und eine bewegliche Formaufspannplatte zugfest miteinander verbinden, an der Stelle, an der die Säulen hinter einer Formaufspannplatte mittels Sicherungselementen bzw.

Verriegelungselementen formschlüssig verbunden sind, Spannungsspitzen auftreten, die zum Abreißen der Säulen führen können. Die Spannungsspitzen treten an den über die Rückseite der Formaufspannplatte hinausragenden Enden der Säulen auf, an denen diese Einstiche bzw. Ringnuten aufweisen, in die nach innen vorspringende halbringförmige Rippen der Verriegelungsklammern eingreifen.

Es ist grundsätzlich schon bekannt, die Spannungsspitzen im Bereich des Widerlagers durch besonders gestaltete Muttern, z. B. Zugmuttern, auszugleichen, die jedoch einen beträchtlichen Bauaufwand erfordern und auch keine verläßliche Beseitigung von Spannungspitzen gewährleisten.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer zugübertragenden Befestigungsvorrichtung der genannten Art die Entstehung von Spannungsspitzen mit einfachem baulichen Aufwand zu vermeiden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebene Vorrichtung gelöst. Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verwendungen der Erfindung.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt Fig. 1 Eine schematische Teilansicht einer nach der Erfindung ausgestalteten Schrauben- Mutter-Verbindung, Fig. 2 eine schematische Perspektivteilansicht eines nach der Erfindung ausgestalteten Kugelspindeltriebes, Fig. 3 eine schematische Perspektivteilansicht eines nach der Erfindung ausgestalteten Rollengewindetriebes mit einer Detaildarstellung und Fig. 4 die Draufsicht auf das Grundschema einer Zweiplatten-Spritzgießmaschine.

Fig. 1 zeigt eine aus einem Schraubenbolzen 1, einer Mutter 2 und einem Widerlager 3 bestehende Schraubenverbindung. Der Schraubenbolzen 1 weist ein Sägegewinde auf, dessen tragende Flanken 4 senkrecht zur Achse des Schraubenbolzens 1 stehen. Das Innengewinde der Mutter 2 ist weitgehend komplementär zum Sägegewinde des Schraubenbolzens. Der Schraubenbolzen 1 steht unter Zugbelastung Z, wodurch die Mutter 2 mit der Kraft W auf das Widerlager 3 gedrückt wird. Das Innengewinde der Mutter 2 und das Gewinde des Schraubenbolzens 1 befinden sich über die Länge der Eingriffszone E im Gewindeeingriff.

Nach der Erfindung ist die Steigung des Sägegewindes des Schraubenbolzens 1 geringfügig kleiner als die Steigung des Innengewindes der Mutter 2, so dass sich folgendes ergibt : An dem vom Angriffspunkt der Zugbelastung Z entfernteren"hinteren"Ende (rechts in Fig. 1) der Eingriffszone E ist das Flankenspiel an der Flanke 4 am kleinsten und hat den Betrag AS min, der vorzugsweise Null ist. Das Flankenspiel AS nimmt in Richtung der Zugbelastung Z zum anderen Ende der Eingriffszone E hin gleichmäßig zu. Bei Anlegen einer Zugbelastung Z an den Schraubenbolzen 1 kommen somit erst die Flanken 4 im "hinteren"Bereich der Eingriffszone zur kraftübertragenden Anlage und erst bei weiterer Zunahme der Zugspannung Z kommen nach und nach auch die Flanken 4 in den vorderen Bereichen der Eingriffszone E zur kraftübertragenden Anlage bis schließlich bei maximaler Zugbelastung alle Flanken 4 über die gesamte Länge der Eingriffszone E gleichmäßig an der Kraftübertragung beteiligt sind. Dies führt dazu, dass sich die der maximalen Zugbelastung entsprechende Dehnung des Schraubenbolzens im wesentlichen über die gesamte Länge der Eingriffszone E gleichförmig verteilt und somit Spannungsspitzen im vorderen Bereich der Eingriffszone E vermieden werden.

Die kraftübertragende Anlage der Flanken 4 erfolgt bei zunehmender Zugbelastung bei einem Schraubgewinde kontinuierlich in einer dem Flankenverlauf entsprechenden wendelförmigen Bahn.

Die Vorrichtung nach Fig. 1 wurde vorstehend anhand einer Schraubverbindung erläutert.

Im nachfolgenden wird anhand der Fig. 1 eine zweite Ausführungsform erläutert, bei der das Bolzenelement 10 mit in Achsrichtung beabstandeten Vertiefungen 11 bzw. parallelen Rillen versehen ist, die senkrechtstehende Flanken 12 aufweisen. In die Rillen greifen im wesentlichen komplementär ausgeformte Vorsprünge 13 eines zweigeteilten Sicherungselements 14 und 15 ein, von dem in Fig. 1 nur das Teil 14 dargestellt ist. Das Flankenspiel AS zwischen den Flanken 12 des Bolzenelements 10 und den komplementären Flanken der Vorsprünge 13 des Sicherungselementes 14,15 ist am "hinteren"Ende der Eingriffszone E am kleinsten und hat den Betrag AS min, der vorzugsweise Null ist. Das Flankenspiel AS nimmt in Richtung der Zugbelastung Z zum anderen Ende der Eingriffszone E stufenweise stetig zu. Bei Anlegen einer Zugbelastung Z an das Bolzenelement 10 kommen somit erst die Flanken 11 im"hinteren"Bereich der Eingriffszone zur kraftübertragenden Anlage und erst bei weiterer Zunahme der Zugbelastung Z kommen schrittweise auch die Flanken 11 in den vorderen Bereichen der Eingriffszone E zur kraftübertragenden Anlage bis schließlich bei maximaler Zugbelastung Z alle Flanken 11 über die gesamte Länge der Eingriffszone E gleichmäßig an der Kraftübertragung beteiligt sind. Dies führt dazu, dass sich die der maximalen Zugbelastung entsprechende Dehnung des Bolzenelementes 10 im wesentlichen über die gesamte Länge der Eingriffszone E gleichförmig verteilt und somit Spannungsspitzen im vorderen Bereich der Eingriffszone E vermieden werden.

Gemäß Fig. 2 ist das Bolzenelement der Spindelbolzen 20 eines Kugelgewindetriebes, in dessen Gewinderillen 21 Kugeln 22 als Wälzkörper gelagert sind, die gleichfalls in die Gewinderillen 23 der Spindelmutter 24 eingreifen. Nach der Erfindung ist zwischen den in den Gewinderillen 21 gelagerten Kugeln 22 und den Gewinderillen 23 ein Spiel AS eingestellt, das an dem der Zugbelastung Z entfernteren hinteren Ende Null bzw. AS min ist, und das in Richtung der Zugbelastung Z gleichmäßig zunimmt und am vorderen Ende der Spindelmutter 24 das maximale Spiel ASmax aufweist. Das erfinderische Prinzip ist in der Fig. 2 stark schematisiert, d. h. anhand von nur drei Kugeln 22 dargestellt, von denen die linke Kugel ohne Spiel (AS min) kraftübertragend in beiden Gewinderillen 21 und 23 anliegt und bereits die übernächste Kugel mit größtem Spiel AS max zur Gewinderille 23 der Gewindemutter 24 beabstandet ist. Bei Anlegen der Zugbelastung Z am Spindelbolzen 20 kommen somit in der Darstellung nach Fig. 2 erst die Kugeln 22 im vorderen Bereich kraftübertragend an den Gewinderillen 23 der Spindelmutter 24 zur Auflage und erst bei weiterer Zunahme der Zugspannung Z kommen nach und nach auch die hinteren Kugeln 22 zur kraftübertragenden Auflage, bis schließlich bei maximaler Zugbelastung alle von der Spindelmutter 24 umschlossenen Kugeln 22 gleichmäßig an der Kraftübertragung beteiligt sind. Die Fig. 3 zeigt einen Rollengewindetrieb, wie er beispielsweise im Prospekt der Firma INA Lineartechnik oHG, Homburg (Saar) ; 1999, März ; 8., überarbeiteter Nachdruck, enthalten ist. Das Bolzenelement ist dabei die Gewindespindel 30 und das Sicherungselement ist die Gewindemutter 31. Zwischen der Gewindespindel 30 und der Gewindemutter 31 sind achsparallel Gewinderollen 32 als Wälzkörper angeordnet. Die Gewindegänge von Gewindespindel 30, Gewinderollen 32 und Gewindemutter 31 greifen formschlüssig ineinander, wobei mit der Länge der Gewinderollen im wesentlichen die Eingriffszone E des Rollengewindetriebes bestimmt ist. Gemäß der Erfindung ist zwischen den Flanken der Gewindegänge der Gewinderollen 32 und den Flanken der Gewindegänge der Gewindemutter 31 ein Flankespiel AS eingestellt, das an dem der Zugbelastung (Z) entfernteren hinteren Ende Null ist, und das in Richtung der Zugbelastung Z gleichmäßig zunimmt und am vorderen Ende der Gewindemutter 31 das maximale Flankenspiel AS max aufweist. Bei Anlegen der Zugbelastung Z an der Gewindespindel 30 kommen somit erst die Flanken von Gewinderollen 32 und Gewindemutter 31 im hinteren Bereich kraftübertragend zur Auflage und erst bei weiterer Zunahme der Zugspannung Z kommen nach und nach auch die Flanken in den vorderen Bereichen zur kraftübertragenden Anlage bis schließlich bei maximaler Zugbelastung alle Flanken über die gesamte Länge der Gewinderollen 32 gleichmäßig an der Kraftübertragung beteiligt sind. Das vorbeschriebene Flankenspiel AS ist vorzugsweise in gleicher Weise zwischen den Flanken der Gewinde von Gewindespindel 30 und Gewinderollen 32 eingestellt, so dass sichergestellt ist, dass in den drei Gewindeelementen Gewindespindel 30, Gewinderollen 32 und Gewindemutter 31 eine gleichmäßige Lastverteilung stattfindet und somit Spannungsspitzen vermieden werden.

Im Gegensatz zu dem zu Fig. 2 beschriebenen Kugelgewindetrieb weist der Rollengewindetrieb eine wesentlich höhere Tragfähigkeit auf.

Die Fig. 4 zeigt die Draufsicht auf eine sogenannte Zweiplatten-Spritzgießmaschine mit einer fest mit dem Maschinenbett 40 verbundenen festen Formaufspannplatte 41. Auf dem Maschinenbett 40 ist eine aus einer Druckplatte 42 und einer Platte 43 bestehende bewegliche Formaufspannplatte 44 abgestützt. Zwischen der Druckplatte 42 und der Platte 43 sind Druckkolben 45 angeordnet. Die bewegliche Formaufspannplatte 44 ist über Säulen 46 zugfest mit der festen Formaufspannplatte 41 verbindbar. Die Säulen 46 durchsetzen die feste Formaufspannplatte 41 und sind auf deren Rückseite mechanisch verriegelbar. Zwischen der festen und der beweglichen Formaufspannplatte 41 und 44 befindet sich das Werkzeug 47.

Die Verriegelung erfolgt in gleicher Weise wie bei der zu Fig. 1 beschriebenen zweiten Ausführungsform. Die einander funktionell entsprechenden Teile sind daher mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die über die feste Formaufspannplatte 41 hinausragenden Enden der Säulen 46 entsprechen den Bolzenelementen 10 mit den in Achsrichtung beabstandeten Vertiefungen 11 bzw. parallelen Rillen. Die Vertiefungen 11 weisen senkrecht zur Achse der Bolzenelemente 10 stehende Flanken 12 auf. In die Vertiefungen 11 greifen im wesentlichen komplementär ausgeformte Vorsprünge 13 eines zweigeteilten Sicherungselementes 14 und 15 ein. Die im oberen Bereich von Fig. 4 dargestellten Sicherungselemente 14 und 15 befinden sich in Verriegelungsstellung und die im unteren Bereich geschnitten dargestellten Sicherungselemente 14 und 15 befinden sich in entriegelter Stellung. Da mit der Verriegelungseinrichtung Identität mit der zweiten Ausführungsform nach Fig 1 gegeben ist, wird für das Weitere auf die Beschreibung zu Fig. 1 verwiesen.

Zugübertragende Befestigungsvorrichtung Bezugszeichenliste 1 Schraubenbolzen Z Zugbelastung 2 Mutter W Kraft am Widerlager 3 Widerlager E Eingriffszone 4 Flanken AS Flankenspiel Fig. 1 2. Ausführungsform 10 Bolzenelement 11 Vertiefungen 12 Flanken 13 Vorsprünge 14,15 Sicherungselement Fig. 2 20 Spindelbolzen 21 Gewinderillen (Spindelbolzen) 22 Kugel 23 Gewinderillen (Spindelmutter) Fig. 3 30 Gewindespindel 31 Gewindemutter 32 Gewinderollen Fig. 4 40 Maschinenbett 41 feste Formaufspannplatte 42 Druckplatte 43 Platte 44 bewegliche Formaufspannplatte 45 Druckkolben 46 Säule = 10 Bolzenelement 47 Werkzeug 11 Vertiefungen 12 Flanken 13 Vorsprünge 14,15 Sicherungselement