Vorrichtung zum Austreiben der Schnecke an plastikverarbeitenden Extrudern
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Austreiben der Schnecke an plastikverarbeitenden Extrudern, bei denen die Schnecke in Achsverlängerung der hohlen Abtriebswelle des Getriebes liegt und mit dieser zwecks Übertragung des Drehmomentes lösbar gekuppelt ist.
Bei Extrudern der oben beschriebenen Bauart ist es bei Betriebsschluss oder beim Wechsel der Mate rialcharge notwendig, die mit der Abtriebswelle des Getriebes im allgemeinen in Axialrichtung nicht fest verbundene Schnecke vor dem Erstarren des in der Maschine verbliebenen Materialrestes zwecks Beseitigung desselben auszubauen. Bei kleinen und mittelgrossen Maschinen löst man diese Aufgabe dadurch, dass man nach Ausbau des Form-Werkzeuges (Spritzkopf) den gesamten vorderen Teil des Extruders bis zum feststehenden Getriebestock soweit abschwenkt bzw. ausfährt, bis die Schnecke freiliegt.
Diese Lösung erfordert eine sehr aufwendige Konstruktion, grossen Platzbedarf und ist bei schweren Extrudern völlig ungeeignet. Es ist auch bekannt, die Schnecke nach Entfernen des Werkzeuges an ihrer Spitze zu fassen und aus dem Zylinder herauszuziehen. In diesem Falle ist es problematisch, die zum Herausziehen der Schnecke notwendige Kraft wirtk- sam angreifen zu lassen, ohne dabei Gefahr zu laufen, Teile der Schneckenpresse zu beschädigen. Ein häufig angewendetes Verfahren besteht darin, die Schnecke mittels kräftiger Schläge auf eine durch die hohle Abtriebswelle gesteckte und gegen die Stirnfläche des Schneckenschaftes abgestützte Stange aus Kupfer oder anderem weichen Metall aus dem Zylinder zu stossen. Diese letzte Lösung bedeutet eine sehr mühsame und zeitraubende Operation.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe das Ausbauen von Extruderschnecken schnell, mühelos und ohne Gefahr der Beschädigung irgendwelcher Maschinenteile, auch von ungelernten Arbeitskräften, durchgeführt werden kann.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass sich die bisherigen Schwierigkeiten und Gefahren dadurch beseitigen lassen, dass man die Schnecke durch eine gleichmässig wirkende, von der Maschine selbst aufzubringende Kraft in kontinuierlichem Arbeitsgang austreiben lässt. Zu diesem Zweck weist die Vorrichtung gemäss der Erfindung eine gegen Verdrehung gesicherte Gewindespindel, welche durch die hohle Abtriebswelle des Getriebes geführt ist und sich axial gegen den Schneckenschaft ab stützt, sowie eine mittels der Abtriebswelle drehbare und axial gehaltene, auf der Gewindespindel angeordnete Gewindemutter auf.
Am Umfang der Gewindespindel kann beispielsweise eine parallel zu deren Längsachse über die ganze Spindellänge sich erstreckende Nut verlaufen, in welcher eine Halteeinrichtung g angreift, die sich ihrerseits an einem Festpunkt abstützt und die Spindel gegen Verdrehung sichert. Der Festpunkt & ann ein feststehendes Teil der Maschine, beispielsweise das Getriebegehäuse sein. Die Gewindemutter kann geteilt sein, so dass sie aus mindestens zwei Gewinde backen besteht, die mittels einer Zylinderbüchse zu einem Ganzen zusammengehalten und als solches mit der Abtriebswelle verbunden sind. Die Verbindung kann beispielsweise mittels eines Bajonettverschlus- ses hergestellt sein.
Im übrigen kann das die Gewindebacken haltende Teil auch eine spannfutterähnliche Einrichtung sein, welche gegebenenfalls zu deren Drehachse exzentrisch liegende kreisbogenförmige Kurvenbahnen zum Anpressen der Gewindebacken an die Gewindespindel aufweist, Zum Spreizen der Gewindebacken können zwischen diesen in bekann- ter Weise Federn angeordnet sein.
Die Gewindespindel kann in mehrere Teilstücke zerlegbar sein, deren Anzahl von der Länge der Extruderschnecke abhängig ist und von denen lediglich nur ein Teilstück mit Gewinde versehen ist, während die übrigen Teilstücke einfache Verlängerungsstücke sind. Dabei ist das gewindetragende Teilstück zweckmässig jeweils in Austreibrichtung gesehen als letztes hinter einem oder mehreren Verlängerungsstücken angeordnet. Jedes Teilstück kann eine Einrichtung aufweisen, mittels der es mit dem vorhergehenden und/oder auch nachfolgenden Verlängerungsstück starr, jedoch lösbar verbunden sein kann. Dabei sind die nichtgewindetragenden Teilstücke innerhalb der Maschine vorteilhafterweise miteinander verriegelbar, jedoch nur ausserhalb der Maschine voneinanF der lösbar.
Das gewindetragende Teilstück besitzt dagegen zweckmässigerweise eine Verb indungs ein- richtung, mittels welcher es noch innerhalb der Maschine vom letzten nichtgewindetragenden Verlängerungsstück lösbar ist. Bei Verwendung von Verlängerungsstücken soll die Gewindelänge des gewindetragenden Teilstückes zweckmässig annähernd die Länge der Abtriebswelle des Getriebes erreichen.
Schliesslich kann die Vorrichtung mit einer Sicherheitseinrichtung ausgestattet sein, welche den Antriebsmotor in einer einstellbaren Endstellung der Gewindespindel stillsetzt.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Vorrichtung gemäss der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigt:
Fig. 1 den Getriebestock eines Extruders mit an die Abtriebswelle gekuppeltem Schneckenschaft im Schnitt,
Fig. 2 in grösserem Masstab, von einer spannfut- terähnlichen Einrichtung gehaltene Gewindebacken und Halteeinrichtungen im Längsschnitt,
Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie I-I in Fig. 2, wobei die Gewindebacken mit der Spindel in Eingriff stehen,
Fig. 4 den Querschnitt nach Fig. 3 bei einer Lage der Gewindebacken in der die Spindel frei ist,
Fig. 5 eine Teilansicht der spannfutterähnlichen Einrichtung, in Richtung des Pfeiles V in Fig. 2, im verstellten Zustand,
Fig. 6 eine Teilansicht einer die Gewindebacken zusammenhaltenden Zylinderbüchse,
Fig. 7 einen Querschnitt nach der Linie VII-VII in Fig. 6,
Fig.
8 eine Verbindungseinrichtung für zwei Verlängerungsstücke im Schnitt,
Fig. 9 eine Verbindungseinrichtung zwischen Verlängerungs- und Gewindestück im Schnitt, Verbindung geschlossen, und
Fig. 10 die Verbindungseinrichtung gemäss Fig. 9, Verbindung gelöst.
Der Getriebestock 1 nach Fig. 1 weist die hohle Abtriebswelle 2 des Getriebes 3 auf, an deren in der Zeichnung linkes Ende axial frei beweglich der Schneckenschaft 4 zwecks Mitnahme mit Nut und Gleitfeder lösbar gekuppelt ist. Die in der Zeichnung am rechtsliegenden Ende der Abtriebswelle 2 angeordnete Vorrichtung zum Austreiben der Schnecke ist in Fig. 2 in grösserem Masstab dargestellt. Unmittelbar mit dem einen Ende der hohlen Abtriebswelle 2 des Getriebes 3 ist mittels Bajonettverschluss, bestehend aus den Haltestiften 5 und den Führungsschlitzen 6, welche in Fig. 6 näher dargestellt sind, die Zylinderbüchse 7 bzw. das Verbindungselement 8 (Fig. 2) der spannfutterähnlichen Einrichtung 9 verriegelt.
Die Gewindebacken 11 und 12 sind durch ein Vierkantloch 10 (Fig. 7) im Boden der Zylinderbüchse 7 (Fig. 6) für den Eingriff in das Gewinde einer Gewindespindel 13 zusammengehalten und mittels der Haltestifte 5 und Führungsschlitze 6 von der sich drehenden Abtriebswelle 2 zwangsläufig mitgenommen. Wie beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 deutlicher erkennbar, greift in eine Nute 14 der Gewindespindel 13 eine Passfeder 15 ein, die mittels Schraube 16 in der Halteeinrichtung 17 befestigt ist, welche sich ihrerseits über den Haltebügel 18 an einem Festpunkt, beispielsweise an der Rippe 19, die aussen auf der Gehäusewand des Getriebes 3 sitzt, ab stützt.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführung lassen sich Gewindebacken 20 und 21 durch Drehen der spannfutterähnlichen Einrichtung 9 um jeweils 1800 sehr leicht und rasch um die Spindel 13 schliessen bzw. von ihr lösen. Die Drehachsen der spannfutter ähnlichen Einrichtung 9 und der Abtriebswelle 2 sind identisch. Der die spannfutterähnliche Einrichtung abschliessende Deckel 22 ist mittels Schrauben 23 (Fig. 3 und 4) mit dem Verbindungselement 8 fest verbunden. Der abgesetzte Umfang 24 eines Deckels 22 dient als zur Abtriebswelle 2 konzentrische Gleitbahn für die spannfutterähnliche Einrichtung 9. Der vorstehende Rand 25 des Deckels 22 bildet zusammen mit zwei Vorsprüngen 26 des Verbindungselementes 8 von kreisabschnittartigem Querschnitt die beiderseits axiale Führung für eine drehbare, spannfutterähnliche Einrichtung 9.
Ferner ist im Umfang des Deckels 22 eine Einkerbung 27 vorgesehen, in welche ein unter dem Druck einer Blattfeder 28 stehender Raststift 29 bei geöffneter Stellung der Gewindebacken 20 und 21 einrastet, wie in Fig. 5 näher dargestellt ist. Die Vorsprünge 26 kreisabschnittartigen Querschnitts bilden mit ihren geraden Flächen die seitliche Gleitführung für die Gewindebacken 20 und 21, die an den einander zugewandten Berührungsflächen mit mehreren Bohrungen versehen sind, in denen Führungsstifte 30 sitzen, die unter dem Druck von Federn 31 stehen. Diese Schraubenfedern 31 bewirken das ständige Anliegen der Gewindebakken 20 und 21 an zur Drehachse der Abtriebswelle 2 exzentrisch liegenden, kreisförmigen Führungsbahnen 32 und 33.
Gemäss Fig. 8, 9 und 10 weist die Gewindespin dei 13 an ihrem vorderen Ende einen Zapfen. 34 auf, in den eine Rille 35 eingedreht ist. An das vor der Rille 35 liegende Zapfenende 36 des Zapfens 34 ist eine Fläche 37 angefräst. An den einen Enden von Verlängerungsstücken 38 sind Bohrungen 39 vorgesehen, welche hier eingefräste Nuten 40 zum Teil überschneiden. In diesen Nuten 40 liegen um Lagerstifte 41 drehbar angeordnete, zweiarmige Sperrklinken 42, deren einer Arm unter dem Druck der Feder 43 steht. Das jeweils der Bohrung 39 gegenüberliegende andere Ende des Verlängerungsstückes 38 weist ebenfalls einen Zapfen 34 auf, der sich von dem der Gewindespindel 13 nur durch ein Zapfenende 44 unterscheidet, das nämlich in diesem Falle keine Abflachung besitzt (Fig. 8).
Bei kleinen Extrudern mit kurzen Schnecken kommt im allgemeinen die Vorrichtung nach Fig. 6 in Anwendung. Ein Verlängerungsstück 38 wird bis zur Anlage des Zapfen endes 44 am Schneckenschaft 4 in die stillstehende, hohle Abtriebswelle 2 geschoben, wobei das Ende des Verlängerungsstückes 38 ganz in der Bohrung verschwindet. In die Bohrung 39 des Verlängerungsstückes 38 wird nun der Zapfen 34 der Gewindespindel 13 geschoben bis die Sperrklinke 42 des Verlängerungsstüdkes 38 in die Rille 35 einrastet.
Nachdem die Gewindebacken 11 und 12 unmittelbar am Ende der Abtriebswelle 2 um die Gewindespindel 13 gelegt worden sind, schiebt man die Zylinderbüchse 7 über die Gewindespindel 13, bis ihr Vierkantloch 10 (Fig. 7) die Gewindebacken 11 und 12 umschliesst, und verriegelt sie dann mittels der Führungsschlitze 6 und der Haltestifte 5 durch Drehen mit der Abtriebswelle 2. Nun führt man die Haltevorrichtung 17 mit der Passfeder 15 in der Nute 14 der Gewindespindel 13 gleitend bis unmittelbar an die Gewindebacken 11 und 12, so dass der Haltebügel 18 der Halteeinrichtung 17, in Drehrichtung der Abtriebswelle 2 gesehen, vor einem Anschlag z. B. der Rippe 19 auf der Gehäusewand des Getrie bes 3 zu liegen kommt.
Die Abtriebswelle 2 wird nun in Gang gesetzt.
Dabei werden die Gewindebacken 11 und 12 durch die mit der Abtriebswelle 2 verbundene Zylinderbüchse 7 in Drehrichtung mitgenommen und axial festgehalten. Die Gewindespindel 13 wird von der Halteeinrichtung 17, die sich ihrerseits über den Haltebügel 18 an der Rippe 19 der Gehäusewand des Getriebes 3 abstützt, an der Drehung gehindert, da die an der Halteeinrichtung 17 sitzende Passfeder 15 in die Nute 14 der Gewindespindel 13 eingreift. Dadurch wird das von den Gewindebacken 11 und 12 auf die Gewindespindel 13 übertragene Drehmoment in eine axial wirkende Kraft umgelenkt, welche die Gewindespindel 13 über das Verlängerungsstück 38 gegen den Schneckenschaft 4 presst, und somit die Schnecke aus dem Extruder treibt.
Wenn das Ende der Gewindespindel 13 bei diesem Vorgang in der Halteeinrichtung 17 verschwindet, hat das rechte Ende des Verlängerungsstückes 38 die Bohrung der Abtriebswelle 2 noch nicht verlassen. Würde die Gewindespindel 13 so lang bemessen sein, dass sie im nach links eingefahrenen Zustand das Verlängerungsstück 38 vollständig bis in den Schneckenzylinder treibt, wäre es schwierig, ein weiteres Verlängerungsstück dazwischen anzuschliessen, da das vorhergehende Verlängerungsstück nach Lösen der Gewindespindel 13 in den Schneckenzylinder fallen würde, weil dieser einen grösseren Durchmesser hat, als das Kuppelstück zwischen Abtriebswelle 2 und Schnedkenschaft 4. Nachdem nun die Halteeinrichtung 17 abgenommen, die Zylinderbüchse 7 von der Abtriebswelle 2 gelöst und zurückgeschoben worden ist, werden die Gewindebacken 11 und 12 von der Gewindespindel 13 abgehoben.
Dann dreht man die Gewindespindel so lange um ihre Längsachse, bis die Abflachung 37 des Zapfenendes 36 unter der Sperrklinke 42 in der Nute 40 des Verlängerungsstückes 38 liegt. Jetzt kann die Gewinde spindel 13 von dem Verlängerungsstück 38 getrennt und aus der Abtriebswelle 2 gezogen und ein zweites Verlängerungsstück mittels seines Zapfens 34 und der Sperrklinke 42 des ersten Verlängerungsstückes mit diesem fest verbunden werden. Dann werden wie oben beschrieben die Gewindespindel 13 mit dem zweiten Verlängerungsstück verbunden und die übrigen Teile der Vorrichtung auf der Gewindespindel 13 bzw. an der Abtriebswelle 2 montiert und die Abtriebswelle 2 wieder in Gang gesetzt. Dieser Vorgang wiederholt sich so oft, bis die Schnecke ganz aus dem Extruder ausgetrieben ist.
Da grössere Extruder mit langen Schnecken ein häufigeres Montieren und Demontieren der ausserdem konstruktionsbedingt schwereren Vorrichtung notwendig machen, wird in solchen Fällen zweckmässig die Vorrichtung nach Fig. 2 angewendet. Das Verbindungselement 8 hält gemeinsam mit dem Dekkel 22 die spannfutterähnliche Einrichtung 9 und die Gewindebacken 20 und 21 zu einer geschlossenen Montageeinheit zusammen, die auf das rechte Ende der Abtriebswelle 2 so aufgesteckt wird, dass die Haltestifte 5 in die Führungsschlitze 6 gleiten (wie in Fig. 6 gezeigt). Nach einer kurzen Drehung nach rechts um seine Drehachse sitzt das Verbindungselement 8 fest auf der Abtriebswelle 2 des Getriebes 3.
Die spannfutterähnliche Einrichtung 9 wird mittels eines Betätigungsgriffes 45 um ihre Drehachse auf dem Umfang 24 des Deckels 22 gleitend in die in Fig. 4 gezeigte Stellung gedreht. Der Raststift 29 ist unter dem Druck der Blattfeder 28 in die Einkerbung 27 des Deckels 22 eingerastet. In dieser Stellung wer den die Gewindebacken 20 und d 21, die zwischen den Vorsprüngen 26 des Verbindungselementes 8 seitlich geführt sind, unter dem Druck der Schraubenfedern 31 gegen diejenigen Kreisbogenstücke ihrer zur Drehachse der spannfutterähnlichen Einrichtung 9 exzentrisch liegenden, kreisförmigen Führungsbahnen 32 bzw. 33 gedrückt, die zur Drehachse der Abtriebswelle 2 bzw. zu der der spannfutterähnlichen Einrichtung 9 den grössten Abstand haben.
Dadurch wird die Oeffnung zwischen den Gewindebacken so gross, dass das Verlängerungsstück 38 ungehindert in die hohle Abtriebswelle 2 bis zur Anlage an den Schneckenschaft 4 eingeschoben werden kann. Nach Verbindung der Gewindespindel 13 mit dem Verlängerungsstück 38 wird, wie schon oben beschrieben, die spannfutterähnliche Einrichtung 9 so um ihre Dreh achse und auf dem als Gleitbahn 24 dienenden Umfang des Deckels 22 gedreht, dass die Gewindebacken 20 und 21 von den Führungsbahnen 32 bzw.
33 in den Gewindegängen der Spindel 13 festgelegt werden. Die Gewindebacken 20 und 21 liegen jezt auf den Kreisbogenabschnitten ihrer Führungsbahnen 32 bzw. 33, deren Abstand zur Drehachse der geschlossenen Vorrichtung und damit auch der Gewindespindel 13 am kürzesten ist. Wenn jetzt noch die Halteeinrichtung 17 montiert ist, wird die Abtriebswelle 2 in Gang gesetzt. Der nun ablaufende Vorgang ist der gleiche, wie der weiter oben geschilderte, bis zu dem Augenblidk in dem das Ende der Gewindespindel in der Halteeinrichtung 17 verschwindet und die Abtriebswelle 2 stillgesetzt wird.
Die ganze Vorrichtung braucht jetzt nicht wie beim anderen Beispiel gemäss Fig. 6 von der Abtriebswelle 2 getrennt zu werden, sondern es werden lediglich die Gewindebacken 20 und 21 von der Gewindespindel 13 dadurch gelöst, dass man die spannfutterähnliche Einrichtung 9 mittels des Betätigungsgriffes 45 bis zum Einrasten des Raststiftes 29 in die Einkerbung 27 des Deckels 22 dreht. Die Gewindespindel 13 wird dann nach Lösen aus dem Verlängerungsstück 38 aus der Abtriebswelle 2 gezogen, wobei man die Halteeinrichtung 17 entweder lose auf der Gewindespindel belässt oder vorher abnimmt.
Nachdem nun das nächste Verlängerungsstück mit dem vorhergehenden verbunden und die Gewindespindel nachgeschoben ist, werden die Gewindebacken 20 und 21 wieder durch Drehen der spannfutterartigen Einrichtung 9 an die Gewindespindel 13 angelegt, die Abtriebswelle 2 in Drehung versetzt und somit der Vorgang fortgeführt, der so oft wiederholt wird, bis die Schnecke vollkommen aus dem Zylinder ausgetrie benist.
Die Vorrichtung kann schliesslich mit einer gegebenenfalls elektrischen Einrichtung, z. B. einem Endschalter, ausgestattet sein, welche den Antrieb bei Erreichen einer bestimmten Endstellung der Gewindespindel stillsetzt.
Gegenüber den bisher üblichen aufwendigen Verfahren zum Ausschwenken oder Abfahren des Extru derzylinders benötigt die neue Vorrichtung keine kostspieligen konstruktiven Massnahmen an den Extrudern selbst. Jede Schneckenpresse, deren Getrie beabtriebswelle axial hinter der Schnecke liegt und eine genügend grosse Axialbohrung besitzt, kann ohne grosse Schwierigkeiten nachträglich so umgebaut werden, dass sich die neue Vorrichtung verwenden lässt. Der jetzt zum Ausbauen der Schnecke er forderliche Platzbedarf ist gering gegenüber dem früher benötigten, zumal die Gewindespindel selbst sehr kurz ist und jeweils mit Hilfe von Verlängerungsstük- ken der Länge der gerade in Frage kommenden Extruderbauart angepasst werden kann.
Das Montieren und Demontieren grösserer Maschinenteile, das bei den bekannten Vorrichtungen sehr sorgfältig und sachgemäss durchgeführt werden muss und oft auch zeitraubend ist, entfällt. Die Schmelzmasse ist noch so plastisch, wenn Schnecke und Zylinder durch den Ausbau zugängig werden, dass deren Reinigung leichter und schneller vonstatten gehen kann, und damit ein doppelter Zeitgewinn erzielt wird. Das ebenfalls zeitraubende Austreiben der Schnecke von Hand mittels Kupferstange und Zuschlaghammer ist nicht nur sehr mühselig, sondern, da dieses stossweise vor sich geht, auch nachteilig für Schnecke und Zylinder, die bei nicht sachgemässer Ausführung des Vorganges leicht beschädigt werden können, wohingegen das Austreiben der Schnecke mittels der neuen Vorrichtung kontinuierlich und somit für die Maschine durchaus schonend erfolgt.
Vor allem sind die an das Bedienungspersonal gestellten körperlichen Anforderungen sehr gering, da die für diesen Arbeitsgang notwendige Kraft von der Maschine selbst aufgebracht wird.
Device for driving out the screw on plastic-processing extruders
The invention relates to a device for driving out the screw on plastic-processing extruders, in which the screw lies in the axial extension of the hollow output shaft of the gear unit and is releasably coupled to it for the purpose of transmitting the torque.
In extruders of the type described above, it is necessary at the end of operations or when changing the Mate rialcharge to remove the screw that is generally not firmly connected in the axial direction with the output shaft of the gear unit before solidification of the material residue remaining in the machine in order to remove it. In the case of small and medium-sized machines, this task is solved by swiveling or extending the entire front part of the extruder up to the fixed gearbox after removing the molding tool (injection head) until the screw is exposed.
This solution requires a very complex construction, a large amount of space and is completely unsuitable for heavy extruders. It is also known to grasp the screw at its tip after removing the tool and to pull it out of the cylinder. In this case it is problematic to let the force necessary to pull out the screw act effectively without running the risk of damaging parts of the screw press. A frequently used method consists in pushing the worm out of the cylinder by means of powerful blows onto a rod made of copper or other soft metal which is inserted through the hollow output shaft and supported against the end face of the worm shaft. This last solution means a very tedious and time consuming operation.
The object of the present invention is to create a device with the aid of which extruder screws can be removed quickly, easily and without the risk of damaging any machine parts, even by unskilled workers.
The invention is based on the knowledge that the previous difficulties and dangers can be eliminated by letting the worm be driven out in a continuous operation by a uniformly acting force to be applied by the machine itself. For this purpose, the device according to the invention has a threaded spindle secured against rotation, which is guided through the hollow output shaft of the gear and is axially supported against the worm shaft, as well as a threaded nut which is rotatable and axially held by the output shaft and is arranged on the threaded spindle.
On the circumference of the threaded spindle, for example, a groove extending parallel to its longitudinal axis over the entire spindle length can run, in which a holding device g engages, which in turn is supported on a fixed point and secures the spindle against rotation. The fixed point can be a fixed part of the machine, for example the gear housing. The threaded nut can be divided so that it consists of at least two threaded jaws, which are held together to form a whole by means of a cylinder liner and are connected as such to the output shaft. The connection can be established, for example, by means of a bayonet lock.
In addition, the part holding the threaded jaws can also be a chuck-like device, which optionally has circular arc-shaped cam paths eccentric to its axis of rotation for pressing the threaded jaws against the threaded spindle. Springs can be arranged between these in a known manner to spread the threaded jaws.
The threaded spindle can be dismantled into several sections, the number of which depends on the length of the extruder screw and of which only one section is provided with a thread, while the remaining sections are simple extension pieces. In this case, the thread-bearing section is expediently arranged as the last one behind one or more extension pieces, seen in the expulsion direction. Each section can have a device by means of which it can be rigidly but detachably connected to the preceding and / or also the following extension piece. The non-thread-bearing sections can advantageously be locked to one another inside the machine, but can only be released from one another outside the machine.
In contrast, the thread-bearing section expediently has a connection device by means of which it can be detached from the last non-thread-bearing extension piece while still inside the machine. When using extension pieces, the thread length of the thread-bearing section should expediently reach approximately the length of the output shaft of the transmission.
Finally, the device can be equipped with a safety device which stops the drive motor in an adjustable end position of the threaded spindle.
In the drawing, two exemplary embodiments of the device according to the invention are shown schematically, namely:
1 shows the gearbox of an extruder with the screw shaft coupled to the output shaft in section,
2 on a larger scale, threaded jaws held by a chuck-like device and holding devices in longitudinal section,
3 shows a cross section along the line I-I in FIG. 2, the threaded jaws being in engagement with the spindle,
4 shows the cross-section according to FIG. 3 with the threaded jaws in a position in which the spindle is free,
Fig. 5 is a partial view of the chuck-like device, in the direction of arrow V in Fig. 2, in the adjusted state,
6 shows a partial view of a cylinder liner holding the threaded jaws together,
7 shows a cross section along the line VII-VII in FIG. 6,
Fig.
8 a connection device for two extension pieces in section,
9 shows a connection device between the extension and threaded piece in section, connection closed, and
10 shows the connection device according to FIG. 9, connection released.
The gear stick 1 according to FIG. 1 has the hollow output shaft 2 of the gear 3, at the left end of which in the drawing the screw shaft 4 is detachably coupled so that it can move freely axially for the purpose of entrainment with a groove and sliding spring. The device for driving out the worm, which is arranged at the right-hand end of the output shaft 2 in the drawing, is shown on a larger scale in FIG. Immediately with one end of the hollow output shaft 2 of the gear 3 is the cylinder liner 7 or the connecting element 8 (FIG. 2) of the chuck-like by means of a bayonet lock consisting of the retaining pins 5 and the guide slots 6, which are shown in more detail in FIG Device 9 locked.
The threaded jaws 11 and 12 are held together by a square hole 10 (Fig. 7) in the bottom of the cylinder liner 7 (Fig. 6) for engagement in the thread of a threaded spindle 13 and by means of the retaining pins 5 and guide slots 6 inevitably from the rotating output shaft 2 taken away. As can be seen more clearly in the embodiment according to FIG. 2, a key 15 engages in a groove 14 of the threaded spindle 13 and is fastened by means of screw 16 in the holding device 17, which in turn is attached to a fixed point, for example on the rib 19, via the holding bracket 18 , which sits on the outside of the housing wall of the transmission 3, based on.
In the embodiment shown in FIG. 2, threaded jaws 20 and 21 can be very easily and quickly closed around the spindle 13 or released from it by turning the chuck-like device 9 by 1800 each. The axes of rotation of the chuck-like device 9 and the output shaft 2 are identical. The cover 22 closing the chuck-like device is firmly connected to the connecting element 8 by means of screws 23 (FIGS. 3 and 4). The offset circumference 24 of a cover 22 serves as a sliding track concentric to the output shaft 2 for the chuck-like device 9. The protruding edge 25 of the cover 22, together with two projections 26 of the connecting element 8 of circular section-like cross-section, forms the axial guide on both sides for a rotatable, chuck-like device 9 .
Furthermore, a notch 27 is provided in the circumference of the cover 22, in which a locking pin 29, which is under the pressure of a leaf spring 28, engages when the threaded jaws 20 and 21 are in the open position, as shown in more detail in FIG. With their straight surfaces, the projections 26 of circular section-like cross-section form the lateral sliding guide for the threaded jaws 20 and 21, which are provided with several bores on the mutually facing contact surfaces in which guide pins 30 sit under the pressure of springs 31. These helical springs 31 cause the threaded jaws 20 and 21 to constantly rest on circular guide tracks 32 and 33 which are eccentric to the axis of rotation of the output shaft 2.
8, 9 and 10, the threaded spindle dei 13 has a pin at its front end. 34, in which a groove 35 is screwed. A surface 37 is milled onto the pin end 36 of the pin 34 located in front of the groove 35. At one end of the extension pieces 38 bores 39 are provided, which partially overlap grooves 40 milled here. In these grooves 40 there are two-armed pawls 42 which are rotatably arranged about bearing pins 41 and one arm of which is under the pressure of the spring 43. The other end of the extension piece 38 opposite the bore 39 also has a pin 34 which differs from that of the threaded spindle 13 only by a pin end 44, which in this case has no flattening (FIG. 8).
In the case of small extruders with short screws, the device according to FIG. 6 is generally used. An extension piece 38 is pushed into the stationary, hollow output shaft 2 until the pin end 44 rests on the screw shaft 4, the end of the extension piece 38 disappearing entirely into the bore. The pin 34 of the threaded spindle 13 is now pushed into the bore 39 of the extension piece 38 until the pawl 42 of the extension piece 38 engages in the groove 35.
After the threaded jaws 11 and 12 have been placed around the threaded spindle 13 directly at the end of the output shaft 2, the cylinder liner 7 is pushed over the threaded spindle 13 until its square hole 10 (Fig. 7) surrounds the threaded jaws 11 and 12, and then it is locked by means of the guide slots 6 and the retaining pins 5 by turning with the output shaft 2. The retaining device 17 with the feather key 15 is now guided in the groove 14 of the threaded spindle 13 so that it can slide right up to the threaded jaws 11 and 12, so that the retaining bracket 18 of the retaining device 17 , seen in the direction of rotation of the output shaft 2, in front of a stop z. B. the rib 19 on the housing wall of the gearbox bes 3 comes to rest.
The output shaft 2 is now set in motion.
The threaded jaws 11 and 12 are entrained in the direction of rotation by the cylinder liner 7 connected to the output shaft 2 and held axially. The threaded spindle 13 is prevented from rotating by the holding device 17, which in turn is supported by the holding bracket 18 on the rib 19 of the housing wall of the transmission 3, since the feather key 15 on the holding device 17 engages in the groove 14 of the threaded spindle 13. As a result, the torque transmitted from the threaded jaws 11 and 12 to the threaded spindle 13 is diverted into an axially acting force which presses the threaded spindle 13 via the extension piece 38 against the screw shaft 4 and thus drives the screw out of the extruder.
When the end of the threaded spindle 13 disappears in the holding device 17 during this process, the right-hand end of the extension piece 38 has not yet left the bore of the output shaft 2. If the threaded spindle 13 were to be dimensioned so long that it drives the extension piece 38 completely into the screw cylinder when it is retracted to the left, it would be difficult to connect another extension piece in between, since the previous extension piece would fall into the screw cylinder after loosening the threaded spindle 13 because this has a larger diameter than the coupling piece between output shaft 2 and screw shaft 4. Now that the holding device 17 has been removed, the cylinder liner 7 has been released from the output shaft 2 and pushed back, the threaded jaws 11 and 12 are lifted off the threaded spindle 13.
Then the threaded spindle is rotated about its longitudinal axis until the flat 37 of the pin end 36 lies under the pawl 42 in the groove 40 of the extension piece 38. Now the threaded spindle 13 can be separated from the extension piece 38 and pulled out of the output shaft 2 and a second extension piece by means of its pin 34 and the pawl 42 of the first extension piece can be firmly connected to this. Then, as described above, the threaded spindle 13 is connected to the second extension piece and the remaining parts of the device are mounted on the threaded spindle 13 or on the output shaft 2 and the output shaft 2 is set in motion again. This process is repeated until the screw is completely driven out of the extruder.
Since larger extruders with long screws require more frequent assembly and disassembly of the device, which is also heavier due to the construction, the device according to FIG. 2 is expediently used in such cases. The connecting element 8, together with the cover 22, holds the chuck-like device 9 and the threaded jaws 20 and 21 together to form a closed assembly unit, which is attached to the right-hand end of the output shaft 2 in such a way that the retaining pins 5 slide into the guide slots 6 (as shown in FIG 6 shown). After a short turn to the right about its axis of rotation, the connecting element 8 is firmly seated on the output shaft 2 of the gear 3.
The chuck-like device 9 is rotated by means of an actuating handle 45 to slide about its axis of rotation on the circumference 24 of the cover 22 into the position shown in FIG. The locking pin 29 is locked into the notch 27 of the cover 22 under the pressure of the leaf spring 28. In this position who the threaded jaws 20 and d 21, which are guided laterally between the projections 26 of the connecting element 8, pressed under the pressure of the coil springs 31 against those circular arc pieces of their eccentric to the axis of rotation of the chuck-like device 9, circular guide tracks 32 and 33 which have the greatest distance to the axis of rotation of the output shaft 2 or to that of the chuck-like device 9.
As a result, the opening between the threaded jaws is so large that the extension piece 38 can be pushed unhindered into the hollow output shaft 2 until it rests against the screw shaft 4. After connecting the threaded spindle 13 to the extension piece 38, as already described above, the chuck-like device 9 is rotated about its axis of rotation and on the circumference of the cover 22 serving as a slide track 24 that the threaded jaws 20 and 21 of the guide tracks 32 and
33 can be set in the threads of the spindle 13. The threaded jaws 20 and 21 now lie on the circular arc sections of their guideways 32 and 33, respectively, whose distance from the axis of rotation of the closed device and thus also the threaded spindle 13 is shortest. If the holding device 17 is now still mounted, the output shaft 2 is set in motion. The process that now takes place is the same as that described above, up to the moment when the end of the threaded spindle disappears in the holding device 17 and the output shaft 2 is stopped.
The whole device does not now need to be separated from the output shaft 2 as in the other example according to FIG. 6, but only the threaded jaws 20 and 21 are released from the threaded spindle 13 by moving the chuck-like device 9 by means of the operating handle 45 up to The locking pin 29 engages in the notch 27 of the cover 22. The threaded spindle 13 is then pulled out of the output shaft 2 after it has been released from the extension piece 38, the holding device 17 either being left loose on the threaded spindle or being removed beforehand.
Now that the next extension piece has been connected to the previous one and the threaded spindle has been pushed in, the threaded jaws 20 and 21 are again applied to the threaded spindle 13 by turning the chuck-like device 9, the output shaft 2 is set in rotation and the process is continued, which is repeated so often until the screw is completely ejected from the cylinder.
The device can finally be equipped with an optionally electrical device, e.g. B. a limit switch, which stops the drive when a certain end position of the threaded spindle is reached.
Compared to the previously usual costly method for swiveling or shutting down the extruder cylinder, the new device does not require any costly structural measures on the extruders themselves. Any screw press whose gear output shaft is axially behind the screw and has a sufficiently large axial bore can do so without great difficulty be converted so that the new device can be used. The space required now to remove the screw is small compared to what was previously required, especially since the threaded spindle itself is very short and can be adapted to the length of the extruder type in question with the aid of extension pieces.
The assembly and disassembly of larger machine parts, which must be carried out very carefully and properly with the known devices and which is often time-consuming, is eliminated. The molten mass is still so plastic when the screw and cylinder are accessible through the dismantling that they can be cleaned more easily and quickly, thus saving twice the time. The equally time-consuming driving out of the worm by hand using a copper rod and hammer is not only very laborious, but, since this takes place in spurts, is also disadvantageous for the worm and cylinder, which can easily be damaged if the process is not carried out properly, whereas driving out the With the new device, the screw is carried out continuously and therefore very gently for the machine.
Above all, the physical demands placed on the operating personnel are very low, as the force required for this operation is applied by the machine itself.