DE102009049276B3

DE102009049276B3 - Dosiervorrichtung für Schüttgüter

Info

Publication number: DE102009049276B3
Application number: DE200910049276
Authority: DE
Inventors: Andreas 56332 Seul; Heike 65428 Overlack
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Fdm Maschinen- und Anlagenbau De GmbH
Priority date: 2009-10-13
Filing date: 2009-10-13
Publication date: 2011-07-21
Anticipated expiration: 2029-10-14

Abstract

Dosiervorrichtung für Schüttgüter mit einer Dosierschnecke (10) mit Schneckenzylinder (11) und einem über eine Kupplung mit Kupplungsteilen lösbar mit der Dosierschnecke (10) verbundenen Antrieb, wobei der Antrieb (20) teilweise axial geführt ist und in einer Auskuppelposition verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsteile aus zwei miteinander formschlüssig adaptierbaren Kupplungszylinder (24) bestehen, die jeweils wenigstens zwei Zähne (27, 28) zur formschlüssigen Verbindbarkeit aufweisen, wobei jeder Zahn aus einer Zahnflanke (29, 30) besteht, die näherungsweise achsparallel verläuft und aus einer zweiten Flanke (32, 33), die bezogen auf die Achsrichtung einen Neigungswinkel im Bereich von 30–60° aufweist, wobei jeder Zahn zwischen der ersten Zahnflanke (29, 30) und der zweiten Zahnflanke (32, 33) einen Übergangsbereich mit einer abgerundeten und rechtwinklig zu der Achsrichtung verlaufenden Ebene aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung für Schüttgüter nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1
Stand der Technik
Zum Dosieren insbesondere von Kunststoffgranulat, welches eine Kunststoffspritzgießmaschine zugeführt wird ist es bekannt, Schüttgüter in einer Dosiervorrichtung über einzelne Behälter dosiert eine Dosierschnecke mit Antrieb einem Mischbehälter zuzuführen. Hierzu sind auf einem Gestell mehrere Schüttgutbehälter vorgesehen. Unter diesen Schüttgutbehältern befinden sich einzelne Dosierschnecken, die dafür sorgen, dass die gewünschte Menge an Schüttgut aus dem Schüttgutbehälter letztendlich einer Spritzgießmaschine zugeführt werden können.
Für solche Systeme werden teilweise bis zu zehn austauschbare Dosierschnecken in unterschiedlichen Leistungsbereichen verwendet. Bei Rezepturwechsel ist mindestens eine Reinigung der Dosierschnecke von anhaftendem Schüttgut erforderlich ggf. auch der Austausch der Dosierschnecke gegen eine Dosierschnecke anderer Geometrie und Förderleistung.
Aus diesem Grunde ist es erforderlich, die Dosierschnecke mit einem Antrieb derart zu gestalten, dass der Antrieb abgekoppelt und die Dosierschnecke aus dem Schneckenzylinder entnommen werden kann um ggf. durch eine andere ersetzt zu werden oder nach der Reinigung wieder eingesetzt zu werden.
Es ist bekannt, Dosierschnecken mit dem Antrieb über Kupplungsbauteile miteinander zu verbinden, die axial getrennt oder verbunden werden können. Solche Kupplungsbauteile sind beispielsweise aus den Druckschriften DE 1 012 782 B und DE 196 23 287 A1 bekannt und bestehen in der Regel aus einer verzahnten Buchse und einem verzahnten Zylinder, die ineinandergreifen und damit die formschlüssige Verbindung herstellen. Ein Nachteil bei dem bekannten System ist darin zu sehen, dass bei einem Zusammenführen von Schneckenzylinder und Antrieb zunächst die exakte Position derart eingestellt werden muss, dass die Zähne nicht aufeinander aufprallen sondern in die vorgesehenen Zahnlücken eingreifen. Diese genaue Ausrichtung der Schnecke oder des Schneckenzylinders zu dem Antrieb ist oft schwierig und benötigt daher viel Zeit bei dem Austauschen oder bei der Reinigung der Dosierschnecke.
Offenbarung der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Dosiervorrichtung für Schüttgüter mit einem Antrieb derart zu gestalten, dass ein einfaches Auskuppeln und Einkuppeln der Dosierschnecke mit dem Antrieb möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die Kupplungsteile aus zwei Kupplungszylindern bestehen, wobei jeder Kupplungszylinder wenigstens zwei Zähne zur formschlüssigen Verbindbarkeit aufweist und die Zähne jeweils eine erste Zahnflanke besitzen, welche näherungsweise achsparallel verläuft und eine zweite Flanke, die flach ausläuft und bezogen auf die Achsrichtung einen Neigungswinkel im Bereich von 30°–60° aufweist. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit drei oder vier Zähne an den adaptierbaren Kupplungszylindern anzuwenden und jeden Zahn mit einer ersten Flanke auszustatten, welche näherungsweise achsparallel verläuft und auf der Rückseite diesen Zahn mit einer ausgleitenden und flach verlaufenden Zahnflanke zu versehen.
Die Verwendung einer Zweizahnlösung hat den Vorteil, dass die Kupplung einfach zu montieren ist und selbstzentrieren durch eindeutige Anordnung der Verzahnung auch bezüglich der Genauigkeit problemlos angewendet werden kann.
Die Dosierschnecke lässt sich mit dem erfindungsgemäßen System einfach und schnell wechseln und auch blind, d. h. ohne eine visuelle Kontrolle montieren, da die Zentrierung und die Positionierung selbstständig erfolgt. Ein genaues Ausrichten der Kupplungshälften ist durch die erfindungsgemäße Zahnstruktur nicht erforderlich.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung besitzt jeder Zahn zwischen seinen beiden Zahnflanken einen Übergangsbereich, der abgerundet ist und damit vermeidet, dass bei einem Zusammenführen der beiden Kupplungsteile ein Verhaken derselben erfolgt. Die Abrundung lässt ein Gleiten der beiden Kupplungsteile aufeinander, innerhalb eines geringen Winkelbereichs zu, der ausreicht, damit ein einfaches Zusammenführen der Kupplungsteile in jeder Kupplungsposition möglich ist.
Die Kupplungszylinder werden am Antrieb oder am Schneckenzylinder gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung mit einem Gewinde verbunden, es besteht auch die Möglichkeit über eine Welle, die eine Nut aufweist und einem Stift, welcher an dem Kupplungszylinder vorgesehen ist die Verbindung herzustellen. Der Stift an dem Kupplungszylinder kann bspw. ein Gewindestift sein.
Es ist bekannt, dass bei Bauteilen, die an einer Kunststoffmischvorrichtung vorgesehen sind der Kunststoff bzw. das Schüttgut streut. Um ein Anlagern solchen Schüttguts an den Kupplungszylindern zu vermeiden ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, einen kastenförmigen Schutz über den Kupplungszylindern anzuordnen, der die verbundenen Kupplungsteile von äußeren Schmutzeinwirkungen absichert. Weiterbildungsgemäß ist zum Aufnehmen der Kupplung ein Kupplungsgehäuse in Verlängerung des Schneckenzylinders angebracht und die Arretiervorrichtung für die Dosierschnecke an dem Kupplungsgehäuse befestigt. Die Arretiervorrichtung für die Dosierschnecke, welche lösbar ist dient der Verhinderung der ungewünschten axialen Verschiebung der Dosierschnecke während des Auskuppelns oder Einkuppelns des Antriebs. Die Dossierschnecke kann auch während des Betriebs arretierbar verbleiben.
Diese und weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind nicht nur in den Ansprüchen sondern auch in der Beschreibung und den Zeichnungen enthalten.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:
1 in einer schematischen Darstellung eine Dosiervorrichtung für Schüttgüter
2 einen Antrieb der von dem Kupplungsgehäuse gelöst ist
3 den Aufbau einer Kupplung mit zwei Zähnen
Ausführungsform(en) der Erfindung
Die Dosiervorrichtung gemäß 1 weist eine Dosierschnecke 10 in einem Schneckenzylinder 11 auf, wobei der Schneckenzylinder 11 einen Einfüllbereich 12 für ein Schüttgut enthält, das gemäß dem Pfeil 13 in den Einfüllbereich 12 einströmt. Die Dosierschnecke 10 führt das Schüttgut aufgrund ihrer Drehbewegung an ihrem Austragsende in einen Mischbehälter 14 ein. Von diesem Mischbehälter gelangt das Schüttgut wie z. B. Kunststoffgranulat über die Öffnung 15 zu einer hier nicht dargestellten Kunststoffspritzgießmaschine. Der Mischgutbehälter 14 ist mit einer Deckscheibe 16 versehen. Diese Deckscheibe selbst kann eine weitere Öffnung 17 zu dem Mischgutbehälter 14 besitzen. Über diese Öffnung kann ebenfalls Schüttgut eingeleitet werden.
Die Dosierschnecke 10 ist über eine Dichtscheibe 18 gegenüber der Kupplung bzw. einem Kupplungsgehäuse 19 abgedichtet, wobei die Dichtscheibe 18 unmittelbar auf der Dosierschnecke 10 befestigt sein kann. Der Antrieb bspw. ein elektromotorischer Antrieb 20 wird durch eine axiale Verschiebung gemäß dem Pfeil 21 aus- bzw. eingekuppelt und kann in einer ausgekuppelten Position auch nach unten oder seitlich weggeschwenkt werden. Die Verbindung zwischen dem Antrieb 20 und der Dossierschnecke 10 erfolgt über zwei Kupplungsteile 22 die hier nur schematisch dargestellt sind und weiter unten näher erläutert werden.
2 zeigt den Antrieb 20 der zur Befestigung am Kupplungsgehäuse 19 gemäß 1, welches hier nicht dargestellt ist, zwei Klauen 21, 22 aufweist, die im Kupplungsgehäuse an entsprechenden Haltebolzen entlang gleiten. Aufgrund der in den Klauen angeordneten Führungsnut 23, welche an der Klaue 22 zu sehen ist, ist einerseits eine Axialbewegung möglich, andererseits auch ein Schwenken in der Endposition d. h. in der herausgezogenen Position. Auf der Antriebswelle des Antriebs 20 befindet sich ein Kupplungszylinder 24. Dieser ist bspw. über ein Gewinde mit der Antriebswelle des Antriebs 20 verbunden. Über dem Kupplungszylinder ist ein tassenförmiger Schutz 25 vorgesehen, der sich axial erstreckt und die gesamte Kupplung vor Schmutzeinwirkung von außen schützt.
Zur Darstellung des Kupplungssystems ist der Gegenzylinder, welcher sich normalerweise auf der Dosierschnecke 10 befindet hier als Einzelbauteil Gegenzylinder 26 dargestellt. Auch dieser Gegenzylinder ist mit einem Gewinde versehen und wird mit diesem Gewinde auf der Dosierschnecke befestigt. Der Gegenzylinder 26 ist hinsichtlich seiner äußeren Struktur identisch zu dem Kupplungszylinder 24 und besitzt zwei Zähne 27, 28, die – sofern beide Kupplungszylinder ineinandergreifen – die Drehbewegung des Antriebs 20 auf die Dosierschnecke 10 übertragen.
Die Kupplungszylinder sind in 3 näher dargestellt. Wie bereits erwähnt, besitzen diese zwei Zähne. Eine erste Zahnflanke 29, 30, welche im Wesentlichen achsparallel zu der Drehachse 31 verläuft, während die zweite Flanke 32, 33 des jeweiligen Zahns bezogen auf die Achsrichtung einen Neigungswinkel α von etwa 45° aufweist. Diese Zahnkontur stellt sicher, dass in jeder beliebigen Position in welcher sich die beiden Kupplungszylinder zueinander befinden, ein Aufeinanderschieben und ein formschlüssiges Verbinden der beiden Kupplungszylinder möglich ist. Zur Vermeidung einer Blockade sind die beiden Zähne an ihrer Spitze abgerundet. Damit ist ein Zusammenschieben der Kupplungsteile ohne Kraftaufwand möglich.

Claims

Dosiervorrichtung für Schüttgüter mit einer Dosierschnecke (10) mit Schneckenzylinder (11) und einem über eine Kupplung mit Kupplungsteilen lösbar mit der Dosierschnecke (10) verbundenen Antrieb, wobei der Antrieb (20) teilweise axial geführt ist und in einer Auskuppelposition verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsteile aus zwei miteinander formschlüssig adaptierbaren Kupplungszylinder (24) bestehen, die jeweils wenigstens zwei Zähne (27, 28) zur formschlüssigen Verbindbarkeit aufweisen, wobei jeder Zahn aus einer Zahnflanke (29, 30) besteht, die näherungsweise achsparallel verläuft und aus einer zweiten Flanke (32, 33), die bezogen auf die Achsrichtung einen Neigungswinkel im Bereich von 30–60° aufweist, wobei jeder Zahn zwischen der ersten Zahnflanke (29, 30) und der zweiten Zahnflanke (32, 33) einen Übergangsbereich mit einer abgerundeten und rechtwinklig zu der Achsrichtung verlaufenden Ebene aufweist.
Dosiervorrichtung für Schüttgüter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungszylinder (24) an dem Antrieb (20) und/oder dem Schneckenzylinder (11) über ein Gewinde oder eine Nutwelle befestigt sind.
Dosiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Antriebsseite oder der Schneckenzylinderseite ein tassenförmiger Schutz (25) vorgesehen ist, der eine verbundene Kupplung von äußeren Schmutzeinwirkungen schützt und absichert.
Dosiervorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufnahme der Kupplung ein Kupplungsgehäuse (19) in Verlängerung des Schneckenzylinders (11) angebracht ist und eine Arretiervorrichtung für den Antrieb (20) der Dosierschnecke (10) an dem Kupplungsgehäuse (19) befestigt ist.