DE102020100444A1 - Kupplungselement - Google Patents

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    • F16D2001/103Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially the torque is transmitted via splined connections

Abstract

Plastifizieraggregat für eine Formgebungsmaschine mit einem Kupplungselement zum lösbaren Verbinden einer Plastifizierschnecke mit einer Antriebswelle, wobei die Plastifizierschnecke mittels wenigstens einer Welle - Nabe - Verbindung durch die Antriebswelle in eine Rotationbewegung um eine Mittelachse der Plastifizierschnecke versetzbar ist und wobei die Plastifizierschnecke durch das Kupplungselement gegen axiale Bewegungen im Wesentlichen parallel zur Mittelachse der Plastifizierschnecke lösbar sicherbar oder lösbar gesichert ist, wobei das Kupplungselement wenigstens drei Riegelelemente aufweist, welche wenigstens drei Riegelelemente, zur lösbar axialen Befestigung der Plastifizierschnecke, in radialer Richtung verschiebbar sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Plastifizieraggregat für eine Formgebungsmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1.
  • Unter Formgebungsmaschinen können dabei Spritzgießmaschinen, Spritzpressen, Pressen und dergleichen verstanden werden. Im Folgenden wird der Stand der Technik anhand einer Spritzgießmaschine dargelegt. Analoges gilt in Bezug auf Formgebungsmaschinen.
  • Im Stand der Technik geläufige Plastifizieraggregate für Spritzgießmaschinen verfügen über Plastifizierzylinder, in welchen eine Plastifizierschnecke angeordnet ist. Die Plastifizierschnecke verfügt dabei meistens über einen Steg, der sie gewindeförmig entlang eines Umfanges der Plastifizierschnecke erstreckt.
  • Üblicherweise ist dabei die Plastifizierschnecke an einer ihrer Seiten über eine Antriebswelle mit einem Antrieb oder einer Antriebseinheit verbunden und kann rotatorisch angetrieben werden. An der gegenüberliegenden Seite ist zumeist eine Einspritzdüse angeordnet, wodurch ein plastifiziertes Material aus dem Plastifizieraggregat ausgebracht werden kann.
  • Die Plastifizierung erfolgt dabei, indem ein zu plastifizierendes Material durch die Plastifizierschnecke durch Druck und Scherung belastet wird. Wegen der hohen Reibung, welche zwischen Plastifizierschnecke und zu plastifizierendem Material auftritt, wird das zu plastifizierende Material durch die entstehende thermische Energie plastifiziert. Es kann zur Aufbringung der thermischen Energie zur Plastifizierung zusätzlich eine Energiequelle vorgesehen sein, beispielsweise eine Heizspirale am oder im Plastifizierzylinder.
  • Das Plastifizieraggregat weist in der Regel ein Kupplungselement zum Lösen und Verbinden der Plastifizierschnecke mit einer Antriebswelle auf. Wobei die Plastifizierschnecke mittels wenigstens einer Welle-Naben-Verbindung durch die Antriebswelle in eine Rotationsbewegung um die Mittelachse der Plastifizierschnecke versetzbar ist und wobei die Plastifizierschnecke durch das Kupplungselement gegen axiale Bewegungen, im Wesentlichen parallel zur Mittelachse der Plastifizierschnecke, lösbar gesichert ist.
  • So ist es beispielsweise aus der EP 0581061 A1 bekannt, eine rotatorische Bewegung der Antriebswelle durch eine Keilwellenverbindung auf die Plastifizierschnecke zu übertragen. Ein axiales Verschieben der Plastifizierschnecke wird durch ein Kupplungselement verhindert, welches Sperrklinken ausweist. Diese Sperrklinken können durch eine rotatorische Bewegung einer Überwurfmutter zwischen einer gesperrten und einer geöffneten Position bewegt werden. Dabei sind die Sperrklinken an ihrem einen Ende durch Bolzen in einer Drehachse befestigt, welche eine Rotation um diese Drehachse zulassen. An ihrem anderen Ende weisen die Sperrklinken eine bogenförmige Langlochöffnung auf. In dieser bogenförmigen Langlochöffnung ist ein Lagerbolzen angeordnet, welcher fest mit der Überwurfmutter verbunden ist. Somit kann durch eine Drehung der Überwurfmutter der Bolzen in der bogenförmigen Langlochöffnung bewegt werden, wodurch die Sperrklinken um die Drehachse drehbar sind, wobei die Sperrklinken in eine Nut der Plastifizierschnecke eintauchen können.
  • Nachteilig an dieser Ausführungsvariante ist, dass nur ein kleiner Teil der Sperrklinken in die Nut (am Umfang der Plastifizierschnecke) eintauchen kann, da die Sperrklinken durch eine Schwenkbewegung in die Nut eintauchen. Somit sind hohe axiale Kräfte nur dann übertragbar, wenn auch das Kupplungselement genügend groß dimensioniert wird, was sich negativ auf eine geforderte kompakte Bauweise auswirkt.
  • Die EP 0266709 A2 zeigt ebenfalls ein Kupplungselement einer Spritzgießmaschine zum Ankuppeln einer Plastifizierschnecke an eine Antriebswelle. Wiederum wird hier die Rotationsbewegung der Antriebswelle mittels einer Keilwellenverbindung auf die Plastifizierschnecke übertragen. Die axiale Sicherung der Plastifizierschnecke ist durch Kupplungsbacken des Kupplungselementes ausgeführt. Diese Kupplungsbacken werden durch Federelemente in eine Nut der Plastifizierschnecke gepresst. Durch einen Spreizkeil, welcher zwischen die Kupplungsbacken geschoben wird, können die Kupplungsbacken in einer radialen Richtung bewegt werden und somit die Kupplung geöffnet werden. Auch bei dieser Ausführungsvariante ergibt sich der Nachteil, dass zur Übertragung höherer axialer Kräfte das Kupplungselement entsprechend groß dimensioniert werden muss.
  • Erstrebenswert wäre also eine Möglichkeit, eine axiale Bewegung im Wesentlichen parallel zur Mittelachse der Plastifizierschnecke durch eine lösbare Verbindung, mit einem möglichst kompakten Kupplungselement, möglichst effizient verhindern zu können, wobei die Lösbarkeit dieses Kupplungselementes möglichst einfach, schnell und gut zugänglich gestaltet wäre.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine kompakte Kupplungsvorrichtung zu schaffen, deren Betätigung möglichst mit einem geringen Aufwand durchgeführt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Dies geschieht, indem das Kupplungselement wenigstens drei Riegelelemente aufweist, welche wenigstens drei Riegelelemente in radialer Richtung, zur axialen Befestigung der Plastifizierschnecke, verschiebbar sind.
  • Durch das Vorsehen von wenigstens drei Riegelelementen, welche in radialer Richtung zur axialen Befestigung der Plastifizierschnecke verschiebbar sind, wird die Möglichkeit geschaffen, einen größeren Umfangsbereich der Plastifizierschnecke zu umdecken und somit in einen möglichst großen Umfang der Plastifizierschnecke einzugreifen, wodurch aufgrund der Kontaktflächen zwischen den Riegelelementen (Kupplungselement) und der Plastifizierschnecke die Übertragung höherer Kräfte bei gleichbleibender Flächenpressung ermöglicht wird. Eigentlich gegenintuitiv zur Vorgehensweise mehr Riegelelemente al im Stand der Technik vorzusehen, resultiert daraus wird eine kompaktere Bauform für ein Kupplungselement gegenüber dem Stand der Technik, welche zudem in vielen Fällen höhere Kräfte übertragen kann.
  • Eine radiale Verschiebung der Riegelelemente zur axialen Befestigung der Plastifizierschnecke schließt nicht zwangsläufig aus, dass die Riegelelemente zusätzlich auch eine axiale Verschiebung ausführen können.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Es kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die wenigstens drei Riegelelemente zwischen einer ersten Stellung, in welcher die wenigstens drei Riegelelemente mit einem Gegenstück an der Plastifizierschnecke in Eingriff stehen und einer zweiten Stellung, in welche die wenigstens drei Riegelelemente mit einem Gegenstück nicht in Eingriff stehen, in Bezug auf die Mittelachse radial verschiebbar sind.
  • Weiters kann es vorzugsweise vorgesehen sein, dass das Kupplungselement ein Führungselement aufweist, wobei die wenigstens drei Riegelelemente durch das Führungselement in radialer Richtung geführt sind.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Kupplungselement eine Stellschale aufweist, wobei die Stellschale drehbar gelagert ist.
  • Weiters kann es vorgesehen sein, dass mittels einer Übersetzungsvorrichtung eine Rotationsbewegung der Stellschale in eine Axialbewegung der wenigstens drei Riegelelemente umsetzbar ist.
  • Dementsprechend kann es vorgesehen sein, dass durch eine Rotationsbewegung der Stellschale die wenigstens drei Riegelelemente in radialer Richtung verschiebbar sind und somit zwischen einer ersten Stellung, in welcher die wenigstens drei Riegelelemente mit einem Gegenstück an der Plastifizierschnecke in Eingriff stehen, und einer zweiten Stellung, in welcher die wenigstens drei Riegelelemente mit dem Gegenstück nicht in Eingriff stehen, bewegbar sind, was eine besonders einfache Konstruktion ergibt.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Übersetzungsvorrichtung an der Stellschale Stellzapfen aufweist, welche Stellzapfen in an den wenigstens drei Riegelelementen angeordnete Führungskulissen geführt sind. Alternativ kann es jedoch auch vorgesehen sein, dass die Übersetzungsvorrichtung an den wenigstens drei Riegelelementen Stellzapfen aufweist, welche Stellzapfen in den an der Stellschale angeordneten Führungskulissen geführt sind.
  • Vorzugsweise kann es vorgesehen sein, dass die Stellzapfen einstückig mit den wenigstens drei Riegelelementen und/oder der Stellschale ausbildet sind oder dass die Stellzapfen durch in Bohrungen - vorzugsweise durch eine Presspassung - befestigte Bolzen mit den wenigstens drei Riegelelementen und/oder der Stellschale ausgebildet sind.
  • Weiters kann es vorgesehen sein, dass die Führungskulisse bogenförmige Langlochöffnungen aufweist, welche bogenförmigen Langlochöffnungen vorzugsweise einen radial variierenden Abstand über ihre Erstreckungsrichtung zur Mittelachse aufweisen.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Plastifizierschnecke wenigstens eine Nut, wenigstens einen Bund und/oder wenigstens eine Schulter aufweist, wobei die wenigstens drei Riegelelemente zur Bildung der lösbaren axialen Befestigung mit der wenigstens eine Nut, dem wenigstens einen Bund und/oder der wenigstens eine Schulter der Plastifizierschnecke zusammenwirken. Entsprechend wäre dabei die Nut, der Bund und/oder die Schulter an der Plastifizierschnecke als Gegenstück zu sehen. Die wenigstens eine Nut, der wenigstens einen Bund und/oder die wenigstens eine Schulter kann dabei an der Plastifizierschnecke umlaufend ausgebildet sein oder nur im Bereich an der Plastifizierschnecke vorgesehen sein, in welchem ein Riegelelement eingreift. Es kann auch vorgesehen sein, dass mehrere Nuten, mehrere Schultern und/oder mehrere Bünde an der Plastifizierschnecke vorgesehen sind, um höhere Kräfte übertragen zu können.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Stellschale - vorzugsweise am Umfang - eine Aufnahmevorrichtung für ein Werkzeug zum Drehen der Stellschale aufweist. Eine solche Aufnahmevorrichtung kann beispielsweise dermaßen ausgeführt sein, dass durch den Stand der Technik bekannte Werkzeuge an der Stellschale eingreifen können. Entsprechend kann die Aufnahmevorrichtung als Flachstelle oder Einkerbung am Umfang der Stellschale ausgeführt sein.
  • Weiters kann es vorgesehen sein, dass die Welle - Naben - Verbindung als Keilwellenverbindung ausgeführt ist, jedoch sind auch andere bekannte Welle-Naben-Verbindungen durchaus möglich, wie Beispielsweise als Pressverbindung, Polygonverbindung, Evolventenverbindung/-verzahnung, durch ein Mitnehmerelement, usw.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die wenigstens drei Riegelelemente zur Bildung der lösbaren axialen Befestigung flächig in einer Ebene senkrecht zur Mittelachse der Plastifizierschnecke an der wenigstens einen Nut, dem wenigstens einen Bund und/oder der wenigstens einen Schulter der Plastifizierschnecke anliegen. Durch das axiale Anliegen der wenigstens drei Riegelelemente an der wenigstens einen Nut, dem wenigstens einen Bund und/oder der wenigstens einen Schulter der Plastifizierschnecke können optimal Axialkräfte wie beispielweise Einspritzkräfte oder resultierende Kräfte aus der Plastifizierung in und aus der Plastifizierschnecke geleitet werden.
  • Eine axiale Kraftübertragung zwischen Plastifizierschnecke und Antriebseinheit der Plastifiziereinheit kann, vorzugsweise zur Gänze, über die wenigstens drei Riegelelemente erfolgen.
  • Weiters wird Schutz begehrt für eine Formgebungsmaschine, insbesondere eine Spritzgießmaschine, mit wenigstens einem erfindungsgemäßen Plastifizieraggregat.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Figuren sowie der dazugehörigen Figurenbeschreibung. Dabei zeigt:
    • 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Spritzaggregates in der ersten Stellung,
    • 2 den in 1 gekennzeichneten Querschnitt,
    • 3 das Ausführungsbeispiel der 1 in einer zweiten Stellung,
    • 4 den in 3 gekennzeichneten Querschnitt,
    • 5 eine isometrische Ansicht des Ausführungsbeispiels der 1,
    • 6a - 6c Ansichten des Ausführungsbeispiels der 1 in der ersten Stellung,
    • 7a -7c verschiedene Ansichten des Ausführungsbeispiels der 1 in der zweiten Stellung,
    • 8a - 8c das Ausführungsbeispiel aus 1 mit axialer Verspannung,
    • 9a - 9c ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Spritzaggregates in der ersten Stellung (mit axialer Verspannung),
    • 10a - 10c das Ausführungsbeispiel der 9 in einer zweiten Stellung,
    • 11 a - 11 b Ansichten des Ausführungsbeispiels der 9 in der zweiten Stellung und
    • 12 eine Detailansicht des Führungsstiftes aus 9.
  • 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Plastifizieraggregates mit einem Kupplungselement 1 zum lösbaren Verbinden einer Plastifizierschnecke 2 mit einer Antriebswelle 3. 2 zeigt den in 1 angedeuteten Schnitt A-A. In diesem Ausführungsbeispiel wird eine Rotationsbewegung der Antriebswelle 3 mittels einer Welle - Naben - Verbindung (genauer gesagt einer Keilwellenverbindung 11) auf die Plastifizierschnecke 2 übertragen. Das Kupplungselement 1 weist in diesem Ausführungsbeispiel drei Riegelelemente 5 auf, wobei in der Schnittdarstellung der 1 lediglich ein Riegelelement 5 zu erkennen ist. Die verbleibenden zwei Riegelelemente 5 und deren Anordnungen sind strichliert in der 2 dargestellt.
  • Die drei Riegelelemente 5 werden in radialer Richtung durch die Führungselemente 6 geführt, wobei in diesem Ausführungsbeispiel die Führungselemente 6 bzw. das Führungselement 6 einstückig mit der Antriebswelle 3 ausgeführt ist.
  • Die Antriebswelle 3 kann durch eine Antriebseinheit angetrieben werden, wobei die Antriebseinheit beispielsweise durch einen elektrischen Motor oder einen Hydromotor ausgebildet sein kann. Durch den Antrieb erfolgt eine Rotationsbewegung der Antriebswelle 3, des Kupplungselementes 1 und der Plastifizierschnecke 2 um die Mittelachse 4 der Plastifizierschnecke 2.
  • Das Kupplungselement 1 verfügt über eine Stellschale 7, welche drehbar gelagert ist. Die drei Riegelelemente 5 weisen Bohrungen auf, in welchen durch eine Presspassung Bolzen 8 angeordnet sind. Diese Bolzen 8 dienen in diesem Ausführungsbeispiel als Stellzapfen. Die Bolzen 8 (Stellzapfen) sind in Langlochöffnungen 9 angeordnet, wobei die Langlochöffnungen 9 in der Stellschale 7 vorgesehen sind und Führungskulissen bilden.
  • Durch die vorgesehene Übersetzungsvorrichtung, welche in diesem Ausführungsbeispiel durch die Bolzen 8 und die Langlochöffnungen 9 ausgeführt ist, ist eine Rotationsbewegung der Stellschale 7 in eine Axialbewegung der drei Riegelelemente 5 umsetzbar. Dies geschieht mittels der Langlochöffnungen 9, welche einen radial variierenden Abstand über ihre Erstreckungsrichtung zur Mittelachse 4 aufweisen, und der in den Langlochöffnungen 9 geführte Bolzen 8.
  • Wie durch die 2 ersichtlich ist, führt dabei eine Drehbewegung im Uhrzeigersinn der Stellschale 7 zum Schließen des Kupplungselementes 1. Im geschlossenen Zustand des Kupplungselementes 1 - auch als erste Stellung bezeichnet - wie in 1 und in 2 dargestellt, liegt eine Schulter 12 der Plastifizierschnecke 2 an den Riegelelementen 5 des Kupplungselementes 1 an, wodurch eine axiale Verschiebung der Plastifizierschnecke 2 nach links (parallel zur Mittelachse 4) verhindert wird.
  • 3 zeigt das Ausführungsbeispiel der 1 und der 2 in einer weiteren Stellung (einer geöffneten oder einer auch als zweite Stellung bezeichneten Stellung des Kupplungselementes 1), welche dadurch erreicht werden kann, indem die Stellschale 7 gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird. 4 zeigt wiederum den Schnitt B-B, welcher in 3 definiert ist. Durch die Drehung der Stellschale 7 werden die Bolzen 8 in der Langlochöffnungen 9 verschoben und durch den radial variierenden Abstand der Langlochöffnungen 9 zur Mittelachse 4 die Bolzen 8 - und somit die mit den Bolzen 8 verbundenen Riegelelemente 5 - in eine geöffnete (zweite) Stellung verschoben, in welcher die Riegelelemente 5 nicht an der Schulter 12 der Plastifizierschnecke 2 anliegen.
  • 5 zeigt eine isometrische Ansicht der in 1 bis 4 dargestellten Ausführungsvariante, wobei in 5 die an der Stellschale 7 angeordnete Aufnahmevorrichtung 10 zu erkennen ist, an welchen durch ein Werkzeug eine Rotation der Stellschale 7 durchgeführt werden kann.
  • Die 6a - 6c zeigen drei Ansichten des Ausführungsbeispieles der 1 in der ersten (geschlossenen) Stellung und 7a -7c in einer zweiten (geöffneten) Stellung. Es sind in diesen Figuren lediglich (zur besseren Anschaulichkeit) die drei Riegelelemente 5 und die Plastifizierschnecke 2 gezeigt.
  • Durch diese Figuren ist es besonders gut zu erkennen wie die Riegelelemente 5 durch eine radiale Bewegung mit der Plastifizierschnecke 2 - genauer gesagt mit der Schulter 12 der Plastifizierschnecke 2 - in Kontakt gebracht werden können, wobei im Betrieb der Plastifizierschnecke 2 über die an der Schulter 12 flächig anliegenden Riegelelemente 5 axiale Kräfte (wie beispielweise aus der Plastifizierung resultierende Kräfte) übertragen werden können.
  • Es ist zu erkennen, wie durch das Vorsehen von drei Riegelelementen 5, die Möglichkeit geschaffen ist, einen möglichst größeren Umfangsbereich der Plastifizierschnecke 2 zu umdecken und somit in einen möglichst großen Umfang der Plastifizierschnecke 2 einzugreifen, wodurch aufgrund der Kontaktflächen zwischen den Riegelelementen 2 (Kupplungselement 1) und der Plastifizierschnecke 2 die Übertragung höherer Kräfte bei gleichbleibender Flächenpressung ermöglicht wird (maximaler Flächenkontakt zwischen den Riegelelementen 5 und Schulter 12). Die drei Riegelelemente 5 liegen dabei flächig in einer Ebene senkrecht zur Mittelachse 4 der Plastifizierschnecke 2 an der Schulter 12 der Plastifizierschnecke 2 an.
  • Die 8a bis 8c zeigen das Kupplungselement 1 aus 1 mit zusätzlich vorgesehener axialer Verspannung. 8a zeigt einen Längsschnitt durch das Kupplungselement 1, 8b den in 8a gekennzeichneten Schnitt A-A und 8c das in 8a angedeutete Detail X.
  • Zusätzlich zu dem bereits zu 1 erläuterten Ausführungsbeispiel eines Kupplungselementes 1 ist in der Ausführungsvariante der 8a bis 8c ein Spannungselement 13 vorgesehen.
  • Durch Verdrehen des Spannungselementes 13 kann somit das Spannungselement 13 an die Riegelelemente 5 herangeführt werden (wie deutlich durch 8c zu erkennen ist) und diese Riegelelemente 5 flächig an die Schulter 12 der Plastifizierschnecke 2 angepresst werden, wodurch die Plastifizierschnecke 2 axial spielfrei mit der Antriebswelle 3 verspannt werden kann.
  • 9a bis 9c zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Plastifizieraggregates mit einem Kupplungselement 1 zum lösbaren Verbinden einer Plastifizierschnecke 2 mit einer Antriebswelle 3. 9b zeigt eine Seitenansicht der 9a.
  • Wiederum wird eine Rotationsbewegung der Antriebswelle 3 mittels einer Keilwellenverbindung 11 auf die Plastifizierschnecke 2 übertragen. Das Kupplungselement 1 weist in diesem Ausführungsbeispiel drei Riegelelemente 5 auf.
  • Die drei Riegelelemente 5 werden in radialer Richtung durch die Führungselemente 15 geführt, welche im in 9c dargestellten Detail Y aus 9a gut erkennbar sind. An dieser Stelle sei auch auf 12 verwiesen, welche einen Schnitt durch ein Führungselement 15 im Detail darstellt.
  • Die 9a bis 9c zeigen dieses zweite Ausführungsbeispiel in einer ersten in der ersten (geschlossenen) Stellung und 10a -10c in einer zweiten (geöffneten) Stellung.
  • Das Kupplungselement 1 verfügt über eine Stellschale 7, welche über ein Gewinde drehbar an der Antriebswelle 3 gelagert ist.
  • Durch eine Drehung der Stellschale 7 wird diese axial bezüglich der Mittellinie 4 des der Plastifizierschnecke 2 bewegt. Eine Drehung der Stellschale 7 kann vorzugsweise über ein entsprechendes Werkzeug vorgenommen werden, welches an der Aufnahmevorrichtung 10 am Umfang der Stellschale 7 angreift.
  • Durch die axiale Verschiebung der Stellschale 7 werden die daran anliegenden Riegelelemente 5 ebenfalls in axialer Richtung verschoben, wobei mittels der Führungselement 15 diese rein axiale Bewegung der Stellschale 7 in eine radiale Verschiebung und eine axiale Verschiebung der Riegelelemente 5 umgewandelt wird.
  • Durch diese axiale und radiale Bewegung der Riegelelemente 5 können die Riegelelemente 5 nicht nur in radialen Richtung geschlossen und geöffnet werden, sondern auch in axialer Richtung eine Relativbewegung ausführen, wodurch die Möglichkeit geschaffen wird die Plastifizierschnecke 2 axial spielfrei mit der Antriebswelle 3 zu verspannen.
  • So können durch eine Rotation der Stellschale 7 gegenüber der Antriebswelle 3 aus einer zweiten (geöffneten) Stellung (wie durch die 10a bis 10c dargestellt) die Riegelelemente 5 an eine Schulter 12 der Plastifizierschnecke 2 radial und axial herangeführt werden. Durch weitere Drehung der Stellschale 7 werden die Riegelelemente 5 an die Schulter 12 der Plastifizierschnecke 2 angepresst, wodurch die Plastifizierschnecke 2 axial spielfrei mit der Antriebswelle 3 verspannt werden kann.
  • Die Federelemente 14 werden beim überführen des Kupplungselementes 1 aus einer zweiten (geöffneten) Stellung in eine erste (geschlossene) Stellung vorgespannt, welche Vorspannung der Federelemente 14 bei einem anschließenden Öffnen des Kupplungselementes 1 sicher stellt, dass die Riegelelemente 5 wieder axial und radial entlang der Führungselemente 15 ausgeschoben werden und in eine zweiten (geöffneten) Stellung übergehen.
  • 11a zeigt eine Seitenansicht des zweiten Ausführungsbeispiels (aus den 9 und 10), wobei die Stellschale 7 und die Plastifizierschnecke 2 in dieser Figur nicht dargestellt ist um die Anschaulichkeit zu verbessern. 11b zeigt eine perspektivische Ansicht der 11a. Das Kupplungselement 1 ist in den Darstellungen der 11a und 11b in einer zweiten (geöffneten) Stellung dargestellt.
  • Es ist zu erkennen, dass die Riegelelemente 5 jeweils über zwei zueinander parallel angeordnete Führungselemente 15 gegenüber der Antriebswelle 3 geführt sind und jeweils ein Federelement 14 aufweisen.
  • In der Schnittdarstellung der 12 ist besonders gut ein Führungselement 15 zu erkennen, welches dazu genutzt wird die axiale Bewegung der Stellschale 7 in eine radiale Verschiebung und eine axiale Verschiebung der Riegelelemente 5 umzuwandeln. Es ist zu erkennen, dass die Riegelelemente 5 eine Bohrung aufweisen, in welcher das Führungselement 15 angeordnet ist. Das Führungselement 15 kann durch eine Verschraubung an der Antriebswelle 3 speilfrei verspannt werden. Die Riegelelemente 5 sind somit linear verschiebbar entlang der Längsachse der Führungselement 15 angeordnet.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Kupplungselement
    2
    Plastifizierschnecke
    3
    Antriebswelle
    4
    Mittelachse der Plastifizierschnecke
    5
    Riegelelement
    6
    Führungselement
    7
    Stellschale
    8
    Bolzen
    9
    Langlochöffnungen
    10
    Aufnahmevorrichtung
    11
    Keilwellenverbindung
    12
    Schulter
    13
    Spannelement
    14
    Federelement
    15
    Führungselement
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 0581061 A1 [0007]
    • EP 0266709 A2 [0009]

Claims (16)

  1. Plastifizieraggregat für eine Formgebungsmaschine mit einem Kupplungselement (1) zum lösbaren Verbinden einer Plastifizierschnecke (2) mit einer Antriebswelle (3), wobei die Plastifizierschnecke (2) mittels wenigstens einer Welle - Nabe - Verbindung durch die Antriebswelle (3) in eine Rotationbewegung um eine Mittelachse (4) der Plastifizierschnecke (2) versetzbar ist und wobei die Plastifizierschnecke (2) durch das Kupplungselement (1) gegen axiale Bewegungen im Wesentlichen parallel zur Mittelachse (4) der Plastifizierschnecke (2) lösbar sicherbar oder lösbar gesichert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungselement (1) wenigstens drei Riegelelemente (5) aufweist, welche wenigstens drei Riegelelemente (5), zur lösbar axialen Befestigung der Plastifizierschnecke (2), in radialer Richtung verschiebbar sind.
  2. Plastifizieraggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens drei Riegelelemente (5) zwischen einer ersten Stellung, in welcher die wenigstens drei Riegelelemente (5) mit einem Gegenstück an der Plastifizierschnecke (2) in Eingriff stehen, und einer zweiten Stellung, in welcher die wenigstens drei Riegelelemente (5) mit dem Gegenstück nicht in Eingriff stehen, in Bezug auf die Mittelachse (4) radial verschiebbar sind.
  3. Plastifizieraggregat nach wenigstens einem der vorangegangenen Anspruche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungselement (1) ein Führungselement (6) aufweist, wobei die wenigstens drei Riegelelemente (5) durch das Führungselement (6) in radialer Richtung geführt sind.
  4. Plastifizieraggregat nach wenigstens einem der vorangegangenen Anspruche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungselement (1) eine Stellschale (7) aufweist, wobei die Stellschale (7) drehbar gelagert ist.
  5. Plastifizieraggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Übersetzungsvorrichtung eine Rotationsbewegung der Stellschale (7) in eine Axialbewegung der wenigstens drei Riegelelemente (5) umsetzbar ist.
  6. Plastifizieraggregat nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzungsvorrichtung an der Stellschale (7) Stellzapfen aufweist, welche Stellzapfen in an den wenigstens drei Riegelelementen (5) angeordnete Führungskulissen geführt sind.
  7. Plastifizieraggregat nach wenigstens einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzungsvorrichtung an den wenigstens drei Riegelelementen (5) Stellzapfen aufweist, welche Stellzapfen in den an der Stellschale (7) angeordneten Führungskulissen geführt sind.
  8. Plastifizieraggregat nach wenigstens einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellzapfen einstückig mit den wenigstens drei Riegelelementen (5) und/oder der Stellschale (7) ausgebildet sind.
  9. Plastifizieraggregat nach wenigstens einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellzapfen durch in Bohrungen - vorzugsweise durch eine Presspassung - befestigte Bolzen (8) mit den wenigstens drei Riegelelementen (5) und/oder der Stellschale (7) ausgebildet sind.
  10. Plastifizieraggregat nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungskulisse bogenförmige Langlochöffnungen (9) aufweist, welche bogenförmige Langlochöffnungen (9) vorzugweise einen radial variierenden Abstand über Ihre Erstreckungsrichtung zur Mittelachse (4) aufweisen.
  11. Plastifizieraggregat nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Plastifizierschnecke (2) wenigstes eine Nut, wenigstens einen Bund und/oder wenigstens eine Schulter (12) aufweist, wobei die wenigstens drei Riegelelemente (5) zur Bildung der lösbaren axialen Befestigung mit der wenigstens eine Nut, dem wenigstens einen Bund und/oder der wenigstens einen Schulter (12) der Plastifizierschnecke (2) zusammenwirken.
  12. Plastifizieraggregat nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens drei Riegelelemente (5) zur Bildung der lösbaren axialen Befestigung flächig in einer Ebene senkrecht zur Mittelachse (4) der Plastifizierschnecke (2) an der wenigstens einen Nut, dem wenigstens einen Bund und/oder der wenigstens einen Schulter (12) der Plastifizierschnecke (2) anliegen.
  13. Plastifizieraggregat nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Spannelement (13) vorgesehen ist, welches Spannelement (13) dazu ausgebildet ist, die wenigstens der Riegelelemente (5) mit der wenigstes einen Nut, mit dem wenigstens einen Bund und/oder der wenigstens einen Schulter (12) der Plastifizierschnecke (2) - vorzugsweise spielfrei - axial zu verspannen.
  14. Plastifizieraggregat nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellschale (7) - vorzugsweise am Umfang - eine Aufnahmevorrichtung (10) für ein Werkzeug zum Drehen der Stellschale (7) ausweist.
  15. Plastifizieraggregat nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle - Nabe - Verbindung als Keilwellenverbindung (11) ausgeführt ist.
  16. Formgebungsmaschine, insbesondere Spritzgießmaschine, mit wenigstens einem Plastifizieraggregat und wenigstens einem Kupplungselement (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15.
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