DE3229223A1

DE3229223A1 - Clutch device between drive device and screw of the plastication unit of an injection moulding machine

Info

Publication number: DE3229223A1
Application number: DE19823229223
Authority: DE
Inventors: Konrad 8755 Ennenda Hösli; Jakob 8753 Mollis Kamm; Rudolf 8862 Schübelbach Krebser
Original assignee: Netstal Maschinen AG; Maschinenfabrik und Giesserei Netstal AG
Current assignee: Netstal Maschinen AG
Priority date: 1981-09-28
Filing date: 1982-08-05
Publication date: 1983-04-07
Also published as: AT383772B; JPS6324449B2; DE3229223C2; JPS5863429A; ATA310482A; CH653948A5

Abstract

The output piston (10) of the drive device (6) is provided with a clutch housing (11), in which a clutch piston (16) which is spring-loaded in the direction of clutch engagement and can be loaded by a pressure medium in the direction of clutch disengagement is guided. The clutch piston (16) is connected by means of a tappet (18) to a tensioning cage (19). On account of the spring loading of the clutch piston (16) the tensioning cage (19), which is disposed in the radial direction between the clutch housing (11) and a head part (20a) of the screw shaft (21), is deformed in such a manner that it connects the clutch housing (11) and the screw shaft (21) by frictional connection in such a manner that both axial forces and torques can be transmitted from the drive device (6) to the screw (2). By applying pressure medium to the clutch piston (16) in opposition to the spring effect the tensioning cage relaxes and the frictional connection is released, so that the plastication unit (1) can be removed. The clutch device is especially suitable for fully automatic replacement of the plastication unit (1). <IMAGE>

Description

Kupplungsvorrichtung zwischen Antriebsvorrichtung Coupling device between drive device

und Schnecke der Plastifiziereinheit einer Spritzgiessmaschine Gegenstand der Erfindung ist eine Kupplungsvorrichtung zur lösbaren Antriebsverbindung der maschinenseitigen Antriebsvorrichtung mit der dreh- und achsialbewegbaren Schnecke der auswechselbaren Plastifiziereinheit einer Spritzgiessmaschine. and screw of the plasticizing unit of an injection molding machine object the invention is a coupling device for the releasable drive connection of the Machine-side drive device with the screw that can be rotated and axially moved the exchangeable plasticizing unit of an injection molding machine.

Kupplungsvorrichtungen dieser Art sind meist sehr einfach aufgebaut, d.h. zur Drehmomentübertragung sind üblicherweise Formschluss herstellende Mehrkant- oder Keilwellenprofile vorgesehen, während zur Uebertragung achsialer Zug- bzw.Coupling devices of this type are usually very simple, i.e. for torque transmission usually positive locking producing polygonal or splined shaft profiles are provided, while for the transmission of axial tensile or

Druckkräfte meist Zuganker bzw. achsiale Anschläge vorhanden sind. Das Lösen der Kupplungsteile muss dabei meist von Hand (mittels geeigneter Werkzeuge) erfolgen, will man nicht komplizierte, den Aus- bzw. Einrtlckvorgang mechanisch ausführende Vorrichtungen vorsehen. Eine Automatisierung dieser bekannten Kupplungsvorrichtungen ist aus diesem Grund unverhältnismässig aufwendig.Pressure forces usually tie rods or axial stops are present. The coupling parts usually have to be released by hand (using suitable tools) if you do not want complicated, the removal or insertion process is mechanical Provide implementing devices. Automation of these known coupling devices is disproportionately expensive for this reason.

Die vorliegende Erfindung bezweckt deshalb die Schaffung einer Kupplungsvorrichtung der genannten Art, bei der nicht nur jede Handbetätigung entfällt, sondern die auch mit relativ einfachen Mitteln eine voll automatische Betätigung ermöglicht. Dies ist besonders dort von Vorteil, wo das Auswechseln selbst, d.h. Ein- und Ausbau bzw. Her- und Wegtransport der Plastifiziereinheit der Spritzgiessmaschine automatisiert ist.The present invention therefore aims to provide a coupling device of the type mentioned, which not only eliminates manual actuation, but also enables fully automatic actuation with relatively simple means. this is particularly advantageous where the replacement itself, i.e. installation and removal or the transport of the plasticizing unit of the injection molding machine to and from it is automated is.

Zu diesem Zweck ist die erfindungsgemässe Kupplungsvorrich -tung dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung des mindestens achsiale Zugkräfte zwischen einem antriebsseitigen Kupplungsteil und dem dazu koaxialen Schneckenschaft übertragenden Kraft- oder Formschlusses Federmittel vorgesehen sind, die zur Aufhebung des Kraft- oder Formschlusses hydraulisch ausser Wirkung bringbar sind.For this purpose, the coupling device according to the invention is thereby characterized in that to generate the at least axial tensile forces between a coupling part on the drive side and the coaxial screw shaft transmitting it Force- or form-fit spring means are provided to cancel the force or Positive locking can be brought out of action hydraulically.

Dank der im Sinne der Kraft- oder Formschlusserzeugung selbsttätig wirkenden koaxialen Federmittel kann das Lösen dieses Kraft- oder Formschlusses hydraulisch durch achsiales Belasten der Federmittel entgegen ihrer Kraftwirkung erfolgen, was sich durch entsprechende Steuerung in einfacher Weise automatisieren lässt. Zweckmässig wird die zur Drehmomentübertragung erforderliche Verbindung zwischen Schneckenschaft und antriebssitigem Kupplungsteil durch Kraftschluss hergestellt, wobei dieser Kraftschluss durch einen bei Stillstand der Schnecke gelösten und beim Drehen der Schnecke zwangsläufig kuppelnden Freilauf oder durch Wirkung der auch die Achsialverbindung herstellenden Federmittel erzeugt wird.Thanks to the self-acting in terms of force or form fit acting coaxial spring means can release this force or form fit hydraulically by axially loading the spring means against their force effect take place, which can be easily automated by appropriate control leaves. The connection required for torque transmission between The worm shaft and the coupling part on the drive side are produced by frictional connection, whereby this frictional connection is released when the screw is at a standstill and when Rotating the worm inevitably clutching the freewheel or by action of the also the axial connection producing spring means is generated.

Diese Federmittel können z.B. eine durch Achsialkraft radial auf den Schneckenschaft wirkende Spannzange oder einen durch Achsialkraft radial deformierbaren Spannkorb (oder ein Spannscheibenpaket) belasten. Da in jedem dieser Fälle nur das Lösen der Antriebsverbindung, nicht aber das Erzeugen des jeweiligen Kraft- oder Formschlusses eines durch Hydraulik zu bewerkstelligenden äusseren Eingriffs bedarf, ist eine wenig aufwendige und platzsparende Bauart der Kupplungsvorrichtung möglich.These spring means can, for example, radially act on the Collet acting on a worm shaft or one that is radially deformable by axial force Load the tensioning cage (or a tensioning disk package). Since in each of these cases only that Loosening the drive connection, but not generating the respective force or Positive locking requires an external intervention to be achieved by hydraulics, a less complex and space-saving design of the coupling device is possible.

In der beiliegenden Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt; darin zeigt: Fig. 1 im Achsialschnitt und schematisch die Plastifiziereinheit einer Kunststoff-Spritzgiessmaschine mit Schneckenantrieb und einem ersten Beispiel der Kupplungsvorrichtung, Fig. 2 einen Achsialschnitt analog Fig, 1 mit einem zweiten Beispiel der Kupplungsvorrichtung, Fig. 3 einen weiteren Achsialschnitt analog Fig. 1 mit einem dritten Beispiel der Kupplungsvorrichtung, und Fig. 4 einen weiteren Schnitt analog Fig. 1 mit einem vierten Beispiel der Kupplungsvorrichtung.In the accompanying drawings are exemplary embodiments of the invention shown; therein shows: FIG. 1 in axial section and schematically the plasticizing unit a plastic injection molding machine with a screw drive and a first example of the coupling device, FIG. 2 shows an axial section analogous to FIG. 1 with a second Example of the coupling device, FIG. 3 shows a further axial section analogous to FIG. 1 with a third example of the coupling device, and Fig. 4 shows a further section analogous to FIG. 1 with a fourth example of the coupling device.

In der Zeichnung ist mit 1 die an einem Teil 2 des nicht näher dargestellten Maschinengestells abnehmbar befestigte Plastifiziereinheit bezeichnet. 3 ist die im Zylinder 4 der Einheit 1 drehbare und achsial verschiebbare Schnecke, 5 ist der Einfülltrichter für das zu plastifizierende Kunststoffmaterial, und 6 ist die z.B. hydraulische Antriebsvorrichtung zum Rotieren und Achsialbewegen der Schnecke 3, während mit 7 generell die Kupplungsvorrichtung zwischen Antriebsvorrichtung 6 und Schnecke 3 bezeichnet ist. Die Antriebsvorrichtung 6 besitzt einen in einem ortsfesten Zylinder 8 achsial bewegbaren Hohlkolben 9, in welchem die Abtriebwelle 10 der Antriebsvorrichtung 6 achsial feststehend, aber drehbar gelagert ist. An einer Kopfscheibe lOa des Abtriebkolbens 10 ist ein Kupplungsgehäuse 11 befestigt, das mit der Kopfscheibe 10a einen Zylinderraum 12 begrenzt, der von einer koaxialen Endausnehmung 13 durch einen Quersteg 14 getrennt ist. In dem über eine Bohrung 15 der Abtriebwelle 10 mit einer Dreckmediumquelle verbundenen Zylinderraum 12 ist ein Kupplungskolben 16 geführt, der durch eine am Quersteg 14 abgesetzte Feder 17 belastet ist. Der Kupplungskolben 16 steht über einen durch den Quersteg 14 hindurch in die Ausnehmung 13 hineinragenden Mitnehmerbolzen 18 mit dem membranartigen Boden eines in dieser Ausnehmung 13 angeordneten Spannkorbes 19 in Verbindung, dessen Umfangsrand 19a an einer Schulter des Kupplungsgehäuses 11 abgestützt ist. In der gezeichneten Kupplungslage greift ein Satz von Zentrierbolzen 20a, die achsparallel vom Kupplungskopf 20 des Schneckenschaftes 21 wegragen, durch Bodenöffnungen des Spannkorbes 19 hindurch in entsprechende Bohrungen des Quersteges 14 des Kupplungsgehäuses 11. Der Schneckenschaft 21 ist mit einer Umfangsrinne 22 versehen, mit welcher ein federbelasteter radial geführter Arretierbolzen 23 zusammenwirkt, der über einen Kanal 24 hydraulisch ausser Eingriffslage bringbar ist.In the drawing, 1 is the one on a part 2 of the not shown The machine frame is referred to as a detachably attached plasticizing unit. 3 is the in the cylinder 4 of the unit 1 rotatable and axially displaceable screw, 5 is the Hopper for the plastic material to be plasticized, and 6 is the e.g. hydraulic drive device for rotating and axially moving the screw 3, while with 7 generally the coupling device between the drive device 6 and Screw 3 is designated. The drive device 6 has a stationary one Cylinder 8 axially movable hollow piston 9, in which the output shaft 10 of the drive device 6 axially fixed, but rotatably mounted. On a head disk 10a of the output piston 10, a clutch housing 11 is attached, which has a cylinder space with the head disk 10a 12, which is separated from a coaxial end recess 13 by a transverse web 14 is. In that via a bore 15 of the output shaft 10 with a dirt medium source connected cylinder chamber 12, a clutch piston 16 is guided by an on Crossbar 14 offset spring 17 is loaded. The clutch piston 16 protrudes a driving pin protruding through the transverse web 14 into the recess 13 18 with the membrane-like base of a clamping basket arranged in this recess 13 19 in connection, the peripheral edge 19a of which on a shoulder of the coupling housing 11 is supported. A set of centering bolts engages in the coupling position shown 20a, which protrude axially parallel from the coupling head 20 of the screw shaft 21 through Bottom openings of the clamping basket 19 through into corresponding holes in the crosspiece 14 of the coupling housing 11. The worm shaft 21 is provided with a circumferential groove 22 provided, with which a spring-loaded, radially guided locking bolt 23 cooperates, which can be brought out of engagement hydraulically via a channel 24.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Kupplungsvorrichtung 7 ist dabei folgende: Bei der in Fig. 1 gezeichneten Kupplungslage der Elemente ist der Kupplungskolben 16 im Zylinderraum 12 von Druckmedium entlastet. Durch den die Kupplungskolben 16 voll belastende Feder 17 ist über den Mitnehmerbolzen 18 der Spannkorb 19 elastisch so deformiert, dass sein Umfangsrand 19a sowohl mit dem Kupplungsgehäuse 11 als auch mit dem Kupplungskopf 20 in fester Keibverbindung steht, Dieser Kraftschluss gestattet ist, von der Antriebsvorrichtung 6 ein Drehmoment auf die Schnecke 3 zu übertragen, und ebenso können (bei ausser Eingriff mit der Ringnut 22 gedrücktem Bolzen 23) Achsialkräfte übertragen werden. Soll die Kupplung gelöst werden, genügt eine Belastung des Kupplungskolbens 16 durch Druckmedium entgegen der Feder 17; der Spannkorb 19 wixddadurch entsprechend entlastet und ausser Reibschluss mit Gehäuse 11 und Kupplungskopf 20 gebracht, Dadurch ist es möglich (bei eingerastetem Bolzen 23), nach Lösen der Einspannung der Plastifiziereinheit 1 diese achsial soweit zu verschieben, dass der Kupplungskopf 20 mit seinem Bolzen 20a vollständig ausgefahren ist, sodass die Plastifiziereinheit 1 nach oben aus der Maschine entfernt werden kann. Das Kuppeln erfolgt in umgekehrter Reihenfolge, d.h. nach dem Einfahren der Plastifiziereinheit 1 (mit durch den Bolzen 23 achsial fixierter Schnecke 3 und durch Druckmediumbelastung des Kolbens 16 entspanntem Spannkorb 19) wird die Druckmediumbelastung des Kupplungskolbens 16 aufgehoben, sodass durch die Wirkung der Feder 17 der Spannkorb 19 den Reibschluss zwischen Kupplungsgehäuse 11 und Kupplungskopf 20 des Schneckenschaftes 21 wieder herstellt.The mode of operation of the coupling device 7 described is here the following: In the coupling position of the elements shown in FIG. 1, the coupling piston is 16 relieved of pressure medium in the cylinder space 12. By the clutch piston 16 The fully loaded spring 17 is elastic via the driver pin 18 of the tensioning cage 19 deformed so that its peripheral edge 19a with both the clutch housing 11 as is also in a firm key connection with the coupling head 20, this frictional connection is allowed to apply a torque to the screw 3 from the drive device 6 transferred, and also can (when pressed out of engagement with the annular groove 22 Bolt 23) axial forces are transmitted. If the clutch is to be released, it is sufficient a load on the clutch piston 16 by pressure medium against the spring 17; the tensioning basket 19 wixdthereby correspondingly relieved and out of frictional engagement with the housing 11 and coupling head 20 brought, this makes it possible (with the bolt engaged 23), after releasing the clamping of the plasticizing unit 1, it closes axially move so that the coupling head 20 with its bolt 20a fully extended so that the plasticizing unit 1 can be removed from the top of the machine can. The coupling takes place in reverse order, i.e. after the retraction of the Plasticizing unit 1 (with screw 3 and through the pressure medium load on the piston 16 relaxed clamping cage 19), the pressure medium load of the clutch piston 16 canceled, so that by the action of the spring 17 of the tensioning basket 19 shows the frictional connection between the coupling housing 11 and the coupling head 20 of the worm shaft 21 restores.

Die Druckmediumzufuhr zu den Leitungen 15 und 24 lässt sich in einfacher Weise steuern, sodass der ganze Auswechselvorgang einschliesslich Ein- und Auskuppeln ohne weiteres automatisiert werden kann.The supply of pressure medium to the lines 15 and 24 can be made in a simple manner Control wisely so that the entire replacement process including engaging and disengaging can be easily automated.

Bei dem im übrigen dem Beispiel nach Fig. 1 analogen Ausführungsbeispiel ist anstelle eines Spannkorbes ein Paket von Spannscheiben 39 vorgesehen. Dieses Paket aus konischen, elastisch deformierbaren Spannscheiben 39 ist in einer abgesetzten Zylinderbohrung 33 des an der Kopf scheibe 10a des Abtriebkolbens 10 befestigten Kupplungsgehäuses 11 angeordnet und umschliesst den bei montierter Einheit 1 diese Bohrung durchsetzenden Schneckenschaft 21. Auf einem über den Spannscheibenpaket liegenden Druckring 38 ist ein Kupplungskolben 36 abgestützt, der mit seiner Kopfpartie in einer erweiterten Zylinderkammer 32 des Kupplungsgehäuses 11 geführt ist.In the otherwise analogous embodiment to the example according to FIG instead of a clamping basket, a package of clamping disks 39 is provided. This Package of conical, elastically deformable clamping disks 39 is in a remote cylinder bore 33 of the disk on the head 10a of the output piston 10 mounted coupling housing 11 is arranged and encloses the when mounted Unit 1 this bore penetrating worm shaft 21. On one over the conical spring washer lying pressure ring 38, a clutch piston 36 is supported, which with its head part is guided in an enlarged cylinder chamber 32 of the clutch housing 11.

Diese Kopfpartie des Kupplungskolbens 36 ist einerseits durch eine an der Kopfscheibe lOa des Abtriebkolbens 10 abgestützte Feder 37 belastet, während der auf der andern Kopfpartie liegende Zylinderraum über mit dem Kanal 15 in Verbindung stehende Querkanäle 15a in einem Verlängerungszapfen des Abtriebkolbens 10 und im Kupplungskolben 36 mit der Druckmediumquelle in Verbindung steht. Auch hier ist analog dem vorangehend beschriebenen Beispiel ein federbelasteter, durch Druckmedium über die Leitung 24 ausser Wirkungslage drückbarer Arretierbolzen 23 im Eingriff mit einer Umfangsnut 22 des Schnekkenschaftes 21.This head portion of the clutch piston 36 is on the one hand by a on the head disk 10a of the output piston 10 is loaded spring 37 supported while the cylinder space lying on the other head part is in communication with the channel 15 standing transverse channels 15a in an extension pin of the output piston 10 and in the Coupling piston 36 is in communication with the pressure medium source. Here too is analogous to the example described above, a spring-loaded, pressure medium Locking bolt 23, which can be pressed out of the active position via the line 24, is in engagement with a circumferential groove 22 of the screw shaft 21.

Bei ausser Wirkungslage gedrücktem Arretierbolzen 23 und vom Druckmedium entlastetem Kupplungskolben 36 sind die Spannscheiben 39 durch Wirkung der Feder 37 im Sinne des Flachpressens so belastet, dass sie zwischen Kupplungsgehäuse 11 und Schneckenschaft 21 eine kraftschlüssige Klemmverbindung herstellen, die sowohl achsiale Zugkräfte als auch ein Drehmoment vom Abtriebkolben 10 auf die Schnecke 3 zu übertragen gestattet. Zum Lösen dieser Kupplung genügt eine Druckmediumbelastung des Kupplungskolbens 36 (entgegen der Wirkung der Feder 37), um die Klemmwirkung der Spannscheiben 39 aufzuheben; nun kann bei eingerastetem Arretierbolzen 23 und nach Lösen der Einspannungsorgane (bei 2a angedeutet) der Plastifiziereinheit 1 der Schneckenschaft 21 durch achsiales Verschieben der Einheit aus dem Kupplungsgehäuse 11 ausgefahren werden. Der Kupplungsvorgang erfolgt auch hier in umgekehrter Reihenfolge der genannten Schritte. Das zum Ein-und Auskuppeln erforderliche hydraulische Ent- und Belasten sowohl des Arretierbolzens 23 als auch des Kupplungskolbens 36 lässt sich ohne weiteres durch entsprechende Steuerung automatisieren, was auch hier den vollautomatischen Wechsel der Plastifiziereinheit ermöglicht.When the locking bolt 23 is pressed out of the active position and by the pressure medium Relieved clutch piston 36, the tension disks 39 are by the action of the spring 37 so loaded in the sense of flattening that it is between the coupling housing 11 and screw shaft 21 produce a force-fit clamping connection that both axial tensile forces as well as a torque from the output piston 10 on the worm 3 allowed to transfer. A pressure medium load is sufficient to release this coupling of the clutch piston 36 (against the action of the spring 37) to the clamping effect cancel the tension washers 39; now with the locking bolt 23 and after releasing the clamping elements (indicated at 2a) of the plasticizing unit 1 the screw shaft 21 by axially displacing the unit out of the clutch housing 11 can be extended. Here, too, the coupling process takes place in reverse order of the above steps. That to the in and Disengagement required hydraulic unloading and loading of both the locking bolt 23 and the clutch piston 36 can easily be automated by appropriate control, whatever enables the fully automatic change of the plasticizing unit here.

Während bei den vorangehend beschriebenen Beispielen der Kraftschluss sowohl für die Achsialkraftübertragung als auch für die Drehmomentübertragung durch ein- und dasselbe Federmittel (7 bzw. 37) mit zugeordnetem Spannelement (19 bzw.While in the examples described above, the frictional connection for both axial force transmission and torque transmission one and the same spring means (7 or 37) with an associated tensioning element (19 or

39) erzeugt wird, bewirken beim Beispiel nach Fig. 3 diese Federmittel mit zugeordnetem Spannelement nur den zur Achsi alkraftübertragung erforderlichen Kraftschluss, während zur Drehmomentübertragung ein sogenannter Freilauf vorgesehen ist. Bei dieser Ausführungsart ist im (aus Herstellungsgründen mehrteiligen) Kupplungsgehäuse 11 eine mit einer inneren Konusnabe lla des Gehäuses zusammenwirkende Spannzange 59 vorgesehen, die durch einen Blechring 58 mit dem Kupplungskolben 59 verbunden ist. Der Kupplungskolben 59 ist einerseits durch eine an der Kopfscheibe 10a des Abtriebkolbens 10 abgestützte Feder 37 und anderseits durch über den Kanal 15 und einen Verbindungskanal 15a dem Zylinderraum 52 im Gehäuse 11 zuführbares Druckmedium belastbar. Achsial getrennt von der Spannzange 59 ist im Kupplungsgehäuse 11 ein am Schneckenschaft 21 angreifender Freilauf 60 angeordnet.39) is generated, in the example according to FIG. 3, these spring means cause with the assigned clamping element, only those required for axial force transmission Frictional connection, while a so-called freewheel is provided for torque transmission is. In this embodiment there is a clutch housing (which is multi-part for manufacturing reasons) 11 a collet cooperating with an inner conical hub 11a of the housing 59 is provided, which is connected to the clutch piston 59 by a sheet metal ring 58 is. The clutch piston 59 is on the one hand by a on the head disk 10a of the Output piston 10 supported spring 37 and on the other hand through the channel 15 and a connecting channel 15a to the cylinder space 52 in the housing 11 feedable pressure medium durable. Axially separated from the collet 59 is in the coupling housing 11 arranged on the screw shaft 21 engaging freewheel 60.

Dieser an sich bekannte Freilauf besteht üblicherweise aus einem mit dem Schneckenschaft 21 drehverbundenen (aber achsial relativ beweglichen) Innenring und einem am Kupplungsgehäuse 11 fixierten Aussenring, wobei in Keilausnehmungen des Innenringes liegende federbelastete Kugeln beim entsprechenden Drehen des Schneckenschaftes und somit des Innenrings durch Auflaufen auf Keilflächen des Innenrings die beiden Ringe und somit Schneckenschaft und Kupplungsgehäuse durch Kraftschluss drehfest miteinander verbinden. Auch bei diesem Beispiel ist die Kupplungsvorrichtung bei eingesetzter Plastifiziereinheit 1 zwangsläufig eingerückt, wobei die über den Kupplungskolben 56 federbelastete und mit der Konusnabe lla zusammenwirkende Spannzange 59 den Achsialkräfte übertragenden Kraftschluss bewirkt, der durch Druckmediumbelastung des Kupplungskolbens 56 gelöst werden kann, während der Freilauf 60 den das Drehmoment übertragenden Kraftschluss zwischen Schneckenschaft und Kupplungsgehäuse bewirkt; da dieser letztgenannte Kraftschluss nur in Drehrichtung wirkt, braucht er zum achsialen Trennen des Schneckenschaftes 21 vom Abtriebkolben 15 nicht speziell gelöst zu werden.This freewheel, known per se, usually consists of one with the screw shaft 21 rotatably connected (but axially relatively movable) inner ring and an outer ring fixed to the clutch housing 11, with in wedge recesses spring-loaded balls lying on the inner ring when the screw shaft is rotated accordingly and thus the inner ring by running onto wedge surfaces of the inner ring, the two Rings and thus worm shaft and clutch housing are non-rotatable due to a force fit connect with each other. The coupling device is also in this example inserted plasticizing unit 1 inevitably engaged, with the clutch piston 56 spring-loaded and with the conical hub lla cooperating collet 59 causes the axial forces transmitting frictional connection caused by the pressure medium load of the clutch piston 56 can be released while the freewheel 60 the torque causes transmitting frictional connection between worm shaft and clutch housing; since this last-mentioned frictional connection only works in the direction of rotation, it needs to be axial Separation of the screw shaft 21 from the driven piston 15 does not have to be specifically solved.

Auch beim Beispiel nach Fig. 4 sind die zur Achsialkraftübertragung einerseits und zur Drehmomentübertragung anderseits vorgesehenen Mittel der Kupplungsvorrichtung soneinander getrennt, Auch hier ist analog dem dritten Beispiel zur Drehmomentübertragung zwischen Kupplungsgehäuse 11 und Schnekkenschaft 21 ein nur in Umfangsrichtung, nicht aber in Achsial richtung, Kraftschluss erzeugender Freilauf 60 vorgesehen.In the example according to FIG. 4, too, they are for the transmission of axial forces on the one hand and for torque transmission on the other hand provided means of the coupling device separated from each other, also here is analogous to the third example for torque transmission between clutch housing 11 and worm shaft 21 only in the circumferential direction, but not provided in the axial direction, frictional connection generating freewheel 60.

Im Zylinderraum 72 des Kupplungsgehäuses 11, der über den Kanal 15 im Abtriebkolben 10 mit der Druckmediumquelle in Verbindung steht, ist ein innen doppelt abgesetzter, mit Auflauframpe 76a versehener Kupplungskolben 76 geführt, der durch eine Feder 77 belastet ist. Der bei eingesetzter Plastifiziereinheit 1 in das Kupplungsgehäuse 11 ragende Schnekkenschaft 21 ist im Bereich seiner Endpartie, die in eine Ausnehmung des Verlängerungszapfens der Kopfscheibe lOa des Abtriebkolbens 10 ragt, mit einer Ringnut 70 versehen, mit welcher im Kupplungskolben 76 liegende Spannkugeln 79 zusammenwirken. In Kupplungslage drückt die Feder 77 den Kupplungskolben 76 mit seiner engeren Bohrungspartie über die Kugeln 79, sodass diese am Austreten aus der Ringnut 70 gehindert sind. Dadurch ist zwischen Kupplungsgehäuse 11 bzw. dem Kupp.In the cylinder space 72 of the clutch housing 11, which is connected via the channel 15 in the output piston 10 with the pressure medium source in connection, is an inside double stepped clutch piston 76 provided with ramp 76a, which is loaded by a spring 77. When the plasticizing unit 1 in the coupling housing 11 protruding worm shaft 21 is in the area of its end part, into a recess of the extension pin of the head disk 10a of the output piston 10 protrudes, provided with an annular groove 70, with which in the clutch piston 76 lying Clamping balls 79 interact. In the clutch position, the spring 77 presses the clutch piston 76 with its narrower bore part over the balls 79, so that they emerge are prevented from the annular groove 70. This means that between the clutch housing 11 or the cup.

lungskolben 76 und dem Schneckenschaft 21 eine formschlüssige Achsialverbindung geschaffen, so dass vom mit dem Abtriebkolben 10 verbundenen Kupplungsgehäuse 11 achsiale Zugkräfte auf de Schnecke 3 übertragen werden können. Durch Druckmediumbelastung des Kupplungskolbens 76 entgegen der Wirkung der Feder 77 gelangt die im Anschluss an die Rampe 76a er-weitexte Bohrungspartie des Kupplungskolbens in den Bereich der Ringnut 70 des Schneckenschaftes 21, was ein Austreten der Kugeln 79 aus der Ringnut 70 ermöglicht. Der Formschluss zwischen Kupplungsgehäuse 11 und Schneckenschaft 21 ist damit aufgehoben und die Plastifiziereinheit 1 kann nach Ausrasten des Arretierbolzens 23 achsial ausser Eingriff mit der Kupplungsvorrichtung gebracht werden.Lungskolben 76 and the worm shaft 21 a form-fitting axial connection created, so that the clutch housing 11 connected to the output piston 10 axial tensile forces can be transmitted to de screw 3. Due to the pressure medium of the clutch piston 76 counter to the action of the spring 77, which then arrives to the ramp 76a widened bore part of the clutch piston in the area the annular groove 70 of the screw shaft 21, which causes an escape of the balls 79 from the annular groove 70 allows. The form fit between the clutch housing 11 and The screw shaft 21 is thus canceled and the plasticizing unit 1 can follow Disengagement of the locking bolt 23 axially out of engagement with the coupling device to be brought.

In allen beschriebenen Beispielen ist somit bei eingebauter Einheit die Kupplungsvorrichtung zwangsläufig aktiviert, d.h.In all of the examples described, the unit is installed the coupling device is positively activated, i. e.

die eingesetzten Federmittel stellen selbsttätig den zur Achsialkraft- und Drehmomentübertragung erforderlichen Kraft-bzw. Formschluss her, während zum Ausrücken der Kupplung in einfacher Weise steuerbares Druckmedium dient. Die steuerbare Druckmediumbelastung ist somit ohne weiteres in die Steuerung des automatisch durchführbaren Entnehmens und Einsetzens der Plastifiziereinheit aus der bzw. in die Spritzgiessmaschine integrierbar, sodass der ganze Auswechselvorgang automatisiert werden kann.the spring means used automatically provide the axial force and torque transmission required force or. Form fit, while the Disengaging the clutch in a simple manner controllable pressure medium is used. The controllable one Pressure medium load is thus easily feasible in the control of the automatically Removal and insertion of the plasticizing unit from or into the injection molding machine integrable so that the entire replacement process can be automated.

Claims

PATENT CLAIMS e coupling device for releasable drive connection the machine-side drive device with the screw that can be rotated and axially moved the exchangeable plasticizing unit of an injection molding machine, characterized in that that to generate the at least axial tensile forces between a drive-side Coupling part and the coaxial screw shaft transmitting the force or form fit Spring means are provided which are used to cancel the force fit or form fit hydraulically can be brought out of effect.

2. Coupling device according to claim 1, characterized in that that said spring means (17, 37, 57, 77) have a clutch piston (16, 36, 56, 76) act on the in one with the output piston (10) of the drive device (6) firmly connected coupling housing (11) is performed, and in turn a the clamping element effecting the force fit or form fit with the worm shaft (21) (19, 39, 59, 79) actuated.

3. Coupling device according to claim 2, characterized in that that the clamping element (19, 39) via the spring-loaded clutch piston (16, 36) A force fit is created between the clutch housing (11) and the screw shaft (21), which is able to transmit both axial forces and torques.

4. Coupling device according to claim 3, characterized in that the clamping element between a head section (20) of the screw shaft (21) and an inner wall of the coupling housing (11) lying tensioning basket (19) whose Bottom connected to the coupling piston (16) via a coaxial drive pin (18) is.

5. Coupling device according to claim 3, characterized in that the tensioning element is a conical tensioning disk package surrounding the worm shaft (21) (39) is that via a pressure ring (38) through the spring-loaded clutch piston (36) is axially loaded.

6. Coupling device according to claim 2, characterized in that the tensioning element (59, 79) via the spring-loaded clutch piston (56, 76) causes the force or form fit required for the transmission of axial forces, while to generate the frictional connection required for torque transmission a freewheel arranged between the screw shaft (21) and the clutch housing (11) (60) is provided.

7. Coupling device according to claim 6, characterized in that the tensioning element is axially connected to the coupling piston (56), the worm shaft (21) overarching collet t59) that works in conjunction with a conical hub (lla) of the clutch housing (11) via the spring-loaded clutch piston (56) generated for the axial force transmission necessary frictional connection.

8. Coupling device according to claim 6, characterized in that the tensioning element interacts with an annular groove (70) in the screw shaft (21) The wreath of clamping balls (79) is in the coupling position of the spring-loaded coupling piston (76) in the area of a narrowed Hole of the latter lie and connect the screw shaft (21) and screw housing (11) axially by means of a positive fit, while with the clutch disengaged, the clamping balls (79) in the area of a bore widening of the clutch piston (76) lie and so radially with cancellation of the form fit can be brought out of engagement with the annular groove (70) of the screw shaft (21).

9. Coupling device according to one of claims 2 to 8, characterized characterized in that the clutch piston (16, 36, 56, 76) against the action of Spring means (17, 37, 57, 77) via one in the output piston (10) of the drive device (6) provided channel (15) can be acted upon with pressure medium.

10. Coupling device according to one of claims 2 to 9, characterized characterized in that for the purpose of temporary axial fixation of the screw (3) when installing and removing the plasticizing unit (1) a spring-loaded one into a circumferential groove (22) of the screw shaft (21) engaging locking bolt (23) is provided, the one with the clutch engaged for the purpose of axial displacement of the worm (3) hydraulically can be brought out of action.