DE3526710C1 - Spritzgießeinheit mit Kupplungseinrichtung für den Plastifizierzylinder - Google Patents

Description

• Bei einer Ausbildung entsprechend Patentanspruch 7 gewährleistet der radiale Sicherungs-Bolzen sowohl eine Drehsicherung zwischen Trägerstück und Führungsstück als auch zwischen Führungsstück und Plastifizierzylinder und stellt außerdem sicher, daß die Arretierschieber auch dann in einer zur Zylinderachse symmetrischen (vorderen) Position verbleiben, wenn der Plastifizierzylinder aus dem Trägerblock herausgenommen ist. Denn in diesem Falle liegen die Stirnflächen der Arretierschieber am freien Ende des Bolzens an.
• Nach Patentanspruch 8 können alle Kupplungseinrichtungen mit Hilfe einer einzigen radialen Kolben-Zylinder-Einheit über ein einziges Ausstoßerelement betätigt werden. Bei einer Gestaltung entsprechend den Patentansprüchen 8 und 9 ist sichergestellt, daß jeweils erst die Arretierschieber und dann die bereits aus der Verklemmung befreiten Verriegelungsschieber ausgestoßen werden. Dadurch, daß die Ausstoßer-Schrägfläche im axialen Abschnitt der Arretierschieber einen verhältnismäßig kleinen Winkel zur Symmetrieebene des Ausstoßerelementes einschließt, kann auch eine relativ starke Verkeilung mit einer verhältnismäßig geringen hydraulischen Kraft gelöst werden.
• Eine verhältnismäßig große, konkave Arbeitsfläche des Ausstoßerelementes im axialen Bereich der Schnekkenkupplung stellt sicher, daß das Ausstoßerelement den Ausstoßerkeil der Steckkupplung auch dann erreicht, wenn die Förderschnecke nicht exakt zur Symmetrieebene des Ausstoßerelementes hin orientiert ist.
• Nachstehend wird die Spritzgießeinheit gemäß der Erfindung anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen erläutert.
• Es zeigt F i g. 1 die in einer Kunststoffspritzgießmaschine angeordnete, auf die Spritzgießform aufgepreßte Spritzgießeinheit in Seitenansicht, F i g. 2 die Anordnung gemäß F i g. 1 in teilweisem Schnitt nach Linie II-II (linke Säule unmittelbar vor Fahrzylinder geschnitten), F i g. 3 den Plastifizierzylinder mit Heizbändern, Abdeckungen und Kupplungsanschlüssen sowie mit Förderschnecke in Rückansicht, F i g. 4 die Anordnung gemäß F i g. 3 in Seitenansicht sowie längsgeschnittenem Düsenkörper, Fig. 5 die Anordnung gemäß F i g. 4 in einer um 900 um die Zylinderachse gedrehten Position, F i g. 6 einen Ausschnitt aus der längsgeschnittenen Spritzgießeinheit in Seitenansicht in vergrößerter Darstellung, F i g. 7 einen Ausschnitt aus der längsgeschnittenen Spritzgießeinheit im Bereich des Trägerblockes in stark vergrößerter Darstellung, F i g. 8 einen Schnitt nach Linie Vill-Vill von F i g. 7, F i g. 9 einen im Vergleich zu den F i g. 7 und 8 vergrößerten Verriegelungsschieber in perspektivischer Darstellung, Fig. 10 den zugehörigen Arretierschieber in perspektivischer Darstellung, Fig. 11 das zu den Schiebern gemäß Fig.9 und 10 gehörige, perspektivisch dargestellte Spreizelement, F i g. 12 den perspektivisch dargestellten Führungskörper in einer den F i g. 9-11 entsprechenden Größe, Fig. 13 einen Ausschnitt aus Fig. 7 in vergrößerter Darstellung, die Fig. 14-20 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel in Darstellungen entsprechend den F i 7-12,13.
• Auf dem quaderförmigen Maschinenfuß 10 der Kunststoff-Spritzgießmaschine sind die Spritzgießeinheit und eine zugehörige Formschließeinheit angeordnet. Die Spritzgießeinheit kann mit Hilfe zweier Kolben-Zylinder-Einheiten (Fahrzylinder F in F i g. 2) auf die Spritzgießform 18 aufgesetzt bzw. abgesetzt werden. Eine weitere Kolben-Zylinder-Einheit (Einspritzzylinder 34, 39 in F i g. 6) ermöglicht den Einspritzhub der im Plastifizierzylinder 19a axial verschiebbaren und mit einem Rotationsantrieb 41 versehenen Förderschnecke 24. Die Spritzgießeinheit ist über Trägerstücke 20, 40 (Fig. 6) auf stationären Säulen axial verschieblich gelagert. Diese sind stirnseitig an der stationären Aufspannplatte 17 befestigt. Die stationären Kolben der Fahrzylinder Fsitzen je auf einer Säule 14 fest auf. Die Zylinder der Fahrzylinder Fund der Zylinder 39 des Einspritzzylinders 34, 39 bilden zusammen mit den Trägerstücken 20,40 eine starre bauliche Einheit. Bei rückseitiger bzw.
• vorderseitiger Beschickung der Fahrzylinder F ergibt sich eine Verschiebung dieser Einheit in gegensätzlicher Richtung. Der Kolben 34 des Einspritzzylinders 34, 39 und dessen Kolbenstange 34a sind von einer Spindel 31 durchsetzt, welche rückseitig die Abtriebswelle 41b des Rotationsmotors 41 der Förderschnecke 24 drehfest umschließt. Der Rotationsmotor 41 ist mittels Anlageflansch 41a und Zentrieransatz 41c über einen Verbindungsflansch an der Kolbenstange 34a befestigt. Vorne ist die Spindel 31 über Flansch 31b mit Drucklagern 32, 33 mittels einer Schneckenkupplung 35 an die Förderschnecke 24 ankuppelbar. Förderschnecke 24, Kupplungseinrichtung 35 und Spindel 31 sowie Kolben 34 mit Kolbenstange 34a des Einspritzzylinders bilden beim Einspritzhub mit dem Rotationsmotor 41 eine Einheit.
• Der Einspritzhub belastet den Plastifizierzylinder 19a erheblich in axialer Richtung (Einspritzbelastung). Die von einer Schutzabdeckung 21 umschlossene Spritzgießeinheit ist auf Stützrollen 13 eines Stützlagers 12 abgestützt. Wie insbesondere aus F i g. 1, 2 erkennbar, liegt dabei die Spritzgießeinheit über die unten eingebördelte Schutzabdeckung 21 auf den Stützrollen 13 auf, die ihrerseits in Lagerböcken des Stützlagers 12 aufgenommen sind. Beim Aufsetzen bzw. Absetzen auf die bzw. von der Spritzgießform 18 rollt die Spritzgießeinheit auf den Stützrollen 13 und ist insoweit zur Entlastung der Säulen 14 rückseitig abgestützt. Das Kunststoffmaterial gelangt aus seinem Vorratsbehälter (F i g. 1, 2) über einen Rieselkanal im Trägerformstück 20 in eine Einfallöffnung 28 (F i g. 4,5) des Plastifizierzylinders 19a. Im vorderen Bereich sind die Säulen 14 über Muffen 15b und einen stationären Lagerbügel 15 auf dem Stützlager 12 abgestützt. Der Plastifizierzylinder 19a taucht mit seinem rückwärtigen Endabschnitt in einen Trägerblock 20, 50 bzw. 20, 50' der Spritzgießeinheit zentrierend ein und ist dort trotzdem begrenzt axial verschiebbar gelagert.
• Als Voraussetzung für eine zentral steuerbare Auswechslung von Plastifizierzylinder 19a und Förderschnecke 24 sind automatische Kupplungseinrichtungen (Zylinderkupplung; Schneckenkupplung) vorgesehen.
• Die Zylinderkupplung umfaßt zwei hydraulisch betätigbare, im wesentlichen radial geführte, keilförmige Arretierschieber 137; 137' mit selbsthemmenden Schrägflächen 137a; 137a'. Diese Schrägflächen bewirken, daß der Plastifizierzylinder 19a im Gefolge einer geringfügigen axialen Bewegung (Arretierbewegung) axial festlegbar ist. Die Schrägflächen 137a bzw. 'sind derart an den Arretierschiebern 137; 137' angeordnet, daß die Richtung der Arretierbewegung der Richtung einer durch die axiale Einspritzbelastung erzeugten axialen Nachrückbewegung des Plastifizierzylinders 19a entspricht. Durch die Arretierbewegung ist der Plastifizierzylinder 19a auf radiale Riegelflächen 37d;37d'von Verriegelungsschiebern 37; 37' axial aufpreßbar. Arretierschieber 137; 137' und Verriegelungsschieber 37; 37' sind in diametraler Anordnung zum Plastifizierzylinder 19a innerhalb des Trägerblockes 20, 50; M, =5O'.,'.radial geführt. Sie greifen am Plastifizierzylinder 19a wnmittel bar an. In Arretierposition hintergreifen die;Ä#rretierschieber 137; 137' eine hintere Stirnfläche 19s,):19s' des Plastifizierzylinders 19a. Die Verriegelungsschieber 37; 37' greifen in Verriegelungsposition in eine Ringnut 29 des Plastifizierzylinders 19a ein. Dabei ist dieser über eine die Ringnut 29 rückwärtig begrenzende radiale Schulter 19t, 19t' auf die Verriegelungsschieber 37; 37' axial aufgepreßt. Der zweistückige Trägerblock 20, 50; 20, 50' ist aus dem Trägerstück 20 und dem Fijhrungs stück 50 bzw. 50' zusammengesetzt. Die Arretierschieber 137; 137' sind rückseitig am Führungsstück 50; 50' des Trägerblockes 20,50; 20,50' geführt. Das Eulirungs stück 50, 50' taucht in eine zum Plastifizierzylfnder 19a koaxiale Bohrung des Trägerstückes 20 fornischlüssig ein. Arretierschieber 137; 137' und Verriegeluilgsschie ber 37; 37' sind zwischen dem Trägerstück 20 und dem Führungsstück 50; 50' des Trägerblockes in einem gemeinsamen Führungskanal angeordnet. Dieser ist von diametralen, planparallelen Führungsflächen 5 tod; 50d des Führungsstückes 50; 50' begrenzt, die parallel zur Achse des Plastifizierzylinders 19a stehen. Ei.eser ist mittels eines das Führungsstück 50; 50' über eine Radial-Bohrung 50i; 50i'(F i g. 12, 20) durchsetzenden und im Trägerstück 20 drehgesicherten Sicherungs-Bolzens 62 gegen Drehung gesichert, wobei das rückwärtige Ende 62a in eine Ausnehmung des Trägerstückes 20 eintaucht. Das freie Ende 62b des Sicherungs-Bolzens 62 ragt zwischen die Stirnflächen 137e; 137e' der Arretierschieber 137; 137' hinein (Fig. 6, 8,10, 16, 18). Dadurch ist sichergestellt, daß die Arretierschieber 137;,.137' auch dann in einer zur Zylinderachse symmetrischen (korde ren) Position verbleiben, wenn der Plastifizierzylinder 19a aus dem Zylinderblock 20,50; 20,50' herausgenommen ist. Denn in diesen Falle liegen die Stiraflächen 137e; 137e' am Endabschnitt 60b des Sicherungs-Bolzens 62 an, dessen freies Ende in eine Ausnehmung 19m des Plastifizierzylinders 19a zur Drehsicherung eintaucht. Die rückseitig von Federn 38; 38' bzw. 138; 138' belasteten Arretierschieber 137; 137' und Yerriegelungsschieber 37; 37' sind mittels eines zwischen die genannten Schieber hydraulisch eintreibbaren, keilförmigen Spreizelementes 51; 51' aus Verriegelungsposition bzw. Arretierposition ausstoßbar. Das einstückige Spreizelement 51; 51' weist zur radialen Eintreibrichtung schräge Ausstoßer-Schrägflächen 51a; 51a' und 51b; 51b' auf. Das Spreizelement 51; 51' erstreckt sich axial über die Verriegelungsschieber 37; 37' und die Arretierschieber 137; 137' und die Schneckenkupplung 35. Im axialen Abschnitt der Verriegelungsschieber 37; 37' weist es Ausstoßer-Schrägflächen 51a; 51a' auf, die zur Symmetrieebene s-s des Spreizelementes 51; 51' einen Winkel a einschließen, der größer ist als, der entsprechende Winkel fi der Ausstoßer-Schrägflächen 51 b; 51b'im axialen Abschnitt der Arretierschieber43,7; 137', welcher Winkel fi mit ca. 400 relativ klein ist Dadurch kann auch eine relativ starke Verkeilung der Verriegelungsschieber 137; 137' mit einer verhältnismäßig geringen hydraulischen Kraft gelöst werden. Die Ausstoßer-Schrägflächen 51b; 51b'im Abschnitt der Arretierschieber 137; 137' sind in Eintreibrichtung derart vor den Ausstoßer-Schrägflächen 51a; 51a' im Abschnitt der Verriegelungsschieber 37; 37' angeordnet, daß die axiale Arretierung des Plastifizierzylinders 19a losbar ist, bevor die Ausstoßer-Schrägflächen 51a; 51a'auf die Verriegelungsschieber 37; 37' auftreffen. Dadurch ist sichergestellt, daß jeweils erst die Arretierschieber 137; 137' und dann erst die bereits aus der Verklemmung befreiten Verriegelungsschieber 37; 37' ausgestoßen werden. Die Ausstoßer-Schrägflächen 51b; 51b' und 51a; 51a' korrespondieren mit Schrägschultern 137c; 137c' und 37c; 37c' der Arretierschieber 137; 137' und der Verriegelungsschieber 37; 37'. Die genannten Schrägschultern erleichtern das Eintreiben des Spreizelementes 51; 51'. Ein breiter, etwa quaderförmiger Abschnitt 51c bzw. 51c'des Ausstoßerelementes entriegelt beim Ausstoßerhub über einen Ausstoßerkeil 35d die die Förderschnecke 24 hintergreifenden Verriegelungsschieber 35a der Schneckenkupplung 35. Die Arbeitsfla che des Abschnittes 51c ist relativ breit und kann konkav ausgebildet sein (Fig.11). Dadurch wird der Aus stoßerkeil 35d auch dann beaufschlagt, wenn die Förderschnecke 24 nicht exakt zur Symmetrieebene s-s des Ausstoßerelementes hin orientiert ist. Ein das Ausstoßerelement antreibender Kolben 30 ist in einer radialen Bohrung des Trägerstückes 20 geführt. Der Hub dieses Kolbens ist durch Anlage eines Radialflansches 30a an einer Ringschulter des Trägerstückes 20 begrenzt. Das Spreizelement 51; 51' steht über ein Betätigungsele ment 67 mit einem Kontrollschalter 64 in Wirkverbindung, der außen am Trägerblock 20,50; 20,50' befestigt ist. Das durch einen Blechstreifen gebildete Betätigungselement 67 ist mit einem abgebördelten Ende in einer Nut 66; 66' des Spreizelementes 51; 51' verankert und betätigt den Kontrollschalter 64 über gesonderte Betätigungszungsen 67a; 67b, die, auf gesonderte Schaltorgane des Kontrollschalters 64 einwirken, die in F i g. 6 in einer horizontalen Ebene angeordnet sind (hintere Schaltorgane verdeckt). Bei einen solchen Aufbau wird sowohl der Vollzug des Ausstoßerhubes des Spreizele mentes 51; 51' als auch der Yollzug des Rückhubes dieses Ausstoßerelementes über den Kontrollschalter 64 dem zentralen Rechner gemeldet Der hydraulische Kolben 30 ist ürber Hydraulikanschlüsse 59; 63 mit Druckmittel versorgt. Nach Ausstoßung sowohl der Arretierschieber 137;, 137' als auch der Verriegelungs schieber 37;37' ist der Trägerblock 20,50; 20,50' durch einen entsprechenden Rückwärtshub der Fahrzylinder Fvom axial arretierten Plastifizierzylinder t9a axial abziehbar, so daß der Plastifizierzylinder 19a für einen Abtransport beim Auswechseln frei ist.
• Das Ausführungsbeispiel gemäß den Fig.3~13 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel der Fig. 14-20 im wesentlichen dadurch, daß die Schrägflächen 137a (F i g. 10, 13) an einer halbkreisförmigen Hintergriffsschulter 137b der mit parallelen Führung flächen 137d versehenen Arretierschieber 137 angeordnet sind. Die Schrägflächen 137a liegen in Arretierposition an korrespondierenden Schrägflächen 19s der Stirnseite des Plastifizierzylinders 19a an; Diese Schrägflächen sind insbesondere in den F i g. 5, 13 in Draufsicht und in den Fig.4, 6 in Seitenansicht erkennbar. Die Verriegelungsschieber 37 sind je mit einer in Verriegelungsposition am Umfang des Plastifizierzylinders 19a anliegenden Zentrierschulter 37b (F i g. 9, 13) versehen.
• Die Schrägflächen 137a gewährleisten in Verbindung mit den Anlageschultern 37b eine axiale und eine radiale Zentrierung des Plastifizierzylinders 19a am rückwärtigen Ende.
• Im Ausführungsbeispiel der Fig. 14-20 sind die Rückseiten der Arretierschieber 137' als Schrägflächen 137a' ausgebildet. Letztere korrespondieren mit Schrägflächen sah'des FührungsstückeS 5,0'..
• Im übrigen kann der relativ breit gestaltete Betäti gungsabsclinitt 51c für die Schneckenkupplung 35 des Ausstoßerelementes 51 mit einer konkaven Arbeitsfläche am Ausstoßerkeil 35d der Schneckenkupplung 35 anliegen, wie aus F i g. 6 in Verbindung mit Fig. 11 ersichtlich. Die Abdeckung 19c des Plastifizierzylinders 19a ist an horizontalen Lagerstücken 19g verankert, die in Ausstanzungen von vertikalen Wandungen 19c" (F i g. 3-5) eingreifen. Die Lagerstücke 19g sind mittels Spannbügel 19fmit dem Plastifizierzylinder 19a verbunden. Ausgehend von einer Arbeitsstellung gemäß F i g. 1 umfaßt der vom Rechner der Kunststoff-Spritzgießmaschine gesteuerte Wechsel der aus Plastifizierzylinder 19a und Förderschnecke 24 bestehenden Plastifiziereinheit im wesentlichen folgende Schritte: Die Spritzgießeinheit wird von der Spritzgießform 18 durch einen hydraulischen Hub der Fahrzylinder F abgesetzt. Danach werden die Arretierschieber 137; 137' und Verriegelungsschieber 35a der Schneckenkupplung 35 (F i g. 6) und zeitlich etwas nachfolgend die Verriegelungsschieber 37; 37' durch einen radialen Hub des Ausstoßerelementes 51; 51' aus Arretierposition bzw. Verriegelungsposition ausgestoßen. Gleichzeitig wird der Plastifizierzylinder 19a axial arretiert, indem ein Arretierzapfen 15d (Fig. 3-5) in ein Arretierloch der die Stellfläche 19c' bildenden horizontalen Wandung der Abdeckung 19c hydraulisch eingesteuert wird. Sodann wird der arretierte Plastifizierzylinder 19a durch einen weiteren, durch die Fahrzylinder Fbewirkten Rückwärtshub (Befreiungshub) der (restlichen) Spritzgießeinheit aus dem Trägerblock 20,50 bzw. 20,50' befreit. Wie insbesondere aus den F i g. 3, 4 ersichtlich, sind elektrische Kupplungsanschlüsse 27 und hydraulische Kupplungsanschlüsse 56 auf einer vertikalen Trägerplatte 27a innerhalb der Abdeckung 19c angeordnet. Diese Kupplungsanschlüsse korrespondieren mit entsprechenden Kupplungsanschlüssen (in der Zeichnung nicht sichtbar) am Trägerblock 20,50 bzw. 20,50'. Eine solche Anordnung hat zwangsläufig zur Folge, daß die elektrischen und hydraulischen Versorgungsleitungen für den Plastifizierzylinder 19a im Zuge des horizontalen Befreiungshubes an den Kupplungsanschlüssen 27, 56 getrennt werden. Nach dem Befreiungshub liegt die Plastifiziereinheit mit einer unteren horizontalen Stellfläche 19c der Abdeckung 19c rückseitig auf einem horizontalen Steg des Lagerbügels 15 und vorne auf Stützelementen 17a (Fig. 1) des stationären Formträgers 17 auf. Die freigesetzte Plastifiziereinheit kann nunmehr mit Hilfe eines an den Anhängeorganen 60 (F i g. 5) angreifenden Hebezeuges nach oben abgehoben und in das Depot abtransportiert werden.
• Die aus dem Depot kommende, in die Spritzgießeinheit einzusetzende Plastifiziereinheit wird vom Hebezeug auf den horizontalen Steg des Lagerbügels 15 und die Stützelemente 17a des Formträgers 17 abgestellt Danach wird die (restliche) Spritzgießeinheit mit dem Trägerblock 20,50 bzw. 20,50' durch einen dem Befreiungshub entgegengesetzten Hub (Fanghub) der Fahrzylinder F in eine Position gemäß den Fig.6~8, 13; 14-16 gebracht, in welcher der Plastifizierzylinder 19a in den Zylinderblock formschlüssig eintaucht und die Förderschnecke 24 über den Mitnehmerstift 26 mit der Spindel 31 gekuppelt ist. Beim Fanghub befinden sich die Verriegelungsschieber 37; 37', die Arretierschieber 137; 137' und die Verriegelungsschieber 35a der Schnekkenkupplung 35 in gänzlich ausgestoßener Position, in welcher sie durch das in Ausstoßerposition befindliche Spreizelement 51; 51' gehalten sind.
• Durch einen Rückhub des Kolbens 30 gelangt das Spreizelement 51; 51' in Ausgangsstellung. Dadurch werden sämtliche vorgenannten, rückseitig von Federn belasteten Schieber durch Federkraft in Hintergriffsstellung überführt, wobei die Schrägflächen 137a; 137a' der Arretierschieber 137; 137' eine geringfügige axiale Arretierbewegung bewirken.
• Beim ersten Einspritzhub des ersten Spritzzyklus des nunmehr beginnenden Spritzbetriebes gerät der Plastifizierzylinder 19a unter Einspritzbelastung. Obwohl der letztere bereits beim Aufsetzen der Spritzgießeinheit an der Spritzgießform 17 anliegt, hat die Einspritzbelastung eine geringfügige axiale Nachrückbewegung des Plastifizierzylinders 19a zur Folge. Diese axiale Nachrückbewegung ermöglicht eine entsprechende radial gerichtete Nachrückbewegung der federbelasteten Arretierschieber 137; 137' und zu einer starken axialen Verkeilung des an den Verriegelungsschiebern 37; 37' widergelagerten Plastifizierzylinders 19a. Im Verlauf der weiteren zyklischen Einspritzungen kann sich diese axiale Verkeilung noch verstärken. Im Falle des Ausführungsbeispieles der Fig3~13 ergibt sich durch die axial keilende Anlage der Schrägflächen 137a der Arretierschieber 137 an den korrespondierenden Schrägflächen 19s der Stirnseite des Plastifizierzylinders 19a eine zusätzliche zentrierende Wirkung, die durch eine Auflage der Ringschultern 37b der Verriegelungsschieber 37 am Umfang des Plastifizierzylinders 19a noch verstärkt wird.
• Voraussetzung für eine exakte Arbeitsweise der Kupplungseinrichtungen ist ein Zentrierblock hoher mechanischer Belastbarkeit. Letztere ist durch die formschlüssige Verbindung zwischen Trägerstück 20 und Führungsstück 50; 50' gewährleistet. Das mit einem Schacht 50h; 50für den Ausstoßerkeil 51; 51' versehene Führungsstück 50; 50' ist über seine plane Stirnfläche 50c; 50c'mittels Befestigungselementen 65 mit dem Trägerstück 20 axial verspannt. Bei ausreichend großer, z. B. hydraulischer, rückseitiger Antriebskraft für die Arretierschieber 137; 137' ist eine zur Festlegung des Plastifizierzylinders 19a ausreichende Arretierbewegung auch dann erreichbar, wenn diese zur potentiellen »Nachrückbewegung« gegensätzlich ist.

Claims (19)

1. Patentansprüche: 1. Spritzgießeinheit für eine Kunststoff-Spritzgießmaschine mit wenigstens einer Kolben-Zylinder-Einheit (Fahrzylinder) zum Auf- und Absetzen auf die Spritzgießform, mit einer Kolben-Zylinder-Einheit (Einspritzzylinder) für den axialen Einspritzhub der rotierenden Förderschnecke, durch welchen Einspritzhub der Plastifizierzylinder axial belastet wird (Einspritzbelastung), mit einer Schneckenkupplung für die Förderschnekke und einer Zylinderkupplung für den in einem Trägerblock der Spritzgießeinheit zentrierend aufgenommenen Plastifizierzylinder als Voraussetzung für eine vollautomatische und zentral steuerbare Auswechslung, welche Zylinderkupplung wenigstens zwei hydraulisch betätigbare, im wesentlichen radial geführte, hintergreifende, keilförmige Schieber umfaßt, durch deren Schrägflächen der Plastifizierzylinder im Gefolge einer geringfügigen axialen Bewegung (Arretierbewegung) axial festlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der im Trä gerblock (20, 50) verschiebbar aufgenommene Plastifizierzylinder (19a) von am Trägerblock (20, 50) radial geführten Arretierschiebern (137) und Verriegelungsschiebern (37) mittels Schrägflächen (137a) für die Arretierbewegung und mittels radialer Riegelflächen (37d) zur Verriegelung festlegbar ist.
2. 2. Spritzgießeinheit nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägflächen (137a bzw. 137a9 an den am Trägerblock (20, 50; 20, 50') axial abgestützten Arretierschiebern (137; 137') in die Richtung einer durch die axiale Einspritzbelastung erzeugten axialen Nachrückbewegung des Plastifizierzylinders (19a)weisend angeordnet sind.
3. 3. Spritzgießeinheit nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Arretierschieber (137; 137') und zwei Verriegelungsschieber (37; 37') in diametraler Anordnung zum Plastifizierzylinder (19a) innerhalb des Trägerblockes (20, 50; 20, 50') radial geführt sind und am Plastifizierzylinder (19a) unmittelbar angreifen.
4. 4. Spritzgießeinheit nach einem der Patentansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierschieber (137; 137') in Arretierposition eine hintere Stirnfläche (19s, 19s') des Plastifizierzylinders (19a) hintergreifen und die Verriegelungsschieber (37; 37') in Verriegelungsposition in eine Ringnut (29) dieses Plastifizierzylinders (19a) eingreifen, wobei der Plastifizierzylinder (19a) über eine die Ringnut (29) rückwärtig begrenzende radiale Schulter (19t; 19t9 auf die Riegelflächen (37d; 37d') axial aufgepreßt ist
5. 5. Spritzgießeinheit nach einem der Patentansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierschieber (137; 137') rückseitig an einem Führungsstück (50; 50') des Trägerblockes (20, 50; 20, 50') geführt sind, weiches Führungsstück (50, 50') in eine zum Plastifizierzylinder (19a) koaxiale Bohrung eines Trägerstückes (20) des zweistückigen Trägerblockes (20,50; 20,50') formschlüssig eintaucht.
6. 6. Spritzgießeinheit nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierschieber (137; 137') und die Verriegelungsschieber (37; 37') zwischen dem Trägerstück (20) und dem Führungsstück (50; 50') des Trägerblockes (20,50; 20, 50') in einem gemeinsamen Führungskanal angeordnet sind, welcher von diametralen, planparallelen Führungsflächen (50d; 50d) des Führungsstückes (50; 50') begrenzt sind, die parallel zur Achse des Plastifizierzylinders (19a) stehen.
7. 7. Spritzgießeinheit nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Plastifizierzylinder (19a) mittels eines das Führungsstück (50,50') in einer Radialbohrung (50i; 50i9 durchsetzenden und im Trägerstück (20) drehgesicherten Sicherungs-Bolzens (62) gegen Drehung gesichert ist, dessen freies Ende (62b) zwischen die Stirnflächen (137e; 137e9 der Arretierschieber (137; 137') ragt (Fig. 6 in Verbindung mit F i g. 10,18).
8. 8. Spritzgießeinheit nach einem der Patentansprüche 5 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Arretierschieber (137; 137') und zwei Verriegelungsschieber (37; 37') rückseitig von am Trägerstück (20) abgestützten Federn (38; 38' bzw. 138; 138') belastet und mittels eines zwischen diese diametral angeordneten Arretierschieber (137; 137') und Verriegelungsschieber (37, 37') hydraulisch eintreibbaren, keilförmigen Spreizelementes (51; 51') aus Verriegelungsposition bzw. Arretierposition ausstoßbar sind, welches Spreizelement (51; 51') zur radialen Eintreibrichtung schräge Ausstoßer-Schrägflächen (51a,51a',51b,Slb9aufweist
9. 9. Spritzgießeinheit nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das einstückige Spreizelement (51; 51') sich axial über die Verriegelungsschieber (37; 37') und die Arretierschieber (137; 137') und die Schneckenkupplung (35) erstreckt und im axialen Abschnitt der Verriegelungsschieber (37; 37') Ausstoßer-Schrägflächen (51a; 51 a 9 aufweist, die zur Symmetrieebene (s-s) einen Winkel (a) einschließen, der größer ist als der Winkel (ei), welchen die Ausstoßer-Schrägflächen (51b; 5163 im axialen Abschnitt der Arretierschieber (137; 137') einschließen(Fig. 19).
10. 10. Spritzgießeinheit nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausstoßer-Schrägflächen (51b; 5163 in Eintreibrichtung des Ausstoßerelementes (51; 51') derart vor den Ausstoßer-Schrägflächen (51a; 51a') angeordnet sind, daß die axiale Arretierung des Plastifizierzylinders (19a) lösbar ist, bevor die Ausstoßer-Schrägflächen (51a; 51a) auf die Verriegelungsschieber (37; 37') auftreffen.
11. 11. Spritzgießeinheit nach Patentanspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausstoßer-Schrägflächen (51b; 51b'und 51a; 51a') mit Schrägschultern (137c; 137c' und 37c; 37c') der Arretierschieber (137; 137') und Verriegelungsschieber (37; 37') korrespondieren.
12. 12. Spritzgießeinheit nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägflächen (137a in F i g. 10, 13) an einer halbkreisförmigen Hintergriffsschulter (137b in Fig.10, 13) der mit radialen Führungsflächen (137d in Fig. 10,13) versehenen Arretierschieber (137) angeordnet sind und in Arretierposition an korrespondierenden Schrägflächen (19s) der Stirnseite des PIastifizierzylinders (19a) anliegen (Ausführungsbeispiel der Fig. 3-13).
13. 13. Spritzgießeinheit nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsschieber (37) je mit einer in Verriegelungsposition am Umfang des Plastifizierzylinders (19a) anliegenden Zentrierschulter (37b in Fig. 9, 13) sowie einer Aus- nehmung (37a in Fig. 9) im Bereich der Stirnfläche (37e)versehen sind.
14. 14. Spritzgießeinheit nach einem der Patentansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückseiten der Arretierschieber (137') als Schrägflächen (137a9 ausgebildet sind, welche mit Schrägflächen (50e9 des Führungsstückes (50') korrespondieren (Ausführungsbeispiel der F i g. 14 bis 20).
15. 15. Spritzgießeinheit nach einem der Patentansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der sich axial über die Schneckenkupplung (35) erstrekkende Abschnitt (51c) des Spreizelementes (51) in Ausstoßerposition mit einer konkaven Arbeitsfläche am Ausstoßerkeil (35d) der Schneckenkupplung (35) anliegt (F i g. 6 in Verbindung mit Fig. 11).
16. 16. Spritzgießeinheit nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderblock (20, 50; 20, 50') mit den von ihm umschlossenen Kupplungseinrichtungen mittels eines Rückwärtshubes von Fahrzylindern (F in Fig.2) vom axial arretierten Plastifizierzylinder (19a) axial abziehbar ist.
17. 17. Spritzgießeinheit nach einem der vorhergehenden Patentansprüche 8-16, dadurch gekennzeichnet, daß der das Spreizelement (51; 51') hydraulisch antreibende Kolben (30) in einer Radialbohrung des Trägerstückes (20) geführt und sein Ausstoßerhub durch Anlage eines Radialflansches (30a) an einer Ringschulter des Trägerstückes (20) begrenzt ist.
18. 18. Spritzgießeinheit nach einem der vorhergehenden Patentansprüche 8-16, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausstoßerelement (51; 51') über ein Betätigungselement (67) mit einem außen am Zylinderblock (20, 50; 20, 50') befestigten Kontrollschalter (64 in F i g. 6) in Wirkverbindung steht.
19. 19. Spritzgießeinheit nach Patentanspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontrollschalter (64) durch das Betätigungselement (67) in beiden extremen Endstellungen des Ausstoßerelementes (51; 51') über gesonderte Schaltorgane betätigbar ist.

    Die Erfindung bezieht sich auf eine Spritzgießeinheit der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Gattung. Bei einer bekannten Spritzgießeinheit dieser Art (DE 32 29 223 A1) ist der Plastifizierzylinder im Trägerblock verankert und bildet mit diesem eine bauliche Einheit, die als solche Objekt der vollautomatischen, zentral gesteuerten Auswechslung ist. Bei Arretierbewegung wird die genannte Einheit rückseitig auf ein die Schneckenkupplung umschließendes Gehäuse der Spritzgießeinheit aufgepreßt und an diesem mittels Zentrierschulter zentriert. Dabei ist der von den Schrägflächen der Arretierschieber erzeugte (Kraft-)Vektor gegensätzlich zur Einspritzbelastung des Plastifizierzylinders gerichtet. Der Trägerblock ist mit Hilfe der Schrägflächen der Arretierschieber am Gehäuse der Spritzgießeinheit angelegt, ohne daß eine echte Verriegelung stattfindet. Die Qualität der Zentrierung hängt von der Passung der Zentrierschulter im Gehäuse ab und ist somit wesentlich von Fertigungstoleranzen abhängig. Nicht zuletzt führt die bekannte Bauweise zwangsläufig zu einer verhältnismäßig großen Baulänge der Spritzgießeinheit.

    Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spritzgießeinheit der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, daß bei verbesserter axialer und radialer Sicherung des Plastifizierzylinders das bei Auswechslung zu manipulierende und zu transportierende Objekt (Aggregat) von geringerem Gewicht und leichter zu handhaben ist.

    Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 genannten Merkmale gelöst.

    Die erfindungsgemäße Ausbildung setzt bei Auswechslung eine axial gerichtete Relativbewegung zwischen Trägerblock und Plastifizierzylinder voraus, die beispielsweise durch einen Rückwärtshub (Befreiungshub) des Fahrzylinders bei axial arretiertem Plastifizierzylinder erreichbar ist. Andererseits ergibt sich bei der erfindungsgemäßen Ausbildung eine kürzere Spritzgießeinheit Das Gewicht des auszuwechselnden Objektes (Plastifizierzylinder ohne Trägerblock) ist drastisch verringert. Bei einer Ausbildung nach Patentanspruch 2 kann eine durch eine Einspritzbelastung hervorgerufene axiale Nachrückbewegung des Plastifizierzylinders für eine entsprechende, den Plastifizierzylinder axial festkeilende radiale Nachrückbewegung der Arretierschieber nutzbar gemacht werden.

    Die Nachrückbewegung des Plastifizierzylinders ist nämlich gleichbedeutend mit einer Relativbewegung zwischen den am Zylinderblock abgestützten Arretierschiebern und Verriegelungsschiebern einerseits und dem Plastifizierzylinder andererseits. Diese Relativbewegung ermöglicht die radiale Nachrückbewegung der Arretierschieber und dadurch eine axiale Festkeilung des Plastifizierzylinders. Diese Festkeilung kann sich bei den zeitlich aufeinanderfolgenden Einspritzhüben zunehmend verstärken.

    Nach Patentanspruch 8 sind zwei Arretierschieber und zwei Verriegelungsschieber je in diametraler Anordnung vorgesehen, wobei letztere in eine Ringnut des Plastifizierzylinders eingreifen. Dadurch ergibt sich eine entsprechend gute Qualität der axialen und radialen Sicherung wie auch der Zentrierung des Plastifizierzylinders. Bei geringeren Ansprüchen kann jedoch die Arretierfunktion und die Verriegelungsfunktion von kombinierten Arretier-Verriegelungsschiebern übernommen werden, die in Arretier- und Verriegelungsposition in die Ringnut des Plastifizierzylinders eintauchen und nach Arretierbewegung sowohl mit einer radialen Riegelfläche an einer radialen Schulter der Ringnut anliegen, als auch mit einer Schrägfläche auf die entsprechend abgeschrägte andere Schulter der Ringnut aufgepreßt sind. In diesem Falle sind zwei in einer senkrecht zum Plastifizierzylinder stehenden Ebene angeordnete Arretier-Verriegelungsschieber ausreichend, die je mit einer Schrägfläche und einer radialen Riegelfläche in eine Ringnut des Plastifizierzylinders eintauchen, ohne mit ihrer Stirnkante die Basis der Ringnut zu erreichen.

    Gute Voraussetzungen für eine Serienfertigung ergeben sich aus einer Ausbildung entsprechend den Patentansprüchen 4 bis 7 und 9.

    Nach den Patentansprüchen 12 und 13 ist der axial festgelegte Plastifizierzylinder dank der Hintergriffsschultern der Arretierschieber und der Zentrierschultern der Verriegelungsschieber am rückwärtigen Ende zusätzlich zentriert und gesichert.