DE3637897A1 - Kupplungseinrichtung an einer spritzgiessmaschine zum ankuppeln der schneckenwelle - Google Patents
Kupplungseinrichtung an einer spritzgiessmaschine zum ankuppeln der schneckenwelleInfo
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- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
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Description
Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung an einer
Spritzgießmaschine von der im Oberbegriff des Anspruchs 1
angegebenen Art. Die Plastifiziereinheit einer Spritzgieß
maschine, bestehend aus dem Massezylinder mit Heiz-
und Kühleinrichtungen und der im Zylinder dreh- und
verschiebbaren Schnecke wird in der Regel heraus
nehmbar bzw. auswechselbar ausgebildet, um für unter
schiedliche Werkstoffe und/oder Spritzgießanwendungen
verschiedene Plastifiziereinheiten einsetzen zu können.
Zu diesem Zweck muß das Schaftende der Schnecke
mit einer von der Antriebseinheit zur Drehung und Axial
verschiebung antreibbaren Antriebswelle lösbar gekoppelt
werden. Bei bisher üblichen Spritzgießmaschinen erfolgt
dieses Ankuppeln von Hand. Die gesamte Plastifizierein
heit wird in Axialrichtung so verschoben, daß das mit
Längsrippen versehene Schaftende der Schnecke in eine mit Längsnuten
versehene Aufnahme der Kupplung eingesteckt wird. An
schließend werden an der Kupplung vorgesehene
Backen mittels Schrauben festgezogen, so daß sie eine
Ringschulter des Wellenschaftes hintergreifen und die
Schneckenwelle an der Kupplung in Axialrichtung fest
legen. Beim Entkuppeln erfolgen diese Vorgänge in um
gekehrter Reihenfolge.
Dieses Ein- bzw. Auskuppeln von Hand ist ein mühsamer
Vorgang, der viel Zeit in Anspruch nimmt. Es ist auch
schwierig bzw. auf jeden Fall problematisch, ihn bei
heißer Plastifiziervorrichtung durchzuführen. Die Plasti
fiziervorrichtung kann deshalb erst nach dem Einsetzen
aufgeheizt bzw. muß vor dem Herausnehmen abgekühlt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungs
einrichtung der genannten Art zu schaffen, die ein be
sonders einfaches und vollständig automatisierbares Ein-
bzw. Auskuppeln ermöglicht.
Die Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben.
Die Unteransprüche geben weitere bevorzugte Ausgestal
tungen der Erfindung an.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Zeichnungen
näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Prinzipskizze der Spritz
vorrichtung;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Kupplungseinrichtung
gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Kupplungsein
richtung im Längsschnitt (A) bzw. Querschnitt (B) in
der gekuppelten Stellung;
Fig. 4 einen Längsschnitt (a) bzw. Querschnitt (b) der
Kupplungseinrichtung in Kupplungsfreigabestellung;
Fig. 5 einen schematischen Längsschnitt der Kupplungs
einrichtung in entkuppelter Stellung.
Gemäß der schematischen Prinzipskizze von Fig. 1 besteht
die Spritzvorrichtung aus der Plastifiziereinheit 1, der
Kupplungseinheit 3 und einer Antriebseinheit 5. Die Plasti
fiziereinheit 1 besteht aus dem Schneckenzylinder 7, einer
darin dreh- und verschiebbar angeordneten Plastifizier
schnecke 9 und einem Spritzkopf 11, um den plastifizierten
Kunststoff in eine (nicht dargestellte) links anschließende
Form zu spritzen. Der Schneckenzylinder 7 ist in eine
Aufnahme 12 der Kupplungseinrichtung 3 eingesetzt und
mittels einer Spannvorrichtung 13 festgespannt. Die Aus
gestaltung der Spannvorrichtung ist vorzugsweise derart, daß der Schneckenzylinder
vollautomatisch mittels druckmittelbetätigter Spannvor
richtungen in Axialrichtung und in queraxialer Richtung festgespannt
wird. Im übrigen ist jedoch die Aus
bildung der Spannvorrichtung 13 beliebig und nicht
Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Die Welle 15
der Extruderschnecke 9 ragt aus dem Zylinder 7 heraus
und trägt ein mit Längsrippen versehenes Schaftende
17. Dieses ist mit einer Kupplung 19 kuppelbar, die
auf einer Antriebswelle 21 sitzt, die mittels einer
Antriebseinheit 5 zur Drehung und zur Axialverschiebung
antreibbar ist. In bekannter Weise wird durch Drehen
der Schnecke 9 der Kunststoff plastifiziert und an
schließend durch einen axialen Vorwärtsschub der Schnecke
9 extrudiert. Die Ankupplung des Schaftendes 17 an die
Kupplung 19 muß so beschaffen sein, daß sowohl die er
forderlichen Drehmomente als auch die hohen Axial
schub- und -zugkräfte übertragen werden können.
Die gesamte Kupplungseinheit 3 ist auf einer Basis 23
mittels (nicht dargestellter) Führungs- und Stell
mittel axial verschiebbar, um die Plastifiziereinheit 1
mit dem Spritzkopf 11 an die in einer Schließeinheit
eingespannte Spritzgußform heranbewegen zu können.
Die Details der Kupplungseinrichtung sind in Fig. 2
dargestellt. Die Kupplung 19 ist mit der Antriebswelle
21 fest verbunden. Die Antriebswelle 21 ist durch das
Gehäuse 25 der Kupplungseinheit hindurchgeführt und durch
nicht näher dargestellte Mittel mit der Antriebsein
heit 5 verbunden. Antriebswelle 21 und Kupplung 19
sind im Gehäuse 25 durch ein zusätzliches Radiallager
27 gelagert, welches an Führungsstangen 29 axial ver
schiebbar geführt ist.Die Kupplung 19 hat eine längsgenutete Aufnahme
bohrung 31 für das längsgerippte Schaftende 17 der Schneckenwelle 15.
Daran anschließend hat die Kupplung eine der Welle 15
zugewandte Ausnehmung in der Klemmbacken 33 in quer
axialer Richtung an Führungsstiften 35 verschiebbar
gelagert sind. Schraubenfedern 37, welche die Führungs
stifte 35 umgeben, drücken die Klemmbacken 33 in Rich
tung auf die Achse der Welle 15, so daß sie hinter eine
dem Schaftende 17 vorgelagerte Ringschulter der Welle 15
einrasten können.
Am Gehäuse 25 der Kupplungseinheit 3 ist eine Halte
platte 41 verschiebbar geführt, welche beiderseits der
Schneckenwelle 15 angeordnete Spreizkeile 43 trägt.
Mittels einer hydraulischen oder pneumatischen Stell
vorrichtung 45 kann die Tragplatte 41 in Axialrichtung
verschoben werden, um die Spreizkeile 43 zwischen die
Kupplungsbacken 33 bzw. aus ihnen heraus zu bewegen.
Am Gehäuse 25 der Kupplungseinrichtung 3 ist ferner ein
Tast- und Blockierstift 49 quer zur Achse bewegbar ge
lagert, der mittels einer Feder oder einer Stellvor
richtung gegen die Welle 15 angedrückt werden kann
und in eine an der Welle 15 ausgebildete Vertiefung
51 eingreift wenn die Welle 15 in die für das Kuppeln
korrekte Axialstellung und Winkelstellung gebracht
worden ist. Mittels Sensoren 53 wird festgestellt, ob
der Tast- und Blockierstift sich in der vorgeschobenen
Position befindet. Nur dann wird der Vorschubantrieb der
Antriebseinheit 5 für das Einkuppeln freigegeben.
Die Arbeitsweise der Kupplungseinrichtung wird anhand
von Fig. 3-5 für das Beispiel des Entkuppelns erläutert.
In Fig. 3 ist das Schaftende 17 der Welle 15 in die
Kupplung 19 voll eingesteckt und die Backen 33 sind hin
ter die vom Schaftende 17 gebildete Ringschulter 18
eingerastet. Die Spreizkeile 43 befinden sich im Ab
stand von der Kupplung 19.
Zum Entkuppeln werden mittels der Stellvorrichtung 25
und der Tragplatte 41 die Spreizkeile 43 nach rechts (Pfeil A)
bewegt, so daß sie zwischen die Kupplungsbacken 33 ein
treten und mittels der zusammenwirkenden Schrägflächen
an den Spreizkeilen 43 und den Kupplungsbacken 33 die
Kuppplungsbacken auseinanderspreizen, so daß diese die
Ringschulter 18 freigeben, wie in Fig. 4 dargestellt.
Das Gehäuse der Kupplung 19 kann Durchtrittsöffnungen 44
aufweisen, die einen Durchtritt der Spreizkeile 43 er
möglichen. Die Kupplung 19 befindet sich nun in der Kupp
lungsfreigabestellung und kann durch Betätigen des Schub
antriebs in der Antriebseinheit 5 mittels der Antriebs
welle 21 nach rechts vom Schaftende 17 weggezogen werden (Pfeil B)
um dieses freizugeben, wie in Fig. 5 dargestellt.
Das Einkuppeln geht in umgekehrter Reihenfolge vor sich.
Bevor jedoch, ausgehend von der entkuppelten Stellung
nach Fig. 5, die Kupplungsbewegung (Pfeil C) beginnt,
muß zunächst die korrekte relative Lage von Schaftende 17
und Kupplung 19 sichergestellt sein. Dies geschieht einer
seits mit Hilfe des anhand von Fig. 2 beschriebenen Tast-
und Blockierstifts 19 und der Sensoren 53. Andererseits
trägt die Kupplung 19, wie in Fig. 3b schematisch darge
stellt, einen Betätiger 55 für einen berührungsfreien
Schalter 57. Der Schalter 57 wird nur dann betätigt, wenn
sich die Kupplung 19 in einer korrekten Winkelposition
befindet, in der ihre längs verlaufenden Nuten mit den
entsprechenden Rippen des Schaftendes 17 der Welle 15
fluchten. Wenn entsprechende Freigabesignale von den
Sensoren 53 und dem Schalter 57 vorliegen, kann die
Antriebseinheit 5 so angesteuert werden, daß sie die
Kupplung 19 aus der Stellung von Fig. 5 nach links be
wegt und dadurch auf das Schaftende 17 aufschiebt, wobei
gleichzeitig die Kupplungsbacken 33 von den in Wirkposi
tion gefahrenen Spreizkeilen 43 aufgespreizt werden,
so daß die Stellung nach Fig. 4 erreicht wird. Anschließend
werden mittels der Stellvorrichtung 45 die Spreizkeile
43 nach links aus der Kupplung 19 herausbewegt, so daß
die Kupplungsbacken 33 durch ihre Federbelastung hinter
die Ringschulter 18 des Schaftes 17 einrasten können.
Wie man aus Fig. 2 erkennt, ist das Gehäuse 25 der Kupplungs
einheit 3 im linken Bereich, d. h., soweit sich die Welle 15
mit Schaftende 17 erstreckt, nach oben hin offen. Bei
zurückgezogener Kupplung 19 (entsprechend der Stellung
nach Fig. 5) kann deshalb die Schneckenwelle 15 nach oben
hin aus dem Gehäuse 25 herausgehoben werden. Das Heraus
nehmen bzw. Einsetzen der gesamten Plastifiziereinheit 1
kann deshalb mit einer rein queraxialen Hebe- bzw. Senk
bewegung durchgeführt werden. Axialverschiebungen sind,
aufgrund des erfindungsgemäßen Kupplungsvorgangs nicht
erforderlich.
Claims (8)
1. Kupplungseinrichtung an einer Spritzgießmaschine
zum Ankuppeln des Wellenschaftes der Schneckenwelle
einer Plastifiziereinheit an eine von einer Antriebs
einheit zu Dreh- und Schubbewegung antreibbare An
triebswelle mit einer an der Antriebswelle angeordne
ten Kupplung, die eine längsgenutete Aufnahme zum Ein
griff mit dem längsgerippten Schaftende der Schnecken
welle sowie queraxial bewegbare Backen zum Hinter
greifen einer Schulter des Schaftendes aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Backen (33) in die Eingriffsstellung feder
belastet sind und daß eine relativ zur Kupplung (19)
in Achsrichtung verschiebbare Spreizvorrichtung (43)
zum Offenhalten der Backen vorgesehen ist.
2. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Spreizvorrichtung einen
Träger (41) mit gegen die Kupplung gerichteten Spreiz
keilen (43) aufweist und mittels einer Stellvorrichtung
(45) aus einer Arbeitsstellung, in der die Spreizkeile
sich beiderseits des Schaftendes (17) befinden, in
eine unwirksame Stellung, in der die Spreizkeile gegen
über dem Schaftende (17) in Axialrichtung zurückgezogen
sind, verschiebbar ist.
3. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung
zum Einspannen oder Befestigen der Plastifiziereinheit (1)
in einer vorgegebenen axialen Position aufweist, und
daß die Kupplung (19) aus einer zurückgezogenen Stellung,
in der sie im Abstand vom Schaftende (17) steht, mittels der
Antriebswelle (21) in Axialrichtung auf das Schaftende
(17) aufschiebbar ist.
4. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Positionssensor (49)
zum Erfassen und ggf. Fixieren einer axialen Sollstellung
und/oder Winkelsollstellung des Wellenendes (15) vorgesehen
ist.
5. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß ein Positionssensor (55, 57)
zum Erfassen einer Winkelsollstellung der Kupplung (19)
vorgesehen ist.
6. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 4 und 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Positionssensoren (49, 53; 55, 57) den Vorschuban
trieb der Antriebseinheit (5) sperren bzw. freigeben.
7. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kupplungsein
richtung bei zurückgezogener Kupplung (19) auf einer
Seite, insbesondere der Oberseite derart offen ist,
daß die Plastifiziereinheit mit der Welle (15) mit rein
queraxialer Bewegung in die Kupplungseinrichtung (3)
hinein bzw. aus ihr hinaus bewegt werden kann.
8. Verfahren zum Kuppeln des Schaftendes einer
Extruderwelle mit einer Antriebswelle, einer Spritz
gießvorrichtung mittels einer Kupplungseinrichtung nach
einem der Ansprüche 1-7, gekennzeichnet
durch folgende Arbeitsschritte:
bei in Axialrichtung zurückgezogener Kupplung (19) Ein legen der Plastifiziereinheit (1) in die Kupplungs einrichtung (3) mit einer im wesentlichen queraxialen Be wegung;
Feststellen und ggf. Fixieren der axialen und winkel mäßigen Sollposition des Wellenendes (15);
Feststellen der winkelmäßigen Sollposition der Kupplung (19);
Bewegen der Spreizkeile (43) in eine querab vom Schaftende (17) befindliche Position;
axiales Vorschieben der Kupplung (19) mittels der Antriebswelle (21), um die Kupplung auf das Schaft ende (17) und die Spreizkeile (43) aufzuschieben;
Herausziehen der Spreizkeile (43) aus der Kupplung;
ggf. Freigabe der Fixierung des Wellenendes (15) in der Sollposition.
bei in Axialrichtung zurückgezogener Kupplung (19) Ein legen der Plastifiziereinheit (1) in die Kupplungs einrichtung (3) mit einer im wesentlichen queraxialen Be wegung;
Feststellen und ggf. Fixieren der axialen und winkel mäßigen Sollposition des Wellenendes (15);
Feststellen der winkelmäßigen Sollposition der Kupplung (19);
Bewegen der Spreizkeile (43) in eine querab vom Schaftende (17) befindliche Position;
axiales Vorschieben der Kupplung (19) mittels der Antriebswelle (21), um die Kupplung auf das Schaft ende (17) und die Spreizkeile (43) aufzuschieben;
Herausziehen der Spreizkeile (43) aus der Kupplung;
ggf. Freigabe der Fixierung des Wellenendes (15) in der Sollposition.
Priority Applications (3)
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DE19863637897 DE3637897A1 (de) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | Kupplungseinrichtung an einer spritzgiessmaschine zum ankuppeln der schneckenwelle |
EP87116023A EP0266709A3 (de) | 1986-11-06 | 1987-10-31 | Kupplungseinrichtung an einer Spritzgiessmaschine zum Ankuppeln der Schneckenwelle |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19863637897 DE3637897A1 (de) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | Kupplungseinrichtung an einer spritzgiessmaschine zum ankuppeln der schneckenwelle |
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Publication Number | Publication Date |
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DE3637897A1 true DE3637897A1 (de) | 1988-05-19 |
Family
ID=6313348
Family Applications (1)
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DE19863637897 Withdrawn DE3637897A1 (de) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | Kupplungseinrichtung an einer spritzgiessmaschine zum ankuppeln der schneckenwelle |
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Country | Link |
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