WO2013083764A1 - Screw coupling and plasticating device with said screw coupling - Google Patents

Screw coupling and plasticating device with said screw coupling Download PDF

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WO2013083764A1
WO2013083764A1 PCT/EP2012/074761 EP2012074761W WO2013083764A1 WO 2013083764 A1 WO2013083764 A1 WO 2013083764A1 EP 2012074761 W EP2012074761 W EP 2012074761W WO 2013083764 A1 WO2013083764 A1 WO 2013083764A1
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WO
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worm
screw
holder
screw holder
recess
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/074761
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German (de)
French (fr)
Inventor
Thomas Hungerkamp
Martin Würtele
Original Assignee
Kraussmaffei Technologies Gmbh
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Publication date
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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
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
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    • B29C45/47—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
    • B29C45/50—Axially movable screw
    • B29C45/5008—Drive means therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/1775—Connecting parts, e.g. injection screws, ejectors, to drive means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/02—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for connecting two abutting shafts or the like
    • F16D1/033—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for connecting two abutting shafts or the like by clamping together two faces perpendicular to the axis of rotation, e.g. with bolted flanges
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/10—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially
    • F16D2001/102—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially the torque is transmitted via polygon shaped connections

Definitions

  • the invention relates to a worm clutch and a plasticizing an injection molding machine with this worm clutch.
  • a screw coupling has in plasticizing an injection molding machine the task of transferring injection force, torque and worm retraction force from the injection unit or injection piston on a screw conveyor. High nominal voltages and high numbers of cycles occur.
  • screw couplings are known in which the torque is transmitted via a toothed or splined shaft profile.
  • the transmission of the worm retraction force occurs over part of a toothed or splined profile annular surface of a split ring which is adjacent to the splined or splined section on the worm shaft.
  • the worm clutch 101 consists of a worm holder 101 and a split ring 102.
  • the worm holder 101 is formed as a hollow cylinder and is provided on its outer surface with a toothing, which is provided at one end of the worm shaft 103 teeth 104 a to be received in the worm holder 101 worm shaft 103rd corresponds.
  • the length of the toothing 104 is provided corresponding to the length of the toothing on the shell inner surface.
  • the transition from the toothed area to the area without toothing is formed in the form of a step, wherein the outer diameter or tip circle diameter of the toothing 104 is greater than the diameter of the adjacent area without toothing.
  • the split ring 102 consists of two ring segments and has an inner diameter, the smaller than the inner diameter of the screw holder 101 and smaller than the outer diameter or tip diameter of the teeth 104 of the screw shaft 103 is.
  • the screw holder 101 and the split ring 102 or the ring segments are provided with axial bores for mounting on an injection piston or injection unit 105.
  • FIG. 3 shows an arrangement in which the worm shaft 103 with the worm clutch is attached to the injection piston 105.
  • the assembly of the worm shaft 103 on the injection piston 105 is carried out initially by the worm holder 101 is pushed onto the toothed portion 104 of the worm shaft 103 and in a next step, the ring segments of the split ring 102 adjacent to the worm holder 101 and the gear portion 104 to the Shaft of the worm shaft 103 are applied. Subsequently, a screwing of the ring segments of the split ring 102 takes place with the screw holder 101 and the injection piston 105. In this case, the toothing 104 facing annular surface of the split ring 102 presses against a surface of the step.
  • the retraction force is transmitted to the worm shaft 103 via the split ring 102 fixed to the screw holder 101.
  • the part of the annular surface 106 facing the gear portion is the worm retraction force the worm shaft transmits, very small.
  • a very small radius must be provided to provide a corresponding surface for transmitting the retracting force without having to excessively reduce the diameter of the worm shaft. Therefore, it comes in this area to a high notch effect and thereby to a local increase in voltage, which increases the risk of snail fractures. It has also been found that the use of a toothing during insertion of the screw into the screw holder can be problematic in terms of damage.
  • the object of the invention is achieved by a worm clutch according to claim 1 and a plasticizing an injection molding machine according to claim 9.
  • the worm clutch has a hollow-cylinder-like worm holder with an opening for the positive reception of a worm shaft and for transmitting a torque to the worm shaft.
  • the worm holder thus forms the hub of a shaft-hub connection.
  • the worm clutch has a means for transmitting an axial force to the worm shaft.
  • a recess is provided in the worm clutch in a first region of the shell inner surface at one end of the worm holder.
  • the means has at least one ring segment, the radially outer part of which is received in the recess of the worm holder and whose radially inner part protrudes radially inwardly from the shell inner surface of the worm holder and can be brought into engagement with a groove of the worm shaft. Furthermore, in a second region of the shell inner surface of the screw holder, the shell inner surface is formed in the radial cross section as a polygon with rounded corners.
  • the screw holder is thus formed in this area as a polygonal profile, preferably as a P3G or P4C profile and forms a polygonal sleeve for receiving the worm shaft.
  • the first area is preferably located on the side of the screw holder on which the screw holder is to be attached to an injection piston.
  • the recess may be provided in a contact area of the screw holder with an injection piston.
  • the recess can be stepped be provided.
  • the ring segment is configured such that the radially outer part extends in the axial direction of the screw holder and the radially inner part extends radially inwardly from the radially outer part.
  • This design of the ring segment on the one hand a correct fit in the screw holder can be made possible and on the other hand, the radially inner part can be formed according to the groove width in the worm shaft.
  • the at least one ring segment has an L-shaped cross-section. Then, the ring segment can be placed in the recess such that it is clamped during assembly of the screw holder to the injection piston between the screw holder and the injection piston and is ensured at the same time due to the L-shape that the radially inner part of the at least one ring segment with a predetermined distance is arranged to the injection piston. This ensures that the at least one ring segment can be arranged immovably in the worm holder and the groove can be provided on the worm shaft in a sufficient distance from the end of the worm shaft for the transmission of force.
  • the outer part of the ring segment be clamped between the screw holder and the injection piston. It is only generally desirable that the length of the radially outer portion of the ring segment in the axial direction of the screw holder is less than or equal to the width of a bottom of the recess.
  • the recess in the casing inner surface is formed circumferentially.
  • At least two ring segments are provided, which together form a circle.
  • This arrangement allows the Retraction force is transmitted evenly to the worm shaft.
  • the screw holder may have at least two through-holes in the axial direction. This makes it possible to easily and inexpensively attach the screw holder to the injection piston.
  • the shell inner surface may be conical in the axial direction.
  • the inner diameter of the screw holder tapers in the direction of the first region.
  • the plasticizing device according to the invention of an injection molding machine has a worm clutch of the type described above. Furthermore, it has a worm shaft which is formed at its one end corresponding to the outer surface of the shell of the worm holder as a polygon with rounded corners, and the groove, in which engages the ring segment.
  • the injection molding machine has the injection piston described above.
  • the worm shaft therefore has a part designed as a polygonal profile.
  • the formed as a polygon part of the screw shaft is received in the screw holder.
  • the at least one ring segment is placed in the recess and engages in the groove of the worm shaft.
  • the screw holder is fastened with screws to the injection piston.
  • the length of the formed as a polygon part of the screw shaft may be equal to the length of the screw holder.
  • the worm shaft is desirably in direct contact with the injection piston.
  • the groove is formed circumferentially in the worm shaft.
  • the trained as a polygon part of the screw shaft is preferably formed as a P3G or P4C profile.
  • the worm shaft is thus at its end a polygon shaft formed corresponding to the polygon sleeve, the combination thereof with the polygon sleeve providing a reliable shaft-hub connection.
  • Fig. 2 is a schematic representation in the radial cross section along the
  • Fig. 3 is a schematic representation in the axial cross section of a
  • the worm clutch according to the embodiment can be seen in Fig. 1 and consists of a worm holder 2 and a split ring, which consists of two ring segments 4.
  • the shell holder 2 is hollow-cylinder-like and its shell inner surface 21 has at one end of the screw holder a step-shaped recess 22.
  • the shell inner surface 21 of the screw holder 2 is formed in the radial cross section as a polygon with rounded corners, as shown in Fig. 2 can be seen.
  • the screw holder thus has at least partially a polygonal profile and forms a polygon sleeve.
  • the screw holder 2 is screwed to an injection piston 5.
  • the recess 22 is formed at the end of the screw holder, where the screw holder is in contact with the injection piston 5 and extends inwardly from the end of the screw holder.
  • the recess 22 is formed step-shaped. Adjoining the recess 22, the part of the screw holder 2 formed as a polygonal profile adjoins. As can be seen from Fig. 1, a worm shaft 3 is inserted into the screw holder 2.
  • the worm shaft 3 is formed in the region which is inserted into the worm holder 2 or the polygon sleeve, corresponding to the polygonal profile of the shell inner surface 21 of the worm holder 2 as a polygonal profile.
  • this is a P3G polygonal profile.
  • a circumferential groove 31 is provided in the worm shaft 3.
  • the split ring disposed in the recess 22 is L-shaped and has a radially outer portion 41 and a radially inner portion 42. The radially outer portion is disposed in the recess 22 and the radially inner portion 42 projects into the groove 31 of the worm shaft. Furthermore, the split ring between the screw holder 2 and injection piston 5 is clamped.
  • the region in which the retraction force is transmitted to the worm shaft is shifted to a region of lower torsional stress.
  • a transition of the worm shaft from the polygon profile to a round profile in terms of stress distribution can be optimally designed.

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Abstract

The invention relates to a screw coupling having a hollow-cylinder type screw holder which has an opening for receiving a screw shaft in form-locked manner and for transferring moment to the screw shaft. The screw coupling has means for transferring an axial force to the screw shaft. A recess is disposed in the screw coupling in a first region of the inner surface at one end of the screw holder. The means have at least one annular segment, the radial outer section of which is received in the recess of the screw holder and the radial inner section of which extends radially inwards from the inner surface of the screw holder and can be brought into engagement with a groove of the screw shaft. Furthermore, in a second region of the inner surface of the screw holder, the inner surface, in the radial cross-section, is a polygon with rounded edges. The first region is located preferably on the side of the screw holder on which the screw holder is to be secured to an injection plunger. In other words, the recess can be located in a contact region of the screw holder with the injection plunger. The recess can be step type. A screw coupling of the above design renders it possible to shift the position at which the retraction force is applied to the screw shaft to a region of lower torsional stress.

Description

Beschreibung  description
Schneckenkupplung und Plastifiziereinrichtung mit dieser Screw coupling and plasticizer with this
Schneckenkupplung  screw coupling
Die Erfindung betrifft eine Schneckenkupplung und eine Plastifiziereinrichtung einer Spritzgießmaschine mit dieser Schneckenkupplung. The invention relates to a worm clutch and a plasticizing an injection molding machine with this worm clutch.
Eine Schneckenkupplung hat in Plastifiziereinrichtungen einer Spritzgießmaschine die Aufgabe, Spritzkraft, Drehmoment und Schneckenrückzugskraft vom Spritzaggregat bzw. Spritzkolben auf eine Schubschnecke zu übertragen. Dabei treten hohe Nennspannungen und hohe Lastspielzahlen auf. A screw coupling has in plasticizing an injection molding machine the task of transferring injection force, torque and worm retraction force from the injection unit or injection piston on a screw conveyor. High nominal voltages and high numbers of cycles occur.
Im Stand der Technik sind Schneckenkupplungen bekannt, bei denen die Drehmomentübertragung über ein Zahn- oder Keilwellenprofil erfolgt. Die Übertragung der Schneckenrückzugskraft erfolgt über einen Teil einer dem Zahnoder Keilwellenprofil zugewanden Ringfläche eines geteilten Rings, der benachbart zu dem verzahnten oder mit Keilwellenprofil versehenen Bereich auf dem Schneckenschaft sitzt. In the prior art, screw couplings are known in which the torque is transmitted via a toothed or splined shaft profile. The transmission of the worm retraction force occurs over part of a toothed or splined profile annular surface of a split ring which is adjacent to the splined or splined section on the worm shaft.
Eine Schneckenkupplung des Stands der Technik ist in Fig. 3 gezeigt. Die Schneckenkupplung besteht aus einem Schneckenhalter 101 und einem geteilten Ring 102. Der Schneckenhalter 101 ist als Hohlzylinder ausgebildet und ist an seiner Mantelinnenfläche mit einer Verzahnung versehen, die zu einer an einem Ende der Schneckenwelle 103 vorgesehenen Verzahnung 104 einer in dem Schneckenhalter 101 aufzunehmenden Schneckenwelle 103 korrespondiert. Die Länge der Verzahnung 104 ist entsprechend der Länge der Verzahnung an der Mantelinnenfläche vorgesehen. Der Übergang von dem verzahnten Bereich in den Bereich ohne Verzahnung ist in Form einer Stufe ausgebildet, wobei der Außendurchmesser bzw. Kopfkreisdurchmesser der Verzahnung 104 größer als der Durchmesser des benachbarten Bereichs ohne Verzahnung ist. Der geteilte Ring 102 besteht aus zwei Ringsegmenten und hat einen Innendurchmesser, der kleiner als der Innendurchmesser des Schneckenhalters 101 und kleiner als der Außendurchmesser bzw. Kopfkreisdurchmesser der Verzahnung 104 der Schneckenwelle 103 ist. Der Schneckenhalter 101 und der geteilte Ring 102 bzw. die Ringsegmente sind mit axialen Bohrungen zur Montage an einem Spritzkolben bzw. Spritzaggregat 105 versehen. A prior art screw clutch is shown in FIG. The worm clutch 101 consists of a worm holder 101 and a split ring 102. The worm holder 101 is formed as a hollow cylinder and is provided on its outer surface with a toothing, which is provided at one end of the worm shaft 103 teeth 104 a to be received in the worm holder 101 worm shaft 103rd corresponds. The length of the toothing 104 is provided corresponding to the length of the toothing on the shell inner surface. The transition from the toothed area to the area without toothing is formed in the form of a step, wherein the outer diameter or tip circle diameter of the toothing 104 is greater than the diameter of the adjacent area without toothing. The split ring 102 consists of two ring segments and has an inner diameter, the smaller than the inner diameter of the screw holder 101 and smaller than the outer diameter or tip diameter of the teeth 104 of the screw shaft 103 is. The screw holder 101 and the split ring 102 or the ring segments are provided with axial bores for mounting on an injection piston or injection unit 105.
Der in Fig. 3 gezeigte Aufbau des Stands der Technik zeigt eine Anordnung, bei der die Schneckenwelle 103 mit der Schneckenkupplung an dem Spritzkolben 105 befestigt ist. The prior art structure shown in Fig. 3 shows an arrangement in which the worm shaft 103 with the worm clutch is attached to the injection piston 105.
Die Montage der Schneckenwelle 103 an dem Spritzkolben 105 erfolgt zunächst dadurch, dass der Schneckenhalter 101 auf den verzahnten Bereich 104 der Schneckenwelle 103 aufgeschoben wird und in einem nächsten Schritt die Ringsegmente des geteilten Rings 102 benachbart zu dem Schneckenhalter 101 und zu dem Verzahnungsbereich 104 an den Schaft der Schneckenwelle 103 angelegt werden. Anschließend erfolgt eine Verschraubung der Ringsegmente des geteilten Rings 102 mit dem Schneckenhalter 101 und dem Spritzkolben 105. Dabei drückt die der Verzahnung 104 zugewandte Ringfläche des geteilten Rings 102 an eine Fläche der Stufe. Dadurch wird das Ende der Schneckenwelle an den Spritzkolben 105 gedrückt und die Schneckenwelle 103 insgesamt an dem Spritzkolben 105 fixiert. Durch diese Anordnung ist es möglich, eine Schubkraft des Spritzkolbens 105 direkt auf die Schneckenwelle 103 zu übertragen. The assembly of the worm shaft 103 on the injection piston 105 is carried out initially by the worm holder 101 is pushed onto the toothed portion 104 of the worm shaft 103 and in a next step, the ring segments of the split ring 102 adjacent to the worm holder 101 and the gear portion 104 to the Shaft of the worm shaft 103 are applied. Subsequently, a screwing of the ring segments of the split ring 102 takes place with the screw holder 101 and the injection piston 105. In this case, the toothing 104 facing annular surface of the split ring 102 presses against a surface of the step. As a result, the end of the worm shaft is pressed against the injection piston 105 and the worm shaft 103 is fixed in its entirety to the injection piston 105. By this arrangement, it is possible to transmit a pushing force of the injection piston 105 directly to the worm shaft 103.
Wie es bereits vorstehend beschrieben ist, erfolgt die Übertragung einer Rückzugskraft auf die Schneckenwelle 103 über den an dem Schneckenhalter 101 befestigten geteilten Ring 102. Wie es in Fig. 4 gezeigt ist, ist der Teil der dem Verzahnungsbereich zugewandten Ringfläche 106, der die Schneckenrückzugskraft auf die Schneckenwelle überträgt, sehr klein. Außerdem muss am Übergang des verzahnten Bereichs auf den unverzahnten Bereich der Schneckenwelle 103 ein sehr kleiner Radius vorgesehen sein, um eine entsprechende Fläche zum Übertragen der Rückzugskraft vorzusehen ohne den Durchmesser der Schneckenwelle übermäßig reduzieren zu müssen. Deshalb kommt es in diesem Bereich zu einer hohen Kerbwirkung und dadurch zu einer lokalen Spannungserhöhung, was die Gefahr von Schneckenbrüchen erhöht. Auch hat sich gezeigt, dass die Verwendung einer Verzahnung beim Einführen der Schnecke in den Schneckenhalter im Hinblick auf Beschädigungen problematisch sein kann. As already described above, the retraction force is transmitted to the worm shaft 103 via the split ring 102 fixed to the screw holder 101. As shown in Fig. 4, the part of the annular surface 106 facing the gear portion is the worm retraction force the worm shaft transmits, very small. In addition, at the transition of the toothed portion to the untoothed portion of the worm shaft 103, a very small radius must be provided to provide a corresponding surface for transmitting the retracting force without having to excessively reduce the diameter of the worm shaft. Therefore, it comes in this area to a high notch effect and thereby to a local increase in voltage, which increases the risk of snail fractures. It has also been found that the use of a toothing during insertion of the screw into the screw holder can be problematic in terms of damage.
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Schneckenkupplung zu schaffen und die Nachteile des Stands der Technik zu vermeiden. It is therefore an object of the invention to provide an improved worm clutch and to avoid the disadvantages of the prior art.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Schneckenkupplung gemäß Anspruch 1 und eine Plastifiziereinrichtung einer Spritzgießmaschine gemäß Anspruch 9 gelöst. The object of the invention is achieved by a worm clutch according to claim 1 and a plasticizing an injection molding machine according to claim 9.
Vorteilhafte Weiterbildungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen. Advantageous developments can be found in the dependent claims.
Erfindungsgemäß hat die Schneckenkupplung einen hohlzylinderartigen Schneckenhalter mit einer Öffnung zum formschlüssigen Aufnehmen einer Schneckenwelle und zum Übertragen eines Moments auf die Schneckenwelle. Der Schneckenhalter bildet demnach die Nabe einer Welle-Nabe-Verbindung Des Weiteren hat die Schneckenkupplung ein Mittel zum Übertragen einer axialen Kraft auf die Schneckenwelle. Erfindungsgemäß ist in der Schneckenkupplung in einem ersten Bereich der Mantelinnenfläche an einem Ende des Schneckenhalters eine Ausnehmung vorgesehen. Das Mittel weist zumindest ein Ringsegment auf, dessen radial äußerer Teil in der Ausnehmung des Schneckenhalters aufgenommen ist und dessen radial innerer Teil von der Mantelinnenfläche des Schneckenhalters radial nach innen vorragt und mit einer Nut der Schneckenwelle in Eingriff bringbar ist. Des Weiteren ist in einem zweiten Bereich der Mantelinnenfläche des Schneckenhalters die Mantelinnenfläche im radialen Querschnitt als Polygon mit abgerundeten Ecken ausgebildet. Der Schneckenhalter ist in diesem Bereich somit als Polygonprofil, vorzugsweise als P3G- oder P4C-Profil ausgebildet und bildet eine Polygonhülse zum Aufnehmen der Schneckenwelle. Der erste Bereich befindet sich dabei vorzugsweise auf der Seite des Schneckenhalters, auf der der Schneckenhalter an einem Spritzkolben zu befestigen ist. Anders gesagt, kann die Ausnehmung in einem Kontaktbereich des Schneckenhalters mit einem Spritzkolben vorgesehen sein. Dabei kann die Ausnehmung stufenförmig vorgesehen sein. Durch eine derart gestaltete Schneckenkupplung ist es möglich, die Stelle, bei der die Rückzugskraft an die Schneckenwelle angelegt wird, in einen Bereich mit geringerer Torsionsbeanspruchung zu verlagern. According to the invention, the worm clutch has a hollow-cylinder-like worm holder with an opening for the positive reception of a worm shaft and for transmitting a torque to the worm shaft. The worm holder thus forms the hub of a shaft-hub connection. Furthermore, the worm clutch has a means for transmitting an axial force to the worm shaft. According to the invention, a recess is provided in the worm clutch in a first region of the shell inner surface at one end of the worm holder. The means has at least one ring segment, the radially outer part of which is received in the recess of the worm holder and whose radially inner part protrudes radially inwardly from the shell inner surface of the worm holder and can be brought into engagement with a groove of the worm shaft. Furthermore, in a second region of the shell inner surface of the screw holder, the shell inner surface is formed in the radial cross section as a polygon with rounded corners. The screw holder is thus formed in this area as a polygonal profile, preferably as a P3G or P4C profile and forms a polygonal sleeve for receiving the worm shaft. The first area is preferably located on the side of the screw holder on which the screw holder is to be attached to an injection piston. In other words, the recess may be provided in a contact area of the screw holder with an injection piston. In this case, the recess can be stepped be provided. By thus configured a worm clutch, it is possible to shift the position where the retraction force is applied to the worm shaft into a region of less torsional stress.
Vorzugsweise ist das Ringsegment derart ausgestaltet, dass sich der radial äußere Teil in axialer Richtung des Schneckenhalters erstreckt und sich der radial innere Teil von dem radial äußeren Teil radial einwärts erstreckt. Durch diese Gestaltung des Ringsegments kann einerseits ein korrekter Sitz in dem Schneckenhalter ermöglicht werden und kann andererseits der radial innere Teil entsprechend der Nutbreite in der Schneckenwelle ausgebildet werden. Preferably, the ring segment is configured such that the radially outer part extends in the axial direction of the screw holder and the radially inner part extends radially inwardly from the radially outer part. This design of the ring segment on the one hand a correct fit in the screw holder can be made possible and on the other hand, the radially inner part can be formed according to the groove width in the worm shaft.
Wünschenswerterweise hat das zumindest eine Ringsegment einen L-förmigen Querschnitt. Dann kann das Ringsegment derart in der Ausnehmung platziert werden, dass es bei einer Montage des Schneckenhalters an dem Spritzkolben zwischen dem Schneckenhalter und dem Spritzkolben eingeklemmt wird und aufgrund der L-Form gleichzeitig gewährleistet ist, dass der radial innere Teil des zumindest einen Ringsegments mit einem vorbestimmten Abstand zu dem Spritzkolben angeordnet ist. Damit ist sichergestellt, dass das zumindest eine Ringsegment in dem Schneckenhalter unbeweglich angeordnet und die Nut an der Schneckenwelle in einem für die Kraftübertragung ausreichenden Abstand von dem Ende der Schneckenwelle vorgesehen werden kann. Desirably, the at least one ring segment has an L-shaped cross-section. Then, the ring segment can be placed in the recess such that it is clamped during assembly of the screw holder to the injection piston between the screw holder and the injection piston and is ensured at the same time due to the L-shape that the radially inner part of the at least one ring segment with a predetermined distance is arranged to the injection piston. This ensures that the at least one ring segment can be arranged immovably in the worm holder and the groove can be provided on the worm shaft in a sufficient distance from the end of the worm shaft for the transmission of force.
Es ist jedoch nicht erforderlich, dass der äußere Teil des Ringsegments zwischen dem Schneckenhalter und dem Spritzkolben eingeklemmt wird. Lediglich allgemein wünschenswert ist, dass die Länge des radial äußeren Teils des Ringsegments in axialer Richtung des Schneckenhalters kleiner oder gleich der Breite eines Bodens der Ausnehmung ist. However, it is not necessary that the outer part of the ring segment be clamped between the screw holder and the injection piston. It is only generally desirable that the length of the radially outer portion of the ring segment in the axial direction of the screw holder is less than or equal to the width of a bottom of the recess.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Ausnehmung in der Mantelinnenfläche umlaufend ausgebildet. In a preferred embodiment, the recess in the casing inner surface is formed circumferentially.
Vorteilhafterweise sind wenigstens zwei Ringsegmente vorgesehen, die gemeinsam einen Kreis bilden. Diese Anordnung ermöglicht es, dass die Rückzugskraft gleichmäßig auf die Schneckenwelle übertragen wird. Der Schneckenhalter kann wenigstens zwei Durchgangsbohrungen in axialer Richtung aufweisen. Dadurch ist es möglich, den Schneckenhalter einfach und kostengünstig an dem Spritzkolben zu befestigen. Advantageously, at least two ring segments are provided, which together form a circle. This arrangement allows the Retraction force is transmitted evenly to the worm shaft. The screw holder may have at least two through-holes in the axial direction. This makes it possible to easily and inexpensively attach the screw holder to the injection piston.
Im zweiten Bereich kann die Mantelinnenfläche in axialer Richtung konisch ausgebildet sein. Dabei verjüngt sich der Innendurchmesser des Schneckenhalters in Richtung des ersten Bereichs. Durch diese Anordnung ist es möglich, das Zentrieren der Schneckenwelle zu vereinfachen.  In the second region, the shell inner surface may be conical in the axial direction. In this case, the inner diameter of the screw holder tapers in the direction of the first region. By this arrangement, it is possible to simplify the centering of the worm shaft.
Die erfindungsgemäße Plastifiziereinrichtung einer Spritzgießmaschine hat eine Schneckenkupplung der vorstehend beschriebenen Art. Des Weiteren hat sie eine Schneckenwelle, die an ihrem einen Ende korrespondierend zu der Mantelinnenfläche des Schneckenhalters als Polygon mit abgerundeten Ecken ausgebildet ist, und die Nut, in die das Ringsegment eingreift. Außerdem hat die Spritzgießmaschine den vorstehend beschriebenen Spritzkolben. Die Schneckenwelle hat demnach einen als Polygonprofil ausgebildeten Teil. Der als Polygonprofil ausgebildete Teil der Schneckenwelle ist in dem Schneckenhalter aufgenommen. Das zumindest eine Ringsegment ist in der Ausnehmung platziert und greift in die Nut der Schneckenwelle ein. Außerdem ist der Schneckenhalter mit Schrauben an dem Spritzkolben befestigt. The plasticizing device according to the invention of an injection molding machine has a worm clutch of the type described above. Furthermore, it has a worm shaft which is formed at its one end corresponding to the outer surface of the shell of the worm holder as a polygon with rounded corners, and the groove, in which engages the ring segment. In addition, the injection molding machine has the injection piston described above. The worm shaft therefore has a part designed as a polygonal profile. The formed as a polygon part of the screw shaft is received in the screw holder. The at least one ring segment is placed in the recess and engages in the groove of the worm shaft. In addition, the screw holder is fastened with screws to the injection piston.
Die Länge des als Polygonprofil ausgebildeten Teils der Schneckenwelle kann gleich der Länge des Schneckenhalters sein. Zum Übertragen einer Schubkraft auf die Schneckenwelle ist die Schneckenwelle wünschenswerterweise in direktem Kontakt mit dem Spritzkolben. The length of the formed as a polygon part of the screw shaft may be equal to the length of the screw holder. For transmitting a thrust force to the worm shaft, the worm shaft is desirably in direct contact with the injection piston.
Es ist vorteilhaft, wenn die Nut in der Schneckenwelle umlaufend ausgebildet ist. It is advantageous if the groove is formed circumferentially in the worm shaft.
Der als Polygonprofil ausgebildete Teil der Schneckenwelle ist vorzugsweise als P3G- oder P4C-Profil ausgebildet. Die Schneckenwelle ist an ihrem Ende somit eine korrespondierend zu der Polygonhülse ausgebildete Polygonwelle, wobei deren Kombination mit der Polygonhülse eine zuverlässige Welle-Nabe-Verbindung schafft. Ein konkretes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in The trained as a polygon part of the screw shaft is preferably formed as a P3G or P4C profile. The worm shaft is thus at its end a polygon shaft formed corresponding to the polygon sleeve, the combination thereof with the polygon sleeve providing a reliable shaft-hub connection. A concrete embodiment of the present invention will be explained below with reference to the accompanying drawings. The drawings show in
Fig. 1 eine schematische Darstellung im axialen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Schneckenkupplung, 1 is a schematic representation in axial cross section of a worm clutch according to the invention,
Fig. 2 eine schematische Darstellung im radialen Querschnitt entlang derFig. 2 is a schematic representation in the radial cross section along the
Linie A-A in Fig. 1 , Line A-A in Fig. 1,
Fig. 3 eine schematische Darstellung im axialen Querschnitt einerFig. 3 is a schematic representation in the axial cross section of a
Schneckenkupplung des Stands der Technik und Screw coupling of the prior art and
Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs Z in Fig. 3. 4 is an enlarged view of the area Z in Fig. 3rd
Die Schneckenkupplung gemäß dem Ausführungsbeispiel ist in Fig. 1 zu erkennen und besteht aus einem Schneckenhalter 2 und einem geteilten Ring, der aus zwei Ringsegmenten 4 besteht. Der Schneckenhalter 2 ist hohlzylinderartig ausgebildet und seine Mantelinnenfläche 21 hat an einem Ende des Schneckenhalters eine stufenförmige Ausnehmung 22. Im restlichen Bereich ist die Mantelinnenfläche 21 des Schneckenhalters 2 im radialen Querschnitt als Polygon mit abgerundeten Ecken ausgebildet, wie dies in Fig. 2 ersichtlich ist. Der Schneckenhalter hat somit zumindest teilweise ein Polygonprofil und bildet eine Polygonhülse. The worm clutch according to the embodiment can be seen in Fig. 1 and consists of a worm holder 2 and a split ring, which consists of two ring segments 4. The shell holder 2 is hollow-cylinder-like and its shell inner surface 21 has at one end of the screw holder a step-shaped recess 22. In the remaining area, the shell inner surface 21 of the screw holder 2 is formed in the radial cross section as a polygon with rounded corners, as shown in Fig. 2 can be seen. The screw holder thus has at least partially a polygonal profile and forms a polygon sleeve.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Aufbau ist der Schneckenhalter 2 an einen Spritzkolben 5 geschraubt. Die Ausnehmung 22 ist dabei an dem Ende des Schneckenhalters ausgebildet, an dem der Schneckenhalter in Kontakt mit dem Spritzkolben 5 ist und erstreckt sich vom Ende des Schneckenhalters einwärts. Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Ausnehmung 22 stufenförmig ausgebildet. An die Ausnehmung 22 angrenzend schließt sich der als Polygonprofil ausgeformte Teil des Schneckenhalters 2 an. Wie es aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist eine Schneckenwelle 3 in den Schneckenhalter 2 eingesetzt. Dabei ist die Schneckenwelle 3 in dem Bereich, der in den Schneckenhalter 2 bzw. die Polygonhülse eingesetzt ist, korrespondierend zu dem Polygonprofil der Mantelinnenfläche 21 des Schneckenhalters 2 als Polygonprofil ausgebildet. Wie es aus Fig. 2 ersichtlich ist, handelt es sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel um ein P3G-Polygonprofil. Es ist jedoch beispielsweise auch möglich, ein P4C-Polygonprofil oder jedes andere Polygonprofil zu verwenden. In the construction shown in FIG. 1, the screw holder 2 is screwed to an injection piston 5. The recess 22 is formed at the end of the screw holder, where the screw holder is in contact with the injection piston 5 and extends inwardly from the end of the screw holder. In the embodiment, the recess 22 is formed step-shaped. Adjoining the recess 22, the part of the screw holder 2 formed as a polygonal profile adjoins. As can be seen from Fig. 1, a worm shaft 3 is inserted into the screw holder 2. In this case, the worm shaft 3 is formed in the region which is inserted into the worm holder 2 or the polygon sleeve, corresponding to the polygonal profile of the shell inner surface 21 of the worm holder 2 as a polygonal profile. As can be seen from FIG. 2, in the present exemplary embodiment, this is a P3G polygonal profile. However, it is also possible, for example, to use a P4C polygon profile or any other polygon profile.
Mit einem vorbestimmten Abstand von dem Ende der Schneckenwelle 3, das in Kontakt mit dem Spritzkolben 5 ist, ist eine umlaufende Nut 31 in der Schneckenwelle 3 vorgesehen. Der in der Ausnehmung 22 angeordnete geteilte Ring ist L-förmig und hat einen radial äußeren Teil 41 und einen radial inneren Teil 42. Der radial äußere Teil ist in der Ausnehmung 22 angeordnet und der radial innere Teil 42 ragt in die Nut 31 der Schneckenwelle. Des Weiteren ist der geteilte Ring zwischen Schneckenhalter 2 und Spritzkolben 5 eingeklemmt. At a predetermined distance from the end of the worm shaft 3, which is in contact with the injection piston 5, a circumferential groove 31 is provided in the worm shaft 3. The split ring disposed in the recess 22 is L-shaped and has a radially outer portion 41 and a radially inner portion 42. The radially outer portion is disposed in the recess 22 and the radially inner portion 42 projects into the groove 31 of the worm shaft. Furthermore, the split ring between the screw holder 2 and injection piston 5 is clamped.
Durch diese Ausgestaltung ist der Bereich, in dem die Rückzugskraft auf die Schneckenwelle übertragen wird, in einen Bereich mit geringerer Torsionsbeanspruchung verlagert. Somit kann ein Übergang der Schneckenwelle vom Polygonprofil zu einem Rundprofil im Hinblick auf die Spannungsverteilung optimal ausgelegt werden. By virtue of this configuration, the region in which the retraction force is transmitted to the worm shaft is shifted to a region of lower torsional stress. Thus, a transition of the worm shaft from the polygon profile to a round profile in terms of stress distribution can be optimally designed.
Bezugszeichenliste SchneckenkupplungList of Reference Screw Coupling
; 101 Schneckenhalter; 101 screw holder
1 Mantelinnenfläche1 inner shell surface
2 Ausnehmung2 recess
; 103 Schneckenwelle; 103 worm shaft
1 Nut1 groove
; 102 Ringsegment; 102 ring segment
1 Radial äußerer Teil des Ringsegments2 Radial innerer Teil des Ringsegments; 105 Spritzkolben1 Radial outer part of the ring segment2 Radial inner part of the ring segment; 105 injection pistons
04 Verzahnung04 toothing
06 Ringfläche 06 ring surface

Claims

Ansprüche claims
1 . Schneckenkupplung (1 ) mit 1 . Worm clutch (1) with
einem hohlzylinderartigen Schneckenhalter (2) mit einer Öffnung zum  a hollow cylindrical screw holder (2) with an opening for
formschlüssigen Aufnehmen einer Schneckenwelle (3) und zum Übertragen eines Moments auf die Schneckenwelle (3) und  positively receiving a worm shaft (3) and for transmitting a torque to the worm shaft (3) and
einem Mittel zum Übertragen einer axialen Kraft auf die Schneckenwelle (3), dadurch gekennzeichnet, dass  a means for transmitting an axial force to the worm shaft (3), characterized in that
in einem ersten Bereich der Mantelinnenfläche (21 ) an einem Ende des  in a first region of the shell inner surface (21) at one end of the
Schneckenhalters (2) eine Ausnehmung (22) vorgesehen ist,  Schneckenhalters (2) has a recess (22) is provided
das Mittel zumindest ein Ringsegment (4) aufweist, dessen radial äußerer Teil (41 ) in der Ausnehmung (22) des Schneckenhalters (2) aufgenommen ist und dessen radial innerer Teil (42) von der Mantelinnenfläche (21 ) radial nach innen vorragt und mit einer Nut (31 ) der Schneckenwelle in Eingriff bringbar ist, wobei in einem zweiten Bereich der Mantelinnenfläche (21 ) des Schneckenhalters (2) die  the means comprises at least one ring segment (4) whose radially outer part (41) is received in the recess (22) of the screw holder (2) and whose radially inner part (42) protrudes radially inwards from the casing inner surface (21) and with a groove (31) of the worm shaft can be brought into engagement, wherein in a second region of the shell inner surface (21) of the worm holder (2) the
Mantelinnenfläche im radialen Querschnitt als Polygon mit abgerundeten Ecken ausgebildet ist und der Schneckenhalter (2) somit in diesem Bereich als  Sheath inside surface is formed in the radial cross section as a polygon with rounded corners and the screw holder (2) thus in this area as
Polygonprofil ausgebildet ist, wobei das Polygonprofil vorzugsweise ein P3G oder P4C Polygonprofil ist.  Polygon profile is formed, wherein the polygonal profile is preferably a P3G or P4C polygonal profile.
2. Schneckenkupplung (1 ) nach Anspruch 1 , 2. worm clutch (1) according to claim 1,
wobei sich der radial äußere Teil (41 ) in axialer Richtung des Schneckenhalters (2) erstreckt und sich der radial innere Teil (42) von dem radial äußeren Teil (41 ) radial einwärts erstreckt.  wherein the radially outer portion (41) extends in the axial direction of the worm holder (2) and the radially inner portion (42) extends radially inwardly from the radially outer portion (41).
3. Schneckenkupplung (1 ) nach Anspruch 2, 3. worm clutch (1) according to claim 2,
wobei das Ringsegment (4) einen L-förmigen Querschnitt aufweist.  wherein the ring segment (4) has an L-shaped cross-section.
4. Schneckenkupplung nach Anspruch 2 oder 3, 4. worm clutch according to claim 2 or 3,
wobei eine Länge des radial äußeren Teils (41 ) des Ringsegments (4) in axialer Richtung des Schneckenhalters (2) kleiner oder gleich der Breite eines Bodens der Ausnehmung (22) ist. wherein a length of the radially outer part (41) of the ring segment (4) in the axial direction of the screw holder (2) is less than or equal to the width of a bottom of the recess (22).
5. Schneckenkupplung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens zwei Ringsegmente (4) vorgesehen sind, die gemeinsam einen Kreis bilden. 5. worm clutch (1) according to one of the preceding claims, wherein at least two ring segments (4) are provided, which together form a circle.
6. Schneckenkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 6. worm clutch according to one of the preceding claims,
wobei die Ausnehmung (22) umlaufend ausgebildet ist.  wherein the recess (22) is formed circumferentially.
7. Schneckenkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 7. worm clutch according to one of the preceding claims,
wobei der Schneckenhalter (2) wenigstens zwei Durchgangsbohrungen (23) in axialer Richtung aufweist.  wherein the screw holder (2) has at least two through holes (23) in the axial direction.
8. Schneckenkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 8. worm clutch according to one of the preceding claims,
wobei im zweiten Bereich die Mantelinnenfläche (21 ) in axialer Richtung konisch ausgebildet ist und sich der Innendurchmesser des Schneckenhalters (2) in Richtung des ersten Bereichs verjüngt.  wherein in the second region, the shell inner surface (21) is conical in the axial direction and the inner diameter of the screw holder (2) tapers in the direction of the first region.
9. Plastifiziereinrichtung einer Spritzgießmaschine mit 9. plasticizing an injection molding machine with
einer Schneckenkupplung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,  a worm clutch (1) according to one of claims 1 to 9,
einer Schneckenwelle (3), die an ihrem einen Ende korrespondierend zu der a worm shaft (3) corresponding at its one end to the
Mantelinnenfläche (21 ) des Schneckenhalters (2) als Polygon mit abgerundetenSheath inner surface (21) of the screw holder (2) as a rounded polygon
Ecken, vorzugsweise als P3G- oder P4C-Polygonprofil, ausgebildet ist und die NutCorners, preferably as P3G or P4C polygonal profile is formed and the groove
(31 ) aufweist, und (31), and
einem Spritzkolben (5), wobei  an injection piston (5), wherein
der als Polygon mit abgerundeten Ecken ausgebildete Teil der Schnecke in dem Schneckenhalter (2) aufgenommen ist, das zumindest eine Ringsegment (4) in der Ausnehmung (22) platziert ist und in die Nut (31 ) ragt und der Schneckenhalter (2) an der Seite des ersten Bereichs des Schneckenhalters (2) an dem Spritzkolben (5) befestigt ist.  the part of the screw formed as a polygon with rounded corners is received in the screw holder (2), which at least one ring segment (4) is placed in the recess (22) and protrudes into the groove (31) and the screw holder (2) on the Side of the first portion of the screw holder (2) is attached to the injection piston (5).
10. Plastifiziereinrichtung einer Spritzgießmaschine nach Anspruch 9, 10. plasticizing an injection molding machine according to claim 9,
wobei die Länge des als Polygon mit abgerundeten Ecken ausgebildeten Teils der Schneckenwelle (3) gleich der Länge des Schneckenhalters (2) ist. wherein the length of the part of the worm shaft (3) formed as a polygon with rounded corners is equal to the length of the worm holder (2).
1 1 . Plastifiziereinrichtung einer Spritzgießmaschine nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Schneckenwelle (3) an dem einen Ende in Kontakt mit dem Spritzkolben (5) ist. 1 1. Plasticizing device of an injection molding machine according to claim 9 or 10, wherein the worm shaft (3) is in contact with the injection piston (5) at the one end.
12. Plastifiziereinrichtung einer Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 9 bis 1 1 , 12. plasticizing an injection molding machine according to one of claims 9 to 1 1,
wobei die Nut (31 ) der Schneckenwelle (3) umlaufend ausgebildet ist.  wherein the groove (31) of the worm shaft (3) is formed circumferentially.
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