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Vorrichtung für den Antrieb der Schnecke einer Schneckenspritzgiessmaschine
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für den Antrieb der Schnecke einer Schneckenspritzgiessmaschine
mit einem druckmittelbeauSschlagten Hohlkolben für die Axialverschie bung der Schnecke,
der einen rohrförmigen, aus dem zugehörigen Zylinder auf der der Schnecke abgewendeten
Seite herausgeführten Ansatz aufweist, an dessen Ende ein Antriebsmotor für eine
den Ansatz und den Hohlkolben durch laufende und mit der Schnecke verbundene Antriebswelle
be festigt ist.
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Die vorstehend erläuterte Bauweise der Antriebseinheit für die Axial-
und Drehbewegung der Schnecke bietet den Vorteil, dass der Antriebsmotor leicht
zugänglich ist im Gegensatz zu anderen bekannten Konstruktionen, bei denen der Antrieb
motor zwischen Kolben und Schnecke liegt. Der Antriebsmotor stützt sich dabei auf
dem rohrförmigen Ansatz mit dem seinem Drehmoment entsprechenden Reaktionsmoment
ab, das über eine mit dem Hohlkolben verbundene Drehmomentenstütze zeain Zugholme
der Schneckenspritzgiessmaschine eingeleitet wird. Der rohrförmige Ansatz ragt um
ein dem Hub des Hohikolbens entsprechendes Stück aus dem Spritzzylinder hinaus und
ist durch Dichtelemente im Spritzzylinder abgedichtet. Zur Befestigung des Antriebsmotors
an dem Ende des rohrförmigen Ansatzes ist ein Montageflansch vorgesehen, der entweder
mittels eines auf dem Ansatz vorgesehenen Aussengewindes oder über stirnseitig angeordnete
Befestigungsschrauben mit den Ansatz Verschraubt ist.
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Obwohl die vorstehend geschilderte Bauweise aufgrund der genannten
Vorteile bevorzugt wird, beinhaltet sie eine gewisse Problematik, die unter anderem
in der Art der Befestigung und des Anschlusses von Antriebsmotor und dazugehöriger
Antriebswelle begründet ist. Bei der herkömmlichen Befestigungsmethode wird, wie
bereits kurz erwähnt, auf den rohrförmigen Ansatz ein Gewinde aufgeschnitten, auf
das der Befestigungsflansch mit einer Kontermutter aufgeschraubt wird.
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Hieran wird der Antriebsmotor mittels ßefestigungsbolzen
anschliessend
befestigt, da beim Aufschrauben von Befestigungsflansch mit Antriebsmotor in einem
Arbeitsgang die Gefahr des Verkantens besteht und weiterhin die Hydraulikanschlüsse
im-Wege sind. Bei, der anderen-bek'annten Befestigungsmethode wird der Befestigungsflansch
stirnseitig am rohrförmigen Ansatz mittels Bolzen befestigt, und ansdiiessend muss
der Antriebsmotor am Befestigungsflansch angeschraubt werden. Beim Wechsel des Antriebsmotors
auf eine andere Gype bzw. Leistungsstärke stimmen in der Regel die Anschlussmasse
des Motors mit der Antriebswelle nicht mehr überein, so dass die Antriebswelle mit
den Wälzlagern und der Kupplung zwischen Antriebswelle und Schnecke ausgebaut werden
müssen.
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Bei den herkömmlichen Arten der Befestigung ~des:8ntriebsmotors treten
einerseits hohe Kerbbeanspruchungen und andererseits durch die Befestigungsbolzen
hohe Zugspannungen am rohrförmigen Ansatz auf. Hieraus resultieren zum einen neben
einer zeitaufwendigen Montage und Demontage des Antriebsmotors grosse Wandstärkenverhältnisse
des rohrförmigen Ansatzes, welche wiederum zwangsläufig zu einer unerwünschten Vergrösserung
wesentlicher Teile des S#ritzaggregates führen. Diese unerwünschte zwangsläufige
Vergrösserung des Spritzaggregates erfordert einen zusätzlichen Platzbedarf und
nicht unbeachtliche zusätzliche Materialaufwendungen sowie Kosten und weiterhin
treten durch die grossen Wandstärkenverhältnisse Abdichtprobleme' - auf. Da die
Forderung nach hohen Einspritzdrücken der Schnecke besteht und der Hohlkolben mit
nicht unerheblichen
Hydraulikdrücken beau£schlagt wird, ist man
bestrebt, die Dichtelemente, mit denen der rohrförmige Ansatz im Spritzzylinder
abgedichtet ist, nach Möglichkeit gering zu halten.
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In diesem Bestreben ist man insgesamt bei den bekannten Konstruktionen
relativ beschränkt, wenn die freie Wåhlbarkeit von Baugrösse und Fabrikat des Antriebsmotors
mit den unterschiedlichen Anschlussmassen und Anschlussarten am rohrförmigen Ansatz
uni der Antriebswelle der Schnecke in vollem Umfange gewährleistet sein soll.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung
der eingangs geschilderten Art so zu gestalten, dass Antriebsmotore unterschiedlicher
Leistung und Fabrikate und mit unterschiedlichsten Wellenanschlüssen ohne erhebliche
Änderungen der Vorrichtung selbst eingesetzt werden können.
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Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass das Anschlussende
der Antriebswelle kurz vor dem Ende des rohrförmigen Ansatzes in dessen Innerem
liegt und eine Wellenkupplung trägt, und dass der Montageflansch, des Antriebsmotors
am Ende des rohrförmigen Ansatzes mittels bekannter, gegen den AussenumSant des
Ansatzes verspannbarer Ringkeile befestigt ist.
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Durch die erfindungsgemässe Ausgestaltung ist es möglich, die Wandstärke
des rohrförmigen Ansatzes beachtlich zu reduzieren, so dass wesentliche Teile des
Spritzaggregates zweckmässigerweise nun nur noch grössenmässig entsprechendihrer
Funktionsaufgaben
ausgelegt zu werden brauchen und somit nicht
unbeachtliche Einsparungen an Naterial und Kosten sowie Platzeinsparungen zu verzeichnen
sind. Weiterhin ist ein äusserst einfaches Montieren und Demontieren sowie einfaches
Auswechseln von Fabrikaten und Baugr.össen des Antriebs,motors unter erfindungsgemässer
Einbeziehung der Wellenkupplung möglich. Durch diese Wellenkupplung ist es möglich,
ein kurzes Wellenzwischenstück vorzusehen, das am einen Ende der Wellenkupplung
angepasst ist und an seinem anderen Ende jeweils zu dem verwendeten Antriebsmotor
passt. Die schwer zugängliche Antriebswelle, die im Radial- und Axiallager gelagert
und über eine Kupplung mit der Schnecke verbunden ist, braucht nun bei Auswechseln
von verschiedenen Antriebsmotoren nicht mehr ausgebaut zu werden, sondern es wird
hierbei einfach das kurze und leicht zugängliche Wellenzwischenstück, das im Endbereich
des rohrförmigen Ansatzes liegt, ausgetauscht. Die Antriebswelle wird von vornherein
auf das maximal auftretende Drehmoment ausgelegt.
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Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass
die Aussenfläche des rohrförmigen Ansatzes durchgehend glatt zylindrisch ausgebildet
sein kann. Im Gegensatz zu einer der bekannten Ausführungsformen, bei der der Montageflansch
des Antriebsmotors mittels eines Aussengewindes am rohrförmigen Ansatz befestigt
ist, besteht hier nicht die Gefahr einer Beschädigung des Dichtelementes durch ein
Gewinde, wenn das, wie erforderlich, eng sitzende Dichtelement auf den Ansatz
aufgeschoben
wird. Dies verlängert die Lebensdauer der relativ häufig auszuwechselnden Dichtelemente
nicht unerheblich und vermeidet die hinderlichen Leckölverluste. Andererseits ist
weiterhin bei einen Dichtungsyechsel an der erfindungsgemässen ausführung eine beachtliche
Zeitersparnis zu verzeichnen, denn es entfällt das Abschrauben der Defestigungsbolzen
am Antriebsmotor und das zusätzliche Abdrehen bzw.
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Abschrauben des Befestigungßflansches. Weiterhin ist als nicht unbeachtlicher
Vorteil der erfindungsgeiässen Ausführung zu verzeichnen, dass aufgrund der geringen
Wandstärkenverhältnisse des rohrförmigen Ansatzes Dichtungseleiente mit geringerem
Durchmesser verwendet werden, so dass bei den zwangsläufig vorhandenen hohen Spritzdrücken
geringere Kräfte auf die Dichtaemente einwirken, wodurch sich die Belastungsdauer
der Dichtelemente erhöht.
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Zweckmässigerweise ist als Wellenkupplung eine Verbindungshülse mit
Keilverzahnung vorgesehen, mit der das von Motor angetriebene Wellenzwischenstück
in Ei-ngriff steht. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist daruberhinaus
der Montageflansch. Schraubenlöcher für die Antriebsmotore unterschiedlicher Fabrikate
auf.
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Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausfhhrungsbeispiels anhand
der beiliegenden Zeichnungen sowie aus weiteren Unteransprüchen. Es zeigen:
Figur
1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgernässe Vorrichtung und Figur 2 einen
der Figur 1 entsprechenden Längsschnitt, aus dem Ort und Anordnung des Dichtelementes
und der Befestigung deutlicher hervorgehen.
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Aus der Zeichnung ist ein Spritzzylinder 1 ersichtlich, der auf einem
nicht gezeigten Maschinenrahmen befestigt ist und an dem sich Zugholme 2 abstützen,
die die bei der-Axialverschiebung der Schnecke auftretenden Xeaktionskräfte aufnehmen.
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In dem Spritzzylinder 1- ist ein Hohlkolben 3 gleitend verschiebbar,
der auf der der Schnecke abgewendeten Seite einen rohrförmigen Ansatz 4 aufweist.
Der Ansatz 4 durchsetzt den Zylinderdeckel 5 des Spritzzylinders 1 und ist mittels
Dichtelementen 6 abgedichtet.
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Durch den Hohlkolben 3 hindurch verläuft eine Antriebswelle 7, die
in Wälzlagern 8, 9 im Hohlkolben 3 gelagert ist und über eine Schneckenkupplung
10 mit dem hinteren Ende des Schneckenschaftes verbunden ist. Mit dem der Schnecke
zugewendeten Stirnende des Ho'hlkolbens 3 ist eine Drehmomentenstütze 11 verschraubt,
die mit Lageraug#en 12 längs der Zugholme 2 verschiebbar ist und das von einem Antriebsmotor
13 in dem rohrförmigen Ansat#z 4 indiizierte Drehmoment auf die Zugholme 2 überträgt
und sich dadurch darauf abstützt.
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Die bisher erläuterten Gestaltungsmerkmale der erfindungsgemässen
Vorrichtung gehören nicht zum Gegenstand der Erfindung und brauchen deshalb nicht
näher erläutert zu werden.
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Wie aus den Figuren 1und 2 ersichtlich ist, liegt das motorseitige
Anschlussende der Antriebswelle 7 innerhalb des rohrförmigen Ansatzes 4 und trägt
eine Keilverzahnung 14, auf die eine entsprechende Verbindungshülse 15 aufgeschoben
und durch eine Madenschraube 16 gesichert ist. Ebenfalls mit der Verbindungshülse
15 in Eingriff befindlich ist ein Wellenzwischenstück 17, dessen dem Motor 13 zugewendetes
Ende so ausgebildet ist, dass es mit diesem in Antriebsverbindung gebracht werden
kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich ebenfalls um eine Keilverzahnung.
In das Ende des rohrförmigen Ansatz 4 ist ein Wellendichtring 18 eingesetzt, dessen
Dichtlippe an dem glatten Teil des Wellenzwischenstückes 17 anliegt.
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Das Gehäuse des Antriebsmotors 13 ist mit einem Montageflansch 19
verschraubt, der mittels Ringspannelementen 20 auf dem Aussenumfang des rohrförmigen
Ansatzes 4 befestigt ist. Die Ringspannelemente 20 bestehen aus einem Satz entgegengesetzt
keilförmig ausgebildeter Ringteile, die in einer Ausnehmung 21 des Montageflansches
19 angeordnet sind und von einem mittels Schrauben 22 am Montageflansch 19 befestigten
Spannring 23 mit der Aussenfläche des rohrförmigen Ansatzes 4 einerseits und der
Innenwand der Ausnehmung 21 andererseits
verspannt werden. Zweckmässigerweise
weist der Montageflansch 19 Schraubenlöcher in solcher Art, Anzahl und Verteilung
auf, die die Befestigung unterschiedlicher Antriebsmotore 13 ermöglichen, ohne den
Flansch austauschen zu müssen.
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Entsprechend der erfindungsgemässen Ausgestaltung der'Vorrichtung
ist die Verbindungshülse 15 als Wellenkupplung angeordnet.
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Diese Wellenkupplung ermöglicht die Einbeziehung des Wellenzwischenstückes
17, das - bei jeweilig entsprechender Ausgestaltung seines rechten Endes - für verschiedenartige
Leistungsstärken und Fabrikate des Antriebsmotors 13 gewählt werden kann. Dies führt
ohne Schwierigkeiten zu weitgehender Freiheit in der Wahl des Antriebsmotors 13,
da z.B.bei einer Änderung der Motorleistung nur das kurze Wellenzwischenstück 17
ausgetauscht, aber nicht mehr die Antriebswelle 7 zeitaufwendig und mühsam gewechselt
werden braucht. Die Wellenkupplung 15 ist aufgrund ihrer sinnvollen Anordnung, kurz
vor dem Ende des rohrförmigen Ansatzes 4, leicht zugänglich.
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Die Verwendung der Ringspannelemente hat neben den bereits genannten
beachtlichen Vorteilen die weiteren Vorzüge, dass der Antriebsmotor entsprechend
der jeweiligen baulichen Gegebenheiten zweckmässig in jede Winkellage um die Achse
des rohrförmigen Ansatzes 4 einstellbar ist. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn
Antriebsmotore verschiedener Leistungen und Fabrikate zur Anwendung gelangen und
hierbei jeweils die Lage der Anschlüsse für die Hydraulik verschieden sind.