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Schneckenspritzgießmaschine Die Erfindung betrifft eine Schneckenspritzgießmaschine
mit einer Sicherheitseinrichtung für die Schnecke, die bei Drehüberlastung anspricht
und die Schnecke vom Drehantrieb trennt.
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Die Rotation der Schnecke von Schneckenspritzgießmaschinen zum Zwecke
des plastifizierens des kunststoffes erfolgt in der Rege 11 durch einen Elektromotor
oder einen Hydraulikmotor mit zwischengeschaltetem Getriebe. Treten bei Verwendung
eines Elektromotors Blockierungen der Schnecke auf, so wird das Nennmoment, für
das die Schnecke ausgelegt ist, u'berschritten, so daß dDe Schneckenbelastung erheblich
steigt und die Gefahr eines Schneckenbruches auftritt. Um dies zu vermeiden, ist
es bekannt, Sollbruchstellen in Form von Scherstiften in einer Zahnradaufnahme des
Getriebes oder in Form von Zwischenstücken mit geringem Torsionsquerschnitt zwischen
Schnecke und Antrieb vorzusehen. Derartige Sollbruchstellen haben jedoch einen relativ
groben Jtreubereich und erfordern überdies zu @s einen Ausbau : der eine Betriebsunterbrechung
bewirkt.
Außerdem besteht die Gefahr, daß Teile eines gebrochenen Scherstiftes oder Zwischenstückes
in das Getriebe bzw. zwischen Schnecke un Zylinder geraten und Schäden verursachen.
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Es könnte weiterhim daran gedacht werden, handelsübliche Überlastkupplungen
einzusetzen. Deratrige Überlastkupplungen beanspruchen jedoch zusätzlichen Platz,
der die Gesamtbaulänge der Spritzgießmaschine um bis zu 20 cm verlängert und daher
eine Konstruktionsänderung erfordsrt.
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Aufgabe der Erfindung ist es daner, eine Schneckenspritzgießmaschine
mit einer Sicherung zu versehen, die die geschilderten Nachteile vermeidet und die
als Zusatzeinrichtung ohne weiterrs an bereits bestehenden Schneckenspritzgießmaschinen
vorgesehen werden kann.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß ein auswechselbsres
Zahnrad des den Drehantrieb mit der Schnecke verhindenden Getriebes als Überlastkupplung
ausgebildet ist.
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Zu diesem Zweck ist der Zahnkranz des Zahnrades auf der Nabe des Zahnrades
drehbar gelagert und in an sich bekannter Weise durch federbelastete Formschlußelemente,
die in einem die Stirnfläche des Zahnkranzes übergreifenden Nabenteil beweglich
gehalten sind und in Ausnehmungen der Stirnfläche eingreifen. bis zu einem bestimmten
Drehmoment an einer Drehung rilativ zur Nabe gehindert.
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Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht somit darin, daß der
lästige Austausch gebrochener Sollbruchteile und die weiteren damit einhergehenden
Unannehmlichkeiten vermieden werden, ohne daß ein zusätzlicher Platzbedarf an der
Spritzgießmaschine entsteht und ohne daß die Konstruktion der Maschine in irgend
einer Weise geändert werden müßte. Es ist folglich möglich, bereits bestehende Schneckenspritzgießmaschinen
ohne weiteres mit als Übrlastkupplungen ausgebildeten Zahnrädern zu versehen.
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Insgesamt erhält man durch den erfindungsgemäßen Vorschlag auch die
Möglichkeit zu einer Preisdifferenzierung, die sich für den Kunden in einer Verbilligung
auswirkt, weil nunmehr Schneckenspritzgießmaschinen, die von vornherein nur mit
solchen Kunststoffen und in solchen Drehmomentbereichen arbeiten sollen, bei denen
keine Überlastung auftreten kann, ohne Schneckenbruchsicherung erworten erden können.
Dagegen ist es ohne weiteres möglich, in Bedarfsfällen die erfindungsgemäß als Überlastkupplung
ausgebildeten Wechsel-Zahnräder als Zusatzeinrichtung der Schneckenspritzgießmasehine
beizufügen. Diese Zusatzeinrichtung bildet eine geschlossene Einheit, die wartungsfrei
ist und auf bestimmte Lösemomente eingestellt werden kann.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen
näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt: Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt
durch den Spritzzylinder und das Getriebe für die Rotation
der
Schnecke einer Schneckenspritzgießmaschine, in dem ein erfindungsgemäß ausgebildetes
Zahnrad montiert ist, und Fig. 2 einen Längsschnitt durch das als Überlastkupplung
ausgebildete Zahnrad in dem Getriebe gemäß Fig. 1 in größerem Maßstab.
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Eine Schnecke 1 ist in einem Spritzzylinder 2 angeordnet und darin
um ihre Längsachse drehbar sowie in ihrer Längs richtung verschiebbar. Die Drehu
4 er Schnecke 1 wird durch einen Elektromotor 3 bewirkt, der über eine Kupplung
4 und über ein im Ganzen mit 5 bezeichnetes Getriebe mit einer Welle 6 in Drehverbindung
steht, mit der die Schnecke 1 gekoppelt ist.
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Das Getriebe 5 enthält feste Untersetzungsstufen 7, 8 und 9, 10 sowie
Wechselräder ii, 12, mit denen unterschiedliche Drehzahlen und Drehmomente erreicht
werden körnigen.
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Das Wechselrad 12 ist erfindungsgemäß als Überlastkupplung ausgebildet.
Es ist das größere, bei Getrieben mit mehreren Wechselradpaaren das größte der verwendeten
Räder. Es versteht sich, daß auch ein Rad der festen Untersetzungsstufen 7, 8 oder
9, 10 als Überlastkupplung ausgebildet sein könnte. Dies hat den Vorteil, daß für
alle Übersetzungsstufen nur ein als Überlastkupplung ausgebildetes Zahnrad vorgesehen
zu werden braucht, dessen Lösemoment jeweils entsprechend eingestellt wird.
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Wie aus Fig. 2 hervorgeht, hat das als Überlastkupplung ausgebildete
Wechselrad 12 einen Zahnkranz 13, der über ein Kegelrollenlager 14 auf der Nabe
15 des Zahnrades 12 drehbar gelagert ist. Durch das kegelrollenlager 14 ist der
Zahnkranz 13 nach links gegen Verschiebung gesichert, während die Abstützung nach
rechts liter eine Anzahl gleichmäßig auf dem Umfang an der Stirnfläche des Zahnkranzes
13 verteilter uel 16 erfolgt. Die kugeln 16 sind in gehärteten Buchsen 17 des Nabenteiles
15' geführt, welche in den Nabenteil eingepreßt sind. Iii der stirnseite des Zahnkranzes
13 werden die Kugeln 16 von kugeltaschen in Form kegelförmiger Bohrungen mit einem
Spitzenwinkel von 90° aufgenommen. In diese kugeltaschen werden die kugeln 16 durch
dine Tellerfeder 18 gedrückt, die sich er einen Druckring 19 abstützt. Die Tellerfeder
18 (die auch geschlitzt sein dann) hat eine erst ansteigen de, dann annähcrnd waagerechte
Kennlinie, d.h. nach Errei chen einer bestimmten Vorspannung bleibt die Federkraft
auch bei gröl3erem Federweg konstant. 6 Mit einer Nutmutter 20 wird die Tellerfeder
18 8 so vorgespannt, daß ihre kraft nur noch geringfügig zunehmen kann. Diese kraft
entspricht jetzt der vom Druckring 19 übertragenen normalen Axialkraft, durch die
die Kugeln 16 in die Kugeitaschen gedrückt werden. Hierdurch wird eine Relativdrehung
zwischen dem Zahnkranz 13 und der Nabe 15 verhindert, d.h. das Zahnrad 12 kann ein
bestimmtes Drehmoment übertragen. Steigt das zu übertragende Drehmoment an, so vergrößert
sich die Axialkraft und die Tellerfeder 18 wird überdrückt. Der Druckring 19 und
die kugeln 16 bewegen sich nach rechts, bis die Kugeln 16 die Kugeltaschen ganz
verlassen haben. Dadurch
ist die formschlüssige Verbindung zwischen
dem Zahnkranz 13 und der Nabe 15 ausgehoben und der Zahnkranz dreht durch.
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Im Getriebegehäuse ist im Bereich des Druckringes 19 ein berührüngsloser
Aus schalter 21 für den Antriebsmotor 3 angeordnet, der betätigt wird, sobald der
Druckring 19 beim Ausheben der Kugeln 16 aus den Kugel taschen in seine Nähe gelangte
Hierdurch wird der Antriebsmotor abgeschaltet.
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Mach Beseitigen der Steurung rasten die Kugeln 16 wieder in die Kugeltaschen
ein, so da zwischen Zahnkranz 13 und Nabe 15 wieder ein Drehmoment übertragen werden
kann.