DE2120015C3 - Antriebseinrichtung für eine drehbare und axial verschiebbare Plastifizierschnecke einer Strangpresse - Google Patents

Description

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Gegenstand der Erfindung ist eine Antriebseinrichtung für eine drehbare und axial verschiebbare Plastifizierschnecke einer Strangpresse für thermoplastische Kunststoffe mit einem Antrieb mit koaxial zur Schnecke drehbarer Abgangswelle, sowie einem zwischen dem Antrieb und einem die Schnecke aufnehmenden Schneckenzylinder fest angeordneten Gehäuse und mit einer Druckmitteleinrichtung, die einen Kolben aufweist.

Es ist eine SpritzgußniaGchine bekannt (deutsche Offenlegungsschrift 1812 961) die eine Antriebseinrichtung für eine drehbare und axial verschiebbare Plastifizierschnccke aufweist. Der Endteil der Schnecke ist mit dem Kolben eines doppelt wirkenden Hubkolbenantriebes gekuppelt, dessen Zylinder am Maschinengehäuse mittels Schrauben befestigt ist. Zum Drehen der Plastifizierschnecke dient ein am hinteren Ende am Maschinengehäuse befestigter Hydromotor, dessen Abgangswelle mittels einer Kugelkeiiverbindung mit dem Kolben des Schubkolbenantriebes drehfest und längsbeweglich verbunden ist. Eine in einen langen Ringraum des Kolbens ragende Buchse dient der Abdichtung des Druckraumes des Schubkolbenantriebes. Wegen der Längs- und Drehbewegung des Kolbens ist das Dichten des Kolbens gegenüber dem Druckraum schwierig, und zudcir, muß der Kolben auf zwei Seiten gegenüber der Buchse abgedichtet werden. Diese doppelte Abdichtung verursacht zusätzliche Reibung und auch zusätzliche Leckverluste und bedingt eine aufwendige Konstruktion des Kolbens.

Kugelkeilverbindunngen sind außer in der vorerwähnten bekannten Ausführung bei einer Blasform maschine mit einer drehbaren und axial verschiebbaren Extruderschnecke bekannt (USA.-Patentschrif! 3 335 457). Abgesehen von der verhältnismäßig großen Baulänge der gesamten Antriebseinrichtung, bei welcher zrdem ein hydraulischer und ein mechani scher Antrieb benötigt werden, ist die Kugelkeilvcrbindung nicht innerhalb des Druckraumes angeordnet und muß deshalb laufend gewartet werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Antriebseinrichtung für eine drehbare und axial verschiebbare Plastifizierschnccke einer Strangpresse für thermoplastische Kunststoffe zu schaffen, die die Nachteile der erwähnten bekannten Ausführungsformen nicht aufweist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Antriebseinrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß der Kolben der Druckmitteleinrichtung zusammen mit einem Zylinder drehbar angeordnet ist, wobei der Zylinder mit der Abgangswelle und der Kolben zusammen mit einer Welle mit der Schnecke fest verbunden sind, und der Kolben sowie die Welle im druckbeaufschlagten Innenraum des Zylinders axial verschiebbar sind.

Dadurch wird erreicht, daß der Kolben des Schubkolbenantriebes gegenüber dem Zylinder nur eine Axialbewegung ausführt, weshalb die Abdichtung des Druckraumes erleichtert und zudem eine einfache und gedrängte Bauweise unter Verwendung einer eiiuigen Energiequelle erreicht wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nach-. folgend im Zusammenhang mit der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch die Antriebseinrichtung, wobei nur ein Teil der Strangpresse dargestellt ist und

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in der F i g. 1, in einer größeren Darstellung.

In F i g. 1 ist das eine Ende einer Strangpresse 10 dargestellt, die einen Schneckenzylinder 12 aufweist, der zur Führung einer dauernd rotierenden und axial verschiebbaren Strangpreß-Schnecke 14 dient, von der indessen nur das rückwärtige Ende seiner Welle sichtbar ist. In einem Abstand von der Strangpresse 10 ist ein hydraulischer Antrieb 16 angeordnet mit einer rotierenden, koaxial zur Strangpreß-Schnecke 14 stehenden Abgangswelle 18.

fr

Als hydraulischer Antrieb 16 wird vorteilhaft ein chend geschmiert ist. In der Welle 44 ist ein zentraler langsam laufender Kolbenmotor mit großem Hubvo- Längskanal 75 vorgesehen, durch den Druckmittel kirnen verwendet, der ein weiches Arbeiten im Be- lasch zwischen den Radialbohrungen 72 und dem Inreich von ungefähr 5 U/Min, bis zum Maximum der nenraum 74 und der Rückseite der Welle 44 fließen Schneckendrehzahl von ungefähr 90 U/Min, gestat- 5 kann. Beim Fehlen dieses zentralen Längskanals 75 tet. Druckmittel von einer nicht dargestellten Quelle müßte das Druckmittel durch die engen Zwischengelangt zum Antrieb 16 durc.¹! eine Eintrittsleitung räume zwischen den genannten Teilen 44, 66 und 60 20, und der Rücklauf erfolgt durch eine Austrittslei- fließen, was zu einem unerwünschten Gegendruck tung 22, die nach einem Reservoir 24 führt. und möglicherweise zu starker Erwärmung führen Zwischen der Strangpreß-S.hnecke 14 und der ro- ίο würde. Zur Entlüftung ist ein normalerweise getierenden Abgangswelle des Antriebs 16 ist ein Ag- schlossenes Entlüftungsventil 76 vorgesehen,
gregat 26 angeordnet, dessen Gehäuse 28 einerends Bei der hier beschriebenen Ausführungsform ist, am Antrieb 16 und dessen anderes Ende am Schnek- da die Strangpreß-Schnecke 14 dauernd durch den kcnzylinder 12 mittels eines geteilten Ringes 30 und Antrieb 16 rotiert wird, die Produktion von geeines Sicherungsringes 32 befestigt ist. Innerhalb des 15 schmolzenem, thermoplastischem Material konstant. Gehäuses 28 befindet sich eine Druckmitteleinrich- Während der Zeit, in der solches Material nach tung 34, die um die Rotationsachsen der Abgangs- einem ausgeführten Schuß produziert wird, muß daswclle 18 und der Strangpreß-Schnecke 14 rotieren selbe bis zum nächstfolgenden Schuß aufbewahrt kann. Diese Druckmitteleinrichtung 34 weist einen oder gestapelt werden. Dies geschieht in nicht näher Zylinder 36 auf, der an einem sei.ier Enden 38 ge- ao beschriebener Weise im Schneckenzylinder 12.
schlössen ist und in einer Anbohrung geeignete Keil- Wenn nun ein Schuß erfolgen soll, dann wird nuten 40 aufweist zur übertragung der Rotationsbe- durch ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Ventil, wcguug der Abgangswelle 18. Die Druckmitteleinrich- das das Druckmittel steuert, Druckmittel unter tung 34 weist einen Kolben 42 auf, der auf einer Druck in den Innenraam 74 innerhalb des Zylinders Welle 44 befestigt und in axialer Richtung durch 25 36 gegeben, das nun den Kolben 42 nach links in die einen geteilten Ring 46 und einen Sicherungsring 48 in der F i g. 1 dargestellte Lage bewegt. Gleichzeitig gehalten ist. Die Bohrung des Zylinders 36 ist am bewegt sich dadurch die Strangpreß-Schnecke 14, die entgegengesetzten Ende mittels eines Ringes 50 ge- geschmolzenes Material vor sich her durch eine in schlossen, der mit dem Zylinder 36 rotieren kann der Zeichnung nicht dargestellte Düse der Maschine und der gegenüber dem Gehäuse 28 durch einen 30 preßt. Wenn die Strangpreß-Schnecke 14 ihre vorDichtungsring 52 und gegenüber der Welle 44 durch dcrste Stellung erreicht hat, dann steuert das nicht eine Dichtung 54 abgedichtet ist. Zwischen der Welle dargestellte Ventil um, wobei der Innenraum 74 mn 44 und dem Ring 50 ist eine Büchse 56 angeordnet. einem nicht dargestellten Auslaßventil verbunden die als Radiallager für die Welle 44 dient, und die wird. Dies ermöglicht ein Rückwärtsbewegen der die axialen Verschiebebewegungen der Welle 44 in 35 Strangpreß-Schnecke 14 nach rechts, weil der Widerbczug auf den Ring 50 gestattet. stand für das Auspressen des Materials durch die Zwischen der Welle 44 und dem Zylinder 36 ist Düse in eine Form größer ist. Das nun weiter ereine sogenannte Kugelkeilverbindung 58 angeordnet. zeugte, geschmolzene, plastische Material sammelt so daß deren gemeinsame Rotation gewährleistet ist, sich wiederum im Schneckenzylinder 12 am Ε^η"£ und wobei eine nahezu reibungslose gegenseitige 40 der Strangpreß-Schnecke 14 an und preßt dadurch Axialverschiebung erfolgen kann. Diese Kueelkeil- die letztere, wie vorstehend beschrieben, zurück, verbindung besteht aus einer äußeren Führungshülse Wenn der nächstfolgende Schuß verlangt wird, dann 60, einem die letztere mit dem Zylinder 36 und dem steuert das nicht dargestellte Ventil wiederum auf Endteil 38 des Zylinders verbindenden Zwischen- Druck nach dem Innenraum 74, wodurch der Kolben stück 62, einer Mehrzahl von Kugeln 64 und einer 45 42 und damit auch die Strangpreß-Schnecke 14 nac.i Haltehülse 66 zwischen der äußeren Führungshülse vorne bewegt werden, um das inzwischen angesam-60 und der Welle 44, die dazu dient, die Kugeln 64 melte Material durch die Düse der Strangpresse ausvom gegenseitigen Berühren abzuhalten beim axialen zustoßen.

Verschieben der Führungshülse 60 und der Welle 44. Beim Preßvorgang wird durch den Zylinder 36 ein Die äußere Führungshülsc 60 weist in ihrer Bohrung 50 Axialdruck ausgeübt. Um denselben aufzunehmen. Längsnuten auf, die in ihrem Verlauf mit Längsnuten ist zwischen dem Zylinder 36 und dem Gehäuse 28 auf der Welle 44 übereinstimmen (vg¹.. auch Fig. 2). ein Axialdrucklager 77 vorgesehen. Ebenso sind Rain das Gehäuse 28 führt eine Druckleitung 68, die diallager 78 und 80 vorgesehen, um die Rotationsbemit der gleichen Druckmittelquelle, die dem Antrieb wegungen der Druckmitteleinrichtung 34 innerhalb 16 durch die Leitung 20 Druckmittel zuführt, in Ver- 55 des Gehäuses 28 zu erleichtern,
bindung stehen kann. Der Zylinder 36 besitzt an sei- Aus der Fig. 1 ist ersichtlich, daß in den unteren nem Umfang eine Ringnut 70, die durch mindestens Wandungen des Gehäuses 28 Leckölleitungen 82 ein Paar Radialbohrungen 72 mit einem Innenraum und 84 vorgesehen sind, so daß entweichendes 74 innerhalb des Zylinders 36 auf der Druckseite des Druckmittel aus dem Innenraum 74 als Schmiermit-Kolbens 42 verbunden ist. Der Innenraum 74 liefert 60 tel der Axialdruck- und Radiallager 77, 78 und 80 Druckmittel, da* als Schmiermittel dient für die Ku- verwendet werden kann. Dieses Lecköl kann dann in gelkeilverbindung 58, so daß dieselbe immer ausrei- das Reservoir 24 zurückgeführt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Antriebseinrichtung für eine drehbare und axial verschiebbare Plastifizierschnecke einer Strangpresse für thermoplastische Kunststoffe mit einem Antrieb mit koaxial zur Schnecke drehbarer Abgangswelle, sowie einem zwischen dem Antrieb und einem die Schnecke aufnehmenden Schneckenzylinder fest angeordneten Gehäuse und mit einer Druckmitteleinrichtung, die einen Kolben aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (42) der Druckmitteleinrichtung (34) zusammen mit einem Zylinder (36) drehbar angeordnet ist, wobei der Zylinder (36) mit der Abgangswelle (18) und der Kolben (42) zusammen mit einer Welle (44) mit der Schnecke (14) fest verbunden sind, und der Kolben (42) sowie die Welle (44) im druckbeaufschlagten Innenraum (74) des Zylinders (36) axial verschiebbar sind.

2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum (74) des Zylinders (36) durch einen Endteil (38) abgeschlossen ist, mit dem die Abgangswelle (18) des Antriebs (16) verbunden ist und der eine Bohrung aufweist, in die eine Verlängerung der Welle (44) ragt, wobei zwischen der Verlängerung und der Bohrungswandung eine Kugelkeilverbindung (58) angeordnet ist.

3. Antriebseinrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Zylinder (36) und dem festen Gehäuse (28) ein Axialdrucklager (77) angeordnet ist.

4. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Zylinder (36) und dem Gehäuse (28) Radiallager (78, 80) angeordnet sind.

5. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckleitung (68) über eine Ringnut (70) und Radialbohrungen (72) im Zylinder (36) mit dem Innenraum (74) in Verbindung steht und Leckölleitungen (82, 84) am Raum zwischen dem Zylinder (36) und dem Gehäuse (28) angeordnet sind, wobei die Axialdruck- und Radiallager (77, 78, 80) des Zylinders (36) im Leckölstrom liegen.

6. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Welle (44) ein mit dem Innenraum (74) des Zylinders (36) in Verbindung stehender Längskanal (75) angeordnet ist.