CN1072096C - 内置电动机型电动式注射成形设备 - Google Patents

Abstract

一种可防止计量用电动机和注射用电动机的输出功率下降并可根据使用时的负载选择最佳驱动特性的内置电动机型注射成形设备。在计量时，开动计量用电动机而转动其转子。其转动经传动装置传给螺杆而使螺杆边转动边后退而计量树脂。在注射时，开动注射用电动机而转动其转子。其转动由运动转换装置转换成直线运动而传给螺杆而使螺杆前进而注射树脂。一通风装置对第一和第二电动机室进行通风，把计量用电动机和注射用电动机产生的热量排放到外壳外部。

Description

内置电动机型电动式注射成形设备

本发明涉及内置电动机型电动式注射成形设备。

通常，在注射成形设备中，树脂在一加热缸中加热熔化后在高压下注入一模具的型腔中而注满该型腔。熔化树脂然后冷却、固化成模制品。然后打开模具取出该模制品。

该注射成形设备包括一模具夹紧装置和一注射装置。该模具夹紧装置装有一固定压板和一可动压板，用模具夹紧装置前后移动可动压板即可打开和关上模具。

该注射装置包括一加热、熔化由一料斗供应的树脂的加热缸以及一注射熔化树脂的喷嘴。此外，该加热缸中有一可前后运动的螺杆。该螺杆前进时注射树脂，后退时计量树脂。

公知有使用电动机使注射装置前后运动并使螺杆前后运动的电动式注射成形设备。

图1为用于现有电动式注射成形设备中的注射装置的示意图。

在图1中，标号2表示一注射装置，标号4表示该注射装置的机架。一加热缸21装在该机架4的前端(图1中左边)上，而该加热缸21的前端(图1中左端)上装有一未示出的喷嘴。该加热缸21中有一可转动并可轴向移动的螺杆20。螺杆20的后端部上有一球形螺杆31，从该球形螺杆31的后端上伸出一花键轴32。

一注射用电动机34在机架4上安装成围住球形螺杆31，一球形螺母37固定在注射用电动机34上。此外，一计量用电动机35安装成围住花键轴32，而一花键螺母38固定在计量用电动机35上。

一数字控制器39与注射用电动机34和计量用电动机35连接。数字控制器39转动电动机34或35而进行注射或计量。详细说，在计量时，计量用电动机35和注射用电动机34以相同转速同时转动，从而花键轴32、球形螺杆31和螺杆20转动而进行计量。此时，可调节注射用电动机34的功率而使球形螺母37与花键螺母38有一转速差，从而使螺杆20后退。在此工作状态下，在进行计量时可控制背压。

在注射时，注射用电动机34转动而计量用电动机35停转，从而球形螺杆31因球形螺母37的转动而前进。从而螺杆20前进而进行注射。

但是，在现有电动式注射成形设备的注射装置中，当计量用电动机35和注射用电动机34产生的热量在一未示出的传动外壳中累积时，计量用电动机35和注射用电动机34过热，从而计量用电动机35和注射用电动机34的输出功率下降。此外，无法按照电动式注射成形设备使用时的负载选择最佳驱动特性。

本发明的目的是解决现有注射成形设备的注射装置中的上述问题并提供一种能防止计量用电动机和注射用电动机的输出功率下降并能按照其负载选择最佳驱动特性的内置电动机型电动式注射成形设备。

为实现上述目的，本发明内置电动机型电动式注射成形设备包括一外壳；一可转动地支撑在该外壳中而与该外壳形成第一电动机室的第一转子轴；位于第一电动机室中在第一转子轴上装有一转子的计量用电动机；一可转动地支撑在该外壳中而与该外壳形成第二电动机室的第二转子轴；位于第二电动机室中在第二转子轴上装有一转子的注射用电动机；位于第一转子轴中、把计量用电动机的转动传给一螺杆的传动装置；位于第二转子轴中、把注射用电动机的转动转换成直线运动并把该直线运动传给该螺杆的运动转换装置；位于该外壳上对第一和第二电动机室进行通风的通风装置。

此时，在进行计量时，开动计量用电动机而转动其转子。计量用电动机的转动经该传动装置传给螺杆而使螺杆边转动边后退而计量树脂。

在注射时，开动注射用电动机而转动其转子。注射用电动机的转动由运动转换装置转换成直线运动而传给螺杆而使螺杆前进而注射树脂。

由于通风装置对第一和第二电动机室进行通风，从而把计量用电动机和注射用电动机产生的热量排放到外壳外部。由于外壳中没有热量积累，计量用电动机和注射用电动机不过热，因此防止计量用电动机和注射用电动机的输出功率下降。

此外，由于可按照该内置电动机型电动式注射成形设备使用时是处于成形周期负载还是装料周期负载而选择计量用电动机和注射用电动机的最佳驱动特性，因此可更有效地驱动计量用电动机和注射用电动机。

在另一内置电动机型电动式注射成形设备中，该通风装置由分别对第一和第二电动机室进行通风的第一和第二通风装置构成。

此时，第一通风装置只在开动计量用电动机时工作，而第二通风装置只在开动注射用电动机时工作。从而可降低该内置电动机型电动式注射成形设备的功耗。

在另一内置电动机型注射成形设备中，第二通风装置包括许多独立工作的风扇。

此时，可按照注射用电动机的驱动状态而改变所开动的风扇数。从而可降低该内置电动机型注射成形设备的功耗。

在另一内置电动机型注射成形设备中，第一和第二电动机室中都设置有温度传感器而根据温度传感器所检测的温度开动第一和第二通风装置。

此时，可根据温度传感器所检测的温度开动第一和第二通风装置，从而只在需要通风时才对第一和第二电动机室进行通风。从而可降低该内置电动机型注射成形设备的功耗。

结合附图可清楚看出从而更好理解本发明内置电动机型注射成形设备的结构和特征，附图中：

图1为用于现有电动式注射成形设备中的注射装置的示意图；

图2为本发明一实施例的内置电动机型注射成形设备的纵向剖面图；

图3为沿图2中A-A线剖取的剖面图；

图4为本发明该实施例的内置电动机型注射成形设备的侧视图。

下面结合附图详述本发明一实施例。

图2为本发明一实施例的内置电动机型注射成形设备的纵向剖面图；图3为沿图2中A-A线剖取的剖面图；图4为本发明该实施例的内置电动机型注射成形设备的侧视图。

在这些附图中，标号12表示其前端(图2中左端)有一喷嘴12a的一加热缸。加热缸12中有一可前后运动和转动的螺杆22。

该螺杆22有一螺杆头22a并向后(图2中向右)伸展。螺杆22的后端(图2中右端)与第一花键轴63连接。此外，螺杆22的圆周面上有一螺旋料轨23而形成一凹槽26。

加热缸12的一定部位上有一未示出的树脂供应口，一料斗装在该树脂供应口上。该树脂供应口在螺杆22位于加热缸12中最前方(图2中最左边)时正对凹槽26的后端部。

在进行计量时，螺杆22边转动边后退。此时，料斗中的丸形树脂下降而进入加热缸12中。树脂然后沿着凹槽26前行。

加热缸12上套有一未示出的加热器。加热器加热加热缸12而熔化凹槽26中的树脂。因此，当螺杆22边转动边后退一定距离时，螺杆头22a前方积累起一次注射量的树脂。

然后在进行注射时，螺杆22不转动地前进。此时，螺杆头22a前方所积累的树脂从喷嘴12a喷入一未示出的模具的型腔中。

此外，加热缸12的后端上装有一外壳11。外壳11由一前盖13、一中部架15、一后盖17、一连接前盖13与中部架15的前部电动机架41和一连接中部架15与后盖17的后部电动机架42构成。如图3所示，外壳11装在一机架88上。

具有同一转动轴线的计量用电动机44和注射用电动机45分别位于外壳11的前部和后部。计量用电动机44包括一装在电动机架41上的定子46和一位于定子46内的转子47。注射用电动机45包括一装在电动机架42上的定子48和一位于定子48内的转子49。

转子47支撑成可相对外壳11转动。详细说，第一空心转子轴56固定地插入在转子47中，第一转子轴56的前端由轴承51支撑在前盖13上，而第一转子轴56的后端由轴承52支撑在中部架15上。

同样，转子49支撑成可相对外壳11转动。详细说，第二空心转子轴57固定地插入在转子49中，第二转子轴57的前端由轴承53支撑在中部架15上，而第二转子轴57的后端由轴承54支撑在后盖17上。

当在计量用电动机44的定子中通以一定频率的电流时，螺杆22边转动边后退。为此，第一花键螺母62固定在第一转子轴56的内圆周上，第一花键螺母62与第一花键轴63为花键啮合，螺杆22固定在第一花键轴63的前端上。第一花键螺母62和第一花键轴63构成第一传动装置D1而把第一花键螺母的转动传给第一花键轴63而使它们可在轴向上作相对运动。第一花键轴的长度与螺杆22的注射冲程对应。

因此，当开动计量用电动机44而转动转子47时，转子47的转动经第一转子轴56和第一传动装置D1传给螺杆22而使螺杆22转动。

由于第一花键螺母62与第一花键轴63可沿轴向相对运动，因此第一花键轴63相对第一花键螺母62后退而后退螺杆22。当螺杆22后退时，一与树脂所产生的压力相反的背压加到螺杆22上。

此外，在注射用电动机45的定子48中通以一定频率的电流就可不转动地前移螺杆22。为此，在第二转子轴57的后端上装一轴承护圈64，然后把球形螺杆轴65固定地插入在轴承护圈64的内圆周中。球形螺杆轴65支撑成可相对外壳11转动。详细说，球形螺杆轴65通过轴承护圈64用轴承66和位于轴承66后方的轴承67支撑在后盖17上。

第二转子轴57中有一可作轴向运动的球形螺母69。球形螺母69与球形螺杆轴65为螺纹啮合而构成一运动转换装置E1。因此，转子49的转动经第二转子轴57和轴承护圈64传给球形螺杆轴65，从而转子49的转动由运动转换装置E1转换成直线运动。从而球形螺母可前后运动。

为了防止球形螺母69随着球形螺杆轴65的转动而转动，一空心的第二花键轴71装在球形螺母69的前端上，一固定在中部架15上的第二花键螺母76与第二花键轴71为花键啮合。第二花键螺母76和第二花键轴71构成防止把转动传给第二花键轴71但容许把轴向运动传给第二花键轴71的第二传动装置D2。第二花键轴71的长度与螺杆22的注射冲程对应。

一用作第三传动装置D3的轴承箱72装在第二花键轴71的前端上。轴承箱72的前端部有一推力轴承73，而轴承箱72的后端部有一轴承74。在此情况下，轴承箱72容许第二花键轴71的轴向运动传给第一花键轴63但防止在它们之间传递相对转动。因此，第一花键轴63受推力轴承73和轴承74的支撑而可相对第二花键轴71和球形螺母69转动。

在上述结构的内置电动机型电动式注射成形设备中，由于第二和第三传动装置D2和D3位于第一转子轴56中，而运动转换装置E1位于第二转子轴57中，因此形成在电动机架41与第一转子轴56之间的第一电动机室41a和形成在电动机架42与第二转子轴57之间的第二电动机室42a都很窄。因此，第一和第二电动机室41a和42a中会积累起由计量用电动机44和注射用电动机45产生的热量。

为解决这一问题，电动机架41装有第一通风装置81对第一电动机室41a进行通风而把计量用电动机44产生的热量排出外壳11。第一通风装置81包括一形成在电动机架41上而在水平方向上开口的进气口81a、一在进气口81a中而与一未示出的第一通风电动机连接的风扇83、一在电动机架41上位于与进气口81a相反一边上也在水平方向上开口的排气口81b以及位于排气口81b中的若干导流平板84。

因此，当用未示出的控制器开动第一通风电动机而转动风扇83时，外壳11外部的空气从进气口81a抽入第一电动机室41a中。该空气冷却计量用电动机44后从排气口81b排出。

同样，电动机架42装有第二通风装置82对第二电动机室42a进行通风而把注射用电动机45产生的热量排出外壳11。第二通风装置82包括两个形成在电动机架42上而在水平方向上开口的进气口82a和82b、在进气口82a和82b中而与未示出的各自的第二通风电动机连接的风扇85和86、一在电动机架42上位于与进气口82a和82b相反一边上也在水平方向上开口的排气口82c以及位于排气口82c中的若干导流平板87。

因此，当用该控制器开动第二通风电动机而转动风扇85和86时，外壳11外部的空气从进气口82a和82b抽入第二电动机室42a中。该空气冷却注射用电动机45后从排气口82c排出。

如上所述，由于可分别开动第一和第二通风装置81和82而进行第一和第二电动机室41a和42a的通风，因此可把计量用电动机44和注射用电动机45产生的热量排出外壳11。由于外壳11中没有热量积累，因此计量用电动机44和注射用电动机45不过热，从而可防止计量用电动机44和注射用电动机45的输出功率下降。

此外，由于可按照该内置电动机型电动式注射成形设备使用时是处于成形周期负载还是装料周期负载而选择计量用电动机44和注射用电动机45的最佳驱动特性，因此可更有效的驱动计量用电动机44和注射用电动机45。

第一和第二通风装置81和82分别对第一和第二电动机室41a和42a进行通风。因此，第一通风装置81只在开动计量用电动机44时工作，而第二通风装置82只在开动注射用电动机45时工作。从而可降低该内置电动机型电动式注射成形设备的功耗。

在这种情况下，在进行注射时作用在注射用电动机45上的负载大于在进行计量时作用在计量用电动机44上的负载，因此注射用电动机45产生的热量大于计量用电动机44产生的热量。因此，第一通风装置81只装有一个风扇83，而第二通风装置82装有两个风扇85和86，并且风扇83、85和86独立工作。

风扇85和86的数量可按照注射用电动机45的驱动状态而改变。因此可降低该内置电动机型注射成形设备的功耗。

如图3所示，第一和第二电动机室41a和42a中在定子46和48旁分别设有温度传感器S。温度传感器S检测计量用电动机44和注射用电动机45的温度。温度传感器S在检测温度后把检测信号发给控制器。因此，仅在满足一定条件、即在计量用电动机44和注射用电动机45的温度超过预设值时风扇83、85和86才转动。而且，可根据第二电动机室42a中的注射用电动机45的温度转动风扇85和86之一或同时转动风扇85和86。由于可根据温度传感器S所检测的温度开动第一和第二通风装置81和82，因此可仅在需要通风时才对第一和第二电动机室41a和42a进行通风。因此可降低该内置电动机型注射成形设备的功耗。

本发明并不限于上述实施例。可在本发明的精神内对本发明作出种种修正和改动，这些修正和改动都在本发明的范围内。

Claims (4)

1、一种内置电动机型电动式注射成形设备，其特征在于包括：

(a)一外壳；

(b)一可转动地支撑在所述外壳中而与所述外壳形成第一电动机室的第一转子轴；

(c)位于所述第一电动机室中在所述第一转子轴上装有一转子的计量用电动机；

(d)一可转动地支撑在所述外壳中而与所述外壳形成第二电动机室的第二转子轴；

(e)位于所述第二电动机室中在所述第二转子轴上装有一转子的注射用电动机；

(f)位于所述第一转子轴中、把所述计量用电动机的转动传给一螺杆的传动装置；

(g)位于所述第二转子轴中、把注射用电动机的转动转换成直线运动并把该直线运动传给所述螺杆的运动转换装置；

(h)位于所述外壳上对所述第一和第二电动机室进行通风的通风装置。

(i)位于所述第一电动机室内的所述计量用电动机和位于所述第二电动机室内的所述注射用电动机具有同一转动轴线。

2、按权利要求1所述的内置电动机型电动式注射成形设备，其特征在于，所述通风装置由分别对所述第一和第二电动机室进行通风的第一和第二通风装置构成。

3、按权利要求2所述的内置电动机型电动式注射成形设备，其特征在于，所述第二通风装置包括许多独立工作的风扇。

4、按权利要求2所述的内置电动机型电动式注射成形设备，其特征在于，所述第一和第二电动机室中都设置有温度传感器而根据所述温度传感器所检测的温度开动所述第一和第二通风装置。

Images