DE112008000836T5

DE112008000836T5 - Formklemm- bzw. Formschließvorrichtung

Info

Publication number: DE112008000836T5
Application number: DE112008000836T
Authority: DE
Inventors: Norihito Chiba-shi Okada; Atsuro Chiba-shi Tamura
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2007-03-29
Filing date: 2008-03-26
Publication date: 2010-02-04
Also published as: CN101641200A; JPWO2008120647A1; CN101641200B; WO2008120647A1; TWI356764B; TW200904622A

Abstract

Eine Formklemm- bzw. Formschließvorrichtung, die Linearmotoren umfasst und eine Form durch die Bewegung der Bewegungsvorrichtungen relativ zu den Statoren der Linearmotoren öffnet und schließt, wobei die Formschließvorrichtung Folgendes aufweist:
ein erstes Glied, an dem die Statoren angeordnet sind;
und ein zweites Glied, an dem die Bewegungsvorrichtungen angeordnet sind, so dass sie zu den Statoren weisen,
wobei das erste Glied mit einer feststehenden Platte verbunden ist, an der eine feststehende Form angeordnet ist,
das zweite Glied mit einer bewegbaren Platte verbunden ist, an der eine bewegbare Form angeordnet ist, und
mehrere Sätze der Statoren und Bewegungsvorrichtungen auf den ersten und zweiten Gliedern so angeordnet sind, dass eine Anziehungskraft, die zwischen dem Stator und der Bewegungsvorrichtung eines Satzes erzeugt wird, und eine Anziehungskraft, die zwischen dem Stator und der Bewegungsvorrichtung eines weiteren Satzes erzeugt wird, im Wesentlichen symmetrisch angelegt werden, wenn die bewegbare Form relativ zu der...

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Formklemm- bzw. Formschließvorrichtung und insbesondere auf eine Formschließvorrichtung, die eine Form durch den Antrieb eines Linearmotors öffnet und schließt.
Hintergrund der Technik
In der verwandten Technik spritzt eine Spritzgussmaschine ein Harz von einer Einspritzdüse einer Einspritzvorrichtung ein, füllt einen Hohlraum zwischen einer feststehenden Form und einer bewegbaren Form mit dem Harz und härtet das Harz, so dass ein Formprodukt erhalten wird. Ferner ist eine Formklemm- bzw. Formschließvorrichtung vorgesehen, die die bewegbare Form relativ zu der feststehenden Form bewegt, um die Form zu schließen, die Form festzuklemmen, und um die Form zu öffnen.
Als Formschließvorrichtung existieren eine hydraulische Formschließvorrichtung, die durch das Liefern von Öl an einen Hydraulikzylinder angetrieben wird, und eine elektrische Formschließvorrichtung, die durch einen Elektromotor angetrieben wird. Die elektrische Formschließvorrichtung besitzt jedoch eine hohe Steuerbarkeit und hohe energetische Effizienz und verschmutzt bzw. kontaminiert die Umgebung nicht. Aus diesem Grund findet die elektrische Formschließvorrichtung breite Verwendung. In diesem Fall, wenn der Elektromotor angetrieben wird, wird eine Kugelumlaufspindel gedreht, so dass eine Schubkraft erzeugt wird. Dann wird die Schubkraft durch einen Umschalter- bzw. Kniehebelmechanismus verstärkt, so dass die elektrische Formschließvorrichtung eine große Formklemm- bzw. Formschließkraft erzeugt.
Da der Kniehebelmechanismus in der elektrischen Formschließvorrichtung mit dem oben erwähnten Aufbau verwendet wird, ist es unterdessen schwierig, die Formklemm- bzw. Formschließkraft aufgrund der Eigenschaften des Kipp- bzw. Kniehebelmechanismus zu verändern. Ferner sind das Ansprechverhalten bzw. die Empfindlichkeit und die Stabilität der elektrischen Formschließvorrichtung schwach und es ist nicht möglich die Formschließkraft während des Formens zu steuern. Demgemäß hat es eine Formschließvorrichtung gegeben, die die Schubkraft direkt als eine Festklemm- bzw. Schließkraft verwenden kann, die durch die Kugelumlaufspindel erzeugt wird. In diesem Fall, da das Drehmoment des Elektromotors proportional zu der Formschließkraft ist, ist es möglich, die Formschließkraft während des Formens zu steuern.
Gemäß der Formschließvorrichtung in der verwandten Technik ist jedoch der Lastwiderstand der Kugelumlaufspindel niedrig, es ist nicht möglich eine große Formschließkraft zu erzeugen und die Formschließkraft fluktuiert aufgrund der Drehmomentschwankungen, die in dem Elektromotor erzeugt werden. Ferner muss der elektrische Strom konstant an den Elektromotor geliefert werden, um eine Formschließkraft zu erzeugen, so dass die Menge der erzeugten Wärme und der Leistungsverbrauch des Elektromotors groß sind. Demgemäß muss die Nennleistung des Elektromotors so sehr erhöht werden, dass die Herstellungskosten der Formschließvorrichtung ansteigen.
Demgemäß wurden Überlegungen hinsichtlich einer Formschließvorrichtung gemacht, die einen Linearmotor verwendet, um eine Form zu öffnen und zu schließen und eine Anziehungskraft eines Elektromagneten verwendet um eine Form festzuklemmen (siehe beispielsweise Patentdokument 1).

Patentdokument 1: Broschüre der Internationalen Veröffentlichung Nr. 05/090052

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
Indessen wird eine Anziehungskraft zwischen einem Stator (ein Permanentmagnet oder ein Elektromagnet) und einer Bewegungsvorrichtung (ein Elektromagnet oder ein Permanentmagnet) des Linearmotors angewendet. Demgemäß wird, zumindest wenn der Stator und die Bewegungsvorrichtung in einer horizontalen Richtung zueinander weisend angeordnet sind, wie in Patentdokument 1 beschrieben, die Anziehungskraft auf ein Glied angewendet, wo die Bewegungsvorrichtung und der Stator zu diesem Zeitpunkt angeordnet sind. Aus diesem Grund besteht die Möglichkeit, dass das Glied deformiert wird.
1 ist eine Ansicht, die ein Problem darstellt, das durch den Einfluss einer Anziehungskraft zwischen einem Stator und einer Bewegungsvorrichtung eines Linearmotors verursacht wird. Eine Gleitbasis Sb und ein Rahmen Fr, die durch eine Anziehungskraft eines Linearmotors 128 deformiert werden, umfassen einen Stator 129 und eine Bewegungsvorrichtung 131, die in einer horizontalen Richtung zueinander weisend angeordnet sind, sind durch eine gestrichelte Linie in 1 gezeigt.
Die Erfindung wurde in Anbetracht der oben erwähnten Umstände gemacht und ein Ziel der Erfindung ist es, eine Formschließvorrichtung vorzusehen, die imstande ist, die Deformierung eines Glieds zu verringern, die durch eine Magnetkraft eines Linearmotors zum Antreiben des Öffnen und Schließen einer Form erzeugt wird.
MITTEL ZUM LÖSEN DES PROBLEMS
Um das Problem zu lösen, umfasst gemäß einem Aspekt der Erfindung eine Formschließvorrichtung Linearmotoren und öffnet und schließt eine Form durch die Bewegung der Bewegungsvorrichtungen relativ zu den Statoren der Linearmotoren. Die Formschließvorrichtung umfasst ein erstes Glied, wo die Statoren an geordnet sind und ein zweites Glied, wo die die Bewegungsvorrichtungen so angeordnet sind, dass sie zu den Statoren weisen. Das erste Glied ist mit einer feststehenden Platte verbunden, wo eine feststehende Form angeordnet ist, und das zweite Glied ist mit einer bewegbaren Platte verbunden, wo eine bewegbare Form angeordnet ist. Mehrere Sätze der Statoren und Bewegungsvorrichtungen sind auf den ersten und zweiten Gliedern so angeordnet, dass eine Anziehungskraft, die zwischen dem Stator und der Bewegungsvorrichtung eines Satzes erzeugt wird, und eine Anziehungskraft, die zwischen dem Stator und der Bewegungsvorrichtung eines anderen Satzes erzeugt wird, im Wesentlichen symmetrisch angewendet werden, wenn sich die bewegbare Form relativ zu der feststehenden Form vorschiebt und zurückzieht.
In der Formschließvorrichtung kann es möglich sein die Deformierung eines Glieds zu verringern, die durch eine Magnetkraft eines Linearmotors für den Antrieb des Öffnens und Schließens einer Form verursacht wird.
Ferner können in einem Aspekt der Erfindung die Statoren und Bewegungsvorrichtungen auf den ersten und zweiten Gliedern angeordnet sein, so dass eine Anziehungskraft, die zwischen dem Stator und der Bewegungsvorrichtung eines Satzes erzeugt wird, und eine Anziehungskraft, die zwischen dem Stator und der Bewegungsvorrichtung eines anderen, benachbarten Satzes erzeugt wird, im Wesentlichen symmetrisch angewendet werden.
Ferner können in einem Aspekt der Erfindung eine Vielzahl von zwei Sätzen von Statoren und Bewegungsvorrichtungen, die so angeordnet sind, dass die Anziehungskräfte im Wesentlichen symmetrisch angewendet werden, auf den ersten und zweiten Gliedern angeordnet sein.
Zusätzlich kann in einem Aspekt der Erfindung eine Vielzahl von Sätzen der Statoren und der Bewegungsvorrichtungen so angeordnet sein, dass der Stator und die Bewegungsvorrichtung hinsichtlich einer horizontalen Ebene angewinkelt sind und zueinander weisen.
Ferner können in einem Aspekt der Erfindung die Bewegungsvorrichtungen und die Statoren so angeordnet sein, dass sie im Wesentlichen senkrecht zu einer horizontalen Ebene sind und zueinander weisen.
Darüber hinaus können in einem Aspekt der Erfindung die ersten und zweiten Glieder Ausnehmungen und Vorsprünge bilden und können lose ineinander gepasst sein.
Zusätzlich können in einem Aspekt der Erfindung Nuten bei dem ersten Glied gebildet sein, die Statoren können auf den Seitenoberflächen der Nuten angeordnet sein und die Statoren können auf den beiden Seitenoberflächen jeder der Nuten angeordnet sein.
Ferner kann in einem Aspekt der Erfindung die Vielzahl der Nuten bei dem ersten Glied gebildet sein, und die Statoren können auf beiden Seitenoberflächen eines Vorsprungs angeordnet sein, der zwischen zumindest zwei Nuten gebildet ist.
Darüber hinaus kann in einem Aspekt der Erfindung eine dünne Platte, die aus einem Magnetkörper gebildet ist, zwischen dem Stator und dem ersten Glied angeordnet sein.
Die Formschließvorrichtung gemäß einem Aspekt der Erfindung kann ferner ein Momentabsorptionsglied umfassen, dessen eines Ende an dem ersten Glied angebracht ist und das zwischen dem ersten Glied und dem Linearmotor vorgesehen ist.
Ferner können in einem Aspekt der Erfindung die Linearmotoren symmetrisch um ein Führungsglied angeordnet sein, das die Bewegungsvorrichtung führt.
VORTEIL DER ERFINDUNG
Gemäß der Erfindung ist es möglich, eine Formklemm- bzw. Formschließvorrichtung vorzusehen, die imstande ist, die Deformierung eines Glieds zu verringern, die durch eine Magnetkraft eines Linearmotors zum Antreiben des Öffnens und Schließens einer Form verursacht wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Ansicht, die ein Problem darstellt, welches durch den Einfluss eine Anziehkraft zwischen einem Stator und einer Bewegungsvorrichtung eines Linearmotors verursacht wird.
2 ist eine Seitenansicht, die zeigt, dass eine Form durch eine Formvorrichtung und eine Formschließvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung geschlossen wird.
3 ist eine Seitenansicht, die zeigt, dass eine Form durch die Formvorrichtung und eine Formschließvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung geöffnet wird.
4 ist eine Querschnittansicht, die entlang einer Linie A-A der 2 genommen ist und ein Beispiel der Anordnung der Linearmotoren eines ersten Ausführungsbeispiels darstellt.
5 ist eine Querschnittansicht, die entlang einer Linie B-B der 4 genommen ist und das Beispiel der Anordnung der Linearmotoren des ersten Ausführungsbeispiels darstellt.
6 ist eine Querschnittansicht, die entlang der Linie A-A der 2 genommen ist und eine Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels darstellt.
7 ist eine Querschnittansicht, die entlang der Linie A-A der 2 genommen ist und eine zweite Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels darstellt.
8 ist eine Querschnittansicht, die entlang der Linie A-A der 2 genommen ist und ein Beispiel der Anordnung der Linearmotoren in einem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt.
9 ist eine Querschnittansicht, die entlang der Linie C-C der 8 genommen ist und ein Beispiel der Anordnung der Linearmotoren in dem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt.
10 ist eine Querschnittansicht, die entlang der Linie A-A der 2 genommen ist und eine Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels darstellt.
BESTER AUSFÜHRUNGSMODUS DER ERFINDUNG
Die Ausführungsbeispiele der Erfindung werden jetzt mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Eine Formschließvorrichtung einer Spritzgussmaschine, auf welche die Erfindung angewendet wird, wird zunächst unter Bezugnahme auf die 2 bis 5 beschrieben. 2 ist eine Seitenansicht, die zeigt, dass eine Form durch eine Formvorrichtung und eine Formschließvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung geschlossen wird. 3 ist eine Seitenansicht, die zeigt, dass eine Form durch die Formvorrichtung und eine Formschließvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung geöffnet wird.
Wie in 2 und 3 gezeigt, wird eine Formschließvorrichtung 10 auf einer Führung Gd getragen, die zwei Schienen umfasst, die auf einem Rahmen Fr einer Spritzgussmaschine vorgesehen sind. Eine feststehende Platte 11 ist auf dem Rahmen Fr angebracht und durch Bolzen oder Ähnliches befestigt. Eine hintere Platte 13 ist angeordnet, um zu der feststehenden Platte 11 zu weisen. Spurstangen bzw. Führungssäulen 14 (nur zwei Führungssäulen sind in den 2 und 3 gezeigt) als vier Verbindungsglieder sind zwischen der feststehenden Platte 11 und der hinteren Platte 13 vorgesehen. Eine bewegbare Platte 12 ist angeordnet, um sich frei entlang der Führungssäulen 14 in einer Formöffnungs-/- schließrichtung vorzuschieben und zurückzuziehen (um in einer Links-/Rechts-Richtung in 2 und 3 bewegbar zu sein), während sie zu der feststehenden Platte 11 weist. Zu diesem Zweck sind Führungslöcher (nicht gezeigt), durch welche die Führungssäulen 14 hindurchgehen, bei der bewegbaren Platte 12 gebildet.
Unterdessen wird in dieser Beschreibung die Formöffnungs-/-schließrichtung, d. h. die Bewegungsrichtung der bewegbaren Platte 12, als eine horizontale Richtung bezeichnet und eine Richtung senkrecht zu der Bewegungsrichtung der bewegbaren Platte 12 wird als eine vertikale Richtung bezeichnet.
Ein erstes Gewinde (nicht gezeigt) ist an einem vorderen Endteil (rechter Endteil in 2 und 3) der Führungssäulen 14 gebildet, so dass die Führungssäule 14 an der feststehenden Platte 11 durch Schrauben einer Mutter n1 an das erste Gewinde befestigt ist. Ein Führungspfosten 21, dessen Außendurchmesser kleiner als der Außendurchmesser der Führungssäule 14 ist, ist integral an einem hinteren Endteil (linker Endteil in 2 und 3) jeder Führungssäule 14 gebildet. Der Führungspfosten 21 ragt vor und erstreckt sich von einer hinteren Endfläche (linke Endfläche in den Zeichnungen) der hinteren Platte 13 rückwärts. Ein zweites Gewinde (nicht gezeigt) ist an einem Teil von jedem der Führungspfosten 21 gebildet, der dicht an der Rückendfläche der hinteren Platte 13 ist, so dass die feststehende Platte 11 und die hintere Platte 13 durch Festschrauben einer Mutter n2 an dem zweiten Gewinde befestigt ist. Der Führungspfosten 21 wurde integral mit der Führungsstange 14 gebildet, aber der Führungspfosten 21 kann separat von der Führungssäule 14 gebildet sein. In diesem Fall ist die hintere Platte 13 an dem Rahmen Fr durch Schenkel (nicht gezeigt) befestigt, so ein Gleitbasis Sb zu überspannen.
Ferner ist eine feststehende Form 15 an der feststehenden Platte 11 befestigt und eine bewegbare Form 16 ist an der bewegbaren Platte 12 befestigt. Die feststehende Form 15 und die bewegbare Form 16 bilden eine Formvorrichtung 19. Während ich die bewegbare Platte 12 vorschiebt und zurückzieht, bewegt sich die bewegbare Form 16 relativ zu der feststehenden Form 15, so dass die Form ge schlossen, festgeklemmt und geöffnet werden kann. Wenn die Form festgeklemmt wird, wird ein Hohlraum zwischen der feststehenden Form 15 und der bewegbaren Form 16 gebildet und wird mit einem Harz als einem Formmaterial gefüllt, welches von einer Einspritzdüse 18 einer Einspritzvorrichtung 17 eingespritzt wird.
Eine Anziehungsplatte 22 als ein Magnetkörper, der parallel zu der bewegbaren Platte 12 angeordnet ist, ist so angeordnet, dass sie entlang der entsprechenden Führungspfosten 21 auf der Rückseite der hinteren Platte 13 sich frei vorschieben und zurückziehen kann, und wird durch die Führungspfosten 21 geführt. Unterdessen sind Führungslöcher 23, durch welche die Führungspfosten 21 hindurchgehen, in der Anziehungsplatte 22 an Positionen gebildet, die mit den entsprechenden Führungspfosten 21 übereinstimmen. Das Führungsloch 23 umfasst eine Teil 24 mit großem Durchmesser, der zu der vorderen Endfläche (der rechten Endfläche in 2) der Anziehungsplatte hin geöffnet ist, und einen Teil 25 mit kleinem Durchmesser, der mit dem Teil mit großem Durchmesser in Verbindung steht bzw. korrespondiert. Die Mutter n2 ist in dem Teil 24 mit großem Durchmesser aufgenommen. Der Teil 25 mit kleinem Durchmesser ist zu der hinteren Endfläche der Anziehungsplatte 22 hin geöffnet und umfasst eine Gleitfläche auf der die Führungspfosten 21 gleiten. Die Anziehungsplatte 22 wird durch die Führungspfosten 21 geführt. Die Anziehungsplatte 22 kann jedoch nicht ausschließlich durch die Führungspfosten 21, sondern auch durch die Führung Gd geführt werden. Alternativ kann die Anziehungsplatte nur durch die Führung Gd geführt werden, und zwar ohne Verwendung der Führungspfosten 21.
Um zu bewirken, dass sich die bewegbare Platte 12 vorschiebt und zurückzieht, sind Linearmotoren 28, die als Antriebseinheiten zum Öffnen und Schließen der Form fungieren, zwischen dem Rahmen Fr und der Anziehungsplatte 22 angeordnet, die mit der bewegbaren Platte 12 verbunden ist.
Wenn die bewegbare Platte 12 vorgeschoben wird (sich nach rechts in der 2 bewegt) aufgrund des Antriebs der Linearmotoren 28 und die bewegbare Form 16 kommt in Kontakt mit der feststehenden Form 15, wird das Schließen der Form beendet. Eine Elektromagneteinheit 37, die als eine Antriebseinheit zum Schlie ßen bzw. Festklemmen der Form fungiert, ist zwischen der hinteren Platte 13 und der Anziehungsplatte 22 angeordnet, so dass die Form nach dem Schließen zusammengeklemmt werden kann. Ferner erstreckt sich eine Stange 39, welche die bewegbare Platte 12 mit der Anziehungsplatte 22 verbindet, durch die hintere Platte 13 und die Anziehungsplatte 22. Wenn die Form geschlossen und geöffnet wird, bewirkt die Stange 39, dass sich die bewegbare Platte 12 vorschiebt und zurückzieht, während sie mit dem Vorschieben und Zurückziehen der Anziehungsplatte 22 verriegelt ist. Wenn die Form zusammengeklemmt wird, überträgt die Stange eine Formklemm- bzw. Formschließkraft, die durch die Elektromagneteinheit 37 erzeugt wird, auf die bewegbare Platte 12. Unterdessen umfasst die Formschließvorrichtung 10 den Rahmen Fr, die feststehende Platte 11, die bewegbare Platte 12, die hintere Platte 13, die Anziehungsplatte 22, die Linearmotoren 28, die Elektromagneteinheit 37, die Stange 39 und Ähnliches.
Die Elektromagneteinheit 37 umfasst einen Elektromagneten 49, der an der hinteren Platte 13 angeordnet ist und einen Anziehungsteil 51, der an der Anziehungsplatte 22 angeordnet ist. Zwei Nuten 45 als Spulenanordnungsteile, die einen rechteckigen Querschnitt aufweisen, die sich in horizontaler Richtung erstrecken, sind parallel zueinander an vorbestimmten Positionen gebildet, und zwar Positionen leicht oberhalb und unterhalb der Stange 39 an der hinteren Endfläche der hinteren Platte 13. Ein Kern 46 mit einem rechteckigen Querschnitt ist zwischen den Nuten 45 gebildet und ein Joch 47 ist an dem anderen Teil der hinteren Platte mit Ausnahme des Kerns 46 gebildet. Eine Spule ist um den Kern 46 herum gewickelt.
Ferner ist der Anziehungsteil 51 an einem vorbestimmten Teil auf der vorderen Endfläche der Anziehungsplatte 22 vorgesehen, d. h. an einem Teil der Anziehungsplatte 22, der die Stange 39 umgibt und zu dem Elektromagneten 49 weist. Unterdessen sind sowohl der Kern 46 als auch das Joch 47 der hinteren Platte 13 und die Anziehungsplatte 22 aus einer elektromagnetisch laminierten Stahlplatte gebildet, die durch Laminieren dünner Platten, die aus ferromagnetischen Körpern geformt sind, gebildet werden. Darüber hinaus ist der Elektromagnet 49 separat von der hinteren Platte 13 vorgesehen, und der Anziehungsteil 51 ist separat von der Anziehungsplatte 22 vorgesehen. Der Elektromagnet kann jedoch als ein Teil der hinteren Platte 13 gebildet sein, und der Anziehungsteil kann als ein Teil der Anziehungsplatte 22 gebildet sein. Darüber hinaus muss die elektromagnetisch laminierte Stahlplatte nicht notwendigerweise verwendet werden und der Kern 46 und das Joch 47 können unter Verwendung eines Kerns, der aus dem gleichen Glied geformt ist, gebildet werden. In diesem Fall ist es möglich, die Entfernung eines Zwischenraums mit hoher Genauigkeit einzustellen.
Wenn ein Strom an die Spule 48 in den Nuten 45 in der Elektromagneteinheit 37 angelegt wird, wird demgemäß der Elektromagnet 49 erregt und der Anziehungsteil 51 wird angezogen, so dass eine Formklemm- bzw. Formschließkraft erzeugt wird.
Die Stange 39 ist mit der Anziehungsplatte 22 an dem hinteren Endteil (linken Endteil in 2 und 3) von dieser verbunden und ist mit der bewegbaren Platte 12 an dem vorderen Endteil von dieser verbunden. Wenn die Form geschlossen wird, wird die Anziehungsplatte 22 vorgeschoben. Demgemäß wird die Stange 39 vorgeschoben, so dass die bewegbare Platte 12 vorgeschoben wird. Ferner, wenn die Form geöffnet wird, wird die Anziehungsplatte 22 zurückgezogen (bewegt sich nach links in der 3). Demgemäß wird die Stange 30 zurückgezogen, so dass die bewegbare Platte 12 zurückgezogen wird.
Zu diesem Zweck ist ein Loch 41, durch welche die Stange 39 hindurchgeht, in dem Mittelteil der hinteren Platte 13 gebildet. Ferner ist ein Loch 42, durch welches die Stange 39 hindurchgeht in dem Mittelteil der Anziehungsplatte 22 gebildet. Zusätzlich ist ein Lagerglied Br1, wie beispielsweise eine Lagerbuchse, die die Stange 39 trägt, um es zu ermöglichen, dass die Stange gleitet, an der Öffnung angeordnet, die mit dem vorderen Endteil des Lochs 41 übereinstimmt. Ferner ist eine Schraube 43 an dem hinteren Endteil der Stange 39 gebildet und eine Mutter 44 als ein Formdickenanpassungsmechanismus, welche drehbar durch die Anziehungsplatte 22 getragen ist, ist durch eine Gewinde auf der Schraube 43 angebracht.
Wenn das Schließen der Formen beendet ist, befindet sich die Anziehungsplatte 22 dicht an der hinteren Platte 13 und ein Zwischenraum δ ist zwischen der hinteren Platte 13 und der Anziehungsplatte 22 gebildet. Wenn der Zwischenraum δ übermäßig klein oder übermäßig groß ist, kann der Anziehungsteil 51 nicht ausreichend angezogen werden, so dass eine Formschließkraft verringert wird. Der optimale Wert (Entfernung oder Abmessung) des Zwischenraums δ variiert mit der Variation der Dicke der Formvorrichtung 19.
Demgemäß ist ein Getriebe mit großem Durchmesser (nicht gezeigt) auf der Außenumfangsoberfläche der Mutter 44 gebildet, ein Formdickenanpassungsmotor (nicht gezeigt) als eine Antriebseinheit zum Anpassen der Formdicke ist bei der Anziehungsplatte 22 angeordnet und ein Getriebe mit kleinem Durchmesser, das an einer Abtriebswelle des Formdickenanpassungsmotors befestigt ist, befindet sich in Eingriff mit dem Getriebe, das auf der Außenumfangsoberfläche der Mutter 44 gebildet ist.
Wenn der Formdickenanpassungsmotor angetrieben wird, um mit der Dicke der Formvorrichtung 19 zu übereinstimmen und die Mutter 44 als der Formdickenanpassungsmechanismus relativ zu der Schraube 43 um einen vorbestimmten Drehwinkel gedreht wird, wird die Position der Stange 39 relativ zu der Anziehungsplatte 22 angepasst und die Position der Anziehungsplatte 22 relativ zu der feststehenden Platte 11 und der bewegbaren Platte 12 wird angepasst. Demgemäß ist es möglich, den Zwischenraum δ auf den optimalen Wert einzustellen. D. h. die Formdicke wird durch Verändern der Position der bewegbaren Platte 12 relativ zu der Anziehungsplatte 22 angepasst.
Die Anpassung der Formdicke geschieht zur groben Anpassung der Entfernung des Zwischenraums δ, die mit der Veränderung der Formdicke variiert. Beispielsweise wird eine Feinanpassung alle 0,1 mm durch Verändern der Position der Anziehungsplatte 22 auf der Gleitbasis Sb oder durch Verändern der Position der hinteren Platte 13 auf der Führung Gd ausgeführt. In der Formschließvorrichtung 10, ist die Anziehungsplatte 22 auf einer Anbringungsplatte 27 angebracht, die auf der Gleitbasis Sb angebracht ist, um senkrecht zu der Gleitbasis Sb aufgerichtet zu werden, und die Entfernung des Zwischenraums δ wird fein angepasst, und zwar durch Anpassen der Dicke eines Ausgleichblechs bzw. einer Beilagscheibe, die zwischen die Anziehungsplatte 22 und die Anbringungsplatte 27 eingefügt ist. Unterdessen umfasst die Anbringungsplatte 27 eine Rippe 27a. Selbst wenn die Reaktionskraft gegen die Formschließkraft auf die Anbringungsplatte 27 angewendet wird, fällt demgemäß die Anbringungsoberfläche der Anbringungsplatte 27 nicht um und die Rechtwinkligkeit der Anbringungsoberfläche wird aufrechterhalten.
Ferner ist es bevorzugt, dass ein Ausgleichsblech, das die gleiche Fläche wie die Gesamtfläche des Elektromagneten oder der Anziehungsplatte besitzt, zwischen den Elektromagneten und die Anziehungsplatte eingefügt wird, um die Parallelität zwischen dem Elektromagnet und der Anziehungsplatte aufrechtzuerhalten. Es ist jedoch schwierig, ein Ausgleichsblech zu verwenden, das die oben erwähnte Fläche und eine gleichmäßige Dicke besitzt. Wenn beispielsweise vier Ecken einer im Wesentlichen vierseitigen Anziehungsplatte durch Bolzen befestigt sind, werden kleine Ausgleichsbleche nur zwischen den Elektromagnet und die befestigten vier Ecken eingefügt. In diesem Fall wird ein Zwischenraum in einem Teil gebildet, wo kein Ausgleichsblech vorgesehen ist, so dass die Anziehungsplatte deformiert wird. Aus diesem Grund bestehen Bedenken, dass ein Problem der Verschlechterung der Flachheit oder ein Problem der Verschlechterung der Parallelität relativ zu der Basis auftritt.
Unterdessen bilden der Formdickenanpassungsmotor, die Getriebe, die Mutter 44, die Stange 39 und Ähnliches eine Formdickenanpassungsvorrichtung. Ferner wird eine Drehübertragungseinheit, welche die Drehung des Formdickenanpassungsmotors auf die Mutter 44 überträgt durch die Getriebe gebildet. Darüber hinaus wird eine Bewegungsrichtungsumwandlungseinheit durch die Mutter 44 und die Schraube 43 gebildet und die Drehbewegung der Mutter 44 wird in die lineare Bewegung der Stange 39 in der Bewegungsrichtungsumwandlungseinheit umgewandelt.
Der Betrieb der Formschließvorrichtung 10 wird im Folgenden beschrieben.
Zunächst, wenn die Form geschlossen ist, wird Strom an die Spulen (die Spulen 35 werden unten beschrieben) der Linearmotoren 28 in einem in 3 gezeigten Zustand geliefert. Demgemäß werden die Linearmotoren 28 angetrieben und die bewegbare Platte 12 bewegt sich gemeinsam mit der Anziehungsplatte 22 vorwärts, so dass die bewegbare Form 16 in Kontakt mit der feststehenden Form 15 kommt, wie in 2 gezeigt. In diesem Fall wird die Position der Anziehungsplatte 22 unter Verwendung der Ausgleichsbleche fein angepasst. Infolgedessen wird ein optimaler Zwischenraum δ zwischen der hinteren Platte 13 und der Anziehungsplatte 22 gebildet, d. h. zwischen dem Elektromagnet 49 und dem Anziehungsteil 51, so dass eine Zielformschließkraft F erhalten wird. Unterdessen ist eine Kraft, die für das Schließen der Form erforderlich ist, ausreichend kleiner als die Formschließkraft.
Nachfolgend wird ein Strom an die Spule 48 angelegt, so dass der Anziehungsteil 51 der Anziehungsplatte 22, der aus einem Magnetkörper gebildet ist, durch eine Anziehungskraft des Elektromagneten 49 angezogen wird. Demgemäß wird die Anziehungskraft auf die bewegbare Platte 12 als eine Formschließkraft durch die Anziehungsplatte 22 und die Stange 39 übertragen, so dass die Form geschlossen bzw. zusammengeklemmt wird.
Ferner wird der Betrag des an die Spule 48 gelieferten Stroms bestimmt, so dass die Formschließkraft einem Zieleinstellungswert entspricht und der Strom wird an die Spule 48 geliefert, so dass die Form zusammengeklemmt wird. Während die Form zusammengeklemmt wird, wird ein in der Einspritzvorrichtung 17 geschmolzenes Harz von der Einspritzdüse 18 eingespritzt, so dass der Hohlraum der Formvorrichtung 19 mit dem geschmolzenen Harz gefüllt wird.
Ferner, wenn das in den Hohlraum gefüllte Harz ausgehärtet ist, wird das Liefern von Strom an die Spule 48 in einem in 2 gezeigten Zustand beendet. In diesem Fall, selbst wenn das Liefern von Strom an die Spule 48 beendet wurde, verbleibt ein Magnetismus auf dem Anziehungsteil 51. Demgemäß wird der auf dem Anziehungsteil 51 verbleibende Restmagnetismus durch Liefern von Strom an die Spule 48 in einer umgekehrten Richtung zu der Richtung des Stroms, wenn die Form zusammengeklemmt wird, entfernt. Nachfolgend wird Strom an die Spulen der Linearmotoren 28 in umgekehrter Richtung geliefert. Daher werden die Linearmotoren 28 angetrieben und die bewegbare Platte 12 zieht sich zurück, so dass sich die bewegbare Form 16 zu der Rückzugsbegrenzungsposition bewegt, wie in 3 gezeigt, und die Form wird geöffnet.
In der Formschließvorrichtung 10 mit dem oben erwähnten Aufbau erfordert die Tätigkeit der Anpassung des Abstands des Zwischenraums δ durch Einfügen von Ausgleichsblechen zwischen die Anbringungsplatte 27 und die Anziehungsplatte 22 Zeit und Arbeitsaufwand. Da der anzupassende Abstand von der Dicke des Ausgleichsblechs abhängt, besteht ferner das Problem, dass es schwierig ist, den Zwischenraum mit hoher Genauigkeit anzupassen. Wenn ein Zwischenraum zwischen der Anbringungsplatte 27 und der Anziehungsplatte 22 gebildet ist, schwankt der Magnetkreis, der die Anziehungsplatte 22 und die Anbringungsplatte 27 umfasst. Aus diesem Grund kann es unmöglich sein, die Formschließkraft mit hoher Genauigkeit zu steuern.
Demgemäß werden bzw. wird in der Formschließvorrichtung 10 gemäß diesem Ausführungsbeispiel beide oder entweder die hintere Platte 13 oder die Anziehungsplatte 22 in der vertikalen Richtung bewegt und die gegenüberliegenden Oberflächen der hinteren Platte 13 und der Anziehungsplatte 22 (d. h. die gegenüberliegenden Oberflächen, die den Zwischenraum δ bilden) des Elektromagneten sind leicht geneigt, so dass der Abstand des Zwischenraums δ im Wesentlichen angepasst wird. Die Bewegungsentfernung in vertikaler Richtung der hinteren Platte oder der Anziehungsplatte wird auf der Basis eines Verhältnisses verringert, das durch einen Neigungswinkel bestimmt wird, und wird zur Bewegungsentfernung in horizontaler Richtung (d. h. die Anpassungsentfernung des Zwischenraums δ). Demgemäß ist es möglich, die Bewegungsentfernung problemlos anzupassen.
Die Linearmotoren 28 werden im Folgenden im Detail beschrieben. 4 ist eine Querschnittansicht, die entlang der Linie A-A der 2 genommen ist und ein Beispiel der Anordnung der Linearmotoren des ersten Ausführungsbeispiels ist. Ferner ist 5 eine Querschnittansicht, die entlang einer Linie B-B der 4 genommen ist und ein Beispiel der Anordnung der Linearmotoren des ersten Ausführungsbeispiels darstellt.
Wie in 4 gezeigt, sind zwei Nuten 61 (Ausnehmungen) in dem Rahmen Fr der Formvorrichtung 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel gebildet, und zwar so, dass sie symmetrisch um eine vertikale Achse Z sind, die durch die Mitte der Stange 39 in dem Querschnitt geht, der entlang der Linie A-A genommen ist. Ferner ist ein Vorsprung 62, der zu der Gleitbasis Sb vorragt, zwischen den beiden Nuten gebildet. Jede der beiden Seitenoberflächen des Vorsprungs 62 bildet eine Oberfläche, die im Wesentlichen senkrecht zu der horizontalen Ebene und parallel zu der Bewegungsrichtung (Formöffnungs-/-schließrichtung) der Anziehungsplatte 22 ist. Demgemäß besitzt beispielsweise der Querschnitt der Nut 61 eine rechteckige Form (U-Form), die durch einen im Wesentlichen horizontalen Boden und Seiten, die im Wesentlichen senkrecht zu dem Boden sind, gebildet wird. Wie in 5 gezeigt, sind die beiden Nuten 61 so gebildet, dass sie sich parallel zu der Bewegungsrichtung der Anziehungsplatte 22 erstrecken.
Unterdessen sind zwei Vorsprünge 71 auf der Gleitbasis Sb gebildet, so dass diese symmetrisch um die vertikale Achse Z verlaufen und teilweise in die Nuten 61 des Rahmens Fr auf dem Querschnitt, der entlang der Linie A-A genommen ist, eingeführt sind. Zumindest die Innenseitenoberfläche von jedem der Vorsprünge 71 (d. h. die Seitenoberfläche die zu der Seitenoberfläche des Vorsprungs 62 auf dem Rahmen Fr weist) bildet eine Oberfläche, die im Wesentlichen senkrecht zu der horizontalen Ebene und parallel zu der Bewegungsrichtung (Formöffnungs-/-schließrichtung) der Anziehungsplatte 22 verläuft, oder eine Oberfläche, die parallel zu der Seitenoberfläche des Vorsprungs 62 weist. Demgemäß besitzt zum Beispiel der Vorsprung 71 eine rechteckige Form (U-Form), die durch ein im Wesentlich horizontalen Boden und Seiten gebildet wird, die im Wesentlichen senkrecht zu dem Boden sind. Wie in 5 gezeigt, sind zwei Vorsprünge 71 so gebildet, dass sie sich parallel zu der Bewegungsrichtung der Anziehungsplatte 22 erstrecken.
Bei diesem Aufbau umfasst jeder der Linearmotoren 28 einen Stator 29, der auf dem Rahmen Fr angeordnet ist, und eine Bewegungsvorrichtung 31, die auf der Gleitbasis Sb angeordnet ist.
Die Statoren 29 sind auf beiden Seitenoberflächen des Vorsprungs 62 des Rahmens Fr angeordnet (d. h. den Seitenoberflächen, die zu den Innenseitenoberflächen der Vorsprünge 71 der Gleitbasis Sb weisen), um mit zumindest dem Bewegungsbereich der Anziehungsplatte 22 übereinzustimmen. Wie in 5 gezeigt, umfasst der Stator 29 einen Kern 34, wo eine Vielzahl von Magnetpolzähnen 33 so gebildet ist, dass sie zu der Bewegungsvorrichtung 31 mit einem vorbestimmten Abstand vorragen, und Spulen 35 sind jeweils um die Magnetpolzähne 33 gewickelt. Unterdessen sind die Magnetpolzähne 33 parallel zueinander in einer Richtung senkrecht zu der Bewegungsrichtung der Anziehungsplatte 22 gebildet.
Die Bewegungsvorrichtungen 31 sind über einen vorbestimmten Bereich hinweg auf den Innenseitenoberflächen des Vorsprungs 71 der Gleitbasis Sb gebildet, an der das untere Ende der Anziehungsplatte 22 befestigt ist. Die Bewegungsvorrichtung 31 umfasst einen Kern und einen Permanentmagnet (nicht gezeigt), der so gebildet ist, dass er sich auf dem Kern erstreckt. Der Permanentmagnet wird durch abwechselndes Magnetisieren von Magnetpolen, wie beispielsweise der N- und S-Pole mit gleichem Abstand wie dem der Magnetpolzähne 33 gebildet ist.
Wie oben beschrieben, weisen die Bewegungsvorrichtung 31 und der Stator 29 in einer Richtung zueinander, die im Wesentlichen senkrecht zu der horizontalen Ebene ist. Ferner sind zwei Linearmotoren 28 symmetrisch zu der Achse Z angeordnet.
Angenommen, dass die Länge des Stators 29 des Linearmotors 28 mit Lp bezeichnet ist, die Länge der Bewegungsvorrichtung 31 mit Lm bezeichnet ist und der Hub der Anziehungsplatte 22 (bewegbare Platte 12) mit Lst bezeichnet ist, wird die Länge Lm, so eingestellt, dass sie der maximalen Schubkraft entspricht, die durch den Linearmotor 28 erzeugt wird. Ferner wird die Länge Lp so eingestellt, dass sie die Beziehung „Lp > Lm + Lst” erfüllt.
Wie in 4 gezeigt, werden beide Enden der Gleitbasis Sb durch die Führung Gd über die Führungsbasen Gb getragen und die Gleitbasis trägt die Bewegungsvorrichtung 31 so, dass die Bewegungsvorrichtung entlang des Stators 29 bewegbar ist. Die Gleitbasis Sb bedeckt die obere Oberfläche der Bewegungsvorrichtung 31 und erstreckt sich in der Ausdehnungsrichtung der Führung Gd. Zu diesem Zweck sind, wie in 3 gezeigt, Schenkel 13a, die Aussparungen 81 bilden, durch welche die Führungsbasen Gb und die Gleitbasis Sb hindurchgehen, auf beiden Seiten des unteren Endes der hinteren Platte 13 vorgesehen.
Wenn die beiden Linearmotoren 28 durch Liefern eines vorbestimmten Stroms an die Spulen 35 angetrieben werden, werden die Bewegungsvorrichtungen 31 der Linearmotoren 28 vorgeschoben und zurückgezogen. Demgemäß werden die Gleitbasis Sb, die Anziehungsplatte 22, die an der Gleitbasis Sb befestigt ist, und die bewegbare Platte 12, die mit der Anziehungsplatte 22 verbunden ist, durch die Stange 39 vorgeschoben und zurückgezogen. Infolgedessen wird die Form geschlossen und geöffnet. In diesem Fall werden die Richtungen und Stärken der entsprechenden Anziehungskräfte (Anziehungskräfte zwischen den Statoren 29 und den Bewegungsvorrichtungen 31) der beiden Linearmotoren 28 gesteuert, so dass sie symmetrisch zu der vertikalen Achse Z auf der Oberfläche sind, die sich gerade in der Formöffnungs-/-schließrichtung bewegt.
Unterdessen wurde der Permanentmagnet auf dem Stator 29 angeordnet und die Spulen 35 wurden auf der Bewegungsvorrichtung 31 angeordnet. Die Spulen können jedoch auf dem Stator angeordnet sein und der Permanentmagnet kann auf der Bewegungsvorrichtung angeordnet sein. Da die Spulen nicht bewegt werden, wenn der Linearmotor 28 angetrieben wird, ist es in diesem Fall möglich, die Verdrahtung zur Lieferung der elektrischen Leistung an die Spulen in einfacher Weise aufzubauen.
Unterdessen wurden Nuten 61 auf dem Rahmen Fr gebildet. Die Nuten 61 können jedoch auf der Gleitbasis Sb gebildet sein, um den Vorsprung 62 zu bilden. Ferner können die Vorsprünge 71 auf dem Rahmen Fr gebildet sein. In diesem Fall sind die Vorsprünge 71 an dem Rahmen Fr befestigt und der Vorsprung 62 wird gemeinsam mit der Gleitbasis Sb vorgeschoben und zurückgezogen.
In 4 stellen die Pfeile a1 und a2 Anziehungskräfte dar, die auf den Rahmen Fr durch die Magnetkräfte angewendet werden, die zwischen den Statoren 29 und den Bewegungsvorrichtungen 31 erzeugt werden, wenn die Linearmotoren 28 angetrieben werden. D. h. die Anziehungskräfte werden auf den Vorsprung 62 des Rahmens Fr unmittelbar nacheinander durch die zwei Linearmotoren 28 angewendet. In diesem Fall sind die Richtungen und Stärken der entsprechenden Anziehungskräfte im Wesentlichen die Gleichen. Demgemäß wird die Anziehungskraft a1 im Wesentlichen durch die Anziehungskraft a2 aufgehoben. Infolgedessen wird die Deformierung des Rahmens Fr verringert.
Wie oben beschrieben, ist es gemäß der Formschließvorrichtung 10 des ersten Ausführungsbeispiels möglich, die Deformierung des Rahmens Fr zu verringern, die durch die Magnetkräfte der Linearmotoren 28 erzeugt werden. Demgemäß ist es möglich, die Geradlinigkeit des Linearmotors 28 zu verbessern und die Möglichkeit fehlerhaften Formens zu verringern.
Ferner werden zwei Linearmotoren 28 in der Formschließvorrichtung 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet. Demgemäß ist es möglich, die Magnetkraft zu verringern, die in einem Linearmotor 28 erzeugt wird, um die gleiche Schubkraft zu erhalten, wenn nur ein Linearmotor 28 in der Formschließvorrichtung verwendet wird. Es kann möglich sein, die Deformierung des Rahmens Fr selbst in dieser Hinsicht zu verringern.
Unterdessen sind in der obigen Beschreibung die beiden Seitenoberflächen des Vorsprungs 62 des Rahmens Fr im Wesentlichen senkrecht zu der horizontalen Ebene. Dies schließt jedoch nicht einen Fall aus, wo beide Seitenoberflächen nicht im Wesentlichen senkrecht zu der horizontalen Ebene sind. Beispielsweise können die Seitenoberflächen, wie in 6 gezeigt, gebildet sein.
6 ist eine Querschnittansicht, die entlang der Linie A-A der 2 genommen ist und stellt eine Modifizierung des ersten Ausführungsbeispiels dar. Die gleichen Komponenten der 6, wie die der 4, sind durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und die Beschreibung von diesen wird weggelassen.
In 6 sind beide Seitenoberflächen eines Vorsprungs 62 eines Rahmens Fr als flache Oberflächen gebildet, die zumindest einen Winkel relativ zu einer horizontalen Ebene besitzen. In diesem Fall weisen die Statoren 29 und Bewegungsvorrichtungen 31 von zwei Linearmotoren 28, die symmetrisch um eine Achse Z angeordnet sind, zueinander, während sie zumindest einen Winkel relativ zu einer horizontalen Ebene aufweisen. Demgemäß werden Anziehungskräfte symmetrisch zu der Z-Achse erzeugt, um auf den Vorsprung 62 angewendet zu werden. Daher wird es ermöglicht, einen Effekt zu erzielen, der die Anziehungskräfte aufhebt. Unterdessen ist es Hinsichtlich des Ausgleichs der Anziehungskräfte bevorzugt, dass die Winkel der Statoren 29 und der Bewegungsvorrichtungen 31 relativ zu einer horizontalen Ebene dicht an einem rechten Winkel sind.
Ferner können beide Seitenoberflächen des Vorsprungs 62 des Rahmens Fr im Wesentlichen horizontal sein. 7 ist eine Querschnittansicht, die entlang der Linie A-A der 2 genommen ist und stellt eine zweite Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels dar. Die Komponenten der 7, die denen der 4 entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und eine Beschreibung von diesen wird weggelassen.
In 7 ist eine Nut 61 (Ausnehmung) an einem Rahmen Fr gebildet. Ein Vorsprung 62 ist auf einer Seitenoberfläche (linke Seitenoberfläche in dem in 7 gezeigten Beispiel) der Nut 61 gebildet. Die oberen und unteren Oberflächen des Vorsprungs 62 bilden im Wesentlichen horizontale Oberflächen die parallel zur Bewegungsrichtung (Formöffnungs-/-schließrichtung) der Anziehungsplatte 22 sind.
Unterdessen umfasst ein Vorsprung 71 einer Gleitbasis Sb einen im Wesentlichen vertikalen Teil und einen im Wesentlichen horizontalen Teil und bildet als Ganzes eine L-Form (eine umgekehrte L-Form in 7). Der im Wesentlichen horizontale Teil ist so angeordnet, dass er unter den Vorsprung 62 des Rahmens Fr eingeführt wird. Demgemäß bilden ein im Wesentlichen horizontaler Boden der Gleitbasis Sb und der Vorsprung 71 eine U-förmige Nut in einer im Wesentlichen horizontalen Richtung.
In diesem Aufbau sind Statoren 29 auf den oberen und unteren Oberflächen (d. h. zwei im Wesentlichen horizontale Oberflächen) des Vorsprungs 62 des Rahmens Fr angeordnet. Unterdessen sind Bewegungsvorrichtungen 31 auf dem Boden der Gleitbasis Sb und der oberen Oberfläche des horizontalen Teils des Vorsprungs 61 so gebildet, dass sie zu den Statoren 31 weisen. Demgemäß weisen die Statoren 29 und die Bewegungsvorrichtungen 31 im Wesentlichen horizontal zueinander.
In diesem Fall werden Anziehungskräfte auf den Vorsprung 62 der Gleitbasis unmittelbar aufeinanderfolgend angewendet. Die Richtungen und Größen der entsprechenden Anziehungskräfte sind im Wesentlichen die gleichen. Demgemäß wird die Anziehungskraft a1 im Wesentlichen durch die Anziehungskraft a2 aufgehoben. Als eine Folge davon wird die Deformierung des Rahmens Fr verringert.
Unterdessen ist es unter Berücksichtigung der Schwerkraft, die auf den Vorsprung 62 einwirkt, bevorzugt, dass der Vorsprung 62 so gebildet ist, dass er in der Richtung der Schwerkraft, wie in 4 oder 6 gezeigt, vorragt.
Ein zweites Ausführungsbeispiel wird im Folgenden beschrieben. 8 ist eine Querschnittansicht, die entlang der Linie A-A der 2 genommen ist und stellt ein Beispiel der Anordnung der Linearmotoren eines zweiten Ausführungsbeispiels dar. Ferner ist 9 eine Querschnittansicht, die entlang einer Linie C-C der 8 genommen ist und stellt ein Beispiel der Anordnung von Linearmotoren des zweiten Ausführungsbeispiels dar.
Wie in 8 gezeigt, ist eine Nut 63 (Ausnehmung) auf dem Rahmen Fr der Formschließvorrichtung 10 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel gebildet, um symmetrisch zu einer vertikalen Achse Z zu sein, die durch die Mitte einer Stange 39 auf dem Querschnitt durchgeht, der entlang der Linie A-A genommen ist. Zwei Seitenoberflächen der Nut 63 bilden Oberflächen, die im Wesentlichen senkrecht zu der horizontalen Ebene und parallel zu der Bewegungsrichtung (Formöffnungs-/-schließrichtung) einer Anziehungsplatte 22 verlaufen. Demgemäß besitzt zum Beispiel der Querschnitt der Nut 63 eine rechteckige Form (U-Form), die durch einen im Wesentlichen horizontalen Boden und Seiten gebildet wird, die im Wesentlichen senkrecht zu dem Boden sind. Wie in 9 gezeigt, ist die Nut 63 so gebildet, dass sie sich parallel zu der Bewegungsrichtung der Anziehungsplatte 22 erstreckt.
Unterdessen ist ein Vorsprung 72 auf einer Gleitbasis Sb gebildet, um symmetrisch zu der vertikalen Achse Z zu sein und um teilweise in die Nut 63 des Rahmens Fr auf dem Querschnitt eingeführt zu werden, der entlang der Linie A-A genommen ist. Beide Seitenoberflächen des Vorsprungs 72 (d. h. die Seitenoberflächen die zu den Seitenoberflächen der Nut 63 des Rahmens Fr weisen) bilden flache Oberflächen, die im Wesentlichen senkrecht zu der horizontalen Ebene und parallel zu der Bewegungsrichtung (Formöffnungs-/-schließrichtung) der Anziehungsplatte 22 sind, oder flache Oberflächen, die parallel zu den entgegen weisenden Seitenoberflächen der Nut 63 sind. Demgemäß besitzt zum Beispiel der Vorsprung 72 eine rechteckige Form (U-Form), die durch einen im Wesentlichen horizontalen Boden und im Wesentlichen senkrecht zu dem Boden verlaufenden Seiten gebildet wird. Wie in 9 gezeigt, ist der Vorsprung 72 so gebildet, dass er sich parallel zu der Bewegungsrichtung der Anziehungsplatte 22 erstreckt.
Bei diesem Aufbau umfasst jeder der Linearmotoren 28 eine Stator 29, der auf dem Rahmen Fr angeordnet ist und eine Bewegungsvorrichtung 31, die auf der Gleitbasis Sb angeordnet ist.
Die Bewegungsvorrichtungen 31 sind über einen vorbestimmten Bereich hinweg auf beiden Seitenoberflächen des Vorsprungs 72 der Gleitbasis Sb angeordnet, an der das untere Ende der Anziehungsplatte 22 befestigt ist. Wie in 9 gezeigt, umfasst die Bewegungsvorrichtung 31 einen Kern 34, wo eine Vielzahl von Magnetpolzähnen 33 gebildet ist, so dass sie zu einem Stator 29 mit einem vorbestimmten Abstand vorragen, und Spulen 35, die jeweils um die Magnetpolzähne 33 gewickelt sind. Unterdessen sind Magnetpolzähne 33 parallel zueinander in einer Richtung senkrecht zu der Bewegungsrichtung der Anziehungsplatte 22 gebildet.
Die Statoren 29 sind auf beiden Seitenoberflächen der Nut 63 des Rahmens Fr angeordnet (d. h. den Seitenoberflächen, die zu den Seitenoberflächen des Vorsprungs 72 der Gleitbasis Sb weisen), so dass sie zumindest mit dem Bewegungsbereich der Anziehungsplatte 22 übereinstimmen. Der Stator 29 umfasst einen Kern und einen Permanentmagnet (nicht gezeigt), der so gebildet ist, dass er sich auf dem Kern erstreckt. Der Permanentmagnet wird durch abwechselndes Magnetisieren von Magnetpolen, wie beispielsweise N- und S-Polen, mit dem gleichen Abstand wie dem der Magnetpolzähne 33 gebildet. Unterdessen ist in dem zweiten Ausführungsbeispiel eine dünne Platte 91, die aus einem Magnetkörper gebildet ist, zwischen dem Stator 29 und dem Rahmen Fr angeordnet. Die dünne Platte 91 besitzt beispielsweise eine L-förmige Querschnittform, um der Form der Querschnittform der Nut 63 des Rahmens Fr zu entsprechen und besitzt eine Kragarm- bzw. Auslegerstruktur, wo ein Ende an dem Rahmen Fr durch einen Bolzen 92 befestigt ist und das andere Ende bildet ein freies Ende, um durch die Anziehungskraft deformiert zu werden. Wie in 9 gezeigt, ist die dünne Platt 91 so angeordnet, dass sie zumindest mit dem Bereich übereinstimmt, wo der Stator 29 angeordnet ist.
Wie oben beschrieben, weisen die Bewegungsvorrichtung 31 und der Stator 29 zueinander, und zwar in einer Richtung die im Wesentlichen senkrecht zu der horizontalen Ebene ist. Ferner sind zwei Linearmotoren 28 symmetrisch zu der vertikalen Achse Z angeordnet.
Wenn die beiden Linearmotoren 28 durch Liefern eines vorbestimmten Stroms an die Spulen 35 angetrieben werden, werden die Bewegungsvorrichtungen 31 der Linearmotoren 28 vorgeschoben und zurückgezogen. Demgemäß werden die Gleitbasis Sb, die Anziehungsplatte 22, die an der Gleitbasis Sb befestigt ist, und die bewegbare Platte 12, die mit der Anziehungsplatte 22 verbunden ist, durch die Stange 39 vorgeschoben und zurückgezogen. Als eine Folge davon wird die Form geöffnet und geschlossen. In diesem Fall werden die Richtungen und Größen der entsprechenden Anziehungskräfte (Anziehungskräfte zwischen den Statoren 29 und den Bewegungsvorrichtungen 31) der beiden Linearmotoren 28 gesteuert, um symmetrisch zu der vertikalen Achse Z auf der Oberfläche zu sein, die gerade in der Formöffnungs-/-schließrichtung verläuft.
Unterdessen wurde der Permanentmagnet auf dem Stator 29 angeordnet und die Spulen 35 wurden auf der Bewegungsvorrichtung 31 angeordnet. Die Spulen können jedoch auf dem Stator angeordnet sein und der Permanentmagnet kann auf der Bewegungsvorrichtung angeordnet sein. In diesem Fall, da die Spulen nicht bewegt werden wenn der Linearmotor 28 angetrieben wird, ist es möglich, die Verdrahtung zum Liefern der elektrischen Leistung an die Spulen in einfacher Weise durchzuführen.
In 8 stellen die Pfeile a3 und a4 Anziehungskräfte dar, die an die Gleitbasis Sb durch die Magnetkräfte, die zwischen den Statoren 29 und den Bewegungsvorrichtungen 31 erzeugt werden, angelegt werden, wenn die Linearmotoren 28 angetrieben werden. D. h. die Anziehungskräfte werden an den Vorsprung 72 der Gleitbasis Sd unmittelbar aufeinanderfolgend durch die beiden Linearmotoren 28 angelegt. In diesem Fall sind die Richtungen und Stärken der entsprechenden Anziehungskräfte im Wesentlichen die gleichen. Demgemäß wird die Anziehungskraft a3 im Wesentlichen durch die Anziehungskraft a4 aufgehoben. Infolgedessen wird die Deformierung der Gleitbasis Sd verringert.
Wie oben beschrieben, kann es gemäß der Formschließvorrichtung 10 des zweiten Ausführungsbeispiels möglich sein, die Deformierung der Gleitbasis Sd zu verringern, die durch die Magnetkräfte der Linearmotoren 28 verursacht wird. Dem gemäß ist es möglich, die Geradlinigkeit des Linearmotors 28 zu verbessern und die Möglichkeit fehlerhaften Formens zu verringern.
Ferner ist in der Formschließvorrichtung 10 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel die dünne Platte 91, die aus einem Magnetkörper gebildet ist, zwischen dem Rahmen Fr und dem Stator 29 angeordnet. Demgemäß wird die Anziehungskraft, die an den Rahmen Fr angelegt wird, durch die dünne Platte 91 durch die Deformierung der dünnen Platte 91 absorbiert. Als eine Folge davon kann es möglich sein, die Deformierung des Rahmens Fr zu verringern. Wie oben beschrieben, fungiert die dünne Platte 91 als ein Momentabsorbierungsglied zum Absorbieren des Moments, das in dem Rahmen Fr durch die Anziehungskraft erzeugt wird.
Ferner werden zwei Linearmotoren 28 in der Formschließvorrichtung 10 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel verwendet. Demgemäß ist es möglich, die Magnetkraft wesentlich zu reduzieren, die in einem Linearmotor 28 erzeugt wird, um die gleiche Schubkraft zu erzielen, wie die Schubkraft bei der Verwendung nur eines Linearmotors 28 in der Formschließvorrichtung. Es ist möglich, die Deformierung des Rahmens Fr oder der Gleitbasis Sb selbst in dieser Hinsicht zu verringern.
Unterdessen kann eine Vielzahl von gleichen Nuten als Nute 63, wo die Linearmotoren 28 angeordnet sind, symmetrisch zu der verikalen Achse Z angeordnet sein.
10 ist eine Querschnittansicht, die entlang der Linie A-A der 2 genommen ist und stellt eine Modifizierung des zweiten Ausführungsbeispiels dar. Die gleichen Komponenten der 10 wie die der 8 sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und die Beschreibung dieser wird weggelassen.
In 10 sind zwei Nuten 64 auf einem Rahmen Fr gebildet, so dass sie symmetrisch zu einer vertikalen Achse sind. Ferner sind zwei Vorsprünge 73 auf der Gleitbasis Sb gebildet, so dass sie mit den Nuten 64 übereinstimmen. In 10 sind vier Linearmotoren 28 aus vier Statoren 29, die auf den zwei Nuten 64 ange ordnet sind, und vier Bewegungsvorrichtungen 31, die auf den zwei Vorsprüngen 73 angeordnet sind, gebildet.
D. h. die Sätze der Statoren 29 und Bewegungsvorrichtungen 31 sind so angeordnet, dass eine Anziehungskraft, die durch einen Satz eines Stators 29 und einer Bewegungsvorrichtung 31 erzeugt wird, und eine Anziehungskraft, die durch einen weiteren Satz eines Stators 29 und einer Bewegungsvorrichtung 31 benachbart zu dem Satz erzeugt wird, im Wesentlichen symmetrisch zu einer vertikalen Achse angewendet werden.
Genauer gesagt sind zwei Sätze von Statoren 29 und Bewegungsvorrichtungen 31 angeordnet (auf einer Nut 64 angeordnet), so dass die Anziehungskräfte im Wesentlichen symmetrisch zu einer vertikalen Achse angewendet werden. Während zwei Sätze in 10 spezifiziert wurden, können drei oder mehr Sätze angeordnet sein.
In diesem Fall werden die Anziehungskräfte, die auf beide Seitenoberflächen eines Vorsprungs 65 zwischen den Nuten 64 angewendet werden, aufgehoben, so dass die Deformierung des Rahmens Fr verringert wird. Ferner sind dünne Platten 91, die aus Magnetkörpern gebildet sind, auf den Außenseitenoberflächen der jeweiligen Nuten 64 angeordnet, so dass die Deformierung der Vorsprünge 66 verringert wird.
Unterdessen werden die Anziehungskräfte, die auf beide Seitenoberflächen der beiden Vorsprünge 73 angewendet werden, aufgehoben, so dass die Deformierung der Gleitbasis Sb verringert wird.
Ferner werden vier Linearmotoren 28 in dem in 10 gezeigten Beispiel verwendet. Demgemäß ist es möglich, die Magnetkräfte, die in jedem der Linearmotoren 28 erzeugt werden, zu verringern, um die gleiche Schubkraft zu erhalten. Es ist möglich selbst in dieser Hinsicht die Deformierung des Rahmens Fr oder der Gleitbasis Sd effektiv zu verringern.
Die Ausführungsbeispiele der Erfindung wurden im Vorangehenden beschrieben. Die Erfindung ist nicht auf die oben erwähnten, spezifischen Ausführungsbeispiele beschränkt und es können verschiedene Modifikationen und Veränderungen vorgenommen werden, ohne den Rahmen und das Konzept der Erfindung zu verlassen, die in den Ansprüchen beschrieben werden.
Diese internationale Anmeldung beansprucht die Priorität, die auf der internationalen, japanischen Patentanmeldung Nr. 2007-089487 , eingereicht am 29. März 2007, basiert und der gesamte Inhalt der internationalen, japanischen Patentanmeldung Nr. 2007-089487 ist in dieser internationalen Anmeldung durch Bezugnahme enthalten.
ZUSAMMENFASSUNG
Eine Formklemm- bzw. Formschließvorrichtung umfasst Linearmotoren öffnet und schließt eine Form durch die Bewegung der Bewegungsvorrichtungen relativ zu den Statoren der Linearmotoren. Die Formschließvorrichtung umfasst ein erstes Glied, an dem die Statoren angeordnet sind, und ein zweites Glied, an dem die Bewegungsvorrichtungen angeordnet sind, so dass sie zu den Statoren weisen. Das erste Glied ist mit einer feststehenden Platte verbunden, an der eine feststehende Form angeordnet ist, und das zweite Glied ist mit einer bewegbaren Platte verbunden, an der eine bewegbare Form angeordnet ist. Mehrere Sätze der Statoren und Bewegungsvorrichtungen sind auf den ersten und zweiten Gliedern so angeordnet, dass eine Anziehungskraft, die zwischen dem Stator und der Bewegungsvorrichtung eines Satzes erzeugt wird, und eine Anziehungskraft, die zwischen dem Stator und der Bewegungsvorrichtung eines weiteren Satzes erzeugt wird, im Wesentlichen symmetrisch angelegt werden, wenn die bewegbare Form relativ zu der feststehenden Form vorgeschoben und zurückgezogen wird. Demgemäß wird eine Formschließvorrichtung vorgesehen, die die Deformierung der Glieder verringern kann, die durch die Magnetkraft der Linearmotoren zum Antreiben des Öffnens und Schließens einer Form, verursacht werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- WO 05/090052 [0006]
- JP 2007-089487 [0106, 0106]

Claims

Eine Formklemm- bzw. Formschließvorrichtung, die Linearmotoren umfasst und eine Form durch die Bewegung der Bewegungsvorrichtungen relativ zu den Statoren der Linearmotoren öffnet und schließt, wobei die Formschließvorrichtung Folgendes aufweist: ein erstes Glied, an dem die Statoren angeordnet sind; und ein zweites Glied, an dem die Bewegungsvorrichtungen angeordnet sind, so dass sie zu den Statoren weisen, wobei das erste Glied mit einer feststehenden Platte verbunden ist, an der eine feststehende Form angeordnet ist, das zweite Glied mit einer bewegbaren Platte verbunden ist, an der eine bewegbare Form angeordnet ist, und mehrere Sätze der Statoren und Bewegungsvorrichtungen auf den ersten und zweiten Gliedern so angeordnet sind, dass eine Anziehungskraft, die zwischen dem Stator und der Bewegungsvorrichtung eines Satzes erzeugt wird, und eine Anziehungskraft, die zwischen dem Stator und der Bewegungsvorrichtung eines weiteren Satzes erzeugt wird, im Wesentlichen symmetrisch angelegt werden, wenn die bewegbare Form relativ zu der feststehenden Form vorgeschoben und zurückgezogen wird.
Formschließvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Statoren und Bewegungsvorrichtungen auf den ersten und zweiten Gliedern angeordnet sind, so dass eine Anziehungskraft, die zwischen dem Stator und der Bewegungsvorrichtung eines Satzes erzeugt wird, und eine Anziehungskraft, die zwischen dem Stator und der Bewegungsvorrichtung eines benachbarten, anderen Satzes erzeugt wird, im Wesentlichen symmetrisch angelegt werden.
Formschließvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei eine Vielzahl von zwei Sätzen von Statoren und Bewegungsvorrichtungen, die so angeordnet sind, dass die Anziehungskräfte im Wesentlichen symmetrisch angewendet werden, auf den ersten und zweiten Gliedern angeordnet sind.
Formschließvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei eine Vielzahl von Sätzen der Statoren und Bewegungsvorrichtungen so angeordnet ist, dass der Stator und die Bewegungsvorrichtung einen Winkel relativ zu einer horizontalen Ebene aufweisen und zueinander weisen.
Formschließvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei die Bewegungsvorrichtungen und die Statoren so angeordnet sind, dass sie im Wesentlichen senkrecht zu einer horizontalen Ebene angeordnet sind und zueinander weisen.
Formschließvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die ersten und zweiten Glieder Ausnehmungen und Vorsprünge bilden und lose ineinander gepasst sind.
Formschließvorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei Nuten bei dem ersten Glied gebildet sind und die Statoren auf den Seitenoberflächen der Nuten angeordnet sind, und die Statoren auf zwei Seitenoberflächen jeder der Nuten angeordnet sind.
Formschließvorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei die Vielzahl der Nuten auf dem ersten Glied gebildet ist, und die Statoren auf zwei Seitenoberflächen eines Vorsprungs angeordnet sind, der zwischen zumindest zwei Nuten gebildet ist.
Formschließvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei eine dünne Platte, die aus einem Magnetkörper gebildet ist, zwischen dem Stator und dem ersten Glied angeordnet ist.
Formklemm- bzw. Formschließvorrichtung gemäß Anspruch 1, die ferner Folgendes aufweist: ein Momentabsorptionsglied, von dem ein Ende an dem ersten Glied befestigt ist und welches zwischen dem ersten Glied und dem Linearmotor vorgesehen ist.
Formschließvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Linearmotoren symmetrisch zu einem Führungsglied angeordnet sind, das die Bewegungsvorrichtung führt.