DE4323784A1 - Schraubenpositionseinstellvorrichtung für eine Spritzgußmaschine - Google Patents

Description

Die vor liegende Erfindung betrifft eine Einstellvorrichtung für die Hubposition einer Plastifizierungsschraube einer Spritzgußmaschine, wenn diese sich axial bewegt, insbesondere benutzbar für den Gebrauch in einer Spritzgußmaschine des Vorplastifizierungstyps, die mit einem Plastifizierungsteil und einem separaten Injektionsteil ausgerüstet ist, und insbesondere eine Einstellvorrichtung, um die Rückzugsposition einer Plastifizierungsschraube einzustellen.

Im allgemeinen gibt es zwei Typen von in einer Spritzgußmaschine verwendeten Plastifizierungsschrauben, die Inlineschraube und die Vorplastifizierungsschraube.

Die Spritzgußmaschine mit einer Inlineschraube schmilzt und mixt das Harz mit der rotierenden Schraube, während sie sich zurückzieht, um das geschmolzene Harz zu wiegen. Die Schraube schreitet voran, um danach das gewogene, geschmolzene Harz in eine Metallform zu injizieren.

Die Spritzgußmaschine mit der Vorplastifizierungsschraube ist mit einem Plastifizierungsteil, das eine Plastifizierungsschraube und ein Injektionsteil, das einen separaten Injektionskolben hat, eingerichtet, wo der Plastifizierungsteil die Schraube zum Schmelzen und Mixen des Harzes dreht und dieselbe zu dem Injektionsteil zum Wiegen vordrückt. Der Injektionskolben injiziert dieses geschmolzene Harz in eine Metallform.

Die Anmelderin hat kürzlich eine Spritzgußmaschine mit einer Vorplastifizierungsschraube vorgeschlagen, wie in der Patentoffenlegungsschrift Nr. 3-97 518 gezeigt, die mit einem Hydraulikaktuator ausgestattet ist, um eine Knetschraube zusätzlich zu einem Drehmotor (elektrisch oder hydraulisch), der zum Drehen der Knetschraube dient, axial zu bewegen. Die Schraube zieht sich beim Plastifizieren und Wiegen zurück, um zwischen dem Schraubenende einen Kanal zu bilden, um das geschmolzene Harz zu einer Injektionskammer des Injektionsteils zu bringen, während beim Injizieren der Kanal durch das Schraubenende, welches in dieser Vorwärtsposition gehalten wird, geschlossen wird. Die Maschine ermöglicht es dabei, ohne den Gebrauch eines Umschaltventils, das geschmolzene Harz am Zurückfließen zu der Plastifizierungskammer zum Zeitpunkt der Injektion zu hindern.

Wie in Fig. 5 gezeigt, umfaßt die Schraubenantriebseinheit einer Injektionsmaschine eine Verbindungswelle 2, die mit dem hinteren Ende der Schraube 1 verbunden ist, und die mit der Antriebswelle 5a des Drehmotors 5 durch eine Keilnut 3 verbunden ist. Die Verbindungswelle 2 ist drehbar unterstützt durch ein Kolbenglied 7 durch die Lager 6, 6. Das Kolbenglied 7 und das Gehäuse 9 bilden zusammen eine Hydraulikkammer 10. Es ist dort eine Keilnut 1a am hinteren Ende der Schraube zur Bildung einer Keilnutverbindung mit dem Verbindungsschaft 2 gebildet. In der Mitte der Verbindungswelle 2 ist eine Positionseinstellschraubeneinrichtung 4 ausgestattet. Die Positionseinstellschraubeneinrichtung 4 ist mit einem Einstellschraubenteil 4a und einem Sicherungsmotorschraubenteil 4b ausgerüstet. Das Einstellschraubenteil 4a ist auf dem Gewinde 2a zur Einstellung der Überstandslänge L aufgeschraubt und eine Sicherungsmutter 8 ist an einer geeigneten Position zum sicheren Befestigen der Verbindungswelle 2 aufgeschraubt.

Die Drehung des Drehmotors wird durch die Verbindungswelle 2 zum Zeitpunkt der Plastifizierung auf die Schraube 1 übertragen, während die Schraube das Harz schmilzt und knetet, bevor sie das geschmolzene Harz zu der Injektionskammer drückt. Die Reaktionskraft von diesem geschmolzenen Harz wirkt dann auf die Schraube 1 in eine Richtung, wie es durch den Pfeil A angedeutet ist. Die Reaktionskraft wird durch das Gehäuse des Hydraulikkammerablasses über die Positionseinstellschraubeneinheit 4, die Verbindungswelle 2, Lager 6, 6 und das Kolbenglied 7 aufgenommen.

Der Drehmotor 5 stoppt bei dem Injektionsprozeß die Drehung und unter Druck stehendes Öl wird zu der Hydraulikkammer 10 über einen Ölkanal 10a zugeführt, um das Kolbenglied 7 axial und vorwärts zu der Schraube 1 in eine Richtung, wie es durch den Pfeil B angedeutet ist, mit Hilfe der Lager 6, 6, des Verbindungsschafts 2 und der Positionseinstellschraubeneinrichtung 4 zu bewegen, so daß das Schraubenende 1 den Kanal zu der Injektionskammer dicht hält.

Wenn der Kanal, der zu der Injektionskammer führt, mit dem vorwärtsgeschrittenen Schraubenende geschlossen wird, fließt das Harz an dem Schraubenende zu der Injektionskammer, während Teile des Harzes zurückfließen. Welche Menge Harz zurückfließt, ist stark von der Fluidität bzw. der Viskosität des Harzes in der Plastifizierungskammer abhängig. Wenn die Schraube stark vorschreitet, wird deswegen ein Fehler beim Wiegen auftreten. Deswegen ist es wünschenswert, daß das Schraubenende in einer bestimmten Position nahe der Spitze des Plastifizierungsgehäuses, soweit es der Umfang möglich macht, gehalten wird, so daß zum Zeitpunkt der Plastifizierung das geschmolzene Harz zu der Injektionskammer ohne Probleme befördert werden kann.

Die vorhergehend beschriebene Schraubenantriebseinheit setzt die Positionseinstellschraubeneinheit 4 in Drehung in ausreichender Verbindung zu der Verbindungswelle 2, dabei wird die Überstandslänge L eingestellt, um die Schraube für die Rückzugsposition einzustellen, wobei die Spitze der Schraubeneinheit 4 mit dem hinteren Ende der Schraube 1 in Kontakt gebracht wird. Zum Zeitpunkt der Plastifizierung wird von der Schraube 1 eine Reaktionskraft in eine Richtung, wie es durch den Pfeil A angedeutet ist, ausgeübt. Die Folge davon ist, daß das hintere Ende der Schraube 1 mit der Spitze der Schraubeneinheit 4 in Kontakt kommt, wobei die Schraubeneinheit 4 in eine Position in Verbindung zu dem Kolbenglied 7 und der Verbindungswelle 2 unter Einschränkung der Bewegung durch die Hydraulikkammer 10 in eine Richtung, wie es durch den Pfeil A angedeutet ist, eingestellt wird. Dadurch wird das Schraubenende 1, wie beabsichtigt, gehalten.

Unter Bezugnahme zu dem Einstellmechanismus, der auf der Positionseinstellschraubeneinrichtung 4 basiert, ist es nun notwendig, den Drehmotor 5 zu entfernen und die Sicherungsschraube 8 mit einer Speziallehre zu lockern und die Einstellschraubeneinheit 4 zu drehen, um diese mit einer Dreheinstellung zu versehen, während die Schraubeneinheit 4 in der Mitte der Verbindungswelle 2 liegt.

Außerdem ist die Einstellschraubeneinrichtung 4 innseitig gelegen, wobei es nicht möglich ist, die Einheit mittels einer Skala für die Bewegungsgröße direkt visuell zu prüfen. Statt dessen ist es notwendig, sich auf die Drehfrequenz zu verlassen und das Spezialwerkstück zur Einstellung der Bewegungsgröße auszulösen. Deswegen ist es schwierig, die Größe der Einstellung numerisch zu messen oder auf einer Anzeige anzuzeigen. Es ist nicht nur Geschicklichkeit notwendig, sondern es ist ebenso schwierig, eine genaue und feste Positionseinstellung zu erreichen.

Wie oben erwähnt, verschließt die Schraube 1 den Kanal zu der Injektionskammer mit einem leichten Hub, der nicht größer ist als 1 mm; es ist notwendig, die Schraube 1 für die Positionierung in einer genauen Weise einzustellen. Nichts desto weniger ist eine genaue und feste Einstellung extrem schwierig.

Des weiteren ist in der Mitte der Verbindungswelle 2 die Positionseinstellschraubeneinrichtung 4 angeordnet. Demgemäß ist der Durchmesser der Verbindungswelle 2, des Kolbenglieds 7 und auch des Gehäuses größer. Dies stellt ein Hindernis zur Verkleinerung der Schraubenantriebseinheit dar.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Schraubenpositionseinstellvorrichtung für eine Spritzgußmaschine zu schaffen, um die obigen Probleme zu lösen, dadurch, daß die Vorrichtung auf dem äußeren Umfang zwischen dem Plastifizierungszylinder und dem Zylinderglied der Schraubenantriebseinheit angeordnet wird.

Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf das obige vorgeschlagen und umfaßt eine Plastifizierungsschraube, die in einem Schraubengehäuse eingebaut ist, eine Schraubenantriebseinheit, das ein in einem Zylinderglied eingepaßtes Kolbenglied hat, und einen Drehmotor, der mit dem Zylinderglied sicher verbunden ist, um die Schraube zu drehen und dieselbe axial zu bewegen, einen ersten Flansch, der in dem Schraubengehäuse integriert ist, einen zweiten Flansch, der in dem Zylinderglied integriert ist, Befestigungsmittel, um den ersten und zweiten Flansch zu kuppeln, und ein Positionseinstellringglied, das in einen Schraubenabschnitt, der auf dem äußeren Durchmesser auf jedem des ersten und zweiten Flansches eingeformt ist, aufzuschrauben, wobei das Einstellringglied von jedem der Flanschen vorkragt und der vorkragende Abschnitt mit dem anderen Flansch in Kontakt gebracht wird, wenn der erste und zweite Flansch miteinander durch Befestigungsmittel gekoppelt werden.

Als ein Beispiel ist der zweite Flansch der Flansch, der mit dem Positionseinstellringglied verschraubt wird, und der äußere Durchmesser entspricht fast dem gleichen wie des des ersten Flansches, wenn das Positionseinstellringglied auf dem zweiten Flansch aufgeschraubt wird.

Vorteilhafterweise ist die Spritzgußmaschine vom Schraubenvorplastifizierungstyp mit einem Plastifizierungsteil und einem separaten Injektionsteil und die Schraube schreitet vor, um einen Kanal, der zu einer Injektionskammer des Injektionsteils führt, mit der Spitze derselben zu verschließen, wenn das Kolbenglied sich hydraulisch bewegt.

Die Drehung des Drehmotors der so zusammengesetzten Schraubenantriebseinheit wird beim Plastifizierungsprozeß zu der Schraube, zum Kneten und Plastifizieren von Harzmaterial übertragen. Auf das Kolbenglied wirkt eine Harzreaktionskraft (Rückdruck) von der Schraube, wobei das Kolbenglied an einem Ende mit dem Zylinderglied in Kontakt kommt, wobei das Zylinderglied mit dem Schraubengehäuse angemessen durch Mittel der Positionseinstellvorrichtung gekoppelt ist. Demgemäß ist ein ausreichender Zwischenraum zwischen der Spitze der Schraube und der des Schraubengehäuses hergestellt.

Beim Injektionsprozeß stoppt der Drehmotor und das Kolbenglied bewegt die Schraube in eine Vorwärtsrichtung. Die Spitze der Schraube verschließt die Öffnung des Kanals an der Spitze des Schraubengehäuses und wird in dieser Position gehalten.

Zum Zweck der Einstellung der Schraube für die Hubposition müssen zuerst die Befestigungsmittel gelöst und das Positionseinstellringglied in eine Rückwärtsrichtung gedreht werden, um das Ringglied von dem Flansch zu lösen. Dann wird die Schraubenantriebseinheit in eine Vorwärtsrichtung bis zum Bewegungsanschlag gedrückt, so daß die Spitze der Schraube mit der des Schraubengehäuses in Kontakt kommt, um die Öffnung zu verschließen.

Dann dreht man das Einstellringglied in eine Vorwärtsrichtung, um die Kante mit der vorkragenden Seite mit einer Seite des Flansches in Kontakt zu bringen. Dies kennzeichnet die Schraubenbezugsposition und man löst dann die Befestigungsmittel, um die Schraubenantriebseinheit in eine Rückwärtsrichtung zu bewegen.

Um das Ringglied in eine Vorwärtsrichtung mit einer vorbestimmten Größe zu bewegen, wird das Ringglied gedreht. Die vorbestimmte Größe wird als Schraubenhubgröße angesehen und kann durch Drehen des Einstellringglieds genauestens und akurater eingestellt werden, während auf ihre Skala geschaut wird. Bewegt man die Schraubenantriebseinheit mit dem Einstellring, der mit einer vorbestimmten Größe gedreht wird,vorwärts, bringt man die vorkragende Seite des Einstellrings mit der Seite des Flansches in Kontakt und befestigt die Flansche mit Hilfe der Befestigungsglieder, so wird die Schraube für den Hub eingestellt und positioniert.

Bezugnehmend auf die Zeichnungen:

Fig. 1 ist ein Querschnitt, der eine Spritzgußmaschine des Schraubenvorplastifizierungstyps gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 ist eine Querschnittsdarstellung, die die Schraubenantriebseinheit zeigt;

Fig. 3 ist eine vergrößerte Querschnittsdarstellung, die die Hydraulikkammer zeigt;

Fig. 4 sind jeweils eine vergrößerte Darstellung, die eine Schraubenpositionseinstellvorrichtung zeigen; und Fig. 4(a), (b), (c), (d) und (e) veranschaulichen die jeweiligen Betriebsstellungen bei verschiedenen Bedingungen;

Fig. 5 ist eine Querschnittsdarstellung, die eine konventionelle Schraubenantriebseinheit treibt.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Wie in Fig. 1 gezeigt, ist eine Spritzgußmaschine des Schraubenvorplastifizierungstyps mit einem Injektionsteil 12 und einem Plastifizierungsteil 13 ausgestattet. Das Injektionsteil 12 hat ein Gehäuse 15 und einen Injektionskolben 16, der in dem Gehäuse 15 eingesetzt ist. Das Gehäuse 15 und der Injektionskolben 16 bilden beide eine Injektionskammer 17. Außerdem ist der Injektionskolben 16 mit einem Eintreiber 19 über eine Stange 18 gekoppelt. Der Eintreiber 19 ist in einem Zylinder 20 eingesetzt, um eine Injektionshydraulikkammer 21 und eine Rückhydraulikkammer 24 zu bilden. Die Injektionskammer 17 ist mit einem Kanal 22a, der sich zu einer Düse 22 erstreckt, und mit einem Kanal 25, der sich von der Plastifizierungskammer 23 des Plastifizierungsteils 13 erstreckt, verbunden. Die Düse 22 kann mit dem Einlaß einer an einer Standplatte 26 befestigten Metallform verbunden oder davon getrennt werden.

Das Plastifizierungsteil 13 umfaßt ein Schraubengehäuse 27 und eine in das Schraubengehäuse 27 eingepaßte Plastifizierungsschraube 1. Das Gehäuse 27 und das Schraubendende 1 bilden die Plastifizierungskammer 23. Die Spitze der Plastifizierungskammer hat eine konische Form und der Kanal 25 hat eine Öffnung 25a an der Spitze des Kegels. Das Schraubenende 1 hat ebenso eine konische Form. Wenn die Schraube 1 sich zurückzieht, verbindet sich die Öffnung 25a des Kanals mit der Plastifizierungskammer 23. Wenn die Schraube 1 vorschreitet, verschließt das Schraubenende die Öffnung 25a, um die Plastifizierungskammer 23 von der Injektionskammer 17 zu trennen.

Das hintere Ende der Plastifizierungskammer 13 ist mit einer Schraubenantriebseinheit 31 ausgestattet, wobei die Schraubenantriebseinheit 31 koaxial mit einem AC-Elektrik- oder Hydraulikdrehmotor 5 angebracht ist. Wie in der Fig. 2 gezeigt, ist die Schraubenantriebseinheit 31 mit einem Zylinderglied 33, das mit dem Schraubengehäuse 27 über eine Positionseinstelleinrichtung 32 und einem Kolbenglied 35, das in dem Zylinderglied eingepaßt ist, ausgestattet. Das Zylinderglied 33 hat ein abgestuftes Loch 36, dessen äußerer Durchmesser sich von der Schraubenseite aus allmählich reduziert. Ein konkaves Loch 37 und ein Befestigungsloch 36 dehnen sich radial aus. Auf dem Außenumfang des Kolbenglieds 35 sind ein mittlerer Durchmesserabschnitt 40a, der größere Durchmesserabschnitt 40b und der schmälere Durchmesserabschnitt 40c wie von der Schraubenseite aus gesehen und ein Reibradempfänger 40d gebildet. Das Zentrum eines Endes des Kolbenglieds 35 ist mit einer Teilnut 41 zum Kuppeln mit der Schraube ausgestattet und im Zentrum des anderen Endes ist zum Verbinden mit dem Motor eine weitere Keilnut 42 ausgebildet.

Zwischen dem größeren Durchmesserabschnitt 40b für das Kolbenglied 35 und einem Hohlloch 36c des Zylinderglieds 33 ist ein erstes Radialunterstützungsteil 45 aus Phosphorbronze oder eine Gleitlagerbuchse eingelegt. Zwischen dem schmäleren Durchmesserabschnitt 40c und dem schmalen Durchmesserloch 36d ist ebenso ein zweites Radialunterstützungsteil 46 eingelegt. Außerdem ist eine Öldichtung 48 zwischen dem mittleren Durchmesserabschnitt 40a des Kolbenglieds und dem Loch 36b des Zylinderglieds 33 eingelegt und ein Anschlagring ist ebenso dazwischen eingeschraubt, um das erste Radialunterstützungsglied 45 am axialen Herausrutschen zu hindern.

Wie in Fig. 3 detailliert gezeigt, ist eine Hydraulikkammer 49 zwischen einer Wand a des größeren Durchmesserabschnitts 40b und dem schmäleren Durchmesserabschnitt 40c des Kolbenglieds 35 und einer Wand b des mittleren Durchmesserabschnitts 36c und des schmäleren Durchmesserabschnitts 36b des Zylinderglieds 33 gebildet. Zwischen den Wänden a und b ist ein Axialrollenlager 50 in der Hydraulikkammer 49 eingepaßt. Außerdem ist ein Ölkanal 51 mit der Hydraulikkammer 49 verbunden, um unter Druck stehendes Öl von einem Umschaltventil (nicht gezeigt) zu liefern. Das erste und zweite Radialunterstützungsglied 45, 46 sind jeweils auf der rechten und linken Seite der Hydraulikkammer 49 angeordnet. Diese Unterstützungsglieder 45, 46 tragen das Kolbenglied 35 radial drehbar und wirken genauso als Dichtung, damit von der Hydraulikkammer 49 kommendes unter Druck stehendes Öl nicht ausfließen kann. Die Radialunterstützungsglieder 45, 46 sind auf dem der Hydraulikkammer 49 zugewandten Außenumfang teilweise eingekerbt, um verdünnte Abschnitte 45a, 46a zu bilden.

Durch die Öldichtung 48, dem mittleren Durchmesserabschnitt 40a und dem größeren Durchmesserabschnitt 40b des Kolbenglieds 35 ist eine Ölablaufkammer 52 gebildet. Die Ölablaufkammer bildet einen Zwischenraum, um den Kolbenglied 35 ein axiales Bewegen zu ermöglichen und ist mit der Keilnut 42 über den Ölkanal 53 verbunden. Des weiteren ist in der Zylinderkammer 35 ein Ablaßkanal 55, der von dem konkaven Loch 37 aus zur Außenseite führt, gebildet. Es ist ebenso ein Luftloch 57 gebildet, das von einer Kammer zwischen dem Kolbenglied 35 und dem Schraubengehäuse 27 zur Atmosphäre führt.

Das Grundende der Schraube 1 ist durch eine Keilverbindung mit der Keilnut 41 des Kolbenglieds 35 verbunden, wobei die Kantenoberfläche mit dem Boden des Lochs 41a in Kontakt tritt. Die Antriebswelle 5a des Drehmotors 5 ist über eine Keilnutverbindung mit der anderen Keilnut 42 verbunden. Außerdem ist eine Drehkodiervorrichtung 60 an einem Montierloch 39, das in einer Radialrichtung des Zylinderglieds 33 geformt ist, über ein Gehäuse 59 montiert und zeigt in eine Radialrichtung des Zylinderglieds 33. Die Abtriebswelle 60a der Kodiervorrichtung 60 ist mit einer Reibradwelle 62a über eine Kupplung 61 verbunden. Die Welle 62a wird von einem Lager 64 drehbar getragen. Ein kopfloses, konisches Reibrad 62 ist an der Spitze der Welle 62a sicher befestigt. Das Rad 62 ist bei dem Reibradempfänger 40d des Kolbenglieds 35 positioniert und kann mit der geneigten Wand d in Kontakt kommen.

Wie in Fig. 2 detailliert gezeigt, ist andererseits ein Befestigungsgehäuse 63 an dem Grundende des Schraubengehäuses 27 zuverlässig befestigt, während ein erster Flansch 65 dort ebenso mit Hilfe einer Befestigungsmutter 66 und eines Befestigungsbolzens 67 befestigt ist. An einem Ende des Zylinderglieds 33 ist eine Verzapfung 69 gebildet, um in die Ringausbildung des Flansches 65 einzugreifen, und ein zweiter Flansch 70 ist auf dem Außenumfang des Teils 69 gebildet. Ein Außengewinde 70 ist auf dem Außenumfang des Flansches 70 gebildet, und ein Positionseinstellringglied 71 mit einem Innengewinde 71a ist auf dem Außenumfang aufgeschraubt. Außerdem sind der zweite Flansch 70 und der erste Flansch 66 durch Befestigungsbolzen 72, die auf einer Vielzahl von Punkten auf dem Außenumfang angeordnet sind, sicher befestigt. Wenn der Kolben sich bewegt, wird dabei die Positionseinstellvorrichtung 32 gebildet, um die Hublänge des Kolbenglieds 35 einzustellen, wobei das Kolbenglied 35 die Plastifizierungskammer 23 mit dem Schraubenende 1 und der Öffnung der Kanalöffnung 25 bildet. Es sind konkave Löcher 73 in vorbestimmten Intervallen auf dem Außenumfang des Positionseinstellringglieds 71 ausgebildet oder es ist ein Rändelrad gebildet. Der Außendurchmesser des Einstellrings 71 ist beinahe der gleiche wie der des ersten Flansches 65, wenn der Ring auf dem zweiten Flansch 70 aufgeschraubt ist. Maßeinteilungen bzw. Skalen 75, 76 sind einander gegenüberliegend auf der Außenumfangsoberfläche des ersten Flansches 65 und auf dem Einstellringglied 71 eingraviert. Diese Maßstabseinteilungen können derart sein, daß sie es ermöglichen, daß direkt Umdrehungsfrequenzen und Drehwinkel abgelesen werden können. Wenn eine Noniusskala für ein Mikrometer verfügbar ist, wird ein noch genaueres Ablesen möglich sein.

Eine Beschreibung des Ausführungsbeispiels ist im folgenden durch die Funktionsweise gegeben.

Der Drehmotor 5 dreht und die Drehung wird durch die Plastifizierungsschraube über den Kolben 35 beim Plastifizierungsprozeß übertragen. Dieses Material, wie es von einem Trichter (nicht gezeigt) zugeführt wird, wird dabei geknetet und erhitzt und durch einen am Zylinder 27 angefügten Erhitzer plastifiziert, bevor es zu der Plastifizierungskammer an der Spitze der Schraube 1 übertragen wird. Die Schraube 1 wird durch geschmolzenes Harz in einer Richtung, wie es durch einen Pfeil angezeigt wird, zurückgestoßen, öffnet dabei die Pfadöffnung 25, die bisher geschlossen war. Außerdem wird plastifiziertes geschmolzenes Harz von der Kanalöffnung 25a durch den Kanal 25 zu der Injektionskammer vorwärtsgetrieben, die Öffnung 25a ist dann offen, wenn die Schraube in einer Zurückzugsposition ist. Wenn der Injektionskolben 16 sich zurückzieht, wird das geschmolzene Harz in der Injektionskammer 17 gewogen.

Der Druck des geschmolzenen Harzes wirkt auf die Schraube 1 als Reaktionskraft, wenn die Schraube 1 sich dreht und die Reaktionskraft wirkt in eine Richtung, wie es durch den Pfeil A angezeigt wird, auf das Kolbenglied 35, wenn das hintere Ende der Schraube 1 mit dem Grund 41a der Keilnut 41 in Kontakt kommt. Diese Reaktionskraft wird über die Wand b des Zylinderglieds 33 von der Wand a des Kolbenglieds über das Axialrollenlager 50 aufgenommen. Demgemäß wird das Schraubenende in solch einer Position gehalten, die es der Öffnung 25a erlaubt, sich zu öffnen, während die Reaktionskraft des geschmolzenen Harzes, die auf die Schraube 1 wirkt, durch das gut geschmierte Axialrollenlager 50 aufgenommen wird, und die Drehung des Kolbenglieds 35 durch gut geschmierte Radialunterstützungsglieder 45, 46, die aus einer Bronzebüchse bestehen, getragen wird.

Wenn der Injektionskolben 16 bis zu einer vorbestimmten Ausdehnung sich zurückzieht und geschmolzenes Harz in der Injektionskammer 17 bis zu einer vorbestimmten Größe gewogen wird, kommt als nächstes der Injektionsprozeß. Beim Injektionsprozeß stoppt der Drehmotor als erstes die Drehung, stoppt die Schraube 1, und unter Druck stehendes Öl wird in die Hydraulikkammer über den Ölkanal 51 zugeführt, wodurch das Kolbenglied in eine Richtung, wie es durch den Pfeil B angezeigt wird, bewegt wird. Dann wird diese Bewegung des Kolbenglieds 35 auf die Schraube 1 über den Keilnutboden 41a übertragen, wodurch das Schraubenende 1 nahe zu der Kanalöffnung 25a gebracht wird, wobei diese zum Umfang dicht ist, wodurch von der Injektionskammer 17 kommendes Harz am Zurückfließen gehindert wird. Hierbei wird unter Druck stehendes Öl zu der Injektionshydraulikkammer 21 zugeführt, wodurch der Injektionskolben 16 über den Eintreiber 19 und die Stange 18 bewegt wird, um geschmolzenes Harz in der Injektionskammer 17 in den Hohlraum einer Metallform durch die Düse 22 zu injizieren. Dieses geschmolzene Harz wird dann unter Druck gehalten.

Hoher Injektionsdruck von dem Injektionseintreiber 19 wirkt dann auf das Schraubenende 1 und dieser Druck wirkt auf das Kolbenglied 35 über das hintere Ende der Schraube 1. Die in eine Richtung, wie durch den Pfeil A angezeigt, wirkende Axialkraft auf das Kolbenglied 35 wird durch das Zylinderglied 33 über Hydraulikdruck von der Hydraulikkammer 39 aufgenommen, ohne auf das Axialrollenlager 50 zu wirken. Außerdem wirkt die hohe Rotationskraft bei Axiallastbedingungen nicht auf die Radialunterstützungsglieder 45, 46, wenn das Kolbenglied 35 in Pausenstellung ist.

Des weiteren taucht von dem Ölkanal 51 kommendes, unter Druck stehendes Öl das Axialrollenlager in der Hydraulikkammer 49 ein. Wenn dieses Öl keinen so hohen Druck hat wie vorgegeben, dringt das Öl zwischen dem ersten und zweiten Radialunterstützungsglied und dem Kolbenglied 35 ein, wie in Fig. 3 gezeigt. Wenn das zugeführte Öl die vorgegebene Druckhöhe erreicht, wird es auf die verdünnten Abschnitte 45a, 46a der Radialunterstützungsglieder 45, 46 wirken, wobei die Abschnitte nahe dem Kolbenglied 35 gebracht werden. Demgemäß wird nur für einen Moment, wenn die Zuführung startet, unter Druck stehendes Öl in der Hydraulikkammer zu dem Zwischenraum der Radialunterstützungsglieder 45, 46 und dem Kolbenglied zugeführt. Die Radialunterstützungsglieder 45, 46 wirken demnach als Dichtung, um das Öl daran zu hindern, von der Hydraulikkammer 49 auszulaufen und halten die Kammer auf einer vorbestimmten hohen Druckhöhe. Um Druck für das Öl momentan zu den Radialunterstützungsgliedern 45, 46 zuzuführen, wenn der Druck niedrig ist, dient es ebenso dazu, die Radialunterstützungsglieder 45, 46 mit genügend Schmieröl zu versorgen, wenn Öl von der Hydraulikkammer 49 aus läuft.

Sogar wenn unter Druck stehendes Öl nicht von dem Ölkanal 51 beim Plastifizierungsprozeß zugeführt wird, wird genügend Schmieröl bei dem Axialrollenlager 50 und der Radialunterstützungsgliedern 45, 46 gehalten. Dies ermöglicht den Radialunterstützungsgliedern 45, 46, die Drehung des Kolbenglieds 35 zu erhalten und es ermöglicht dem Lager 50, die Reaktionskraft, die auf das Kolbenglied wirkt, in einem gut geschmierten Zustand aufzunehmen.

Von dem ersten Radialunterstützungsglied 45 auslaufendes Öl wird in der Ölablaßkammer 52 gesammelt und der Keilnut 42 der Motorwelle über einen Ölpfad 53 zugeführt. Die Antriebswelle 5a des Motors gleitet mit einer geringen Größe (nicht mehr als 1 mm), was durch das wandernde Kolbenglied 35 hervorgerufen wird, und ist zusammen mit der Keilnut 42 gut geschmiert, wobei beide in Keilnutverbindung miteinander stehen. Schließlich wird auslaufendes Öl von der Keilnut durch das Ablaßloch 55 zusammen mit dem Öl, welches von dem zweiten Radialunterstützungsglied 46 aus läuft, herausgeführt.

Andererseits dreht der Drehmotor beim Plastifizierungsprozeß und bringt das Kolbenglied 35 und die Schraube 1 in Bewegung. Das Kolbenglied 35 ist dann in einer Rückzugsposition aufgrund der Schraubenreaktionskraft, in eine Richtung, wie es durch den Pfeil A angezeigt ist, wobei das Reibrad 62 mit der geneigten Wand d in Kontakt seht. Die Drehung des Kolbenglieds wird deshalb zu dem Drehentcoder 60 über das Reibrad 62 übertragen, um die Umdrehungsfrequenz der Schraube 1 zu messen. Außerdem bewegt sich das Kolbenglied in eine Richtung, wie es durch den Pfeil B angezeigt wird, beim Injektionsprozeß, um das Reibrad 62 von der geneigten Wand d zu trennen. Dies zeigt demgemäß, daß es nicht möglich ist, das Kolbenglied 35 zu messen, das bedeutet die Schraubenumdrehung 1, aber in diesem Fall ist der Drehmotor 31 und ebenso die Schraube 1 in Ruhe, so daß es nicht notwendig ist, die Schraubenumdrehung unter der Benutzung des Entcoders 60 (rotary encoder) zu messen.

Es wird nun Bezug genommen auf die Fig. 4. Es wird die Einstellung des Schraubenhubs mit Hilfe der Positionseinstellvorrichtung 32 detailliert beschrieben.

Wie in Fig. 4(a) gezeigt, wird zum Zwecke der Einstellung des Schraubenhubs das Positionseinstellringglied 71 zuerst rückwärts gedreht (in die Pfeilrichtung), um einen ausreichenden Zwischenraum zwischen dem Ringglied 71 und dem Flansch 65 herzustellen. Zum Zeitpunkt des Zusammenbaus wird die Einstellung erreicht durch Einsetzen der Keilnut 41 in die Keilnut der Schraube 1, um das hintere Ende in Kontakt mit der Bodenfläche 41a zu bringen und durch das Einsetzen und Positionieren der Verzapfung 69 und durch vorläufiges Befestigen der Schraubenantriebseinheit 31 mit Hilfe von Befestigungsbolzen 70.

Wie in Fig. 4(b) gezeigt, wird so die Schraubenantriebseinheit 31 in eine Vorwärtsrichtung (Pfeil) gedrückt und mit Hilfe der Verzapfung 69 durch Befestigung einer Anzahl Befestigungsbolzen 72 gleichmäßig geführt, bis das Schraubenende die Kanalöffnung 25a verschließt und mit der Spitze des Gehäuses 27a in Kontakt kommt. Die Schraubenhublageposition S wird festgesetzt, wo das Ende der Schraube mit dem des Gehäuses in Kontakt kommt und die Schraube für die weitere Bewegung begrenzt ist.

Außerdem, wie in Fig. 4(c) gezeigt, dreht man das Positionseinstellringglied 71 in eine Vorwärtsrichtung (Pfeil) unter diesen Bedingungen, bis die Kantenoberfläche auf der zugewandten Seite einen Zwischenraum L₁ zwischen der Lageposition S und dem Flansch 65 festsetzt. Ebenso wird die Anzahl Befestigungsbolzen 72 gelöst, um der Schraubenantriebseinheit es zu ermöglichen, daß sie sich rückwärts bewegt.

Wie in Fig. 4(d) gezeigt, bewegt man die Schraubenantriebseinheit 31 (demgemäß zusammen mit dem Flansch 70) in eine Rückwärtsrichtung (Pfeil), um das Einstellringglied 71 bewegen zu können. Dann dreht und bewege man das Ringglied 71 bis zu einem vorbestimmten Level L₂ (ungefähr 1mm), während auf die Skala 75, 76 geschaut wird. Die Bewegungsgröße L₂ ist die Schraubenhublänge. Die Lageposition S′ ist durch das Einstellringglied 71 gebildet, wo es den Zwischenraum L₁ beinhaltet, und die Schraubenhublänge ist durch die Bewegungsgröße L₂ von der Lageposition S′ repräsentiert.

Außerdem bewegt man die Schraubenantriebseinheit 31 mit der Bewegungsgröße L₂, wie in Fig. 4(e) gezeigt, bringt man die Kantenoberfläche auf der zugewandten Seite des Einstellringglieds 71 mit der Seite des Flansches 65 in Kontakt und befestigt die Anzahl Befestigungsbolzen mit diesem. Die Hubgröße L₂ ist hierdurch festgesetzt und positioniert gemäß dem, wie die Schraube 1 von der Lagesposition S (S′), wo deren Spitze gegen die des Zylinders 27 anschlägt, sich nach hinten bewegt. Durch Befestigen der Anzahl Befestigungsbolzen 72 wird das Einstellringglied 71 in Kontakt mit der Seite des Flansches 65 gebracht und das Ringglied 71 wird festgeschraubt, wodurch dieses bei Benutzung am Lösen gehindert wird.

Gemäß der obigen Beschreibung sind die Skalen 75, 76 zum Feststellen des Drehwinkels des Einstellringglieds 71, welches eine vorbestimmte Bewegungsgröße von L₂ beinhaltet, gebraucht, aber andere Mittel sind ebenso brauchbar. Es ist ebenso möglich, den Spalt zwischen dem Einstellringglied 71 und der Seite des Flansches 65 direkt zu messen, mit Hilfe eines Paares von Lehren, um den Spalt auf eine vorbestimmte Größe L₂ zu setzen, indem die Schraubenantriebseinheit 31 soweit bewegt wird, bis der Spalt die gesetzte Größe L₂ erreicht. Dann muß das Einstellringglied 71 gedreht werden, um dieses mit der Seite des Flansches 65 in Kontakt zu bringen und dann mit den Befestigungsbolzen 72 in diesem Zustand zu befestigen. Ein anderes Mittel, um die vorbestimmte Größe L₂ zu messen, ist dadurch gegeben, daß direkt die zugewandte Größe des Einstellringglieds 71 gegen den Flansch 70 gemessen wird, indem eine Tiefenlehre oder eine ähnliche Lehre gebraucht wird.

Eine andere Anordnung ist diese, daß das Positionseinstellringglied 71 auf dem Flansch 65 an der Schraubengehäuseseite anstatt der des Flansches 70 auf der Zylindergliedseite 33 der Schraubenantriebseinheit ausgestattet ist.

Die Schraubenantriebseinheit bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel umfaßt eine Schraube 1 und eine Motorantriebswelle 52, die direkt mit dem Kolbenglied 35 gekoppelt ist. Die vorliegende Erfindung beinhaltet das Obige, ist aber nicht auf dieses begrenzt. Eine Schraubenantriebseinheit mit einem Verbindungsschaft 2, wie in Fig. 5 gezeigt, ist ebenso möglich. Eine Spritzgußmaschine des Schraubenvorplastifizierungstyps wurde in der vorhergehenden Beschreibung benutzt, aber das Prinzip und die Konstruktion der vorliegenden Erfindung ist ebenso für eine Spritzgußmaschine des In-line-Typs brauchbar, in der die Schraube durch Mittel eine Drehmotors gedreht wird und diese axial durch Mittel eines Hydraulikaktuators bewegt wird.

Wie oben erwähnt, besteht die Positionseinstellvorrichtung aus einem Flansch und einem Positionseinstellringglied gemäß der vorliegenden Erfindung. Da die Vorrichtung auf der Außenseite des Schraubengehäuses und des Zylinderglieds liegt, kann der Bediener die Hubgröße der Schraube leicht einstellen, dadurch daß das Einstellringglied direkt, ohne den Drehmotor zu entfernen, gedreht und eingestellt wird.

Des weiteren ist es möglich, wenn das Positionseinstellringglied außerhalb liegt und sichtbar kontrolliert werden kann, direkt die Bewegungsgröße des Ringglieds in direkter Weise abzulesen, wodurch eine genaue Einstellung ermöglicht wird.

Da die Positionseinstellvorrichtung zwischen dem Schraubengehäuse und der Schraubenantriebseinheit außenseitig installiert ist, ist es nicht nötig, diese in der Schraubenantriebseinheit anzuordnen, wodurch eine Verkleinerung der Schraubenantriebseinheit ermöglicht wird.

Wenn das Positionseinstellringglied auf dem Flansch auf der Zylindergliedseite der Schraubenantriebseinheit installiert wird, kann das Zylinderglied im Durchmesser schmäler ausfallen und ein Raum zum Befestigen der Befestigungsglieder kann auf dem Außenumfang es Zylinderglieds hergestellt werden und es ist nicht nötig, den Flansch im Durchmesser größer zu bauen.

Außerdem kann die Schraubenantriebseinheit zu Auswechselzwecken von dem Schraubengehäuse an dem Abschnitt, an dem die Positionseinstellungsvorrichtung angeordnet ist, entfernt werden.

Die Skalen können lesbar eingraviert werden, dadurch daß der Außendurchmesser des Einstellringglieds beinahe der gleiche ist wie der des ersten Flansches. Dies sichert eine genaue und zuverlässige Einstellung. Die ungefähr gleichen Außenumfänge werden als mehr kompakt und exzellent im Design erachtet.

Wenn die Schraubenpositionseinstellvorrichtung in einer Spritzgußmaschine des Vorplastifizierungstyps angewendet wird, in der ein Kanal zu der Injektionskammer durch das Schraubenende geschlossen wird, kann die Schraube zur Positionierung in einer genauen und zuverlässigen Weise eingestellt werden, wodurch die Leistung der Spritzgußmaschine verbessert wird. Es ist im besonderen wünschenswert, den Fluß des Harzes in die Injektionskammer zu kontrollieren, wobei die Art der Fließbarkeit des Harzes und die Wahl des richtigen Zeitpunkts zum Schließen des Kanals, wenn die Schraube in korrekter Weise vorrückt, in Betracht zu ziehen ist.

Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Schraubenposition leicht wie auch in einer mechanischen Weise entsprechend der Harzcharakteristik genauestens einzustellen, ohne einen komplizierten Rückdruckkontroller zu gebrauchen.

Claims (5)

1. Schraubenpositionseinstellvorrichtung für eine Spritzgußmaschine, umfassend:
eine Plastifizierungsschraube (1), die in einem Schraubengehäuse (27) eingebaut ist;
eine Schraubenantriebsseinheit (31), die ein in einem Zylinderglied (33) eingepaßtes Kolbenglied (35) und einen Drehmotor (5), der an dem Zylinderglied (33) sicher befestigt ist, um die Schraube (1) zu drehen und axial zu bewegen, umfaßt;
einen ersten Flansch (65), der mit dem Schraubengehäuse (27) integral ausgebildet ist;
einen zweiten Flansch (70), der mit dem Zylinderglied (33) integral ausgebildet ist;
ein Befestigungsmittel (72), um den ersten und zweiten Flansch (65, 70) miteinander zu kuppeln; und
ein Positionseinstellringglied (71), das in einen Schraubenabschnitt (70a), der auf dem Außenumfang von jedem des ersten und zweiten Flansches (65, 70) geformt ist, aufzuschrauben, wobei das Schraubeneinstellglied von jedem des ersten und zweiten Flansches (65, 70) vorkragt und der vorkragende Abschnitt mit dem anderen Flansch (65) in Kontakt gebracht wird, wenn die Flansche (65, 70) miteinander durch Befestigungsmittel (72) gekoppelt werden.

2. Schraubenpositionseinstellvorrichtung für eine Spritzgußmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzgußmaschine vom Schraubenvorplastifizierungstyp ist, die einen Plastifizierungsteil (13) und einen separaten Injektionsteil (12) hat und die Schraube (1) vorschreitet, um einen Kanal (25), der in eine Injektionskammer (17) des Injektionsteils (12) führt, mit deren Spitze zu schließen, wenn sich das Kolbenglied (35) hydraulisch bewegt.

3. Schraubenpositionseinstellvorrichtung für eine Spritzgußmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch, der mit dem Positionseinstellringglied (71) verschraubt wird, der zweite Flansch (70) ist und der äußere Durchmesser des Ringglieds fast der gleiche ist wie der des ersten Flansches (65), wenn das Positionseinstellringglied (71) in dem zweiten Flansch (70) eingeschraubt ist.

4. Schraubenpositionseinstellvorrichtung für eine Spritzgußmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dort Skalen (75, 76) auf dem äußeren Umfang des ersten Flansches (65) und dem des Positionseinstellringglieds (71) angebracht sind und gegeneinander stehen.

5. Schraubenpositionseinstellvorrichtung für eine Spritzgußmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Skalen eine Noniusskala haben.