DE69018063T2 - Spritzgiessvorrichtung vom kurbeltyp. - Google Patents

Spritzgiessvorrichtung vom kurbeltyp.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Spritzgießvorrichtung vom Kurbeltyp, die auf einer Spritzgießmaschine montiert ist.
  • Eine Spritzgießmaschine umfaßt einen Einspritzmechanismus zum Einfüllen von geschmolzenem Kunstharz in eine Form. Es ist ein hydraulischer Einspritzmechanismus bekannt, der einen Hydraulikzylinder und einen Einspritzdruckkolben umfaßt. Der hydraulische Einspitzmechanismus hat indessen Nachteile dahingehend, daß es schwierig ist, seine Konstruktion zu vereinfachen, ein hoher Arbeitsaufwand erforderlich ist, um die Wartung des Hydraulikzylinders und der Hydraulikflüssigkeitswege durchzuführen, und beträchtliche Schwierigkei-ten bei einer präzisen Steuerung der Hin- u. Herbewegung des Einspritzdruckkolbens auftreten.
  • Um diese Nachteile zu beseitigen, ist ein Einspritzmechanismus entwickelt worden, der einen Motor als die primäre Antriebsquelle benutzt. Ein typischer motorgetriebener Einspritzmechanismus enthält einen Kugelspindel/Kugelmutter-Mechanismus, der eine Kugelspindel, die drehbar gelagert und mit der Ausgangswelle eines Servomotors verbunden ist, und eine Kugelmutter, die damit in Eingriff steht, hat, wobei die Kugelmutter in einer Weise gelagert ist, daß sie nichtdrehbar, jedoch gemeinsam mit einer Einspritzförderschnecke bewegbar ist. Die Drehbewegung der Motor- Ausgangswelle wird durch den Kugelspindel/Kugelmutter-Mechanismus in eine Linearbewegung der Einspritzförderschnecke umgesetzt, um auf diese Weise die Förderschnecke in Richtung auf den Ort der Einspritzung zu treiben. Indessen hat der motorgetriebene Einspritzmechanismus, welcher den aufwendigen Kugelspindel/Kugelmutter-Mechanismus erfordert, den Nachteil, daß er teuer ist.
  • Darüber hinaus ist in dem motorgetriebenen Einspritzmechanismus der Servomotor typischerweise wirksam mit der Kugelspindel durch ein Kraftübertragungsmittel verbunden, das mit Zähnen versehene Riemenscheiben, die jeweils auf der Motor- Ausgangswelle und der Kugelspindel befestigt sind, und einen Zahnriemen, der zwischen diesen Riemenscheiben gespannt ist, umfaßt. In diesem Zusammenhang sein angemerkt, daß das das Untersetzungsverhältnis zwischen dem Servomotor und der Kugelspindel nicht erhöht werden kann. Aus diesem Grund ist, um die Einspritzförderschnecke mit einer gewünschten Antriebskraft, insbesondere mit einer großen Antriebskraft, zu treiben, ein Servomotor erforderlich, der ein hohes Ausgangsdrehmoment hat. Indessen wird, da ein Servomotor, der ein hohes Ausgangsdrehmoment hat, nicht in Form eines Universal-Servomotors verfügbar ist, der motorgetriebene Einspritzmechanismus teuer.
  • Eine weitere Art von Einspritzmechanismus ist in der Druckschrift JP-A-37-012133 offenbart, bei dem ein Kurbelmecha-nismus benutzt wird, um eine Hin- u. Herbewegungs-Antriebskraft von einer drehenden Antriebswelle auf eine Einspritzförderschnecke zu übertragen, ohne daß dabei irgendein Vorschlag dafür gemacht worden ist, wie die drehende Antriebswelle getrieben werden kann.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Einspritzvorrichtung vom Kurbeltyp zu schaffen, die billig sein kann und in der Lage ist, eine Einspritzförderschnecke ohne die Notwendigkeit der Benutzung eines Elektromotors hoher Ausgangsleistung mit einer gewünschten Antriebskraft zu treiben.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Einspritzvorrichtung vom Kurbeltyp zur Benutzung in einer Spritzgießmaschine vorgeschlagen, die eine Einspritzförderschnecke hat, welche so angeordnet ist, daß sie zu einer ortsfesten Platte hin und von dieser fort bewegbar ist, mit einer Antriebswelle, die drehbar gelagert ist, und einer Kurbel zum Umsetzen einer Vorwärts- und einer Rückwärtsdrehung der Antriebswelle in eine Hin- u. Herbewegung der Einspritzförderschnecke, gekennzeichnet durch einen Elektromotor, der eine Ausgangswelle hat und so beschaffen ist, daß er die Ausgangswelle in Vorwärts- u. Rückwärtsrichtungen dreht, ein Untersetzungsgetriebe, das zwischen der Antriebswelle und der Ausgangswelle des Elektromotors liegt ist, und eine Steuereinrichtung, die dazu bestimmt ist, den Trieb des Elektromotors in einer Weise zu steuern, daß die Antriebswelle innerhalb eines vorbestimmten Drehwinkelbereichs, der einem vorbestimmten Arbeitsbereich der Kurbel entspricht, vorwärts und rückwärts gedreht wird, in welchem Winkelbereich obere und untere Totpunkte der Kurbel und Umgebungsbereiche der oberen und unteren Totpunkte nicht enthalten sind.
  • Wie zuvor beschrieben, wird bei der Einspritzvorrichtung vom Kurbeltyp gemäß der vorliegenden Erfindung die Drehung des Elektromotors in eine Hin- u. Herbewegung der Einspritzförderschnecke umgesetzt, und demzufolge ist kein teuerer Kugelspindel/Kugelmutter-Mechanismus erforderlich. Dies ermöglicht es, eine billige Einspritzvorrichtung zu schaffen. Darüber hinaus kann, da das Untersetzungsgetriebe zwischen dem Elektromotor und der Antriebswelle angeordnet ist, die mit der Kurbel zum Hin- u. Herbewegen der Einspritzförderschnecke verbunden ist, die Einspritzförderschnecke selbst dann mit einer gewünschten Antriebskraft getrieben werden, wenn das Ausgangsdrehmoment des Elektromotors klein ist. Demzufolge ist kein Elektromotor mit großer Ausgangsleistung erforderlich, und demzufolge können die Kosten der Einspritzvorrichtung verringert werden. Zusätzlich kann die Einspritzgeschwindigkeit, da die Kurbel innerhalb des vorbestimmten Arbeitsbereichs betreibbar ist, in dem die oberen und unteren Totpunkte der Kurbel und die Umgebungsbereiche der Totpunkte nicht enthalten sind, in den Anfangs- u. Endphasen des Einspritzvorgangs nicht schnell verringert werden, und die Rate, bei welcher sich der Einspritzdruck mit der Drehung der Antriebswelle ändert, wird nicht plötzlich vergrößert. Demzufolge kann eine gewünschte Einspritzgeschwindigkeit über den gesamten Arbeitsbereich der Kurbel hinweg erzielt werden, und demzufolge kann der Einspritzvorgang gleichförmig ausgeführt werden.
  • Fig. 1 zeigt eine schematische Draufsicht, die - teilweise weggebrochen - eine Einspritzvorrichtung vom Kurbeltyp gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • Fig. 2 zeigt eine Längsschnittansicht der Einspritzvorrichtung gemäß Fig. 1.
  • Fig. 3 zeigt eine schematische Ansicht, die den Aufbau eines Untersetzungsgetriebes in der in Fig. 1 gezeigten Einspritzvorrichtung darstellt.
  • Fig. 4 zeigt ein Diagramm, das die Einspritzgeschwindigkeit und die Einspritzdruck- Änderungsrate als eine Funktion des Drehwinkels einer Antriebswelle in einem Kurbelmechanismus darstellt.
  • Fig. 5 zeigt eine teilweise weggebrochene Draufsicht einer Einspritzvorrichtung vom Kurbeltyp entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 6 zeigt eine Längsschnittansicht der in Fig. 5 gezeigten Einspritzvorrichtung.
  • Gemäß Fig. 1 umfaßt eine Spritzgießmaschine, auf der eine Einspritzvorrichtung vom Kurbeltyp gemäß einem ersten Aus-führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung montiert ist, eine hintere Platte 1, die an einer Extruderbasis (nicht gezeigt) befestigt ist, eine vordere Platte (nicht gezeigt) und eine Vielzahl von Spurstangen (durch eine strichpunktierte Linie angedeutet) 2, deren sich gegenüberliegende Enden jeweils mit diesen Platten verbunden sind.
  • Die Einspritzvorrichtung vom Kurbeltyp umfaßt eine Druckplatte 10, die zur Hin- u. Herbewegung längs der Spurstangen 2 zwischen der vorderen Platte und der hinteren Platte angeordnet ist, und einen Kurbelmechanismus 20 zum Veran-lassen der Druckplatte 10, sich in Richtung auf die hintere Platte 1 und fort von dieser zu bewegen. Die Druckplatte 10 ist in ihrem Umfangsbereich mit einer Vielzahl von Führungslöchern 10a ausgebildet, und die Spurstangen 2 erstrecken sich jeweils durch die Führungslöcher 10a und parallel zueinander. An der vorderen Seite der Druckplatte ist eine Einspritzförderschnecke 30 angeordnet, um gemeinsam mit der Druckplatte bewegbar zu sein, und ist in einen Einspritzzylinder (nicht gezeigt) eingepaßt, der ein mit einer Einspritzdüse (nicht gezeigt) versehenes Ausstoßende hat. Eine erste Halterung 3 ist an der vorderen Seite der hinteren Platte 1 befestigt, und eine zweite Halterung 4 ist auf der hinteren Seite der Druckplatte 10 befestigt, wobei sich diese Halterungen längs der Achse X der Einspritzförderschnecke 30 erstrecken.
  • Im einzelnen umfaßt der Kurbelmechanismus 20 eine Antriebs-welle 21, die drehbar durch die erste Halterung 3 gelagert ist. Wie im folgenden im einzelnen beschrieben, besteht die Antriebswelle 21 aus ersten und zweiten Wellenteilen 21a u. 21b (Fig. 2), die zur gemeinsamen Drehung vorgesehen sind. Ein Kurbelarm 22, der fest in die Antriebswelle 21 eingesetzt ist, arbeitet mit einer Verbindungsstange 23 zusammen, um eine Kurbel zum Umsetzen der Drehbewegung der Antriebswelle 21 in Linearbewegungen der Druckplatte 10 und der Einspritzförderschnecke 30 zu bilden. Der Kurbelarm 22 ist auf der Antriebswelle 21 mittels einer Feder 24 befestigt und vorgesehen, um gemeinsam mit der Antriebswelle 21 zu drehen. Die Verbindungsstange 23 ist mit ihrem einen Ende mit dem äußeren Ende des Kurbelarms 22 über einen Kurbelbolzen 25 verbunden, um relativ zu dem Kurbelarm schwenkbar zu sein. Ein anderes Ende der Verbindungsstange 23 ist mit der zweiten Halterung 4 über einen Verbindungsbolzen zum Zwecke einer Schwenkbewegung relativ dazu verbunden. Die Antriebswelle 21, der Kurbelbolzen 25 und der Verbindungsbolzen 26 erstrecken sich parallel zueinander und in der Richtung senkrecht zu der Förderschnecken-Achse X, wobei die Antriebswelle 21 und der Verbindungsbolzen 26 auf der Förderschnecken-Achse X angeordnet sind.
  • Wie in Fig. 2 gezeigt, umfaßt die Einspritzvorrichtung vom Kurbeltyp einen Servomotor 40, der an der ersten Halterung 3 über ein Montageteil 5 befestigt ist, ein Untersetzungsgetriebe 50, das zwischen der Ausgangswelle 41 des Servomotors 40 und der Antriebswelle 21 des Kurbelmechanismus 20 zum Verstärken des Ausgangsdrehmoments des Servomotors 40 angeordnet ist, und ein Steuermittel 60 zum Steuern des Triebs des Servomotors 40, wobei das Untersetzungsgetriebe 50 an der ersten Halterung 3 befestigt ist. Der Servomotor 40 kann aus einem Universal-Servomotor bestehen, der kein Servomotor mit hoher Ausgangsleistung ist.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht das Untersetzungsgetriebe 50 aus einem Einbau-Untersetzungsgetriebe, dessen Untersetzungsverhältnis hoch ist, z. B. einem RV-Untersetzungsgetriebe, hergestellt durch Teijin Seiki Co., Ltd. Wie in Fig. 3 gezeigt, umfaßt das RV-Untersetzungsgetriebe 50 ein Sonnenrad 51, das zur gemeinsamen Drehung mit der Motor-Ausgangswelle 41 angeordnet ist und so beschaffen ist, daß es jedes von drei Planetenrädern (eines davon ist durch das Bezugszeichen 52 bezeichnet), die mit dem Sonnenrad 51 in Eingriff stehen, veranlaßt, sich mit der Drehung des Sonnenrades 51 um seine eigene Achse zu drehen, wahrend es sich um das Sonnenrad 51 herum bewegt. Eine Kurbelwelle 53, die durch ein Gehäuse 56 zur gemeinsamen Drehung mit den Planetenrädern 52 gelagert ist, trägt zwei exzentrische Zahnräder 54, und Zykloidenzähne (Außen-zähne) stehen in Eingriff mit einem stationären Ringzahnrad 55 (Innenzähne). Mit der Drehung und Umdrehung der Kurbelwelle 53 drehen sich die exzentrischen Zahnriider 54 um die Kurbelwelle 53, während sie sich längs mit dem Ringzahnrad 55 bewegen, und ferner drehen sich das Gehäuse 56, durch welches die Kurbelwelle 53 drehbar gelagert ist, und eine Ausgangswelle 57, die zur gemeinsamen Drehung mit dem Gehäuse angeordnet ist, mit einem großen Untersetzungsverhältnis (1:40 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) in bezug auf die Drehung der Motor-Ausgangswelle 41.
  • Gemäß Fig. 2 ist die Ausgangswelle 57 des Untersetzungsgetriebes 50 integral mit dem Wellenteil 21b der Antriebswelle 21 des Kurbelmechanismus 20 ausgebildet und drehbar mittels der ersten Halterung 3 durch ein Kugellager 61 gelagert. Der erste Wellenteil 21a der Antriebswelle 21 ist in Ausrichtung mit dem zweiten Wellenteil 21b angeordnet, mit dem zweiten Wellenteil 21b zur gemeinsamen Drehung damit verbunden und ferner drehbar mittels der ersten Halterung 3 durch ein Kugellager 62 gelagert.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist das Steuermittel zum Steuern des Triebs des Servomotors 40 auf der Spritzgießmaschine montiert und umfaßt eine numerische Steuereinrichtung, die aus einem Prozessor, einer Servoschaltung (nicht gezeigt) usw. besteht. Die Servoschaltung ist mit dem Servomotor 40 verbunden, und an diesem ist ein Positionsdetektor 42 angebracht. Die numerische Steuereinrichtung 60 ist betreibbar, um das Starten, das Stoppen, die Geschwindigkeit der Drehung und die Richtung der Drehung des Servomotors (den gesamten Drehwinkel) des Servomotors 40 in einem Einspritzvorgang in Übereinstimmung mit einem Steuerprogramm zu steuern, das vorab erstellt wurde. Im einzelnen wird die Anzahl von Umdrehungen der Servomotors 40 in einem Einspritzvorgang in einer Weise gesteuert, daß die Antriebswelle 21 des Kurbelmechanismus 20 vom Start des Ein-spritzvorgangs an bis zu dessen Beendigung innerhalb eines vorbestimmten Drehwinkelbereichs (z. B. des Drehwinkelbereichs, der sich von 30º bis 150º ändert) entsprechend einem vorbestimmten Arbeitsbereich, in welchem die oberen und unteren Totpunkte des Kurbelmechanismus 20 und die Umgebungsbereiche dieser Totpunkte nicht enthalten sind, gedreht wird. Darüber hinaus wird die Anzahl von Motorumdrehungen in einem Dosierungsvorgang in einer ähnlichen Weise gesteuert, so daß die Antriebswelle 21 beispielsweise von 150º bis 30º gedreht wird. Der Drehwinkel der Antriebswelle 21 ist hierbei durch den Winkel Q (gezeigt in Fig. 1) dargestellt, welcher zwischen der Achse des Kurbelbolzens 25 des Kurbelmechanismus und der Förderschnecken-Achse X gebildet ist. Der Drehwinkel der Antriebswelle nimmt einen Wert von 0º an, wenn der Kurbelbolzen 25 auf der Förderschnecken-Achse X auf der Seite nahe der hinteren Platte 1 in bezug auf die Antriebswelle 21 positioniert ist. Zu diesem Zeitpunkt überlappen sich der Kurbelarm 22 und die Verbindungsstange 23, und deren Achsen sind mit der Förderschnecken-Achse X ausgerichtet.
  • In Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen 70 eine Kraftmeßdose, die zwischen der Druckplatte 10 und der zweiten Halte-rung 4 gehalten ist, zum Erfassen einer Reaktionskraft (Einspritzdruck, Rückwirkungsdruck) von geschmolzenem Kunstharz, die auf die Einspritzförderschnecke 30 einwirkt. Die numerische Steuereinrichtung 60 ist derart beschaffen, daß sie, falls erforderlich, eine Einspritzdruck- u. Rückwirkungsdruck-Regelung in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal der Kraftmeßdose ausführt. Indessen wird in diesem Ausführungsbeispiel eine derartige Regelung nicht ausgeführt.
  • Im folgenden wird die Arbeitsweise der in Fig. 1 u. Fig. 2 gezeigten Einspritzvorrichtung erklärt.
  • Wenn der Prozessor der numerischen Steuereinrichtung 60 die Impulsverteilung für die Servoschaltung nach dem Einspritz-Startbefehl startet, werden die Richtung der Drehung und die Ziel-Drehgeschwindigkeit des Servomotors 40, die Ziel- Umdrehungszahl des Servomotors 40 über die Zeitperiode vom Start der Einspritzung bis zur Beendigung derselben hinweg mittels des Prozessors aus dem Steuerprogramm ausgelesen, und der Trieb für die Vorwärtsdrehung des Servomotors 40 wird durch die Servoschaltung gestartet. Die Vorwärts-Drehkraft des Servomotors 40 wird durch das Untersetzungsgetriebe 50 verstärkt und dann zu der Antriebswelle 21 des Kurbelmechanismus 20 übertragen. Als Ergebnis wird die Antriebswelle 21 in der Vorwärtsrichtung von deren anfänglichen Drehwinkelposition von 30º aus mit einer großen Antriebskraft und bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit gedreht. Durch die Vorwärtsdrehung der Antriebswelle 21 werden die Druckplatte 10 und die Einspritzförderschnecke 30, die einstückig damit angeordnet ist, in der Vorwärtsrichtung mit einer großen Antriebskraft durch die Feder 24, den Kurbelarm 22, den Kurbelbolzen 25, die Verbindungsstange 23 und den Verbindungsbolzen 26 des Kurbelmechanismus 20 sowie durch die zweite Halterung 4 angetrieben, so daß das geschmolzene Kunstharz innerhalb des Einspritzzylinders in die Form eingespritzt wird.
  • Während des Einspritzvorgangs wird die Impulsverteilung von dem Prozessor zu der Servoschaltung periodisch ausgeführt, während Rückkopplungsimpulse mit der Drehung des Servomotors 40 aus dem Positionsdetektor 42 an die Servoschaltung gelegt werden. Eine Abweichung zwischen der augenblicklichen Ziel-Drehposition des Motors und dessen tatsächlicher Drehposition wird in einem Fehlerregister der Servoschaltung gespeichert. Danach wird, wenn der Drehwinkel der Antriebswelle 21 von 150º erreicht, die Drehung des Servomotors 40 gestoppt, wodurch der Einspritzvorgang beendet wird. Dann tritt der Ablauf in den Haltevorgang ein.
  • Wie zuvor erklärt, wird die Antriebswelle 21 des Kurbelmechanismus 20 mittels des Servomotors 40 durch das Untersetzungsgetriebe 50 während des Einspritzvorgangs getrieben, um sich vorwärts zu drehen. Dies ermöglicht es, durch den Kurbelmechanismus und die Druckplatte 10 die Einspritzförderschnecke 30 in der Vorwärtsrichtung mit einer gewünschten Antriebskraft gegen die Reaktionskraft, welche durch das geschmolzene Kunstharz erzeugt wird, selbst dann anzutreiben, wenn der Servomotor aus einem Universal-Servomotor besteht. Darüber hinaus wird während des Einspritzens die Antriebswelle 21 innerhalb des Drehwinkelbereichs, der sich von 30º bis 150º ändert, entsprechend dem Arbeitsbereich, der die oberen und unteren Totpunkte des Kurbelmechanismus 20 und die Umgebungsbereiche der Totpunkte nicht enthält, gedreht. Als Ergebnis werden ein schnelles Absinken (gezeigt durch eine gestrichelte Linie in Fig. 4) der Einspritzgeschwindigkeit (Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegung der Druckplatte und der Förderschnecke) einhergehend mit einer Änderung des Drehwinkels der Antriebswelle 21 und eine schnelle Änderung (gezeigt durch die gestrichelte Linie in Fig. 4) der Änderungsrate des Einspritzdrucks (Antriebskraft, die von dem Kurbelmechanismus auf die Druckplatte und die Einspritzförderschnecke ausgeübt wird) beseitigt, welches schnelles Absinken und welche schnelle Änderung in anderen Drehwinkelbereichen vorgefunden werden, die den oberen und unteren Totpunkten entsprechen. Nach allem wird im Vergleich mit einem Fall, in dem die Antriebswelle 21 in einem Drehwinkelbereich gedreht wird, der sich von 0º bis 180º ändert, die Einspritzgeschwindig-keit V bei einem größeren Wert innerhalb des Drehwinkelbereichs der Antriebswelle aufrechterhalten. Ferner ändert sich die Änderungsrate DP des Einspritzdrucks relativ, wie durch die ausgezogene Linie in Fig. 4 gezeigt, graduell mit einer Änderung des Drehwinkels der Antriebswelle. Als Ergebnis wird der Einspritzvorgang durch die Einspritzvorrichtung vom Kurbeltyp rasch und gleichförmig durchgeführt. Fig. 4 zeigt die Einspritzgeschwindigkeit V und die Änderungsrate DP des Einspritzdrucks in der Zwischenzeit, wenn die Antriebswelle bei einer konstanten Geschwindigkeit dreht. Falls notwendig, kann die Anzahl von Umdrehungen der Antriebswelle variabel gesteuert werden.
  • Wenn der Dosierungsprozeß-Startbefehl nach Beendigung der Abkühlungs-, der Formöffnungs-, der Produktentnahme- und der Formschließungsprozesse folgend auf den Haltevorgang aus dem Steuerprogramm ausgelesen ist, wird die Antriebswelle 21 durch den Servomotor 40 unter der Steuerung des Prozessors umgekehrt von der Drehwinkelposition 150º aus in Richtung auf die Drehwinkelposition 30º gedreht. Auf diese Weise werden die Einspritz-Förderschnecke 30 und die Druck-platte 10 zurück bis zu deren anfängliche Positionen bewegt und befinden sich dann in Wartestellung für den nächsten Einspritzvorgang.
  • Als nächstes wird anhand von Fig. 5 u. Fig. 6 eine Einspritzvorrichtung vom Kurbeltyp gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Gleiche Elemente, die auch in dem ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen sind, sind mit gleichen Bezugszeichen gezeigt, und Erläuterungen derselben sind fortgelassen.
  • In der Einspritzvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die Antriebswelle 21, der Kurbelarm 22 und die Feder 24 in dem ersten Ausführungsbeispiel entfernt, und die Verbindungsstange 23 ist mit einem ihrer Enden über einen Kurbelzapfen 25' mit der Ausgangswelle 57 des Untersetzungsgetriebe 50 verbunden. Der Kurbelzapfen 25', welcher aus zwei Hälften 25'a u. 25'b zusammengesetzt ist, die miteinander zur gemeinsamen Drehung verbunden sind, ist so angeordnet, daß er in bezug auf die Achse der Ausgangswelle 57 außermittig ist, und arbeitet mit der Verbindungsstange 23 und dgl. zusammen, um einen Kurbelmechanismus 20' zu bilden. Die Ausgangswelle 57 des Untersetzungsgetriebes 50 fungiert als eine Antriebswelle für den Kurbelmechanismus 20'. Wenn die außermittige Distanz des Kurbelzapfens 25' relativ zu der Ausgangswelle 57 gleich der Länge des Kur-belarms 22 des ersten Ausführungsbeispiels ist, ist der Hub der Druckplatte 10 in beiden Ausführungsbeispielen der gleiche. Ähnlich wie in dem ersten Ausführungsbeispiel ist der Drehwinkel der Antriebswelle 57 innerhalb eines Bereichs von 30º bis 150º begrenzt. Der Drehwinkel der Antriebswelle ist durch einen Winkel Q, der zwischen einer Geraden, die das Zentrum des Kurbelzapfens 25' mit demjenigen der Antriebswelle 57 verbindet, und der Förderschnecken-Achse X gebildet ist, dargestellt. Dieser Drehwinkel nimmt einen Wert von 0º an, wenn der Kurbelzapfen 25' auf der Förderschnecken-Achse X auf der Seite nahe der hinteren Platte 1 positioniert ist.
  • Bei der Einspritzvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel kann, da die Elemente 21, 22 u. 24 des ersten Ausführungsbeispiels unnötig sind, die Anzahl von Komponenten verringert werden, so daß der Kurbelmechanismus 20' in seiner Konstruktion vereinfacht ist und seine Lebensdauer verbessert werden kann. Weil der Hub der Druckplatte 10 auf einen Wert begrenzt ist, der kleiner als derjenige des Durchmessers der Ausgangswelle 57 des Untersetzungsgetriebes 50 ist, ist die Einspritzvorrichtung für eine Spritzgießmaschine mit kleinen Abmessungen geeignet.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die zuvor genannten ersten und zweiten Ausführungsbeispiele beschränkt, und es können verschiedene Modifikationen derselben ausgeführt werden.
  • Beispielsweise können, obgleich das RV-Untersetzungsgetriebe als das Untersetzungsgetriebe 50 in den Ausführungsbeispielen benutzt wird, andere Untersetzungsgetriebe benutzt werden. Insbesondere stellt ein mit Zykloidenzahnrädern aufgebautes Untersetzungsgetriebe (hergestellt durch Sumitomo jukogyo Co., Ltd.) ein hohes Untersetzungsverhältnis in der Größenordnung von 1:200 bei einer einzigen Untersetzungsstufe wie in dem RV-untersetzungsgetriebe zur Verfügung und kann leicht in den Kraftübertragungsweg zwischen dem Motor und dem Kurbelmechanismus eingebaut werden. Daher ist dieses Getriebe vorzugsweise für die Benutzung als ein Einbau-Untersetzungsgetriebe mit einem hohen Untersetzungsverhätlnis geeignet. Ferner ist der Drehwinkelbe-reich nicht immer innerhalb eines Bereichs von 30º bis 150º begrenzt, und der Drehwinkelbereich kann in geigneter Art und Weise in Abhängigkeit von den Anforderungen an die betreffende Spritzgießmaschine bestimmt werden kann. Darüber hinaus können auch, obwohl die Antriebswelle 21 und der Kurbelzapfen 25', die jeweils aus zwei Komponenten zusam-mengesetzt sind, jeweils in den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen benutzt sind, eine Antriebswelle und ein Kurbelzapfen, die jeweils aus einem einzigen Teil bestehen, benutzt werden.
  • In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Verbindungsstange 23 durch den Kurbelzapfen 25' mit der Ausgangswelle 57 des Untersetzungsgetriebes 50, die als die Antriebswelle dient, verbunden. Alternativ dazu kann die Verbindungsstange mit einer Scheibe, die an der Ausgangswelle des Untersetzungsgetriebes befestigt ist, verbunden sein, wodurch der Hub der Druckplatte 10 erhöht werden kann.

Claims (9)

1. Spritzgießvorrichtung vom Kurbeltyp zur Benutzung in einer Spritzgießmaschine, die eine Einspritzförderschnecke (30) hat, welche so angeordnet ist, daß sie zu einer ortsfesten Platte (1) hin und von dieser fort bewegbar ist, mit einer Antriebswelle (21, 57), die drehbar gelagert ist, und einer Kurbel (22, 23) zum Umsetzen einer Vorwärts- und einer Rückwärtsdrehung der Antriebswelle (21, 57) in eine Hin- u. Herbewegung der Einspritzförderschnecke (30), gekennzeichnet durch
einen Elektromotor (40), der eine Ausgangswelle (41) hat und so beschaffen ist, daß er die Ausgangswelle (41) in Vorwärts- u. Rückwärtsrichtungen dreht, ein Untersetzungsgetriebe (50), das zwischen der Antriebswelle (21, 57) und der Ausgangswelle (41) des Elektromotors (40) liegt ist, und eine Steuereinrichtung (60), die dazu bestimmt ist, den Trieb des Elektromotors (40) in einer Weise zu steuern, daß die Antriebswelle (21, 57) innerhalb eines vorbestimmten Drehwinkelbereichs, der einem vorbestimmten Arbeitsbereich der Kurbel (22, 23) entspricht, vorwärts und rückwärts gedreht wird, in welchem Winkelbereich obere und untere Totpunkte der Kurbel (22, 23) und Umgebungsbereiche der oberen und unteren Totpunkte nicht enthalten sind.
2. Spritzgießvorrichtung vom Kurbeltyp nach Anspruch 1, bei der die Einspritzvorrichtung in einer Spritzgießmaschine montiert ist, die eine Rückseitenplatte, welche als die ortsfeste Platte (1) dient, und eine Druckplatte (10) hat, die so angeordnet ist, daß sie gemeinsam mit der Einspritzförderschnecke (30) zu der Rückseitenplatte (1) hin und von dieser fort bewegbar ist, und bei der die Kurbel (22, 23) mit der Druckplatte (10) zum Umsetzen der Vorwärts- u. Rückwärtsdrehung der Antriebswelle (21, 57) in eine Hin- u. Herbewegung der Einspritzförderschnecke durch die Druckplatte (10) verbunden ist.
3. Spritzgießvorrichtung vom Kurbeltyp nach Anspruch 2, bei der die Kurbel (22, 23) einen Kurbelarm (22), der mit einem seiner Enden mit der Antriebswelle (21) verbunden ist, eine Verbindungsstange (23), deren eines Ende drehbar mit der Druckplatte (10) verbunden ist, und einen Kurbelzapfen (25) enthält, der ein anderes Ende des Kurbelarms (22) drehbar mit einem anderen Ende der Verbindungsstange (23) verbindet.
4. Spritzgießvorrichtung vom Kurbeltyp nach Anspruch 2 oder 3, bei der die Kurbel (22, 23) ferner eine Halterung (4), die an der Druckplatte (10) angebracht ist, und einen Verbindungszapfen (26) enthält, der drehbar das eine Ende der Verbindungsstange (23) mit der Halterung (4) verbindet.
5. Spritzgießvorrichtung vom Kurbeltyp nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Untersetzungsgetriebe (50) eine Ausgangswelle (57) hat, die in Ausrichtung mit der Antriebswelle (21) angeordnet und mit der Antriebswelle (21) verbunden ist, und bei der eine Eingangsseite des Untersetzungsgetriebes (50) direkt mit der Ausgangswelle (41) des Elektromotors (40) verbunden ist.
6. Spritzgießvorrichtung vom Kurbeltyp nach Anspruch 2 oder Anspruch 4, wenn dieser auf Anspruch 2 rückbezogen ist, bei der die Kurbel einen Kurbelzapfen (25'), der mit der Antriebswelle (57) in einer Weise verbunden ist, daß er in bezug auf eine Achse der Antriebswelle (57) exzentrisch ist, und eine Verbindungsstange (23) enthält, deren Enden drehbar mit dem Kurbelzapfen (25') bzw. der Druckplatte (10) verbunden sind.
7. Spritzgießvorrichtung vom Kurbeltyp nach Anspruch 6, bei der das Untersetzungsgetriebe (50) eine Ausgangswelle hat, die als die Antriebswelle (57) dient, und bei der der Kurbelzapfen (25') an der Ausgangswelle (57) des Untersetzungsgetriebes (50) in einer Weise montiert ist, daß er in bezug auf eine Achse der Ausgangswelle des Untersetzungsgetriebes (50) exzentrisch ist.
8. Spritzgießvorrichtung vom Kurbeltyp nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der eine Einspritzgeschwindigkeits-Kennlinie und eine Einspritzdruck- Kennlinie, wovon jede als eine Funktion der Position der Einspritzförderschnecke (30) dargestellt ist, variabel sind.
9. Spritzgießvorrichtung vom Kurbeltyp nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der vorbestimmte Arbeitsbereich der Kurbel (22, 23) ein Bereich von 30º bis 150º zwischen den oberen und unteren Totpunkten der Kurbel (22, 23) ist.
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