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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Spritzgussmaschine.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Herkömmlicher
Weise wird in einer Spritzgussmaschine ein Harz, das in einem Erwärmungszylinder
erwärmt
und geschmolzen wurde, unter Hochdruck in den Hohlraum einer Formvorrichtung eingespritzt,
so dass der Hohlraum mit dem Harz gefüllt wird. Das geschmolzene
Harz wird dann abgekühlt
und ausgehärtet,
um ein geformtes Produkt zu erhalten.
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Um
einen derartigen Formbetrieb auszuführen, umfasst die Spritzgussmaschine
eine Formklemm- bzw. Formschließvorrichtung
und eine Einspritzvorrichtung. Die Formschließvorrichtung ist mit einer
stationären
Platte und einer beweglichen Platte vorgesehen. Die bewegliche Platte
wird durch einen Formklemm- bzw. Formschließzylinder vorgeschoben und
zurückgezogen,
um dadurch das Formschließen,
Formklemmen und Formöffnen
auszuführen.
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Die
Einspritzvorrichtung umfasst einen Erwärmungszylinder zum Erwärmen und
Schmelzen des Harzes, das von einer Zuführvorrichtung geliefert wird,
sowie eine Einspritzdüse
zum Einspritzen des geschmolzenen Harzes. Ferner ist eine Schnecke bzw.
Schraube innerhalb des Erwärmungszylinders vorgesehen,
so dass die Schraube gedreht werden und vorgeschoben und zurückgezogen
werden kann. Die Schraube wird vorgeschoben, um das Harz von der
Einspritzdüse
aus einzuspritzen und wird zurückgezogen,
um das Harz zu dosieren.
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Um
die Schraube vorzuschieben und zurückzuziehen ist eine motorgetriebene
Einspritzvorrichtung vorgesehen.
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1 ist
eine schematische Ansicht einer herkömmlichen Einspritzvorrichtung.
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In 1 bezeichnet
das Bezugszeichen 2 eine Einspritzvorrichtung und 4 bezeichnet
einen Rahmen der Einspritzvorrichtung 2. Ein Erwärmungszylinder 21 ist
fest vor (linke Seite in 1) dem Rahmen 4 vorgesehen,
und eine Einspritzdüse 21a ist
an dem vorderen Ende (linkes Ende in 1) des Erwärmungszylinders 21 vorgesehen.
Eine Zuführvorrichtung 21b ist
auf dem Erwärmungszylinder 21 vorgesehen
und eine Schraube 20 ist innerhalb des Erwärmungszylinders 21 vorgesehen,
so dass die Schraube 20 gedreht und vorgeschoben und zurückgezogen
(nach links bzw. rechts in 1 bewegt)
werden kann. Das hintere Ende (rechtes Ende in 1)
der Schraube 20 wird drehbar durch ein Trageglied 5 getragen.
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Angebracht
an dem Trageglied 5 ist ein Dosierungsmotor 6 mit
einem Untersetzungsmechanismus. Die Drehung des Dosierungsmotors 6 wird
an die Schraube 20 über
einen Steuerriemen 7a übertragen.
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Ferner
ist eine Schraubenwelle 8 parallel zu der Schraube 20 drehbar
getragen. Das hintere Ende der Schraubenwelle ist über einen
Steuerriemen 7b mit einem Einspritzmotor 9, der
einen Untersetzungsmechanismus besitzt, verbunden. D.h. der Einspritzmotor 9 ist
angepasst, um die Schraubenwelle 8 zu drehen. Das vordere
Ende der Schraubenwelle 8 befindet sich in Schraubeneingriff
mit einer Mutter 5a, die an dem Trageglied 5 angebracht
ist. Demgemäß kann die
Mutter 5a, wenn der Einspritzmotor 9 angetrieben
wird, durch die Drehung der Schraubenwelle 8 über den
Steuerriemen 7b axial bewegt werden.
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In
der Einspritzvorrichtung 2 mit dem oben beschriebenen Aufbau
wird der Dosierungsmotor 6 während einer Dosierungsstufe
angetrieben, um die Schraube 20 über den Steuerriemen 7a zu
drehen, wodurch die Schraube 20 um eine vorbestimmte Entfernung
zurückgezogen
wird (nach rechts in 1). Zu diesem Zeitpunkt wird
das von der Zuführvorrichtung 21b gelieferte
Harz innerhalb des Erwärmungszylinders 21 erwärmt und
geschmolzen und vor der Schraube 20 gesammelt, während die
Schraube 20 zurückgezogen
wird.
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Ferner
wird der Einspritzmotor 9 während einer Einspritzstufe
angetrieben, um die Schraubenwelle 8 über den Steuerriemen 7b zu
drehen, so dass die Mutter 5a und das Trageglied 5 mit
der Drehung der Schraubenwelle 8 bewegt werden. Infolgedessen wird
die Schraube 20 vorgeschoben (nach links in 1 bewegt)
und das Harz, das vor der Schraube 20 gesammelt ist, wird
von der Einspritzdüse 21a eingespritzt.
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Die
Einspritzvorrichtung 2 besitzt jedoch die folgenden Nachteile.
D.h. in der Einspritzvorrichtung 2 müssen der Dosierungsmotor 6 und
der Einspritzmotor 9 während
der Dosierungsstufe bzw. der Einspritzstufe angetrieben werden.
Ferner werden die Drehung des Dosierungsmotors 6 und die
Drehung des Einspritzmotors 9 auf die Schraube 20 über den Untersetzungsmechanismus,
die Riemenscheiben etc. übertragen.
Daher ist die mechanische Effizienz vergleichsweise gering, und
die Trägheit
ist vergleichsweise hoch. Infolgedessen erfordert das Erreichen
einer anfänglichen
Einspritzgeschwindigkeit und das Verändern der Einspritzgeschwindigkeit während der
Einspritzstufe eine vergleichsweise lange Zeitdauer und ein vergleichsweise
großes
Drehmoment. Ferner ist die Zeit, die erforderlich ist, um von der
Einspritzstufe zu der Druckhaltestufe voranzuschreiten, vergleichsweise
lang.
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Um
die oben beschriebenen Nachteile zu überwinden, wurde eine Einspritzvorrichtung
von der Art mit eingebautem Motor vorgesehen, in der eine Schraube,
ein Einspritzmotor und ein Dosierungsmotor auf einer gemeinsamen
Achse angeordnet sind.
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2 ist
eine Schnittansicht einer derartigen herkömmlichen Einspritzvorrichtung
von der Art mit eingebautem Motor.
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In 2 bezeichnet
das Bezugszeichen 12 einen Erwärmungszylinder, und eine Einspritzdüse 12a ist
an dem vorderen Ende (linkes Ende in 2) des Erwärmungszylinders 12 vorgesehen.
Eine Schraube 22 ist innerhalb des Erwärmungszylinders 12 derart
angeordnet, dass die Schraube gedreht und vorgeschoben und zurückgezogen
(nach links und rechts in 2 bewegt)
werden kann.
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Die
Schraube 22 besitzt einen Schraubenkopf 22a an
ihrem vorderen Ende. Die Schraube 22 erstreckt sich innerhalb
des Erwärmungszylinders 12 rückwärts (nach
rechts in 2) und ist an ihrem hinteren
Ende (rechtes Ende in 2) mit einer ersten Keilwelle 63 verbunden.
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Daher
wird, wenn die Schraube 22 während einer Dosierungsstufe
um eine bestimmte Entfernung zurückgezogen
(nach rechts in 2 bewegt) wird, während sie
gedreht wird, Harz in der Form von Pellets von einer nicht dargestellten
Zuführvorrichtung
geliefert, erwärmt
und innerhalb des Erwärmungszylinders 12 geschmolzen,
und vor (links in 2) dem Schraubenkopf 22a gesammelt,
während
die Schraube 22 zurückgezogen
wird.
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Ferner
wird während
einer Einspritzstufe, wenn die Schraube 22 vorgeschoben
(nach links in 2 bewegt) wird, das vor dem
Schraubenkopf 22 gesammelte Harz von der Einspritzdüse 21 eingespritzt
und in einen Hohlraum einer nicht dargestellten Formvorrichtung
geladen.
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Ein
Antriebsabschnittsgehäuse 11 ist
an dem hinteren Ende des Erwärmungszylinders 12 befestigt.
Ein Dosierungsmotor 44 ist an dem vorderen Teil (linker
Teil) des Antriebsabschnittsgehäuses 11 angeordnet
und ein Einspritzmotor 45 ist an dem hinteren Teil (rechter
Teil) des Antriebsabschnittsgehäuses 11 angeordnet,
so dass sich der Dosierungsmotor 44 und der Einspritzmotor 45 eine
gemeinsame Mittelachse teilen. Der Dosierungsmotor 44 weist
einen Stator 46 und einen Rotor 47 auf, und der
Einspritzmotor 45 weist einen Stator 48 und einen
Rotor 49 auf.
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Der
Rotor 47 ist relativ zu dem Antriebsabschnittsgehäuse 11 drehbar
getragen. Genau gesagt ist eine hohle, erste Rotorwelle 56 fest
in den Rotor 47 gepasst, und die erste Rotorwelle 56 wird
durch die Lager 51 und 52 getragen.
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In ähnlicher
Weise ist der Rotor 49 relativ zu dem Antriebsabschnittsgehäuse 11 drehbar
getragen. Genau gesagt ist eine hohle, zweite Rotorwelle 57 fest
in den Rotor 49 gepasst, und die zweite Rotorwelle 57 wird
durch die Lager 53 und 54 getragen.
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Die
Schraube 22 kann zurückgezogen
werden, während
sie gedreht wird, und zwar durch den Antrieb des Dosierungsmotors 44.
Um diese Bewegung zu ermöglichen,
ist eine erste Keilmutter 62 an dem Vorderende der ersten
Rotorwelle 56 befestigt; eine erste Keilwelle 63 befindet
sich in Keileingriff mit der ersten Keilmutter 62; und
die Schraube 22 ist an dem Vorderende der ersten Keilwelle 63 befestigt. Wenn
der Rotor 47 durch den Antrieb des Dosierungsmotors 44 gedreht
wird, wird daher die Drehung des Rotors 47 an die Schraube 22 übertragen,
so dass sich die Schraube 22 dreht. Zu diesem Zeitpunkt
wird die erste Keilwelle 63 relativ zu der ersten Keilmutter 62 zurückgezogen,
so dass die Schraube 22 zurückgezogen wird. Es sei bemerkt,
dass wenn die Schraube 22 zurückgezogen wird, ein Gegendruck
an die Schraube 22 gegen den Druck angelegt wird, der durch
das Harz erzeugt wird.
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Ferner
kann die Schraube 22 durch den Antrieb des Einspritzmotors 45 vorgeschoben
werden. Um diese Bewegung zu ermöglichen,
ist eine ringförmige
Lagerhalterung 64 an dem hinteren Ende der zweiten Rotorwelle 57 befestigt;
und eine Kugelumlaufspindelwelle 65 wird in die Lagerhalterung 64 eingeführt und
an dieser befestigt. Die Kugelumlaufspindelwelle 65 wird
getragen, um relativ zu dem Antriebsabschnittsgehäuse 11 drehbar
zu sein. Genau gesagt, wird die Kugelumlaufspindelwelle 65 auf
dem Antriebsabschnittsgehäuse 11 über die
Lagerhalterung 64 und ein Lager 66 getragen, ebenso
wie ein Lager 67, das auf der hinteren Seite des Lagers 66 angeordnet
ist.
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Eine
Kugelmutter 69 ist innerhalb der zweiten Rotorwelle 57 derart
angeordnet, dass die Kugelmutter 69 vorgeschoben und zurückgezogen
werden kann und sich in Zahneingriff mit der Kugelumlaufspindelwelle 65 befindet.
Demgemäß wird die
Drehung des Rotors 49 auf die Kugelumlaufspindelwelle 65 über die
zweite Rotorwelle 57 und die Lagerhalterung 64 übertragen.
Die Kugelmutter 69 und die Kugelumlaufspindelwelle 65 wandeln
die Drehbewegung in eine lineare Bewegung um, so dass die Kugelmutter 69 vorgeschoben
und zurückgezogen
wird.
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Ferner
ist, um zu verhindern, dass sich die Kugelmutter 69 gemeinsam
mit der Kugelumlaufspindelwelle 65 dreht, eine hohle, zweite
Keilwelle 71 an dem vorderen Ende der Kugelmutter 69 befestigt, und
die zweite Keilwelle 71 befindet sich in Keileingriff mit
einer zweiten Keilmutter 76, die an dem Antriebsabschnittsgehäuse 11 befestigt
ist.
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Ein
Lagerkasten 72 ist an dem vorderen Ende der zweiten Keilwelle 71 befestigt.
Ein Axiallager 73 ist innerhalb des Lagerkastens 72 angeordnet, so
dass es sich an dessen Vorderseite befindet, und ein Lager 74 ist
innerhalb des Lagerkastens 72 angeordnet, so dass es sich
an dessen Rückseite
befindet. Demgemäß wird die
erste Keilwelle 63 durch die Lager 73 und 74 getragen,
um relativ zu der zweiten Keilwelle 71 und der Kugelmutter 69 drehbar
zu sein.
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In
dem oben beschriebenen Aufbau werden die Drehung des Dosierungsmotors 44 und
die Drehung des Einspritzmotors 45 auf die Schraube ohne Eingriff
eines Untersetzungsmechanismus, Riemenscheiben etc. übertragen.
Daher steigt die mechanische Effizienz an und die Trägheit nimmt
ab.
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Das
Antriebsabschnittsgehäuse 11 besteht aus
einer vorderen Abdeckung 11a, einem Mittelgehäuse 11b,
und einer hinteren Abdeckung 11c; und der Erwärmungszylinder 12 ist
an dem Vorderende der vorderen Abdeckung 11a befestigt.
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Der
Dosierungsmotor 44 ist von einem hülsenförmigen Statorrahmen 46a umgeben,
und der Einspritzmotor 45 ist von einem hülsenförmigen Statorrahmen 48a umgeben.
Die vordere Abdeckung 11a und das Mittelgehäuse 11b sind
zusammen durch die Verwendung von Gewindestangen 46b verbunden,
wobei der Statorrahmen 48a sandwichartig zwischen dem Mittelgehäuse 11b und
der hinteren Abdeckung 11c angeordnet ist. In ähnlicher
Weise sind das Mittelgehäuse 11b und
die hintere Abdeckung 11c durch die Verwendung von Gewindestangen 48b miteinander
verbunden, wobei der der Statorrahmen 48a sandwichartig
zwischen dem Mittelgehäuse 11b und
der hinteren Abdeckung 11c angeordnet ist. Der Statorrahmen 48a wird
mittels der Reibungskraft getragen, die durch das Festziehen der Stangen 48b erzeugt
wird.
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In
der oben beschriebenen, herkömmlichen Einspritzvorrichtung
ist die Spritzgussmaschine, da der Dosierungsmotor 44 und
der Einspritzmotor 45 auf der gleichen Achse angeordnet
sind, in axialer Richtung verlängert.
Wenn der Versuch unternommen wird, die Spritzgussmaschine in axialer
Richtung zu verkürzen,
nehmen die Außendurchmesser des
Dosierungsmotors 44 und des Einspritzmotors 45 zu,
was zu einem Anstieg der Trägheit
führt.
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Ferner,
wenn der Einspritzmotor 45 angetrieben wird, um die Kugelumlaufspindelwelle 65 zu
drehen, um dadurch das Harz von dem Erwärmungszylinder 12 durch
Vorschieben der Schraube 22 einzuspritzen, wird eine Reaktionskraft,
die der Einspritzkraft entspricht, auf die Stangen 46b über den
Erwärmungszylinder 12 und
die vordere Abdeckung 11a, und auf die Stangen 48b über die
hintere Abdeckung 11c übertragen.
Daher dehnen sich die Stangen 46b und 48b aus,
was zu einer abgeschwächten
Anzugskraft führt.
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In
dem oben beschriebenen Aufbau können sich,
wenn der Rotor 47 oder 49 beim Antrieb des Dosierungsmotors 44 oder
des Einspritzmotors 45 gedreht wird, der Statorrahmen 46a oder 48a drehen. Daher
muss die Anzugskraft der Stangen 46a und 48b genau
gesteuert werden. Dies macht den Zusammenbau und die Wartung der
Spritzgussmaschine mühevoller.
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Die
Referenz des Standes der Technik
EP-A-0 662 382 zeigt und beschreibt eine Spritzgussmaschine,
die eine Schraube (Einspritzglied) und eine bewegliche Spindel (Übertragungswelle) aufweist,
die miteinander verbunden sind. Während einer Einspritzstufe
wird ein erster Hohlwellenmotor (Einspritzmotor) angetrieben, um
eine Spindelmutter (Kugelmutter) zu drehen, so dass die bewegliche Spindel
ebenso wie die Schraube vorgeschoben wird.
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In
diesem Fall ist ein zweiter Hohlwellenmotor (Dosierungsmotor) nicht
imstande, sich zu drehen. Die bewegliche Spindel ist an dem zweiten Hohlwellenmotor
befestigt, d.h. die bewegliche Spindel dreht sich nicht. Eine Spindelmutter,
die radial größer als
die bewegliche Spindel ist, dreht sich darin. Infolgedessen wird
die Trägheit
erhöht
und ein Ansprechverhalten der Spritzgussmaschine wird verringert.
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Aus
der
JP-A-5 345 337 ist
eine Spritzgussmaschine bekannt, die eine Schraube (Einspritzglied)
und eine Schraubenwelle (Übertragungswelle) aufweist,
die miteinander verbunden sind. Während einer Einspritzstufe
wird ein Schraubenvorschubmotor (Einspritzmotor) angetrieben, um
eine Mutter (Kugelmutter) anzutreiben, so dass eine Schraubenwelle ebenso
wie die Schraube vorgeschoben wird.
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In
diesem Fall ist ein Schraubendrehmotor (Dosierungsmotor) nicht imstande,
sich relativ zu drehen. Die Schraubenwelle ist an dem Schraubendrehmotor
befestigt, d.h. der Schraubendrehmotor dreht sich nicht. Die Mutter,
die radial größer als
die Schraubenwelle ist, dreht sich in dieser. Infolgedessen wird
die Trägheit
vergrößert und
ein Ansprechverhalten der Spritzgussmaschine wird verringert.
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Die
JP-A-61 266 218 zeigt
und beschreibt eine Spritzgussmaschine, die eine Schraube (Einspritzglied)
und eine Schraubenwelle (Übertragungswelle)
aufweist, die miteinander verbunden sind.
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Während einer
Einspritzstufe wird ein elektrischer, Hohlmotor (Einspritzmotor)
angetrieben, um einen Schraubenmutterteil (Kugelmutter) zu drehen, so
dass eine Schraubenwelle ebenso wie die Schraube vorgeschoben wird.
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In
diesem Fall ist die Schraubenwelle nicht imstande, sich relativ
zu drehen. Der Schraubenmutterteil, der radial größer als
die Schraubenwelle ist, dreht sich darin. Infolgedessen wird die
Trägheit
erhöht
und ein Ansprechverhalten der Spritzgussmaschine wird verringert.
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die oben erwähnten Probleme
bei der herkömmlichen Einspritzvorrichtung
zu lösen
und eine Spritzgussmaschine vorzusehen, die eine verbesserte mechanische
Effizienz und eine verringerte Trägheit besitzt, die eine verkürzte Axiallänge besitzt
und welche den Zusammenbau und die Wartung erleichtert.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Beginnend
mit einer Spritzgussmaschine, die die Merkmale des Oberbegriffs
des Anspruchs 1 aufweist, werden die obigen Ziele gemäß der vorliegenden
Erfindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht.
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Auf
diese Weise ist gemäß der vorliegenden Erfindung
eine Übertragungswelle
mit dem Einspritzglied derart verbunden, dass sich die Übertragungswelle
relativ zu dem Einspritzglied drehen kann. Die Übertragungswelle besitzt einen
Drehübertragungsteil,
auf den die Drehung des Einspritzmotors übertragen wird, ebenso wie
einen Bewegungsumwandlungsteil zum Umwandeln der Drehbewegung in
eine lineare Bewegung.
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Der
Einspritzmotor und die Übertragungswelle
sind auf der gleichen Achse angeordnet, und die Übertragungswelle wird innerhalb
des Rotors des Einspritzmotors vorgeschoben und zurückgezogen.
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In
diesem Fall kann, da die Drehung des Einspritzmotors direkt auf
die Übertragungswelle
ohne Eingriff eines Untersetzungsmechanismus, eines Steuerriemens
und Ähnlichem übertragen
wird, die mechanische Effizienz verbessert werden, und die Trägheit kann
verringert werden. Infolgedessen wird es während einer Einspritzstufe
möglich,
die Zeit zu verkürzen,
die erforderlich ist, um die Einspritzgeschwindigkeit zu erreichen
oder zu verändern,
und das Drehmoment zu reduzieren, das erforderlich ist, um die Einspritzgeschwindigkeit
zu erreichen oder zu verändern.
Ferner wird die Zeit, die für
den Wechsel von der Einspritzstufe zu der Druckhaltestufe erforderlich
ist, verkürzt.
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Da
die Übertragungswelle
innerhalb des Rotors vorgeschoben und zurückgezogen wird, kann die Spritzgussmaschine
in ihrer axialen Länge
verkürzt
werden.
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In
der Spritzgussmaschine gemäß der vorliegenden
Erfindung sind der Einspritzmotor und die Übertragungswelle auf der gleichen
Achse angeordnet wie die des Einspritzglieds.
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In
einer weiteren Spritzgussmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung
ist ein Dosierungsmotor vorgesehen, der auf der gleichen Achse angeordnet
ist wie die des Einspritzglieds.
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In
noch einer weiteren Spritzgussmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung
ist ein Dosierungsmotor vorgesehen, der auf einer Achse angeordnet
ist, die sich von der des Einspritzglieds unterscheidet, und ist
mit dem Einspritzglied über
ein Übertragungsmittel
verbunden.
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In
noch einer weiteren Spritzgussmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung
weist die Übertragungswelle
einen Kugelumlaufspindelwellenteil und einen Keilwellenteil auf.
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Die
vorliegenden Erfindung sieht noch eine weitere Spritzgussmaschine
vor, die Folgendes aufweist: einen Erwärmungszylinder; eine Schraube,
die innerhalb des Erwärmungszylinders
angeordnet ist, so dass die Schraube vorgeschoben und zurückgezogen
werden kann; einen Einspritzmotor; und eine Übertragungswelle, die mit der
Schraube derart verbunden ist, dass sich die Übertragungswelle relativ zu
der Schraube drehen kann. Die Übertragungswelle
besitzt einen Drehübertragungsteil,
an den die Drehung des Einspritzmotors übertragen wird, ebenso wie
einen Drehumwandlungsteil zum Umwandeln der Drehbewegung in eine
lineare Bewegung.
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Der
Einspritzmotor und die Übertragungswelle
sind auf der gleichen Achse angeordnet und die Übertragungswelle wird innerhalb
des Rotors des Einspritzmotors vorgeschoben und zurückgezogen.
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Die
vorliegende Erfindung sieht noch eine weitere Spritzgussmaschine
vor, die Folgendes aufweist: einen Hohlmotor mit einem Stator und
einem Rotor; einen Statorrahmen der angeordnet ist, um den Hohlmotor
zu umgeben und der den Stator trägt; und
erste und zweite Platten, die entfernbar mit gegenüberliegenden
Enden des Statorrahmens verbunden sind.
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In
diesem Fall kann der Hohlmotor durch Trennung der ersten und zweiten
Platten von dem Statorrahmen ausgetauscht werden.
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Da
der Statorrahmen und die ersten und zweiten Platten miteinander
verbunden sind, dreht sich der Statorrahmen nicht, wenn der Hohlmotor
angetrieben wird. Demgemäß ist keine
genaue Steuerung der Anzugskraft, mit der der Statorrahmen und die
ersten und zweiten Platten miteinander verbunden werden, erforderlich.
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Infolgedessen
werden der Zusammenbau und die Wartung der Spritzgussmaschine erleichtert.
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In
noch einer weiteren Spritzgussmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung
wird eine Zugkraft, die beim Antrieb des Hohlmotors erzeugt wird, auf
den Statorrahmen übertragen.
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In
noch einer weiteren Spritzgussmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung
besitzt der Statorrahmen einen zylindrischen Teil zum Tragen des
Stators und Flanschteile, die an gegenüberliegenden Enden des zylindrischen
Teils gebildet sind.
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Die
vorliegende Erfindung sieht noch eine weitere Spritzgussmaschine
vor, die Folgendes aufweist: eine drehbar getragene Hohlrotorwelle;
einen Motor; und ein Einspritzglied das auf der gleichen Achse angeordnet
ist, wie die des Motors. Der Motor weist einen Stator und einen
Rotor auf, der auf radial inneren Seite des Stators angeordnet und
an der Rotorwelle befestigt ist.
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Wenn
das Einspritzglied bei dem Rückzugsende
eines Hubs gelegen ist, wird das hintere Ende des Einspritzglieds
zu einer Position bewegt, die hinter dem vorderen Ende der Rotorwelle
gelegen ist.
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In
diesem Fall kann sich während
dem Vorschub und Rückzug
des Einspritzglieds das Einspritzglied mit dem Motor überlappen.
Daher kann die Spritzgussmaschine in ihrer axialen Länge verkürzt sein.
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In
noch einer weiteren Spritzgussmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung
ist eine Hülse
an dem vorderen Ende der Rotorwelle befestigt; eine Keilmutter ist
an dem hinteren Ende der Hülse
befestigt; und eine Keilwelle, die sich in Keileingriff mit der Keilmutter
befindet, ist mit dem Einspritzglied verbunden.
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In
diesem Fall, wenn sich das Einspritzglied an dem Rückzugsende
eines Hubs befindet, wird das hintere Ende des Einspritzglieds zu
einer Position bewegt, die hinter dem vorderen Ende der Rotorwelle gelegen
ist, und zwar um einen Abstand, der der Länge der Hülse entspricht.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische Ansicht einer herkömmlichen Einspritzvorrichtung;
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2 ist
eine Schnittansicht einer herkömmlichen
Einspritzvorrichtung von der Art mit eingebautem Motor;
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3 ist
eine Schnittansicht einer Einspritzvorrichtung von der Art mit eingebautem
Motor gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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4 ist
eine Schnittansicht eines Hauptteils der Einspritzvorrichtung von
der Art mit eingebautem Motor gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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5 ist
ein Diagramm zum Vergleich der Einspritzcharakteristika;
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6 ist
eine Schnittansicht eines Antriebsabschnitts einer Einspritzvorrichtung
von der Art mit eingebautem Motor gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
-
7 ist
eine Schnittansicht eines Antriebsabschnitts einer Einspritzvorrichtung
von der Art mit eingebautem Motor gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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8 ist
eine erklärende
Ansicht, die ein Antriebsabschnittsgehäuse einer Einspritzvorrichtung von
der Art mit eingebautem Motor gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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9 ist
eine Schnittansicht eines Antriebsabschnitts der Einspritzvorrichtung
von der Art mit eingebautem Motor gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung; und
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10 ist
eine Seitenansicht des Vorderrahmens in dem vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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BESTER AUSFÜHRUNGSMODUS
DER ERFINDUNG
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Die
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden als nächstes im Detail mit Bezugnahme
auf die Zeichnungen beschrieben.
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3 ist
eine Schnittansicht einer Einspritzvorrichtung von der Art mit eingebautem
Motor gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung; 4 ist eine
Schnittansicht eines Hauptteils der Einspritzvorrichtung von der
Art mit eingebautem Motor gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung; und 5 ist ein
Diagramm zum Vergleich der Einspritzcharakteristika. In 5 stellt
die horizontale Achse die Zeit dar und die vertikale Achse stellt
die Einspritzgeschwindigkeit dar.
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In 3 und 4 bezeichnet
das Bezugszeichen 12 einen Erwärmungszylinder, der als ein
Zylinderglied dient. Der Erwärmungszylinder 12 besitzt eine
Einspritzdüse 12a an
seinem Vorderende (linkes Ende in 3). Eine
Schraube 22, die als ein Einspritzglied dient, ist innerhalb
des Erwärmungszylinders 12 derart
angeordnet, dass sich die Schraube 22 drehen kann und vorgeschoben
und zurückgezogen
(nach links und rechts in 2 bewegt)
werden kann.
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Die
Schraube 22 besitzt einen Schraubenkopf 22a an
ihrem Vorderende und erstreckt sich rückwärts (nach rechts in 3)
innerhalb des Erwärmungszylinders 12.
Das hintere Ende (rechtes Ende in 3) der Schraube 22 ist
an einem Lagerkasten 13 befestigt. Ein Schraubengang 23 ist
ebenfalls auf der Umfangsoberfläche
der Schraube 22 gebildet, was zur Ausbildung einer Nut 26 führt.
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Ein
Harzlieferanschluss 29 ist an einer vorbestimmten Stelle
auf dem Erwärmungszylinder 12 gebildet
und eine Zuführvorrichtung 30 ist
an dem Harzlieferanschluss 29 befestigt. Der Harzlieferanschluss 29 ist
an einer Position derart gebildet, dass der Harzlieferanschluss 29 zu
dem hinteren Endteil (rechtes Ende in 3) der Nut 26 weist,
wenn die Schraube 22 bei ihrer vordersten Position (links
in 3) innerhalb des Erwärmungszylinders 12 positioniert
ist.
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Während einer
Dosierungsstufe wird die Schraube 22 zurückgezogen
(d.h. nach rechts in 3 bewegt), und zwar um einen
vorbestimmten Abstand während
sie gedreht wird, so dass das pelletförmige Harz 33 von
der Zuführvorrichtung
in den Erwärmungszylinder 12 zugeführt wird.
Das Harz 33 wird entlang der Nut 26 vorgeschoben
(d.h. nach links in 3 bewegt).
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Außerdem ist
eine nicht dargestellte Erwärmungsvorrichtung,
die als ein Erwärmungsmittel dient,
um den Erwärmungszylinder 12 herum
angeordnet. Die Erwärmungsvorrichtung 12 erwärmt den Erwärmungszylinder 12,
um dadurch das Harz 33 innerhalb der Nut 26 zu
schmelzen. Wenn die Schraube 12 um die vorbestimmte Entfernung
zurückgezogen
wird, während
sie sich dreht, wird daher das geschmolzene Harz für einen
Schuss bzw. eine Einspritzung vor dem Schraubenkopf 22a angesammelt.
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In
der nachfolgenden Einspritzstufe wird, wenn die Schraube 22 vorgeschoben
ist, das geschmolzene Harz, das vor dem Schraubenkopf 22a angesammelt
ist, von der Einspritzdüse 12a eingespritzt
und in einen Hohlraum einer nicht dargestellten Formvorrichtung
geladen.
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An
der Rückseite
des Erwärmungszylinders 12 ist
ein Antriebsabschnitt 15 zum Drehen, Vorschieben und Zurückziehen
der Schraube 22 angeordnet. Der Antriebsabschnitt 15 umfasst
einen Rahmen 17, einen Dosierungsmotor 81, der
als ein erstes Antriebsmittel dient, und einen Einspritzmotor 82,
der als ein zweites Antriebsmittel dient. Der Dosierungsmotor 81 ist
bewegbar auf dem Rahmen 17 angeordnet. Der Einspritzmotor 82 ist
an dem Rahmen 17 befestigt. Der Einspritzmotor 82 und
die Schraube 22 sind auf der gleichen Achse angeordnet.
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Eine
Führungsstange 83,
die als ein Führungsglied
dient, ist auf dem Rahmen 17 derart angeordnet, dass sich
die Führungsstange 83 parallel
zu der Schraube 22 erstreckt. Der Dosierungsmotor 81 wird
entlang der Führungsstange 83 bewegt.
Zu diesem Zweck wird eine Trageplatte 84 gleitbar durch die
Führungsstange 83 getragen
und der Dosierungsmotor 81 ist an der Trageplatte 84 angebracht.
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Außerdem ist
eine Riemenscheibe 86 auf der Antriebsseite an einer Abtriebswelle 85 des
Dosierungsmotors 81 befestigt, und eine Riemenscheibe 88 auf
der angetriebenen Seite ist an dem Außenumfang eines kastenförmiger Körpers 87 des
Lagerkastens 13 angebracht. Ein Steuerriemen 89 erstreckt sich
zwischen der Riemenscheibe 86 auf der Antriebsseite der
Riemenscheibe 88 auf der angetriebenen Seite und ist um
diese gewickelt. Die Riemenscheibe 86 auf der Antriebsseite,
die Riemenscheibe 88 auf der angetriebenen Seite und der
Steuerriemen 89 bilden ein Übertragungsmittel zur Verbindung
des Lagerkastens 13 und des Dosierungsmotors 81.
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Der
Einspritzmotor 82 weist einen Stator 91 auf, der
an dem Rahmen 17 angebracht ist, sowie einen Rotor 92,
der innerhalb des Stators 91 angeordnet ist. Der Rotor 92 ist
relativ zu dem Rahmen 17 drehbar getragen. Genau gesagt,
ist eine Hohlrotorwelle 93 fest in den Rotor 92 eingepasst
und die gegenüberliegenden
Enden der Rotorwelle 93 werden durch den Rahmen 17 über die
Lager 94 und 95 getragen.
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Die
Lager 96 und 97 sind innerhalb des Lagerkastens 13 angeordnet.
Die Schraube 22 ist über die
Lager 96 und 97 mit einer Kugelumlaufspindelwellen-/Keilwelleneinheit 98,
die als eine Übertragungswelle
dient, verbunden, so dass die Schraube 22 und die Kugelumlaufspindelwellen-/Keilwelleneinheit 98 relativ
zueinander drehbar sind. Eine Kugelmutter 99, die an dem
Rahmen 17 über
eine Kraftmesszelle 105, die als ein Lastdetektionsmittel
dient, befestigt ist, befindet sich in Schraubeneingriff mit einem
Kugelumlaufspindelwellenteil 98a, der als ein Vorderhälftenteil
der Kugelumlaufspindelwellen-/Keilwelleneinheit 98 gebildet
ist und dient als ein Bewegungsumwandlungsteil. Der Lagerkasten 13 bildet
eine Antriebskraftübertragungsmittel,
welches eine relative Drehung zwischen der Schraube 22 und der
Kugelumlaufspindelwellen-/Keilwelleneinheit 98 ermöglicht,
während
er die relative Axialbewegung zwischen der Schraube 22 und
der Kugelumlaufspindelwellen-/Keilwelleneinheit 98 beschränkt. Ferner bilden
die Kugelmutter 99 und der Kugelumlaufspindelwellenteil 98a ein
Bewegungsumwandlungsmittel zum Umwandeln der Drehbewegung in eine
lineare Bewegung.
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Folglich
wird während
einer Dosierungsstufe, wenn der Dosierungsmotor 81 angetrieben
wird, die Drehung des Dosierungsmotors 81 sequentiell auf
die Riemenscheibe 86 auf der Antriebsseite, den Steuerriemen 89,
den kastenförmigen
Körper 87 und die
Schraube 22 übertragen,
so dass die Schraube 22 gedreht wird. In diesem Fall sind
die Schraube 22 und die Kugelumlaufspindelwellen-/Keilwelleneinheit 98 über den
Lagerkasten 13 drehbar miteinander gekoppelt. Daher wird
die auf den kastenförmigen
Körper 87 übertragene
Drehung nicht auf die Kugelumlaufspindelwellen-/Keilwelleneinheit 98 übertragen; der
Druck des Harzes innerhalb des Erwärmungszylinders 12 wird
jedoch auf die Kugelumlaufspindelwellen-/Keilwelleneinheit 98 über den
Lagerkasten 13 übertragen.
Infolgedessen wird die Kugelumlaufspindelwellen-/Keilwelleneinheit 98,
während
sie sich dreht, zurückgezogen,
so dass die Schraube 22 ebenfalls, während sie sich dreht, zurückgezogen wird.
Wenn die Schraube 22 zurückgezogen wird, wird ein Gegendruck
an die Schraube 22 gegen den Druck des Harzes angelegt.
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Die
Schraube 22 kann durch Anlegen eines Stroms einer vorbestimmten
Frequenz an den Stator 91 des Einspritzmotors 82 vorgeschoben
werden. Zu diesem Zweck ist ein ringförmiges Eingriffsglied 101 auf
dem Innenumfang der Rotorwelle 93 befestigt und ist bei
einem im Wesentlichen mittleren Teil von dieser gelegen, so dass
ein Keil 102, der auf der Innenumfangsoberfläche des
Eingriffsglieds 101 gebildet ist, sich in Eingriff mit
einem Keilwellenteil 98b befindet, welcher auf der Außenumfangsoberfläche des Rückhälftenteils
der Kugelumlaufspindelwellen-/Keilwelleneinheit 98 gebildet
ist und als ein Drehübertragungsteil
dient. Der Keil 102 und der Keilwellenteil 98b bilden
ein Drehübertragungsmittel,
an welches die Drehung des Einspritzmotors 82 übertragen
wird.
-
Folglich
wird während
einer Einspritzstufe, wenn der Einspritzmotor 82 angetrieben
wird, die Drehung des Einspritzmotors 82 sequentiell auf
die Rotorwelle 93, das Eingriffsglied 101, und
die Kugelumlaufspindelwellen-/Keilwelleneinheit 98 übertragen.
Da die Kugelmutter 99 an dem Rahmen 17 befestigt
ist, wird die Kugelumlaufspindelwellen-/Keilwelleneinheit 98 vorgeschoben,
während
sie sich dreht, so dass die Schraube 22 ebenfalls vorgeschoben
wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Einspritzkraft, die auf die Kugelumlaufspindelwellen-/Keilwelleneinheit 98 wirkt,
auf die Kraftmesszelle 105 über die Kugelmutter 99 übertragen
und wird durch die Kraftmesszelle 105 detektiert.
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Die
Kugelumlaufspindelwellen-/Keilwelleneinheit 98 wird in
axialer Richtung um einen Hub S zurückgezogen.
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Wie
oben beschrieben, kann, da die Drehung des Einspritzmotors 82 direkt
auf die Kugelumlaufspindelwellen-/Keilwelleneinheit 98 ohne
Eingriff eines Untersetzungsmechanismus, einer Riemenscheibe und Ähnlichem übertragen
wird, die mechanische Effizienz verbessert werden und die Trägheit kann
verringert werden. Infolgedessen wird es, wie in 5 gezeigt,
während
einer Einspritzstufe möglich, die
Zeit zu verkürzen,
die für
das Erreichen oder Verändern
der Einspritzgeschwindigkeit erforderlich ist, und das Drehmoment
zu verringern, das für
das Erreichen oder Verändern
der Einspritzgeschwindigkeit erforderlich ist. Ferner wird die Zeit
verkürzt,
die für den Übergang
von der Einspritzstufe zu der Druck haltestufe erforderlich ist.
In 5 stellt die Linie L1 die Einspritzcharakteristika
der herkömmlichen,
in 1 gezeigten Einspritzvorrichtung dar; die Linie 12 stellt
die Einspritzcharakteristika der herkömmlichen, in 2 gezeigten,
Einspritzvorrichtung von der Art mit eingebautem Motor dar; und
die Linie 13 stellt die Einspritzcharakteristika der in 3 gezeigten
Einspritzvorrichtung von der Art mit eingebautem Motor dar.
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Da
das Eingriffsglied 101 auf der Rotorwelle 93 bei
einem im Wesentlichen mittleren Teil dieser befestigt ist, kann
der Keilwellenteil 98b innerhalb des Rotors 92 vorgeschoben
und zurückgezogen werden.
Ferner können
die Riemenscheibe 86 auf der Antriebsseite, die Riemenscheibe 88 auf
der angetriebenen Seite und der Steuerriemen 89, die alle zur Übertragung
der Drehung des Dosierungsmotors 81 auf die Schraube 22 vorgesehen
sind, angeordnet sein, so dass sie den Lagerkasten 13 in
axialer Richtung überlappen.
Demgemäß kann die
Spritzgussmaschine in axialer Länge
verkürzt
werden.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind
der Dosierungsmotor 81 und die Kugelumlaufspindelwellen-/Keilwelleneinheit 98 auf
unterschiedlichen Achsen angeordnet.
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Als
nächstes
wird ein zweites Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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6 ist
eine Schnittansicht des Antriebsabschnitts einer Spritzgussmaschine
von der Art mit eingebautem Motor gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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In 6 bezeichnet
das Bezugszeichen 111 ein Antriebsabschnittsgehäuse. Ein
Dosierungsmotor 144, der als ein erstes Antriebsmittel
dient, ist an einem vorderen Teil (linker Teil in 6)
des Antriebsabschnittsgehäuses 111 angeordnet,
und ein Einspritzmotor 145, der als ein zweites Antriebsmittel dient,
ist an dem hinteren Teil (rechter Teil in 6) des Antriebsabschnittsgehäuses 111 derart
angeordnet, dass der Dosierungsmotor 144 und der Einspritzmotor 145 eine
gemeinsame Mit telachse teilen. Der Dosierungsmotor 144 weist
einen Stator 146 und einen Rotor 147 auf, und
der Einspritzmotor 145 weist einen Stator 148 und
einen Rotor 149 auf.
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Der
Rotor 147 wird getragen, um relativ zu dem Antriebsabschnittsgehäuse 111 drehbar
zu sein. Genau gesagt, ist eine erste Hohlrotorwelle 156 fest in
den Rotor 147 gepasst, und die erste Rotorwelle 156 wird
drehbar durch das Antriebsabschnittsgehäuse 111 über die
Lager 151 und 152 getragen.
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In ähnlicher
Weise wird der Rotor 149 relativ zu dem Antriebsabschnittsgehäuse 111 drehbar
getragen. Genau gesagt, ist eine zweite Hohlrotorwelle 157 fest
in den Rotor 149 gepasst, und die zweite Rotorwelle 157 wird
drehbar durch das Antriebsabschnittsgehäuse 111 über die
Lager 153 und 154 getragen.
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Während einer
Dosierungsstufe kann die Schraube 22 (4),
die als ein Einspritzglied dient, zurückgezogen werden, während sie
sich dreht, und zwar durch den Antrieb des Dosierungsmotors 144. Um
diese Bewegung zu ermöglichen,
sind eine zylindrische Keilhülse 162 und
eine zylindrische Führung 112 an
dem vorderen Ende der ersten Rotorwelle 156 angebracht;
ein Lagerkasten 113 ist innerhalb der Führung 112 gleitbar
angeordnet; und ein Lagerkasten 113 ist mit der Schraube 22 über eine
Stange 114 verbunden. Die Keilhülse 162 erstreckt
sich von dem Vorderendteil (linken Endteil in 6)
annähernd
zur Mitte der ersten Rotorwelle 156. Die Keilhülse 162 befindet
sich in Keileingriff mit einem Keilwellenteil 163, der
an dem hinteren Ende (rechtes Ende in 6) des Lagerkastens 113 gebildet
ist. Wenn der Rotor 147 durch den Antrieb des Dosierungsmotors 144 gedreht
wird, wird daher die Drehung des Rotors 147 an die Schraube 22 übertragen,
so dass sich die Schraube 22 dreht. Zu diesem Zeitpunkt
wird der Keilwellenteil 163 zurückgezogen (nach rechts in 6 bewegt)
und zwar relativ zu der Keilhülse 162, so
dass die Schraube 22 ebenfalls zurückgezogen wird. Auf diese Weise
wird die Dosierung ausgeführt. Es
sei bemerkt, dass wenn die Schraube 22 zurückgezogen
wird, ein Gegendruck an die Schraube 22 gegen den durch
das Harz erzeugten Druck angelegt wird.
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Ferner
kann während
einer Einspritzstufe die Schraube 22 ohne Drehung vorgeschoben
werden, und zwar durch den Antrieb des Einspritzmotors 145. Um
diese Bewegung zu ermöglichen,
sind Lager 166 und 147 und ein Axiallager 168 innerhalb
des Lagerkastens 113 angeordnet. Das vordere Ende einer
Kugelumlaufspindelwellen-/Keilwelleneinheit 165, die als
eine Übertragungswelle
dient, wird drehbar durch die Lager 166 und 167 getragen,
und die Axiallast wird durch das Axiallager 168 getragen.
Bei einer Stelle zwischen dem hinteren Ende der ersten Rotorwelle 156 und
dem vorderen Ende der zweiten Rotorwelle 157 ist eine Kugelmutter 169 an
dem Antriebsabschnittsgehäuse 111 befestigt.
Die Kugelmutter 169 befindet sich in Schraubeneingriff
mit einem Kugelumlaufspindelwellenteil 123, der bei dem Vorderhälftenteil
der Kugelumlaufspindelwellen-/Keilwelleneinheit 165 gebildet
ist und als ein Drehübertragungsteil
dient. Ferner ist ein zylindrisches Eingriffsglied 121 an
dem hinteren Ende der zweiten Rotorwelle 157 angebracht.
Das Eingriffsglied 121 erstreckt sich von dem hinteren
Endteil (rechter Endteil in 6) annähernd zur
Mitte der zweiten Rotorwelle 157, und ein Keil 122 ist
auf dem Innenumfang am vorderen Ende von dieser gebildet. Über den
Keil 122 befindet sich das Eingriffsglied 121 in
Schraubeneingriff mit einem Keilwellenteil 124, der bei
dem Rückhälftenteil
der Kugelumlaufspindelwellen-/Keilwelleneinheit 165 gebildet
ist und als ein Drehübertragungsteil
dient. D.h. der vordere Endteil der Kugelumlaufspindelwellen-/Keilwelleneinheit 165 wird relativ
zu dem Antriebsabschnittsgehäuse 11 drehbar getragen
durch das Lager 151 über
den Lagerkasten und die erste Rotorwelle 156, und der hintere
Endteil der Kugelumlaufspindelwellen-/Keilwelleneinheit 165 wird
relativ zu dem Antriebsabschnittsgehäuse 11 drehbar getragen
durch das Lager 154 über
das Eingriffsglied 121 und die zweite Rotorwelle 157.
Der Lagerkasten 113 bildet ein Antriebskraftübertragungsmittel,
welches die relative Drehung zwischen der Schraube 22 und
der Kugelumlaufspindelwellen-/Keilwelleneinheit 165 ermöglicht,
während
die relative Axialbewegung zwischen der Schraube 22 und
der Kugelumlaufspindelwellen-/Keilwelleneinheit 165 beschränkt wird.
Ferner bilden das Eingriffsglied 121 und der Keilwellenteil 125 ein
Drehübertragungsmittel,
an welches die Drehung des Einspritzmotors 145 übertragen
wird. Die Kugelmutter 169 und der Kugelumlaufspindelwellenteil 123 bilden
ein Drehumwandlungsmittel zum Umwandeln der Drehbewegung in eine
lineare Bewegung.
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Eine
Endkappe 131 ist an dem hinteren Ende der zweiten Rotorwelle 157 befestigt.
Die Endkappe 131 dichtet das Innere der zweiten Rotorwelle 157 ab,
um das Eintreten von Fremdstoffen zu verhindern. Ferner ist ein
Codierer 132 an der Endkappe 131 angebracht, um
direkt die Zahl der Umdrehungen der Kugelumlaufspindelwellen-/Keilwelleneinheit 165 zu
detektieren. Daher kann in einem nicht dargestellten Steuerabschnitt
die Position der Kugelumlaufspindelwellen-/Keilwelleneinheit 165 auf
der Basis der Anzahl der Umdrehungen der Kugelumlaufspindelwellen-/Keilwelleneinheit 165 berechnet
werden.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird
die Drehung des Rotors 149 auf die Kugelumlaufspindelwellen-/Keilwelleneinheit 165 über die zweite
Rotorwelle 157 und das Eingriffsglied 121 übertragen,
und die auf diese Weise übertragene Drehbewegung
wird in eine lineare Bewegung durch die Kugelmutter 169 und
den Kugelumlaufspindelwellenteil 123 umgewandelt, so dass
die Kugelumlaufspindelwellen-/Keilwelleneinheit 165 vorgeschoben
und zurückgezogen
(nach links und rechts in 6 bewegt)
wird. Daher, wenn der Rotor 149 durch den Antrieb des Einspritzmotors 145 angetrieben
wird, um die Kugelumlaufspindelwellen-/Keilwelleneinheit 165 vorzuschieben,
wird die Schraube 22 ohne gedreht zu werden vorgeschoben.
Auf diese Weise wird das Einspritzen ausgeführt.
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In
dem oben beschriebenen Aufbau werden die Drehung des Dosierungsmotors 144 und
die Drehung des Einspritzmotors 145 auf die Schraube 22 ohne
den Eingriff eines Untersetzungsmechanismus, Riemenscheiben etc. übertragen.
Daher wird die mechanische Effizienz erhöht und die Trägheit verringert.
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Da
der Keil 122 bei einem im Wesentlichen mittleren Teil des
Rotors 149 angeordnet ist, kann der Keilwellenteil 124 innerhalb
des Rotors 149 vorgeschoben und zurückgezogen werden. Ferner können die
Keilhülse 124 und
der Keilwellenteil 163, die zur Übertragung der Drehung des
Dosierungsmotors 144 auf die Schraube 22 vorgesehen
sind, angeordnet werden, so dass sie den Kugelumlaufspindelwellenteil 123 in
axialer Richtung überlappen.
Demgemäß kann die
Spritzgussmaschine in axialer Länge verkürzt werden.
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Als
nächstes
wird ein drittes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Teile mit den gleichen
Konfigurationen wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel sind mit den
gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre Beschreibung wird weggelassen.
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7 ist
eine Schnittansicht eines Antriebsabschnitts einer Einspritzvorrichtung
von der Art mit eingebautem Motor gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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In 7 bezeichnet
das Bezugszeichen 210 ein Antriebsabschnittgehäuse, welches
ein vorderes Gehäuse 221,
ein mittleres Gehäuse 222 und
ein hinteres Gehäuse 223 aufweist.
Das hintere Gehäuse 223 ist
aus einem zylindrischen Teil 226 und Endplatten 224 und 225 gebildet,
die die gegenüberliegenden
Enden des zylindrischen Teils 226 abdecken. Ein Dosierungsmotor 201,
der als ein erstes Antriebsmittel dient, ist an dem vorderen Ende
(linkes Ende in 7) des mittleren Gehäuses 222 angeordnet,
und der Einspritzmotor 145, der als zweites Antriebsmittel dient,
ist innerhalb des hinteren Gehäuses 223 angeordnet.
Der Dosierungsmotor 201 und die Schraube 22 (4),
die als ein Einspritzglied dient, sind auf unterschiedlichen, parallelen
Achsen angeordnet. Der Einspritzmotor 145 und die Schraube 22 sind
auf der gleichen Achse angeordnet. An dem vorderen Ende des mittleren
Gehäuses 222 wird
eine Keilmutter 211 drehbar durch die Lager 213 und 214 getragen,
und ein Keil 212 ist auf der Innenumfangsoberfläche der
Keilmutter 211 an dem hinteren Ende (rechtes Ende in 7)
von dieser gebildet. Ein Zahnrad 203 auf der Antriebsseite
ist an einer Abtriebswelle 202 des Dosierungsmotors 201 angebracht
und befindet sich in Zahneingriff mit einem leer laufenden Zahnrad 204,
welches drehbar durch das vordere Gehäuse 221 getragen wird.
Ein Zahnrad 205 auf der angetriebenen Seite ist an dem
vorderen Ende der Keilmutter 211 angebracht und befindet sich
in Zahneingriff mit dem leer laufenden Zahnrad 204. Demgemäß wird die
durch den Antrieb des Dosierungsmotors 201 erzeugte Drehung
auf die Keilmutter 211 über
das Zahnrad 203 auf der Antriebsseite, das leer laufende
Zahnrad 204 und das Zahnrad 205 auf der angetriebenen
Seite übertragen.
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Ein
Lagerkasten 231 ist radial innerhalb in Bezug auf das Zahnrad 205 auf
der angetriebenen Seite und der Keilmutter 211 angeordnet.
Ein Keil 232 ist auf der Außenumfangsoberfläche des
Lagerkastens 231 gebildet und der Lagerkasten 231 befindet
sich in Keileingriff mit der Keilmutter 211.
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Das
Zahnrad 203 auf der Antriebsseite, das leer laufende Zahnrad 204 und
das Zahnrad 205 auf der angetriebenen Seite bilden ein Übertragungsmittel
zum Verbinden des Lagerkastens 231 und des Dosierungsmotors 201.
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Die
Schraube 22 kann vorgeschoben (nach links bewegt in 7)
werden, und zwar ohne durch den Antrieb des Einspritzmotors 145 gedreht
zu werden. Zu diesem Zweck sind Lager 166 und 167 und das
Axiallager 168 innerhalb des Lagerkastens 231 angeordnet;
das vordere Ende der Kugelumlaufspindelwellen-/Keilwelleneinheit 165, die
als die Übertragungswelle
dient, wird durch die Lager 166 und 167 drehbar
getragen; und eine Axiallast wird durch das Axiallager 168 aufgenommen.
Ferner ist bei einer Stelle zwischen dem hinteren Ende des mittleren
Gehäuses 222 und
des vorderen Endes der zweiten Rotorwelle 157 die Kugelmutter 169 an
dem mittleren Gehäuse 222 befestigt
und befindet sich in Schraubeneingriff mit dem Kugelumlaufspindelwellenteil 123,
der bei dem Vorderhälftenteil 123 der
Kugelumlaufspindelwellen-/Keilwelleneinheit 165 gebildet
ist und als ein Bewegungsumwandlungsteil dient. Die Kugelmutter 169 und
die Kugelumlaufspindelwellen-/Keilwelleneinheit 165 bilden
ein Bewegungsumwandlungsmittel zum Umwandeln der Drehbewegung in
eine lineare Bewegung.
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Demgemäß wird,
wenn der Dosierungsmotor 201 während einer Dosierungsstufe
angetrieben wird, die Drehung des Dosierungsmotors 201 nacheinander
auf das Zahnrad 203 auf der Antriebsseite, das leer laufende
Zahnrad 204, die Keilmutter 211, den Lagerkasten 231,
die Stange 114 und die Schraube 22 übertragen,
so dass die Schraube 22 gedreht wird. In diesem Fall ist
die Schraube 22 mit der Kugelumlaufspindelwellen-/Keilwelleneinheit 165 über den
Lagerkasten 231 derart gekoppelt, dass die relative Drehung
zwischen diesen ermöglicht
wird. Daher wird, obwohl die an den Lagerkasten 231 übertragene
Drehung nicht auf die Kugelum laufspindelwellen-/Keilwelleneinheit 165 übertragen
wird, der Druck des Harzes innerhalb des Erwärmungszylinders 12 auf
die Kugelumlaufspindelwellen-/Keilwelleneinheit 165 über den
Lagerkasten 231 übertragen. Demgemäß wird die
Kugelumlaufspindelwellen-/Keilwelleneinheit 165 zurückgezogen
(nach rechts in 7 bewegt), während sie gedreht wird, so
dass die Schraube 22 demgemäß ebenfalls zurückgezogen wird.
Wenn die Schraube 22 zurückgezogen wird, wird ein Gegendruck
an die Schraube 22 gegen den Druck des Harzes angelegt.
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Währenddessen
wird, wenn der Einspritzmotor 145 während einer Einspritzstufe
angetrieben wird, die Drehung des Einspritzmotors 145 sequentiell
auf die zweite Rotorwelle 157, das Eingriffsglied 121 und
die Kugelumlaufspindelwellen-/Keilwelleneinheit 165 übertragen.
Da die Kugelmutter 169 an dem mittleren Gehäuse 222 befestigt
ist, wird die Kugelumlaufspindelwellen-/Keilwelleneinheit 165,
während
sie gedreht wird, vorgeschoben, so dass die Schraube 22 vorgeschoben
wird, ohne gedreht zu werden.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann,
da der Keil 122 im Wesentlichen an der Mitte der zweiten
Rotorwelle 157 vorgesehen ist, der Keilwellenteil 124,
der als ein Drehübertragungsteil
dient, innerhalb des Rotors 149 vorgeschoben und zurückgezogen
(nach links und rechts in 7 bewegt) werden.
Ferner können
die Riemenscheibe 203 auf der Antriebsseite, das leer laufende
Zahnrad 204, die Riemenscheibe 205 auf der angetriebenen
Seite und die Keilmutter 211, die alle zur Übertragung
der Drehung des Dosierungsmotors 201 auf die Schraube 22 vorgesehen
sind, angeordnet sein, so dass sie den Lagerkasten 231 in
der axialen Länge überlappen. Demgemäß kann die
Spritzgussmaschine in axialer Richtung verkürzt werden. Das Eingriffsglied 121 und die
Kugelumlaufspindelwellen-/Keilwelleneinheit 165 bilden
ein Drehübertragungsmittel.
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Obwohl
die Schraube 22 als das Einspritzglied in jedem der oben
beschrieben Ausführungsbeispiele
verwendet wird, kann ein Plunger bzw. Tauchkolben anstelle der Schraube 22 verwendet werden.
-
Ein
viertes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird jetzt beschrieben.
-
8 ist
eine erklärende
Ansicht, die ein Antriebsabschnittsgehäuse einer Einspritzvorrichtung von
der Art mit eingebautem Motor gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt; 9 ist eine
Schnittansicht eines Antriebsabschnitts der Einspritzvorrichtung
von der Art mit eingebautem Motor gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung; und 10 ist
eine Seitenansicht des vorderen Rahmens in dem vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. 8 ist eine
Schnittansicht, die entlang der Linie X-X in 10 genommen
ist.
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In 8-10 bezeichnet
das Bezugszeichen 311 ein Antriebsabschnittsgehäuse, welches
einen Antriebsabschnitt einschließt und an dem hinteren Ende
des Erwärmungszylinders 12 (4)
befestigt ist, der als ein Zylinderglied dient. Das Antriebsabschnittsgehäuse 311 weist
eine vordere Abdeckung 313, einen mittleren Rahmen 315,
eine hintere Abdeckung 317, einen vorderen Rahmen 341, der
die vordere Abdeckung 313 und den mittleren Rahmen 315 verbindet,
und einen hinteren Rahmen 342 auf, der den mittleren Rahmen 315 und
die hintere Abdeckung 317 verbindet. In diesem Fall bilden der
vordere Rahmen 341 und der hintere Rahmen 342 einen
Statorrahmen; die vordere Abdeckung 313, der mittlere Rahmen 315 und
die hintere Abdeckung 317 bilden einen Vorrichtungsrahmen;
und der vordere Rahmen 341 und der hintere Rahmen 342 dienen
ebenfalls als Vorrichtungsrahmen. Die vordere Abdeckung 313 und
der vordere Rahmen 341 sind entfernbar miteinander durch
die Verwendung der Bolzen b1 verbunden; der vordere Rahmen 341 und der
mittlere Rahmen 315 sind entfernbar miteinander durch die
Verwendung der Bolzen b2 verbunden; der mittlere Rahmen 315 und
der hintere Rahmen 341 sind entfernbar miteinander durch
die Verwendung der Bolzen b3 verbunden; und der hintere Rahmen 342 und
die hintere Abdeckung 317 sind entfernbar miteinander durch
die Verwendung der Bolzen b4 verbunden. Für den vorderen Rahmen 341 dient
die vordere Abdeckung 313 als eine erste Platte, und der mittlere
Rahmen 315 dient als eine zweite Platte. Für den hinteren
Rahmen 342 dient der mittlere Rahmen 315 als eine
erste Platte und die hintere Abdeckung 317 dient als eine
zweite Platte.
-
Daher
kann die vordere Abdeckung 313 von dem vorderen Rahmen 341 durch
Entfernen der Bolzen b1 getrennt werden; der vordere Rahmen 341 kann
von dem mittleren Rahmen 315 durch Entfernen der Bolzen
b2 getrennt werden; der hintere Rahmen 342 kann von dem
mittleren Rahmen 315 durch Entfernen der Bolzen b3 getrennt
werden; und die hintere Abdeckung 317 kann von dem hinteren
Rahmen 342 durch Entfernen der Bolzen b4 getrennt werden.
Auf diese Weise wird es möglich,
einen Dosierungsmotor 344, der als erstes Antriebsmittel dient,
und einen Einspritzmotor 345, der als zweites Antriebsmittel
dient, zu ersetzen. Infolgedessen werden der Zusammenbau und die
Wartung der Einspritzmaschine erleichtert. Sowohl der Dosierungsmotor 344 als
auch der Einspritzmotor 345 sind ein Motor von der Hohlbauart.
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Der
Dosierungsmotor 344 ist an dem vorderen Teil (linker Teil
in 9) des Antriebsabschnittsgehäuses 311 angeordnet,
und der Einspritzmotor 345 ist an dem hinteren Teil (rechter
Teil in 9) des Antriebsabschnittsgehäuses 311 derart
angeordnet, dass sich der Dosierungsmotor 344 und der Einspritzmotor 345 eine
gemeinsame Mittelachse teilen. Der Dosierungsmotor 344 weist
einen Stator 346, der durch den vorderen Rahmen 341 getragen
wird, und einen ringförmigen
Rotor 347 auf, der innerhalb des Stators 346 angeordnet
ist. Der Einspritzmotor 345 weist einen Stator 348,
der durch den hinteren Rahmen 342 getragen wird, und einen
ringförmigen
Rotor 349 auf, der innerhalb des Stators 348 angeordnet ist.
-
Der
Rotor 347 wird drehbar relativ zu dem Antriebsabschnittsgehäuse 311 getragen.
Genau gesagt, ist eine erste Hohlrotorwelle 356 fest in
den Rotor 347 gepasst; das vordere Ende (linkes Ende in 9)
der ersten Rotorwelle 356 wird durch den vorderen Rahmen 341 über ein
Lager 351 getragen; und das hintere Ende (rechtes Ende
in 9) der ersten Rotorwelle 356 wird durch
den mittleren Rahmen 315 über ein Lager 352 getragen.
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In ähnlicher
Weise wird der Rotor 349 relativ zu dem Antriebsabschnittsgehäuse 311 drehbar
getragen. Genau gesagt, ist eine zweite Hohlrotorwelle 357 fest
in den Rotor 349 gepasst; das vordere Ende der zweiten
Rotorwelle 357 wird durch den mittleren Rahmen 315 über ein
Lager 353 getragen; und das hintere Ende der zweiten Rotorwelle 357 wird
durch den hinteren Rahmen 342 über ein Lager 354 getragen.
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Wenn
ein Strom einer vorbestimmten Frequenz an den Stator 346 des
Dosierungsmotors 344 geliefert wird, kann die Schraube 22,
die als ein Einspritzglied dient, zurückgezogen (nach rechts in 9 bewegt)
werden, während
sie gedreht wird. Um diese Bewegung zu ermöglichen, ist eine Hülse 318 an
dem vorderen Teil der ersten Rotorwelle 356 angebracht,
die radial innerhalb der ersten Rotorwelle 356 gelegen
ist; und das vordere Ende der Hülse 318 ist
an dem vorderen Ende der ersten Rotorwelle 356 durch die
Verwendung von Bolzen b5 befestigt. Ferner ist bei einer vorbestimmten
Position, die rückwärtig (rechts
in 9) in Bezug auf das vordere Ende der ersten Rotorwelle 356 gelegen
ist, oder auf dem hinteren Ende der Hülse 318, eine erste
Keilmutter 362 angeordnet, die an dem hinteren Ende der
Hülse 318 durch
die Verwendung von Bolzen b12 befestigt ist. Die erste Keilmutter 362 befindet
sich in Keileingriff mit einer ersten Keilwelle 363. Die Schraube 22 ist
an dem vorderen Ende der ersten Keilwelle 363 befestigt.
In diesem Fall bilden die ersten Keilmutter 362 und die
erste Keilwelle 363 das erste Antriebskraftübertragungsmittel,
wodurch die relative axiale Bewegung zwischen der Hülse 318 und
einer ersten Kopplung 381 ermöglicht wird, während die
relative Drehung zwischen der Hülse 318 und
der ersten Kopplung 381 beschränkt wird. Die erste Keilwelle 363 besitzt
eine Länge,
die dem Hub der Schraube 22 entspricht.
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Wenn
der Rotor 347 durch den Antrieb des Dosierungsmotors 344 gedreht
wird, wird daher die Drehung des Rotors 347 auf die Schraube 22 über die
erste Rotorwelle 356, die Hülse 318, die erste Keilmutter 362 und
die erste Keilwelle 363 übertragen, so dass die Schraube 22 gedreht
wird. Infolgedessen wird das Harz innerhalb der Nut 26 vorgeschoben
(nach links in 9 bewegt), während es geschmolzen wird,
und die Schraube 22 wird mittels des Gegendrucks zurückgezogen,
der beim Vorschieben des Harzes erzeugt wird.
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Zu
diesem Zeitpunkt wird, da sich die erste Keilmutter 362 in
Keileingriff mit der ersten Keilwelle 363 befindet, die
erste Keilwelle 363 relativ zu der ersten Keilmutter 362 zurückgezogen.
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Wenn
ein Strom einer vorbestimmten Frequenz an den Stator 348 des
Einspritzmotors 345 geliefert wird, kann währenddessen
die Schraube 22, ohne gedreht zu werden, vorgeschoben werden.
Um diese Bewegung zu ermöglichen,
ist eine ringförmige Lagerhalterung 364 an
dem hinteren Ende der zweiten Rotorwelle 357 befestigt;
und ein erster Wellenteil 365a einer Kugelumlaufspindelwelle 365 ist
in die Lagerhalterung 364 gepasst. Die Kugelumlaufspindelwelle 365 wird
drehbar durch das Antriebsabschnittsgehäuse 311 getragen.
Genau gesagt, wird die Kugelumlaufspindelwelle 365 durch
die hintere Abdeckung 317 über die Lagerhalterung 364,
ein Lager 366 und ein Axiallager 368 getragen.
Durch die Verwendung der Bolzen b6, ist eine hintere Kappe 377 an
der hinteren Abdeckung 317 über eine ringförmige Kraftmesszelle 375 befestigt,
die als ein Lastdetektionsmittel dient. Ein zweiter Wellenteil 365b der
Kugelumlaufspindelwelle 365 wird durch die hintere Kappe 377 über ein
Lager 367 getragen. Ein Absolutimpulscodierer 385 ist
an der hinteren Kappe 377 über einen Bügel 386 angebracht.
Der Absolutimpulscodierer 385 ist mit dem zweiten Wellenteil 365b verbunden
und dient als ein erstes Drehbetragsdetetionsmittel zum Detektieren
der Anzahl der Umdrehungen der Kugelumlaufspindelwelle 365 oder
der Anzahl der Umdrehungen des Einspritzmotors, und dient als ein
Schraubenpositionsdetektionsmittel zum Detektieren der Position
der Schraube 22 basierend auf der Anzahl der Umdrehungen
des Einspritzmotors.
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Ferner
ist eine Kugelmutter 369 innerhalb der zweiten Rotorwelle 357 derart
angeordnet, dass die Kugelmutter 369 vorgeschoben und zurückgezogen
(nach links und rechts in 9 bewegt)
werden kann. Die Kugelmutter 369 wird in Zahneingriff mit der
Kugelumlaufspindelwelle 365 gebracht, um einen Drehumwandlungsteil
zu bilden. Daher wird, wenn der Rotor durch den Antrieb des Einspritzmotors 345 gedreht
wird, die Drehung des Rotors 349 auf die Kugelumlaufspindelwelle 365 über die
zweite Rotorwelle 357 und die Lagerhalterung 364 übertragen,
so dass die Drehbewegung in eine lineare Bewegung umgewandelt wird,
um die Ku gelmutter 369 vorzuschieben und zurückzuziehen.
Um zu verhindern, dass die Kugelumlaufspindelwelle 365 sich
von der Kugelmutter 369 ablöst, ist ein Stopper 319 an
dem vorderen Ende der Kugelumlaufspindelwelle 365 durch
die Verwendung eines Bolzens b13 befestigt.
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Ferner
ist, um zu verhindern, dass sich die Kugelmutter 369 gemeinsam
mit der Kugelumlaufspindelwelle 165 dreht, eine hülsenförmige zweite Keilwelle 371 an
dem vorderen Ende der Kugelmutter 369 durch die Verwendung
von Bolzen b11 befestigt, und die zweite Keilwelle 371 befindet
sich in Keileingriff mit einer zweiten Keilmutter 376,
die an dem mittleren Rahmen 315 befestigt ist. In diesem
Fall bilden die zweite Keilmutter 376 und die zweite Keilwelle 371 ein
zweites Antriebskraftübertragungsmittel,
wodurch eine relative axiale Bewegung zwischen dem mittleren Rahmen 315 und
einem Lagerkasten 372 ermöglicht wird, der als drittes
Antriebskraftübertragungsmittel
dient und der später
beschrieben wird, während
er die relative Drehung zwischen dem mittleren Rahmen 315 und
dem Lagerkasten 372 beschränkt. Die zweite Keilwelle 371 besitzt
eine Länge,
die dem Hub der Schraube 22 entspricht.
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Der
Lagerkasten 372 ist an dem vorderen Ende der zweiten Keilwelle 371 durch
die Verwendung von Bolzen b7 befestigt. Ein Axiallager 373 ist innerhalb
des Lagerkastens 372 angeordnet, so dass es an dessen Vorderseite
(linke Seite in 9) gelegen ist, und ein Lager 374 ist
innerhalb des Lagerkastens 372 angeordnet, so dass es an
dessen hinterer Seite gelegen ist. In diesem Fall ermöglicht der
Lagerkasten 372 die relative Drehung zwischen der ersten
Keilwelle 363 und der zweiten Keilwelle 371, während er
die relative axiale Bewegung zwischen der ersten Keilwelle 363 und
der zweiten Keilwelle 371 beschränkt. Daher wird die erste Keilwelle 363 durch das
Axiallager 373 und das Lager 374 getragen, so dass
sie relativ zu der zweiten Keilwelle 371 und der Kugelmutter 369 drehbar
ist.
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Ferner
ist durch die Verwendung der Bolzen b8 und b9 eine hintere Endwelle 22b der
Schraube 22 an dem Vorderende der ersten Keilwelle 363 über die
erste Kopplung 381 und eine zweite Kopplung 382 befestigt.
Die erste Kopplung 381 wird innerhalb der ersten Hülse 318 verschoben,
während
die Schraube 22 vorgeschoben und zurückgezogen wird.
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Darüber hinaus
ist eine Vertiefung 363a an dem hinteren Ende der ersten
Keilwelle 363 gebildet, um eine Störung bzw. Interferenz zwischen
der ersten Keilwelle 363 und dem Kopf des Bolzens b13 zu verhindern,
wobei die Interferenz andernfalls auftreten würde, wenn die erste Keilwelle 363 bei
einer zurückgezogenen
Position gelegen ist. Demgemäß kann die
Spritzgussmaschine in axialer Länge
verkürzt
werden.
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Das
Bezugszeichen 384 bezeichnet einen Codierer, der mit der
Hülse 318 über einen
Getriebestrang 387 verbunden ist. Der Codierer 384 dient als
zweites Drehbetragsdetektionsmittel zum Detektieren der Anzahl der
Umdrehungen der Hülse 318 oder
der Anzahl der Umdrehungen des Dosierungsmotors. Das Bezugszeichen 389 bezeichnet
einen Mantel zur Wasserkühlung,
der an der vorderen Abdeckung 313 durch die Verwendung
von Bolzen b10 befestigt ist. Der Mantel zur Wasserkühlung 389 verhindert
die Übertragung
von Wärme
vom hinteren Ende des Erwärmungszylinders 12 auf
die vordere Abdeckung 313.
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Als
nächstes
wird der Betrieb des Antriebsabschnitts mit dem oben beschriebenen
Aufbau beschrieben.
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Wenn
ein Strom an den Stator 348 des Einspritzmotors 345 während einer
Einspritzstufe geliefert wird, wird der Rotor 349 gedreht
und die Drehung des Rotors 349 wird auf die Kugelumlaufspindelwelle 365 über die
zweite Rotorwelle 357 und die Lagerhalterung 364 übertragen,
so dass die Kugelumlaufspindelwelle 365 gedreht wird. Zu
diesem Zeitpunkt dreht sich die Kugelmutter 369 nicht,
da sich die zweite Keilwelle 371 in Keileingriff mit der
zweiten Keilmutter 376 befindet, die an dem mittleren Rahmen 315 befestigt
ist. Demgemäß wirkt
eine Schubkraft auf die Kugelmutter 369, so dass die Kugelmutter 369 vorgeschoben
wird.
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Während der
oben beschriebenen Einspritzstufe wird der Dosierungsmotor 344 nicht
angetrieben, und der Rotor 347 befindet sich in einem angehaltenen
Zu stand. Daher wird die erste Keilwelle 363, die auf der
vorderen Seite der Kugelmutter 369 angeordnet ist, vorgeschoben,
um die Schraube 22 vorzuschieben.
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In
der oben beschriebenen Art und Weise wird die durch den Einspritzmotor 345 erzeugte
Drehbewegung in eine lineare Bewegung mittels der Kugelumlaufspindelwelle 365 und
der Kugelmutter 369 umgewandelt. Infolgedessen wird das
vor der Schraube 22 angesammelte Harz von der Einspritzdüse 12a eingespritzt.
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Wenn
ein Strom an den Stator 346 des Dosierungsmotors 344 während einer
Dosierungsstufe angelegt wird, wird der Rotor 347 gedreht
und die Drehung des Rotors 347 wird auf die erste Keilwelle 363 über die
erste Rotorwelle 356, die Hülse 318 und die erste
Keilmutter 362 übertragen,
so dass die erste Keilwelle 363 gedreht wird. Die Drehung
der ersten Keilwelle 363 wird auf die Schraube 22 übertragen, um
die Schraube 22 zu drehen. Infolgedessen wird das Harz
innerhalb der Nut 26 vorgeschoben, während es geschmolzen wird,
und die Schraube 22 wird mittels des Gegendrucks, der beim
Vorschieben des Harzes erzeugt wird, zurückgezogen.
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Zu
diesem Zeitpunkt wird die erste Keilwelle 363 relativ zu
der ersten Keilmutter 362 zurückgezogen, da sich die erste
Keilmutter 362 in Keileingriff mit der ersten Keilwelle 363 befindet.
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Der
Einspritzmotor 345 wird angetrieben, während der Gegendruck des Harzes
während
des Dosierens gesteuert wird, so dass sich der Rotor 349 in
einer Richtung zum Zurückziehen
der Schraube 22 dreht. Zu diesem Zeitpunkt wird die Last,
die in der Axialrichtung der Schraube 22 etc. wirkt, durch
die Verwendung der Kraftmesszelle 375 detektiert, und der
Gegendruck wird auf der Basis der detektierten Last berechnet. Alternativ
kann ein nicht dargestellter Drucksensor innerhalb des Erwärmungszylinders 12 angeordnet
sein, um den Druck des Harzes innerhalb des Erwärmungszylinders 12 zu
detektieren, wodurch der Gegendruck auf der Basis des detektierten Drucks
berechnet wird.
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Der
vordere Rahmen 341 ist aus einem zylindrischen Teil 408,
der den Stator 346 trägt,
und einem rechteckigen Flanschteil 421 gebildet, der integral
an jedem Ende des zylindrischen Teils 408 gebildet ist. Der
Flanschteil 421 besitzt vier Eckteile 410, die
jeder ein Loch 409 aufweisen, durch welches die Bolzen
b1 oder b2 hindurchgeführt
werden.
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Um
die Positionierung des vorderen Rahmens 341 relativ zu
der vorderen Abdeckung 313 zu ermöglichen, ist ein kreisförmiger,
abgestufter Teil f1 auf der vorderen Abdeckung 313 gebildet.
In ähnlicher
Weise ist, um die Positionierung des vorderen Rahmens 341 relativ
zu dem mittleren Rahmen 315 zu ermöglichen, ein kreisförmiger,
abgestufter Teil f2 auf dem mittleren Rahmen 315 gebildet.
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Der
hintere Rahmen 342 ist aus einem zylindrischen Teil 418,
der den Stator 348 trägt,
und einem rechteckigen Flanschteil 422 gebildet, der integral
an jedem Ende des zylindrischen Teils 418 gebildet ist. Der
Flanschteil 422 besitzt vier Eckteile 420, die
jeder ein Loch 419 aufweisen, durch welches die Bolzen
b3 oder b4 hindurchgeführt
werden.
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Um
die Positionierung des hinteren Rahmens 342 relativ zu
dem mittleren Rahmen 315 zu ermöglichen, ist ein kreisförmiger,
abgestufter Teil f3 auf dem mittleren Rahmen 315 gebildet.
In ähnlicher Weise
ist, um die Positionierung des hinteren Rahmens 342 relativ
zu der hinteren Abdeckung 317 zu ermöglichen, ein kreisförmiger,
abgestufter Teil f4 auf der hinteren Abdeckung 317 gebildet.
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Wie
oben beschrieben, sind die vordere Abdeckung 313 und der
mittlere Rahmen 315 miteinander mittels des vorderen Rahmens 341 verbunden, und
der mittlere Rahmen 315 und die hintere Abdeckung 317 sind
miteinander mittels des hinteren Rahmens 342 verbunden.
Ferner ist der vordere Rahmen 341 aus dem zylindrischen
Teil 408 und den Flanschteilen 421 gebildet, und
der hintere Rahmen 342 ist aus dem zylindrischen Teil 418 und
den Flanschteilen 422 gebildet. Daher werden der vordere
Rahmen 341 und der hintere Rahmen 342 nicht ausgedehnt, selbst
wenn eine Reaktionskraft, die einer Einspritzkraft entspricht, von
dem Erwärmungszylinder 12 auf den
vorderen Rahmen 341 über
die vordere Abdeckung 313 übertragen wird und ebenfalls
als eine Zugkraft auf den hinteren Rahmen 342 über die
hintere Abdeckung 317 während
eines Einspritzschritts übertragen
wird, in dem der Einspritzmotor 345 angetrieben wird, um
die Kugelumlaufspindelwelle 365 zu drehen, so dass die
Schraube 22 vorgeschoben wird, um das Harz von dem Erwärmungszylinder 12 einzuspritzen.
Daher werden die Haltekräfte
der Bolzen b1–b4
nicht schwächer.
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Ferner,
selbst wenn die Haltekräfte
der Bolzen b1–b4
schwächer
werden, drehen sich der vordere Rahmen 341 und der hintere
Rahmen 342 nicht beim Antrieb des Dosierungsmotors 344 oder
des Einspritzmotors 345, da die vordere Abdeckung 313 und
der vordere Rahmen 341 durch die Verwendung der Bolzen
b1 aneinander befestigt sind, der vordere Rahmen 341 und
der mittlere Rahmen 315 durch die Verwendung der Bolzen
b2 aneinander befestigt sind, der mittlere Rahmen 315 und
der hintere Rahmen 342 durch die Verwendung der Bolzen
b3 aneinander befestigt sind, und der hintere Rahmen 342 und
die hintere Abdeckung 317 durch die Verwendung der Bolzen
b4 aneinander befestigt sind.
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Daher
ist es nicht erforderlich, dass die Haltekräfte der Bolzen b1–b4 genau
gesteuert werden, so dass der Zusammenbau und die Wartung der Spritzgussmaschine
erleichtert werden.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist die Hülse 318 an
dem vorderen Teil der ersten Rotorwelle 356 angebracht,
so dass sie radial innerhalb der ersten Rotorwelle 356 gelegen
ist; und das vordere Ende der Hülse 318 ist
an dem vorderen Ende der ersten Rotorwelle 356 befestigt.
Ferner ist die erste Keilmutter 362 an dem hinteren Ende
der Hülse 318 befestigt;
die erste Keilmutter 362 befindet sich in Keileingriff
mit der ersten Keilwelle 363 ungefähr bei der Mitte der ersten
Rotorwelle 356; und die Schraube 22 ist an dem
vorderen Ende der ersten Keilwelle 363 befestigt.
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Wenn
die Schraube 22 an dem Rückzugsende des Hubs gelegen
ist, kann daher das hintere Ende der Schraube 22 bei einer
Position positioniert sein, die leicht vor die Mitte der ersten
Rotorwelle 356 versetzt ist, oder einer Position, die rückwärtig von dem
vorderen Ende der ersten Rotorwelle 356 um eine Entfernung
beabstandet ist, die der Länge
der Hülse 318 entspricht.
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In
diesem Fall kann sich die Schraube 22, während des
Vorschiebens und Zurückziehens
der Schraube 22, mit dem Dosierungsmotor 344 überlappen.
Daher kann die Spritzgussmaschine in axialer Länge verkürzt werden.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt.
Zahlreiche Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung
sind angesichts des Umfangs der vorliegenden Erfindung möglich und
sind nicht aus dem Rahmen der vorliegenden Erfindung ausgeschlossen.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Die
vorliegende Erfindung ist auf Spritzgussmaschinen der motorbetriebenen
Bauart anwendbar.