JP2005525252A

JP2005525252A - 射出成形機用リニア駆動機構

Info

Publication number: JP2005525252A
Application number: JP2004503236A
Authority: JP
Inventors: イッキンガー・ゲオルク・ミヒャエル
Original assignee: デマーク・エルゴテッヒ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング
Priority date: 2002-05-10
Filing date: 2003-03-13
Publication date: 2005-08-25
Also published as: WO2003095177A1; AT8283U1; US7004742B2; EP1506079A1; DE10220819C1; US20050064064A1; AU2003229556A1

Abstract

射出成形機の射出ユニット用のリニア駆動機構は、電動モーター（３５，３９）、このモーターにより駆動されるスピンドル駆動機構（３０）ならびにスピンドル駆動機構に作用するエネルギーアキュムレータを備えており、このエネルギーアキュムレータは多量のエネルギーを必要とする第一動作サイクルにおいて放出可能であり、かつ第一動作サイクルとは異なり少量のエネルギーを必要とする第二動作サイクルにおいて蓄積可能である。テレスコープ式に互いの中へ摺動可能な二つのハウジング部材（３２，３３）は、スピンドル駆動機構（３０）ならびにガス容積部（４４）を気密に密閉し、この場合一方のハウジング（３３）がスピンドルシャフト（３１）と、そして他方のハウジング部材（３２）がスピンドル駆動機構（３０）のスピンドルナット（３４）と軸方向において不動に連結しており、かつ少なくともこの連結部が回転不能である。

Description

本発明は、電動モーター、電動モーターにより駆動されるスピンドル駆動機構、ならびにスピンドル駆動機構に作用するエネルギーアキュムレータを備え、このエネルギーアキュムレータが、多量のエネルギー消費を必要とする第一操業サイクルにおいて放出可能であり、かつ第一操業サイクルとは異なり少量のエネルギー消費を必要とする第二操業サイクルにおいて再度蓄積可能である様式の、射出成形機用のリニア駆動機構に関する。

特許文献１から射出成形機用のストローク駆動機構として、電動モーターを含めたスピンドル駆動機構と、送り段階において電動モーターの負荷を軽減するために、電動モーターに対して平行に作用する、圧縮バネ機構の様式のエネルギーアキュムレータとが公知であり、このエネルギーアキュムレータはスピンドル駆動機構の戻り行程にあっては、増大するように負荷をかけ、その弾性はスピンドル送りにあってはバネ特性に相応して連続的に減衰する。
国際特許第９７／３４７５７号明細書

本発明の課題は、冒頭でふれた様式の射出成形機用のリニア駆動機構であって、この場合、特にコンパクトな構造方式を可能にし、その部材が汚染から保護されており、かつその部材が簡単な方法で、吸収作用かあるいは放出作用を行うことが可能な力の各々の領域に適合可能であるリニア駆動機構を提供することである。

上記課題は、請求項１の特徴を備えたリニア駆動装置を備えていることにより解決される。

スピンドル駆動機構と場合によっては−請求項３の特徴に対応して−電動モーターも、本発明によれば二つの部分から成るケーシングにより取囲まれており、これらのケーシング部は互いにテレスコープ状であり、かつガス容積部を気密に密閉する。スピンドル軸とスピンドルナットの間の相対運動にあって、ケーシング部は一緒に押込まれ、その際密閉されたガス体積は圧縮されるか、あるいは、ケーシング部は互いに引き離され、その際予め形成したガス圧はこの運動をサポートする。

本発明によるリニア駆動機構は、特に噴射ユニット用に使用可能であるが、射出成形機のイジェクト装置あるいは閉鎖装置用のストローク駆動機構としても使用可能である。

電動モーターがケーシング部により密閉されていない使用方法にあって、特に簡単な構造は、スピンドル軸とスピンドルナットが各々一方のケーシング部と不動に連結していて、一方のケーシング部が電動モーターと回転可能に連結していて、かつ他方のケーシング部が回転不能であり、この場合少なくとも一方のケーシング部は、好ましくは回転不能な他方のケーシング部分と軸方向に摺動可能であることにより達せられる。

電動モーターがケーシング部により取囲まれている使用法にあって、ケーシング部は回転不能であるが、軸方向で互いに摺動可能に連結しているのが有利である。きわめてコンパクトな構造は、少なくとも電動モーターのステ−タが一方のケーシング部と不動に連結しており、スピンドル軸とスピンドルナットが回転可能であるが軸方向でケーシング部内で不動に支承されており、かつ電動モーターにより回転方向に駆動されることにより可能とされる。

さらに、リニア駆動機構が電動モーターの支援無しで保持力を働かせることができるように、有利な他の実施形態においてスピンドル駆動機構はブロック可能である。

取付け誤差を調整するため、ならびにエネルギー蓄積装置が作動する力の範囲を調節するためには、ケーシング部により密閉されたガス容積部が外部の圧縮ガス供給源と連結している場合に特に有利である。

本発明を以下に図において概略的に示した実施例に基づき詳細に説明する。

図１に示す射出成形機は、主要部材として、図においてほんの部分的に示した閉鎖ユニット１と機台上で閉鎖ユニット１の方向において直線的に移動可能な射出ユニット２とを備え、この射出ユニットは充填ホッパ４と、前方のシリンダ端に設けられ、射出段階および後再加圧段階において閉鎖ユニット１のゲート開口部５にバネ弾性的に気密にするように押圧された射出ノズル６から成る可塑化シリンダ３ならびに可塑化シリンダ３内で回転しかつ軸方向に摺動するように設けられた可塑化スクリュー７とから成り、このスクリューの回転運動は回転駆動機構８により、そしてこのリニア運動はリニア駆動機構９により制御される。他のリニア駆動機構１０は機台上で射出ユニット２のストローク運動を制御する。

両リニア駆動機構９，１０は、電気的スピンドル駆動機構として形成されており，かつ図２および３における二つの異なる実施例の形で表わされている。この場合、図２は本発明によるリニア駆動機構の基本要素を極めて概略的に示している。

スピンドル駆動機構２１は二つの部分から成る円筒形のケーシングにより取囲まれており、この場合この実施例では、ケーシング部２２は不動にスピンドル軸２１．１と、ケーシング部２３はスピンドルナット２１．２と不動に連結している。ケーシング部２２が軸受２４を介して回転可能ではあるが、軸方向に不動に支承されている一方で、ケーシング部２３は案内部２５内で回転不能であるが、軸方向に摺動可能に案内されている。電動モーター２６は駆動ホイール２７，２８を介してケーシング部分２２と、このケーシング部が両方向で回転できるように連結している。ケーシング部２２，２３はテレスコープ式にお互いの中へスライド可能であり、その際内部空域２９は封隙部材２０を介して気密に封隙されている。

ケーシング部２２が回転する際、スピンドル軸２１．１は一緒に回転し、それにより
ケーシング部２３を介して回転不能に案内されるスピンドルナット２１．２は、スピンドル軸２１．１上でリニアに摺動する。この場合、回転方向に応じて、ケーシング部２３はケーシング部２２内へ引入れられるかあるいはそこから繰出され、その際内部空域２９内に閉じ込められたガス体積は、圧縮されるかあるいは膨張する。その際圧縮段階において、エネルギーは吸収され、膨張段階において再度放出される。

図３による実施例は、本発明によるリニア駆動機構の特にコンパクトな構造を示す。この駆動機構でも再度二つの円筒形のケーシング部３２，３３を備えている。ここでスピンドル駆動機構３０のスピンドル軸３１は、ケーシング部３３内においてスピンドル駆動機構のシリンダ軸線に対して同軸で不動に固定されている。スピンドルナット３４はローターとして形成されている中空パイプ３５により、収容部３６上で回転可能に支承されており、この収容部はそれ自体ケーシング部３２内で同軸に不動に固定されている。中空パイプ３５は、制御可能な連結機構３７を介して収容部３６と連結しており、かつそれと同時にケーシング部３２と回転不能に連結している。ケーシング部３２の内壁には、電動モーターのステータ３９が固定されており、その電磁場はローターと同時に中空パイプ３５に作用する。両ケーシング部３２と３３は、案内部４０と４１を介して回転不能であるが、互いに軸方向で摺動可能に連結されており、この場合密閉された内部空域４４は封隙部材４２を介して、周囲部に対して気密に封隙されており、かつ接続部４５を介して圧縮ガス供給源と連結することができる。

ステータ３９を電磁気的に励磁した場合、連結機構３８が開いていると、ローターと同時にスピンドルナット３４は回転し、それにより、スピンドル軸３１は回転方向に応じて左側かあるいは右側へのリニア運動を行う。左側へ運動した場合、ケーシング部分３３はケーシング部分３２上へ移動し、その際密閉されたガス容積部は圧縮される。そのときに蓄積されたエネルギーは、ケーシング部分３３が右側へ運動する際、再度放出され、それにより電動モーターはその回転方向で支持されるかあるいは動力がわずかに必要である場合その機能内で完全に補償される。

接続部４５を介して、内部空域４４は圧縮ガスで充填され、これによりリニア駆動機構の動力のないゼロ位置かあるいはリニア駆動機構が働くその都度の動力範囲は調節される。

記載されたリニア駆動機構は、同じ様式の構造で射出成形機の閉鎖ユニットあるいはイジェクト装置用のストローク駆動機構としても使用可能である。

射出成形ユニットの往復行程を制御するためのリニア駆動機構とスクリュー行程を制御するための他のリニア駆動機構を備えた成形機の射出ユニットである。リニア駆動機構の第一の実施例である。リニア駆動機構の第二の実施例である。

符号の説明

１閉鎖ユニット
２射出ユニット
３可塑化シリンダ
４充填ホッパ
５鋳造開口部
６射出ノズル
７可塑化スクリュー
８回転駆動機構
９リニア駆動機構
１０リニア駆動機構
２０封隙部
２１スピンドル駆動機構
２１．１スピンドル軸
２１．２スピンドルナット
２２ケーシング部
２３ケーシング部
２４軸受
２５案内部
２６電動モーター
２７駆動ホイール
２８駆動ホイール
２９内部空域
３０スピンドル駆動機構
３１スピンドル軸
３２ケーシング部
３３ケーシング部
３４スピンドルナット
３５中空パイプ
３６収容部
３７連結機構
３９ステ−タ
４０案内部
４１案内部
４２封隙部材
４４内室
４５接続部

Claims

電動モーターと、電動モーターにより駆動されるスピンドル駆動機構、ならびにスピンドル駆動機構に作用するエネルギーアキュムレータを備え、このエネルギーアキュムレータが、多量のエネルギー消費を必要とする第一操業サイクルにおいて放出可能であり、かつ第一操業サイクルとは異なり、少量のエネルギー消費を必要とする第二操業サイクルにおいて再度蓄積可能である様式の、射出成形機用のリニア駆動機構において、
スピンドル駆動機構（２１；３０）ならびにガス容積部（２９；４４）を気密に密閉し、この場合一方のケーシング部（２２；３３）がスピンドル軸（２１．１，３１）と、そしてもう一方のケーシング部（２３；３２）がスピンドル駆動機構（２１；３０）のスピンドルナット（２１．２；３４）と軸方向で不動に連結している、テレスコープ式に互いの中へ摺動可能な二つのケーシング部（２２，２３；３２，３３）を備えていることを特徴とするリニア駆動機構。
スピンドル軸（２１．１）とスピンドルナット（２１．２）が、各々ケーシング部（２２；２３）と不動に連結しており、一方のケーシング部（２２）が電動モーター（２６）と回転可能に連結しており、他方のケーシング部（２３）が回転不能であり、この場合少なくとも一方のケーシング部（２３）が軸方向に摺動可能であるように構成されていることを特徴とする請求項１記載のリニア駆動機構。
ケーシング部（３２；３３）が回転不能であるが、軸方向において互いに摺動可能に連結しており、かつ電動モーター（３５，３９）を密閉していることを特徴とする請求項１記載のリニア駆動機構。
電動モーターが少なくともステータ（３９）を介してケーシング部（３２）と不動に連結しており、スピンドルナット（３４）あるいはスピンドル軸が回転可能であるが、軸方向でケーシング部３２内において不動に支承されており、かつ電動モーターにより回転方向に駆動されることを特徴とする請求項３記載のリニア駆動機構。
スピンドル駆動機構（３０）が制御可能な連結機構（３７）を介してブロック可能であるように構成されていることを特徴とする請求項４記載のリニア駆動機構。
ケーシング部（３２；３３）により密閉されたガス容積（４４）が外部の圧縮ガス供給源と連結可能であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のリニア駆動機構。