JPS6328620A

JPS6328620A - スクリュー式射出成形機用の駆動装置

Info

Publication number: JPS6328620A
Application number: JP62128536A
Authority: JP
Inventors: ヴアルター・ヴオールラープ
Original assignee: Krauss Maffei AG
Current assignee: Mannesmann Demag Krauss Maffei GmbH
Priority date: 1986-06-26
Filing date: 1987-05-27
Publication date: 1988-02-06
Anticipated expiration: 2010-08-02
Also published as: US4824255A; JPH0771812B2; ATE57326T1; EP0250938A3; DE3621463C2; EP0250938A2; EP0250938B1; CA1287462C; DE3621463A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、スクリュー式射出成形機用の駆動装置であっ
て、軸方向で位置固定された駆動軸にトルクを伝達する
駆動モータと、スフ０ライン継手を介して前記駆動軸と
相対回動不能かつ軸方向シフト可能に結合されかつ押出
しスクリューに端部で固定されていて軸方向及び半径方
向で可動支承された駆動プランジャと、前記押出しスク
リューの射出ストローク時に該押出しスクリューを軸方
向にシフトするように前記駆動プランジャを第１の油圧
で以て負荷する油圧制御装置とを備えた形式の駆動装置
並びに該駆動装置の制御法に関する。

従来の技術前記形式の駆動装置はドイツ連邦共和国特許第２４６１
８５４号明細書に基づいて公知である。

該ドイツ連邦共和国特許第２４６１８５４号明細書に基
づいて公知になっている、スクリュー式射出成形機用の
駆動装置は、押出しスクリューと固定結合された駆動シ
ランジャを有し、該駆動シランシャは軸方向シフト可能
かつ回転可能に定置のケーシング内に支承されている。

駆動プランジャ内には、電動モータ又は油圧モータの、
軸方向で位置固定された駆動軸が嵌込まれており、かつ
スプライン継手を介して駆動プランジャと相対回動不能
かつ軸方向シフト可能に結合されている。押出しスクリ
ューの射出ストローク時に駆動プランジャを軸方向に７
フトさせるためには、該駆動プランジャのモータ寄り端
部において駆動軸を取囲んでいる端面並びに、駆動プラ
ンジャと押出しスクリューとの間の連結ビンの端面が油
圧で負荷され、その場合圧力液は駆動軸の縦孔を通って
前記連結ピンにまで導かれる。押出しスクリューの回転
の際に該押出しスクリューに対して比較的価かな軸方向
圧力しか必要としないような、スクリュー式射出成形機
の調量動作時には、駆動プランジャのモータ寄り端部の
端面だけを油圧で負荷すれば充分である。しかし押出し
スクリューが回転しつつ又は回転することなく吐出スト
ロークを行う射出動作時には、２つの部分面から形成さ
れる駆動プランジャの全横断面が活用される。

要するに異なった部分面にかかる油圧をそれ相応に制御
することによって押出しスクリューの圧力負荷の変化は
事実上、圧力液の圧力を大して変化させることなく得ら
れる訳である。しかしながら、この利点に対し次のよう
な欠点が対立するのは勿論である。すなわち、プランジ
ャ径が比較的太で例えば約３０ＣＩ＋ｍ径の場合、スク
リュー回転並びに射出ストローク時の軸方向シフトを考
慮して設計されねばならない１．駆動プランジャのだめ
の軸受が高い周速度に晒されており、その結果オーバー
ディメンジョンひいてＦｉ経費増大が必然的に生じ、あ
るいは強い摩耗が生じることになる。

発明が解決しようとする問題点前記従来技術に対する本発明の課題は、冒頭で述べた形
式の駆動装置において、軸方向圧力を段階的に制御する
という利点を維持した上で、駆動プランジャ用の回転シ
ール部材の周速度ひいては該回転シール部材の摩耗を低
下させることである。

問題点を解決するための手段前記課題を解決するための本発明の構成手段は、駆動シ
ランシャに同心的に、軸方向に可動にかつ半径方向には
固定的に支承された駆動シリンダが設けられており、該
駆動シリンダが前記駆動プランジャ又は押出しスクリュ
ーと軸方向で連結されており、かつ該押出しスクリュー
の射出ストローク時に該押出しスクリューを軸方向にシ
フトするように第２の油圧で以て、かつ又、前記押出し
スクリューの戻しストロークの方向には第３の油圧で以
て油圧制御装置によって負荷される点にある。

本発明の駆動装置の有利な実施態様は特許請求の範囲の
従属請求項である第２項〜第５項に記載した通りである
。

また本発明の駆動装置の制御法は、スクリュー式射出成
形機の調量動作期のあいだは駆動軸と駆動プランジャと
を介して押出しスクリューを回転させると同時に前記駆
動プランジャを介して第１の油圧で以て負荷し、スクリ
ュー式射出成形機の射出動作期のあいだは前記駆動プラ
ンジャを介して前記押出しスクリューを前記の第１の油
圧で以て負荷すると同時に駆動シリンダを介して第２の
油圧で以て負荷し、しかも場合によっては前記の駆動軸
と駆動プランジャとを介して前記押出しスクリューを付
加的に回転させ、かつ前記射出動作期の終了後には前記
駆動シリンダを第３の油圧で以て負荷することを特徴と
している。

作用及び効果本発明の駆動装置では、冒頭で述べた従来技術に対比し
て駆動プランジャは著しく小さな直径に構成されている
。それというのは特に駆動装置が大径の場合でもプラン
ジャの許容捩り負荷は、押出しスクリューに所要の駆動
モーメントを伝達するためには、比較的小さな直径で充
分だからである。しかしながら、このような比較的小径
の駆動プランジャの端面ば、軸方向圧力の申し分のない
正確な制御を保証するのには不充分であるので本発明で
は、駆動プランジャを内包して軸方向にだけ可動な駆動
シリンダが設けられているのであり、しかも該、駆動シ
リンダは軸方向シフト時には駆動プランジャと運動され
るが、駆動プランジャの回転運動には駆動されない。従
って本発明の駆動装置の回転負荷を受けるシール部材は
、著しく小さな周速度を考慮して設計されればよく、こ
の周速度は同時に又、シール部材の摩耗の低下に対応し
ている。

駆動プランジャと駆動シリンダとが互いに無関係に圧力
液で制御されるので、スクリュー式射出成形機の異なっ
た作業状態において軸方向圧力が段階的に制御されると
いう前述の利点が本発明の駆動装置でも確保される訳で
ある。しかも駆動シリンダは、その直径ひいては受圧面
が比較的大であるゆえに原則として押出しスクリューの
射出ストローク時にだけ油圧制御され、かつこの場合駆
動プランジャの軸方向圧力と駆動シリンダの軸方向圧力
が合算される。これに対して調量動作時には、より小さ
な受圧面を有する駆動フランジ締結ヤを油圧制御して駆
動シリンダを負荷しないで充分である。戻しストローク
時には駆動シリンダだけがそれ相応のリング面を介して
制御される。スクリュー式射出成形機のすべての運転状
態において圧力液の圧力は実際には変化される必要はな
い。これによって微調節に適した液圧の設定が可能にな
る。

実施例次に図面につき本発明の実施例を詳説する。

図面には符号１でスクリュー式射出成形機の駆動装置が
総体的に示されているが、スクリュー式射出成形機のス
クリューバレル２及び押出しスクリュー３は部分的に図
示されているにすぎない。押出しスクリュー３を回転駆
動するためには駆動モータ４としての電動モータ又は油
圧モータが設けられており、該駆動モータは前記駆動装
置１の構成部分である。押出しスクリュー３の端部（図
示せず）には円錐形のスクリューヘッドが設けられてお
り、該スクリューヘッドはスクリューバレル２のやはり
円錐形の端部へ向って軸方向に可動であり、これは、可
塑化された粒状迄プラスチックをスクリューバレルの細
いオリフィスを通して、該オリアイスに装着された金型
内へ射出するためである。この射出ストロークは、軸方
向での押出しスクリュー３のきわめて高い圧力を必要と
するが、この場合押出しスクリュー３は射出ストローク
中に付加的に回転することができる。装入された粒状プ
ラスチックが予め可塑化される場合、っまり所謂調量操
作を行う場合は、押出しスクリュー３は、スクリューヘ
ッドに集まる可塑化されたプラスチックの反圧に対抗す
るために軸方向へ適度に負荷されればよい。

、＠動モータ４の出力軸５は流体クラッチを介して、回
転可能に支承された駆動軸６と連結されている。流体ク
ラッチは圧カケーシングアで示されており、該圧力ケー
シングは、駆動モータ４とフランジ締結された軸受台８
内に固定されている。出力軸５と駆動軸６との端部は僅
かな間隔をおいて軸線を整合させて対向している。

駆動軸６のモータ寄りの端部部分は回転軸受９及び１０
内で軸方向で位置固定されており、しかも該回転軸受９
，１０はその軸受面に回転パツキン（図示せず）を有し
ている。回転軸受９は圧カケーシングアの凹設部内に嵌
込まれているのに対して、回転軸受１０の比較的大部分
は、軸受台８に固定された軸受シールド１１の後端面内
に、また回転軸受１０の比較的小部分は回転軸受９の前
端面内に嵌入されている。軸受シールド１１を通る貫通
範囲で、駆動軸６？′ｉ鉤を有し、該鍔は、駆動モータ
４へ向う後ろ向きの力を軸受シールド１１へ伝達する。

駆動軸６のスクリュー寄りの端部部分は、駆動シランシ
ャ１２の盲孔１２ａ内に嵌込まれており、しかも駆動軸
６と駆動プランジャ１２とを相対回動不能に連結し同時
に又、軸方向に７フト可能に連結するために、プランジ
ャ側の縦架溝１２ｂと軸側の肉条６ａとから成るスプラ
イン継手が設けられている。駆動プランジャ１２の、モ
ータ寄りのリング状端面１２ｄは、軸受シールド１１内
に設けた通路１１ａを介して、ブロックとして略示した
にすぎない油圧制御装置２０と油圧的に接続されている
。また前記スプライン継手ｂ　ａ　ｓ　１２ｂは版体を
通すことができるので、盲孔１２ａの底面も前記通路１
１ａと油圧的に接続しており、従って、２つの部分面つ
まりリング状端面１２ｄと盲孔底面とから成る、駆動プ
ランジャ１２の全横断面が油圧ｒ受圧することができる
訳である。

駆動プランジャ１２の、盲孔１２ａを有する長さ区分に
沿って支承管１５が延在しており、該支承管の全内周面
は駆動グランシャ１２の外周面のための滑り軸受を成し
ている。

支承管１５のモータ寄り端部は軸受シールド１１に固定
されている。支承管１５の反対の端部範囲で該支承管の
内周面はシールリングを保持しており、該シールリング
は半径方向及び軸方向で負荷される。

駆動プランジャ１２は押出しスクリュー３寄りに鍔１２
ｃを有し、該鍔は駆動シリンダ１４と結合されている。

駆動シリンダ１４は支承管１５を内包しており、該支承
管は駆動シリンダ１４の第１の軸方向孔１４ａ内に、該
駆動シリンダ１４のモータ寄り端部から嵌込まれている
。その場合、前記軸方向孔１４ａの内周面と支承管１５
の外周面との間には、圧力液を軸受シールド１１内に設
けた通路１１ｂから駆動シリンダ１４の隣接したリング
状端面１４ｅｔｌ−介して侵入させて段状リング面１４
ｄに到達させるのに充分な遊びが設けられている。段状
リング面１４ｄは、前記第１の軸方向孔１４ａと、これ
に接続する第２の軸方向孔１４ｂとの直径差によって形
成される。第２の軸方向孔１４ｂの内筒面は駆動プラン
ジャ１２の外周面のための別の滑り軸受面を形成してい
る。

減径された第２の軸方向孔１４ｂには、再び拡径された
第３の軸方向孔１４ｃが続いており、該第３の軸方向孔
は駆動シリンダ１４のスクリュー寄り端部にまで延在し
かつお動プランジャ１２の鍔１２ｃを受容している。

前記第３の軸方向孔１４ｃは支承カバー１８によって密
閉されており、該支承カバーにはその内孔に沿って、該
支承カバーを貫通する駆動プランジャ１２の端部をシー
ルするために２つのシールリングが装嵌されている。駆
動プランジャ１２の前記端部内には押出しスクリュー３
の端部が相対回動不能かつ相対移動不能に嵌込まれてい
る。鍔１２ｃと支承カバー１８との闇にはスラスト軸受
１６が、また鍔１２ｃと、第２と第３の軸方向孔１４ｂ
、１４Ｃの移行部に形成されたリング肩１４ｇとの間に
別のスラスト軸受１７が設けられている。鍔１２ｃがス
ラスト軸受１６．１７と支承カバー１８との間に緊定さ
れていることに基ついて駆動プランジャ１２と駆動シリ
ンダ１４との軸方向結合が得られる。これに対して駆動
プランジャ１２は駆動シリンダ１４に対して回転自在で
ある。それというのは駆動シリンダ１４は軸方向でのみ
可動支承されており、これに対して半径方向では可動支
承されてないからである。

、駆動７リンダ１４の軸方向可動支承は一方では支承／
リング１３に沿って行われ、該支承シリンダのモータ寄
り端部は軸受／−ルド１１に、また支承シリンダのスク
リュー寄り端部はスクリューバレル２に固定されている
。また駆動シリンダ１４はスクリューバレル２の端壁を
同軸的に貫通してガイドされており、しかも、該端壁に
直接支承されたラジアル軸受１９が駆動シリンダ１４の
外周面に装着されている。前記スクリューバレル２の端
壁に形成された通路２ａを通って圧力液が、駆動７リン
ダ１４の外筒面の段部１４ｆによって形成される室内へ
導入される。

駆動シリンダ１４を７−ルするために設けられた大径の
シールリングが、モータ寄りのリング状端面１４ｅと前
記段部１４ｆとの闇の区分の外周面並びにラジアル軸受
１９の内筒面に沿って設けられている。これらの大径の
ソールリングは回転負荷を吸収する必要がないので、高
い周速度でも摩耗されることはない。回転方向で負荷さ
れるシールリングは支承管１５と駆動プランジャ１２と
の間並びに支承カバー１８と駆動シランジャ１２との間
に設けられている。

しかしながら駆動シリンダ１４に対比して駆動プランジ
ャ１２の直径が比較的小さいので、前記の回転方向で負
荷されるシールリングにおける周速度は、駆動７０ラン
シヤが本発明による駆動ンリンダ１４の直径を有する先
行技術の場合よりも著しく小である。

圧力液を受圧した際に作用する部分有効面は図面ではジ
グザグ線及び符号ＡＩ　、　Ａ２　、　Ａ３で示唆され
ている。スクリュー式射出成形機の調量期中には部分有
効面Ａ２のみが通路１１ａｆｊｃ介して制御され、それ
と同時に駆動プランジャ１２が駆動モータ４を介して回
転される。スクリュー式射出成形機の射出期中には２つ
の部分有効面Ａ１及びＡ２に通路１１ａ及び１１ｂ’に
介して圧力液が給圧され、その場合、画部分有効面Ａ１
とＡ２の和は軸方向圧力に関して有効である。押出しス
クリュー３の戻しストローク時には部分有効面Ａ３が通
路２ａを介して圧力液で制御される。すでに述べたよう
に、このような部分有効面の制御によって押出しスクリ
ューの軸方向に発生さすべき力がきわめて正確に調整さ
れる。

以上のことから判るように本発明の駆動装置が単にスク
リューのために適しているのみならず、回転並びに軸方
向シフトを必要とするような機械エレメントのためにも
適しているのは勿論である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明によるスクリュー式射出成形機の駆動装置
の略示断面図である。１・・・駆動装置、２・・・スクリューバレノペ　２ａ
・・・通路、３・・・押出しスクリュー、４・・・電動
モータとしての電動モータ又は油圧モータ、５・・・出
力袖、６・・・小動軸、６ａ・・・菌糸、７・・・圧力
ケーシング、８・・・軸受台、９．１０・・・回転軸受
、１１・・・軸受シールド、１１ａ、１１ｂ・・・通路
、１２・・・駆動プランジャ、１２ａ・・・盲孔、１２
ｂ・・・縦条溝、１２ｃ・・・鍔、１２ｄ・・・リング
状端面、１３・・・支承シリンダ、１４・・・駆動シリ
ンダ、１４ａ、１４ｂ、１４ｃｍ・−第１、第２、第３
の軸方向孔、１４ｄ・・・段状リング面、１４ｅ・・・
リング状端面、１４ｆ・・・段部、１４ｇ・・・リング
屑、１５・・・支承管、１６．１７・・・スラスト＠受
、１８・・・支承カバー、１９・・・ラジアル軸受、２
０・・・油圧制御装置手続補正書（方式）昭和６２年８　月２ヶ日

Claims

【特許請求の範囲】１、スクリュー式射出成形機用の駆動装置であって、軸
方向で位置固定された駆動軸にトルクを伝達する駆動モ
ータと、スプライン継手を介して前記駆動軸と相対回動
不能かつ軸方向シフト可能に結合されかつ押出しスクリ
ューに端部で固定されていて軸方向及び半径方向で可動
支承された駆動プランジャと、前記押出しスクリューの
射出ストローク時に該押出しスクリューを軸方向にシフ
トするように前記駆動プランジャを第１の油圧で以て負
荷する油圧制御装置とを備えた形式のものにおいて、駆
動プランジャ（１２）に同心的に、軸方向に可動にかつ
半径方向には固定的に支承された駆動シリンダ（１４）
が設けられており、該駆動シリンダが前記駆動プランジ
ャ（１２）又は押出しスクリュー（３）と軸方向で連結
されており、かつ該押出しスクリュー（３）の射出スト
ローク時に該押出しスクリューを軸方向にシフトするよ
うに第２の油圧で以て、かつ又、前記押出しスクリュー
（３）の戻しストロークの方向には第３の油圧で以て油
圧制御装置（２０）によつて負荷されることを特徴とす
る、スクリュー式射出成形機の駆動装置。２、駆動軸（６）が駆動プランジャ（１２）の盲孔（１
２ａ）内に嵌込まれており、該盲孔の底面がスプライン
継手（６ａ、１２ｂ）を介して、前記盲孔（１２ａ）を
取囲む駆動プランジャ（１２）のリング状端面（１２ｄ
）と油圧的に接続しており、かつ該リング状端面（１２
ｄ）と共に油圧制御装置（２０）によつて第１の油圧で
以て負荷される、特許請求の範囲第１項記載の駆動装置
。３、駆動プランジャ（１２）が、盲孔（１２ａ）を有す
る長さ区分に沿つて支承管（１５）内に軸方向及び半径
方向で可動支承されており、該支承管（１５）が一方の
端面側で、定置の軸受シールド（１１）に固定されてお
りかつ駆動シリンダ（１４）の第１の軸方向孔（１４ａ
）内に嵌込まれており、かつ又、該第１の軸方向孔（１
４ａ）と、前記駆動プランジャ（１２）のみを通してい
る駆動シリンダ（１４）の第２の軸方向孔（１４ｂ）と
の間に形成されている段状リング面（１４ｄ）が、前記
第１の軸方向孔（１４ａ）を取囲む駆動シリンダ（１４
）のリング状端面（１４ｅ）と油圧的に接続しかつ該リ
ング状端面（１４ｅ）と共に油圧制御装置（２０）によ
つて第２の油圧で以て負荷される、特許請求の範囲第１
項又は第２項記載の駆動装置。４、駆動シリンダ（１４）がその外周面に段部（１４ｆ
）を有し、該段部が油圧制御装置（２０）によつて第３
の油圧で以て負荷される、特許請求の範囲第１項から第
３項までのいずれか１項記載の駆動装置。５、駆動プランジャ（１２）がスクリュー寄りの末端部
分に鍔（１２ｃ）を有し、該鍔が駆動シリンダ（１４）
の第３の軸方向孔（１４ｃ）内に嵌込まれており、かつ
、前記鍔（１２ｃ）と、前記駆動シリンダ（１４）の第
２及び第３の軸方向孔（１４ｂ、１４ｃ）によつて形成
されたリング肩（１４ｇ）との間並びに、前記鍔（１２
ｃ）と、前記第３の軸方向孔（１４ｃ）を端部側で密封
する支承カバー（１８）との間にスラスト軸受（１６、
１７）が配置されている、特許請求の範囲第１項から第
４項までのいずれか１項記載の駆動装置。６、スクリュー式射出成形機の調量動作期のあいだは駆
動軸（６）と駆動プランジャ（１２）とを介して押出し
スクリュー（３）を回転させると同時に前記駆動プラン
ジャ（１２）を介して第１の油圧で以て負荷し、スクリ
ュー式射出成形機の射出動作期のあいだは前記駆動プラ
ンジャ（１２）を介して前記押出しスクリュー（３）を
前記第１の油圧で以て負荷すると同時に駆動シリンダ（
１４）を介して第２の油圧で以て負荷し、しかも場合に
よつては前記の駆動軸（６）と駆動プランジャ（１２）
とを介して前記押出しスクリュー（３）を付加的に回転
させ、かつ前記射出動作期の終了後には前記駆動シリン
ダ（１４）を第３の油圧で以て負荷することを特徴とす
る、駆動装置の制御法。