DE69902850T2

DE69902850T2 - Spritzgiessvorrichtung

Info

Publication number: DE69902850T2
Application number: DE69902850T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Emoto
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1998-06-26
Filing date: 1999-06-23
Publication date: 2003-06-12
Anticipated expiration: 2019-06-24
Also published as: EP0967064B1; TW587543U; KR100355738B1; KR20000006337A; US6364650B1; EP0967064A1; CN1123436C; SG80043A1; CN1240703A; ATE223797T1; JP3502545B2; DE69902850D1; JP2000006220A

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einspritzvorrichtung.

Beschreibung der verwandten Technik

Herkömmlicher Weise wird bei einer Spritzgussmaschine Harz, welches in einem Heizzylinder gehalten und geschmolzen wurde, in den Hohlraum einer Formvorrichtung unter hohem Druck eingespritzt, so dass der Hohlraum durch das Harz gefüllt wird. Das geschmolzene Harz wird dann abgekühlt und verfestigt, um einen gegossenen Artikel zu erhalten.
Die Spritzgussmaschine weist eine Formklemmvorrichtung und eine Einspritzvorrichtung auf. Die Formklemmvorrichtung ist mit einer stationären Platte und einer bewegbaren Platte versehen. Die bewegbare Platte wird durch einen Formklemmzylinder vorgeschoben und zurückgezogen, um dadurch das Schließen der Form, das Klemmen der Form und das Öffnen der Form auszuführen.
Die Einspritzvorrichtung weist einen Heizzylinder auf, um Harz aufzuheizen und zu schmelzen, welches von einer Nachfüllvorrichtung bzw. von einem Trichter geliefert wird, und weiter eine Einspritzdüse zur Einspritzung des geschmolzene Harzes. Weiterhin ist eine Schraube bzw. Schnecke innerhalb des Heizzylinders angeordnet, so dass die Schnecke gedreht werden kann und vorgeschoben und zurückgezogen werden kann. Die Schnecke wird vorgeschoben, um Harz einzuspritzen, und wird zurückgezogen, um das Harz zuzumessen.
Es ist eine Einspritzvorrichtung für eine elektrische Spritzgussmaschine vorgesehen worden, bei der ein Elektromotor verwendet wird, um die Schnecke vorzuschieben und zurückzuziehen.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht einer herkömmlichen Einspritvorrichtung, die bei elektrischen Spritzgussmaschinen verwendet wird.
In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 2 eine Einspritzvorrichtung, und das Bezugszeichen 4 bezeichnet einen Rahmen der Einspritzvorrichtung 2. Ein Heizzylinder 21 ist fest vor dem Rahmen 4 (auf der linken Seite in Fig. 1) vorgesehen, und eine Einspritzdüse 21a ist am vorderen Ende des Heizzylinders 21 vorgesehen (auf dem Ende an der linken Seite der Fig. 1). Ein Trichter bzw. eine Nachfüllvorrichtung 21b ist an dem Heizzylinder 21 angeordnet, und eine Schnecke 20 ist innerhalb des Heizzylinders 21 angeordnet, so dass die Schnecke 20 gedreht werden kann und vorgeschoben und zurückgezogen werden kann (das heißt in Fig. 1 nach links und nach rechts bewegt werden kann). Das hintere Ende (auf der rechten Seite in Fig. 1) der Schnecke 20 wird drehbar von einem Tragglied 5 getragen.
An dem Tragglied 5 ist ein Zumessmotor 6 angebracht, der einen Drehzahlreduktionsmechanismus besitzt. Die Drehung des Zumessmotors 6 wird auf die Schnecke 20 über einen Zeitsteuerriemen 7a übertragen.
Weiterhin wird eine Kugelgewindewelle 8 drehbar auf dem Rahmen 4 parallel zur Schraube 20 getragen. Das hintere Ende der Kugelgewindewelle 8 ist über einen Zeitsteuerriemen 7b mit einem Einspritzungsmotor 9 mit einem Drehzahlreduktionsmechanismus verbunden. Das heißt, der Einspritzungsmotor 9 ist ausgelegt, um die Kugelgewindewelle 8 zu drehen. Das vordere Ende der Kugelgewindewelle 8 ist in verschraubtem Eingriff mit einer Kugelgewindemutter 5a, die an dem Tragglied 5 befestigt ist. Entsprechend kann durch Antrieb des Einspritzungsmotors 9 und durch Drehung der Kugelgewindewelle 8 über den Zeitsteuerriemen 7b die Kugelgewindemutter 5a axial bewegt werden. Eine Lastaufnahme 5b ist zwischen dem Tragglied 5 und der Kugelgewindemutter 5a angeordnet.
Bei der Einspritzvorrichtung 2, die die oben beschriebene Struktur hat, wird in einer Zumessstufe die Drehung, die durch den angetriebenen Zumessmotor 6 erzeugt wird, auf die Schnecke 20 über den Zeitsteuerriemen 7a übertragen, wodurch die Schnecke 20 um einen vorbestimmtes Ausmaß zurückgezogen wird (das heißt in Fig. 1 nach rechts bewegt wird). Zu diesem Zeitpunkt wird Harz von dem Trichter 21b geliefert, wird aufgeheizt und innerhalb des Heizzylinders 21 geschmolzen, und sammelt sich auf der Vorderseite der Schnecke 20 an.
Weiterhin wird in einer Einspritzstufe die Drehung, die von dem angetriebenen Zumessmotor 9 erzeugt wird, auf die Kugelgewindewelle 8 über den Zeitsteuerriemen 7b übertragen, so dass die Kugelgewindemutter 5a und das Tragglied 5 vorgeschoben werden (das heißt in Fig. 1 nach links bewegt werden), und zwar mit der Drehung der Kugelgewindewelle 8. Als eine Folge wird die Schraube 20 auch vorgeschoben, und das Harz, welches an der vorderen Seite der Schnecke 20 angesammelt wird, wird in den Hohlraum einer nicht gezeigten Formvorrichtung von der Einspritzdüse 21a eingespritzt.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Kraft zum Vorschieben der Kugelgewindemutter 5a, das heißt die Einspritzkraft, die der Schnecke 20 aufgeprägt wird, von der Lastaufnahme 5b detektiert.
Da jedoch bei der herkömmlichen Einspritzvorrichtung 2 die Einspritzkraft durch die Drehung der Kugelgewindewelle 8 erzeugt wird, nimmt die Kugelgewindemutter 5a ein Drehmomente entsprechend dem Schraubeeingriffwinkel zwischen der Kugelgewindewelle 8 und der Kugelgewindemutter 5a auf. Daher wird die Genauigkeit der Detektions der Einspritzkraft durch die Lastaufnahme 5b (Kraftmessdose) verringert.
Weiterhin sei hingewiesen auf US-A-5421721, die verwendet wurde, um den Oberbegriff des Anspruches 1 zu formulieren.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die oben erwähnten Probleme bei der herkömmlichen Einspritzvorrichtung zu lösen, und eine Einspritzvorrichtung vorzusehen, die eine Einspritzkraft mit verbesserter Genauigkeit detektieren kann.
Um das obige Ziel zu erreichen, wird eine Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1 vorgesehen. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beansprucht. Insbesondere weist die Vorrichtung ein Zylinderglied auf, weiter ein Einspritzglied, ein erstes Tragglied, Antriebsmittel, eine Getriebewelle, ein zweites Tragglied und Lastdetektionsmittel. Das Einspritzglied ist innerhalb des Zylindergliedes angeordnet, so dass das Einspritzglied vorgeschoben und zurückgezogen werden kann. Das erste Tragglied trägt das Einspritzglied, so dass sich das Einspritzglied drehen kann. Die Getriebewelle ist mit dem Einspritzglied verbunden, so dass die Getriebewelle sich relativ zum Einspritzglied drehen kann und einen eine Drehung übertragenden Teil aufweist, auf welchen die Drehung der Antriebsmittel übertragen wird, genauso wie einen Bewegungsumwandlungsteil zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine lineare Bewegung. Das zweite Tragglied ist geeignet, um eine relative Drehung zwischen dem Einspritzglied und der Getriebewelle zuzulassen. Die Lastdetektionsmittel sind zwischen dem ersten Tragglied und dem zweiten Tragglied angeordnet.
Bei dieser Einspritzvorrichtung wird die Drehbewegung in eine lineare Bewegung durch den Bewegungsumwandlungsteil umgewandelt, wenn die Drehung der Antriebsmittel auf die Getriebewelle bzw. Übertragungswelle über die Drehung des Getriebeteils bzw. Übertragungsteils übertragen wird, so dass das Einspritzglied vorgeschoben wird, um die Einspritzung auszuführen. In diesem Moment detektieren die Lastdetektionsmittel die Einspritzkraft.
Da die Lastdetektionsmittel zwischen dem ersten Tragglied und dem zweiten Tragglied angeordnet sind, prägt die Drehung des Einspritzgliedes kein Drehmomente auf die Lastdetektionsmittel auf. Da auch die Lastdetektionsmittel mit der Getriebewelle über das zweite Tragglied verbunden sind, prägt die Drehung der Getriebewelle bzw. Übertragungswelle kein Drehmoment auf die Lastdetektionsmittel auf.
Daher kann die Genauigkeit der Detektions der Einspritzkraft durch die Lastdetektionsmittel verbessert werden.
Eine weitere Einspritzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist weiter einen Zumessmotor auf, und Übertragungsmittel zur Übertragung der Drehung des Zumessmotors auf das Einspritzglied.
Noch eine weitere Einspritzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist einen Heizzylinder auf, weiter eine Schnecke, eine Tragplatte, einen Einspritzungsmotor, eine Getriebewelle, einen Getriebekasten und Lastdetektionsmittel. Die Schnecke ist innerhalb des Heizzylinders angeordnet, so dass die Schnecke vorgeschoben und zurückgezogen werden kann. Die Tragplatte trägt die Schnecke so, dass sich die Schnecke drehen kann. Die Getriebewelle bzw. Übertragungswelle ist mit der Schnecke so verbunden, dass die Getriebewelle sich relativ zur Schnecke drehen kann, und hat einen Drehungsübertragungsteil, auf den die Drehung des Einspritzungsmotors übertragen wird, genauso wie einen Bewegungsumwandlungsteil zur Umwandlung der Drehbewegung in eine lineare Bewegung. Der Getriebekasten ist geeignet, um eine relative Drehung zwischen der Schraube und der Getriebewelle zu gestatten. Die Lastdetektionsmittel sind zwischen Tragplatte und dem Getriebekasten angeordnet.
Bei noch einer weiteren Einspritzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Drehungsübertragungsteil ein Keilwellenteil, der auf der Übertragungswelle bzw. Getriebewelle ausgebildet ist.
Bei noch einer weiteren Einspritzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Bewegungsumwandlungsteil ein Kugelgewindewellenteil, der auf der Getriebewelle ausgebildet ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Struktur und die Merkmale der Einspritzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden leicht klar werden, wenn diese durch Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen besser verständlich wird, in denen die Figuren Folgendes darstellen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer herkömmlichen Einspritzvorrichtung, die in elektrischen Spritzgussmaschinen verwendet wird;
Fig. 2 eine Schnittansicht einer Einspritzvorrichtung mit eingebautem Motor gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
und
Fig. 3 eine Schnittansicht einer Einspritzvorrichtung mit eingebautem Motor gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden als nächstes mit Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail beschrieben.
Fig. 2 ist eine Schnittansicht einer Einspritzvorrichtung der Bauart mit eingebautem Motor gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen 12 einen Heizzylinder, der als Zylinderglied dient. Der Heizzylinder hat eine Einspritzdüse 12a an seinem vorderen Ende (linke Seite in Fig. 2). Eine Schnecke 22, die als das Einspritzglied dient, ist innerhalb des Heizzylinders 12 angeordnet, so dass die Schnecke 22 sich drehen kann und vor und zurück fahren kann (das heißt sich in Fig. 2 nach links und nach rechts bewegen kann).
Die Schnecke 22 hat einen Schneckenkopf 22a an ihrem vorderen Ende und erstreckt sich nach hinten (in Fig. 2 nach rechts) innerhalb des Heizzylinders 12. Ein Getriebekasten 13, der als das zweite Tragglied dient, ist am hinteren Ende (rechte Seite in Fig. 2) der Schnecke 22 befestigt. Es ist auch eine spiralförmige Führung 23 an der Umfangsfläche der Schnecke 22 ausgebildet, was die Bildung einer Nut 26 zur Folge hat.
Ein nicht gezeigter Versorgungsanschluss für Harz ist an einer vorbestimmten Position am Heizzylinder 12 ausgebildet, und ein nicht veranschaulichter Trichter ist auf dem Versorgungsanschluss für Harz angeordnet. Der Versorgungsanschluss für Harz ist an einer derartigen Position ausgebildet, dass der Versorgungsanschluss für Harz zum hinteren Endteil (dem Endteil auf der rechten Seite in Fig. 2) der Nut 26 hin weist, wenn die Schnecke 22 an ihrer vordersten Position (in Fig. 2 links) innerhalb des Heizzylinders 12 positioniert ist. Es ist auch eine nicht gezeigte Heizung um den Heizzylinder 12 herum angeordnet.
In einer Zumessstufe wird die Schnecke 22 um ein vorbestimmtes Ausmaß zurückgezogen (das heißt in Fig. 2 nach rechts bewegt), während sie gedreht wird, so dass Pelletförmiges Harz aus dem Trichter in den Heizzylinder 12 eingespeist wird. Das Harz wird dann aufgeheizt und von der Heizung geschmolzen, und das geschmolzene Harz wird nach vorne entlang der Nut 26 gefördert (das heißt in Fig. 2 nach links bewegt), so dass das geschmolzene Harz für eine Einspritzung an der vorderen Seite des Schneckenkopfes 22a gesammelt wird.
In einer darauf folgenden Einspritzstufe wird das geschmolzene Harz, dass an der vorderen Seite des Schneckenkopfes 22a gesammelt wird, von der Einspritzdüse 12a eingespritzt, wenn die Schnecke 22 vorgeschoben wird, und wird in den Hohlraum einer nicht gezeigten Formvorrichtung geladen.
An den Hinterteil des Heizzylinders 12 ist ein Antriebsabschnitt 15 angeordnet, um die Schnecke 22 zu drehen, vor zu schieben und zurück zu ziehen. Der Antriebsabschnitt 15 weist einen Rahmen 17 auf, weiter einen Zumessmotor 81, der als die ersten Antriebsmittel dient, und einen Einspritzungsmotor 82, der als die zweiten Antriebsmittel dient. Der Zumessmotor 81 ist bewegbar auf dem Rahmen 17 angeordnet. Der Einspritzungsmotor 82 ist am Rahmen 17 befestigt. Der Einspritzungsmotor 82 und die Schnecke 22 sind auf der selben Achse angeordnet.
Eine Führungsstange 83 ist auf dem Rahmen 17 angeordnet, so dass die Führungsstange 83 sich parallel zur Schnecke 22 erstreckt. Der Zumessmotor 81 wird entlang der Führungsstange 83 bewegt. Zu diesem Zweck wird eine Tragplatte 84, die als das erste Tragglied dient, verschiebbar durch die Führungsstange 83 getragen; der Zumessmotor 81 ist an der Tragplatte 84 angebracht; und eine Riemenscheibe 88 der angetriebenen Seite wird drehbar durch ein Lager 106 getragen.
Es ist auch eine Riemenscheibe 86 der Antriebseite an der Ausgangswelle 85 des Zumessmotors 81 befestigt. Ein Zeitsteuerriemen 89 erstreckt sich zwischen der Riemenscheibe 86 der Antriebsseite und der Riemenscheibe 88 der angetriebenen Seite und ist um diese herum gewunden. Der Getriebekasten 13 ist an der hinteren Stirnseite der Tragplatte 84 (rechte Stirnseite in Fig. 2) über eine Lastaufnahme bzw. Kraftmessdose 105 angebracht, die als Lastdetektionsmittel dient. Die Riemenscheibe 86 der Antriebsseite, die Riemenscheibe 88 der angetriebenen Seite und der Zeitsteuerriemen 89 bilden die Übertragungsmittel.
Der Einspritzungsmotor 82 weist einen Stator 91 auf, der an dem Rahmen 17 befestigt ist, und einen Rotor 92, der innerhalb des Status 91 angeordnet ist. Der Rotor 92 wird drehbar von dem Rahmen 17 getragen. Zu diesem Zweck ist eine hohle Rotorwelle 93 in den Rotor 92 fest eingepasst. Die gegenüberliegenden Enden der Rotorwelle 93 werden durch den Rahmen 17 über Lager 94 und 95 getragen.
Die Lager 96 und 97, die als die Tragmittel dienen, sind innerhalb des Getriebekastens 13 angeordnet. Die Schraube 22 ist über die Lager 96 und 97 mit einer Einheit 98 aus einer Kugelgewindewelle und einer Keilwelle verbunden, die als die Übertragungswelle dient, wie beispielsweise dass die Schnecke 22 und die Einheit 98 aus der Kugelgewindewelle und der Keilwelle relativ zueinander drehbar sind. Eine Kugelgewindemutter 99, die an dem Rahmen 17 befestigt ist, wird durch Verschraubung mit dem Kugelgewindewellenteil 98a in Eingriff gebracht, der an dem vorderen Halbteil der Einheit 98 aus Kugelgewindewelle und Keilwelle ausgebildet ist. Der Kugelgewindewellenteil 98a bildet den Bewegungsumwandlungsteil zur Umwandlung der Drehbewegung in eine lineare Bewegung. Die Kugelgewindemutter 99 und die Einheit 98 aus der Kugelgewindewelle und der Keilwelle bilden die Bewegungsumwandlungsmittel.
Folglich wird während einer Zumessstufe die Drehung, die durch den Antrieb des Zumessmotors 81 erzeugt wird, sequenziell zu der Riemenscheibe 86 auf der Antriebsseite übertragen, weiter auf den Zeitsteuerriemen 89, auf die Riemenscheibe 88 der angetriebenen Seite und auf die Schnecke 22, so dass die Schnecke 22 zurückgezogen wird, während sie gedreht wird. Somit wird das Harz für einen Schuss am vorderen Teil des Schneckenkopfes 22a angesammelt. In diesem Fall werden die Schnecke 22 und die Einheit 98 aus Kugelgewindewelle und Keilwelle drehbar miteinander über die Tragplatte 84 verbunden, weiter über die Lastaufnahme 105 und den Getriebekasten 13. Daher wird die Drehung, die auf die Riemenscheibe 88 der angetriebenen Seite übertragen wird, nicht auf die Einheit 98 aus Kugelgewindewelle und Keilwelle übertragen; jedoch wird der Druck des Harzes innerhalb des Heizzylinders 12 auf die Einheit 98 aus Kugelgewindewelle und Keilwelle über die Lastaufnahme 105 und den Getriebekasten 13 übertragen. Wenn als eine Folge die Einheit 98 aus Kugelgewindewelle und Keilwelle zurückgezogen wird, während sie gedreht wird, wird die Schnecke 22 auch zurückgezogen. Wenn die Schnecke 22 zurückgezogen, wird, wird ein rückwärts gerichteter Druck auf die Schnecke 22 gegen den Druck des Harzes aufgebracht.
Wenn ein Wechselstrom von vorbestimmter Frequenz auf den Stator 91 des Einspritzungsmotors 82 aufgebracht wird, wird die Schnecke 22 vorgeschoben. Zu diesem Zweck wird ein ringförmiges Eingriffsglied 101 an dem inneren Umfang der Rotorwelle 93 befestigt, und wird im Wesentlichen an einem mittleren Teil davon angeordnet, so dass ein Keil 102, der auf der inneren Umfangsfläche des Eingriffsgliedes 101 ausgebildet ist, mit einem Keilwellenteil 98b in Eingriff kommen, der an dem hinteren Halbteil der Einheit 98 aus Kugelgewindewelle und Keilwelle ausgebildet ist. Der Teil 98b mit der Keilwelle bildet den Teil zur Übertragung einer Drehung, auf welchen die Drehung des Einspritzungsmotors 82 übertragen wird. Das Eingriffsglied 101 und die Einheit 98 aus Kugelgewindewelle und Keilwelle bilden die Mittel zur Übertragung einer Drehung.
Folglich wird während einer Einspritzstufe die Drehung, die durch den Antrieb des Einspritzungsmotors 82 erzeugt wird, sequenziell zu der Rotorwelle 93 übertragen, weiter zum Eingriffsglied 101 und zu der Einheit 98 aus Kugelgewindewelle und Keilwelle. Da die Kugelgewindemutter 99 an dem Rahmen 17 befestigt ist, wird die Einheit 98 aus der Kugelgewindewelle und der Keilwelle vorgeschoben, während sie gedreht wird, so dass die Schnecke 22 ebenfalls vorgeschoben wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Einspritzkraft, die von der Schnecke 22 erzeugt wird, zu der Lastaufnahme 105 über die Riemenscheibe 88 der angetriebenen Seite übertragen, und wird von der Lastaufnahme 105 detektiert.
Da die Drehung des Einspritzungsmotors 82 direkt von der Einheit 98 aus der Kugelgewindewelle und der Keilwelle ohne Einwirkung eines Drehzahlreduktionsmechanismus, einer Riemenscheibe usw. übertragen wird, kann der mechanische Wirkungsgrad verbessert werden, und die Trägheit kann verringert werden. Als eine Folge wird es während der Einspritzstufe möglich, die Zeit zu verringern, die erforderlich ist, um die Einspritzgeschwindigkeit zu verändern, und das Drehmoment zu senken, welches erforderlich ist, um die Einspritzgeschwindigkeit einzurichten oder zu verändern. Weiterhin wird die Zeit verkürzt, die zum Wechsel von der Einspritzstufe zur Druckhaltestufe erforderlich ist.
Da das Eingriffsglied 101 am inneren Umfang der Rotorwelle 93 im Wesentlichen an einem Mittelteil davon befestigt ist, kann der Keilwellenteil 98b innerhalb des Motors 92 vorgeschoben und zurückgezogen werden. Weiterhin können die Riemenscheibe 86 der Antriebsseite, die Riemenscheibe 88 der angetriebenen Seite und der Zeitsteuerriemen 89, die alle zur Übertragung der Drehung des Zumessmotors 81 auf die Schnecke 22 vorgesehen sind, den Getriebekasten 13 in Axialrichtung überlappen. Entsprechend kann die axiale Größe der Einspritzvorrichtung der Bauart mit eingebautem Motor verringert werden.
Da weiterhin die Lastaufnahme 105 an der Tragplatte 84 angebracht ist, prägt die Drehung der Schnecke 22 oder der Riemenscheibe 88 der angetriebenen Seite niemals ein Drehmoment auf die Lastaufnahme 105 auf. Da darüber hinaus die Lastaufnahme 105 mit der Einheit 98 aus Kugelgewindewelle und Keilwelle über dem Getriebekasten 13 verbunden ist, prägt die Drehung der Einheit 98 aus Kugelgewindewelle und Keilwelle kein Drehmoment auf die Lastaufnahme 105 auf.
Entsprechend kann die Lastaufnahme 105 eine Einspritzkraft mit verbesserter Detektionsgenauigkeit detektieren.
Als nächstes wird ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Fig. 3 ist eine Schnittansicht einer Einspritzvorrichtung der Bauart mit eingebauten Motor gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 3 bezeichnet das Bezugszeichen 181 eine Vorderplatte, das Bezugszeichen 182 bezeichnet einen Wasserkühlungsmantel, der an der Vorderplatte 181 angebracht ist, und das Bezugszeichen 223 bezeichnet ein hinteres Gehäuse. Das hinteres Gehäuse 223 besteht aus einem Zylinderteil 226 und Endplatten 224 und 225, die die gegenüber liegenden Enden des Zylinderteils 226 bedecken. Ein Einspritzungsmotor 145, der als die zweiten Antriebsmittel dient, ist innerhalb des hinteren Gehäuses 223 angeordnet.
Zwischen der Vorderplatte 181 und der Endplatte 224 ist eine Führungsstange 183 angebracht, die sich parallel zu einer nicht veranschaulichten Schnecke erstreckt, die als das Einspritzglied dient. Ein Zumessmotor 201, der als die ersten Antriebsmittel dient, wird entlang der Führungsstange 183 bewegt. Zu diesem Zweck wird eine Tragplatte 184, die als das erste Tragglied dient, verschiebbar auf der Führungsstange 183 angeordnet, und der Zumessmotor 201 wird an der Tragplatte 184 angebracht. Der Zumessmotor 201 und die Schnecke werden auf unterschiedlichen parallelen Achsen angeordnet, und der Einspritzungsmotor 145 und die Schnecke werden auf einer gemeinsamen Achse angeordnet.
Ein Zahnrad 203 der Antriebsseite ist an einer Ausgangswelle 202 des Zumessmotors 201 angebracht, und ist in Verzahnungseingriff mit einem Laufrad 204, welches drehbar von einem nicht gezeigten vorderen Gehäuse getragen wird. Ein Zahnrad 205 der angetriebenen Seite wird drehbar auf der Tragplatte 184 über Lager 213 und 214 angeordnet und ist in Verzahnungseingriff mit dem Laufrad 204. Entsprechend wird eine Drehung, die durch den Antrieb des Zumessmotors 201 erzeugt wird, auf die Stange 114 über das Zahnrad 203 der Antriebsseite, über das Laufrad 204 und das Zahnrad 205 der angetriebenen Seite übertragen. Das Zahnrad 203 der Antriebsseite, dass Laufrad 204 und das Zahnrad 205 der angetriebenen Seite bilden die Getriebemittel bzw. Übertragungsmittel.
Ein Getriebekasten 231, der als das zweite Tragglied dient, ist an der Rückseite. (der rechten Stirnseite in Fig. 3) der Tragplatte 184 über eine Lastaufnahme 105 angebracht, die als die Lastdetektionsmittel dient.
Die Schnecke kann durch den Antrieb des Einspritzungsmotors 145 vorgeschoben werden (d. h. in Fig. 3 nach links bewegt werden). Zu diesem Zweck werden Lager 166 und 167 genauso wie ein Axiallager bzw. Schublager 168 innerhalb des Getriebekastens 231 angeordnet; das vordere Ende (das linke Ende in Fig. 3) einer Einheit 165 aus Kugelgewindewelle und Keilwelle, die als Getriebewelle bzw. Übertragungswelle dient, wird drehbar von den Lagern 166 und 167 getragen; und eine Schublast bzw. Axiallast wird von dem Axiallager 168 aufgenommen. Weiterhin ist eine Kugelgewindemutter 169 an der vorderen Seite (der linken Seite in Fig. 3) der Endplatte 224 befestigt, und ist in verschraubtem Eingriff mit einem Kugelgewindewellenteil 123, der an dem vorderen Halbteil der Einheit 165 aus Kugelgewindewelle und Keilwelle ausgebildet ist. Der Kugelgewindewellenteil 123 und die Kugelgewindemutter 169 bilden den Bewegungsumwandlungsteil zur Umwandlung der Drehbewegung in eine lineare Bewegung. Die Kugelgewindemutter 169 und die Einheit 165 aus Kugelgewindewelle und Keilwelle bilden die Bewegungsumwandlungsmittel.
Weiterhin ist ein rohrförmiges Eingriffsglied 121 an dem hinteren Ende (dem rechten Ende in Fig. 3) der Rotorwelle 157 angebracht. Das Eingriffsglied 121 erstreckt sich von dem hinteren Endteil (dem Endteil auf der rechten Seite in Fig. 3) der Rotorwelle 157 zu einer entsprechenden Mitte davon, und ein Keil 122 ist auf der inneren Umfangsfläche des Eingriffgliedes 121 am vorderen Ende davon ausgebildet. Das Eingriffsglied 121 ist über den Keil 122 mit einem Keilwellenteil 124, der am hinteren Halbteil der Einheit 165 aus Kugelgewindewelle und Keilwelle ausgebildet ist, in verkeiltem Eingriff. Das heißt, das vordere Ende der Einheit 165 aus Kugelgewindewelle und Keilwelle wird drehbar von dem Getriebekasten 231 getragen, während das hintere Ende der Einheit 165 aus Kugelgewindewelle und Keilwelle drehbar von den Lagern 153 und 154 über das Eingriffglied 121 und die Rotorwelle 157 getragen wird. Der Keilwellenteil 124 bildet den Drehungsübertragungsteil, auf den die Drehung des Einspritzungsmotors 145 übertragen wird. Das Eingriffglied 121 und die Einheit 165 aus Kugelgewindewelle und Keilwelle bilden die Drehungsübertragungsmittel.
Eine Endkappe 121 ist am hinteren Ende der Rotorwelle 157 befestigt. Die Endkappe 131 dichtet das Innere der Rotorwelle 157 ab, um das Eindringen von unerwünschten Fremdstoffen in das Innere der Rotorwelle 157 zu verhindern. Weiterhin ist ein Encoder bzw. Winkelmesser 132 an der Endkappe 131 angebracht, um direkt die Anzahl der Drehungen der Einheit 165 aus Kugelgewindewelle und Keilwelle zu detektieren. Entsprechend kann ein nicht veranschaulichter Steuerabschnitt die Position der Einheit 165 aus Kugelgewindewelle und Keilwelle auf der Basis der Anzahl der Drehungen der Einheit 165 aus Kugelgewindewelle und Keilwelle berechnen.
In diesem Fall wird die Drehung des Motors 149 auf die Einheit 165 aus Kugelgewindewelle und Keilwelle über die Rotorwelle 157 und das Eingriffglied 121 übertragen, und die Drehbewegung wird in eine lineare Bewegung durch den Kugelgewindewellenteil 123 und die Kugelgewindemutter 169 umgewandelt, so dass die Einheit 165 aus Kugelgewindewelle und Keilwelle vorgeschoben wird und zurückgezogen wird. Entsprechend kann durch einen Antrieb des Einspritzungsmotors 145 der Rotor 149 gedreht werden, um die Einheit aus Kugelgewindewelle und Keilwelle 165 vorzuschieben, um dadurch die Schnecke vorzuschieben. Die Einspritzung kann in dieser Weise ausgeführt werden. Das Bezugszeichen 148 bezeichnet einen Stator.
Als nächstes wird der Betrieb der Einspritzvorrichtung mit der oben beschriebenen Struktur beschrieben.
Während einer Zumessstufe wird die Drehung, die durch den Antrieb des Zumessmotors 201 erzeugt wird, sequenziell auf das Zahnrad 203 der Antriebsseite, auf das Laufrad 204, auf das Zahnrad 205 der angetriebenen Seite, auf die Stange 114 und auf die Schnecke übertragen, so dass die Schnecke zurückgezogen wird (das heißt in Fig. 3 nach rechts bewegt wird), während sie gedreht wird. Somit wird das geschmolzene Harz für eine Einspritzung an der vorderen Seite (der linken Seite in Fig. 3) des nicht gezeigten Schneckenkopfes gesammelt. Die Schnecke und die Einheit 165 aus Kugelgewindewelle und Keilwelle sind verbunden, um relativ drehbar zu sein, und zwar über die Stange 114, das Zahnrad 205 der angetriebenen Seite, die Tragplatte 184, die Lastaufnahme bzw. Kraftmessdose 105 und den Getriebekasten 231. Daher wird der Druck des Harzes innerhalb des nicht gezeigten Heizzylinders, welcher als das Zylinderglied dient, auf die Einheit 165 aus Kugelgewindewelle und Keilwelle über die Stange 114, das Zahnrad 205 der angetriebenen Seite, die Tragplatte 184, die Lastaufnahme 105 und den Getriebekasten 231 übertragen, obwohl die Drehung, die durch das Zahnrad 205 der angetriebenen Seite übertragen wird, nicht auf die Einheit 165 aus Kugelgewindewelle und Keilwelle übertragen wird. Wenn entsprechend die Einheit 165 aus Kugelgewindewelle und Keilwelle zurückgezogen wird, während sie gedreht wird, wird auch die Schnecke zurückgezogen. Wenn die Schnecke zurückgezogen wird, wird ein Rückdruck auf die Schnecke gegen den Druck des Harzes aufgebracht.
In der Zwischenzeit wird während einer Einspritzstufe die Drehung, die durch den Antrieb des Einspritzungsmotors 145 erzeugt wird, sequenziell auf die Rotorwelle 157, auf das Eingriffglied 121 und auf die Einheit 165 aus Kugelgewindewelle und Keilwelle übertragen. Da die Kugelgewindemutter 169 an der Endplatte 224 befestigt ist, wird die Einheit 165 aus Kugelgewindewelle und Keilwelle vorgeschoben, während sie gedreht wird, so dass die Schnecke ebenfalls vorgeschoben wird.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel prägt die Drehung der Schnecke oder des Zahnrades 205 der angetriebenen Seite niemals ein Drehmoment auf die Lastaufnahme 105 auf, da die Lastaufnahme 105 an der Tragplatte 184 angebracht ist. Da darüber hinaus die Lastaufnahme 105 mit der Einheit 165 aus Kugelgewindewelle und Keilwelle über den Getriebekasten 231 verbunden ist, prägt die Drehung der Einheit 165 aus Kugelgewindewelle und Keilwelle kein Drehmoment auf die Lastaufnahme 105 auf.
Entsprechend kann die Lastaufnahme 105 eine Einspritzkraft mit verbesserter Detektionsgenauigkeit detektieren.
Obwohl eine Schnecke in jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele als das Einspritzglied verwendet wird, kann statt dessen ein Stössel an Stelle der Schnecke verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele eingeschränkt. Zahlreiche Modifikationen und Veränderungen der vorliegenden Erfindung sind möglich, und sie werden nicht aus dem Umfang der vorliegenden Erfindung ausgeschlossen, wie er von den Ansprüchen definiert wird.

Claims

1. Einspritzvorrichtung, die Folgendes aufweist:

(a) ein Zylinderglied (12);

(b) ein Einspritzglied (22), das innerhalb des Zylinderglieds (12) angeordnet ist, so dass das Einspritzglied (22) vorgeschoben und zurückgezogen werden kann;

(c) ein erstes Tragglied (84, 184) für ein drehbares Tragen des Einspritzglieds (22);

(d) Antriebsmittel (82, 145);

(e) eine Übertragungswelle (98, 165) die mit dem Einspritzglied (22) auf eine relativ drehbare Weise verbunden ist, wobei die Übertragungswelle (98, 165) einen Drehübertragungsteil (98b) besitzt, auf welchen eine Drehung der Antriebsmittel (82, 145) übertragen wird, sowie einen Bewegungsumwandlungsteil (98a) für das Umwandeln der Drehbewegung in eine Linearbewegung; und

(f) ein zweites Tragglied (13, 231), das angepasst ist, um eine relative Drehung zwischen dem Einspritzglied (22) und der Übertragungswelle (98, 165) zu gestatten;

wobei die Einspritzvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie weiter Folgendes aufweist:

(g) Last- bzw. Beladungsdetektionsmittel (105), die zwischen dem ersten Tragglied (84, 184) und dem zweiten Tragglied (13, 231) angeordnet sind und daran angebracht sind.

2. Einspritzvorrichtung gemäß Anspruch 1, die weiter Folgendes aufweist:

(a) einen Mess- bzw. Zumessmotor (81, 201); und

(b) Getriebe- bzw. Übertragungsmittel (86, 88, 89) für das Übertragen einer Drehung des Zumessmotors (81, 201) an das Einspritzglied (22).

3. Einspritzvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Drehungsübertragungsteil ein Spline- bzw. Keilwellenteil (98b) ist, der auf der Übertragungswelle (98, 165) ausgebildet ist.

4. Einspritzvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Bewegungsumwandlungsteil ein Kugelumlaufspindel- bzw. Kugelgewindewellenteil (98a, 123) ist, der auf der Übertragungswelle (98, 165) ausgebildet ist.

5. Einspritzvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei

(a) das erste Tragglied eine Tragplatte (84, 184) ist; und

(b) das zweite Tragglied ein Lagerkasten (13, 231) ist.