KR20010103764A

KR20010103764A - 금형 폐쇄 유닛

Info

Publication number: KR20010103764A
Application number: KR1020017010170A
Authority: KR
Inventors: 로베르트 바인만; 브루노 슈틸하르트; 랄프 카이텔
Original assignee: 네트스탈 마쉬넨 아게
Priority date: 1999-02-10
Filing date: 2000-02-09
Publication date: 2001-11-23
Also published as: BR0008148A; JP2002536218A; AU2275200A; CN1339999A; KR100420063B1; EP1150821A1; US20040219258A1; DE50000913D1; WO2000047389A1; EP1150821B1; ATE229419T1; US6796783B1; US7004746B2; CN1124923C

Abstract

본 발명의 과제는 작업 행정 및 점검 행정을 갖는 CD 사출기에 대한 전기 기계적 구동을 포함하는 폐쇄 장치를 제공한다. 본 전체적인 금형 폐쇄 유닛은 전동기로 구동되며, 작업 행정으로 제공되며, 점검 행정을 위한 중앙 기전 칼럼형 너트 전동 장치로 구성되는 단행정 크랭크 기구를 특징으로 한다. 본 발명에 따라서 동기식 전동기 또는 비동기식 전동기는 당해 서보 부스터(servo booster)로 사용되어 서보축 역할을 하게 된다. 중앙 칼럼 전동 장치는 활성값 픽업(pickup)제어장치로서 상기 폐쇄력을 검출하기 위한 하중 센서와 더불어, 폐쇄력 제어의 제어 요소로서 사용된다.

Description

금형 폐쇄 유닛{MOLD CLOSING UINT}

편평한 부품들 예를 들어 컴팩트디스크를 사출하는 경우에 사출기의 생산 사이클에 대한 개방 행정을 사출을 위하여 필요한 정도의 크기로만 유지하려 한다. 이러한 컴팩트디스크는 일련의 밀리미터 단위의 두께를 갖는다. 따라서 이론상으로는 약 1cm를 넘는 개방 운동만으로 충분할 것이다. 새로운 경향은 소위 건조 시간을 가능한 한 충분히 유지하도록 30 내지 50mm의 단행정을 시도한다. 한편, 금형 교환시에는 개방 폭을 약 300mm까지 비교적 신속히 확대시킬 수 있어야 한다. 이러한 과정은 점검 행정이라고 한다.

현재, 약어로 CD로 표현되는 기록 매체는 전체 경제에 걸쳐서 개인적인 영역에서도 더 이상 좌시할 수 없을 정도의 중요한 위치를 차지한다. 데이터, 음성 및 화상의 디지털 저장은 전적으로 새로운 척도를 설정한다. 또한, 이미 CD는 매우 큰 데이터 밀도로 2가지 정보층에 이르는 새로운 다층 기술로 제조된다. MO(자기-광학적), CD-R(단순히 기록 가능한 사진, 컴퓨터 데이터, 음악-/비디오 녹화), CD-RW(다중 기록 가능, 컴퓨터 데이터 및 음악 녹음, 비디오-배열), CD-오디오 및 CD-ROM. 계속 증가하고 있는 데이터량 및 이에 따른 데어터 밀도와, 또한 동시에 발전되는 데이터 저장 기술은 항상 고정도면서 재생이 가능하고 오랫동안 안정한 성형 방법을 요구한다. 이것은 기록 매체 판의 사출 기술에 있어서 제조를 위한 속도, 압력, 하중 및 온도의 제어 정확도에 대한 최대의 요구 조건을 설정한다. 무엇보다도 상기 열거된 제조 기술의 매개변수의 지속성은 디스크의 품질을 결정하며, 제조 장치의 전체 시스템의 경제성에 결정적인 영향을 미친다. CD의 대량 생산을 위한 현대의 생산 공장은 많은 생산 장치를 포함하며, 대단위로는 24시간에 1만개의 디스크의 생산에 이를 수 있다. 상기 결과에 있어서 결정적인 것은 사출 계통에 대한 최대의 요구 조건 뿐만이 아니다. 그것은 무엇보다도 우선 기계, 금형 및 탈착 장치, 운반 등과 같은 취급의 모든 기능 및 품질 특성에 대한 가장 중요한 서브 시스템의 정밀한 연동 작용을 필요로 한다. 요구되는 것으로서 최단 사이클 타임에서 최대의 재생 능력, 정밀한 가공 제작 및 우수한 장기간의 공정 안정성이다. 대규모 공장은 대부분 독자적인 기록 스튜디오, 최신의 지배 인프라 구조, 및 다수의 재생 라인을 보유하고 있으며, 예를 들어 연간 6천만개의 광디스크 또는 일간 22만개의 디스크를 생산한다.

1개 공장에서만 이루어지는 상기 제시된 거대한 생산 수량은 별도의 특수성을 요한다. 시장에 의하여 더욱이 CD의 기본 구조에 관한 다양성에 따라 특별히 기록되는 데이터에 관하여 한편으로 무제한의 변형이 요구된다. 그 결과는 사출기에 대하여 금형 세트의 보통 이상의 신속한 교체이다. 경우에 따라서 금형 또는 당해 스탬퍼(stamper)는 1/4 또는 1/2시간 기계 내에 있다가 다른 것으로 교체되어야 한다. 이것의 경제성은 불량이 없는 생산 외에도 무엇보다도 거의 동일한 비중을 갖는 2가지 요소에 있다:

1. 이것에 대하여 소요되는 건조 시간을 포함하는 CD의 사이클 타임

2. 정보 교환을 위한 기본형의 금형(스탬퍼)의 삽입의 교체 시간

교체 시간은 상기 스탬퍼가 시간적으로 자주 여러 번 교체되어야 하기 때문에 일반적으로 소량 생산시에는 생산성에 상당한 영향을 미친다. 상기와 같은 극단적인 요구 조건은 현재 완전 유압식 사출기로 지대한 성과를 거두고 있다. CD 제작을 위하여 재래식 음(마이너스)형 대신에 소위 스탬퍼를 사용한다. 스탬퍼는 거리를 두고 보면 일종의 얇은 CD 판이며 이것는 음형으로서 CD의 표면구조에 대한 모형을 갖는다. 따라서 금형으로 삽입 가능하며 예를 들어, 1/2분 이내에 다시 탈착 가능한 스탬퍼판만이 교체된다. 전자기식 사출기는 유압 구동식에 비하여 구동 에너지를 보다 잘 활용하는 장점이 있으며, 또한 일부는 부품 제작에 대한 고도의 정밀도를 허용한다. 전기 구동식의 기타 장점은 공지된 고압에 의한 유압을 전혀 사용하지 않으므로 오일 누출에 따른 위험을 피할 수 있다는 데 있다. 전기 기계식 구동 사출기는 폐쇄 하중을 내기 위하여 볼 스핀들, 래크 기어, 레버 시스템 등과 같은 하중 전달 시스템을 사용하도록 되어 있어서 예를 들어 토글 조인트(toggle joint)와 같이 폐쇄 하중을 내기 위하여 예를 들어 24배 내지 50배로 크로스 헤드(cross head)나 조인트 헤드(joint head)에 하중을 보강시켜준다. 그럼에도 불구하고, 토글 조인트를 구비하는 현재의 전기 기계식 사출기는 조인트 핀의 윤활을 더 이상 보장할 수 없기 때문에 짧은 작업 행정에는 부적합하다. 이것에 반하여,전적으로 유압 구동식 사출기로 작업할 경우에 있어서는 종래 기술에 있어서 70mm의 행정 길이에 적합하다.

본 발명은 짧은 작업 행정 및 긴 점검 행정을 갖는, 특히 디스크형 부품 제조를 위한 금형 폐쇄 유닛에 관한 것이다.

도 1은 컴팩트디스크(CD)의 제작을 위한 전용의 종래 기술에 있어서의 해결 방안의 개략도;

도 2는 본 발명에 따른 해결 방안의 일 실시예의 사시도;

도 3은 본 발명에 따른 또 다른 실시예로서의 단행정 구동의 주요 요소의 도면;

도 4는 3칼럼-기계의 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 개략 단면도;

도 5a 는 폐쇄 운동의 단부에서 폐쇄 하중 발생시 이론적인 하중 변화도;

도 5b는 크랭크 전동 장치의 위치 및 회전각 도면;

도 6a 는 화살표 VI에 따른 도 2의 배면도;

도 6b는 화살표 VI에 따른 도 6a의 평면도;

도 7는 도 6b의 Ⅶ-Ⅶ선에 따른 단면도;

도 8a는 크랭크 전동 장치의 개략도;

도 8b 는 도 8a의 화살표 ⅡⅩ에 따른 도면;

도 9는 도 6a의 IX-IX선에 따른 단면도;

도 10는 동기식 벨트에 의한 칼럼의 중앙 전동 장치의 일 실시예의 도면;

도 11는 칼럼의 지지도;

도 12는 2개의 공극을 갖는 금형의 일 실시예의 도면이다.

본 발명에 있어서는 편평한 부품의 제조를 위하여 최대 가능한 생산성과 품질, 및 가능한 최소한의 건조 시간을 허용하는 단행정-장행정의 결합을 개발하기 위한 과제를 설정하였다. 또한 1개, 2개 또는 그 이상의 금형 공극부 특히 정결한 공간 활용을 위하여도 가능한 한 조밀한 구조의 유닛의 개발에 목표를 두었다.

본 발명에 따른 해결 방안은 적어도 1개의 전동기 구동 서보축을 구비하는 구동 지지판을 제시하는데, 여기서 바닥에 고정되는 상기 구동 지지판은 일측면에서 사출기의 기계 베드에 고정되어 있거나 또는 1/2 금형에 대하여 상대적으로 움직일 수 있다.

본 발명자는 특히 최대의 공간 활용성과 관련하여, 이것이 현재 가장 효과적인 유압식 CD-기계인 경우처럼 구동 수단이 2개의 지지판으로 분할 되는 대신에, 구동 지지판에 의하여 국부적으로 한정되는 경우에, 전기 기계식 구동 수단에 대한 최적의 활용을 우선적으로 보장 할 수 있다는 점을 인식하게 되었다.

새로운 해결 방안은 장행정 또는 점검 행정을 위해서와 마찬가지로 단행정 또는 작업 행정에 대해서도 전혀 새로운 양상을 나타낸다. 제 1 실시예는 단행정을 위하여 특히 서보 모터를 구비하는 전기 기계식 크랭크 전동 장치를 취하며 이것에 의하여 작업 행정을 위하여 이동 금형 크램핑 판이 신속히 개폐된다. 크랭크 전동 장치는 편심축, 및 특히 병렬로 배열되는 2개의 크랭크 레버를 통하여 동기식 전동기 또는 비동기식 전동기에 의하여 구동 가능하며, 대칭으로 움직이는 금형판에 맞물려진다. 이동 금형 클램핑판과 크랭크 전동 장치는 상기와 같은 방법으로 조밀한 조립체를 형성하며 구동 지지판에 고정되고, 여기서 이동 금형 클램핑판은 가이드를 따라 안내된다. 크랭크 전동 장치에 의한 이동 금형 클램핑판의 조밀한 조립체로 인한 중대한 장점은 무엇보다도 전체 기계의 제작에 있다. 상기 조립체는 경제적인 조립체 조립을 제공한다. 조립체의 모든 부재가 고도로 정밀하게 제작되어 조립되는 경우에, 이것이 조립체의 내부 정밀도를 지원할 수 있으므로, 아주 짧은 조립 시간에도 불구하고 전체 기능에 대해 최고의 정밀도를 유지하게 된다. 크랭크 전동 장치는 편심축에 대하여 최대로 요구되는 폐쇄 하중의 경우에 순수한 충격 기능으로서 크랭크 기능에서 최적으로 활용되며 크랭크의 대응 사점 영역에서 그 앞에 존재하는 구동 수단 또는 그것의 베어링의 100% 응력 완화에 이용 가능하다. 금형 폐쇄의 측면으로부터의 최대 가능한 하중은 용이하게 제어할 수 있는 순수한 정적 지지 하중으로 감소된다. 무시못할 장점은 임의의 짧은 작업 행정만으로는 이동될 수 없다는 점이다. 단행정은 크랭크 전동 장치의 폐쇄 위치에서 최소한도로 상사점 위치에 근접하여 유지된다. 이에 반하여 개방 위치에 대해서는 상사점 위치 외에서 건조 시간의 단축 및 최적화를 위하여 각각 임의의 장소에서 멈출 수 있다. 최대 가능한 폐쇄 하중 또는 폐쇄 위치의 유지를 위하여 크랭크 전동 장치는 최소한도로 항상 고정 설정되는 최적 위치에 근접하도록 이동한다. 가변 금형 두께 예를 들어, 온도 조건은 노즐측 금형 클램핑판의 위치 보정에 의하여 조정된다.

제 2 실시예에 있어서, 금형 폐쇄 유닛은 점검 행정을 위하여 전동기 칼럼너트 전동 장치를 가지며, 이것에 의하여 점검 행정을 위한 노즐측 금형 클램핑판은 구동 지지판에 대하여 이동 가능한 것을 특징으로 한다. 특히, 칼럼 그 자체는 구동 가능하며, 동시에 노즐측 금형 클램핑판은 이것에 수용되는 너트에 의하여 이동 가능하도록 된다. 이것에 따라 상기 구동 지지판은 도면이 표현한 의미 그대로 이다. 이것은 동시에 보다 많은 장점을 가져온다. 정적 하중은 최단 거리로 폐쇄시킨다. 큰 동적 하중은 일측에 의해서만 즉, 구동 지지판에 의해서만 방향 전환 또는 제어된다. 이것로 인하여 가능한 진동 과정은 용이하게 조정 유지되거나 보정 및 보정을 위하여서도 동시적인 개입의 보장이 가능하다.

모든 칼럼의 회전 구동은 특히 기본적으로 동기식 벨트 전동 장치 또는 링 기어에 의해 이루어진다. 또한, 중앙의 칼럼 너트 전동 장치는 폐쇄 하중 제어의 액츄에이터로서 특히, 기계 부품에 설치되는 하중 센서와 더불어 폐쇄 하중의 검출을 위한 실제값 센서 및 제어 장치로서 구성되도록 제안된다. 행정 운동의 거리 검출은 유리하게도 서보 모터 자체 내의 거리 검출에 의하여 이루어진다. 이것은 재생 가능한 거리 위치로서 여러 축의 제어/조정 또는 작용의 일치 예를 들어, 탈착 장치 및 금형 폐쇄축의 작동 제어/조정 또는 동기화를 위하여 활용된다. 제어/조정 장치는 점검 행정 및 작업 행정을 위한 중앙 조정으로 명령 또는 프로그램의 소요 저장 수단으로 구성된다. 또한, 제어/조정 장치는 크랭크 행정을 위해서도 장행정의 경우와 마찬가지로 서보축의 정밀한 좌표 제어/조정을 위하여 또는 동기식 전동기 또는 비동기식 전동기의 정밀한 제어/조정을 위하여 이것에 상응하는 서보 증폭기를 구비한다. 또한, 이것은 작업 행정 및 점검 행정을 위하여 적어도 각각 독립적으로 제어 가능한 구동 전동기 특히, 서보 모터를 가지고 있다는 점도 중요하다. 보통의 경우에는 양 구동 전동기는 작업 행정은 점검 행정에서와 마찬가지로 전기 기계식으로 구성되며, 크랭크 전동 장치의 충격 방향은 적어도 칼럼축 내에서 축대칭적으로 근접 배열된다. 움직이는 금형 클램핑, 판 및 노즐측의 금형 클램핑판은 공동 가이드를 통해 안내된다. 칼럼 너트 전동 장치는 적어도 3개 특히, 4개의 구동 칼럼을 구비하며, 3개 또는 4개 칼럼의 오버 드라이브(overdrive)는 구동 지지판의 외측단부에 설치되고, 크랭크 전동 장치를 위한 오버 드라이브는 구동 지지판의 내측단부에 설치된다.

앞선 형상의 가능성에 대한 실시예에서 아주 특수한 용도를 위하여 금형판 예를 들어, 단행정 지지판과 장행정 지지판도 고정 금형판 또는 이동 금형판으로서 각각 판의 상대 운동에 대한 중심축 구동에 의해 고려된다. 모든 운동 기능은 부품 상호간의 초기 상대 운동이며, 우선 고정 기계 베드에 대한 부품의 제2선에 있다. 예를 들어, 장행정 지지판이 기계 베드에 고정되면, 사출측의 운동 기능은 이에 따라 적응 조정되어야 한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.

새로운 해결방안으로 순수한 공간 활용을 위한 완전한 기계를 구상하게 되었으며, 예를 들어 토글 레버 시스템은 물론, 전적으로 유압식인 금형 폐쇄 유닛을 구비하는 기계의 장점을 결합하게 되었다. 새로운 해결방안의 중요한 장점을 들면, 건조 시간이 극히 짧다는 것이며 예를 들어 0.3초 이하로 설계할 수 있다는 데 있다. 이 밖에도 점검 행정시에도 ㎛범위(수천 분의 일 밀리메터)내의 정확도로의 운동을 보장할 수 있으므로 한번 세팅한 폐쇄 작동 과정의 복재 능력은 폐쇄 하중 변화를 포함하여 완전히 보장된다. 또한, 크랭크 구동 또는 편심 구동 작업 행정이 임의로 작게 예를 들어, 즉시 약 25...35mm 크랭크 반경으로 실현 가능한 큰 장점도 가지고 있다.

도 1에 따른 공지된 종래 기술의 해결 방안에 의하면, 1개의 CD는 3,7초 또는 그 이하에서 제작 가능하다. 본 출원인의 공지된 해결 방안은 기계의 안정성에 대한 아주 우수한 특성을 갖는 완전 유압식 기계(10)로 3개의 칼럼을 구비한다. 단행정은 70 내지 80mm이며, 폐쇄 하중은 약 600KN이다. 점검 행정은 대략 총 300mm이다. 금형판(1)은 기계 베드(8)와 고정 연결된다. 견인바(2)는 금형판(1)과 나사로 결합되며, 견인바(2)의 타단부에는 피스톤 헤드(3)가 실린더(4)내에 설치된다. 금형판(5)은 생산 위치로 도시되며, 피스톤 헤드(3)는 지속적으로 견인바(2)의 숄더에 대하여 압착된다. 가해진 힘은 폐쇄 하중을 초과한다. 2개의 보조 실린더에 의한 비교적 작은 힘에 의하여 폐쇄 피스톤이 전 단행정에 걸쳐서 전후로 움직인다. 다만 큰 폐쇄 하중을 가하기 위하여서는 이것에 상응하는 압력이 피스톤실에 가해진다. 금형의 스탬퍼(stamper)의 교체를 위하여 3개 실린더는 견인바에서 제어되며, 금형판(5)은 점검 행정에서 열린다. 기계(10)는 보호문(6)이 열린 상태로 금형 폐쇄 상태에서 사출 실린더(7)가 도시된다. 원료는 공급 용기(9)를 통하여 공급된다.

도 2는 4개의 톱니 벨트에 의해 구동되는 칼럼을 구비하는 새로운 해결 방안의 일 실시예의 사시도로 도시한다. 도 3, 및 도 4는 3개의 칼럼을 구비하는 새로운 해결 방안의 기타 실시예를 도시한다. 도면 좌측에는 노즐측 금형 클램핑판 또는 장행정 지지판(11)이 1/2 금형(12)에 의하여 화살표(13)방향에 따라서 분사 노즐(7) 쪽으로 왕복 운동한다. 장행정 지지판(11)은 택하여진 구상에 따라서 고정 또는 운동으로 기계 베드(8)에 설치된다. 도면 우측에는 예를 들어 조밀한 조립 단위(14)로 크랭크 전동 장치가 도시된다. 조립 단위(14)는 구동 지지판(15)과 기계 베드(8) 상의 가이드(55) 상에 접하는 이동 금형 클램핑판(16) 및 크랭크 지지 구조(17)로 구성된다. 크랭크 전동 장치(18)는 일측에서는 핀(19)에 의하여 이동 금형 클램핑판(16)과, 다른 쪽에서는 편심륜(21)에 의하여 크랭크 지지 구조(17)내의 크랭크(22)가 편심도(e)에 따라서 크랭크 운동을 할 수 있도록 링크에 의해 수용된다. 편심도(e)는 1/2 행정 높이(H/2)에 상응한다. 이동 금형 클램핑판(16)의 대향 단부에는 1/2 금형(23)이 있다. 양 1/2 금형(12 및 23)에 의해 폐쇄된 상태에서 공극(24)이 소요 판형 부품의 삽입을 위하여 형성된다. 그러나 일반적으로 CD는 직접 공극(24)에서 주조되지 않는다. 공극에는 1개 또는 양측에 각각 1개씩의 CD음형을 갖는 스탬퍼(25, 26)가 삽입된다.

지지판(15)에 대한 1/2 금형(12)의 상대 운동은 기본적으로 종래 기술과 일치한다. 양 판사이의 고정 및 지지 하중은 3개(도 4) 또는, 경우에 따라서는 도 2에 따른 4개의 칼럼(30)에 의해 유지된다. 각 칼럼(30)은 노즐측 금형 클램핑판(11)에 너트(31)에 의하여 고정된다. 구동 지지판(15)에는 회전 운동을 하는 플렌지(32)가 고정되어 있는 데 이는 링기어(33)에 의하여 기어휠(34)에 맞물려진다(도 4). 고정 너트(31)는 암나사에 의하여 각 칼럼의 나사부(35)에 맞물려진다. 링기어 또는 톱니 벨트의 회전 운동은 칼럼의 너트(31)와 나사부(35)로의 칼럼의 회전 운동에 의하여 노즐측 금형 클램핑판(11)의 선형 운동(화살표 36)으로 변환된다. 이러한 운동은 긴 점검 행정을 나타내며 우선적으로 스탬퍼의 신속 교체시에 필요로 한다. 이에 반하여, 짧은 작업 행정은 크랭크 전동 장치(18) 및 이동 금형 지지판(16)에 의하여 이루어진다. 도 4는 구동 피니언(41)을 갖는 전동기(40)에 의한 칼럼 너트 또는 장행정을 위한 전동 장치, 또는 오버 드라이브 및 전동기(42)에 의한 단행정을 위한 전동 장치, 변속기(43) 및 편심륜(21)의 개략도를 도시한다. 가소성 실린더를 구비하는 사출 장치는 노즐측 금형 클램핑판(11)과 다른 고정 지지판의 양 구동 전동기에 설치된다. 점검 행정은 공지된 “금형 제작 높이 조정”에 의하면, 링기어 및 기어림(gear rim)에 의하여 칼럼 너트로 이동된다. 이것의 대안으로는 칼럼 회전이 링기어에 의하여 이루어질 수 있다. 롤러 베어링에 의한 칼럼 지지 및 베어링의 윤활과 조정 스크류에 의하여 조정 속도가 커지게 됨에 따라서, 금형(스탬퍼) 교체시의 교체 시간이 30초 미만에 달하게 된다. 따라서 상기 구동을 위하여 새로이 정치 가능한 전동기 특히, 서보 모터가 간격이 적은 변속기로 사용된다. 크랭크 전동 장치 및 구동 전동기 사이에는 변속기 특히, 헬리컬 기어가 변속기 존재한다. 저장 장치에 의한 제어/조정 지능 정보는 C로 표시되는데, 이것에는 대응하는 전동기 제어/조정에 필요한 각각 소요 프로그램 또는 공식이 설정된다. 박스 C에는 R₁, R₂, R₃등이 표시되는데, 이것은 임의의 계산기 출력이 직접 현지에서 설치되며, 이것에 따른 조정이 직접 이루어 질 수 있음을 의미한다. 논리에 맞도록 제어 결합 St₁, St₂, St₃이 고려되고, 이것에 따른 모든 제어- 및 조정 순서의 최적화를 유지할 수 있다.

도 5a에는 추출선(45)에 의하여 이론상의 하중 변화가 폐쇄 운동의 끝에 도시된다. 진한 선(44)은 50mm의 개방 거리를 갖는 CD-폐쇄 장치에 있어서, 칼럼 및 판의 후크 변형 곡선에 의한 양 1/2 금형의 유효 하중 변화를 도시한다. 도 5b에는 아래선(46)이 속도 변화를 도시하며, 곡선(47)은 CD-금형 폐쇄에 대한 편심 운동의 변화를 도시한다.

연이어 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 측면도 또는 평면도를 도시한다(도 6b). 도면 좌측에서 구동 지지판(50)에는 우측으로 작업 행정 또는 단행정의 조립체(51)가 직접 결합 수단(52)에 의하여 나사로 고정된다. 도면 우측 1/2에는 노즐측 금형 클램핑판(53)이 설치된다. 노즐측 금형 클램핑판은 일측에서는 4개의 칼럼(54)을 거쳐서 구동 지지판(50)에 대하여 지지되며 가이드(55)에 의해 하부로 안내된다. 각각 4개의 칼럼(54)은 칼럼 너트(63)에 의하여 노즐측 금형 클램핑판(53)에 수용되어 있어서, 칼럼축(56)의 회전 운동이 1/2 금형(12)을 길이 방향으로 이동하도록 한다. 고정도의 칼럼축(56)과 가능한 큰 마찰이 없도록 윤활이 잘된 스크류부가 오염되지 않도록 칼럼축(56)에 의하여 보호 슬리브(57)에 의하여 둘러싸여진다. 칼럼축(56)의 회전 운동은 톱니 벨트 전동 장치(58) 및 구동 모터 또는 전동기(40)에 의하여 집중적으로 발생된다. 노즐측의 금형 클램핑판(53)은 양측에서 슬라이딩 블럭(sliding block)(59)에 의한 순수한 선형 운동을 위하여 칼럼축(56)의 축(60)에 대하여 평행하게 거의 간격이 없이 안내되며, 논리에 맞도록 이동 금형 클램핑판(61)도 정확한 평행 유도를 위하여 슬라이딩 블럭(62)에 의해 지지된다.편심륜(21)은 크랭크 전동 장치(18)의 크랭크 운동이 선형 운동으로 지장없이 변환이 되도록 자유로이 지지된다. 전동기(42)에 이에 대응하는 회전 임펄스에 의한 노즐측의 금형 클램핑판(53)의 방법에 의하여 금형은 예컨대 300mm의 자유 개구로 더 열린다. 이에 대응하는 운동은 화살표(63)로 표시된다. 금형(12)에는 Dt로 두께 공차 예를 들어, 전 금형체의 온도 변화에 따른 두께 공차가 표시된다. 이에 필요한 보정은 제어에 의하여 자동적으로 감지되고(폐쇄 하중의 변경), 위치 보정은 전동기(40)에 의하여 이루어진다. 고유의 단행정(KH)은 크랭크 전동 장치(18)와 이동 금형 클램핑판(61)의 강제적인 수평 선형 운동에 의한 편심 운동만으로 보장된다. 생산에 있어서 기타 중심적인 기능은 CD 탈착이다. 도 6b에는 로봇팔(71)을 갖는 탈착 로보트(70), 흡입 홀더 헤드 및 그에 지지된 CD(73)가 도시된다. 탈착 로보트(70)는 고유의 구동 전동기(74)를 구비하며, 탈착 장치(75)로서 기계 베드와 연결된다. 이 때 중요한 것으로는 로봇팔(71)의 운동 과정과 금형 개방을 위한 단행정 운동의 완전한 연동이다. 이 연동은 여하한 경우에도 운동 부품의 충돌이 발생하지 않도록 수밀리초 범위내에서 이루어지며, 적당한 센서에 의하여 보장된다.

도 7은 도 6b의 VII-VII선에 따른 단면도를 도시한다. 상기와 같이 중앙의 칼럼 너트 전동 장치는 특히 폐쇄 하중 조정의 액츄에이터로서 하중 센서와 더불어 폐쇄 하중과 조정 장치의 검출을 위한 실제값 센서로서 사용된다. 이와 동시에 행정운동의 거리 검출은 서보 모터 자체의 거리 검출에 의하여 이루어진다. 재생산 가능한 위치는 제어/조정 또는 상이한 축의 연동에 의한다. 점검 행정의 조정에 따라서 필요한 정도를 보장할 수 있도록 각 구동 칼럼의 클램핑 장치(80)에 의하여기계 구조상 필요한 베어링 간격 및 스크류 간격이 보정된다. 간격 보정을 위하여 필요한 압력은 스프링 또는 공압에 의하여 이루어지며, 간격이 스프링 작용측에서 보정되도록 지지판(15)과 금형판(11)사이에서 크램핑 초기 하중에 의하여 작용한다. 편심륜(25)에 의하여 예로서 편심 반경을 25mm로 표시하였으며, 이것은 50mm의 전체 단행정(KH)가 허용될 것이다. 사출 장치(81)로 보다 더 안으로 들어가지 못한다. 이것은 예를 들어, 공압 작동으로 구성될 수 있으며, 종래 기술의 해결 방안에 상응한다.

도 8a 및 도 8b는 편심 전동 장치의 개략도를 도시한다. 서보 모터(42)로서의 전동기는 위에 설치되며, 이것의 출력축(82) 및 피니언(83)에 의하여 서보 모터(42)로부터의 운동은 오버 드라이브 기어(84)로 전달되고, 다른 피니언(85)에 의하여 편심축(86)에 고정되는 구동 기어(86)로 전달된다. 동시에 편심축(21)은 구동 기어휠(86)의 축(87) 주위로 강제적으로 구동된다. 편심축(21)은 양 롤러 베어링(88)에 의하여 베어링 필로우 블럭(89: bearing pillow block)에 걸쳐진다. 양측에는 각 베어링 저널(90)이 회전축(81)과 더불어 돌출된다. 베어링 저널(90)로부터는 양 크랭크암(22)이 지지되며(도 9), 편심도(Ex)에 따라서 이동 금형 클램핑판의 크랭크 운동을 발생시킨다.

도 9는 VII-VII선에 따른 도 6a의 수평 단면을 구체적으로 도시한다. 이것으로부터 알 수 있는 것은 편심륜(21)이 구동 지지판(50)에 대하여 자유로이 지지된다는 것이다. 크랭크(22)는 이중형으로 되며, 그 사이에 전체 사출 기구(81)의 자유 공간을 허용하고, 폐쇄 하중을 이동 금형 클램핑판(61)에 균일하게 또는 대칭으로 전달한다.

도 8, 도 9 및 도 10은 오버 드라이브의 특히 유리한 실시예를 도시한다. 오버 드라이브 하부에는 구동 전동기와 이동할 작업 부분 사이에 구동 기술 수단을 시사한다. 오버 드라이브를 위하여서는 여러 가지 수단과 구동 기술의 최적화를 위한 변속비의 선택이 가능하다. 도시되는 해결 방안은 일 실시예에 불과하다.

도 10은 중앙 칼럼 너트 조정을 위한 구동 지지판(50)의 외부 구동측의 투시 단면을 도시한다. 이것은 전동기 또는 서보 모터(40)에 의하여 구동되며, 여기에 톱니 벨트휠(95)이 그 주위를 돌아가는 톱니 벨트(96)와 함께 설치된다. 톱니 벨트(96)는 4개의 톱니 벨트 전동휠(97)과 2개의 벨트 아이들러(98: belt idler)를 두르고 있다. 따라서 4개 칼럼의 간격이 없는 정확한 구동이 보장된다.

도 11은 칼럼축(56)의 베어링 부위(100)를 지나는 단면을 도시한다. 양 외측에는 각각 패킹(101 또는 102)이 부착된다. 이것은 베어링 내부에 그리스 윤활을 제공함으로 여기에서도 수명 연장 요구 조건 및 순수한 공간 활용이 보장된다.

도 12는 2개의 CD의 동시 제작을 위하여 이에 따른 2개의 공극(24, 24‘)을 갖는 2개의 공동 금형을 간략히 도시한다. 반경(R)을 갖는 탈착 로보트의 이에 상응하는 실시예에 의하여 2개 또는 자체 다수의 공동을 고려할 수 있으며, 경우에 따라서는 양측에서 동시에 탈착할 수 있다(화살표 110). 회전각은 소정의 여건에 따라 정해진다.

따라서, 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 금형 폐쇄 유닛은 CD의 대량 생산사출기로 적합하다.

Claims

특히 디스크 성형 부품 제작을 위한 짧은 작업 행정 및 긴 점검 행정을 갖는 사출기의 금형 폐쇄 유닛에 있어서,

상기 유닛은 적어도 1개의 전동기 서보축을 갖는 구동 지지판을 구비하며, 이 구동 지지판은 일측면에서 사출기의 기계 베드와 고정 결합 가능하거나, 또는 1/2 금형에 대하여 상대적으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 금형 폐쇄 유닛.
제 1 항에 있어서,

단행정을 위하여 특히, 서보 모터를 갖는 전동기 크랭크 전동 장치를 가지며, 이것에 의하여 이동 금형 클램핑판은 작업 행정을 위하여 신속히 개방되며, 폐쇄 가능한 것을 특징으로 하는 금형 폐쇄 유닛.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 크랭크 전동 장치는 편심축, 및 특히, 2개의 병렬 크랭크 레버를 가지며, 동기식 모터 또는 비동기식 모터에 의하여 구동이 가능하며 대칭으로 이동 금형 클램핑판에 맞물리는 것을 특징으로 하는 금형 폐쇄 유닛.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 단행정은 크랭크 전동 장치의 폐쇄 위치에서 적어도 상사점 영역에 근접하여 크랭크 전동 장치의 개방 위치를 위하여 건조 시간의 최적화 또는 단축을 위하여 상사점 영역 외에서 유지되는 것을 특징으로 하는 금형 폐쇄 유닛.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 크랭크 전동 장치는 폐쇄 위치를 위하여 고정 설정된 최적의 크랭크 위치를 가지며, 노즐측 금형 클램핑판의 위치 보정에 의하여 교체 금형 두께를 조정하는 것을 특징으로 하는 금형 폐쇄 유닛.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

점검 행정을 위하여 전동기 칼럼 너트 전동 장치를 가지며, 이것에 의하여 노즐측 금형 클램핑판이 점검 행정을 위하여 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 금형 폐쇄 유닛.
제 6 항에 있어서,

상기 칼럼들은 구동이 가능하며, 상기 노즐측 금형 클램핑판은 그것에 수용되는 너트에 의하여 이동하고, 각 칼럼은 특히 축간격의 보정을 위하여 가압 장치가 설치되는 것을 특징으로 하는 금형 폐쇄 유닛.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 칼럼의 회전 구동은 톱니 벨트 전동 장치 또는 링기어에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 금형 폐쇄 유닛.
제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 칼럼의 베어링은 마찰 감소를 위하여 롤러 베어링 윤활에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 금형 폐쇄 유닛.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

중앙의 칼럼 너트 전동 장치는 폐쇄 하중 조정의 액츄에이터로서 하중 센서와 함께 폐쇄 하중 및 조정 장치의 검출을 위한 실제값 센서로서 구성되며, 행정 이동의 거리 검출은 특히, 서보 모터의 거리 검출에 의하여 이루어지며, 이것에 상응하는 제어/조정의 재생 가능한 위치 또는 상이한 축의 연동에 의한 것을 특징으로 하는 금형 폐쇄 유닛.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 작업 행정 및 점검 행정을 위하여 적어도 각각의 독립적으로 제어 가능한 구동 전동기 특히, 서보 모터로서 구성 유지되며, 상기 제어/조정 장치는 점검 행정 및 작업 행정을 위한 연산식 또는 프로그램에 대한 필요한 저장 장치를 갖는 중앙 조정으로 구성되는 것을 특징으로 하는 금형 폐쇄 유닛.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 단행정은 물론, 장행정을 위하여 서보축의 정확한 연동 제어/조정을 위하여 제어/조정 장치를 가지며, 서보축은 동기식 전동기 또는 비동기식 전동기가 이에 상응하는 서보 증폭기를 구비하는 것을 특징으로 하는 금형 폐쇄 유닛.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

양 구동 장치는 작업 행정 및 점검 행정을 위하여서도 전기 기계식으로 구성되며, 크랭크 전동 장치의 사출 장치는 적어도 축대칭적으로 칼럼축 내에 근접하여 설치되는 것을 특징으로 하는 금형 폐쇄 유닛.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

이동 금형 클램핑판 및 노즐측 금형 클램핑판은 공동 가이드 상에서 기계 베드로 안내되는 것을 특징으로 하는 금형 폐쇄 유닛.
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 칼럼 너트 전동 장치는 적어도 3개 특히, 4개의 구동 칼럼들을 구비하며, 3개 또는 4개의 칼럼을 위한 오버 드라이브는 구동 지지판의 외측 단부에, 크랭크 전동 장치를 위한 오버 드라이브는 구동 지지판의 내측 단부에 설치되는 것을 특징으로 하는 금형 폐쇄 유닛.
제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

금형판은 각각 고정 금형판 또는 이동 금형판으로 선택 가능하며, 장행정을 위하여 너트 전동 장치는 판의 상대 운동을 위한 중앙축 구동을 고려되는 것을 특징으로 하는 금형 폐쇄 유닛.
제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 제어/조정은 탈착 장치 및 금형 폐쇄축의 동기 작동을 위하여 설치되는 것을 특징으로 하는 금형 폐쇄 유닛.