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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Fachgebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Spritzgussmaschine und insbesondere
einen Düsenanstellmechanismus
für die
Spritzgussmaschine.
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2. Beschreibung des verwandten
Standes der Technik
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Bei
einem Düsenanstellmechanismus,
welcher eine Einspritzeinheit als Ganzes bewegt, um sie in Kontakt
mit einer Metallgussform zu bringen, wird die Einspritzeinheit,
die zum Vor- und Zurückbewegen
an einem Sockel angebracht ist, durch eine Düsenanstellkraft-Erzeugungsvorrichtung
angetrieben, um die Düse
der Einspritzeinheit in Kontakt mit der Metallgussform zu bringen.
Eine bekannte Düsenanstellkraft-Erzeugungsvorrichtung
verwendet einen hydraulischen Zylinder oder eine Federkraft, die
mittels der Kraft eines Motors ausgedehnt wird, um die Düse in Kontakt
mit der Metallgussform zu halten (siehe japanische geprüfte Patentveröffentlichung
JP 60259419 ).
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2 zeigt
einen herkömmlichen
Düsenanstellmechanismus
unter Verwendung einer Feder als einer Düsenanstellkraft-Erzeugungseinheit. 3 ist eine
erklärende
Ansicht eines Einheitssockels zum Erzeugen der Düsenanstellkraft. Wie gezeigt,
ist auf einer Schiene 2, die auf dem Sockel 1 der
Spritzgussmaschine vorgesehen ist, ein Einheitssockel 11 angeordnet,
der einen Teil der Einspritzeinheit 10 darstellt, welcher
sich vor und zurück
bewegen kann.
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Eine
Düsenanpresskraft-Erzeugungseinheit ist
an dem Einheitssockel 11 angeordnet. Die Düsenanpresskraft-Erzeugungseinheit
besteht aus einem Motor 3, der an dem Sockel 1 befestigt
ist, einem Kopplungselement 9, das an dem Sockel 1 zum Koppeln
der Rotorwelle des Motors 3 mit einer Kugelumlaufspindel 4 und
zum Tragen der Kugelumlaufspindel 4 befestigt ist, wodurch
die Rotationsfreiheit aufrechterhalten wird, aber seine Bewegung
in Längsrichtung
unterbunden wird, einem Mutterelement 5, das auf die Kugelumlaufspindel 4 aufgeschraubt
ist und zwischen den Beinen 11a und 11b des Einheitssockels 11 positioniert
ist, Führungsstäben 7, 7 zum
Führen
des Mutterelements 5, sowie aus Federn 6, 6,
die zwischen dem Mutterelement 5 und dem Bein 11a des
Einheitssockels 11 angeordnet sind, welche eine Ausdehnung
und Kontraktion durchlaufen, die die Bewegung des Mutterelements 5 begleitet.
Wenn der Motor 3 angetrieben wird, um die Kugelumlaufspindel 4 zu
drehen, bewegt sich das Mutterelement 5, das auf die Kugelumlaufspindel 4 aufgeschraubt
ist, in Längsrichtung,
wobei es durch die Führungsstäbe 7, 7 geführt wird.
Wenn sich das Mutterelement 5 nach vorne bewegt (zur Linken
in den 2 und 3), wird die Feder 6 zusammengedrückt, der
Einheitssockel 11 bewegt sich nach vorne und der Einspritzmechanismus,
der an dem Einheitssockel 11 befestigt ist, bewegt sich
nach vorne. Gemäß diesem
Aufbau bewegt sich die Einspritzeinheit 10 nach vorne,
und die Düse 19 wird
in Kontakt mit der Metallgussform 22 gebracht, das Ausmaß der Ausdehnung
oder Kontraktion der Feder wird durch einen Sensor 8 erfasst,
und eine Düsenanpresskraft,
die dem Ausmaß der
Ausdehnung oder Kontraktion entspricht, wird erzeugt.
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Wie
oben beschrieben, wird im Düsenanstellmechanismus,
welcher die Federkraft verwendet, die Düsenanstellkraft zum Halten
der Düse
in Kontakt mit der Metallgussform durch die Kraft der zusammengedrückten Feder
erzeugt, und das Maß der
Kontraktion der Feder kann durch einen Sensor oder dgl. erfasst
werden, um die Düsenanstellkraft
zu steuern.
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Jedoch
kann sich aufgrund der Erschütterung,
welche die Einspritzung begleitet, das Maß an Ausdehnung und Kontraktion
einer Feder ändern, und
der Sensor kann eine fehlerbehaftete Erfassung durchführen. Um
eine fehlerhafte Erfassung zu verhindern, ist daher eine Erfindung
bekannt, in welcher eine Feder, die als ein Düsenanstellkraft-akkumulierendes
Mittel dient, zwischen einem Rahmen und einem Mittel angebracht
ist, welches eine Drehkraft in eine Vorwärtsbewegung umwandelt, wobei
ein Pufferelement zwischen einer Einspritzeinheit und dem Mittel
angeordnet ist, welches die Drehkraft in die Vorwärtsbewegung
umwandelt. Die Erschütterung der
Einspritzung wird durch das Pufferelement absorbiert. Dies bedeutet,
eine Einspritzeinheit, ein Zwischenrahmenpuffermechanismus und eine
Feder sind in Reihe in einem Zustand angeordnet, in welchem die
Einspritzeinheit, das Puffermittel, ein Kugelumlaufspindel/Mutter-Mechanismus
(oder das Mittel zum Umwandeln der Drehkraft in die Vorwärtsbewegung),
die Feder und der Rahmen miteinander verbunden sind, so dass sich
die Feder ausdehnt und zusammenzieht, wenn die Erschütterung
der Einspritzung zur Feder übertragen
wird, wodurch verhindert wird, dass der Sensor das Maß der Ausdehnung oder
Kontraktion der Feder fehlerhaft erfasst (siehe japanisches Patent
Nr. 3153800).
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Als
ein Verfahren, das die Düsenanstellkraft mittels
der Federkraft oder des Hydraulikdrucks nicht aufrecht erhält, ist
ferner eine Erfindung bekannt, in welcher eine Heißkanalvorrichtung
zum Kontaktieren der Düse
mit einem Aufnahmeteil zum Auf nehmen eines Keilblocks vorgesehen
ist, wobei die Einspritzvorrichtung mit einer geneigten Platte zum
Aufnehmen des Keilblocks ausgerüstet
ist. Nachdem die Einspritzvorrichtung mittels eines Luftdruckzylinders angetrieben
und nach vorne bewegt worden ist, wodurch bewirkt wurde, dass die
Düse in
Kontakt mit der Heißkanalvorrichtung
gekommen ist, wird der Keilblock durch den Luftdruckzylinder so
angetrieben, dass er zwischen den Aufnahmeteil und die geneigte
Platte eingeführt
wird, und die Einspritzvorrichtung wird auf die Heißkanalvorrichtung
gedrückt, um
die Düsenanstellkraft
aufrecht zu erhalten (siehe ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung
JP 10235680 ).
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Das
Dokument
DE 1 529 911 offenbart
eine Einspritzvorrichtung, die ein Trägerprofil und eine Einspritzeinheit
aufweist. Das Trägerprofil
ist so angeordnet, dass es die Vorrichtung als ein Ganzes an einer
Bewegung hindert, welche durch die Düsenanstellkraft bewirkt wird.
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JP
2001-170966 A offenbart eine Düsenanstellkrafterzeugungseinheit
in Form eines Elektromagneten. Hier ist ein sich bewegendes Element,
das durch einen Motor angetrieben wird, mit einer Einspritzvorrichtung
verbunden und bewegt diese Einspritzvorrichtung. Wenn die Düse der Einspritzvorrichtung
eine Gussform berührt,
wird der Motor gebremst, und der Elektromagnet wird angeregt, um eine
Zugbelastung auf die Einspritzvorrichtung aufgrund seiner Zugkraft
auszuüben
und um eine vorbestimmte Düsenanstellkraft
zu erzeugen.
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JP
03-132322 A offenbart eine Einspritzvorrichtung, die sowohl einen
Elektromotor als auch einen Luftdruckzylinder verwendet, um eine
Düse einer Einspritzeinheit
auf eine Einspritzöffnung
einer Gussform zu drücken.
Der Luftdruck vom Luftdruckzylinder wird zur Zeit des Angussschneidens
angelegt.
JP 03132322
A offenbart daher alle Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch
1.
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JP
2003-062861 A offenbart eine Düsenanstellvorrichtung
einer Spritzgussmaschine, welche verschiedene Zylindervorrichtungen
aufweist. Diese Vorrichtung verwendet eine Gasfeder oder einen Öldruckzylinder,
welcher mit einem druckbeaufschlagten Reservoir zusammenarbeitet,
um die Düsenanstellkraft
aufzubringen.
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Allgemein
ist es gewünscht,
die Düsenanstellkraft
im Düsenanstellmechanismus
konstant zu halten. Jedoch fällt
zum Zeitpunkt der Beschleunigung der Einspritzung die Düsenanstellkraft
zum Andrücken
der Düsenanstelloberfläche ab,
weil sie durch die Trägheitskraft
eines beweglichen Teils des Einspritzmechanismus beeinflusst wird. 4a und 4b sind
Diagramme, welche die Düsenanstellkraft
in einer herkömmlichen
Düsenanstellkraft-Erzeugungsvorrichtung
zeigen, welche eine Feder verwendet, wie in den 2 und 3 gezeigt. 4a zeigt
die Einspritzgeschwindigkeit, wenn eine Einspritzschraube sich in
der Einspritzvorrichtung nach vorne bewegt, um das geschmolzene
Harz in einem Heizzylinder 18 in eine Metallgussform 22 einzuspritzen,
und 4b zeigt die Düsenanstellkraft
zur Zeit der Einspritzung.
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Wenn
der Einspritzvorgang in einem Zustand beginnt, bei dem eine vorbestimmte
Düsenanstellkraft
fs aufgrund der Kontraktion der Feder 6 erzeugt wird, tritt
dann ein Abfall in der Düsenanstellkraft
zum Andrücken
bzw. Anstellen der Düsenanstelloberfläche zur
Zeit der Beschleunigung der Einspritzung aufgrund der Trägheitskraft
sich bewegender Teile auf, wie beispielsweise der Einspritzschraube
oder einer Andrückplatte
zum Halten der Schraube in der Einspritzvorrichtung 10.
Zur Zeit des Abbremsens der Einspritzung erhöht sich andererseits die Düsenanstellkraft
aufgrund der Trägheitskraft
des beweglichen Teils der Einspritzeinheit 10. 4b zeigt
einen Anstieg und einen Abfall der Düsenanstellkraft um f1 zur Zeit
des Beschleunigens und des Abbremsens der Einspritzung. Die Kraft,
welche während
der Einspritzung erzeugt wird und darauf hinarbeitet, die Einspritzeinheit
zurückzubewegen,
ist zur Zeit niedriger Beschleunigung klein, aber zur Zeit hoher
Beschleunigung groß.
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Wenn
die Düsenanstellkraft
kleiner als eine Kraft wird, welche durch den Harzdruck erzeugt
wird, wird die Einspritzeinheit zurückgedrückt, was es dem Harz erlaubt,
zu lecken (auszutreten). Daher ist bisher die Düsenanstelloberfläche mit
einer ausreichend großen
Düsenanstellkraft
angedrückt
worden, so dass keine Leckage von Harz auftritt, obwohl die Düsenanstellkraft
abgefallen ist, da sie durch die Beschleunigung der Einspritzung
beeinflusst worden ist. Wenn man mit einer großen Düsenanstellkraft drückt, wird
jedoch die Metallgussform verformt und/oder die parallele Genauigkeit
der Gussform wird nicht aufrechterhalten, was Probleme bezüglich eines
Abfalls in der Qualität
des gegossenen Artikels und einen Abfall in der Lebensdauer der
Metallgussform erzeugt.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das obige Problem
zu überwinden
und einen Düsenanstellmechanismus
bereitzustellen, der eine gewünschte
Düsenanstellkraft
erzeugen kann und eine Leckage des geschmolzenen Harzes verhindern
kann.
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Ein
Düsenanstellmechanismus,
der durch die vorliegende Erfindung bereitgestellt wird, ist einer für eine Spritzgussmaschine
mit einem Sockel und einer Einspritzeinheit, die an dem Sockel für eine Bewegung
vorwärts
und rückwärts angeordnet
ist, und der eine Düsenanstellkrafterzeugungseinheit
aufweist, die zwischen der Einspritzeinheit und dem Sockel zum Aufbringen
einer Düsenanstellkraft
auf die Einspritzeinheit positioniert ist, als auch eine Bewegungsverhinderungseinheit,
welche dazu geeignet ist, die Bewegung der Einspritzeinheit im Wesentlichen
zu verhindern, wenn eine Reaktionskraft größer als eine Ausgabe der Düsenanstellkrafterzeugungseinheit,
auf die Einspritzeinheit aufgegeben wird.
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Die
Bewegungsverhinderungseinheit mag einen Dämpfer aufweisen, der zwischen
der Einspritzeinheit und dem Sockel oder einem an dem Sockel befestigten
Element positioniert ist, um die Einspritzeinheit mit dem Sockel
oder dem Element zu verbinden. Alternativ kann die Bewegungsverhinderungseinheit
einen Dämpfer
aufweisen, der zwischen der Einspritzeinheit und dem Sockel und
parallel zur Düsenanstellkrafterzeugungsvorrichtung
positioniert ist.
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Der
Dämpfer
kann die Bremskraft erzeugen, die einer Rückstellgeschwindigkeit der
Einspritzeinheit entspricht, welche zur Zeit der Beschleunigung der
Einspritzung erzeugt wird.
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Die
Bewegungsverhinderungseinheit kann einen Verriegelungsmechanismus
zum Verhindern der relativen Verschiebung zwischen der Einspritzeinheit
und dem Sockel oder eines an dem Sockel befestigten Elements aufweisen.
Der Verriegelungsmechanismus kann eine Bremseinheit sein.
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Die
Düsenanstellkrafterzeugungsvorrichtung kann
aufweisen: einen Elektromotor, einen Umwandlungsmechanismus, welcher
eine Drehbewegung des Motors in eine lineare Bewegung umwandelt, und
eine Feder, die zwischen der Einspritzeinheit und einem Element
positioniert ist, welches linear durch Umwandlung mittels des Um wandlungsmechanismus
bewegt wird, um so eine Düsenanstellkraft
zu erzeugen, die dem Maß der
Ausdehnung und Kontraktion der Feder entspricht.
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Der
Düsenanstellmechanismus
kann ferner ein Einstellelement aufweisen, das in Richtung des Elements
hervorsteht, das sich linear von der Einspritzvorrichtung bewegt,
wobei die hervorstehende Länge
des Verstellelements eingestellt wird, um das Maß der Ausdehnung und Kontraktion
der Feder zu bestimmen, wenn die Feder in Kontakt mit dem sich linear
bewegenden Element kommt, um so die Düsenanstellkraft zu verstellen,
wobei das Verstellelement als die Bewegungsverhinderungseinheit
zum Verhindern der Bewegung der Einspritzeinheit dient, wenn das
Verstellelement das sich linear bewegende Element berührt.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
davon mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen klarer gemacht,
wobei:
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1 ein
Blockdiagramm ist, das den grundsätzlichen Aufbau der vorliegenden
Erfindung darstellt;
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2 ein
schematisches Diagramm ist, das einen herkömmlichen Düsenanstellmechanismus mit einem
Elektromotor und einer Feder darstellt;
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3 ein
erklärendes
Diagramm eines herkömmlichen
Einheitssockels darstellt;
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4a und 4b Diagramme
sind, welche eine Veränderung
in der Einspritzgeschwindigkeit bzw. der Düsenanstellkraft beim Einspritzablauf
unter Verwendung eines herkömmlichen
Düsenanstellmechanismus
darstellen; und
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5 ein
Diagramm ist, das einen größeren Teil
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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6 ein
Diagramm ist, das einen größeren Teil
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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7 ein
Diagramm ist, das einen größeren Teil
gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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8 ein
Diagramm darstellt, das einen größeren Teil
gemäß einer
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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9 ein
Diagramm ist, das einen größeren Teil
gemäß einer
fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt; und
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10a und 10b Diagramme
sind, die einen größeren Teil
gemäß einer
sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellen und eine Nicht-Düsenanstellposition zeigen,
in welcher die Düse
die Metallgussform nicht berührt,
und eine Düsenanstellposition
zeigen, in welcher die Düse
die Metallgussform berührt.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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1 ist
ein Blockdiagramm, das den grundsätzlichen Aufbau der Erfindung
darstellt. Ein Düsenanstellmechanismus
für eine
Spritzgussmaschine mit einem Sockel und einer Einspritzeinheit,
die auf dem Sockel so angebracht ist, dass sie sich vor und zurück bewegt,
umfasst eine Düsenanstellkrafterzeugungseinheit,
die zwischen der Einspritzeinheit und dem Sockel positioniert ist,
um eine Düsenanstellkraft
auf die Einspritzeinheit auszuüben,
als auch eine Bewegungsverhinderungseinheit, welche die Bewegung
der Einspritzeinheit im Wesentlichen verhindert, wenn eine Reaktionskraft
größer als
die Ausgabe der Düsenanstellkrafterzeugungseinheit
auf die Einspritzeinheit ausgeübt
wird.
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5 ist
ein Diagramm, welches einen größeren Teil
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt. Wie gezeigt, ist auf einer
Schiene 2, welche an dem Sockel 1 der Spritzgussmaschine
vorgesehen ist, ein Einheitssockel 11 angeordnet, der einen
Teil der Einspritzeinheit 10 zum Vor- und Zurückbewegen
umfasst. Ein Einspritzmechanismus ist an dem Einheitssockel 11 angebracht,
um so zur Ersetzung und Wartung der Einspritzschraube gedreht zu
werden. Der Einspritzmechanismus umfasst eine Vorderplatte 12,
eine rückseitige
Platte 13 und eine Andrückplatte 14,
die durch eine Vielzahl von Führungsschienen 15 geführt wird, welche
die Vorderplatte 12 und die rückseitige Platte 13 miteinander
verbinden, und eine Mutter 17 ist an der Andrückplatte 14 befestigt,
um so auf eine Kugelumlaufspindel 16 zur Einspritzung aufgeschraubt zu
werden. Die Andrückplatte 14 hält drehbar
eine Einspritzschraube 20, die in den Heizzylinder 18 eingeführt ist.
Eine Düse 19 ist
an einem Ende des Heizzylinders 18 vorgesehen, und es wird
ihr ermög licht, in
Kontakt mit einer Metallgussform 22 gebracht zu werden,
oder davon getrennt zu werden, welche an einer feststehenden Platte 21 befestigt
ist. Ein Servomotor zur Einspritzung (nicht gezeigt) treibt bzw.
fährt die
Kugelumlaufspindel 16, um die Andrückplatte 14 und die
Einspritzschraube 20 vorwärts zu bewegen, um dadurch
ein geschmolzenes Giessharz einzuspritzen. Die Einspritzschraube 20 ist
konfiguriert, um mittels eines Servomotors zur Drehung der Schraube (nicht
dargestellt) gedreht zu werden.
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Eine
Düsenanpresskraft-Erzeugungseinheit ist
an dem Einheitssockel 11 angeordnet. Die Düsenanpresskraft-Erzeugungseinheit
besteht aus einem Elektromotor 3, der an dem Sockel 1 befestigt ist,
einem Kopplungselement 9, das an dem Sockel 1 zum
Koppeln der Rotorwelle des Motors 3 mit einer Kugelumlaufspindel 4 und
zum Tragen der Kugelumlaufspindel 4 befestigt ist, wodurch
die Rotationsfreiheit aufrechterhalten wird, aber seine Bewegung
in Längsrichtung
unterbunden wird, einem Mutterelement 5, das auf die Kugelumlaufspindel 4 aufgeschraubt
ist und zwischen den Beinen 11a und 11b des Einheitssockels 11 positioniert
ist, Führungsstäben 7, 7 zum
Führen
des Mutterelements 5, als auch aus Federn 6, 6,
die zwischen dem Mutterelement 5 und dem Bein 11a des
Einheitssockels 11 angeordnet sind und die Ausdehnung und
Kontraktion durchlaufen, welche die Bewegung des Mutterelements 5 begleiten.
Wenn der Motor 3 angetrieben wird, um die Kugelumlaufspindel 4 zu
drehen, bewegt sich das Mutterelement 5, das auf die Kugelumlaufspindel 4 aufgeschraubt
ist, in Längsrichtung,
wobei es durch die Führungsstäbe 7, 7 geführt wird.
Wenn sich das Mutterelement 5 nach vorne bewegt (zur Linken
in den 2 und 3), wird die Feder 6 zusammengedrückt, der
Einheitssockel 11 bewegt sich nach vorne und der Einspritzmechanismus,
der an dem Einheitssockel 11 befestigt ist, bewegt sich
nach vorne. Gemäß diesem
Aufbau bewegt sich die Einspritzeinheit 10 nach vorne,
und die Düse 19 wird
in Kontakt mit der Metallgussform 22 gebracht, das Ausmaß der Ausdehnung
oder Kontraktion der Feder wird durch einen Sensor 8 erfasst,
und eine Düsenanpresskraft,
die dem Ausmaß der
Ausdehnung oder Kontraktion entspricht, wird erzeugt.
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Der
Hauptunterschied zwischen dem Düsenanstellmechanismus
von 5 gemäß der Erfindung und
dem herkömmlichen
Düsenanstellmechanismus der 2 und 3 ist,
dass ersterer einen Dämpfer 30 zwischen
der stationären
Platte 21 und der Frontplatte 12 der Einspritzeinheit 10 einschließt. Der
Ausdruck "Dämpfer" ist ein allgemeiner
Ausdruck für
eine Vorrichtung, die dazu verwendet wird, die Größe einer
Oszillation und/oder eines Aufpralls durch Verbrauchen von Energie
zu verringern. Der Dämpfer kann
Vorrichtungen umfassen, wie beispielsweise eine Feder, eine Luftdruckfeder
und Gummi, welche eine Bremskraft entsprechend einer Verschiebung der
Einheit erzeugen, und Vorrichtungen, wie beispielsweise viskose
Dämpfer
und elektromagnetische Dämpfer,
die eine Bremskraft entsprechend der Geschwindigkeit der Einheit
erzeugen. Der Dämpfer 30,
der in der Erfindung verwendet wird, ist diejenige Vorrichtung,
wie beispielsweise der viskose Dämpfer und
der elektromagnetische Dämpfer,
welche eine Bremskraft erzeugt, die mit einer Geschwindigkeit der
Einheit korrespondiert. Daher arbeitet die Bremskraft des Dämpfers 30 kaum,
wenn während
des Düsenanstellablaufs
die Einspritzeinheit 10 (der Einheitssockel 11) über die
Feder 6 durch Antreiben des Motors 3 nach vorne
bewegt wird, um die Kugelumlaufspindel 4 zu drehen, um
so das Mutterelement 5, welches auf die Kugelumlaufspindel 4 geschraubt
ist und mittels der Führungsstange 7 geführt wird,
weil die Bewegungsgeschwindigkeit der Einheit 10 niedrig
ist, so dass die Einheit 10 sich nach vorne bewegen kann
und die Düse 19 die
Metallgussform 22 berühren
kann. Das Vorwärtsbewegen
der Einspritzeinheit 10 wird durch den Kontakt der Düse 19 mit
der Metallgussform 22 angehalten, jedoch mag die Feder 6 durch
Antreiben des Motors 3 weiter kontrahiert werden. Wenn
der Sensor 8 erfasst, dass die Feder 6 eine vorbestimmte
Länge kontrahiert
ist, wird der Motor 3 angehalten und verriegelt. Eine Düsenanstellkraft
wird erzeugt entsprechend dem Maß der Kontraktion der Feder 6,
so dass die Düse 19 gegen die
Metallgussform 22 gedrückt
und an ihrem Platz gehalten wird.
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Wenn
diesbezüglich
die Einspritzung begonnen wird, d.h. dass die Einspritzschraube 20 nach vorne
bewegt wird, um das geschmolzene Harz im Heizzylinder 18 in
die Metallgussform 22 einzuspritzen, wird die Kraft, welche
darauf hinarbeitet, die Einheit 6 zurückzubewegen, mittels der Trägheitskraft zur
Zeit der Beschleunigung der Einspritzung erzeugt. Falls die Beschleunigung
der Einspritzung niedrig ist, wird die Einspritzeinheit 10 nicht
bewegt, weil der Effekt der Trägheitskraft
gering ist. Falls die Beschleunigung der Einspritzung hoch ist,
wird andererseits die Düsenanstellkraft
durch die hohe Trägheitskraft
herabgesetzt, jedoch erzeugt der Dämpfer 30 eine Bremskraft
zu demjenigen Zeitpunkt, wenn die Einheit 10 beginnt, sich
zu bewegen. Diese Bremskraft ist stark, weil diese Einspritzbewegung eine
Bewegung mit hoher Beschleunigung ist, so dass die Einheit 10 nicht
zurückbewegt
wird. In dieser ersten Ausführungsform
verbindet der Dämpfer 30, der
zwischen ihnen positioniert ist, die Einspritzeinheit 10 mit
der feststehenden Platte 21. Jedoch kann der Dämpfer 30 zwischen
der Einheit 10 und einem anderen Punkt des Sockels 1 oder
einem Element positioniert sein, das an dem Sockel 1 befestigt
ist, und zwar anstatt der feststehenden Platte 21, weil
die feststehende Platte 21 an dem Sockel 1 befestigt
ist.
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6 ist
ein Diagramm, das einen wesentlichen Teil gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt. Ein Düsenanpassmechanismus der zweiten
Ausführungsform
umfasst Dämpfer 30, 30,
so wie die oben beschriebenen viskosen Dämpfer, welche parallel zur
Feder 6 angeordnet sind, die zwischen den Beinen 11a und 11b des Einheitssockels 11 angeordnet
sind. Die Dämpfer 30, 30 erzeugen
kaum eine Bremskraft für
eine langsame Bewegung und erzeugen eine starke Bremskraft für eine Hochgeschwindigkeitsbewegung.
Andere Anordnungen dieser Ausführungsformen
können
die gleichen sein, wie diejenigen des herkömmlichen Düsenanstellmechanismus der 2 und 3.
In der zweiten Ausführungsform
kontaktiert, ähnlich
zur ersten Ausführungsform,
die Düse 19 die
Metallgussform 22, wenn die Einspritzeinheit 10 (der
Einheitssockel 11) langsam über die Feder 6 und
die Dämpfer 30, 30 mittels
Antreibens des Motors 3 nach vorne bewegt wird, um das
Mutterelement 5 nach vorne zu bewegen. Die Vorwärtsbewegung
der Einspritzeinheit 10 wird gestoppt und dann mag die
Feder 6 durch Vorwärtsbewegen
des Mutterelements 5 kontrahiert werden. Wenn der Sensor 8 erfasst,
dass die Feder 6 auf eine vorbestimmte Länge kontrahiert
ist, wird der Motor 3 gestoppt und verriegelt. Nachdem die
vorbestimmte Düsenanstellkraft
erhalten wird, wird die Einspritzung begonnen. Obwohl die Einspritzeinheit 10 der
Kraft unterliegt, welche darauf hinarbeitet, die Einheit 10 aufgrund
der Trägheitskraft
zur Zeit der Beschleunigung der Einspritzung zurückzubewegen, wird die Einheit 10 nicht
bewegt, weil die Dämpfer 30, 30 die
Hochgeschwindigkeitsbewegung der Einheit 10 verhindern.
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7 ist
ein Diagramm, das einen größeren Teil
gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt. Ein Düsenanstellmechanismus der dritten
Ausführungsform
umfasst einen Verriegelungsmechanismus mit einer Bremseinheit 31,
die zwischen dem Sockel 1 und der Einspritzeinheit 10 angeordnet
ist. Das heißt,
dass die Bremseinheit 31 dazu eingerichtet ist, den Sockel 1 an
dem Einheitssockel 11 der Einheit 10 zu verriegeln.
Andere Ausführungen
dieser Ausführungsform
können
die gleichen wie die des herkömmlichen
Düsenanstellmechanismus
der 2 und 3 sein. Die Bremseinheit kann
beispielsweise am Einheitssockel befestigt sein und bremst unter
Verwendung einer hydraulischen, pneumatischen oder elektromagnetischen Kraft,
oder einer mechanischen Reibungskraft zwischen dem Einheitssockel
und der Schiene oder dem Sockel. Es können auch andere Bremseinheiten
unter Verwendung einer mechanischen Reibungskraft verwendet werden.
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In
der dritten Ausführungsform,
wenn die Einspritzeinheit 10 nach vorne bewegt wird, berührt, durch
Antreiben des Motors 3, die Düse 19 die Metallgussform 22,
und die Feder 6 wird kontrahiert. Wenn der Sensor 8 erfasst,
dass die Feder 6 auf eine vorbestimmte Länge kontrahiert
ist, wird der Motor 3 gestoppt und verriegelt, und ferner
werden der Sockel 1 und der Einheitssockel 11 der
Einheit 10 miteinander mittels der Tätigkeit der Bremseinheit 31 miteinander
verriegelt. Sogar obwohl die Einspritzeinheit 10 der Kraft
unterliegt, die darauf hinarbeitet, die Einheit 10 aufgrund
der Trägheitskraft
zur Zeit der Beschleunigung der Einspritzung zurückzubewegen, wird die Einheit 10 nicht
bewegt, weil die Einspritzeinheit 10 mit dem Sockel 1 verriegelt
ist.
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8 ist
ein Diagramm, das einen wesentlichen Teil gemäß einer vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt. Ein Düsenanstellmechanismus der vierten
Ausführungsform
ist dadurch gekennzeichnet, dass der Mechanismus eine Bremseinheit 32 zum
Verriegeln der Einspritzeinheit 10 an der stationären Platte 21 umfasst.
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Ein
Ende eines Stabs 33 ist an der stationären Platte 21 befestigt
und das andere Ende des Stabs 33 wird frei in ein Durchgangsloch
eingeführt, das
an der Vorderplatte 12 der Einspritzeinheit 10 angeordnet
ist. Die Bremseinheit 32 zum Verriegeln des Stabs 33 ist
an der Vorderplatte 12 positioniert. Der Ablauf dieser
Ausführungsform,
bis die Düse 19 die Metallgussform 22 kontaktiert
und die vorbestimmte Düsenanstellkraft
mittels der Feder 6 erzeugt wird, kann der gleiche sein
wie derjenige der obigen Ausführungsformen
und des herkömmlichen
Mechanismus. Der Motor 3 wird angehalten und in einem Zustand
verriegelt, in welchem die Düse 19 gegen
die Metallgussform 22 mit der vorbestimmten Düsenanstellkraft
gedrückt
wird, und dann wird die Bremseinheit 32 aktiviert, um den
Stab 33 zu verriegeln. Daher werden die stationäre Platte 21 und
die Einspritzeinheit 10 verriegelt, und der Abstand zwischen
ihnen wird auf einem konstanten Wert gehalten. Daher wird die Einheit 10 nicht
bewegt, weil die Einspritzeinheit 10 mit der stationären Platte 21 verriegelt
ist, und zwar sogar dann, wenn die Einspritzeinheit 10 der Kraft
unterliegt, die darauf hinarbeitet, die Einheit 10 aufgrund
der Trägheitskraft
zur Zeit der Beschleunigung der Einspritzung zurückzubewegen.
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9 ist
ein Diagramm, das einen wesentlichen Teil einer fünften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt. Ein Düsenantriebsmechanismus der
fünften
Ausführungsform
ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Bremseinheit 34 an
dem Einheitssockel 11 der Einspritzeinheit 10 zum
Verhindern der relativen Bewegung zwischen dem Einheitssockel 11 und
der Kugelumlaufspindel 4. angeordnet ist. Nachdem die Düsenanstellkraft
abhängig
vom Maß der
Kontraktion der Feder 6 erzeugt worden ist, wird in der
fünften
Ausführungsform
die Kugelumlaufspindel 4 durch Betätigen der Bremseinheit 34 verriegelt.
Daher sind der Einheitssockel 11 der Einspritzeinheit 10 und
die Kugelumlaufspindel 4 integriert. Daher wird die Einheit 10 durch
Aktivieren der Bremseinheit 34 sogar dann nicht bewegt,
obwohl die Einspritzeinheit 10 der Kraft unterliegt, die
darauf hinarbeitet, die Einheit 10 aufgrund der Trägheitskraft zur
Zeit der Beschleunigung der Einspritzung zurückzubewegen, weil die Kugelumlaufspindel 4 mittels
eines Kopplungselements 9 und des Motors 3 axial
an dem Sockel 1 befestigt ist.
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Die 10a und 10b sind
Diagramme, die einen wesentlichen Teil einer sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellen. Ein Düsenanstellmechanismus der fünften Ausführungsform
ist dadurch gekennzeichnet, dass das Bewegungsverhindernde Mittel
für die
Einspritzeinheit auch als ein Ein- bzw. Verstellmittel der Düsenanstellkraft
(dem Maß der
Kontraktion der Feder) dient. Der Hauptunterschied zwischen dem
Düsenanstellmechanismus
der Ausführungsform
und dem herkömmlichen
Düsenanstellmechanismus
der 2 und 3 ist, dass ersterer eine Mutter 35 umfasst,
die durch Schweißen
befestigt ist, und zwar beispielsweise an dem Bein 11a des
Einheitssockels 11 und der Einspritzeinheit 10,
sowie ein Verstellelement oder ein Bolzen 36, auf welchen
die Mutter 35 aufgeschraubt ist, der so angeordnet ist,
dass eine Achse des Bolzens 36 parallel zur Ausdehnungs-
und Kontraktionsrichtung der Feder 6 liegt, als auch einen Sensor 37 an
der Position gegenüber
einer Endoberfläche
des Bolzens 36, welcher dem Mutterelement 5 gegenüberliegt.
Andere Anordnungen dieser Ausführungsform
können
die gleichen sein wie diejenigen des herkömmlichen Düsenanstellmechanismus der 2 und 3. 10a zeigt eine Nicht-Düsenanstellposition,
in welcher die Düse 19 die
Metallgussform 22 nicht berührt, und 10b zeigt eine Düsenanstellposition, in welcher
die Düse 19 die
Metallgussform 22 kontaktiert.
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Das
Maß der
Kontraktion der Feder 6 kann eingestellt werden durch Ein-
bzw. Verstellen der vorstehenden Länge des Bolzens 36 in
Richtung des Mutterelements 5 vom Bein 11a des
Einheitssockels 11 durch Drehen des Bolzens 36.
Das heisst, dass die gewünschte
Düsenanstellkraft
erlangt werden kann durch Einstellen der hervorstehenden Länge des
Bolzens 36. Das Mutterelement 5, das auf die Kugelumlaufspindel
aufgeschraubt ist und mittels des Führungsstabs 7 geführt wird,
wird durch Antreiben des Motors 3 nach vorne bewegt, um
die Kugelumlaufspindel 4 zu drehen, und dann wird die Einspritzeinheit 10 nach
vorne bewegt, und die Düse 11 kommt
in Kontakt mit der Metallgussform 22, wie oben beschrieben.
Nachdem die Bewegung der Einspritzeinheit 10 mittels des
Kontakts angehalten worden ist, wird die Feder kontrahiert, und
die Düse 19 wird
gegen die Metallgussform 22 gedrückt, und zwar entsprechend
dem Maß der
Kontraktion der Feder 6. Wenn der Sensor 37 erkennt,
dass das Mutterelement 5 die Endoberfläche des Bolzens 36 berührt, wird
der Motor 3 gestoppt und verriegelt. 10b zeigt die Position, in welcher die Düsenanstellkraft
erzeugt wird. Wenn das Mutterelement 5 aus der Position
von 10a (Nicht-Düsenanstellposition)
auf die Position von 10b (Düsenanstellposition) bewegt wird,
so dass das Mutterelement 5 die Feder 6 zusammendrückt und
die Endoberfläche
des Bolzens 36 kontaktiert, kann die Feder 6 nicht
mehr zusammengedrückt
werden. Daher ist das Maß der
Kontraktion der Feder 6, welches dem Unterschied zwischen
den Positionen von 10a und 10b entspricht,
gleich der erzeugten Düsenanstellkraft,
was bedeutet, dass die Düsenanstellkraft
durch die vorstehende Länge
des Bolzens 36 eingestellt bzw. verstellt werden kann.
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Die
Einspritzung wird begonnen, wenn die Düse 19 mit einer vorbestimmten
Düsenanstellkraft gegen
die Metallgussform 22 gedrückt wird. Sogar obwohl die
Einspritzeinheit 10 der Kraft unterliegt, die darauf hinarbeitet,
die Einheit 10 aufgrund der Trägheitskraft zum Zeitpunkt der
Beschleunigung der Einspritzung zurückzubewegen, wird die Einheit 10 nicht bewegt,
weil das Mutterelement 5 die Endoberfläche des Bolzens 36 berührt, auf
welchem die Mutter 35, die an dem Bein 11a des
Einheitssockels 11 angeordnet ist, aufgeschraubt ist.
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Unter
den obigen Ausführungsformen
kann, unter Betrachtung der Bewegungsverhindernden Einheit zum Verhindern
der Rückbewegung
der Einspritzeinheit 10 unter Verwendung des Verriegelungsmechanismus,
wie beispielsweise der Bremsmechanismen, wie sie in den 7, 8 und 9 gezeigt
werden, mag die Düsenanstellkraft
während der
Einspritzung allmählich
verändert
werden, wenn die Bremseinheit "AN" ist, wobei die Düsenanstellkraft
nicht gesteuert wird. Ferner kann die Düsenanstellkraft sich zwischen
den Zuständen
erheblich unterscheiden, in welchen die Metallgussform eingeklemmt
ist oder nicht, und zwar aufgrund des Neigens der Platte, wenn die
Metallgussform nicht verklemmt ist. Um diese Unbequemlichkeiten
zu verhindern, ist die Bremseinheit nur "AN" während einer
beliebigen Zeitdauer (z.B. während
der Einspritzung) des Einspritzzyklus.
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In
den obigen Ausführungsformen
der Erfindung kann, obwohl eine Reaktionskraft größer als
die Ausgabe der Düsenanstellkraft-Erzeugungseinheit auf
die Einspritzeinheit ausgeübt
wird, die Leckage des geschmolzenen Harzes aufgrund der Rückbewegung
der Einspritzeinheit zur Zeit der Beschleunigung der Einspritzung
verhindert werden, weil der Düsenanstellmechanismus
das Mittel zum Verhindern der Bewegung der Einspritzeinheit umfasst.
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Gemäß dem erfindungsgemäßen Düsenanstellmechanismus
tritt die Leckage des geschmolzenen Harzes nicht auf durch Erzeugen
einer Düsenanstellkraft,
die etwas größer als
diejenige Kraft ist, welche durch den Harzdruck auf die Düse ausgeübt wird.
Daher werden, da es ermöglicht
wird, die Düsenanstellkraft
gegen die Metallgussform zu minimieren, der Abfall in der Qualität des gegossenen
Artikels und der Abfall in der Lebensdauer der Metallgussform beide
massiv begrenzt.
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Gemäß der in
dem obigen japanischen Patent Nr. 3153800 beschriebenen Erfindung
sind eine Feder und ein Pufferelement in Reihe zwischen dem Sockel
der Spritzgussmaschine und der Einspritzeinheit angeordnet, wobei
der Aufprall der Einspritzung durch das Pufferelement absorbiert
wird, die rückwärtsgewandte
Bewegung der Einspritzeinheit nicht auf die Feder übermittelt
wird und der Sensor zum Erfassen des Maßes der Expansion oder Kontraktion der
Feder daran gehindert wird, fehlerhaft zu arbeiten. Jedoch kann
die Einspritzeinheit nicht daran gehindert werden, sich zurückzubewegen.
Wie es aus der Beschreibung der 5 des japanischen
Patents Nr. 3153800 klar wird, ist das Pufferelement ein Dämpfer, der
beispielsweise aus einer Feder besteht, um eine Dämpfungskraft
proportional zur Verschiebung zu erzeugen. Der Effekt des Milderns
der Erschütterung
wird nicht erreicht, falls ein Pufferelement, wie beispielsweise
ein viskoser Dämpfer,
verwendet wird, welches eine Dämpfungskraft
erzeugt, die von der Geschwindigkeit abhängt, oder mittels eines Reibungsdämpfers,
der eine vorbestimmte Dämpfungskraft
erzeugt.
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Die
in der ungeprüften
japanischen Patentveröffentlichung
JP 10235680 offenbarte
Erfindung ist nicht diejenige, welche die Düsenantriebskrafterzeugungseinheit
verwendet, welche die Feder verwendet. Daher bewegt sich die Einspritzeinheit
zur Zeit der Einspritzung nicht zurück. Gemäß der in der ungeprüften japanischen
Patentveröffentlichung
JP 10-235680 beschriebenen Erfindung wird die gleiche Düsenanstellkraft
nicht erzeugt, solange die Düsenanstellposition
sich strikt an der gleichen Position befindet. Falls beispielsweise
sogar eine kleine Menge an Fremdmaterial, wie beispielsweise ein
Harzfilm, auf der Düsenanstelloberfläche verbleibt
oder falls die Düsenanstelloberfläche um die
geringste Menge verschlissen ist, unterläuft die Menge an Expansion oder
Kontraktion der Führungsstange
eine Veränderung,
welche dazu führt,
dass die Düsenanstellkraft sich ändert. Ferner
unterlaufen die Düse
und der Körper
eine thermische Expansion oder Kontraktion, und nach alledem wird
eine gewünschte
Düsenanstellkraft
nicht erzeugt.
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Andererseits
wird es erfindungsgemäß nur verlangt,
die Düsenanstellkraft
etwas größer als
den Harzdruck zu erzeugen, wodurch die Düsenanstellkraft sich nicht
verringert, wenn die Einspritzeinheit der Kraft unterliegt, die
darauf hinarbeitet, die Einheit zum Zeitpunkt der Beschleunigung
der Einspritzung zurückzubewegen,
und eine Leckage des geschmolzenen Harzes wird verhindert. Ferner
wird ein Übermaß an Düsenanstellkraft
nicht erzeugt, wodurch die Verformung der Metallgussform und/oder
die Verschlechterung einer parallelen Genauigkeit der Metallgussform
verhindert werden kann.
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Während die
Erfindung unter Bezug auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben worden
ist, die zum Zweck der Darstellung ausgewählt worden sind, sollte es
klar sein, dass zahlreiche Modifikationen durch einen Fachmann daran
durchgeführt
werden können,
ohne vom Umfang der Ansprüche
abzuweichen.