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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich eine Öffnungs-/Schließvorrichtung
mit geteilter Mutter für eine
Zugstange, die auf eine Formschließvorrichtung für eine Spritzgießmaschine,
eine Pressmaschine oder dergleichen angewandt wird. Im einzelnen
bezieht sie sich auf eine Formschließvorrichtung mit einer elektrischen Öffnungs-/Schließvorrichtung
mit geteilter Mutter, die einen einfachen Aufbau und ein gutes Ansprechverhalten
aufweist.
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Beschreibung des Standes
der Technik
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Herkömmlicherweise
wird bei der Formschließvorrichtung
für eine
Spritzgießmaschine
eine bewegliche Platte näher
an eine allgemein an einer Vorrichtungsbasis befestigte feststehende
Platte mittels eines Zylinders mit kleinem Durchmesser und großem Hub
gebracht, und dadurch werden an den beweglichen und feststehenden
Platten angebrachte Formen miteinander in Kontakt gebracht, wodurch der
Formschließvorgang
erfolgt. Hierbei steht eine zweiteilige Mutter (geschlitzte bzw.
geteilte Mutter) mit einem Gewindeabschnitt am oberen Ende jeder von
vier Zugstangen, die an einer Platte befestigt sind und von der
anderen Platte vorstehen, in Eingriff und ist mit diesem verbunden,
wodurch eine Formschließkraft
durch Übertragung
von Spannung auf die Zugstangen mittels eines Zylinders mit großem Durchmesser
und geringem Hub erzeugt wird. Als Öffnungs-/Schließvorrichtung
für diese
geteilte Mutter sind bisher verschiedene Arten von Vorrichtungen vorgeschlagen
worden.
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Erstes herkömmliches
Beispiel
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Ein "mold clamping split
nut opening/closing device" (ungeprüfte japanische
Gebrauchsmuster-Veröffentlichung
Nr. 4-87218) einer Art, bei der eine geteilte Mutter horizontal
mittels eines Elektromotors geöffnet
und geschlossen wird, wird als erstes herkömmliches Beispiel mit Bezug
auf 9 und 10 beschrieben.
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Wie
in 9 gezeigt ist, besteht diese geteilte Mutter 1 aus
einem Paar von linken und rechten Teilehälften A und B. Ein Gleitkasten 4 ist
in einem oberen Raum zwischen den Teilehälften A und B angeordnet, und
zwei Führungsstangen 5 sind
in die Seitenabschnitte der Teilehälften A und in den Gleitkasten 4 eingesetzt.
Im unteren Teil ist eine Führungsstange 5 in
die Teilehälften
A und B eingesetzt. Beide Enden jeder dieser Führungsstangen 5 sind
an der Teilehälfte
A und einer Platte 7 befestigt. Die Teilehälfte B und
der Gleitkasten 4 sind über
Lagerschalen 15 bzw. 16 gleitfähig bzw. verschiebbar. Der
Gleitkasten 4 ist verschiebbar durch ein Führungsgestell 3 gelagert,
das von einer Position unmittelbar über einer Zugstange 2 einer
feststehenden Platte (nicht dargestellt) vorsteht, und ist so konfiguriert,
dass er in der Axialrichtung (Richtung senkrecht zum Papier in 9)
der Zugstange 2 bewegbar ist.
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Die
Platte 7 ist über
einen Bügel 21 mit
einem Elektromotor 23 ausgestattet. Eine Kugelumlaufspindel 20 ist über eine
Kupplung 35 mit einer Ausgangswelle 22 des Elektromotors 23 verbunden. Ferner
ist die Kugelumlaufspindel 20 in ein Loch 36 in
der Teilehälfte
B und ein Loch 37 in der Platte 7 eingesetzt und
steht mit einer Kugel(umlauf)mutter 19 in Eingriff. Die
Kugel(umlauf)mutter 19 ist an der Teilehälfte B über eine
Adapterplatte 27 befestigt, womit Öffnungs-/Schließ-Antriebsmittel
für die
geteilte Mutter 1 gebildet werden.
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Ferner
ist an der Bodenfläche
des Gleitkastens 4 vorstehend ein Halterungszapfen 10 vorgesehen
und an den oberen Oberflächen
der linken und rechten Teilehälften
A und B sind vorstehend Stifte bzw. Zapfen 12a bzw. 12b vorgesehen.
Wie in
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10 gezeigt
ist, ist der Halterungszapfen 10 in ein Rundloch in der
Mitte einer Verbindungsplatte 11 eingesetzt, und die Stifte 12a und 12b sind
in längliche
Löcher
an beiden Enden derselben eingesetzt.
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Die
Bezugsziffer 25 bezeichnet eine geschlitzte bzw. geteilte
Platte, die an der Kupplung 35 befestigt ist, und 26 bezeichnet
einen Impulssensor, der am Bügel 21 befestigt
ist. Durch diese Elemente wird die Drehung der Kugelumlaufspindel 20 gezählt, um
die Position der Teilehälfte
B zu ermitteln.
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Um
die geteilte Mutter 1 im offenen Zustand, in dem die Teilehälften getrennt
sind, zu schließen, wird
der Elektromotor 23 in einer solchen Richtung gedreht,
dass die Kugel(umlauf)mutter 19 wegbewegt wird. Die Teilehälfte B wird
in einer solchen Richtung bewegt, dass sie der Teilehälfte A näher kommt,
und der Stift 12b dreht die Verbindungsplatte 11 um
den Halterungszapfen 10 in der Schließrichtung (im Gegenuhrzeigersinn
in 10). Hierbei bewegt die sich in der Schließrichtung
drehende Verbindungsplatte 11 die Teilehälfte A in
der Schließrichtung
(der Richtung nach rechts in 10) über den Stift 12a.
Somit bewegen sich die Teilehälften
A und B, während
sie immer die symmetrische Position in Bezug auf die Zugstange 2 beibehalten,
die sich in der gleichen Position befindet wie der Halterungszapfen 10.
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Demgegenüber muss
zur Öffnung
der geschlossenen Schlitzmutter bzw. geteilten Mutter 1 der oben
beschriebene Vorgang nur vollkommen umgekehrt werden, so dass eine
Erläuterung
hierzu wegfällt.
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Eine
Eingriffsphase des Gewindeabschnitts der geteilten Mutter 1 mit
der Zustange 2 wird durch eine Eingriffsanpassungsvorrichtung,
die nicht dargestellt ist, angepasst.
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Zweites herkömmliches
Beispiel
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Die
oben beschriebene Öffnungs-/Schließvorrichtung
einer geteilten Mutter ist zwar bei dem ersten herkömmlichen
Beispiel jeweils an vier Zugstangen vorgesehen, es ist aber eine Öffnungs-/Schließvorrichtung
einer geteilten Mutter zum Öff nen
und Schließen
zweier geteilter Muttern durch einen Zylinder als Schließvorrichtung
in "mold fixing device
of injection and compression molding machines" (japanische Patentveröffentlichung
Nr. 17-8490) vorgeschlagen worden. Diese Vorrichtung wird im folgenden
als zweites herkömmliches
Beispiel beschrieben.
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11 zeigt
eine Öffnungs-/Schließvorrichtung
(Schließvorrichtung) 50.
In 11 bezeichnet die Bezugsziffer 51 eine
bewegliche Platte (bewegliche Aufspannplatte), 52 bezeichnet
eine Zugstange (Querstange), 53 bezeichnet einen Zylinder, 54 bezeichnet
zwei Kolben in dem Zylinder 53, 55 bezeichnet
zwei Stangen (Kolbenstangen), 56 bezeichnet ein Leitungsrohr.
Die Stange 55 ist mit einem Ende einer Verbindungsplatte
(gebogenen Stange) 57 verbunden und das andere Ende der
Verbindungsplatte 57 hält
ein Ende einer Teilehälfte 58 einer
geteilten Mutter (Halteelement). Das andere Ende der Teilehälfte 58 ist
drehbar über
einen Zapfen (Schaft) 59 gelagert, der an der beweglichen
Platte 51 vorgesehen ist. Wenn Drucköl von dem Leitungsrohr 56 an zwei Ölkammern 53a auf
beiden Seiten des Zylinders 53 geliefert wird, mindert
die Stange 55 ihren Hub, so dass die Verbindungsplatte 57 sich
so dreht, dass sie horizontal liegt und die transversale Länge zunimmt. Die
Teilehälfte 58 wird
um den Stift bzw. Zapfen 59 gedreht, um geöffnet zu
werden, wodurch die Verbindung mit der Zugstange 52 freigegeben
wird. Wenn ferner das Drucköl
umgekehrt einer Ölkammer 53b in der
Mitte des Zylinders 53 zugeführt wird, verstärkt die
Stange 55 ihren Hub, so dass die Verbindungsplatte 57 sich
so dreht, dass sie einen Winkel in Bezug auf den Horizont bildet,
wodurch die Teilehälfte 58 gedreht
und geschlossen wird.
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Bei
dieser Vorrichtung kann nicht unzweifelhaft bestimmt werden, ob
sich die beiden Stangen 55 oder die Teilehälfte 58 eher
bewegen.
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Die Öffnungs-/Schließvorrichtung
des ersten herkömmlichen
Beispiels ist von der Art, dass der Elektromotor 23 angetrieben
wird, um die Teilehälften A
und B linear zu bewegen, wodurch die geteilte Mutter nach rechts
und links ge öffnet
und geschlossen wird. Daher hat die Öffnungs-/Schließvorrichtung
dieser Art den Vorteil eines hohen Ansprechverhaltens, aber den
Nachteil eines komplizierten Aufbaus, da die Öffnungs-/Schließvorrichtung
an jeder der vier Zugstangen 2 vorgesehen ist.
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Die Öffnungs-/Schließvorrichtung
des zweiten herkömmlichen
Beispiels ist von der Art, dass ein Zylinder 53 für zwei obere
und untere Zugstangen 52 verwendet wird, um die Teilehälften 58 in
einer Drehbewegung am Umfang zu bewegen, wodurch die geteilte Mutter
nach rechts und links geöffnet
und geschlossen wird. Daher hat die Öffnungs-/Schließvorrichtung
dieser Art den Vorteil eines einfachen Aufbaus der Vorrichtung,
da zwei geteilte Muttern durch einen Zylinder 53 geöffnet und
geschlossen werden, hat aber die Nachteile eines geringen Ansprechverhaltens
wegen der Verwendung des Zylinders 53 und einer geringeren
Unzweideutigkeit der Bewegung der Stange 55 des Zylinders 53 und
der Teilehälfte 58.
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Eine
Formschließvorrichtung
mit einer mit einer geteilten Mutter versehenen Öffnungs-/Schließvorrichtung
mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 ist in JP-A-08276475
offenbart. Bei dieser Vorrichtung sind die Teilehälften von
zwei geteilten Muttern benachbarter Zugstangen, die auf der gleichen
Seite der jeweiligen Zugstange positioniert sind, integral über eine
jeweils an den Teilehälften
befestigte Verbindungsstange verbunden. Die Verbindungsstangen durchsetzen
die inneren Teilehälften jeder
Gruppe von mit einer Verbindungsstange verbundener Teilehälften. Eine
der inneren Teilehälften wird
in Hin- und Herbewegung durch einen Hydraulikzylinder angetrieben.
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Eine
weitere Öffnungs-/Schließvorrichtung einer
geteilten Mutter für
eine Formschließvorrichtung
ist in JP-A-08 223 766 beschrieben. Diese Vorrichtung hat einen
Antriebsmechanismus zum simultanen und direkten Bewegen der Teilehälften einer geteilten
Mutter relativ zueinander durch eine Drehantriebsvorrichtung und
eine Zahnradanordnung.
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Abriss der Erfindung
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Formschließvorrichtung
mit einer Öffnungs-/Schließvorrichtung
einer geteilten Mutter bereitzustellen, die hinsichtlich des Öffnens/Schließens der
Teilehälften
der jeweiligen geteilten Muttern verbessert ist.
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine Formschließvorrichtung mit einer Öffnungs-/Schließvorrichtung
einer geteilten Mutter bereit, wie sie in Anspruch 1 definiert ist.
Bevorzugte Ausführungsformen der
Vorrichtung sind in den abhängigen
Ansprüchen definiert.
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...und
rechte Teilehälfte
der linken und rechten geteilten Muttern, um die Zugstange zu halten; der
Führungskasten
ist mit einer Verbindungsplatte versehen, die drehbar über einen
Halterungszapfen gehaltert ist; ein Stift, der mit einem an beiden
Enden der Verbindungsplatte ausgebildeten länglichen Loch in Eingriff steht,
ist auf jeder linken und rechten Teilehälfte vorgesehen; und die linke
Teilehälfte
und rechte Teilehälfte
sind in einer eingeschränkten
Weise über
das Gelenk so verbunden, dass sie sich symmetrisch in Bezug auf
den Halterungszapfen bewegen.
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Ferner
können
zwei Verbindungsstangen, die zwei Sätze linker und rechter Teilehälften durchsetzen,
ein Ende der Verbindungsstange an einer Teilehälfte befestigt, und die andere
Teilehälfte
ist verschiebbar gelagert; ein Getriebemotor mit Bremse ist an einer
an der Verbindungsstange befestigten Platte angebracht; und die
linke Teilehälfte
und rechte Teilehälfte
einer geteilten Mutter werden über
einen Hin- und Herbewegungsmechanismus, der an einer Ausgangswelle
des Getriebemotors mit Bremse vorgesehen ist, einander angenähert und
voneinander entfernt.
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Außerdem werden
in einer Ausführungsform die
linke Teilehälfte
und rechte Teilehälfte
einer geteilten Mutter durch eine Hin- und Herbewegungsvorrichtung
einander angenähert
und voneinander getrennt, die aus einer Kugelumlaufspindel besteht, welche
mit der Ausgangswelle des Getriebemotors über eine Kupplung verbunden
ist, und eine Kugel(umlauf)mutter, welche mit der Kugelumlaufspindel
in Eingriff steht und mit der rechten Teilehälfte einer geteilten Mutter
verbunden ist.
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Ferner
ist bei der vorliegenden Erfindung der Führungskasten aus Befestigungsabschnitten,
die an einem Seitenabschnitt und einem vorderen Abschnitt der Platte
angebracht sind, aus zwei Bodenplatten zum Tragen der Teilehälften der
geteilten Mutter sowie einem Nuten- bzw. Rillenabschnitt, der zwischen den
Bodenplatten vorgesehen ist, aufgebaut.
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Die
vorliegende Erfindung kann einen sich drehenden Kurbelmechanismus
anstelle des vorgenannten Hin- und Herbewegungsmechanismus einsetzen.
Im einzelnen kann eine Ausführungsform
so konfiguriert sein, dass die linke Teilehälfte und die rechte Teilehälfte einer
geteilten Mutter durch eine Antriebsvorrichtung einander nähergebracht
und voneinander getrennt werden, die einen Getriebemotor mit Bremse
umfasst, dessen Ausgangswelle an einem Bügel installiert ist, der an
der Verbindungsstange so befestigt ist, dass er zur Verbindungsstange
senkrecht ist; einen Kurbelarm, der an der Ausgangswelle des Getriebemotors
mit Bremse befestigt ist und einen Stift am oberen Ende aufweist;
ein Verbindungselement, das an der rechten Teilehälfte einer
geteilten Mutter über
ein Adapterelement installiert ist und auf das eine anfängliche
Druckkraft durch Federmittel aufgebracht wird; und ein Verbindungsglied,
von dem ein Ende drehbar mit dem Stift am oberen Ende der Kurbelwelle
verbunden ist und dessen anderes Ende drehbar mit dem Verbindungselement über einen
Stift verbunden ist.
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Ferner
kann eine weitere Ausführungsform so
konfiguriert sein, dass der Stift am oberen Ende des Kurbelarms
an beiden Enden gelagert ist und das Verbindungsglied eine gekrümmte Form
aufweist, um so die Interferenz mit dem Kurbelarm zu vermeiden.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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Es
zeigen:
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1 eine
teilweise im Schnitt gehaltene Seitenansicht einer Formschließvorrichtung
für eine Spritzgießmaschine,
an der eine elektrische Öffnungs-/Schließvorrichtung
mit geteilter Mutter gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung angebracht ist,
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2 eine
Vorderansicht von 1,
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3 eine
perspektivische Ansicht, die in Vergrößerung einen in 1 gezeigten
Führungskasten
zeigt,
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4 Ansichten
zur Darstellung der Details des Aufbaus und des Betriebs einer elektrischen Öffnungs-/Schließvorrichtung
mit geteilter Mutter gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wobei 4(a) eine
teilweise im Schnitt gehaltene Vorderansicht zur Darstellung eines
Zustands ist, bei dem eine geteilte Mutter geöffnet ist, 4(a1) eine Draufsicht zur Darstellung eines linken
Verbindungsplattenabschnitts gemäß 4(a) ist, 4(a2) eine
Draufsicht zur Darstellung eines rechten Verbindungsplattenabschnitts
gemäß 4(a) ist, 4(b) einer
Vorderansicht zur Darstellung eines Zustands, bei dem eine geteilte
Mutter geschlossen ist, und 4(b1) eine
Draufsicht zur Darstellung eines linken Verbindungsplattenabschnitts
gemäß 4(b) ist,
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5 Ansichten
zur Darstellung einer elektrischen Öffnungs-/Schließvorrichtung
mit geteilter Mutter gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wobei 5(a) eine
teilweise im Schnitt gehaltene Vorderansicht zur Darstellung eines
Zustands ist, bei dem eine geteilte Mutter geöffnet ist, und 5(a1) eine Draufsicht zur Darstellung eines linken
Verbindungsplattenabschnitts gemäß 5(a) ist,
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6 eine
teilweise vergrößerte Ansicht
eines in 5 gezeigten Hin- und Herbewegungsemchanismus,
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7 ein
Draufsicht auf den Hin- und Herbewegungsemchanismus gemäß 6,
wobei der Hin- und Herbewegungsemchanismus von der Oberseite aus
betrachtet wird,
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8 eine
schematische Ansicht zur Darstellung des Betriebs eines Kurbelarms
und eines Verbindungsglieds einer elektrischen Öffnungs-/Schließvorrichtung
mit geteilter Mutter gemäß einer
zweiten Ausführungsform,
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9 eine
Vorderansicht einer Öffnungs-/Schließvorrichtung
einer Formschließvorrichtung
mit geteilter Mutter, die ein erstes Beispiel aus dem Stand der
Technik zeigt,
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10 eine
Draufsicht auf 9, wobei die Vorrichtung von
der Oberseite aus betrachtet wird, und
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11 eine
Vorderansicht einer Öffnungs-/Schließvorrichtung
mit geteilter Mutter zur Darstellung eines zweiten Beispiels aus
dem Stand der Technik.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Im
folgenden werden Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
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Erste Ausführungsform
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Eine
erste Ausführungsform
einer elektrischen Öffnungs-/Schließvorrichtung
mit geteilter Mutter gemäß der vorliegenden
Erfindung wird mit Bezug auf 1 bis 4 beschrieben.
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1 ist
eine teilweise im Schnitt gehaltene Seitenansicht einer Formschließvorrichtung
für eine Spritzgießmaschine,
an der diese elektrische Öffnungs-/Schließvorrichtung
mit geteilter Mutter angebracht ist, 2 ist eine
Vorderansicht von 1, bei der die Vorrichtung von
links betrachtet wird, 3 ist eine perspektivische Ansicht
eines Führungskastens,
und die 4(a) , 4(a1), 4(a2), 4(b) und 4(b1) sind Ansichten zur Veranschaulichung der
Details des Aufbaus und des Betriebs der elektrischen Öffnungs-/Schließvorrichtung mit
geteilter Mutter.
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In 1 und 2 bezeichnet
die Bezugsziffer 60 eine Basis einer Formschließvorrichtung.
An einem Ende der Basis 60 ist eine feststehende Platte 61 befestigt.
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Eine
bewegliche Platte 62 ist verschiebbar an der Basis 60 so
angeordnet, dass sie der feststehenden Platte 61 gegenüberliegt.
Eine feststehende Form 63 ist an der feststehenden Platte 61 angebracht
und eine bewegliche Form 64 ist an der beweglichen Platte 62 so
angebracht, dass sie der feststehenden Form 62 gegenüberliegt.
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Zwischen
der feststehenden Platte 61 und der beweglichen Platte 62 sind
vier Zugstangen 65 so vorgesehen, dass die beiden Platten
einander angenähert
und voneinander getrennt werden können. Am oberen Ende jeder
dieser Zugstangen 65 ist ein Gewindeabschnitt oder ein
Nutenabschnitt (nachstehend als Gewindeabschnitt bezeichnet) 65(a) vorgesehen.
An einem Ende der Zugstange 65, das entgegengesetzt zum
Gewindeabschnitt 65(a) ist, ist ein Kolben 66 zum
Erzeugen einer Formschließkraft
vorgesehen. An der Basis 60 ist ein elektrisch bewegliches
Plattenbewegungsmittel 67 vorgesehen.
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1 zeigt
einen Zustand, bei dem das sogenannte Formschließen beendet ist bzw. wird.
In diesem Zustand wird die bewegliche Platte 62 durch das
Bewegungsmittel 67 der beweglichen Platte zu der feststehenden
Platte 61 bewegt, und dadurch wird die bewegliche Form 64 in
Kontakt mit der feststehenden Form 63 gebracht.
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Die
Bezugsziffer 70 bezeichnet zwei Sätze der gleichen elektrischen Öffnungs-/Schließvorrichtungen
mit geteilter Mutter, die im oberen und unteren Teil an der Vorderseite
der beweglichen Platte 62 installiert sind, die sich auf
der zur beweglichen Form 64 entgegengesetzten Seite befindet.
Nachstehend wird die Vorrichtung an der Oberseite beschrieben.
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Die
Bezugsziffern 71 und 72 bezeichnen eine linke
geteilte Mutter und eine rechte geteilte Mutter, die jeweils mit
den beiden oberen linken bzw. oberen rechten Zugstangen 65 in
Eingriff stehen. Die Bezugsziffer 71(a) und 71(b) sowie 72(a) und 72(b) sind
ein Paar linker Teilehälften
der linken geteilten Mutter 71 bzw. der rechten geteilten
Mutter 72. Die Teilehälften
sind in einem Führungskasten 73 gelagert,
der an der beweglichen Platte 62 so befestigt ist, dass
er in Horizontalrichtung verschiebbar ist (Richtung von rechts nach
links in 2).
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3 ist
eine perspektivische Ansicht des Führungs kastens 73 auf
der rechten Seite. Der Führungskasten 73 hat
eine Kastenform mit einer im unteren Teil mit einer Lippe 73(a) versehenen
Bodenplatte 73(b), die vorne und hinten offen ist und die
an der Seite umgeben ist. Befestigungsabschnitte 73(c) und 73(d),
die auf beiden Seiten des Führungskastens 73 vorgesehen
sind, sind an der Vorderfläche und
der Seitenfläche
der beweglichen Platte 62 angeschraubt. die geteilte Mutter 71, 72 ist
verschiebbar an der Bodenplatte 73(b) angeordnet, während ihre
Hinterseite mit der beweglichen Platte 62 in Kontakt gebracht
wird, und der vordere untere Abschnitt durch die Lippe 73(a) geführt wird.
An einem Nuten- bzw.
Rillenabschnitt 73(e), der im mittleren Abschnitt der Bodenplatte 73(b) vorgesehen
ist, und einem im oberen Teil vorgesehenen Bügelabschnitt 73(f) sind Halterungsstifte 74,
die nach oben und unten vorstehen, an Positionen vorgesehen, an
denen die Mitte der Zugstangen 65 hindurchgeht.
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Außerdem sind,
wie in 4(a) gezeigt ist, an den Ober-
und Unterseiten der Teilehälften 71(a) und 71(b) Stifte 71(c) vorgesehen,
die nach oben und unten vorstehen, und an der Ober- und Unterseite der
Teilehälften 72(a) und 72(b) sind
Stifte 72(c) vorgesehen, die nach oben unten vorstehen.
Eine Verbindungsplatte 75 hat ein Rundloch 75(a) in
ihrer Mitte sowie zwei längliche
Löcher 75(b) an
ihren beiden Enden in Positionen, die symmetrisch in Bezug auf das
Rundloch 75(a) sind. Die Verbindungsplatte 75 ist
mit dem in das Rundloch 75(a) in der Mitte eingesetzten
Halterungsstift 74 installiert, und mit Stiften 71(c) an
Ober- und Unterseiten der Teilehälften 71(a) und 71(b) sowie
Stiften 72(c) an Ober- und Unterseiten der Teilehälften 72(a) und 72(b),
die in die länglichen
Löcher 75(b) an
beiden Enden eingesetzt sind.
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Zwei
Verbindungsstangen 76, eine obere und eine untere, durchsetzen
transversal die linken und rechten geteilten Muttern 71 und 72,
und die Teilehälften 71(a) und 72(a) sind
an diesen Verbindungsstangen 76 befestigt. Die Teilehälften 71(b) und 72(b) sind
verschiebbar an den Verbindungsstangen 76 in einer solchen
Position gehaltert bzw. gelagert, dass sie den Teilehälften 71(a) und 72(a) zugewandt
sind. An den Verbindungsstangen 76 zwischen der Teilehälfte 71(b) und
der Teilehälfte 72(a) ist
eine Platte 77 befestigt. An dieser Platte 77 ist
ein Getriebemotor mit Bremse (nachstehend als Motor bezeichnet) 79 über einen
Bügel 78 installiert.
Mit der Ausgangswelle dieses Motors 79 ist eine Kugelumlaufspindel 81 über eine
Kupplung 80 verbunden.
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Eine
Kugelumlaufmutter 82, die mit der Kugelumlaufspindel 81 in
Eingriff steht, ist an der rechten Seitenfläche der Teilehälfte 71(b) installiert,
und ein an der Kugelumlaufspindel 81 entstehender Schub
wird durch ein Axial- bzw. Schublager 83 aufgenommen, das
an der Platte 77 befestigt ist. Das obere Ende der Kugelumlaufspindel 81 steht
in losem Eingriff mit einem in der Teilehälfte 71(b) ausgebildeten
Loch, so dass es keine Interferenz mit dem Loch gibt. Ferner ist
die Kupplung 80 mit einer geteilten Platte 84 versehen,
und der Bügel 78 ist
mit einem Impulssensor 85 zum Zählen der Anzahl von Schlitzen
bzw. Teilungen in der geteilten Platte 84 versehen. Ein
spindelartiges Antriebsmittel 86 ist durch die mit den
Bezugsziffern 77 und 85 bezeichneten Elemente
gebildet.
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Wenn
eine Zunahme des Spiels für
eine Antriebsreibung und -bewegung gestattet ist, können die
Kugelumlaufspindel 81 und die Kugelumlaufmutter 82 durch
ein quadratisches Gewinde für
die Bewegung bzw. eine Mutter mit quadratischem Gewinde ersetzt
werden.
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Im
folgenden wird unter Bezugnahme auf 4 der Betrieb
der elektrischen Öffnungs-/Schließvorrichtung 70 mit
geteilter Mutter nach obigem Aufbau beschrieben.
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4(a) ist eine Vorderansicht zur Darstellung eines
Zustands, bei dem eine Öffnungs-/Schließvorrichtung 70 offen
ist. 4(a1) 4(a2) sind
Ansichten, bei denen die geteilten Muttern 71 und 72 an
beiden Enden der 4(a) von oben betrachtet werden, 4(b) ist eine Vorderansicht zur Darstellung eines
Zustands, bei dem die Öffnungs-/Schließvorrichtung 70 geschlossen
ist, und 4(b1) ist eine Ansicht, bei
der die geteilte Mutter von oben betrachtet wird.
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Wenn
die Form von beweglichen Plattenbewegungsmittel 76 (siehe 1)
geschlossen ist bzw. wird, dringt der Gewindeabschnitt 65(a) am
oberen Ende der Zugstange 65 in die geöffneten geteilten Muttern 71 und 72 ein
und hält
an einer Position an, an der er mit einer nicht dargestellten Eingriffs-Anpassungsvorrichtung
in Eingriff kommen kann. Wenn der Motor 79 so angetrieben
wird, dass er die Kugelumlaufmutter 82 vom Motor 79 wegbewegt,
kommen die Teilehälften 71(a) und 71(b) einander
näher, und
die Verbindungsplatten 75 im oberen und unteren Teil drehen
sich im Gegenuhrzeigersinn in 4(a1).
Da die Mitte der Verbindungsplatte 75 an der Position der
Zugstange 65 durch den Halterungszapfen 74 gehalten
wird, kommen die Teilehälften 71(a) und 71(b) einander
näher,
um so die Zugstange 65 von beiden Seiten zu halten, und
greifen in den Gewindeabschnitt 65(a) ein. Da hierbei die
Teilehälfte 72(a) integral
mit der Teilehälfte 71(a) durch
die Verbindungsstangen 76 gestaltet werden, bewegt sie sich
zu der Zugstange 65 über
die gleiche Strecke wie die der Teilehälfte 71(a) und es
wird ein Moment erzeugt, welches die oberen und unteren Verbindungsplatten 75 im
Gegenuhrzeigersinn um den Halterungszapfen 74 dreht. Dieses
Moment zieht den Stift 72(c) und die Teilehälfte 72(b) ihrerseits
zu der Zugstange 65 hin, wodurch die geteilte Mutter 72 geschlossen
wird.
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Der
Motor 79 kann exakt durch Zählen der Anzahl von Schlitzen
bzw. Teilungen in der geteilten Platte 84 mittels des Impulssensors 85 gestartet
und angehalten werden, um die Position der Kugelumlaufmutter 82 zu
erfassen. Wenn der Motor 79 angehalten wird, wird eine
daran angebrachte Bremse betätigt,
um die Kugelumlaufspindel 81 im gestoppten Zustand zu halten,
wodurch die geteilten Muttern 71 und 72 im geschlossenen
Zustand gehalten werden.
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Der
Motor 79 kann durch Zählen
der Anzahl von Schlitzen bzw. Teilungen in der geschlitzten Platte 84 mittels
des Impulssensors 85 zur Erfassung der Position der Kugelumlaufmutter 82 genau
gestartet und gestoppt werden. Wenn der Motor 79 angehalten wird,
wird eine daran angebrachte Bremse betätigt, um die Kugelumlaufspindel 81 im
Anhaltezustand zu halten, wodurch die geteilten Muttern 71 und 72 im geschlossenen
Zustand gehalten werden. Um die geteilten Muttern 71 und 72 zu öffnen, muss
der oben beschriebene Schließvorgang
nur umgekehrt werden; daher fällt
die Erläuterung
weg.
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Gemäß der oben
beschriebenen Ausführungsform
können
die folgenden Wirkungen erzielt werden.
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Da der Öffnungs-/Schließvorgang
zur gleichen Zeit durch eine Öffnungs-/Schließvorrichtung 70 für zwei Zugstangen 65 erfolgt,
ist die Teilezahl gering, und die Kosten können somit reduziert werden.
- (2) Da die Öffnungs-/Schließvorrichtung 70 durch den
Elektromotor 79 angetrieben wird, ist das Ansprechverhalten
hoch, so dass die Betätigungszeit
im Vergleich zu dem Fall, bei dem ein Öldruckzylinder zum Antrieb
eingesetzt wird, verkürzt
werden kann.
- (3) Da die linken und rechten Teilehälften 71(a) und 71(b) gleichzeitig
mittels der Verbindungsplatten 75 geöffnet und geschlossen werden, während die
symmetrische Position in Bezug auf die Zugstange 65 beibehalten
wird, kann die Zykluszeit verkürzt
werden.
- (4) Da der Öffnungs-/Schließvorgang
gleichzeitig durch eine Öffnungs-/Schließvorrichtung
für zwei Sätze von
geteilten Muttern für
zwei Zugstangen 65 erfolgt, ist die Teilezahl gering, und
die Kosten können
somit reduziert werden.
- (5) Da die Vorrichtung so konfiguriert ist, dass die linke Teilehälfte und
die rechte Teilehälfte
einer geteilten Mutter einander angenähert oder voneinander getrennt
werden können,
kann der Hin- und Herbewegungsvorgang sicher ausgeführt werden.
- (6) Da der Führungskasten
aus dem an dem Seitenabschnitt und Vorderabschnitt der beweglichen
Platte angebrachten Befestigungsabschnitt, den beiden die Teilehälften der
geteilten Mutter tragenden Bodenplatten und dem zwischen den Bodenplatten
vorgesehenen Nutenabschnitt besteht, kann die geteilte Mutter sicher
gehalten werden.
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Zweite Ausführungsform
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Als
nächstes
wird eine zweite Ausführungsform
einer elektrischen Öffnungs-/Schließvorrichtung mit
geteilter Mutter gemäß der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die 5 bis 8 beschrieben.
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5(a) ist eine Vorderansicht zur Darstellung des
allgemeinen Aufbaus dieser Öffnungs-/Schließvorrichtung 70' in einem geöffneten Zustand, 5(a1) ist eine Ansicht, bei der eine linke geteilte
Mutter 71 von oben betrachtet wird, 6 ist eine
vergrößerte Ansicht
einer Teilehälfte
auf der linken Seite von 5, und 7 ist eine
Draufsicht, bei der 6 von oben betrachtet wird.
Die Öffnungs-/Schließvorrichtung 70' weist annähernd den gleichen
Aufbau auf wie die Öffnungs-/Schließvorrichtung 70 der
ersten Ausführungsform.
Daher werden gleiche oder ähnliche
Elemente mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet und deren Erklärung fällt weg,
und es werden nur unterschiedliche Antriebsmittel beschrieben.
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In 6 und 7 bezeichnet
die Bezugsziffer 90 die Gesamtheit der Antriebsmittel,
und 91 bezeichnet einen an den Verbindungsstangen 76 befestigten
Bügel.
Der Bügel 91 umfasst
eine an den Verbindungsstangen 76 angebrachte Platte 91(a) und
eine Motorbefestigungsplatte 91(b) (siehe 6),
die so befestigt ist, dass sie zur Platte 91(a) senkrecht
und zu den Verbindungsstangen 76 parallel ist. An der Motorbefestigungsplatte 91(b) ist
ein Getriebemotor mit Bremse (beispielsweise ein Hypoid-Getriebemotor) 92 (nachstehend
als Motor bezeichnet) mit vier Schrauben installiert. Eine Ausgangswelle 92(a) des
Motors 92 ist rechtwinklig zu den Verbindungsstangen 76 angeordnet.
Am oberen Ende der Ausgangswelle 92(a) ist ein Kurbelarm 93 über einen
Keil mit einer Stellschraube befestigt. Am anderen Ende des Kurbelarms 193 steht
ein Stift 93(a) auf der gegenüberliegenden Seite des Motors 92 vor.
Im mittleren Abschnitt der Motorbefestigungsplatte 91(b) ist
ein Loch ausgebildet, um die Drehung des Kurbelarms 93 nicht
zu behindern.
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Die
Bezugsziffer 04 bezeichnet ein Verbindungsglied mit Löchern an
seinen beiden Enden. Der Stift 93(a) des Kurbelarms 93 steht
in losem Eingriff mit einem dieser beiden Löcher, um drehbar zu sein, und
ist mit einer Scheibe und einem Rückhaltering befestigt.
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Die
Bezugsziffer 95 bezeichnet ein Verbindungselement. Das
Verbindungselement 95 hat eine Stange 95(b), die
in dem unteren Teil (links in der Figur) eines Gabelkopf- bzw. Schäkelabschnitts 95(a) vorsteht,
sowie ein Außengewinde 95(c) mit
einem kleineren Durchmesser als dem der Stange 95(b) am oberen
Ende der Stange 95(b). Der Gabelkopfabschnitt 95(a) steht
in drehbarem Eingriff mit dem anderen Loch des Verbindungsglieds 94 über einen Kopfstift 96 und
ist mit einer Scheibe und einem Rückhaltering befestigt.
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Die
Bezugsziffer 97 bezeichnet ein Adapterelement, das durch
ein Gewindeloch in einem Flanschabschnitt 97(b) durch Einsetzen
eines zylindrischen Abschnitts 97(a) in ein in der Teilehälfte 71(b) vorgesehenes
Loch eingeschraubt ist. Das Adapterelement 97 haltert verschiebbar
die Stange 95(b) des Verbindungselements 95 über ein
in dem mittleren Abschnitt vorgesehenes zylindrisches Loch 97(c). Die
Bezugsziffer 98 bezeichnet eine Rundmutter, die mit dem
Außengewinde 95(c) der
Stange 95(b) in Eingriff steht, und 99 bezeichnet
mehrere (vier in 6) Tellerfedern mit hoher Federkonstante.
Die Tellerfeder 99 ist an der Stange 95(b) des
Verbindungselements 95 zusammen mit dem Adapterelement 97 angesetzt,
und ist durch eine Mutter 98 befestigt, um eine vorbestimmte
Anfangs-Kompressionskraft zu liefern.
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Die
Arbeitsweise der elektrischen Öffnungs-/Schließvorrichtung 70' mit geteilter
Mutter der zweiten Ausführungsform
nach obigem Aufbau wird im folgenden beschrieben.
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8 ist
eine erläuternde
Ansicht zur Darstellung der Bewegung des Kurbelarms 93 und
des Verbindungsglieds 94 gemäß 5 und 6. Wenn
die geteilte Mutter 71 sich in der offenen Position befindet,
liegt der Stift 93(a) des Kurbelarms 93 an einem
Punkt M auf der Horizontallinie. Wenn der Kurbelarm 93 durch
den Motor 92 gedreht wird und sich der Stift 93(a) zum
Punkt N verschiebt, bewegt sich der Stift 93(a) horizontal über eine
Strecke s, die das Zweifache des Radius r des Kurbelarms 93 beträgt. Somit
wird der Kopfstift 96, der in ein Loch am anderen Ende
des Verbindungsglieds 94 (in der Längenrichtung) eingesetzt ist,
das auf der Horizontallinie zurückgehalten
wird, über
eine Strecke s in der Richtung bewegt, dass die Teilehälfte 71(b) geschlossen
wird.
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Die
Strecke s des Hubs wird geringfügig
größer eingestellt
als ein Spiel zwischen den Teilehälften 71(a) und 71(b) beim Öffnen, um
zu verhindern, dass sich beim Schließen ein Spalt dazwischen bildet.
Die Hubinterferenz wird durch Zusammenziehen der Tellerfedern 99 absorbiert,
um die Stange 95(b) des Verbindungselements 95 in
Bezug auf den Adapter 97 zu verschieben. Der Tellerfeder 99 wird
vorab eine vorbestimmte Anfangs-Kompressionskraft vermittelt, und
damit drückt
das Verbindungsglied 94 über den Kopfstift 96 mit
einer die Anfangs-Kompressionskraft übersteigenden Kraft auf die
Teilehälfte 71(b).
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Der
Kurbelarm 93 und das Verbindungsglied 94 bilden
einen sich hin- und herbewegenden Gleitdrehmechanismus. Wie im unteren
linken Abschnitt von 8 gezeigt ist, ist bei einem
Winkel θ,
den der Kurbelarm 93 mit der Horizontallinie bildet, die
Geschwindigkeit v des Kopfstifts 96 annähernd proportional zu sin θ, und die
Horizontaldruckkraft f ist umgekehrt proportional zu v. An den Punkten
M und N, die Totpunkte sind, ist die Geschwindigkeit v gleich Null und
die Druckkraft F unendlich. Daher erfordert die Erfassung der Stopp-Position
an den Punkten M und N keine hohe Genauigkeit, so dass ein Allzweck-Grenzschalter
eingesetzt werden kann. Ferner kann eine starke Schließkraft der
geteilten Mutter 71 einfach durch einen Motor mit geringer
Kapazität erzielt
werden.
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Um
die geschlossene geteilte Mutter zu öffnen, muss der Stift 93(a) nur
vom Punkt N zum Punkt M durch Drehen des Kurbelarms 93 in
der gleichen Richtung oder in der umgekehrten Richtung zurückgeführt werden.
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In 7 ist
der Kurbelarm 93 mit der Ausgangswelle 92(a) des
Motors 92 in auskragender Form verbunden. Wenn jedoch der Stift 93(a),
der eine Antriebswelle für
den Kurbelarm 93 ist, an beiden Enden gelagert ist, stören das
Verbindungsglied 94 und der Stift 93(a) einander,
so dass der Drehwinkel und die Richtung des Winkels eingeschränkt sind. Daher
muss das Verbindungsglied 94, damit der Kurbelarm 93 sich
um 180° drehen
kann, eine gekrümmte
Form aufweisen, beispielsweise wie es durch die zweifach gestrichelte
Linie in 8 angedeutet ist, und der Motor 92 muss
normal und umgekehrt gedreht werden.
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Gemäß der oben
beschriebenen zweiten Ausführungsform
können
die folgenden Wirkungen erzielt werden.
- (1)
Bei der Öffnungs-/Schließvorrichtung
der zweiten Ausführungsform
erfordert die Erfassung der Stopp-Position keine hohe Genauigkeit,
und es kann eine starke Schließkraft
beim Stoppvorgang durch einen Motor mit geringer Kapazität erreicht
werden, da die Teilehälfte
an den Totpunkten des sich hin- und herbewegenden Gleitdrehmechanismus
angehalten wird.
- (2) Da der Stift am oberen Ende des Kurbelarms an beiden Enden
gelagert ist und das Verbindungsglied eine gekrümmte Form aufweist, um eine
Interferenz mit dem Kurbelarm zu verhindern, kann die Interferenz
des Verbindungsglieds mit dem Stift vermieden werden.