DE60201198T2

DE60201198T2 - Formschliessvorrichtung mit einer elektrischen Öffnungs- und Schliesseinheit für geteilte Muttern

Info

Publication number: DE60201198T2
Application number: DE60201198T
Authority: DE
Inventors: Saburo Nakamura-ku Nagoya Fujita
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2001-03-09
Filing date: 2002-02-28
Publication date: 2005-09-22
Anticipated expiration: 2022-03-01
Also published as: CN1180926C; TW583065B; JP3881850B2; CA2374895C; CN1374183A; EP1238777B1; EP1238777A1; US20020127296A1; US6733275B2; JP2002264186A; DE60201198D1; CA2374895A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
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.
Beschreibung des Standes der Technik
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.
Erstes herkömmliches Beispiel
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.
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.
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.
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
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.
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.
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.
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.
Eine Eingriffsphase des Gewindeabschnitts der geteilten Mutter 1 mit der Zustange 2 wird durch eine Eingriffsanpassungsvorrichtung, die nicht dargestellt ist, angepasst.
Zweites herkömmliches Beispiel
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.
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.
Bei dieser Vorrichtung kann nicht unzweifelhaft bestimmt werden, ob sich die beiden Stangen 55 oder die Teilehälfte 58 eher bewegen.
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.
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.
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.
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.
Abriss der Erfindung
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.
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.
...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.
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.
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.
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.
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.
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.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
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,
2 eine Vorderansicht von 1,
3 eine perspektivische Ansicht, die in Vergrößerung einen in 1 gezeigten Führungskasten zeigt,
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,
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,
6 eine teilweise vergrößerte Ansicht eines in 5 gezeigten Hin- und Herbewegungsemchanismus,
7 ein Draufsicht auf den Hin- und Herbewegungsemchanismus gemäß 6, wobei der Hin- und Herbewegungsemchanismus von der Oberseite aus betrachtet wird,
8 eine schematische Ansicht zur Darstellung des Betriebs eines Kurbelarms und eines Verbindungsglieds einer elektrischen Öffnungs-/Schließvorrichtung mit geteilter Mutter gemäß einer zweiten Ausführungsform,
9 eine Vorderansicht einer Öffnungs-/Schließvorrichtung einer Formschließvorrichtung mit geteilter Mutter, die ein erstes Beispiel aus dem Stand der Technik zeigt,
10 eine Draufsicht auf 9, wobei die Vorrichtung von der Oberseite aus betrachtet wird, und
11 eine Vorderansicht einer Öffnungs-/Schließvorrichtung mit geteilter Mutter zur Darstellung eines zweiten Beispiels aus dem Stand der Technik.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Im folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Erste Ausführungsform
Eine erste Ausführungsform einer elektrischen Öffnungs-/Schließvorrichtung mit geteilter Mutter gemäß der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 1 bis 4 beschrieben.
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.
In 1 und 2 bezeichnet die Bezugsziffer 60 eine Basis einer Formschließvorrichtung. An einem Ende der Basis 60 ist eine feststehende Platte 61 befestigt.
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.
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.
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.
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.
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).
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.
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.
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.
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.
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.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf 4 der Betrieb der elektrischen Öffnungs-/Schließvorrichtung 70 mit geteilter Mutter nach obigem Aufbau beschrieben.
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.
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.
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.
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.
Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform können die folgenden Wirkungen erzielt werden.

(1) 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.

Zweite Ausführungsform
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Die Arbeitsweise der elektrischen Öffnungs-/Schließvorrichtung 70' mit geteilter Mutter der zweiten Ausführungsform nach obigem Aufbau wird im folgenden beschrieben.
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.
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).
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.
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.
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.
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.

Claims

Formschließvorrichtung mit einer Öffnungs-/Schließvorrichtung mit geteilter Mutter, umfassend: eine feststehende (Aufspann-)Platte (61) zum Halten einer feststehenden Form (63) und eine bewegliche (Aufspann-)Platte (62) zum Halten einer beweglichen Form (64), mindestens zwei Zugstangen (65), welche die feststehende Platte (61) mit der beweglichen Platte (62) verbinden, wobei ein Ende der Zugstangen (65) an einer der Platten (61, 62) angebracht ist und das andere Ende der Zugstangen (65) die andere der Platten (61,62) durchsetzt und mit einem Gewindeabschnitt (65a) versehen ist, der selektiv mit jeweils einer an der anderen Platte vorgesehenen geteilten Mutter (71, 72) in Eingriff gebracht werden kann, und Mittel zum Erzeugen einer Formklemmkraft zwischen den Platten (61, 62) durch Aufbringen einer (Zug-)Spannung auf die Zugstangen (65), wobei jede geteilte Mutter (71, 72) ein Paar Teilehälften (71a, 71b; 72a, 72b) umfasst, die verschiebbar gelagert sind und zwischen einer geschlossenen Position, in der jedes Paar von Teilehälften (71a, 71b; 72a, 72b) die jeweilige dazwischen in Eingriff stehende Zugstange (65) hält, und einer geöffneten Position, in der die Teilehälften (71a, 71b; 72a, 72b) jedes Paars voneinander getrennt sind, hin- und herbewegbar sind, wobei mindestens zwei Verbindungsstangen (76) so vorgesehen sind, dass sie die Teilehälften (71a, 71b; 72a, 72b) von mindestens zwei geteilten Muttern (71, 72) verbinden, wobei eine der Teilehälften jeder der mindestens zwei geteilten Muttern (71, 72) an den Verbindungsstangen (76) befestigt ist und die andere der Teilehälften jeder der mindestens zwei geteilten Muttern (71, 72) von den Verbindungsstangen (76) durchsetzt und von diesen verschiebbar gehaltert ist, und wobei eine (71b) der Teilehälften durch ein Antriebsmittel (86) hin- und herbeweglich angetrieben werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungs-/Schließvorrichtung für eine geteilte Mutter durch einen Elektromotor angetrieben ist, die gepaarten Teilehälften (71a, 71b; 72a, 72b) jeder der mindestens zwei geteilten Muttern (71, 72) jeweils miteinander über einen Verbindungsmechanismus verbunden sind, der die Bewegung einer Teilehälfte auf die andere Teilehälfte überträgt, und ein Führungskasten (73) an der anderen Platte an Positionen der mindestens zwei Zugstangen (65) vorgesehen ist, um die gepaarten Teilehälften (71a, 71b; 72a, 72b) der jeweils einen der mindestens zwei geteilten Muttern (71, 72) verschiebbar zu lagern, wobei der Führungskasten (73) mit einer Verbindungsplatte (75) versehen ist, die drehbar über einen Halterungsstift (74) gehaltert ist, ein Stift (71c, 72c), der mit einem an beiden Enden der Verbindungsplatte (75) ausgebildeten länglichen Loch (75b) in Eingriff steht, an jeder der gepaarten Teilehälften (71a, 71b; 72a, 72b) vorgesehen ist, und die gepaarten Teilehälften (71a, 71b; 72a, 72b) in einer eingeschränkten Weise über Verbindungen so verbunden sind, dass sie sich symmetrisch in Bezug auf den Halterungsstift (74) bewegen.
Formschließvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmittel (86) umfasst: einen Getriebemotor (79; 92), der an einer an den Verbindungsstangen (76) befestigten Platte (77; 91) angebracht ist, und einen Hin- und Herbewegungsmechanismus, der mit einer Ausgangswelle des Getriebemotors (79; 92) sowie der einen (71b) der Teilehälften verbunden ist, die hin- und herbeweglich angetrieben werden kann.
Formschließvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hin- und Herbewegungsmechanismus eine mit der Ausgangswelle des Getriebemotors (79) über eine Kupplung (80) verbundene Kugel(umlauf)welle sowie eine Kugel(umlauf)mutter (82), die mit der Kugelwelle (81) in Eingriff steht und mit der einen (71b) der Teilehälften, die hin- und herbeweglich angetrieben werden kann, verbunden ist, umfasst.
Formschließvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Getriebemotor (92) an der Platte (91) derart angebracht ist, dass seine Ausgangswelle (92a) senkrecht zu den Verbindungsstangen (76) ist, und wobei der Hin- und Herbewegungsmechanismus umfasst: einen Kurbelarm (93), der an der Ausgangswelle (92a) des Getriebemotors (92) befestigt ist, und einen Stift (93a) an einem äußeren Ende aufweist, ein Anschlusselement (95), das an der einen (71b) der Teilehälften installiert ist, welche über ein Adapterelement (97) hin- und herbeweglich angetrieben werden kann, und auf das durch ein Federmittel (99) eine anfängliche Druckkraft aufgebracht wird, und ein Verbindungsglied (94), von dem ein Ende drehbar mit dem Stift (93a) am äußeren Ende des Kurbelarms (93) verbunden ist und von dem das andere Ende drehbar mit dem Anschlusselement (95) über einen Stift (96) verbunden ist.
Formschließvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (93a) am äußeren Ende des Kurbelarms (93) an beiden Enden gehaltert bzw. gelagert ist und das Verbindungsglied (94) eine gekrümmte Form aufweist, um eine Behinderung mit dem Kurbelarm (93) zu vermeiden.
Formschließvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskasten (73) Befestigungsabschnitte (73c), die an einem Seitenabschnitt und einem Vorderabschnitt der beweglichen Platte (62) angebracht sind, zwei Bodenplatten (73b) zum Haltern der gepaarten Teilehälften der geteilten Muttern (71,72) sowie einen Nuten- bzw. Rillenabschnitt (73e), der zwischen den Bodenplatten (73b) vorgesehen ist, umfasst.