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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Spritzgießvorrichtung.
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Beschreibung
der verwandten Technik
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Herkömmlicherweise
ist in einer Spritzgussmaschine eine Schraube innerhalb eines Erwärmungszylinders
einer Spritzgießvorrichtung
derart angeordnet, dass sie sich drehen und vorschieben und zurückziehen
kann. Durch Betreiben eines Antriebsmechanismus kann die Schraube
gedreht werden, und kann vorgeschoben und zurückgezogen werden. In einem
Dosierungsschritt wird die Schraube gedreht, wodurch ein Harz, das
von einer Zuführvorrichtung
in den Erwärmungszylinder
geliefert wird, durch Einsatz von Wärme geschmolzen und vorwärts transferiert
wird, und das geschmolzene Harz wird in einem Raum gespeichert,
der vor einem Schraubenkopf gelegen ist, der an dem Vorderende der
Schraube angebracht ist. In einem Einspritzvorgang wird veranlasst,
dass sich die Schraube vorschiebt, wodurch das geschmolzene Harz,
das in dem Raum gespeichert ist, der vor dem Schraubenkopf gelegen
ist, von einer Einspritzdüse
in den Hohlraum einer Formvorrichtung eingespritzt wird, um den
Hohlraum zu füllen.
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1 ist
eine konzeptionelle Ansicht einer herkömmlichen Spritzgießvorrichtung.
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In 1 bezeichnet
das Bezugszeichen 11 einen Erwärmungszylinder. Eine Schraube 12 ist
innerhalb des Erwärmungszylinders 11 derart
angeordnet, dass sie sich drehen kann und vorgeschoben und zurückgezogen
werden kann (sich nach links und nach rechts in 1 bewegen
kann).
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Eine
nicht dargestellte Einspritzdüse
ist an dem Vorderende (dem linken Ende in der 1)
des Erwärmungszylinders 11 angebracht
und ein Düsenloch
ist in der Einspritzdüse
gebildet.
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Das
Rückende
(rechtes Ende in 1) des Erwärmungszylinders 11 ist
an einer vorderen Einspritzhalterung 61 angebracht und
eine hintere Einspritzhalterung 62 ist einem vorbestimmten
Abstand weg von der vorderen Einspritzdüse 61 angeordnet. Die
vordere Einspritzhalterung 61 umfasst einen kastenartigen
Körper 61a und
eine Abdeckung 61b. Stangen 63 erstrecken sich
zwischen der vorderen Einspritzhalterung 61 und der hinteren
Einspritzhalterung 62, um einen vorbestimmten Abstand dazwischen
aufrechtzuerhalten. Die vordere Einspritzhalterung 61,
die hintere Einspritzhalterung 62 und die Stangen 63 konstituieren
einen Einspritzrahmen.
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Ein
kreisförmiges
Verbindungsglied 64 ist integral an dem Rückende der
Schraube 12 über
einen Kuppler 59 angebracht. Ein zylindrisches Halteglied 65 ist
an dem Verbindungsglied 64 durch Verwendung von Bolzen
bt1 angebracht. Das Verbindungsglied 64 und das Halteglied 65 konstituieren
ein Drehgleitglied 68, das sich einheitlich mit der Schraube 12 dreht.
Ein Steckkeil 92 ist auf der Außenumfangsoberfläche eines
Rückendes
des Halteglieds 65 gebildet.
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Um
Drehung an das Drehgleitglied 68 zu übertragen ist ein zylindrisches
Drehglied 78 das Drehgleitglied 68 umgebend angeordnet,
und ein Aufnahmekeil 93 ist auf der Innenumfangsoberfläche des
Drehglieds 78 gebildet. Der Aufnahmekeil 93 besitzt
eine dem Hub der Schraube 12 entsprechende Axiallänge. Das
Drehglied 78 wird durch die Lager b1 und b2 in einer solchen
Art und Weise getragen, um relativ drehbar zu der vorderen Einspritzhalterung 61 zu
sein.
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Ein
elektrisch betriebener Dosierungsmotor 70 ist angeordnet.
In einem Dosierungsvorgang wird der Dosierungsmotor 70 betrieben,
um das Drehgleitglied 68 zu drehen, während bei dem Einspritzvorgang
der Dosierungsmotor 70 ein Rückwärtsdrehmoment erzeugt, um die
Drehung des Drehgleitglieds 68 anzuhalten. Der Dosierungsmotor 70 umfasst
einen nicht dargestellten Stator, einen nicht dargestellten Rotor,
der radial innerhalb des Stators angeordnet ist, eine Abtriebswelle 74 und
einen Codierer 70a, der an der Abtriebswelle 74 angebracht
und angepasst ist, um die Drehzahl des Dosierungsmotors 70 zu
detektieren, und dieser wird auf der Basis eines Detektionssignals,
das von dem Codierer 70a ausgege ben wird, gesteuert. Sowohl
der Stator als auch der Rotor umfassen einen Kern und eine Spule,
die um den Kern gewickelt ist.
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Ein
Abtriebszahnrad 75, ein Gegenantriebszahnrad 76,
ein gegengetriebenes Zahnrad 77 und das Drehglied 78 sind
zwischen dem Dosierungsmotor 70 und dem Drehgleitglied 68 angeordnet.
Das Abtriebszahnrad 75 ist an der Abtriebswelle 74 angebracht.
Das Abtriebszahnrad 75 und das Gegenantriebszahnrad 76 stehen
miteinander in Eingriff. Das Gegenantriebszahnrad 76 und
das gegengetriebene Zahnrad 77 stehen in Eingriff miteinander.
Das gegengetriebene Zahnrad 77 ist an dem Drehglied 78 durch
Verwendung von Bolzen bt3 angebracht.
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Das
Abtriebszahnrad 75, das Gegenantriebszahnrad 76,
das gegengetriebene Zahnrad 77 und das Drehglied 78 übertragen
an das Drehgleitglied 68 die Drehung, die durch den Betrieb
des Dosierungsmotors 70 erzeugt wird. Für einen derartigen Betrieb
ist das Drehgleitglied 68 in einer solchen Art und Weise
angeordnet, um nicht drehbar und axial beweglich relativ zu dem
Drehglied 78 zu sein; und die Außenumfangsoberfläche des
Verbindungsglieds 64 und die Innenumfangsoberfläche des
Drehglieds 78 stehen in Gleitkontakt miteinander. D.h.
der Aufnahmekeil 93, der auf der Innenumfangsoberfläche des
Drehglieds 78 gebildet ist, steht in Keileingriff mit dem
oben beschriebenen Steckkeil 92, um relativ zu diesem gleitbar
zu sein.
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Demgemäß wird,
wenn die Abtriebswelle 74 durch den Betrieb des Dosierungsmotors 70 gedreht wird,
die Drehung an das Drehgleitglied 68 über das Abtriebszahnrad 75,
das Gegenantriebszahnrad 76, das gegengetriebene Zahnrad 77 und
das Drehglied 78 übertragen,
wodurch das Drehgleitglied 68 in der gewöhnlichen
Richtung oder entgegengesetzt dazu, je nach Bedarf, gedreht wird,
und auf diese Weise wird die Schraube 12 demgemäß gedreht.
Wenn der Dosierungsmotor 70 angehalten und veranlasst wird, die
Abtriebswelle 74 durch Rückhaltekraft zurückzuhalten,
wird veranlasst, dass das Drehgleitglied 68 die Drehung
beendet, so dass veranlasst wird, dass die Schraube 12 die
Drehung beendet.
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Eine
Kugelumlaufspindel 83, die eine Kugelumlaufspindelwelle 81 und
eine Kugelmutter 82 umfasst und als ein Bewegungsrichtungsänderungsabschnitt
dient, ist hinter (nach rechts in 1) der vorderen
Einspritzhalterung 61 angeordnet. Die Kugelumlaufspindelwelle 81 umfasst
einen Wellenteil 84 mit geringem Durchmesser, einen Gewindeteil 85 mit
großem
Durchmesser, einen Verbindungsteil, der mit einem Einspritzmotor 90 verbunden
werden soll etc., die sequentiell von dem Vorderende der Kugelumlaufspindel
zu ihrem Rückende
gebildet sind. Ein ringförmiges
Flanschglied 89 ist äußerlich
auf die Schulter zwischen dem Wellenteil 84 und dem Gewindeteil 85 gepasst.
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Der
elektrisch betriebene Einspritzmotor 90 ist an der hinteren
Einspritzhalterung 62 über
eine Kraftmesszelle 96 befestigt. Der Einspritzmotor 90 wird
in dem Einspritzvorgang betrieben. Die Drehung, die durch den Einspritzmotor 90 generiert
wird, wird an den Gewindeteil 85 übertragen. Die oben beschriebene
Kugelumlaufspindel 83 wandelt eine Drehbewegung, die durch
den Einspritzmotor 90 generiert wird in eine geradlinige
Bewegung begleitet durch Drehung um, d.h. in eine drehende, geradlinige Bewegung,
und überträgt die drehende,
geradlinige Bewegung an das Drehgleitglied 68.
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Auf
diese Weise wird die Kugelumlaufspindelwelle 81 an ihrem
Vorderende durch die Lager b7 und b8 in einer solchen Art und Weise
getragen, um drehbar und axial unbeweglich relativ zu dem Drehgleitglied 68 zu
sein, und steht in Dreheingriff mit der Kugelmutter 82 und
wird von dieser an ihrer Mitte getragen. D.h. das Drehgleitglied 68 ist
in einer solchen Art und Weise angeordnet, um relativ zu der Kugelumlaufspindel 83 drehbar
zu sein und relativ zu dem Drehglied 78 axial beweglich
zu sein.
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Eine
nicht dargestellte Schraubenspindel ist an einem Vorderendteil des
Wellenteils 84 gebildet und eine Lagermutter 80 ist
angeordnet, während
sie sich in Eingriff mit der Schraubenspindel befindet. Die Lagermutter 80 positioniert
gemeinsam mit einem Vorsprung 65a, der auf der Innenumfangsoberfläche des
Halteglieds 65 gebildet ist, das Lager b7.
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Die
Kugelmutter 82 ist feststehend an der hinteren Einspritzhalterung 62 über die
Kraftmesszelle 96 angebracht. Die Kraftmesszelle 96 detektiert eine
Einspritzkraft und einen Haltedruck.
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Wenn
Drehung, die durch den Betrieb des Einspritzmotors 90 in
der gewöhnlichen
oder gegenläufigen
Richtung erzeugt wird, an die Kugelumlaufspindelwelle 81 über den
Verbindungsteil übertragen wird,
wird demgemäß verursacht,
dass sich die Kugelumlaufspindelwelle 81 während des
Drehens vorschiebt oder zurückzieht,
da der Gewindeteil 85 und die Kugelmutter 82 in
Eingriff miteinander stehen.
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In
dem Einspritzvorgang oder einem ähnlichen
Vorgang, in dem verursacht wird, dass sich das Drehgleitglied 68 ohne
Drehung vorschiebt oder zurückzieht,
verursacht das Anhalten des Betriebs des Einspritzmotors 70 das
Anhalten der Drehung des Drehgleitglieds 68 und der nachfolgende
Betrieb des Einspritzmotors 90 verursacht, dass sich das
Drehgleitglied 68 axial bewegt. Infolgedessen wird die
geradlinige Bewegung an die Schraube 12 übertragen, die
integral an dem Drehgleitglied 68 angebracht ist, wodurch
verursacht wird, dass sich die Schraube 12 vorschiebt (nach
links in 1 bewegt).
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Als
nächstes
wird der Betrieb der auf dieser Weise konfigurierten Spritzgießvorrichtung
beschrieben.
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Zunächst wird
in dem Dosierungsvorgang, wenn der Dosierungsmotor 70 betrieben
wird, die Drehung der Abtriebswelle 74 an die Schraube 12 über einen Übertragungsmechanismus übertragen, der
sich aus dem Abtriebszahnrad 75, dem Gegenantriebszahnrad 76,
dem gegengetriebenen Zahnrad 77 und dem Drehglied 78 etc.
und dem Drehgleitglied 68 zusammensetzt, um dadurch die
Schraube 12 in der gewöhnlichen
Richtung zu drehen.
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Die
Drehung der Schraube 12 verursacht, dass ein nicht dargestelltes
Harz, das von einer nicht dargestellten Zuführvorrichtung tropft, die auf
dem Erwärmungszylinder 11 angeordnet
ist, sich entlang einer nicht dargestellten Nut vorschiebt, die
auf der Außenumfangsoberfläche der
Schraube 12 geformt ist, und verursacht, dass sich die
Schraube 12 zurückzieht
(sich nach rechts in der 1 bewegt), wodurch das Harz
in einem Raum gespeichert wird, der vor einem nicht dargestellten
Schraubenkopf gelegen ist, der an dem Vorderende der Schraube 12 angebracht
ist. Zu diesem Zeitpunkt verursacht die Rückzugkraft, die auf die Schraube 12 ausgeübt wird, dass
sich das Drehgleitglied 68 relativ zu dem Drehglied 78 bewegt,
genauer gesagt sich zurückzieht. Während sich
das Drehgleitglied zurückzieht
wird verursacht, dass sich die Kugelumlaufspindelwelle 81 während sie
sich dreht, zurückzieht.
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Als
nächstes
wird in dem Einspritzvorgang der Einspritzmotor 90 betrieben.
Die sich ergebende Drehung der Abtriebswelle 94 wird auf
die Kugelumlaufspindelwelle 81 über den Verbindungsteil übertragen.
Die Kugelumlaufspindel 83 wandelt die Drehbewegung in eine
drehende, geradlinige Bewegung um. Infolgedessen wird verursacht,
dass sich die Kugelumlaufspindelwelle 81 vorschiebt, während sie sich
dreht.
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Dann,
wenn der Dosierungsmotor 70 verursacht, dass das Drehgleitglied 68 die
Drehung beendet, wird verursacht, dass sich die Schraube 12 ohne Drehung
vorschiebt, da die Schraube 12 integral an dem Drehgleitglied 68 angebracht
ist.
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Da
die herkömmliche
Spritzgießvorrichtung den Übertragungsmechanismus
und das Drehglied 78 erfordert, um die durch den Dosierungsmotor 70 generierte
Drehung an das Drehgleitglied 68 zu übertragen, entstehen Geräusche oder
Lärm durch
den Eingriff der Zahnräder
und anderer Glieder, und ihre Größe nimmt
zu. Ferner werden eine große
Anzahl von Komponenten eingesetzt, was zu einem Auftreten von Drehmomentverlust
und einem Anstieg bei den Kosten der Spritzgießvorrichtung führt.
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Darüber hinaus
wird zum Zeitpunkt des Zusammenbaus, der Wartung etc. der Spritzgießvorrichtung
die Kugelumlaufspindel 83 gemeinsam mit dem Halteglied 65 und
den Lagern b7 und b8 in die Spritzgießvorrichtung eingebaut, und
eine derartige Einbauarbeit unter Berücksichtigung des ineinandergreifenden
Eingriffs zwischen dem Steckkeil 92, der auf der Außenumfangsoberfläche des
Halteglieds 65 gebildet ist, und des Aufnahmekeils 93,
der auf der Innenumfangsoberfläche
des Drehglieds 78 gebildet ist, ausgeführt werden. Daher erfordert
die Einbauarbeit, wenn der ineinandergreifender Eingriff bei dem Keilteil
nicht in geeigneter Weise hergestellt werden kann, eine lange Zeit,
was die Einfachheit des Zusammenbaus, der Wartung etc. verschlechtert.
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JP(A)
2000052393 wurde als eine Basis für den Oberbegriff des Anspruchs
1 verwendet. In der JP(A) 2000052393 ist eine Schmiervorrichtung
für eine
Spritzgussmaschine mit Folgendem vorgesehen: einem Hohlmotor, der
auf die gleiche Welle gesetzt ist, wie eine Schraube und einen Stator
und einen ringförmigen,
drehbar vorgesehenen Rotor besitzt, eine Rotorwelle, die auf dem
Rotor befestigt ist, und einen Schmierabschnitt, der innerhalb des
Radius der Rotorwelle vorgesehen ist. Eine ringförmige Schmiermittelspeicherkammer,
die ein Schmiermittel speichert, ist zwischen der Rotorwelle und
dem Schmiermittelabschnitt gebildet. In diesem Fall wird das in
der Schmiermittelspeicherkammer gespeicherte Schmiermittel zu jedem
Zeitpunkt zugeführt, wodurch
nicht nur die Reibungskraft, die auf dem Schmiermittelabschnitt
auf das Gleiten folgend erzeugt wird, minimiert werden kann, sondern
auch die Riefenerzeugung verhindert werden kann.
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EP 1 004 421 A1 zeigt
ebenfalls eine Spritzgussmaschine. Ein Ziel dieser Maschine ist
es, die mechanische Effizienz einer Spritzgussmaschine zu erhöhen, die
Trägheit
zu verringern und die Axiallänge
zu verkürzen.
Die Spritzgussmaschine weist Folgendes auf: ein Zylinderglied; ein
Einspritzglied, das innerhalb des Zylinderglieds angeordnet ist,
so dass das Einspritzglied vorgeschoben und zurückgezogen werden kann; einen
Einspritzmotor; und eine Übertragungswelle,
die mit dem Einspritzglied derart verbunden ist, dass sich die Übertragungswelle
relativ zu dem Einspritzglied drehen kann. Die Übertragungswelle besitzt einen
Drehübertragungsteil,
auf den die Drehung des Einspritzmotors übertragen wird, ebenso wie
einen Bewegungsumwandlungsteil zum Umwandeln der Drehbewegung in
eine lineare Bewegung. Der Einspritzmotor und die Drehübertragungswelle
sind auf der gleichen Achse angeordnet und die Übertragungswelle wird innerhalb
des Rotors des Einspritzmotors vorgeschoben und zurückgezogen.
In diesem Fall, da die Drehung des Einspritzmotors direkt auf die Übertragungswelle
ohne Eingreifen eines Geschwindigkeitsverminderungsmechanismus,
eine Riemenscheibe bzw. Laufrolle und Ähnliches übertragen wird, kann die mechanische
Effizienz verbessert und die Trägheit
kann verringert werden. Ferner wird die Zeit, die für den Wechsel
von der Einspritzstufe zu der Druckhaltestufe erforderlich ist, verkürzt. Da
die Übertragungswelle
innerhalb des Rotors des Einspritzmotors vorgeschoben und zurückgezogen
wird, kann die axiale Länge
der Spritzgussmaschine verringert werden.
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die oben erwähnten Probleme
bei der herkömmlichen Spritzgießvorrichtung
zu lösen
und eine Spritzgießvorrichtung
vorzusehen, die imstande ist, die Erzeugung von Rauschen zu verhindern,
eine Größenverringerung
zu ermöglichen,
die Anzahl der Komponenten zu verringern, das Auftreten von Drehmomentverlusten
zu verhindern und die Kosten zu reduzieren.
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Um
das obige Ziel zu erreichen, sieht die vorliegende Erfindung eine
Spritzgießvorrichtung
gemäß Anspruch
1 vor. Bevorzugte Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung können
den abhängigen
Ansprüchen
entnommen werden.
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Bei
einem Drehübertragungsabschnitt,
der an dem hinteren Ende des Rotors gebildet ist, wird die axiale
Bewegung des Drehgleitglieds zugelassen und die Drehung des Drehgleitglieds
wird beschränkt.
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Vorzugsweise
ist eine Schmiermittelkammer zwischen dem Drehgleitglied und einem
zylindrischen Glied gebildet, welches den Rotor konstituiert.
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Vorzugsweise
ist ein Dichtungsglied auf einem Außenumfang des Drehgleitglieds
in einer solchen Art und Weise angeordnet, dass sich das Dichtungsglied
in Kontakt mit einer Innenumfangsoberfläche eines Zylinderglieds befindet,
welches den Rotor konstituiert.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
Struktur und Merkmale der Spritzgießvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung werden einfach verstanden werden, während selbige durch Bezugnahme
auf die Zeichnungen besser verstanden werden, in denen zeigt:
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1 eine
konzeptionelle Ansicht einer herkömmlichen Spritzgießvorrichtung;
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2 eine
konzeptionelle Ansicht einer Einspritzvorrichtung gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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3 eine
konzeptionelle Ansicht einer Einspritzvorrichtung gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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4 eine
konzeptionelle Ansicht eines Drehzahldetektors in dem zweiten Ausführungsbeispiel;
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5 eine
perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil eines Zahnradabschnitts
in dem zweiten Ausführungsbeispiel
zeigt; und
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6 ein
Diagramm, das eine Ausgabe von einem Detektierelement in dem zweiten
Ausführungsbeispiel
zeigt.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden im Detail mit Bezugnahme auf
die Zeichnungen beschrieben.
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2 zeigt
konzeptionell eine Einspritzvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung.
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In 2 bezeichnet
das Bezugszeichen 11 einen Erwärmungszylinder, der als ein
Zylinderglied dient; Bezugszeichen 12 bezeichnet eine Schraube, die
als ein Einspritzglied dient, und innerhalb des Erwärmungszylinders 11 derart
angeordnet ist, dass sie sich drehen kann und sich vorschieben und
zurückziehen
kann (nach links und nach rechts in der 2 bewegen);
eine nicht dargestellte Einspritzdüse ist an dem Vorderende (linkes
Ende in der 2) des Erwärmungszylinders 11 angebracht;
und ein Düsenloch
ist in der Einspritzdüse
gebildet.
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Die
Schraube 12 umfasst einen Schraubenkörper und einen nicht dargestellten
Schraubenkopf, der an dem Vorderende des Schraubenkörpers angebracht
ist. Ein nicht dargestellter Schraubengang ist spiralförmig auf
der Außenumfangsoberfläche des Schraubenkörpers gebildet,
wodurch eine Spiralnut gebildet wird.
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Das
Rückende
(rechtes Ende in der 1) des Erwärmungszylinders 11 ist
an der vorderen Einspritzhalterung 21 angebracht, die als
ein vorderes Halteglied dient. Eine hintere Einspritzhalterung 62, die
als ein hinteres Halteglied dient, ist einen vorbestimmten Abstand
entfernt von der vorderen Einspritzhalterung 21 angeordnet.
Stangen 63 erstrecken sich zwischen der vorderen Einspritzhalterung 21 und
der hinteren Einspritzhalterung 62, um einen vorbestimmten
Abstand dazwischen aufrecht zu erhalten. Die vordere Einspritzhalterung 21,
die hintere Einspritzhalterung 62 und die Stangen 63 konstituieren
einen Einspritzrahmen.
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Ein
kreisförmiges
Verbindungsglied 64 ist integral an dem Rückende der
Schraube 12 über
einen Koppler 59 angebracht. Ein zylindrisches Halteglied 65 ist
an dem Verbindungsglied 64 durch Verwendung von Bolzen
bt1 angebracht. Das Verbindungsglied 64 und das Halteglied 65 konstituieren
ein Drehgleitglied 68, das sich einheitlich mit der Schraube 12 dreht.
Das Halteglied 65 besitzt eine Axiallänge, die dem Hub der Schraube 12 entspricht
und besitzt einen Steckkeil 67, der auf der Außenumfangsoberfläche von
diesem gebildet ist.
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Um
die Drehung an das Drehgleitglied 68 zu übertragen,
ist ein elektrisch betriebener Dosierungsmotor 22, der
als ein erster Antriebsabschnitt und ein Drehrückhalteabschnitt dient, benachbart
zu dem Rückende
der vorderen Einspritzhalterung 21 angeordnet, um dadurch
mit der vorderen Einspritzhalterung 21 integriert zu werden,
und zwar in einer solchen Art und Weise, um das Drehgleitglied 68 zu
umgeben. Der Dosierungsmotor 22 befindet sich in dem ersten
Antriebsmodus in einem Dosierungsvorgang und in dem zweiten Antriebsmodus
in einem Einspritzmodus. Der Dosierungsmotor 22 dreht in
dem ersten Antriebsmodus das Drehgleitglied 68, während der
Dosierungsmotor 22 in dem zweiten Antriebsmodus die Drehung
des Drehgleitglieds 68 zurückhält.
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Der
Dosierungsmotor 22 umfasst Folgendes: eine Hülse 23,
die fest an der vorderen Einspritzhalterung 21 angebracht
ist; ein hinteres ringförmiges Glied 24,
das an dem Rückende
der Hülse 23 angebracht
ist; einen Stator 25, der an der vorderen Einspritzhalterung 21 über die
Hülse 23 angebracht
ist; und einen zylindrischen Rotor 26, der radial nach
innen von dem Stator 25 angeordnet ist. Eine Keilmutter 27 ist
an dem Rückende
des Rotors 26 durch Verwendung von Bolzen bt2 angebracht.
Der Stator 25 umfasst einen Kern 25a, der an der
Hülse 23 angebracht
ist, und eine Spule 25b, die um den Kern 25a gewickelt
ist. Der Rotor 26 umfasst ein hohles Zylinderglied 29,
das koaxial zu dem Drehgleitglied 68 und radial außerhalb
des Drehgleitglieds 68 derart angeordnet ist, dass es sich
relativ zu dem Drehgleitglied 68 bewegen kann; sowie einen
Permanentmagnet 28, der als ein flacher Magnet dient, und
der an der Außenumfangsoberfläche des
Zylinderglieds 29 bei einer dem Stator 25 entsprechenden
Position angebracht ist. Das Zylinderglied 29 fungiert
als eine Abtriebswelle des Dosierungsmotors 22 und ist
relativ zu der vorderen Einspritzhalterung 21 und dem hinteren
ringförmigen
Glied 24 drehbar mittels eines Lagers b1 bzw. eines Lagers
b2 gelagert.
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In
diesem Fall konstituieren die Hülse 23 und das
hintere ringförmige
Glied 24 ein Gehäuse,
das integral mit der vorderen Einspritzhalterung 21 gebildet ist.
Auf diese Weise können
die vordere Einspritzhalterung 21 und der Dosierungsmotor 22 integral
gebildet sein, wodurch die Größe der Spritzgießvorrichtung
verkleinert wird.
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Während zugelassen
wird, dass sich das Drehgleitglied 68 axial relativ zu
der Keilmutter 27 bewegt, überträgt die Keilmutter 27 an
das Drehgleitglied 68 die Drehung, die durch den Dosierungsmotor 22 in
dem ersten Antriebsmodus erzeugt wird, und überträgt an das Drehgleitglied 68 die
Rückhaltekraft, die
durch den Dosierungsmotor 22 in dem zweiten Antriebsmodus
erzeugt wird, um dadurch die Drehung des Drehgleitglieds 68 zurückzuhalten.
Für einen
derartigen Betrieb ist das Drehgleitglied 68 in einer solchen
Art und Weise angeordnet, dass es relativ zu der Keilmutter 27 nicht
drehbar und relativ zu dem Rotor 26 axial bewegbar ist.
Die Außenumfangsoberfläche des
Verbindungsglieds 64 und die Innenum fangsoberfläche des
Rotors 26 befinden sich in gleitbarem Kontakt miteinander.
Das heißt, dass
bei dem Vorderende des Zylinderglieds 29, die Innenumfangsoberfläche des
Zylinderglieds 29 und die Außenumfangsoberfläche des
Verbindungsglieds 64 relativ zueinander gleitbar sind,
wobei eine Dichtung 30, die als eine erste Abdichtungsvorrichtung dient,
zwischen diesen angeordnet ist. Bei dem Rückende des Halteglieds 65 befinden
sich der Steckkeil 67 und der Aufnahmekeil, der auf der
Innenumfangsoberfläche
der Keilmutter 27 gebildet ist, in gleitbarem Eingriff.
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In
diesem Fall kann die axiale Abmessung der Keilmutter 27 klein
gemacht werden und die axiale Abmessung des Steckkeils 67 kann
groß gemacht
werden. Wenn eine Gleitbewegung zwischen dem Aufnahmekeil der Keilmutter 27 und
dem Steckkeil 67 auftritt, wirkt die Last auf die Innenumfangsoberfläche der
Keilmutter 27 zu jedem Zeitpunkt, so dass die Innenumfangsoberfläche des
Aufnahmekeils der Keilmutter 27 schneller verschleißt, als
die Außenumfangsoberfläche des
Steckkeils 67. Wenn jedoch die Keilmutter 27 an
dem Endteil des Dosierungsmotors 22, d.h. an dem Rückende des
Zylinderglieds 29 durch die Verwendung von Bolzen bt2 angebracht
ist, kann die Arbeit zur Überprüfung des Fortschreitens
des Verschleißes
und des Austauschens der Keilmutter 27 vereinfacht werden.
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Wenn
ein Keil auf der Innenumfangsoberfläche des Zylinderglieds 29 gebildet
ist, müsste
darüber
hinaus die Dicke des Zylinderglieds demgemäß vergrößert werden. Im Gegensatz dazu
kann in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel,
da die Keilmutter 27 an dem Rückende des Zylinderglieds 29 angebracht
ist, die radiale Abmessung des Zylinderglieds 29 verringert
werden. Demgemäß ist es
möglich,
den Durchmesser des Rotors 26 an einem übermäßigen Zunehmen zu hindern und
die radiale Abmessung des Dosierungsmotors 22 zu verringern.
Infolgedessen können
die Stangen 63 innen angeordnet werden, wodurch die Größe der Spritzgießvorrichtung verringert
werden kann.
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Ferner
wird zum Zeitpunkt des Zusammenbaus, der Wartung etc. der Spritzgießvorrichtung
die Kugelumlaufspindel 83 in die Spritzgießvorrichtung gemeinsam
mit dem Halteglied 65 und den Lagern b7 und b8 eingebaut.
Eine derartige Einbauarbeit muss folgendermaßen ausgeführt werden. Zunächst werden
in einem Zustand, in dem die Keilmutter 27 entfernt ist,
die Kugelumlaufspindel 83, das Halteglied 65 und
die Lager b7 und b8 in die Spritzgießvorrichtung eingebaut. Danach
wird der Aufnahmekeil, der auf der Innenumfangsoberfläche der
Keilmutter 27 gebildet ist, in ineinandergreifender Eingriff
mit dem Steckkeil 67 gebracht. Nachfolgend wird die Keilmutter 27 an
dem Rückende
des Zylinderglieds 29 durch Verwendung der Bolzen bt2 angebracht.
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In
diesem Fall kann ein Arbeiter die Kugelumlaufspindel 83 und
das Halteglied 65 in die Spritzgießvorrichtung ohne Berücksichtigung
des ineinandergreifenden Eingriffs zwischen dem Aufnahmekeil und
dem Steckkeil 67 einbauen. Daher kann die Zeit, die für die Einbauarbeit
erforderlich ist, verkürzt
werden, und die Einfachheit des Zusammenbaus, der Wartung etc. kann
verbessert werden. Es sei bemerkt, dass der Aufnahmekeil und der
Steckkeil 67 einen Drehübertragungsabschnitt
konstituieren; und der Aufnahmekeil konstituiert ein erstes Übertragungselement;
und der Steckkeil 67 konstituiert ein zweites Übertragungselement.
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Wenn
der Rotor 26 durch den Betrieb des Dosierungsmotors 22 in
dem ersten Antriebsmodus gedreht wird, wird die Drehung an das Drehgleitglied 68 über die
Keilmutter 27 übertragen,
wodurch das Drehgleitglied 68 in der gewöhnlichen
Richtung oder entgegengesetzt dazu, je nach Bedarf, gedreht wird, und
auf diese Weise die Schraube 12 demgemäß gedreht wird. Wenn der Rotor 26 durch
die Rückhaltekraft,
die durch den Dosierungsmotor 22, der in den zweiten Antriebsmodus
gebracht wird, generiert wird, wird die Drehung des Drehgleitglieds 68 zurückgehalten,
so dass die Drehung der Schraube 12 ebenfalls zurückgehalten
wird.
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Das
Rückende
der Innenumfangsoberfläche des
hinteren ringförmigen
Glieds 24 und die Außenumfangsoberfläche der
Keilmutter 27 befinden sich in Gleitkontakt miteinander über eine
Dichtung 31, die als eine zweite Abdichtungsvorrichtung
dient. Das hintere ringförmige
Glied 24, der Zylinderkörper 29, das
Lager b2, und die Dichtung 31 definieren eine erste Schmiermittelkammer 32.
Die erste Schmiermittelkammer 32 ist beispielsweise mit
Fett gefüllt, das
als ein Schmiermittel dient. Das Zylinderglied 29, das
Drehgleitglied 68, die Keilmutter 27, und die Dichtung 30 definieren
eine zweite Schmiermittelkammer 33. Die zweite Schmiermittelkammer 33 ist mit
beispielsweise Fett gefüllt.
Ein erster Schmiermittellieferpfad 34 ist in dem hinteren
ringförmigen
Glied 24 gebildet, um eine nicht dargestellte Schmiermittelquelle
und die erste Schmiermittelkammer 32 zu verbinden. Ein
zweiter Schmiermittellieferpfad 35 ist in dem Zylinderglied 29 gebildet,
um die erste Schmiermittelkammer 32 und die zweite Schmiermittelkammer 33 zu
verbinden.
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In
diesem Fall, wenn eine Gleitbewegung zwischen dem Aufnahmekeil,
der auf der Innenumfangsoberfläche
der Keilmutter 27 gebildet ist, und dem Steckkeil 67 auftritt,
gleitet die Dichtung 30 gegen die glatte Innenumfangsoberfläche des
Zylinderglieds 29. Da die zweite Schmiermittelkammer 33 sicher
abgedichtet werden kann, kann daher das Austreten von Fett auf die
Seite zur Schraube 12 hin verhindert werden. Darüber hinaus
ist die Dichtung 30 an einem Endteil angeordnet, d.h. dem
Vorderende des Zylinderglieds 29, und die Keilmutter 27 ist
an dem Rückende
des Zylinderglieds 29 angeordnet. Daher kann die Kapazität der zweiten
Schmiermittelkammer 33 erhöht werden und eine ausreichende Menge
an Fett kann innerhalb der zweiten Schmiermittelkammer 33 untergebracht
werden. Daher kann das Fett zuverlässig zwischen dem Aufnahmekeil
auf der Innenumfangsoberfläche
der Keilmutter 27 und dem Steckkeil 67 geliefert
werden.
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Ferner
kann die erste Schmiermittelkammer 32 durch den Kontakt
der Dichtung 31 und des Zylinderglieds 29 in einer
solchen Art und Weise gebildet werden, dass die Länge des
Zylinderglieds 29 axial erhöht wird. In diesem Fall wird
die Konzentrizität zwischen
der Dichtung 31 und dem Zylinderglied 29 verbessert
werden. Auf diese Weise kann die erste Schmiermittelkammer 32 fest
abgedichtet werden.
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Eine
Kugelumlaufspindel 83 ist hinter (rechts in der 2)
der vorderen Einspritzhalterung 21 angeordnet und dient
als ein Bewegungsrichtungsänderungsabschnitt.
Die Kugelumlaufspindel 83 umfasst eine Kugelumlaufspindelwelle 81,
die als ein erstes Umwandlungselement des Bewegungsrichtungsänderungsab schnitts
dient, und eine Kugelmutter 82, die als ein zweites Umwandlungselement
des Bewegungsrichtungsänderungsabschnitts
dient. Die Kugelumlaufspindelwelle 81 und die Kugelmutter 82 befinden
sich in Schraubeneingriff miteinander. Die Kugelumlaufspindelwelle 81 umfasst
einen Wellenteil 84 mit kleinem Durchmesser, einen Gewindeteil 85 mit
großem
Durchmesser, und einen nicht dargestellten Verbindungsteil zur Verbindung
mit einem Einspritzmotor 90, der als ein zweiter Antriebsabschnitt dient,
die aufeinander folgend von dem Vorderende der Kugelumlaufspindelwelle
zu ihrem Rückende
gebildet sind. Ein ringförmiges
Flanschglied 89 ist außen
an die Schulter zwischen dem Wellenteil 84 und dem Gewindeteil 85 angepasst.
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Im Übrigen wird
die Drehung, die beim Antrieb des Einspritzmotors 90 erzeugt
wird, an die Kugelumlaufspindelwelle 81 übertragen.
Die Kugelumlaufspindel 83 wandelt die Drehbewegung, die
an die Kugelumlaufspindelwelle 81 übertragen wird, in eine drehende,
geradlinige Bewegung um, um dadurch die Kugelumlaufspindelwelle 81 zu
drehen und hin- und herzubewegen.
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Für einen
derartigen Betrieb wird die Kugelumlaufspindelwelle 81 bei
ihrem Vorderende durch die Lager b7 und b8 getragen, und zwar in
einer solchen Art und Weise, um drehbar und axial unbeweglich relativ
zu dem Drehgleitglied 68 zu sein, und sie befindet sich
in Dreheingriff mit und wird bei ihrer Mitte getragen durch die
Kugelmutter 82. Das heißt, das Drehgleitglied 68 ist
in einer solchen Art und Weise angeordnet, dass es drehbar und axial
unbeweglich relativ zu der Kugelumlaufspindel 83 ist. Eine
nicht dargestellte Schraubenspindel ist auf einem Vorderendteil
des Wellenteils 84 gebildet, und eine Lagermutter 80 ist
angeordnet, wobei sie sich in Eingriff mit der Steckschraube befindet.
Die Lagermutter 80 positioniert gemeinsam mit einem auf
der Innenumfangsoberfläche
des Halteglieds 65 gebildeten Vorsprung 65a das
Lager b7.
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Die
Kugelmutter 82 ist fest an der hinteren Einspritzhalterung 62 über eine
Kraftmesszelle 96 angebracht. Die Kraftmesszelle 96 dient
als ein Einspritzkraftdetektor zum Detektieren einer Einspritzkraft
und als ein Haltedruckdetektor zum Detektieren eines Haltedrucks.
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Wenn
die Drehung, die durch den Betrieb des Einspritzmotors 90 in
der gewöhnlichen
oder der gegenläufigen
Richtung erzeugt wird, demgemäß an die
Kugelumlaufspindelwelle 81 über den Verbindungsteil übertragen
wird, wird verursacht, dass die Kugelumlaufspindelwelle 81 sich
während
des Drehens vorschiebt und zurückzieht,
da der Gewindeteil 85 und die Kugelmutter 82 in
Eingriff miteinander stehen.
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Die
Bewegung der Kugelumlaufspindelwelle 81 besteht aus einer
geradlinigen Bewegungskomponente, um zu verursachen, dass sich die
Kugelumlaufspindelwelle 81 vorschiebt und zurückzieht,
und einer Drehbewegungskomponente zur Drehung der Kugelumlaufspindelwelle 81.
Die geradlinige Bewegungskomponente und die Drehbewegungskomponente
werden an das Drehgleitglied 68 über die Lager b7 und b8 übertragen.
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In
dem Einspritzvorgang oder einem ähnlichen
Vorgang, in dem verursacht wird, dass sich das Drehgleitglied 68 ohne
Drehung vorschiebt und zurückzieht,
wird der Dosierungsmotor 22 in den zweiten Antriebsmodus
gebracht, d.h. den Drehrückhaltemodus,
und der Einspritzmotor 90 wird in den Antriebsmodus gebracht,
wodurch die Drehung des Drehgleitglieds 68 zurückgehalten
wird und auf diese Weise das Drehgleitglied 68 ohne Drehung
axial bewegt werden kann. Infolgedessen wird eine geradlinige Bewegung
an die Schraube 12 übertragen,
die integral an dem Drehgleitglied 68 angebracht ist, wobei verursacht
wird, dass sich die Schraube 12 vorschiebt (nach links
in 2 bewegt).
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Als
nächstes
wird der Betrieb der auf diese Weise konfigurierten Spritzgießvorrichtung
beschrieben.
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Als
erstes führt
in dem Dosierungsschritt das Dosierungsverarbeitungsmittel einer
nicht dargestellten Steuervorrichtung die Dosierungsverarbeitung aus,
wodurch der Dosierungsmotor 22 in den ersten Antriebsmodus
gebracht und veranlasst wird, in dem Modus zu arbeiten. Zu diesem
Zeitpunkt wird die Drehung, die auf dem Rotor 26 erzeugt
wird, an die Schraube 12 über die Keilmutter 27 und
das Drehgleitglied 68 übertragen,
um dadurch die Schraube 12 in der gewöhnlichen Richtung zu drehen.
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Diese
Drehung der Schraube 12 verursacht, dass sich ein nicht
dargestelltes Harz, das von einer nicht dargestellten Zuführvorrichtung
tropft, die auf dem Erwärmungszylinder 11 angeordnet
ist, entlang der zuvor erwähnten
Nut vorschiebt, die auf der Außenumfangsoberfläche der
Schraube 12 gebildet ist, und verursacht, dass sich die
Schraube 12 zurückzieht
(nach rechts in 2 bewegt), wodurch das Harz
in einem Raum gelagert wird, der vor dem Schraubenkopf gelegen ist.
Zu diesem Zeitpunkt verursacht die Rückhaltekraft, die auf die Schraube 12 ausgeübt wird,
dass sich das Drehgleitglied 68 relativ zu der Keilmutter 27 zurückzieht.
Während
sich das Drehgleitglied 68 zurückzieht, wird verursacht, dass sich
die Kugelumlaufspindelwelle 81 während sie sich dreht zurückzieht.
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In
dem Einspritzvorgang führt
das Einspritzverarbeitungsmittel der Steuervorrichtung die Einspritzverarbeitung
aus, um dadurch zu verursachen, dass der Einspritzmotor 90 arbeitet.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Drehung, die durch den Einspritzmotor 90 erzeugt
wird, an die Kugelumlaufspindel 81 über die Hülse 95 und den Keilteil 87 übertragen.
Die Kugelumlaufspindel 83 wandelt die Drehbewegung in eine
drehende, geradlinige Bewegung um. Infolgedessen wird verursacht,
dass sich die Kugelumlaufspindelwelle 81 vorschiebt, während sie
sich dreht. Ebenfalls verursacht das Einspritzverarbeitungsmittel,
dass der Dosierungsmotor 22 im Drehrückhaltemodus arbeitet, um dadurch
die Drehzahl des Rotors 26 auf 0 (U/min) zur Erzeugung
der Rückhaltekraft
zu steuern. Die Rückhaltekraft
wird an das Drehgleitglied 68 über die Keilmutter 27 übertragen,
um die Drehung des Drehgleitglieds 68 zurückzuhalten,
dessen Drehung andernfalls durch eine Drehkraft verursacht werden
würde,
die an das Drehgleitglied 68 über die Kugelumlaufspindel 81 übertragen
wird. Infolgedessen wird verursacht, dass sich die Schraube 12,
die integral an dem Drehgleitglied 68 angebracht ist, ohne
Drehung vorschiebt.
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Wenn
verursacht wird, dass sich die Schraube 12 wie oben beschrieben
vorschiebt, wird das Harz, das in dem vor dem Schraubenkopf gelegenen Raum
ge lagert ist, von einer Einspritzdüse in den Hohlraum einer nicht
dargestellten Formvorrichtung eingespritzt wird, um den Hohlraum
auszufüllen.
Um den Rückfluss
des Harzes, das in dem vor dem Schraubenkopf gelegenen Raum gespeichert
ist, zu vermeiden, ist eine nicht dargestellte Anti-Rückflussvorrichtung
um den Schraubenkopf herum angeordnet.
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Wie
oben beschrieben, umfasst der Rotor 26 das Zylinderglied 29 und
den Permanentmagneten 28, und die Drehung, die durch den
Betrieb des Dosierungsmotors 22 erzeugt wird, kann direkt
an das Drehgleitglied 68 übertragen werden, wodurch das Erfordernis
eines Übertragungsmechanismus
beseitigt wird, der sich aus einem Abtriebszahnrad, einem Gegenantriebszahnrad,
einem gegengetriebenen Zahnrad, und einem Drehglied etc. zusammensetzt. Auf
diese Weise kann die Anzahl der Komponenten verringert werden und
die Kosten der Spritzgießvorrichtung
können
reduziert werden. Ferner, da ein Raum zur Anordnung des Dosierungsmotors 22 verkleinert
werden kann, kann demgemäß die Spritzgießvorrichtung
in ihrer Größe verkleinert
werden.
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Die
Verwendung des Permanentmagneten 28 als eine Komponente
des Rotors 26 beseitigt das Erfordernis, eine Spule anzuordnen,
wodurch der Durchmesser des Zylinderglieds 29 demgemäß erhöht werden
kann. Auf diese Weise kann, da der Durchmesser der Kugelumlaufspindelwelle 81 erhöht werden
kann, eine Kugelumlaufspindel 83 mit einer große Nennkapazität verwendet
werden, und ein Hochlastspritzguß kann ausgeführt werden.
Infolgedessen kann der Einspritzmotor 90 verkleinert werden,
und kann unter Hochlastspritzgußbedingungen betrieben
werden.
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In
der auf diese Weise konfigurierten Spritzgießvorrichtung ist das hohle
Zylinderglied 29 in dem Rotor 26 angeordnet, das
Zylinderglied 29 und das Drehgleitglied 68 sind
miteinander verbunden, und auf diese Weise wird die Drehung, die
durch den Betrieb des Dosierungsmotors 22 erzeugt wird,
direkt an das Drehgleitglied 68 übertragen. In diesem Fall kann jedoch,
da das Drehgleitglied 68 und die Kugelumlaufspindelwelle 81 in
einer solchen Art und Weise angeordnet sind, dass sie sich durch
das Zylinderglied 29 erstrecken, ein Codierer zum Detektieren
der Drehzahl des Dosierungsmotors 22 nicht an dem Zylinderglied 29 angebracht
werden. Als nächstes
wird ein zweites Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung beschrieben, das imstande ist, die Drehzahl des
Dosierungsmotors 22 ohne die Verwendung eines Codierers
zu detektieren. Strukturelle Merkmale, die denen des ersten Ausführungsbeispiels ähnlich sind,
sind mit gemeinsamen Bezugszeichen bezeichnet, und eine wiederholte
Beschreibung von diesen wird weggelassen.
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3 zeigt
konzeptionell eine Einspritzvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung; 4 zeigt konzeptionell einen
Drehzahldetektor in dem zweiten Ausführungsbeispiel; 5 zeigt
perspektivisch einen wesentlichen Teil eines Zahnradabschnitts in
dem zweiten Ausführungsbeispiel
und 6 zeigt eine Ausgabe von einem Detektierelement
in dem zweiten Ausführungsbeispiel.
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In
diesem Fall ist, um die Drehzahl des Dosierungsmotors 22 zu
detektieren, der als der erste Antriebsabschnitt dient, in einer
nicht kontaktierenden Art und Weise ein Ringzahnrad 88,
das als ein zu detektierendes Element dient, an dem Rückende (rechtes
Ende in den 3 und 4) des Zylinderglieds 29 des
Rotors 26 über
die Keilmutter 27 angebracht, und ein Ausgabesensor 100,
der als ein Detektierelement dient, ist an dem hinteren ringförmigen Glied 24 bei
einer vorbestimmten Umfangsposition in einer solchen Art und Weise
angebracht, um zu dem Zahnrad 88 zu weisen. Das Zahnrad 88 und
der Ausgabesensor 100 konstituieren einen Drehzahldetektor.
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Das
Zahnrad 88 ist aus einem Metall hergestellt. Beispielsweise
sind, wie in 5 gezeigt, eine Vielzahl von
Zähnen 101,
und zwar in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel 256 Zähne 101,
auf der Detektionsoberfläche
des Zahnrads 88 bei vorbestimmten Abständen gebildet, und ein Ausschnitt 102 ist auf
einem vorbestimmten Zahn 101 gebildet. D.h. der Zahn 101 und
die Ausschnitte 102 bilden Vorsprünge und Ausnehmungen auf der
Detektionsoberfläche des
Zahnrads 88. Der Ausgabesensor 100 umfasst einen
Magneten. Während
das Zahnrad 88 durch die Drehung des Rotors 26 gedreht
wird, variiert der Abstand zwischen der Oberfläche des Zahnrads 88 und des
Ausgabesensors 100 gemäß der Ausnehmungen
und Vorsprünge
des Zahnrads 88, wodurch verursacht wird, dass Magnetfeldlinien,
die durch den Ausgabesensor 100 erzeugt werden, durch elektromagnetische
Induktion verzerrt werden. Die Verzerrung der Magnetfeldlinien wird
in ein elektrisches Signal umgewandelt, wodurch ein Detektionssignal
erzeugt wird, das sich aus einer Sensorausgabe der Phase A, einer
Sensorausgabe der Phase B und einer Sensorausgabe der Phase Z zusammensetzt, wie
in 6 gezeigt. Das Detektionssignal wird an eine Steuervorrichtung 98 gesendet.
Die Sensorausgaben für
die Phase A und die Phase B werden durch die Zähne 101 erzeugt, und
die Sensorausgabe für die
Phase Z wird durch den Ausschnitt 102 erzeugt. Die Sensorgausgabe
für die
Phase A und für
die Phase B bilden ein Muster, und zwar derart, dass sich ein hohes
Niveau und ein niedriges Niveau bei vorbestimmten Abständen abwechseln,
während
die Sensorausgabe für
die Phase Z ein Muster derart bildet, dass ein hohes Niveau zwei
Abstände
lang für
einen vorbestimmten Zeitpunkt andauert.
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Bei
Empfang des Detektionssignals von dem Ausgabesensor 100,
liest die Steuervorrichtung 98 Flanken der Sensorausgaben
ab und detektiert auf der Basis der abgelesenen Flanken, die Drehzahl des
Dosierungsmotors 22 und die Position (absolute Position)
eines bestimmten Pols des Rotors 26 auf dem Permanentmagneten 28.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird das ringförmige
Zahnrad 88 als ein zu detektierendes Element verwendet
und ist an der Keilmutter 27 angebracht. Das Zahnrad 88 kann
jedoch durch ein metallisches Band ersetzt werden, dessen Oberfläche darauf
durch Ätzen
gebildete Ausnehmungen und Vorsprünge aufweist. Das Band ist
auf die Außenumfangsoberfläche der
Keilmutter 27 befestigt. In diesem Fall verursachen außerdem die
Ausnehmungen und Vorsprünge
auf der Bandoberfläche,
dass die Magnetfeldlinien, die durch den Ausgabesensor 100 erzeugt
werden, durch elektromagnetische Induktion verzerrt werden. Die
Verzerrung der Magnetfeldlinien wird in ein elektrisches Signal
umgewandelt, wodurch ein Detektionssignal erzeugt wird, das sich
aus einer Sensorausgabe für
die Pha se A, einer Sensorausgabe für die Phase B und einer Sensorausgabe für die Phase
Z zusammensetzt.
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Gemäß einem
weiteren, alternativen Verfahren ist eine magnetisierte Beschichtung,
die als ein erstes zu detektierendes Element dient, auf der Außenumfangsoberfläche der
Keilmutter 27 gebildet. Magnetfeldlinien, die mit der Drehung
der Keilmutter 27 variieren, werden durch den Ausgabesensor 100 abgelesen,
der als ein Detektierelement dient.
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Gemäß einem
weiteren, alternativen Verfahren sind eine Laserstrahlemittiervorrichtung
und ein Laserstrahlempfänger,
die als ein Detektierelement dienen, auf dem hinteren ringförmigen Glied 24 bei den
entsprechenden vorbestimmten Positionen angeordnet, und ein Reflektor
und ein Spalt, die als ein zu detektierendes Element dienen, sind
auf der Keilmutter 27 angeordnet, wodurch ein Drehzahldetektor konfiguriert
wird. In diesem Fall wird ein Laserstrahl, der von der Laserstrahlemittiervorrichtung
emittiert wird, durch den Reflektor reflektiert, und der reflektierte
Lichtstrahl erzeugt ein beugendes Interferenzmuster beim Durchlaufen
des Spalts. Der Laserstrahlempfänger
liest das beugende Interferenzmuster ab, um dadurch ein Detektionssignal
zu erzeugen.
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Als
nächstes
wird der Betrieb der auf diese Weise konfigurierten Spritzgießvorrichtung
beschrieben.
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Zuerst
führt in
dem Dosierungsschritt ein nicht dargestelltes Dosierungsverarbeitungsmittel der
Steuervorrichtung 98 die Dosierungsverarbeitung aus, wodurch
der Dosierungsmotor 22 in den ersten Antriebsmodus gebracht
und veranlasst wird, in dem Modus zu arbeiten. Zu diesem Zeitpunkt
wird die Drehung, die auf dem Rotor 26 erzeugt wird, an
die Schraube 12 über
die Keilmutter 27 und das Drehgleitglied 68 übertragen,
um dadurch die Schraube 12 in der gewöhnlichen Richtung zu drehen.
In diesem Fall wird ein Detektionssignal durch den Ausgabesensor 100 and
die Steuervorrichtung 98 gesendet. Auf der Basis des Detektionssignals
detektiert die Steuervorrichtung 98 die Drehzahl des Dosierungsmotors 22 und
führt eine
Rückkoppelungssteuerung
bzw. Regelung aus.
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Diese
Drehung der Schraube 12 verursacht, dass ein nicht dargestelltes
Harz, das von einer nicht dargestellten Zuführvorrichtung tropft, die auf
dem Erwärmungszylinder 11 angeordnet
ist, sich entlang der Nut vorschiebt, die auf der Außenumfangsoberfläche der
Schraube 12 geformt ist, und verursacht, dass sich die
Schraube 12 zurückzieht
(sich nach rechts in den 3 und 4 bewegt),
wodurch das Harz in einem Raum gespeichert wird, der vor einem nicht
dargestellten Schraubenkopf gelegen ist. Zu diesem Zeitpunkt verursacht
die Rückzugkraft,
die auf die Schraube 12 ausgeübt wird, dass sich das Drehgleitglied 68 relativ
zu dem Zylinderglied 29 zurückzieht. Während sich das Drehgleitglied 68 zurückzieht
wird verursacht, dass sich die Kugelumlaufspindelwelle 81,
die als ein erstes Umwandlungselement dient, zurückzieht, während sie sich dreht.
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In
dem Einspritzvorgang führt
das nicht dargestellte Einspritzverarbeitungsmittel der Steuervorrichtung 98 die
Einspritzverarbeitung aus, um dadurch zu verursachen, dass der Einspritzmotor 90 arbeitet.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Drehung, die durch den Einspritzmotor 90 erzeugt
wird, an die Kugelumlaufspindelwelle 81 über den
Verbindungsteil übertragen.
Die Kugelumlaufspindel 83, die als der Bewegungsrichtungsänderungsabschnitt
dient, wandelt die Drehbewegung in eine drehende, geradlinige Bewegung
um. Infolgedessen wird verursacht, dass sich die Kugelumlaufspindelwelle 81 vorschiebt (nach
links in den 3 und 4 bewegt),
während sie
sich dreht. Ebenfalls verursacht das Einspritzverarbeitungsmittel,
dass der Dosierungsmotor 22 im Drehrückhaltemodus arbeitet, um dadurch
die Drehzahl des Rotors 26 auf 0 (U/min) zur Erzeugung
der Rückhaltekraft
zu steuern. Die Rückhaltekraft
wird an das Drehgleitglied 68 über die Keilmutter 27 übertragen,
um die Drehung des Drehgleitglieds 68 zurückzuhalten,
dessen Drehung andernfalls durch eine Drehkraft verursacht werden
würde,
die an das Drehgleitglied 68 über die Kugelumlaufspindelwelle 81 übertragen
wird. Infolgedessen wird verursacht, dass sich die Schraube 12,
die integral an dem Drehgleitglied 68 angebracht ist, ohne
Drehung vorschiebt.
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In
diesem Fall detektiert die Kraftmesszelle 96, die als der
Einspritzkraftdetektor und der Haltedruckdetektor dient, eine Einspritzkraft
und sendet ein Detektions signal an die Steuervorrichtung 98.
Auf der Basis des Detektionssignals steuert die Steuervorrichtung
das Umschalten zwischen Füllen
und Halten. Wie zuvor erwähnt
führt die
Steuervorrichtung 98 auf der Basis eines Detektionssignals
von dem Ausgabesensor 100 die Regelung aus.
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Wenn
verursacht wird, dass sich die Schraube 12 wie oben beschrieben
vorschiebt, wird das Harz, das in dem Raum gespeichert ist, der
vor dem Schraubenkopf gelegen ist, von einer Einspritzdüse in den
Hohlraum einer nicht dargestellten Formvorrichtung gespritzt, um
den Hohlraum zu füllen.
Um den Rückfluss
des Harzes zu verhindern, der in dem Raum gespeichert ist, der vor
dem Schraubenkopf gelegen ist, ist eine nicht dargestellte Anti-Rückflussvorrichtung
um den Schraubenkopf herum angeordnet.
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Wie
oben beschrieben ist das Zahnrad 88 an dem Rückende des
Zylinderglieds 29 über
die Keilmutter 27 angebracht, und der Ausgabesensor 100 ist
gegenüberliegend
zu dem Zahnrad 88 angeordnet. Auf diese Weise kann, obwohl
der Dosierungsmotor 22 den Hohlrotor 26 verwendet,
die Drehzahl des Dosierungsmotors 22 detektiert werden.
Daher kann die Dosierung glatt ausgeführt werden.
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Da
der Permanentmagnet 28 als eine Komponente des Rotors 16 verwendet
wird, gibt es kein Erfordernis für
die Anordnung einer Spule. Daher kann die Spritzgießvorrichtung
verkleinert werden.
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Da
das Erfordernis, eine Spule anzuordnen, beseitigt wurde, kann demgemäß der Durchmesser des
Zylinderglieds 29 vergrößert werden.
Auf diese Weise kann eine Kugelumlaufspindel 83 mit einer Nennkapazität verwendet
werden, und ein Formen mit starker Belastung kann ausgeführt werden.
Infolgedessen kann der Einspritzmotor verkleinert werden, und kann
unter Schwerbelastungsformbedingungen betrieben werden.
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Da
der Detektor beispielsweise vom Magnettyp oder einem Laserspalttyp
ein nicht kontaktierender Typ ist, kann eine stabile Drehung erzeugt
werden, selbst wenn der Dosierungsmotor 22 mit hoher Geschwindigkeit
angetrieben wird.
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Ferner
kann die Anordnung des Dosierungsmotors 22 und des Einspritzmotors 90 in
einer solchen Art und Weise verändert
werden, dass der Einspritzmotor 90 an der Einspritzhalterung 21 angebracht
wird. In diesem Fall ist ein Steckkeil auf dem Außenumfang
der Kugelumlaufspindelwelle 81 gebildet, die als ein erstes
Umwandlungselement dient, oder auf der Kugelumlaufspindelmutter 82,
die als ein zweites Umwandlungselement dient, und über den Steckkeil
und einen Aufnahmekeil der Keilmutter 27, die an der Seitenfläche des
Rotors 26 angebracht ist und als ein Drehübertragungsabschnitt
dient, wird die Drehung des Rotors 26 an die Kugelumlaufspindelwelle 81 übertragen,
um dadurch die Schraube 12 hin- und herzubewegen. In diesem
Fall ist ebenfalls der Permanentmagnet 28 auf der Außenumfangsoberfläche des
Zylinderglieds 29 vorgesehen, das einen Rotor 26 konstituiert,
und die Drehung, die bei Antrieb des Einspritzmotors 90 erzeugt
wird, kann direkt an die Kugelumlaufspindel 83 übertragen
werden, die als ein Bewegungsrichtungsänderungsmittel dient. Daher
ist ein Übertragungsmechanismus,
der aus einem Abtriebszahnrad, einem Gegentriebszahnrad, einem gegengetriebenen
Zahnrad etc. besteht und der die Drehung des Einspritzmotors überträgt, unnötig; und
die Erzeugung von Lärm
aufgrund des ineinandergreifenden Eingriffs der Zahnräder und
anderer Komponenten kann verhindert werden. Demgemäß kann die
Anzahl der Komponenten reduziert, die Erzeugung von Drehmomentverlust
kann verhindert werden und die Kosten der Einspritzvorrichtung können verringert
werden. Ferner, da ein Raum zur Anordnung des ersten Antriebsabschnitts verkleinert
werden kann, kann die Größe der Spritzgießvorrichtung
demgemäß verkleinert
werden.
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Darüber hinaus
kann, selbst wenn die Anordnung des Dosierungsmotors 22 und
des Einspritzmotors 90 in einer solchen Art und Weise verändert wird, dass
der Einspritzmotor 90 an der Einspritzhalterung 21 angebracht
wird, die Drehzahl des Einspritzmotors 90 durch Verwendung
der Zahnräder,
eines Ausgabesensors etc. detektiert werden.