KR100355738B1

KR100355738B1 - 사출장치

Info

Publication number: KR100355738B1
Application number: KR1019990023437A
Authority: KR
Inventors: 에모토아츠시
Original assignee: 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
Priority date: 1998-06-26
Filing date: 1999-06-22
Publication date: 2002-10-09
Also published as: DE69902850T2; CN1240703A; DE69902850D1; KR20000006337A; JP3502545B2; JP2000006220A; CN1123436C; EP0967064A1; US6364650B1; EP0967064B1; ATE223797T1; SG80043A1; TW587543U

Abstract

실린더부재와; 상기 실린더부재 내에서 전후진이 자유롭게 설치된 사출부재와; 전후진이 자유롭게 설치되어, 상기 사출부재를 회전이 자유롭게 지지하는 제1지지부재와; 상기 사출부재를 전후진시키는 구동수단과; 상기 사출부재에 대하여 상대적으로 회전이 자유롭게 연결되어 상기 구동수단의 회전이 전달되는 회전전달부 및 회전운동을 직선운동으로 변환하는 운동방향 변환부를 구비한 전동축과; 상기 제1지지부재와 전동축 사이에 설치되어, 상기 제1지지부재에 대해서 상기 전동축의 상대회전을 허용하는 제2지지부재와; 상기 제1지지부재와 제2지지부재의 사이에 설치되어, 상기 사출부재에 발생되는 사출력을 검출하는 하중검출수단을 갖는다. 이 경우, 상기 구동수단의 회전이 회전전달부를 통하여 회전축에 전달되면, 운동방향 변환부에 의해서 회전운동이 직선운동으로 변환되어 상기 사출부재가 전진되어서 사출이 행해진다. 이 때, 하중검출수단에 의해서 사출력이 검출된다. 그리고, 상기 하중검출수단은 제1지지부재와 제2지지부재의 사이에 설치되기 때문에 사출부재의 회전에 따라서 하중검출수단에 토크(torque)가 가해지지는 않는다. 또, 상기 하중검출수단은 제2지지부재를 통하여 전동축과 연결되기 때문에 전동축의 회전에 따라서 하중검출수단에 토크가 가해지지는 않는다. 따라서, 하중검출수단에 의한 사출력의 검출정밀도를 높일 수 있다.

Description

사출장치{Injection device}

본 발명은 사출장치에 관한 것이다.

종래, 사출성형기에 있어서는 가열실린더 내에서 가열되어 용융된 수지를 고압으로 사출하고 금형장치의 캐비티공간에 충전하여, 상기 캐비티공간 내에서 냉각하여 고화시킴으로써 성형품을 얻을 수 있도록 되어 있다.

상기 사출성형기는 형체(型締)장치 및 사출장치를 갖고, 상기 형체장치는 고정플래튼(platen) 및 가동플래튼을 구비하여 형체용 실린더가 가동플래튼을 전후진시킴으로써 형폐(型閉), 형체(型締) 및 형개(型開)를 행한다.

한편, 상기 사출장치는 호퍼(hopper)로부터 공급된 수지를 가열하여 용융시키는 가열실린더 및 용융된 수지를 사출하는 사출노즐을 구비하고, 상기 가열실린더 내에 스크루(screw)가 회전이 자유롭고 전후진이 자유롭게 설치된다. 그리고, 상기 스크루를 전진시킴으로써 사출노즐에서 수지가 사출되고, 스크루를 후퇴시킴으로써 수지의 계량이 행해진다.

그런데, 상기 스크루를 전후진 시키기 위하여 전동기를 사용한 전동사출성형기의 사출장치가 제공되고 있다.

도 1은 종래의 전동사출성형기의 사출장치의 개략도이다.

도면에서, 2는 사출장치, 4는 사출장치 프레임이고, 상기 사출장치 프레임(4)의 전방(도면에서의 왼쪽)에는 가열실린더(21)가 고정되고, 상기 가열실린더(21)의 전단(도면에서의 좌단)에 사출노즐(21a)이 설치된다. 그리고, 상기 가열실린더(21)에는 호퍼(21b)가 설치됨과 더불어 가열실린더(21) 내에는 스크루(20)가 회전이 자유롭고 전후진(도면에서의 좌우방향으로 이동)이 자유롭게 설치되며,상기 스크루(20)의 후단(도면에서의 우단)이 지지부재(5)에 의하여 회전이 자유롭게 지지된다.

상기 지지부재(5)에는 감속기구 부착의 계량용 모터(6)가 설치되고, 상기 계량용 모터(6)의 회전이 타이밍벨트(7a)를 통하여 상기 스크루(20)에 전달되도록 되어 있다.

또, 스크루(20)와 평행하게 볼나사축(8)이 회전이 자유롭게 지지됨과 더불어, 상기 볼나사축(8)의 후단은 타이밍벨트(7b)를 통하여 감속기구 부착의 사출용 모터(9)에 연결되어, 상기 사출용 모터(9)에 의해서 볼나사축(8)을 회전시킬 수 있도록 되어 있다. 그리고, 상기 볼나사축(8)의 전단은 지지부재(5)에 고정된 볼너트(5a)와 나사결합된다. 따라서, 상기 사출용 모터(9)를 구동하여 타이밍벨트(7b)를 통하여 볼나사축(8)을 회전시킴으로써, 볼너트(5a)를 축방향으로이동시킬 수 있다. 또한 상기 지지부재(5)와 볼너트(5a)의 사이에 로드셀(load cell;5b)이 설치된다.

상기 구성의 사출장치(2)에 있어서는, 계량공정시에 계량용 모터(6)를 구동함으로써 발생된 회전이 타이밍벨트(7a)를 통하여 스크루(20)에 전달되면, 상기 스크루(20)가 소정량만큼 후퇴(도면에서의 오른쪽으로 이동)됨과 더불어 호퍼(21b) 내에서 수지가 공급되고, 상기 수지는 가열실린더(21) 내에서 가열되고 용융되어서 상기 스크루(20)의 전방에 모여진다.

또, 사출공정시에 사출용 모터(9)를 구동함으로써 발생된 회전이 타이밍벨트(7b)를 통하여 볼나사축(8)에 전달되면, 상기 볼너트(5a) 및지지부재(5)가 상기 볼나사축(8)의 회전에 따라서 전진(도면에서의 왼쪽으로 이동)됨과 더불어 상기 스크루(20)도 전진되고, 상기 스크루(20)의 전방에 모여진 수지는 사출노즐(21a)에서 도시되지 않은 금형장치의 캐비티공간으로 충전된다.

그리고, 이때 볼너트(5a)를 전진시키는 힘, 즉 스크루(20)에 발생하는 사출력은 로드셀(5b)에 의해서 검출된다.

그러나, 상기 종래의 사출장치(2)에 있어서, 상기 사출력은 볼나사축(8)을 회전시킴에 따라서 발생되기 때문에, 상기 볼너트(5a)에 볼나사축(8)과 볼너트(5a)의 나사결합 각도에 대응하는 토크가 더해진다. 따라서, 로드셀(5b)에 의한 사출력의 사출정밀도가 떨어지고 만다.

본 발명은 상기 종래의 사출장치의 문제점을 해결하여 사출력의 검출정밀도를 높일 수 있는 사출장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 종래의 전동사출성형기의 사출장치의 개략도,

도 2는 본 발명의 제1실시형태에서의 빌트인모터형 사출장치의 단면도,

도 3은 본 발명의 제2실시형태에서의 빌트인모터형 사출장치의 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

12 : 가열실린더 13, 231 : 베어링상자

22 : 스크루 81, 201 : 계량용 모터

82, 145 : 사출용 모터 84, 184 : 지지판

86 : 구동측 풀리 88 : 종동측 풀리

89 : 타이밍벨트 98, 165 : 볼나사축·스플라인축 유닛

98a, 123 : 볼나사축부 98b, 124 : 스플라인축부

99, 169 : 볼너트 105 : 로드셀

203 : 구동측 기어 204 : 아이들기어

205 : 종동측 기어

이를 위해서 본 발명의 사출장치에서는, 실린더부재와; 상기 실린더부재 내에서 전후진이 자유롭게 설치된 사출부재와; 전후진이 자유롭게 설치되어, 상기 사출부재를 회전이 자유롭게 지지하는 제1지지부재와; 상기 사출부재를 전후진시키는 구동수단과; 상기 사출부재에 대하여 상대적으로 회전이 자유롭게 연결되어 상기 구동수단의 회전이 전달되는 회전전달부 및 회전운동을 직선운동으로 변환하는 운동방향 변환부를 구비한 전동축과; 상기 제1지지부재와 전동축 사이에 설치되어, 상기 제1지지부재에 대해서 상기 전동축의 상대회전을 허용하는 제2지지부재와; 상기 제1지지부재와 제2지지부재의 사이에 설치되어, 상기 사출부재에 발생되는 사출력을 검출하는 하중검출수단을 갖는다.

이 경우, 상기 구동수단의 회전이 회전전달부를 통하여 전동축에 전달되면, 운동방향 변환부에 의해서 회전운동이 직선운동으로 변환되고 상기 사출부재가 전진되어서 사출이 행해진다. 이 때, 하중검출수단에 의해서 사출력이 검출된다.

그리고, 상기 하중검출수단은 상기 제1지지부재와 제2지지부재의 사이에 설치되기 때문에 사출부재의 회전에 따라서 하중검출수단에 토크가 가해지지는 않는다. 또, 상기 하중검출수단은 제2지지부재를 통하여 전동축과 연결되기 때문에 전동축의 회전에 따라서 하중검출수단에 토크가 가해지지는 않는다.

따라서, 하중검출수단에 의한 사출력의 검출정밀도를 높일 수 있다.

본 발명의 다른 사출장치에서는, 또한 상기 구동수단과는 별도로 설치되는 계량용 모터와; 상기 계량용 모터의 회전을 상기 사출부재에 전달하는 전동수단을 갖는다.

본 발명의 또 다른 사출장치에서는, 가열실린더와; 상기 가열실린더 내에서 전후진이 자유롭게 설치된 스크루와; 전후진이 자유롭게 설치되어, 상기 스크루를 회전이 자유롭게 지지하는 지지판과; 상기 스크루를 전후진시키는 사출용 모터와; 상기 스크루에 대하여 상대적으로 회전이 자유롭게 연결되고 상기 사출용 모터의 회전이 전달되는 회전전달부 및 회전운동을 직선운동으로 변환하는 운동방향 변환부를 구비한 전동축과; 상기 지지판과 전동축 사이에 설치되어, 상기 지지판에 대해서 상기 전동축의 상대회전을 허용하는 베어링상자와; 상기 지지판과 베어링상자의 사이에 설치되어, 상기 스크루에 발생되는 사출력을 검출하는 하중검출수단을 갖는다.

본 발명의 또 다른 사출장치에서는, 또한 상기 회전전달부는 상기 전동축의 스플라인축부에 형성된다.

본 발명의 또 다른 사출장치에서는, 또한 상기 운동방향 변환부는 상기 전동축의 볼나사축부에 형성된다.

본 발명의 사출장치의 구조 및 특징은 이하의 도면을 참조함으로써 명백해 진다.

도 1은 종래의 전동사출성형기의 사출장치의 개략도, 도 2는 본 발명의 제1실시형태에서의 빌트인모터형 사출장치의 단면도, 도 3은 본 발명의 제2실시형태에서의 빌트인모터형 사출장치의 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 제1실시형태에서의 빌트인모터형 사출장치의 단면도이다.

도면에서, 12는 실린더부재로서의 가열실린더이고, 상기 가열실린더(12)의 전단(도면에서의 좌단)에 사출노즐(12a)이 설치된다. 상기 가열실린더(12) 내에는 사출부재로서의 스크루(22)가 회전이 자유롭고 전후진(도면에서의 좌우방향으로 이동)이 자유롭게 설치된다.

그리고, 상기 스크루(22)는 전단에 스크루헤드(22a)를 가짐과 더불어, 상기 가열실린더(12) 내를 후방(도면에서의 오른쪽)으로 연장하여 후단(도면에서의 우단)에 제2지지부재로서의 베어링상자(13)가 고정된다. 또, 상기 스크루(22)의 주위에는 나선상의 플라이트(23)가 형성되고 상기 플라이트(23)에 의해서 홈(26)이 형성된다.

그리고, 상기 가열실린더(12)의 설정된 곳에는 도시되지 않는 수지공급구가 형성되고, 상기 수지공급구에 도시되지 않는 호퍼가 설치된다. 상기 수지공급구는 스크루(22)를 가열실린더(12) 내에서의 가장 전방(도면에서의 왼쪽)에 둔 상태에서, 상기 홈(26)의 후단부(도면에서의 우단부)에 대응하는 곳에 형성된다. 또, 상기 가열실린더(12)의 주위에는 도시되지 않은 히터가 설치된다.

계량공정시에 상기 스크루(22)를 회전시키면서 소정량 만큼 후퇴(도면에서의 오른쪽으로 이동)시키면, 상기 호퍼 내에서 펠릿(pallet)형상의 수지가 가열실린더(12) 내로 공급되고, 상기 수지는 상기 히터에 의해서 가열되고 용융되어서 홈(26) 내로 전진(도면에서의 왼쪽으로 이동)된다. 그리고, 상기 스크루헤드(22a)의 전방에 1숏(shot)분의 용융된 수지가 모아진다.

다음에, 사출공정시에 상기 스크루(22)를 전진시키면, 상기 스크루헤드(22a)의 전방에 모아진 수지는 사출노즐(12a)로부터 사출되어 도시되지 않은 금형장치의 캐비티공간에 충전된다.

그런데, 상기 가열실린더(12)의 후방에는 상기 스크루(22)를 회전시키거나 전후진시키기 위한 구동부(15)가 설치된다. 상기 구동부(15)는 프레임(17)과, 상기 프레임(17)에 대해서 이동이 자유롭게 설치된 제1구동수단으로서의 계량용 모터(81) 및 상기 프레임(17)에 고정된 제2구동수단으로서의 사출용 모터(82)를 구비하고, 상기 사출용 모터(82)와 스크루(22)가 동일축상에 설치된다.

상기 프레임(17)에는 상기 스크루(22)와 평행하게 뻗은 안내바(83)가 설치되고, 상기 안내바(83)를 따라서 상기 계량용 모터(81)가 이동된다. 이를 위하여 제1지지부재로서의 지지판(84)이 상기 안내바(83)에 대해서 자유롭게 미끄러져 움직일 수 있도록 설치되고, 상기 지지판(84)에 계량용 모터(81)가 설치됨과 더불어, 종동측 풀리(88)가 베어링(106)에 의해서 회전이 자유롭게 지지된다.

또, 상기 계량용 모터(81)의 출력축(85)에 구동측 풀리(86)가 고정되고, 상기 구동측 풀리(86)와 상기 종동측 풀리(88)의 사이에 타이밍벨트(89)가 팽팽하게 설치된다. 그리고, 상기 지지판(84)의 후면(도면에서의 오른쪽면)에 하중검출수단으로서의 로드셀(105)을 통하여 베어링상자(13)가 설치된다. 또한 구동측 풀리(86), 종동측 풀리(88) 및 타이밍벨트(89)에 의해서 전동수단이 구성된다.

한편, 상기 사출용 모터(82)는 상기 프레임(17)에 고정된 고정자(stator;91) 및 상기 고정자(91)의 내주측에 설치된 로터(92)로 구성되고, 상기 로터(92)는 프레임(17)에 대해서 회전이 자유롭게 지지된다. 이를 위하여 상기 로터(92)에 속이 빈 로터샤프트(rotor shaft;93)가 끼워넣어져 고정되고, 상기 로터샤프트(93)의 양끝이 베어링(94)(95)에 의해서 프레임(17)에 각각 지지된다.

또, 상기 베어링상자(13) 내에 지지수단으로서의 베어링(96)(97)이 설치되고, 상기 베어링(96)(97)에 의해서 스크루(22)와 전동축으로서의 볼나사축·스플라인축 유닛(98)이 상대적으로 회전이 자유롭게 연결되어, 상기 프레임(17)에 고정된 볼너트(99)와 상기 볼나사축·스플라인축 유닛(98)의 전반부에 형성된 볼나사축부(98a)가 나사결합된다. 또한, 상기 볼나사축부(98a)에 의해서 회전운동을 직선운동으로 변환하는 운동방향 변환부가 구성되고, 볼너트(99) 및 볼나사축·스플라인축 유닛(98)에 의해서 운동방향 변환수단이 구성된다.

따라서, 계량공정에서, 상기 계량용 모터(81)를 구동함으로써 발생된 회전이 구동측 풀리(86), 타이밍벨트(89), 종동측 풀리(88) 및 스크루(22)에 차례로 전달되어, 스크루(22)가 회전되면서 후퇴되어서 1숏분의 수지가 스크루헤드(22a)의 전방에 모여진다. 이 경우, 스크루(22)와 볼나사축·스플라인축 유닛(98)은 지지판(84), 로드셀(105) 및 베어링상자(13)를 통하여 상대적으로 회전이 자유롭게 연결되어 있기 때문에, 종동측 풀리(88)에 전달된 회전은 볼나사축·스플라인축 유닛(98)에는 전달되지 않지만 가열실린더(12) 내의 수지의 압력이 지지판(84), 로드셀(105) 및 베어링상자(13)를 통하여 볼나사축·스플라인축 유닛(98)에 전달된다. 따라서, 볼나사축·스플라인축 유닛(98)이 회전하면서 후퇴함으로써 스크루(22)도 후퇴된다. 또한, 상기 스크루(22)를 후퇴시킬 때에 수지의 압력에 대항하여 스크루(22)에 배압이 가해진다.

한편, 상기 사출용 모터(82)에 있어서, 고정자(91)에 소정의 주파수의 전류를 공급함으로써 상기 스크루(22)를 회전시키지 않고 전진시킬 수 있다. 이를 위하여 상기 로터샤프트(93)의 내측의 거의 중앙에 고리형상의 걸림부재(101)가 고정되고, 상기 걸림부재(101)의 내주에 형성된 스플라인(102)과 상기 볼나사축·스플라인축 유닛(98)의 후반부에 형성된 스플라인축부(98b)가 걸어맞추어진다. 또한, 상기 스플라인축부(98b)에 의해서 사출용 모터(82)의 회전이 전달되는 회전전달부가 구성되고, 걸림부재(101) 및 볼나사축·스플라인축 유닛(98)에 의해서 회전전달수단이 구성된다.

따라서, 사출공정에서, 상기 사출용 모터(82)를 구동함으로써 발생된 회전이 로터샤프트(93), 걸림부재(101) 및 볼나사축·스플라인축 유닛(98)의 순으로 전달된다. 그리고, 상기 볼너트(99)가 프레임(17)에 고정되어 있기 때문에, 볼나사축·스플라인축 유닛(98)이 회전하면서 전진함으로써 스크루(22)도 전진된다. 또, 이때스크루(22)에 발생되는 사출력은 종동측 풀리(88)를 통하여 로드셀(105)에 전달되어 상기 로드셀(105)에 의해서 검출된다.

이와 같이 사출용 모터(82)의 회전이 감속기구, 풀리(pully) 등을 통하지 않고 볼나사축·스플라인축 유닛(98)에 직접 전달되도록 되어 있기 때문에, 기계효율을 높일 수 있음과 더불어 관성(inertia)을 작게 할 수 있다. 그 결과, 사출공정에서 사출속도를 높이거나 변경하거나 하는데 필요한 시간을 짧게 할 수 있음과 더불어, 사출속도를 높이거나 변경하거나 하는데 필요한 토크를 작게 할 수 있다. 또, 사출공정에서 보압공정으로의 전환에 필요한 시간을 짧게 할 수 있다.

그리고, 상기 걸림부재(101)가 로터샤프트(93) 내측의 거의 중앙에 설치되기 때문에 로터(92)의 내측에 있어서 스플라인축부(98b)를 전후진시킬 수 있다. 또한, 계량용 모터(81)의 회전을 스크루(22)에 전달하기 위한 구동측 풀리(86), 종동측 풀리(88) 및 타이밍벨트(89)를 축방향에서 베어링상자(13)와 겹쳐서 설치할 수 있다. 따라서, 빌트인모터형 사출장치의 축방향 길이를 짧게 할 수 있다.

그리고, 상기 로드셀(105)은 지지판(84)에 설치되기 때문에, 스크루(22) 및 종동측 풀리(88)의 회전에 따라서 로드셀(105)에 토크가 가해지는 일은 없다. 또, 상기 로드셀(105)은 베어링상자(13)를 통하여 볼나사축·스플라인축 유닛(98)과 연결되기 때문에, 볼나사축·스플라인축 유닛(98)의 회전에 따라서 로드셀(105)에 토크가 가해지는 일은 없다.

따라서, 로드셀(105)에 의한 사출력의 검출정밀도를 높일 수 있다.

다음에, 본 발명의 제2실시형태에 대해서 설명한다.

도 3은 본 발명의 제2실시형태에서의 빌트인모터형 사출장치의 단면도이다.

도면에서, 181은 프론트플레이트, 182는 상기 프론트플레이트(181)에 설치된 수냉재킷(jacket), 223은 리어(rear)케이스이고, 상기 리어케이스(223)는 원통상부재(226) 및 상기 원통상부재(226)의 양끝을 덮는 앤드플레이트(224)(225)로 이루어진다. 상기 리어케이스(223) 내에 구동수단으로서의 사출용 모터(145)가 설치된다.

그리고, 프론트플레이트(181)와 앤드플레이트(224)의 사이에 사출부재로서의 도시되지 않은 스크루와 평행하게 뻗은 안내바(183)가 설치되고, 상기 안내바(183)를 따라서 제1구동수단으로서의 계량용 모터(201)가 이동된다. 이를 위해서, 제1지지부재로서의 지지판(184)이 상기 안내바(183)에 대해서 자유롭게 미끄러져 움직이도록 설치되고, 상기 지지판(184)에 계량용 모터(201)가 설치된다. 또한, 상기 계량용 모터(201)와 상기 스크루는 다른 평행한 축상에 설치되고, 상기 사출용 모터(145)와 상기 스크루는 동일 축상에 설치된다.

또, 상기 계량용 모터(201)의 출력축(202)에 구동측 기어(203)가 설치되어 상기 구동측 기어(203)와 도시되지 않은 프론트케이스에 회전이 자유롭게 지지된 아이들기어(204)가 맞물린다. 그리고, 상기 지지판(184)에 종동측 기어(205)가 베어링(213)(214)을 통하여 회전이 자유롭게 설치되어 상기 종동측 기어(205)와 상기 아이들기어(204)가 맞물린다. 따라서, 상기 계량용 모터(201)를 구동함으로써 발생된 회전은 구동측 기어(203), 아이들기어(204) 및 종동측 기어(205)를 통하여 로드(114)에 전달된다. 또한, 구동측 기어(203), 아이들기어(204) 및 종동측 기어(205)에 의해서 전동수단이 구성된다.

또, 상기 지지판(184)의 후면(도면에서의 오른쪽면)에 하중검출수단으로서의 로드셀(105)을 통하여 제2지지부재로서의 베어링상자(231)가 설치된다.

그리고, 상기 사출용 모터(145)를 구동함으로써 상기 스크루를 전진(도면에서의 왼쪽으로 이동)시킬 수 있다. 이를 위하여 상기 베어링상자(231) 내에 베어링(166)(167) 및 스러스트베어링(thrust bearing;168)이 설치되고, 상기 베어링(166)(167)에 의해서 전동축으로서의 볼나사축·스플라인축 유닛(165)의 전단(도면에서의 좌단)이 회전이 자유롭게 지지되며, 상기 스러스트베어링(168)에 의해서 스러스트 하중을 받는다. 또, 상기 앤드플레이트(224)의 전면(도면에서의 왼쪽면)에 볼너트(169)가 고정되고, 상기 볼너트(169)와 볼나사축·스플라인축 유닛(165)의 전반부에 형성된 볼나사축부(123)가 나사결합된다. 또한 상기 볼나사축부(123) 및 볼너트(169)에 의해서 회전운동을 직선운동으로 변환하는 운동방향 변환부가 구성되고, 볼너트(169) 및 볼나사축·스플라인축 유닛(165)에 의하여 운동방향 변환수단이 구성된다.

또, 로터샤프트(157)의 후단(도면에서의 우단)에 통형상의 걸림부재(121)가 설치되고, 상기 걸림부재(121)는 상기 로터샤프트(157)의 후단부(도면에서의 우단부)에서 거의 중앙에 걸쳐서 뻗어서, 내주의 전단에 스플라인(122)이 형성된다. 그리고, 상기 스플라인(122)을 통하여 상기 걸림부재(121)와 볼나사축·스플라인축 유닛(165)의 후반부에 형성된 스플라인축부(124)가 스플라인 연결된다. 즉, 볼나사축·스플라인축 유닛(165)은 전단에서 베어링상자(231)에 의해서, 후단에서 걸림부재(121) 및 로터샤프트(157)를 통하여 베어링(153)(154)에 의해서 각각 회전이 자유롭게 지지된다. 또한 상기 스플라인축부(124)에 의해서 사출용 모터(145)의 회전이 전달되는 회전전달부가 구성되고, 걸림부재(121) 및 볼나사축·스플라인축 유닛(165)에 의하여 회전전달수단이 구성된다.

그리고, 상기 로터샤프트(157)의 후단에는 앤드캡(end cap;131)이 고정되고, 상기 앤드캡(131)은 상기 로터샤프트(157) 내를 밀폐하여 로터샤프트(157) 내에 도시되지 않은 이물질 등이 진입하는 것을 방지한다. 또한, 상기 앤드캡(131)에 인코더(encoder;132)가 설치되고, 상기 인코더(132)에 의해서 볼나사축·스플라인축 유닛(165)의 회전수가 직접 검출된다. 따라서, 도시되지 않은 제어부에서 상기 볼나사축·스플라인축 유닛(165)의 회전수에 기초하여 볼나사축·스플라인축 유닛(165)의 위치를 산출할 수 있다.

이 경우, 로터(149)의 회전은 로터샤프트(157) 및 걸림부재(121)를 통하여 볼나사축·스플라인축 유닛(165)에 전달되고, 상기 볼나사축부(123) 및 볼너트(169)에 의해서 회전운동이 직선운동으로 변환되어, 볼나사축·스플라인축 유닛(165)이 전후진된다. 따라서, 상기 사출용 모터(145)를 구동하여 로터(149)를 회전시킴으로써 볼나사축·스플라인축 유닛(165)을 전진시키고, 스크루를 전진시킬 수 있다. 이와 같이 하여, 사출을 행할 수 있다. 또한 148은 고정자이다.

다음에, 상기 구성의 사출장치의 동작에 대하여 설명한다.

우선, 계량공정에서 상기 계량용 모터(201)를 구동함으로써 발생된 회전이 구동측 기어(203), 아이들기어(204), 종동측 기어(205), 로드(114) 및 스크루에 차례로 전달되고, 스크루가 회전되면서 후퇴(도면에서의 오른쪽으로 이동)되어서 1숏분의 수지가 도시되지 않은 스크루헤드의 전방(도면에서 왼쪽)에 모여진다. 이 경우, 스크루와 볼나사축·스플라인축 유닛(165)은 로드(114), 종동측 기어(205), 지지판(184), 로드셀(105) 및 베어링상자(231)를 통하여 상대적으로 회전이 자유롭게 연결되어 있기 때문에, 종동측 기어(205)에 전달된 회전은 볼나사축·스플라인축 유닛(165)에는 전달되지 않지만, 실린더부재로서의 도시되지 않은 가열실린더 내의 수지의 압력이 로드(114), 종동측 기어(205), 지지판(184), 로드셀(105) 및 베어링상자(231)를 통하여 볼나사축·스플라인축 유닛(165)에 전달된다. 따라서, 볼나사축·스플라인축 유닛(165)이 회전하면서 후퇴함으로써 스크루도 후퇴된다. 또한, 상기 스크루를 후퇴시킬 때에 수지의 압력에 대항하여 스크루에 배압이 가해진다.

한편, 사출공정에 있어서는, 상기 사출용 모터(145)를 구동함으로써 발생된 회전이 로터샤프트(157), 걸림부재(121) 및 볼나사축·스플라인축 유닛(165)에 차례로 전달된다. 그리고, 상기 볼너트(169)가 앤드플레이트(224)에 고정되어 있기 때문에, 볼나사축·스플라인축 유닛(165)이 회전하면서 전진함으로써 스크루도 전진된다.

본 실시형태에 있어서는, 상기 로드셀(105)이 지지판(184)에 설치되기 때문에 스크루 및 종동측 기어(205)의 회전에 따라서 로드셀(105)에 토크가 가해지는 일은 없다. 또, 상기 로드셀(105)은 베어링상자(231)를 통하여 볼나사축·스플라인축 유닛(165)과 연결되기 때문에 볼나사축·스플라인축 유닛(165)의 회전에 따라서 로드셀(105)에 토크가 가해지는 일은 없다.

상기 각 실시형태에 있어서는, 사출부재로서 스크루를 사용하고 있지만, 스크루 대신에 플런저(plunger)를 사용하는 것도 가능하다.

또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 취지에 기초하여 다양하게 변형시키는 것이 가능하며, 그들을 본 발명의 범위에서 배제하는 것은 아니다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 하중검출수단(로드셀)이 제1지지부재와 제2지지부재의 사이에 설치되기 때문에 사출부재의 회전에 수반되어 하중검출수단에 토크가 가해지지 않는다. 또한, 하중검출수단은 제2지지부재를 통해서 전동축과 연결되므로 전동축의 회전에 수반되어 하중검출수단에 토크가 가해지지 않는다. 따라서, 하중검출수단에 의한 사출력의 검출정밀도를 높게 할 수 있다.

Claims

실린더부재와;

상기 실린더부재 내에서 전후진이 자유롭게 설치된 사출부재와;

전후진이 자유롭게 설치되어, 상기 사출부재를 회전이 자유롭게 지지하는 제1지지부재와;

상기 사출부재를 전후진시키는 구동수단과;

상기 사출부재에 대하여 상대적으로 회전이 자유롭게 연결되어 상기 구동수단의 회전이 전달되는 회전전달부 및 회전운동을 직선운동으로 변환하는 운동방향 변환부를 구비한 전동축과;

상기 제1지지부재와 전동축 사이에 설치되어, 상기 제1지지부재에 대해서 상기 전동축의 상대회전을 허용하는 제2지지부재와;

상기 제1지지부재와 제2지지부재의 사이에 설치되어, 상기 사출부재에 발생되는 사출력을 검출하는 하중검출수단을 갖는 것을 특징으로 하는 사출장치.
제1항에 있어서,

상기 구동수단과는 별도로 설치되는 계량용 모터와;

상기 계량용 모터의 회전을 상기 사출부재에 전달하는 전동수단을 갖는 것을 특징으로 하는 사출장치.
제1항에 있어서,

상기 회전전달부는 상기 전동축의 스플라인축부에 형성된 것을 특징으로 하는 사출장치.
제1항에 있어서,

상기 운동방향 변환부는 상기 전동축의 볼나사축부에 형성된 것을 특징으로 하는 사출장치.
가열실린더와;

상기 가열실린더 내에서 전후진이 자유롭게 설치된 스크루와;

전후진이 자유롭게 설치되어, 상기 스크루를 회전이 자유롭게 지지하는 지지판과;

상기 스크루를 전후진시키는 사출용 모터와;

상기 스크루에 대하여 상대적으로 회전이 자유롭게 연결되고 상기 사출용 모터의 회전이 전달되는 회전전달부 및 회전운동을 직선운동으로 변환하는 운동방향 변환부를 구비한 전동축과;

상기 지지판과 전동축 사이에 설치되어, 상기 지지판에 대해서 상기 전동축의 상대회전을 허용하는 베어링상자와;

상기 지지판과 베어링상자의 사이에 설치되어, 상기 스크루에 발생되는 사출력을 검출하는 하중검출수단을 갖는 것을 특징으로 하는 사출장치.
제5항에 있어서,

상기 회전전달부는 상기 전동축의 스플라인축부에 형성되는 것을 특징으로 하는 사출장치.
제5항에 있어서,

상기 운동방향 변환부는 상기 전동축의 볼나사축부에 형성된 것을 특징으로 하는 사출장치.