專利名稱：驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種驅(qū)動裝置，特別是用于注射成型機的頂出器或注射裝置的驅(qū)動裝置。
背景技術(shù)：
US5,980,235中揭示了此種驅(qū)動裝置。圖4顯示了頂出器的驅(qū)動裝置，其包括一由心軸和心軸螺帽構(gòu)成的行程心軸裝置，頂出板沿心軸進行軸向移動。心軸螺帽可轉(zhuǎn)動地設置于基板中。行程心軸裝置和頂出板之間設置有彈簧，用來在頂出板縮回時支撐行程心軸裝置，該彈簧在頂出板向前移動時張緊，頂出板向后移動時放松。
該技術(shù)方案的缺點在于彈簧的回縮力大小取決于距離的遠近。另一缺點是彈簧會疲勞，因此長時間使用后就必需進行調(diào)節(jié)。還有，用來調(diào)節(jié)注射壓力的傳輸力不易采集，這是因為既要采集行程心軸裝置施加的壓力，又要采集彈簧施加的壓力。
WO 02/085599 A1揭示了一種頂出器的驅(qū)動裝置，該裝置通過沖擊動量將注模組件排出。行程心軸裝置與頂出板形成一個在第一和第二彈簧組之間軸向來回擺動的擺動系統(tǒng)。第一彈簧組被施加預應力并在制動器松開時釋放，使其作用在與其相對的第二彈簧組上，使整個彈簧系統(tǒng)發(fā)生擺動。為了補償摩擦損失，行程心軸裝置被一馬達驅(qū)動，與擺動系統(tǒng)的振蕩頻率對應。
該技術(shù)方案的缺點在于彈簧力實際上互相抵消并且本質(zhì)上不對行程心軸裝置的馬達驅(qū)動力造成支持。行程心軸裝置僅起到補償彈簧組運動損失的作用。還有，將心軸裝置的馬達起動與振蕩頻率一致需要昂貴的控制設備。另一缺點是在該技術(shù)方案中，注射力特性的采集也同樣十分困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種驅(qū)動裝置，特別是用于注射成型機的頂出器或注射裝置的驅(qū)動裝置，通過簡單的結(jié)構(gòu)在輸出運動期間支持驅(qū)動機構(gòu)的力，并且由驅(qū)動裝置施加的力容易采集。
上述目的由具有權(quán)利要求1所特征的驅(qū)動裝置實現(xiàn)。
該驅(qū)動裝置包括一具有心軸螺栓和心軸的行程心軸裝置。該驅(qū)動裝置包括用來對所述心軸預加應力的預應力裝置，該預應力裝置在所述沖程心軸裝置的位移階段可以排料，并在心軸被驅(qū)向相對方向時可以進料，其特征在于所述沖程心軸裝置和所述預應力裝置由相同的組件直接或間接地支撐，并提供載荷測量裝置對作用在所述心軸上的載荷進行測量，該載荷測量裝置吸收作用在所述組件上的力。根據(jù)本發(fā)明，行程心軸裝置和預應力裝置直接由相同的組件支持或是通過插接元件支持。還有，根據(jù)本發(fā)明，提供一種用來測量心軸上傳遞的力的負荷測量裝置，其中，作用在組件上的力被吸收。
該預應力裝置對心軸施加預應力，從而使馬達施加的用來驅(qū)動心軸螺栓的位移力在一個方向上減少。通過負荷測量裝置就能夠采集作用在行程心軸裝置上的力并且可將該力參與到機械的調(diào)整控制之中。
在一優(yōu)選實施例中，該心軸在輸出方向上被施加預應力。因此，心軸螺栓的驅(qū)動力在注射期間被預應力的量所減少，從而使行程心軸裝置，特別是在心軸螺栓與心軸有效嚙合的區(qū)域的負荷減輕。因此，相應地可以將驅(qū)動心軸螺栓的馬達的性能設計的弱一些。
收縮也由行程心軸裝置完成，這時預應力與心軸位移方向相對。但是，由于收縮是幾乎在除預應力以外沒有其他力的情況下發(fā)生的，馬達在驅(qū)動心軸螺栓時僅僅需要克服預應力就可以了。如果預應力選擇適當，行程心軸裝置就必需在出料或進料運動期間與收縮期間吸收相同的力。這可以通過將預應力與有效注射力的一半相對應來實現(xiàn)。
預應力裝置最好是由配備有適當?shù)囊簤嘿A存機構(gòu)的至少一個液壓缸形成，用來提供持續(xù)的預應力。
較好的是，負荷測量裝置是一個測力傳感器。但是，也可以使用壓力變送器或伏特計。
在另一實施例中，預應力裝置還配置有彈簧操作貯存機構(gòu)。
其他實施例在子權(quán)利要求中給出。
本發(fā)明的具體實施方式
由以下實施例及其附圖詳細給出。


圖1是本發(fā)明驅(qū)動裝置的第一實施例。
圖2是發(fā)明驅(qū)動裝置的第二實施例。
2注射裝置4驅(qū)動裝置5驅(qū)動裝置6增塑驅(qū)動器8注射驅(qū)動器 10預應力驅(qū)動器12延伸部 14蝸輪16增塑缸 18漏斗20采集腔 22法蘭
24橫斷面 26心軸28心軸螺栓30測力傳感器32通孔34液壓缸36液壓缸 38液壓缸內(nèi)腔40液壓缸內(nèi)腔 42活塞44活塞46活塞桿48活塞桿 50液壓貯存機構(gòu)52控制閥 54組件56馬達58齒輪60軸套62齒輪皮帶64馬達輸出齒輪66馬達68馬達輸出齒輪70齒輪皮帶72支撐軸承74支撐軸承76嚙合邊緣78進料線80分支線 82框架具體實施方式
圖1是具有第一實施例的驅(qū)動裝置4的用于注射成型機的注射裝置2。驅(qū)動裝置4具有增塑驅(qū)動器6、注射驅(qū)動器8和預應力裝置10。
用來增塑的增塑驅(qū)動器6由框架82支撐(圖中未示)并通過齒輪58與蝸輪14的前側(cè)延伸部12嚙合。為了給齒輪58加入防轉(zhuǎn)設計，蝸輪14具有嚙合邊緣76，這樣蝸輪14隨著增塑驅(qū)動器6的啟動而轉(zhuǎn)動。增塑驅(qū)動器6與延伸部12進行有效地嚙合，從而使后者以及蝸輪14能夠軸向移動。
蝸輪14被置于加熱的增塑缸16中，該增塑缸16由漏斗18注滿注模材料。通過轉(zhuǎn)動蝸輪14，注模材料被帶到采集腔20中向增塑缸16前端的前側(cè)注射噴嘴(圖中未示)移動并被熔化。延伸部12在與蝸輪14相對的端部具有圓周法蘭22，延伸部12通過該圓周法蘭被具有支撐軸承72的橫斷面24支撐。
用來注入注模材料的注射驅(qū)動器8具有被設計為鋼球軋制螺線的具有心軸26和心軸螺栓28的行程心軸裝置。心軸螺栓28被馬達(圖中未示)驅(qū)動并由組件54通過支撐軸承74支撐。在組件54中，形成與心軸26同軸的通孔32用來在收縮(圖1中為向右運動)期間在截面方向接納心軸26。組件54自身通過測力傳感器30由框架82支撐。通過測力傳感器30可以采集當前施加在心軸26上的負荷，從而得到將注模材料注射到工具中所需要的當前注射力。心軸26穿入橫斷面24并且與延伸部12的前側(cè)在法蘭22處嚙合。心軸螺栓28轉(zhuǎn)動時，心軸26進行軸向移動并傳送到蝸輪14，從而根據(jù)心軸螺栓28的轉(zhuǎn)動方向?qū)⑽佪?4引入或引出增塑缸16。
用來對行程心軸裝置施加預應力的預應力裝置10包括，舉例來說，兩個或四個液壓缸34、36，一個在另一個之后地成對設置，并在橫向上由心軸螺栓28的組件54支撐。在本圖中，液壓缸34、36被整合到組件54中。因此，預應力裝置10和行程心軸裝置共同由組件54支撐。在液壓缸34、36的缸內(nèi)腔38、40中，提供活塞42、44，其通過活塞桿46、48對橫斷面24造成沖擊，該沖擊力等于液壓缸34、36內(nèi)的壓力，從而相應地使心軸26被施加預應力。
預應力裝置10還包括液壓貯存機構(gòu)50。通過分別與液壓缸34、36的缸內(nèi)腔38、40相連接的進給線78或與進給線78相通的支線80，從而使缸內(nèi)腔38、40內(nèi)的壓力水平保持恒定，而與活塞42、44的軸向移動無關(guān)。液壓貯存機構(gòu)50被施加預應力，這樣液壓缸34、36在蝸輪14上施加的力，大約相當于施加在注射驅(qū)動器8上的力的50％。可以通過控制閥52將液壓貯存機構(gòu)50連接或斷開連接。
以下詳細說明本發(fā)明的驅(qū)動裝置4的功能。假定蝸輪14完全容納于增塑缸16中。
為了在完成注射工序后進行增塑，蝸輪14必需向右移動以便打開采集腔20接收新的注模材料。啟動心軸螺栓28，從而使心軸26向右進行軸向移動，從而使蝸輪14伸出增塑缸16。在此過程中，行程心軸裝置的馬達必需克服相反方向的預應力裝置10的預應力。同時，液壓貯存機構(gòu)50隨著心軸26向右移動而被注滿。為了充滿正在增大的采集腔20，增塑驅(qū)動器6被啟動，從而使新鮮的注模材料由漏斗18傳送。當采集腔20內(nèi)被提供了足夠量的注模材料時，蝸輪14的回縮運動就被停止。同時，蝸輪14被堆積起來的注模材料向右擠壓。
克服預應力不會對注射裝置8構(gòu)成過大的張力，因為收縮是在沒有力存在的情況下進行的，但預應力的反作用力除外。如果適當?shù)剡x擇了預應力，注射裝置8施加的驅(qū)動力在增塑期間和注射期間是相等的，從而注射驅(qū)動器8必需在增塑和注射期間必需執(zhí)行相同的驅(qū)動力。舉例而言，如果注射期間需要的預應力是注射力大小的一半時就屬于這種情況。
在注射期間，啟動心軸螺栓28，使心軸26及蝸輪14向左運動，從而使送入采集腔20的注模材料通過注射噴嘴被壓入工具。在這一過程中，心軸26的軸向運動由液壓缸34、36支持，這樣，為了驅(qū)動心軸螺栓28，馬達只需施加在沒有壓力支持時所施加的功率的50％。例如，如果注射壓力為10噸，那么注射驅(qū)動器8只需施加5噸壓力，另外5噸的壓力由液壓預應力裝置10提供。注射之后就是后壓力工序，在此期間根據(jù)特定的壓力分布將被注入的注模材料長時間壓緊。
通過測力傳感器30能夠采集到分別作用在心軸26或蝸輪14上的力，該力是組件54支撐心軸26和液壓缸34、36所需要的力，這樣與本說明書最初描述的需要兩個測力傳感器的技術(shù)方案相比，對于測量技術(shù)方面的要求較低。
圖2所示為注射成型機的注射裝置2，包括本發(fā)明第二實施例的驅(qū)動裝置5，在該裝置中注射驅(qū)動器8和預應力裝置10串聯(lián)布置。
增塑驅(qū)動器6具有在框架82的軸套60內(nèi)能夠軸向移動的馬達56。馬達56具有馬達輸出齒輪64，該馬達輸出齒輪64通過齒輪皮帶62驅(qū)動位于心軸26第一端部的齒輪58，這樣，當馬達56啟動時，心軸26就被轉(zhuǎn)動從而進行增塑工作。心軸26在前側(cè)由其第二端部與加熱增塑缸16中的蝸輪14連接。與前述的實施例一樣，增塑缸16包括漏斗18、采集腔20和注射噴嘴(圖中未示)。
注射驅(qū)動器8具有帶有馬達輸出齒輪68的馬達66，通過該馬達輸出齒輪68心軸螺栓28被齒輪皮帶70驅(qū)動，同時心軸螺栓28通過鋼球軋制螺紋與心軸26嚙合，這樣心軸26就可以軸向移動而不產(chǎn)生游隙跳動。心軸螺栓28被支撐軸承72、74之間的組件54以防移動的方式支撐。與前述的圖1中的實施例一樣，組件54又被框架通過測力傳感器(圖中未示)支撐。
預應力裝置10包括單液壓缸34，其內(nèi)設有可移動的活塞42。液壓缸34被用來支撐心軸28的組件54的支撐，同樣也被分配有與心軸26相同的測力傳感器?；钊?2通過其活塞桿46在其前側(cè)與心軸26的第一端部嚙合。通過與液壓缸34由進給線78連通的液壓存貯裝置50，預應力可以被持續(xù)地保存，而與心軸26軸向移動距離無關(guān)。
該注射裝置的機能與圖1的注射裝置相同，在此省略對其的說明。
本發(fā)明揭示了一種驅(qū)動裝置，特別是用于注射成型機的注射裝置或頂出器的驅(qū)動裝置，其包括具有心軸和心軸螺栓的沖程心軸裝置，以及用來對所述心軸預加應力的預應力裝置，該預應力裝置在所述沖程心軸裝置的位移階段可以排料，并在心軸被驅(qū)向相反方向時可以進料，其特征在于所述沖程心軸裝置和所述預應力裝置由相同的組件直接或間接地支撐，并提供載荷測量裝置對作用在所述心軸上的載荷進行測量，該載荷測量裝置30吸收作用在所述組件上的力。
權(quán)利要求
1.一種驅(qū)動裝置，特別是用于注射成型機的頂出器或注射裝置的驅(qū)動裝置，其包括具有心軸(26)和心軸螺栓(28)的沖程心軸裝置，以及用來對所述心軸(26)預加應力的預應力裝置(10)，該預應力裝置(10)在所述沖程心軸裝置的位移階段可以排料，并在心軸(26)被驅(qū)向相向方向時可以進料，其特征在于所述沖程心軸裝置和所述預應力裝置(10)由相同的組件(54)直接或間接地支撐，并提供載荷測量裝置(30)對作用在所述心軸(26)上的載荷進行測量，該載荷測量裝置(30)吸收作用在所述組件(54)上的力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動裝置，其特征在于其中所述的預應力裝置(10)在輸出方向?qū)λ鲂妮S(26)施加預應力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的驅(qū)動裝置，其特征在于其中所述的預應力裝置(10)包括至少一個液壓缸(34、36)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的驅(qū)動裝置，其特征在于將一液壓存貯裝置(50)分配給所述液壓缸(34、36)，以便提供持續(xù)的預應力施加在所述行程心軸裝置上。
5.前述任一權(quán)利要求所述的驅(qū)動裝置，其特征在于至少提供兩個與所述行程心軸裝置并聯(lián)的液壓缸(34、36)。
6.前述任一權(quán)利要求所述的驅(qū)動裝置，其特征在于其中所述的負荷測量裝置(30)是測力傳感器。
7.前述任一權(quán)利要求所述的驅(qū)動裝置，其特征在于其中所述的預應力裝置(10)還包括彈簧操作存貯裝置。
8.前述任一權(quán)利要求所述的驅(qū)動裝置，其特征在于其中所述的心軸(26)被施加大約為有效注射力一半的預應力。
全文摘要
一種驅(qū)動裝置，特別是用于注射成型機的頂出器或注射裝置的驅(qū)動裝置，其包括具有心軸和心軸螺栓的沖程心軸裝置，以及用來對所述心軸(26)預加應力的預應力裝置，該預應力裝置在所述沖程心軸裝置的位移階段可以排料，并在心軸被驅(qū)向相向方向時可以進料，其特征在于所述沖程心軸裝置和所述預應力裝置由相同的組件直接或間接地支撐，并提供載荷測量裝置對作用在所述心軸上的載荷進行測量并吸收作用在所述組件(54)上的力。
文檔編號B29C45/50GK1980782SQ200580022777
公開日2007年6月13日 申請日期2005年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月8日
發(fā)明者約克·丹特爾格勃 申請人:博世力士樂股份公司