впрыскивающий агрегат для литьевой машины

Формула изобретения

1. Впрыскивающий агрегат для литьевой машины для переработки термопластичного материала, содержащий, в основном, один цилиндр шнека, шнек и состоящий из двух электродвигателей привод шнека, из которых один двигатель предназначен для осуществления вращательного движения шнека, а другой - для осуществления осевого перемещения шнека, причем оба электродвигателя своими осями расположены соосно с осью шнека, а по меньшей мере один электродвигатель представляет собой двигатель с полым валом, при этом в первом двигателе, корпус которого закреплен на корпусе, в котором установлен цилиндр шнека, закреплена маточная гайка, находящаяся в резьбовом зацеплении с ходовым винтом, который одним концом соединен со шнеком, отличающийся тем, что на другом конце через ходовой винт проходит приводная цапфа, которая своими осевыми пазами находится в зацеплении с соответственно выполненными осевыми пазами внутри ходового винта, причем приводная цапфа соединена с полым валом второго двигателя, а ходовой винт содержит заполненный гидравлической жидкостью внутренний цилиндр, в котором проходит расположенный на конце приводной цапфы поршень, при этом через поршень и приводную цапфу проходит ведущий наружу канал, по которому при действующей на шнек нагрузке противодавлением гидравлическая жидкость способна протекать через клапан пропорционального регулирования давления в бак, из которого при движении шнека в противоположном направлении гидравлическое масло всасывается обратно через одноходовой клапан.

2. Агрегат по по.1, отличающийся тем, что маточная гайка представляет собой полый вал, прочно соединенный с якорем первого двигателя с полым валом, при этом полый вал второго двигателя прочно соединен с приводной цапфой, оставляя свободным кольцевое пространство для вхождения ходового винта.

3. Агрегат по п.2, отличающийся тем, что осевая опора для осевых усилий, передаваемых маточной гайкой встроена в первый двигатель с полым валом.

4. Агрегат по одному из пп.1 - 3, отличающийся тем, что каждый двигатель с полым валом представляет собой двигатель с поперечным потоком, содержащий цилиндрический, окруженный с обеих сторон обмотками магнит.

5. Агрегат по одному из пп.1 - 4, отличающийся тем, что оба двигателя приспособлены для приведения во вращение с разной частотой в зависимости от регулирующих сигналов, дающих сведения о состоянии расплава в цилиндре шнека.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к впрыскивающему агрегату для литьевой машины для переработки термопластичного материала.

В литьевой машине такого типа (известна из европейского патента N EP 0 204 002 BI) приводной агрегат для шнека состоит из двух электродвигателей, один из которых предусмотрен для проведения процесса впрыскивания, а другой - для проведения процесса пластификации. Оба двигателя расположены на относительно большом расстоянии друг от друга, параллельно друг другу, причем для осуществления требуемого в каждом случае вращательного движения и осевого перемещения предусмотрены дорогостоящие устройства для передачи усилия.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является известный впрыскивающий агрегат для литьевой машины для переработки термопластичных материалов (патент Японии N 61-266218, A, B 29 C 45/50, 18.04.87).

В литьевой машине такого типа привод шнека состоит из двух электродвигателей, из которых один двигатель предназначен для осуществления вращательного движения шнека, а другой - для осуществления осевого перемещения шнека. Оба электродвигателя своими осями расположены соосно с осью шнека, причем соответствующий корпусу шнека двигатель выполнен в виде двигателя с полым валом и содержит маточную гайку, находящуюся в резьбовом зацеплении с ходовым винтом, который на одном конце соединен со шнеком. При таком расположении электродвигателей двигателем для осевого перемещения шнека следует управлять так, чтобы во время процесса пластификации, осуществляемого за счет вращения шнека другими двигателем, шнек выдерживал противодавление пластифицированного термопластичного материала.

В основу изобретения положена задача упрощения впрыскивающего агрегата описанного типа таким образом, чтобы для поддержания противодавления, действующего на шнек на фазе пластификации, не требовалось электрического управления электродвигателем, осуществляющим осевое перемещение шнека.

Поставленная задача решается тем, что во впрыскивающем агрегате для литьевой машины для переработки термопластичного материала, содержащем в основном один цилиндр шнека, шнек и состоящий из двух электродвигателей привод шнека, из которых один двигатель предназначен для осуществления вращательного движения шнека, а другой - для осуществления осевого перемещения шнека, причем оба электродвигателя своими осями расположены соосно с осью шнека, и по меньшей мере один электродвигатель представляет собой двигатель с полым валом, при этом в первом двигателе, корпус которого закреплен на корпусе, в котором установлен цилиндр шнека, закреплена маточная гайка, находящаяся в резьбовом зацеплении с ходовым винтом, который одним концом соединен со шнеком, согласно изобретению, на другом конце через ходовой винт проходит приводная цапфа, которая своими осевыми пазами находится в зацеплении с соответственно выполненными осевыми пазами внутри ходового винта, причем приводная цапфа соединена с полым валом второго двигателя, а ходовой винт содержит заполненный гидравлической жидкостью внутренний цилиндр, в котором проходит расположенный на конце приводной цапфы поршень, при этом через поршень и приводную цапфу проходит ведущий наружу канал, по которому при действующей на шнек нагрузке противодавлением гидравлическая жидкость может протекать через клапан пропорционального регулирования давления в бак T, из которого при движении шнека в противоположном направлении гидравлическое масло может всасываться обратно через одноходовой клапан.

При таком конструктивном выполнении впрыскивающего аппарата нагрузка противодавлением, действующая на шнек при пластификации, самопроизвольно поддерживается гидравлическим устройством без необходимости для этого управления электродвигателем, осуществляющим осевое перемещение шнека. С помощью клапана пропорционального регулирования давления гарантировано установление нужного противодавления.

Преимущественно двигатели выполнены в виде двигателей с поперечным потоком, которые отличаются высоким крутящим моментом и имеют, во-первых, оптимальную для целей изобретения короткую и соответственно дискообразную конструкцию, а, во-вторых, могут быть выполнены внутри полого вала с большим диаметром в свету.

Благодаря тому, что такие важные элементы, как маточная гайка, ходовой винт и приводная цапфа расположены внутри полых валов двигателей, весь приводной агрегат определяется только наружными контурами двигателей. Поэтому получаются преимущественно возможности герметизации двигателей, благодаря чему приводной агрегат, согласно изобретению особенно пригоден для работы в условиях чистого помещения. К тому же преимущества дает также отсутствие элементов передачи, так как не могут возникать никакие частицы износа, как этом имеет место, например, при ременной передаче.

Через трубопровод, проходящий через поршень и приводную цапфу, через клапан пропорционального регулирования давления масло для гидравлических систем может стекать из внутреннего цилиндра в бак при нагрузке динамическим напором, благодаря чему с помощью клапана пропорционального регулирования давления можно обеспечить нужный динамический напор.

Предпочтительно, когда маточная гайка представляет собой полый вал, прочно соединенный с якорем первого двигателя с полым валом, при этом полый вал второго двигателя с полым валом прочно соединен с приводной цапфой, оставляя свободным кольцевое пространство для вхождения ходового винта. Рекомендуется осевую опору для осевых усилий, передаваемых маточной гайкой, встроить в двигатель с полым валом. Желательно, чтобы каждый двигатель с полым валом представлял собой двигатель с поперечным потоком, содержащий цилиндрический, окруженный с обеих сторон обмотками магнит, при этом оба двигателя приспособлены для приведения во вращение с разной частотой в зависимости от регулирующих сигналов, дающих сведения о состоянии расплава в цилиндре шнека.

Один вариант выполнения изобретения поясняется подробнее на основе чертежей.

На фиг. 1 показан схематический продольный разрез приводной части впрыскивающего агрегата литьевой машины;

на фиг. 2 - вариант выполнения по фиг. 1, но с гидравлическим дополнительным устройством для обеспечения нужного динамического напора.

На фиг. 1 показаны задние частичные элементы цилиндра 1 шнека и расположенного в нем шнека 2 не показанной более подробно литьевой машины. Цилиндр 1 шнека установлен в корпусе 3, на котором закреплены первый 4 и второй 5 двигатель с полым валом. Шнек жестко соединен с ходовым винтом 6, направленным в маточной гайке 7. При этом речь идет о приводе с шариковым ходовым винтом. Маточная гайка 7 является полым валом первого двигателя 4 с полым валом, который опирается непосредственно на корпус двигателя с помощью осевой опоры 8.

В снабженную осевым пазом 9 выемку 10 ходового винта 6 входит приводная цапфа 11, которая также снабжена осевыми пазами и таким образом соединена с ходовым винтом 6 без возможности проворачивания, но с возможностью осевого перемещения. Приводная цапфа 11 жестко соединена с полым валом 13 второго двигателя 5 с полым валом, который окружает приводную цапфу 11, оставляя свободным кольцевое пространство 14. Полый вал 13 непосредственно опирается на корпус двигателя с помощью осевой опоры 15.

Тяговые двигатели 4, 5 для крепления на полом валу представляют собой двигатели с поперечным потоком с цилиндрическими магнитами 16 и 17, которые соответственно окружены с обеих сторон обмотками 18 и 19.

В варианте выполнения по фиг. 2 приводная цапфа 11 оснащена поршнем 20, который направляется во внутреннем цилиндре 21. От внутреннего цилиндра 21 через поршень 20 и приводную цапфу 11 проходит канал 22, через который при нагрузке шнека 2 динамическим напором может стекать масло для гидравлических систем из внутреннего цилиндра 21 через клапан пропорционального регулирования давления 23 в бак T. При возврате шнека 2 масло для гидравлических систем может всасываться обратно через функционирующий в качестве подсасывающего клапана одноходовой клапан 24 во внутренний цилиндр 21.

При работе шнек 2 выполняет в принципе два движения. При впрыскивании шнек перемещается по оси вперед и не вращается. При пластификации шнек 2 вращается и с помощью пластифицированного и транспортированного в пространство перед шнеком /не показано/ материала сдвигается по оси назад. При этом прилагается определенное контрусилие /динамический напор/.

При впрыскивании и пластификации тяговые двигатели 4, 5 для крепления на полом валу работают следующим образом:

При впрыскивании первый тяговый двигатель 4 для крепления на полом валу вращает маточную гайку 7, и шнек 2 сдвигается по оси /фиг. 1 и 2 - влево/. Второй тяговый двигатель 5 для крепления на полом валу не вращается.

При пластификации второй тяговый двигатель 5 для крепления на полом валу вращает шнек 2 с помощью приводной цапфы 11 с нужным числом оборотов для пластификации.

Первый тяговый двигатель 4 для крепления на полом валу вращается с примерно таким же числом оборотов, что и второй тяговый двигатель 5 для крепления на полом валу. Из разности чисел оборотов получается скорость обратного хода шнека 2.