單馬達壓射和螺旋驅動的混合執行機構的製作方法
2023-05-30 23:38:01 1
專利名稱：單馬達壓射和螺旋驅動的混合執行機構的製作方法
技術領域：
本發明通常涉及用於注模機械的執行機構所屬的領域，尤其涉及用於注模機械或者類似機械的改進的單馬達壓射-和-螺旋驅動的混合執行機構。
背景技術：
過去，塑料注模機械使用由中心液壓泵送系統供給動力的液壓執行機構來完成各種機械操作，例如關閉和夾持模壓板，旋轉增塑劑螺杆，且將熔融的塑料噴入模型中。例如，見技術公報145(1980年6月)紐約東方曙光(East Aurora)姆格(Moog)有限公司的「熱塑性塑料的注塑控制」(「Control for Injection Molding ofThermoplastic」)，該文獻公開的所有內容在此通過參引方式包括進來現在，採用一些直接作用的電馬達來執行這些功能是一種趨勢。但是，經驗表明，這種馬達不是總能與負載很好地匹配，對這一問題較好的解決方案是使用電/液混合驅動機構，這一結構在日本實用新型審定公開文本為3-3389以及申請人的待審申請09/709,904中，都表示出操作模型封閉的混合機構。首先利用電馬達和螺杆機構工作，不僅能實現主要功能，而且推動一活塞將流體壓入液壓蓄能器內。然後，儲存的壓力流體隨後作為實現次要功能的動力。
在一個應用中，本發明公開了一種新的混合機構，該機構能儲存一些電馬達輸出的使注模機械的增塑劑螺杆旋轉的能量。將熔融的塑料儲存和噴射到模型內的軸嚮往復運動的螺杆，與活塞執行機構連接。與旋轉的馬達軸連接的泵與執行機構相連，以便在螺杆縮回時，從收縮執行機構腔泵送液壓流體，並且將該液壓流體以高壓傳送到充氣蓄能器內。當螺杆外伸時，壓力流體經過控制熔融塑料流入模型的噴射流速的節流閥而流回執行機構內。
技術方案對於所公開的實施例中的相應部件，部分或表面的帶有括號的附圖標記，僅僅是為了說明而非限制的目的，概括而言，本發明提供一種使一負載(11)相對本體(12)旋轉和/軸向運動的改進裝置(10)。
改進裝置大致包括一本體；一安裝在本體上的馬達(13)，該馬達帶有一可操作的輸出軸(14)，該軸使負載相對本體旋轉運動；一活塞(16)，可活動地安裝在本體上並且該活塞與本體一起限定了一可變容第一腔(19)，可操作的活塞，設置成使負載相對本體沿軸向運動；一蓄能器(23)，填充到一預定壓力；一流體(如液壓流體)，在第一腔和蓄能器內；一由馬達驅動的泵(26)，將流體從第一腔排到蓄能器；以及一可操作的閥(28)，設置為當負載將要外伸時，能夠有選擇的使蓄能器內的壓力流體流入第一腔，沿著一個相對本體軸向的方向推動活塞和負載。
在優選實施例中，馬達是電馬達，活塞和泵都同軸地安裝在馬達輸出軸上。流體可以是液壓流體，活塞和馬達輸出軸之間可以是鍵槽連接。這種鍵槽連接使活塞和負載與馬達輸出軸可旋轉地配合，但是活塞和負載相對輸出軸可以做軸向運動。
本發明還包括由活塞和本體限定的一可變容第二腔(20)。當活塞相對本體運動時，第一和第二腔的容積相反變化。當活塞相對本體運動時，第一腔的排量明顯比第二腔大，二腔之間的差值流入蓄能器或從蓄能器流出。第二腔通過閥可以與蓄能器內的流體連通，從而有選擇地推動活塞相對本體反向移動。閥可以是電液伺服閥，負載可以是注模機械的螺杆。
因此，本發明的主要目的是提供一種使負載相對本體旋轉和/或軸向運動的改進裝置。
本發明的另一個目的是提供一種使注模機械的螺杆相對本體旋轉和/或軸向運動的改進裝置。
這些和其它的目的和優點，通過閱讀前面和後面的說明書、附圖以及從屬權利要求，變得更清楚。
圖1是改進裝置的示意圖。
具體實施例方式
首先，應該清楚地了解，在附圖中相同的附圖標記始終代表同樣結構的元件、部分或者表面，這些元件、部分或者表面可以由整個說明書進一步描述和說明，這一詳細說明是整個說明書的必備部分。除非有其它說明，應該一起閱讀圖和說明書(例如剖面線、部件、比例、度數等的設置)，並且把圖視為本發明整個說明書的一部分。在下面說明書中用的術語「水平」、「垂直」、「左」、「右」、「上」和「下」及其形容詞和動詞的衍生詞(即「水平地」，「向右地」、「向上地」等)，只是指當特定附圖朝向閱讀者時所示結構的方位。同樣，術語「向內」和「向外」通常指表面相對其縱軸或者旋轉軸的方位。
現在，如圖所示，本發明提供了一種用10表示的改進裝置，該裝置可控制地使一用11表示的負載相對一用12表示的本體旋轉和/或軸向運動。
改進的裝置大致包含一馬達13，安裝在本體上且帶有一可操作的輸出軸14，該軸設置為使負載相對本體旋轉運動。其連接方式可以是鍵槽連接，用短劃線15表示。
改進裝置還包括一安裝在本體內形成的缸體18內的活塞16，並且該活塞與本體限定了可變容第一腔19和可變容第二腔20。朝向第一腔19的活塞面積明顯比朝向第二腔20的活塞的面積大。活塞用於推動杆21，該活塞杆又使負載相對本體沿軸向運動。其連接關係用短劃線22示意性地表示出來。
本發明還包括一用23表示的蓄能器。所表示的蓄能器23是隔膜型的，該蓄能器有一個充有一預定壓力的氣腔24。所示蓄能器有另一個腔25。腔25以及所有管道和腔內，全部充滿適用的流體，例如不可壓縮的液壓流體。
本發明中的裝置還包含一泵26。在優選結構的裝置中，活塞和泵與馬達輸出軸同軸安裝，儘管這種結構方案不必在圖1所示的示意圖中示出。實際上，馬達輸出軸和活塞之間是鍵槽連接。
本發明還包含一個用28表示的電液伺服閥。所表示的伺服閥28有一電單元29和一液壓單元30。液壓單元通過管路31與第一腔19連通、通過管路32與第二腔連通。泵設置在與管路31、32連通的支路33內。另一個支路34將管路32與蓄能器流體腔25連通起來。當活塞相對本體運動時，第一和第二腔19、20的容積反向變化；即當一個腔的容積增大時，另一個腔的容積減小，反之亦然。
實際上，負載11是注模機械的增塑劑螺杆。希望螺杆相對本體旋轉和/或相對本體做軸向運動。為了達到這個目的，通常給馬達通電，使輸出軸14旋轉。這樣，就使馬達和負載沿箭頭35一起旋轉。同時(即馬達使負載旋轉)，馬達還使泵26工作，該泵將流體從第一腔19、穿過管路31、33、34泵送到蓄能器腔25。此時，閥處於所示的狀態。而且，從第一腔抽出的一些流體，通過管路32返回到第二腔20。因此，當馬達旋轉時，泵將來自腔的淨流體量(即表示第一和第二腔的排量差)排到蓄能器流體腔25，在此，蓄能器氣腔24不斷加壓。
操作該裝置從而使螺杆和負載沿著相對本體軸線的任意方向運動，這一運動由雙箭頭36示意性地表示。在該操作中，馬達通常是停止狀態。在前面的時間段內，活塞相對本體向右運動。然後，操作控制閥，使液壓單元移動到另一個位置。因此，流體從蓄能器腔25通過管路32、閥28和管路31流到活塞第一腔19。同時，流體可以從活塞第二腔20流過管路32與上述流體匯合。因此，閥的這一運動，使加壓的液壓流體從蓄能器以及從活塞第二腔20流入活塞第一腔19。象在需要將塑料排到模型中時，這一動作有選擇地使活塞相對缸向左移動，使得活塞驅動負載相對本體外伸。
當再次操作閥、使液壓單元回到所示位置時，將流體從第一執行機構腔泵送到第二腔以及蓄能器腔25，使活塞相對本體縮回(即向右運動)。
因此，本發明大致提供了一種選擇性的使負載(例如注模機械的螺杆傳送機)相對本體做旋轉和/或軸向運動的改進裝置。
變化形式本發明預想可以做很多的變化和修改。例如，本發明並不限於移動注模機械的螺杆型傳送機。因此，將這種裝置用在注模機械上只是出於說明的目的，並非限制附後的權利要求的範圍。該裝置也可以用在其它裝置上。事實上，負載11可以看作普通負載。馬達最好是電馬達。泵是由馬達驅動的，但是如果需要可以採用變量式的。如果需要，蓄能器可以是薄膜型或者活塞-和-缸型的。也可以使用其它型式的蓄能器。閥可以是電液伺服閥，但是並不局限於此。事實上，其它型式的閥可以替換著使用。
因此，在表示和說明改進裝置的優選型式的同時，還論述了幾種改進方式，本領域技術人員所做的各種補充的變化和改進，都不偏離由下述權利要求書限定和區別的本發明的精神。
權利要求
1.一種使一負載相對一本體做旋轉和軸向運動的裝置，包含一本體；一馬達，安裝在所述本體上，且帶有一可操作的輸出軸，該軸設置為使所述負載相對所述本體做旋轉運動；一活塞，可活動地安裝在所述本體上，且該活塞與所述本體限定一可變容第一腔，可操作的所述活塞，使所述負載相對所述本體做軸向運動；一蓄能器，填充到一預定壓力；一流體，在所述第一腔和蓄能器內；一由所述馬達驅動的泵，該可操作的所述泵，將流體從所述第一腔排到所述蓄能器；以及一可操作的閥，有選擇地使所述蓄能器內的加壓流體流入所述第一腔內，使所述活塞和負載相對所述本體沿軸向的一個方向運動。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特徵是所述馬達是電馬達。
3.根據權利要求1所述的裝置，其特徵是所述活塞與所述馬達輸出軸同軸安裝。
4.根據權利要求1所述的裝置，其特徵是所述泵與所述馬達輸出軸同軸安裝。
5.根據權利要求1所述的裝置，其特徵是所述流體是液壓油。
6.根據權利要求1所述的裝置，其特徵是還包含一個在所述活塞和馬達輸出軸之間的鍵槽連接。
7.根據權利要求1所述的裝置，其特徵是還包含一由所述活塞和本體限定的可變容第二腔，其中，當所述活塞相對所述本體運動時，所述第一和第二腔的容積相反變化。
8.根據權利要求7所述的裝置，其特徵是當所述活塞相對所述本體運動時，所述第一腔的排量比所述第二腔的大。
9.根據權利要求7所述的裝置，其特徵是所述第二腔與所述蓄能器內的流體連通，從而推動所述活塞沿著相對所述本體相反的方向運動。
10.根據權利要求9所述的裝置，其特徵是所述第二腔通過所述閥與所述蓄能器內的流體連通。
11.根據權利要求1所述的裝置，其特徵是所述閥是一個電液伺服閥。
12.根據權利要求1所述的裝置，其特徵是所述負載是注模機械的螺杆。
全文摘要
一種單馬達壓射和螺旋驅動的混合執行機構，其中，使負載(11)相對本體(12)旋轉和/或軸向運動的改進裝置(10)包括本體；馬達(13)安裝在本體上，且帶有一可操作的輸出軸(14)，該軸設置為使負載相對本體做旋轉運動；活塞(16)可活動地安裝在本體上，且該活塞限定一可變容第一腔(19)，可操作的活塞使負載相對所述本體做軸向運動；蓄能器(23)被填充到一預定壓力；流體在第一腔和蓄能器內；由所述馬達驅動的泵(26)，該可操作的泵將流體從所述第一腔排到所述蓄能器；以及一可操作的閥(28)，有選擇地使蓄能器內的加壓流體流入第一腔內，使活塞和負載相對本體沿軸向的一個方向運動。
文檔編號F15B1/04GK1500614SQ02150459
公開日2004年6月2日 申請日期2002年11月13日 優先權日2002年11月13日
發明者戴維·蓋格, 戴維 蓋格 申請人:莫戈公司