DE69808187T2

DE69808187T2 - Elektrisch betätigte Spritzgiessmaschine und Spritzgiessverfahren unter Verwendung der geeigneten Maschine

Info

Publication number: DE69808187T2
Application number: DE69808187T
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Hara; Nobuyuki Hirayama; Yoshiya Taniguchi
Original assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd; Sony Disc Technology Inc
Current assignee: Sony Music Solutions Inc; Toyo Innovex Co Ltd
Priority date: 1997-07-07
Filing date: 1998-07-02
Publication date: 2003-04-30
Anticipated expiration: 2018-07-03
Also published as: DE69826329T2; CA2242967A1; EP0890426B1; ATE276081T1; AU7417998A; EP1101593A2; AU747175B2; EP1101592A2; CA2242967C; DE69808187D1; EP1101592A3; EP1101593A3; EP1101592B1; DE69826329D1; EP0890426A2; DE69826330T2; US6562264B1; DE69826330D1; ATE276082T1; EP0890426A3

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrisch betätigte Spritzgießmaschine bei Verwendung eines Servomotors als Antriebsquelle des Spritzgießvorganges und spezieller eine elektrisch betätigte Spritzgießmaschine für ein Superpräzisionsformen bei Verwendung von Servomotoren für einen Produktauswerfvorgang und einen Spritzteilentnahmevorgang ebenso wie ein Spritzgießverfahren bei Verwendung der geeigneten Maschine.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Spritzgießmaschine, die Servomotoren als Antriebsquellen für jeden Vorgang einsetzt, wird jetzt weitverbreitet eingesetzt. Selbst in einem derartigen Fall werden jedoch Servomotoren höchstens als Antriebsquellen eingesetzt, wie beispielsweise für das (1) Einspritzen des abgewogenen Harzes in Werkzeughohlräume, (2) Wiegen des gemischten Harzes, (3) Öffnen und Schließen der Werkzeuge, (4) Anschnittabtrennen, usw., und es gab keinen Fall, bei dem Servomotoren beim Produktauswerfvorgang eingesetzt wurden. Das ist der Fall, weil, wie in Fig. 21 gezeigt wird, die Anordnung des Schneckenmechanismus für das Anschnittabtrennen bei einer extrem großen Anzahl von Mechanismen konzentriert wird, und es wurde konventionell ein Druckluftzylinder als Antriebsquelle für den Produktauswerfbolzen für eine Vorrichtung eingesetzt, die nur in diesem Abschnitt enthalten sein kann.

Erstes Problem

Wie kürzlich beobachtet wurde, wenn die hohe Leistung bei Spritzgießmaschinen allmählich nach und nach voranschreitet, verursacht die Zeit für das Entfernen der ausgeworfenen Produkte Probleme. Ein Versuch, die Zeit abzukürzen, erfordert natürlich eine genaue Reaktion in diesem Abschnitt. Der Druckluftzylinder weist jedoch Begrenzungen hinsichtlich der Reaktionsgeschwindigkeit ebenso wie der Abweichungen bei der Reaktionszeitsteuerung auf, und die Verkürzung und die Verbesserung der Genauigkeit beim Entfernen des Produktes aus dem Druckluftzylinder haben ihre Grenzen erreicht.
Um ein Beispiel zu zeigen, wird angenommen, daß die gewünschte Produktionszykluszeit pro Produkt 3 Sekunden beträgt, die Zeit, die vom Auswerfen bis zum Entfernen des Produktes zugewiesen wird, 0,12 bis 0,15 Sekunden beträgt, wohingegen, wenn ein Druckluftzylinder verwendet wird, 0,2 Sekunden erforderlich sind, und ein Annähernd daran mittels des Druckluftzylinders wird extrem schwierig.
Außerdem, weil Abweichungen bei der Wiederholansprechgenauigkeit des Druckluftzylinders in der Größenordnung von 0,01 Sekunden zu verzeichnen sind, muß eine Zeitvorgabe von 0,02 bis 0,05 Sekunden für die Zeitsteuerung des Entfernens des Produktes bereitgestellt werden, das von einer Produktentnahmeeinrichtung (nicht veranschaulicht) durchgeführt wird, und wenn man auf eine noch höhere Leistung abzielt, weist der Druckluftzylinder das Problem eines großen Zeitverlustes bei der Verkürzung der Gesamtzeit auf.

Zweites Problem

Bei der elektrisch betätigten Spritzgießmaschine des konventionellen Beispiels bei Verwendung von Servomotoren wird jeder Servomotor bei jedem Vorgang durch Rückkopplung gesteuert, basierend auf den Programmdaten für die Servosteuerung. Das nimmt die Daten von der Kodiereinrichtung, die am geeigneten Servomotor angebracht ist, in die Zentraleinheit für die Arithmetik auf, und die Position, die Geschwindigkeit, das Drehmoment, usw. werden durch Rückkopplung gesteuert, wie es im Programm vorgeschrieben wird.
Diese Art von Steuerungsverfahren ist jedoch ein indirektes Steuerungsverfahren der Position, der Geschwindigkeit, des Drehmomentes, usw. mittels der Kodiereinrichtung, die am Servomotor angebracht ist, und es war nicht in der Lage, direkt den Spritzdruck, den Druck des abgewogenen Harzes und die Werkzeugschließkraft, usw. nachzuweisen, die tatsächlich auf die Schnecke und die Werkzeuge angewandt werden, und durch Rückkopplung auf der Basis der tatsächlich nachgewiesenen Daten zu steuern. Das heißt, weil es nicht in der Lage war, eine Stelle zu finden, um einen Druckmeßfühler für das direkte Nachweisen der Werkzeugschließkraft, die an den Werkzeugen zur Anwendung kommt, zu installieren, war es nicht in der Lage, direkt die Werkzeugschließkraft nachzuweisen und die Rückkopplungssteuerung durchzuführen.

Drittes Problem

Bei der elektrisch betätigten Spritzgießmaschine, die viele Servomotoren verwendet, wobei das Verwenden von einem Servomotor für einen Betriebsmechanismus zu sehr vielen Servomotoren führt, werden Nachteile derart hervorgerufen, daß nicht nur enorme Anlagenkosten, sondern ebenfalls eine komplizierte Steuerung zu verzeichnen sind.

Viertes Problem

Vor kurzem wurde das Digitalverfahren auf verschiedenen Gebieten popularisiert, die die Datenverarbeitung, Bilder und Musik umfassen, und als natürliche Folge davon wurden beispielsweise CDs, MDs, DVDs und weitere Digitalträger in eine praktische Verwendung überführt. Insbesondere ist es bei DVD-Trägern erforderlich, daß superfeine Vorsprünge und Vertiefungen, die auf den Werkzeugen ausgebildet sind, genau auf die Spritzteile übertragen werden, und hydraulisch gesteuerte konventionelle Spritzgießmaschinen sind nicht mehr in der Lage, die Forderungen zu erfüllen.
Folglich wurden Spritzgießmaschinen, die viele Servomotoren verwenden, wie es vorangehend beschrieben wird, obwohl teilweise, entwickelt. Und da diese Art von erhöhter Präzision der Spritzteile fortschreitet, wurden nicht nur Spritzgießmaschinen, sondern ebenfalls Spritzgießverfahren kontinuierlich entwickelt. Bei dieser Art von Spritzgießmaschinen wird das Folgende die Trägergenauigkeit steuern.
Nimmt man beispielsweise das Formen von optischen Scheibenträgern, so bilden beispielsweise das Verziehen der Spritzteile, die Adhäsion von Fremdkörpern, Hohlräume, eine Verfärbung durch Gas, der Formzyklus, usw. extrem wichtige Faktoren, aber vor allem sind die größten Probleme (1) eine superfeine Teilung, (2) eine Übertragbarkeit der Tiefe der Narben, (3) eine Verwirklichung der Doppelbrechung von 50 nm oder weniger, und es ist möglich, eine Doppelbrechung zu unterdrücken, indem Spannungen gemildert werden (Fotoelastizitätskoeffizient · Hauptspannungsdifferenz [ = Scherspannung + thermische Spannung]).
Jetzt können beim Formen des Trägers (1) Mikrohohlräume und (2) Mikrofließmarkierungen als Faktoren erwähnt werden, die die Übertragbarkeit von feinen Vorsprüngen und Vertiefungen steuern.
Das heißt, wenn das Harz längs der feinen Vorsprünge und Vertiefungen fließt, treten Lufteinschlußerscheinungen im Harzfluß vor und hinter der Wand der feinen Vorsprünge und Vertiefungen auf, und es werden feine Luftansammlungen gebildet. Diese feine Luftansammlung verursacht eine verschlechterte Übertragbarkeit, und die Gegenmaßnahme ist, die Harzverfestigung durch Hochleistungsfüllen so viel wie möglich zu unterdrücken und das Füllen zum Abschluß zu bringen. Das war jedoch mittels des konventionellen Spritzgießverfahrens unzureichend. Außerdem ist die Zeitsteuerung der Spritzkompression ein wichtiger Faktor.
Die vorangegangene Beschreibung kann wie folgt zusammengefaßt werden. In diesen mehreren Jahren war die praktische Anwendung und ihre Entwicklung von Digitalträgern bemerkenswert und forderte ein neues Aufbieten von Spritzgießmaschinen und Spritzgießverfahren. Gleichzeitig war die Forderung nach einer noch höheren Leistung bei der Formgebungsgeschwindigkeit außergewöhnlich, und für eine Lösung wurde die Übernahme des Servomechanismus aller Antriebseinheiten begünstigt.
(1) Es ist der Schneckenmechanismus für das Auswerfen beim Entfernen von Spritzteilen aus Werkzeugen und das direkte Nachweisen des Harzfülldruckes und der Schließkraft auf Werkzeuge im Werkzeugabschnitt, die Engpässe hinsichtlich der Übernahme des Servomechanismus mit sich bringen. Selbst wenn Druckmeßfühler auf der Seite des beweglichen Werkzeuges für das direkte Nachweisen des Harzfülldruckes oder der Werkzeugschließkraft installiert werden sollen, ist eine Begrenzung hinsichtlich des Raumes zu verzeichnen, und selbst wenn der Druckmeßfühler auf der Seite des beweglichen Werkzeuges installiert wird, besteht eine Einschränkung darin, daß der Schneckenmechanismus für das Auswerfen nicht installiert werden kann, wenn nicht eine gewisse spezielle Konstruktion angenommen wird, und außerdem ist ebenfalls eine Grenze hinsichtlich des Raumes zu verzeichnen.
(2) Die Übernahme des Servomechanismus bedeutet natürlich eine Rückkopplungssteuerung, aber weil in konventionellen Fällen der tatsächliche Harzfülldruck und die Werkzeugschließkraft nicht nachgewiesen werden konnten, müssen sie durch Rückkopplungssteuerung bei Verwendung der Daten von der Kodiereinrichtung verarbeitet werden, die am Servomotor befestigt ist.
(3) Die verringerte Anzahl von Servomotoren wird als eine der Forderungen zusammen mit der Übernahme des Servomechanismus angeführt.
(4) Ein weiterer Gegenstand der Forderungen für eine Übernahme des Servomechanismus liegt in der Verbesserung der Übertragbarkeit von superfeinen Vorsprüngen und Vertiefungen für beispielsweise optische Digitalträger.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Jetzt werden die Probleme der vorliegenden Erfindung, die gelöst werden sollen, wie folgt in der richtigen Reihenfolge beschrieben.
Um es auf diese Weise zu betrachten, wenn eine weiterhin höhere Leistung beabsichtigt ist, wurde eine bahnbrechende Neuerung beim Produktauswerfsystem mit Bezugnahme auf das erste zu lösende Problem gewünscht, weil das Auswerfen des Produktes mittels eines Druckluftzylinders bereits seine Grenze erreicht hat. Mit anderen Worten, das Ziel dieser Erfindung ist (1) einen neuartigen Mechanismus zu entwickeln, der das Zylindersystem ersetzen kann, um eine noch höhere Leistung zu erreichen, und um das Entfernen des Produktes ohne Zeitverlust in Verbindung mit diesem neuen Mechanismus zu ermöglichen, und (2) daß man in der Lage ist, den neuen Mechanismus, der das Zylindersystem ersetzt, gleichförmig in einem komplizierten Anschnittabtrennmechanismusabschnitt zu installieren.
Beim zweiten zu lösenden Problem, weil der Servomotor als eine Antriebsquelle verwendet wird, ist es ein Ziel dieser Erfindung, nicht nur eine höhere Leistung zu erreichen, sondern ebenfalls direkt den Druck des abgewogenen Harzes und die auf die Werkzeuge ausgeübte Werkzeugschließkraft nachzuweisen, um eine Rückkopplungssteuerung durchzuführen. Insbesondere ist es ein Ziel dieser Erfindung, den direkten Nachweis der Werkzeugschließkraft auf der Seite des Werkzeugmechanismus zu ermöglichen, was als unmöglich betrachtet wurde.
Das dritte zu lösende Problem ist, daß gestattet wird, daß ein Servomotor zwei oder mehrere Aufgaben durchführt, um die Anzahl der Servomotoren zu verringern, weil die Verwendung von vielen Servomotoren zu erhöhten Kosten und einer Komplikation der Steuerung führt, und es ist ein Ziel dieser Erfindung, eine Reduzierung der Herstellungskosten und eine Vereinfachung der Steuerung zu erreichen, ohne daß die Leistung verschlechtert wird, indem ein Servomotor die Vorgänge des Anschnittabtrennens und des Auswerfens der Spritzteile sichern darf.
Das vierte zu lösende Problem ist das Entwickeln eines Spritzgießverfahrens bei einer elektrisch betätigten Spritzgießmaschine, die Servomotoren verwendet, um gleichzeitig die Forderungen nach einer höheren Leistung beim Formen, einer verbesserten Übertragbarkeit von feinen Vorsprüngen und Vertiefungen, die in den Werkzeugen gebildet werden, und einer Stabilisierung der Spritzteilqualität zu erreichen, und eine Steuerung der Geschwindigkeit des Einspritzens des abgewogenen Harzes in den Werkzeughohlraum, eine Steuerung der Zeiteinstellung beim Anschnittabtrennen, der Werkzeugkompressionsgeschwindigkeit und des Werkzeugkompressionsdruckes ebenso wie die Positionssteuerung der Werkzeuge für das Erreichen einer gleichmäßigen Spritzteildicke müssen in geeigneter Weise durchgeführt werden, um das zu erreichen, und diese Forderungen wurden niemals mit den Fähigkeiten der konventionellen Anlage erreicht, die ein hydraulisch betriebenes Werkzeugkompressionsformverfahren zur Anwendung brachte.
Das fünfte zu lösende Problem ist, daß die Übertragbarkeit von feinen Vorsprüngen und Vertiefungen durch Eliminieren der feinen Luftansammlungen, die zwischen den feinen Vorsprüngen und Vertiefungen gebildet werden, und der verfestigten Hautschicht durch Eliminieren der Bildung der verfestigten Hautschicht so stark wie möglich bei einer weiteren Verbesserung des Werkzeugkompressionsformverfahrens weiter verbessert wird.
Das EP-A-0656250 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren für das Steuern des Anschnittabtrennens und des Auswerfens bei einer Spritzgießmaschine. Eine Einrichtung für das Einstellen einer Arbeitsgeschwindigkeit beim Anschnittabtrennen und eine Einrichtung für das Einstellen einer Arbeitsgeschwindigkeit beim Auswerfen eines gespritzten Teils werden in einer Steuervorrichtung für die hydraulische oder elektrische Antriebseinrichtung für das Betätigen eines Auswerfbolzens bereitgestellt.
Das JP-A-04158019 offenbart eine Spritzgießmaschine, die für ein Präzisionsspritzgießverfahren verwendet wird, die eine Vorrichtung mit Servomotoren umfaßt, die als Antriebsquellen bei Vorgängen des Wiegens des gemischten Harzes, für das Einspritzen des abgewogenen Harzes in einen Werkzeughohlraum, des Öffnens und Schließens der Werkzeuge für das Anschnittabtrennen nach dem Füllen des abgewogenen Harzes in den Werkzeughohlraum, für das Auswerfen eines Spritzteils nach dem Formen eingesetzt werden.
Die Erfindung wird durch Servomotoren für das Entnehmen des Spritzteils gekennzeichnet, und dadurch, daß die Spritzgießmaschine aufweist:
(a) einen Anschnittabtrennschneckenmechanismus;
(b) ein Anschnittabtrennelement, das mit dem Anschnittabtrennschneckenmechanismus verbunden und an einem beweglichen Werkzeug angeordnet ist, wo es ungehindert hin- und hergehende Bewegungen ausführen darf;
(c) einen Servomotor für das Betätigen des Anschnittabtrennelementes über den Anschnittabtrennschneckenmechanismus;
(d) einen Auswerfschneckenmechanismus;
(e) ein Auswerfelement, das mit dem Auswerfschneckenmechanismus verbunden und am beweglichen Werkzeug angeordnet ist, wo es ungehindert hin- und hergehende Bewegungen ausführen darf;
(f) einen Servomotor für das Betätigen des Auswerfelementes über den Auswerfschneckenmechanismus,
worin eine Schneckenwelle des Anschnittabtrennschneckenmechanismus und ein mittlerer Auswerfbalken des Auswerfschneckenmechanismus auf der gleichen Achse angeordnet sind und der mittlere Auswerfbalken in die Schneckenwelle eingesetzt wird; und
worin der Anschnittabtrennschneckenmechanismus näher an den Werkzeugen als der Auswerfschneckenmechanismus angeordnet ist.
Entsprechend dieser Konfiguration, weil der Anschnittabtrennschneckenmechanismus und der Auswerfschneckenmechanismus in einer Reihe ausgerichtet sind und der geradlinige Abschnitt in die Schneckenwelle eingesetzt wird, können der Anschnittabtrennschneckenmechanismus und der Auswerfschneckenmechanismus mit komplizierten Mechanismen gleichförmig in diesem Abschnitt angeordnet werden.
Die beim "Patentanspruch 2" dargelegte Konfiguration betrifft das Entnehmen des Spritzteils, um das erste Ziel zu erreichen, worin die Spritzgießmaschine nach Patentanspruch 1 aufweist:
(a) eine Produktentnahmeeinrichtung, die durch einen Servomotor gesteuert wird;
(b) einen Auswerfschneckenmechanismus, der durch den Servomotor gesteuert wird;
(c) die Produktentnahmeeinrichtung für das Entnehmen des Spritzteils aus dem beweglichen Werkzeug unter einer Bedingung mit geringem Zeitverlust oder frei von Zeitverlust durch elektrisches Steuern einer Zeiteinstellung für das Auswerfen des Spritzteils aus dem Werkzeughohlraum und der Zeiteinstellung für das Entnehmen des Spritzteils (26) durch Betätigen des Auswerfschneckenmechanismus E).
Wie es vorangehend beschrieben wird, ist die Wiederholansprechgenauigkeit frei von Abweichungen, wenn das Spritzteil (26) ausgeworfen wird und das Spritzteil (26) nach dem Spritzen entnommen wird. Die Zeitsteuerung für das Entnehmen des Produktes mittels Produktentnahmeeinrichtung (5) kann 0,01 Sekunden oder weniger betragen, wodurch ermöglicht wird, daß der höchstmögliche höhere Leistungszyklus erreicht wird.
Die im "Patentanspruch 3" dargelegte Konfiguration ist eine Einrichtung für das Lösen des zweiten Problems und betrifft die Rückkopplungssteuerung der Werkzeugschließkraft mittels eines Druckmeßfühlers (7) auf der Seite des beweglichen Werkzeuges (1b), und sie ist die Spritzgießmaschine (A), die aufweist:
(a) eine bewegliche Werkzeugaufspannplatte für das Montieren des beweglichen Werkzeuges (1b);
(b) ein Gehäuse (50) mit einem Kniehebelmechanismus (T);
(c) einen Druckmeßfühler (7), der zwischen der beweglichen Werkzeugaufspannplatte (18) und dem Gehäuse (50) angeordnet ist;
(d) einen Servomotor für das Antreiben eines Kniehebelmechanismus (T);
(e) und Servomotoren (11), (12) für die Steuerung des Spritzens,
worin bei einem Harzfüllvorgang:
eine Zwangskraft des beweglichen Werkzeuges (1b) infolge des Füllens von Harz (3) in den Werkzeughohlraum (2) durch den Druckmeßfühler (7) nachgewiesen wird;
das Einspritzen des Harzes in den Werkzeughohlraum (2) basierend auf Ausgabedaten des eingefüllten Harzes (3) vom Druckmeßfühler (7) durch Rückkopplung gesteuert wird;
und in einem Werkzeugkompressionsvorgang und einem anschließenden Druckhaltevorgang die Rückkopplungssteuerung auf die Werkzeugschließkraft durch den Servomotor (31) und die Positionssteuerung des beweglichen Werkzeuges (1b) auf der Basis der Daten vom Druckmeßfühler (7) durchgeführt werden.
Dementsprechend, weil der Druckmeßfühler (7) zwischen der beweglichen Werkzeugaufspannplatte (18) und dem Gehäuse (50) angeordnet ist, wurde der direkte Nachweis des Harzdruckes, der Werkzeugschließkraft oder der Positionssteuerung des beweglichen Werkzeuges (1b) zum Zeitpunkt des Einspritzfüllens, die bis zum heutigen Tag schwierig waren, ermöglicht, und eine genauere Rückkopplungssteuerung der Werkzeugschließkraft und der Werkzeugschließhalteposition wurden ermöglicht.
Die Steuerung wird bei allen Vorgängen zur Anwendung gebracht, wie beispielsweise (1) einem Teil des Spritzvorganges ab dem Zeitpunkt, wo das eingefüllte Harz (3) mit den Werkzeugen (1) in Berührung zu kommen beginnt, bis zum Anschnittabtrennen, (2) der Zeitsteuerung des Anschnittabtrennens für das Schließen des Anschnittes (1c) des eingefüllten Harzes (3), dem Vorgang des Zusammendrückens des eingefüllten Harzes (3) mit den Werkzeugen (1), der Vorstufe des Druckhaltevorganges.
Die im "Patentanspruch 4" dargelegte Konfiguration betrifft ein spezifisches Installationsbeispiel des Druckmeßfühlers (7) zwischen der beweglichen Werkzeugaufspannplatte (18) und dem Gehäuse (50), worin ein Spritzteilauswerfmechanismus (E) eingerichtet ist. Ein Auswerfelement (27) für das Auswerfen des Spritzteils (26) wird in das bewegliche Werkzeug (1b) durch den Druckmeßfühler (7) eingesetzt.
Konventionell, selbst wenn der Druckmeßfühler (7) zwischen der beweglichen Werkzeugaufspannplatte (18) und ... angeordnet werden soll, weist die Spritzgießmaschine (A) entsprechend Patentanspruch 1 bis 3 auf:
(a) einen Auswerfschneckenmechanismus (E), der am Gehäuse (50) angebracht ist;
(b) Auswerfelemente (27), die Teile des Auswerfschneckenmechanismus (E) sind, die
(c) für das Auswerfen des Spritzteils (26) in den Werkzeughohlraum (2) in das bewegliche Werkzeug (1b) durch den Druckmeßfühler (7) eingesetzt werden.
Folglich, wenn der Druckmeßfühler (7) installiert werden soll, muß der Spritzmechanismus (E) speziell so konstruiert sein, daß der Druckmeßfühler (7) vermieden wird, wie in Fig. 1 bis 6 gezeigt wird, und vor dieser Erfindung gab es keinen Fall, bei dem der Druckmeßfühler (7) zwischen der beweglichen Werkzeugaufspannplatte (18) und dem Gehäuse (50) angeordnet wurde.
Dieses Problem kann jedoch durch Bereitstellen eines Durchgangsloches (7a) im Druckmeßfühler (7) gelöst werden, und man war in der Lage, den Spritzdruck, den Druck des abgewogenen Harzes und die Werkzeugschließkraft, die auf die Werkzeuge (1) ausgeübt werden, direkt mittels des Druckmeßfühlers (7) nachzuweisen.
Die im "Patentanspruch 5" dargelegte Konfiguration betrifft eine Einrichtung für das Lösen des dritten Problems und wird durch die Spritzgießmaschine (A), die im Patentanspruch 1 und Patentanspruch 3 dargelegt wird, gekennzeichnet und weist auf:
(a) ein hohles Anschnittabtrennelement (30), das verschiebbar im beweglichen Werkzeug (1b) angeordnet ist;
(b) ein Auswerfelement (27), das verschiebbar im Anschnittabtrennelement (30) eingesetzt ist;
(c) einen Anschnittabtrennantriebsmutterabschnitt (44) für das Vorwärtsbewegen und Rückwärtsbewegen des Anschnittabtrennelementes (30), auf den Gewindeabschnitt (30a) geschraubt, der auf der äußeren Seite der Schneckenwelle gebildet wird, die ein Teil des Anschnittabtrennelementes (30) ist;
(d) einen Auswerfmutterabschnitt (49) für das Vorwärtsbewegen und Rückwärtsbewegen des Auswerfelementes (27), das auf einen Gewindeabschnitt (27s) des mittleren Auswerfbalkens geschraubt ist, der Teil des Auswerfelementes (27) ist;
(e) eine Laufrolle für das gleichzeitige Drehen des Anschnittabtrennantriebsmutterabschnittes (44) und des Auswerfmutterabschnittes (49);
(f) und der Anschnittabtrennantriebsmutterabschnitt (44) und der Auswerfmutterabschnitt (49) sind entgegengesetzt zueinander mit Gewinde versehen.
Dementsprechend, weil das Drehen der angetriebenen Laufrolle (43), um das Anschnittabtrennelement (30) herauszuschieben, das Auswerfelement (27) umkehrt und umgekehrt, das Ausstoßen des Auswerfelementes (27), um das Spritzteil (26) auszuwerfen, das Anschnittabtrennelement (30) umkehrt, können das Anschnittabtrennen und das Auswerfen des Spritzteils (26) mit einem Servomotor (40) angetrieben werden, und die Anzahl der Servomotoren kann verringert werden, ohne daß die Anlagenleistung verschlechtert wird, und die Steuerung kann vereinfacht werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Teilschnittdarstellung, die eine Konstruktion der gesamten Spritzgießmaschine der ersten Ausführung (A1) dieser Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung des Werkzeugmechanismusabschnittes aus Fig. 1 zum Zeitpunkt des Schließens des Werkzeuges;
Fig. 3 eine vergrößerte Schnittdarstellung des Zustandes, wenn das Harz in die Werkzeuge im Werkzeugmechanismusabschnitt aus Fig. 2 gefüllt wird;
Fig. 4 eine vergrößerte Schnittdarstellung zum Zeitpunkt des Öffnens des Werkzeuges im Werkzeugmechanismusabschnitt aus Fig. 2;
Fig. 5 eine vergrößerte Schnittdarstellung, wenn der Anschnittabschnitt im Werkzeugmechanismusabschnitt aus Fig. 2 ausgeworfen wird;
Fig. 6 eine vergrößerte Schnittdarstellung, wenn das Spritzteil im Werkzeugmechanismusabschnitt aus Fig. 2 ausgeworfen wird;
Fig. 7 eine vergrößerte Schnittdarstellung auf der Linie X-X in Fig. 2;
Fig. 8 eine vergrößerte Schnittdarstellung zum Zeitpunkt des Schließens des Werkzeuges im Werkzeugmechanismusabschnitt der zweiten Ausführung dieser Erfindung;
Fig. 9 eine vergrößerte Schnittdarstellung im Spritzteilauswerfmechanismus des Werkzeugmechanismusabschnittes aus Fig. 8;
Fig. 10 eine Schnittdarstellung längs der Linie Y-Y in Fig. 9;
Fig. 11 eine vergrößerte Schnittdarstellung zum Zeitpunkt des Festklemmens des Werkzeuges im Werkzeugmechanismusabschnitt der dritten Ausführung dieser Erfindung;
Fig. 12 eine vergrößerte Schnittdarstellung des Zustandes, in dem das Harz in die Werkzeuge im Werkzeugmechanismusabschnitt aus Fig. 11 gefüllt wird;
Fig. 13 eine vergrößerte Schnittdarstellung zum Zeitpunkt des Öffnens des Werkzeuges im Werkzeugmechanismusabschnitt aus Fig. 11;
Fig. 14 eine vergrößerte Schnittdarstellung, wenn der Anschnittabschnitt im Werkzeugmechanismusabschnitt aus Fig. 11 ausgeworfen wird;
Fig. 15 eine vergrößerte Schnittdarstellung, wenn das Produkt im Werkzeugmechanismusabschnitt aus Fig. 11 entnommen wird;
Fig. 16 eine vergrößerte Schnittdarstellung, wenn Harz in der Zeichnung des Werkzeugmechanismusabschnittes der vierten Ausführung dieser Erfindung eingefüllt wird;
Fig. 17 eine vergrößerte Schnittdarstellung zum Zeitpunkt der Werkzeugkompression in der Zeichnung des Werkzeugmechanismus in Fig. 16;
Fig. 18(1)-(6) Schnittdarstellungen, die den Werkzeugbetriebszustand beim gesamten Spritzvorgang dieser Erfindung zeigen;
Fig. 19 eine grafische Darstellung, die die Veränderungen der Druckeinstellung und die Druckmeßfühlerausgänge bei den Druckeinstellungen und die hydraulischen Meßfühlerausgänge eines konventionellen Beispiels vergleicht;
Fig. 20(1)-(6) Schnittdarstellungen, die den Betriebszustand der Werkzeuge beim gesamten Spritzvorgang dieser Erfindung zeigen; und
Fig. 21 eine schematische Teilschnittdarstellung der teilweise weggelassenen Konstruktion eines Mechanismusabschnittes eines konventionellen Beispiels.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNG

AUSFÜHRUNG

Mit Bezugnahme auf die Zeichnungen werden hierin nachfolgend detailliert Ausführungen der elektrisch betätigten Spritzgießmaschine (A) entsprechend der vorliegenden Erfindung beschrieben. In dieser Patentbeschreibung werden die erste bis vierte Ausführung der elektrisch betätigten Spritzgießmaschine (A) gezeigt. Die erste Ausführung (A1) wird in Fig. 1 bis 7 gezeigt, die zweite Ausführung (A2) wird in Fig. 8 bis 10 gezeigt, die dritte Ausführung (A3) in Fig. 11 bis 15 und die vierte Ausführung (A4) in Fig. 16 und 17. Das erste Verfahren der Spritzgießmaschine entsprechend dieser Erfindung wird in Fig. 18 und das zweite Verfahren entsprechend in Fig. 20 gezeigt.
Erstens werden die Konfiguration und die Funktionsweise der ersten Ausführung (A1) der elektrisch betätigten Spritzgießmaschine (A) beschrieben, danach werden die Punkte, die von der ersten Ausführung (A1) abweichen, mit Bezugnahme auf die zweite und spätere Ausführungen beschrieben, um eine Redundanz zu vermeiden. Durchgängig in dieser Patentbeschreibung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile, die gleiche oder entsprechende Funktionen durchführen.
Zuerst wird die erste Ausführung (A1) im Detail mit Bezugnahme auf Fig. 1 bis 7 beschrieben. Die elektrisch betätigte Spritzgießmaschine (A1) entsprechend dieser Erfindung kann im allgemeinen in einen Spritzmechanismusabschnitt (a) und einen Werkzeugmechanismusabschnitt (b) unterteilt werden.
Der Spritzmechanismusabschnitt (a) weist auf einen Antriebsmechanismusabschnitt (10) für das Vorwärtsbewegen und Rückwärtsbewegen der Schnecke (4); einen Rotationsservomotor (11) für das Drehen der Schnecke (4); einen Einspritzservomotor (12) für das Vorwärtsbewegen und Rückwärtsbewegen der Schnecke (4); die Schnecke (4) für das Mischen und Einspritzen des Harzmaterials; einen Spritzzylinder (13), der die Schnecke (4) aufnimmt, ohne Vorwärtsbewegen und Rückwärtsbewegen und Drehen; einen Heizkörper (14), der um den Einspritzzylinder (13) herumgewickelt ist; einen Einspritzdruckmeßfühler (15), der zwischen der Schnecke (4) und dem Antriebsmechanismusabschnitt (10) angeordnet und für das Nachweisen des Druckes vorhanden ist, der auf die Schnecke (4) angewandt wird; und Impulsgeneratoren (11a), (12a), die an jedem der Servomotoren (11), (12) montiert sind. Diese sind allen Ausführungen (A1 bis A4) dieser Erfindung gemeinsam.
Als nächstes wird die Beschreibung des Werkzeugmechanismusabschnittes (b) vorgenommen. Die Werkzeuge (1) weisen ein bewegliches und ein stationäres Werkzeug (1a) auf. Das stationäre Werkzeug (1a) ist an der Innenseite der stationären Werkzeugaufspannplatte (17) montiert, und das bewegliche Werkzeug (1b) ist an der Innenseite der beweglichen Werkzeugaufspannplatte (18) montiert. Ein Gehäuse (50) ist an der Außenseite der beweglichen Werkzeugaufspannplatte (18) mittels des Druckmeßfühlers (7) für das Nachweisen eines Harzdruckes montiert, der zwischen dem Gehäuse (50) und der beweglichen Werkzeugaufspannplatte (18) befestigt ist.
In der Mitte der hinteren Fläche des Gehäuses (50) (d. h., der gegenüberliegenden Seite des beweglichen Werkzeuges (1b)) ist ein Anschnittabtrennschneckenmechanismus (G) montiert, und an einem weiteren hinteren Abschnitt ist ein Auswerfschneckenmechanismus (E) montiert.
Zugstäbe (19) sind zwischen der stationären Werkzeugaufspannplatte (17) und einem hinteren Hauptteil (20) gespannt, und die bewegliche Werkzeugaufspannplatte (18) ist verschiebbar an den Zugstäben (19) installiert.
Als nächstes wird der Anschnittabtrennschneckenmechanismus (G1) der ersten Ausführung (A1) beschrieben. Die angetriebene Laufrolle (43) des Anschnittabtrennschneckenmechanismus (G1) ist drehbar am Gehäuse (50) mittels eines Lagers angeordnet, und eine Schneckenwelle (30a) ist durch die Mitte der angetriebenen Laufrolle (43) so geschraubt, daß sie sich in Übereinstimmung mit der normalen und der entgegengesetzten Drehung der angetriebenen Laufrolle (43) vorwärts und rückwärts bewegt. Das Anschnittabtrennelement (30) wird durch Kombinieren dieser Schneckenweile (30a) mit dem hohlen Anschnittabtrennbalken (30b), der im beweglichen Werkzeug (1b) angeordnet ist, gebildet, aber die Schneckenwelle (30a) und der hohle Anschnittabtrennbalken (30b) können integriert werden, um das Anschnittabtrennelement (30) zu bilden.
Die angetriebene Laufrolle (43) ist mit einer Antriebslaufrolle (41) eines Servomotors (40) mittels eines Zahnflachriemens (42) verbunden, und das Anschnittabtrennelement (30) wird durch die Laufrolle (43) gedreht. Die Zahl (40a) ist ein Impulsgenerator, der am Servomotor (40) montiert ist.
Jetzt wird die Beschreibung des Auswerfschneckenmechanismus (E) der ersten Ausführung (A1) vorgenommen. Eine Antriebslaufrolle (52), die am Servomotor (51) des Auswerfschneckenmechanismus (E) befestigt ist, ist mit einer angetriebenen Laufrolle (54) mit einem Zahnflachriemen (53) verbunden und überträgt die Rotationskraft des Servomotors (51) auf die angetriebene Laufrolle (54).
Die angetriebene Laufrolle (54) wird an einem Vorsprungabschnitt (50a) eines Gehäuses (50) mittels eines Lagers drehbar gehalten. Ein Gewindeabschnitt (27s) des mittleren Auswerfbalkens (27a) wird durch die Mitte der angetriebenen Laufrolle (54) geschraubt, so daß sich der mittlere Auswerfbalken (27a) in Übereinstimmung mit der normalen und entgegengesetzten Drehung der angetriebenen Laufrolle (54) vorwärts und rückwärts bewegt. Bei dieser Ausführung wird die angetriebene Laufrolle (54) mit zwei Elementen gebildet, aber sie kann selbstverständlich in einem oder mehreren Elementen ausgebildet sein. Außerdem ist eine Auswerfverbindungsschiene (55) am hinteren Ende des Gewindeabschnittes (27s) des mittleren Auswerfbalkens (27a) montiert. Die Führungsschienen (56) und eine Produktauswerfbetätigungsstange (57) sind an der Auswerfverbindungschiene (55) montiert.
Führungsschienen (56) sind verschiebbar in den Führungslöchern (58) eingesetzt, die im Vorsprungabschnitt (50a) angebracht sind.
Andererseits wird der geradlinige Abschnitt (27b) mit keinem Gewindeabschnitt des mittleren Auswerfbalkens (27a) in die Schneckenwelle (30a) in der Richtung des Anschnittes eingesetzt, und das obere Ende wird mit dem mittleren Bolzen (27c), der in den hohlen Anschnittabtrennbalken (30b) eingesetzt ist, in Berührung gebracht oder verbunden. In diesem Fall sind der mittlere Bolzen (27c) und der geradlinie Abschnitt (2%) separat ausgebildet, aber sie können selbstverständlich zusammenhängend ausgebildet werden.
Produktauswerfbolzen (27d) sind an mehreren Stellen längs des äußeren Umfanges des Werkzeughohlraumes (2) des beweglichen Werkzeuges (1b) angebracht. Die Produktauswerfbetätigungsstange (57) drückt gegen die Verbindungsschiene (28) oder ist davon getrennt. Wenn die Produktauswerfbetätigungsstangen (57) gegen die Verbindungsschiene (28) drücken, betätigt sie die Produktauswerfbolzen (27d), um das Produkt aus dem Werkzeughohlraum (2) auszuwerfen. Nach dem Auswerfen des Produktes aus dem Werkzeughohlraum (2) kehren die Produktauswerfbolzen (27d) in die Position mittels der Rückstellfeder (29) zurück, wo das obere Ende der Produktauswerfbolzen (27d) mit der Innenfläche (5) des Werkzeughohlraumes (2) übereinstimmt. Bei der vorangegangenen Beschreibung weist das Auswerfelement (27) auf den mittleren Auswerfbalken (27a); seinen geradlinigen Abschnitt (27b); den mittleren Bolzen (27c); die Produktauswerfbetätigungsstange (57); die Verbindungsschiene (28), (55); die Produktauswerfbolzen (27d); und die Rückstellfeder (29).
Wenn das Spritzteil (26) ausgeworfen wird, wird der Anschnittabschnitt (26a), der zusammen mit dem Spritzteil (26) kommt, zuerst durch den mittleren Bolzen (27c) fallengelassen, und danach folgt das Auswerfen des Spritzteils (26). Beim Spritzteilauswerfvorgang werden am Anfang die Produktauswerfbetätigungsstangen (57) in der Ausgangsposition angeordnet, indem sie zurückgezogen werden, wie in Fig. 2 gezeigt wird, und die Verbindungsschiene (28) an den Produktauswerfbolzen (27d) wird von den Produktauswerfbetätigungsstangen (57) weg gehalten. Als nächstes wird der mittlere Bolzen (27c) zuerst herausgeschoben, wenn der Servomotor (51) betätigt wird, wie vorangehend beschrieben wird, und so werden die Produktauswerfbolzen (27d) herausgeschoben, um das Spritzteil (26) auszuwerfen. Natürlich ist die Funktionsbeziehung nicht darauf beschränkt; die Produktauswerfbetätigungsstange (57) kann mit der Verbindungsschiene (28) am Produktauswerfbolzen (27d) in Berührung kommen, so daß beide gleichzeitig ausgeworfen werden können. Bei einer anderen Konstruktion, obgleich sie nicht veranschaulicht wird, können die Produktauswerfbetätigungsstangen (57) und die Produktauswerfbolzen (27d) integriert werden, ohne daß die Verbindungsschiene (28) bereitgestellt wird. Die Zahl (51a) ist ein Impulsgenerator, der am Servomotor (51) angebracht ist.
Jetzt wird eine Beschreibung des Kniehebelmechanismus (T) für das Öffnen und Schließen der Werkzeuge vorgenommen. Ein Servomotor (31) für die Werkzeugsteuerung ist an einem hinteren Hauptteil (20) montiert. Eine Antriebslaufrolle (32), die an der Rotationsantriebsmotorwelle befestigt ist, ist mittels eines Zahnflachriemens (33) mit einer angetriebenen Laufrolle (34) verbunden, die am hinteren Hauptteil (20) mittels eines Lagers angeordnet ist. Ein Impulsgenerator (31a) ist am Servomotor (31) für die Werkzeugsteuerung montiert.
Eine Querkopfantriebswelle (34a) für die Handhabung des Kniehebels ist auf die angetriebene Laufrolle (34) geschraubt. Ein Querkopfende der Querkopfantriebswelle (34a) ist mit dem Querkopf (35) verbunden, der die Rolle des Öffnens und Schließens der Werkzeuge hat. Der Kniehebel (T) weist zwei Paar lange Arme (36) und ein Paar kurze Arme (36) auf, die einen Verbindungsmechanismus bilden. Im Verbindungsmechanismus, der aus den Armen (36) besteht, ist ein Ende eines Paares der langen Arme (36) mit dem hinteren Hauptteil (20) verbunden, und das andere Ende des anderen Paares der langen Arme (36) ist mit dem Gehäuse (50) verbunden. Ein Ende der kurzen Anne (36), deren anderes Ende mit einem Paar der langen Arme (36) verbunden ist, ist mit dem Querkopf (35) verbunden. Da dieser Verbindungsmechanismus eine bekannte Technik aufweist, wird eine weitere Beschreibung weggelassen.
Danach wird die Produktentnahmeeinrichtung (5) beschrieben. Der Servomotor (45) der Produktentnahmevorrichtung (5) ist an der beweglichen Werkzeugaufspannplatte (18) montiert, und bei dieser Ausführung ist ein Produktentnahmearm (47) am Servomotor (45) mittels eines Betätigungselementes (46) montiert. Ein Aufnahmekissen (48) ist am Endabschnitt des Produktentnahmearmes (47) angebracht. Ein Impulsgenerator (45a) ist am hinteren Ende des Servomotors (45) für die Steuerung des Drehungswinkels und der Winkelgeschwindigkeit des Servomotors (45) montiert.
Weil der hin- und hergehende Arbeitsabstand des Betätigungselementes (46), das für das Entnehmen des Spritzteils (26) funktioniert, kurz ist, ist der Zylinder für eine Benutzung des Betätigungselementes (46) ausreichend, aber es ist möglich, einen Servomotor anstelle des Zylinders einzusetzen. Wenn ein Servomotor verwendet wird, kann die Zeiteinstellung für das Entnehmen vollständig übereinstimmen, und eine Verlustzeit kann auf Null gebracht werden, aber wenn ein Zylinder verwendet wird, ist die Ansprechbarkeit zu der des Servomotors schlechter, und es kann eine geringfügige Verlustzeit zu verzeichnen sein. Da ihr Arbeitsabstand jedoch kurz genug ist, wird die Leistung der Anlage nicht beeinträchtigt.
Die Zahl (9) ist ein Regler, der die gesamte elektrisch betätigte Spritzgießmaschine (A) steuert, und bei einigen Funktionen empfängt er Signale vom Druckmeßfühler (15) für das Einspritzen, vom Druckmeßfühler (7) für den Nachweis des Harzdruckes, von den Impulsgeneratoren (11a), (12a), (31a), (40a), (45a) und (51a), die an den Servomotoren (11), (12), (31), (40), (45) und (51) montiert sind, und von anderen und führt eine Steuerung der Servomotoren (11), (12), (31), (40), (45) und (51) und anderer durch. Weil die Steuerung des Antriebssystems vollständig durch Servomotoren durchgeführt wird, können wahlfreie Verhältnisse, wie beispielsweise zusammengesetzte Arbeitsgänge, durch Programmierung erstellt werden.
Die Zahl (9) ist eine Eingabe/Ausgabe-Einheit für den Regler (8) oder Katodenstrahlröhre.
Jetzt wird die Funktionsweise dieser Erfindung beschrieben. Wenn das Harzmaterial (3c) in einen Materialzuführtrichter (16) gefüllt wird und der Rotationsservomotor (11) betätigt wird, um die Schnecke (4) zu drehen, wird das Harzmaterial (3c) nach und nach in den Einspritzzylinder (13) geführt. Danach, weil der Einspritzzylinder (13) mit dem Heizkörper (14) beheizt wird, der um seinen äußeren Umfang herum gewickelt ist, wird das Harzmaterial (3c), das in den Einspritzzylinder (13) gelangt ist, nach und nach geschmolzen und durch den Rotationsbetrieb der Schnecke (4) gemischt.
Bei Drehung der Schnecke (4) wird das geschmolzene gemischte Harz (3b) in Richtung des oberen Endes des Einspritzzylinders (13) zugeführt und im oberen Endabschnitt gelagert. Für diese Reaktion steuert die Schnecke (4) nach und nach um und erreicht eventuell die vorgegebene Umkehrstopposition. An dieser Stelle ist das Abwiegen des Harzes abgeschlossen.
Andererseits findet bei den Werkzeugen (1), wie in Fig. 2 gezeigt wird, zuerst das Schließen des Werkzeuges statt. Das heißt, der Servomotor (31) für die Steuerung der Werkzeuge wird betätigt, die Rotationskraft wird auf die angetriebene Laufrolle (34) mittels der Antriebslaufrolle (32) und des Zahnflachriemens (33) übertragen. Die angetriebene Laufrolle (34) wird gedreht, um die Querkopfantriebswelle (34a) vorwärtszubewegen, die auf die angetriebene Laufrolle (34) in der rechten Richtung in der Zeichnung Fig. 2 geschraubt wird, was wiederum den Querkopf (35) antreibt, und der Kniehebel (T) für das Öffnen und Schließen der Werkzeuge wird durch den Querkopf gestreckt. Bei diesem Vorgang bewegt sich das bewegliche Werkzeug (1b), das an der beweglichen Werkzeugaufspannplatte (18) angebracht ist, in der Richtung des stationären Werkzeuges (1a), und das bewegliche Werkzeug (1b) wird an das stationäre Werkzeug (1a) mit einem vorgeschriebenen Druck durch den Kniehebel (T) gepreßt. Das Schließen des Werkzeuges erfolgt auf diese Weise.
Als nächstes wird bei diesem Werkzeugschließzustand die Schnecke (4) in Richtung der Werkzeuge (1) durch den Einspritzservomotor (12) bewegt. Das abgewogene und gemischte geschmolzene Harz (3a), das im oberen Endabschnitt des Einspritzzylinders (13) gelagert wird, wird in den Werkzeughohlraum (2) eingespritzt. Die Einspritzgeschwindigkeit wird mittels des Reglers (8) auf ein Optimum gesteuert. Nachdem das abgewogene geschmolzene Harz (3b) eingespritzt und innerhalb des Werkzeughohlraumes (2) eingefüllt ist, wird das Anschnittabtrennen aufeinanderfolgend durchgeführt.
Nach dem Anschnittabtrennen betätigt der Servomotor (40) für das Drehen der Antriebslaufrolle (41) die angetriebene Laufrolle (43) mittels des Zahnflachriemens (42), während das Schließen der Werkzeuge im Gange ist. Während die Schneckenwelle (30a) auf den Mutterabschnitt (43a) der angetriebenen Laufrolle (43) geschraubt wird, bewegen sich die Schneckenwelle (30a) und der hohle Anschnittabtrennbalken (30b), der mit dem oberen Ende der Schneckenwelle (30a) verbunden ist, in der Richtung des Anschnittes (1c), der im stationären Werkzeug (1a) gebildet wird. Durch dieses Anschnittabtrennen wird der Werkzeughohlraum (2) vollständig von außen isoliert.
Wenn das Anschnittabtrennen abgeschlossen ist, wie es vorangehend beschrieben wird, wird der Werkzeugschließzustand beibehalten oder weiter unter diesem Zustand angezogen, um das eingefüllte Harz (3), das sich im Hohlraum (2) verfestigt, mit einer extrem starken Kraft zu pressen, wobei mikrofeine Vorsprünge und Vertiefungen, die auf der Innenfläche (5) des Werkzeughohlraumes (2) gebildet werden, übertragen werden (siehe Fig. 3).
Wenn die Verfestigung des eingefüllten Harzes (3) durch Abkühlen abgeschlossen wird, wird der Servomotor (31) umgesteuert, der Kniehebelmechanismus (T) wird gelockert, und das bewegliche Werkzeug (1b) wird vom stationären Werkzeug (1a) getrennt. Bei diesem Vorgang wird das Spritzteil (26) mit dem beweglichen Werkzeug (1b) in dem Zustand bewegt, in dem es in den Werkzeughohlraum (2) des beweglichen Werkzeuges (1b) eingepaßt ist (siehe Fig. 4).
Schließlich, wenn das Öffnen des Werkzeuges abgeschlossen ist, wird der Auswerfservomotor (51) betätigt, die Antriebslaufrolle (52) wird durch den Auswerfservomotor (51) gedreht, und die angetriebene Laufrolle (54) wird durch die Antriebslaufrolle (52) mittels des Zahnflachriemens (53) gedreht. Durch diesen Vorgang bewegt sich der mittlere Auswerfbalken (27a), der in den Mutterabschnitt (54a) der angetriebenen Laufrolle (54) hineingeschraubt wird, zusammen mit der Auswerfverbindungschiene (55) vorwärts, die am Ende des Gewindeabschnittes (27s) montiert ist.
Vor der Berührung der Produktauswerfbetätigungsstange (57) mit der Verbindungsschiene (28), die an den Produktauswerfbolzen (27d) befestigt ist, ragt der mittlere Bolzen (27c), der mit der Schneckenweile (30a) verbunden ist, heraus und läßt den Anschnittabschnitt (26a) fallen, der am oberen Ende des mittleren Bolzens (27c) haftet, zusammen mit dem Spritzteil (26) (siehe Fig. 5).
Nach dem Fallenlassen des Anschnittabschnittes (26a) setzt der Servomotor (51) weiterhin diesen Vorgang in Gang; die Produktauswerfbetätigungsstange (57) wird danach weiter vorwärtsbewegt, um die Verbindungsschiene (28) zu pressen, die an den Produktauswerfbolzen (27d) befestigt ist. Wenn die Produktauswerfbolzen (27d) etwas aus der Innenfläche (5) des Werkzeughohlraumes (2) herausragen, pressen sie gegen den äußeren Umfangsrand des Spritzteils (26), wo der nicht mit superfeinen Vorsprüngen und Vertiefungen geformte Abschnitt ist (siehe Fig. 6).
Und wenn die Zeiteinstellung der Trennung vernünftig ist, wird die Produktentnahmeeinrichtung (5) betätigt. Das heißt, weil das Auswerfen des Spritzteils (26) durch den Auswerfservomotor (51) durchgeführt wird, zeigt die Reproduzierbarkeit der Zeiteinstellung eine extrem hohe Genauigkeit. Und weil der Betrieb des Servomotors (51) aufeinanderfolgend in den Regler (8) eingegeben wird, kann der Servomotor (45) der Produktentnahmeeinrichtung (5) synchron mit dem Betrieb des Servomotors (51) betätigt werden.
Wenn der Servomotor (45) synchron mit dem Betrieb des Servomotors (51) betätigt wird, wird der Arm (47), der außerhalb der Werkzeuge (1) wartet, um einen bestimmten Winkel gedreht, um den Kopfendabschnitt mit dem Aufnahmekissen (48) innerhalb der Trennfläche der Werkzeuge (1) einzusetzen, und vor dem Spritzteil (26) zum Stillstand gebracht, und danach wird das Betätigungselement (46) betätigt, um das Aufnahmekissen (48) des Armes (47) in der Richtung des Spritzteils (26) zu bewegen, und nimmt das Spritzteil (26) zu dem Zeitpunkt auf, wenn das Spritzteil (26) ausgeworfen wird. Und danach wird das Betätigungselement (46) entgegengesetzt betätigt, um das Spritzteil (26) aus dem Werkzeughohlraum (2) zu entfernen, und schließlich wird der Servomotor (45) entgegengesetzt betätigt, um das Spritzteil (26) nach außerhalb der Werkzeuge (1) zu bringen.
Diese Reihe von Vorgängen erfolgt in 0,12 bis 0,15 Sekunden, und die Verlustzeit bei einer Reihe von Vorgängen ab dem Beginn des Auswerfens bis zum Entnehmen des Produktes wird minimal, was zur Verbesserung hinsichtlich höherer Leistungen beiträgt.
Um die Funktion der Druckmeßfühler (7) und (15) zu beschreiben, weil der Druckmeßfühler (7) zwischen der beweglichen Werkzeugaufspannplatte (18) und dem Gehäuse (5) montiert ist, wird die Werkzeugschließkraft zum Zeitpunkt des Schließen des Werkzeuges mittels des Kniehebelmechanismus (T) direkt auf den Druckmeßfühler (7) angewandt, wodurch der direkte Nachweis der Werkzeugschließkraft ermöglicht wird.
Gleichermaßen, weil der Druckmeßfühler (15) im Antriebsmechanismusabschnitt (10) angeordnet ist, können der Druck des abgewogenen Harzes und der Einspritzdruck, die bei der Schnecke (4) zur Anwendung kommen, direkt mittels des Druckmeßfühlers (15) nachgewiesen werden.
Mit Bezugnahme auf Fig. 8 bis 10 wird die zweite Ausführung (A2) dieser Erfindung detailliert beschrieben. Die Punkte, die sich mit der ersten Ausführung (A1) überschneiden, werden weggelassen, um eine Kompliziertheit zu vermeiden. Der Einspritzmechanismusabschnitt (a) der zweiten Ausführung (A2) ist der gleiche wie der der ersten Ausführung (A1), und die Beschreibung wird weggelassen.
Weil der Werkzeugmechanismusabschnitt (b2) der zweiten Ausführung (A2) etwas von der ersten Ausführung (A1) abweicht, wird der Unterschied vorzugsweise beschrieben. Bei diesem Werkzeugmechanismusabschnitt (b2) wird der Spritzteilauswerfmechanismus (E) in der Mitte der hinteren Fläche des Gehäuses (50) (d. h., der gegenüberliegenden Seite des beweglichen Werkzeuges (1b)) installiert, und diese zweite Ausführung (A2) ist durch die Punkte gekennzeichnet: ein Führungsloch (38), das in das Gehäuse (50) gebohrt ist; ein Durchdringungsloch (7a), das in der Mitte des Druckmeßfühlers (7) gebohrt ist; ein Durchgangsloch (22), das in die bewegliche Werkzeugaufspannplatte (18) gebohrt ist; und ein Auswerfloch (23), das in das bewegliche Werkzeug (1b) gebohrt ist.
In diesem Fall wird das Anschnittabtrennen nicht durchgeführt, aber das Anschnittabtrennen kann durch Verändern der Länge zwischen dem geradlinigen Abschnitt (2%) und der Führungsschiene (37) ermöglicht werden.
Die Kniehebelantriebsschraubenspindel (25) ist durch Verschrauben mit der angetriebenen Laufrolle (34) mittels einer Kniehebelantriebsmutter (24), die im hinteren Hauptteil (20) montiert ist, beweglich angebracht, und das Ende der Kniehebelantriebsschraubenspindel (25) ist mit dem Querkopf (35) verbunden, der das Öffnen und Schließen der Werkzeuge betätigt.
Als nächstes wird eine Beschreibung des Spritzteilauswerfmechanismus (E) vorgenommen, der im Inneren des Gehäuses (50) ausgebildet ist. Die Rotationsantriebsmutter (21) ist im Gehäuse (50) mittels des Lagers angeordnet, und die angetriebene Laufrolle (43) ist am Ende dieser Rotationsantriebsmutter (21) befestigt. Der Gewindeabschnitt (27s) des mittleren Auswerfbalkens (27a) wird ohne Vorwärtsbewegung und Rückwärtsbewegung der Schnecke auf diese Rotationsantriebsmutter (21) geschraubt.
Eine Verbindungsplatte (39) ist am Ende des Gewindeabschnittes (27s) des mittleren Auswerfbalkens (27a) montiert und mit einer Mutter befestigt. Führungsschienen (37), die einen Teil des Auswerfelementes (27) bilden, sind am Umfangsrand dieser Verbindungsplatte (39) montiert und verschiebbar angeordnet zu: dem Führungsloch (38), das in das Gehäuse (50) gebohrt ist; einem Durchdringungsloch (7a), das im Umfangsabschnitt des Druckmeßfühlers (7) gebohrt ist; einem Durchgangsloch (22), das im Umfangsabschnitt der beweglichen Werkzeugaufspannplatte (18) gebohrt ist; und einem Auswerfloch (23), das um das Durchgangsloch (22) im beweglichen Werkzeug (1b) herum gebohrt ist.
Die Beschreibung des Kniehebelmechanismus (T) für das Öffnen und Schließen der Werkzeuge und des Reglers (8) wird weggelassen, weil sie die gleichen wie jene der ersten Ausführung (A1) sind. Als nächstes wird die Beschreibung der Funktion der zweiten Ausführung (A2) vorgelegt. Der Vorgang ab dem Einfüllen des Harzmaterials (3c) in den Materialzuführtrichter (16) bis zu dem Zeitpunkt, zu dem das Abwiegen des Harzes abgeschlossen ist, ist der gleiche wie bei der ersten Ausführung (A1).
Während das Harz (3a) abgewogen wird, findet das Schließen des Werkzeuges statt, wie in Fig. 8 auf der Seite der Werkzeuge (1) gezeigt wird. Da der Vorgang des Schließens des Werkzeuges der gleiche ist wie bei der ersten Ausführung (A1), wird die Beschreibung des Schließvorganges des Werkzeuges weggelassen.
Wenn das Schließen des Werkzeuges und das Abwiegen des Harzes abgeschlossen sind, wird der Einspritzservomotor (12) betätigt, und das abgewogene und gemischte geschmolzene Harz (3a) wird in den Werkzeughohlraum (2) gespritzt. Die Einspritzgeschwindigkeit wird optimal durch den Regler (8) gesteuert. Wenn das abgewogene geschmolzene Harz (3b) in das Innere des Werkzeughohlraumes (2) eingespritzt und eingefüllt wird, erfolgt das Halten des Druckes aufeinanderfolgend. Während dieser Zeitdauer wird das eingefüllte Harz (3) mit einem extrem starken Druck gepreßt, und die superfeinen Vorsprünge und Vertiefungen, die auf der Innenfläche (5) des Werkzeughohlraumes (2) beim beweglichen Werkzeug (1b) gebildet werden, werden auf das sich verfestigende eingefüllte Harz (3) übertragen.
Wenn die Verfestigung des eingefüllten Harzes (3) im Werkzeughohlraum (2) durch den Abkühlvorgang beendet ist, wird der Servomotor (31) entgegengesetzt betätigt, um den Kniehelmechanismus (T) freizugeben. Es bewirkt, daß das bewegliche Werkzeug (1b) vom stationären Werkzeug (1a) getrennt wird. Bei diesem Vorgang bewegt sich das Spritzteil (26) zusammen mit dem beweglichen Werkzeug (1b) in dem Zustand, in dem es in den Werkzeughohlraum (2) des beweglichen Werkzeuges (1b) eingepaßt ist.
Wenn das Öffnen des Werkzeuges abgeschlossen ist, dreht das Betätigen des Servomotors (40) die Rotationsantriebsmutter (21) und der Gewindeabschnitt (27s) des mittleren Auswerfbalkens (27a), der in die Rotationsantriebsmutter (21) geschraubt wird, bewegt sich synchron mit der Drehung der Rotationsantriebsmutter (21) vorwärts. Gleichzeitig bewegen sich die Führungsschienen (37) gleichzeitig vorwärts, weil sie mit dem mittleren Auswerfbalken (27a) mittels der Verbindungsplatte (39) verbunden sind.
Die Führungsschienen (37) und der mittlere Auswerfbalken (27a), die sich vorwärtsbewegt haben, tauchen aus dem Hohlraum (2) des beweglichen Werkzeuges (1b) auf und werfen das Spritzteil (26), das im Hohlraum (2) gehalten wird, aus dem Hohlraum (2) aus. In diesem Fall, wie es der Fall bei der ersten Ausführung (A1) ist, kann das Spritzteil (26) von der Innenfläche (5) des Werkzeughohlraumes (2) bei Verwendung von Druckluft etwas weggetrieben werden.
Das Entnehmen des Produktes mittels der Produktentnahmeeinrichtung (5) ist das gleiche wie bei der ersten Ausführung (A1), und die Beschreibung wird weggelassen.
Mit Bezugnahme auf Fig. 11 bis 15 wird die dritte Ausführung (A3) dieser Erfindung detailliert beschrieben. In diesem Fall werden ebenfalls Punkte weggelassen, die sich mit der ersten Ausführung (A1) überschneiden, um eine Kompliziertheit zu vermeiden. Der Einspritzmechanismusabschnitt (a) der dritten Ausführung (A3) ist der gleiche wie der der ersten Ausführung (A1), und die Beschreibung wird weggelassen.
Der Werkzeugmechanismusabschnitt (b) der dritten Ausführung (A3) ist im Grunde genommen der gleiche wie die Beschreibung der ersten Ausführung (A1), aber die dritte Ausführung (A3) wird dadurch gekennzeichnet, daß das Anschnittabtrennen und das Auswerfen des Spritzteils durch einen einzelnen Servomotor (40) durchgeführt werden, und dieser Abschnitt wird hierin nachfolgend im Detail beschrieben.
Zuallererst werden der Anschnittabtrennschneckenmechanismus (G) und der Auswerfschneckenmechanismus (E), im Inneren des Gehäuses (50) ausgebildet, beschrieben. Ein sich drehendes Gehäuse (501) ist mittels eines Lagers im Inneren des Gehäuses (50) angeordnet. Eine angetriebene Laufrolle (43) ist am Vorsprungende dieses sich drehenden Gehäuses (501) befestigt. Ein Anschnittabtrennantriebsmutterabschnitt (44) ist im Inneren des hohlen Abschnittes (502) des sich drehenden Gehäuses (501) befestigt. Eine Schneckenwelle (30a) wird auf diesen Anschnittabtrennantriebsmutterabschnitt (44) geschraubt und durch die Drehung des Anschnittabtrennantriebsmutterabschnittes (44) vorwärts und entgegengesetzt bewegt. Eine Schneckenwelle (30a) wird in die Mitte des Mutterabschnittes (44) geschraubt und in Übereinstimmung mit der normalen und entgegengesetzten Drehung der angetriebenen Laufolle (43) mittels des Mutterabschnittes (44) vorwärts und entgegengesetzt bewegt. Ein hohler Anschnittabtrennbalken (30b) ist im beweglichen Werkzeug (1b) angeordnet, verbunden mit dieser Schneckenwelle (30a). Ein mittlerer Bolzen (27c), der mit einem geradlinigen Abschnitt (27b) verbunden ist, ist verschiebbar im Inneren dieses hohlen Anschnittabtrennbalkens (30b) angeordnet.
Die angetriebene Laufrolle (43) ist mit der Antriebslaufrolle (41) des Servomotors (40) mittels des Zahnflachriemens (42) verbunden, und das Anschnittabtrennelement (30) wird durch den Servomotor (40) betätigt. Jetzt weist das Anschnittabtrennelement (30) eine Schneckenwelle (30a) und einen hohlen Anschnittabtrennbalken (30b) auf, der am oberen Ende der Welle (30a) angebracht ist. Die Zahl (40a) ist ein Impulsgenerator, der am Servomotor (40) angebracht ist.
Beschreibt man den Auswerfschneckenmechanismus (E) der dritten Ausführung (A3), so wird ein geradliniger Abschnitt (27b) des Auswerfbalkens (27a) drehbar und verschiebbar in die Schneckenweile (30a) eingesetzt. Der Gewindeabschnitt (27s) des mittleren Auswerfbalkens (27a) wird in den Auswerfmutterabschnitt (49) geschraubt, der an der Innenseite des vorstehenden Endes des sich drehenden Gehäuses (501) montiert ist. Folglich weist das Auswerfelement (27) den Gewindeabschnitt (27s) und den geradlinigen Abschnitt (27b) und den mittleren Bolzen (27c) in der Konstruktion entsprechend dieser Ausführung auf.
Eine Verbindungsplatte (39) ist am Endabschnitt des Gewindeabschnittes (27s) montiert und mit einer Mutter befestigt. Führungsschienen (37) sind an beiden Enden dieser Verbindungsplatte (39) montiert und verschiebbar in die Führungslöcher (38) eingesetzt, die entsprechend in das Gehäuse (50) gebohrt sind. Wenn das Spritzteil (26) herausragt, wie es später diskutiert wird, wird zuallererst der Anschnittabschnitt (26a), der am oberen Ende des mittleren Bolzens (27c) befestigt ist, fallengelassen, und danach wird das Spritzteil (26) vom beweglichen Werkzeug (1b) getrennt.
Der Kniehebelmechanismus (T) für das Öffnen und Schließen der Werkzeuge, die Produktentnahmeeinrichtung (5) und der Regler (8) der dritten Ausführung (A3) sind die gleichen wie jene der ersten Ausführung (A1), und die Beschreibung wird weggelassen.
Jetzt wird die Beschreibung der Funktionsweise der dritten Ausführung (A3) vorgelegt. Die Vorgänge vom Einfüllen des Harzmaterials (3c) in den Materialzuführtrichter (16) bis zum Einspritzen und Einfüllen des abgewogenen geschmolzenen Harzes (3b) in den Werkzeughohlraum (2) sind die gleichen wie jene der ersten Ausführung (A1), und die Beschreibung wird weggelassen, aber der Vorgang des Anschnittabtrennens, der nach diesen Vorgängen durchgeführt wird, ist bei dieser dritten Ausführung (A3) original und wird im Detail beschrieben.
Das heißt, nachdem das Harz eingefüllt ist, dreht das Betätigen des Servomotors (40), während die Werkzeuge (1) geschlossen werden, die Antriebslaufrolle (41), die die angetriebene Laufrolle (43) mittels des Zahnflachriemens (42) dreht. Weil diese angetriebene Laufrolle (43) auf die Schneckenwelle (30a) mittels des sich drehenden Gehäuses (501) und des Anschnittabtrennantriebsmutterabschnittes (44) geschraubt wird, bewegt sich die Schneckenwelle (30a) durch die Drehung der angetriebenen Laufrolle (43) vorwärts und bewirkt, daß der hohle Anschnittabtrennbalken (30b), der damit verbunden ist, in Richtung des Anschnittes (1c) vorsteht, um den Anschnitt abzutrennen.
Andererseits, weil der Gewindeabschnitt (27s) des mittleren Auswerfbalkens (27a) auf den Auswerfmutterabschnitt (49) geschraubt wird, dreht das Drehen der angetriebenen Laufrolle (43) den Auswerfmutterabschnitt (49). Das Drehen des Auswermutterabschnittes (49) bewegt den mittleren Auswerfbalken (27a) in Richtung der Werkzeuge (1), während der Gewindeabschnitt (27s) des mittleren Auswerfbalkens (27a) auf den Auswerfmutterabschnitt (49) geschraubt wird. Während der Gewindeabschnitt (27s) des mittleren Auswerfbalkens (27a) und die Schneckenwelle (30a) mit gegenläufigen Gewindegängen ausgebildet sind, bewegt sich das Auswerfelement (27) entgegengesetzt, wenn sich die Schneckenwelle (30a) vorwärtsbewegt, wie vorangehend beschrieben wird.
Wenn das Anschnittabtrennen auf diese Weise abgeschlossen wird, ist der Werkzeughohlraum (2) vollständig von außen isoliert.
Wenn das Anschnittabtrennen beendet ist, wie es vorangehend beschrieben wird, wird der Zustand des Schließen des Werkzeuges unter dieser Bedingung beibehalten, oder das Werkzeug wird weiter geschlossen, um das eingefüllte Harz (3) mit einem extrem starken Druck zu pressen, und die mikrofeinen Vorsprünge und Vertiefungen, die auf der Innenfläche (5) des Werkzeughohlraumes (2) im beweglichen Werkzeug (1b) gebildet werden, werden auf das eingefüllte Harz (3) bei der Verfestigung übertragen (siehe Fig. 12).
Die Arbeitsgänge vom Druckhaltevorgang bis zum Entnehmen des Spritzteils (26) sind die gleichen wie jene der ersten Ausführung (A1), und die Beschreibung wird weggelassen.
Mit Bezugnahme auf Fig. 16 bis Fig. 19 wird die vierte Ausführung (A4) dieser Erfindung detailliert beschrieben. In diesem Fall werden die Punkte, die sich mit der ersten Ausführung (A1) überschneiden, weggelassen, um eine Kompliziertheit zu vermeiden. Der Einspritzmechanismusabschnitt (a) der vierten Ausführung (A4) ist der gleiche wie der der ersten Ausführung (A1), und die Beschreibung wird weggelassen. Weil die vierte Ausführung (A4) durch das Formpreßverfahren der mikrofeinen Vorsprünge und Vertiefungen der optischen Scheibe gekennzeichnet ist, die innerhalb der Innenfläche (5) des Werkzeughohlraumes (2) im beweglichen Werkzeug (1b) gebildet werden, wird das Formpreßverfahren vorzugsweise in diesem Abschnitt beschrieben.
Die Werkzeuge (1) des Werkzeugmechanismusabschnittes (b) der vierten Ausführung (A4) weichen etwas von den Fällen der ersten bis dritten Ausführung (A1) bis (A3) ab. Der Werkzeugmechanismusabschnitt (b) selbst ist jedoch im Grunde genommen der gleiche wie der, der bei der ersten Ausführung (A1) beschrieben wird, und die Beschreibung wird weggelassen.
Ein Kern (5b) wird an der Trennfläche des stationären Werkzeuges (1a) der vierten Ausführung (A4) gebildet, und ein Werkzeughohlraum (2), der dem Kern (5b) entspricht, wird an der Trennfläche des beweglichen Werkzeuges (1b) gebildet, und der Kern (5b) wird in den Werkzeughohlraum (2) eingepaßt, wenn die Werkzeuge (1) geschlossen werden.
Außerdem werden beispielsweise mikrofeine Vorsprünge und Vertiefungen für CDs oder DVDs auf der Fläche (5) des Werkzeughohlraumes (2) gegenüberliegend dem Kern (5b) des stationären Werkzeuges (1a) gebildet. Diese Fläche (5), die mikrofeine Vorsprünge und Vertiefungen aufweist, erfordert eine extrem hohe Ebenheit (beispielsweise max. 0,01 um); eine Flachheit = 0,1 um, wie beispielsweise eine Superspiegelflächenbearbeitung, ist erforderlich, und die Parallelität, wie beispielsweise 0,005 mm oder weniger (ist allen Ausführungen gemeinsam).
Außerdem ist ein Anschnittabtrennelement (30) verschiebbar in der Mitte des beweglichen Werkzeuges (1b) angeordnet.
Der Kniehebelmechanismus (T) für das Öffnen und Schließen der Werkzeuge ist der gleiche wie der der ersten Ausführung (A1), und die Beschreibung wird weggelassen.
Jetzt wird die Beschreibung des Anschnittabtrenn/Auswerfmechanismusabschnittes (c) der vierten Ausführung (A4), der am Gehäuse (50) angebracht ist, vorgenommen.
Dieser Anschnittabtrenn/Auswerfmechanismusabschnitt (c) ist so konstruiert, daß das Anschnittabtrennen und Auswerfen mit einem Mechanismus durchgeführt wird, aber, wie im Fall der ersten Ausführung (A1), kann der Mechanismus entsprechend unterteilt und ausgestattet sein, oder, wie im Fall der dritten Ausführung (A3), können das Anschnittabtrennen und das Auswerfen durch Benutzung von entgegengesetzten Gewindegängen durchgeführt werden.
Der Servomotor (40) für das Anschnittabtrennen und Auswerfen ist am Gehäuse (50) montiert. Die Antriebslaufrolle (41), die an der Rotationsantriebswelle des Servomotors (40) angebracht ist, und die angetriebene Laufrolle (43), die drehbar am Gehäuse (50) mittels des Lagers gehalten wird, sind mit dem Zahnflachriemen (42) verbunden. Die Antriebslaufrolle (43) ist am Ende der Betätigungsmutter (451) montiert, und ein Betätigungsgewindeabschnitt (30a), der an der letzteren Hälfte des Anschnittabtrennelementes (30) angeschraubt ist, ist durch Schrauben auf diese Betätigungsmutter (451) beweglich angebracht.
Der Regler (8) ist der gleiche wie der der ersten Ausführung (A1); die Beschreibung wird weggelassen.
Jetzt wird Fig. 19 beschrieben. Die sachdienliche grafische Darstellung vergleicht das Formpreßverfahren (erstes Verfahren), das die elektrisch betätigte Spritzgießmaschine (A) entsprechend dieser Erfindung nutzt, und das Spritzgießverfahren mittels der konventionellen hydraulischen Spritzgießmaschine, wobei der Druck als Ordinate und die Zeit als Abrisse genommen werden. Die Kurven, die mit der Vollinie gezeigt werden, zeigen das erste Beispiel der Steuerung des Formpreßverfahrens entsprechend dieser Erfindung, und die Vollinie auf der oberen Seite ist ein Solldruck des beweglichen Werkzeuges (1b), und die auf der unteren Seite zeigt die tatsächliche Reaktionskraft des beweglichen Werkzeuges (1b), die mittels des Druckmeßfühlers (7) nachgewiesen wird.
Die Kurven, die mit der gestrichelten Linie gezeigt werden, zeigen das konventionelle Beispiel, und die gestrichelte Linie auf der oberen Seite ist ein Solldruck des beweglichen Werkzeuges mittels des hydraulischen Antriebes, und die auf der unteren Seite sind die Ausgänge der hydraulischen Meßfühler (nicht veranschaulicht), die im Hydraulikkreislauf installiert sind.
Beim konventionellen Beispiel wird der hydraulische Antrieb für die Werkzeugkompression benutzt, und der Kompressionsdruck wird mit dem hydraulischen Meßfühler nachgewiesen, der im Hydraulikkreislauf installiert ist, und er wird so gesteuert, daß er mit dem Solldruck übereinstimmt. Im Fall der hydraulischen Steuerung verändert sich jedoch infolge der Temperaturveränderungen des Drucköls ebenso wie verschiedener Veränderungen hinsichtlich der Viskosität, usw. oder des indirekten Nachweises des Harzdruckes, der mittels des Drucköls nachgewiesen wird, oder verschiedener Faktoren, wie beispielsweise einer Differenz zwischen der dynamischen Reibung und der Haftreibung des beweglichen Werkzeuges, usw., der tatsächliche Harzdruck im Inneren der Werkzeuge in dynamischer Weise, um die Wellenform zu zeigen, und er stimmt nicht mit dem Solldruck überein. Das heißt, der Werkzeugkompressionsdruck wird ab Beginn des Spritzvorganges (0) bis zum Öffnen der Werkzeuge (R3) eingestellt, wie durch die gestrichelte Linie auf der oberen Seite gezeigt wird, und der Kompressionsdruck des beweglichen Werkzeuges sollte hydraulisch gesteuert werden, um sich in Übereinstimmung mit dem Solldruck zu verändern, aber tatsächlich tritt ein derartiger Zustand nicht auf. Das heißt, der Ausgang vom hydraulischen Meßfühler, der im Antriebshydraulikkreislauf der Werkzeuge angebracht ist, beginnt, wenn das Einspritzen beginnt, das Einfüllen des Harzes in den Werkzeughohlraum beginnt, und das Berühren des Harzes mit dem beweglichen Werkzeug nach einer Weile beginnt. Dieser Punkt wird bei (s) gezeigt. Danach, während das Harz eingefüllt wird, baut sich der vom hydraulischen Meßfühler angezeigte Ausgang schnell auf, und nachdem er das Maximum (S1) erreicht hat, wird die Ausgangswellenform des Harzdruckes aus den vorangehend erwähnten Gründen wellenförmig bewegt. Mit anderen Worten, der Harzdruck im Inneren des Werkzeughohlraumes verändert sich dynamisch und stimmt nicht mit dem Solldruck überein. Außerdem gibt es eine Grenze bei der Einspritzgeschwindigkeit infolge des hydraulischen Antriebes, und das Harz wird mit einer vergleichsweise geringen Geschwindigkeit eingespritzt, wie in Fig. 19 in (0 → R1) gezeigt wird. Folglich wird eine dünne Harzschicht auf der Oberfläche des eingefüllten Harzes (3) gebildet, und die Übertragbarkeit wird verschlechtert.
Der Spritzvorgang ist im Punkt (R1) abgeschlossen, und der Arbeitsablauf bewegt sich zum Werkzeugkompressionsvorgang (R1 → R2), der eine Vorstufe des Druckhaltevorganges ist, aber in dieser Phase ist der auf jedem Abschnitt des eingefüllten Harzes angewandte Druck wegen des sich wellenförmig bewegenden Druckes nicht gleichmäßig, und die innere Spannung des Formteils wird größer, was zu einer verstärkten Doppelbrechung führt.
Im Gegensatz dazu, da der Harzdruck des eingefüllten Harzes (3) direkt mit dem Druckmeßfühler (7) nachgewiesen wird, ist es bei dieser Erfindung möglich, die Steuerung des Kompressionsdruckes in Istzeit durch das bewegliche Werkzeug (1b), der ersteren halben Phase des Druckhaltevorganges, oder der Position in Istzeit durch das bewegliche Werkzeug (1b) zu befolgen, der letzeren halben Phase des Druckhaltevorganges. Die Einspritzgeschwindigkeit kann gesteuert werden, indem der direkte Nachweis durch den Druckmeßfühler (7) innerhalb des Bereiches des Einspritzvorganges (px → P1) befolgt wird. Der Punkt (px) ist ein Schnittpunkt zwischen der vertikalen Linie (H1), die vom Ausgangspunkt des Ausganges des Druckmeßfühlers (7) gezogen wird, und der Kurve der Einspritzsollgeschwindigkeit (0 → P1).
Die nächste Beschreibung wird zur Funktionsweise der vierten Ausführung (A4) vorgenommen. Der Vorgang vom Einfüllen des Harzmaterials (3c) in den Materialzuführtrichter (16) bis zum Abschluß des Abwiegens des Harzes ist der gleiche wie der der ersten Ausführung (A1), und die Beschreibung wird weggelassen. Der Einspritz- und Füllvorgang und der Druckhaltevorgang werden danach wie folgt diskutiert.
Die Drehzahl der Schnecke (4) während dieser Zeitdauer (Wiegevorgang) wird dadurch gesteuert, daß die Ausgangssignale vom Impulsgenerator (11a) im Regler (8) aufgenommen werden, daß sie mit dem Sollwert verglichen werden, und daß entweder eine Rückkopplungssteuerung oder Vorwärtsregelung oder eine Kombination der beiden beim Rotationsservomotor (11) so durchgeführt wird, daß der Sollwert verfolgt wird. Dieser Punkt ist allen Ausführungen (A1) bis (A4) gemeinsam.
Bei Abschluß des Abwiegens des Harzes geht der Arbeitsablauf zum Einspritz- und Füllvorgang über, wie vorangehend beschrieben wird, aber, wenn das Harz (3) eingefüllt wird, wird die Einspritzgeschwindigkeit der Schnecke (4) gesteuert, indem die Ausgangssignale vom Druckmeßfühler (15) im Regler (8) aufgenommen werden, indem sie mit dem Sollwert verglichen werden, und indem entweder eine Rückkopplungssteuerung oder Vorwärtsregelung oder eine Kombination beider beim Einspritzservomotor (12) so durchgeführt wird, daß der Sollwert verfolgt wird. Dieser Punkt ist allen Ausführungen (A1) bis (A5) gemeinsam.
Der Werkzeugformpreßvorgang (erstes Verfahren) der Werkzeuge (1) zum Zeitpunkt des Einfüllens des Harzes wird später beschrieben.
Die Drehzahl des Einspritzservomotors (12) wird mittels des Impulsgenerators (12a) nachgewiesen.
Da die Einspritzgeschwindigkeit vorzugsweise durch den Harzdruck des eingefüllten Harzes (3) im Inneren des Werkzeughohlraumes (2) gesteuert wird, weil es direkt ist, wenn das eingefüllte Harz (3) mit dem beweglichen Werkzeug (1b) im Punkt (px) in Berührung kommt und damit begonnen wird, daß die Daten vom Druckmeßfühler (7) über den Harzdruck ausgegeben werden, kann die Steuerung der Einspritzgeschwindigkeit mittels des Druckmeßfühlers (15) auf die Steuerung der Einspritzgeschwindigkeit mittels des Druckmeßfühlers (7) umgeschaltet werden. Dieser Punkt wird unter Bezugnahme auf Fig. 19 beschrieben. Weil der (0 → P1) Bereich der Einspritzvorgang ist, wird die Geschwindigkeitssteuerung durchgeführt, und bei (0 → px) davon erfolgt die Steuerung der Einspritzgeschwindigkeit mittels des Druckmeßfühlers (15), und bei (px → P1) davon erfolgt die Steuerung der Einspritzgeschwindigkeit mittels des Druckmeßfühlers (7). Selbstverständlich kann die Steuerung der Einspritzgeschwindigkeit mittels des Druckmeßfühlers (15) über den gesamten (0 → P1) durchgeführt werden.
Weil das Einspritzen des abgewogenen Harzes (3a) mittels des Einspritzservomotors (12) durchgeführt wird, ist ein Hochleistungseinspritzen extrem nahe am Sollwert möglich, und das Einspritzen kann abgeschlossen sein, bevor die dünne Harzschicht auf der Oberfläche des eingefüllten Harzes (3) gebildet wird, und die Übertragbarkeit kann bedeutend verbessert werden.
Danach findet das Anschnittabtrennen mit einer derartigen Zeiteinstellung (P1) statt, daß das Anschnittabtrennelement (30) funktioniert, um den Anschnitt abzutrennen, wenn der Druckmeßfühler (7) den vorgeschriebenen Wert anzeigt. Weil das Anschnittabtrennen jedesmal beim gleichen Harzdruck durchgeführt wird, wird folglich die gleiche Menge an Harz (3) jedesmal konstant in den Werkzeughohlraum (2) eingefüllt.
Danach geht die Arbeitsfolge zum Druckhaltevorgang [(P1) → (P3)] über. Der Harzdruck im Inneren des Werkzeughohlraumes (2) wird direkt mittels des Druckmeßfühlers (7) für die Steuerung im Drucksteuerbereich nachgewiesen, der die erstere halbe Phase des Druckhaltevorganges ist. Es ist möglich, den Kompressionsdruck fast nahe an der Einstellung beim eingefüllten Harz (3) zu liefern. Es bewirkt, daß die innere Spannung des eingefüllten Harzes (3) weiter verringert werden kann.
Wenn der Arbeitsablauf zur Positionssteuerung [(P2) → (P3)] übergeht, die die letzere halbe Phase des Druckhaltevorganges ist, ist das eingefüllte Harz (3) nahezu verfestigt, und die Position des beweglichen Werkzeuges (1b) muß genau gesteuert werden, so daß die Dicke gleichmäßig wird. Wie es vorangehend beschrieben wird, weil eine bestimmte Menge Harz (3) jedesmal in den Werkzeughohlraum (2) eingefüllt wird, wenn der Nachweiswert des Druckmeßfühlers (7) konstant ist, wird die Dicke konstant. Folglich bewirkt das Steuern des Nachweiswertes des Druckmeßfühlers (7) in der Phase der Positionssteuerung zur Einstellung, daß die Position des beweglichen Werkzeuges (1b) natürlich in eine konstante Position gebracht wird, und daß die Dicke des Spritzteils (26) konstant wird.
Der vorangehende Vorgang wird in Form der Bewegung der Werkzeuge (1) beschrieben. Wie in Fig. 18 gezeigt wird, wenn das Schließen des Werkzeuges durchgeführt wird, paßt zuallererst der Kern (5b) des stationären Werkzeuges (1a) in den Werkzeughohlraum (2) des beweglichen Werkzeuges (1b). In diesem Punkt ist jedoch der Kniehebel (T) nicht vollständig ausgestreckt, und ein kleiner Zwischenraum (t) ist zwischen den Trennflächen vorhanden. Folglich wird der Werkzeughohlraum (2) breiter als der zum Zeitpunkt des Schließens des Werkzeuges.
Danach funktioniert der Einspritzservomotor (12), um den Schneckenmechanismusabschnitt (10) zu betätigen, und die Schnecke (4) wird in der Richtung der Werkzeuge (1) bewegt. Das abgewogene und gemischte geschmolzene Harz (3a) am oberen Ende des Zylinders (13) wird in den Werkzeughohlraum (2) eingespritzt (siehe Fig. 4 [2]). Die Einspritzgeschwindigkeit wird optimal mittels des Reglers (8) gesteuert. Das geschmolzene abgewogene Harz (3a) wird in den Werkzeughohlraum (2) eingespritzt und eingefüllt. Wenn das Harz (3a) mit dem Werkzeughohlraum (2) des beweglichen Werkzeuges (1b) in Berührung kommt und die Werkzeuge (1) unter Druck setzt, wird der Fülldruck mittels des Druckmeßfühlers (7) nachgewiesen. Bei diesem Vorgang wird, wie es vorangehend beschrieben wird, weil der Werkzeughohlraum (2) etwas breiter eingestellt ist, das geschmolzene gemischte Harz (3b) zusätzlich in der Menge eingefüllt, die dem äquivalent ist.
Die vorangegangenen Vorgänge (0 → P1) werden mittels des Druckmeßfühlers (15) gesteuert oder (0 → px) mittels des Druckmeßfühlers (15) und (px → P1) mittels des Druckmeßfühlers (7). Weil dieser Spritzvorgang so durchgeführt wird, daß der Sollwert durch den Einspritzservomotor (12) befolgt wird, wird das Einfüllen abgeschlossen, bevor die dünne Harzschicht auf dem eingefüllten Harz (3) gebildet wird.
Danach findet das Anschnittabtrennen statt, wenn der Druckmeßfühler (7) den vorgeschriebenen Wert (P1) anzeigt, und das Zuführen des Harzes (3a) zum Werkzeughohlraum (2) wird sofort unterbrochen (siehe Fig. 18 (3)).
Das heißt, das Betätigen des Servomotors (40), um die angetriebene Laufrolle (43) zu drehen, wobei das Schließen der Werkzeuge (1) im Gange ist, bewegt das Anschnittabtrennelement (30) vorwärts und blockiert den Anschnitt (1c) des stationären Werkzeuges (1a) an seinem oberen Ende. Durch diesen Arbeitsgang wird der Werkzeughohlraum (2) vollständig von außen mit zusätzlich eingefülltem Harz (3) isoliert, was dem Abschnitt (oder der Position) äquivalent ist, über den sich das bewegliche Werkzeug (1b) nicht vorwärtsbewegt hat.
Danach wird der Servomotor (31) für die Steuerung des Werkzeuges wiederum betätigt, um die Querkopfantriebswelle (34a) weiter vorwärtszubewegen, und der Querkopf (35) wird gepreßt, um sich vorwärtszubewegen, um den Kniehebel (T) weiter zu strecken, so daß die bewegliche Werkzeugaufspannplatte (18) gegen das stationäre Werkzeug (1a) mit einem vorgeschriebenen Druck gepreßt wird. Bei diesem Vorgang wird das eingefüllte Harz (3) mit einem extrem starken Druck zusammengedrückt, und die superfeinen Vertiefungen und Vorsprünge auf der mit superfeinen Vertiefungen und Vorsprüngen versehenen Innenfläche (5) des Werkzeughohlraumes (2) werden genau auf die Oberfläche des eingefüllten Harzes (3) übertragen, das sich zu verfestigen beginnt (siehe Fig. 18 [4]). Weil die Werkzeuge (1) zusammengedrückt werden, während der Harzdruck direkt mit dem Druckmeßfühler (7) nachgewiesen wird, kann jedesmal eine gleichmäßige Werkzeugkompression mit hoher Reproduzierbarkeit durchgeführt werden.
Jetzt wird nach diesem Zustand das bewegliche Werkzeug (1b) so gehalten, daß der Harzdruck den vorgeschriebenen Wert erreicht, der vom Druckmeßfühler (7) bestimmt wird, bis das eingefüllte Harz (3) fest wird, der Körper sich verfestigt. Durch diesen Vorgang kann das Spritzteil (26) mit hoher Reproduzierbarkeit und gleichmäßiger Dicke (s) jedesmal zustande gebracht werden.
Bei Abschluß der Verfestigung des eingefühlten Harzes (3) wird der Servomotor (31) für die Steuerung der Werkzeuge entgegengesetzt betätigt, um das bewegliche Werkzeug (1b) vom stationären Werkzeug (1a) zu trennen, wie in Fig. 18 [5] gezeigt wird. In diesem Fall bewegt sich das Spritzteil (26) zusammen mit dem beweglichen Werkzeug (1b).
Schließlich geht der Arbeitsablauf zu Fig. 18 [6], wenn das Öffnen des Werkzeuges mittels des Servomotors (40) abgeschlossen ist, damit das Anschnittabtrennelement (30) aus dem Werkzeughohlraum (2) vorsteht, und das Spritzteil (26) wird vom beweglichen Werkzeug (1) getrennt und zurückgewonnen.
Jetzt wird die zweite Verfahrensweise des Werkzeugformpreßverfahrens entsprechend dieser Erfindung detailliert beschrieben, aber diese ist eine Verbesserung der ersten Verfahrensweise, die in der vierten Ausführung (A4) beschrieben wird, und die Funktionsweise wird mit Bezugnahme auf Fig. 20 beschrieben.
Wie in Fig. 20 [1] gezeigt wird, bewegt sich das bewegliche Werkzeug (1b) in Richtung des stationären Werkzeuges (1a), und der Kern des stationären Werkzeuges (1a) paßt in den Werkzeughohlraum (2) des beweglichen Werkzeuges (1b), wonach die Werkzeuge (1) geschlossen werden.
An dieser Stelle ist jedoch der Kniehebel (T) nicht vollständig ausgestreckt, und ein breiterer Zwischenraum (t) als der zum Zeitpunkt des Anschnittabtrennens in Fig. 20 [3] wird zwischen den Hohlraumflächen bereitgestellt; der Zwischenraum zwischen den Hohlraumflächen wird bei (1) gezeigt.
Unter dieser Bedingung erfolgt das Füllen durch Einspritzen, wie in Fig. 20 [2] gezeigt wird; das abgewogene Harz (3a) wird durch Einspritzen eingefüllt, während sich das bewegliche Werkzeug (1b) in der Werkzeugschließrichtung von (T) nach (t) bewegt. In diesem Fall versucht sich die Hautschicht auf der Oberfläche des Harzes (3) ab dem Zeitpunkt des Einspritzens zu bilden, aber da sich das bewegliche Werkzeug (1b) in der Werkzeugschließrichtung bewegt, fließt das Harz (3) in der Innenfläche (5) des Werkzeughohlraumes (2) des beweglichen Werkzeuges (1b) mit höherer Geschwindigkeit, und die Bildung oder das Wachstum der Hautschicht wird unterdrückt, und folglich wird die Bildung der superfeinen Luftansammlungen unterdrückt, und das Harz (3) haftet genau an der Innenfläche (5), wo die superfeinen Vertiefungen und Vorsprünge gebildet werden.
Aufeinanderfolgend erfolgt das Anschnittabtrennen (siehe Fig. 20 [3]) mit einer derartigen Zeiteinstellung (P1), daß das Anschnittabtrennelement (30) funktioniert, wenn der Druckmeßfühler (7) einen vorgeschriebenen Wert anzeigt, und aus dem beweglichen Werkzeug (1b) beim Bewegen vorsteht, um das Anschnittabtrennen durchzuführen, und den Werkzeughohlraum (2) vom Anschnitt (1c) verschließt. Der Zwischenraum zwischen den Hohlraumflächen des beweglichen Werkzeuges (1b) und des stationären Werkzeuges (1a) ist zu diesem Zeitpunkt (t).
Weil das Anschnittabtrennen jedesmal mit dem gleichen Harzdruck durchgeführt wird, wird das Harz (3) in der gleichen Menge konstant in den Werkzeughohlraum (2) jedesmal eingefüllt (da jedoch die Breite (t) größer ist als die Breite (s) des Spritzteils (26), wird das eingefüllte Volumen größer als das Volumen des Spritzteils (26)).
Weil (t) größer ist als die fertige Dicke (5) des Spritzteils (26), wird mehr Harz (3) in den Werkzeughohlraum (2) als das Volumen des Spritzteils (26) eingefüllt.
Das Anschnittabtrennen wird durchgeführt durch Betätigen des Servomotors (40) mit dem beweglichen Werkzeug (1b) beim Bewegen für das Schließen des Werkzeuges, um die angetriebene Laufrolle (43) zu drehen, und Zulassen, daß sich das Anschnittabtrennelement (30) vom beweglichen Werkzeug (1b) beim Bewegen vorwärtsbewegt, und Blockieren des Anschnittes (1c) des stationären Werkzeuges (1a) am oberen Ende; und das bewegliche Werkzeug (1b) wird vollständig von außen mit dem zusätzlich eingefüllten Harz (3) isoliert.
Der vorangehend angeführte Vorgang (0 → P1) wird durch den Einspritzdruckmeßfühler (15) gesteuert, oder (0 → px) wird durch den Einspritzdruckmeßfühler (15) gesteuert und (px → P1) wird durch den Druckmeßfühler (7) gesteuert. Dieser Einspritzfüllvorgang wird so durchgeführt, daß der Sollwert durch den Einspritzservomotor (12) befolgt wird. In diesem Fall, weil sich das bewegliche Werkzeug (1b) bewegt, während das Harz (3) in den Werkzeughohlraum (2) eingespritzt wird, erhöht das eingefüllte Harz (3) die relative Geschwindigkeit zum beweglichen Werkzeug (1b) im Zusammenwirken mit der Bewegung des beweglichen Werkzeuges (1b) und fließt schnell in Berührung mit der Innenfläche (5) des Werkzeughohlraumes (2), während das neue Harz im Inneren konstant der Fläche ausgesetzt wird. Im Ergebnis dessen wird das Füllen beendet, bevor die dünne Harzschicht auf dem eingefüllten Harz (3) gebildet wird, und das behindert die Bildung von superfeinen Luftansammlungen, die die Übertragbarkeit beeinträchtigt. Folglich können superfeine Vertiefungen und Vorsprünge, die im Werkzeughohlraum (2) gebildet werden, auf das Spritzteil (26) mit einer bemerkenswert ausgezeichneten Übertragbarkeit übertragen werden.
Danach geht der Arbeitsablauf vom Druckhaltevorgang [(P1) → (P3)] zum Entnahmevorgang über, aber der Druckhaltevorgang und der Entnahmevorgang sind die gleichen wie jene bei der ersten Verfahrensweise, und die Beschreibung wird weggelassen.
Die Erfindung kann in anderen spezifischen Formen ausgeführt werden, ohne daß man von deren Bereich abweicht. Die vorliegenden Ausführungen sollen daher als in jeder Hinsicht veranschaulichend und nicht einschränkend betrachtet werden, wobei auf den Bereich der Erfindung durch die als Anhang beigefügten Patentansprüche als durch die vorangegangene Beschreibung hingewiesen wird.

ERGEBNISSE

Ergebnis [1] der Erfindung

Wie es vorangehend entsprechend dieser Erfindung beschrieben wird, weil alle Spritzvorgänge mittels der Servomotoren durch Rückkopplung gesteuert werden, können die Zeiteinstellung, die Einspritzgeschwindigkeit, die Geschwindigkeit des Druckaufbaus, der Druck des Druckaufbaus und alles weitere frei gesteuert werden, und im Ergebnis dessen kann eine höhere Leistung ermöglicht werden.
Insbesondere werden Servomotoren als Antriebsquellen für das Herausschieben und Entfernen der Spritzteile nach Fertigstellung des Spritzteils eingesetzt, und es ist keine Abweichung der Wiederholansprechgenauigkeit des Arbeitsganges zu verzeichnen, und die Verlustzeit der Produktentnahmezeiteinstellung durch die Produktentnahmeeinrichtung kann 0,01 Sekunden oder weniger betragen, was das Zustandebringen der höchstmöglichen Leistung des Arbeitsganges ermöglicht.
Weil der Anschnittabtrennschneckenmechanismus und der Auswerfschneckenmechanismus in Reihe angeordnet sind und die Schneckenwelle des Auswerfschneckenmechanismus in die Schneckenwelle des Anschnittabtrennschneckenmechanismus eingesetzt wird, können der Anschnittabtrennschneckenmechanismus und der Auswerfschneckenmechanismus mit kompliziertem Mechanismus gleichförmig an einer Stelle angeordnet werden.

Ergebnis [2] der Erfindung

Weil die vorangehend erwähnten Steuerungen durchgeführt werden, wird entsprechend dieser Erfindung eine noch genauere Steuerung durch den direkten Nachweis des Einspritzdruckes, des Druckes des abgewogenen Harzes und der Werkzeugschließkraft durch die Druckmeßfühler ermöglicht.
Insbesondere, da ein Druckmeßfühler zwischen der beweglichen Werkzeugaufspannplatte und dem Gehäuse installiert wird, wurde das direkte Nachweisen der Werkzeugschließkraft, die tatsächlich auf die Werkzeuge angewandt wird, die schwierig anzunehmen war, erstmals bei dieser Erfindung ermöglicht.

Ergebnis [3] der Erfindung

Weil alle Bewegungen der Einspritzvorgänge durch Servomotoren gesteuert werden, können entsprechend dieser Erfindung die Zeiteinstellung, die Einspritzgeschwindigkeit, die Geschwindigkeit der Druckerzeugung, der Druck der Druckerzeugung und alle weiteren Faktoren frei gesteuert werden, und im Ergebnis dessen kann eine höhere Leistung erreicht werden.
Weil die Rückkopplungssteuerung bei den vorangehend erwähnten Steuerungen durchgeführt wird, wird eine noch genauere Steuerung durch den direkten Nachweis des Einspritzdruckes, des Druckes des abgewogenen Harzes und der Werkzeugschließkraft durch die Druckmeßfühler ermöglicht.
Insbesondere, da ein Druckmeßfühler zwischen der beweglichen Werkzeugaufspannplatte und dem Gehäuse installiert wird, wurde das direkte Nachweisen der Werkzeugschließkraft, die tatsächlich auf die Werkzeuge angewandt wird, die schwierig anzunehmen war, leicht bei dieser Erfindung ermöglicht.

Ergebnis [4] der Erfindung

Weil bei dieser Erfindung Druckmeßfühler installiert sind, um die Reaktionskraft des Werkzeuges durch das eingefüllte Harz im Werkzeughohlraum nachzuweisen, und um mindestens einen von Einspritzvorgang für das Füllen des Harzes in den Werkzeughohlraum oder anschließenden Druckhaltevorgang, basierend auf den Ausgabedaten, zu steuern, oder um die Steuerung der gesamten oder eines Teils der vorangehend erwähnten Vorgänge durchzuführen, können die Daten betreffs des eingefüllten Harzes direkt vom Druckmeßfühler erhalten werden, und jeder Vorgang kann genau in Istzeit gesteuert werden.
Außerdem kann die Steuerung der Zeiteinstellung in Istzeit erfolgen und genau durch Steuern der Betriebszeiteinstellung des Anschnittabtrennelementes, basierend auf den Ausgabedaten vom Druckmeßfühler.
Es ist ebenfalls möglich, die vorangehend erwähnte Steuerung in Istzeit durchzuführen und genau durch Steuern der Harzeinspritzgeschwindigkeit vom Einspritzmechanismusabschnitt in die Werkzeuge, basierend auf den Ausgabedaten vom Druckmeßfühler.

Ergebnis [5] der Erfindung

Weil das bewegliche Werkzeug kontinuierlich in Richtung des Schließens des Werkzeuges von der Einleitung des Einspritzens und Füllens des abgewogenen Harzes bis zur Einleitung des Schließens des Werkzeuges bewegt wird, wirkt das eingefüllte Harz mit der Bewegung des beweglichen Werkzeuges zusammen und kommt insbesondere mit der Innenfläche des Werkzeughohlraumes auf der Seite des beweglichen Werkzeuges in Berührung und fließt, und die Bildung der Hautschicht auf der Harzoberfläche wird behindert. Folglich, wenn superfeine Vertiefungen und Vorsprünge auf der Innenfläche des Werkzeughohlraumes auf der Seite des beweglichen Werkzeuges gebildet werden, wird die Übertragbarkeit bei diesem Verfahren bemerkenswert verbessert.
Außerdem, weil das eingefüllte Harz mit dem Volumen, das größer ist als das Volumen des Spritzteils, in den Werkzeughohlraum für das Formpressen eingefüllt wird, und das Harz auf das Volumen des Spritzteils zusammengedrückt wird, wird das Spritzteil ein Trägermaterial von hoher Dichte und ist frei von Abweichungen hinsichtlich der Dichte, was zur Verbesserung der Qualität beiträgt.

Claims

1. Spritzgießmaschine, die für ein Präzisionsspritzgießverfahren verwendet wird, die eine Vorrichtung mit Servomotoren (11, 12, 31, 40, 45, 51) umfaßt, die als Antriebsquellen bei Vorgängen des Wiegens des gemischten Harzes (36), für das Einspritzen des abgewogenen Harzes (3a) in einen Werkzeughohlraum (2), des Öffnens und Schließens der Werkzeuge (1) für das Anschnittabtrennen nach dem Füllen des abgewogenen Harzes in den Werkzeughohlraum, für das Auswerfen eines Spritzteils (26) nach dem Formen eingesetzt werden, gekennzeichnet durch Servomotoren für das Entnehmen des Spritzteils, und dadurch, daß die Spritzgießmaschine aufweist:

(a) einen Anschnittabtrennschneckenmechanismus (G);

(b) ein Anschnittabtrennelement (30), das mit dem Anschnittabtrennschneckenmechanismus verbunden und an einem beweglichen Werkzeug (1b) angeordnet ist, wo es ungehindert hin- und hergehende Bewegungen ausführen darf;

(c) einen Servomotor (51) für das Betätigen des Anschnittabtrennelementes (30) über den Anschnittabtrennschneckenmechanismus;

(d) einen Auswerfschneckenmechanismus (E);

(e) ein Auswerfelement (27), das mit dem Auswerfschneckenmechanismus verbunden und am beweglichen Werkzeug (1b) angeordnet ist, wo es ungehindert hin- und hergehende Bewegungen ausführen darf;

(f) einen Servomotor (51) für das Betätigen des Auswerfelementes (27) über den Auswerfschneckenmechanismus,

worin eine Schneckenwelle (30a) des Anschnittabtrennschneckenmechanismus und ein mittlerer Auswerfbalken (27a) des Auswerfschneckenmechanismus auf der gleichen Achse angeordnet sind und der mittlere Auswerfbalken (27a) in die Schneckenwelle (30a) eingesetzt wird; und worin der Anschnittabtrennschneckenmechanismus näher an den Werkzeugen (1) als der Auswerfschneckenmechanismus angeordnet ist.

2. Spritzgießmaschine nach Anspruch 1, die aufweist:

(a) eine Produktentnahmeeinrichtung (5), die durch einen Servomotor (45) gesteuert wird;

(b) einen Auswerfschneckenmechanismus (E), der durch den Servomotor gesteuert wird;

(c) die Produktentnahmeeinrichtung (5) für das Entnehmen des Spritzteils (26) aus dem beweglichen Werkzeug (1b) unter einer Bedingung mit geringem Zeitverlust oder frei von Zeitverlust durch elektrisches Steuern einer Zeiteinstellung für das Auswerfen des Spritzteils (26) aus dem Werkzeughohlraum (2) und der Zeiteinstellung für das Entnehmen des Spritzteils durch Betätigen des Auswerfschneckenmechanismus.

3. Spritzgießmaschine nach Anspruch 1 oder 2, die aufweist:

(a) eine bewegliche Werkzeugaufspannplatte (18) für das Montieren des beweglichen Werkzeuges (1b);

(b) ein Gehäuse mit einem Kniehebelmechanismus;

(c) einen Druckmeßfühler (7), der zwischen der beweglichen Werkzeugaufspannplatte (18) und dem Gehäuse angeordnet ist;

(d) einen Servomotor (31) für das Antreiben eines Kniehebelmechanismus (T);

(e) und Servomotoren für die Steuerung des Spritzens,

worin bei einem Harzfüllvorgang:

eine Zwangskraft des beweglichen Werkzeuges (1b) infolge des Füllens von Harz in den Werkzeughohlraum (2) durch den Druckmeßfühler (7) nachgewiesen wird;

das Einspritzen des Harzes in den Werkzeughohlraum (2) basierend auf Ausgabedaten des eingefüllten Harzes vom Druckmeßfühler (7) durch Rückkopplung gesteuert wird;

und in einem Werkzeugkompressionsvorgang und einem anschließenden Druckhaltevorgang die Rückkopplungssteuerung auf die Werkzeugklemmkraft durch den Servomotor (31) und die Positionssteuerung des beweglichen Werkzeuges (1b) auf der Basis der Daten vom Druckmeßfühler durchgeführt werden.

4. Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die aufweist:

(a) einen Auswerfschneckenmechanismus (E), der am Gehäuse angebracht ist;

(b) Auswerfelemente, die Teile des Auswerfschneckenmechanismus sind, die für das Auswerfen des Spritzteils (26) in den Werkzeughohlraum (2) in das bewegliche Werkzeug (1b) durch den Druckmeßfühler (7) eingesetzt werden.

5. Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die aufweist:

(a) ein hohles Anschnittabtrennelement (30), das verschiebbar im beweglichen Werkzeug (1b) angeordnet ist;

(b) ein Auswerfelement (27), das verschiebbar im Anschnittabtrennelement eingesetzt ist;

(c) einen Anschnittabtrennantriebsmutterabschnitt (44) für das Vorwärtsbewegen und Rückwärtsbewegen des Anschnittabtrennelementes (30), auf den Gewindeabschnitt (30a) geschraubt, der auf der äußeren Seite der Schneckenwelle gebildet wird, die ein Teil des Anschnittabtrennelementes ist;

(d) einen Auswerfmutterabschnitt (49) für das Vorwärtsbewegen und Rückwärtsbewegen des Auswerfelementes (27), das auf einen Gewindeabschnitt (27s) des mittleren Auswerfbalkens (27a) geschraubt ist, der Teil des Auswerfelementes ist;

(e) eine Laufrolle (41) für das gleichzeitige Drehen des Anschnittabtrennantriebsmutterabschnittes (44) und des Auswerfmutterabschnittes (49);

(f) und der Anschnittabtrennantriebsmutterabschnitt (44) und der Auswerfmutterabschnitt (49) sind entgegengesetzt zueinander mit Gewinden versehen.