[go: up one dir, main page]

RU2364506C2 - Driver assembly for transference of rotary and linear motion to shaft - Google Patents

Driver assembly for transference of rotary and linear motion to shaft Download PDF

Info

Publication number
RU2364506C2
RU2364506C2 RU2007139501/11A RU2007139501A RU2364506C2 RU 2364506 C2 RU2364506 C2 RU 2364506C2 RU 2007139501/11 A RU2007139501/11 A RU 2007139501/11A RU 2007139501 A RU2007139501 A RU 2007139501A RU 2364506 C2 RU2364506 C2 RU 2364506C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cylinder
piston
shaft
rotor
drive unit
Prior art date
Application number
RU2007139501/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007139501A (en
Inventor
Алекс ТЕНГ (CA)
Алекс ТЕНГ
Джон Р. ГОЛТ (CA)
Джон Р. ГОЛТ
Мартин Р. КЕСЛ (CA)
Мартин Р. КЕСЛ
Original Assignee
Хаски Инджекшн Моулдинг Системз Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Хаски Инджекшн Моулдинг Системз Лтд. filed Critical Хаски Инджекшн Моулдинг Системз Лтд.
Priority to RU2007139501/11A priority Critical patent/RU2364506C2/en
Publication of RU2007139501A publication Critical patent/RU2007139501A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2364506C2 publication Critical patent/RU2364506C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Actuator (AREA)
  • Hydraulic Motors (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention deals with design of driver assemblies for pressure casting machines. The driver assembly contains a cylinder for reception of a pressurised liquid medium that is mounted onto the casting machine shaft and an electric motor having a hollow shaft. The cylinder has an inner and an outer surfaces and is mounted so that to be capable of rotation. The crowned piston remains in a sliding contact with the cylinder inner surface and is mounted so that to be capable of rotation. The shaft design enables axial displacement under the liquid medium pressure through the cylinder towards the piston crown. The electric motor has housing, rotor and stator. The stator is mounted on the housing wall with the rotor connected to the cylinder outer surface. The rotor is designed to provide for rotation of the piston and rotation of the pressure casting machine shaft.
EFFECT: invention enables enhancement of the injector assembly injection properties.
12 cl, 13 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к приводному устройству, предназначенному для сообщения вращательного и поступательного движения валу. В частности, данное изобретение может быть использовано для привода пластифицирующего шнека в машине для инжекционного прессования. Более конкретно, настоящее изобретение относится к приводному устройству, предназначенному для сообщения вращательного и поступательного движения пластифицирующему шнеку в машине для инжекционного прессования, в которой шнек приводится во вращательное движение при помощи полого электродвигателя и совершает возвратно-поступательное движение под воздействием поршня гидравлического цилиндра.The present invention relates to a drive device for communicating rotational and translational motion to a shaft. In particular, the present invention can be used to drive a plasticizing screw in an injection molding machine. More specifically, the present invention relates to a drive device for communicating rotational and translational motion to a plasticizing screw in an injection molding machine in which the screw is rotationally driven by a hollow motor and reciprocates under the influence of a piston of a hydraulic cylinder.

Уровень техникиState of the art

Известно применение полых электродвигателей и поршней гидравлических цилиндров для привода пластифицирующих шнеков в движение и сообщения им вращательного движения. Однако ни для одной из известных систем не предусматривается одновременное получение преимуществ, обеспечиваемых при применении электродвигателей для вращения пластифицирующего шнека в сочетании с сообщением ему поступательного движения в продольном направлении при помощи поршня гидравлического цилиндра.It is known to use hollow motors and pistons of hydraulic cylinders to drive plasticizing augers into motion and communicate rotational motion to them. However, none of the known systems provides for the simultaneous obtaining of the benefits provided by the use of electric motors for rotation of the plasticizing screw in combination with imparting to it translational motion in the longitudinal direction by means of a piston of a hydraulic cylinder.

В описании изобретения к патенту США №4105147, выданному на имя Штуббе (Stubbe), раскрывается шнековый экструдер, приводимый во вращательное движение при помощи зубчатой передачи от электродвигателя и перемещаемый в продольном направлении при помощи поршня гидравлического цилиндра. Торцевая часть шнека выполнена в виде шлицевого вала с обеспечением возможности скольжения этого вала в продольном направлении внутри зубчатой передачи.In the description of the invention to US patent No. 4105147, issued in the name of Stubbe (Stubbe), a screw extruder is disclosed, driven in rotational motion by means of a gear transmission from an electric motor and moved in the longitudinal direction by means of a piston of a hydraulic cylinder. The end part of the screw is made in the form of a splined shaft with the possibility of sliding of this shaft in the longitudinal direction inside the gear transmission.

В описании изобретения к патенту США №4895505, выданному компании «Фанук Лимитед» (Fanuc Ltd.), раскрывается линейный электродвигатель, предназначенный для обеспечения линейного перемещения инжекционного шнека. Линейный электродвигатель включает в свой состав соответствующий ряд постоянных магнитов, закрепленных на якоре этого электродвигателя, которые вступают во взаимодействие с переменным электрическим током, пропускаемым через обмотки статора, охватывающие собой якорь, в результате чего сообщается линейное движение якорю электродвигателя и валу шнека, закрепленному на этом якоре. В описании изобретения к этому патенту раскрывается применение полого электродвигателя для линейного перемещения вала шнека.U.S. Patent No. 4,895,505, issued to Fanuc Ltd., discloses a linear electric motor for linearly moving the injection auger. A linear electric motor includes a corresponding series of permanent magnets mounted on the anchor of this electric motor, which interact with an alternating electric current passed through the stator windings, covering the armature, as a result of which linear motion of the motor armature and the screw shaft fixed to this is communicated anchor. The patent discloses the use of a hollow motor for linearly moving a screw shaft.

В описании изобретения к патенту США №5540495, выданному 30.07.1996 на имя Краусс-Маффея (Krauss-Maffei), раскрывается привод шнека экструдера, который включает в свой состав первый электродвигатель, предназначенный для сообщения поступательного движения шнеку, и второй электродвигатель, предназначенный для сообщения вращательного движения шнеку. Вариант осуществления изобретения, рассмотренный в описании изобретения к этому патенту, предусматривает применение двух полых электродвигателей. Приводное устройство, предназначенное для сообщения поступательного движения шнеку, и скользящее устройство, предназначенное для сообщения вращательного движения шнеку, выполнены таким образом, чтобы одно из них частично входило внутрь другого.In the description of the invention to US patent No. 5540495, issued July 30, 1996 in the name of Krauss-Maffei (Krauss-Maffei), an extruder screw drive is disclosed, which includes a first electric motor for communicating translational movement of the screw and a second electric motor for messages of rotational movement to the screw. The embodiment of the invention discussed in the description of the invention to this patent involves the use of two hollow electric motors. The drive device for communicating the translational movement of the screw and the sliding device for communicating the rotational movement of the screw are designed so that one of them partially fits inside the other.

В описании изобретения к патенту США №5645868, выданному на имя Рейнхарта (Reinhart), раскрывается приводное устройство для инжекционного узла, которое включает в свой состав полый электродвигатель, вводимый в зацепление с валом шнека при помощи трех муфт. Одна такая муфта сообщает вращательное движение шнеку, вторая обеспечивает перемещение шнека в переднем направлении, а третья предотвращает вращательное движение шнека во время перемещения его в переднем направлении. Применение каких-либо гидравлических узлов здесь не предусматривается.In the description of the invention to US patent No. 5645868, issued in the name of Reinharta (Reinhart), discloses a drive device for an injection unit, which includes a hollow electric motor, introduced into engagement with the shaft of the screw using three couplings. One such clutch communicates rotational movement of the screw, the second ensures the movement of the screw in the forward direction, and the third prevents the rotational movement of the screw while moving it in the forward direction. The use of any hydraulic components is not provided here.

В описании изобретения к патенту США №5747076, выданному на имя Ярошека (Jaroschek) и др., раскрывается машина для инжекционного прессования, в которой предусматривается применение поршня гидравлического цилиндра для того, чтобы способствовать перемещению шнека, приводимого в движение при помощи электродвигателя, передающего на него крутящий момент через соответствующий реечный зубчатый механизм.U.S. Pat. No. 5,747,076, issued to Jaroschek et al., Discloses an injection molding machine that utilizes a hydraulic cylinder piston to facilitate movement of a screw driven by an electric motor transmitting to torque through the corresponding rack gear mechanism.

В описании изобретения к патенту США №5804224, выданному 08.09.1998 компании «Фанук Лимитед» (Fanuc Ltd.), раскрывается устройство, в котором предусматривается применение винта с шариковой гайкой, выполненного за одно целое с валом ротора. При этом вращение винта с шариковой гайкой осуществляется с помощью электродвигателя, расположенного соосно указанному валу.In the description of the invention to US patent No. 5804224, issued 08.09.1998 company "Fanuc Limited" (Fanuc Ltd.), disclosed a device that provides for the use of a screw with a ball nut, made in one piece with the rotor shaft. In this case, the rotation of the screw with a ball nut is carried out using an electric motor located coaxially to the specified shaft.

В описании изобретения к патенту США №5891485, выданному 06.04.1999 на имя Сумитомо (Sumitomo), раскрывается инжекционное устройство, которое включает в свой состав два электродвигателя с полым валом. Один из этих электродвигателей предназначен для того, чтобы приводить вал шнека во вращательное движение, тогда как другой электродвигатель обеспечивает перемещение этого вала в продольном направлении. Роторы этих двух электродвигателей соединяются с валом. При этом каждый ротор располагается в отдельной камере.In the description of the invention to US patent No. 5891485, issued 06.04.1999 in the name of Sumitomo (Sumitomo), an injection device is disclosed, which includes two electric motors with a hollow shaft. One of these electric motors is designed to rotate the screw shaft, while the other electric motor moves the shaft in the longitudinal direction. The rotors of these two electric motors are connected to the shaft. In addition, each rotor is located in a separate chamber.

В описании изобретения к патенту США №6068810, выданному на имя Кестла (Kestle) и др., раскрывается инжекционный узел, имеющий полый вал, находящийся внутри поршня, который под воздействием на него гидравлического давления обеспечивает втягивание и выдвигание шнека. Соответствующий электродвигатель сообщает вращательное движение указанному полому валу, который соединен с поршнем при помощи шлица, благодаря чему и происходит передача вращательного движения на указанный шнек. Электродвигатель крепится к торцевой части полого вала.In the description of the invention to US patent No. 6068810, issued in the name of Kestle (Kestle) and others, discloses an injection unit having a hollow shaft located inside the piston, which under the influence of hydraulic pressure provides retraction and extension of the screw. The corresponding electric motor communicates rotational motion to the specified hollow shaft, which is connected to the piston by means of a slot, due to which the rotational motion is transmitted to the specified screw. The electric motor is attached to the end of the hollow shaft.

В описании изобретения к патенту США №6108587, выданному на имя Шеарера (Shearer) и др., раскрывается система для инжекционного прессования, которая включает в свой состав соответствующий электродвигатель, который приводит шнек во вращательное движение, передаваемое на него через зубчатую передачу, а также соответствующий гидравлический цилиндр, поршень которого обеспечивает поступательное перемещение шнека.In the description of the invention to US patent No. 6108587, issued in the name of Shearer (Shearer) and others, discloses a system for injection molding, which includes a corresponding electric motor that drives the screw into rotational motion transmitted to it through a gear transmission, as well as the corresponding hydraulic cylinder, the piston of which provides translational movement of the screw.

В описании изобретения к патенту США №6478572, выданному на имя Шада (Schad) и др., раскрывается инжекционный узел, в котором предусматривается применение одного-единственного электродвигателя, который сообщает вращательное движение шнеку экструдера, а также обеспечивает зарядку гидравлического аккумулятора давления. Заряд, накапливаемый в этом аккумуляторе давления, используется для того, чтобы обеспечивать соответствующее перемещение шнека экструдера.In the description of the invention to US patent No. 6478572, issued in the name of Shad (Schad) and others, an injection unit is disclosed which provides for the use of a single electric motor that communicates rotational movement of the screw of the extruder and also provides charging of the hydraulic pressure accumulator. The charge accumulated in this pressure accumulator is used to ensure proper movement of the screw of the extruder.

В описании изобретения к патенту США №6499989 раскрывается устройство, предназначенное для удаления дисков из пресс-формы. В различных вариантах осуществления этого изобретения, рассмотренных в данном описании, предусматривается применение полого электродвигателя, сообщающего вращательное движение валу выталкивателя пресс-формы, а также соответствующего линейного электродвигателя, обеспечивающего линейное перемещение указанного вала. При этом полый электродвигатель осуществляет привод вала во вращательное движение с помощью соответствующего редуктора, который обеспечивает возможность регулирования скорости вращения вала. В качестве альтернативного технического решения в описании изобретения к этому патенту указывается на возможность применения соответствующего пневматического или гидравлического цилиндра для линейного перемещения указанного вала. В вариантах осуществления данного изобретения, рассмотренных в данном описании, предусматривается располагать соответствующий исполнительный механизм, обеспечивающий линейное перемещение, снаружи относительно исполнительного механизма, осуществляющего вращение. По этой причине конструкция такого узла получается более громоздкой, а ее экономическая эффективность заметно снижается.US Pat. No. 6,499,989 discloses a device for removing discs from a mold. In the various embodiments of this invention described herein, the use of a hollow electric motor that imparts rotational motion to the mold ejector shaft, as well as a corresponding linear electric motor that provides linear movement of said shaft, is contemplated. In this case, the hollow electric motor drives the shaft in rotational motion using an appropriate gearbox, which provides the ability to control the shaft rotation speed. As an alternative technical solution in the description of the invention to this patent indicates the possibility of using the corresponding pneumatic or hydraulic cylinder for linear movement of the shaft. In the embodiments of the invention described herein, it is contemplated to position the corresponding actuator providing linear movement outside the rotational actuator. For this reason, the design of such a unit is more cumbersome, and its economic efficiency is markedly reduced.

В описании изобретения к патенту США №6517336, выданному на имя Емото (Emoto) и др., а также в описании изобретения к европейскому патенту №0967064 А1, выданному на имя Емото (Emoto), раскрывается система для инжекционного прессования, имеющая полый электродвигатель, который сообщает вращательное движение валу шнека и в то же самое время обеспечивает поступательное перемещение этого вала благодаря наличию соединения его с соответствующим узлом, в состав которого входят винт с шариковой гайкой и шлицевая часть указанного вала. При помощи отдельного дозирующего электродвигателя производится проворачивание шнека с тем, чтобы обеспечить загрузку шнека синтетической смолой. Такое вращательное движение осуществляется при помощи соответствующего приводного устройства, имеющего ремень и шкивы, и которое способно проворачивать шнек независимо от ротора полого электродвигателя. Ротор полого электродвигателя крепится к шлицевой части вала шнека, обеспечивая тем самым вращение указанной шлицевой части, которая, в свою очередь, вращает при этом винт с шариковой гайкой, благодаря чему и обеспечивается перемещение вала в продольном направлении.In the description of the invention to US patent No. 6517336, issued in the name of Emoto (Emoto) and others, as well as in the description of the invention to European patent No. 0967064 A1, issued in the name of Emoto (Emoto), an injection molding system having a hollow electric motor is disclosed, which communicates rotational movement to the screw shaft and at the same time provides translational movement of this shaft due to its connection with the corresponding unit, which includes a screw with a ball nut and a splined part of the shaft. Using a separate metering electric motor, the screw is rotated in order to ensure that the screw is loaded with synthetic resin. This rotational movement is carried out using an appropriate drive device having a belt and pulleys, and which is able to rotate the screw regardless of the rotor of the hollow electric motor. The rotor of the hollow electric motor is attached to the spline part of the screw shaft, thereby providing rotation of the specified spline part, which, in turn, rotates the screw with a ball nut, which ensures the movement of the shaft in the longitudinal direction.

В описании изобретения к патенту США №6530774, выданному на имя Емото (Emoto), раскрывается система для инжекционного прессования, предусматривающая применение электродвигателя и соответствующего шестеренчатого блока для привода шнека во вращательное движение, а также наличие линейного электродвигателя с полым валом, обеспечивающего поступательное движение шнека в продольном направлении, происходящее благодаря передаче движения через шлицевую часть этого вала на ту его часть, где находится винт с шариковой гайкой.In the description of the invention to US patent No. 6530774, issued in the name of Emoto (Emoto), an injection molding system is disclosed, comprising the use of an electric motor and a corresponding gear block for driving the screw into rotational motion, as well as the presence of a linear electric motor with a hollow shaft, providing translational movement of the screw in the longitudinal direction, which occurs due to the transmission of motion through the splined part of this shaft to that part where the screw with a ball nut is located.

В описании изобретения к заявке №2002/0168445 А1 на патент США, поданной Емото (Emoto) и др., раскрывается инжекционная система, в состав которой также входят дозирующий электродвигатель и соответствующий электродвигатель с полым валом, предназначенные для того, чтобы соответственно сообщать шнеку вращательное движение и обеспечивать перемещение шнека в продольном направлении.U.S. Patent Application No. 2002/0168445 A1, filed by Emoto et al., Discloses an injection system that also includes a metering motor and a corresponding hollow shaft motor designed to accordingly communicate the rotary screw movement and ensure the movement of the screw in the longitudinal direction.

В описании изобретения к заявке №1162053 на европейский патент, поданной Краусс-Маффеем (Krauss-Maffei) и опубликованной 12.12.2001, раскрывается система, состоящая из двух электродвигателей, в которой один из этих электродвигателей сообщает вращательное движение валу шнека, тогда как другой электродвигатель обеспечивает поступательное движение вала шнека. Для того чтобы эти электродвигатели имели возможность работать по отдельности или же вместе друг с другом предусматривается применение соответствующих переключающих устройств, выполненных в виде муфт.In the description of the invention to the application for European patent application No. 1162053, filed by Krauss-Maffei (Krauss-Maffei) and published 12.12.2001, a system consisting of two electric motors is disclosed in which one of these electric motors communicates rotational motion to the auger shaft, while the other electric motor provides translational movement of the screw shaft. In order for these electric motors to be able to operate separately or, together with each other, the use of appropriate switching devices made in the form of couplings is provided.

В описании изобретения к японскому патенту №61266218, выданному на имя Сумитомо (Sumitomo) и опубликованному 25.11.1986, раскрывается инжекционная система, состоящая из двух электродвигателей, в которой предусматривается применение полых электродвигателей, шарикового приводного механизма и шлицевых валов.In the description of the invention to Japanese patent No. 61266218, issued in the name of Sumitomo (Sumitomo) and published 11/25/1986, an injection system consisting of two electric motors, which provides for the use of hollow electric motors, a ball drive mechanism and splined shafts, is disclosed.

Немецкий патент DE 10135443 относится к инжекционному узлу для машины для литья под давлением из пластика, в котором рассматривается пластифицирующий шнек с вращательным приводом и электрическим двигателем со стационарным компонентом, монтирующимся на раме, и выходным компонентом, обеспечивающим линейное осевое перемещение шнека для инжектирования расплава пластика в форму. В известных инжекционных узлах такого типа выпускной компонент электродвигателя располагается в силовой передаче между приводным компонентом и шнеком. Электродвигатель может быть линейного или роторного типа, причем в боковой цепи и/или в конце в последнем случае вращательное движение преобразуется в поступательное движение выходного компонента. В обоих случаях усилие, которое может прилагаться к выходному компоненту, ограничено.German patent DE 10135443 relates to an injection unit for a plastic injection molding machine in which a plasticizing screw with a rotary drive and an electric motor with a stationary component mounted on the frame and an output component providing linear axial movement of the screw for injecting the plastic melt into form. In known injection units of this type, the exhaust component of the electric motor is located in the power transmission between the drive component and the screw. The electric motor can be linear or rotor type, and in the latter case, in the latter case, the rotational movement is converted into translational motion of the output component in the side chain and / or at the end. In both cases, the force that can be applied to the output component is limited.

Патентная заявка РСТ WO 03.046388 А1 раскрывает приводной механизм (1), имеющий корпус (1а), в котором устанавливается приводной вал (2), выполненный со сквозным сверлением (7), который благодаря сверлению выступает как приводной цилиндр (3), по меньшей мере, один поршень с осью (5) поршня, проходящей аксиально в указанном сквозном сверлении, причем указанный, по меньшей мере, один поршень и указанная одна ось поршня выполнены с возможностью вращения вместе с указанным приводным валом. По отношению к решениям, известным в уровне техники, целью данного изобретения является предложить усовершенствованный приводной механизм, который, как указано во вступлении, устраняет описанные недостатки и который позволяет устанавливать точное и устойчивое положение оси поршня в аксиальном направлении. Техническое решение, достигаемое этим объектом, заключается в том, что приводной механизм в соответствии с изобретением отличается тем, что указанный, по меньшей мере, один поршень и указанная ось поршня выполнены с возможностью возвратно-поступательного движения внутри указанного сверления, приводя в движение указанный цилиндр. Благодаря этому возможно точное расположение оси поршня по отношению к приводному валу, позволяя осуществлять точные действия приводного механизма в различных рабочих условиях.PCT Patent Application WO 03.046388 A1 discloses a drive mechanism (1) having a housing (1a) in which a drive shaft (2) is installed, made with through drilling (7), which, as a result of drilling, acts as a drive cylinder (3), at least , one piston with a piston axis (5) extending axially in said through drilling, said at least one piston and said one piston axis being rotatable together with said drive shaft. In relation to the solutions known in the prior art, the purpose of this invention is to propose an improved drive mechanism, which, as indicated in the introduction, eliminates the described disadvantages and which allows you to establish an accurate and stable position of the axis of the piston in the axial direction. The technical solution achieved by this object lies in the fact that the drive mechanism in accordance with the invention is characterized in that said at least one piston and said piston axis are capable of reciprocating movement inside said drilling, driving said cylinder . This makes it possible to precisely position the axis of the piston with respect to the drive shaft, allowing precise drive action in various operating conditions.

Несмотря на то, что в приведенных здесь выше ссылках раскрывается множество разнообразных сочетаний различных электрических и гидравлических систем, приводящих шнек машины для инжекционного прессования в действие, тем не менее, в этих ссылках не рассматривается какая-либо такая система, которая сочетала бы в себе уникальные преимущества, обеспечиваемые полым электродвигателем с точки зрения более точной установки шнека в заданное положение при его регулировке, а также гидравлическим инжекционным узлом, позволяющим получить высокую инжекционную способность. Настоящее изобретение направлено на создание компактного инжекционного узла, который обладает уникальными преимуществами, обеспечиваемыми наличием как электрической, так и гидравлической приводных систем.Despite the fact that the above links reveal a wide variety of combinations of various electrical and hydraulic systems that power the screw of an injection molding machine, nevertheless, these links do not cover any such system that combines unique the advantages provided by the hollow motor in terms of more accurate installation of the screw in a predetermined position when adjusting it, as well as a hydraulic injection unit, which allows to obtain high and zhektsionnuyu ability. The present invention aims to create a compact injection unit, which has unique advantages provided by the presence of both electric and hydraulic drive systems.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Настоящее изобретение представляет собой приводной узел для применения в машине для литья под давлением, имеющей вал, причем упомянутый узел содержит:The present invention is a drive unit for use in an injection molding machine having a shaft, said unit comprising:

цилиндр, имеющий внутреннюю поверхность и внешнюю поверхность, для приема текучей среды, находящейся под давлением, при этом цилиндр устанавливается с возможностью вращения и располагается вдоль оси;a cylinder having an inner surface and an outer surface for receiving a fluid under pressure, wherein the cylinder is rotatably mounted and is located along the axis;

поршень, крепящийся на валу машины для литья под давлением, причем поршень имеет головку, находится в контакте со скольжением с внутренней поверхностью цилиндра, устанавливается с возможностью вращения и располагается вдоль оси, а вал выполнен с возможностью смещаться продольно под действием давления текучей среды через цилиндр к головке поршня; иthe piston mounted on the shaft of the injection molding machine, the piston having a head, is in contact with sliding with the inner surface of the cylinder, mounted rotatably, and is located along the axis, and the shaft is configured to move longitudinally under the action of fluid pressure through the cylinder to piston head; and

электродвигатель с полым валом, имеющий:a hollow shaft electric motor having:

корпус со стенкой;case with a wall;

статор, укрепленный на стенке корпуса; иa stator mounted on the wall of the housing; and

ротор, соединенный с внешней поверхностью цилиндра, причем ротор, который устанавливается с возможностью вращения и располагается вдоль оси, предназначен для вращения поршня и вращения вала машины для литья под давлением.a rotor connected to the outer surface of the cylinder, and the rotor, which is mounted rotatably and is located along the axis, is designed to rotate the piston and rotate the shaft of the injection molding machine.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения предложенный гидравлический узел располагается, по меньшей мере, частично внутри полого электродвигателя, благодаря чему обеспечивается получение более компактного узла, имеющего меньшие габариты.In a preferred embodiment of the present invention, the proposed hydraulic unit is located at least partially inside the hollow electric motor, thereby providing a more compact unit having smaller dimensions.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Фиг.1 - эскиз поперечного разреза базового приводного узла, выполненного в соответствии с настоящим изобретением.Figure 1 is a sketch of a cross section of a base drive unit made in accordance with the present invention.

Фиг.2 - вид сбоку в поперечном разрезе предпочтительного варианта исполнения приводного узла, предназначенного для применения его в машине для инжекционного прессования, где приводной узел показан в выдвинутом положении.FIG. 2 is a cross-sectional side view of a preferred embodiment of a drive unit for use in an injection molding machine, where the drive unit is shown in an extended position.

Фиг.2А - вид в поперечном разрезе головки поршня, применяемого в конструкции приводного узла, показанного на фиг.2.Fig. 2A is a cross-sectional view of the piston head used in the construction of the drive unit shown in Fig. 2.

Фиг.2В - частичный вид в разрезе, иллюстрирующий канал для подачи гидравлической жидкости к поршню приводного узла, показанного на фиг.2.FIG. 2B is a partial cross-sectional view illustrating a channel for supplying hydraulic fluid to the piston of the drive unit shown in FIG.

Фиг.2С - вид в поперечном разрезе для некоторой части поршня и шлицевой вставки.Fig. 2C is a cross-sectional view for some part of the piston and spline insert.

Фиг.2D - вид в поперечном разрезе зубчатого ремня и кодирующего устройства.Fig.2D is a view in cross section of a gear belt and encoder.

Фиг.3 - вид сбоку в поперечном разрезе предпочтительного варианта исполнения приводного узла, предназначенного для применения его в машине для инжекционного прессования, где приводной узел показан во втянутом положении.Figure 3 is a cross-sectional side view of a preferred embodiment of a drive unit for use in an injection molding machine, where the drive unit is shown in a retracted position.

Фиг.4 - перспективный вид поршня и шлицевой вставки в предпочтительном варианте исполнения приводного узла.Figure 4 is a perspective view of the piston and spline insert in a preferred embodiment of the drive unit.

Фиг.5 - эскиз поперечного разреза другого варианта осуществления настоящего изобретения.5 is a cross-sectional sketch of another embodiment of the present invention.

Фиг.6А и 6В - виды в поперечном разрезе другого варианта осуществления настоящего изобретения, в котором приводной цилиндр окружает собой полый электродвигатель.6A and 6B are cross-sectional views of another embodiment of the present invention in which a drive cylinder surrounds a hollow motor.

Фиг.7 - вид в поперечном разрезе еще одного варианта осуществления настоящего изобретения.7 is a cross-sectional view of another embodiment of the present invention.

Фиг.7А - вид в разрезе по линии сечения 7А-7А варианта осуществления настоящего изобретения, показанного на фиг.7.FIG. 7A is a sectional view taken along section line 7A-7A of the embodiment of the present invention shown in FIG. 7.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

На фиг.1 настоящее изобретение иллюстрируется в простом варианте своего исполнения. Как показано на фиг.1, электродвигатель 45 с полым валом имеет корпус 61, статор 46 и ротор 47. Статор 46, как показано на чертеже, смонтирован на стенке корпуса 61. Ротор 47 жестко крепится на цилиндре 48. Указанный цилиндр 48 имеет шлицевую часть 49, выполненную на внутренней его поверхности. Возможно также применение соответствующей вставки, надеваемой на цилиндр 48 и заменяющей собой шлицевую часть 49. Указанная шлицевая часть 49 вводится в зацепление со шлицами 62 (на чертеже показан только один такой шлиц), выполненными на поршне 50. Соответствующий вал (не показан), выполненный за одно целое с поршнем 50 или же крепящийся к этому поршню, приводится с помощью электродвигателя 45 с полым валом во вращательное движение за счет наличия соответствующей взаимосвязи между ротором 47 и поршнем 50.1, the present invention is illustrated in a simple embodiment. As shown in FIG. 1, the hollow shaft motor 45 has a housing 61, a stator 46 and a rotor 47. The stator 46, as shown in the drawing, is mounted on the wall of the housing 61. The rotor 47 is rigidly mounted on the cylinder 48. The specified cylinder 48 has a spline portion 49, made on its inner surface. It is also possible to use a corresponding insert worn on the cylinder 48 and replacing the splined part 49. The specified splined part 49 is engaged with the splines 62 (only one such slot is shown in the drawing) made on the piston 50. The corresponding shaft (not shown) made in one piece with the piston 50 or attached to this piston, it is rotationally driven by a hollow shaft electric motor 45 due to the presence of a corresponding relationship between the rotor 47 and the piston 50.

Вал, крепящийся к поршню 50, перемещается в продольном направлении под воздействием давления жидкости на любую из обеих сторон головки поршня 50, к которым эта жидкость, находящаяся под давлением, подводится через отверстия 51 и 52, выполненные в стенке цилиндра 48. В тех случаях, когда предлагаемый приводной узел предполагается использовать в конструкции машины для инжекционного прессования, в качестве такой жидкости может применяться соответствующая жидкость для гидравлических механизмов либо графитовый раствор на водной основе. Поршень 50 перемещается со скольжением внутри шлицевой части 49 и совершает вращательное движение в своеобразных подшипниках, в качестве которых служат соответствующие износостойкие кольца 53а вместе с гидравлическими уплотнениями 53b. Весь узел в сборе, состоящий из ротора 47, цилиндра 48 и поршня 50, устанавливается с обеспечением возможности для него совершать вращательное движение, в подшипниках 63 и 64, обеспечивающих также фиксированное расположение этого узла в осевом направлении.The shaft attached to the piston 50 moves in the longitudinal direction under the influence of fluid pressure on either side of the piston head 50, to which this fluid, under pressure, is supplied through holes 51 and 52 made in the wall of the cylinder 48. In those cases when the proposed drive unit is intended to be used in the construction of an injection molding machine, the corresponding liquid for hydraulic mechanisms or a graphite solution based on water can be used as such a liquid. The piston 50 moves with sliding inside the spline part 49 and rotates in peculiar bearings, which are the corresponding wear-resistant rings 53a together with hydraulic seals 53b. The entire assembly, consisting of a rotor 47, a cylinder 48 and a piston 50, is installed with the possibility for it to rotate in bearings 63 and 64, which also provide a fixed axial location of this assembly.

Несмотря на то, что фиг.1 представляет собой всего лишь только элементарный эскиз, иллюстрирующий настоящее изобретение, специалисты в данной области техники будут способны вносить в него всякие незначительные изменения, необходимость в которых может возникать при конструировании приемлемого приводного узла в соответствии с настоящим изобретением. Например, вместо шлицевого вала может предусматриваться какое-либо другое устройство, допускающее перемещение вала со скольжением в продольном направлении при сохранении этим валом возможности совершать вращательное движение. В качестве такого устройства могла бы быть применена, в частности, одна-единственная шпонка, скользящая вдоль соответствующей шпоночной канавки.Despite the fact that FIG. 1 is just an elementary sketch illustrating the present invention, those skilled in the art will be able to make any minor changes to it that may be necessary when designing an acceptable drive assembly in accordance with the present invention. For example, instead of a splined shaft, some other device may be provided that allows the shaft to move with sliding in the longitudinal direction while maintaining this shaft the ability to rotate. As such a device, in particular, a single key sliding along the corresponding key groove could be used.

Далее в нижеследующем описании предложенный приводной узел будет рассматриваться применительно к пластифицирующему шнеку, предназначенному для установки его в машине для инжекционного прессования. Настоящее изобретение пригодно, в частности, для использования его в такой системе, где существует необходимость в обеспечении вращательного движения шнека с тем, чтобы расплавить инжекционный материал, а также в перемещении шнека в продольном направлении со значительной движущей силой для того, чтобы осуществить инжекцию этого материала под давлением внутрь соответствующей пресс-формы.Further, in the following description, the proposed drive unit will be considered in relation to a plasticizing screw intended for installation in an injection molding machine. The present invention is suitable, in particular, for use in such a system where there is a need to provide rotational movement of the screw in order to melt the injection material, as well as to move the screw in the longitudinal direction with significant driving force in order to inject this material under pressure inside the corresponding mold.

Как показано на фиг.2 и 3, шнек 1 вставляется внутрь детали 2, имеющей цилиндрическую форму, и может совершать вращательное движение, а также перемещаться внутри нее в осевом направлении. Инжекционный материал, к примеру, такой как пластмассовые гранулы подается к шнеку 1 через отверстие 4. Деталь 2 цилиндрической формы монтируется в корпусе 3 инжекционного узла и удерживается там на своем месте при помощи стопорной пластины 5 для указанной детали. Паз 6 предназначен для введения в него соответствующего инструмента, который удерживает шнек 1 на месте, в то время как поршень 23 вращают, чтобы, отвинтив поршень 23, разъединить его со шнеком 1 в том месте, где находится их резьбовое соединение 29. Упор 7 поршня предназначается для того, чтобы предотвратить возможное поворачивание указанного инструмента, когда поршень 23 вынимают из шнека 1, и определяет собой полностью выдвинутое положение поршня 23. Рассмотренная конструкция обеспечивает возможность снятия шнека 1 и его замены в случае возникновения такой необходимости.As shown in figures 2 and 3, the screw 1 is inserted into the inside of the part 2 having a cylindrical shape, and can perform a rotational movement, as well as move inside it in the axial direction. Injection material, for example, such as plastic granules, is supplied to the screw 1 through the opening 4. A cylindrical part 2 is mounted in the housing 3 of the injection unit and held there in place by means of a retaining plate 5 for the specified part. The groove 6 is designed to introduce the corresponding tool into it, which holds the screw 1 in place, while the piston 23 is rotated so that by unscrewing the piston 23, disconnect it from the screw 1 at the place where their threaded connection 29 is located. Piston stop 7 is intended to prevent possible rotation of the specified tool when the piston 23 is removed from the screw 1, and determines the fully extended position of the piston 23. The considered design allows the removal of the screw 1 and its replacement in case of occurrence This is a necessity.

Передняя часть поршня 23 находится в контакте с цилиндрической стенкой 18, опираясь при этом на поршневые кольца 45а. Поршень 23 перемещается в осевом направлении вдоль стенки 18 цилиндра по мере продвижения шнека 1 вперед и назад. Канавки шлицев 17 при этом допускают проскальзывание внутри шлицевой вставки 15, обеспечивая тем самым возможность перемещения поршня 23 в продольном направлении.The front of the piston 23 is in contact with the cylindrical wall 18, while resting on the piston rings 45a. The piston 23 moves axially along the cylinder wall 18 as the screw 1 moves forward and backward. In this case, the grooves of the slots 17 allow slipping inside the spline insert 15, thereby allowing the piston 23 to be moved in the longitudinal direction.

Полый электродвигатель 30 обеспечивает вращательное движение поршня 23, а вместе с ним и шнека 1, который крепится к поршню 23. Соединительная коробка 8 обеспечивает питание полого электродвигателя 30 через токоподводящий канал 9. Под воздействием тока, пропускаемого через статор 12, происходит вращение ротора 16. Предпочтительно, чтобы полый электродвигатель 30 имел ротор с постоянными магнитами; однако для вращения поршня 23 и шнека 1 может быть применен любой другой полый электродвигатель. Ротор 16 крепится к стенке 18 цилиндра посредством горячепрессовой посадки. Возможно также применение любого другого способа для крепления ротора 16 к стенке 18 цилиндра, поскольку ротор 16 и стенка 18 цилиндра совершают движение как один единый узел. Шлицевая вставка 15 подсоединяется к стенке 18 цилиндра при помощи болтов 44. Шлицевая вставка 15 входит в зацепление с канавками шлицев 17 (лучше всего их видно на фиг.4), выполненными на наружной стенке поршня 23. Таким образом, при вращении ротора 16 стенка 18 цилиндра и поршень 23 также совершают вращательное движение, благодаря чему никакого относительного вращательного движения между стенкой 18 цилиндра и поршнем 23 при этом не происходит.The hollow motor 30 provides rotational movement of the piston 23, and with it the screw 1, which is attached to the piston 23. The junction box 8 provides power to the hollow motor 30 through the current supply channel 9. Under the influence of the current passed through the stator 12, the rotor 16 rotates. Preferably, the hollow motor 30 has a rotor with permanent magnets; however, any other hollow motor may be used to rotate the piston 23 and the screw 1. The rotor 16 is attached to the wall 18 of the cylinder by means of a hot-press fit. It is also possible to use any other method for mounting the rotor 16 to the cylinder wall 18, since the rotor 16 and the cylinder wall 18 move as a single unit. The slotted insert 15 is connected to the cylinder wall 18 by means of bolts 44. The slotted insert 15 is engaged with the grooves of the slots 17 (best seen in FIG. 4) made on the outer wall of the piston 23. Thus, when the rotor 16 rotates, the wall 18 the cylinder and piston 23 also rotate, so that no relative rotational movement between the cylinder wall 18 and the piston 23 occurs.

Предусматривается наличие охлаждающих каналов 10, выполненных в корпусе 11 электродвигателя и обеспечивающих возможность охлаждения полого электродвигателя 30.The presence of cooling channels 10 provided in the housing 11 of the electric motor and providing the possibility of cooling the hollow electric motor 30 is envisaged.

В головке 24 поршня, закрепленной на заднем торце поршня 23 при помощи болтов 31, выполнено некоторое множество отверстий 37 (см. фиг. 2А и 4), служащих в качестве каналов, соединяющих полости 32 и 33 между собой. Такая конструкция позволяет обеспечить минимальную толщину поршня 23. Головка 24 поршня снабжена поршневыми кольцами 45а, на которых она вращается и скользит по цилиндрической стенке 22. Гидравлическая жидкость, к примеру, такая как жидкость для гидравлических механизмов, подается в полости 32 и 33 по каналу 25 для гидравлической жидкости, выполненному в задней части 26 корпуса, проталкивая при этом поршень 23 и шнек 1 вперед, благодаря чему и происходит инжекция материала внутрь пресс-формы.In the piston head 24, mounted on the rear end of the piston 23 with bolts 31, a plurality of holes 37 are made (see FIGS. 2A and 4), serving as channels connecting the cavities 32 and 33 to each other. This design allows for a minimum piston thickness 23. The piston head 24 is provided with piston rings 45a on which it rotates and slides along the cylindrical wall 22. A hydraulic fluid, for example, such as hydraulic fluid, is supplied to the cavities 32 and 33 through channel 25 for hydraulic fluid, made in the rear part 26 of the housing, while pushing the piston 23 and the screw 1 forward, due to which the material is injected into the mold.

Поршень 23 и шнек 1 отходят назад под воздействием материала, накапливающегося в головной части шнека 1, и это обстоятельство хорошо известно специалистам в данной области техники. Во избежание образования пустот в расплавленном материале предлагается в полости 32 создавать сравнительно невысокое давление, воздействующее на поршень 23 с той его стороны, где находится отверстие цилиндра. Кроме того, предусматривается также наличие канавок 38 (см. фиг.2С), выполненных в шлицевой вставке 15 и предназначенных для обеспечения гидравлической связи между полостями 34 и 35.The piston 23 and the screw 1 extend back under the influence of material accumulating in the head of the screw 1, and this fact is well known to specialists in this field of technology. In order to avoid the formation of voids in the molten material, it is proposed in the cavity 32 to create a relatively low pressure acting on the piston 23 from the side where the cylinder bore is located. In addition, it is also envisaged the presence of grooves 38 (see FIG. 2C) made in the spline insert 15 and designed to provide hydraulic communication between the cavities 34 and 35.

Цилиндрическая стенка 18 опирается на кольца 13 и 14 роликовых подшипников, благодаря чему облегчается вращательное движение данного узла и обеспечиваются минимальные потери на трение. Кольцо 13 роликового подшипника опирается на торцевую деталь 41, а кольцо 14 роликового подшипника опирается на кольцо 89.The cylindrical wall 18 is based on the rings 13 and 14 of the roller bearings, which facilitates the rotational movement of this node and ensures minimal friction loss. The roller bearing ring 13 rests on the end piece 41, and the roller bearing ring 14 rests on the ring 89.

При помощи штифтов 27 обеспечивается соединение корпуса 11 электродвигателя с торцевой деталью 41 кольца 36 цилиндра. Штифты 27 исключают всякую возможность для торцевой детали 41 и кольца 36 цилиндра совершать какое-либо вращательное движение относительно статора 12, которое могло бы происходить под воздействием ротационных давлений, возникающих при вращении ротора 16 и поршня 23.Using the pins 27, the motor housing 11 is connected to the end part 41 of the cylinder ring 36. The pins 27 exclude any possibility for the end part 41 and the cylinder ring 36 to make any rotational movement relative to the stator 12, which could occur under the influence of rotational pressures arising from the rotation of the rotor 16 and the piston 23.

При помощи штифтов 28 обеспечивается соединение задней части 26 корпуса с цилиндрической стенкой 22, исключая всякую возможность для цилиндрической стенки 22 совершать какое-либо вращательное движение при вращении головки 24 поршня.Using the pins 28, the rear part 26 of the housing is connected to the cylindrical wall 22, excluding any possibility for the cylindrical wall 22 to make any rotational movement when the piston head 24 is rotated.

Стыки цилиндрической стенки 22 с кольцом 36 цилиндра и с задней частью 26 корпуса герметизированы при помощи соответствующих уплотнений. Поскольку эти уплотнения подвергаются воздействию только лишь радиального напряжения, для них становится менее вероятным возникновение протечки через них или же их разрыв по сравнению с уплотнениями, которые подвергаются одновременному воздействию как радиальных, так и осевых напряжений.The joints of the cylindrical wall 22 with the ring 36 of the cylinder and with the rear part 26 of the housing are sealed with appropriate seals. Since these seals are only exposed to radial stress, leakage through them or their rupture becomes less likely for them compared to seals that are exposed to both radial and axial stresses.

Предусматривается наличие соединительных тяг 19, проходящих от задней части 26 корпуса к стопорной пластине 5, удерживающей деталь цилиндрической формы, и к инжекционному корпусу 3, которые скрепляют приводной узел в одно единое целое.It is envisaged the presence of connecting rods 19 extending from the rear part 26 of the housing to the retaining plate 5 holding the cylindrical part, and to the injection housing 3, which fasten the drive unit in a single unit.

Кроме того, предусматривается также наличие Темпосонического стержня 20 (торговая марка), который крепится к задней части 26 корпуса и проходит насквозь через соответствующее отверстие, выполненное в головке 24 поршня. Магнитный узел 21, установленный на головке 24 поршня, соответственно реагирует на поступательное перемещение головки 24 поршня, посылая при этом сигнал, проходящий через Темпосонический стержень 20, и указывая тем самым местонахождение головки 24 поршня и, следовательно, шнека 1 таким способом, который будет понятен специалистам в области инжекционного прессования.In addition, it also provides for the Temposonic rod 20 (trademark), which is attached to the rear portion 26 of the housing and passes through the corresponding hole made in the piston head 24. The magnetic assembly 21 mounted on the piston head 24 accordingly responds to the translational movement of the piston head 24, sending a signal passing through the Tempo sonic rod 20, and thereby indicating the location of the piston head 24 and, therefore, the screw 1 in a manner that will be understood specialists in the field of injection molding.

Скорость вращения и положение шнека 1 определяются при помощи зубчатого ремня 39 и кодирующего устройства 40 таким способом, который будет понятен специалистам в области обеспечения управления различными механизмами при помощи серводвигателя.The speed of rotation and the position of the screw 1 are determined using a toothed belt 39 and an encoder 40 in a way that will be understood by experts in the field of providing control of various mechanisms using a servomotor.

В процессе эксплуатации в полости 32 создается повышенное давление за счет нагнетания в эту полость жидкости через отверстие 25. Под воздействием этого давления поршень 23 и шнек 1 принудительно перемещаются вперед. При этом осуществляется инжекция пластмассы, находящейся перед шнеком 1, внутрь полости пресс-формы. По завершении инжекции в полости 32 кратковременно выдерживается пониженное давление. В результате происходит снижение давления в полости 32 и повышение давления в полости 33, в результате чего поршень 23 отводится назад на небольшое расстояние. При этом полый электродвигатель продолжает все время вращаться, сообщая тем самым вращательное движение поршню 23 и шнеку 1, в результате чего происходит плавление пластмассовых гранул, подаваемых к шнеку через отверстие 4. На протяжении всего этого интервала времени может возникнуть необходимость в поддерживании сравнительно низкого давления в полости 32 для того, чтобы избежать возникновения пустот и образования пузырей внутри расплавленной пластмассы. Полый электродвигатель 30 прекращает свое вращение только тогда, когда шнек 1 отойдет назад в предварительно заданное свое положение. Шнек 1 может отводиться дополнительно еще немного назад с тем, чтобы снизилось давление, оказываемое им на расплавленную пластмассу. Как только шнек 1 будет полностью отведен назад, сразу же начинается следующий инжекционный цикл, при этом полностью весь процесс инжекции снова повторяется, и расплавленная пластмасса опять подается в полость пресс-формы.During operation, an increased pressure is created in the cavity 32 due to the injection of fluid into the cavity through the hole 25. Under the influence of this pressure, the piston 23 and the screw 1 are forced to move forward. When this is the injection of plastic in front of the screw 1, into the cavity of the mold. Upon completion of the injection, a reduced pressure is briefly maintained in the cavity 32. As a result, there is a decrease in pressure in the cavity 32 and an increase in pressure in the cavity 33, as a result of which the piston 23 is retracted back a small distance. At the same time, the hollow electric motor continues to rotate all the time, thereby communicating rotational motion to the piston 23 and the screw 1, as a result of which the plastic granules supplied to the screw through the opening 4 melt. Throughout this time interval, it may be necessary to maintain a relatively low pressure in cavity 32 in order to avoid voids and the formation of bubbles inside the molten plastic. The hollow motor 30 stops its rotation only when the screw 1 moves back to its predetermined position. The screw 1 can be additionally retracted a little further so that the pressure exerted by it on the molten plastic is reduced. As soon as the screw 1 is completely retracted, the next injection cycle begins immediately, while the entire injection process is repeated again, and the molten plastic is again fed into the cavity of the mold.

На фиг.5 иллюстрируется схематически еще один вариант осуществления настоящего изобретения. В этом варианте осуществления изобретения ротор 54 жестко крепится к поршню 55 и имеет ширину, равную сумме длины хода поршня 55 и ширины статора 56. Головка 57 поршня совершает возвратно-поступательное движение внутри цилиндра 58.Figure 5 illustrates schematically another embodiment of the present invention. In this embodiment, the rotor 54 is rigidly attached to the piston 55 and has a width equal to the sum of the stroke length of the piston 55 and the width of the stator 56. The piston head 57 reciprocates within the cylinder 58.

Цилиндр 58 показан с одним-единственным впускным патрубком 159 для жидкости. Может предусматриваться наличие также второго впускного патрубка; однако в некоторых случаях практического применения такой второй впускной патрубок может и не потребоваться. Например, в случае для пластифицирующего шнека, предназначенного для применения в машине для инжекционного прессования, при соответствующем скоплении инжекционного пластического материала в зоне концевой части шнека может создаваться довольно значительное давление, воздействующее на шнек и стремящееся переместить поршень обратно в такое его положение, в котором производится инжекция.Cylinder 58 is shown with a single fluid inlet port 159. A second inlet may also be provided; however, in some cases, the practical use of such a second inlet pipe may not be required. For example, in the case of a plasticizing screw intended for use in an injection molding machine, with a corresponding accumulation of injection plastic material in the area of the end part of the screw, quite significant pressure can be created, which acts on the screw and tends to move the piston back to its position in which it is made injection.

Данный вариант осуществления настоящего изобретения имеет соответствующие преимущества, которые состоят в том, что весь электродвигатель в целом все время находится вне гидравлической части привода, а также в том, что отпадает необходимость в наличии шлицевого соединения вала, поскольку для поршня 55 обеспечивается свобода вращательного движения и поступательного перемещения в подшипниках 59 и 60.This embodiment of the present invention has corresponding advantages in that the entire motor as a whole is always outside the hydraulic part of the drive, and also that there is no need for a spline shaft connection, since the piston 55 provides freedom of rotational movement and translational motion in bearings 59 and 60.

Вариант осуществления настоящего изобретения, показанный на фиг.5, может быть дополнительно модифицирован еще и таким образом, чтобы статор 56 стал длиннее, а ротор 54 короче. При этом такой приводной узел работал бы совершенно так же, как и рассмотренный выше вариант его конструкции, но в связи с уменьшением размера ротора 54 уменьшился бы вес поршня 55, и снизилась бы себестоимость электродвигателя.The embodiment of the present invention shown in FIG. 5 can be further modified so that the stator 56 becomes longer and the rotor 54 is shorter. In this case, such a drive unit would work in exactly the same way as the version of its design considered above, but due to the decrease in the size of the rotor 54, the weight of the piston 55 would decrease and the prime cost of the electric motor would decrease.

В варианте осуществления настоящего изобретения, показанном на фиг.6А и 6В, цилиндр предлагаемого приводного узла охватывает собой полый электродвигатель. Неподвижный корпус 70 этого цилиндра опирается на невращающийся поршень 71 и устанавливается на нем с помощью подшипников 72 и 73. Указанные подшипники 72 и 73 обеспечивают возможность перемещения невращающегося поршня 71 в продольном направлении. Неподвижный корпус 70 и невращающийся поршень 71 вместе образуют поршневую камеру 74. Тороидальная торцевая поверхность 75 отходит от невращающегося поршня 71 и представляет собой направляющую поверхность, которая обеспечивает возможность движения всего узла в продольном направлении. По тороидальной поверхности 75 поршня расположены поршневые кольца 88.In the embodiment of the present invention shown in FIGS. 6A and 6B, the cylinder of the drive unit of the invention encompasses a hollow electric motor. The fixed housing 70 of this cylinder is supported by a non-rotating piston 71 and mounted on it by bearings 72 and 73. These bearings 72 and 73 allow the non-rotating piston 71 to be moved in the longitudinal direction. The fixed housing 70 and the non-rotating piston 71 together form a piston chamber 74. The toroidal end surface 75 extends from the non-rotating piston 71 and is a guide surface that allows the entire assembly to move in the longitudinal direction. On the toroidal surface 75 of the piston are the piston rings 88.

Статор 76 полого электродвигателя крепится к внутренней поверхности невращающегося поршня 71, обеспечивая в процессе работы соответствующую взаимосвязь этого поршня с ротором 77 электродвигателя. При этом сам ротор 77 крепится к валу 78.The stator 76 of the hollow motor is attached to the inner surface of the non-rotating piston 71, providing during operation a corresponding relationship of this piston with the rotor 77 of the electric motor. In this case, the rotor 77 itself is attached to the shaft 78.

В данном варианте осуществления настоящего изобретения ротор 77 полого электродвигателя приводится во вращение, сообщая тем самым вращательное движение также и валу 78. При этом вал 78 опирается на подшипники 79 и вращается в них.In this embodiment of the present invention, the rotor of the hollow electric motor is rotated, thereby imparting rotational motion to the shaft 78 as well. The shaft 78 is supported by bearings 79 and rotated therein.

Под воздействием давления жидкости на любую из обеих сторон тороидальной поверхности 75 поршня происходит перемещение всего этого узла в целом, состоящего из невращающегося поршня 71, статора 76, ротора 77 и вала 78 в продольном направлении.Under the influence of fluid pressure on either side of the toroidal surface 75 of the piston, this entire assembly moves, consisting of a non-rotating piston 71, a stator 76, a rotor 77 and a shaft 78 in the longitudinal direction.

На фиг.6А вал 78 показан в отведенном назад своем положении. На фиг.6В этот вал 78 показан в выдвинутом своем положении.6A, the shaft 78 is shown in its retracted position. 6B, this shaft 78 is shown in its extended position.

Преимущество конструкции, которая показана на фиг.6А и 6В, заключается в том, что предлагаемый узел будет в данном случае иметь меньшую длину, но при этом потребуется обеспечить возможность перемещения в продольном направлении для соответственно большей части данного узла. Кроме того, в данном варианте осуществления настоящего изобретения также отпадает необходимость в применении шлицевого вала или же какого-нибудь другого аналогичного устройства.An advantage of the design, which is shown in FIGS. 6A and 6B, is that the proposed assembly will in this case have a shorter length, but it will be necessary to provide the possibility of moving in the longitudinal direction for the correspondingly larger part of this assembly. In addition, in this embodiment, the invention also eliminates the need for a splined shaft or some other similar device.

На фиг.7 и 7А показана такая модификация рассматриваемого варианта исполнения, представленного на фиг. 6А и 6В, в которой вместо одного-единственного тороидального поршня предусматривается применение двух отдельных поршней. В таком варианте осуществления настоящего изобретения поршни крепятся неподвижно, а поступательное перемещение совершает при этом сам цилиндр.FIGS. 7 and 7A show such a modification of the considered embodiment shown in FIG. 6A and 6B, in which instead of a single toroidal piston, two separate pistons are provided. In such an embodiment of the present invention, the pistons are fixedly mounted, and the cylinder itself performs translational movement.

Как показано на фиг.7, вал 80 опирается на подшипники 81 и 82 и вращается в них. Статор 83 жестко крепится к корпусу 84. Внутри корпуса 84 находятся также поршни 85 и 86, размещенные соответственно в цилиндрах 187 и 188. При этом предусматривается наличие соответствующих гидравлических связей (не показаны) с цилиндрами 187 и 188, под воздействием которых обеспечивается соответствующее перемещение поршней 85 и 86 таким способом, который хорошо понятен специалистам в данной области техники. Ротор 87 полого электродвигателя жестко крепится к валу 80.As shown in Fig.7, the shaft 80 is supported by bearings 81 and 82 and rotates in them. The stator 83 is rigidly attached to the housing 84. Inside the housing 84 there are also pistons 85 and 86 located respectively in the cylinders 187 and 188. In this case, the corresponding hydraulic connections (not shown) with the cylinders 187 and 188 are provided, under the influence of which the corresponding movement of the pistons is ensured 85 and 86 in a manner that is well understood by those skilled in the art. The rotor 87 of the hollow motor is rigidly attached to the shaft 80.

В процессе работы при подаче тока в статор 83 происходит вращение ротора 87, в результате чего приводится во вращательное движение вал 80. При подаче рабочей жидкости, находящейся под давлением, к поршням 85 и 86 происходит принудительное перемещение корпуса 85 в продольном направлении. При таком перемещении корпуса 84, происходящем в продольном направлении, происходит также принудительное перемещение статора 83, ротора 87 и вала 80 в продольном направлении.During operation, when current is supplied to the stator 83, the rotor 87 rotates, resulting in the rotational movement of the shaft 80. When the working fluid under pressure is supplied to the pistons 85 and 86, the housing 85 is forced to move in the longitudinal direction. With this movement of the housing 84 occurring in the longitudinal direction, there is also a forced movement of the stator 83, the rotor 87 and the shaft 80 in the longitudinal direction.

Вариант осуществления настоящего изобретения, показанный на фиг.7, является достаточно компактным и не требует применения одного-единственного, но имеющего сравнительно большие размеры тороидального цилиндра либо соответствующего привода шпинделя. Однако в этом варианте исполнения данной конструкции необходимо будет обеспечить также и возможность перемещения в продольном направлении целиком для всего узла корпуса в сборе, в состав которого входят также полый электродвигатель и цилиндры.The embodiment of the present invention, shown in Fig. 7, is compact enough and does not require the use of a single, but relatively large toroidal cylinder or a corresponding spindle drive. However, in this embodiment of this design, it will also be necessary to ensure the possibility of moving in the longitudinal direction as a whole for the entire assembly of the housing assembly, which also includes a hollow electric motor and cylinders.

Выбор соответствующего варианта осуществления настоящего изобретения будет в каждом отдельном случае определяться исходя соответственно из тех требований, которые предстоит удовлетворить в данном конкретном применении. Например, если существуют какие-либо ограничения по длине, можно будет тогда остановить свой выбор на таком варианте осуществления настоящего изобретения, который показан на фиг.6А и 6В либо на фиг.7, тогда как в тех случаях, когда в качестве основного требования принимается обеспечение минимально возможного веса вала, наилучшие результаты могут быть получены при применении совсем других вариантов осуществления настоящего изобретения.The choice of an appropriate embodiment of the present invention will in each case be determined on the basis of those requirements to be met in this particular application. For example, if there are any restrictions on the length, then it will be possible to opt for such an embodiment of the present invention, which is shown in FIGS. 6A and 6B, or in FIG. 7, whereas in those cases when the basic requirement is providing the smallest possible weight of the shaft, the best results can be obtained by using completely different embodiments of the present invention.

Специалистам в данной области техники следует понимать, что настоящее изобретение не ограничивается исключительно только лишь теми примерами практического его осуществления, которые рассмотрены в приведенном здесь выше описании изобретения с целью проиллюстрировать наилучшие варианты осуществления настоящего изобретения, в которые могут быть внесены различные изменения и дополнения, касающиеся формы, размерных характеристик и взаимного расположения отдельных деталей конструкции, а также различных подробностей, определяющих принцип действия предлагаемого устройства. При этом предполагается, что настоящее изобретение охватывает собой все такие изменения и дополнения при условии, что они не выходят за пределы существа и объема изобретения, определяемого прилагаемой ниже формулой изобретения.Specialists in the art should understand that the present invention is not limited solely to those examples of its practical implementation, which are discussed in the above description of the invention in order to illustrate the best embodiments of the present invention, which may be made various changes and additions regarding shape, dimensional characteristics and relative positioning of individual parts of the structure, as well as various details determining un action of the device. It is assumed that the present invention covers all such changes and additions, provided that they do not go beyond the essence and scope of the invention defined by the attached claims.

Claims (12)

1. Приводной узел для применения в машине для литья под давлением, имеющей вал, причем упомянутый узел содержит цилиндр (48), имеющий внутреннюю поверхность и внешнюю поверхность, для приема текучей среды, находящейся под давлением, при этом цилиндр (48) устанавливается с возможностью вращения и располагается вдоль оси,
поршень (50), крепящийся на валу машины литья под давлением, причем поршень (50) имеет головку, находится в контакте со скольжением с внутренней поверхностью цилиндра (48) и устанавливается с возможностью вращения и располагается вдоль оси, а вал выполнен с возможностью смещаться продольно под действием давления текучей среды через цилиндр (48) к головке поршня (50), и
электродвигатель (45) с полым валом, имеющий корпус (61) со стенкой,
статор (46), укрепленный на стенке корпуса (61), и
ротор (47), соединенный с внешней поверхностью цилиндра (48), причем ротор (47), который устанавливается с возможностью вращения и располагается вдоль оси, предназначен для вращения поршня (50) и вращения вала машины для литья под давлением.
1. A drive unit for use in an injection molding machine having a shaft, said unit comprising a cylinder (48) having an inner surface and an outer surface, for receiving a pressurized fluid, the cylinder (48) being installed with the possibility rotation and is located along the axis,
a piston (50) mounted on the shaft of the injection molding machine, the piston (50) having a head, is in contact with sliding with the inner surface of the cylinder (48) and mounted rotatably and is located along the axis, and the shaft is made to move longitudinally under the influence of fluid pressure through the cylinder (48) to the piston head (50), and
an electric motor (45) with a hollow shaft having a housing (61) with a wall,
a stator (46) mounted on the wall of the housing (61), and
a rotor (47) connected to the outer surface of the cylinder (48), and the rotor (47), which is mounted rotatably and is located along the axis, is designed to rotate the piston (50) and rotate the shaft of the injection molding machine.
2. Приводной узел по п.1, отличающийся тем, что цилиндр (48) имеет шлицевой участок (49), выполненный на внутренней поверхности цилиндра (48), а поршень (50) имеет шлицы (62), входящие в зацепление с шлицевым участком (49) цилиндра (48).2. The drive unit according to claim 1, characterized in that the cylinder (48) has a spline section (49) made on the inner surface of the cylinder (48), and the piston (50) has splines (62) engaged with the spline section (49) cylinder (48). 3. Приводной узел по п.2, отличающийся тем, что указанный цилиндр (48) окружает указанный электродвигатель (45) с полым валом.3. The drive unit according to claim 2, characterized in that said cylinder (48) surrounds said electric motor (45) with a hollow shaft. 4. Приводной узел по п.1, отличающийся тем, что указанный ротор (47) имеет длину, которая больше, чем указанный статор (46).4. The drive unit according to claim 1, characterized in that said rotor (47) has a length that is greater than said stator (46). 5. Приводной узел по п.2, отличающийся тем, что указанный ротор (47) имеет длину, которая больше, чем указанный статор (46).5. The drive unit according to claim 2, characterized in that said rotor (47) has a length that is greater than said stator (46). 6. Приводной узел по п.4, отличающийся тем, что указанный ротор (47) имеет длину, равную сумме ширины указанного статора и хода поршня (50) в указанном цилиндре (48).6. The drive unit according to claim 4, characterized in that said rotor (47) has a length equal to the sum of the width of said stator and piston stroke (50) in said cylinder (48). 7. Приводной узел по п.5, отличающийся тем, что указанный ротор (47) имеет длину, равную сумме ширины указанного статора и хода поршня (50) в указанном цилиндре (48).7. The drive unit according to claim 5, characterized in that said rotor (47) has a length equal to the sum of the width of said stator and piston stroke (50) in said cylinder (48). 8. Приводной узел п.1, отличающийся тем, что указанный статор (46) имеет ширину, которая больше, чем указанный ротор (47).8. The drive unit of claim 1, characterized in that the said stator (46) has a width that is greater than the specified rotor (47). 9. Приводной узел п.2, отличающийся тем, что указанный статор (46) имеет ширину, которая больше, чем указанный ротор (47).9. The drive unit according to claim 2, characterized in that said stator (46) has a width that is larger than said rotor (47). 10. Приводной узел по любому одному из пп.1 и 2, 4-9, отличающийся тем, что указанный цилиндр (48) вращается в подшипниках, установленных в корпусе (61) электродвигателя.10. The drive unit according to any one of claims 1 and 2, 4-9, characterized in that said cylinder (48) rotates in bearings mounted in the motor housing (61). 11. Приводной узел по п.10, отличающийся тем, что указанный цилиндр (48), указанный поршень (50) и указанный ротор (47) вращаются как единый узел.11. The drive unit according to claim 10, characterized in that said cylinder (48), said piston (50) and said rotor (47) rotate as a single unit. 12. Приводной узел по любому одному из пп.1 и 2, 4-7, отличающийся тем, что указанный цилиндр (48), по меньшей мере, частично расположен внутри пределов указанного электродвигателя (45) с полым валом. 12. A drive unit according to any one of claims 1 and 2, 4-7, characterized in that said cylinder (48) is at least partially located within the limits of said hollow shaft electric motor (45).
RU2007139501/11A 2007-10-24 2007-10-24 Driver assembly for transference of rotary and linear motion to shaft RU2364506C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007139501/11A RU2364506C2 (en) 2007-10-24 2007-10-24 Driver assembly for transference of rotary and linear motion to shaft

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007139501/11A RU2364506C2 (en) 2007-10-24 2007-10-24 Driver assembly for transference of rotary and linear motion to shaft

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006107973/12A Division RU2335397C2 (en) 2003-08-25 2003-08-25 Drive assembly to transmit translation and rotation to shaft

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007139501A RU2007139501A (en) 2009-04-27
RU2364506C2 true RU2364506C2 (en) 2009-08-20

Family

ID=41018636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007139501/11A RU2364506C2 (en) 2007-10-24 2007-10-24 Driver assembly for transference of rotary and linear motion to shaft

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2364506C2 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU200144A1 (en) * А. А. Чухин, Э. О. Муратов , М. Г. УлыбиН CERTAIN-CASTING ROTARY UNIT
GB1023689A (en) * 1963-10-05 1966-03-23 Arthur Hehl An injection unit for an injection moulding machine
GB1094037A (en) * 1964-03-12 1967-12-06 Zdarske Strojirny A Slevarny Plasticizing and injection unit for injection moulding machines for thermoplastic materials
GB1120320A (en) * 1963-12-06 1968-07-17 Valyi Emery I Extruders for visco-elastic plastics material
SU1608071A1 (en) * 1988-12-07 1990-11-23 Предприятие П/Я А-7555 Mechanism for locking moulds of multiposition casting machine
EP0723848A1 (en) * 1995-01-27 1996-07-31 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Injection apparatus for an electric injection molding machine
DE19831482C1 (en) * 1998-07-14 2000-01-20 Karl Hehl Electrohydraulic pressure injection molding unit for e.g. plastic, ceramic and powders
WO2003046388A1 (en) * 2001-11-26 2003-06-05 Eckhard Polman Actuator

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU200144A1 (en) * А. А. Чухин, Э. О. Муратов , М. Г. УлыбиН CERTAIN-CASTING ROTARY UNIT
GB1023689A (en) * 1963-10-05 1966-03-23 Arthur Hehl An injection unit for an injection moulding machine
GB1120320A (en) * 1963-12-06 1968-07-17 Valyi Emery I Extruders for visco-elastic plastics material
GB1094037A (en) * 1964-03-12 1967-12-06 Zdarske Strojirny A Slevarny Plasticizing and injection unit for injection moulding machines for thermoplastic materials
SU1608071A1 (en) * 1988-12-07 1990-11-23 Предприятие П/Я А-7555 Mechanism for locking moulds of multiposition casting machine
EP0723848A1 (en) * 1995-01-27 1996-07-31 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Injection apparatus for an electric injection molding machine
DE19831482C1 (en) * 1998-07-14 2000-01-20 Karl Hehl Electrohydraulic pressure injection molding unit for e.g. plastic, ceramic and powders
WO2003046388A1 (en) * 2001-11-26 2003-06-05 Eckhard Polman Actuator

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007139501A (en) 2009-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2533437C (en) Drive assembly for rotating and translating a shaft
KR100732596B1 (en) Drive assembly for rotating and moving the shaft
KR100711698B1 (en) Injection molding machine driving device, injection device and mold clamping device
EP1674233B1 (en) Electric injection molding device and molding method using the same
CN102126277A (en) Injection molding mechanism with single cylinder
JP4668961B2 (en) Drive assembly for rotating and translating a shaft
RU2364506C2 (en) Driver assembly for transference of rotary and linear motion to shaft
US7901127B2 (en) Drive for a machine for synthetic material plasticization and injection
RU2335397C2 (en) Drive assembly to transmit translation and rotation to shaft
US8087919B2 (en) Injection unit for an injection molding machine
AU2007203361A1 (en) Drive assembly for rotating and translating a shaft
CN212021576U (en) Injection mechanism of injection molding machine
CN111086175A (en) An injection mechanism of an injection molding machine
HK1088866A (en) Drive assembly for rotating and translating a shaft
CA2607311C (en) Rotor piston cylinder insert
CN113427727B (en) A hollow shaft hydraulic motor for injection molding machine
CN220841307U (en) Penetrate platform device subassembly with penetrate gluey piston rod and pine and move back pole separation structure
CN216139309U (en) Injection mechanism of injection molding machine and injection molding machine
JP2003159733A (en) Injection unit
EP1825986A2 (en) Device for moving in the longitudinal direction a screw shaft for mixing machines and mixing machine equipped with said device
KR20100093326A (en) One cylinder type hybrid injection unit

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140826