用于运行电动塑化装置的方法和用于实施该方法的设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于运行电动塑化装置的设备和方法，它具有两个电机（４，５），其中，用于塑化螺杆（２）的旋转驱动的第一个电机（５）持续旋转固定地与塑化螺杆连接，第二个电机（５）设计为在中间连接一螺母－丝杠单元的情况下用于塑化螺杆（２）的轴向移动。为了能够在加快注射的同时缩短塑化时间，建议：在注射过程中首先使第二个电机（４）加速到其最高转速，然后通过接通第一个电机（５）来提高注射速度，其中，在还在进行注射的阶段，同时也进行塑化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种按照权利要求1前序部分的用于运行电动塑化装置的方法和一种按照权利要求6前序部分的用于实施该方法的设备。
技术介绍
用于注塑机的塑化装置是众所周知的。其中，将塑料原材料输入塑化缸，塑化螺杆可旋转以及可轴向移动地安装在塑化缸里面。塑料材料通过塑化螺杆在塑化缸内旋转熔化，并连续积聚在缸腔内螺杆之前，也称为螺杆前腔。这时螺杆不断地向后挤或向后拉，以便给新输入螺杆前腔的熔体留出位置。如果在螺杆前腔内存在足够量的塑料熔体，那么其便通过螺杆的轴向前移(注射行程)进入与塑化装置相连的模具的型腔内。因此，在驱动技术方面，注塑机的塑化单元通常具有两个用于塑化螺杆的驱动装置，亦即一旋转驱动装置和一用于螺杆沿着注射方向或反方向的轴向运动的驱动装置。也存在只有一个驱动装置的塑化装置，这时通常必须提供在旋转驱动和轴向移动之间的转换可能性。在此，本专利技术是针对这样一种塑化单元，它具有至少两个电机，亦即用于塑化螺杆的旋转运动的第一电机和用于轴向运动的第二电机。在这种情况下参看DE 4344335 A1，其中表示了这种类型的塑化装置。在DE 4344335 A1中所示的塑化装置包括两个相互同心设置的分别带有固定安装在一壳体内的定子和可旋转的转子的电机。在DE4344335 A1中以附图标记5表示的电机具有可轴向伸缩的但是旋转固定的在转子与塑化螺杆之间的联轴器。一根与塑化螺杆旋转固定地连接的滚珠丝杠与一设置在它径向外部的螺母共同作用，以便使丝杠和塑化螺杆能够轴向向前运动和后退。其中，螺母是与第二个电机(这里附图标记为4)的转子固定连接的。如在DE 4344335 A1的说明书中可以看到的那样，在塑料熔体定量供给时—亦即在螺杆前腔内积聚一定量的熔体的阶段—第一电机驱动塑化螺杆旋转。这里，旋转方向取决于塑化螺杆上螺旋线的旋向。第二电机在一定程度上跟着旋转。使得由于很小的转速差使塑化螺杆可以适当后退，在螺杆腔内形成希望的定量给料压力。如果定量给料完全实现，那么第一电机5便停止不动(也可以进行锁定)，并通过开动第二电机实现螺杆的轴向进给。在这种情况下应该注意的是，在注射时通过螺杆尖端区域内的一个所谓回流阻挡器来防止熔体从螺杆前腔流回螺杆螺纹之间的区域。在很多实施形式中，这种回流阻挡器安装在塑化螺杆和塑化缸之间。由于这种普通结构的回流阻挡器，通常在注射过程期间塑化螺杆是不可旋转的。在DE 19652564中提供了另一种用于运行注塑机驱动装置的方法。这里也设置有两个电机，其中一个特别用于塑化螺杆的旋转运动，另一个负责轴向送进。这里轴向送进也采用螺母丝杠组合实现。DE19652564致力于两个目标，亦即提高注射过程的动态性能和提高注射速度。为了提高驱动装置的动态性能，建议在丝杠走过平移运动的加、减速斜坡期间，借助于两个电机中的一个以这样的旋转方向短时间地驱动另一电机，使得达到平移运动的加速或减速。为了提高注射速度，建议在注射过程期间与螺母反方向地驱动丝杠，但是这时为了防止将旋转运动传到塑化螺杆上而打开一脱联装置。但是在这种快速注射过程中这样的情况是不利的，即，在轴向送进时在入口区内塑料原材料仅仅部分填满螺杆齿间。这导致，在重新开始熔化时，这种部分填充在起始阶段在开始熔化之前必须被排除，这就造成了熔化过程的延迟。此外还存在这样的危险，即附加输送夹带的空气，其一方面妨碍熔化过程，另一方面可能积聚在螺杆前腔内。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种方法和设备，用其在缩短注射时间的情况下还可以缩短熔化阶段，而不必担心夹带空气。这个目的在方法方面通过在权利要求1中规定的特征以及在设备方面通过在权利要求6中规定的特征实现。本专利技术的核心构思是，在注射过程期间便已经又开始熔化，使得原材料—大多是颗粒或粉末—以最佳的方式填入并尽可能抑制螺杆齿间的部分填充。其中熔化这样进行，使得同时提高注射速度，亦即塑化螺杆向前的轴向移动速度。用这种方式，既达到注射过程的加速，又缩短了熔化过程，总得来说这就导致更快的循环时间。在这种类型的驱动装置中，通过这样的措施达到上述效果，即，在注射阶段用于塑化螺杆旋转的电机这样运行，使得由于所设置的螺母丝杠组合能够提高轴向速度。例如，如果对于轴向送进所需要的第二个电机沿第一个旋转方向旋转，而另一个电机以相同的旋转速度沿另一个方向旋转，那么与第一个电机固定不动相比，轴向送进速度便提高一倍。这一点由DE 19652564也是已知的。但是在此，塑化螺杆以最大旋转速度一起旋转，从而它在注射阶段期间已经开始另一次熔化。原则上可以保持塑化螺杆连续旋转，而且不管是在注射期间还是在熔化阶段，并且各个阶段仅仅通过控制丝杠螺母的旋转驱动实现。在这种情况下，电机必须基本上在基本上同向同速(drehgleich)旋转和反向同速(gegengleich)旋转之间转换，其中，在同向同速旋转时进行定量给料，而在反向同速旋转时注射。但是这里应该注意，在注射过程中借助于回流阻挡器抑制螺杆齿间与螺杆前腔的流动连接。亦即如果在整个注射时间期间继续熔化，那么由于熔体向螺杆前腔的连续输送造成对回流阻挡器功能的阻碍，它便不再能符合功能地封闭。此外还存在这样的问题，即，在回流阻挡器关闭时新熔化的材料应该输送到哪里去。由于这个原因，按照优选的实施形式，建议负责塑化螺杆旋转运动的电机在整个注射过程期间不旋转驱动。按照一种优选的实施形式，在注射过程的第一阶段，特别是在负责螺母旋转的第二个电机通过其加速斜坡期间，第一个电机不运转或者说固定不动。因此在这个时间段内塑化螺杆不旋转，并且不会造成熔化过程。因此回流阻挡器可以符合功能地关闭。一旦建立起注射压力，由于新熔体的输送便不必再担心回流阻挡器开启。在注射过程的最后时间段内，用于塑化螺杆的旋转驱动装置便可以重新起动，由此重新进行熔化过程并排除可能出现的部分填充。这个第二时间段可以紧接在第二个电机通过加速斜坡的时间段之后。用这种方式得到注射速度的持续加速，在一定情况下，也可以在第二个电机还没有完全地通过其加速斜坡时便已经重新起动第一个电机，使得在电机的加速斜坡(加速上升期)内形成一时间重叠。上述措施除了缩短熔化时间外还有这样的效果，即，与例如在DE4344335 A1中所给定的系统相比，可以提高最大注射速度。在结构方面应该考虑，要使在用于定量给料的电机也在注射阶段期间运行时在这个时间段内产生塑化螺杆的旋转。也就是说结构必须设计为，在注射期间塑化螺杆的旋转方向也保持和定量给料时相同的方向。这意味着，负责螺杆旋转的第一个电机不管在定量给料时还是在注射时必须始终保持在同一方向上运转。相应地第二个电机在注射期间必须沿与第一个电机的旋转方向相反的方向运转。用这个措施确保即使在注射阶段原材料也继续熔化，并可以向前输送，而不会积聚或固着在螺杆后部区域内。所述运行方式的前提是应用回流阻挡器，它使得即便在注射过程期间塑化螺杆也能在塑化缸内旋转。就此而言回流阻挡器不应该固定在塑化螺杆和塑化缸之间。这里给出了一种特殊的实施形式，例如一个球阀，其中，球设置在塑化螺杆注射侧的尖端上的一个容纳腔内。该球可以沿轴向至少略微运动。在定量给料期间的第一位置上释放螺杆齿间(或多个螺杆齿间)和螺杆前腔之间的流动通道。在注射阶段，该球通过注射压力向球座方向向后导送并完本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于运行具有塑化螺杆（２）和塑化缸（１）的电驱动的塑化装置的方法，所述塑化装置具有两个电机（４，５），其中，用于塑化螺杆（２）的旋转驱动的第一个电机（５）持续旋转固定地与塑化螺杆连接，而第二个电机（４）设计为在中间连接一螺母－丝杠单元（６，７）的情况下用于塑化螺杆（２）的轴向移动，其特征为，有以下步骤：ａ）在定量供给塑料熔体时，所述第一个电机（５）进行旋转驱动，同时第二个电机（４）以能够使塑化螺杆（２）退回的方式一起旋转，ｂ）在注射过程中，在塑化螺杆轴向加速过 程期间，第一个电机（５）首先固定不动和不进行驱动，第二个电机（４）通过加速斜坡，ｃ）在第二个电机（４）到达加速斜坡后，第一个电机（５）进行旋转驱动，以便同时提高塑化螺杆（２）的轴向速度并且在注射过程期间已经继续进行塑化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：W沃尔拉布，H皮克尔，
申请(专利权)人：卡劳斯马菲塑料工业股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]