具有信號的無線電傳輸?shù)倪b測負(fù)載元件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求前序部分的具有信號無線電傳輸?shù)倪b測負(fù)載元件。
【背景技術(shù)】
[0002]在塑料注塑機(jī)上,噴射力的測量變得越來越重要。恰好在具有機(jī)械驅(qū)動的全電氣注塑機(jī)中,噴射力測量不但是不可缺少的而且也是絕對必要的。為了測量這些力,利用應(yīng)變儀將力流中的粘貼的負(fù)載元件布置在蝸桿后面。因?yàn)槲仐U不但軸向運(yùn)動而且也旋轉(zhuǎn),所以現(xiàn)在由于所需的連接電纜一其在旋轉(zhuǎn)時會纏繞起來一而不能直接在蝸桿后面得到測量。雖然用于調(diào)節(jié)目的的盡可能靠近蝸桿的噴射力信號會表現(xiàn)出用于調(diào)節(jié)溶化液制備的復(fù)雜過程和同時的噴射過程的最佳壓力變化,因?yàn)閲娮旌蜏y量位置之間的摩擦力被全電氣驅(qū)動的注塑機(jī),通常是具有4或8個粘接的應(yīng)變儀的膜負(fù)載元件處的噴射力測量所使用。但是也可以使用圓柱形的壓縮負(fù)載元件。或者將間接測量的傳感器布置在通過測量噴射力導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形和膨脹的結(jié)構(gòu)上。這種膨脹經(jīng)常與噴射力成正比。這種負(fù)載元件在瑞士專利申請01062/09 (CH 701 412 BI)中得到描述。
[0003]通過CH 702 580 A2已經(jīng)公知一種用于電氣測量注塑機(jī)處的負(fù)和正噴射力的遙測負(fù)載元件,其直接布置在旋轉(zhuǎn)的蝸桿后面。集成的放大器和應(yīng)變儀電感饋電并且里信號得到無線傳輸。不過,電感饋電在軸向上通過氣隙得以實(shí)現(xiàn),該氣隙與蝸桿的縱中軸線成直角地延伸。但是這種饋電的前提在于蝸桿的驅(qū)動通過側(cè)部設(shè)置的電機(jī)并通過齒輪傳動得以實(shí)現(xiàn)。
[0004]所有這些負(fù)載元件的特征都在于需要為每種機(jī)器類型開發(fā)特定尺寸的負(fù)載元件,并且這種力信號不具有最佳的壓力變化過程,因?yàn)槠洳恢苯硬贾迷谖仐U后面并且因此通過傳動和儲存會出現(xiàn)不期望的導(dǎo)致測量錯誤的摩擦損耗。
[0005]此外,在發(fā)生損失的情況下必須更換作為生產(chǎn)機(jī)器的構(gòu)成部件的整個負(fù)載元件。通常這將耗費(fèi)較長時間并且機(jī)器在這段時間內(nèi)不能用于生產(chǎn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的任務(wù)在于避免上述缺點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明,該任務(wù)利用開始所述類型的具有信號無線電傳輸?shù)倪b測負(fù)載元件通過獨(dú)立權(quán)利要求的特征得以實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式可以利用同樣的負(fù)載元件測量噴射力以及扭轉(zhuǎn)力。這開啟了用于調(diào)節(jié)注塑機(jī)處的噴射過程的新的可能性。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的具有信號無線電傳輸?shù)倪b測負(fù)載元件基本上由負(fù)載元件體、徑向設(shè)置的饋電模塊和取電環(huán)構(gòu)成,其中饋電模塊包括初級線圈并且取電環(huán)包括電感耦合的次級線圈。負(fù)載元件體由于可以由此實(shí)現(xiàn)的高線性優(yōu)選實(shí)施為壓縮負(fù)載元件,但是也可以是旋轉(zhuǎn)的膜負(fù)載元件或者所有其它實(shí)施方式。
[0008]負(fù)載元件體與噴射蝸桿一起旋轉(zhuǎn),并且用于進(jìn)行力測量和扭轉(zhuǎn)測量的粘接在負(fù)載元件體上的應(yīng)變儀(DMS)以及用于力和扭轉(zhuǎn)測量的分離的DMS放大器通過饋電模塊借助電感傳輸?shù)玫金侂姟X?fù)載元件力信號和扭轉(zhuǎn)信號通過無線電無線傳輸?shù)浇邮漳K上。由此可以實(shí)現(xiàn)直接在蝸桿處利用簡單的可標(biāo)準(zhǔn)化元件同時連續(xù)測量噴射力和扭轉(zhuǎn)信號。
[0009]負(fù)載元件根據(jù)本發(fā)明具有可以直接布置在蝸桿后面并且可以與這個蝸桿一起旋轉(zhuǎn)的負(fù)載元件體,該負(fù)載元件體負(fù)載元件體具有應(yīng)變儀,至少一個放大器和至少一個無線電模塊。在此放大器和無線電模塊可以通過為負(fù)載元件體分配的次級線圈和相對于負(fù)載元件體固定的初級線圈借助電感耦合的振蕩回路得到饋電。噴射力信號在此可以借助無線電模塊傳輸?shù)浇邮漳K上。負(fù)載元件體具有包括次級線圈的取電環(huán)以及可以徑向穿過取電環(huán)而布置的饋電模塊包括初級線圈。取電環(huán)例如可以通過螺接或通過粘接得到固定。其在橫斷面上可以構(gòu)造為U形并且例如由兩半構(gòu)成。顯而易見的是可以利用這種設(shè)置將負(fù)載元件體直接耦合在蝸桿和電機(jī)的驅(qū)動軸之間。不再需要側(cè)部齒輪傳動,這大大簡化了構(gòu)造方式。
[0010]在特定情況下可以設(shè)想信號傳輸不通過無線電實(shí)現(xiàn)而是借助振幅調(diào)制通過饋電模塊實(shí)現(xiàn),如CH 702 580 A2所述。在此,前提條件在于保持正確的間隙寬度。其余構(gòu)造特征保持不變。
[0011]負(fù)載元件體既可以具有用于測量軸向力的第一應(yīng)變儀也可以具有用于測量蝸桿處的扭轉(zhuǎn)力的第二應(yīng)變儀。遙測負(fù)載元件的功能性由此得到極大提升,從而可以更好地控制注射過程。為第一和第二應(yīng)變儀分配優(yōu)選分離的無線電模塊,其中其信號同時通過分離的接收模塊傳輸。利用這種電路可以實(shí)現(xiàn)軸向壓力和扭轉(zhuǎn)力的不中斷監(jiān)控。但是在特定情況下也可以交替地以僅一個單個的無線電模塊和僅一個單個的接收模塊傳輸信號。
[0012]具有初級線圈的饋電模塊可以具有部分圓形狀的表面,該表面對應(yīng)于取電環(huán)的外圓周并且該表面包含45°至180°之間的角。顯而易見的是,在此該部分圓形狀的表面具有這樣的半徑,其中心理想地與蝸桿或取電環(huán)的縱中軸線一致。取電環(huán)和饋電模塊之間的距離或位于其之間的氣隙可以優(yōu)選在0.5mm至12_之間變化。不言而喻的是尋求盡可能小的氣隙,以確保最佳的能量傳輸。
[0013]饋電模塊優(yōu)選通過撓性電纜與用于生成高頻電感信號的電感電子組件連接。但是在特定的情況下,這些電感電子組件也可能固定地分配給饋電模塊。
[0014]當(dāng)噴射力和扭轉(zhuǎn)可以利用具有天線的無線電模塊并利用接收模塊同時得到傳輸時可以獲得其它優(yōu)點(diǎn)。在此各自為徑向和軸向應(yīng)變儀分配分離的放大器和無線電模塊。不過,可選的是也可以設(shè)想利用多路復(fù)用器由一個測量電橋切換到另一個并且然后可以利用一個唯一的放大器測量兩個測量電橋。
[0015]遙測負(fù)載元件可以是壓縮負(fù)載元件、膜負(fù)載元件或推力負(fù)載元件。這種負(fù)載元件的功能方式對專業(yè)人員而言是公知的并且因此在此不再詳述。
[0016]進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)涉及負(fù)載元件體具有一個帶有孔的軸段,在該孔中固定至少一個放大器和至少一個無線電模塊。取電環(huán)固定在軸段的外殼上,例如通過粘接或螺接。通過孔中的這種設(shè)置實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)的負(fù)載元件具有盡可能小的不平衡。與取電環(huán)和外部設(shè)置的應(yīng)變儀的連接可以通過徑向的孔實(shí)現(xiàn)。
[0017]特別有利的是關(guān)于軸段的兩側(cè)上的縱中軸線來連接耦合段。這種與軸段一體構(gòu)造的耦合段具有耦合部件用于將蝸桿聯(lián)接在一側(cè)上并將驅(qū)動部分聯(lián)接在另一側(cè)上。該耦合部件優(yōu)選是花鍵軸和/或花鍵轂。
[0018]帶有前述遙測負(fù)載元件的注塑機(jī)具有放置在軸向可運(yùn)動的噴射單元中的可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的蝸桿。在此負(fù)載元件體直接設(shè)置在蝸桿后面,并且饋電模塊關(guān)于取電環(huán)徑向間隔地固定在噴射單元處。通過這種方式確保取電環(huán)和饋電模塊在蝸桿的每個軸向相對位置上精確相互定向。
[0019]在此接收模塊可以或者直接設(shè)置在噴射單元處或者設(shè)置在機(jī)器的一個位置固定的構(gòu)件處,例如設(shè)置在機(jī)器控制箱處。
[0020]沒有迄今已知的負(fù)載元件可以集合所有這些有利的特點(diǎn),特別是不可能同時測量和傳輸扭轉(zhuǎn)和噴射力。
【附圖說明】
[0021]現(xiàn)在借助附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明,其中:
[0022]圖1示出帶有具有信號的無線電傳輸?shù)母鶕?jù)本發(fā)明的遙測負(fù)載元件的注塑機(jī)的非常簡化的噴射單元的示意圖,
[0023]圖2示出帶有信號的無線電傳輸和饋電和發(fā)送模塊的根據(jù)本發(fā)明的遙測負(fù)載元件的一種實(shí)施方式的橫截面圖,
[0024]圖3示出用于同時軸向噴射力測量和扭轉(zhuǎn)測量的帶有信號的無線電傳輸?shù)母鶕?jù)本發(fā)明的遙測負(fù)載元件的一種實(shí)施方式的橫截面圖,
[0025]圖4示出負(fù)載元件的一種可選實(shí)施例的部分橫截面圖,
[0026]圖5不出根據(jù)圖4的負(fù)載兀件的俯視圖,
[0027]圖6示出根據(jù)圖4的平面A-A的截面圖,
[0028]圖7示出根據(jù)本發(fā)明的負(fù)載元件的透視圖,和
[0029]圖8不出根據(jù)圖7的取電設(shè)置的橫截面圖。
[0030]相同的附圖標(biāo)記在所有附圖中表示相同的細(xì)節(jié)。
【具體實(shí)施方式】
[0031]按照圖1、圖2和圖3的根據(jù)本發(fā)明的具有信號I的無線電傳輸?shù)倪b測負(fù)載元件直接布置在旋轉(zhuǎn)的蝸桿2的后面。蝸桿通過電機(jī)3被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。整個噴射單元4利用合適的部件對應(yīng)于流質(zhì)塑料的噴射體在箭頭方向5上軸向向前或向后運(yùn)動。圖1示出根據(jù)本發(fā)明的具有信號的無線電傳輸?shù)倪b測負(fù)載元件按照該僅示意性的圖示如此地與傳動轉(zhuǎn)置3連接,從而蝸桿2的噴射力6直接并且無力損耗地抵住具有信號I的無線電傳輸?shù)倪b測負(fù)載元件并且扭轉(zhuǎn)力7也可以傳輸?shù)絺鲃愚D(zhuǎn)置3上。具有信號I的無線電傳輸?shù)男D(zhuǎn)遙測負(fù)載元件的放大器10和無線電模塊借助電感通過饋電模塊8和取電環(huán)9得到饋電。電感電子組件13生成通過電纜14被引導(dǎo)到饋電模塊8的高頻電感信號。用于運(yùn)行具有信號I的無線電傳輸?shù)倪b測負(fù)載元件的能量借助電感親合的振蕩回路通過饋電模塊8和取電環(huán)9傳輸。