[发明专利]注射单元和成型机

说明书

本发明涉及一种用于成型机的注射单元，包括：注射活塞；注射驱动器；传动系，用于将注射力从注射驱动器传递到注射活塞上；用于测量注射力的测量装置，其具有至少一个测量体；处理器，其配置用于输出作为计算的结果的力信号；其中，设置有允许处理器计算不受温度影响的力信号的器件，该器件构造为用于至少一个测量体的、与至少一个测量体不同的支承件，至少一个测量体通过支承件支承在传动系中，由注射驱动器产生的力能够通过支承件传递，且支承件允许至少一个测量体的由温度引起的变形，从而至少一个测量体的应力状态在没有由注射驱动器产生的力的情况下至少在至少一个传感器的位置处基本上保持不变。

技术领域

本发明涉及一种注射单元以及一种具有至少一个这种注射单元的成型机。

背景技术

注射单元的常见实施方式通常具有至少一个缸，所述缸具有至少一个注射活塞，所述注射活塞在用于塑料注射成型机的注射单元的情况下通常以可旋转的且可移动的塑化螺杆的形式构造。为了进行塑化，可以使该塑化螺杆旋转运动，并且为了将成型件熔液注射到塑料注射成型机的模具中可以通过注射驱动器使塑化螺杆平移地移动运动。

为了能够尽可能精确地且最佳可复制地设定注射周期，有必要的是，能够尽可能精确地确定在注射时作用的力和压力。为此，可以使用测量装置来测量轴向作用在注射活塞上的力。所述测量装置具有至少一个测量体，通过所述至少一个测量体，由所述注射驱动器产生的力在所述至少一个测量体的机械应力状态改变时可以传递到所述注射活塞，并且测量体的应力状态的变化可以通过所述测量装置的至少一个传感器测量。设置一种用于计算所传递的力的处理器，至少一个传感器的信号可以供应给该处理器，其中，该处理器配置用于输出作为计算结果的力信号。

注射单元例如由EP 0 752 303 B1示出。测量材料的由应力状态的变化引起的延展，根据胡克定律，这些变量彼此成比例。该延展或者扭曲例如可以通过应变仪或压电传感器检测。但是该延展也可以通过在测量体的表面上的两个不同点的相对位移通过位移测量来进行，特别是通过使用基于压阻的微机械电传感器(MEMS)来进行。

注射单元的测量体可以通过各种方式集成到传动系(或传力装置，Kraftstrang)中。始终存在如下问题，即由于安装和温度可能会在测量体中产生应力，所述应力使由处理器输出的力信号失真(这些应力然后并不仅仅与该力成比例)。可以通过测量体的检定(校准，调零)确定并考虑所述由安装产生的应力。这不适用于由于温度而产生的应力。力信号的失真(或伪造)导致在注射过程中不希望的工艺波动。

发明内容

本发明的目的是提供一种通用的注射单元和具有至少一个这样的注射单元的成型机，在所述注射单元和成型机中避免了上述问题。

该目的通过一种按照本发明的注射单元和具有至少一个这种注射单元的成型机来实现。

因为设置允许处理器计算不受温度影响的力信号的器件，所以在本发明中可以避免力信号的失真，进而避免不希望的工艺波动。力信号可以以已知的方式用于控制或调节在注射时作用的力和压力。

应当注意的是，术语“测量体的应力状态”和“测量体的变形”在本公开文件中等同地使用，因为在本发明的应用范围内胡克定律适用并且测量体中的机械应力和由此产生的变形彼此成比例(具有对于测量体而言表示特征的比例常数，该比例常数通过测量或测量体的交货规格得知)。

本发明规定，该器件构造为用于至少一个测量体的与至少一个测量体不同的(即不是一件式的，而是以两个构件的形式存在的)支承件，其中，所述至少一个测量体通过该支承件支承在传动系中，并且该支承件允许至少一个测量体的由于温度而引起的变形，使得至少一个测量体的应力状态在没有由注射驱动器产生的力的情况下至少在至少一个传感器的位置处至少基本上保持不变。因此，不重要的是，在整个至少一个测量体的区域中应力状态不会由于温度而发生变化，而是仅测量装置的至少一个传感器的位置是决定性的。