具有信号的无线电传输的遥测负载元件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据独立权利要求前序部分的具有信号无线电传输的遥测负载元件。
【背景技术】
[0002]在塑料注塑机上，喷射力的测量变得越来越重要。恰好在具有机械驱动的全电气注塑机中，喷射力测量不但是不可缺少的而且也是绝对必要的。为了测量这些力，利用应变仪将力流中的粘贴的负载元件布置在蜗杆后面。因为蜗杆不但轴向运动而且也旋转，所以现在由于所需的连接电缆一其在旋转时会缠绕起来一而不能直接在蜗杆后面得到测量。虽然用于调节目的的尽可能靠近蜗杆的喷射力信号会表现出用于调节溶化液制备的复杂过程和同时的喷射过程的最佳压力变化，因为喷嘴和测量位置之间的摩擦力被全电气驱动的注塑机，通常是具有4或8个粘接的应变仪的膜负载元件处的喷射力测量所使用。但是也可以使用圆柱形的压缩负载元件。或者将间接测量的传感器布置在通过测量喷射力导致结构变形和膨胀的结构上。这种膨胀经常与喷射力成正比。这种负载元件在瑞士专利申请01062/09 (CH 701 412 BI)中得到描述。
[0003]通过CH 702 580 A2已经公知一种用于电气测量注塑机处的负和正喷射力的遥测负载元件，其直接布置在旋转的蜗杆后面。集成的放大器和应变仪电感馈电并且里信号得到无线传输。不过，电感馈电在轴向上通过气隙得以实现，该气隙与蜗杆的纵中轴线成直角地延伸。但是这种馈电的前提在于蜗杆的驱动通过侧部设置的电机并通过齿轮传动得以实现。
[0004]所有这些负载元件的特征都在于需要为每种机器类型开发特定尺寸的负载元件，并且这种力信号不具有最佳的压力变化过程，因为其不直接布置在蜗杆后面并且因此通过传动和储存会出现不期望的导致测量错误的摩擦损耗。
[0005]此外，在发生损失的情况下必须更换作为生产机器的构成部件的整个负载元件。通常这将耗费较长时间并且机器在这段时间内不能用于生产。
【发明内容】
[0006]本发明的任务在于避免上述缺点。根据本发明，该任务利用开始所述类型的具有信号无线电传输的遥测负载元件通过独立权利要求的特征得以实现。根据本发明的实施方式可以利用同样的负载元件测量喷射力以及扭转力。这开启了用于调节注塑机处的喷射过程的新的可能性。
[0007]根据本发明的具有信号无线电传输的遥测负载元件基本上由负载元件体、径向设置的馈电模块和取电环构成，其中馈电模块包括初级线圈并且取电环包括电感耦合的次级线圈。负载元件体由于可以由此实现的高线性优选实施为压缩负载元件，但是也可以是旋转的膜负载元件或者所有其它实施方式。
[0008]负载元件体与喷射蜗杆一起旋转，并且用于进行力测量和扭转测量的粘接在负载元件体上的应变仪(DMS)以及用于力和扭转测量的分离的DMS放大器通过馈电模块借助电感传输得到馈电。负载元件力信号和扭转信号通过无线电无线传输到接收模块上。由此可以实现直接在蜗杆处利用简单的可标准化元件同时连续测量喷射力和扭转信号。
[0009]负载元件根据本发明具有可以直接布置在蜗杆后面并且可以与这个蜗杆一起旋转的负载元件体，该负载元件体负载元件体具有应变仪，至少一个放大器和至少一个无线电模块。在此放大器和无线电模块可以通过为负载元件体分配的次级线圈和相对于负载元件体固定的初级线圈借助电感耦合的振荡回路得到馈电。喷射力信号在此可以借助无线电模块传输到接收模块上。负载元件体具有包括次级线圈的取电环以及可以径向穿过取电环而布置的馈电模块包括初级线圈。取电环例如可以通过螺接或通过粘接得到固定。其在横断面上可以构造为U形并且例如由两半构成。显而易见的是可以利用这种设置将负载元件体直接耦合在蜗杆和电机的驱动轴之间。不再需要侧部齿轮传动，这大大简化了构造方式。
[0010]在特定情况下可以设想信号传输不通过无线电实现而是借助振幅调制通过馈电模块实现，如CH 702 580 A2所述。在此，前提条件在于保持正确的间隙宽度。其余构造特征保持不变。
[0011]负载元件体既可以具有用于测量轴向力的第一应变仪也可以具有用于测量蜗杆处的扭转力的第二应变仪。遥测负载元件的功能性由此得到极大提升，从而可以更好地控制注射过程。为第一和第二应变仪分配优选分离的无线电模块，其中其信号同时通过分离的接收模块传输。利用这种电路可以实现轴向压力和扭转力的不中断监控。但是在特定情况下也可以交替地以仅一个单个的无线电模块和仅一个单个的接收模块传输信号。
[0012]具有初级线圈的馈电模块可以具有部分圆形状的表面，该表面对应于取电环的外圆周并且该表面包含45°至180°之间的角。显而易见的是，在此该部分圆形状的表面具有这样的半径，其中心理想地与蜗杆或取电环的纵中轴线一致。取电环和馈电模块之间的距离或位于其之间的气隙可以优选在0.5mm至12_之间变化。不言而喻的是寻求尽可能小的气隙，以确保最佳的能量传输。
[0013]馈电模块优选通过挠性电缆与用于生成高频电感信号的电感电子组件连接。但是在特定的情况下，这些电感电子组件也可能固定地分配给馈电模块。
[0014]当喷射力和扭转可以利用具有天线的无线电模块并利用接收模块同时得到传输时可以获得其它优点。在此各自为径向和轴向应变仪分配分离的放大器和无线电模块。不过，可选的是也可以设想利用多路复用器由一个测量电桥切换到另一个并且然后可以利用一个唯一的放大器测量两个测量电桥。
[0015]遥测负载元件可以是压缩负载元件、膜负载元件或推力负载元件。这种负载元件的功能方式对专业人员而言是公知的并且因此在此不再详述。
[0016]进一步的优点涉及负载元件体具有一个带有孔的轴段，在该孔中固定至少一个放大器和至少一个无线电模块。取电环固定在轴段的外壳上，例如通过粘接或螺接。通过孔中的这种设置实现旋转的负载元件具有尽可能小的不平衡。与取电环和外部设置的应变仪的连接可以通过径向的孔实现。
[0017]特别有利的是关于轴段的两侧上的纵中轴线来连接耦合段。这种与轴段一体构造的耦合段具有耦合部件用于将蜗杆联接在一侧上并将驱动部分联接在另一侧上。该耦合部件优选是花键轴和/或花键毂。
[0018]带有前述遥测负载元件的注塑机具有放置在轴向可运动的喷射单元中的可旋转驱动的蜗杆。在此负载元件体直接设置在蜗杆后面，并且馈电模块关于取电环径向间隔地固定在喷射单元处。通过这种方式确保取电环和馈电模块在蜗杆的每个轴向相对位置上精确相互定向。
[0019]在此接收模块可以或者直接设置在喷射单元处或者设置在机器的一个位置固定的构件处，例如设置在机器控制箱处。
[0020]没有迄今已知的负载元件可以集合所有这些有利的特点，特别是不可能同时测量和传输扭转和喷射力。
【附图说明】
[0021]现在借助附图详细阐述本发明，其中:
[0022]图1示出带有具有信号的无线电传输的根据本发明的遥测负载元件的注塑机的非常简化的喷射单元的示意图，
[0023]图2示出带有信号的无线电传输和馈电和发送模块的根据本发明的遥测负载元件的一种实施方式的横截面图，
[0024]图3示出用于同时轴向喷射力测量和扭转测量的带有信号的无线电传输的根据本发明的遥测负载元件的一种实施方式的横截面图，
[0025]图4示出负载元件的一种可选实施例的部分横截面图，
[0026]图5不出根据图4的负载兀件的俯视图，
[0027]图6示出根据图4的平面A-A的截面图，
[0028]图7示出根据本发明的负载元件的透视图，和
[0029]图8不出根据图7的取电设置的横截面图。
[0030]相同的附图标记在所有附图中表示相同的细节。
【具体实施方式】
[0031]按照图1、图2和图3的根据本发明的具有信号I的无线电传输的遥测负载元件直接布置在旋转的蜗杆2的后面。蜗杆通过电机3被旋转驱动。整个喷射单元4利用合适的部件对应于流质塑料的喷射体在箭头方向5上轴向向前或向后运动。图1示出根据本发明的具有信号的无线电传输的遥测负载元件按照该仅示意性的图示如此地与传动转置3连接，从而蜗杆2的喷射力6直接并且无力损耗地抵住具有信号I的无线电传输的遥测负载元件并且扭转力7也可以传输到传动转置3上。具有信号I的无线电传输的旋转遥测负载元件的放大器10和无线电模块借助电感通过馈电模块8和取电环9得到馈电。电感电子组件13生成通过电缆14被引导到馈电模块8的高频电感信号。用于运行具有信号I的无线电传输的遥测负载元件的能量借助电感親合的振荡回路通过馈电模块8和取电环9传输。