CN104070643A - 注射成型机 - Google Patents

Abstract

提供能够降低冷却液的使用量的注射成型机。注射成型机(10)具备：缸体(41)，对填充在模具装置内的成型材料进行加热；冷却块(44)，对缸体(41)的成型材料供给口(41a)进行冷却；以及冷却气体供给部(44)，喷出对冷却块(44)进行冷却的冷却气体。来自冷却气体供给部(44)的冷却气体的喷出方向相对于沿着冷却块(44)流动的冷却气体的流动方向垂直或倾斜。

Description

注射成型机

技术领域

本发明涉及一种注射成型机。

背景技术

注射成型机具备对填充在模具装置内的成型材料进行加热的缸体、以及对缸体的成型材料供给口进行冷却的冷却块(例如参照专利文献1)。在冷却块的内部形成有供冷却液(例如冷却水)流动的流路，缸体的成型材料供给口的温度保持在成型材料(例如树脂颗粒)不熔融的温度。能够防止成型材料供给口堵塞。

专利文献1：日本特开2005-103875号公报

以往，在冷却块的内部流动的冷却液的使用量大。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的在于提供一种能够减少冷却液的使用量的注射成型机。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方式，提供一种注射成型机，具备：缸体，对填充在模具装置内的成型材料进行加热；冷却块，对该缸体的成型材料供给口进行冷却；以及冷却气体供给部，喷出对该冷却块进行冷却的冷却气体，来自上述冷却气体供给部的冷却气体的喷出方向相对于沿着上述冷却块流动的冷却气体的流动方向垂直或倾斜。

发明效果

根据本发明的一个方式，提供能够减少冷却水的使用量的注射成型机。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的注射成型机的注射装置的截面图。

图2是表示图1的注射装置的要部的侧视图。

图3是表示防风部的变形例的侧视图。

图4是第1变形例的冷却气体流路的纵截面图。

图5是第1变形例的冷却气体流路的横截面图。

图6是表示第2变形例的冷却气体流路的图。

图7是第2变形例的冷却气体流路的横截面图。

图8是表示第3变形例的冷却气体流路的图。

图9是表示第4变形例的冷却气体流路的图。

图10是表示本发明的另一个实施方式的注射成型机的变更机构的俯视图。

图11是表示图10的散热部的旋转动作的俯视图。

图12是表示图11的散热部的倾斜动作的俯视图。

图13是表示图12的散热部的直线移动动作的俯视图。

符号说明

40 注射装置

41 缸体

41a 成型材料供给口

43 螺杆

44 冷却块

44a 冷却块主体

44b 散热部

45 冷却风扇(冷却气体供给部)

46 料斗(成型材料供给部)

47、47A、47B、47C、47D 冷却气体流路

48 防风部

49 防风部

50 变更机构

53 旋转轴

54 旋转马达

55 驱动轴

56 驱动马达

57 铰链

58 铰链驱动马达

60 控制部

H1～H5 加热源

具体实施方式

以下，参照附图说明用于实施本发明的方式，在各附图中，对相同或对应的结构标以相同或对应的符号并省略说明。此外，将填充工序中的螺杆的移动方向(图1及图2中为左方向)设为前方，将计量工序中的螺杆的移动方向(图1及图2中为右方向)设为后方来进行说明。

图1是表示本发明的一个实施方式的注射成型机的图。图2是表示图1的注射装置的要部的侧视图。

如图1及图2所示，注射成型机具备向模具装置内填充成型材料的注射装置40。注射装置40包括缸体41、螺杆43、冷却块44、作为冷却气体供给部的冷却风扇45、作为成型材料供给部的料斗46等。

缸体41通过从缸体41的外周上所设置的加热器等加热源H1～H4供给的热对成型材料进行加热。在缸体41的后部形成有成型材料供给口41a，从料斗46经由成型材料供给口41a向缸体41内供给成型材料。

另外，在本实施方式中，作为成型材料供给部使用了料斗46，但也可以使用能够控制成型材料的供给速度的进料螺杆等。

螺杆43在缸体41内配设成旋转自如且进退自如。在计量工序中，使螺杆43旋转，将供给到缸体41内的成型材料沿着形成在螺杆43上的螺旋状的槽43a向前方输送，并使其逐渐熔融。随着熔融的成型材料向螺杆43的前方输送并蓄积在缸体41的前部，螺杆43后退。若在螺杆43的前方蓄积预定量的成型材料，则螺杆43的旋转停止，完成计量工序。之后，在填充工序中，使螺杆43前进，蓄积在螺杆43的前方的成型材料从设置在缸体41的前端的喷嘴42射出，并填充到模具装置内。在喷嘴42的外周可以设置有加热器等加热源H5。

形成在螺杆43上的螺旋状的槽43a的深度既可以一定，也可以根据部位而不同。

冷却块44具有供缸体41的后部插入的插入孔，对形成在缸体41的后部的成型材料供给口41a进行冷却。成型材料供给口41a的温度保持在成型材料(例如树脂颗粒)不熔融的温度。能够防止成型材料供给口41a堵塞。

冷却风扇45喷出对冷却块44进行冷却的冷却气体。从冷却风扇45出来的冷却气体通过吹到冷却块44，冷却气体的流动方向发生变化。从冷却风扇45喷出的冷却气体沿着冷却块44的表面流动，夺取冷却块44的热量。冷却气体的种类没有特别限定，例如可以是空气。

来自冷却风扇45的冷却气体的喷出方向(图2中为纸面垂直方向)与沿着冷却块44的表面流动的冷却气体的流动方向(图2中为上下方向)垂直。通过冷却风扇45的喷出口的大口径化，能够从冷却风扇45向冷却块44供给大量的冷却气体，冷却块44容易变凉。因此，能够减少在冷却块44的内部流动的冷却液的使用量，冷却液的使用量还能够成为零。

另外，来自本实施方式的冷却风扇45的冷却气体的喷出方向设为与沿着冷却块44的表面流动的冷却气体的流动方向垂直，但只要不平行即可，也可以倾斜。在倾斜的情况下，通过冷却风扇45的喷出口的大口径化，向冷却块44供给的冷却气体的供给量也增加。

冷却风扇45例如可以由多个叶片45a及和多个叶片45a一起旋转的旋转轴45b等构成，从旋转轴45b的轴向吸引冷却气体，并向旋转轴45b的轴向喷出冷却气体。能够实现冷却风扇45的薄型化，能够抑制注射装置40的大型化。

另外，冷却风扇45可以是多种多样的，吸引方向和喷出方向也可以不同，例如也可以是西洛克风扇等。

冷却风扇45例如可以隔着冷却块44设置在左右两侧。冷却块44从左右两侧被冷却，冷却块44容易变凉。另外，冷却风扇45的数量也可以是3个以上，例如设置在冷却块的左右两侧面及下表面。此外，冷却风扇45的数量也可以是1个。

在冷却块44中可以设置有冷却气体流动的冷却气体流路47。冷却气体流路47例如在冷却块44的表面形成为槽状。形成冷却气体流路47的壁部发挥散热片的作用。由于冷却气体沿着冷却气体流路47流动，因此流动变得稳定。

从冷却气体流路47的一端部到另一端部，冷却气体流路47的槽深及槽宽可以一定，冷却气体流路47的截面积可以一定。另外，在本说明书中，“冷却气体流路的截面积”是指，与冷却气体流路的流动方向垂直的截面的面积。

在提高缸体41的温度的启动(立ち上げ)时及注射成型时，缸体41的一部分(比冷却块44靠前方的部分)被加热。因此，在启动时及注射成型时，沿着冷却气体流路47流动的冷却气体的流动方向可以与缸体41的轴线垂直。难以形成从冷却块44朝向前方(加热源H1～H5)的冷却气体的流动。能够抑制冷却气体对加热源H1～H5的冷却，几乎不妨碍加热效率。

另外，在启动时及注射成型时，沿着冷却气体流路47流动的冷却气体的流动方向也可以与缸体41的轴线平行。形成从冷却块44朝向后方的流动即可。

在冷却块44上可以设置遮挡从冷却块44朝向前方的冷却气体的流动的防风部48。防风部48例如安装在冷却块44的前表面上。多个(例如3个)防风部48从冷却块44的左右两侧面及下表面突出，遮挡从冷却块44朝向加热源H1～H5的冷却气体的流动。

图3是表示防风部的变形例的侧视图。如图3所示，在冷却块44上可以设置遮挡从冷却块44朝向上方的冷却气体的流动的防风部49。防风部49例如安装在冷却块44的上表面上，从冷却块44的左右两侧面向左右方向外侧突出。能够减轻冷却气体对配设在冷却块44的上方的成型材料干燥机等设备的影响。

图4是表示第1变形例的冷却气体流路的纵截面图。图5是第1变形例的冷却气体流路的横截面图。

如图5所示，冷却气体流路47A具有矩形状的截面形状。如图4所示，从冷却气体流路47A的上端部到下端部，冷却气体流路47A的槽深连续变深。槽宽可以一定。因此，从冷却气体流路47A的上端部到下端部，冷却气体流路47A的截面积连续增大。冷却气体流路47A的截面积越大，冷却气体的流动阻力越小，冷却气体容易朝向冷却气体流路47A的截面积增大的方向。因此，在冷却气体流路47A中，与向上的流动相比，向下的流动是支配性的。其结果，能够减轻冷却气体对配设在冷却块44的上方的设备的影响。

图6是表示第2变形例的冷却气体流路的图。在图6中，省略冷却风扇45的图示。图7是第2变形例的冷却气体流路的横截面图。

如图7所示，冷却气体流路47B具有矩形状的截面形状。如图6所示，从冷却气体流路47B的上端部到下端部，冷却气体流路47B的槽宽连续变宽。槽深可以一定。因此，从冷却气体流路47B的上端部到下端部，冷却气体流路47B的截面积连续增大。因此，在冷却气体流路47B中，与向上的流动相比，向下的流动是支配性的。因此，能够减轻冷却气体对配设在冷却块44的上方的设备的影响。

另外，冷却气体流路的截面形状不限定于图5及图7所示的矩形状。例如，冷却气体流路的截面形状也可以是三角形状、梯形状等。此外，从冷却气体流路的上端部到下端部，也可以使槽深和槽宽双方发生变化。进一步，冷却气体流路的截面积的变化也可以不连续，而是断续的。此外，冷却气体流路的截面积发生变化的部位也可以不是从冷却气体流路的一端部到另一端部整体，只要是冷却气体流路的至少一部分即可。冷却气体流路的截面积可以以使从冷却风扇吹到冷却块的中央部的冷却气体容易向下流动的方式，从冷却气体流路的中央部到下端部发生变化。冷却气体流路的截面积可以以使从冷却风扇吹到冷却块的中央部的冷却气体难以向上流动的方式，从冷却气体流路的中央部到上端部发生变化。冷却气体流路的截面积增大的方向不限定于下方向，可以根据减轻或增大冷却气体的影响的方向适当设定。从冷却气体流路的一端部到另一端部，冷却气体流路的截面积也可以不持续增大。例如，也可以为了增大冷却块的散热面积而从冷却气体流路的一端部到另一端部使槽深变深或变浅。在以下图8～图13所示的冷却气体流路中是同样的。

图8是表示第3变形例的冷却气体流路的图。在图8中省略冷却风扇45的图示。

图8所示的冷却气体流路47C在冷却块44的表面上形成为旋涡状。旋涡是一边旋回一边远离中心的曲线。能够沿着冷却气体流路47C形成旋涡状的流动。

从冷却气体流路47C的内侧的端部到外侧的端部，冷却气体流路47C的截面积也可以连续或断续地增大。从内侧朝向外侧的流动是支配性的。

另外，在冷却气体流路47C的截面积一定的情况下，也能够沿着冷却气体流路47C形成旋涡状的流动。

图9是表示第4变形例的冷却气体流路的图。在图9中省略冷却风扇45的图示。

图9所示的冷却气体流路47D在冷却块44的表面上形成为放射状。放射状是指，以一个点为中心向四面八方延伸的形状，既可以是如图9所示向四面八方延伸的直线在中心处连接的形状，也可以是不连接的形状。能够沿着冷却气体流路47D形成放射状的流动。

从冷却气体流路47D的内侧的端部到外侧的端部，冷却气体流路47D的截面积也可以连续或断续地增大。从内侧朝向外侧的流动是支配性的。

另外，在冷却气体流路47D的截面积一定的情况下，也能够沿着冷却气体流路47D形成放射状的流动。

图10是表示本发明的另一个实施方式的注射成型机的变更机构的俯视图。在图10中，除了变更机构以外，还图示使变更机构工作的驱动装置、以及控制该驱动装置的控制部。图11是表示图10的散热部的旋转动作的俯视图。图12是表示图11的散热部的倾斜动作的俯视图。图13是表示图12的散热部的直线移动动作的俯视图。在图10～图13中，省略对缸体进行加热的加热源及冷却风扇45的图示。

冷却块44具有冷却块主体44a和散热部44b。冷却块主体44a具有供缸体41的后部插入的插入孔，对形成在缸体41的后部的成型材料供给口41a进行冷却。在散热部44b的表面上形成有槽状的冷却气体流路47。冷却气体流路47形成在散热部44b的散热片彼此之间。

形成在散热部44b的冷却气体流路47形成为直线状，从冷却气体流路47的一端部到另一端部，冷却气体流路47的槽深及槽宽一定。另外，形成在散热部44b的冷却气体流路可以是多种多样的，例如也可以是图4及图5所示的冷却气体流路47A、图6及图7所示的冷却气体流路47B、图8所示的冷却气体流路47C或图9所示的冷却气体流路47D。

在散热部44b上固定有图2所示的冷却风扇45。另外，冷却风扇45相对于散热部44b的配置也可以改变。冷却风扇45相对于散热部44b的配置可以根据散热部44b相对于冷却块主体44a的配置而变更。

注射成型机具有变更散热部44b相对于冷却块主体44a的配置的变更机构50。“配置”可以包括朝向及距离中的至少一个。上述配置被设置为能够变更，由此能够调整冷却气体的流动。变更机构50例如包括旋转轴53、驱动轴55及铰链57。

旋转轴53旋转自如地安装在冷却块主体44a上。冷却块主体44a可以保持将旋转轴53支撑为旋转自如的轴承。

驱动轴55和旋转轴53一起旋转。驱动轴55相对于旋转轴53花键结合，在驱动轴55的轴向上自如地直线移动。由旋转轴53及驱动轴55构成伸缩自如的伸缩杆。

铰链57包括第1安装部57a及第2安装部57b，在第1安装部57a上固定有驱动轴55，在第2安装部57b上固定有散热部44b。第2安装部57b相对于第1安装部57a以转动轴57c为中心转动自如。

根据上述变更机构50，散热部44b以旋转轴53为中心相对于冷却块主体44a旋转自如。由此，能够变更冷却气体流路47相对于冷却块主体44a的朝向。

散热部44b在冷却气体流路47与上下方向平行的状态(例如图10所示的状态)和冷却气体流路47与前后方向平行的状态(例如图11所示的状态)之间旋转自如。“旋转”既可以是小于1周的旋转，也可以是1周以上的旋转。旋转方向既可以反转，也可以不反转。

在启动时及注射成型时，缸体41的一部分(比冷却块44靠前方的部分)被加热。在这种情况下，散热部44b可以设置成图10所示的状态。沿着冷却气体流路47形成向上的流动和向下的流动。能够抑制向前的流动，缸体41的加热效率良好。

另外，从各冷却气体流路的上端部到下端部，各冷却气体流路的截面积可以连续或断续地增大，以在启动时及注射成型时，在各冷却气体流路中，与向上的流动相比，向下的流动处于支配地位。能够减轻冷却气体对配设在冷却块44的上方的设备的影响。

另一方面，在降低缸体41的温度的停机(立ち下げ)时，为了提高缸体41的冷却效率，散热部44b的状态可以设为图11所示的状态。沿着冷却气体流路47形成向前的流动和向后的流动。通过朝向前方的冷却气体，能够高效地冷却缸体41。

另外，从各冷却气体流路的后端部到前端部，各冷却气体流路的截面积可以连续或断续地增大，以在停机时，在各冷却气体流路中，与向后的流动相比，向前的流动处于支配地位。能够更高效地冷却缸体41。

此外，根据上述变更机构50，散热部44b以铰链57的转动轴57c为中心转动自如。由此，能够变更散热部44b相对于冷却块主体44a的朝向。

散热部44b在相对于冷却块主体44a平行的状态(例如图11所示的状态)与相对于冷却块主体44a倾斜的状态(例如图12所示的状态)之间转动自如。另外，散热部44b也可以设置成相对于冷却块主体44a垂直的状态。

在停机时，散热部44b也可以代替图11所示的状态而设置成图12所示的状态。在冷却气体流路47中，形成越靠向前方越接近缸体41的流动。因此，冷却气体容易吹到缸体41。

另一方面，在启动时及注射成型时，散热部44b可以被设置成图10所示的状态，以使容易从冷却块主体44a得到热量。

另外，本实施方式的散热部44b从相对于冷却块主体44a平行的状态(例如图11所示的状态)起以转动轴57c为中心向一个方向转动自如，但可以向两个方向转动自如。散热部44b能够从相对于冷却块主体44a平行的状态起向两侧倾斜。在这种情况下，转动轴57c可以配设成通过散热部44b的中心附近。

此外，根据上述变更机构50，散热部44b相对于冷却块主体44a自如地直线移动。由此，能够变更散热部44b相对于冷却块主体44a的距离。

散热部44b通过由旋转轴53及驱动轴55构成的伸缩杆的伸缩，在接近冷却块主体44a的状态(例如图12所示的状态)与远离冷却块主体44a的状态(例如图13所示的状态)之间直线移动。

在停机时，散热部44b也可以代替图12所示的状态而成为图13所示的状态。向前的冷却气体的流动难以被冷却块主体44a的周边构件遮挡。因此，能够更高效地冷却缸体41。

此外，在停机时，通过改变冷却块主体44a与散热部44b的距离，能够变更缸体41中冷却气体所吹到的部位。该部位既可以持续变化，也可以往返。另外，为了变更该部位，也可以改变散热部44b相对于冷却块主体44a的朝向。

另一方面，在启动时及注射成型时，散热部44b可以设置成图10所示的状态，以容易从冷却块主体44a获得热量。

变更机构50可以由马达等驱动装置驱动。作为驱动装置，例如如图10所示，使用旋转马达54、驱动马达56、铰链驱动马达58。

若使旋转马达54驱动，则旋转轴53旋转。伴随着旋转轴53的旋转，驱动轴55及铰链57旋转，铰链57的转动轴57c的朝向发生变化。

若使驱动马达56驱动，则在滚珠丝杠机构中驱动马达56的旋转运动转换为直线运动，驱动轴55及铰链57进行直线移动。其结果，冷却风扇45相对于冷却块44进行直线移动。

若使铰链驱动马达58驱动，则第2安装部57b相对于第1安装部57a转动，冷却风扇45相对于冷却块44的朝向发生变化。

控制部60控制旋转马达54、驱动马达56及铰链驱动马达58等驱动装置。控制部60具有存储器等存储部及CPU，通过使CPU执行存储在存储部中的程序，控制变更机构50的驱动装置。

控制部60可以通过温度传感器监视冷却块44的温度，并根据监视结果控制变更机构50的驱动装置。例如，可以以使冷却块44的温度成为设定温度的方式，控制变更机构50的驱动装置。

控制部60可以通过温度传感器监视缸体41的温度，并根据监视结果控制变更机构50的驱动装置。例如，可以以使缸体41的温度成为设定温度的方式，控制变更机构50的驱动装置。

控制部60也可以根据冷却块44的温度及缸体41的温度双方的监视结果，控制变更机构50的驱动装置。

另外，变更机构50的构成要素可以是多种多样的。例如，旋转轴53、驱动轴55及铰链57既可以单独使用，也可以以任意2个的组合来使用。此外，也可以代替铰链57而使用联杆机构。此外，作为变更机构50的驱动装置，也可以使用液压缸等。此外，变更机构50也可以手动驱动。

以上，说明了注射成型机的实施方式，但本发明不限定于上述实施方式，在技术方案所记载的本发明的要旨的范围内，可以进行各种变形、改良。

例如，上述实施方式的注射装置是同轴螺杆方式，但也可以是预塑方式。预塑方式的注射装置将在塑化缸内熔融的成型材料供给到注射缸，并从注射缸向模具装置内射出成型材料。在螺杆预塑方式中，在塑化缸内配设有螺杆，在柱塞预塑方式中，在塑化缸内配设有柱塞。在预塑方式的情况下，冷却块对塑化缸进行冷却。

Claims (5)

1.一种注射成型机，具备：

缸体，对填充在模具装置内的成型材料进行加热；

冷却块，对该缸体的成型材料供给口进行冷却；以及

冷却气体供给部，喷出对该冷却块进行冷却的冷却气体，

来自上述冷却气体供给部的冷却气体的喷出方向相对于沿着上述冷却块流动的冷却气体的流动方向垂直或倾斜。

2.根据权利要求1所述的注射成型机，其中，

在上述冷却块上形成有供上述冷却气体流动的冷却气体流路。

3.根据权利要求2所述的注射成型机，其中，

上述冷却块具有：冷却块主体，具有供上述缸体插入的插入孔；和散热部，形成有上述冷却气体流路，

上述散热部相对于上述冷却块主体的配置是可变的。

4.根据权利要求3所述的注射成型机，其中，

上述散热部相对于上述冷却块主体的朝向是可变的。

5.根据权利要求3或4所述的注射成型机，其中，

上述散热部相对于上述冷却块主体的距离是可变的。