CN104690928A - 注射成型机 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种在通过冷却气体对冷却块进行冷却时能够改善冷却气体的利用方法的注射成型机，具有：对填充到模具装置内的成型材料进行加热的缸体；冷却该缸体的成型材料供给口的冷却块；喷出对该冷却块进行冷却的冷却气体的冷却气体供给部；以及使所述冷却块周边的所述冷却气体的路径可变的可变机构。

Description

注射成型机

技术领域

本申请主张基于2013年12月4日申请的日本专利申请第2013-251484号的优先权。其申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

本发明涉及注射成型机。

背景技术

注射成型机具备将填充到模具装置内的成型材料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被保持成成型材料(例如树脂颗粒)不熔融的温度。能够防止成型材料供给口的堵塞。

专利文献1：日本特开2005－103875号公报

在通过冷却气体冷却冷却块时，冷却气体的利用方法有待改善。

发明内容

本发明是鉴于上述课题做出的，其目的在于提供一种在通过冷却气体冷却冷却块时能够改善冷却气体的利用方法的注射成型机。

为了解决上述课题，根据本发明的一方式，提供一种注射成型机，具备：对填充到模具装置内的成型材料进行加热的缸体；对该缸体的成型材料供给口进行冷却的冷却块；喷出冷却该冷却块的冷却气体的冷却气体供给部；以及可变机构，使所述冷却块的周边的所述冷却气体的路径可变。

发明的效果

根据本发明的一方式，能够提供一种在用冷却气体冷却冷却块时能够改善冷却气体的利用方法的注射成型机。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的注射成型机的注射装置的剖面图。

图2是表示图1的注射装置的要部的侧视图。

图3是表示除风部的变形例的侧视图。

图4是表示本发明的一实施方式的可变机构的俯视图。

图5是从后方观察图4所示的铰链的回转轴与前后方向平行时的、冷却扇相对冷却块的朝向的变化的图。

图6是表示从图5的状态的、冷却扇相对冷却块的距離的变化的图。

图7是表示从上方观察图4所示的铰链的回转轴与上下方向平行时的、冷却扇相对冷却块的朝向的变化的图。

图8是表示从图7的状态的冷却扇相对冷却块的距離的变化的图。

图9是表示变形例的可变机构的俯视图。

图10是表示图9的可变机构的动作的俯视图。

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

45 冷却扇(冷却气体供给部)

46 料斗(成型材料供给部)

47 冷却气体流路

48 除风部

50 可变机构

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

50A 可变机构

52A 叶片板

H1～H5 加热源

具体实施方式

以下参照附图对用于实施本发明的方式进行说明，在各图中，对相同或对应的结构赋予相同或对应的符号并省略说明。并且，以填充工序中的螺杆的移动方向(图1以及图2中左方向)为前方、以计量工序中的螺杆的移动方向(图1以及图2中右方向)为后方进行说明。

图1是表示本发明的一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以及图2所示，注射成型机具备将成型材料填充到模具装置内的注射装置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扇45、作为成型材料供给部的料斗46等。

缸体41通过从设计在缸体41的外周的加热器等加热源H1～H4所供给的热量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，经由成型材料供给口41a从料斗46向缸体41内供给成型材料。

另外，本实施方式中，作为成型材料供给部使用料斗46，但是也可以使用能够控制成型材料的供给速度的进给螺杆等。

螺杆43在缸体41内被配设成旋转自如且进退自如。计量工序中，使螺杆43旋转，沿形成在螺杆43上的螺旋状的槽43a将供给到缸体41内的成型材料向前方输送，并使其渐渐熔融。伴随熔融的成型材料被向螺杆43的前方输送，蓄积到缸体41的前部，螺杆43后退。在螺杆43的前方蓄积设定量的成型材料时，螺杆43的旋转停止，计量工序结束。之后，在填充工序中，使螺杆43前进，从而将蓄积在螺杆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。喷嘴42的外周上设置有加热器等加热源H5。

螺杆43上所形成的螺旋状的槽43a的深度可以一定，也可以根据情况不同。

冷却块44具有供缸体41的后部插入的插入孔，并对形成在缸体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的温度被保持成成型材料(例如树脂颗粒)不会熔融的温度。能够防止成型材料供给口41a的堵塞。

冷却扇45喷出冷却冷却块44的冷却气体。从冷却扇45出来的冷却气体与冷却块44接触(相撞)，从而冷却气体的流动方向改变。从冷却扇45喷出的冷却气体沿冷却块44的表面流动，并夺去冷却块44的热量。冷却气体的种类没有特别限定，例如可以为空气。

上升缸体41的温度的上调时或注射成型时，来自冷却扇45的冷却气体的喷出方向(图2中垂直于纸面的方向)可以相对沿冷却块44的表面流动的冷却气体的流动方向(图2中的上下方向)垂直。能够通过冷却扇45的喷出口的大口径化从冷却扇45朝向冷却块44供给大量的冷却气体，容易冷却冷却块44。因此，在冷却块44的内部流动的冷却液的使用量减少，可能成为零。

另外，在上调时(调试时)或注射成型时，来自冷却扇45的冷却气体的喷出方向可以相对沿冷却块44的表面流动的冷却气体的流动方向倾斜。此时，也由于冷却扇45的喷出口的大口径化，向冷却块44增加冷却气体的供给量。

冷却扇45也可以由例如多个叶片45a以及与多个叶片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，向旋转轴45b的轴向喷出冷却气体。能够实现冷却扇45的薄型化，抑制注射装置40的大型化。

另外，冷却扇45可以多种多样，吸引方向和喷出方向可以不同，例如可以为西罗科风扇等。

冷却扇45例如可以隔着冷却块44而设置在左右两侧。从左右两侧冷却冷却块44，冷却块44容易冷却。另外，冷却扇45的个数可以为三个以上，例如可以安装在冷却块的左右两侧面以及下面。并且，冷却扇45的个数也可以为一个。

冷却块44上可以形成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的表面形成沟槽状。形成冷却气体流路47的壁部起散热器的作用。冷却气体沿冷却气体流路47流动，因此流动稳定。

从冷却气体流路47的一端部到另一端部，冷却气体流路47的沟槽深度以及沟槽宽度可以一定，冷却气体流路47的截面积可以一定。另外，本发明说明书中，“冷却气体流路的截面积”是指相对冷却气体流路的流动方向垂直的截面的面积。

在上调时或注射成型时，缸体41的一部分(相比冷却块44靠前方的部分)被加热。因此，在上调时或注射成型时，沿冷却气体流路47流动的冷却气体的流动方向可以相对缸体41的轴线垂直。从冷却块44朝向前方(加热源H1～H5)的冷却气体的流动不易形成。能够抑制基于冷却气体的加热源H1～H5的冷却，几乎不会阻碍加热效率。

另外，在上调时或注射成型时，沿冷却气体流路47流动的冷却气体的流动方向可以相对缸体41的轴线平行。只要形成从冷却块44朝向后方的流动即可。

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除风部48。除风部48例如安装在冷却块44的前面。多个(例如三个)除风部48从冷却块44的左右两侧面以及下面突出，并遮挡从冷却块44朝向加热源H1～H5的冷却气体的流动。

图3是表示除风部的变形例的侧视图。如图3所示，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除风部49。除风部49例如安装在冷却块44的上面，从冷却块44的左右两侧面向左右方向外侧突出。能够降低冷却气体对配设在冷却块44上方的成型材料干燥机等设备的影响。

图4是表示本发明的一实施方式的可变机构的俯视图。图4中，除了可变机构以外，还示出使可变机构动作的驱动装置以及控制驱动装置的控制部。图5是从后方观察图4所示的铰链的回转轴与前后方向平行时的冷却扇相对冷却块的朝向的变化的图。图5中，用实线表示冷却扇的喷出口相对冷却块的侧面的状态为平行的状态，用单点化线表示倾斜的状态，用双点化线表示垂直的状态。图6是表示从图5的状态的、冷却扇相对冷却块的距离的变化的图。图7是从上方观察图4中所示的铰链的回转轴与上下方向平行时的、冷却扇相对冷却块的朝向的变化的图。在图7中，用实线表示冷却扇的喷出口相对冷却块的侧面的状态为平行的状态，用单点化线表示倾斜的状态，用双点化线表示垂直的状态。图8是表示从图7的状态的冷却扇相对冷却块的距离的变化的图。图4～图8中省略加热缸体的加热源的图示。

注射成型机具有使冷却块44周边的冷却气体的路径可变的可变机构50。可变机构50可以为使冷却扇45相对冷却块44的配置可变的机构。“配置”可以包括朝向以及距离中的至少一个。可变机构50包括例如旋转轴53、驱动轴55以及铰链57。

旋转轴53被旋转自如地安装在冷却块44上。冷却块44可以保持旋转自如地支承旋转轴53的轴承。

驱动轴55与旋转轴53一起旋转。驱动轴55相对旋转轴53花键结合，沿驱动轴55的轴向直线移动自如。通过旋转轴53以及驱动轴55，构成伸缩自如的伸缩杆。

铰链57包括第1安装部57a以及第2安装部57b，第1安装部57a上固定有驱动轴55，第2安装部57b上固定有冷却扇45。第2安装部57b以回转轴57c为中心相对第1安装部57a转动自如。

铰链57使冷却扇45相对冷却块44的朝向可变。由此，能够调整冷却块44的周边的冷却气体的朝向以及冷却块44的冷却效率。

冷却扇45的喷出口能够被切换成例如相对冷却块44的侧面平行的状态(θ＝0°)、倾斜的状态和垂直的状态(θ＝90°)。平行的状态时，冷却气体容易接触冷却块44的侧面，冷却块44的冷却效率高。

另外，冷却扇45的喷出口相对冷却块44的侧面的角度θ能够以0～90°的范围内的任意角度停止。

根据上述可变机构50，铰链57的回转轴57c以旋转轴53为中心旋转自如，回转轴57c的朝向可变。

降低缸体41的温度的下调(关闭)时，铰链57的回转轴57c如图7以及图8所示，可以与上下方向平行，冷却扇45可以以该回转轴57c为中心旋转自如。

例如如图7或图8中用双点划线所示，冷却扇45相对冷却块44成垂直度状态(θ＝90°)时，来自冷却扇45的冷却气体的喷出方向朝前，能够高效冷却缸体41。

并且，例如如图7或图8中用单点划线所示地，冷却扇45相对冷却块44呈倾斜的状态时，越朝向前方越能形成接近缸体41的冷却气体的流动，冷却气体容易与缸体41接触。

另一方面，在上调时或注射成型时，如图5以及图6所示，铰链57的回转轴57c可以与前后方向平行，冷却扇45可以以该回转轴57c为中心旋转自如。

例如如图5或图6中用双点划线所示，在冷却扇45相对冷却块44呈垂直的状态(θ＝90°)时，来自冷却扇45的冷却气体的喷出方向朝下，能够抑制朝前的冷却气体的流动，缸体41的加热效率良好。并且，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，例如如图5或图6中用单点划线所示地，冷却扇45可以为相对冷却块44呈倾斜的状态，如图5、图6中用实线所示的那样，可以相对冷却块44呈平行的状态。角度θ改变时，冷却块44的冷却效率改变。

然而，铰链57的回转轴57c的朝向改变时，冷却气体流路47的朝向根据该改变而变更。此时，例如冷却块44包括冷却块主体和散热部，冷却块主体具有供缸体41插入的插入孔，在散热部上形成有冷却气体流路。散热部相对冷却块主体的朝向可变，由此，冷却气体流路47的朝向可变。另外，散热部相对冷却块主体的距离可变也可以。散热部相对于冷却块主体的配置可以根据冷却扇相对冷却块的配置变更而改变。

另外，本实施方式的冷却扇45从相对冷却块44平行的状态(例如图5～图8中用实线表示的状态)向以回转轴57c为中心向一方向回转自如，也可以成为向两方向回转自如。冷却扇45能够从相对冷却块44平行的状态向两侧倾斜。此时，回转轴57c可以配设成通过冷却扇45的中心附近。

根据上述可变机构50，冷却扇45相对冷却块44直线移动自如。由此，冷却扇45相对冷却块44的距离成为可变。

冷却扇45通过由旋转轴53以及驱动轴55构成的伸缩杆的伸缩，而能够在接近冷却块44的状态和远离冷却块44的状态之间直线移动。

例如，在上调时或注射成型时，冷却扇45相对冷却块44的距离长时，冷却气体接触冷却块44的宽范围，能够均匀地冷却冷却块44。并且，通过改变冷却扇45相对冷却块44的距离，改变冷却块44的冷却效率。

并且，在下调时，冷却扇45相对冷却块44的距离长时，由冷却块44的周边部件很难遮挡为了冷却缸体41而朝前的冷却气体的流动，缸体41的冷却效率良好。

并且，在下调时，通过改变冷却块44与冷却扇45之间的距离，能够改变缸体41的接触冷却气体的部位。该部位可以持续改变也可以往复。另外，为了变更该部位，冷却扇45相对冷却块44的朝向也变化。

可变机构50可以通过马达等驱动装置驱动。作为驱动装置能够使用例如旋转马达54、驱动马达56、铰链驱动马达58。

驱动旋转马达54时，旋转轴53旋转。“旋转”可以为不满一周的旋转，也可以为一周以上的旋转。旋转方向可以反转也可以不反转。随着旋转轴53的旋转，驱动轴55以及铰链57旋转，铰链57的回转轴57c的朝向改变。

对驱动马达56进行驱动时，在滚珠丝杠机构中基于驱动马达56的回转运动被转换为直线运动，驱动轴55以及铰链57直线移动。结果，冷却扇45相对冷却块44直线移动。

驱动铰链驱动马达58时，第2安装部57b相对第1安装部57a回转，冷却扇45相对冷却块44的朝向改变。

控制部60控制旋转马达54、驱动马达56、以及铰链驱动马达58等驱动装置。控制部60具有存储器等存储部以及CPU，通过由CPU执行存储在存储部中的程序，控制可变机构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，基于监视结果控制可变机构50的驱动装置。例如控制可变机构50的驱动装置以使冷却块44的温度成为设定温度。通过改变冷却扇45相对冷却块44的配置，基于冷却扇45的冷却块44的冷却效率改变。由此，能够控制基于冷却扇45的冷却块44的冷却效率。例如，控制部60在温度传感器的测定温度与设定温度之差大时，可以改变冷却扇45相对冷却块44的朝向。并且，控制部60在温度传感器的测定温度与设定温度之差小时，可以改变冷却扇45相对冷却块44的距离。

控制部60可以通过温度传感器监视缸体41的温度，并基于监视结果控制可变机构50的驱动装置。例如，可以控制可变机构50的驱动装，以使缸体41的温度成为设定温度。通过改变冷却扇45相对冷却块44的配置，基于冷却扇45的缸体41的冷却效率改变。由此，能够控制基于冷却扇45的缸体41的冷却效率。例如，控制部60可以在温度传感器的测定温度与设定温度之差大时，改变冷却扇45相对冷却块44的朝向。并且，控制部60可以在温度传感器的测定温度与设定温度之差小时，改变冷却扇45相对冷却块44的距离。

控制部60可以基于冷却块44的温度、以及缸体41的温度两者的监视结果，控制可变机构50的驱动装置。

另外，可变机构50的构成要素可以为多种多样。例如，可以单独使用旋转轴53、驱动轴55以及铰链57，也可以组合任意两个来使用。并且，也可以利用链杆机构代替铰链57。并且，作为可变机构50的驱动装置，可以使用液压缸等。并且，可变机构50可以通过手动驱动。

图9是表示变形例的可变机构的俯视图。图10是表示图9的可变机构的动作的俯视图。图9以及图10所示的可变机构50A在冷却块44与冷却扇45之间具有使冷却气体的朝向可变的调整部。

调整部例如包括相互平行的多个叶片板52A。多个叶片板52A相对冷却扇45的朝向可变，通过多个叶片板52A之间的冷却气体的朝向可变。由此，能够调整冷却块44的周边的冷却气体的朝向以及冷却块44的冷却效率。

多个叶片板52A以相互平行的状态通过适当的驱动装置或手动改变朝向。

另外，作为可变机构，可以使用图4所示的可变机构50和图9所示的可变机构50A的组合。

以上，对注射成型机的实施方式进行了说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在技术方案记载的本发明的主旨的范围内，能够进行各种变形、改良。

例如，上述实施方式的注射装置是同轴螺杆式，但也可以是螺杆预塑式。在螺杆预塑式的注射装置中，向注射缸供给在塑化缸内熔融的成型材料，从注射缸向模具装置内射出成型材料。螺杆预塑式中在塑化缸体内配设螺杆，柱塞·螺杆预塑式中在塑化缸体内配设柱塞。螺杆预塑式时，冷却块冷却塑化缸体。

并且，上述实施方式的冷却气体流路为直线状，但不限于该形状，例如可以为涡旋状、放射状。沿冷却气体流路能够形成涡旋状的流动或放射状的流动。并且，冷却气体流路的截面形状不限定于矩形形状，例如也可以为三角形状、梯形状。

并且，在上述实施方式中，从冷却气体流路的一端部到另一端部，冷却气体流路的沟槽深度以及沟槽宽度一定，冷却气体流路的截面积一定，但是也可以变化。例如，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可以连续或间断地变大。冷却气体流路的截面积越大，冷却气体的流动阻力越小，冷却气体越容易朝向冷却气体流路的截面积变大的方向。冷却气体流路的截面积的变化伴随冷却气体流路的沟槽深度的变化、以及冷却气体流路的沟槽宽度的变化中的至少一方。并且，冷却气体流路的截面积变化的场所可以不是从冷却气体流路的一端部到另一端部为止的整个区域，只要是冷却气体流路的至少一部分即可。例如，在注射成型时或上调时，冷却气体流路的截面积也可以只从冷却气体流路的中央部到下端部变化，以使得从冷却扇与冷却块的中央部接触的冷却气体容易向下流动。并且，在注射成型时或上调时，也可以从冷却气体流路的中央部到上端部，冷却气体流路的截面积变化，以使得从冷却扇到与冷却块的中央部接触的冷却气体难以向上流动。为了增加冷却块的散热面积，也可以从冷却气体流路的一端部到另一端部，沟槽深度一会变深一会变浅。

并且，上述实施方式中，从冷却扇45所喷出的冷却气体冷却缸体41的一部分(相比冷却块44靠前方的部分)，但是也可以冷却相比冷却块44靠后方的设备。

Claims (5)

1.一种注射成型机，

具有：

缸体，对填充到模具装置内的成型材料进行加热；

冷却块，冷却该缸体的成型材料供给口；

冷却气体供给部，喷出对该冷却块进行冷却的冷却气体；以及

可变机构，使所述冷却块周边的所述冷却气体的路径可变。

2.如权利要求1所述的注射成型机，

所述可变机构使所述冷却气体供给部相对所述冷却块的配置可变。

3.如权利要求2所述的注射成型机，

所述可变机构使所述冷却气体供给部相对所述冷却块的朝向可变。

4.如权利要求2或3所述的注射成型机，

所述可变机构使所述冷却块与所述冷却气体供给部之间的距离可变。

5.如权利要求1-4中任意一项所述的注射成型机，所述可变机构在所述冷却块与所述冷却气体供给部之间具有使所述冷却气体的朝向可变的调整部。