CN112384350A - 注射装置 - Google Patents

Abstract

一种注射装置，具备：加热筒(27)；螺杆(29)，以能够旋转且能够沿轴向移动的方式被收纳于该加热筒(27)；注射台(50)，支承所述加热筒(27)；以及材料导入部件(40)，向所述加热筒(27)供给树脂材料。该材料导入部件(40)具有供温度调节后的热介质流动的第1热介质通路，并且从上方插入到设置于所述注射台(50)的纵孔部(57)。所述材料导入部件(40)具有沿着所述纵孔部(57)延伸的筒部(42)。在所述筒部(42)的外周面与所述纵孔部(57)的面之间确保有规定厚度的隔热空气层(68)。所述筒部(42)的下部与所述加热筒(27)接触。

Description

注射装置

技术领域

本发明涉及将树脂材料向模具的型腔注射的注射装置。

背景技术

注射成型装置由将模具合模的合模装置和向合模后的模具注射树脂材料的注射装置构成。

注射装置的主要部分是加热筒、螺杆和料斗。树脂材料被从料斗向加热筒导入，通过螺杆混匀，并被塑化，且通过螺杆的轴向移动而被射出。

近年来，预热后的树脂材料被供给至料斗。预热后的树脂材料不优选在从料斗向加热筒导入的过程中被冷却。

因此，提出了在导入过程中能够将树脂材料保持成适当温度的注射装置(例如，参照专利文献1)。

基于图9对专利文献1所公开的注射装置的主要部分进行说明。

如图9所示，在机台101上以能够横向移动的方式载置有支承台102。

另一方面，在具有螺杆103的加热筒104的尾部嵌合有供给块105。该供给块105通过螺栓固定于支承台102。

在供给块105与支承台102之间夹着隔热件106。

而且，供给块105具有温度调节流路107。通过在该温度调节流路107中流动适当温度的热介质，供给块105被保持为规定的温度。树脂材料通过落下口108，但在该通过的过程中树脂材料被保持为适当温度。

另外，支承台102的温度近似为气氛温度。因此，冬季的支承台102成为低温。

隔热件106虽然隔热性能优异，但透过一定程度的热。而且，透过的热量与隔热件106的面积成比例。此外，供给块105的热通过螺栓而积极地流向支承台102。

结果，供给块105被支承台102冷却，供给块105的温度管理变得困难。

在温度管理比以往严格地要求的现在和将来，期望发挥比专利文献1的技术更优异的隔热性能的注射装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-160681号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明的课题在于提供一种更适于预热后的树脂材料的注射装置。

用于解决课题的手段

技术方案1的发明注射装置，具备：加热筒；螺杆，以能够旋转且能够沿轴向移动的方式被收纳于该加热筒；注射台，支承所述加热筒；以及材料供给部，向所述加热筒供给树脂材料，

在所述材料供给部与所述加热筒之间，放置有从所述材料供给部向所述加热筒导入所述树脂材料的材料导入部件，

该材料导入部件具有供温度调节后的热介质流动的第1热介质通路，并且从上方插入到设置于所述注射台的纵孔部，

所述材料导入部件具有沿着所述纵孔部延伸的筒部，

在所述筒部的外周面与所述纵孔部的面之间确保有规定厚度的隔热空气层，所述筒部的下部与所述加热筒接触。

技术方案2的发明，优选为技术方案1所述的注射装置，

所述注射台是铸件，所述材料导入部件是从金属块切削出的切削加工品，在该切削加工品上形成有确保所述隔热空气层的凹部。

技术方案3的发明，优选为技术方案1所述的注射装置，

所述注射台具有使温度调节后的热介质流动的第2热介质通路。

技术方案4的发明，优选为技术方案1所述的注射装置，

所述注射台是具有前壁部和后壁部的箱体，

所述加热筒的尾部由所述前壁部和所述后壁部支承，在所述前壁部与所述后壁部之间的空间中，在所述加热筒的尾部安装有温度检测体、加热器和冷却套。

技术方案5的发明，优选为技术方案4所述的注射装置，

所述加热筒的尾部在夹着热传导率比所述注射台低的部件的同时被所述后壁部支承，

所述加热筒的尾部经由具有螺栓孔的环部件螺栓紧固于所述前壁部，且在所述环部件与所述前壁部之间夹着隔热件。

技术方案6的发明优选为技术方案1至5中任一项所述的注射装置，

所述筒部在上部具备凸缘部，在该凸缘部与所述注射台之间夹着热传导率比所述注射台低的垫片。

发明效果

在技术方案1的发明中，材料导入部件以筒部为主要部件，筒部通过隔热空气层与注射台分离，筒部的下部与加热筒接触。

在注射台和材料导入部件中，材料导入部件几乎全部从注射台分离。由于分离，所以材料导入部件几乎不受注射台的热的影响。结果，容易将材料导入部件维持在适当的温度。而且，由于材料导入部件在筒部的下部与加热筒接触，因此积极地进行与加热筒的热的授受。

因此，根据本发明，提供一种更适于预热后的树脂材料的注射装置。

在技术方案2的发明中，材料导入部件是从金属块切削出的切削加工品，在该切削加工品上形成有确保隔热空气层的凹部。能够在切削加工品上容易地形成凹部。另一方面，注射台是铸件，但通过将复杂的机械加工集中于材料导入部件，不需要对注射台实施复杂的机械加工。

在技术方案3的发明中，注射台具有使温度调节后的热介质流动的第2热介质通路。通过对热质量(热容量)大的注射台进行温度控制，能够进一步减少对材料导入部件的热影响。

在技术方案4的发明中，注射台是箱体。

由于是箱体，因此能够减小注射台的热质量。

由于是箱体，因此，注射台能够在维持刚性的同时实现轻量化。此外，由于能够从箱体的上部开口取出放入温度检测体、加热器、冷却套，因此这些保养、检查变得容易。

在技术方案5所涉及的发明中，加热筒的尾部在夹着热传导率比注塑台低的部件的同时由注塑台的后壁部支承。并且，在环部件与注射台的前壁部之间夹着隔热件。

利用热传导率低的部件和隔热件，能够实现加热筒与注射台之间的隔热。

在技术方案6的发明中，在凸缘部和注射台之间夹着热传导率低的垫片。利用垫片，能够实现材料导入部件与注射台之间的隔热。

附图说明

图1是注射成型装置的侧视图。

图2是放大了本发明的注射装置的主要部分的剖视图。

图3是材料导入部件的立体图。

图4是注射台的立体图。

图5是图2的5a-5a线剖视图。

图6是说明注射台的作用的图。

图7是说明其他方式的材料供给部的图。

图8是对其他方式的材料导入部件进行说明的图。

图9是现有的注射装置的主要部分的剖视图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。

实施例

如图1所示，注射成型装置10是以合模装置11、注射装置20、以及支承合模装置11及注射装置20的底座12为主要部分的装置。

合模装置11是将模具13合模的装置，因作图的关系仅表示一部分(固定盘14)。

注射装置20通过被铺设于底座12的导轨21支承的移动台22支承为能够水平移动。例如，通过架设于移动台22和合模装置11侧的固定盘14的注射装置移动缸23，喷嘴24在从与模具13接触的位置到与模具13充分分离的位置(图的位置)之间往返移动。

注射装置移动缸23能够采用液压缸、电动缸。

注射装置20包括：由移动台22支承的注射台50；由该注射台50支承的加热筒27；向该加热筒27供给树脂材料的材料供给部28；能够旋转且能够轴向移动地收纳于加热筒27的螺杆29；安装于注射台50的螺杆移动缸31；由该螺杆移动缸31的活塞杆32支承的移动板33；以及由该移动板33支承并使螺杆29旋转的螺杆旋转机构34。

材料供给部28例如是料斗38。

螺杆移动缸31能够采用液压缸、电动缸。

螺杆旋转机构34能够采用电动马达、液压马达。

塑化·计量工序：利用螺杆旋转机构34使螺杆29向规定方向旋转，并从材料供给部28向加热筒27供给树脂材料。树脂材料沿着螺杆29的第1槽29a及与该第1槽29a连续的槽在加热筒27内移动至喷嘴24附近。在该移动时，树脂材料被塑化，塑化后的树脂材料积存于加热筒27的前部。利用该积存的树脂材料的反作用力，螺杆29后退(以从喷嘴24离开的方式移动)。当螺杆29后退至规定位置时，停止螺杆29的旋转。通过以上，进行塑化和计量。

注射工序：在使喷嘴24与模具13接触的状态下，通过螺杆移动缸31使螺杆29前进。通过该前进，树脂材料经由喷嘴24向模具13射出。

在本发明中，在材料供给部28与加热筒27之间，放置从材料供给部28向加热筒27导入树脂材料的材料导入部件40。

如图2所示，材料导入部件40具有：凸缘部41，载置于注射台50并且支承材料供给部(图1、附图标记28)；筒部42，从该凸缘部41向下延伸；以及凸缘部43，从该筒部42的下端伸出并与加热筒27接触。

使用具有螺栓孔35的环部件36和螺栓37将加热筒27固定于作为箱体的注射台50的前壁部51。另外，使用L字截面的部件53以及螺栓54将加热筒27固定于注射台50的后壁部52。

L字截面的部件53只要是热传导率比注射台50低的部件即可，截面形状除了L字截面之外，能够任意变更。

如图3所示，材料导入部件40具有凸缘部41、筒部42和凸缘部43，在该凸缘部43与凸缘部41之间形成有纵长的凹部44。虽然在图中省略，但也可以在凸缘部41设置用于固定材料供给部(图1、符号28)的螺栓孔、螺纹孔。

而且，材料导入部件40具有使温度调节后的热介质流动的第1热介质通路45。例如，第1热介质通路45由左通路45L(L是表示左的后缀)和右通路45R(R是表示右的后缀)构成。

左通路45L以及右通路45R分别由设置于凸缘部41的介质入口45a、在筒部42流下的流下通路45b、设置于凸缘部43的横通路45c、在筒部42上升的上升通路45d、以及设置于凸缘部41的介质出口45f构成。另外，也可以调换入口和出口或适当变更通路的结构。

通过这样的第1热介质通路45，材料导入部件40被保持为与温度调节后的热介质大致相等的温度。

由于材料导入部件40的构造复杂，因此是由金属块切削出的切削加工品。通过切削形成用于在该切削加工品形成隔热空气层的凹部44。

金属块优选为廉价的碳钢块，但在要求耐腐蚀性的情况下，采用由具有耐腐蚀性的金属构成的块。或者，也可以对从碳钢块削出的切削加工品实施镀敷而提高耐腐蚀性。因此，金属的种类没有特别限定。

如图4所示，注射台50是具有前壁部51、从该前壁部51向后延伸的左右的侧壁部55L、55R、将这些左右的侧壁部55L、55R的后端彼此相连的后壁部52、以及底部56的有底箱体。有底箱体由于富有刚性而推荐。但是，注射台50也可以是无底的箱体。

在前壁部51具有从上方插入材料导入部件(图3、附图标记40)的纵孔部57和从横向插入加热筒(图2、附图标记27)的横向孔部58。

而且，注射台50具有使温度调节后的热介质流动的第2热介质通路59。

第2热介质通路59例如由设置于前壁部51的介质入口59a、流下通路59b、横通路59c及上升通路59d、设置于一方的侧壁部55R的横通路59e、设置于后壁部52的流下通路59f、横通路59g、上升通路59h及介质出口59i构成。另外，也可以调换入口和出口或适当变更通路的结构。

通过这样的第2热介质通路59，注射台50被保持为与温度调节后的热介质大致相等的温度。

由于注射台50的结构简单，因此能够设为铸件(包括铸钢)。也可以说，通过对图3中说明的材料导入部件40切削加工出凹部44等，使复杂的机械加工集中于材料导入部件40，从而减少对注射台50实施的机械加工。

如图5(a)所示，在加热筒27的尾部27a安装有热电偶等温度检测体61、加热器62和冷却套63。

如图5(b)所示，冷却套63是半月截面的中空体，内部被壁分隔。使2个冷却套63与加热筒27的尾部27a接触，用加热器62覆盖它们的外表面，用螺栓64将加热器62固定于加热筒27。这些作业能够利用图4所示的上部开口来实施。

如图2所示，在注射工序结束时，螺杆29的第1槽29a位于材料导入部件40的正下方。而在塑化·计量工序结束时，螺杆29的第1槽29a位于前壁部51与后壁部52之间。

如果不对加热器62通电，则在塑化·计量工序结束时螺杆29的第1槽29a附近被低温的注射台50冷却，成为低温。

低温的第1槽29a在注射工序结束时到达材料导入部件40的正下方，在该位置接受树脂材料。尽管树脂材料被预热，但在低温的第1槽29a附近被冷却，产生塑化不足。

而根据本发明，通过对加热器62通电，能够将位于前壁部51与后壁部52之间的第1槽29a附近加热至适当温度。结果，预热后的树脂材料在保持其温度的状态下通过第1槽29a。

利用加热器62实施连续运转时的温度控制。在连续运转停止时(生产结束时、异常停止时等)向冷却套63供给制冷剂。目标温度能够变更。

如图6所示，优选在环部件36与注射台50之间夹着隔热件66。另外，优选在材料导入部件40的凸缘部41与注射台50之间夹着垫片67。以下示出隔热件66、垫片67及其它的构成要件的热传导率。

[表1]

名称	符号	材质	热传导率
				螺杆	29	铬钼钢(SCM)	43W/mK
加热筒	27	铝铬钼钢(SACM)	43W/mK
				注射台	50	球墨铸铁(FCD)	35W/mK
材料导入部件	40	机械结构用碳钢(S45C)	43W/mK
				L字截面的部件	53	不锈钢(SUS304)	16W/mK
隔热件	66	带玻璃纤维的酚醛树脂	0.3W/mK
				垫片	67	不锈钢(SUS304)	16W/mK

注射台50的热传导率为35W/mK。

L字截面的部件53的热传导率为16W/mK，比注射台50的热传导率低。

隔热件66的热传导率为0.3W/mK，充分比注射台50的热传导率低。

垫片67的热传导率为16W/mK，比注射台50的热传导率低。

以下示出主要部件的温度的例子。

[表2]

名称	符号	温度的例子
			加热筒	27	200℃
注射台	50	30℃
			材料导入部件	40	60℃

加热筒27根据树脂材料的种类而变更设定温度，例如为200℃。

注射台50的温度例如为30℃。

材料导入部件40的温度例如为60℃。

在图6中，对加热筒27→注射台50的传热(热移动)、材料导入部件40→注射台50的传热、加热筒27→材料导入部件40的传热进行研究。

·加热筒27→注射台50的传热：

主要的热传导部是第1热传导部71(加热筒27侧的环部件36与注射台50的前壁部51之间)以及第2热传导部72(加热筒27与L字截面的部件53之间)。

热传导量与热传导率成一次比例。作为第1热传导部71的主要部分的隔热件66的热传导率极小，另外，作为第2热传导部72的主要部分的L字截面的部件53的热传导率为注射台50的热传导率的一半以下。

结果，加热筒27→注射台50的传热极少，加热筒27不会被注射台50冷却，即使被冷却也很少。

·材料导入部件40→注射台50的传热：

前壁部51的纵孔部57的面57a与材料导入部件40的筒部42的外周面42a之间由规定厚度的隔热空气层68分离。由于分离，因此虽然产生由空气对流引起的热传递，但不产生热传导。另外，隔热空气层68的规定厚度与注射装置20的大小对应地适当设定，但优选为5mm～15mm的范围。

通过空气在隔热空气层68中循环而产生热传递。与从固体直接向固体传热的热传导相比，循环的空气成为热载流子的热传递中的传热量非常小。

因此，材料导入部件40→注射台50的传热中的主要的热传导部仅成为第3热传导部73(材料导入部件40的凸缘部41与注射台50的前壁部51之间)。

作为第3热传导部73的主要部分的垫片67的热传导率小于注射台50的热传导率的一半。

结果，材料导入部件40→注射台50的传热极少，通过注射台50，材料导入部件40不会被冷却，即使被冷却也很少。

·加热筒27→材料导入部件40的传热：

主要的热传导部仅为第4热传导部74(加热筒27与材料导入部件40的凸缘部43之间)。

例如，如果加热筒27在200℃下材料导入部件40为60℃，则从加热筒27通过第4热传导部74向凸缘部43传热。结果，材料导入部件40接近加热筒27的温度。

如上所述，通过设置在材料导入部件40与注射台50之间的隔热空气层68的隔热作用，不用担心材料导入部件40被注射台50冷却，即使被冷却也轻微，因此材料导入部件40被保持在规定的温度，被预热的树脂材料在适当温度下被导入加热筒27。

另外，在实施例中，在注射台50设置第2热介质通路59，使温度调节后的热介质向其中流动，保持为30℃左右，但出于结构的简化及成本降低的目的，也可以省略第2热介质通路59。

但是，有时从加热筒27受热而使注射台50逐渐成为高温。当注射台50的温度变化时，对加热筒27以及材料导入部件40的温度控制产生不良影响。

如实施例那样，若在注射台50设置第2热介质通路59，并使温度调节后的热介质向其中流动，则能够良好地实施加热筒27及材料导入部件40的温度控制。

接着，对本发明所涉及的变更例进行说明。

在图7中，对于与图1共通的构成要素，沿用图1的符号，并省略详细的说明。

如图7所示，材料供给部28也可以是筒状的接合部76。该接合部76经由预热材料输送管77与带预热功能的料斗78连接。由带预热功能的料斗78预热后的树脂材料经由预热材料输送管77及接合部76向材料导入部件40供给。

材料供给部28除了料斗(图1、附图标记38)之外，也可以是接合部76，其方式以及结构是任意的，并不特别限定。

在图8中，对于与图2共同的构成要素，沿用图2的符号，并省略详细的说明。

如图8(a)所示，材料导入部件40省略了在图2中说明的凸缘部41，全部收纳于纵孔部57。结果，能够将材料供给部28直接载置于注射台50的前壁部51。另外，也可以在筒部42的上部设置第2凸缘部46，利用从前壁部51延伸的螺栓(例如，内六角螺栓)47来支承第2凸缘部46。

另外，如图8(b)所示，材料导入部件40也可以省略在图2中说明的凸缘部43。在该情况下，材料导入部件40由沿着纵孔部57延伸的筒部42和一体形成于该筒部42的上部的凸缘部41构成。筒部42的下部42b与加热筒27直接接触。另外，沿纵孔部57延伸的筒部42是指筒部42的长边中心轴与纵孔部57的长边轴一致。

另外，如图8(c)所示，材料导入部件40也可以仅由沿着纵孔部57延伸的筒部42构成。在该情况下，通过在注射台50的前壁部51侧设置凹部44，从而确保隔热空气层68。也可以是，仅筒状的材料导入部件40由加热筒27支承，并向上膨胀。

如以上所述，材料导入部件40，沿着纵孔部57延伸的筒部42是必须要件，但在该筒部42是否附设凸缘部43、第2凸缘部46及/或凸缘部41是任意的。

另外，为了确保隔热空气层68而设置的凹部44除了形成于材料导入部件40和前壁部51的一方之外，也可以形成于材料导入部件40和前壁部51双方。若形成在双方，则各个凹部44的深度为一半。

另外，本发明的注射装置20也能够应用于注射轴为水平的卧式注射成型装置和注射轴为铅垂的立式注射成型装置中的任一个。

产业上的利用可能性

本发明适合于处理预热后的树脂材料的注射装置。

符号说明

20…注射装置，27…加热筒，27a…加热筒的尾部，28…材料供给部，29…螺杆，35…螺栓孔，36…环形部件，37…螺栓，40…材料导入部件，41…凸缘部，42…筒部，42a…筒部的外周面，42b…筒部的下部，44…凹部，45…第1热介质通路，50…注射台，51…前壁部，52…后壁部，53…热传导率比注射台低的部件(L字截面的部件)，57…纵孔部，57a…纵孔部的面，59…第2热介质通路，61…温度检测体，62…加热器，63…冷却套，66…隔热件，67…垫片，68…隔热空气层。

Claims (6)

1.一种注射装置，具备：加热筒；螺杆，以能够旋转且能够沿轴向移动的方式被收纳于该加热筒；注射台，支承所述加热筒；以及材料供给部，向所述加热筒供给树脂材料，

在所述材料供给部与所述加热筒之间，放置有从所述材料供给部向所述加热筒导入所述树脂材料的材料导入部件，

该材料导入部件具有供温度调节后的热介质流动的第1热介质通路，并且从上方插入到设置于所述注射台的纵孔部，

所述材料导入部件具有沿着所述纵孔部延伸的筒部，

在所述筒部的外周面与所述纵孔部的面之间确保有规定厚度的隔热空气层，所述筒部的下部与所述加热筒接触。

2.根据权利要求1所述的注射装置，其中，

所述注射台是铸件，所述材料导入部件是从金属块切削出的切削加工品，在该切削加工品上形成有确保所述隔热空气层的凹部。

3.根据权利要求1所述的注射装置，其中，

所述注射台具有使温度调节后的热介质流动的第2热介质通路。

4.根据权利要求1所述的注射装置，其中，

所述注射台是具有前壁部和后壁部的箱体，

所述加热筒的尾部由所述前壁部和所述后壁部支承，在所述前壁部与所述后壁部之间的空间，在所述加热筒的尾部安装有温度检测体、加热器和冷却套。

5.根据权利要求4所述的注射装置，其中，

所述加热筒的尾部在夹着热传导率比所述注射台低的部件的同时被所述后壁部支承，

所述加热筒的尾部经由具有螺栓孔的环部件螺栓紧固于所述前壁部，且在所述环部件与所述前壁部之间夹着隔热件。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的注射装置，其中，

所述筒部在上部具备凸缘部，在该凸缘部与所述注射台之间夹着热传导率比所述注射台低的垫片。

Images