CN115151399A - 预热装置及注射装置 - Google Patents

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CN115151399A CN202180017445.9A CN202180017445A CN115151399A CN 115151399 A CN115151399 A CN 115151399A CN 202180017445 A CN202180017445 A CN 202180017445A CN 115151399 A CN115151399 A CN 115151399A
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Abstract

本发明的一实施方式的预热装置(21)用于预热成型材料(Mm),所述预热装置(21)具有:材料输送通道(22),供成型材料(Mm)经过;及加热件(24),对经过所述材料输送通道(22)的成型材料(Mm)进行加热,所述材料输送通道(22)具有成对的通道形成部件(23),所述成对的通道形成部件(23)彼此对置配置且相互间区划有所述材料输送通道(22),成对的所述通道形成部件(23)中的至少一个是可移动的,从而构成为能够调整所述通道形成部件(23)之间的通道宽度。并且,本发明的一实施方式的注射装置(1)具备所述预热装置(21)和熔化通过所述预热装置(21)预热的成型材料(Mm)的缸体(11),并且向模具装置注射通过所述缸体(11)熔化的成型材料(Mm)。

Description

预热装置及注射装置
技术领域
本发明涉及一种预热装置及注射装置。
背景技术
例如,在制造塑料瓶的瓶盖等成型品时,注射成型机有时会用于高周期成型,所述高周期成型以相对较短的周期反复进行熔化树脂颗粒或其他成型材料的同时将它们注入模具装置内来获得成型品为止的一系列的工序。在这种情况下,要求注射成型机具有较高的生产能力。
缩短注射成型机的成型周期可以通过如下方式来实现:增加配置于注射装置的缸体内的螺杆的转速,从而在短时间内结束成型材料的塑化,由此缩短成型材料蓄积于缸体前端部所需的时间。
但是,若使螺杆高速旋转,则成型材料在缸体的内部会被快速地送往缸体的前端部侧,而不会被设置于缸体的周围的加热器充分加热。此时,从缸体的前端部注射到模具装置内的熔化状态的成型材料有时会包含未熔化的成型材料,该未熔化的成型材料会导致发生成型品的外观不良或强度下降等不良情况。另外,通过提升缸体的周围的加热器的加热温度,能够促进成型材料的塑化,但由于在高周期成型中成型材料在缸体的内部的滞留时间较短,因此即使提升加热温度,也无法充分防止如上所述的未熔化的成型材料被注射。
作为对策,可考虑在向缸体的内部供给成型材料之前对其进行预热。
另外,在此,专利文献1中,以“提供一种即使熔化颗粒状的长纤维强化热塑性树脂,也能够使纤维的损伤最小化,并且能够将颗粒中的纤维束在保持纤维长度的情况下解纤的同时熔化树脂,从而成型出强度高的纤维强化热塑性树脂的注射成型装置”为目的,提出了“一种长纤维强化热塑性树脂用注射成型装置,其特征在于,包括:塑化装置,通过朝向出口侧移动的平面状加热体来熔化并塑化长纤维强化热塑性树脂的颗粒;挤出机,挤出来自该塑化装置的出口的熔化树脂;及柱塞式注射机,从该挤出机导入树脂进行注射”。具体而言,“平面状加热体为多个加热辊的组合”、“平面状加热体为加热辊和加热带的组合”、“平面状加热体为两个加热带的组合”等(参考专利文献1的图1~图4)。
并且,根据专利文献1中记载的“长纤维强化热塑性树脂用注射成型装置”,“若将长纤维强化热塑性树脂的颗粒供给至平面状加热体的表面,则颗粒通过在平面状加热体的表面滚动,颗粒的长度方向轴线会逐渐变得与平面状加热体的表面平行,在该状态下被该表面按压,并随着平面状加热体向出口方向移动,在被熔化的同时被送往塑化装置的出口。然后,熔化树脂通过挤出机被挤出至注射机的注射缸内,注射缸内的树脂通过柱塞被注射到模具内。因此,颗粒无需在塑化装置、挤出机及注射机中混炼,即可在保持纤维长度的情况下解纤的同时熔化树脂,从而能够成型出强度高的纤维强化热塑性树脂。”。
专利文献2中记载了“一种注射成型机的料斗,其向注射成型机的加热缸内供给成型材料,所述料斗的特征在于,该料斗的外部安装有与料斗内部连通的除湿调温装置”。
专利文献3中公开了“一种注射成型系统,其具备:注射成型机,用于以每次注射时的最佳堆积量进行注射,所述最佳堆积量是将未干燥树脂颗粒供给至注射成型机的缸体内来进行最初的注射,然后检查从最初的注射起经过预定时间之后注射的树脂清洁的品质而得的;颗粒供给路径,用于向注射成型机的缸体内供给颗粒;气体排气路径,用于排出所述注射成型机和/或模具中排出的树脂中的水分或气体等;及减压装置,与所述排气路径连接”。关于该“注射成型系统”,专利文献3中记载了“还具备用于加热向注射成型机供给的颗粒的加热装置”、“所述加热装置为利用从注射成型机排出的热气的热交换器”、“所述加热装置设置于颗粒供给路径”、“优选,加热装置具备第1及第2加热装置。并且,第2加热装置设置于注射成型机侧的颗粒供给路径。”。更具体而言,记载了“颗粒的加热装置68为热交换器。来自注射成型机的热气被输送至热交换器。另一方面,大气中的空气经由压缩机(未图示)被输送至热交换器。这样,大气中的空气在经过热交换机时被加热至约80℃。并且,暖风被供给至颗粒储存罐12。”。
专利文献4中记载了如下内容:在“一种长纤维复合材料的成型方法,其使用异向旋转双轴啮合螺杆式挤出装置来塑化用于加固的长纤维和热塑性树脂的复合材料即长纤维复合材料,将该塑化物供给至柱塞式挤出装置,从该柱塞式挤出装置向注射压缩成型模具注射塑化物,或者,从该柱塞式挤出装置向挤出模具挤出塑化物”中,“通过使高温惰性气体经过,供给至所述双轴螺杆式挤出装置的长纤维复合材料被加热至软化状态”。专利文献4中,关于“高温惰性气体”,记载了“高温惰性气体循环装置18串联连接废气处理装置21、鼓风机22及加热件23且在鼓风机22的上游连接氮气瓶24而成,其以高温的氮气为热介质,将长纤维颗粒或块状的长纤维复合材料15加热至软化状态。”。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平8-142139号公报
专利文献2:日本实开昭62-104915号公报
专利文献3:国际公开第99/33630号
专利文献4:日本特开平7-52185号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
在此,如上所述的文献中记载的以往技术不能说是足以有助于提高成型品的生产能力的技术,从而要求一种能够有效地进行供给至注射装置的缸体的内部之前的成型材料的预热的技术。
具体而言,在供给至缸体内部之前进行成型材料的预热的情况下,尤其在高周期成型中,为了在短时间内有效地加热成型材料,有效的是将预热时供多个成型材料经过的通道的宽度缩小一定程度。由此,这些成型材料例如排成一列经过该通道,此时,容易通过通道两侧的加热件等对大部分成型材料直接进行加热。然而,树脂颗粒等成型材料存在各种尺寸形状,从而难以设定适合所有这些各种各样的成型材料的通道宽度。
专利文献1及2均未关注考虑到这种成型材料的尺寸形状的预热的优化。
另外,专利文献1中,尽管记载了通过用于获得向柱塞式注射机供给的熔化树脂的塑化装置按压颗粒的同时将其压碎来进行塑化,但对如上所述的预热没有任何记载或见解。
在专利文献2中,如其图1所示,向注射成型机的缸体内供给成型材料的圆锥状等的料斗设置有除湿调温器。在圆锥状等的料斗内,由于多个成型材料彼此重叠而不规则地存在,因此无法通过这种料斗的除湿调温器充分有效地加热多个成型材料。
因此,第1发明以解决这种问题为课题,其目的在于,提供一种能够有效地进行供给至缸体的内部之前的成型材料的预热的预热装置及注射装置。
上述专利文献2中记载的料斗还存在如下课题。即,关于专利文献2中记载的料斗,在上面已提到,如其图1所示,向注射成型机的缸体内供给成型材料的圆锥状等的料斗设置有除湿调温器。该料斗尽管能够对成型材料进行预热,但尚有改良的余地。即,作为注射装置,要求在短时间内有效地加热树脂颗粒等成型材料,而且还要求均匀地进行成型材料的加热。
因此,第2发明以解决这种问题为课题,其目的在于,提供一种能够有效地进行供给至缸体的内部之前的成型材料的预热的预热装置及注射装置。
在此,上述专利文献3、4还存在如下课题。即,如专利文献3、4中记载的对空气进行加热而得的暖风或高温的氮气等高温惰性气体的热能并不算高。因此,假设即使将这种暖风或高温惰性气体用作预热供给至缸体的内部之前的成型材料时对该成型材料进行加热的热介质,想要将成型材料加热至规定的温度,也需要一定时间。因此,尤其在成型材料被快速供给至缸体内的高周期成型中,上述热介质有可能会使成型材料的预热变得不充分。
因此,第3发明以解决这种问题为课题,其目的在于,提供一种预热供给至缸体的内部之前的成型材料时能够相对快速地提升该成型材料的温度的预热装置及注射装置。
上述专利文献1还存在如下课题。即,为了在供给至缸体内部之前进行成型材料的预热,可考虑在将成型材料导入至供成型材料经过的通道(以下,还称为材料输送通道)内以备预热之后,对该通道内存在的成型材料进行加热。然而,在使用注射装置进行注射成型时,有时注射装置会出于某种理由而停止,由此,相应地,成型材料也有可能会在材料输送通道内停止移动。并且,在材料输送通道内的成型材料的移动停止的情况下,余热会持续对成型材料进行加热,导致成型材料熔化,有可能会使成型材料彼此或成型材料与壁面融合。并且,在如此发生融合的情况下,即使重新开始注射成型,成型材料也有可能无法经过材料输送通道。并且,这种课题在公开了以往的注射装置的例如专利文献1中并未得到任何关注。
因此,第4发明以解决这种问题为课题,其目的在于,提供一种能够进行供给至缸体的内部之前的成型材料的预热且在其过程中防止成型材料在供要预热的成型材料经过的通道内被过度加热而熔解的预热装置及注射装置。
用于解决技术课题的手段
能够解决针对上述第1发明的课题的第1预热装置用于预热成型材料,所述预热装置具有:材料输送通道,供成型材料经过;及加热件,对经过所述材料输送通道的成型材料进行加热,所述材料输送通道具有成对的通道形成部件,所述成对的通道形成部件彼此对置配置且相互间区划有所述材料输送通道,成对的所述通道形成部件中的至少一个是可移动的,从而构成为能够调整所述通道形成部件之间的通道宽度。
能够解决针对上述第2发明的课题的第2预热装置用于预热成型材料,所述预热装置具有供成型材料经过的材料输送通道,所述材料输送通道具有:合流部,供成型材料和加热介质合流;及即时混合部,混合在所述合流部合流的该成型材料和加热介质,并通过加热介质对该成型材料进行加热。
能够解决针对上述第3发明的课题的第3预热装置用于预热成型材料,所述预热装置具有:材料用通道,供成型材料经过;及过热蒸汽导入口,将对所述材料用通道内的成型材料进行加热的过热蒸汽导入至该材料用通道内。
能够解决针对上述第4发明的课题的第4预热装置用于预热成型材料,所述预热装置具有:材料输送通道,供成型材料经过;加热部,对经过所述材料输送通道的成型材料进行加热;及冷却部,对经过所述材料输送通道的成型材料进行冷却。
发明效果
根据上述第1预热装置,通过构成为能够调整通道形成部件之间的通道宽度,能够有效地进行供给至注射装置的缸体的内部之前的成型材料的预热。
根据上述第2预热装置,能够有效地进行供给至注射装置的缸体的内部之前的成型材料的预热。
根据上述第3预热装置,在供给至注射装置的缸体的内部之前进行预热时,能够相对快速地提升成型材料的温度。
根据上述第4预热装置,能够进行供给至注射装置的缸体的内部之前的成型材料的预热且在其过程中防止成型材料在供要预热的成型材料经过的通道内被过度加热而熔解。
附图说明
图1是表示第1发明的一个实施方式的预热装置及注射装置的剖视图。
图2是放大表示图1的预热装置及其附近的剖视图。
图3是表示图2的预热装置的通道形成部件的具体例的主视图。
图4是表示图2的预热装置的材料输送通道及通道形成部件的放大立体图。
图5是表示可设置于图2的预热装置的防滞留机构的一例的立体图。
图6是表示可设置于图2的预热装置的防滞留机构的另一例的立体图。
图7是表示可设置于图2的预热装置的防滞留机构的另一例的立体图。
图8是表示可设置于图2的预热装置的防滞留机构的另一例的立体图。
图9是表示可设置于图2的预热装置的防滞留机构的另一例的立体图。
图10是表示可设置于图2的预热装置的防滞留机构的另一例的立体图。
图11是表示第1发明的另一实施方式的预热装置的剖视图。
图12是表示第1发明的又一实施方式的预热装置的剖视图。
图13是表示经过图2的预热装置的材料输送通道的成型材料的温度的剖视图及图表。
图14是表示使用图2的预热装置可进行的控制的一例的流程图。
图15是表示第2发明的一个实施方式的预热装置及注射装置的剖视图。
图16是放大表示图15的预热装置及其附近的剖视图。
图17是放大表示图15的预热装置所具备的混合器的立体图。
图18是放大表示图15的预热装置所具备的气体压送器的剖视图。
图19是放大表示第2发明的另一实施方式的预热装置及其附近的剖视图。
图20是放大表示第2发明的又一实施方式的预热装置及其附近的剖视图。
图21是表示使用图16的预热装置可进行的控制的一例的流程图。
图22是表示第3发明的一个实施方式的预热装置及注射装置的沿着铅垂方向剖切的剖视图。
图23是表示图22的预热装置及其附近的放大剖视图。
图24是放大表示图23的预热装置的一部分的剖视图。
图25是表示第3发明的另一实施方式的预热装置的一部分的剖视图。
图26是表示第3发明的又一实施方式的预热装置的一部分的剖视图。
图27是表示第3发明的又一实施方式的预热装置的一部分的沿着水平方向剖切的剖视图。
图28是表示图23的预热装置的材料输送通道所具有的通道形成部件的具体例的主视图。
图29是表示图23的预热装置的材料输送通道及通道形成部件的放大立体图。
图30是表示可设置于图23的预热装置的防滞留机构的一例的立体图。
图31是表示可设置于图23的预热装置的防滞留机构的另一例的立体图。
图32是表示可设置于图23的预热装置的防滞留机构的另一例的立体图。
图33是表示可设置于图23的预热装置的防滞留机构的另一例的立体图。
图34是表示可设置于图23的预热装置的防滞留机构的另一例的立体图。
图35是表示可设置于图23的预热装置的防滞留机构的另一例的立体图。
图36是表示第3发明的又一实施方式的预热装置及其附近的剖视图。
图37是表示第3发明的又一实施方式的预热装置及其附近的剖视图。
图38是表示经过图23的预热装置的材料输送通道的成型材料的温度的剖视图及图表。
图39是表示使用图23的预热装置可进行的控制的一例的流程图。
图40是表示第4发明的第1实施方式的预热装置及注射装置的剖视图。
图41是放大表示图40的预热装置及其附近的剖视图。
图42是图40的预热装置的控制装置的框图。
图43是表示经过图41的预热装置的材料输送通道的成型材料的温度的剖视图及图表。
图44是表示使用图41的预热装置可进行的控制的一例的流程图。
图45是表示图41、图56的预热装置的通道形成部件的具体例的主视图。
图46是表示图41、图56的预热装置的材料输送通道及通道形成部件的放大立体图。
图47是表示可设置于图41、图56的预热装置的防滞留机构的一例的立体图。
图48是表示可设置于图41、图56的预热装置的防滞留机构的另一例的立体图。
图49是表示可设置于图41、图56的预热装置的防滞留机构的另一例的立体图。
图50是表示可设置于图41、图56的预热装置的防滞留机构的另一例的立体图。
图51是表示可设置于图41、图56的预热装置的防滞留机构的另一例的立体图。
图52是表示可设置于图41、图56的预热装置的防滞留机构的另一例的立体图。
图53是表示第1实施方式的第1变形例的预热装置的剖视图。
图54是表示第1实施方式的第2变形例的预热装置的剖视图。
图55是表示第4发明的第2实施方式的预热装置及注射装置的沿着铅垂方向剖切的剖视图。
图56是表示图55的预热装置及其附近的放大剖视图。
图57是放大表示图56的预热装置的一部分的剖视图。
图58是表示第2实施方式的第1变形例的预热装置的一部分的剖视图。
图59是表示第2实施方式的第2变形例的预热装置的一部分的剖视图。
图60是表示第2实施方式的第3变形例的预热装置的一部分的沿着水平方向剖切的剖视图。
图61是表示第2实施方式的第4变形例的预热装置及其附近的剖视图。
图62是表示第2实施方式的第5变形例的预热装置及其附近的剖视图。
图63是表示第4发明的第3实施方式的预热装置及注射装置的剖视图。
图64是放大表示图63的预热装置及其附近的剖视图。
图65是放大表示图64的预热装置所具备的混合器的立体图。
图66是放大表示图64的预热装置所具备的气体压送器的剖视图。
图67是放大表示第3实施方式的第1变形例的预热装置及其附近的剖视图。
图68是放大表示第3实施方式的第2变形例的预热装置及其附近的剖视图。
具体实施方式
以下,参考附图对各发明的实施方式进行详细说明。
〔第1发明〕
在该实施方式中,预热装置21用于预热成型材料,其通过具备如图1中例示的注射装置1,能够向注射装置1供给预热后的成型材料。图1中例示的注射装置1在注射成型机中例如配置于使注射装置1前进/后退的移动装置的滑动底座101上,以向模具装置注射成型材料。注射装置1可以具备预热装置21和被供给通过预热装置预热的成型材料以在内部熔化成型材料的缸体11。另外,图示的注射装置1还具备在缸体11的内部被旋转驱动以塑化成型材料的螺杆12和设置于缸体11的周围以加热缸体11的内部的成型材料的加热器13等,该注射装置1的详细结构待留后述。
(预热装置)
预热装置21在注射装置1的螺杆12的旋转轴线方向(图1的左右方向)上安装于缸体11的与注射成型材料的前端部14相反的一侧的后端部。更详细而言,如图2所示,该预热装置21在缸体11上连接于在缸体11的后端部设置于周向的一部分的贯穿孔状的供给口11a,实质上向该供给口11a供给球状、圆柱状或其他形状的树脂颗粒等成型材料Mm。
在该实施方式中,预热装置21具有:材料输送通道22,供成型材料Mm经过;及加热件24,对经过材料输送通道22内的成型材料Mm进行加热。在此,材料输送通道22具有成对的通道形成部件23,所述成对的通道形成部件23彼此对置配置且相互间区划有材料输送通道22。并且,加热件24配置于从材料输送通道22隔着通道形成部件23的通道宽度方向外侧。这里所说的通道宽度方向表示彼此平行地排列的通道形成部件23的排列方向,并且表示与成型材料Mm在材料输送通道22内经过的方向即材料经过方向(图2的上下方向)正交的方向(图2的左右方向)。另外,材料输送通道22、通道形成部件23及加热件24配置成容纳于由绝热材料等构成的箱状的框体25的内部。
在具有这种结构的预热装置21中,能够在供给向缸体11的内部供给的成型材料Mm之前对其进行预热。其结果,被预热的成型材料Mm在经过供给口11a供给至缸体11的内部之后,在短时间内在该内部充分熔化,并从缸体11的前端部进行注射,因此能够缩短成型周期。
并且,在此,如图2中的箭头所示,使区划形成材料输送通道22的成对的通道形成部件23中的至少一个可移动,由此预热装置21构成为能够调整成对的通道形成部件23的相互间的间隔,即材料输送通道22的通道宽度。通道形成部件23中的至少一个例如通过以下移动方式使其能够沿着通道宽度方向移动,即,使用者在框体25的内部在其安装位置之间配置间隔件等而进行的手动移动或使用马达或其他促动器等的自动移动。
通过能够调整材料输送通道22的通道宽度,能够设定与存在各种尺寸形状的各种各样的成型材料Mm分别对应的适当的通道宽度。例如,如图2所示,当设为仅供一个成型材料Mm经过的程度的通道宽度时,成型材料Mm以大致排成一列的姿势经过材料输送通道22,此时,会通过通道形成部件23的通道宽度方向外侧的加热件24对大部分成型材料Mm有效地进行加热。由此,能够有效地抑制从缸体11的前端部注射的熔化状态的成型材料中混有未熔化的成型材料,因此能够防止成型品的外观不良或强度下降。
通过可移动的通道形成部件23设定的通道宽度优选为一个成型材料Mm的长度以上且小于两个成型材料Mm的长度。此时,可抑制多个成型材料Mm在材料输送通道22内在通道宽度方向上重叠,因此能够进一步有效地加热大部分这些成型材料Mm。一个成型材料Mm的长度优选为成型材料Mm的最短尺寸。例如,在成型材料Mm为大致球状的情况下,优选为其直径,或者,在成型材料Mm为截面包括椭圆或长圆的不规则球状的情况下,优选为其最短短边侧的直径。或者,成型材料Mm有时为圆柱、棱柱或其他柱状,从而将其直径或宽度和高度中较短的尺寸设为一个成型材料Mm的长度。
另外,在材料输送通道22的材料经过方向前端侧(图2的下端侧)的框体25的下表面设置有料斗等用于向缸体供给成型材料的供给容器26(缸体供给用供给容器26,还简称为供给容器26。)。在图示的例子中,供给容器26例如具有内外形状均为圆锥台状的圆锥台状部分26a和形成于圆锥台状部分26a的小径侧的端部的圆筒状部分26b。供给容器26在通过圆锥台状部分26a接收经过材料输送通道22之后的成型材料Mm之后,经由其前方的圆筒状部分26b供给至缸体11的内部。圆锥台状部分26a的端部形成有与材料输送通道22大致相同程度的宽度的开口部26c,经过材料输送通道22之后的成型材料Mm从该开口部26c进入供给容器26内。
并且,在材料输送通道22的材料经过方向后端侧(图2的上端侧),储存多个成型材料Mm并向材料输送通道22供给适量的该成型材料Mm的料斗等用于向通道供给成型材料的供给容器27(通道供给用供给容器27,还简称为供给容器27。)载置于框体25的上表面。供给容器27具有圆筒状等的筒部27a和设置于筒部27a的材料输送通道22侧且内外径逐渐减小而形成锥形的锥形部27b。
在图示的例子中,成型材料Mm从通道供给用供给容器27供给至预热装置21。然后,供给至预热装置21的成型材料Mm在被预热的同时经过材料输送通道22,并在经过缸体供给用供给容器26之后,供给至缸体11的内部。即,在此,通过预热装置21预热的成型材料Mm供给至缸体11的内部。但是,供给容器26和/或供给容器27的形状并不限于此,可以适当进行变更,并且有时还会省略供给容器26和/或供给容器27。假设若省略去除了缸体供给用供给容器26,则预热装置的框体会配置于缸体上,从而材料输送通道的材料经过方向前端侧会与缸体的供给口直接连通。此时,通过预热装置预热的成型材料在进行该预热之后会立即供给至缸体的内部。
在此,加热件24也可以在其中一个通道形成部件23的通道宽度方向外侧仅配置于材料输送通道22的一侧,但在该实施方式中,在各通道形成部件23的通道宽度方向外侧分别配置于材料输送通道22的两侧。这样一来,能够通过两侧的加热件24快速加热成型材料Mm,因此即使材料输送通道22内的成型材料Mm的经过速度相对较快,也能够有效地加热成型材料Mm。另外,加热件24等的条件设定成,成型材料Mm在材料输送通道22的材料经过方向前端侧成为所期望的温度。
只要能够经由通道形成部件23对成型材料Mm进行加热,则加热件24的加热方式并无特别限定。例如,可以采用输送高温空气等加热气体的热风加热式加热件、高频介电加热等电热式加热件、卤素灯或陶瓷加热件等红外线加热式加热件、激光加热式加热件等。在加热件24为红外线加热式加热件或激光加热式加热件的情况下,通道形成部件23可以由玻璃等透射光或激光的半透明或透明的材料构成。另外,加热件24的配置并不限于图示的例子,也可以配置于框体25的外部,并使热风流过材料输送通道22。
作为一例,图示的预热装置21具有包括热风加热式加热件的加热件24。具体而言,热风加热式加热件例如可以通过护套加热件等对从压缩机输送过来的压缩空气进行加热,由此获得热风。可以通过变更护套加热件的输出来调整热风的温度。
此时,通道形成部件23可以具有沿着通道宽度方向贯穿该通道形成部件23的多个通气孔,以使从热风加热式加热件输送过来的加热气体通向材料输送通道22。由此,来自加热件24的加热气体经过通道形成部件23的通气孔流向材料输送通道22,因此能够通过该加热气体对材料输送通道22内的成型材料Mm进行加热。
具体而言,例如,如图3(a)所示,通道形成部件23也可以为如所谓的冲压金属那样通过冲压加工等在金属制等的板材23a上形成有多个通气孔23b的板状部件。此时,通过调整加工方式等,能够在板材23a上形成有规则地配置的多个通气孔23b。
或者,如图3(b)所示,通道形成部件23例如也可以为将线材23c配置成网格状等并在它们之间设置有正面观察时为正方形或其他多边形等形状的多个通气孔23b的网状部件。假设若这种网状部件的厚度较薄,导致该网状部件的由通道形成部件23形成材料输送通道22时所需的强度不足,则可以重叠该网状部件和加固部件而由这些网状部件和加固部件构成通道形成部件23。只要能够使加热气体经过,则加固部件可以为蜂窝状或网格状等各种形状。例如,加固部件的网眼可以粗于网状部件的网眼。图示的网状部件配置成,多个通气孔23b沿着正面观察时的纵向(图3(b)的上下方向)及横向(图3(b)的左右方向)排列,并且有规则地排列。
例如,在通过网状的通道形成部件23区划形成了材料输送通道22的情况下,如图4所示,多个成型材料Mm沿着通道形成部件23的横向展开,并且如图4中箭头所示,沿着通道形成部件23的纵向即材料经过方向移动。另外,在成对的通道形成部件23的相互间,在通道形成部件23的横向上的材料输送通道22的各侧部配置有方条状等的通道区划部件22a,所述通道区划部件22a区划通道形成部件23的横向上的材料输送通道22的区域。
当如上述网状或板状的通道形成部件23那样正面观察时均匀地分散且有规则地配置有通气孔23b时,能够在通道形成部件23的纵向及横向上向材料输送通道22均匀地输送来自作为热风加热式加热件的加热件24的加热气体。由此,对大部分经过材料输送通道22的多个成型材料Mm喷吹加热气体,从而能够进一步有效地加热这些成型材料Mm。
在图2所示的实施方式中,随着由注射装置1的缸体11的内部的螺杆12等进行的塑化进展,成型材料Mm从缸体供给用供给容器26供给至缸体11的内部。与此同时,通道供给用供给容器27内的成型材料Mm依次经过材料输送通道22被加热件24加热之后,被投入至缸体供给用供给容器26内。此时,经过材料输送通道22的成型材料Mm的速度有可能会取决于缸体11的内部的成型材料Mm的塑化的速度,但该成型材料Mm的经过速度也可以通过变更如上所述的通道宽度来调整。并且,根据需要,可以在材料输送通道22与供给容器26之间设置调整从材料输送通道22向供给容器26的成型材料Mm的供给的螺杆状等的送料器或其他供给调整机(省略图示),以调整成型材料Mm经过材料输送通道22的速度及受其影响的成型材料Mm的加热程度。
并且,也可以具有通道宽度保持恒定但变更材料输送通道22的位置的机构(省略图示)。通过变更材料输送通道22的位置,能够调整每单位时间的成型材料的经过量。
在具有多个通气孔23b的网状或板状等的通道形成部件23中,有时会在由其形成的材料输送通道22内,因成型材料Mm卡在通气孔23b中等而在通道形成部件23的横向上的至少一部分发生成型材料Mm的堵塞等滞留。成型材料Mm在材料输送通道22内的滞留有可能会导致成型材料Mm被过度加热,甚至会使成型材料Mm熔化。
因此,优选在预热装置21设置防止成型材料Mm滞留在材料输送通道22内的防滞留机构。
作为防滞留机构,例如可以设为驱动部,所述驱动部如图5~图8所示,在注射成型机工作时,通过使成对的通道形成部件23中的至少一个持续地或仅在必要时间断地位移来改变其中一个通道形成部件23相对于另一个通道形成部件23的相对位置和/或朝向。另外,在此,省略其驱动源的图示。
如图5所示,在其中一个通道形成部件23的通道宽度方向外侧,在该通道形成部件23的横向两侧部分别设置有方条状的移动用部件22b。并且,在成型材料Mm经过材料输送通道22的期间,如图5(b)及图5(c)中箭头所示,通过这些移动用部件22b沿着通道形成部件23的横向移动其中一个通道形成部件23,由此改变其中一个通道形成部件23相对于另一个通道形成部件23的相对位置。由此,即使成型材料Mm卡在通气孔23b中,也可通过其中一个通道形成部件23的移动来解除卡止,从而防止成型材料Mm的滞留。
并且,也可以沿着与材料经过方向平行的纵向(上下方向)移动其中一个通道形成部件23,而不是通道形成部件23的横向。
在图6所示的防滞留机构中,在其中一个通道形成部件23的通道宽度方向外侧,在该通道形成部件23的纵向两端部分别设置有方条状的移动用部件22b。在成型材料Mm所经过的期间,如图6(b)及图6(c)所示,该防滞留机构通过移动用部件22b沿着通道宽度方向移动其中一个通道形成部件23,由此改变其中一个通道形成部件23相对于另一个通道形成部件23的相对位置。此时,材料输送通道22的通道宽度略微增减。另外,图6的防滞留机构也可以用作移动通道形成部件23以调整如上所述的通道宽度的机构。
图7的防滞留机构具有:方条状的移动用部件22b,在其中一个通道形成部件23的通道宽度方向外侧,分别设置于该通道形成部件23的纵向两端部;及圆柱状等的支点部件22c,在材料输送通道22的材料经过方向的中央位置等中途位置,夹在该通道形成部件23与通道区划部件22a之间配置且沿着通道形成部件23的横向延伸。在此,支点部件22c安装于通道区划部件22a。此时,如图7(b)及图7(c)所示,若在通道宽度方向上向彼此相反的朝向移动各移动用部件22b,则其中一个通道形成部件23绕支点部件22c转动位移,朝向会变得相对于另一个通道形成部件23倾斜。更详细而言,当其中一个通道形成部件23的纵向的一个端部靠近或远离另一个通道形成部件23时,其中一个通道形成部件23的纵向的另一个端部远离或靠近另一个通道形成部件23,其中一个通道形成部件23的朝向如此发生变化。另外,与此同时,材料输送通道22的通道宽度有时会在材料经过方向上变得不恒定。通过这种防滞留机构也能够有效地防止成型材料Mm的滞留。
图8的防滞留机构具有与图7大致相同的结构,但支点部件22c固定并安装于其中一个通道形成部件23,而不是通道区划部件22a。并且,在图8中,通过旋转驱动支点部件22c而不是移动移动用部件22b,使其中一个通道形成部件23与支点部件22c一并绕支点部件22c转动位移,从而与图7实质上相同地改变相对于另一个通道形成部件23的朝向。
或者,如图9(a)所示,防滞留机构也可以由冲击赋予部28构成,所述冲击赋予部28配置于通道形成部件23中的至少一个的通道宽度方向外侧,并且以规定的周期等撞击该通道形成部件23。图示的冲击赋予部28包括:板状部件28b,在另一个通道形成部件23的通道宽度方向外侧与该通道形成部件23平行地设置,并且形成有一个以上贯穿孔28a;及一个以上销状部件28c,配置成穿过板状部件28b的贯穿孔28a,并且以远离/靠近另一个通道形成部件23的方式位移。可以在其中一个通道形成部件23的通道宽度方向外侧也设置相同的冲击赋予部28。
并且,如图9(b)所示,防滞留机构可以由一个以上振子等振动赋予部29构成,所述振动赋予部29安装于通道形成部件23中的至少一个(例如,另一个通道形成部件23)的通道宽度方向外侧的表面,并对该通道形成部件23赋予振动。
并且,作为防滞留机构,如图10(a)所示,也可以设为鼓风部30,所述鼓风部30配置于通道形成部件23中的至少一个的通道宽度方向外侧,使不同流量的气体经过通道形成部件23的通气孔23b而喷吹于材料输送通道22内的成型材料Mm。如图10(b)或图10(c)所示,该鼓风部30随时间改变输送至材料输送通道22内的成型材料Mm的气体的流量,由此能够使气体带着强弱喷吹于成型材料Mm。另外,当从鼓风部30向成型材料Mm输送气体时,可以如图10(b)那样周期性地重复流量为零的期间和流量较多的期间,或者,可以如图10(c)那样周期性地重复流量较少的期间和流量较多的期间。可以另行设置作为防滞留机构的鼓风部30,但也可以将作为上述热风加热式加热件的加热件24设为鼓风部30,从而将该加热件24还用作防滞留机构。在作为预热及防滞留机构兼用加热件24的情况下,来自鼓风部30的气体相当于来自加热件24的加热气体。
如图5~图10所示的上述防滞留机构可以在预热装置21中采用它们中的一个,除此之外,还可以将它们组合多个来采用。即,预热装置21可以包括图5~图10所示的防滞留机构中的一个以上。
并且,优选在预热装置21设置滞留检测机构(省略图示),所述滞留检测机构检测成型材料Mm在材料输送通道22内的滞留。作为滞留检测机构,例如可以设为传感器,所述传感器根据温度、相机拍摄的图像、红外线或激光等检测滞留。
滞留检测机构的这种传感器优选设置于材料输送通道22的材料经过方向前端侧的部分,即,比缸体供给用供给容器26更靠材料经过方向跟前的材料输送通道22附近的位置。更详细而言,如图4所示,该传感器23d例如可以在材料输送通道22的材料经过方向前端侧,在通道形成部件23的通道宽度方向外侧沿着通道形成部件23的横向彼此隔着间隔设置有多个。由此,能够尽早地发现在通道形成部件23的横向上发生成型材料Mm的滞留的位置。
假设若将滞留检测机构的传感器23d设为温度传感器,则优选将该温度传感器配置成,能够通过该温度传感器测定位于材料输送通道22的材料经过方向前端侧的部分的成型材料Mm的温度。这里所说的成型材料Mm的温度可以为成型材料Mm自身的温度、通道形成部件23的温度或通道形成部件23的通气孔23b内的空间的温度。在接触式温度传感器的情况下,为了测定成型材料Mm自身的温度或通道形成部件23的温度,例如将该温度传感器配置成,使温度传感器穿过通道形成部件23的通气孔23b并使其前端与成型材料Mm接触,或者,使温度传感器的前端与通道形成部件23接触。
上述防滞留机构可以在注射成型机工作时始终持续地工作,或者,可以在由滞留检测机构检测出成型材料Mm在材料输送通道22内的滞留时等特定的时刻间歇地工作。
图11中示出另一实施方式的预热装置121。该预热装置121具有与上述预热装置21实质上相同的通道供给用供给容器127及缸体供给用供给容器126,与上述预热装置21不同点主要在于,它们之间的框体125内设置有多个材料输送通道122。通过如此设置多个材料输送通道122,能够缩小每个材料输送通道122的面积,从而能够实现预热装置121的小型化。
更详细而言,预热装置121具有:三个材料输送通道122,均彼此平行地排列,以将成型材料Mm从通道供给用供给容器127输送至缸体供给用供给容器126;三对通道形成部件123,区划这些各材料输送通道122;及加热件124,从隔着材料输送通道122和通道形成部件123的通道宽度方向外侧对材料输送通道122内的成型材料Mm进行加热。供给容器126的圆锥台状部分126a的端部设置有对应于材料输送通道122的数量的三个开口部126c。
从实现成型材料Mm的迅速且均匀的预热的观点出发,如图示的实施方式那样,加热件124优选设置于各材料输送通道122的通道宽度方向两侧。该预热装置121也构成为,形成各材料输送通道122的成对的通道形成部件123中的至少一个是可移动的,从而能够调整各材料输送通道122的通道宽度。另外,也可以设置两个或四个以上的材料输送通道(省略图示)。
图12中示出又一实施方式的预热装置221。在图12的预热装置221中,设置有一对传送带223a,所述一对传送带223a包括:多个辊223b,包括驱动辊及从动辊;及通道形成部件223,其为缠绕在这些辊223b上的无端环状的带。并且,在这些传送带223a之间区划有供成型材料Mm经过的材料输送通道222。
一对传送带223a分别通过辊223b的驱动辊旋转驱动作为带的通道形成部件223,由此成型材料Mm在被夹在一对传送带223a之间的状态下经过它们之间的材料输送通道222进行输送。经过材料输送通道222之后的成型材料Mm被投入至料斗等缸体供给用供给容器226内。该供给容器226具有与上述预热装置21的供给容器26相同的圆锥台状部分226a及圆筒状部分226b,进而在圆锥台状部分226a的上端部设置有接收来自传送带223a的成型材料Mm的圆筒状等的开口部226c。另外,在该例子中,在材料输送通道222内沿着水平方向输送成型材料Mm之后,将其投入至供给容器226,但也可以将一对传送带223a配置成相对于水平方向倾斜或正交的朝向,从而使材料输送通道222内的材料经过方向成为相对于水平方向倾斜或正交的方向。
在比传送带223a更靠通道宽度方向外侧配置有加热件224。在将加热件224设为上述热风加热式加热件的情况下,作为通道形成部件223的各带例如可以由如上所述的网状部件等构成,以使加热气体能够经过。由此,能够向经过材料输送通道222的成型材料Mm输送加热气体,从而有效地加热该成型材料Mm。
并且,如图12中空白箭头所示,该预热装置221构成为能够使一对传送带223a中的至少一个与其包括的通道形成部件223一并移动,以调整一对传送带223a之间的间隔,即材料输送通道222的通道宽度。
(预热装置的控制)
上述预热装置21、121、221例如可以如下控制。另外,在此,作为一例,使用预热装置21、121、221中的预热装置21对其控制进行说明。
预热装置21在被使用时,如上所述,通过作为传感器23d的温度传感器等始终监视材料输送通道22的材料经过方向前端侧的成型材料Mm的温度,所述传感器23d设置于材料输送通道22的材料经过方向前端侧的部分作为滞留检测机构等。由此测得的成型材料Mm的温度的信息例如发送至注射成型机的控制部。
正常工作时,如图13(a)所示,成型材料Mm被加热气体Gh等加热,从而温度随着在材料输送通道22内沿着材料经过方向前进而上升。此时,有时会将加热件24的加热温度或其他条件设定成成型材料Mm的温度低于允许上限值Tu,所述允许上限值Tu被预定为低于成型材料Mm的熔点Tm的温度。允许上限值Tu例如可以设定为比熔点Tm低10℃左右的温度。
在此,在注射成型机的工作出于某种理由而停止的情况下,或者,无论防滞留机构是否正在工作,作为滞留检测机构的传感器23d均检测出成型材料Mm在材料输送通道22内的滞留的情况下,如图13(b)所示,在材料输送通道22内,成型材料Mm的温度有可能会上升。若成型材料Mm的温度接近熔点Tm或成为熔点Tm以上,则成型材料Mm彼此或成型材料Mm和通道形成部件23熔化并融合,有可能会导致成型材料Mm无法经过材料输送通道22。
为了防止该情况,在注射成型机的工作停止的情况下,或者,在检测出成型材料Mm在材料输送通道22内的滞留的情况下(例如,在防滞留机构持续地工作的期间检测出成型材料Mm的滞留的情况下,或者,在防滞留机构不工作的期间检测出成型材料Mm在材料输送通道22内的滞留,响应于此,使防滞留机构工作,即使这样也无法解决该滞留而依旧检测出滞留的情况下),向控制部发送其工作停止信号或滞留检测信号。响应于此,控制部向预热装置21发送加热停止信号,以停止加热件24对成型材料Mm的加热,预热装置21停止加热件24对成型材料Mm的加热。即,预热装置21根据注射成型机的工作停止信息和/或与成型材料Mm在材料输送通道22内的滞留相关的信息来停止加热件24对成型材料Mm的加热。
另外,注射成型机的工作停止例如包括因完成生产而停止、因检测出异常而停止、因按下紧急停止按钮而停止等。这种停止可以通过各种传感器等来检测。
即使在停止了加热件24对成型材料Mm的加热的情况下,材料输送通道22内的成型材料Mm的温度有时也会因余热而上升。因此,在停止加热件24的加热之后由温度传感器测得的成型材料Mm的温度满足规定的基准的情况下,如图13(c)所示,例如,通过冷却气体Gc等来冷却材料输送通道22内的成型材料Mm。
开始成型材料Mm的冷却的上述规定的基准可以为通过比较成型材料Mm的温度的实测值和允许上限值Tu而定的基准,具体而言,可以以成型材料Mm的温度的实测值达到允许上限值Tu为基准而开始成型材料Mm的冷却。或者,也可以根据成型材料Mm的温度与预热装置21的周围温度之差来推测成型材料Mm今后有可能会上升的温度上升量,并将通过比较该推断出的温度上升量和允许上限值Tu而定的基准作为上述规定的基准。又或者,也可以将通过比较成型材料Mm的温度的推断值和允许上限值Tu而定的基准作为上述规定的基准。换言之,预热装置21根据与成型材料Mm的温度相关的信息来冷却材料输送通道22内的成型材料Mm。
成型材料Mm的冷却可以通过将加热件24的热风加热式加热件或鼓风部30设为可输送冷风等常温气体或冷却气体Gc的结构来实现,除此以外,还可以与加热件24或鼓风部30另行地在预热装置21设置用于冷却材料输送通道22内的成型材料Mm的冷却部。
由此,能够有效地防止材料输送通道22因成型材料Mm熔化而被堵塞。
将如上所述的控制的一例示于图14。在图14中,首先,使成型材料Mm经过预热装置21之后,将其供给至缸体11的内部,以进行成型品的成型。在此期间,若注射成型机的工作停止,则停止加热件24。例如,若在防滞留机构持续地工作的期间在材料输送通道22内发生了成型材料Mm的滞留,则即使在注射成型机的工作未停止的情况下,也停止加热件24。另外,在注射成型机的工作未停止且防滞留机构的工作停止导致在材料输送通道22内发生了成型材料Mm的滞留的情况下,首先,使防滞留机构工作,若即使这样也无法解决滞留,则停止加热件24。在注射成型机的工作未停止且未发生成型材料Mm的滞留的情况下,成型继续。另外,注射成型机的工作是否停止的确认和成型材料Mm的滞留是否发生的确认可以调换其顺序,或者,也可以仅进行其中任一个的确认。
接着,在停止加热件24之后,确认成型材料Mm的温度是否为允许上限值以上。在成型材料Mm的温度为允许上限值以上的情况下,进行成型材料Mm的冷却,并重新确认成型材料Mm的温度是否为允许上限值以上。
在成型材料Mm的温度低于允许上限值的情况下,判断是否重新开始成型。在判断可以重新开始成型的情况下,重新开始成型。
(注射装置)
如图1中例示那样,可适用如上所述的预热装置21等的注射装置1主要具备:预热装置21;缸体11,在内部熔化从预热装置21供给的成型材料;螺杆12,在缸体11的内部被旋转驱动以塑化成型材料;计量马达31,配置于螺杆12的旋转轴线方向后方侧(图1的右侧);及注射马达41,配置于计量马达31的更后方侧。
缸体11的周围配置有加热器13,所述加热器13对在缸体11的内部通过螺杆12塑化的成型材料进行加热。缸体11具有内外径在旋转轴线方向前端侧(图1的左侧)减小的前端部14,该前端部14的周围也配置有加热器13。并且,缸体11在旋转轴线方向后端侧设置有贯穿孔状的供给口11a,上述预热装置21安装于此。
计量马达31及注射马达41分别固定于以立在滑动底座101上的姿势彼此隔着间隔配置的两个马达支承板32、42各自的旋转轴线方向后端侧的背面。螺杆12由计量马达31旋转驱动,并且由注射马达41进退驱动。两个马达支承板32、42在隔着计量马达31的上方侧及下方侧的多个位置通过杆51、52彼此连结。
计量马达31主要包括:转子33;定子34,配置于转子33的周围;及定子框架35,包围转子33及定子34的周围,并且在内表面设置有定子34。计量马达31的转子33在其旋转轴线方向各端部通过轴承33a被支承于定子框架35的内侧。并且,该转子33花键连接于计量花键轴36的周围,该计量花键轴36与安装有螺杆12的螺杆安装部37连结。另外,计量花键轴36的外周面的旋转轴线方向后端部形成有与设置于转子33的内周面的键槽对应的一个以上键36a。由此,旋转驱动力从计量马达31传递至螺杆12,从而能够使螺杆12旋转。
注射马达41主要具有:转子43;定子44,配置于转子43的周围;及定子框架45,以包围转子43及定子44的周围的方式设置,并且在内表面设置有定子44。转子43在其旋转轴线方向各端部通过轴承43a被支承于定子框架45的内侧。注射马达41的转子43与驱动轴连接。更详细而言,该驱动轴具有:注射花键轴46,在设置于圆筒状的转子43的内周侧的槽部43b与该转子43花键连接;丝杠轴48,与注射花键轴46连结;及旋转轴50,在计量花键轴36的内侧经由轴承49安装成旋转自如。与丝杠轴48螺合的丝杠螺母47经由后述的压力检测器38安装于马达支承板42。通过该结构,注射马达41的旋转驱动力转换为螺杆12的旋转轴线方向上的直线驱动力,并传递至螺杆12。
另外,在注射马达41的定子框架45与马达支承板42之间配置有压力检测器38。该压力检测器38分别安装于马达支承板42及丝杠螺母47来检测在从注射马达41朝向螺杆12的驱动力的传递路径上作用于该压力检测器38的载荷。在压力检测器38与定子框架45之间夹设有筒状部分39。
并且,在旋转轴线方向上位于与上述驱动轴相反的一侧的注射马达41的定子框架45的后端面设置有通过转子43和轴部45b连结以检测转子43的旋转的编码器45a。
若叙述具备这种注射装置1的注射成型机的成型过程的一例,则进行合模工序,所述合模工序中,在上一次成型过程的后半段已计量规定量的成型材料而配置于缸体11的内部的状态下,闭合未图示的模具装置,使其成为合模状态。接着,依次进行:填充工序,通过使螺杆12前进,向模具装置内注射成型材料,从而向模具装置内的腔室填充成型材料;及保压工序,使螺杆12进一步前进,以将位于缸体11的前端部14的内部的成型材料保持为规定的压力。
然后,进行冷却工序,所述冷却工序中,冷却填充于模具装置内的成型材料,使其固化,从而获得成型品。此时,进行计量工序,所述计量工序中,在加热器13的加热下,利用螺杆12的旋转朝向缸体11的前端部14输送从预热装置21向缸体11内另行供给的成型材料,同时将其熔化,从而在前端部14配置规定量的成型材料。
在此,在该实施方式中,供给至缸体11内的成型材料已被预热装置21加热至适当的温度。因此,即使使螺杆12高速旋转而在短时间内将成型材料输送至缸体11的前端部14,也能够充分塑化成型材料。由此,计量所需的时间缩短,从而能够缩短成型周期。
另外,此后,进行取出工序,所述取出工序中,打开模具装置,使其成为开模状态,并通过顶出装置等从模具装置中取出成型品。
〔第2发明〕
在该实施方式中,预热装置81用于预热成型材料,其通过具备如图15中例示的注射装置1,能够向注射装置1供给预热后的成型材料。图15中例示的注射装置1在注射成型机中例如配置于使注射装置1前进/后退的移动装置的滑动底座101上,以向模具装置注射成型材料。注射装置1可以具备预热装置81和被供给通过预热装置预热的成型材料以在内部熔化成型材料的缸体11。另外,图示的注射装置1还具备在缸体11的内部被旋转驱动以塑化成型材料的螺杆12和设置于缸体11的周围以加热缸体11的内部的成型材料的加热器13等,该注射装置1的详细结构待留后述。
(预热装置)
预热装置81在注射装置1的螺杆12的旋转轴线方向(图15的左右方向)上安装于缸体11的与注射成型材料的前端部14相反的一侧的后端部。更详细而言,如图16所示,该预热装置81在缸体11上连接于在缸体11的后端部设置于周向的一部分的贯穿孔状的供给口11a,实质上向该供给口11a供给球状、圆柱状或其他形状的树脂颗粒等成型材料Mm。
在该实施方式中,预热装置81具有供成型材料Mm经过的材料输送通道82。材料输送通道82例如通过由金属形成的配管等管状体83的内周面区划(换言之,材料输送通道82形成于管状体83的内部)。并且,材料输送通道82具有:合流部82a,供成型材料Mm和加热介质Gh合流;及即时混合部82b,混合在合流部82a合流的成型材料Mm和加热介质Gh,并通过加热介质Gh对该成型材料Mm进行加热。因此,如图16所示,成型材料Mm从材料经过方向上游(图16的左侧)朝向下游(图16的右侧)经过材料输送通道82而被供给至缸体11的供给口11a,在其途中,经过与加热介质Gh合流的合流部82a,接着,经过混合成型材料Mm和加热介质Gh的混合部82b。
在具有这种结构的预热装置81中,能够在供给向缸体11的内部供给的成型材料Mm之前对其进行预热。其结果,被预热的成型材料Mm在经过供给口11a供给至缸体11的内部之后,在短时间内在该内部充分熔化,并从缸体11的前端部进行注射,因此能够缩短成型周期。
在此,在图示的例子中,材料输送通道82具有:第1部分821,从材料经过方向上游朝向下游沿着铅垂方向(图中的上下方向)延伸;第2部分822,延续在第1部分821的铅垂方向下端(材料经过方向下游侧)而沿着水平方向(图中的左右方向)延伸;及第3部分823,延续在第2部分822的材料经过方向下游侧而沿着铅垂方向延伸。第1部分821在铅垂方向上端被向材料输送通道82内供给成型材料Mm,并且,第2部分822具有合流部82a及混合部82b,进而,第3部分823在上下方向下端与后述的供给容器26连结。
另外,材料输送通道82的大小可以根据输送的成型材料Mm的量、加热温度等任意设定。并且,材料输送通道82并不限于图16所示的形状,可以为任意形状。进而,可以在形成材料输送通道82的管状体83的周围设置绝热材料。
材料输送通道82内的合流部82a为通过加热件84加热的加热介质Gh从加热件84通过热介质输送通道84a被输送而与从材料经过方向上游向下游输送的成型材料Mm合流的部分。
作为加热介质Gh,可以使用加热气体(具体而言,加热空气、惰性气体等气体而得的介质)或过热蒸汽等,但作为加热介质Gh,只要能够在合流部82a与成型材料Mm合流之后向材料经过方向下游流动,则并无特别限定。并且,加热介质Gh通过预热装置81所具有的加热件84进行加热,作为该加热件84,例如可以使用热风加热式加热件。具体而言,热风加热式加热件例如可以通过护套加热件等对从压缩机输送过来的压缩空气进行加热,由此获得热风。可以通过变更护套加热件的输出来调整热风的温度。并且,加热介质Gh经过预热装置81所具有的热介质输送通道84a被输送至合流部82a,加热件84与合流部82a之间的该热介质输送通道84a例如可以通过周围设置有绝热材料且由金属形成的配管84b等区划。
加热介质Gh在通过加热件84生成之后,经由图16的热介质输送通道84a输送至材料输送通道82的合流部82a。
另外,如上所述,热介质输送通道84a在合流部82a从材料输送通道82分支,可以在合流部82a与热介质输送通道84a之间设置用于不使成型材料Mm被输送至热介质输送通道84a的网等经过防止部。
混合部82b为即时混合在合流部82a合流的成型材料Mm和加热介质Gh并通过加热介质Gh对该成型材料Mm进行加热的部分。通过设置合流部82a,成型材料Mm在该合流部82a与加热介质Gh合流,并与加热介质Gh一并沿着材料经过方向被输送,由此成型材料Mm和加热介质Gh接触,成型材料Mm能够被局部加热。然而,仅通过与这种加热介质Gh接触,难以充分均匀地在短时间内有效地进行成型材料Mm的加热。因此,通过在材料输送通道82还设置混合部82b,使成型材料Mm及加热介质Gh的流动均匀,从而能够均匀地提升成型材料Mm的温度。并且,通过有效地进行混合,从成型材料Mm的整个表面充分进行加热,从而能够进行高速升温。
作为混合部82b,在图16的例子中,使用了不具有驱动部的即时混合器即静止型混合器。具体而言,图示的例子中的静止型混合器包括设置于材料输送通道82内的多个扭曲成螺旋状的板82c,通过包括这种螺旋状的板82c,成型材料Mm和加热介质Gh的流动在被分割、转换、翻转的同时经过混合部82b,从而能够在短时间内有效且均匀地加热成型材料Mm。
如图17所示(图17中示出了两个板),螺旋状的板82c具有将平板绕轴扭曲约180°而形成为螺旋状的形状,该螺旋状的板82c配置成该轴沿着材料输送通道82内的材料经过方向。并且,相邻的螺旋状的板82c绕轴扭曲的方向彼此相反,并且彼此以板82c的端部大致正交的朝向接合。包括这种螺旋状的板82c的静止型混合器优选包括多个该螺旋状的板82c,由此能够有效地混合成型材料Mm和加热介质Gh。并且,螺旋状的板82c可以由金属形成。但是,静止型混合器并不限于如上所述的扭曲成螺旋状的板82c,例如,只要能够通过改变加热介质的流动方向和/或使一部分材料输送通道82变窄等来提高成型材料Mm和加热介质的接触效率即可。
另外,在本实施方式中,作为混合部82b,只要能够即时混合成型材料Mm和加热介质Gh,则并不限定于上述混合器,可以使用任意混合部,并且可以具有驱动部,也可以不具有驱动部。并且,优选不具有驱动部的可即时混合的混合器。通过使用这种混合器,例如能够将成型材料Mm的现有的输送路径等用作材料输送通道82,并将该混合器设置于此,从而能够降低设备导入成本。
并且,本实施方式的预热装置81具备输送器85,所述输送器85从材料输送通道82的上游向下游输送成型材料Mm,在图16的例子中,该输送器85为气体压送成型材料Mm的气体压送器。更详细而言,如图18所示,气体压送器85向气体压送器85内导入通过压缩机(省略图示)等制造的压缩气体Gp,并使压缩气体Gp朝向材料输送通道82的材料经过方向下游侧(图18中的右侧)生成吐出侧气流Gb(换言之,用于生成吐出侧气流Gb的吐出口朝向材料经过方向下游侧),由此使压缩气体Gp在比吐出吐出侧气流Gb的吐出部更靠上游侧(图18中的左侧)成为负压。由此,在比气体压送器85更靠材料经过方向上游侧生成向下游侧抽吸的抽吸侧气流Gf,从而将存在于材料输送通道82的材料经过方向上游侧的成型材料Mm输送至下游侧。
并且,在本实施方式中,如图16所示,气体压送器85设置于比材料输送通道82内的合流部82a更靠上游侧,由此气体压送器85将存在于材料输送通道82的材料经过方向上游的成型材料Mm抽吸并输送至合流部82a,接着,使其与加热介质Gh一并经过混合部82b,压送并输送至材料输送通道82的下游侧。并且,气体压送器85通过设置于比材料输送通道82内的合流部82a更靠上游侧,能够防止加热介质Gh向材料经过方向上游的逆流。
如此,通过将气体压送成型材料Mm的气体压送器用作输送器85,例如能够利用成型材料Mm的现有的输送路径等,从而能够降低设备导入成本。
另外,在将气体压送器用作输送器85的情况下,压缩气体Gp并无特别限定,可以使用空气。并且,材料输送通道82在材料经过方向下游侧的缸体11的供给口11a的前方(例如,在图16所示的例子中,在供给容器26)设置有排出加热介质Gh的排出口(省略图示),可以将该排出口还用作来自以输送为目的而导入的气体压送器85的气体的排气。
并且,在另一实施方式中,如图19所示,在预热装置181中,可以将作为输送器185的气体压送器设置于比材料输送通道182内的混合部182b更靠材料经过方向下游侧,并利用在比气体压送器185更靠材料经过方向上游侧生成的向下游侧的抽吸力经由材料输送通道182内的合流部182a、混合部182b输送成型材料Mm。
并且,在又一实施方式中,如图20所示,代替上述气体压送器,将进给螺杆285用作预热装置281中的输送器285,通过在材料输送通道282的材料经过方向上游设置进给螺杆285,能够以从材料输送通道282中挤出的方式经由合流部282a、混合部282b输送成型材料Mm。另外,图20所示的进给螺杆285具备:螺杆285a,通过进行旋转使成型材料Mm移动;圆筒状的缸体285b,在内部包括该螺杆285a;及驱动部285c,使该螺杆285a旋转。并且,进给螺杆285在缸体285b的驱动部285c侧的开口部285d连接有供给容器227(料斗),并通过该供给容器227供给成型材料Mm。进而,进给螺杆285在缸体285b的前端部侧的开口部285e连接有材料输送通道282,并从该开口部285e向材料输送通道282送出成型材料Mm。
在本实施方式中,材料输送通道82的材料经过方向下游侧(图16的下端侧)设置有料斗等缸体供给用供给容器26。在图示的例子中,供给容器26例如具有内外形状均为圆锥台状的圆锥台状部分26a和形成于圆锥台状部分26a的小径侧的端部的圆筒状部分26b。供给容器26在通过圆锥台状部分26a接收经过材料输送通道82之后的成型材料Mm之后,经由其前方的圆筒状部分26b供给至缸体11的内部。圆锥台状部分26a的端部形成有与材料输送通道82大致相同程度的宽度的开口部26c,经过材料输送通道82之后的成型材料Mm从该开口部26c进入供给容器26内。
并且,在材料输送通道82的材料经过方向上游侧,储存多个成型材料Mm并向材料输送通道82供给适量的该成型材料Mm的料斗等通道供给用供给容器27载置于输送器85的前方。
在图示的例子中,成型材料Mm从通道供给用供给容器27供给至预热装置81。然后,供给至预热装置81的成型材料Mm在被预热的同时经过材料输送通道82,并在经过缸体供给用供给容器26之后,供给至缸体11的内部。即,在此,通过预热装置81预热的成型材料Mm供给至缸体11的内部。但是,供给容器26和/或供给容器27的形状并不限于此,可以适当进行变更,并且有时还会省略供给容器26和/或供给容器27。假设若省略去除了缸体用供给容器26,则预热装置会配置于缸体上,从而材料输送通道的材料经过方向前端侧会与缸体的供给口直接连通。此时,通过预热装置预热的成型材料在进行该预热之后会立即供给至缸体的内部。
另外,在图16所示的实施方式中,随着由缸体11的内部的螺杆12等进行的塑化进展,成型材料Mm从缸体供给用供给容器26供给至缸体11的内部。与此同时,通道供给用供给容器27内的成型材料Mm依次经过材料输送通道82被加热件84加热之后,投入至缸体供给用供给容器26内。此时,经过材料输送通道82的成型材料Mm的速度有可能会取决于缸体11的内部的成型材料Mm的塑化的速度,但该成型材料Mm的经过速度也可以通过如上所述的输送器85来调整。并且,根据需要,可以在材料输送通道82与供给容器26之间设置调整从材料输送通道82向供给容器26的成型材料Mm的供给的螺杆状等的送料器或其他供给调整机(省略图示),以调整成型材料Mm经过材料输送通道82的速度及受其影响的成型材料Mm的加热程度。
在本实施方式中,优选在预热装置81设置滞留检测机构(省略图示),所述滞留检测机构检测成型材料Mm在材料输送通道82内的滞留。作为滞留检测机构,例如可以为根据温度等来检测滞留的传感器。通过设置滞留检测机构,例如在成型材料Mm因注射装置的停止等而滞留的情况下等,能够在成型材料Mm的温度过度上升时尽早地发现该情况。另外,这里所说的成型材料Mm的温度可以为成型材料Mm自身的温度、材料输送通道内的空间的温度或形成材料输送通道的管状体的温度。
滞留检测机构的这种传感器优选设置于材料输送通道82的合流部82a、混合部82b或它们的下游侧附近的位置。
(预热装置的控制)
上述预热装置例如可以如下控制。另外,在此,作为一例,使用预热装置81、181、281中的预热装置81对其控制进行说明。
预热装置81在被使用时,如上所述,通过作为传感器的温度传感器等始终监视材料输送通道82内的成型材料Mm的温度,所述传感器设置于材料输送通道82作为滞留检测机构等。由此测得的成型材料Mm的温度的信息例如发送至注射成型机的控制部。
正常工作时,有时会将加热件84的加热温度或其他条件设定成成型材料Mm的温度低于允许上限值Tu,所述允许上限值Tu被预定为低于成型材料Mm的熔点Tm的温度。允许上限值Tu例如可以设定为比熔点Tm低10℃左右的温度。
在此,在注射成型机的工作出于某种理由而停止的情况下,在材料输送通道82内,成型材料Mm的温度有可能会上升。若成型材料Mm的温度接近熔点Tm或成为熔点Tm以上,则成型材料Mm彼此或成型材料Mm和管状体83熔化并融合,有可能会导致成型材料Mm无法经过材料输送通道82。
为了防止该情况,在注射成型机的工作停止的情况下,或者,在检测出成型材料Mm在材料输送通道82内的滞留的情况下,向控制部发送其工作停止信号或滞留检测信号。响应于此,控制部向预热装置81发送加热停止信号,以停止加热件84对成型材料Mm的加热,预热装置81停止加热件84对成型材料Mm的加热。即,预热装置81根据注射成型机的工作停止信息和/或与成型材料Mm在材料输送通道82内的滞留相关的信息来停止加热件84对成型材料Mm的加热。
即使在停止了加热件84对成型材料Mm的加热的情况下,材料输送通道82内的成型材料Mm的温度有时也会因余热而上升。因此,在停止加热件84的加热之后由温度传感器测得的成型材料Mm的温度满足规定的基准的情况下,例如,通过冷却气体Gc等来冷却材料输送通道82内的成型材料Mm。
开始成型材料Mm的冷却的上述规定的基准可以为通过比较成型材料Mm的温度的实测值和允许上限值Tu而定的基准,具体而言,可以以成型材料Mm的温度的实测值达到允许上限值Tu为基准而开始成型材料Mm的冷却。或者,也可以根据成型材料Mm的温度与预热装置81的周围温度之差来推测成型材料Mm今后有可能会上升的温度上升量,并将通过比较该推断出的温度上升量和允许上限值Tu而定的基准作为上述规定的基准。换言之,预热装置81根据与成型材料Mm的温度相关的信息来冷却材料输送通道82内的成型材料Mm。
成型材料Mm的冷却可以通过将加热件84的热风加热式加热件或鼓风部(省略图示)设为可输送冷风等常温气体或冷却气体Gc的结构来实现。
由此,能够有效地防止材料输送通道82因成型材料Mm熔化而被堵塞。
将如上所述的控制的一例示于图21。在图21中,首先,使成型材料Mm经过预热装置81之后,将其供给至缸体11的内部,以进行成型品的成型。在此期间,若注射成型机的工作停止,则停止加热件84。若在材料输送通道82内发生了成型材料Mm的滞留,则即使在注射成型机的工作未停止的情况下,也停止加热件84。在注射成型机的工作未停止且未发生成型材料Mm的滞留的情况下,成型继续。另外,注射成型机的工作是否停止的确认和成型材料Mm的滞留是否发生的确认可以调换其顺序,或者,也可以仅进行其中任一个的确认。
接着,在停止加热件84之后,确认成型材料Mm的温度是否为允许上限值以上。在成型材料Mm的温度为允许上限值以上的情况下,进行成型材料Mm的冷却,并重新确认成型材料Mm的温度是否为允许上限值以上。
在成型材料Mm的温度低于允许上限值的情况下,判断是否重新开始成型。在判断可以重新开始成型的情况下,重新开始成型。
(注射装置)
如图15中例示那样,可适用如上所述的预热装置81等的注射装置1主要具备:预热装置81;缸体11,在内部熔化从预热装置81供给的成型材料;螺杆12,在缸体11的内部被旋转驱动以塑化成型材料;计量马达31,配置于螺杆12的旋转轴线方向后方侧(图15的右侧);及注射马达41,配置于计量马达31的更后方侧。
缸体11的周围配置有加热器13,所述加热器13对在缸体11的内部通过螺杆12塑化的成型材料进行加热。缸体11具有内外径在旋转轴线方向前端侧(图15的左侧)减小的前端部14,该前端部14的周围也配置有加热器13。并且,缸体11在旋转轴线方向后端侧设置有贯穿孔状的供给口11a,上述预热装置81安装于此。
计量马达31及注射马达41分别固定于以立在滑动底座101上的姿势彼此隔着间隔配置的两个马达支承板32、42各自的旋转轴线方向后端侧的背面。螺杆12由计量马达31旋转驱动,并且由注射马达41进退驱动。两个马达支承板32、42在计量马达31的周围的多个位置(例如,四个位置)通过杆51、52彼此连结。
计量马达31主要包括:转子33;定子34,配置于转子33的周围;及定子框架35,包围转子33及定子34的周围,并且在内表面设置有定子34。计量马达31的转子33在其旋转轴线方向各端部通过轴承33a被支承于定子框架35的内侧。并且,该转子33花键连接于计量花键轴36的周围,该计量花键轴36与安装有螺杆12的螺杆安装部37连结。另外,计量花键轴36的外周面的旋转轴线方向后端部形成有与设置于转子33的内周面的键槽对应的一个以上键36a。由此,旋转驱动力从计量马达31传递至螺杆12,从而能够使螺杆12旋转。
注射马达41主要具有:转子43;定子44,配置于转子43的周围;及定子框架45,以包围转子43及定子44的周围的方式设置,并且在内表面设置有定子44。转子43在其旋转轴线方向各端部通过轴承43a被支承于定子框架45的内侧。注射马达41的转子43与驱动轴连接。更详细而言,该驱动轴具有:注射花键轴46,在设置于圆筒状的转子43的内周侧的槽部43b与该转子43花键连接;丝杠轴48,与注射花键轴46连结;及旋转轴50,在计量花键轴36的内侧经由轴承49安装成旋转自如。与丝杠轴48螺合的丝杠螺母47经由后述的压力检测器38安装于马达支承板42。通过该结构,注射马达41的旋转驱动力转换为螺杆12的旋转轴线方向上的直线驱动力,并传递至螺杆12。
另外,在注射马达41的定子框架45与马达支承板42之间配置有压力检测器38。该压力检测器38分别安装于马达支承板42及丝杠螺母47来检测在从注射马达41朝向螺杆12的驱动力的传递路径上作用于该压力检测器38的载荷。在压力检测器38与定子框架45之间夹设有筒状部分39。
并且,在旋转轴线方向上位于与上述驱动轴相反的一侧的注射马达41的定子框架45的后端面设置有通过转子43和轴部45b连结以检测转子43的旋转的编码器45a。
若叙述具备这种注射装置1的注射成型机的成型过程的一例,则进行合模工序,所述合模工序中,在上一次成型过程的后半段已计量规定量的成型材料而配置于缸体11的内部的状态下,闭合未图示的模具装置,使其成为合模状态。接着,依次进行:填充工序,通过使螺杆12前进,向模具装置内注射成型材料,从而向模具装置内的腔室填充成型材料;及保压工序,使螺杆12进一步前进,以将位于缸体11的前端部14的内部的成型材料保持为规定的压力。
然后,进行冷却工序,所述冷却工序中,冷却填充于模具装置内的成型材料,使其固化,从而获得成型品。此时,进行计量工序,所述计量工序中,在加热器13的加热下,利用螺杆12的旋转朝向缸体11的前端部14输送从预热装置81向缸体11内另行供给的成型材料,同时将其熔化,从而在前端部14配置规定量的成型材料。
在此,在该实施方式中,供给至缸体11内的成型材料已被预热装置81加热至适当的温度。因此,即使使螺杆12高速旋转而在短时间内将成型材料输送至缸体11的前端部14,也能够充分塑化成型材料。由此,计量所需的时间缩短,从而能够缩短成型周期。
另外,此后,进行取出工序,所述取出工序中,打开模具装置,使其成为开模状态,并通过顶出装置等从模具装置中取出成型品。
〔第3发明〕
在该实施方式中,预热装置60用于预热成型材料,其通过具备如图22中例示的注射装置1,能够向注射装置1供给预热后的成型材料。图22中例示的注射装置1在注射成型机中例如配置于使注射装置1前进/后退的移动装置的滑动底座101上,以向模具装置注射成型材料。注射装置1可以具备预热装置60和被供给通过预热装置预热的成型材料以在内部熔化成型材料的缸体11。另外,图示的注射装置1还具备在缸体11的内部被旋转驱动以塑化成型材料的螺杆12和设置于缸体11的周围以加热缸体11的内部的成型材料的加热器13等,该注射装置1的详细结构待留后述。
(预热装置)
预热装置60在注射装置1的螺杆12的旋转轴线方向(图22的左右方向)上安装于缸体11的与注射成型材料的前端部14相反的一侧的后端部。更详细而言,如图23所示,该预热装置60在缸体11上连接于在缸体11的后端部设置于周向的一部分的贯穿孔状的供给口11a,实质上向该供给口11a供给球状、圆柱状或其他形状的树脂颗粒等成型材料Mm。
在此,如图22~图24所示,预热装置60具有:材料用通道61,供成型材料Mm经过;及过热蒸汽导入口62,将过热蒸汽Ss导入至材料用通道61内,以对材料用通道61内的成型材料Mm进行加热。在材料用通道61内,成型材料Mm被从过热蒸汽导入口62导入的过热蒸汽Ss加热。由此,能够在向缸体11内供给成型材料Mm之前进行成型材料Mm的预热。
从过热蒸汽导入口62导入至材料用通道61内的过热蒸汽Ss可以通过如下方式产生:进一步对通过未图示的过热蒸汽产生装置等使水沸腾并气化而得的蒸汽进行加热。通常,加热空气(热风)等通过对流传热对加热对象物进行加热,相对于此,过热蒸汽不仅通过对流传热对加热对象物进行加热,而且还通过辐射传热及冷凝传热对加热对象物进行加热,从而相较于加热空气等,热能极大。在此,通过从过热蒸汽导入口62导入的过热蒸汽Ss对成型材料Mm进行加热,因此成型材料Mm的温度会在短时间内上升至规定的温度。其结果,在该实施方式中,成型材料Mm的预热被瞬间进行,因此能够缩短注射成型机的成型周期。这尤其有利于适用于高周期成型的情况。
例如,过热蒸汽产生装置可以具有在绝热的框体内设置有护套加热件等加热装置的结构。此时,通过过热蒸汽产生装置,能够对从锅炉等输送过来的饱和蒸汽进行加热,以产生过热蒸汽。
可以向过热蒸汽导入口62供给由可设置于包括注射装置的注射成型机的过热蒸汽产生装置产生的过热蒸汽,除此之外,还可以向过热蒸汽导入口62供给通过设置场所(设置注射装置的工厂等)的规定的设备另行产生的过热蒸汽。
如图示的例子那样,预热装置60可以进一步具有圆筒或其他筒状等的通道区划壁部63,所述通道区划壁部63设置于材料用通道61的周围。材料用通道61以被区划的方式设置于该通道区划壁部63的内侧。尤其,在该例子中,圆筒状的通道区划壁部63沿着横向配置成其中心轴线例如与水平方向即螺杆12的旋转轴线方向(图22~图24的左右方向)大致平行。在这种通道区划壁部63的内侧的材料用通道61内,成型材料Mm沿着上述旋转轴线方向移动,由此成型材料Mm所经过的方向即材料通行方向会变得与该旋转轴线方向平行。但是,如后述的实施方式那样,可以将材料用通道61设置成材料用通道61内的材料通行方向成为与螺杆12的旋转轴线方向正交的铅垂方向,除此之外,还可以将材料用通道61倾斜地设置成材料用通道61内的材料通行方向成为相对于螺杆12的旋转轴线方向倾斜的方向(省略图示)。
另外,如图24所示,材料用通道61的材料通行方向后端侧(图22~图24中的右侧)设置有孔状的通道入口61a,所述通道入口61a是通过挖空通道区划壁部63的周向的一部分而形成的。实质上,可以在该通道入口61a安装圆锥台状的料斗61b。
材料用通道61的材料通行方向前端侧(图22~图24中的左侧)设置有通道出口61c,所述通道出口61c在通道区划壁部63的周向的一部分朝向外周侧突出设置,并且朝向与材料通行方向正交的方向上的下方侧即前端侧形成为锥形。
并且,预热装置60还可以进一步具有输送机构,所述输送机构在材料用通道61内沿着材料通行方向输送成型材料Mm。在该实施方式中,作为输送机构的一例,在材料用通道61内设置有预热用螺杆64。除预热用螺杆64以外,输送机构还可以为传送带等(省略图示)。
图示的预热用螺杆64包括:旋转轴65,绕在材料用通道61内沿着材料通行方向的轴线被旋转驱动;及螺纹66,立设于旋转轴65的外周面上,并且在上述轴线的周围以螺旋状等规定的形状延伸,但预热用螺杆64的形状并不限于此。若该预热用螺杆64被马达等驱动源67旋转驱动,则如图23所示,在材料用通道61内,通过在旋转轴65的外周侧设置于旋转轴65的外周面上的螺纹66沿着材料通行方向输送成型材料Mm。
该实施方式的预热用螺杆64形成为空心的旋转轴65。具体而言,由图24可知,旋转轴65具有:其内侧的内部空间68;圆筒状的周壁部69,区划内部空间68;及多个连通孔70,以贯穿该周壁部69的方式形成于该周壁部69。并且,在此,过热蒸汽导入口62设置于预热用螺杆64,更详细而言,设置于预热用螺杆64的旋转轴65的旋转轴线方向前端面。例如,使预热用螺杆64的旋转轴65的旋转轴线方向前端部从设置于通道区划壁部63的端面的开口部63a暴露于通道区划壁部63的外部并使其位于该位置,从而能够在该前端部设置过热蒸汽导入口62。
在配置有这种预热用螺杆64的材料用通道61内,从过热蒸汽导入口62导入至材料用通道61内的过热蒸汽Ss暂且在材料用通道61内流入预热用螺杆64的旋转轴65的内部空间68内。然后,流入内部空间68的过热蒸汽Ss通过设置于周壁部69的多个连通孔70从内部空间68经过该连通孔70被输送至旋转轴65的外周侧。在旋转轴65的外周侧,通过螺纹66沿着材料通行方向输送的成型材料Mm被经过连通孔70之后的过热蒸汽Ss加热。
另外,预热用螺杆64优选距旋转轴65的外周面的螺纹66的外周缘的高度(预热用螺杆64的槽深度)为一个成型材料Mm的长度以上且小于两个成型材料Mm的长度。此时,在旋转轴65的外周侧,可抑制多个成型材料Mm在预热用螺杆64的径向上重叠,因此例如能够通过从旋转轴65的连通孔70输送至外周侧的过热蒸汽进一步有效地加热经过材料用通道61的各成型材料Mm。由此,能够有效地抑制从缸体11的前端部14注射的熔化状态的成型材料中混有未熔化的成型材料,因此能够防止成型品的外观不良或强度下降。
并且,在预热用螺杆64的径向上,螺纹66的外周缘与通道区划壁部63的内周面之间的间隙优选窄于一个成型材料Mm的长度。由此,能够抑制成型材料Mm在旋转轴线方向上越过螺纹66。另外,在螺纹66的外周缘与通道区划壁部63的内周面之间设置有微小的间隙,以防止它们接触。进而,预热用螺杆64的旋转轴65的外周面至通道区划壁部63的内周面为止的距离也优选为一个成型材料Mm的长度以上且小于两个成型材料Mm的长度。
一个成型材料Mm的长度优选为成型材料Mm的最短尺寸。例如,在成型材料Mm为大致球状的情况下,优选为其直径,或者,在成型材料Mm为截面包括椭圆或长圆的不规则球状的情况下,优选为其最短短边侧的直径。或者,成型材料Mm有时为圆柱、棱柱或其他柱状,从而将其直径或宽度和高度中较短的尺寸设为一个成型材料Mm的长度。
也可以代替上述过热蒸汽导入口62、通道区划壁部63及预热用螺杆64,使用图25所示的过热蒸汽导入口162、通道区划壁部163及预热用螺杆164。在图25中,通道区划壁部163沿着周向及旋转轴线方向设置有多个贯穿通道区划壁部163的贯穿孔状的过热蒸汽导入口162。预热用螺杆164的旋转轴165可以为空心或实心中的任一个,但不具有如上所述的连通孔70。并且,在通道区划壁部163的端面未设置开口部,旋转轴165的旋转轴线方向前端部在通道区划壁部163的内侧终结。在图25所示的实施方式中,从设置于通道区划壁部163的过热蒸汽导入口162向材料用通道61内导入过热蒸汽Ss。由此,对在旋转轴165的外周侧输送的成型材料Mm进行加热。除过热蒸汽导入口162、通道区划壁部163及预热用螺杆164的结构以外,图25所示的实施方式具有与图22~图24所示的实施方式实质上相同的结构。
或者,如图26所示,也可以在图22~图24所示的实施方式中在通道区划壁部263进一步设置多个贯穿孔状的过热蒸汽导入口262。在图26所示的实施方式中,在预热用螺杆64的旋转轴65的外周侧输送的成型材料Mm通过通道区划壁部263的过热蒸汽导入口262及预热用螺杆64的过热蒸汽导入口62从预热用螺杆64的径向(图26的上下方向)的内侧及外侧这两侧被输送过热蒸汽而被加热。除在通道区划壁部263设置有过热蒸汽导入口262以外,图26的实施方式为与图22~图24所示的实施方式大致相同的结构。
如上所述,预热用螺杆64的周壁部69的连通孔70或通道区划壁部163、263的过热蒸汽导入口162、262优选以沿着周壁部69或通道区划壁部163、263的周向及旋转轴线方向均匀地分散的方式设置多个。为了实现这种预热用螺杆64或通道区划壁部163、263,周壁部69和/或通道区划壁部163、263例如可以由具有正面观察时为正方形或其他多边形等形状的多个孔部的圆筒状的网状部件或如所谓的冲压金属那样的通过冲压加工等在金属制等的板材上形成有多个孔部的圆筒状的板状部件等构成。当网状部件的强度不足时,也可以由使网状部件与蜂窝状或网格状等的加固部件重叠而成的部件构成周壁部69和/或通道区划壁部163、263。
例如,当要求注射装置1的缸体11内的塑化能力高从而以更快的速度进行成型材料Mm向缸体11内的供给时,可以通过扩大上述预热用螺杆64、164的外径来应对。或者,如图27中从上方侧观察材料用通道时的剖视图所示,将向一个通道出口361c输送成型材料Mm的材料用通道361例如与其周围的通道区划壁部363及其内侧的预热用螺杆364一并,在图27所示的例子中,在通道出口361c的周围以90°的角度彼此隔开配置了四个直线状的材料用通道361,但材料用通道361的数量和配置方式可以适当进行变更。在设置多个材料用通道361的情况下,以向各材料用通道361内导入过热蒸汽的方式设置过热蒸汽导入口。在该例子中,例如可以在各通道区划壁部363设置多个过热蒸汽导入口。并且,也可以设置过热蒸汽用排出口。
如上所述,在材料用通道61内对成型材料Mm进行加热的过热蒸汽能够使成型材料Mm高速升温。另一方面,被过热蒸汽加热的成型材料Mm例如有可能会在低于100℃的温度下发生结露。
以去除由这种结露产生的水分等为目的,干燥或进一步加热经过材料用通道61而被过热蒸汽加热的成型材料Mm,为此,如图23所示,该实施方式的预热装置60还具有:材料输送通道22,供被过热蒸汽加热而经过材料用通道61之后的成型材料Mm经过;及加热件24,对经过材料输送通道22的成型材料Mm进行加热。在该实施方式中,成型材料Mm在沿着旋转轴线方向经过上述材料用通道61之后,因自重而从材料用通道61的通道出口61c落入材料输送通道22内,并经过材料输送通道22。在此,材料用通道61内的材料通行方向与成型材料Mm在材料输送通道22内经过的方向即材料经过方向(图23的上下方向)正交,成型材料Mm沿着铅垂方向经过材料输送通道22。
该材料输送通道22具有成对的通道形成部件23,所述成对的通道形成部件23彼此对置配置且相互间区划有材料输送通道22。并且,加热件24配置于从材料输送通道22隔着通道形成部件23的通道宽度方向外侧。通道形成部件23及加热件24具有干燥被过热蒸汽加热而经过材料用通道61之后的成型材料Mm的功能,除此之外,还具有进一步加热该成型材料Mm的功能。这里所说的通道宽度方向表示彼此平行地排列的通道形成部件23的排列方向,并且表示与材料输送通道22内的材料经过方向正交的方向(图23的左右方向)。在图示的实施方式中,材料输送通道22、通道形成部件23及加热件24配置成容纳于由绝热材料等构成的箱状的框体25的内部。
另外,区划形成材料输送通道22的成对的通道形成部件23中的至少一个可以是可移动的,由此材料输送通道22构成为能够调整成对的通道形成部件23的相互间的间隔即其通道宽度。通道形成部件23中的至少一个例如可以通过以下移动方式使其能够沿着通道宽度方向移动,即,使用者在框体25的内部在其安装位置之间配置间隔件等而进行的手动移动或使用马达或其他促动器等的自动移动。若能够调整材料输送通道22的通道宽度,则能够设定与存在各种尺寸形状的各种各样的成型材料Mm分别对应的适当的通道宽度。例如,如图23所示,当设为仅供一个成型材料Mm经过的程度的通道宽度时,成型材料Mm以大致排成一列的姿势经过材料输送通道22,此时,会通过通道形成部件23的通道宽度方向外侧的加热件24对大部分成型材料Mm有效地进行加热。
材料输送通道22的通道宽度优选为一个成型材料Mm的长度以上且小于两个成型材料Mm的长度。此时,可抑制多个成型材料Mm在材料输送通道22内在通道宽度方向上重叠,因此能够进一步有效地加热大部分这些成型材料Mm。
在材料输送通道22的材料经过方向前端侧(图23的下端侧)的框体25的下表面设置有料斗等供给容器26。在图示的例子中,供给容器26例如具有内外形状均为圆锥台状的圆锥台状部分26a和形成于圆锥台状部分26a的小径侧的端部的圆筒状部分26b。供给容器26优选以其周壁由绝热材料构成或用绝热材料覆盖周壁的表面等方式包括绝热材料。供给容器26在通过圆锥台状部分26a接收经过材料输送通道22之后的成型材料Mm之后,经由其前方的圆筒状部分26b供给至缸体11的内部。圆锥台状部分26a的端部形成有与材料输送通道22大致相同程度的宽度的开口部26c,经过材料输送通道22之后的成型材料Mm从该开口部26c进入供给容器26内。
在图示的例子中,成型材料Mm经过材料输送通道22并经过供给容器26之后,供给至缸体11的内部。即,在此,通过预热装置60预热的成型材料Mm供给至缸体11的内部。但是,供给容器26的形状并不限于此,可以适当进行变更,并且有时还会省略供给容器26。假设若省略去除了供给容器26,则框体会配置于缸体上,从而材料输送通道的材料经过方向前端侧会与缸体的供给口直接连通。此时,成型材料在经过材料输送通道之后会立即供给至缸体的内部。
在此,加热件24也可以在其中一个通道形成部件23的通道宽度方向外侧仅配置于材料输送通道22的一侧,但在该实施方式中,在各通道形成部件23的通道宽度方向外侧分别配置于材料输送通道22的两侧。这样一来,能够通过两侧的加热件24快速加热成型材料Mm,因此即使材料输送通道22内的成型材料Mm的经过速度相对较快,也能够有效地加热成型材料Mm。另外,加热件24等的条件设定成,成型材料Mm在材料输送通道22的材料经过方向前端侧成为所期望的温度。
只要能够经由通道形成部件23对成型材料Mm进行加热,则加热件24的加热方式并无特别限定。例如,可以采用输送高温空气等加热气体的热风加热式加热件、高频介电加热等电热式加热件、卤素灯或陶瓷加热件等红外线加热式加热件、激光加热式加热件等。在加热件24为红外线加热式加热件或激光加热式加热件的情况下,通道形成部件23可以由玻璃等透射光或激光的半透明或透明的材料构成。另外,加热件24的配置并不限于图示的例子,也可以配置于框体25的外部,并使热风流过材料输送通道22。
作为一例,图示的预热装置60具有包括热风加热式加热件的加热件24。具体而言,热风加热式加热件例如可以通过护套加热件等对从压缩机输送过来的压缩空气进行加热,由此获得热风。可以通过变更护套加热件的输出来调整热风的温度。从能够更有效地干燥成型材料Mm的观点出发,优选热风加热式加热件。
此时,通道形成部件23可以具有沿着通道宽度方向贯穿该通道形成部件23的多个通气孔,以使从热风加热式加热件输送过来的加热气体通向材料输送通道22。由此,来自加热件24的加热气体经过通道形成部件23的通气孔流向材料输送通道22,因此能够通过该加热气体对材料输送通道22内的成型材料Mm进行加热。
具体而言,例如,如图28(a)所示,通道形成部件23也可以为如所谓的冲压金属那样通过冲压加工等在金属制等的板材23a上形成有多个通气孔23b的板状部件。此时,通过调整加工方式等,能够在板材23a上形成有规则地配置的多个通气孔23b。
或者,如图28(b)所示,通道形成部件23例如也可以为将线材23c配置成网格状等并在它们之间设置有正面观察时为正方形或其他多边形等形状的多个通气孔23b的网状部件。假设若这种网状部件的厚度较薄,导致该网状部件的由通道形成部件23形成材料输送通道22时所需的强度不足,则可以重叠该网状部件和加固部件而由这些网状部件和加固部件构成通道形成部件23。只要能够使加热气体经过,则加固部件可以为蜂窝状或网格状等各种形状。例如,加固部件的网眼可以粗于网状部件的网眼。图示的网状部件配置成,多个通气孔23b沿着正面观察时的纵向(图28(b)的上下方向)及与该纵向正交的横向(图28(b)的左右方向)排列,并且有规则地排列。
例如,在通过网状的通道形成部件23区划形成了材料输送通道22的情况下,如图29所示,多个成型材料Mm沿着通道形成部件23的横向展开,并且如图29中箭头所示,沿着通道形成部件23的纵向即材料经过方向移动。另外,在成对的通道形成部件23的相互间,在通道形成部件23的横向上的材料输送通道22的各侧部配置有方条状等的通道区划部件22a,所述通道区划部件22a区划通道形成部件23的横向上的材料输送通道22的区域。
当如上述网状或板状的通道形成部件23那样正面观察时均匀地分散且有规则地配置有通气孔23b时,能够在通道形成部件23的纵向及横向上向材料输送通道22均匀地输送来自作为热风加热式加热件的加热件24的加热气体。由此,对大部分经过材料输送通道22的多个成型材料Mm喷吹加热气体,从而能够进一步有效地加热这些成型材料Mm。
在该实施方式中,随着由缸体11的内部的螺杆12进行的成型材料的塑化进展,成型材料从供给容器26供给至缸体11的内部。与此同时,经过材料用通道61之后的成型材料Mm依次经过材料输送通道22被加热件24加热之后,被投入至供给容器26内。此时,经过材料输送通道22的成型材料Mm的速度有可能会取决于缸体11的内部的成型材料Mm的塑化的速度,但该成型材料Mm的经过速度也可以通过变更如上所述的通道宽度来调整。并且,根据需要,可以在材料输送通道22与供给容器26之间设置调整从材料输送通道22向供给容器26的成型材料Mm的供给的螺杆状等的送料器或其他供给调整机(省略图示),以调整成型材料Mm经过材料输送通道22的速度及受其影响的成型材料Mm的加热程度。
并且,也可以具有通道宽度保持恒定但变更材料输送通道22的位置的机构(省略图示)。通过变更材料输送通道22的位置,能够调整每单位时间的成型材料Mm的经过量。
在具有多个通气孔23b的网状或板状等的通道形成部件23中,有时会在由其形成的材料输送通道22内,因成型材料Mm卡在通气孔23b中等而在通道形成部件23的横向上的至少一部分发生成型材料Mm的堵塞等滞留。成型材料Mm在材料输送通道22内的滞留有可能会导致成型材料Mm被过度加热,甚至会使成型材料Mm熔化。
因此,优选在预热装置60设置防止成型材料Mm滞留在材料输送通道22内的防滞留机构。
作为防滞留机构,例如可以设为驱动部,所述驱动部如图30~图33所示,在注射成型机工作时,通过使成对的通道形成部件23中的至少一个持续地或仅在必要时间断地位移来改变其中一个通道形成部件23相对于另一个通道形成部件23的相对位置和/或朝向。另外,在此,省略其驱动源的图示。
如图30所示,在其中一个通道形成部件23的通道宽度方向外侧,在该通道形成部件23的横向两侧部分别设置有方条状的移动用部件22b。并且,在成型材料Mm经过材料输送通道22的期间,如图30(b)及图30(c)中箭头所示,通过这些移动用部件22b沿着通道形成部件23的横向移动其中一个通道形成部件23,由此改变其中一个通道形成部件23相对于另一个通道形成部件23的相对位置。由此,即使成型材料Mm卡在通气孔23b中,也可通过其中一个通道形成部件23的移动来解除卡止,从而防止成型材料Mm的滞留。
并且,也可以沿着与材料经过方向平行的纵向(上下方向)移动其中一个通道形成部件23,而不是通道形成部件23的横向。
在图31所示的防滞留机构中,在其中一个通道形成部件23的通道宽度方向外侧,在该通道形成部件23的纵向两端部分别设置有方条状的移动用部件22b。在成型材料Mm所经过的期间,如图31(b)及图31(c)所示,该防滞留机构通过移动用部件22b沿着通道宽度方向移动其中一个通道形成部件23,由此改变其中一个通道形成部件23相对于另一个通道形成部件23的相对位置。此时,材料输送通道22的通道宽度略微增减。另外,图31的防滞留机构也可以用作移动通道形成部件23以调整如上所述的通道宽度的机构。
图32的防滞留机构具有:方条状的移动用部件22b,在其中一个通道形成部件23的通道宽度方向外侧,分别设置于该通道形成部件23的纵向两端部;及圆柱状等的支点部件22c,在材料输送通道22的材料经过方向的中央位置等中途位置,夹在该通道形成部件23与通道区划部件22a之间配置且沿着通道形成部件23的横向延伸。在此,支点部件22c安装于通道区划部件22a。此时,如图32(b)及图32(c)所示,若在通道宽度方向上向彼此相反的朝向移动各移动用部件22b,则其中一个通道形成部件23绕支点部件22c转动位移,朝向会变得相对于另一个通道形成部件23倾斜。更详细而言,当其中一个通道形成部件23的纵向的一个端部靠近或远离另一个通道形成部件23时,其中一个通道形成部件23的纵向的另一个端部远离或靠近另一个通道形成部件23,其中一个通道形成部件23的朝向如此发生变化。另外,与此同时,材料输送通道22的通道宽度有时会在材料经过方向上变得不恒定。通过这种防滞留机构也能够有效地防止成型材料Mm的滞留。
图33的防滞留机构具有与图32大致相同的结构,但支点部件22c固定并安装于其中一个通道形成部件23,而不是通道区划部件22a。并且,在图33中,通过旋转驱动支点部件22c而不是移动移动用部件22b,使其中一个通道形成部件23与支点部件22c一并绕支点部件22c转动位移,从而与图32实质上相同地改变相对于另一个通道形成部件23的朝向。
或者,如图34(a)所示,防滞留机构也可以由冲击赋予部28构成,所述冲击赋予部28配置于通道形成部件23中的至少一个的通道宽度方向外侧,并且以规定的周期等撞击该通道形成部件23。图示的冲击赋予部28包括:板状部件28b,在另一个通道形成部件23的通道宽度方向外侧与该通道形成部件23平行地设置,并且形成有一个以上贯穿孔28a;及一个以上销状部件28c,配置成穿过板状部件28b的贯穿孔28a,并且以远离/靠近另一个通道形成部件23的方式位移。可以在其中一个通道形成部件23的通道宽度方向外侧也设置相同的冲击赋予部28。
并且,如图34(b)所示,防滞留机构可以由一个以上振子等振动赋予部29构成,所述振动赋予部29安装于通道形成部件23中的至少一个(例如,另一个通道形成部件23)的通道宽度方向外侧的表面,并对该通道形成部件23赋予振动。
并且,作为防滞留机构,如图35(a)所示,也可以设为鼓风部30,所述鼓风部30配置于通道形成部件23中的至少一个的通道宽度方向外侧,使不同流量的气体经过通道形成部件23的通气孔23b而喷吹于材料输送通道22内的成型材料Mm。如图35(b)或图35(c)所示,该鼓风部30随时间改变输送至材料输送通道22内的成型材料Mm的气体的流量,由此能够使气体带着强弱喷吹于成型材料Mm。另外,当从鼓风部30向成型材料Mm输送气体时,可以如图35(b)那样周期性地重复流量为零的期间和流量较多的期间,或者,可以如图35(c)那样周期性地重复流量较少的期间和流量较多的期间。可以另行设置作为防滞留机构的鼓风部30,但也可以将作为上述热风加热式加热件的加热件24设为鼓风部30,从而将该加热件24还用作防滞留机构。在作为预热及防滞留机构兼用加热件24的情况下,来自鼓风部30的气体相当于来自加热件24的加热气体。
如图30~图35所示的上述防滞留机构可以在预热装置60中采用它们中的一个,除此之外,还可以将它们组合多个来采用。即,预热装置60可以包括图30~图35所示的防滞留机构中的一个以上。
并且,优选预热装置60设置有滞留检测机构,所述滞留检测机构检测成型材料Mm在材料输送通道22内的滞留。作为滞留检测机构,例如可以设为传感器,所述传感器根据温度、相机拍摄的图像、红外线或激光等检测滞留。
滞留检测机构的这种传感器优选设置于材料输送通道22的材料经过方向前端侧的部分,即,比供给容器26更靠材料经过方向跟前的材料输送通道22附近的位置。更详细而言,如图29所示,该传感器23d例如可以在材料输送通道22的材料经过方向前端侧,在通道形成部件23的通道宽度方向外侧沿着通道形成部件23的横向彼此隔着间隔设置有多个。由此,能够尽早地发现在通道形成部件23的横向上发生成型材料Mm的滞留的位置。
假设若将滞留检测机构的传感器23d设为温度传感器,则优选将该温度传感器配置成,能够通过该温度传感器测定位于材料输送通道22的材料经过方向前端侧的部分的成型材料Mm的温度。这里所说的成型材料Mm的温度可以为成型材料Mm自身的温度、通道形成部件23的温度或通道形成部件23的通气孔23b内的空间的温度。在接触式温度传感器的情况下,为了测定成型材料Mm自身的温度或通道形成部件23的温度,例如将该温度传感器配置成,使温度传感器穿过通道形成部件23的通气孔23b并使其前端与成型材料Mm接触,或者,使温度传感器的前端与通道形成部件23接触。
上述防滞留机构可以在注射成型机工作时始终持续地工作,或者,可以在由滞留检测机构检测出成型材料Mm在材料输送通道22内的滞留时等特定的时刻间歇地工作。
材料输送通道也可以设置多个(省略图示)。此时,能够缩小每个材料输送通道的面积,从而能够实现预热装置的小型化。例如,当设置有彼此平行地排列的两个以上材料输送通道时,从实现成型材料Mm的迅速且均匀的预热的观点出发,优选在各材料输送通道的通道宽度方向两侧设置加热件。
另一方面,也可以如图36所示的实施方式那样省略上述材料输送通道,从而使材料用通道61的通道出口61c与供给容器26的开口部26c直接连接。图36的预热装置260省略了图23的预热装置60的框体25及其内部结构(即,材料输送通道22、通道形成部件23及加热件24),除此之外,具有与图23的预热装置60实质上相同的结构。在图36所示的预热装置260中,被过热蒸汽Ss加热的同时经过材料用通道61的成型材料Mm经过供给容器26供给至缸体11的内部。此时,也可以在材料用通道61的通道出口61c设置未图示的热风加热式加热件,并在此进行成型材料Mm的干燥。并且,也可以进一步省略供给容器26,使材料用通道的通道出口与缸体的供给口连接(省略图示)。
图37中示出又一实施方式的预热装置460。图37的预热装置460不具有预热用螺杆等输送机构,成型材料Mm因自身的自重而向下方侧掉落的同时经过材料用通道461。在此,与材料输送通道22的材料经过方向相同地,材料用通道461的材料通行方向为与铅垂方向平行的方向,只要能够使成型材料Mm经过,则也可以使材料用通道461相对于铅垂方向倾斜。
在预热装置460中,例如在材料用通道461的周围的通道区划壁部463设置有多个过热蒸汽导入口462。过热蒸汽Ss从该过热蒸汽导入口462输送至材料用通道461内,对成型材料Mm进行加热。
在具有这种材料用通道461及过热蒸汽导入口462的预热装置460中,也可以省略框体25及其内部结构(即,材料输送通道22、通道形成部件23及加热件24)和/或供给容器26。
(预热装置的控制)
上述预热装置60、360、460例如可以如下控制。另外,在此,作为一例,使用预热装置60、360、460中的预热装置60对其控制进行说明。
预热装置60在被使用时,如上所述,通过作为传感器23d的温度传感器等始终监视材料输送通道22的材料经过方向前端侧的成型材料Mm的温度,所述传感器23d设置于材料输送通道22的材料经过方向前端侧的部分作为滞留检测机构等。由此测得的成型材料Mm的温度的信息例如发送至注射成型机的控制部。
正常工作时,如图38(a)所示,成型材料Mm被加热气体Gh等加热,从而温度随着在材料输送通道22内沿着材料经过方向前进而上升。此时,有时会将加热件24的加热温度或其他条件设定成成型材料Mm的温度低于允许上限值Tu,所述允许上限值Tu被预定为低于成型材料Mm的熔点Tm的温度。允许上限值Tu例如可以设定为比熔点Tm低10℃左右的温度。
在此,在注射成型机的工作出于某种理由而停止的情况下,或者,无论防滞留机构是否正在工作,作为滞留检测机构的传感器23d均检测出成型材料Mm在材料输送通道22内的滞留的情况下,如图38(b)所示,在材料输送通道22内,成型材料Mm的温度有可能会上升。若成型材料Mm的温度接近熔点Tm或成为熔点Tm以上,则成型材料Mm彼此或成型材料Mm和通道形成部件23熔化并融合,有可能会导致成型材料Mm无法经过材料输送通道22。
为了防止该情况,在注射成型机的工作停止的情况下,或者,在检测出成型材料Mm在材料输送通道22内的滞留的情况下(例如,在防滞留机构持续地工作的期间检测出成型材料Mm的滞留的情况下,或者,在防滞留机构不工作的期间检测出成型材料Mm在材料输送通道22内的滞留,响应于此,使防滞留机构工作,即使这样也无法解决该滞留而依旧检测出滞留的情况下),向控制部发送其工作停止信号或滞留检测信号。响应于此,控制部向预热装置60发送加热停止信号,以停止加热件24对成型材料Mm的加热,预热装置60停止加热件24对成型材料Mm的加热。即,预热装置60根据注射成型机的工作停止信息和/或与成型材料Mm在材料输送通道22内的滞留相关的信息来停止加热件24对成型材料Mm的加热。
另外,注射成型机的工作停止例如包括因完成生产而停止、因检测出异常而停止、因按下紧急停止按钮而停止等。这种停止可以通过各种传感器等来检测。
即使在停止了加热件24对成型材料Mm的加热的情况下,材料输送通道22内的成型材料Mm的温度有时也会因余热而上升。因此,在停止加热件24的加热之后由温度传感器测得的成型材料Mm的温度满足规定的基准的情况下,如图38(c)所示,例如,通过冷却气体Gc等来冷却材料输送通道22内的成型材料Mm。
开始成型材料Mm的冷却的上述规定的基准可以为通过比较成型材料Mm的温度的实测值和允许上限值Tu而定的基准,具体而言,可以以成型材料Mm的温度的实测值达到允许上限值Tu为基准而开始成型材料Mm的冷却。或者,也可以根据成型材料Mm的温度与预热装置60的周围温度之差来推测成型材料Mm今后有可能会上升的温度上升量,并将通过比较该推断出的温度上升量和允许上限值Tu而定的基准作为上述规定的基准。又或者,也可以将通过比较成型材料Mm的温度的推断值和允许上限值Tu而定的基准作为上述规定的基准。换言之,预热装置60根据与成型材料Mm的温度相关的信息来冷却材料输送通道22内的成型材料Mm。
成型材料Mm的冷却可以通过将加热件24的热风加热式加热件或鼓风部30设为可输送冷风等常温气体或冷却气体Gc的结构来实现,除此以外,还可以与加热件24或鼓风部30另行地在预热装置60设置用于冷却材料输送通道22内的成型材料Mm的冷却部。
由此,能够有效地防止材料输送通道22因成型材料Mm熔化而被堵塞。
将如上所述的控制的一例示于图39。在图39中,首先,使成型材料Mm经过预热装置60之后,将其供给至缸体11的内部,以进行成型品的成型。在此期间,若注射成型机的工作停止,则停止加热件24。例如,若在防滞留机构持续地工作的期间在材料输送通道22内发生了成型材料Mm的滞留,则即使在注射成型机的工作未停止的情况下,也停止加热件24。另外,在注射成型机的工作未停止且防滞留机构的工作停止导致在材料输送通道22内发生了成型材料Mm的滞留的情况下,首先,使防滞留机构工作,若即使这样也无法解决滞留,则停止加热件24。在注射成型机的工作未停止且未发生成型材料Mm的滞留的情况下,成型继续。另外,注射成型机的工作是否停止的确认和成型材料Mm的滞留是否发生的确认可以调换其顺序,或者,也可以仅进行其中任一个的确认。
接着,在停止加热件24之后,确认成型材料Mm的温度是否为允许上限值以上。在成型材料Mm的温度为允许上限值以上的情况下,进行成型材料Mm的冷却,并重新确认成型材料Mm的温度是否为允许上限值以上。
在成型材料Mm的温度低于允许上限值的情况下,判断是否重新开始成型。在判断可以重新开始成型的情况下,重新开始成型。
(注射装置)
如图22中例示那样,可适用如上所述的预热装置60等的注射装置1主要具备:预热装置60;缸体11,在内部熔化从预热装置60供给的成型材料;螺杆12,在缸体11的内部被旋转驱动以塑化成型材料;计量马达31,配置于螺杆12的旋转轴线方向后方侧(图22的右侧);及注射马达41,配置于计量马达31的更后方侧。
缸体11的周围配置有加热器13,所述加热器13对在缸体11的内部通过螺杆12塑化的成型材料进行加热。缸体11具有内外径在旋转轴线方向前端侧(图22的左侧)减小的前端部14,该前端部14的周围也配置有加热器13。并且,缸体11在旋转轴线方向后端侧设置有贯穿孔状的供给口11a,上述预热装置60安装于此。
计量马达31及注射马达41分别固定于以立在滑动底座101上的姿势彼此隔着间隔配置的两个马达支承板32、42各自的旋转轴线方向后端侧的背面。螺杆12由计量马达31旋转驱动,并且由注射马达41进退驱动。两个马达支承板32、42在计量马达31的周围的多个位置(例如,四个位置)通过杆51彼此连结。
计量马达31主要包括:转子33;定子34,配置于转子33的周围;及定子框架35,包围转子33及定子34的周围,并且在内表面设置有定子34。计量马达31的转子33在其旋转轴线方向各端部通过轴承33a被支承于定子框架35的内侧。并且,该转子33花键连接于计量花键轴36的周围,该计量花键轴36与安装有螺杆12的螺杆安装部37连结。另外,计量花键轴36的外周面的旋转轴线方向后端部形成有与设置于转子33的内周面的键槽对应的一个以上键36a。由此,旋转驱动力从计量马达31传递至螺杆12,从而能够使螺杆12旋转。
注射马达41主要具有:转子43;定子44,配置于转子43的周围;及定子框架45,以包围转子43及定子44的周围的方式设置,并且在内表面设置有定子44。转子43在其旋转轴线方向各端部通过轴承43a被支承于定子框架45的内侧。注射马达41的转子43与驱动轴连接。更详细而言,该驱动轴具有:注射花键轴46,在设置于圆筒状的转子43的内周侧的槽部43b与该转子43花键连接;丝杠轴48,与注射花键轴46连结;及旋转轴50,在计量花键轴36的内侧经由轴承49安装成旋转自如。与丝杠轴48螺合的丝杠螺母47经由后述的压力检测器38安装于马达支承板42。通过该结构,注射马达41的旋转驱动力转换为螺杆12的旋转轴线方向上的直线驱动力,并传递至螺杆12。
另外,在注射马达41的定子框架45与马达支承板42之间配置有压力检测器38。该压力检测器38分别安装于马达支承板42及丝杠螺母47来检测在从注射马达41朝向螺杆12的驱动力的传递路径上作用于该压力检测器38的载荷。在压力检测器38与定子框架45之间夹设有筒状部分39。
并且,在旋转轴线方向上位于与上述驱动轴相反的一侧的注射马达41的定子框架45的后端面设置有通过转子43和轴部45b连结以检测转子43的旋转的编码器45a。
若叙述具备这种注射装置1的注射成型机的成型过程的一例,则进行合模工序,所述合模工序中,在上一次成型过程的后半段已蓄积规定量的成型材料而配置于缸体11的内部的状态下,闭合未图示的模具装置,使其成为合模状态。接着,依次进行:填充工序,通过使螺杆12前进,向模具装置内注射成型材料,从而向模具装置内的腔室填充成型材料;及保压工序,使螺杆12进一步前进,以将位于缸体11的前端部14的内部的成型材料保持为规定的压力。
然后,进行冷却工序,所述冷却工序中,冷却填充于模具装置内的成型材料,使其固化,从而获得成型品。此时,进行计量工序,所述计量工序中,在加热器13的加热下,利用螺杆12的旋转朝向缸体11的前端部14输送从预热装置60向缸体11内另行供给的成型材料,同时将其熔化,从而在前端部14配置规定量的成型材料。
在此,在该实施方式中,供给至缸体11内的成型材料已被预热装置60加热至适当的温度。因此,即使使螺杆12高速旋转而在短时间内将成型材料输送至缸体11的前端部14,也能够充分塑化成型材料。由此,缩短成型材料蓄积于缸体11的前端部14所需的时间,从而能够缩短成型周期。
另外,此后,进行取出工序,所述取出工序中,打开模具装置,使其成为开模状态,并通过顶出装置等从模具装置中取出成型品。
〔第4发明〕
在该实施方式中,预热装置21用于预热成型材料,其通过具备如图40中例示的注射装置1,能够向注射装置1供给预热后的成型材料。图40中例示的注射装置1在注射成型机中例如配置于使注射装置1前进/后退的移动装置的滑动底座101上,以向模具装置注射成型材料。注射装置1可以具备预热装置21和被供给通过预热装置预热的成型材料以在内部熔化成型材料的缸体11。另外,图示的注射装置1还具备在缸体11的内部被旋转驱动以塑化成型材料的螺杆12和设置于缸体11的周围以加热缸体11的内部的成型材料的加热器13等,该注射装置1的详细结构待留后述。
(预热装置)
预热装置21在注射装置1的螺杆12的旋转轴线方向(图40的左右方向)上安装于缸体11的与注射成型材料的前端部14相反的一侧的后端部。更详细而言,如图41所示,该预热装置21在缸体11上连接于在缸体11的后端部设置于周向的一部分的贯穿孔状的供给口11a,实质上向该供给口11a供给球状、圆柱状或其他形状的树脂颗粒等成型材料Mm。
在该第1实施方式中,预热装置21具有:材料输送通道22,供成型材料Mm经过;加热部24,对经过材料输送通道22的成型材料Mm进行加热;及冷却部(图41中省略图示),对经过材料输送通道22的成型材料Mm进行冷却。
在具有这种结构的预热装置21中,能够在供给向缸体11的内部供给的成型材料Mm之前对其进行预热。其结果,被预热的成型材料Mm在经过供给口11a供给至缸体11的内部之后,在短时间内在该内部充分熔化,并从缸体11的前端部进行注射,因此能够缩短成型周期。并且,即使在注射装置在进行注射成型时停止导致材料输送通道22内的成型材料Mm的移动停止的情况下,也能够通过冷却部对经过材料输送通道22的成型材料Mm进行冷却,因此能够防止成型材料Mm因材料输送通道22内的余热而熔解并融合。
(预热装置的控制)
在此,如图42的框图所示,预热装置21可以进一步具备控制部,所述控制部控制加热部24和/或冷却部。并且,更详细而言,如图42所示,控制部可根据通过后述的工作状态检测机构、滞留检测机构和/或温度信息检测机构获得的信号来控制加热部24和/或冷却部。
控制部对预热装置21的控制例如可以如下进行。
另外,在注射装置1具备预热装置21的情况下,注射装置1所具备的用于控制注射装置1的工作的控制部可以兼作控制上述加热部24和/或冷却部的控制部。
预热装置21在被使用时,通过设置于材料输送通道22的例如材料经过方向前端侧的部分的温度传感器等始终监视材料输送通道22的材料经过方向前端侧的成型材料Mm的温度。由此测得的成型材料Mm的温度的信息例如发送至预热装置21的控制部。
正常工作时,如图43(a)所示,成型材料Mm被由加热部24产生的加热气体Gh等加热,从而温度随着在材料输送通道22内沿着材料经过方向前进而上升。此时,有时会将加热部24的加热温度或其他条件设定成成型材料Mm的温度低于允许上限值Tu,所述允许上限值Tu被预定为低于成型材料Mm的熔点Tm的温度。允许上限值Tu例如可以设定为比熔点Tm低10℃左右的温度。
在此,若发生注射成型机的工作出于某种理由而停止的情况或成型材料Mm滞留在材料输送通道22内的情况等,则有可能会成为成型材料Mm的移动在材料输送通道22内停止的状态。此时,如图43(b)所示,在材料输送通道22内,成型材料Mm的温度有可能会上升。若成型材料Mm的温度接近熔点Tm或成为熔点Tm以上,则成型材料Mm彼此或成型材料Mm和通道形成部件23熔化并融合,有可能会导致成型材料Mm无法经过材料输送通道22。
另外,如后述,第1实施方式、第2实施方式的预热装置21、60可以具备防滞留机构,但上述“成型材料Mm滞留在材料输送通道22内的情况”还包括成型材料Mm与防滞留机构在此时是否正在工作无关地滞留在材料输送通道22内的情况。
为了防止该情况,预热装置21具备检测注射装置1的工作状态的工作状态检测机构和/或检测成型材料Mm在材料输送通道22内的滞留的滞留检测机构。在工作状态检测机构检测出与注射装置1的工作停止相关的信息的情况下,或者,在滞留检测机构检测出与成型材料Mm的滞留相关的信息的情况下,将其检测信号(具体而言,注射装置1的工作停止信号或成型材料Mm的滞留检测信号)发送给控制部。响应于此,控制部控制加热部24。具体而言,控制部向预热装置21发送加热停止信号,以停止加热部24对成型材料Mm的加热,预热装置21停止加热部24对成型材料Mm的加热。
另外,如后述,在第1实施方式、第2实施方式的预热装置21、60具备防滞留机构的情况下,上述“滞留检测机构检测出与成型材料Mm的滞留相关的信息的情况”例如还包括如下情况:在防滞留机构持续地工作的期间检测出成型材料Mm的滞留;或在防滞留机构不工作的期间检测出成型材料Mm在材料输送通道22内的滞留,响应于此,使防滞留机构工作,即使这样也无法解决该滞留而依旧检测出滞留。
如此,预热装置21具备工作状态检测机构和/或滞留检测机构,控制部根据由工作状态检测机构和/或滞留检测机构检测出的信息来控制加热部24,由此能够停止加热部24的加热,从而能够防止成型材料Mm因材料输送通道22内的过度加热而熔解并融合。
另外,在本说明书中,成型材料Mm的移动停止的状态是指成型材料Mm整体的移动处于停止的状态,而不是指每个成型材料Mm在严格意义上处于停止的状态。
并且,由工作状态检测机构进行的检测例如可以通过设置发送部来进行,所述发送部发送注射装置1的工作状况,更详细而言,发送注射装置1的计量马达31或注射马达41的工作状况。并且,工作状态检测机构例如还可以检测因完成生产而停止、因检测出异常而停止、因按下紧急停止按钮而停止等,上述停止可以通过各种传感器等来检测。
并且,由滞留检测机构进行的成型材料Mm滞留在材料输送通道22内的情况的检测可以通过使用检测成型材料Mm在材料输送通道22内的滞留的传感器来进行。
即使在停止了加热部24对成型材料Mm的加热的情况下,材料输送通道22内的成型材料Mm的温度有时也会因余热而上升。为了防止该情况,预热装置21具备温度信息检测机构,所述温度信息检测机构检测与材料输送通道22内的成型材料Mm的温度相关的信息。在温度信息检测机构在停止加热部24的加热之后检测出与材料输送通道22内的成型材料Mm的温度相关的信息的情况下,具体而言,例如,在温度信息检测机构检测出由温度传感器测得的成型材料Mm的温度满足规定的基准这一信息的情况下,将其检测信号发送给控制部。响应于此,控制部控制冷却部。具体而言,控制部控制冷却部,如图43(c)所示,例如,通过冷却气体Gc等对材料输送通道22内的成型材料Mm进行冷却。
开始成型材料Mm的冷却的上述规定的基准可以为通过比较成型材料Mm的温度的实测值和允许上限值Tu而定的基准,具体而言,可以以成型材料Mm的温度的实测值达到允许上限值Tu为基准而开始成型材料Mm的冷却。或者,也可以根据成型材料Mm的温度与材料输送通道22的周围温度之差来推测成型材料Mm今后有可能会上升的温度上升量,并将通过比较该推断出的温度上升量和允许上限值Tu而定的基准作为上述规定的基准。又或者,也可以将通过比较成型材料Mm的温度的推断值和允许上限值Tu而定的基准作为上述规定的基准。并且,满足上述至少一个基准这一信息包括在由温度信息检测机构检测的与材料输送通道22内的成型材料Mm的温度相关的信息中。
另外,冷却部的冷却只要能够降低成型材料Mm的温度即可,喷吹于成型材料Mm的冷却介质可以为冷风,不仅如此,还可以为温度低于成型材料Mm的温度的风(例如,常温的风)。并且,冷却部可以设置于预热装置21,但也可以通过将加热部24设为可输送冷风等常温气体或冷却气体Gc的结构来实现。
由此,能够有效地防止材料输送通道22因成型材料Mm熔化而被堵塞。
将如上所述的控制的一例示于图44。在图44中,首先,使成型材料Mm经过预热装置21之后,将其供给至缸体11的内部,以进行成型品的成型。在此期间,若工作状态检测机构检测出与注射装置1的工作停止相关的信息(例如,注射装置1的工作停止),则根据控制部的控制停止加热部24。若滞留检测机构检测出与成型材料Mm的滞留相关的信息(例如,在材料输送通道22内发生了成型材料Mm的滞留),则即使在注射装置1的工作未停止的情况下,也根据控制部的控制停止加热部24。在注射装置1的工作未停止且未发生成型材料Mm的滞留的情况下,成型继续。另外,注射装置1的工作是否停止的确认和成型材料Mm的滞留是否发生的确认可以调换其顺序,或者,也可以仅进行其中任一个的确认。
另外,如后述,在第1实施方式、第2实施方式的预热装置21、60具备防滞留机构的情况下,上述“若在材料输送通道22内发生了成型材料Mm的滞留,则即使在注射装置1的工作未停止的情况下”例如还包括:若在材料输送通道22内发生了成型材料Mm的滞留,则即使防滞留机构持续地工作。在具备防滞留机构的情况下,当注射装置1的工作未停止且防滞留机构的工作停止导致在材料输送通道22内发生了成型材料Mm的滞留时,优选,首先,使防滞留机构工作,若即使这样也无法解决滞留,则停止加热部24。
接着,在停止加热部24之后,确认成型材料Mm的温度是否为允许上限值以上。即,在通过温度信息检测机构检测出与材料输送通道22内的成型材料Mm的温度相关的信息(例如,成型材料Mm的温度为允许上限值以上这一信息)的情况下,根据控制部的控制启动冷却部来进行成型材料Mm的冷却。然后,通过温度信息检测机构来确认是否依旧检测出与温度相关的信息,即,重新确认成型材料Mm的温度是否为允许上限值以上。
在通过温度信息检测机构未检测出与温度相关的信息的情况下(例如,在成型材料Mm的温度低于允许上限值的情况下),判断是否重新开始成型。在判断可以重新开始成型的情况下,重新开始成型。
(第1实施方式的预热装置)
接着,使用附图对第1实施方式的预热装置进行更详细的说明。
在第1实施方式中,如图41所示,预热装置21具有:材料输送通道22,供成型材料Mm经过;及加热部24,对经过材料输送通道22的成型材料Mm进行加热。在此,材料输送通道22具有成对的通道形成部件23,所述成对的通道形成部件23彼此对置配置且相互间区划有材料输送通道22。并且,加热部24配置于从材料输送通道22隔着通道形成部件23的通道宽度方向外侧。这里所说的通道宽度方向表示彼此平行地排列的通道形成部件23的排列方向,并且表示与成型材料Mm在材料输送通道22内经过的方向即材料经过方向(图41的上下方向)正交的方向(图41的左右方向)。另外,材料输送通道22、通道形成部件23及加热部24配置成容纳于由绝热材料等构成的箱状的框体25的内部。
在具有这种结构的预热装置21中,能够在供给向缸体11的内部供给的成型材料Mm之前对其进行预热。其结果,被预热的成型材料Mm在经过供给口11a供给至缸体11的内部之后,在短时间内在该内部充分熔化,并从缸体11的前端部进行注射,因此能够缩短成型周期。
并且,在此,如图41中的箭头所示,使区划形成材料输送通道22且成对的通道形成部件23中的至少一个可移动,由此预热装置21构成为能够调整成对的通道形成部件23的相互间的间隔,即材料输送通道22的通道宽度。通道形成部件23中的至少一个例如通过以下移动方式使其能够沿着通道宽度方向移动,即,使用者在框体25的内部在其安装位置之间配置间隔件等而进行的手动移动或使用马达或其他促动器等的自动移动。
通过能够调整材料输送通道22的通道宽度,能够设定与存在各种尺寸形状的各种各样的成型材料Mm分别对应的适当的通道宽度。例如,如图41所示,当设为仅供一个成型材料Mm经过的程度的通道宽度时,成型材料Mm以大致排成一列的姿势经过材料输送通道22,此时,会通过通道形成部件23的通道宽度方向外侧的加热部24对大部分成型材料Mm有效地进行加热。由此,能够有效地抑制从缸体11的前端部注射的熔化状态的成型材料中混有未熔化的成型材料,因此能够防止成型品的外观不良或强度下降。
通过可移动的通道形成部件23设定的通道宽度优选为一个成型材料Mm的长度以上且小于两个成型材料Mm的长度。此时,可抑制多个成型材料Mm在材料输送通道22内在通道宽度方向上重叠,因此能够进一步有效地加热大部分这些成型材料Mm。一个成型材料Mm的长度优选为成型材料Mm的最短尺寸。例如,在成型材料Mm为大致球状的情况下,优选为其直径,或者,在成型材料Mm为截面包括椭圆或长圆的不规则球状的情况下,优选为其最短短边侧的直径。或者,成型材料Mm有时为圆柱、棱柱或其他柱状,从而将其直径或宽度和高度中较短的尺寸设为一个成型材料Mm的长度。
另外,在材料输送通道22的材料经过方向前端侧(图41的下端侧)的框体25的下表面设置有料斗等用于向缸体供给成型材料Mm的供给容器26(缸体供给用供给容器26,还简称为供给容器26。)。在图示的例子中,供给容器26例如具有内外形状均为圆锥台状的圆锥台状部分26a和形成于圆锥台状部分26a的小径侧的端部的圆筒状部分26b。供给容器26在通过圆锥台状部分26a接收经过材料输送通道22之后的成型材料Mm之后,经由其前方的圆筒状部分26b供给至缸体11的内部。圆锥台状部分26a的端部形成有与材料输送通道22大致相同程度的宽度的开口部26c,经过材料输送通道22之后的成型材料Mm从该开口部26c进入供给容器26内。
并且,在材料输送通道22的材料经过方向后端侧(图41的上端侧),储存多个成型材料Mm并向材料输送通道22供给适量的该成型材料Mm的料斗等用于向通道供给成型材料的供给容器27(通道供给用供给容器27,还简称为供给容器27。)载置于框体25的上表面。供给容器27具有圆筒状等的筒部27a和设置于筒部27a的材料输送通道22侧且内外径逐渐减小而形成锥形的锥形部27b。
在图示的例子中,成型材料Mm从通道供给用供给容器27供给至预热装置21。然后,供给至预热装置21的成型材料Mm在被预热的同时经过材料输送通道22,并在经过缸体供给用供给容器26之后,供给至缸体11的内部。即,在此,通过预热装置21预热的成型材料Mm供给至缸体11的内部。但是,供给容器26和/或供给容器27的形状并不限于此,可以适当进行变更,并且有时还会省略供给容器26和/或供给容器27。假设若省略去除了缸体供给用供给容器26,则预热装置的框体会配置于缸体上,从而材料输送通道的材料经过方向前端侧会与缸体的供给口直接连通。此时,通过预热装置预热的成型材料Mm在进行该预热之后会立即供给至缸体的内部。
在此,加热部24也可以在其中一个通道形成部件23的通道宽度方向外侧仅配置于材料输送通道22的一侧,但在该实施方式中,在各通道形成部件23的通道宽度方向外侧分别配置于材料输送通道22的两侧。这样一来,能够通过两侧的加热部24快速加热成型材料Mm,因此即使材料输送通道22内的成型材料Mm的经过速度相对较快,也能够有效地加热成型材料Mm。另外,加热部24等的条件设定成,成型材料Mm在材料输送通道22的材料经过方向前端侧成为所期望的温度。
只要能够经由通道形成部件23对成型材料Mm进行加热,则加热部24的加热方式并无特别限定。例如,可以采用输送高温空气等加热气体的热风加热式加热件、高频介电加热等电热式加热件、卤素灯或陶瓷加热件等红外线加热式加热件、激光加热式加热件等。在加热部24为红外线加热式加热件或激光加热式加热件的情况下,通道形成部件23可以由玻璃等透射光或激光的半透明或透明的材料构成。另外,加热部24的配置并不限于图41的例子,也可以配置于框体25的外部,并使热风流过材料输送通道22。
作为一例,图示的预热装置21具有包括热风加热式加热件的加热部24。具体而言,热风加热式加热件例如可以通过护套加热件等对从压缩机输送过来的压缩空气进行加热,由此获得热风。可以通过变更护套加热件的输出来调整热风的温度。
此时,通道形成部件23可以具有沿着通道宽度方向贯穿该通道形成部件23的多个通气孔,以使从热风加热式加热件输送过来的加热气体通向材料输送通道22。由此,来自加热部24的加热气体经过通道形成部件23的通气孔流向材料输送通道22,因此能够通过该加热气体对材料输送通道22内的成型材料Mm进行加热。
具体而言,例如,如图45(a)所示,通道形成部件23也可以为如所谓的冲压金属那样通过冲压加工等在金属制等的板材23a上形成有多个通气孔23b的板状部件。此时,通过调整加工方式等,能够在板材23a上形成有规则地配置的多个通气孔23b。
或者,如图45(b)所示,通道形成部件23例如也可以为将线材23c配置成网格状等并在它们之间设置有正面观察时为正方形或其他多边形等形状的多个通气孔23b的网状部件。假设若这种网状部件的厚度较薄,导致该网状部件的由通道形成部件23形成材料输送通道22时所需的强度不足,则可以重叠该网状部件和加固部件而由这些网状部件和加固部件构成通道形成部件23。只要能够使加热气体经过,则加固部件可以为蜂窝状或网格状等各种形状。例如,加固部件的网眼可以粗于网状部件的网眼。图示的网状部件配置成,多个通气孔23b沿着正面观察时的纵向(图45(b)的上下方向)及横向(图45(b)的左右方向)排列,并且有规则地排列。
例如,在通过网状的通道形成部件23区划形成了材料输送通道22的情况下,如图46所示,多个成型材料Mm沿着通道形成部件23的横向展开,并且如图46中箭头所示,沿着通道形成部件23的纵向即材料经过方向移动。另外,在成对的通道形成部件23的相互间,在通道形成部件23的横向上的材料输送通道22的各侧部配置有方条状等的通道区划部件22a,所述通道区划部件22a区划通道形成部件23的横向上的材料输送通道22的区域。
当如上述网状或板状的通道形成部件23那样正面观察时均匀地分散且有规则地配置有通气孔23b时,能够在通道形成部件23的纵向及横向上向材料输送通道22均匀地输送来自作为热风加热式加热件的加热部24的加热气体。由此,对大部分经过材料输送通道22的多个成型材料Mm喷吹加热气体,从而能够进一步有效地加热这些成型材料Mm。
在图41所示的实施方式中,随着由缸体11的内部的螺杆12等进行的塑化进展,成型材料Mm从缸体供给用供给容器26供给至缸体11的内部。与此同时,通道供给用供给容器27内的成型材料Mm依次经过材料输送通道22被加热部24加热之后,被投入至缸体供给用供给容器26内。此时,经过材料输送通道22的成型材料Mm的速度有可能会取决于缸体11的内部的成型材料Mm的塑化的速度,但该成型材料Mm的经过速度也可以通过变更如上所述的通道宽度来调整。并且,根据需要,可以在材料输送通道22与供给容器26之间设置调整从材料输送通道22向供给容器26的成型材料Mm的供给的螺杆状等的送料器或其他供给调整机(省略图示),以调整成型材料Mm经过材料输送通道22的速度及受其影响的成型材料Mm的加热程度。
并且,也可以具有通道宽度保持恒定但变更材料输送通道22的位置的机构(省略图示)。通过变更材料输送通道22的位置,能够调整每单位时间的成型材料Mm的经过量。
在此,如上所述,预热装置21具有冷却部(未图示),所述冷却部对经过材料输送通道22的成型材料Mm进行冷却。详细而言,冷却部可以配置于图41所示的容纳材料输送通道22等的框体25的外部,并且通过使用从冷却部向框体25的内部延伸的配管等,能够使由冷却部产生的冷却介质流入框体25的内部,对经过材料输送通道22的成型材料Mm进行冷却。由冷却部产生的冷却介质可以为冷风,不仅如此,还可以为温度低于成型材料Mm的温度的风(例如,常温的风)。
并且,冷却部可以设置于预热装置21,但也可以通过将加热部24设为可输送冷风等常温气体或冷却气体Gc的结构来实现。
并且,如图42的框图所示,预热装置21可以进一步具备控制部,所述控制部控制加热部24和/或冷却部。并且,更详细而言,如图42所示,控制部可根据通过工作状态检测机构、滞留检测机构和/或温度信息检测机构获得的信号来控制加热部24和/或冷却部。
第1实施方式的预热装置21的工作状态检测机构例如在注射成型机的工作出于某种理由而停止的情况下检测注射装置1的工作状态。该检测例如可以通过设置发送部来进行,所述发送部发送注射装置1的动作状况,更详细而言,发送注射装置1的计量马达31或注射马达41的动作状况。
并且,滞留检测机构例如在成型材料Mm出于某种理由而滞留在材料输送通道22内的情况下检测与成型材料Mm的滞留相关的信息。该检测可以通过使用检测成型材料Mm在材料输送通道22内的滞留的传感器来进行。
但是,在第1实施方式的预热装置21中,如下所述,优选从一开始便在预热装置21设置防止成型材料Mm滞留在材料输送通道22内的机构。
即,在如第1实施方式那样的具有多个通气孔23b的网状或板状等的通道形成部件23中,有时会在由其形成的材料输送通道22内,因成型材料Mm卡在通气孔23b等中而在通道形成部件23的横向上的至少一部分发生成型材料Mm的堵塞等滞留。如上所述,成型材料Mm在材料输送通道22内的滞留有可能会导致成型材料Mm被过度加热,甚至使成型材料Mm熔化。
因此,优选在预热装置21设置防止成型材料Mm滞留在材料输送通道22内的防滞留机构。
作为防滞留机构,例如可以设为驱动部,所述驱动部如图47~图50所示,在注射成型机工作时,通过使成对的通道形成部件23中的至少一个持续地或仅在必要时间断地位移来改变其中一个通道形成部件23相对于另一个通道形成部件23的相对位置和/或朝向。另外,在此,省略其驱动源的图示。
如图47所示,在其中一个通道形成部件23的通道宽度方向外侧,在该通道形成部件23的横向两侧部分别设置有方条状的移动用部件22b。并且,在成型材料Mm经过材料输送通道22的期间,如图47(b)及图47(c)中箭头所示,通过这些移动用部件22b沿着通道形成部件23的横向移动其中一个通道形成部件23,由此改变其中一个通道形成部件23相对于另一个通道形成部件23的相对位置。由此,即使成型材料Mm卡在通气孔23b中,也可通过其中一个通道形成部件23的移动来解除卡止,从而防止成型材料Mm的滞留。
并且,也可以沿着与材料经过方向平行的纵向(上下方向)移动其中一个通道形成部件23,而不是通道形成部件23的横向。
在图48所示的防滞留机构中,在其中一个通道形成部件23的通道宽度方向外侧,在该通道形成部件23的纵向两端部分别设置有方条状的移动用部件22b。在成型材料Mm所经过的期间,如图48(b)及图48(c)所示,该防滞留机构通过移动用部件22b沿着通道宽度方向移动其中一个通道形成部件23,由此改变其中一个通道形成部件23相对于另一个通道形成部件23的相对位置。此时,材料输送通道22的通道宽度略微增减。另外,图48的防滞留机构也可以用作移动通道形成部件23以调整如上所述的通道宽度的机构。
图49的防滞留机构具有:方条状的移动用部件22b,在其中一个通道形成部件23的通道宽度方向外侧,分别设置于该通道形成部件23的纵向两端部;及圆柱状等的支点部件22c,在材料输送通道22的材料经过方向的中央位置等中途位置,夹在该通道形成部件23与通道区划部件22a之间配置且沿着通道形成部件23的横向延伸。在此,支点部件22c安装于通道区划部件22a。此时,如图49(b)及图49(c)所示,若在通道宽度方向上向彼此相反的朝向移动各移动用部件22b,则其中一个通道形成部件23绕支点部件22c转动位移,朝向会变得相对于另一个通道形成部件23倾斜。更详细而言,当其中一个通道形成部件23的纵向的一个端部靠近或远离另一个通道形成部件23时,其中一个通道形成部件23的纵向的另一个端部远离或靠近另一个通道形成部件23,其中一个通道形成部件23的朝向如此发生变化。另外,与此同时,材料输送通道22的通道宽度有时会在材料经过方向上变得不恒定。通过这种防滞留机构也能够有效地防止成型材料Mm的滞留。
图50的防滞留机构具有与图49大致相同的结构,但支点部件22c固定并安装于其中一个通道形成部件23,而不是通道区划部件22a。并且,在图50中,通过旋转驱动支点部件22c而不是移动移动用部件22b,使其中一个通道形成部件23与支点部件22c一并绕支点部件22c转动位移,从而与图49实质上相同地改变相对于另一个通道形成部件23的朝向。
或者,如图51(a)所示,防滞留机构也可以由冲击赋予部28构成,所述冲击赋予部28配置于通道形成部件23中的至少一个的通道宽度方向外侧,并且以规定的周期等撞击该通道形成部件23。图示的冲击赋予部28包括:板状部件28b,在另一个通道形成部件23的通道宽度方向外侧与该通道形成部件23平行地设置,并且形成有一个以上贯穿孔28a;及一个以上销状部件28c,配置成穿过板状部件28b的贯穿孔28a,并且以远离/靠近另一个通道形成部件23的方式位移。可以在其中一个通道形成部件23的通道宽度方向外侧也设置相同的冲击赋予部28。
并且,如图51(b)所示,防滞留机构可以由一个以上振子等振动赋予部29构成,所述振动赋予部29安装于通道形成部件23中的至少一个(例如,另一个通道形成部件23)的通道宽度方向外侧的表面,并对该通道形成部件23赋予振动。
并且,作为防滞留机构,如图52(a)所示,也可以设为鼓风部30,所述鼓风部30配置于通道形成部件23中的至少一个的通道宽度方向外侧,使不同流量的气体经过通道形成部件23的通气孔23b而喷吹于材料输送通道22内的成型材料Mm。如图52(b)或图52(c)所示,该鼓风部30随时间改变输送至材料输送通道22内的成型材料Mm的气体的流量,由此能够使气体带着强弱喷吹于成型材料Mm。另外,当从鼓风部30向成型材料Mm输送气体时,可以如图52(b)那样周期性地重复流量为零的期间和流量较多的期间,或者,可以如图52(c)那样周期性地重复流量较少的期间和流量较多的期间。可以另行设置作为防滞留机构的鼓风部30,但也可以将作为上述热风加热式加热件的加热部24设为鼓风部30,从而将该加热部24还用作防滞留机构。在作为预热及防滞留机构兼用加热部24的情况下,来自鼓风部30的气体相当于来自加热部24的加热气体。
并且,通过将上述冷却部设为仅用于鼓风的结构而设为鼓风部30,从而也可以将该冷却部还用作防滞留机构。在作为冷却及防滞留机构兼用冷却部的情况下,来自鼓风部30的气体相当于来自冷却部的冷却气体。
如图47~图52所示的上述防滞留机构可以在预热装置21中采用它们中的一个,除此之外,还可以将它们组合多个来采用。即,预热装置21可以包括图47~图52所示的防滞留机构中的一个以上。
并且,如上所述,优选在预热装置21设置滞留检测机构(省略图示),所述滞留检测机构检测成型材料Mm在材料输送通道22内的滞留。作为滞留检测机构,例如可以设为传感器,所述传感器根据温度、相机拍摄的图像、红外线或激光等检测滞留。
滞留检测机构的这种传感器优选设置于材料输送通道22的材料经过方向前端侧的部分,即,比缸体供给用供给容器26更靠材料经过方向跟前的材料输送通道22附近的位置。更详细而言,如图46所示,该传感器23d例如可以在材料输送通道22的材料经过方向前端侧,在通道形成部件23的通道宽度方向外侧沿着通道形成部件23的横向彼此隔着间隔设置有多个。由此,能够尽早地发现在通道形成部件23的横向上发生成型材料Mm的滞留的位置。
假设若将滞留检测机构的传感器23d设为温度传感器,则优选将该温度传感器配置成,能够通过该温度传感器测定位于材料输送通道22的材料经过方向前端侧的部分的成型材料Mm的温度。这里所说的成型材料Mm的温度可以为成型材料Mm自身的温度、通道形成部件23的温度或通道形成部件23的通气孔23b内的空间的温度。在接触式温度传感器的情况下,为了测定成型材料Mm自身的温度或通道形成部件23的温度,例如将该温度传感器配置成,使温度传感器穿过通道形成部件23的通气孔23b并使其前端与成型材料Mm接触,或者,使温度传感器的前端与通道形成部件23接触。
另外,在滞留检测机构的传感器23d为温度传感器的情况下,可以与预热装置21可具备的温度信息检测机构中可使用的温度传感器兼用。即,在兼用温度传感器的情况下,预热装置21可以通过作为滞留检测机构的温度传感器来检测成型材料Mm的滞留,并由控制部根据通过滞留检测机构获得的成型材料Mm的滞留的检测来控制加热部24,由此停止加热部24的加热。并且,在温度信息检测机构检测出与材料输送通道22内的成型材料Mm的温度相关的信息的情况下,具体而言,例如,在由温度传感器测得的成型材料Mm的温度满足规定的基准的情况下,控制部可以根据与该温度相关的信息来控制冷却部,冷却成型材料Mm。
上述防滞留机构可以在注射成型机工作时始终持续地工作,或者,可以在由滞留检测机构检测出成型材料Mm在材料输送通道22内的滞留时等特定的时刻间歇地工作。
并且,在预热装置21中,为了使温度信息检测机构检测与温度相关的信息,例如,可以将温度传感器设置于材料输送通道22内(如上所述,当将滞留检测机构的传感器23d设为温度传感器时可以兼用)。更详细而言,优选将该温度传感器配置成,能够通过该温度传感器测定位于材料输送通道22的材料经过方向前端侧的部分的成型材料Mm的温度。这里所说的成型材料Mm的温度可以为成型材料Mm自身的温度、通道形成部件23的温度或通道形成部件23的通气孔23b内的空间的温度。在接触式温度传感器的情况下,为了测定成型材料Mm自身的温度或通道形成部件23的温度,例如将该温度传感器配置成,使温度传感器穿过通道形成部件23的通气孔23b并使其前端与成型材料Mm接触,或者,使温度传感器的前端与通道形成部件23接触。
图53中示出第1实施方式的第1变形例的预热装置121。该预热装置121具有与上述预热装置21实质上相同的通道供给用供给容器127及缸体供给用供给容器126,与上述预热装置21不同点主要在于,它们之间的框体125内设置有多个材料输送通道122。通过如此设置多个材料输送通道122,能够缩小每个材料输送通道122的面积,从而能够实现预热装置121的小型化。
更详细而言,预热装置121具有:三个材料输送通道122,均彼此平行地排列,以将成型材料Mm从通道供给用供给容器127输送至缸体供给用供给容器126;三对通道形成部件123,区划这些各材料输送通道122;及加热部124,从隔着材料输送通道122和通道形成部件123的通道宽度方向外侧对材料输送通道122内的成型材料Mm进行加热。供给容器126的圆锥台状部分126a的端部设置有对应于材料输送通道122的数量的三个开口部126c。
从实现成型材料Mm的迅速且均匀的预热的观点出发,如图示的实施方式那样,加热部124优选设置于各材料输送通道122的通道宽度方向两侧。该预热装置121也构成为,形成各材料输送通道122的成对的通道形成部件123中的至少一个是可移动的,从而能够调整各材料输送通道122的通道宽度。另外,也可以设置两个或四个以上的材料输送通道(省略图示)。
图54中示出第1实施方式的第2变形例的预热装置221。在图54的预热装置221中,设置有一对传送带223a,所述一对传送带223a包括:多个辊223b,包括驱动辊及从动辊;及通道形成部件223,其为缠绕在这些辊223b上的无端环状的带。并且,在这些传送带223a之间区划有供成型材料Mm经过的材料输送通道222。
一对传送带223a分别通过辊223b的驱动辊旋转驱动作为带的通道形成部件223,由此成型材料Mm在被夹在一对传送带223a之间的状态下经过它们之间的材料输送通道222进行输送。经过材料输送通道222之后的成型材料Mm被投入至料斗等缸体供给用供给容器226内。该供给容器226具有与上述预热装置21的供给容器26相同的圆锥台状部分226a及圆筒状部分226b,进而在圆锥台状部分226a的上端部设置有接收来自传送带223a的成型材料Mm的圆筒状等的开口部226c。另外,在该例子中,在材料输送通道222内沿着水平方向输送成型材料Mm之后,将其投入至供给容器226,但也可以将一对传送带223a配置成相对于水平方向倾斜或正交的朝向,从而使材料输送通道222内的材料经过方向成为相对于水平方向倾斜或正交的方向。
在比传送带223a更靠通道宽度方向外侧配置有加热部224。在将加热部224设为上述热风加热式加热件的情况下,作为通道形成部件223的各带例如可以由如上所述的网状部件等构成,以使加热气体能够经过。由此,能够向经过材料输送通道222的成型材料Mm输送加热气体,从而有效地加热该成型材料Mm。
并且,如图54中空白箭头所示,该预热装置221构成为能够使一对传送带223a中的至少一个与其包括的通道形成部件223一并移动,以调整一对传送带223a之间的间隔,即材料输送通道222的通道宽度。
上述第1实施方式的第1变形例的预热装置121、第1实施方式的第2变形例的预热装置221可以与针对上述预热装置21的控制相同地进行控制。
(第2实施方式的预热装置)
接着,使用附图对第2实施方式的预热装置进行更详细的说明。
与图40所示的第1实施方式的预热装置21相同地,图55中例示的第2实施方式的预热装置60在注射装置1的螺杆12的旋转轴线方向(图55的左右方向)上安装于缸体11的与注射成型材料的前端部14相反的一侧的后端部。更详细而言,如图56所示,该预热装置60在缸体11上连接于在缸体11的后端部设置于周向的一部分的贯穿孔状的供给口11a,实质上向该供给口11a供给球状、圆柱状或其他形状的树脂颗粒等成型材料Mm。
在此,如图55~图57所示,预热装置60具有:材料用通道61,供成型材料Mm经过;及过热蒸汽导入口62,将过热蒸汽Ss导入至材料用通道61内,以对材料用通道61内的成型材料Mm进行加热。在材料用通道61内,成型材料Mm被从过热蒸汽导入口62导入的过热蒸汽Ss加热。由此,能够在向缸体11内供给成型材料Mm之前进行成型材料Mm的预热。
从过热蒸汽导入口62导入至材料用通道61内的过热蒸汽可以通过如下方式产生:进一步对通过未图示的过热蒸汽产生装置等使水沸腾并气化而得的蒸汽进行加热。通常,加热空气(热风)等通过对流传热对加热对象物进行加热,相对于此,过热蒸汽不仅通过对流传热对加热对象物进行加热,而且还通过辐射传热及冷凝传热对加热对象物进行加热,从而相较于加热空气等,热能极大。在此,通过从过热蒸汽导入口62导入的过热蒸汽对成型材料Mm进行加热,因此成型材料Mm的温度会在短时间内上升至规定的温度。其结果,在该实施方式中,成型材料Mm的预热被瞬间进行,因此能够缩短注射成型机的成型周期。这尤其有利于适用于高周期成型的情况。
例如,过热蒸汽产生装置可以具有在绝热的框体内设置有护套加热件等加热装置的结构。此时,通过过热蒸汽产生装置,能够对从锅炉等输送过来的饱和蒸汽进行加热,以产生过热蒸汽。
可以向过热蒸汽导入口62供给由可设置于包括注射装置的注射成型机的过热蒸汽产生装置产生的过热蒸汽,除此之外,还可以向过热蒸汽导入口62供给通过设置场所(设置注射装置的工厂等)的规定的设备另行产生的过热蒸汽。
如图示的例子那样,预热装置60可以进一步具有圆筒或其他筒状等的通道区划壁部63,所述通道区划壁部63设置于材料用通道61的周围。材料用通道61以被区划的方式设置于该通道区划壁部63的内侧。尤其,在该例子中,圆筒状的通道区划壁部63沿着横向配置成其中心轴线例如与水平方向即螺杆12的旋转轴线方向(图55~图57的左右方向)大致平行。在这种通道区划壁部63的内侧的材料用通道61内,成型材料Mm沿着上述旋转轴线方向移动,由此成型材料Mm所经过的方向即材料通行方向会变得与该旋转轴线方向平行。但是,如后述的实施方式那样,可以将材料用通道61设置成材料用通道61内的材料通行方向成为与螺杆12的旋转轴线方向正交的铅垂方向,除此之外,还可以将材料用通道61倾斜地设置成材料用通道61内的材料通行方向成为相对于螺杆12的旋转轴线方向倾斜的方向(省略图示)。
另外,如图57所示,材料用通道61的材料通行方向后端侧(图55~图57中的右侧)设置有孔状的通道入口61a,所述通道入口61a是通过挖空通道区划壁部63的周向的一部分而形成的。实质上,可以在该通道入口61a安装圆锥台状的料斗61b。
材料用通道61的材料通行方向前端侧(图55~图57中的左侧)设置有通道出口61c,所述通道出口61c在通道区划壁部63的周向的一部分朝向外周侧突出设置,并且朝向与材料通行方向正交的方向上的下方侧即前端侧形成为锥形。
并且,预热装置60还可以进一步具有输送机构,所述输送机构在材料用通道61内沿着材料通行方向输送成型材料Mm。在该第2实施方式中,作为输送机构的一例,在材料用通道61内设置有预热用螺杆64。除预热用螺杆64以外,输送机构还可以为传送带等(省略图示)。
图示的预热用螺杆64包括:旋转轴65,绕在材料用通道61内沿着材料通行方向的轴线被旋转驱动;及螺纹66,立设于旋转轴65的外周面上,并且在上述轴线的周围以螺旋状等规定的形状延伸,但预热用螺杆64的形状并不限于此。若该预热用螺杆64被马达等驱动源67旋转驱动,则如图56所示,在材料用通道61内,通过在旋转轴65的外周侧设置于旋转轴65的外周面上的螺纹66沿着材料通行方向输送成型材料Mm。
该第2实施方式的预热用螺杆64形成为空心的旋转轴65。具体而言,由图57可知,旋转轴65具有:其内侧的内部空间68;圆筒状的周壁部69,区划内部空间68;及多个连通孔70,以贯穿该周壁部69的方式形成于该周壁部69。并且,在此,过热蒸汽导入口62设置于预热用螺杆64,更详细而言,设置于预热用螺杆64的旋转轴65的旋转轴线方向前端面。例如,使预热用螺杆64的旋转轴65的旋转轴线方向前端部从设置于通道区划壁部63的端面的开口部63a暴露于通道区划壁部63的外部并使其位于该位置,从而能够在该前端部设置过热蒸汽导入口62。
在配置有这种预热用螺杆64的材料用通道61内,从过热蒸汽导入口62导入至材料用通道61内的过热蒸汽Ss暂且在材料用通道61内流入预热用螺杆64的旋转轴65的内部空间68内。然后,流入内部空间68的过热蒸汽Ss通过设置于周壁部69的多个连通孔70从内部空间68经过该连通孔70被输送至旋转轴65的外周侧。在旋转轴65的外周侧,通过螺纹66沿着材料通行方向输送的成型材料Mm被经过连通孔70之后的过热蒸汽Ss加热。
另外,预热用螺杆64优选距旋转轴65的外周面的螺纹66的外周缘的高度(预热用螺杆64的槽深度)为一个成型材料Mm的长度以上且小于两个成型材料Mm的长度。此时,在旋转轴65的外周侧,可抑制多个成型材料Mm在预热用螺杆64的径向上重叠,因此例如能够通过从旋转轴65的连通孔70输送至外周侧的过热蒸汽进一步有效地加热经过材料用通道61的各成型材料Mm。由此,能够有效地抑制从缸体11的前端部14注射的熔化状态的成型材料中混有未熔化的成型材料,因此能够防止成型品的外观不良或强度下降。
并且,在预热用螺杆64的径向上,螺纹66的外周缘与通道区划壁部63的内周面之间的间隙优选窄于一个成型材料Mm的长度。由此,能够抑制成型材料Mm在旋转轴线方向上越过螺纹66。另外,在螺纹66的外周缘与通道区划壁部63的内周面之间设置有微小的间隙,以防止它们接触。
进而,预热用螺杆64的旋转轴65的外周面至通道区划壁部63的内周面为止的距离也优选为一个成型材料Mm的长度以上且小于两个成型材料Mm的长度。
一个成型材料Mm的长度优选为成型材料Mm的最短尺寸。例如,在成型材料Mm为大致球状的情况下,优选为其直径,或者,在成型材料Mm为截面包括椭圆或长圆的不规则球状的情况下,优选为其最短短边侧的直径。或者,成型材料Mm有时为圆柱、棱柱或其他柱状,从而将其直径或宽度和高度中较短的尺寸设为一个成型材料Mm的长度。
也可以代替上述过热蒸汽导入口62、通道区划壁部63及预热用螺杆64,使用图58所示的第2实施方式的第1变形例的过热蒸汽导入口162、通道区划壁部163及预热用螺杆164。在图58中,通道区划壁部163沿着周向及旋转轴线方向设置有多个贯穿通道区划壁部163的贯穿孔状的过热蒸汽导入口162。预热用螺杆164的旋转轴165可以为空心或实心中的任一个,但不具有如上所述的连通孔70。并且,在通道区划壁部163的端面未设置开口部,旋转轴165的旋转轴线方向前端部在通道区划壁部163的内侧终结。在图58所示的第2实施方式的第1变形例中,从设置于通道区划壁部163的过热蒸汽导入口162向材料用通道61内导入过热蒸汽。由此,对在旋转轴165的外周侧输送的成型材料Mm进行加热。除过热蒸汽导入口162、通道区划壁部163及预热用螺杆164的结构以外,图58所示的第2实施方式的第1变形例具有与图55~图57所示的第2实施方式实质上相同的结构。
或者,如图59所示,也可以在图55~图57所示的第2实施方式中在通道区划壁部263进一步设置多个贯穿孔状的过热蒸汽导入口262。在图59所示的第2实施方式的第2变形例中,在预热用螺杆64的旋转轴65的外周侧输送的成型材料Mm通过通道区划壁部263的过热蒸汽导入口262及预热用螺杆64的过热蒸汽导入口62从预热用螺杆64的径向(图59的上下方向)的内侧及外侧这两侧被输送过热蒸汽而被加热。除在通道区划壁部263设置有过热蒸汽导入口262以外,图59的第2实施方式的第2变形例为与图55~图57所示的第2实施方式大致相同的结构。
如上所述,预热用螺杆64的周壁部69的连通孔70或通道区划壁部163、263的过热蒸汽导入口162、262优选以沿着周壁部69或通道区划壁部163、263的周向及旋转轴线方向均匀地分散的方式设置多个。为了实现这种预热用螺杆64或通道区划壁部163、263,周壁部69和/或通道区划壁部163、263例如可以由具有正面观察时为正方形或其他多边形等形状的多个孔部的圆筒状的网状部件或如所谓的冲压金属那样的通过冲压加工等在金属制等的板材上形成有多个孔部的圆筒状的板状部件等构成。当网状部件的强度不足时,也可以由使网状部件与蜂窝状或网格状等的加固部件重叠而成的部件构成周壁部69和/或通道区划壁部163、263。
例如,当要求注射装置1的缸体11内的塑化能力高从而以更快的速度进行成型材料Mm向缸体11内的供给时,可以通过扩大上述预热用螺杆64、164的外径来应对。或者,如图60中从上方侧观察材料用通道时的剖视图所示,将向一个通道出口361c输送成型材料Mm的材料用通道361例如与其周围的通道区划壁部363及其内侧的预热用螺杆364一并,在图60所示的第2实施方式的第3变形例中,在通道出口361c的周围以90°的角度彼此隔开配置了四个直线状的材料用通道361,但材料用通道361的数量和配置方式可以适当进行变更。在设置多个材料用通道361的情况下,以向各材料用通道361内导入过热蒸汽的方式设置过热蒸汽导入口。在该例子中,例如可以在各通道区划壁部363设置多个过热蒸汽导入口。并且,也可以设置过热蒸汽用排出口。
如上所述,在材料用通道61内对成型材料Mm进行加热的过热蒸汽能够使成型材料Mm高速升温。另一方面,被过热蒸汽加热的成型材料Mm例如有可能会在低于100℃的温度下发生结露。
以去除由这种结露产生的水分等为目的,干燥或进一步加热经过材料用通道61而被过热蒸汽加热的成型材料Mm,为此,如图56所示,该第2实施方式的预热装置60还具有:材料输送通道22,供被过热蒸汽加热而经过材料用通道61之后的成型材料Mm经过;及加热部24,对经过材料输送通道22的成型材料Mm进行加热。在该第2实施方式中,成型材料Mm在沿着旋转轴线方向经过上述材料用通道61之后,因自重而从材料用通道61的通道出口61c落入材料输送通道22内,并经过材料输送通道22。在此,材料用通道61内的材料通行方向与成型材料Mm在材料输送通道22内经过的方向即材料经过方向(图56的上下方向)正交,成型材料Mm沿着铅垂方向经过材料输送通道22。
该材料输送通道22具有成对的通道形成部件23,所述成对的通道形成部件23彼此对置配置且相互间区划有材料输送通道22。并且,加热部24配置于从材料输送通道22隔着通道形成部件23的通道宽度方向外侧。通道形成部件23及加热部24具有干燥被过热蒸汽加热而经过材料用通道61之后的成型材料Mm的功能,除此之外,还具有进一步加热该成型材料Mm的功能。这里所说的通道宽度方向表示彼此平行地排列的通道形成部件23的排列方向,并且表示与材料输送通道22内的材料经过方向正交的方向(图56的左右方向)。在图示的实施方式中,材料输送通道22、通道形成部件23及加热部24配置成容纳于由绝热材料等构成的箱状的框体25的内部。
另外,区划形成材料输送通道22的成对的通道形成部件23中的至少一个可以是可移动的,由此材料输送通道22构成为能够调整成对的通道形成部件23的相互间的间隔即其通道宽度。通道形成部件23中的至少一个例如可以通过以下移动方式使其能够沿着通道宽度方向移动,即,使用者在框体25的内部在其安装位置之间配置间隔件等而进行的手动移动或使用马达或其他促动器等的自动移动。若能够调整材料输送通道22的通道宽度,则能够设定与存在各种尺寸形状的各种各样的成型材料Mm分别对应的适当的通道宽度。例如,如图56所示,当设为仅供一个成型材料Mm经过的程度的通道宽度时,成型材料Mm以大致排成一列的姿势经过材料输送通道22,此时,会通过通道形成部件23的通道宽度方向外侧的加热部24对大部分成型材料Mm有效地进行加热。
材料输送通道22的通道宽度优选为一个成型材料Mm的长度以上且小于两个成型材料Mm的长度。此时,可抑制多个成型材料Mm在材料输送通道22内在通道宽度方向上重叠,因此能够进一步有效地加热大部分这些成型材料Mm。
在材料输送通道22的材料经过方向前端侧(图56的下端侧)的框体25的下表面设置有料斗等供给容器26。在图示的例子中,供给容器26例如具有内外形状均为圆锥台状的圆锥台状部分26a和形成于圆锥台状部分26a的小径侧的端部的圆筒状部分26b。供给容器26优选以其周壁由绝热材料构成或用绝热材料覆盖周壁的表面等方式包括绝热材料。供给容器26在通过圆锥台状部分26a接收经过材料输送通道22之后的成型材料Mm之后,经由其前方的圆筒状部分26b供给至缸体11的内部。圆锥台状部分26a的端部形成有与材料输送通道22大致相同程度的宽度的开口部26c,经过材料输送通道22之后的成型材料Mm从该开口部26c进入供给容器26内。
在图示的例子中,成型材料Mm经过材料输送通道22并经过供给容器26之后,供给至缸体11的内部。即,在此,通过预热装置60预热的成型材料Mm供给至缸体11的内部。但是,供给容器26的形状并不限于此,可以适当进行变更,并且有时还会省略供给容器26。假设若省略去除了供给容器26,则框体会配置于缸体上,从而材料输送通道的材料经过方向前端侧会与缸体的供给口直接连通。此时,成型材料在经过材料输送通道之后会立即供给至缸体的内部。
在此,加热部24也可以在其中一个通道形成部件23的通道宽度方向外侧仅配置于材料输送通道22的一侧,但在该第2实施方式中,在各通道形成部件23的通道宽度方向外侧分别配置于材料输送通道22的两侧。这样一来,能够通过两侧的加热部24快速加热成型材料Mm,因此即使材料输送通道22内的成型材料Mm的经过速度相对较快,也能够有效地加热成型材料Mm。另外,加热部24等的条件设定成,成型材料Mm在材料输送通道22的材料经过方向前端侧成为所期望的温度。
只要能够经由通道形成部件23对成型材料Mm进行加热,则加热部24的加热方式并无特别限定。例如,可以采用输送高温空气等加热气体的热风加热式加热件、高频介电加热等电热式加热件、卤素灯或陶瓷加热件等红外线加热式加热件、激光加热式加热件等。在加热部24为红外线加热式加热件或激光加热式加热件的情况下,通道形成部件23可以由玻璃等透射光或激光的半透明或透明的材料构成。另外,加热部24的配置并不限于图56的例子,也可以配置于框体25的外部,并使热风流过材料输送通道22。
作为一例,图示的预热装置60具有包括热风加热式加热件的加热部24。具体而言,热风加热式加热件例如可以通过护套加热件等对从压缩机输送过来的压缩空气进行加热,由此获得热风。可以通过变更护套加热件的输出来调整热风的温度。从能够更有效地干燥成型材料Mm的观点出发,优选热风加热式加热件。
此时,通道形成部件23可以具有沿着通道宽度方向贯穿该通道形成部件23的多个通气孔,以使从热风加热式加热件输送过来的加热气体通向材料输送通道22。由此,来自加热部24的加热气体经过通道形成部件23的通气孔流向材料输送通道22,因此能够通过该加热气体对材料输送通道22内的成型材料Mm进行加热。
具体而言,例如,如图45(a)所示,通道形成部件23也可以为如所谓的冲压金属那样通过冲压加工等在金属制等的板材23a上形成有多个通气孔23b的板状部件。此时,通过调整加工方式等,能够在板材23a上形成有规则地配置的多个通气孔23b。
或者,如图45(b)所示,通道形成部件23例如也可以为将线材23c配置成网格状等并在它们之间设置有正面观察时为正方形或其他多边形等形状的多个通气孔23b的网状部件。假设若这种网状部件的厚度较薄,导致该网状部件的由通道形成部件23形成材料输送通道22时所需的强度不足,则可以重叠该网状部件和加固部件而由这些网状部件和加固部件构成通道形成部件23。只要能够使加热气体经过,则加固部件可以为蜂窝状或网格状等各种形状。例如,加固部件的网眼可以粗于网状部件的网眼。图示的网状部件配置成,多个通气孔23b沿着正面观察时的纵向(图45(b)的上下方向)及与该纵向正交的横向(图45(b)的左右方向)排列,并且有规则地排列。
例如,在通过网状的通道形成部件23区划形成了材料输送通道22的情况下,如图46所示,多个成型材料Mm沿着通道形成部件23的横向展开,并且如图46中箭头所示,沿着通道形成部件23的纵向即材料经过方向移动。另外,在成对的通道形成部件23的相互间,在通道形成部件23的横向上的材料输送通道22的各侧部配置有方条状等的通道区划部件22a,所述通道区划部件22a区划通道形成部件23的横向上的材料输送通道22的区域。
当如上述网状或板状的通道形成部件23那样正面观察时均匀地分散且有规则地配置有通气孔23b时,能够在通道形成部件23的纵向及横向上向材料输送通道22均匀地输送来自作为热风加热式加热件的加热部24的加热气体。由此,对大部分经过材料输送通道22的多个成型材料Mm喷吹加热气体,从而能够进一步有效地加热这些成型材料Mm。
在该第2实施方式中,随着由缸体11的内部的螺杆12进行的成型材料的塑化进展,成型材料从供给容器26供给至缸体11的内部。与此同时,经过材料用通道61之后的成型材料Mm依次经过材料输送通道22被加热部24加热之后,被投入至供给容器26内。此时,经过材料输送通道22的成型材料Mm的速度有可能会取决于缸体11的内部的成型材料Mm的塑化的速度,但该成型材料Mm的经过速度也可以通过变更如上所述的通道宽度来调整。并且,根据需要,可以在材料输送通道22与供给容器26之间设置调整从材料输送通道22向供给容器26的成型材料Mm的供给的螺杆状等的送料器或其他供给调整机(省略图示),以调整成型材料Mm经过材料输送通道22的速度及受其影响的成型材料Mm的加热程度。
并且,也可以具有通道宽度保持恒定但变更材料输送通道22的位置的机构(省略图示)。通过变更材料输送通道22的位置,能够调整每单位时间的成型材料的经过量。
如上所述,预热装置60具有冷却部(未图示),所述冷却部对经过材料输送通道22的成型材料Mm进行冷却。详细而言,冷却部可以配置于图56所示的容纳材料输送通道22等的框体25的外部,并且通过使用从冷却部向框体25的内部延伸的配管等,能够使由冷却部产生的冷却介质流入框体25的内部,对经过材料输送通道22的成型材料Mm进行冷却。由冷却部产生的冷却介质可以为冷风,不仅如此,还可以为温度低于成型材料Mm的温度的风(例如,常温的风)。
并且,冷却部可以设置于预热装置21,但也可以通过将加热部24设为可输送冷风等常温气体或冷却气体Gc的结构来实现。
并且,在第2实施方式中,预热装置60、360、460可以与针对上述第1实施方式的预热装置21的控制相同地进行控制。即,预热装置60、360、460可以进一步具备控制部,所述控制部控制加热部24和/或冷却部。并且,更详细而言,控制部可根据通过工作状态检测机构、滞留检测机构和/或温度信息检测机构获得的信号来控制加热部24和/或冷却部。
第2实施方式的工作状态检测机构例如在注射成型机的工作出于某种理由而停止的情况下检测注射装置1的工作状态。该检测例如可以通过设置发送部来进行,所述发送部发送注射装置1的动作状况,更详细而言,发送注射装置1的计量马达31或注射马达41的动作状况。
并且,滞留检测机构例如在成型材料Mm出于某种理由而滞留在材料输送通道22内的情况下检测与成型材料Mm的滞留相关的信息。该检测可以通过使用检测成型材料Mm在材料输送通道22内的滞留的传感器来进行。但是,在第2实施方式的预热装置60中,如下所述,优选从一开始便在预热装置60设置防止成型材料Mm滞留在材料输送通道22内的机构。
即,在如第2实施方式那样的具有多个通气孔23b的网状或板状等的通道形成部件23中,有时会在由其形成的材料输送通道22内,因成型材料Mm卡在通气孔23b等中而在通道形成部件23的横向上的至少一部分发生成型材料Mm的堵塞等滞留。成型材料Mm在材料输送通道22内的滞留有可能会导致成型材料Mm被过度加热,甚至会使成型材料Mm熔化。
因此,优选在预热装置60设置防止成型材料Mm滞留在材料输送通道22内的防滞留机构。
作为防滞留机构,例如可以设为驱动部,所述驱动部如图47~图50所示,在注射成型机工作时,通过使成对的通道形成部件23中的至少一个持续地或仅在必要时间断地位移来改变其中一个通道形成部件23相对于另一个通道形成部件23的相对位置和/或朝向。另外,在此,省略其驱动源的图示。
如图47所示,在其中一个通道形成部件23的通道宽度方向外侧,在该通道形成部件23的横向两侧部分别设置有方条状的移动用部件22b。并且,在成型材料Mm经过材料输送通道22的期间,如图47(b)及图47(c)中箭头所示,通过这些移动用部件22b沿着通道形成部件23的横向移动其中一个通道形成部件23,由此改变其中一个通道形成部件23相对于另一个通道形成部件23的相对位置。由此,即使成型材料Mm卡在通气孔23b中,也可通过其中一个通道形成部件23的移动来解除卡止,从而防止成型材料Mm的滞留。
并且,也可以沿着与材料经过方向平行的纵向(上下方向)移动其中一个通道形成部件23,而不是通道形成部件23的横向。
在图48所示的防滞留机构中,在其中一个通道形成部件23的通道宽度方向外侧,在该通道形成部件23的纵向两端部分别设置有方条状的移动用部件22b。在成型材料Mm所经过的期间,如图48(b)及图48(c)所示,该防滞留机构通过移动用部件22b沿着通道宽度方向移动其中一个通道形成部件23,由此改变其中一个通道形成部件23相对于另一个通道形成部件23的相对位置。此时,材料输送通道22的通道宽度略微增减。另外,图48的防滞留机构也可以用作移动通道形成部件23以调整如上所述的通道宽度的机构。
图49的防滞留机构具有:方条状的移动用部件22b,在其中一个通道形成部件23的通道宽度方向外侧,分别设置于该通道形成部件23的纵向两端部;及圆柱状等的支点部件22c,在材料输送通道22的材料经过方向的中央位置等中途位置,夹在该通道形成部件23与通道区划部件22a之间配置且沿着通道形成部件23的横向延伸。在此,支点部件22c安装于通道区划部件22a。此时,如图49(b)及图49(c)所示,若在通道宽度方向上向彼此相反的朝向移动各移动用部件22b,则其中一个通道形成部件23绕支点部件22c转动位移,朝向会变得相对于另一个通道形成部件23倾斜。更详细而言,当其中一个通道形成部件23的纵向的一个端部靠近或远离另一个通道形成部件23时,其中一个通道形成部件23的纵向的另一个端部远离或靠近另一个通道形成部件23,其中一个通道形成部件23的朝向如此发生变化。另外,与此同时,材料输送通道22的通道宽度有时会在材料经过方向上变得不恒定。通过这种防滞留机构也能够有效地防止成型材料Mm的滞留。
图50的防滞留机构具有与图49大致相同的结构,但支点部件22c固定并安装于其中一个通道形成部件23,而不是通道区划部件22a。并且,在图50中,通过旋转驱动支点部件22c而不是移动移动用部件22b,使其中一个通道形成部件23与支点部件22c一并绕支点部件22c转动位移,从而与图49实质上相同地改变相对于另一个通道形成部件23的朝向。
或者,如图51(a)所示,防滞留机构也可以由冲击赋予部28构成,所述冲击赋予部28配置于通道形成部件23中的至少一个的通道宽度方向外侧,并且以规定的周期等撞击该通道形成部件23。图示的冲击赋予部28包括:板状部件28b,在另一个通道形成部件23的通道宽度方向外侧与该通道形成部件23平行地设置,并且形成有一个以上贯穿孔28a;及一个以上销状部件28c,配置成穿过板状部件28b的贯穿孔28a,并且以远离/靠近另一个通道形成部件23的方式位移。可以在其中一个通道形成部件23的通道宽度方向外侧也设置相同的冲击赋予部28。
并且,如图51(b)所示,防滞留机构可以由一个以上振子等振动赋予部29构成,所述振动赋予部29安装于通道形成部件23中的至少一个(例如,另一个通道形成部件23)的通道宽度方向外侧的表面,并对该通道形成部件23赋予振动。
并且,作为防滞留机构,如图52(a)所示,也可以设为鼓风部30,所述鼓风部30配置于通道形成部件23中的至少一个的通道宽度方向外侧,使不同流量的气体经过通道形成部件23的通气孔23b而喷吹于材料输送通道22内的成型材料Mm。如图52(b)或图52(c)所示,该鼓风部30随时间改变输送至材料输送通道22内的成型材料Mm的气体的流量,由此能够使气体带着强弱喷吹于成型材料Mm。另外,当从鼓风部30向成型材料Mm输送气体时,可以如图52(b)那样周期性地重复流量为零的期间和流量较多的期间,或者,可以如图52(c)那样周期性地重复流量较少的期间和流量较多的期间。可以另行设置作为防滞留机构的鼓风部30,但也可以将作为上述热风加热式加热件的加热部24设为鼓风部30,从而将该加热部24还用作防滞留机构。在作为预热及防滞留机构兼用加热部24的情况下,来自鼓风部30的气体相当于来自加热部24的加热气体。
并且,通过将上述冷却部设为仅用于鼓风的结构而设为鼓风部30,从而也可以将该冷却部还用作防滞留机构。在作为冷却及防滞留机构兼用冷却部的情况下,来自鼓风部30的气体相当于来自冷却部的冷却气体。
如图47~图52所示的上述防滞留机构可以在预热装置60中采用它们中的一个,除此之外,还可以将它们组合多个来采用。即,预热装置60可以包括图47~图52所示的防滞留机构中的一个以上。
并且,优选预热装置60设置有滞留检测机构,所述滞留检测机构检测成型材料Mm在材料输送通道22内的滞留。作为滞留检测机构,例如可以设为传感器,所述传感器根据温度、相机拍摄的图像、红外线或激光等检测滞留。
滞留检测机构的这种传感器优选设置于材料输送通道22的材料经过方向前端侧的部分,即,比供给容器26更靠材料经过方向跟前的材料输送通道22附近的位置。更详细而言,如图46所示,该传感器23d例如可以在材料输送通道22的材料经过方向前端侧,在通道形成部件23的通道宽度方向外侧沿着通道形成部件23的横向彼此隔着间隔设置有多个。由此,能够尽早地发现在通道形成部件23的横向上发生成型材料Mm的滞留的位置。
假设若将滞留检测机构的传感器23d设为温度传感器,则优选将该温度传感器配置成,能够通过该温度传感器测定位于材料输送通道22的材料经过方向前端侧的部分的成型材料Mm的温度。这里所说的成型材料Mm的温度可以为成型材料Mm自身的温度、通道形成部件23的温度或通道形成部件23的通气孔23b内的空间的温度。在接触式温度传感器的情况下,为了测定成型材料Mm自身的温度或通道形成部件23的温度,例如将该温度传感器配置成,使温度传感器穿过通道形成部件23的通气孔23b并使其前端与成型材料Mm接触,或者,使温度传感器的前端与通道形成部件23接触。
另外,在滞留检测机构的传感器23d为温度传感器的情况下,可以与预热装置60可具备的温度信息检测机构中可使用的温度传感器兼用。即,在兼用温度传感器的情况下,预热装置60可以通过作为滞留检测机构的温度传感器来检测成型材料Mm的滞留,并由控制部根据通过滞留检测机构获得的成型材料Mm的滞留的检测来控制加热部24,由此停止加热部24的加热。并且,在温度信息检测机构检测出与材料输送通道22内的成型材料Mm的温度相关的信息的情况下,具体而言,例如,在由温度传感器测得的成型材料Mm的温度满足规定的基准的情况下,控制部可以根据与该温度相关的信息来控制冷却部,冷却成型材料Mm。
上述防滞留机构可以在注射成型机工作时始终持续地工作,或者,可以在由滞留检测机构检测出成型材料Mm在材料输送通道22内的滞留时等特定的时刻间歇地工作。
并且,在预热装置60中,为了使温度信息检测机构检测与温度相关的信息,例如,可以将温度传感器设置于材料输送通道22内(如上所述,当将滞留检测机构的传感器23d设为温度传感器时可以兼用)。更详细而言,优选将该温度传感器配置成,能够通过该温度传感器测定位于材料输送通道22的材料经过方向前端侧的部分的成型材料Mm的温度。这里所说的成型材料Mm的温度可以为成型材料Mm自身的温度、通道形成部件23的温度或通道形成部件23的通气孔23b内的空间的温度。在接触式温度传感器的情况下,为了测定成型材料Mm自身的温度或通道形成部件23的温度,例如将该温度传感器配置成,使温度传感器穿过通道形成部件23的通气孔23b并使其前端与成型材料Mm接触,或者,使温度传感器的前端与通道形成部件23接触。
并且,在第2实施方式中,优选控制部控制加热部24和/或冷却部,除此之外,还控制过热蒸汽的导入,并且优选控制部根据由工作状态检测机构检测出的与注射装置1的工作停止相关的信息和/或由滞留检测机构检测出的与成型材料Mm的滞留相关的信息来控制加热部24及过热蒸汽的导入。在控制部接收到该信息的情况下,通过使控制部以停止加热部24的加热且停止过热蒸汽的导入的方式进行控制,能够进一步防止成型材料Mm熔解并融合。
材料输送通道也可以设置多个(省略图示)。此时,能够缩小每个材料输送通道的面积,从而能够实现预热装置的小型化。例如,当设置有彼此平行地排列的两个以上材料输送通道时,从实现成型材料Mm的迅速且均匀的预热的观点出发,优选在各材料输送通道的通道宽度方向两侧设置加热件。
另一方面,也可以如图61所示的第2实施方式的第4变形例那样省略上述材料输送通道,从而使材料用通道61的通道出口61c与供给容器26的开口部26c直接连接。图61的预热装置260省略了图56的预热装置60的框体25及其内部结构(即,材料输送通道22、通道形成部件23及加热部24),除此之外,具有与图56的预热装置60实质上相同的结构。在图61所示的预热装置260中,被过热蒸汽Ss加热的同时经过材料用通道61的成型材料Mm经过供给容器26供给至缸体11的内部。此时,也可以在材料用通道61的通道出口61c设置未图示的热风加热式加热件,并在此进行成型材料Mm的干燥。并且,也可以进一步省略供给容器26,使材料用通道的通道出口与缸体的供给口连接(省略图示)。
另外,在该变形例中,为了使温度信息检测机构检测与温度相关的信息,例如,可以将温度传感器设置于材料用通道61内。更详细而言,优选将该温度传感器配置成,能够通过该温度传感器测定位于材料用通道61的材料经过方向前端侧的部分的成型材料Mm的温度。这里所说的成型材料Mm的温度可以为成型材料Mm自身的温度、预热用螺杆64的温度或预热用螺杆64的连通孔70内的空间的温度。在接触式温度传感器的情况下,为了测定成型材料Mm自身的温度或预热用螺杆64的温度,例如将该温度传感器配置成,使温度传感器穿过预热用螺杆64的连通孔70并使其前端与成型材料Mm接触,或者,使温度传感器的前端与预热用螺杆64接触。
图62中示出第2实施方式的第5变形例的预热装置460。图62的预热装置460不具有预热用螺杆等输送机构,成型材料Mm因自身的自重而向下方侧掉落的同时经过材料用通道461。在此,与材料输送通道22的材料经过方向相同地,材料用通道461的材料通行方向为与铅垂方向平行的方向,只要能够使成型材料Mm经过,则也可以使材料用通道461相对于铅垂方向倾斜。
在预热装置460中,例如在材料用通道461的周围的通道区划壁部463设置有多个过热蒸汽导入口462。过热蒸汽Ss从该过热蒸汽导入口462输送至材料用通道461内,对成型材料Mm进行加热。
在具有这种材料用通道461及过热蒸汽导入口462的预热装置460中,也可以省略框体25及其内部结构(即,材料输送通道22、通道形成部件23及加热部24)和/或供给容器26。
(第3实施方式的预热装置)
接着,使用附图对第3实施方式的预热装置进行更详细的说明。
与图40所示的第1实施方式的预热装置21相同地,图63中例示的第3实施方式的预热装置81在注射装置1的螺杆12的旋转轴线方向(图63的左右方向)上安装于缸体11的与注射成型材料Mm的前端部14相反的一侧的后端部。更详细而言,如图63所示,该预热装置81在缸体11上连接于在缸体11的后端部设置于周向的一部分的贯穿孔状的供给口11a,实质上向该供给口11a供给球状、圆柱状或其他形状的树脂颗粒等成型材料Mm。
在该第3实施方式中,如图64所示,预热装置81具有供成型材料Mm经过的材料输送通道82。材料输送通道82例如通过由金属形成的配管等管状体83的内周面区划(换言之,材料输送通道82形成于管状体83的内部)。并且,材料输送通道82具有:合流部82a,供成型材料Mm和加热介质Gh合流;及即时混合部82b,混合在合流部82a合流的成型材料Mm和加热介质Gh,并通过加热介质Gh对该成型材料Mm进行加热。因此,如图64所示,成型材料Mm从材料经过方向上游(图64的左侧)朝向下游(图64的右侧)经过材料输送通道82而被供给至缸体11的供给口11a,在其途中,经过与加热介质Gh合流的合流部82a,接着,经过混合成型材料Mm和加热介质Gh的混合部82b。
在具有这种结构的预热装置81中,能够在供给向缸体11的内部供给的成型材料Mm之前对其进行预热。其结果,被预热的成型材料Mm在经过供给口11a供给至缸体11的内部之后,在短时间内在该内部充分熔化,并从缸体11的前端部进行注射,因此能够缩短成型周期。
在此,在图示的例子中,材料输送通道82具有:第1部分821,从材料经过方向上游朝向下游沿着铅垂方向(图64中的上下方向)延伸;第2部分822,延续在第1部分821的铅垂方向下端(材料经过方向下游侧)而沿着水平方向(图64中的左右方向)延伸;及第3部分823,延续在第2部分822的材料经过方向下游侧而沿着铅垂方向延伸。第1部分821在铅垂方向上端被向材料输送通道82内供给成型材料Mm,并且,第2部分822具有合流部82a及混合部82b,进而,第3部分823在上下方向下端与后述的供给容器26连结。
另外,材料输送通道82的大小可以根据输送的成型材料Mm的量、加热温度等任意设定。并且,材料输送通道82并不限于图64所示的形状,可以为任意形状。进而,可以在形成材料输送通道82的管状体83的周围设置绝热材料。
材料输送通道82内的合流部82a为通过加热部84加热的加热介质Gh从加热部84通过热介质输送通道84a被输送而与从材料经过方向上游向下游输送的成型材料Mm合流的部分。
作为加热介质Gh,可以使用加热气体(具体而言,加热空气、惰性气体等气体而得的介质)或过热蒸汽等,但作为加热介质Gh,只要能够在合流部82a与成型材料Mm合流之后向材料经过方向下游流动,则并无特别限定。并且,加热介质Gh通过预热装置81所具有的加热部84进行加热,作为该加热部84,例如可以使用热风加热式加热件。具体而言,热风加热式加热件例如可以通过护套加热件等对从压缩机输送过来的压缩空气进行加热,由此获得热风。可以通过变更护套加热件的输出来调整热风的温度。并且,加热介质Gh经过预热装置81所具有的热介质输送通道84a被输送至合流部82a,加热部84与合流部82a之间的该热介质输送通道84a例如可以通过周围设置有绝热材料且由金属形成的配管84b等区划。
加热介质Gh在通过加热部84生成之后,经由图64的热介质输送通道84a输送至材料输送通道82的合流部82a。
另外,如上所述,热介质输送通道84a在合流部82a从材料输送通道82分支,可以在合流部82a与热介质输送通道84a之间设置用于不使成型材料Mm被输送至热介质输送通道84a的网等经过防止部。
混合部82b为即时混合在合流部82a合流的成型材料Mm和加热介质Gh并通过加热介质Gh对该成型材料Mm进行加热的部分。通过设置合流部82a,成型材料Mm在该合流部82a与加热介质Gh合流,并与加热介质Gh一并沿着材料经过方向被输送,由此成型材料Mm和加热介质Gh接触,成型材料Mm能够被局部加热。然而,仅通过与这种加热介质Gh接触,难以充分均匀地在短时间内有效地进行成型材料Mm的加热。因此,通过在材料输送通道82还设置混合部82b,使成型材料Mm及加热介质Gh的流动均匀,从而能够均匀地提升成型材料Mm的温度。并且,通过有效地进行混合,从成型材料Mm的整个表面充分进行加热,从而能够进行高速升温。
作为混合部82b,在图64的例子中,使用了不具有驱动部的即时混合器即静止型混合器。具体而言,图示的例子中的静止型混合器包括设置于材料输送通道82内的多个扭曲成螺旋状的板82c,通过包括这种螺旋状的板82c,成型材料Mm和加热介质Gh的流动在被分割、转换、翻转的同时经过混合部82b,从而能够在短时间内有效且均匀地加热成型材料Mm。
如图65所示(图65中示出了两个板),螺旋状的板82c具有将平板绕轴扭曲约180°而形成为螺旋状的形状,该螺旋状的板82c配置成该轴沿着材料输送通道82内的材料经过方向。并且,相邻的螺旋状的板82c绕轴扭曲的方向彼此相反,并且彼此以板82c的端部大致正交的朝向接合。包括这种螺旋状的板82c的静止型混合器优选包括多个该螺旋状的板82c,由此能够有效地混合成型材料Mm和加热介质Gh。并且,螺旋状的板82c可以由金属形成。但是,静止型混合器并不限于如上所述的扭曲成螺旋状的板82c,例如,只要能够通过改变加热介质的流动方向和/或使一部分材料输送通道82变窄等来提高成型材料Mm和加热介质的接触效率即可。
另外,在第3实施方式中,作为混合部82b,只要能够即时混合成型材料Mm和加热介质Gh,则并不限定于上述混合器,可以使用任意混合部,并且可以具有驱动部,也可以不具有驱动部。并且,优选不具有驱动部的可即时混合的混合器。通过使用这种混合器,例如能够将成型材料Mm的现有的输送路径等用作材料输送通道82,并将该混合器设置于此,从而能够降低设备导入成本。
并且,第3实施方式的预热装置81具备输送器85,所述输送器85从材料输送通道82的上游向下游输送成型材料Mm,在图64的例子中,该输送器85为气体压送成型材料Mm的气体压送器。更详细而言,如图66所示,气体压送器85向气体压送器85内导入通过压缩机(省略图示)等制造的压缩气体Gp,并使压缩气体Gp朝向材料输送通道82的材料经过方向下游侧(图66中的右侧)生成吐出侧气流Gb(换言之,用于生成吐出侧气流Gb的吐出口朝向材料经过方向下游侧),由此使压缩气体Gp在比吐出吐出侧气流Gb的吐出部更靠上游侧(图66中的左侧)成为负压。由此,在比气体压送器85更靠材料经过方向上游侧生成向下游侧抽吸的抽吸侧气流Gf,从而将存在于材料输送通道82的材料经过方向上游侧的成型材料Mm输送至下游侧。
并且,在第3实施方式中,如图64所示,气体压送器85设置于比材料输送通道82内的合流部82a更靠上游侧,由此气体压送器85将存在于材料输送通道82的材料经过方向上游的成型材料Mm抽吸并输送至合流部82a,接着,使其与加热介质Gh一并经过混合部82b,压送并输送至材料输送通道82的下游侧。并且,气体压送器85通过设置于比材料输送通道82内的合流部82a更靠上游侧,能够防止加热介质Gh向材料经过方向上游的逆流。
如此,通过将气体压送成型材料Mm的气体压送器用作输送器85,例如能够利用成型材料Mm的现有的输送路径等,从而能够降低设备导入成本。
另外,在将气体压送器用作输送器85的情况下,压缩气体Gp并无特别限定,可以使用空气。并且,材料输送通道82在材料经过方向下游侧的缸体11的供给口11a的前方(例如,在图41所示的例子中,在供给容器26)设置有排出加热介质Gh的排出口(省略图示),可以将该排出口还用作来自以输送为目的而导入的气体压送器85的气体的排气。
并且,在第3实施方式的第1变形例中,如图67所示,在预热装置181中,可以将作为输送器185的气体压送器设置于比材料输送通道182内的混合部182b更靠材料经过方向下游侧,并利用在比气体压送器185更靠材料经过方向上游侧生成的向下游侧的抽吸力经由材料输送通道182内的合流部182a、混合部182b输送成型材料Mm。
并且,在第3实施方式的第2变形例中,如图68所示,代替上述气体压送器,将进给螺杆285用作预热装置281中的输送器285,通过在材料输送通道282的材料经过方向上游设置进给螺杆285,能够以从材料输送通道282中挤出的方式经由合流部282a、混合部282b输送成型材料Mm。另外,图68所示的进给螺杆285具备:螺杆285a,通过进行旋转使成型材料Mm移动;圆筒状的缸体285b,在内部包括该螺杆285a;及驱动部285c,使该螺杆285a旋转。并且,进给螺杆285在缸体285b的驱动部285c侧的开口部285d连接有供给容器227(料斗),并通过该供给容器227供给成型材料Mm。进而,进给螺杆285在缸体285b的前端部侧的开口部285e连接有材料输送通道282,并从该开口部285e向材料输送通道282送出成型材料Mm。
在第3实施方式中,材料输送通道82的材料经过方向下游侧(图64的下端侧)设置有料斗等缸体供给用供给容器26。在图示的例子中,供给容器26例如具有内外形状均为圆锥台状的圆锥台状部分26a和形成于圆锥台状部分26a的小径侧的端部的圆筒状部分26b。供给容器26在通过圆锥台状部分26a接收经过材料输送通道82之后的成型材料Mm之后,经由其前方的圆筒状部分26b供给至缸体11的内部。圆锥台状部分26a的端部形成有与材料输送通道82大致相同程度的宽度的开口部26c,经过材料输送通道82之后的成型材料Mm从该开口部26c进入供给容器26内。
并且,在材料输送通道82的材料经过方向上游侧,储存多个成型材料Mm并向材料输送通道82供给适量的该成型材料Mm的料斗等通道供给用供给容器27载置于输送器85的前方。
在图示的例子中,成型材料Mm从通道供给用供给容器27供给至预热装置81。然后,供给至预热装置81的成型材料Mm在被预热的同时经过材料输送通道82,并在经过缸体供给用供给容器26之后,供给至缸体11的内部。即,在此,通过预热装置81预热的成型材料Mm供给至缸体11的内部。但是,供给容器26和/或供给容器27的形状并不限于此,可以适当进行变更,并且有时还会省略供给容器26和/或供给容器27。假设若省略去除了缸体用供给容器26,则预热装置会配置于缸体上,从而材料输送通道的材料经过方向前端侧会与缸体的供给口直接连通。此时,通过预热装置预热的成型材料Mm在进行该预热之后会立即供给至缸体的内部。
另外,在图64所示的第3实施方式中,随着由缸体11的内部的螺杆12等进行的塑化进展,成型材料Mm从缸体供给用供给容器26供给至缸体11的内部。与此同时,通道供给用供给容器27内的成型材料Mm依次经过材料输送通道82被加热部84加热之后,被投入至缸体供给用供给容器26内。此时,经过材料输送通道82的成型材料Mm的速度有可能会取决于缸体11的内部的成型材料Mm的塑化的速度,但该成型材料Mm的经过速度也可以通过如上所述的输送器85来调整。并且,根据需要,可以在材料输送通道82与供给容器26之间设置调整从材料输送通道82向供给容器26的成型材料Mm的供给的螺杆状等的送料器或其他供给调整机(省略图示),以调整成型材料Mm经过材料输送通道82的速度及受其影响的成型材料Mm的加热程度。
如上所述,预热装置81具有冷却部(未图示),所述冷却部对经过材料输送通道82的成型材料Mm进行冷却。详细而言,冷却部可以配置于图64所示的区划材料输送通道82的管状体83的外部,并且通过使用从冷却部向材料输送通道82或热介质输送通道84a的内部延伸的配管等,能够使由冷却部产生的冷却介质流入材料输送通道82,对经过材料输送通道82的成型材料Mm进行冷却。由冷却部产生的冷却介质可以为冷风,不仅如此,还可以为温度低于成型材料Mm的温度的风(例如,常温的风)。
并且,冷却部可以设置于预热装置81,但也可以通过将加热部24设为可输送冷风等常温气体或冷却气体Gc的结构来实现。
并且,第3实施方式的预热装置81、181、281可以与针对上述第1实施方式的预热装置21的控制相同地进行控制。即,预热装置81、181、281可以进一步具备控制部,所述控制部控制加热部84和/或冷却部。并且,更详细而言,控制部可根据通过工作状态检测机构、滞留检测机构和/或温度信息检测机构获得的信号来控制加热部84和/或冷却部。
第3实施方式的工作状态检测机构例如在注射成型机的工作出于某种理由而停止的情况下检测注射装置1的工作状态。该检测例如可以通过设置发送部来进行,所述发送部发送注射装置1的动作状况,更详细而言,发送注射装置1的计量马达31或注射马达41的动作状况。
并且,滞留检测机构例如在成型材料Mm出于某种理由而滞留在材料输送通道82内的情况下检测与成型材料Mm的滞留相关的信息。该检测可以通过使用检测材料输送通道82内的成型材料Mm的滞留的传感器来进行。
即,在第3实施方式中,优选在预热装置81设置滞留检测机构(省略图示),所述滞留检测机构检测成型材料Mm在材料输送通道82内的滞留。作为滞留检测机构,例如可以为根据温度等来检测滞留的传感器。通过设置滞留检测机构,例如在成型材料Mm滞留的情况下等,能够在成型材料Mm的温度过度上升时尽早地发现该情况。另外,这里所说的成型材料Mm的温度可以为成型材料Mm自身的温度、材料输送通道内的空间的温度或形成材料输送通道的管状体的温度。
滞留检测机构的这种传感器优选设置于材料输送通道82的合流部82a、混合部82b或它们的下游侧附近的位置。
另外,在滞留检测机构的传感器为温度传感器的情况下,可以与预热装置81可具备的温度信息检测机构中可使用的温度传感器兼用。即,在兼用温度传感器的情况下,预热装置81可以通过作为滞留检测机构的温度传感器来检测成型材料Mm的滞留,并由控制部根据通过滞留检测机构获得的成型材料Mm的滞留的检测来控制加热部84,由此停止加热部84的加热。并且,在温度信息检测机构检测出与材料输送通道82内的成型材料Mm的温度相关的信息的情况下,具体而言,例如,在由温度传感器测得的成型材料Mm的温度满足规定的基准的情况下,控制部可以根据与该温度相关的信息来控制冷却部,冷却成型材料Mm。
并且,在预热装置81中,为了使温度信息检测机构检测与温度相关的信息,例如,可以将温度传感器设置于材料输送通道82内(如上所述,当将滞留检测机构的传感器设为温度传感器时可以兼用)。更详细而言,该温度传感器优选设置于材料输送通道82的合流部82a、混合部82b或它们的下游侧附近的位置。这里所说的成型材料Mm的温度可以为成型材料Mm自身的温度、材料输送通道内的空间的温度或形成材料输送通道的管状体的温度。
(注射装置)
如图40等中例示那样,可适用如上所述的预热装置21等的注射装置1主要具备:预热装置21;缸体11,在内部熔化从预热装置21供给的成型材料;螺杆12,在缸体11的内部被旋转驱动以塑化成型材料;计量马达31,配置于螺杆12的旋转轴线方向后方侧(图40的右侧);及注射马达41,配置于计量马达31的更后方侧。
缸体11的周围配置有加热器13,所述加热器13对在缸体11的内部通过螺杆12塑化的成型材料进行加热。缸体11具有内外径在旋转轴线方向前端侧(图40的左侧)减小的前端部14,该前端部14的周围也配置有加热器13。并且,缸体11在旋转轴线方向后端侧设置有贯穿孔状的供给口11a,上述预热装置21安装于此。
计量马达31及注射马达41分别固定于以立在滑动底座101上的姿势彼此隔着间隔配置的两个马达支承板32、42各自的旋转轴线方向后端侧的背面。螺杆12由计量马达31旋转驱动,并且由注射马达41进退驱动。两个马达支承板32、42在隔着计量马达31的上方侧及下方侧的多个位置通过杆51、52彼此连结。
计量马达31主要包括:转子33;定子34,配置于转子33的周围;及定子框架35,包围转子33及定子34的周围,并且在内表面设置有定子34。计量马达31的转子33在其旋转轴线方向各端部通过轴承33a被支承于定子框架35的内侧。并且,该转子33花键连接于计量花键轴36的周围,该计量花键轴36与安装有螺杆12的螺杆安装部37连结。另外,计量花键轴36的外周面的旋转轴线方向后端部形成有与设置于转子33的内周面的键槽对应的一个以上键36a。由此,旋转驱动力从计量马达31传递至螺杆12,从而能够使螺杆12旋转。
注射马达41主要具有:转子43;定子44,配置于转子43的周围;及定子框架45,以包围转子43及定子44的周围的方式设置,并且在内表面设置有定子44。转子43在其旋转轴线方向各端部通过轴承43a被支承于定子框架45的内侧。注射马达41的转子43与驱动轴连接。更详细而言,该驱动轴具有:注射花键轴46,在设置于圆筒状的转子43的内周侧的槽部43b与该转子43花键连接;丝杠轴48,与注射花键轴46连结;及旋转轴50,在计量花键轴36的内侧经由轴承49安装成旋转自如。与丝杠轴48螺合的丝杠螺母47经由后述的压力检测器38安装于马达支承板42。通过该结构,注射马达41的旋转驱动力转换为螺杆12的旋转轴线方向上的直线驱动力,并传递至螺杆12。
另外,在注射马达41的定子框架45与马达支承板42之间配置有压力检测器38。该压力检测器38分别安装于马达支承板42及丝杠螺母47来检测在从注射马达41朝向螺杆12的驱动力的传递路径上作用于该压力检测器38的载荷。在压力检测器38与定子框架45之间夹设有筒状部分39。
并且,在旋转轴线方向上位于与上述驱动轴相反的一侧的注射马达41的定子框架45的后端面设置有通过转子43和轴部45b连结以检测转子43的旋转的编码器45a。
另外,在注射装置1具备如上所述的预热装置21等的情况下,也可以改由注射装置1具备控制加热部24和/或冷却部的控制部,而不是预热装置21。并且,改由注射装置1具备控制加热部24和/或冷却部的控制部时的控制部可以与由预热装置21具备该控制部时的控制部进行的上述控制相同地进行控制。
若叙述具备这种注射装置1的注射成型机的成型过程的一例,则进行合模工序,所述合模工序中,在上一次成型过程的后半段已计量规定量的成型材料而配置于缸体11的内部的状态下,闭合未图示的模具装置,使其成为合模状态。接着,依次进行:填充工序,通过使螺杆12前进,向模具装置内注射成型材料,从而向模具装置内的腔室填充成型材料;及保压工序,使螺杆12进一步前进,以将位于缸体11的前端部14的内部的成型材料保持为规定的压力。
然后,进行冷却工序,所述冷却工序中,冷却填充于模具装置内的成型材料,使其固化,从而获得成型品。此时,进行计量工序,所述计量工序中,在加热器13的加热下,利用螺杆12的旋转朝向缸体11的前端部14输送从预热装置21向缸体11内另行供给的成型材料,同时将其熔化,从而在前端部14配置规定量的成型材料。
在此,在第1实施方式、第2实施方式、第3实施方式中,供给至缸体11内的成型材料已被预热装置21、60、81加热至适当的温度。因此,即使使螺杆12高速旋转而在短时间内将成型材料输送至缸体11的前端部14,也能够充分塑化成型材料。由此,计量所需的时间缩短,从而能够缩短成型周期。
另外,此后,进行取出工序,所述取出工序中,打开模具装置,使其成为开模状态,并通过顶出装置等从模具装置中取出成型品。
符号说明
1-注射装置,11-缸体,11a-供给口,12-螺杆,13-加热器,14-前端部,21、121、221-预热装置,22、122、222-材料输送通道,22a-通道区划部件,22b-移动用部件,23、123、223-通道形成部件,223a-传送带,223b-辊,23a-板材,23b-通气孔,23c-线材,23d-传感器,24、124、224-加热件、加热部,25、125-框体,26、27、126、127、226、227-供给容器,26a、126a、226a-圆锥台状部分,26b、126a、226b-圆筒状部分,26c、126c、226c-开口部,27a-筒部,27b-锥形部,28-冲击赋予部,28a-贯穿孔,28b-板状部件,28c-销状部件,29-振动赋予部,30-鼓风部,31-计量马达,32-马达支承板,33-转子,33a-轴承,34-定子,35-定子框架,36-计量花键轴,36a-键,37-螺杆安装部,38-压力检测器,39-筒状部分,41-注射马达,42-马达支承板,43-转子,43a-轴承,43b-槽部,44-定子,45-定子框架,45a-编码器,45b-轴部,46-注射花键轴,47-丝杠螺母,48-丝杠轴,49-轴承,50-旋转轴,51、52-杆,60、260、360、460-预热装置,61、361、461-材料用通道,61a-通道入口,61b-料斗,61c、361c-通道出口,62、162、262、462-过热蒸汽导入口,63、163、263、363、463-通道区划壁部,63a-开口部,64、164、364-预热用螺杆,65、165-旋转轴,66、166-螺纹,67-驱动部,68-内部空间,69-周壁部,70-连通孔,81、181、281-预热装置,82、182、282-材料输送通道,821-第1部分,822-第2部分,823-第3部分,82a、182a、282a-合流部,82b、182b、282b-混合部,82c-板,83-管状体,84-加热件、加热部,84a-热介质输送通道,84b-配管,85、185、285-输送器,285a-螺杆,285b-缸体,285c-驱动部,285d、285e-开口部,101-滑动底座,Mm-成型材料,Gh-加热气体、加热介质,Gc-冷却气体,Gp-压缩气体,Gb-吐出侧气流,Gf-抽吸侧气流,Ss-过热蒸汽,Tm-成型材料的熔点,Tu-允许上限值。

Claims (41)

1.一种预热装置,其用于预热成型材料,
所述预热装置具有:
材料输送通道,供成型材料经过;及
加热件,对经过所述材料输送通道的成型材料进行加热,
所述材料输送通道具有成对的通道形成部件,所述成对的通道形成部件彼此对置配置且相互间区划有所述材料输送通道,
成对的所述通道形成部件中的至少一个是可移动的,从而构成为能够调整所述通道形成部件之间的通道宽度。
2.根据权利要求1所述的预热装置,其中,
所述加热件在各通道形成部件的通道宽度方向外侧夹着所述材料输送通道设置于其两侧。
3.根据权利要求1或2所述的预热装置,其中,
所述预热装置还具有供给容器,所述供给容器接收经过所述材料输送通道之后的成型材料,并将该成型材料供给至注射装置的缸体的内部。
4.根据权利要求3所述的预热装置,其中,
所述预热装置还具有供给调整机,所述供给调整机在所述材料输送通道与所述供给容器之间调整从所述材料输送通道向所述供给容器的成型材料的供给。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的预热装置,其中,
所述预热装置具有彼此并排配置的多个所述材料输送通道。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的预热装置,其中,
所述预热装置包括防滞留机构,所述防滞留机构防止成型材料滞留在所述材料输送通道内。
7.根据权利要求6所述的预热装置,其中,
所述防滞留机构包括驱动部,所述驱动部通过使成对的所述通道形成部件中的至少一个位移来改变其中一个所述通道形成部件相对于另一个所述通道形成部件的相对位置和/或朝向。
8.根据权利要求6或7所述的预热装置,其中,
所述防滞留机构包括冲击赋予部,所述冲击赋予部对成对的所述通道形成部件中的至少一个赋予冲击。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的预热装置,其中,
所述防滞留机构包括振动赋予部,所述振动赋予部对成对的所述通道形成部件中的至少一个赋予振动。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的预热装置,其中,
所述通道形成部件具有多个通气孔,所述多个通气孔沿着通道宽度方向贯穿该通道形成部件,
所述防滞留机构包括鼓风部,所述鼓风部能够使气体经过所述通气孔而喷吹于所述材料输送通道内的成型材料,并且能够改变所述气体的流量。
11.根据权利要求10所述的预热装置,其中,
所述加热件包括热风加热式加热件,所述热风加热式加热件使加热气体经过所述通气孔以将其输送至所述材料输送通道,
所述气体为所述加热气体,所述鼓风部为所述热风加热式加热件。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的预热装置,其中,
所述预热装置包括滞留检测机构,所述滞留检测机构检测成型材料在所述材料输送通道内的滞留。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的预热装置,其中,
成对的所述通道形成部件包括传送带,所述传送带在相互间夹着成型材料进行输送。
14.一种预热装置,其用于预热成型材料,
所述预热装置具有供成型材料经过的材料输送通道,
所述材料输送通道具有:
合流部,供成型材料和加热介质合流;及
即时混合部,混合在所述合流部合流的该成型材料和加热介质,并通过加热介质对该成型材料进行加热。
15.根据权利要求14所述的预热装置,其中,
所述混合部为静止型混合器。
16.根据权利要求14或15所述的预热装置,其具备输送器,
所述输送器从所述材料输送通道的材料经过方向上游向下游输送成型材料。
17.根据权利要求16所述的预热装置,其中,
所述输送器为气体压送成型材料的气体压送器,
所述气体压送器设置于比所述材料输送通道内的所述合流部更靠材料经过方向上游侧或所述混合部的材料经过方向下游侧。
18.根据权利要求16所述的预热装置,其中,
所述输送器为进给螺杆。
19.根据权利要求15至18中任一项所述的预热装置,其中,
所述静止型混合器包括设置于所述材料输送通道内的多个扭曲成螺旋状的板。
20.根据权利要求14至19中任一项所述的预热装置,其中,
所述加热介质为加热气体。
21.根据权利要求14至20中任一项所述的预热装置,其中,
所述预热装置还具有供给容器,所述供给容器接收经过所述材料输送通道之后的成型材料,并将该成型材料供给至注射装置的缸体的内部。
22.根据权利要求21所述的预热装置,其中,
所述预热装置还具有供给调整机,所述供给调整机在所述材料输送通道与所述供给容器之间调整从所述材料输送通道向所述供给容器的成型材料的供给。
23.一种预热装置,其用于预热成型材料,
所述预热装置具有:
材料用通道,供成型材料经过;及
过热蒸汽导入口,将对所述材料用通道内的成型材料进行加热的过热蒸汽导入至该材料用通道内。
24.根据权利要求23所述的预热装置,其中,
所述预热装置还具有:
材料输送通道,供被过热蒸汽加热而经过所述材料用通道之后的成型材料经过;及
加热件,对经过所述材料输送通道的成型材料进行加热。
25.根据权利要求24所述的预热装置,其中,
所述预热装置还具有供给容器,所述供给容器接收经过所述材料输送通道之后的成型材料,并将该成型材料供给至注射装置的缸体的内部。
26.根据权利要求23至25中任一项所述的预热装置,其中,
所述预热装置还具有输送机构,所述输送机构在所述材料用通道内沿着材料通行方向输送成型材料。
27.根据权利要求26所述的预热装置,其中,
所述输送机构包括预热用螺杆。
28.根据权利要求27所述的预热装置,其中,
所述预热用螺杆具有旋转轴,所述旋转轴在外周侧输送成型材料,并且设置有所述过热蒸汽导入口,
所述旋转轴具有:
内部空间,从所述过热蒸汽导入口导入过热蒸汽;
圆筒状的周壁部,区划所述内部空间;及
多个连通孔,以贯穿所述周壁部的方式形成于该周壁部,将导入至所述内部空间的过热蒸汽从该内部空间输送至该旋转轴的外周侧。
29.根据权利要求23至28中任一项所述的预热装置,其中,
所述材料用通道具有通道区划壁部,所述通道区划壁部设置于该材料用通道的周围,用于区划该材料用通道,
所述通道区划壁部设置有所述过热蒸汽导入口。
30.根据权利要求23至29中任一项所述的预热装置,其中,
所述预热装置具有多个所述材料用通道和向各材料用通道内导入过热蒸汽的所述过热蒸汽导入口。
31.一种预热装置,其用于预热成型材料,
所述预热装置具有:
材料输送通道,供成型材料经过;
加热部,对经过所述材料输送通道的成型材料进行加热;及
冷却部,对经过所述材料输送通道的成型材料进行冷却。
32.根据权利要求31所述的预热装置,其还具备控制部,
所述控制部控制所述加热部和/或所述冷却部。
33.根据权利要求32所述的预热装置,其中,
所述预热装置还具备工作状态检测机构,所述工作状态检测机构检测注射装置的工作状态,
所述控制部根据由所述工作状态检测机构检测出的与所述注射装置的工作停止相关的信息进行控制。
34.根据权利要求33所述的预热装置,其中,
所述控制部根据由所述工作状态检测机构检测出的与所述注射装置的工作停止相关的信息来控制所述加热部。
35.根据权利要求32至34中任一项所述的预热装置,其还具备滞留检测机构,
所述滞留检测机构检测成型材料在所述材料输送通道内的滞留,
所述控制部根据由所述滞留检测机构检测出的与所述成型材料的滞留相关的信息进行控制。
36.根据权利要求35所述的预热装置,其中,
所述控制部根据由所述滞留检测机构检测出的与所述成型材料的滞留相关的信息来控制所述加热部。
37.根据权利要求32至36中任一项所述的预热装置,其还具备温度信息检测机构,
所述温度信息检测机构检测与所述材料输送通道内的成型材料的温度相关的信息,
所述控制部根据由所述温度信息检测机构检测出的与所述成型材料的温度相关的信息进行控制。
38.根据权利要求37所述的预热装置,其中,
所述控制部根据由所述温度信息检测机构检测出的与所述成型材料的温度相关的信息来控制所述冷却部。
39.根据权利要求37或38所述的预热装置,其中,
由所述温度信息检测机构检测的与所述成型材料的温度相关的信息为通过比较成型材料的温度的实测值和规定的允许上限值而定的信息。
40.一种注射装置,其具备权利要求1至39中任一项所述的预热装置和熔化通过所述预热装置预热的成型材料的缸体,并且向模具装置注射通过所述缸体熔化的成型材料。
41.根据权利要求40所述的注射装置,其还具备在缸体的内部被旋转驱动的螺杆及设置于缸体的周围以对缸体的内部的成型材料进行加热的加热器。
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