JP2009131883A - 溶融材料射出装置における加熱筒の支持方法および溶融材料射出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加熱筒からの伝熱により加熱筒を支持する支持板が熱膨張しても、加熱筒の軸心が位置ずれしないようにする。
【解決手段】支持板６により水平に支持される加熱筒２と、材料Ｒを支持する材料ホルダーと、プランジャの前進動作により材料Ｒを加熱筒２内に送り込むとともに加熱筒２内での溶融材料を加熱筒２の先端の射出用ノズルより射出させる油圧シリンダ装置とが、それぞれの軸心が一直線上に揃った状態で基台１４上に組み付けられる。支持板６を宙吊り状態で支持する支持機構７を備え、支持機構７は、支持板６の両側に外向きに突設され支持板６の熱膨張中心Ｏを通る水平面Ｓ上に位置する被支持面６５を備えた一対のアーム６４と、基台１４上の対向する位置に縦設され各アーム６４の被支持面６５を摺動自由に下方より支持する支持面７２を備えた一対の支柱７０とで構成されている。
【選択図】図３

Description

この発明は、溶融材料を金型内に射出して成形する溶融材料射出装置において、材料を受け入れて加熱し溶融するための加熱筒を基台の上方位置に支持するのに適用される加熱筒の支持方法と、この加熱筒の支持方法が用いられた溶融材料射出装置とに関する。

従来、この種の溶融材料射出装置として、例えば図１０に示すように、短棒形状の材料Ｒを受け入れて加熱する加熱筒１００と、供給された材料Ｒを支持する材料ホルダー１０１と、材料ホルダー１０１に支持された材料を加熱筒１００内に送り込む油圧シリンダ１０２とから成るものが知られている（例えば、特許文献１参照）。上記の加熱筒１００、材料ホルダー１０１、および油圧シリンダ１０２は、基台１０３の上方位置に、基台１０３上に縦設された各支持板１０４，１０５，１０６によりそれぞれ水平に支持されている。

特開２００７ー１３０６８１号公報

前記材料ホルダー１０１は、その内部に短棒形状の材料（例えば、アルミニウム合金、またはマグネシウム合金など）Ｒを受け入れることが可能な半筒状のものである。材料ホルダー１０１には、この材料ホルダー１０１を上下動させるアクチュエータ（図示しない）が連結されている。材料ホルダー１０１が空になると、アクチュエータによって材料ホルダー１０１が上方へ移動させられ、予備加熱装置（図示せず）で予備加熱された新たな材料Ｒが材料ホルダー１０１へ送り込まれる。

前記加熱筒１００は、外周面にヒータ（図示せず）が配備され、材料ホルダー１０１より押し込まれた材料Ｒを溶融状態へと加熱する。加熱筒１００の先端部には射出用ノズル（図示せず）が接続されており、溶融状態となった材料が加熱筒１００の内部から金型（図示せず）へ射出される。
前記油圧シリンダ１０２は直線往復動作するピストンロッド１０７を備え、その先端に連結されたプランジャ１０８の１回の前進動作によって、材料Ｒが加熱筒１００の内部へ送り込まれるとともに、加熱筒１００内で溶融状態となった材料が前記金型へ射出される。この押込・射出工程が繰り返して実施されることで、成形品が次々と成形される。

上記した構成の溶融材料射出装置では、加熱筒１００、材料ホルダー１０１、および油圧シリンダ１０２が同軸上に位置し、そのため、常温時において、これら加熱筒１００、材料ホルダー１０１および油圧シリンダ１０２が、それぞれの軸心が直線Ｃ上に揃った状態となるように基台１０３上に組み付けられる。

しかしながら、上記の押込・射出工程では、加熱筒１００は前記ヒータにより約６００℃に昇温加熱されるため、加熱筒１００からの伝熱により加熱筒１００を支持する支持板１０４は熱膨張して変形し、昇温の前後で寸法差が生じる。この熱は加熱筒１００を中心として支持板１０４の熱膨張中心Ｏ（図１１に示す）から周方向へ伝わるため、支持板１０４は周方向へ膨張して変形する。このとき、支持板１０４の下端部が基台１０３の上面にボルト１０８により直接固定されているため、支持板１０４の下方への熱膨張が基台１０３により拘束される結果、熱膨張による歪みが生じて、支持板１０４が上方へ伸び、加熱筒１００の高さ位置が上方へ変位する。これにより、加熱筒１００の軸心の位置ずれが生じ、加熱筒１００と材料ホルダー１０１と油圧シリンダ１０２のそれぞれの軸心が一直線上に揃わなくなるため、材料Ｒが加熱筒１００内へ円滑に押し込まれなくなるなどの不具合が生じる。この不具合を解消するため、昇温後に再び加熱筒１００と材料ホルダー１０１と油圧シリンダ１０２とが、それぞれの軸心が一直線上に揃う状態となるように調整作業を行っているが、調整作業が２度にわたるために煩雑となる上、高温下での危険な作業となるため、作業の安全性に欠け、作業効率が低下するという問題がある。

この発明は、上記した問題に着目してなされたもので、加熱筒からの伝熱により支持板が熱膨張しても加熱筒の軸心が位置ずれしないようにして、調整作業の簡略化をはかった溶融材料射出装置における加熱筒の支持方法および溶融材料射出装置を提供することを目的とする。

この発明による加熱筒の支持方法は、基台の上方位置に、支持板により水平に支持され短棒形状の材料を受け入れて加熱する加熱筒と、加熱筒の基端側に配置され供給された材料の周面を下方より支持する材料ホルダーと、プランジャの１回の前進動作により材料ホルダーに支持された材料を加熱筒内に送り込むとともに加熱筒内での溶融材料を加熱筒の先端に接続される射出用ノズルより射出させるシリンダ機構とが、それぞれの軸心が一直線上に揃った状態で組み付けられる溶融材料射出装置において、前記支持板を、加熱筒から伝わった熱による周方向への熱膨張を拘束しない状態で、支持板の熱膨張中心を通る水平面上で支持することを特徴とするものである。

また、この発明による溶融材料射出装置は、前記支持板を前記基台の上方位置に宙吊り状態で支持する支持機構を備えており、前記支持機構は、支持板の両側に外向きに突設され支持板の熱膨張中心を通る水平面上に位置する被支持面を備えた一対のアームと、基台上の対向する位置に縦設され各アームの被支持面を摺動自由に下方より支持する支持面を備えた一対の支柱とで構成されている。

この発明の上記した構成において、「支持板を基台の上方位置に宙吊り状態で支持する」という構成は、上記の「支持板を加熱筒から伝わった熱による周方向への熱膨張を拘束しない状態で支持すること」を実現するためのものであり、より具体的にいえば、支持板を各アームの被支持面以外は支持機構や基台と非接触の状態、すなわち、熱膨張スペースを空けた状態で、基台上に支持することである。

上記した構成の溶融材料射出装置によれば、加熱筒が昇温加熱されて加熱筒からの伝熱により支持板が熱膨張中心を中心に周方向へ熱膨張しても、支持板は熱膨張中心を通る水平面上で、しかも、熱膨張が拘束されない状態、すなわち、熱膨張により自由に四方へ変形できる状態で支持されているので、支持板の熱膨張中心の位置は変位せず、加熱筒の高さ位置も変位しない。その結果、加熱筒の軸心の位置ずれが生じず、昇温後においても、加熱筒、材料ホルダーおよびシリンダ機構を、それぞれの軸心が一直線上に揃った状態に維持することができる。

この発明による加熱筒の支持方法は、さらに、前記加熱筒を支持板の熱膨張中心に対して点対称の位置に配した固定部材によって支持板に固定することを特徴とするもので、好ましい実施態様においては、前記支持板は、加熱筒の内径に一致する径の貫通孔を有し、その貫通孔の周縁に沿うように前記加熱筒の基端面が支持板の一方の板面に突き当てられるとともに、加熱筒の基端面と支持板との間が支持板の熱膨張中心に対して点対称の位置に配した固定部材により固定されている。

加熱筒を支持板の熱膨張中心に対して点対称の位置に配した固定部材によって支持板に固定すると、加熱筒からの伝熱による支持板の熱膨張が熱膨張中心を中心に均等に生じるようになり、熱膨張の差から生ずる支持板の熱膨張中心が位置ずれするのを阻止できる。

この発明のさらに好ましい実施態様においては、前記支持板の他方の板面の貫通孔に対応する位置には、材料ホルダーより加熱筒内へ送り込まれる材料の表皮を削り取ることが可能なように内径が材料の直径より小さい径に設定されたリング部材が装着されるとともに、支持板の端面と前記貫通孔との間には、真空装置に接続して加熱筒内を減圧するための吸引孔が形成されている。

この実施態様によれば、溶融すべき材料の表皮に付着している酸化皮膜をリング部材により削り取ることができるとともに、この表皮を削り取られた材料により加熱筒の基端側を外部からシールされた状態とすることができるため、加熱筒内の材料を真空もしくはほぼ真空状態で加熱して溶融状態にすることができる。

この発明のさらに好ましい実施態様においては、前記材料ホルダーは、材料の周面を下方より支持することが可能な半筒状の底面を有する支持部と、上方より供給される材料を受け入れて前記支持部へ案内するガイド部とを備えており、各ガイド部は、材料ホルダーを前記支持板に固定するための固定枠材の対向する側板部に取り付けられるとともに、前記側板部の先端面と支持板との間が支持板の熱膨張中心に対して点対称の位置に配した固定部材により固定されている。

この実施態様によると、固定枠材を支持板の熱膨張中心に対して点対称の位置に配した固定部材により固定するので、支持板の熱膨張が熱膨張中心を中心に均等に生じ、支持板に加熱筒および材料ホルダーを、常温においても昇温後においても、それぞれの軸心が一直線上に揃った状態に維持することができる。

この発明によると、支持板を加熱筒から伝わった熱による周方向への熱膨張を拘束しない状態で、支持板の熱膨張中心を通る水平面上で支持することにより、支持板の熱膨張中心の位置が変位しないようにしたから、加熱筒の高さ位置が変位するのを防止することができ、昇温後においても、加熱筒、材料ホルダーおよび油圧シリンダを、それぞれの軸心が一直線上に揃った状態に維持することができ、軸心を揃えるための調整作業を簡略化し得る。

図１は、この発明の一実施例である溶融材料射出装置の外観を示している。
図示例の溶融材料射出装置は、短棒形状の金属製の材料（例えば、アルミニウム合金、またはマグネシウム合金など）Ｒを受け入れて加熱する加熱筒２と、加熱筒２の先端に接続される射出用ノズル３と、加熱筒２の基端側に配置され供給された材料Ｒの周面を下方より支持する材料ホルダー４と、プランジャ５２の１回の前進動作により材料ホルダー４に支持された材料Ｒを加熱筒２内に送り込むとともに加熱筒２内での溶融材料を射出用ノズル３より射出させる油圧シリンダ装置５とから成る。加熱筒２と材料ホルダー４と油圧シリンダ装置５とは、それぞれの軸心が金属製の基台１４の上方位置に、水平な直線Ｃ上に揃った状態となるように組み付けられている。

基台１４の上面の前後位置には、金属製の支持板６および固定板８が立設され、支持板６には加熱筒２が、固定板８には油圧シリンダ装置５が、それぞれ固定されている。支持板６および固定板８の四隅には、それぞれタイバー１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄが嵌挿されており、このタイバー１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄによって支持板６および固定板８は基台１４上に垂直かつ互いに平行に立設される。

前記加熱筒２は、中空の円筒形状から成り、基台１４の上方位置に支持板６により水平に支持されている。加熱筒２の内部の中空孔は、材料ホルダー４から供給される材料Ｒの溶融路２０となっており、加熱筒２の外周面に取り付けられたヒータ２３により、供給された材料Ｒが完全に溶融した状態もしくは半溶融状態（すなわち、金型１による成形に適した溶融状態）になるまで加熱される。なお、加熱筒２の内周面にはセラミック層（図示せず）が設けられており、溶融した材料が加熱筒２と直接接触しないようになっている。

前記射出用ノズル３は、基端部が加熱筒２の先端部に接続されており、その内部に加熱筒２の溶融路２０と連通する溶融材料の流路３０が形成されている。射出用ノズル３の先端部３１は、金型１の固定型１０に形成されたノズル挿入孔１２に気密状態で嵌挿される。ノズル挿入孔１２は、金型１の固定型１０と可動型１１との間に形成されたキャビティ１３に連通している。なお、射出用ノズル３の先端部３１は、図示しない制御装置から電力が供給されることにより発熱可能となっており、成形サイクルに応じて射出用ノズル３の先端部３１を最適な温度に制御可能となっている。

加熱筒２の溶融路２０の、射出用ノズル３の流路３０との連通部分２０ａは、図２に示すように、流路３０の軸方向中心Ｓ２が溶融路２０の軸方向中心Ｓ１（加熱筒２の軸心）に対して上方に変位した状態にある。前記連通部分２０ａは、流路３０に向けて暫時小径となる孔形状であって、内周面の軸方向に沿う上辺部２１が流路３０と同じ高さでありかつ内周面の軸方向に沿う下辺部２２が流路３０に向けて上向きに傾斜する孔形状に形成されている。

前記支持板６は、図３〜図５に示すように、所定の肉厚を有する金属板であり、略正方形状をなす板面の中央部に前記加熱筒２の内径に一致する径の貫通孔６０が形成されている。この貫通孔６０の周縁沿いに、加熱筒２の溶融路２０と貫通孔６０とが連通するように加熱筒２の基端面が支持板６の一方の板面に突き当てられている。加熱筒２の基端面と支持板６との間は、支持板６の貫通孔６０の中心（以下、「熱膨張中心」という。）Ｏに対して点対称の位置に配した複数本（この実施例では、８本）のボルト６１によって固定され、これにより、加熱筒２が支持板６に水平に取り付け固定される。

支持板６の四隅には、支持板６の熱膨張中心Ｏに対して点対称の位置に、タイバー挿通孔６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄが形成されている。このタイバー挿通孔６６ａ〜６６ｄに各タイバー１５ａ〜１５ｄがそれぞれ挿通されて水平に支持されている。

支持板６の他方の板面には、貫通孔６０に対応する位置に、加熱筒２内へ供給される材料Ｒの表皮を削り取ることが可能なリング部材６２が装着されている。このリング部材６２は、超硬合金により形成されており、内径が材料ホルダー４から供給される材料Ｒの直径より僅かに小さい径に設定されている。リング部材６２の内孔へ、材料ホルダー４から材料Ｒが供給されると、材料Ｒの表皮に付着している酸化皮膜が除去される。リング部材６２の内孔へ材料Ｒが圧入された状態では、リング部材６２と材料Ｒとの間には隙間が存在せず、リング部材６２さらには加熱筒２の内部は外部からシールされた状態となる。
なお、上記の材料ホルダー４とリング部材６２との間には間隔Ｌが存在し、リング部材６２により削り取られた材料Ｒの表皮（削りカス）はこの隙間より落下する。

支持板６の上端面と前記貫通孔６０との間には、吸引孔６３が形成されており、この吸引孔６３に真空装置Ｐを接続することにより加熱筒２内が減圧され、これによって、加熱筒２の内部を真空もしくはほぼ真空状態とすることができる。

支持板６は、支持機構７によって基台１４の上方位置に宙吊り状態で支持されている。前記支持機構７は、支持板６の両側端面に外向きに突設された一対のアーム６４，６４と、基台１４上の対向する位置に基台１４の上面に対して垂直に縦設された一対の支柱７０，７０とで構成されている。

各アーム６４は、角柱形状であり、その下面が各支柱７０によって支持される被支持面６５となっている。各アーム６４は、この被支持面６５が支持板６の熱膨張中心Ｏを通る水平面Ｓ上に位置するように、支持板６の両側端面に一体形成されている。

各支柱７０は、基台１４上に、支持板６の側端面と各支柱７０の内面との間にそれぞれ所定の隙間Ｄ１が生じるように、支持板６の板幅ｄより大きな間隔を空けて垂直に立設してある。各支柱７０の上端面は、図６に示すように、傾斜面７１に形成されており、各支柱７０と各アーム６４との間には、断面形状が台形状から成るくさび部材７３が各傾斜面７１の位置にそれぞれ挿入されている。各くさび部材７３の上面は、支持板６の各アーム６４の被支持面６５を下方より支持する水平かつ平坦な支持面７２が形成されている。この支持面７２は、アーム６４の被支持面６５を支持したときに、支持板６の下端面と基台１４の上面との間に所定の隙間Ｄ２（図３に示す）が生じるように、その高さ位置が設定される。支持板６は、各アーム６４を各支柱７０のくさび部材７３の支持面７２上に載置することで、各支柱７０と支持板６との間および基台１４と支持板６との間に、それぞれ上記の隙間Ｄ１，Ｄ２に相当する熱膨張スペースが存在する宙吊り状態、すなわち、各アーム６４の被支持面６５以外は支持機構７と非接触の状態で、しかも、支持板６の熱膨張中心Ｏを通る水平面Ｓ上で基台１４の上方に垂直な姿勢で支持される。

各くさび部材７３の垂直な面７４Ａ，７４Ｂには貫通するネジ孔７７が形成され、このネジ孔７７に螺合したボルト７５，７５をそれぞれ正逆回動させることにより、くさび部材７３の下面の傾斜面７６を支柱７０の上端面の傾斜面７１に沿ってアーム６４の長さ方向にくさび部材７３を往復動させる。各くさび部材７３がアーム６４の長さ方向を往復動することにより、くさび部材７３は上下に昇降し支持板６を所望の高さに位置決めすることが可能となっている。
ちなみに、図６中、７８，７８は各ボルト７５を回動自由に支持するボルト支持具である。

各支柱７０のくさび部材７３の上面の支持面７２は、アーム６４の被支持面６５をアーム６４の長さ方向へ摺動することが可能なように支持している。各支柱７０の上端には、図４および図５に示すように、アーム６４をアーム６４の幅方向へ変位しないように支持面７２上に位置決めするための対向するガイド壁７６，７６が形成されている。支持板６は、上記した宙吊り状態で支持することで、加熱筒２からの伝熱により熱膨張しても、何ら拘束されることなく熱膨張中心Ｏを中心に周方向に自由に変形する。

前記材料ホルダー４は、図５および図７に示すように、材料Ｒの周面を下方より支持することが可能な半筒状の底面を有する支持部４０と、上方より供給される材料Ｒを受け入れて前記支持部４０へ案内する互いに対向する各ガイド部４１とから成る。この材料ホルダー４は、支持板６の板面に固定された固定枠材９に支持され固定されている。

材料ホルダー４の上方位置には、図示しない予備加熱装置が設置されている。材料ホルダ−４の内部の材料Ｒが加熱筒２内に供給されて空になると、予備加熱装置によって予備加熱された材料Ｒの１個が材料ホルダー４の支持部４０内へ供給されて支持されるようになっている。

前記支持部４０は、その内径が材料Ｒの直径より若干大きい径に設定されている。支持部４０の内周面には、長さ方向に沿う突起４２が材料ホルダー４の全長にわたって複数本（この実施例では、３本）、所定の角度間隔毎に形成されている。各突起４２は、材料ホルダー４内に供給された材料Ｒを支持部４０内の決められた位置で支持するための位置決めとして機能する。
前記の各ガイド部４１は、固定枠材９の対向する側板部９０にそれぞれボルト（図示せず）により取り付け固定されている。

前記固定枠材９は材料ホルダー４の長さよりも長い所定の長さを有しており、互いに対向する側板部９０と底板部９１とで断面形状がコの字形に形成されている。固定枠材９は、材料ホルダー４の軸心（具体的には、材料Ｒの軸心）が水平な前記直線Ｃ上に位置する状態となるように、その側板部９０の先端面と支持板６との間が、支持板６の熱膨張中心Ｏに対して点対称の位置に配した複数本（この実施例では、６本）のボルト９２によって連結固定されている。

固定枠材９の後方位置には、図１および図８に示すように、脚部９３が設けられている。この脚部９３は、基台１４上に支持板６と平行に固定されている。固定枠材９の底板部９１の後端面にはねじ孔（図示せず）が、脚部９３の上端にはボルト挿入孔（図示せず）が、それぞれ設けられ、固定枠材９の底板部９１は脚部９３の上端にボルト９６（図１に示す）を介して取り付け固定されている。これにより、固定枠材９の水平状態が保たれている。なお、脚部９３に設けられた前記ボルト挿入孔は、上下方向に沿って長く延びる長孔に形成されており、固定枠材９の底板部９１を上下方向にスライドさせた状態で脚部９３に固定することによって、固定枠材９の高さ位置を調節することが可能となっている。

前記油圧シリンダ装置５は、図１および図８に示すように、基台１４の上方位置に、固定板８により水平に支持されている。油圧シリンダ装置５のピストンロッド５０の先端部に連結部材５１を介してプランジャ５２が連結されている。この油圧シリンダ装置５は、油圧シリンダ装置５の軸心（具体的には、プランジャ５２の軸心）が前記直線Ｃ上に位置する状態となるように、固定板８に支持され固定されている。

前記プランジャ５２は、固定枠材９内を水平方向に延び、その中間部が固定枠材９の内部に固着された軸受５３，５３に往復摺動自在に支持されている。このプランジャ５２の前進動作により、材料ホルダー４内に支持された材料Ｒがリング部材６２を通って加熱筒２内に送り込まれるとともに、加熱筒２内で溶融状態となった溶融材料が射出用ノズル３より射出される。

前記固定板８は、基台１４上に立設されており、固定板８の四隅には、タイバー挿通孔８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄが形成されている。このタイバー挿通孔８０ａ〜８０ｄに各タイバー１５ａ〜１５ｄがそれぞれ挿通される。
各タイバー挿通孔８０ａ〜８０ｄは、前記直線Ｃと各タイバー１５ａ〜１５ｄの中心Ｔとを結ぶ法線方向に沿って長く延びる長孔であり、各タイバー１５ａ〜１５ｄが長さ方向へ摺動することが可能な幅に形成されている。これにより、支持板６が加熱筒２からの伝熱により熱膨張中心Ｏを中心に周方向へ熱膨張することによって各タイバー１５ａ〜１５ｄが熱膨張中心Ｏを中心に周方向へ変位しても、各タイバー１５ａ〜１５ｄは各タイバー挿通孔８０ａ〜８０ｄ内を摺動するため、熱膨張による各タイバー１５ａ〜１５ｄの変位の影響を受けることはない。

この実施例では、金型１と支持板６との間に、射出用ノズル３が金型１のキャビティ１３内に溶融材料を射出するときに、射出用ノズル３を介して溶融材料射出装置が金型１から受ける衝撃力を緩衝するためのノズルタッチ機構３２を設けている。

このノズルタッチ緩衝機構３２は、図１および図３に示すように、一対のシリンダ装置３３，３３で構成されており、各シリンダ装置３３の基端部が支持板６の熱膨張中心Ｏに対して点対称の位置に固定されている。各シリンダ装置３３，３３のピストンロッド３４，３４の先端は、金型１の固定型１０に固定されてある。

次に、上記した構成の溶融材料射出装置の動作を、図９（１）〜（４）によって説明する。
まず、予備加熱装置（図示せず）によって予備加熱された最初の材料Ｒを、材料ホルダー４の内部へ供給する（図９（１））。次に、油圧シリンダ装置５のピストンロッド５０を伸長させて、プランジャ５２を前方に移動させることにより、最初の材料Ｒをリング部材６２内に向けて押し込む（図９（２））。

リング部材６２の内径は材料Ｒの径よりも僅かに小さいため、材料Ｒはその表皮の酸化皮膜がリング部材６２の内周縁により削られつつリング部材６２内に入り込む。リング部材６２と材料Ｒとの間には隙間がなく、この材料Ｒによってリング部材６２さらには加熱筒２の内部は外部からシールされた状態となる。なお、削りカスは、リング部材６２と材料ホルダー４との間から落下する。

材料Ｒの先端部がリング部材６２へ押し込まれた状態で、一旦、プランジャ５２の前進動作を停止させ、真空ポンプＰを駆動することによって加熱筒２の内部を真空状態とした後、プランジャ５２をさらに前方へ動かして材料Ｒを支持板６の貫通孔６０を経て加熱筒２内へ押し込む。材料Ｒが所定の位置まで押し込まれると、プランジャ５２の前進動作を停止し、プランジャ５２を元の位置まで後退させる（図９（３））。なお、真空ポンプＰの駆動は射出作業中は継続される。

次の材料Ｒを材料ホルダー４の内部へ供給し、プランジャ５２を前方に移動させることにより材料Ｒをリング部材６２内に押し込み、上記の工程と同じように、材料Ｒの先端部をリング部材６２へ押し込んだ状態でプランジャ５２の前進動作を一旦停止させる。真空ポンプＰにより、最初の材料Ｒとの間を真空状態にした後、プランジャ５２を前進動作させて材料Ｒを加熱筒２内部へ押し込む（図９（４））。

同様の動作を繰り返して、材料Ｒを順次加熱筒２内へ送り込んでいくと、先に加熱筒２の内部に押し込まれていた材料Ｒは、ヒータ２３の加熱作用により溶融され、加熱筒２の溶融路２０や射出用ノズル３の流路３０は、溶融した材料が充満した状態となる。

この状態において、プランジャ５２の前進動作により材料ホルダー４内の材料Ｒを加熱筒２内へ送り込むと、射出用ノズル３の流路３０や加熱筒２の溶融路２０の溶融材料が射出用ノズル３の先端部３１より金型１０に射出される。

上記した押込・射出工程において、加熱筒２からの伝熱により支持板６が熱膨張中心Ｏを中心に周方向へ熱膨張するが、支持板６は熱膨張中心Ｏを通る水平面Ｓ上で、しかも、熱膨張が拘束されない状態、すなわち、熱膨張により自由に変形できる状態で支持されているので、支持板６の熱膨張中心Ｏの位置は変位せず、加熱筒２、材料ホルダー４および油圧シリンダ装置５の高さ位置も変位しない。したがって、昇温後においても、熱膨張の影響を受けることなく、加熱筒２と材料ホルダー４と油圧シリンダ装置５とは、それぞれの軸心が前記直線Ｃ上に揃った状態に維持される。

また、加熱筒２は支持板６の熱膨張中心Ｏに対して点対称の位置に配した８本のボルト６１によって支持板６に固定され、同様に、固定枠材９も熱膨張中心Ｏに対して点対称の位置に配した６本のボルト９２によって支持板６に固定されているので、加熱筒２からの伝熱による支持板６の熱膨張が熱膨張中心Ｏを中心に均等に生じるようになり、熱膨張の差から生ずる支持板６の熱膨張中心Ｏが位置ずれするのを防止できる。

この発明の一実施例である溶融材料射出装置の概略構成を示す側面図である。 加熱筒と射出用ノズルとの連通部分の拡大図である。 支持板の正面図である。 支持板の部分の構成を拡大して示す側面図である。 支持板の部分の構成を拡大して示す平面図である。 支柱の上端部分の構成を拡大して示す断面図である。 図５のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 溶融材料の射出作業工程を順に示した説明図である。 従来例の平面図である。 図９のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。

符号の説明

２ 加熱筒
３ 射出用ノズル
４ 材料ホルダー
５ 油圧シリンダ装置
６ 支持板
７ 支持機構
９ 固定枠材
１４ 基台
４０ 支持部
４１ ガイド部
５２ プランジャ
６０ 貫通孔
６１ ボルト
６２ リング部材
６３ 吸引孔
６４ アーム
６５ 被支持面
７０ 支柱
７２ 支持面
９０ 側板部
９２ ボルト
Ｃ 直線
Ｏ 熱膨張中心
Ｒ 材料
Ｓ 水平面

Claims (6)

1. 基台の上方位置に、支持板により水平に支持され短棒形状の材料を受け入れて加熱する加熱筒と、加熱筒の基端側に配置され供給された材料の周面を下方より支持する材料ホルダーと、プランジャの１回の前進動作により材料ホルダーに支持された材料を加熱筒内に送り込むとともに加熱筒内での溶融材料を加熱筒の先端に接続される射出用ノズルより射出させるシリンダ機構とが、それぞれの軸心が一直線上に揃った状態で組み付けられる溶融材料射出装置において、前記支持板を加熱筒から伝わった熱による周方向への熱膨張を拘束しない状態で、支持板の熱膨張中心を通る水平面上で支持することを特徴とする溶融材料射出装置における加熱筒の支持方法。
2. 請求項１に記載された溶融材料射出装置における加熱筒の支持方法であって、
   前記加熱筒を支持板の熱膨張中心に対して点対称の位置に配した固定部材によって支持板に固定することを特徴とする溶融材料射出装置における加熱筒の支持方法。
3. 基台の上方位置に、支持板により水平に支持され短棒形状の材料を受け入れて加熱する加熱筒と、加熱筒の基端側に配置され供給された材料の周面を下方より支持する材料ホルダーと、プランジャの１回の前進動作により材料ホルダーに支持された材料を加熱筒内に送り込むとともに加熱筒内での溶融材料を加熱筒の先端に接続される射出用ノズルより射出させるシリンダ機構とが、それぞれの軸心が一直線上に揃った状態で組み付けられる溶融材料射出装置において、
   前記支持板を前記基台の上方位置に宙吊り状態で支持する支持機構を備えており、
   前記支持機構は、支持板の両側に外向きに突設され支持板の熱膨張中心を通る水平面上に位置する被支持面を備えた一対のアームと、基台上の対向する位置に縦設され各アームの被支持面を摺動自由に下方より支持する支持面を備えた一対の支柱とで構成されて成る溶融材料射出装置。
4. 前記支持板は、加熱筒の内径に一致する径の貫通孔を有し、その貫通孔の周縁に沿うように前記加熱筒の基端面が支持板の一方の板面に突き当てられるとともに、加熱筒の基端面と支持板との間が支持板の熱膨張中心に対して点対称の位置に配した固定部材により固定されている請求項３に記載された溶融材料射出装置。
5. 前記支持板の他方の板面の貫通孔に対応する位置には、材料ホルダーより加熱筒内へ送り込まれる材料の表皮を削り取ることが可能なように内径が材料の直径より小さい径に設定されたリング部材が装着されるとともに、支持板の端面と前記貫通孔との間には、真空装置に接続して加熱筒内を減圧するための吸引孔が形成されている請求項４に記載された溶融材料射出装置。
6. 前記材料ホルダーは、材料の周面を下方より支持することが可能な半筒状の底面を有する支持部と、上方より供給される材料を受け入れて前記支持部へ案内するガイド部とを備えており、各ガイド部は、材料ホルダーを前記支持板に固定するための固定枠材の対向する側板部に取り付けられるとともに、前記側板部の先端面と支持板との間が支持板の熱膨張中心に対して点対称の位置に配した固定部材により固定されている請求項３〜５のいずれかに記載された溶融材料射出装置。

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