JP2009248346A - 射出装置の樹脂排出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プリプラ式射出成形機において、その射出装置の射出シリンダ後端から漏出する樹脂をプランジャの進退方向に沿って細線状に分割して排出する際に、その細線状の漏出樹脂を寸断して除去する切断具が望まれる。
【解決手段】その切断具は、その射出シリンダ後端の、樹脂を細線状に分割して排出させる排出ガイドに対して離接する、プランジャと一体に進退する部材として構成される。そして、その除去部材は、その排出ガイドから離れる方向に拡がる拡径ガイド面と、その拡径ガイド面の途中に位置する鍔部分と、その拡径ガイド面終端のフランジ部分とを備えて、その鍔部分に、その拡径ガイド部分のガイド面を内側円弧側面とする複数個の円弧長孔を有する。それで、その切断具は、細線状に排出された漏出樹脂を、そのプランジャの後退動作とともにその円弧長孔に導き、そのプランジャの後退動作とともにその切り欠き孔の外側円弧側面に引っ掛けて切断する。
【選択図】図２

Description

本発明は、射出シリンダ内の溶融樹脂を射出プランジャで射出する射出装置の、その射出シリンダの後端から漏出する樹脂材料を排出する排出装置に関し、より詳細には、排出ガイドによって細線状の固化物として排出した漏出樹脂を寸断する切断具を含む排出装置に関する。

射出装置の射出シリンダ内の溶融樹脂を射出プランジャ（以下、単にプランジャと言う。）によって射出する射出成形機には、代表的には、プリプラ式射出成形機がある。そのプリプラ式射出成形機の射出装置の構成は、後に説明される本発明の切断具を除くと、概略図１に示されるものである。すなわち、プリプラ式射出成形機の射出装置１は、ホッパ２１から供給された樹脂材料を可塑化スクリュ２２によって可塑化するスクリュプリプラ可塑化装置２（以下単に可塑化装置と言う。）と、可塑化された樹脂材料をプランジャ３１の後退動作とともに射出シリンダ３２内に導入して計量するプランジャ射出装置３（以下単に射出装置と言う。）と、それら可塑化装置２と射出装置３とを連通するジャンクション４とを含む。そして、その射出シリンダ３２内の溶融樹脂が、プランジャ３１の前進動作によって、そのシリンダ先端のノズル５から図示省略された金型のキャビティに充填される。

このような射出装置３では、プランジャヘッド３１ａと射出シリンダ３２の内孔の間に隙間が存在することから、プランジャ３１が射出シリンダ３２の中で進退する度に溶融樹脂がプランジャヘッド３１ａの背後に僅かではあるが移動し、やがて樹脂材料がそのシリンダ後端から漏れ出す。この漏れ出し方は、樹脂材料によって、あるいは樹脂温度によっていろいろである。そこで、本願出願人は、射出シリンダ３２後端の排出ガイドをそのいろいろな漏出態様に合わせて交換可能に取り付けることができる排出装置を３案提唱して、それらの漏出態様のいずれにも対応した。そのうち、特許文献１（特許登録第３２３４８６９号公報）では、漏出する樹脂を細線状の固化物に分割して排出させる排出ガイド３３を提唱した。

その排出ガイド３３は、図６で示すように、筒状部分３３ａとフランジ部分３３ｂから成り、その筒状部分と射出シリンダ３２後端とが当接するように取り付けられる。そして、プランジャ３１と嵌合する内孔３３ｃに、多数の排出溝３３ｄがプランジャ３１の軸方向に沿って等間隔に隣接して形成されている。この排出ガイド３３によって、漏出樹脂材料はヒータ３４で適宜に温度調整されながら多数の細線状の固化物３５として分割されて排出される。この固化物は、漏出するまでに受ける熱履歴によって通常脆くなることから、自然に、あるいはプランジャ３１の進退動作によって揺動させられて適宜長さで切断されて落下する。そして、細線状固化物３５が切れにくくても、プランジャ３１とその駆動軸３６（油圧駆動装置３７のピストンロッド３８と一体化された軸）とを結合するカップリング３９にぶつかって折り曲げられて切断する。

一方、特に竪型射出装置では、漏出した細線固化物が上方へ向かわずに横方向に寝てしまうので、プランジャやカップリングによる切断が困難になることがある。この場合、竪型であるがために、固化物が射出装置周りに垂れ下がって好ましくない。そこで、本願出願人は、特許文献２（特許登録第３５５８５６２号公報）にて竪型成形機のための排出装置も提案した。この装置は、細線化のための排出ガイドに加えて、プランジャに沿って移動（竪型では昇降）するカッタを別途に備えて、そのカッタを排出ガイドに定期的に押し付けて固化物を確実に切断する。そのうえ、この装置は、切断された細線を吸引して排出する。この後者の装置については、同様の課題の解決を図る装置が特許文献３（特開２０００−１９０３６５号公報）でも提唱されている。その文献も、漏出物の分割機構についていろいろな態様を紹介しているが、未分割状態で漏出した材料をその漏出直後に分割するという点では、特許文献２と異なる。

特許登録第３２３４８６９号公報 特許登録第３５５８５６２号公報 特開２０００−１９０３６５号公報

しかしながら、本願出願人は、上記特許文献で開示された装置には未だ改善の余地があると思料する。特許文献１の場合には、樹脂材料によっては細線状固化物が脆くならずに折れにくいことから、プランジャ３１やカップリング３９の進退動作に影響されずに長く伸びることがあるからである。また、特許文献２の場合には、装置を簡潔に済ますことができない。また、特許文献３の場合には、既述した漏出後に分割する対策に不安が残る。

そこで、本発明は、排出ガイドから細線状に排出された固化物を、簡潔な構成でありながら簡単に引っ掛けて切断して排出する射出装置の樹脂排出装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の第一態様における射出装置の樹脂排出装置は、射出装置の射出シリンダ内の溶融樹脂を射出プランジャによって射出する際に、該射出シリンダの後端から漏出する該溶融樹脂を細線状の固化物に分割して排出する樹脂排出装置において、該漏出樹脂を分割排出する排出ガイドの中を進退する該射出プランジャに、該射出プランジャとともに該排出ガイドに対して接近離隔する切断具を備えて、該切断具に、該排出ガイド後端から離れる方向に拡径する拡径ガイド面と、該拡径ガイド面の終端に繋がるフランジ部分と、該拡径ガイド面の略中間に位置する鍔部分とを形成し、その鍔部分に、該拡径ガイド面に連なるガイド面を内側円弧側面とする複数個の円弧長孔を形成したものである。

また、上記第一態様の射出装置の樹脂排出装置は、前記切断具の前記円弧長孔の外側円弧側面と前記鍔部分の前記フランジ部分側平面との間の隅角部分が、前記細線状の固化物を引っ掛けやすい引っ掛け角部として形成されても良い。

また、上記第一態様の射出装置の樹脂排出装置は、前記切断具の前記円弧長孔の隣り合う部分が、該隣り合う部分の中心線を稜線として該円弧長孔側に傾斜する傾斜案内面に形成されても良い。

本発明の射出装置の樹脂排出装置が、漏出樹脂を分割排出する排出ガイドの中を進退する射出プランジャに切断具を備えて、その切断具に拡径ガイド面とその拡径ガイド面に繋がるフランジ部分とその拡径ガイド面の略中間位置の鍔部分とを形成し、その鍔部分に複数個の円弧長孔を形成したので、その樹脂排出装置は、切断具を追加するだけの簡潔な構成であっても、細線状に分割されて排出された固化物をその円弧長孔の隅角部分に引っ掛けて確実に切断することができる。すなわち、その樹脂排出装置は、その切断具の前進動作によってその固化物をその円弧長孔に進入させ、そのフランジ部分で周縁に押し広げた後、その切断具の後退動作によってその固化物をその円弧長孔の直角に形成された隅角部分に引っ掛けて切断する。

また、前記切断具の前記隅角部分が、前記細線状の固化物を引っ掛けやすい引っ掛け角部として、例えば、鋭角の隅角に形成された場合、あるいは多数のピンを植設された場合には、その引っ掛け角部はより確実に固化物を引っ掛かける。

また、前記切断具の前記円弧長孔の隣り合う部分がその中心線を稜線とする傾斜案内面として形成された場合には、固化物が円滑に円弧長孔に導かれる。

以下、本発明の射出装置の樹脂排出装置に含まれる切断具が、図１ないし図５とともに説明される。なお、樹脂排出装置を含む射出装置は、既述したような従来公知の装置であることから、それらの部材の説明が省略される。

５１がその切断具である。以下において、その切断具の排出ガイド３３側の端（図では左端）が先端と、その反対端が後端と称される。その切断具５１は、プランジャ３１に装着されるための嵌合孔５１ａと、先端から後端方向に徐々に拡径した傾斜面である拡径ガイド面５１ｂ及び５１ｃと、拡径ガイド面５１ｃの終端から周縁に広がるフランジ部分５１ｄと、その拡径ガイド面５１ｂと５１ｃの間に形成された鍔部分５１ｅとを有し、その鍔部分に、複数個の円弧長孔５１ｆを形成して、内側円弧側面を拡径ガイド面５１ｂと拡径ガイド面５１ｃを繋ぐガイド面５１ｇとしたものである。この円弧長孔５１ｆは、図示実施例のように対称に２個形成されるが、３等分した３個の長穴であっても良い。

より詳細には、切断具５１はつぎのように形成される。まず、穴空けされた丸棒の一端（先端側）から徐々に拡径する拡径ガイド面５１ｂと、鍔部分５１ｅの先端側の平面（以下、正面と言う。）とを形成する。そして、丸棒側面から切り込みを入れるように加工して、鍔部分５１ｅの終端側の面（以下、鍔部分５１ｅの裏面と言う。）と拡径ガイド面５１ｃとフランジ部分５１ｄの先端側の面（以下、フランジ部分５１ｄの正面と言う。）を形成する。つぎに、鍔部分５１ｅの正面から円弧長孔５１ｆを加工し、最後にフランジ部分５１ｄの終端側の面（以下、フランジ部分５１ｄの裏面と言う。）を形成しながら前記丸棒から切り離す。このような加工によって、円弧長孔５１ｆの小径側の内側円弧側面が、拡径ガイド面５１ｂと拡径ガイド面５１ｃとを繋ぐガイド面５１ｇとして形成され、円弧長孔５１ｆの大径側の外側円弧側面５１ｈと鍔部分５１ｅ裏面の間の隅角部分５１ｋが直角に形成される。この隅角部分５１ｋが直角であることは、後に説明される、固化物３５の引っ掛けのためには都合が良い。なお、フランジ部分５１ｄには、プランジャ３１に固定するセットスクリュ（図示省略）がねじ込まれるねじ穴５１ｍが、通常２箇所形成される。

上記の隅角部分５１ｋについては、つぎの実施態様のように、固化物３５の引っ掛け機能がさらに強化されると良い。そのための一つの実施態様に係る切断具５１は、図４に示される隅角部分５１１ｋを引っ掛け角部として備える。この隅角部分５１１ｋは、鍔部分５１ｅの裏面が円弧長孔５１ｆの外側円弧側面５１ｈの近傍でフランジ部分５１ｄ側に膨出するように形成された後、円弧長孔５１ｆが鍔部分５１ｅの正面側から加工されたものである。このような加工によって、隅角部分５１１ｋは、鋭角に加工される。また、もう一つの実施態様に係る切断具５１の引っ掛け角部は、その図示が省略されるが、短い多数本のピンを円弧長孔５１ｆの外側円弧側面５１ｈに沿って鍔部分５１ｅの裏面側に突き出すように植設したものである。このピンも、固化物３５の引っ掛け機能を効果的にする。

また、切断具５１が固化物３５を円弧長孔５１ｆに導入しやすいことも、大事な要件の一つである。そのため、鍔部分５１ｅ正面の２つの円弧長孔５１ｆが隣り合う部分は、図５のように、その部分の中心線を稜線として、その稜線からそれら円弧長孔５１ｆ側に傾斜する傾斜案内面５１ｎに形成されと良い。この傾斜案内面５１ｎは、理解されやすいように等高線を付して表示すると図のようになるが、もちろん円滑な斜面に形成されたものである。これらの傾斜案内面は、例えば、工具（エンドミル）を円弧長孔５１ｆと同じ中心円弧の延長線上を斜めに逃がしながら切り上げることによって形成される。

以上説明した切断具５１は、その後端がカップリング３９に当接するようにプランジャ３１に挿入されて、セットスクリュによって固定されるが、特に、プランジャ３１が射出完了限度位置まで前進したときに、切断具５１の先端が排出ガイド３３の近傍に到達するように構成される。この構成は、前進限度位置にあるカップリング３９と排出ガイド３３の間隔に合わせて切断具５の全長を設計することによって実現される。ただし、拡径ガイド面５１ｂ、５１ｃの傾斜角度を確保するために、切断具５１の全長をむやみに長くすることができない場合がある。その場合には、切断具５１とカップリング３９の間に、適宜長さの筒状のスペーサ（図示省略）が取り付けられる。なお、切断具５１は、原則的には、円弧長孔５１ｆが左右に対称な配置されるように取り付けられる。

切断具５１のプランジャ３１への装着は、つぎのように行われる。まず、プランジャ３１を交換する際に、そのプランジャと駆動軸３６とをカップリング３９にて接続するが、このとき、予め切断具５１をプランジャ３１に挿入しておく。そして、そのプランジャと駆動軸３６の接続箇所に半割のカップリング３９を取り付けた後、切断具５１をそのカップリングに当て付けて固定する。

このように装着された切断具５１は、漏出した樹脂の細線状の固化物３５をつぎのようにして切断する。まず、射出の度にプランジャ３１が前進する動作によってプランジャヘッド３１ａの背後に漏れた溶融樹脂が、そのプランジャの後退動作とともに射出シリンダ３２後端側に移動して、やがては射出シリンダ３２後端から順次押し出されてゆく。このとき、この溶融樹脂は、ヒータ３４によって適宜に温度調整されながら排出ガイド３３の溝３３ｄから押し出されるときに、細線状の固化物３５として排出される。そして、固化物３５は、僅かではあるが徐々に成長する。成長した固化物３５は、前進してきた切断具５１の拡径ガイド面５１ｂによって押し広げられ、そのガイド面に沿って切断具５１のフランジ部分５１ｄ側に向かう。

最初のうち、固化物３５の長さがそれほど長くないときには、固化物３５がガイド面５１ｂの進退動作に伴ってそのガイド面上を前後する程度であるが、やがてその固化物が成長すると、図２の上側半分に示すように円弧長孔５１ｆに深く進入するようになる。そして、円弧長孔５１ｆに深く進入した固化物３５は、フランジ部分５１ｄに沿ってさらに外側に広がる。その後、図２の下側半分に示すように、計量のためにプランジャ３１が後退するときに切断具５１も後退して、隅角部分５１ｋが固化物３５を引っ掛けて切断する。そして、固化物３５は落下して、下方に用意された受け皿（図示省略）などに収容される。このような切断は、固化物３５が成長するに従い繰り返し行われる。

以上のように、本発明の切断具５１は、簡素な構成でありながら固化物３５を簡単に引っ掛けて引っ張り力によって切断する。排出された固化物３５が、ある程度長くなれば切断具５１が前進するときに必ず円弧長孔５１ｆに進入し、フランジ部分５１ｄで広げられた固化物が、切断具５１が後退するときに直角に形成された隅角部分５１ｋに引っ掛かって確実に切断されるからである。このとき、その隅角部分が隅角部分５１１ｋのように特に鋭角に形成された引っ掛け角部である場合には、より引っ掛かりやすい。また、隅角部分がピンを植設した引っ掛け角部である場合にも同様に引っ掛かりやすい。さらには、円弧長孔５１ｆの隣り合う部分がその中心線を稜線とする傾斜案内面５１ｎである場合には、固化物３５が円滑に円弧長孔５１ｆに導かれる。

本発明の切断具を含む射出装置の樹脂排出装置が組み込まれたスクリュプリプラ式射出装置を一部断面にして概略的に示す図である。 本発明の切断具を含むプランジャ射出装置を一部断面にして概略的に示す図であり、上側半分の図がプランジャ前進の際に円弧長孔に固化物が進入した状態を示し、下側半分がプランジャ後退の際に円弧長孔の隅角部分によって固化物が切断された状態を示す。 本発明の切断具の図であって、図（ａ）が先端側から見た切断具の図であり、図（ｂ）が図（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。 本発明の他の実施態様に係る切断具の図であって、図（ａ）がその全体の断面図であり、図（ｂ）が図（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。 本発明の他の実施態様に係る切断具の図であって、図（ａ）が先端側から見た切断具の図であり、図（ｂ）が図（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。 従来のプランジャ射出装置の排出ガイドである。

符号の説明

３ 射出装置
３１ 射出プランジャ
３２ 射出シリンダ
３３ 排出ガイド
３５ 細線状の固化物
５１ 切断具
５１ｂ 切断具の拡径ガイド面
５１ｃ 切断具の拡径ガイド面
５１ｄ 切断具のフランジ部分
５１ｅ 切断具の鍔部分
５１ｆ 円弧長孔
５１ｇ 円弧長孔の内側円弧側面（ガイド面）
５１ｈ 円弧長孔の外側円弧側面
５１ｋ 外側円弧側面の隅角部分
５１１ｋ 外側円弧側面の引っ掛け角部
５１ｎ 円弧長孔の隣り合う部分の中心線を稜線とする傾斜案内面

Claims (3)

1. 射出装置の射出シリンダ内の溶融樹脂を射出プランジャによって射出する際に、該射出シリンダの後端から漏出する該溶融樹脂を細線状の固化物に分割して排出する樹脂排出装置において、該漏出樹脂を分割排出する排出ガイドの中を進退する該射出プランジャに、該射出プランジャとともに該排出ガイドに対して接近離隔する切断具を備えて、該切断具に、該排出ガイド後端から離れる方向に拡径する拡径ガイド面と、該拡径ガイド面の終端に繋がるフランジ部分と、該拡径ガイド面の略中間に位置する鍔部分とを形成し、その鍔部分に、該拡径ガイド面に連なるガイド面を内側円弧側面とする複数個の円弧長孔を形成したことを特徴とする、射出装置の樹脂排出装置。
2. 前記切断具の前記円弧長孔の外側円弧側面と前記鍔部分の前記フランジ部分側平面との間の隅角部分が、前記細線状の固化物を引っ掛けやすい引っ掛け角部として形成されたことを特徴とする請求項１記載の射出装置の樹脂排出装置。
3. 前記切断具の前記円弧長孔の隣り合う部分が、該隣り合う部分の中心線を稜線として該円弧長孔側に傾斜する傾斜案内面に形成されたことを特徴とする請求項１記載の射出装置の樹脂排出装置。