JP2010115851A

JP2010115851A - 射出成形機の射出装置

Info

Publication number: JP2010115851A
Application number: JP2008290429A
Authority: JP
Inventors: Yuji Higashimura; 裕司東村
Original assignee: Meiki Seisakusho KK
Current assignee: Meiki Seisakusho KK
Priority date: 2008-11-13
Filing date: 2008-11-13
Publication date: 2010-05-27

Abstract

【課題】加熱筒の供給口の周辺からリークが発生し、大気が加熱筒内に混入することを防止した加熱筒内を真空吸引可能な射出成形機の射出装置を提供する。
【解決手段】スクリュ１５が配設された加熱筒１３内を真空吸引可能な射出成形機の射出装置１１において、加熱筒１３と加熱筒以外の別部材１２，４１の間には加熱筒１３の供給口３３を取囲むようにシール部材４６を配設するものであり、特にはフロントプレート１２の内孔３４にスリーブ部材４１が配設され、前記スリーブ部材４１により加熱筒以外の別部材を構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、スクリュが配設された加熱筒内を真空吸引可能な射出成形機の射出装置に関する。

スクリュが配設された加熱筒内を真空吸引可能な射出成形機の射出装置については特許文献１、特許文献２に関するものが知られている。特許文献１、特許文献２に関するものは、加熱筒内をある程度の減圧状態とするものであり高真空にするものでなかったので、各部材間のシールはほとんど行われていなかった。また加熱筒内を真空吸引可能な射出成形機の射出装置において、加熱筒内を真空にした際に最もリークが発生しやすいスクリュ後端部と加熱筒の間をシールすることは特許文献３に示されている。しかし供給口の部分のシールについては開示されていない。

更にスクリュが配設された加熱筒内を真空吸引可能な射出成形機の射出装置に関するものではないが、加熱筒への原料通路に別のスリーブ部材を取付けることについては特許文献４、特許文献５に関するものが知られている。そして特許文献４、特許文献５には、原料の性質に応じてスリーブ部材を別の最適なスリーブ部材に交換することが記載されている。

実用新案登録３０１６７８１号公報（００１１、図１）特開２００２−３４７０７３号公報（００２８、図１）特開２０００−９４４８７号公報（請求項１、図２）特開平１１−１３８５８８号公報（請求項１、図２）特開２００４−３５１６６２号公報（請求項１、図１）

そして射出装置の加熱筒内を真空化する際にリークが発生する問題は、加熱筒内の真空度を上昇させる際の障害となり、またポンプの消費電力コストの上昇に繋がっていた。本発明では上記の問題を鑑みて、加熱筒の供給口の周辺からリークが発生し、大気が加熱筒内に混入することを防止した加熱筒内を真空吸引可能な射出成形機の射出装置を提供することを目的とする。または樹脂材料の相違や供給口に接続される部材の表面処理の問題に対応した加熱筒内を真空吸引可能な射出装置を提供することを目的とする。またはフロントプレートから加熱筒を取外さないでも簡単にシール部材の交換を可能とした加熱筒内を真空吸引可能な射出装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載の射出成形機の射出装置は、スクリュが配設された加熱筒内を真空吸引可能な射出成形機の射出装置において、加熱筒と加熱筒以外の別部材の間には加熱筒の供給口を取囲むようにシール部材が配設されていることを特徴とする。

本発明のスクリュが配設された加熱筒内を真空吸引可能な射出成形機の射出装置は、加熱筒と加熱筒以外の別部材の間には加熱筒の供給口を取囲むようにシール部材が配設されているので、加熱筒の供給口の周辺からリークが発生し、大気が加熱筒内に混入することを防止することができる。

本実施形態の射出成形機の射出装置について、図１ないし図３を参照して説明する。図１は、本実施形態における射出成形機の射出装置の要部の断面図である。図２は、本実施形態における射出成形機の射出装置の加熱筒の平面図である。図３は、図２におけるＡ−Ａ線の断面図である。

射出成形機は、射出装置１１と図示しない型締装置がベッド上に配置されている。型締装置は公知のものであり、キャビティ内に射出された溶融樹脂により成形品を成形する成形金型が取付けられている。射出装置１１の概略について説明すると、図１に示されるフロントプレート１２に加熱筒１３が取付けられ、加熱筒１３の内孔にはスクリュ１５が配設されている。またフロントプレート１２の後方には、スクリュ１５を前後進させる図示しない射出モータが取付けられるプッシャプレートと、スクリュ１５を回転させる図示しない計量モータが取付けられるバックプレートが順に配置されている。なお射出装置１１としては、フロントプレート１２に射出モータが取付けられ、後方のプッシャプレートに計量モータが取付けられる２枚のプレートからなるものでもよく、駆動源に油圧を用いたものでもよい。

そしてフロントプレート１２の上面には、供給量調節装置１６が取付けられている。そして供給量調節装置１６の後部上面には樹脂材料供給装置１７が取付けられている。また供給量調節装置１６に対しては真空吸引装置１８であるバルブや真空ポンプが接続されている。なお本発明にとって供給量調節装置１６は必須のものではなく、フロントプレート１２の上部に直接、ホッパーとその筒部を取付けたものでもよい。また真空吸引装置１８についても加熱筒１３内を真空吸引可能なものであれば、加熱筒１３に直接接続されたもの等でもよい。

射出装置１１の各部について説明する。射出装置１１は、図示しない材料貯蔵タンクまたは乾燥装置から供給管を介して樹脂材料供給装置１７へ樹脂材料が送られるようになっている。樹脂材料供給装置１７は、筒状の供給筒１９と、供給筒１９の内部空間を開閉自在に区画する上部シャッタ２０、下部シャッタ２１等によって、上部貯留室２２、中間貯留室２３、および下部貯留室２４に分割されている。供給量調節装置１６は、前記下部貯留室２４と搬送筒２７の後側上部が接続され、搬送筒２７の前側下部は筒部２８を介して射出装置１１のフロントプレート１２の上面に接続されている。供給量調節装置１６の搬送筒２７の内部には、モータ２５によって回転駆動されるフィードスクリュ２６が水平方向に配設されている。また供給量調節装置１６の搬送筒２７の上面には真空吸引装置１８へ接続される開口２９が設けられている。なお筒部２８の下面とフロントプレート１２の上面との間はＯリング４８によりシールされている。

図３に示されるようにフロントプレート１２は、所定の厚みを有する矩形の盤であり、ガイドロッド３０により図示しないバックプレート等と接続されている。またフロントプレート１２を板厚方向に貫通する貫通孔３１には、加熱筒１３の小径部３２が前方から挿通され図示しないキー等により固着されている。そして加熱筒１３の小径部３２の上部に設けられた供給口３３と、フロントプレート１２の上部から前記貫通孔３１に向けて設けられた内孔３４の位置が平面視において重なる位置となるよう配置されている。フロントプレート１２の上面には取付けられた筒部２８の材料用内孔３５と、フロントプレート１２の内孔３４はそれぞれ真円形であって、フロントプレート１２の内孔３４の方が直径が大きくなっている。またフロントプレート１２の内部には、温度調節を行う媒体流路３６が配設されている。なおフロントプレート１２または筒部２８に、内部の結露を防止するためにヒータを取付けてもよい。

図１及び図２に示されるように加熱筒１３は、前方の大径部３７とフロントプレート１２の貫通孔３１に挿入される小径部３２からなり、大径部３７には複数のゾーンにヒータ３８が取付けられている。そして加熱筒１３の小径部３２の上部には、前記小径部３２の外周面３９の一部を除去して平面とした供給口周辺面４０が形成されている。本実施形態では、加熱筒１３の小径部３２の肉厚に対して１／３〜２／３の部分が除去されている。そして前記供給口周辺面４０の中央には、楕円形または両側に直線部を有する小判型の供給口３３が垂直方向に形成され、内孔１４に連通されている。従って供給口３３の深さ（内孔１４に到達するまでの長さ）は、通常のように外周面３９の表面から内孔１４に向けて供給口３３を形成した場合の深さの１／３〜２／３短くなっている。そして前記供給口３３の幅は、加熱筒１３の内孔１４の直径と一致している。このように供給口３３を小判型に形成したのは、供給量調節装置１６のフィードスクリュ２６から落下した樹脂が分散してスクリュ１５の長手方向の一定範囲内に供給されるためである。加熱筒１３の供給口３３や内孔１４の表面は、耐磨耗コーティング等の表面処理がなされたものでもよい。なお供給口３３の幅は、加熱筒１３の内孔１４の直径よりも広くしてもよく、樹脂材料のスクリュ１５への噛み込みをよくするために片側のみを広くしてもよい。また加熱筒１３の小径部３２の後部側において内孔１４とスクリュ１５の軸部の間はＯリング４９によりシールされている。

なお加熱筒１３の供給口周辺面４０は、平面（加熱筒１３の断面視においては弦）に限定されない。例えば供給口周辺面４０を小径部３２の外周面３９の半径よりも曲率の大きい円弧面としてもよく、複数の平面または円弧面を組合せたものでもよい。更には中央が凹状となったテーパー状としてもよく、加熱筒の上面から一定深さに凹部を設け、その凹部の底面に平面状の供給口周辺面を形成してもよい。

図３に示されるように、フロントプレート１２の内孔３４にはスリーブ部材４１が取付けられている。スリーブ部材４１は、外周面４２がフロントプレート１２の内孔３４に隙間なく挿入されてボルト５０や図示しないキーにより固定されるようになっている。またスリーブ部材４１の材料用内孔４３における上面側の内径Ｄ１が、筒部２８の下面側の内径Ｄ１と一致するようになっている。そしてスリーブ部材４１の材料用内孔４３の下面側の形状（幅と長さ）Ｄ２は、前記加熱筒１３の小径部３２の供給口３３の形状（幅と長さ）Ｄ２と一致するようになっている。従ってスリーブ部材４１の材料用内孔４３は、上面側の真円形が下面側で小判型に変化するように途中で境界部４４を有する。なおスリーブ部材４１の材料用内孔４３についてもニッケルメッキまたはクロムメッキ等の耐摩耗コーティングまたは耐腐食性コーティング等の表面処理がなされたものでもよい。またスリーブ部材４１の材質は、樹脂材料や成形品に応じて、鉄材の他、ステンレス材等を用いてもよい。

そしてスリーブ部材４１の平面からなる下面４５の内周と外周の間には、シール部材であるＯリング４６を嵌め込む断面凹状または断面アリ溝状の溝部４７が形成されている。そして前記溝部４７にＯリング４６を前面側が溝部４７から突出されるように装着された状態でスリーブ部材４１をフロントプレート１２の内孔３４に挿入し、互いに平面である下面４５と供給口周辺面４０を面当接させることにより、シール部材であるＯリング４６の前面側が、供給口周辺面４０に圧接されるようになっている。なお溝部４７は、外周面４２の直径よりも小さくした真円状の溝部であってもよく、加熱筒１３の供給口３３に沿って大きさを小さくした小判型でもよい。また前記供給口周辺面４０に溝部を形成して前記溝部にシール部材であるＯリングを装着しても同様に加熱筒１３の供給口３３を取囲むようにシール部材を配設するという目的を達成することが出来る。

次に成形時における射出成形機による射出装置１１の状態とスリーブ部材４１の交換について説明する。加熱筒１３内は真空吸引装置１８の真空ポンプにより真空度が−９０ｋＰａ（１１．３３ｋＰａ）以下、更に望ましくは−９５ｋＰａ（６．３３ｋＰａ）以下に保たれている。しかし本発明では加熱筒１３と別部材であるスリーブ部材４１の間がＯリング４６にシールされているので、供給口３３の周辺からリークが発生して大気が加熱筒内に混入することはない。また上記のようにフロントプレート１２と筒部２８の間はＯリング４８によりシールされ、加熱筒１３の小径部３２の内孔１４とスクリュ１５の軸部との間はＯリング４９によりシールされているので、大気が加熱筒内に混入することはない。

そして樹脂材料が供給される際は、樹脂材料供給装置１７の上部シャッタ２０、下部シャッタ２１を同時に開放しないことにより、加熱筒１３内は常に真空状態に保たれている。また樹脂材料供給装置１７から供給された樹脂材料は、供給量調節装置１６のフィードスクリュ２６の回転により、筒部２８の材料用内孔３５、スリーブ部材４１の材料用内孔４３、および加熱筒１３の供給口３３を通じて加熱筒１３の内孔１４に設けられたスクリュ１５のフライト間に投入される。そして計量工程においてスクリュ回転により樹脂材料は、加熱筒１３の前方へ送られ、溶融が進行して溶融樹脂となる。この際に発生したガスや水分は、前記供給口３３等を介して真空吸引装置１８である真空ポンプに吸引される。なおこの際にガスに含まれるヤニ成分などがスリーブ部材４１の材料用内孔４３に僅かづつ付着する場合がある。

樹脂材料の変更や清掃のためにスリーブ部材４１を交換する際は、まず筒部２８を含む供給量調節装置１６をフロントプレート１２から取外すか、或るは一軸を中心に回転させてスリーブ部材４１の上方を開放する。そしてボルト５０等を外すことによりスリーブ部材４１は、フロントプレート１２の内孔３４から簡単に抜取ることができる。そして供給口３３に連通されるスリーブ部材４１の材料用内孔４３等に耐摩耗加工等の表面処理を行う場合（消耗により再加工する場合を含む）は、スリーブ部材４１のみを取外してその材料用内孔４３に表面処理することができるので、フロントプレート１２に直接表面処理を行う場合と比較して、取外しての運搬作業や加工装置へのセッティング作業等が楽である。

また劣化したＯリング４６を交換する際についても、本実施形態は有利である。加熱筒１３の供給口３３の周辺はヒータ３８からの熱により温度上昇しやすく、特に結露を防止する目的でフロントプレート１２または筒部２８にヒータを組込む場合は、その傾向が強い。従ってＯリング４６が前記熱により劣化しやすい。劣化したＯリング４６を交換する場合、スリーブ部材４１のみを取外し、スリーブ部材４１の下面４５の溝部４７に取付けられたＯリング４６を容易に交換することが出来る。またスリーブ部材４１の下面４５を中心に向って突出しており周辺部に向けて後退したテーパー面とし、前記テーパー面の途中に溝部４７を設けてもよい。この形状にしておけば、中心側から外側に向けてテーパー面に沿ってＯリング４６を広げながら嵌めていけるので、一層Ｏリング４６が交換し易くなる。しかし加熱筒１３の供給口周辺面４０の側にＯリング用の溝部を設けた場合についても、スリーブ部材４１のみを取外してＯリング４６の交換作業ができない訳ではない。

一方スリーブ部材４１を設けずにフロントプレート１２の内孔３４を樹脂材料が落下する通路とし、別部材であるフロントプレート１２と加熱筒１３の間にシール部材であるＯリング４６を設けた場合についても本発明の概念に含まれるものである。その場合は、Ｏリング４６の交換時にフロントプレート１２から加熱筒１３を取外す必要がある。ただしその際も曲率が大きい外周面３９に直接Ｏリングを嵌め込む溝部を形成した場合よりも、外周面の一部を除去して供給口周辺面（例えば平面）を形成し、前記面にＯリングを嵌め込む溝部を設けた場合の方が、Ｏリングを嵌めこみやすくなる。

また射出装置の加熱筒の供給口は、加熱筒およびスクリュに対してどの方向に設けられたものでもよく、一例としては斜め上方に向けて設けられたものでもよい。そして計量（可塑化）のみをスクリュが配設された加熱筒で行い、射出は前記加熱筒とは別に設けられた加熱筒のプランジャで行うプリプラ式の射出装置でもよい。また射出装置は縦方向に設けたものでもよい。

本発明については、一々列挙はしないが、上記した本実施形態のものに限定されず、当業者が本発明の趣旨を踏まえて変更を加えたものについても、適用されることは言うまでもないことである。

本実施形態における射出成形機の射出装置の要部の断面図である。本実施形態における射出成形機の射出装置の加熱筒の平面図である。図３は、図２におけるＡ−Ａ線の断面図である。

符号の説明

１１射出装置
１２フロントプレート（加熱筒以外の別部材）
１３加熱筒
１４，３４内孔
１８真空吸引装置
３３供給口
３５，４３材料用内孔
４０供給口周辺面
４１スリーブ部材（加熱筒以外の別部材）
４６Ｏリング（シール部材）

Claims

スクリュが配設された加熱筒内を真空吸引可能な射出成形機の射出装置において、
加熱筒と加熱筒以外の別部材の間には加熱筒の供給口を取囲むようにシール部材が配設されていることを特徴とする射出成形機の射出装置。
フロントプレートの内孔には、スリーブ部材が配設され、
前記加熱筒とスリーブ部材との間には加熱筒の供給口を取囲むようにシール部材が配設されていることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の射出装置。
加熱筒の供給口の周囲には加熱筒の外周面の一部を除去した供給口周辺面が形成され、
前記供給口周辺面と加熱筒以外の別部材との間には加熱筒の供給口を取囲むようにシール部材が配設されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の射出成形機の射出装置。