JP2011011368A

JP2011011368A - 加熱シリンダカバー

Info

Publication number: JP2011011368A
Application number: JP2009155225A
Authority: JP
Inventors: Keigo Koike; 恵吾小池
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2009-06-30
Filing date: 2009-06-30
Publication date: 2011-01-20
Also published as: CN101934575A

Abstract

【課題】
強制通風冷却装置と、この冷却風を外部に逃がす連通部とを有する加熱シリンダカバーをもった可塑化装置において、樹脂替えに伴う加熱シリンダの降温必要時においては連通部や通気部から熱を外部に逃がし効果は著しいが、逆に昇温必要時においては熱が外部に逃げ熱効率が悪いという問題があった。
【解決手段】
加熱シリンダカバー内部と外部との連通部にスライド方式の遮断手段をもつものとするので、加熱シリンダの降温必要時には遮断手段を開として加熱シリンダの急激な降温を可能として成形準備時間を短縮すると同時に、昇温必要時には遮断手段を閉として外部への熱の逃げを防止し熱効率の向上を図ることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、可塑化装置の加熱シリンダカバーに関するものである。

従来、型締装置、金型装置、射出・可塑化装置、制御装置などとから構成される射出成形機を用いて、可塑化装置の加熱シリンダ内にて溶融可塑化された樹脂を型締装置に取り付けられて全閉された金型装置のキャビティ内に射出充填し、その後、冷却固化して成形品を取り出す射出成形が行われている。

この樹脂の溶融温度を調整するための、射出成形機と同様の可塑化装置をもった射出延伸吹込成形機の加熱シリンダ温度調整装置および加熱シリンダカバー（例えば、特許文献１参照）が知られている。

なお、射出成形においては、射出延伸吹込成形のように樹脂や成形品が限定され、樹脂替えや金型交換頻度が少ない成形と違って、成形品の種類が多く頻繁に金型や樹脂を替えての成形が行われるのが普通である。

一例をあげると、例えば、電気部品や通信機部品に多く使用されるポリカーボネート樹脂による成形から日用品に使用されるポリプロピレン樹脂による成形に移行する場合、成形工程時の加熱シリンダの設定温度は約５０度低く設定する必要がある。

特開平０９−００１６１３号公報

射出成形機において、加熱シリンダの本体カバーにブロアまたは冷却ファンを配設して強制通風冷却をする方式を用いる場合、冷却風の脱気穴や他の通風穴が穿穴されたままの従来方式の加熱シリンダカバーでは、加熱シリンダの降温が必要な場合には熱の放散が高まり効果があるが、一方、加熱シリンダの昇温が必要な場合には脱気穴や通気穴から熱が外部に放散し熱効率が悪いという問題があった。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、加熱シリンダの降温必要時には熱の放散を高め、また、昇温必要時には熱の放散を防ぐことで成形準備時間が短縮できる熱効率のよい可塑化装置の加熱シリンダの本体カバーを提供することを目的とする。

そのため、加熱シリンダを覆う本体カバーを有する加熱シリンダカバーにおいて、本体カバーは、本体カバーの内部と外部とを連通する連通部と、該連通部を遮断する遮断手段とを有するものとし、遮断手段は、スライド方式のシャッタであるものとした。
また、連通部と遮断手段とは、本体カバーの略上部に設けられるものとした。

さらに、本体カバーは、内部を複数の空間に分割する仕切り壁を有するとともに、この空間に対応して連通部と遮断手段とが設けられるものとした。
また、複数の空間は、供給ゾーン、圧縮ゾーンおよび計量ゾーンとからなり、少なくとも圧縮ゾーンに対応する本体カバーには、連通部と遮断手段とが設けられるものとした。

高温度樹脂から低温度樹脂に樹脂替えを行うことにともない、加熱シリンダの降温が必要な成形準備工程時において、本体カバー内部と外部とを連通する連通部を開とすると同時に強制通風冷却装置をオンとして強制通風冷却を行うことで、加熱シリンダを急激に降温させ成形準備工程時間を大幅に短縮でき、生産性が向上する。

その後、成形工程に移行する場合には、連通部を遮断して閉とすると同時に強制通風冷却装置をオフとすることで連通部からの外部への熱の放散を防ぎ熱効率の良い成形が可能となる。

一方、逆に低温度樹脂から高温度樹脂に樹脂替えを行うことにともない、加熱シリンダの昇温が必要な成形準備工程時において、本体カバー内部と外部とを連通する連通部を遮断して閉とすると同時に強制通風冷却装置をオフとすることで連通部からの外部への熱の放散を防ぐことで熱効率がたかまり成形準備工程時間を大幅に短縮でき、生産性が向上する。

本発明を示す射出成形機の可塑化装置の概略正面図である。本発明を示す射出成形機の可塑化装置の概略平面図である。図２のＡ−Ａ概略断面図である。図２のＢ矢視図である。図４のＣ〜断面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明を示す射出成形機の可塑化装置の概略正面図、図２は本発明を示す射出成形機の可塑化装置の概略平面図、図３は図２のＡ−Ａ概略断面図、図４は図２のＢ矢視図、図５は図４のＣ〜断面図である。

図１〜図２において、射出成形機の射出・可塑化装置１は、大別して射出装置１２と可塑化装置２とから構成され、本図は可塑化装置２を示している。

水冷シリンダ１３は、１端は射出装置１２に取り付けられ、他端は加熱シリンダ３が、上面にはホッパ１４が配設されている。

加熱シリンダ３は円筒状に形成され、その内部にはスクリュ（図示せず）が挿入されて、オイルモータ（図示せず）などにより回転駆動されている。加熱シリンダ３の反水冷シリンダ１３側にはノズル５０が配設されている。

また、加熱シリンダ３は、樹脂材料を熱と圧力とで溶融してノズル５０より所定量ずつ射出する機能を有し、樹脂材料をホッパ１４より加熱シリンダ３の前方に供給する供給ゾーンＺ１、熱と圧力とで溶融圧縮する圧縮ゾーンＺ２、１ショット分の樹脂材料を計量する計量ゾーンＺ３とに、その軸方向にゾーン分割されている。

ヒータ４は、加熱シリンダ３の周囲に必要枚数装着されて加熱シリンダ３を加熱して樹脂材料を溶融する。また、ヒータ４は、前記３つのゾーンごとに温度調整されている。

本体カバー５は、蓋部カバー６と底部カバー７とから構成され（詳細は後述）、加熱シリンダ３およびヒータ４を覆うように配設されており、また、内部には各ゾーンＺ１、Ｚ２、Ｚ３の境界であって加熱シリンダ３と干渉しない位置に上部仕切り板１９と下部仕切り板２０（詳細は後述）とが形成され、強制通風冷却装置としてのブロア１５、１６、１７よる冷却風がゾーン間を越えて拡散することを抑制している。

なお、強制通風冷却装置における本実施の形態においては、説明の都合上ブロアの場合について説明するが冷却ファンでも良いことは勿論である。

ブロア１５は、蓋部カバー６に穿穴された吹き込み口（図示せず）、および、該吹き込み口を覆うように取り付けられたブロア取り付けボックス２２を介して供給ゾーンＺ１用として配設されている。

ブロア１６は、同様に吹き込み口２３、および、吹き込み口２３を覆うように取り付けられたブロア取り付けボックス２２を介して圧縮ゾーンＺ２用として配設されている。

ブロア１７は、吹き込み口２４、および、吹き込み口２３を覆うように取り付けられたダクトボックス２１、ダクトボックス２１に穿孔された吹き込み口２７、および、吹き込み口２７を覆うように取り付けられたブロア取り付けボックス２２を介して計量ゾーンＺ３用として配設されている。

一般的に射出成形機においては、ノズル５０先端より溶融樹脂が飛散する場合を想定し、オペレータを火傷より防護するためのパージングカバー（図示せず）が、ノズル５０部を覆うように型締装置側（図示せず）に配設されている。

ブロア１７は、このパージングカバーとの干渉を避けるために水冷シリンダ１３側に寄って配設されている。したがって、パージングカバーの寸法や構造によっては、ブロア１７は他のゾーンＺ１、Ｚ２のブロア１５、１６と同様、ゾーンＺ３部に直接設けても良い。

本体カバー５の蓋部カバー６の天面には、供給ゾーンＺ１に対応して連通部３３としての吹出し口２５が、圧縮ゾーンＺ２に対応して同様に連通部３３としての吹出し口２６が所定の大きさで穿穴されている。

また、蓋部カバー６の外表面に沿って、供給ゾーンＺ１用の吹出し口２５部を覆う遮断手段３４としてのシャッタ３０が、圧縮ゾーンＺ２用の吹出し口２６部を覆う同様のシャッタ３１とがそれぞれ軸方向に摺動可能（詳細は後述）に配設されている。

なお、遮断手段３４は、シャッタ３０、３１、把手３２、ボルト４０、ワッシャ４１、段付ナット４２、スペーサ４３などから構成される（詳細は後述）。

シャッタ３０、３１は、可塑化装置２の軸線と直角方向には、一端は吹出し口２５、２６を覆うに十分な所定寸法に、他端は外カバー８の下面よりも更に下方に突き出した所定寸法となっており、この突き出した部分に外部からシャッタ３０、３１を開閉操作するための把手３２が取り付けられている。

また、可塑化装置２の軸線方向には、説明の都合上開の状態（実線）で示しているが供給ゾーンＺ１部のシャッタ３０がストロークＳだけノズル５０側に移動すると吹出し口２５を遮断して閉（１点鎖線）となるように配設されている。

同様に閉の状態（実線）で示しているが圧縮ゾーンＺ２部のシャッタ３１がストロークＳだけ水冷シリンダ１３側に移動すると吹出し口２６を開（１点鎖線）となるように配設されている。

上面に放熱用の複数のスリット１０が軸線方向にわたり形成された外カバー８は本体カバー５を覆うように配設されている。この外カバー８は、加熱シリンダ３の温度調節に伴って高温度になっている本体カバー５表面へのオペレータの接触を防止するためのものである。

図３において、本図は圧縮ゾーンＺ２部の断面を示したものである。加熱シリンダ３、ブロア１５、１６は図１〜２と同様につき同一番号をつけ詳細は説明しない。

本体カバー５は、上部が半円状となっている蓋部カバー６と、蓋部カバー６の下部を構成する左右側壁間にはめ込まれ、ボルトなどにより取り付けられた底部カバー７とから構成されている。

蓋部カバー６の右側壁には吹き込み口２３が穿穴されている。この吹き込み口２３を覆うようにブロア取り付けボックス２２が取り付けられ、ブロア取り付けボックス２２には圧縮ゾーン２用のブロア１６が配設されている。

蓋部カバー６の上面には、ブロア１６による冷却風を本体カバー５より外部に逃がす連通部３３を構成する所定寸法の吹出し口２６が穿穴されている。

また、本体カバー５の内部には、ゾーンＺ１、Ｚ２の境界であって、加熱シリンダ３と干渉しない位置に上部仕切り板１９および下部仕切り板２０が形成され、ブロア１６による冷却風がゾーン間を越えて拡散することを抑制している。なお、ゾーンＺ２、Ｚ３間も同様である。

遮断手段３４としてのシャッタ３１は、一端は吹出し口２６を覆い、さらに、摺動機構（詳細は後述）を配設するに十分な所定寸法に、他端は外カバー８の下面よりも更に下方に突き出した所定寸法となっており、この突き出した部分に外部からシャッタ３１を開閉操作するための把手３２が取り付けられている。

なお、シャッタ３１は、蓋部カバー６の外形に沿うように形成されている。したがって、シャッタ３１が閉とされたとき、シャッタ３１は吹出し口２６をピッタリ遮断し、吹出し口２６が無いと同様の効果をもつようになっている。

ブロア１５、ブロア取り付けボックス２２は、計量ゾーンＺ１用である。

外カバー８は、ブロア１５、１６をそれぞれ配設したブロア取り付けボックス２２部と干渉しないよう該当部分が切り欠かれ、本体カバー５を覆うように配設されている。

図４〜図５において、蓋部カバー６、シャッタ３０、３１は図２〜図３と同様であるので同一番号をつけ詳細は説明しない。
蓋部カバー６の所定位置に穴４５があけられており、該穴４５に段付ナット４２の段付部が挿入されて位置決めされている。

スペーサ４３は、ワッシャ４１と蓋部カバー６間に適切な間隔があけられるよう所定寸法の長さをもち、その外径は穴４５の径よりも大きい寸法となっている。

したがって、ボルト４０をワッシャ４１、スペーサ４３を介して段付ナット４２にねじ込むことで、ワッシャ４１と蓋部カバー６間には適切な間隔があけられるとともに蓋部カバー６に位置決めされるようになっている。

シャッタ３０、３１には図２に示すように各々２箇所に長穴４４が形成されている。長穴４４の上下間の幅寸法はスペーサ４３の外径よりも大となっている。

このシャッタ３０、３１の長穴４４の右端面がスペーサ４３に接触することで、シャッタ３０、３１の移動が停止した位置が、シャッタ３０、３１が吹出し口２５、２６を閉とする位置である。

一方、長穴４４の左端面がスペーサ４３に接触することで、シャッタ３０、３１の移動が停止した位置が、シャッタ３０、３１が吹出し口２５、２６を開とする位置である。この左右の移動距離がシャッタ３０、３１の開閉ストロークＳとなる。

次に、前記構成の射出成形機のシーケンスにつき説明する。
高温度樹脂による成形品の量産が完了し、次に低温度樹脂による成形へ移行する場合の成形準備工程時、温度制御装置に供給ゾーンＺ１、圧縮ゾーンＺ２、計量ゾーンＺ３の上限温度および下限温度が設定される。

蓋部カバー６に配設されたシャッタ３０、３１を把手３２を操作して開とする。その後、温度制御装置によりブロア１５、１６、１７がオンとされる。

蓋部カバー６内に吹き込まれた冷却風は、供給ゾーンＺ１では吹出し口２５から、圧縮ゾーンＺ２では吹出し口２６から、計量ゾーンＺ３では蓋部カバー６のノズル７１側から吹出されることにより、加熱シリンダ３は急激に降温される。

温度設定値まで加熱シリンダ３の降温が完了すると、ブロア１５、１６、１７はオフとされ、同時にシャッタ３０、３１は把手３２を操作することで閉とされる。

次に、ヒータ４によるオン・オフ制御が開始され、加熱シリンダ３温度が安定した状態になった後に、成形品の予備的な射出成形が開始される。

一方、低温度樹脂による成形品の量産が完了し、次に、高温度樹脂による成形へ移行する場合の成形準備工程時、同様に温度制御装置に供給ゾーンＺ１、圧縮ゾーンＺ２、計量ゾーンＺ３の上限温度および下限温度が設定される。

この場合は強制冷却の必要がないので蓋部カバー６に配設されたシャッタ３０、３１は把手３２を操作して閉とされ、ブロア１５、１６、１７は温度制御装置によりオフとされる。

温度設定値まで加熱シリンダ３の昇温が完了して加熱シリンダ３温度が安定した状態になった後に、成形品の予備的な射出成形が開始される。

成形条件が安定して成形準備工程が終了した後、成形工程に移行し量産のための成形が開始される。

本発明の構成は以上の通りであって、本体カバーの内部にブロアからの冷却風を導入することによって加熱シリンダの温度を降温させる可塑化装置の本体カバーにおいて、本体カバーの少なくとも圧縮ゾーンは、本体カバー内部と外部とを連通する連通部と、スライド方式の連通部を遮断する遮断手段をもつものとした。

そのため、高温度樹脂から低温度樹脂に樹脂替えを行うことに伴う成形準備工程時において、連通部の遮断手段を開とすると同時に強制通風冷却を行うことで、加熱シリンダを急激に降温することで成形準備時間を大幅に短縮し生産性を向上させことができる。

一方、同様に低温度樹脂から高温度樹脂に樹脂替えを行うことにともなう加熱シリンダの昇温が必要な場合や量産品の成形に移行する場合、前記連通部を遮断して閉とし、同時に強制通風冷却装置をオフとすることで外部への熱の放散を防いで熱効率をたかめ成形品のコストダウンを図ることができる。

２可塑化装置
６蓋部カバー
８外カバー
１５ブロア
１６ブロア
１７ブロア
２２ブロア取り付けボックス
２３吹き込み口
２４吹き込み口
２５吹出し口
２６吹出し口
３０シャッタ
３１シャッタ
３２把手
３３連通部
３４遮断手段
Ｚ１供給ゾーン
Ｚ２圧縮ゾーン
Ｚ３計量ゾーン
Ｓ開閉ストローク

Claims

加熱シリンダを覆う本体カバーを有する加熱シリンダカバーにおいて、前記本体カバーは、該本体カバーの内部と外部とを連通する連通部と、該連通部を遮断する遮断手段とを有することを特徴とする加熱シリンダカバー。
前記遮断手段は、スライド方式のシャッタであることを特徴とする請求項１に記載の加熱シリンダカバー。
前記連通部と遮断手段とは、前記本体カバーの略上部に設けられることを特徴とする請求項１〜２に記載の加熱シリンダカバー。
前記本体カバーは、内部を複数の空間に分割する仕切り壁を有するとともに、前記空間に対応して前記連通部と遮断手段とが設けられることを特徴とする請求項１〜３に記載の加熱シリンダカバー。
前記複数の空間は、供給ゾーン、圧縮ゾーンおよび計量ゾーンとからなり、少なくとも前記圧縮ゾーンに対応する本体カバーには、前記連通部と遮断手段とが設けられることを特徴とする請求項１〜４に記載の加熱シリンダカバー。