JP2011173373A - 射出装置の加熱筒 - Google Patents

Abstract

【課題】ナットによる加熱筒と供給ブロックの連結による曲げの課題を、連結筒の供給口側と非供給口側の伸び量をバランスさせることによって解決した加熱筒である。
【解決手段】内部に射出スクリュが進退自在に挿入される円筒本体の後端部を、供給ブロックの開口と嵌合する外径の連結筒に形成する。連結筒の供給ブロックから突出する端部をねじ部に形成する。供給ブロック内の材料落下口に位置する部分を内部と連通した供給口に形成する。連結筒の供給口側と非供給口側の伸び量の差を減少する凹所を非供給口側の供給口対向部位の外側に凹設する。
【選択図】図１

Description

この発明は、供給ブロックの開口に円筒本体の後端部を嵌挿し、その後端部に螺合したナットにより供給ブロックと連結する射出装置の加熱筒に関するものである。

射出装置では、内部に射出スクリュを備える加熱筒を、供給ブロックの開口に円筒本体の後端部を嵌合して、後端部に形成した供給口を供給ブロック内の材料落下口に接続している。

また加熱筒と供給ブロックの連結手段としては、連結筒に形成した円筒本体の後端部の段部周囲にフランジを螺着し、そのフランジを供給ブロック前面の開口周囲に当接してボルトにより止着する場合と、供給ブロックから突出する連結筒の端部にナットを螺合し、そのナットを供給ブロック後面まで締め込んで止着する場合の二つの手段が採用されている。

特開平５−２６９８１１号公報 特開２００４−１６０６８１号公報

上記フランジとボルトによる連結では、供給ブロックに当接されたフランジが加熱筒の荷重を受けるので、加熱筒の支持が後端側のみであっても安定性があり、またフランジの仕様をもって加熱筒の荷重に対応させ得ることから、射出装置の大きさに関係なく採用されている。しかしながら、駆動源の電化に伴う射出装置の高精度化や供給ブロックの温調制御などの点から、加熱筒の荷重が大きな負担とならない小型の射出装置では、連結手段を上記ナットによる連結に替えている。

ナットによる加熱筒と供給ブロックの連結では、連結筒を供給ブロックに嵌挿して、円筒本体と連結筒との境の段部を供給ブロックのブロック前面の開口周囲に係止し、ブロック後面から突出したねじ部に螺合したナットを、ブロック後面に締め付けるだけで済むのであるが、ナットの締め付けにより段部を基点とする引張力が生じ、その引張力によって連結筒に曲げが生ずるという課題を有する。

この連結筒における曲げは、連結筒の片側面に供給口を形成したことによるとされ、供給口によって連結筒の供給口側と非供給側との引張抗力に差が生じて、供給口側が非供給側よりも伸び易くなっているとのことによる。この伸び量の差による曲げは、内部に射出スクリュを進退自在に備える加熱筒の軸心ずれとなって、加熱筒内周面とスクリュ外周縁とが干渉し合い、射出スクリュの移動抵抗となったり、また噛りなどの発生原因ともなるとされている。このため連結筒に曲げが生じても噛りなどが生じないように、加熱筒内周面とスクリュ外周縁との間のスクリュクリアランスを大きめに設定する傾向にある。

この発明は、上記ナットによる連結の課題を解決するために考えられたものであって、その目的は、供給口側と非供給口側の伸び量をバランスさせる手段を連結筒に施すことによって、伸び量の差による曲げを小さく抑制することができる新たな射出装置の加熱筒を提供することにある。

上記目的によるこの発明は、内部に射出スクリュが進退自在に挿入される円筒本体の後端部を、供給ブロックの開口と嵌合する外径の連結筒に形成し、その連結筒の供給ブロックから突出する端部をねじ部に形成するとともに、供給ブロック内の材料落下口に位置する部分を内部と連通した供給口に形成し、上記ねじ部に螺合したナットの締め付けにより円筒本体を供給ブロックに連結する加熱筒において、上記連結筒の供給口側と非供給口側の伸び量の差を減少する凹所を、非供給口側の供給口対向部位の外側に凹設してなるというものであり、また上記凹所は、少なくとも上記供給口の投影面積と同一面積以上からなる、というものである。

上記構成では、ナットの締め付けによる連結筒の曲げを、非供給口側に設けた凹所により小さく抑制したことから、加熱筒の仕様や締け付け方を変更えることなく適用することができる。また連結筒に曲げが生じても、それは加熱筒の心ずれとなって射出スクリュに影響を与えるほどのものではないから、射出スクリュの噛りや移動抵抗などの不具合の原因とはならず、スクリュクリアランスをこれまでよりも小さく設定して、高精度化を図ることも可能となる。また剛性を考慮して凹所の深さを設定できるので、加熱筒の自重による曲げ荷重にも充分に耐える。

この発明に係わる加熱筒と供給ブロックの連結状態を示す縦断側面図である。 供給ブロックの材料落下部位の縦断正面図である。 加熱筒の縦断側面図である。 円筒本体の連結筒の平面図（Ａ）と縦断側面図（Ｂ）と下面図（Ｃ）である。

図中１は加熱筒、２は供給ブロック、３は射出駆動機構（図は省略）の前部支持プレートで、その前部支持プレート３の前面に供給ブロック２がボルトにより取り付けられている。

上記加熱筒１は、長尺の円筒本体１１の後端部を該円筒本体の外径よりも小径の連結筒１２に形成し、円筒本体１１との境を係止用の段部１４に形成したものからなる。連結筒１２の片側には供給口１３が形成してあり、また上記供給ブロック２の面内開口と嵌合して供給ブロック後面から突出する端部はナット１５のねじ部１６に形成してある。

上記供給口１３は、供給ブロック２内の材料落下口２１に位置する部分に設けられて円筒本体１１の内部と連通しており、その供給口１３の対向部位の非供給口側に外側から凹所１７が凹設してある。この凹所１７は供給口側１２ａと非供給口側１２ｂの伸び量の差を減少するためのもので、少なくとも供給口１３の投影面積と同一面積に設けられるが、深さは当該部分の剛性を考慮して適度な肉厚が残るように設定される。

上記円筒本体１１の先端にはノズル部材１８が設けられ、外周囲にはバンドヒータ１９が取り付けられる。また内部には射出スクリュ２０が回転かつ進退自在に挿入される。

上記供給ブロック２の内部には温調路２２が設けられており、両側には連結筒１２の両側中央に穿設した位置決め孔に嵌挿する止めピン２３の挿入孔が穿設してある。

上記加熱筒１と供給ブロック２の連結は、供給ブロック２を上記前部支持プレート３の前面にボルトにより取付ける前に、連結筒１２に供給ブロック２を嵌合して行われる。また嵌合は円筒本体１１との境の上記段部１４に供給ブロック２のブロック前面が接して、ブロック後面から連結筒１２のねじ部１６が突出するところまで行われ、そのねじ部１６に上記ナット１５を螺合して連結が行われる。加熱筒１と連結した供給ブロック２は、上記前部支持プレート３にボルトにより取付けられ、加熱筒１の内部には上記射出スクリュ２０が、上記ノズル部材１８を取付ける前の先端開口からスクリュ後端側を先にして挿入される。

上記ナット１５による連結では、ナット１５の締め付けに伴って、連結筒１２が上記段部１４から引張られて伸びるようになる。この場合、非供給口側１２ｂの上記供給口１３との対向部位が凹所１７であることによって、供給口側１２ａと非供給口側１２ｂの伸び量が、凹所１７が形成されていない従来の場合よりも近くなって、伸び量の差による連結筒１２の曲げが減少するようになる。

加熱筒の仕様条件
加熱筒の材質：窒化鋼ＳＡＣＭ６４５
連結筒の肉厚：２６．５ｍｍ
締付け長さ（供給ブロックの厚さ）：５０ｍｍ
供給口の断面積：２６×１９ｍｍ

実施例１ 非供給口側に凹所あり
凹所の断面積 ：２６×１９ｍｍ
凹所の深さ ：１３．２５ｍｍ（肉厚：１／２残し）
連結筒後端の変位：−０．０１６６ｍｍ

実施例２ 非供給口側に凹所あり
凹所の断面積 ：２６×１９ｍｍ
凹所の深さ ：１９．８７５ｍｍ（肉厚：１／４残し）
連結筒後端の変位：−０．００９３ｍｍ

実施例３ 非供給口側に凹所あり
凹所の断面積 ：３１×２３ｍｍ
凹所の深さ ：１３．２５ｍｍ（肉厚：１／２残し）
連結筒後端の変位：−０．０１１３ｍｍ

比較例 非供給口側に凹所なし
連結筒後端の変位：−０．０２７８ｍｍ

上記実施例１−３と上記比較例とから、非供給口側の凹所１７の有無による曲がり（変位）を対比すると、つぎのとおりである。但し、測定方法は、３次元計測装置による。

比較例に対する変位の減少率
実施例１ ４０．２９％減
実施例２ ６６．５５％減
実施例３ ５９．３５％減

上記比較から、連結筒後端の変位は上記凹所１７の深さ並びに断面積の大きさに比例して減少する。しかし、凹所１７における肉厚が極端に薄くなると当該部分の剛性が低下して、加熱筒１の自重による曲げ荷重を受け易くなり、また射出力印加時にも曲げが生ずるようになるので、凹所１７の深さ並びに断面積の大きさはそれらを考慮して調整され、形状も調整されるが、凹所１７の断面積は、少なくとも供給口の断面積以上とすることが望ましい。

また連結筒１２に締め付けによる曲げが生じても、それは加熱筒内周面とスクリュ外周縁とが干渉し合うほどの加熱筒１の軸心ずれとはならず、射出スクリュの噛りは生じないので、これまでよりもスクリュクリアランスを小さく設定して高精度化を図ることが可能ともなる。

１ 加熱筒
２ 供給ブロック
１１ 円筒本体
１２ 連結筒
１２ａ 供給口側
１２ｂ 非供給口側
１３ 供給口
１４ 段部
１５ ナット
１６ ねじ部
１７ 凹所
２０ 射出スクリュ
２１ 材料落下口

Claims (2)

1. 内部に射出スクリュが進退自在に挿入される円筒本体の後端部を、供給ブロックの開口と嵌合する外径の連結筒に形成し、その連結筒の供給ブロックから突出する端部をねじ部に形成するとともに、供給ブロック内の材料落下口に位置する部分を内部と連通した供給口に形成し、上記ねじ部に螺合したナットの締め付けにより円筒本体を供給ブロックに連結する加熱筒において、
   上記連結筒の供給口側と非供給口側の伸び量の差を減少する凹所を、非供給口側の供給口対向部位の外側に凹設してなることを特徴とする射出装置の加熱筒。
2. 上記凹所は、少なくとも上記供給口の投影面積と同一面積以上からなることを特徴とする請求項１記載の射出装置の加熱筒。

Images