JP2012006276A - 射出成形機 - Google Patents

Abstract

【課題】射出成形機に構成される加熱シリンダのその外側に設けた遮熱カバーが高温になることを可及的に抑止する。
【解決手段】内部にスクリュー１２が設けられると共に外周に加熱ヒータ１６の装着された筒状の加熱シリンダ１０と、加熱シリンダ１０の先端に装着され金型のキャビティに溶融樹脂を射出する射出ノズル１１と、加熱シリンダ１０の外側を囲む２重カバーとを備え、この２重カバーは、保温カバー１９とその外側に設けられた遮熱カバー２５とからなり、加熱シリンダ１０に保温カバー１９を接合する保温カバー傾斜部２２に一端が接合された保温カバー取付部１８よりも、保温カバー１９に遮熱カバー２５を接合した遮熱カバー垂直面部２６に形成した遮熱カバー取付部２７を低位置に配設する。加熱シリンダ１０の全体が高温に加熱されたときに、加熱シリンダ１０の伝導熱が遮熱カバー２５へ伝わり難い低位置に遮熱カバー取付部２７を配置したことで遮熱カバー２５が高温になることを抑えることができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、型閉された金型のキャビティに加熱シリンダで溶融された樹脂を射出する射出成形機に関し、特に熱可塑性樹脂を溶融する加熱シリンダの外側に２重のカバーを設けた射出成形機に関する。

従来から用いられている一般的な射出成形機においては、加熱シリンダ内に原料である粒状の熱可塑性樹脂（ペレット）を送り、加熱シリンダ内に設けられた進退可能なスクリューにより樹脂を溶融しながらスクリュー先端のノズル側に送り出し、スクリューの先端側に設けられた射出ノズルから金型装置のキャビティに溶融樹脂を射出させ、キャビティ内で溶融樹脂を冷却させ固化させた後、金型装置を開き、突出しピンなどにより金型に張り付いている成形物を金型から外すことにより、成形体が成形されている。

このようなプラスチックなどの成形体を成形する射出成形機においては、その構成を大別すると概ね、型締ユニットと射出ユニットから構成されており、型締ユニットにおいては、一般的に固定金型と可動金型とからなる金型が備えられており、トグル機構若しくは直圧方式などの型締を可能とする可動手段によって、固定金型に対し可動金型を進退させることで、金型の型開閉が行われる。

前述した金型の型締時に形成されるキャビティに、粒状の樹脂であるペレットを溶融樹脂として供給する際には前述した射出ユニットが用いられ、この射出ユニットには、駆動源たるモータなどの駆動手段が備えられ、モータの回転力をプーリやベルトなどを介して順次伝達させ、回転運動を直線運動に変換するボールネジ機構などにより、加熱シリンダ内のスクリューを回転させることにより溶融樹脂を搬送させながら計量を行った後、スクリューが前進されることで型締された金型のキャビティに溶融樹脂が射出される。

ところで、前述した加熱シリンダには、加熱シリンダ内に供給されてきたペレットを加熱溶融するための加熱ヒータが設けられており、この加熱ヒータが加熱されることで加熱シリンダは２４０℃〜２５０℃ほどの高温に加熱されることで前述したペレットが溶融されるのだが、射出成形機の操作を行うオペレータが加熱シリンダに触れてしまい火傷してしまうことを防止したり、或いは加熱された加熱シリンダが放熱により温度低下しないよう保温したりするために、加熱シリンダの外側にはこれを囲うようにしてカバーが設けられているものがある。

上記技術に関連するものとして、特許文献１には、加熱シリンダたる加熱筒の外周面にヒータを取付け、ヒータの設けられた加熱筒をカバーで囲った射出成形機が開示されている。

特開２００４−２９１５４５号公報

前記特許文献１における加熱筒を囲うカバーは、ヒータの発した熱が放出しないよう保温効果を得るための保温カバーであり、放熱対策を講ずることはできるにしても、ヒータの熱は保温カバーに伝達され高温になるものと考えられ、射出成形機を使用するオペレータ等が保温カバーを構成する外筒に誤って触れてしまうと保温カバーの低温対策が講じられていないため火傷を負う虞がある。また、従来、射出シリンダにカバーをネジ止めする構造としては、取付け作業性を考慮して、ネジの止められる位置はカバーの上面部に設けられているのが一般的となっているのだが、そうした場合、カバーをネジ止めするときにネジの螺合される取付部材がカバーの内側上面に有することとなるため、加熱シリンダが高温に加熱されるとカバーの上方に熱がこもって、カバー上方が極めて高温にさらされてしまうため、カバーを取り付けたネジやこのネジの螺合される取付部材が熱の影響を受け極めて高温になってしまうという問題がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、射出成形機に構成される加熱シリンダのその外側に設けた遮熱カバーが高温になることを可及的に抑止し、安全性の向上を図った射出成形機を提供することを目的とする。

請求項１に係る射出成形機は、
内部にスクリューが設けられると共に外周に加熱ヒータの装着された筒状の加熱シリンダと、該加熱シリンダの先端に装着され金型のキャビティに溶融樹脂を射出する射出ノズルと、前記加熱シリンダの外側を囲む２重カバーとを備えた射出成形機において、
前記２重カバーは保温カバーとその外側に設けられた遮熱カバーとからなり、
前記加熱シリンダに前記保温カバーを接合する保温カバー取付部よりも、前記保温カバーに前記遮熱カバーを接合する遮熱カバー取付部を低位置に配設したことを特徴とする。

請求項２に係る射出成形機は、請求項１において、
前記保温カバーは、前記加熱シリンダの上方に水平に設けられた保温カバー上面部と、前記加熱シリンダの側方に垂直に設けられた保温カバー垂直面部と、前記保温カバー上面部と前記保温カバー垂直面部とを一体に連結する傾斜状の保温カバー傾斜部とを有し、
前記保温カバー取付部により前記加熱シリンダと前記保温カバー傾斜部とを接合し、
前記遮熱カバー取付部により前記保温カバー垂直面部と前記遮熱カバーとを接合したことを特徴とする。

請求項３に係る射出成形機は、請求項２において、
前記遮熱カバーを角筒型に形成し、前記保温カバー垂直面部と、前記遮熱カバーに形成した遮熱カバー垂直面部又はそれよりも下方の遮熱カバーの部位とを、前記遮熱カバー取付部により接合したことを特徴とする。

請求項４に係る射出成形機は、請求項１〜３の何れか１項において、
前記加熱シリンダにはその外周に取付ブラケットがまき付けて取り付けられており、該加熱シリンダに構成された取付ブラケットに前記保温カバー取付部を一体に設けたことを特徴とする。

請求項５に係る射出成形機は、請求項１〜４の何れか１項において、
前記遮熱カバーの表面に断熱塗料を塗布したことを特徴とする。

本発明によれば、加熱ヒータの加熱より加熱シリンダの全体が高温に加熱されると、加熱シリンダからの輻射熱以外に、加熱シリンダが発する熱が、加熱シリンダから、保温カバー取付部、保温カバー、遮熱カバー取付部、遮熱カバーへと直接的に伝達（伝導熱）されてゆく。そのような状態のときには、特に保温カバーの内側上方には放熱された熱がこもるため、カバー内では下方よりも上面が高温になるという現象が起こるのだが、加熱シリンダから保温カバー取付部を通じて保温カバーに伝達され、さらに保温カバーから遮熱カバー取付部を通じて遮熱カバーに伝達される熱伝達経路の距離を確保し、加熱シリンダから各種部品（保温カバー取付部、保温カバー、遮熱カバー取付部）を通じて遮熱カバーに伝達される伝導熱を伝わり難くし、遮熱カバーが高温にならないようにするために、遮熱カバー取付部と保温カバー取付部との配置関係が同一線上に配置されないよう保温カバー取付部よりも低い位置に遮熱カバー取付部２７を配置したから、遮熱カバーが加熱シリンダからの伝導熱により高温になることを可及的に抑えることができる。よって、例えば保温カバー取付部と遮熱カバー取付部との配置関係が同一線上に配置されているような場合には、加熱シリンダから遮熱カバーへ伝達される熱伝達経路が直線的となり距離が短くなるために、加熱シリンダの熱が遮熱カバーへ直接的に伝達されやすく遮熱カバーは高温になってしまうが、そのような問題を解消することが可能となるから、ひいては、オペレータが遮熱カバーに誤って触れてしまい火傷等を負うことを防止できるので安全性に優れたものとなる。

さらに、保温カバーは、加熱シリンダの上方に水平に設けられた保温カバー上面部と、加熱シリンダの側方に垂直に設けられた保温カバー垂直面部と、保温カバー上面部と保温カバー垂直面部とを一体に連結する傾斜状の保温カバー傾斜部とを有しており、加熱シリンダと保温カバー傾斜部とを接合する取付ブラケットに設けた保温カバー取付部の一端は、保温カバー上面部ではなく保温カバー傾斜部に接合されているから、保温カバーの上方（保温カバー上面部の内側上部）に熱がこもったときに、保温カバー取付部はそのこもった高温の熱の影響を受け難くなる。よって、保温カバーの上方の高温の熱が各種部品を介して遮熱カバーに伝達され、遮熱カバーが高温になってしまうことを可及的に抑えることができる。しかも、保温カバー垂直面部と、遮熱カバーの遮熱カバー垂直面部（又は、遮熱カバーの遮熱カバー垂直面部よりも下方の部位）とを接合する遮熱カバー取付部は、保温カバーにこもった高温の熱の影響を受け難い、保温カバー取付部より低位置に配置されていることから、遮熱カバーが高温になってしまうことを可及的に抑えることができる。

さらに、前記遮熱カバーの表面に断熱塗料を塗布したから、遮熱カバーがより高温になることのないよう抑止することができる。

本発明の一例の射出成形機を示す構成図である。 射出成形機に構成される射出ユニットを示す構成図である。 遮熱カバーを取り外した状態の射出ユニットを示す構成図である。 遮熱カバーと保温カバーを取り外した状態の射出ユニットを示す構成図である。 射出ユニットの要部を示すＡ−Ａ線断面図である。 射出ユニットの要部を示すＢ−Ｂ線断面図である。

以下、本発明の実施形態を図１〜図６により以下に説明する。もちろん、本発明は、その発明の趣旨に反しない範囲で、実施形態において説明した以外の構成のものに対しても容易に適用可能なことは説明を要するまでもない。

図１に示すように、本発明の一例の射出成形機１は機台２を備え、この機台２上に射出ユニット３、型締ユニット４が配設されている。

型締ユニット４には、固定金型５に対し可動金型６を前進後退させ型締（型閉）及び型開を行う型開閉機構を備えており、本実施形態における型開閉機構としては、モータの駆動力を駆動源としてトグルリンク機構７を屈曲作動することで、固定ダイプレート８に固定された固定金型５に対して可動ダイプレート９に固定された可動金型６を繰り返し型開閉する。

また、射出ユニット３には、筒型の加熱シリンダ１０、加熱シリンダ１０の先端に装着した射出ノズル１１、加熱シリンダ１０の内部に回転可能に設けられたスクリュー１２、原料である粒状の樹脂（ペレット）が投入されるホッパ１４、ホッパ１４が設けられたホッパブロック１５等が構成されており、加熱シリンダ１０の内部に設けられたスクリュー１２が回転されると、加熱シリンダ１０の後部へ供給された樹脂は射出ノズル１１の設けられた加熱シリンダ１０の先端側へ送り出すようになっており、加熱シリンダ１０内に供給されてこの加熱シリンダ１０内で加熱された溶融樹脂は、図示しない、計量用モータ等からなる回転駆動手段によりスクリュー１２が回転されることにより計量された後、図示しない、射出用モータ、ボールネジ機構等からなる進退駆動手段によりスクリュー１２が前進されることで金型のキャビティへ所定量の溶融樹脂が射出される。なお、後述する２重カバーの内側に配置されている加熱シリンダ１０の外周には、図２及び図３に示すように加熱ヒータ１６が４つ所定間隔を空けて巻き付けられており、加熱ヒータ１６が高温に加熱されることで、加熱シリンダ１０の内部に供給された樹脂が溶融される。

加熱シリンダ１０について図２〜図６に基づきさらに説明すると、前述したように加熱シリンダ１０の外周には、前述したように加熱ヒータ１６が４つ所定間隔を空けて巻き付けられているのだが、射出ノズル側に位置する２つの加熱ヒータ１６の間には、図５に示すように、上下に対をなす略円弧状の取付ブラケット１７がネジ止めされている。

加熱シリンダ１０の外周にネジ止めされた取付ブラケット１７には、放射状に突出した保温カバー取付部１８が一体に設けられており、保温カバー取付部１８により加熱シリンダ１０と保温カバー１９とが接合され、加熱シリンダ１０を囲いこの加熱シリンダ１０を保温するための保温カバー１９は、保温カバー取付部１８の一端（先端）にネジ止めされ固定されている。

前記保温カバー１９は、加熱シリンダ１０の上方に水平に設けられた保温カバー上面部２０と、加熱シリンダ１０の側方に垂直に設けられた保温カバー垂直面部２１と、保温カバー上面部２０と保温カバー垂直面部２１とを一体に連結する傾斜状の保温カバー傾斜部２２とを構成し、下方には開口部を有しており、保温カバー取付部１８の一端は、保温カバー上面部２０ではなく、それよりも低位置である保温カバー傾斜部２２に接合されている。

また、保温カバー１９の外側には、加熱シリンダ１０のほか保温カバー１９をさらに囲った筒型の遮熱カバー２５が配設されている。本実施形態における遮熱カバー２５は、６角形からなる角筒型となっており、保温カバー１９の保温カバー垂直部２１に対向して配置された遮熱カバー垂直面部２６を有しており、この遮熱カバー垂直面部２６の内側面と保温カバー垂直面部２１の外側面とが遮熱カバー２５の内側面に一体に形成された遮熱カバー取付部２７により接合され、この遮熱カバー取付部２７を用いて、保温カバー垂直面部２１に対し遮熱カバー２５がネジ止めにより固定されている。なお、本実施形態においては、遮熱カバー取付部２７は遮熱カバー垂直面部２６に形成されているが、遮熱カバー垂直面部２６よりも下方の部位に形成してもよい。

以上のような本実施形態における射出成形機１によれば、内部にスクリュー１２が設けられると共に外周に加熱ヒータ１６の装着された筒状の加熱シリンダ１０と、加熱シリンダ１０の先端に装着され、金型のキャビティに溶融樹脂を射出する射出ノズル１１と、加熱シリンダ１０の外側を囲む２重カバーとを備え、この２重カバーは、保温カバー１９とその外側に設けられた遮熱カバー２５とからなり、加熱シリンダ１０に前記保温カバー１９を接合する保温カバー傾斜部２２に一端が接合された保温カバー取付部１８よりも、保温カバー１９に遮熱カバー２５を接合した遮熱カバー垂直面部２６に形成した遮熱カバー取付部２７を低位置に配設している。これにより、加熱ヒータ１６の加熱よりこの加熱ヒータ１６を構成する加熱シリンダ１０の全体が、射出成形機１の可動に伴い高温に加熱されると、加熱シリンダ１０からの輻射熱以外に、加熱シリンダ１０が発する熱が、加熱シリンダ１０から、保温カバー取付部１８、保温カバー１９、遮熱カバー取付部２７、遮熱カバー２５へと直接的に伝達（伝導熱）されてゆくのだが、そのような状態のとき、特に保温カバー１９の内側上方には放熱された熱がこもるため、カバー内では下方よりも上面が高温になるという現象が起こるのだが、加熱シリンダ１０から保温カバー取付部１８を通じて保温カバー１９に伝達され、さらに保温カバー１９から遮熱カバー取付部２７を通じて遮熱カバー２５に伝達される熱伝達経路（図５に示す矢印）の距離を確保し、加熱シリンダ１０から各種部品（保温カバー取付部１８、保温カバー１９、遮熱カバー取付部２７）を通じて遮熱カバー２５に伝達される伝導熱を伝わり難くし、遮熱カバー２５が比較的高温にならないようにするため、遮熱カバー取付部２７と保温カバー取付部１８との配置関係が同一線上に配置されないよう、保温カバー上面部２０よりも低い位置に配置された保温カバー取付部１８よりもさらに低い位置に遮熱カバー取付部２７を配置したから、加熱シリンダ１０からの伝導熱により遮熱カバー２５が極めて高温になることを可及的に抑えることができる。よって、例えば保温カバー取付部１８と遮熱カバー取付部２７との配置関係が同一線上に配置されているような場合には、加熱シリンダ１０から遮熱カバー２５へ伝達される熱伝達経路が直線的となり距離が短くなるために、加熱シリンダ１０の熱が遮熱カバー２５へ直接的に伝達されやすく遮熱カバー２５は高温になってしまうが、そのような問題を解消することが可能となる。従って、オペレータが外部に露出した遮熱カバー２５に誤って触れてしまい火傷等を負うことを防止できるので、安全性に優れたものとなる。

さらに、保温カバー１９は、加熱シリンダ１０の上方に水平に設けられた保温カバー上面部２０と、加熱シリンダ１０の側方に垂直に設けられた保温カバー垂直面部２１と、保温カバー上面部２０と保温カバー垂直面部２１とを一体に連結する傾斜状の保温カバー傾斜部２２とを有しており、加熱シリンダ１０と保温カバー傾斜部２２とを接合する取付ブラケット１７に設けた保温カバー取付部１８の一端は、保温カバー上面部２０ではなく保温カバー傾斜部２２に接合されているから、保温カバー１９の上方（保温カバー上面部の内側上部）に熱がこもったときに、保温カバー取付部１８はそのこもった高温の熱の影響を受け難くなる。よって、保温カバー取付部１８は高温になり難く、保温カバー１９の上方の高温の熱が前記各種部品を介して遮熱カバー２５に伝達され、遮熱カバー２５が高温になってしまうことを可及的に抑えることができる。しかも、保温カバー垂直面部２１と、遮熱カバー２５の遮熱カバー垂直面部（又は、遮熱カバー２５の遮熱カバー垂直面部２６よりも下方の部位）２６とを接合する遮熱カバー取付部２７は、保温カバー１９にこもった高温の熱の影響を受け難い、保温カバー取付部１８より低位置に配置されていることから、遮熱カバー２５が高温になってしまうことを可及的に抑えることができる。

さらに、前記遮熱カバー２５の表面にセラミック粒を含む断熱塗料（図示せず）を塗布したから、遮熱カバー２５がより高温になることのないよう抑止することができ、より一層安全性を向上することが可能となる。

以上、本実施形態の一例を詳述したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、本実施形態においては、断熱塗料を遮熱カバー２５の表面全体に亘って塗布しているが、これに限らず遮熱カバー２５と保温カバー１９の両者に断熱塗料を塗布してもよく、適宜選定してもよい。

１ 射出成形機
５ 固定金型（金型）
６ 可動金型（金型）
１０ 加熱シリンダ
１１ 射出ノズル
１２ スクリュー
１６ 加熱ヒータ
１７ 取付ブラケット
１８ 保温カバー取付部
１９ 保温カバー
２０ 保温カバー上面部
２１ 保温カバー垂直面部
２２ 保温カバー傾斜部
２５ 遮熱カバー
２６ 遮熱カバー垂直面部
２７ 遮熱カバー取付部

Claims (5)

1. 内部にスクリューが設けられると共に外周に加熱ヒータの装着された筒状の加熱シリンダと、該加熱シリンダの先端に装着され金型のキャビティに溶融樹脂を射出する射出ノズルと、前記加熱シリンダの外側を囲む２重カバーとを備えた射出成形機において、
   前記２重カバーは保温カバーとその外側に設けられた遮熱カバーとからなり、
   前記加熱シリンダに前記保温カバーを接合する保温カバー取付部よりも、前記保温カバーに前記遮熱カバーを接合する遮熱カバー取付部を低位置に配設したことを特徴とする射出成形機。
2. 前記保温カバーは、前記加熱シリンダの上方に水平に設けられた保温カバー上面部と、前記加熱シリンダの側方に垂直に設けられた保温カバー垂直面部と、前記保温カバー上面部と前記保温カバー垂直面部とを一体に連結する傾斜状の保温カバー傾斜部とを有し、
   前記保温カバー取付部により前記加熱シリンダと前記保温カバー傾斜部とを接合し、
   前記遮熱カバー取付部により前記保温カバー垂直面部と前記遮熱カバーとを接合したことを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
3. 前記遮熱カバーを角筒型に形成し、前記保温カバー垂直面部と、前記遮熱カバーに形成した遮熱カバー垂直面部又はそれよりも下方の遮熱カバーの部位とを、前記遮熱カバー取付部により接合したことを特徴とする請求項２に記載の射出成形機。
4. 前記加熱シリンダにはその外周に取付ブラケットがまき付けて取り付けられており、該加熱シリンダに構成された取付ブラケットに前記保温カバー取付部を一体に設けたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の射出成形機。
5. 前記遮熱カバーの表面に断熱塗料を塗布したことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の射出成形機。

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