JP2012016839A - 射出成形機の射出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】射出駆動機構の前支持プレートに供給ブロックに組付けて加熱筒の芯ずれ調整を、前支持プレートのプレート後面の位置決め自在な軸芯調整リングにより容易に行え得るようにする。
【解決手段】供給ブロックの開口部に加熱筒後部の連結筒を嵌挿してナットにより一体に連結する。前支持プレートの開口内に連結筒を収容して加熱筒を供給ブロックにより前支持プレートに取付ける。前支持プレートのプレート後面の開口周囲を同心円の段部に形成する。段部に内径が連結筒の後端部の外径と同一径の軸芯調整リングを位置決め自在に取付ける。軸芯調整リングに連結筒後端を嵌合して加熱筒の芯ずれを許容範囲に調整する。
【選択図】図１

Description

この発明は、加熱筒を供給ブロックの開口に後部を嵌挿して一体に組付け、その供給ブロックを介して射出駆動機構の前支持プレートに取付けた射出成形機の射出装置に関するものである。

射出装置には、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部に後部となる連結筒を嵌挿してナットにより一体に組付け、その供給ブロックから突出した連結筒の後端部を射出駆動機構の前支持プレートの開口に挿入し、供給ブロックを前支持プレートのプレート前面に止着して、加熱筒を前支持プレートに取付けているものがある。

この加熱筒の取付けに際しては、加熱筒と射出駆動機構側のスクリュ連結部材との軸芯を一致させる必要があり、加熱筒の軸芯が僅かでもずれていると、それが加熱筒と内部の射出スクリュとの軸芯のずれとなって互いに干渉し合い、射出スクリュの移動抵抗や噛りなどの不具合となるとされている。またナットによる供給ブロックと加熱筒の組付けでは、ナットの締付力が過剰になると、供給ブロックに嵌挿した連結筒に曲げが生じて加熱筒の軸芯ずれとなり、射出スクリュに上記不具合が生ずるようになる。そこで加熱筒内の射出スクリュの軸芯と射出駆動機構内のスクリュ保持部材の軸芯とが一致するように、取付時に加熱筒の位置決めを行うようにしている。

この加熱筒の位置決め手段としては、樹脂導入孔を内設したノーズ部分（供給ブロック）の後面の環状中央部に芯出し用の位置決めリングをねじ止めし、その位置決めリングを射出ユニットのプレート本体の前面で貫通孔の周囲に形成した環状の位置決め溝に嵌め込んでいるものがある。

また射出シリンダの内孔芯と駆動装置のスプライン軸の孔芯を一致させる手段として、駆動装置の前部輪状プレートの前面内周に、外径に対して内径を偏芯させた補正リングの取付段部を形成し、その取付段部の補正リングを貫通して、射出シリンダの後端部を前部輪状プレートに直に嵌合保持するものもある。

特開２００４−１６０６８１号公報 特開平５−２６９８１１号公報 特開２００９−２５５３７２号公報

上記従来の加熱筒の位置決め手段は、そのいずれも位置決めリング或いは補正リングを、プレート本体や前部輪状プレートの前面の開口周囲に形成した溝や段部に嵌めて加熱筒の位置決めを行っているので、リングと溝又は段部相互の加工に精度が要求される。またノーズ部分の後面に位置決めリングをねじ止めしたものにあっては、予め定められた位置への加熱筒の取付けに制限され、そこに芯ずれが生じていても、それに対応した加熱筒の位置調整を行うことができない課題を有する。

また内径を偏芯させた補正リングによる芯ずれ調整では、偏芯量が異なる複数個の補正リングを必要とし、取付段部の軸芯に対するスプライン軸の軸芯の軸芯間の芯ずれ量を計測してから、その芯ずれ量に対応した偏芯量の補正リングを選択して使用するので手数が掛かる。また芯ずれには機械ごとにばらつきがあり、偏芯量にも差があることから、偏芯量が異なる多数個の補正リングを準備しなければならないなどの課題がある。

この発明は、上記従来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、射出駆動機構の前支持プレートに供給ブロックにより取付けた加熱筒の芯ずれ調整を、前支持プレートのプレート後面の位置決め自在な軸芯調整リングの採用により容易に行え得るようにした射出装置を提供することにある。

上記目的によるこの発明は、材料落下口を内設した供給ブロックと射出スクリュ内装の加熱筒とを、供給ブロックの開口部に加熱筒後部の連結筒を嵌挿してナットにより一体に連結し、その供給ブロックを射出駆動機構の前支持プレートの前面中央に当接して連結筒をプレート中央の開口内に収容し、その前支持プレートに供給ブロックを止着して加熱筒を射出駆動機構側のスクリュ連結部材の前面に位置させた射出装置において、上記前支持プレートのプレート後面の開口周囲を同心円の段部に形成し、その段部に内径が連結筒の後端部の外径と同一径の軸芯調整リングを位置決め自在に設け、その軸芯調整リングに連結筒後端を嵌合して加熱筒の芯ずれを許容範囲に調整してなる、というものである。

また上記軸芯調整リングは、厚肉の盤状リングに複数のルーズホールを所要個所に穿設したものからなり、そのルーズホールに挿通したボルトにより位置決めがルーズホールの孔径の範囲内で行い得る、というものである。

また上記段部は、上記軸芯調整リングの外径よりも内径が大径の環状突縁をプレート後面の開口周囲に突設して形成され、その環状突縁の所要個所に側方から段部の軸芯調整リングの側面に複数の位置調整用ボルトを螺入してなる、というものである。

上記段部は、上記軸芯調整リングの外径よりも内径が大径の環状突縁をプレート後面の開口周囲に突設して形成され、その環状突縁の所要個所に側方から段部の軸芯調整リングの側面に複数の位置調整用ボルトを螺入してなる、というものである。

また上記加熱筒は、連結筒の上記材料落下口に臨む部位に供給口を穿設して有し、その連結筒の非供給口側の供給口対向部位の外側に、供給口側と非供給口側の伸び量の差を減少する凹所を設けてなるというものであり、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、前支持プレートのプレート後面の開口周囲に、加熱筒の軸芯調整リングを位置決め自在に設けたので、軸芯調整リングの取付けを射出駆動機構のスクリュ取付部材に設けた治具の先端部に嵌め込んで行うことができる。また取付けも射出駆動機構を治具とともに前進移動して行い得るので、重量のある軸芯調整リングでも開口周囲の凹所への挿入が容易に行えるようになる、さらに治具の先端部の外径を軸芯調整リングの内径と同一にして嵌合し、治具により保持した状態でボルトにより仮締めが行えることから、仮締め時に軸芯調整リングの中心位置がスクリュ取付部材の軸線上に位置するようになり、治具を取り外した後の芯ずれは僅か（数μｍ）ですむので、芯ずれの調整を従来のプレート前面位置での位置決めによる場合よりも高精度に行うことができる。

また上記連結筒に供給口が穿設されていることによって、組付けに際するナット締付力により曲げが生じ易い加熱筒であつても、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、非供給側の供給口対向部位の外側に凹設したことにより、締付力による連結筒の曲げが小さく抑制されるので、プレート後面の軸芯調整リングによる加熱筒の軸芯と上記スクリュ連結部材の軸芯との芯ずれを許容範囲に調整することができる。

この発明に係わる射出装置の縦断側面図である。 前支持プレートの後面図である 組付け状態を示す縦断面図である 楔による軸芯調整手段の要部後面図である。 同上の軸芯調整部分の縦断側面図である。 ボルトによる軸芯調整手段の要部後面図である。 同上の軸芯調整部分の縦断側面図である。

図中１は供給ブロック、２は射出スクリュ内装の加熱筒、３は射出駆動機構４の前支持プレートでプレート中央に開口３１を有し、その前支持プレート３に加熱筒２が後部を開口３１に挿入して供給ブロック１と共に取付けてある。

上記供給ブロック１は、ブロック前後面の面内に形成した開口部１１と、上面から開口部１１に穿設して内部に設けた材料落下口１２とを有する。また開口部１１の両側には、図では省略するが所要数のボルト孔が縦方向に並べて穿設してある。

上記加熱筒２は、後端が前支持プレート３の開口３１から突出する長尺の円筒本体２１で、後部を連結筒２２に形成したものからなり、その連結筒２２は円筒本体２１の外径よりも小径で、上記供給ブロック１の開口部１１と同径に形成され、円筒本体２１との境を供給ブロック１との係止段部２３として、その係止段部２３まで開口部１１に嵌挿できるようにしてある。

この連結筒２２が開口部１１と嵌合する部位は、供給部２４として材料落下口１２に臨む部分に供給口２４ａが設けてあり、その供給口２４ａの対向部位の外側に凹所２４ｂが設けてある。また供給部２４より後端側で供給ブロック１のブロック後面から突出する部位を後端部を除きねじ部２５に形成し、そのねじ部２５に座板２６ａを介在させて螺合したナット２６により、加熱筒２を供給ブロック１に一体的に組付けできるようにしてある。

上記ナット２６による供給ブロック１と加熱筒２の組付けでは、ナット２６の締付力が過剰になると、係止段部２３を基点とする引張力が大きくなり過ぎて連結筒２２に曲げが生じやすくなる。この曲げは供給口２４ａの形成により生ずる供給口側と非供給側との引張抗力の差によるとされ、これが加熱筒２の軸芯ずれとなって内部の射出スクリュ２７のスクリュ外周縁と加熱筒内周面とが干渉し合い、射出スクリュ２７の移動抵抗となったり、または噛りなどの発生原因ともなるとされている。

しかし、連結筒２２の非供給口側に上記凹部２４ｂを、少なくとも供給口２４ａの投影面積と同一面積又はそれ以上の面積で、当該部分の剛性を考慮して適度な肉厚が残るように、供給口２４ａの対向部位に外側から設けると、その凹所２４ｂにより供給口側と非供給口側の引張力による伸び量の差が、凹所２４ｂがない場合に比べて減少し、伸び量の差による連結筒２２の曲げが生じ難くなる。

上記前支持プレート３は、四隅部を図示しない後支持プレートとタイバー４１により連結してベースプレート上に立設されており、プレート面内の中央部に供給ブロック１の開口部１１よりも大径の上記開口３１を有する。またプレート後面の開口周囲は開口３１よりも大径で同心円に凹設した凹所３２による段部３３に形成してあり、その凹所３２に加熱筒２の軸芯調整リング３４を収容して複数のボルト３５により段部３３に取付けてある。

上記軸芯調整リング３４は、リング穴となる内径が上記連結筒２２の後端部の外径と同一で厚肉の盤状リングに、複数のルーズホール３４ａを段部３３に等間隔に穿設した複数のボルト孔と間隔を同じくして穿設したものからなり、ルーズホール３４ａに挿通した上記ボルト３５により段部３３に仮止めした状態で、治具孔に挿入した治具によりルーズホール３４ａの孔径の範囲内で位置をずらすことができるようにしてある。

上記射出駆動機構４は、タイバー４１に進退自在に挿通支持した可動部４２の前部にスクリュ回転部材４３を有し、そのスクリュ回転軸部材４３の中央に上記射出スクリュ２７の後端と嵌合して保持するスプライン内装のスクリュ連結部材４４を備えている。

上記前支持プレート３への供給ブロック１と加熱筒２の取付けは、予め軸芯調整リング３４を取付けた前支持プレート４に、供給ブロック１と加熱筒２を組付けた状態で行う。組付けは加熱筒２に射出スクリュ２７を内装しない状態で、供給ブロック１の開口部１１に連結筒２２を供給口２４ａを上側にして係止段部２３まで嵌挿し、次にブロック後面から突出したねじ部２５に座板２６ａを嵌めてナット２６をブロック後面までねじ込んで行われる。

上記軸芯調整リング３４の前支持プレート３の取付けは、軸芯調整リング３４の位置がプレート後面であることから、射出駆動機構４の前進移動をもって治具５により行うことができる。治具５は外径が軸芯調整リング３４の内径と同一径の円形盤の保持部材５１を軸部先端に垂直に設け、後端部をスプライン軸に形成した簡単なものでよく、その治具５の後端部をスクリュ連結部材４４に挿入して、保持部材５１を射出駆動機構４の前面の回転部材４３の中央に突出位置させおく。

上記治具５の取付け後に軸芯調整リング３４を、ルーズホール３４ａの位置を段部３３のボルト孔の位置に合わせて保持部材５１に嵌合し、射出駆動機構４を軸芯調整リング３４が段部３３に接するところまで前進移動する。段部３３に当接した軸芯調整リング３４の中心は、保持部材５１と嵌合によりスクリュ連結部材４４の軸線上に位置していることから、その当接状態を保持してボルト３５により段部３３に仮止めする。

仮止め後に軸芯調整リング３４の中心の位置ずれの程度を、スクリュ連結部材４４に取付けたゲージ（例えばピックゲージ）により、内径の上下左右の４個所の数値を測定し、その数値（数μｍ以内）が許容範囲にあるときには、そのままボルト３５を本締めして軸芯調整リング３４を段部３３に固定する。

また数値が許容範囲以外のときは、軸芯調整リング３４を調整孔に差込んだ調整治具（図は省略）によりずらせて位置を決め直し、許容範囲内に収めてから本締めして段部３３に固定する。軸芯調整リング３４の固定が終わってから射出駆動機構４を後退移動して治具５の保持部材５１を軸芯調整リング３４を抜き外し、後退位置で治具５をスクリュ連結部材４４から取外して、予め供給ブロック１に組付けた加熱筒２の取付けを行う。

取付けは供給ブロック１のブロック後面が前支持プレート３のプレート前面に接するところまで連結筒２２を開口３１に挿入して行う。連結筒２２は供給ブロック１に嵌挿した状態で開口３１から突出する長さに設定されているので、挿入により後端が軸芯調整リング３４に嵌り込む。連結筒２２の後端部の外径は軸芯調整リング３４の内径と同一径であることから、その状態で加熱筒２の軸芯はスクリュ連結部材４４の軸線上に位置するようになる。挿入後に供給ブロック１を前支持プレート３のプレート前面にボルトにより固定する。

射出スクリュ２７は、加熱筒２の取付け後に加熱筒先端からスプライン軸に形成したスクリュ後端を先にしてスクリュ連結部材４４まで挿入され、その後で図では省略するが加熱筒先端にノズル部材が、また外周囲にはバンドヒータが取り付けられる。

上記のようにして、前支持プレート３に取付けられた加熱筒２は、供給ブロック１と軸芯調整リング３４とにより、前支持プレート３の前後２個所で支持され、またスクリュ連結部材４４の軸芯を基準とした加熱筒２２の軸芯位置が後端で決まるので、プレート前面位置で軸芯を合わせる場合よりも芯ずれ調整を高精度に行えるようになる。

図４及び図５は、上記凹所３２を軸芯調整リング３４との間に所要幅の調整間隙３６が生ずる内径に形成し、その調整間隙３６に複数の位置調整用楔３７をボルト３７ａにより等間隔に挿入固定し、そのボルト３７ａのねじ込みにより位置調整用楔３７の押込み深さを加減して、軸芯調整リング３４の芯ずれ調整を行えるようにしたものである。

図６及び図７は、上記段部３３を軸芯調整リング３４の外径よりも内径が大径の環状突縁３８をプレート後面の開口周囲に突設して形成した場合で、その環状突縁３８の所要個所に側方から段部３３の軸芯調整リング３４の側面に、複数の位置調整用ボルト３９を等間隔に螺入し、その位置調整用ボルト３９のねじ込みにより軸芯調整リング３４の芯ずれ調整を行えるようにしたものである。

１ 供給ブロック
１１ 開口部
２ 加熱筒
２１ 円筒本体
２２ 連結筒
２３ 係止段部
２４ 供給部
２４ａ 供給口
２５ ねじ部
２６ ナット
２７ 凹部
３ 前支持プレート
３１ 開口
３２ 凹所
３３ 段部
３４ 軸芯調整リング
３５ 軸芯調整リングのボルト
３６ 位置調整間隙
３７ 位置調整用楔
３８ 環状突縁
３９ 位置調整用ボルト
４ 射出駆動機構
４４ スクリュ連結部材
５ 軸芯調整リング取付用の治具
５１ 治具先端の保持部材

Claims (6)

1. 材料落下口を内設した供給ブロックと射出スクリュ内装の加熱筒とを、供給ブロックの開口部に加熱筒後部の連結筒を嵌挿してナットにより一体に連結し、その供給ブロックを射出駆動機構の前支持プレートの前面中央に当接して連結筒をプレート中央の開口内に収容し、その前支持プレートに供給ブロックを止着して加熱筒を射出駆動機構側のスクリュ連結部材の前面に位置させた射出装置において、
   上記前支持プレートのプレート後面の開口周囲を同心円の段部に形成し、その段部に内径が連結筒の後端部の外径と同一径の軸芯調整リングを位置決め自在に設け、その軸芯調整リングに連結筒後端を嵌合して加熱筒の芯ずれを許容範囲に調整してなることを特徴とする射出成形機の射出装置。
2. 上記軸芯調整リングは、厚肉の盤状リングに複数のルーズホールを所要個所に穿設したものからなり、そのルーズホールに挿通したボルトにより位置決めがルーズホールの孔径の範囲内で行い得ることを特徴とする請求項１記載の射出成形機の射出装置。
3. 上記段部は、上記軸芯調整リングの外径よりも内径が大径の上記凹所により形成され、その凹所の周壁軸芯調整リングとの間に形成した所要幅の間隙に、複数の位置調整用楔をボルトにより挿入固定してなることを特徴とする請求項１記載の射出成形機の射出装置。
4. 上記段部は、上記軸芯調整リングの外径よりも内径が大径の環状突縁をプレート後面の開口周囲に突設して形成され、その環状突縁の所要個所に側方から段部の軸芯調整リングの側面に複数の位置調整用ボルトを螺入してなることを特徴とする請求項１記載の射出成形機の射出装置。
5. 上記加熱筒は、連結筒の上記材料落下口に臨む部位に供給口を穿設して有し、その連結筒の非供給口側の供給口対向部位の外側に、供給口側と非供給口側の伸び量の差を減少する凹所を設けてなることを特徴とする請求項１記載の射出成形機の射出装置。
6. 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５記載の射出成形機の射出装置。

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