JP3581171B2 - 射出成形機の射出ユニット装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、射出成形機に関し、特に、射出成形機の射出ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
射出成形機の射出ユニットは、ベース上を前後方向へ移動可能とされたエキストルーダベースと、このベース上にピボットピンを中心として旋回可能に載置された射出ユニット本体とから構成されている。
射出ユニット本体は前部にシリンダアッセンブリを突出させ、通常はアッセンブリ先端のノズルが型締ユニット側に取り付けた金型のスプルーブッシュと対向している。
そして、成形する樹脂の特性（溶解温度、流動性など）に応じてシリンダアッセンブリを交換するときや、計量スクリュなどシリンダ内部を点検するときなどには，シリンダアッセンブリを射出ユニット本体から取り出す必要がある。
【０００３】
このとき、ノズルタッチ解除動作によってエキストルーダベースと共に射出ユニット本体を型締ユニットから後退させ、次いで、射出ユニット本体をエキストルーダベース上で前記ピボットピンを中心に、シリンダアッセンブリを水平旋回（スウィベル）させる。
【０００４】
図６は、射出成形機１００の射出ユニット１０１の部分を示し、射出ユニット１０１は、射出成形機１００の機枠１０３上に型締ユニット１０２と対向して位置している。射出ユニット１０１は、射出ユニット本体１０４とエキストルーダベース１０６とからなる。エキストルーダベース１０６は、機枠１０３に固定したレール１０７上にローラ１０８を介して載置されると共に、前部はノズルタッチ装置１０９に連結されており、この装置１０９で若干の距離を前後に移動してノズルタッチ状態あるいはノズル解除状態とできるようにしている。
射出ユニット本体１０４は、計量スクリュの回転駆動機構、同押し出し機構（図示していない）を備えるとともに前部にシリンダアッセンブリ１１２を交換可能に備えている。
このシリンダアッセンブリ１１２を交換可能とする機構は、図７に示すように、射出ユニット本体１０４をエキストルーダベース１０６の前部と後部に載置され、これらの部分を摺動部１１０，１１１として後部のピボットピン１０５を中心に、水平に旋回可能としている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
射出成形機において射出ユニットが旋回できない構成では、スクリュやシリンダの交換が極めて困難である。そのため、従来の射出成形機の射出ユニット装置では、射出ユニットを前後に移動可能とするとともに旋回可能として、スクリュやシリンダの交換を可能としている。しかしながら、この射出ユニットの前後方向への移動及び旋回を可能とするために、従来の射出成形機の射出ユニットでは、射出ユニット自体を上下に分割した構造とする必要があり、射出ユニットの構造が複雑となるという問題点がある。
また、この射出ユニットを上下に分割する構造は、スクリュ，シリンダ交換を可能とするものの、そのために構造が複雑となり射出ユニットを形成する手間やコストを上昇させる要因となり、また、前後方向と旋回方向の二つの移動操作を必要とするため、操作が複雑化することにもなる。
そこで、本発明は前記した従来の射出成形機の射出ユニット装置の問題点を解決し、射出ユニットの旋回（スウィベル）を要することなくスクリュやシリンダの交換を行うことができる射出成形機の射出ユニット装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、射出成形機の射出ユニット装置において、上部に切り欠き部を備えたフロントプレートと、シリンダアッセンブリを移動可能に支持するシリンダアッセンブリ案内部とを備え、そのシリンダアッセンブリ案内部は、シリンダアッセンブリを射出軸線上と射出軸線外の二つの保持位置に保持可能であるとともに、二つの保持位置の間のシリンダアッセンブリの移動をフロントプレートの切り欠き部を通過するよう案内することにより、前記目的を達成する。
フロントプレートはシリンダアッセンブリを射出軸線上に保持するプレートであり、本発明の射出ユニット装置においては、このフロントプレートの上部にシリンダアッセンブリが通過することができる切り欠き部を備えるものである。
【０００７】
また、シリンダアッセンブリ案内部はシリンダアッセンブリを移動可能に支持し、射出軸線上と射出軸線外の二つの保持位置において保持するものである。このシリンダアッセンブリ案内部の一実施態様としては、射出軸線と平行な旋回軸によりシリンダアッセンブリを旋回するアームにより構成することができ、旋回軸を中心とするシリンダアッセンブリの軌跡はフロントプレートの切り欠き部を通過する。そして、この旋回軸をフロントプレート側に設置して、シリンダアッセンブリ案内部をフロントプレートに支持する構成とすることができる。
また、シリンダアッセンブリ案内部の他の実施態様としては、シリンダアッセンブリを射出軸線外に移動する軌道部材を備え、この軌道部材に沿ってシリンダアッセンブリの軌跡はフロントプレートの切り欠き部を通過する。そして、この軌道部材はフロントプレート側に設置して、シリンダアッセンブリ案内部をフロントプレートに支持する構成とすることができる。
また、他の軌道部材の態様として、フロントプレート側とフロントプレートと平行に設置した支持プレート側の両側に、シリンダアッセンブリ案内部を挟むように設置して、シリンダアッセンブリ案内部を両持ちにより支持する構成とすることもできる。
【０００８】
【作用】
本発明によれば、前記した構成の射出成形機の射出ユニット装置において、射出成形時には、シリンダアッセンブリ案内部によってシリンダアッセンブリをフロントプレートに対して射出軸線上に保持する。一方、シリンダアッセンブリのシリンダやスクリュの交換時には、シリンダアッセンブリを射出軸線外に保持して、シリンダやスクリュの取外し及び取付けが容易な位置とする。また、シリンダアッセンブリの射出軸線上と射出軸線外の二つの保持位置間の移動においては、シリンダアッセンブリをフロントプレートの切り欠き部を通過させることにより、射出ユニットの射出軸線方向への移動やピボットピンを中心とする射出ユニット全体の旋回を行う必要がない。
シリンダアッセンブリ案内部を、射出軸線と平行な旋回軸によりシリンダアッセンブリを旋回するアームにより構成する場合には、シリンダアッセンブリのシリンダやスクリュの交換時には、スクリュをプッシャプレートからはずし、旋回軸を中心としてシリンダアッセンブリ案内部を旋回させる。このシリンダアッセンブリ案内部の旋回により、シリンダアッセンブリも旋回軸を中心として旋回する。この旋回によるシリンダアッセンブリの軌跡はフロントプレートの切り欠き部を通過して、シリンダアッセンブリを射出軸線外の保持位置に移動する。この射出軸線外の保持位置において、シリンダやスクリュの取外しや取付けの作業を行う。これにより、射出ユニット全体の移動や旋回を行うことなく、シリンダアッセンブリのシリンダやスクリュの交換を行うことができる。
【０００９】
また、シリンダアッセンブリ案内部を、シリンダアッセンブリを射出軸線外に移動する軌道部材により構成する場合には、シリンダアッセンブリのシリンダやスクリュの交換時には、スクリュをプッシャプレートからはずし、軌道部材に沿ってシリンダアッセンブリ案内部を移動させる。このシリンダアッセンブリ案内部の移動により、シリンダアッセンブリも軌道部材に沿って移動する。この移動によるシリンダアッセンブリの軌跡はフロントプレートの切り欠き部を通過して、シリンダアッセンブリを射出軸線外の保持位置に移動する。この射出軸線外の保持位置において、シリンダやスクリュの取外しや取付けの作業を行う。これにより、射出ユニット全体の移動や旋回を行うことなく、シリンダアッセンブリのシリンダやスクリュの交換を行うことができる。
また、フロントプレート側とフロントプレートと平行に設置した支持プレート側の両側に、シリンダアッセンブリ案内部を挟むように設置して軌道部材を構成する場合には、シリンダアッセンブリ案内部は両持ちにより支持され、シリンダアッセンブリの移動、及び保持がより確実となる。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図を参照しながら詳細に説明する。
〔実施例１〕
本発明の実施例１について、図１の本発明の実施例１を説明する斜視図、図２の本発明の実施例１を説明する断面図、図３，図４の本発明の実施例１の動作を説明する斜視図、図５の本発明の実施例１の動作を説明する正面図を用いて説明する。
【００１１】
（実施例１の構成）
はじめに、本発明の実施例１の構成について、図１，図２を用いて説明する。図１において、射出ユニット１はフロントプレート２とプッシャープレート３を機台４に固定しており、両プレート２，３の間にはタイバー７，８が設けられている。
シリンダアッセンブリ６は、フランジ９をボルト１０−１によって取り付けることによりシリンダ固定部１４に対してフロントプレート２の前面に固定され、さらに、シリンダアッセンブリ案内部１６によって、フロントプレート２に旋回可能に支持している。
シリンダ固定部１４はボルト１０−２によってフロントプレート２に固定することができ、シリンダアッセンブリ６の交換時にはこのボルト１０−２をはずし、シリンダアッセンブリ６の旋回を可能とする。このシリンダ固定部１４はフロントプレート２に対して軸１７によって軸支されるシリンダアッセンブリ案内部１６によって旋回可能に支持されている。図１においては、該シリンダアッセンブリ案内部１６はアームにより構成されている。
【００１２】
また、シリンダアッセンブリ案内部１６にはその一部に凹部１８（図では１８−１のみ示されている）が形成され、フロントプレート２側には該凹部１８−１と係合可能となる位置にストッパ１９（図では１９−１のみ示されている）が突出して形成されている。シリンダアッセンブリ６が射出軸線ａに沿った位置にあるときには、シリンダアッセンブリ案内部１６は図１の位置に旋回して停止しており、ボルト１０−２によってフロントプレート２に固定されている。このとき、図１に示されていないストッパ１９−２と凹部１８−２との係合により、シリンダアッセンブリ６の射出軸線ａに沿った位置決めが行われ、第一の保持位置に保持される。
一方、シリンダアッセンブリ案内部１６が軸１７を中心に旋回すると、シリンダアッセンブリ６の軸は射出軸線ａからはずれ、シリンダアッセンブリ６はシリンダやスクリュの取付け取外しが容易な位置に移動して、図１に示されるストッパ１９−１と凹部１８−１とが係合することにより第二の保持位置に保持される。なお、ストッパと凹部とによる保持機構は、前記した構成に限定されるものではなく、他の任意の構成とすることもできる。
【００１３】
フロントプレート２の上部には切り欠き部１５が形成されており、射出軸線ａに沿ったシリンダアッセンブリ６の位置決めが行われる第一の保持位置では、シリンダアッセンブリ６はこの切り欠き部１５内に位置することになる。また、シリンダアッセンブリ６の旋回して第一の保持位置から第二の保持位置に移動する場合には、シリンダアッセンブリ６はフロントプレート２の切り欠き部１５を通過する。
また、シリンダアッセンブリ６の内部には、スクリュ１１が回転と前後移動可能に配置されている。シリンダアッセンブリ６は、シリンダ固定部１４によってその軸線が射出ユニット１の射出軸線ａと平行となるように配置され、シリンダ固定部１４がフロントプレート２に対してボルト１０−２によって固定されるときには、シリンダアッセンブリ６の軸線は射出軸線ａと一致する。
スクリュ１１の後部は雄型スプライン部１２に構成され、また、該雄型スプライン部１２の若干前方には環状溝１３が形成されている。
プッシャープレート３の中央部に設けられた孔にフランジ２１を備えた軸受ハウジング２２が後方から嵌合されてボルト２３により固定され、スクリュスリーブ２０がスラストベアリング２４、アンギュラベアリング２５、ラジアルベアリング２６を介して、軸線を射出軸線ａに沿わせて回転のみ自在に軸支されている。
【００１４】
スクリュスリーブ２０は前部に前方に開口した雌型のスプライン孔２７を有するとともに後部に計量用プーリ２８が固定されている。
スクリュス１１とスクリュスリーブ２０の取付けは、スクリュ１１の雄型スプライン部１２をスクリュスリーブ２０の雌型のスプライン孔２７に嵌合し、半割りとした軸リテーナ２１をスクリュ１１の両側から該スクリュ１１の環状溝１３に嵌込んでボルトで固定することにより行われる。
また、プッシャープレート３の上部に計量用モータ２９（サーボモータ）が取り付けられ、タイミングベルト３０等の連動機構を介してスクリュスリーブ２０に連結されている。
なお、前記実施例１では、シリンダアッセンブリ案内部４０の旋回を軸支する軸をフロントプレートに設置しているが、フロントプレートの代わりに射出ユニットのその他の構造体に設けることもできる。
【００１５】
（実施例１の作用）
次に、前記実施例１の構成において、図１，図２，図４，及び図５を用いてシリンダアッセンブリのシリンダやスクリュの交換動作について説明する。なお、図５は、シリンダアッセンブリ、シリンダアッセンブリ案内部、及びフロントプレートを金型の方向から見た正面図であり、図５の（ａ）はシリンダアッセンブリの射出軸線ａ上にある場合を示し、図５の（ｂ）はシリンダアッセンブリ及びシリンダアッセンブリ案内部が旋回中の場合を示し、図５の（ｃ）はシリンダアッセンブリの交換時の場合を示している。
図１は射出形成時等における状態を示していて、シリンダアッセンブリ６は射出軸線ａに沿った位置にある。このシリンダアッセンブリの状態において、シリンダやスクリュの交換を行うには、はじめにボルトをはずして軸リテーナ２１をスクリュ１１の環状溝１３を取外し、スクリュ１１の雄型スプライン部１２をスクリュスリーブ２０の雌型のスプライン孔２７から抜き取り、スクリュ１１をプンシャープレート３側から引き出す。次に、シリンダ固定部１４のボルト１０−２をはずして、シリンダ固定部１４とフロントプレート２との接合を解除する。この状態で、シリンダアッセンブリ６及びシリンダ固定部１４はシリンダアッセンブリ案内部１６の軸１７を中心として旋回可能となる。
図５の（ａ）はこの状態を金型の方向から見た図であり、ボルト１０−２をはずした状態では、シリンダアッセンブリ案内部１６はストッパ１９−２が凹部１８−２内に係合されて保持されている。
【００１６】
次に、シリンダアッセンブリ６あるいはシリンダアッセンブリ案内部１６を手動あるいは任意の移動機構によって軸１７を中心として矢印の方向に旋回させる。図５の（ｂ）はシリンダアッセンブリ６及びシリンダアッセンブリ案内部１６の旋回中の状態を示している。シリンダアッセンブリ６は、この旋回中においてフロントプレート２の切り欠き部１５を通過する。
シリンダアッセンブリ６及びシリンダアッセンブリ案内部１６がさらに旋回すると、ストッパ１９−１が凹部１８−１と係合して旋回が停止される。図３及び図５の（ｃ）はこの状態を示している。この状態により、シリンダアッセンブリ６は射出軸線ａに沿った位置からはずれて、シリンダやスクリュの取外し取付けが容易な位置となる。
図３の位置において、次にボルト１０−１をはずしてフランジ９を取り去り、シリンダアッセンブリ案内部１６からシリンダあるいはスクリュを抜き取ると、図４に示す状態となる。この状態において、交換すべきシリンダあるいはスクリュを取付け、再びボルト１０−１おフランジ９によってシリンダアッセンブリ案内部１６に取り付ける。
その後、前記動作と逆の動作を行い、シリンダアッセンブリ案内部１６を逆方向にストッパ１９−１が凹部１８−１内に係合されるまで旋回させ、ボルト１０−１によってシリンダアッセンブリ案内部１６をフロントプレート２に固定する。
【００１７】
〔実施例２〕
次に、本発明の実施例２について、図８の本発明の実施例２を説明する斜視図、図９の本発明の実施例２の動作を説明する斜視図、図１０の本発明の実施例２の動作を説明する正面図を用いて説明する。
（実施例２の構成）
本発明の実施例２の構成は、前記実施例１の構成とほぼ同様であり、シリンダアッセンブリ案内部の構成のみ相違している。そこで、以下ではシリンダアッセンブリ案内部の構成のみ説明し、その他の構成については説明を省略する。
前記実施例１におけるシリンダアッセンブリ案内部１６の構成は、フロントプレート２に対して旋回するための軸１７とシリンダアッセンブリ案内部１６を二つの保持位置で保持するためのストッパ及び凹部とによって構成されているのに対して、実施例２は、シリンダアッセンブリ案内部４０を軌道部材によりフロントプレート２の面に沿って移動させるものである。
【００１８】
この軌道部材は、シリンダアッセンブリ案内部の移動をガイドするレール部材であり、例えば、図８に示すようにシリンダアッセンブリ案内部４０とフロントプレート２側に形成された溝４３によって構成することができる。
図１０において、シリンダアッセンブリ案内部４０側には係合部となるフロントプレート２側に突出した案内部材４１，４２が形成され、フロントプレート２側には、案内部材４１，４２を摺動してその軌道を案内する溝４３，４４が形成されている。
溝４３，４４は、フロントプレート２のシリンダアッセンブリ案内部４０側の面に湾曲して形成されいる。この湾曲が、案内部材１４の軌道を案内するものであり、その両端はシリンダアッセンブリ６及びシリンダアッセンブリ案内部４０を安定した位置に保持するために、フロントプレート２において下方に延びた部分を有している。
【００１９】
図１０では、溝４３，４４の二本の溝を設けることにより安定した案内を行うことができる。
なお、前記実施例２では、シリンダアッセンブリ案内部４０の案内部材４１，４２と摺動して案内する溝４３，４４をフロントプレート２に形成しているが、溝に代えたレール部材とすることも、また、溝あるいはレール部材をフロントプレート以外の射出ユニットに設けた構造体に形成することもできる。
また、シリンダアッセンブリ案内部を案内する軌道部材を、シリンダアッセンブリ案内部の両側に設置して、シリンダアッセンブリ案内部の両側から支持する両持ち機構とすることもできる。
【００２０】
（実施例２の作用）
次に、前記実施例２の構成において、図９，及び図１０を用いてシリンダアッセンブリのシリンダやスクリュの交換動作について説明する。なお、図１０は、シリンダアッセンブリ、シリンダアッセンブリ案内部、及びフロントプレートを金型の方向から見た正面図であり、図１０の（ａ）はシリンダアッセンブリの射出軸線ａ上にある場合を示し、図１０の（ｂ）はシリンダアッセンブリ及びシリンダアッセンブリ案内部が旋回中である場合を示し、図１０の（ｃ）はシリンダアッセンブリの交換時の場合を示している。なお、図９，及び図１０では、シリンダアッセンブリ案内部をフロントプレートに取り付ける部分の構成及びボルトについては省略している。
実施例２の作用は、前記実施例１の作用とほぼ同様であり、シリンダアッセンブリ６及びシリンダアッセンブリ案内部４０の移動の点で相違している。そこで、以下では、シリンダアッセンブリ６及びシリンダアッセンブリ案内部４０の移動についてのみ説明し、その他の動作については説明を省略する。
【００２１】
シリンダアッセンブリ案内部４０をフロントプレート２に取り付けているボルトをはずすと、シリンダアッセンブリ６及びシリンダアッセンブリ案内部４０は案内部材４１，４２が溝４３，４４の一方の端部に到達し、その端部位置において保持される。図１０の（ａ）はこの状態を金型の方向から見た図であり、ボルト１０−２をはずした状態において、シリンダアッセンブリ案内部４０は案内部材４１，４２と溝４３，４４により保持されている。
次に、シリンダアッセンブリ６あるいはシリンダアッセンブリ案内部４０を手動あるいは任意の移動機構によって矢印の方向に移動させると、案内部材４１，４２は溝４３，４４内を摺動してその軌道に沿ってシリンダアッセンブリ６の移動の案内を行う。図１０の（ｂ）はシリンダアッセンブリ６及びシリンダアッセンブリ案内部４０の旋回中の状態を示している。シリンダアッセンブリ６は、この旋回中においてフロントプレート２の切り欠き部１５を通過する。
【００２２】
シリンダアッセンブリ６及びシリンダアッセンブリ案内部４０がさらに旋回すると、案内部材４１，４２は溝４３，４４内の他方の端部に到達して、その端部位置において移動が終了して保持される。図９及び図５の（ｃ）はこの状態を示している。この状態によって、シリンダアッセンブリ６は射出軸線ａに沿った位置からはずれて、シリンダやスクリュの取外し取付けが容易な位置となる。
図９の位置において、次にボルト１０−１をはずしてフランジ９を取り去り、シリンダアッセンブリ案内部４０からシリンダあるいはスクリュを抜き取ると、前記実施例１の図４に示す状態とほぼ同様となる。この状態において、交換すべきシリンダあるいはスクリュを取付け、再びボルト１０−１おフランジ９によってシリンダアッセンブリ案内部４０に取り付ける。
その後、前記動作と逆の動作を行い、シリンダアッセンブリ案内部４０を逆方向に案内部材４１，４２が溝４３，４４の端部に到達するまで移動し、ボルト１０−１によってシリンダアッセンブリ案内部４０をフロントプレート２に固定する。
【００２３】
（実施例の効果）
本発明の実施例によれば、射出ユニット全体を旋回することなくスクリュやシリンダの交換を行うことができるため、射出ユニットをエクストルーダベースと一体に構成することができ、射出成形機の射出ユニット装置の構造を簡略化し、構成に要する部品数や時間，費用を軽減することができる。
また、従来の射出ユニットの旋回においては、射出ユニット全体を持ち上げる等の過大な作業を要するのに対して、本発明の実施例では、シリンダアッセンブリのみの移動となり、作業の軽減化を行うことができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、射出ユニットの旋回（スウィベル）を要することなくスクリュやシリンダの交換を行うことができる射出成形機の射出ユニット装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１を説明する斜視図である。
【図２】本発明の実施例１を説明する断面図である。
【図３】本発明の実施例１の動作を説明する斜視図である。
【図４】本発明の実施例１の動作を説明する斜視図である。
【図５】本発明の実施例１の動作を説明する正面図である。
【図６】従来の射出成形機の概略図である。
【図７】従来の射出成形機の射出ユニットの旋回を説明する概略図である。
【図８】本発明の実施例２を説明する斜視図である。
【図９】本発明の実施例２の動作を説明する斜視図である。
【図１０】本発明の実施例２の動作を説明する正面図である。
【符号の説明】
１ 射出ユニット
２ フロントプレート
３ プッシャープレート
６ シリンダアッセンブリ
１４ シリンダ固定部
１５ 切り欠き部
１６，４０ シリンダアッセンブリ案内部
１９ ストッパ
４３，４４ 溝

Claims (5)

1. 上部に切り欠き部を備えたフロントプレートと、
   シリンダアッセンブリを移動可能に支持するシリンダアッセンブリ案内部とを備え、
   前記シリンダアッセンブリ案内部は、シリンダアッセンブリを射出軸線上と射出軸線外の二つの保持位置に保持可能であるとともに、二つの保持位置の間のシリンダアッセンブリの移動において、該シリンダアッセンブリが前記フロントプレートの切り欠き部を通過するよう案内することを特徴とする射出成形機の射出ユニット装置。
2. シリンダアッセンブリ案内部は射出軸線と平行な旋回軸によりシリンダアッセンブリを旋回するアーム部を備え、該旋回軸を中心とするシリンダアッセンブリの移動軌跡はフロントプレートの切り欠き部を通過するものである請求項１記載の射出成形機の射出ユニット装置。
3. 旋回軸はフロントプレート側に設置され、シリンダアッセンブリ案内部はフロントプレートに支持される請求項２記載の射出成形機の射出ユニット装置。
4. シリンダアッセンブリ案内部はシリンダアッセンブリを移動する軌道部材を備え、該軌道部材に沿ったシリンダアッセンブリの移動軌跡はフロントプレートの切り欠き部を通過するものである請求項１記載の射出成形機の射出ユニット装置。
5. 軌道部材はフロントプレート側に設置され、シリンダアッセンブリ案内部はフロントプレートに支持される請求項４記載の射出成形機の射出ユニット装置。

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