JP3895717B2 - 竪型射出成形装置 - Google Patents

Description

本発明は、型締機構に射出機構を載せてなる竪型射出成形装置に関するものである。

型締機構と射出機構とを主要素とする射出成形装置には、射出軸が水平である横型射出成形装置と、射出軸が鉛直である竪型射出成形装置とが実用に供されている。

従来、竪型射出成形装置の改良技術が各種提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１０−１０９３２２号公報（段落番号［０００８］、図１）

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図５は従来の技術の基本構成を説明する図であり、（ａ）で竪型射出成形装置１００の側面図、（ｂ）で同装置１００の分解図を示す。
（ａ）において、竪型射出成形装置１００は、下位の型締機構１０１及び上位の射出機構１１１とからなる。

型締機構１０１は、可動金型１０２を支える可動盤１０３と、この可動盤１０３から下方へ延ばしたタイバー１０４・・・（・・・は複数を示す。以下同じ）と、これらのタイバー１０４・・・に上下動自在に取付けるとともに固定金型１０５を支える固定盤１０６と、タイバー１０４・・・の下端に渡したシリンダ支持盤１０７と、このシリンダ支持盤１０７を基準に固定盤１０６を相対的に昇降させる型締シリンダ１０８とからなる。

射出機構１１１は、座板１１２と、この座板１１２から上へ延ばした連結ロッド１１３・・・と、これらの連結ロッド１１３・・・に昇降可能に取付けた昇降板１１４と、この昇降板１１４に吊り下げた加熱筒１１５と、座板１１２を基準にして昇降板１１４を昇降させる昇降用ボールねじ１１６と、このボールねじ１１６を回す昇降モータ１１７と、連結ロッド１１３・・・の上端に渡した上部固定盤１１８と、この上部固定盤１１８に回転可能に取付けた射出用ボールねじ１１９とからなる。

特許文献１の段落番号［０００８］の説明によれば、座板１１２の下面で、下位の型締機構１０１に上位の射出機構１１１を載せて、一体化することで装置１００を得ることができる。

すなわち、（ｂ）に示すとおりに、白抜き矢印で示すとおりに、可動盤１０３に座板１１２を載せて連結する構造を、特許文献１の装置１００では採用した。

（ａ）に示す加熱筒１１５の下端のノズル１２１の中心を、可動金型１０２のスプル１２２の中心に合わせた状態で加熱筒１１５から金型１０２、１０５のキャビティへ溶融樹脂を射出するため、ノズル１２１とスプル１２２との中心を合わせること（以下、センタリングという）は極めて重要である。
そこで、可動盤１０３に対して座板１１２を水平に移動させることで、センタリングを実施する。

一方、（ｂ）に示す射出機構１１１では、座板１１２より上に加熱筒１１５などの重量物が配置されているため、重心が座板１１２より遙かに上位になる。
いわゆる重心が高いため、座板１１２を水平に移動すると、加熱筒１１５などが左右に振れてなかなか収まらず、センタリングに多大な時間を必要とする。更には、重心が高いため、僅かな外力により、加熱筒などが揺れ、結果的にセンタリング性が劣化し、成形品に悪影響が及ぶ可能性がある。

本発明は、竪型射出成形装置において、射出機構の重心を実質的に下げることのできる構造を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、型締機構に射出機構を載せた竪型射出成形装置において、型締機構のタイバーを型締機構の固定盤から上方へ延長し、この様なタイバーの上端又は上部に平板状の受け板を水平に渡し、射出機構を一括して支える射出機構ベースを加熱筒より上に配置し、この射出機構ベースを前記受け板に載せると共に連結することで、下位の型締機構に上位の射出機構を載置することを特徴とする。

請求項２に係る発明は、受け板に、射出機構ベースを水平に移動して位置決めをする射出機構移動手段を設けたことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、射出機構を一括して支える射出機構ベースを加熱筒より上に配置したので、射出機構ベースを基準とした場合に、射出機構の重心点を、実質的に下げることができ、射出機構ベース付近に射出機構の重心を定めることが可能となる。
重心が射出機構ベース付近にあれば、センタリング作業の際に加熱筒の振れを抑えることができ、センタリング作業を短時間で終えることができる。

また、射出機構を支える受け板まで、型締機構のタイロッドを延ばした。仮に、射出機構に外力が作用して振れたとしても、受け板とその下方の固定盤は共通のタイロッドで一体化されているため、受け板と固定盤とは同方向に、同時に振れることとなり、固定盤近傍のスプルに、加熱筒のノズルを良好に合致させ続けることができる。

請求項２に係る発明では、受け板に付設した射出機構移動手段を用いて、容易に射出機構を移動させ、その位置を調整することができる。この結果、センタリング作業をより効率よく、短時間で終わらせることができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る射出成形装置の正面図であり、射出成形装置１０は、下位の型締機構２０に、射出機構４０を載せて一体化した竪型射出成形装置である。

型締機構２０は、最下位の型締シリンダ２１のシリンダケース２２から上へ延ばした複数のタイバー２３・・・と、これらのタイバー２３・・・に昇降自在に取付けた可動盤２４と、この可動盤２４より高位置にてタイバー２３・・・の高さ方向途中に、ナット２５及びリング２６を用いて固定した固定盤２７と、この固定盤２７より高位置にてタイバー２３・・・の上端に固定した平板状の受け板２８と、この受け板２８に付設した射出機構移動手段６０とからなる。射出機構移動手段６０の具体的構造例は後述する。

射出機構４０は、射出機構ベース４１と、この射出機構ベース４１に吊した複数の射出機構移動シリンダ４２、４２と、これらの射出機構移動シリンダ４２、４２の下端に水平に掛け渡した加熱筒支持板４３と、この加熱筒支持板４３に縦向きに取付けた加熱筒４４と、加熱筒支持板４３から立ち上げた射出シリンダ支持シャフト４５、４５と、これらの射出シリンダ支持シャフト４５、４５の上端に固定した射出シリンダ４６のシリンダケース４７と、このシリンダケース４７の側面に取付けた背圧シリンダ４８、４８と、これらの背圧シリンダ４８、４８で吊った射出駆動板４９と、この射出駆動板４９から下げると共に加熱筒４４内のスクリュー５１に連結したスプライン軸５２と、このスプライン軸５２の上下動を許容しつつスプライン軸５２を回転させる回転ギヤボックス５３とからなる。

以上の構成からなる射出成形装置１０の作用を述べる。
固定盤２７に固定側金型５４を取付け、可動盤２４に可動側金型５５を取付けた後に、型締シリンダ２１を作動させて、可動盤２４を上昇させ、金型５４、５５を閉じ、型締を行い、射出に備える。

一方、加熱筒４４において、回転ギヤボックス５３の作用でスクリュー５１を回しながら材料供給管５６を介して加熱筒４４へ材料を供給する。材料はスクリュー５１の混練作用で溶融し、加熱筒４４の内部下部に溜まる。溶融材料が溜まるに連れて反力でスクリューは自然に上昇し、射出駆動板４９を押し上げる。この工程を可塑化・計量工程という。

この射出駆動板４９に射出シリンダ４６のピストン４６ａは接触していないが、背圧シリンダ４８、４８に連結しているために、背圧シリンダ４８、４８の作用により射出駆動板４９を適度な圧力で押し下げることができる。したがって、可塑化・計量工程中に、必要に応じて加熱筒４４内の樹脂に背圧を付与することができる。

射出工程では、背圧シリンダ４８、４８をフリーな状態に切り換え、射出シリンダ４６を作動させて、スプライン軸５２を介してスクリュー５１を下降させ、ノズル５７から溶融樹脂を金型５４、５５へ射出する。必要に応じて保圧期間をおく。
次に、図のように金型５４、５５を開いて、樹脂成形品を取出し、始めに戻る。以上のサイクルを繰り返すことで、樹脂成形品を生産することができる。

以上の生産を行うための竪型射出成形装置の組立て及び射出機構移動手段について説明する。
図２は本発明に係る竪型射出成形装置の分解図であり、本発明では、竪型射出成形装置１０を構成する型締機構２０と射出機構４０は、型締機構２０側の受け板２８に、射出機構４０側の射出機構ベース４１を載せ、結合することで一体化することを特徴とする。

先ず、型締機構２０を検証すると、共通のタイバー２３・・・に固定盤２７と受け板２８とが締結されていることに特徴がある。
仮に、受け板２８が僅かに図左へ変位したとする。すると、タイバー２３・・・を通じて固定盤２７も連動して僅かに図左へ変位する。従って、受け板２８と固定盤２７とは、実質的に一体的に挙動すると言える。

また、射出機構４０を検証すると、射出機構ベース４１は、加熱筒４４より上位に位置し、具体的には、加熱筒４４より上で、射出シリンダ４６より下のスプライン軸５２の途中位置にある。

加熱筒４４は重量物であり、同様に射出シリンダ４６も重量物である。そのため、射出機構４０の重心は、射出機構ベース４１の付近にあると考えられる。この結果、射出機構ベース４１を水平に移動した場合、射出機構４０は振れることなく移動させることができる。

図３は図２の３矢視図であり、受け板２８に、互いに直交する少なくとも２個の射出機構移動手段６０、６０を設けたことを示す。
図右側の射出機構移動手段６０は、例えば、受け板２８に固定したブラケット６１Ａと、このブラケット６１Ａにねじ込んだ押しボルト６２Ａと、ブラケット６１Ａに開けた横長の（水平に延ばした）長孔６３Ａと、この長孔６３Ａに通す引きボルト６４Ａとからなる。６５Ａは座金であり、６６Ａは射出機構ベース４１に設けためねじ部である。

図下側の射出機構移動手段６０は、受け板２８に固定したブラケット６１Ｂと、このブラケット６１Ｂにねじ込んだ押しボルト６２Ｂと、ブラケット６１Ｂに開けた横長の長孔６３Ｂと、この長孔６３Ｂに通す引きボルト６４Ｂとからなる。６５Ｂは座金であり、６６Ｂは射出機構ベース４１に設けためねじ部である。

図４は本発明係る射出機構移動手段の作用説明図である。
（ａ）において、押しボルト６２Ａの押し作用で射出機構ベース４１を矢印ａ側に移動させることができる。同様に押しボルト６２Ｂの押し作用で射出機構ベース４１を矢印ｂ側に移動させることができる。

（ｂ）において、押しボルト６２Ａを緩めた状態で、引きボルト６４Ａを引き方向に回すことにより、射出機構ベース４１を矢印ｃ側に移動させることができる。同様に押しボルト６２Ｂを緩めた状態で、引きボルト６４Ｂを引き方向に回すことにより、射出機構ベース４１を矢印ｄ側に移動させることができる。

説明を容易にするために図（ａ）を準備したが、実際には（ｂ）の形態で、４本のボルト６２Ａ、６２Ｂ、６４Ａ、６４Ｂを使いながら、矢印ａ、ｂ、ｃ、ｄの何れの方向へも受け板２８に対して射出機構ベース４１を移動させることにより、型締機構２０のセンタに射出機構４０のセンタを合わせることができる。

センタリングが終了したら、連結ボルト６７・・・で受け板２８に射出機構ベース４１を強固に連結する。
この後に、４本のボルト６２Ａ、６２Ｂ、６４Ａ、６４Ｂを緩める、外す又は締めたまま残すかは任意である。

４本のボルト６２Ａ、６２Ｂ、６４Ａ、６４Ｂを緩める又は外すことにより、連結ボルト６７・・・の締結が完了していることを確認することができる。連結ボルト６７・・・の締結が不十分であれば、受け板２８に対して射出機構ベース４１がずれるため、ボルト締結が不十分であることが分かる。

一方、連結ボルト６７・・・の締結が十分であっても４本のボルト６２Ａ、６２Ｂ、６４Ａ、６４Ｂを締めたままで残すことで、次の作用が期待できる。連結ボルト６７の締付け力で受け板２８と射出機構ベース４１との間に摩擦力が働き、通常の締結作用を発揮する。

しかし、想定外の外力が作用して、通常の締結作用を超える水平力が射出機構に作用した場合は、４本のボルト６２Ａ、６２Ｂ、６４Ａ、６４Ｂが水平力を支える役割を果たす。

尚、射出機構移動手段６０は、実施例では２個設けたが、矩形の受け板２８の各辺に１個、合計４個設けることもできる。
また、射出機構移動手段６０は、射出機構ベース４１を押し引きすることができる手段であればよく、例えばテーパーライナー、スクリュージャッキであってもよく、種類や構造を変更することが差し支えない。

本発明は、溶融樹脂を金型へ射出して樹脂成形品を得る竪型射出成形装置に好適である。

本発明に係る射出成形装置の正面図である。 本発明に係る竪型射出成形装置の分解図である。 図２の３矢視図である。 本発明係る射出機構移動手段の作用説明図である。 従来の技術の基本構成を説明する図である。

符号の説明

１０…竪型射出成形装置、２０…型締機構、２１…型締シリンダ、２３…タイバー、２７…固定盤、２８…受け板、４０…射出機構、４１…射出機構ベース、４４…加熱筒、４６…射出シリンダ、６０…射出機構移動手段。

Claims (2)

1. 型締機構に射出機構を載せた竪型射出成形装置において、型締機構のタイバーを型締機構の固定盤から上方へ延長し、この様なタイバーの上端又は上部に平板状の受け板を水平に渡し、射出機構を一括して支える射出機構ベースを加熱筒より上に配置し、この射出機構ベースを前記受け板に載せると共に連結することで、下位の型締機構に上位の射出機構を載置することを特徴とする竪型射出成形装置。
2. 前記受け板に、前記射出機構ベースを水平に移動して位置決めをする射出機構移動手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の竪型射出成形装置。
   

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