JP4254917B2 - Injection device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、射出成形機においては、射出装置の加熱シリンダ内において加熱され溶融させられた成形材料としての樹脂を、射出して金型装置内のキャビティ空間に充填(てん)し、該キャビティ空間内において冷却して固化させることによって成形品を得ることができるようになっている。
【0003】
前記射出成形機は金型装置、型締装置及び射出装置を有する。そして、前記金型装置は固定金型及び可動金型を備え、前記型締装置によって前記可動金型を進退させることにより、型閉じ、型締め及び型開きが行われる。また、前記射出装置には、インライン方式の射出装置及びプリプラ方式の射出装置がある。インライン方式の射出装置の場合、加熱シリンダ、及び該加熱シリンダ内において回転自在に、かつ、進退自在に配設されたスクリューを備え、計量及び射出が1本のスクリューによって行われる。また、プリプラ方式の射出装置の場合、加熱シリンダ、該加熱シリンダ内において回転自在に配設されたスクリュー、前記加熱シリンダと連通させて配設された加圧シリンダ、及び該加圧シリンダ内において進退自在に配設されたプランジャを備え、計量が前記スクリューによって、射出が前記プランジャによって行われる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の射出装置においては、インライン方式の射出装置の場合、計量及び射出が1本のスクリューによって行われるので、計量を行うために、所定の長さを有するスクリューを所定のストロークだけ移動させる必要がある。したがって、射出装置の軸方向の寸法が大きくなってしまう。
【0005】
また、計量工程においてスクリューを回転させ、それに伴って、スクリューが後退する際に、スクリューの後端部に配設された圧力センサによって樹脂の圧力を検出し、検出された圧力に対応させて背圧を調整するようにしているが、加熱シリンダの内周面とスクリューの外周面との間に樹脂が噛(か)み込むと、検出された圧力にばらつきが生じてしまう。したがって、計量を正確に行うことができない。
【0006】
さらに、樹脂を射出する際に、樹脂が後方に逆流しないように逆流防止装置が必要になるので、スクリューの前端部の形状が複雑になり、射出装置の構造が複雑になるだけでなく、射出装置の耐圧性能が低くなり、耐久性が低下してしまう。
【0007】
そして、スクリューを、樹脂を計量することができるような形状にする必要があるので、スクリューの径を小さくすることに限界がある。したがって、射出される樹脂の量と計量が行われる樹脂の量との比率を大きく異ならせることができず、保守・管理性が低下してしまうだけでなく、成形品のバリエーションが制限されてしまう。
【0008】
一方、プリプラ方式の射出装置の場合、加熱シリンダと加圧シリンダとが並列に配設されるので、射出装置の幅方向又は高さ方向の寸法が大きくなってしまう。
【0009】
また、樹脂が加熱シリンダ内を通過した後、加圧シリンダ内を通過するので、樹脂の滞留時間が長くなり、樹脂焼けが発生したり、樹脂替えが困難になったりして、保守・管理性が低下してしまう。
【0010】
そして、樹脂を加熱するためのヒータを多く配設する必要があるので、射出装置の構造が複雑になってしまう。
【0011】
本発明は、前記従来の射出装置の問題点を解決して、軸方向だけでなく、幅方向及び高さ方向の寸法を小さくすることができ、構造を簡素化することができ、保守・管理性を向上させることができ、かつ、計量を正確に行うことができるとともに、耐久性を向上させることができる射出装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の射出装置においては、フレーム上に進退自在に配設され、計量用の駆動部、及び射出用の駆動部を支持する駆動装置の本体部と、該本体部に対して付勢部材を介して相対的に移動自在に配設され、前端部の内周に被遮断部が形成されたシリンダ部材と、該シリンダ部材の前端に取り付けられた射出ノズルと、可塑化移動用の駆動部を備え、前記本体部をフレーム上で移動させるための可塑化移動装置と、前記シリンダ部材内において、シリンダ部材に対して回転自在に、かつ、進退自在に配設され、本体部に対して進退不能に配設され、前端部に遮断部が形成された筒状部材と、該筒状部材内において、進退自在に配設された射出部材とを有する。
【0013】
そして、計量工程において、前記可塑化移動用の駆動部が駆動され、前記射出ノズルが固定金型に当接させられた状態で、前記本体部が後退させられるのに伴って、前記遮断部と前記被遮断部との間に隙間が形成され、前記計量用の駆動部が駆動され、前記筒状部材によって成形材料が計量される。
また、射出工程において、前記可塑化移動用の駆動部が駆動され、前記射出ノズルが固定金型に当接させられた状態で、前記本体部が前進させられるのに伴って、前記遮断部と前記被遮断部とが接触させられ、前記射出用の駆動部が駆動され、前記射出部材によって成形材料が射出される。
【0014】
本発明の他の射出装置においては、さらに、前記シリンダ部材は、前記本体部に対して進退自在に配設され、計量工程において本体部に対して前進させられ、射出工程において本体部に対して後退させられる。
【0015】
本発明の更に他の射出装置においては、さらに、前記筒状部材は、回転自在に配設され、回転に伴って成形材料を前進させるスクリューである。
【0016】
本発明の更に他の射出装置においては、さらに、前記射出部材は、進退自在に配設され、前進に伴って成形材料を射出するプランジャである。
【0017】
本発明の更に他の射出装置においては、さらに、前記射出工程において、接触に伴って前記遮断部が被遮断部内に嵌(かん)入される。
【0018】
本発明の更に他の射出装置においては、さらに、前記射出工程において、接触に伴って前記遮断部が被遮断部に当接させられる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【0020】
図1は本発明の第1の実施の形態における射出成形機の概念図、図2は本発明の第1の実施の形態における射出工程を説明する図である。
【0021】
図において、11はフレーム、12は該フレーム11に固定された固定プラテン、13は該固定プラテン12に取り付けられた固定金型である。前記固定プラテン12と対向させて図示されない可動プラテンが移動自在に配設され、該可動プラテンに可動金型が取り付けられる。前記固定金型13及び可動金型によって金型装置が構成され、前記固定プラテン12、可動プラテン及び図示されないトグル機構等の型締機構によって型締装置が構成される。該型締装置によって前記可動プラテンを進退させ、可動金型を進退させることにより、型閉じ、型締め及び型開きが行われる。
【0022】
また、前記フレーム11上に可塑化装置としての射出装置14が矢印A方向に進退自在に配設される。該射出装置14は、本体部15、該本体部15の前端(図1において左端)に、付勢部材としてのスプリング16を介して、本体部15に対して進退(図1において左右方向に移動)自在に配設されたシリンダ部材としての加熱シリンダ18、該加熱シリンダ18内において、加熱シリンダ10に対して回転自在に、かつ、進退自在に配設された筒状部材及び計量部材としてのスクリュー19、並びに該スクリュー19内において、矢印B方向に進退自在に配設された射出部材としてのプランジャ21を備える。前記加熱シリンダ18は本体部15に対して進退自在に配設され、スクリュー19は本体部15に対して進退不能に配設されるので、スクリュー19は加熱シリンダ18に対して回転自在に、かつ、進退自在に配設されることになる。
【0023】
なお、前記本体部15から前方(図1において左方)に向けてガイドgが突設させられ、該ガイドgが前記加熱シリンダ18の後端(図1において右端)のフランジ部18aを摺動自在に貫通させられる。そして、前記スプリング16は、前記ガイドgを包囲して配設され、所定の付勢力によって加熱シリンダ18を前方に向けて付勢する。なお、前記スプリング16に代えて空気シリンダを使用し、該空気シリンダを駆動することによって、加熱シリンダ18を本体部15に対して進退させることもできる。
【0024】
前記加熱シリンダ18の前端には射出ノズル26が取り付けられ、該射出ノズル26の前端にノズル口27が形成され、前記加熱シリンダ18の後端部(図1において右端部)にはホッパ23が配設され、該ホッパ23内に成形材料としての図示されない樹脂が収容される。なお、前記加熱シリンダ18及び射出ノズル26の外周には、加熱部材としての図示されないヒータが配設される。また、前記スクリュー19は、本体部10を備え、該本体部10の外周に螺(ら)旋状のフライト31が形成され、該フライト31に沿って螺旋状の溝32が形成される。
【0025】
そして、前記スクリュー19の前端部(図1において左端部)の外周には、遮断部としての嵌入部P1が形成され、加熱シリンダ18の前端部の内周に、前記嵌入部P1を嵌入するための被遮断部としての被嵌入部P2が形成される。なお、該被嵌入部P2の内径は、前記嵌入部P1の外径よりわずかに大きくされ、前記被嵌入部P2より後方(図1における右方)の部分の内径は、前記フライト31の外径よりわずかに大きくされる。
【0026】
また、前記射出装置14及び本体部15を移動させるために可塑化移動装置20が配設される。該可塑化移動装置20は、フレーム11に固定され、可塑化移動用の駆動部としてのモータ51、該モータ51の出力軸に固定された駆動ギヤ52、該駆動ギヤ52と噛(し)合させられる従動ギヤ53、該従動ギヤ53に固定されたボールねじ軸54、及び該ボールねじ軸54と螺合させられ、前記本体部15に固定されたボールナット55を備える。なお、前記ボールねじ軸54及びボールナット55によって、回転運動を直進運動に変換する第1の運動方向変換部としてのボールねじが構成され、前記ボールねじ軸54によって第1の変換要素が、ボールナット55によって第2の変換要素が構成される。
【0027】
そして、スプリング16が完全に伸長させられた状態で、モータ51を正方向に駆動すると、まず、射出装置14の全体が前進(図1において左方に移動)させられ、射出ノズル26の前端が固定金型13に当接すると、加熱シリンダ18は停止させられる。その後、本体部15がスプリング16の付勢力に抗して前進させられ、それに伴って、スプリング16は収縮させられる。また、スプリング16が収縮させられた状態で、モータ51を逆方向に駆動すると、まず、本体部15がスプリング16の付勢力によって後退(図1において右方に移動)させられ、それに伴って、スプリング16は伸長させられる。続いて、スプリング16が完全に伸長させられた状態になると、射出装置14の全体が後退させられ、射出ノズル26の前端が固定金型13から離れる。
【0028】
前記本体部15は、前記スクリュー19を回転させるための第1の駆動部としての計量用モータ22、及び前記プランジャ21を進退させるための第2の駆動部としての射出用モータ24を備える。
【0029】
そして、前記計量用モータ22の出力軸に駆動ギヤ33が固定され、該駆動ギヤ33と中間ギヤ34とが噛合させられ、さらに、該中間ギヤ34と前記スクリュー19の後端に形成された従動ギヤ36とが噛合させられる。また、前記計量用モータ22を駆動することによって発生させられた回転は、駆動ギヤ33、中間ギヤ34及び従動ギヤ36を介して前記スクリュー19に伝達される。この場合、前記計量用モータ22は、出力軸を前方に向けて突出させて配設され、計量用モータ22を正方向に駆動すると、スクリュー19は正方向(反時計回り)に回転させられ、逆方向に駆動すると、スクリュー19は逆方向(時計回り)に回転させられる。なお、前記駆動ギヤ33、中間ギヤ34及び従動ギヤ36によって第1の回転伝達系が構成される。
【0030】
また、前記射出用モータ24の出力軸に駆動ギヤ37が固定され、該駆動ギヤ37と中間ギヤ38とが噛合させられ、さらに、該中間ギヤ38と前記プランジャ21の後端に形成されたスプライン39とが噛合させられる。なお、前記駆動ギヤ37、中間ギヤ38及びスプライン39によって第2の回転伝達系が構成される。
【0031】
そして、前記スプライン39とボールねじ軸41とが一体に連結され、該ボールねじ軸41と前記本体部15に固定されたボールナット42とが螺合させられる。前記ボールねじ軸41及びボールナット42によって、回転運動を、回転を伴う直進運動、すなわち、回転直進運動に変換する第2の運動方向変換部としてのボールねじが構成され、前記ボールねじ軸41によって第1の変換要素が、ボールナット42によって第2の変換要素が構成される。なお、前記ボールねじに代えてローラねじを使用することもできる。
【0032】
したがって、前記射出用モータ24を駆動することによって発生させられた回転は、駆動ギヤ37及び中間ギヤ38を介して前記スプライン39に伝達され、該スプライン39の回転がボールねじ軸41に伝達される。その結果、ボールねじ軸41が進退させられ、それに伴って、プランジャ21が回転しながら進退させられる。この場合、前記射出用モータ24は、出力軸を後方に向けて突出させて配設され、射出用モータ24を正方向に駆動すると、ボールねじ軸41も正方向(反時計回り)に回転させられ、ボールねじ軸41及びプランジャ21は前進させられる。一方、射出用モータ24を逆方向に駆動すると、ボールネジ軸41も逆方向(時計回り)に回転させられ、ボールねじ軸41及びプランジャ21は後退させられる。この場合、前記計量用モータ22は、出力軸を前方に向けて突出させて配設され、前記射出用モータ24は、出力軸を後方に向けて突出させて配設されるので、本体部15の軸方向の寸法を小さくすることができる。
【0033】
なお、前記ボールねじ軸41とプランジャ21との間に図示されないスラストベアリングを配設することによって、前記ボールねじ軸41の回転直進運動を、プランジャ21の回転を伴わない直進運動に変換することもできる。
【0034】
また、前記スプライン39の後端には、圧力検出部としての圧力センサ45が配設され、該圧力センサ45は、ロードセルから成り、プランジャ21の前方に溜(た)められた樹脂の圧力を検出し、検出信号を図示されない制御部に送る。なお、前記圧力センサ45に代えて、前記射出ノズル26に配設され、ノズル口27内の樹脂の圧力を検出する圧力センサを使用することもできる。
【0035】
次に、前記構成の射出装置14の動作について説明するが、この場合、常に射出ノズル26の前端が固定金型13に当接させられる成形方法について説明する。
【0036】
まず、計量工程が開始されると、前記制御部の計量処理手段は、計量処理を行う前に、前記モータ51を逆方向に駆動し、本体部15を後退させる。このとき、加熱シリンダ18は、スプリング16の付勢力によって本体部15に対して前進させられ、射出ノズル26の前端は固定金型13に接触させられた状態を保つ。また、本体部15の後退に伴って、スクリュー19が加熱シリンダ18に対して後退させられ、嵌入部P1が被嵌入部P2から抜き出される。そして、射出ノズル26の前端が固定金型13に接触させられた状態で、前記嵌入部P1の前端と被嵌入部P2の後端との間に所定の隙間が形成され、嵌入部P1及びプランジャ21より前方と、嵌入部P1より後方とが連通させられると、前記計量処理手段は、モータ51の駆動を停止させ、本体部15を停止させる。
【0037】
続いて、前記計量処理手段は、計量用モータ22を正方向に駆動して、スクリュー19を正方向に回転させる。それに伴って、ホッパ23内の樹脂が、加熱シリンダ18内に進入し、溝32内を前進させられ、その間に、ヒータによって加熱され、溶融させられる。そして、樹脂は、前記加熱シリンダ18内におけるスクリュー19より前方に溜められ、かつ、スクリュー19内におけるプランジャ21より前方に溜められる。
【0038】
このとき、プランジャ21より前方に溜められた樹脂の圧力がプランジャ21、ボールねじ軸41及びスプライン39を介して圧力センサ45に加わるので、前記計量処理手段は、圧力センサ45によって前記圧力を検出し、該圧力が設定された値になるように前記射出用モータ24を逆方向に駆動する。それに伴って、ボールねじ軸41が逆方向に回転させられ、所定の背圧をプランジャ21に加えながらプランジャ21を後退させる。そして、該プランジャ21があらかじめ設定された計量終了位置に到達すると、前記計量処理手段は、計量用モータ22の駆動を停止させ、スクリュー19の回転を停止させるとともに、射出用モータ24の駆動を停止させ、プランジャ21を停止させる。
【0039】
次に、射出工程が開始されると、前記制御部の射出処理手段は、射出処理を行い、前記モータ51を正方向に駆動し、本体部15を前進させる。このとき、加熱シリンダ18は、スプリング16の付勢力に抗して本体部15に対して後退させられ、射出ノズル26の前端は固定金型13に当接させられた状態を保つ。また、本体部15の前進に伴って、スクリュー19が前進させられ、図2に示されるように、嵌入部P1が被嵌入部P2に嵌入される。そして、射出ノズル26の前端が固定金型13に接触させられた状態で、前記嵌入部P1の前端と被嵌入部P2の後端との間に形成されていた隙間がなくなり、嵌入部P1及びプランジャ21より前方と、嵌入部P1より後方とが遮断されると、前記射出処理手段は、モータ51の駆動を停止させ、本体部15を停止させる。
【0040】
このとき、前記嵌入部P1が被嵌入部P2に嵌入される分だけ樹脂が押し退けられるが、それに伴って、樹脂の圧力が高くならないように、前記射出処理手段は、樹脂の圧力を圧力センサ45によって検出し、調整する。
【0041】
続いて、前記射出処理手段は、前記射出用モータ24を正方向に駆動すると、ボールねじ軸41が正方向に回転させられ、プランジャ21を前進させる。そして、該プランジャ21があらかじめ設定された射出終了位置に到達すると、前記射出処理手段は、射出用モータ24の駆動を停止させ、プランジャ21を停止させる。その間、前記嵌入部P1より前方に溜められた樹脂、及びプランジャ21より前方に溜められた樹脂は、射出ノズル26によって射出され、金型装置内の図示されないキャビティ空間に充填される。
【0042】
このようにして、射出が行われると、保圧工程が開始され、前記制御部の保圧処理手段は、保圧処理を行い、圧力センサ45によって検出される圧力が一定の値になるように射出用モータ24を継続して駆動する。続いて、金型装置が冷却され、キャビティ空間内の樹脂が冷却され固化されて、成形品になる。
【0043】
このように、スクリュー19内においてプランジャ21が進退自在に配設され、スクリュー19とプランジャ21とがオーバラップさせられるので、射出装置の軸方向、幅方向又は高さ方向の寸法を小さくすることができるだけでなく、計量工程において発生するガスをプランジャ21の後部(図1において右部)から逃がすことができる。
【0044】
また、スクリュー19の回転とプランジャ21の後退とが独立に行われるので、計量工程においてスクリュー19を回転させ、樹脂を前方に移動させたときに、加熱シリンダ18の内周面とスクリュー19の外周面との間に樹脂が噛み込んでも、前記圧力センサ45によって検出される樹脂の圧力にばらつきが生じることがない。したがって、検出された圧力に対応させて背圧を調整することができるので、計量を正確に行うことができる。
【0045】
そして、射出工程において、嵌入部P1が被嵌入部P2に嵌入され、嵌入部P1及びプランジャ21より前方と、嵌入部P1より後方とが遮断されるので、嵌入部P1及びプランジャ21より前方の樹脂が後方に逆流することがない。したがって、逆流防止装置を配設する必要がないので、スクリュー19の前端部の形状を簡素化することができ、射出装置の構造を簡素化することができる。しかも、射出装置の耐圧性能を高くすることができ、耐久性を向上させることができる。
【0046】
さらに、プランジャ21を、樹脂を計量することができるような形状にする必要がないので、プランジャ21の径を小さくすることに限界がない。したがって、プランジャ21によって射出される樹脂の量と、スクリュー19によって計量が行われる樹脂の量との比率を大きく異ならせることができ、保守・管理性を向上させることができるとともに、多彩な成形バリエーションが実現できる。
【0047】
また、加熱シリンダ18内において計量及び射出を行うことができるので、樹脂の滞留時間が短くなり、樹脂焼けが発生したり、樹脂替えが困難になったりするのを防止することができ、保守・管理性を向上させることができる。
【0048】
そして、樹脂を加熱するためのヒータを多く配設する必要がないので、射出装置の構造を簡素化することができる。
【0049】
本実施の形態においては、常に射出ノズル26の前端が固定金型13に当接させられる成形方法について説明したが、射出ノズル26を固定金型13から離すようにした成形方法においては、計量工程が開始されると、前記計量処理手段は、計量工程を行う前にモータ51を逆方向に駆動し、射出ノズル26の前端が固定金型13から離れるまで本体部15を後退させる。次に、モータ51の駆動を停止させ、本体部15を停止させる。このとき、前記嵌入部P1の前端と被嵌入部P2の後端との間に隙間が形成され、嵌入部P1及びプランジャ21より前方と嵌入部P1より後方とが連通させられる。続いて、前記計量処理手段は、計量用モータ22を正方向に駆動して計量工程を行う。
【0050】
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。
【0051】
図3は本発明の第2の実施の形態における射出装置の前端部の断面図である。
【0052】
図に示されるように、筒状部材及び計量部材としてのスクリュー19の前端(図において左端)にテーパ面から成る遮断部としての当接部P3が、射出ノズル26より後方(図において右方)で、かつ、シリンダ部材としての加熱シリンダ18の前端部(図において左端部)の近傍の内周に、前記当接部P3のテーパ面と対応するテーパ面から成る被遮断部としての被当接部P4が形成され、射出工程において前記当接部P3が被当接部P4に当接させられることによって、当接部P3及び射出部材としてのプランジャ21より前方と、当接部P3より後方とが遮断される。なお、前記射出ノズル26と被当接部P4との間に、ノズル口27の内径より内径が大きい樹脂溜め部61が形成される。また、該樹脂溜め部61の内径は、プランジャ21の外径より大きく形成されるのがよい。
【0053】
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。
【0054】
図4は本発明の第3の実施の形態における射出装置の前端部の断面図である。
【0055】
図に示されるように、筒状部材及び計量部材としてのスクリュー19の前端(図において左端)に垂直面から成る遮断部としての当接部P5が、射出ノズル26より後方(図において右方)で、かつ、シリンダ部材としての加熱シリンダ18の前端部(図において左端部)の近傍の内周に、前記当接部P5の垂直面と対応する垂直面から成る被遮断部としての被当接部P6が形成され、射出工程において前記当接部P5が被当接部P6に当接させられることによって、当接部P5及び射出部材としてのプランジャ21より前方と、当接部P5より後方とが遮断させられる。また、27はノズル口、61は樹脂溜め部である。
【0056】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【0057】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、射出装置においては、フレーム上に進退自在に配設され、計量用の駆動部、及び射出用の駆動部を支持する駆動装置の本体部と、該本体部に対して付勢部材を介して相対的に移動自在に配設され、前端部の内周に被遮断部が形成されたシリンダ部材と、該シリンダ部材の前端に取り付けられた射出ノズルと、可塑化移動用の駆動部を備え、前記本体部をフレーム上で移動させるための可塑化移動装置と、前記シリンダ部材内において、シリンダ部材に対して回転自在に、かつ、進退自在に配設され、本体部に対して進退不能に配設され、前端部に遮断部が形成された筒状部材と、該筒状部材内において、進退自在に配設された射出部材とを有する。
【0058】
そして、計量工程において、前記可塑化移動用の駆動部が駆動され、前記射出ノズルが固定金型に当接させられた状態で、前記本体部が後退させられるのに伴って、前記遮断部と前記被遮断部との間に隙間が形成され、前記計量用の駆動部が駆動され、前記筒状部材によって成形材料が計量される。
また、射出工程において、前記可塑化移動用の駆動部が駆動され、前記射出ノズルが固定金型に当接させられた状態で、前記本体部が前進させられるのに伴って、前記遮断部と前記被遮断部とが接触させられ、前記射出用の駆動部が駆動され、前記射出部材によって成形材料が射出される。
【0059】
この場合、筒状部材内において射出部材が進退自在に配設され、筒状部材と射出部材とがオーバラップさせられるので、射出装置の軸方向、幅方向又は高さ方向の寸法を小さくすることができるだけでなく、計量工程において発生するガスを射出部材の後部から逃がすことができる。
【0060】
また、筒状部材の回転と射出部材の後退とが独立に行われるので、計量工程において筒状部材を回転させ、成形材料を前方に移動させたときに、シリンダ部材の内周面と筒状部材の外周面との間に成形材料が噛み込んでも、圧力検出部によって検出される成形材料の圧力にばらつきが生じることがない。したがって、検出された圧力に対応させて背圧を調整することができるので、計量を正確に行うことができる。
【0061】
そして、射出工程において、遮断部と被遮断部とが接触されるので、遮断部及び射出部材より前方の成形材料が後方に逆流することがない。したがって、逆流防止装置を配設する必要がないので、筒状部材の前端部の形状を簡素化することができ、射出装置の構造を簡素化することができる。しかも、射出装置の耐圧性能を高くすることができ、耐久性を向上させることができる。
【0062】
そして、射出部材を、成形材料を計量することができるような形状にする必要がないので、射出部材の径を小さくすることに限界がない。したがって、射出部材によって射出される成形材料の量と、筒状部材によって計量が行われる成形材料の量との比率を大きく異ならせることができ、保守・管理性を向上させることができる。
【0063】
また、シリンダ部材内において計量及び射出を行うことができるので、成形材料の滞留時間が短くなり、成形材料焼けが発生したり、成形材料替えが困難になったりするのを防止することができ、保守・管理性を向上させることができる。
【0064】
そして、成形材料を加熱するための加熱部材を多く配設する必要がないので、射出装置の構造を簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態における射出成形機の概念図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態における射出工程を説明する図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態における射出装置の前端部の断面図である。
【図4】本発明の第3の実施の形態における射出装置の前端部の断面図である。
【符号の説明】
14 射出装置
15 本体部
18 加熱シリンダ
19 スクリュー
21 プランジャ
P1 嵌入部
P2 被嵌入部
P3、P5 当接部
P4、P6 被当接部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an injection apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in an injection molding machine, a resin as a molding material heated and melted in a heating cylinder of an injection apparatus is injected and filled into a cavity space in a mold apparatus. A molded product can be obtained by cooling and solidifying.
[0003]
The injection molding machine has a mold device, a mold clamping device, and an injection device. The mold apparatus includes a fixed mold and a movable mold, and the mold closing, mold clamping, and mold opening are performed by moving the movable mold forward and backward by the mold clamping apparatus. The injection device includes an in-line injection device and a pre-plastic injection device. In the case of an in-line type injection device, a heating cylinder and a screw that is rotatably and reciprocally arranged in the heating cylinder are provided, and metering and injection are performed by a single screw. In addition, in the case of a pre-plastic injection device, a heating cylinder, a screw arranged rotatably in the heating cylinder, a pressure cylinder arranged in communication with the heating cylinder, and advancing and retreating in the pressure cylinder A freely disposed plunger is provided, and metering is performed by the screw and injection is performed by the plunger.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional injection device, in the case of the in-line type injection device, the metering and the injection are performed by one screw, so that the screw having a predetermined length is moved by a predetermined stroke in order to perform the measurement. It is necessary to let Therefore, the axial dimension of the injection device is increased.
[0005]
In addition, when the screw is rotated in the weighing process and the screw is retracted accordingly, the pressure of the resin is detected by a pressure sensor disposed at the rear end of the screw, and the back pressure is adjusted in accordance with the detected pressure. Although the pressure is adjusted, if the resin bites between the inner peripheral surface of the heating cylinder and the outer peripheral surface of the screw, the detected pressure varies. Therefore, the weighing cannot be performed accurately.
[0006]
Furthermore, when a resin is injected, a backflow prevention device is required so that the resin does not flow backward, so that the shape of the front end of the screw is complicated, and the structure of the injection device is not only complicated. The pressure resistance performance of the device is lowered and the durability is lowered.
[0007]
And since it is necessary to make a screw into the shape which can measure resin, there exists a limit in reducing the diameter of a screw. Therefore, the ratio between the amount of resin to be injected and the amount of resin to be weighed cannot be greatly varied, and not only the maintenance and manageability deteriorate, but also variations in molded products are limited. .
[0008]
On the other hand, in the case of a pre-plastic type injection device, since the heating cylinder and the pressure cylinder are arranged in parallel, the dimension in the width direction or height direction of the injection device becomes large.
[0009]
Also, since the resin passes through the pressure cylinder after passing through the heating cylinder, the residence time of the resin becomes longer, causing the resin to burn, and making it difficult to replace the resin. Will fall.
[0010]
And since it is necessary to arrange | position many heaters for heating resin, the structure of an injection device will become complicated.
[0011]
The present invention solves the problems of the conventional injection apparatus, can reduce not only the axial direction but also the width and height dimensions, simplify the structure, and maintain and manage the apparatus. It is an object of the present invention to provide an injection device that can improve the performance, can accurately measure the weight, and can improve the durability.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
For this purpose, in the injection device of the present invention, the metering drive unit and the drive device main body that supports the injection drive unit are provided on the frame, and are attached to the main body unit. A cylinder member that is relatively movably disposed via a biasing member and has a blocked portion formed on the inner periphery of the front end, an injection nozzle attached to the front end of the cylinder member, and a plasticizing movement A plasticizing movement device for moving the main body on the frame, and a drive unit, and the cylinder member is disposed within the cylinder member so as to be rotatable and movable back and forth with respect to the main body. A cylindrical member that is disposed so as not to advance and retract and has a blocking portion formed at the front end portion thereof, and an injection member that is disposed so as to freely advance and retract within the cylindrical member.
[0013]
Then, in the weighing step, the plasticizing movement driving unit is driven, and the main body unit is retracted in a state where the injection nozzle is in contact with the fixed mold. A gap is formed between the portion to be cut off, the metering drive unit is driven, and the molding material is metered by the cylindrical member.
Further, in the injection step, the driving unit for plasticizing movement is driven, and the main body is advanced in a state where the injection nozzle is in contact with a fixed mold, The cut-off portion is brought into contact, the injection driving portion is driven, and the molding material is injected by the injection member.
[0014]
In another injection device of the present invention, the cylinder member is disposed so as to be movable forward and backward with respect to the main body portion, and is advanced with respect to the main body portion in the measuring step, and is moved relative to the main body portion in the injection step. It is made to retreat.
[0015]
In still another injection device of the present invention, the cylindrical member is a screw that is rotatably disposed and advances the molding material as it rotates.
[0016]
In still another injection device of the present invention, the injection member is a plunger that is disposed so as to freely advance and retract and injects a molding material as it advances.
[0017]
In still another injection device according to the present invention, in the injection step, the blocking portion is fitted into the blocked portion with contact.
[0018]
In still another injection device of the present invention, in the injection step, the blocking portion is brought into contact with the blocked portion in accordance with the contact.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0020]
FIG. 1 is a conceptual diagram of an injection molding machine according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram for explaining an injection process according to the first embodiment of the present invention.
[0021]
In the figure, 11 is a frame, 12 is a stationary platen fixed to the
[0022]
An injection device 14 as a plasticizing device is disposed on the
[0023]
A guide g projects from the main body 15 toward the front (left side in FIG. 1), and the guide g slides on the
[0024]
An
[0025]
An insertion portion P1 as a blocking portion is formed on the outer periphery of the front end portion (left end portion in FIG. 1) of the
[0026]
In addition, a
[0027]
When the
[0028]
The main body 15 includes a
[0029]
A
[0030]
In addition, a
[0031]
Then, the
[0032]
Accordingly, the rotation generated by driving the
[0033]
In addition, by disposing a thrust bearing (not shown) between the
[0034]
In addition, a
[0035]
Next, the operation of the injection apparatus 14 having the above-described configuration will be described. In this case, a molding method in which the front end of the
[0036]
First, when the weighing process is started, the weighing processing unit of the control unit drives the
[0037]
Subsequently, the weighing processing means drives the weighing
[0038]
At this time, since the pressure of the resin accumulated in front of the
[0039]
Next, when the injection process is started, the injection processing means of the control unit performs an injection process, drives the
[0040]
At this time, the resin is pushed away as much as the insertion portion P1 is inserted into the insertion portion P2, and accordingly, the injection processing means controls the pressure of the resin so that the pressure of the resin does not increase. Detect and adjust by.
[0041]
Subsequently, when the
[0042]
Thus, when injection is performed, a pressure holding process is started, and the pressure holding processing means of the control unit performs pressure holding processing so that the pressure detected by the
[0043]
Thus, since the
[0044]
Further, since the rotation of the
[0045]
In the injection process, the insertion part P1 is inserted into the insertion part P2, and the front part from the insertion part P1 and the
[0046]
Furthermore, there is no limit to reducing the diameter of the
[0047]
In addition, since the metering and injection can be performed in the
[0048]
And since it is not necessary to arrange many heaters for heating resin, the structure of an injection device can be simplified.
[0049]
In the present embodiment, the molding method in which the front end of the
[0050]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
[0051]
FIG. 3 is a cross-sectional view of the front end portion of the injection apparatus according to the second embodiment of the present invention.
[0052]
As shown in the drawing, the abutting portion P3 as a blocking portion having a tapered surface at the front end (left end in the drawing) of the
[0053]
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
[0054]
FIG. 4 is a cross-sectional view of the front end portion of the injection apparatus according to the third embodiment of the present invention.
[0055]
As shown in the drawing, the abutting portion P5 as a blocking portion formed of a vertical surface at the front end (left end in the drawing) of the
[0056]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change variously based on the meaning of this invention, and does not exclude them from the scope of the present invention.
[0057]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, in the injection device, the metering drive unit disposed on the frame so as to freely move back and forth, and the drive device main body unit supporting the injection drive unit, A cylinder member which is arranged to be movable relative to the main body part via a biasing member, and has a blocked part formed on the inner periphery of the front end part, and an injection attached to the front end of the cylinder member A nozzle, a plasticizing movement drive unit, a plasticizing movement device for moving the main body unit on the frame, and a cylinder member that is rotatable with respect to the cylinder member and can be moved back and forth within the cylinder member A cylindrical member that is disposed so as not to advance and retreat relative to the main body and has a blocking portion formed at a front end portion; and an injection member that is disposed so as to be movable back and forth within the cylindrical member.
[0058]
Then, in the weighing step, the plasticizing movement driving unit is driven, and the main body unit is retracted in a state where the injection nozzle is in contact with the fixed mold. A gap is formed between the portion to be cut off, the metering drive unit is driven, and the molding material is metered by the cylindrical member.
Further, in the injection step, the driving unit for plasticizing movement is driven, and the main body is advanced in a state where the injection nozzle is in contact with a fixed mold, The cut-off portion is brought into contact, the injection driving portion is driven, and the molding material is injected by the injection member.
[0059]
In this case, since the injection member is disposed in the cylindrical member so as to be movable back and forth, and the cylindrical member and the injection member are overlapped, the axial direction, the width direction, or the height direction of the injection device is reduced. Not only can the gas generated in the metering process escape from the rear part of the injection member.
[0060]
In addition, since the rotation of the cylindrical member and the retraction of the injection member are performed independently, when the cylindrical member is rotated and the molding material is moved forward in the measurement process, the inner peripheral surface of the cylinder member and the cylindrical shape are moved. Even if the molding material is caught between the outer peripheral surface of the member, the pressure of the molding material detected by the pressure detection unit does not vary. Accordingly, the back pressure can be adjusted in accordance with the detected pressure, so that the weighing can be performed accurately.
[0061]
And since the interruption | blocking part and a to-be-shielded part are contacted in an injection | pouring process, the molding material ahead of a interruption | blocking part and an injection member does not flow backward. Therefore, since it is not necessary to provide a backflow prevention device, the shape of the front end portion of the cylindrical member can be simplified, and the structure of the injection device can be simplified. In addition, the pressure resistance performance of the injection device can be increased, and the durability can be improved.
[0062]
And since it is not necessary to make an injection member into the shape which can measure a molding material, there is no limit in making the diameter of an injection member small. Therefore, the ratio between the amount of the molding material injected by the injection member and the amount of the molding material to be measured by the cylindrical member can be greatly different, and the maintenance and manageability can be improved.
[0063]
In addition, since the metering and injection can be performed in the cylinder member, the residence time of the molding material is shortened, and it can be prevented that the molding material is burned or the molding material is difficult to be changed. Maintenance and manageability can be improved.
[0064]
And since there is no need to arrange many heating members for heating the molding material, the structure of the injection apparatus can be simplified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram of an injection molding machine according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining an injection process in the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a front end portion of an injection device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a sectional view of a front end portion of an injection apparatus according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
14 Injection device
15 Body
18 Heating cylinder
19 Screw
21 Plunger
P1 insertion part
P2 insertion part
P3, P5 contact part
P4, P6 Contacted part
Claims (5)
(b)該本体部に対して付勢部材を介して相対的に移動自在に配設され、前端部の内周に被遮断部が形成されたシリンダ部材と、
(c)該シリンダ部材の前端に取り付けられた射出ノズルと、
(d)可塑化移動用の駆動部を備え、前記本体部をフレーム上で移動させるための可塑化移動装置と、
(e)前記シリンダ部材内において、シリンダ部材に対して回転自在に、かつ、進退自在に配設され、本体部に対して進退不能に配設され、前端部に遮断部が形成された筒状部材と、
(f)該筒状部材内において、進退自在に配設された射出部材とを有するとともに、
(g)計量工程において、前記可塑化移動用の駆動部が駆動され、前記射出ノズルが固定金型に当接させられた状態で、前記本体部が後退させられるのに伴って、前記遮断部と前記被遮断部との間に隙間が形成され、前記計量用の駆動部が駆動され、前記筒状部材によって成形材料が計量され、
(h)射出工程において、前記可塑化移動用の駆動部が駆動され、前記射出ノズルが固定金型に当接させられた状態で、前記本体部が前進させられるのに伴って、前記遮断部と前記被遮断部とが接触させられ、前記射出用の駆動部が駆動され、前記射出部材によって成形材料が射出されることを特徴とする射出装置。 (A) a main body portion of a driving device which is disposed on the frame so as to freely move back and forth and supports the driving portion for measurement and the driving portion for injection;
(B) a cylinder member that is disposed so as to be relatively movable with respect to the main body portion via a biasing member, and in which a blocked portion is formed on the inner periphery of the front end portion;
(C) an injection nozzle attached to the front end of the cylinder member;
(D) a plasticizing movement device that includes a driving unit for plasticizing movement, and moves the main body on the frame;
(E) in the cylinder member, rotatably relative to the cylinder member and is movably arranged, is arranged so as not to advance and retreat with respect to the body portion, cylindrical shape blocking portion is formed in a front end portion Members,
(F) In the cylindrical member, and having an injection member disposed so as to freely advance and retract,
(G) In the metering process, the plasticizing driver for moving is driven, in a state in which the injection nozzle has been brought into contact with the fixed mold, and before Symbol Main body portion with for provoking retraction, the wherein the blocking portion gap between the to-be-shutdown portion is formed, the driving unit for the metering is driven, the molding material is metered by the tubular member,
(H) In the injection step, as the main body is moved forward in a state where the driving unit for plasticizing movement is driven and the injection nozzle is in contact with the fixed mold, the blocking unit said and the object to be cut off portion is canceller contact, the driving unit for injection is driven, an injection device, characterized in that the molding material is injected by the injection member.
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