JP4382733B2 - プランジャ式射出装置 - Google Patents

Description

本発明は、予め可塑化した樹脂を射出プランジャ内装の射出シリンダの前部内に計量した後、射出プランジャの前進移動により計量樹脂を金型に射出するプランジャ式射出装置に関するものである。

一般に、プリプラ式射出成形機は、可塑化シリンダ内の可塑化スクリュで可塑化した樹脂を射出シリンダ内の射出プランジャ前部に送出して、射出プランジャを後退しながら樹脂の計量を行った後、射出プランジャの前進によって射出を行っている。射出プランジャと射出シリンダとの間には、摺動クリアランスがあるため、このクリアランスに射出プランジャ前部から漏出した樹脂が入り込み、固化してしまうことがある。そこで、漏出した樹脂を射出シリンダから排出するための技術が開示されている。

特許文献１では、樹脂の抜き穴を長穴として、その長穴を区画するように設けた樹脂の掻き落し部材１０にプランジャ５を挿通して、漏出樹脂を掻き落している。
また特許文献２では、環状の排出ガイド１２によって漏出樹脂を掻き落し、掻き落した樹脂をカッター１３０で押し切って細かくして吸引装置１４１によって漏出樹脂を排出している。
特許第３０１９１９９号公報 特開２００１−０７１３６１公報

特許文献１の掻き落し部材および特許文献２の排出ガイドともに、プランジャに付着した漏出樹脂を掻き取ることに有効であるが、いずれもプランジャを挿通した環状部材である。環状部材であることから、プランジャのメンテナンスや、掻き落し手段自体のメンテナンス時に、プランジャから抜き取らなければならず、作業効率が悪い。

また掻き落し手段は固定されているため、プランジャの取付けで偏心が生じていたり、外部からの応力によりプランジャが掻き落し手段内をスムーズに摺動できない場合が発生した際には、プランジャや掻き落し手段のかじりが発生し、スムーズな摺動ができないことから成形不良にも繋がる。

本発明は、単純な構造でプランジャの摺動を邪魔せずに、プランジャ軸部に付着して漏出した樹脂の掻き落しを、一対の半割体による掻き落とし部材により行うことができるプランジャ式射出装置を提供するものである。

上記目的による本発明は、射出プランジャのプランジャ先端部側からプランジャ軸部側に漏出した樹脂を、射出シリンダ後部に穿設した抜き穴から排出するプランジャ式射出装置において、プランジャ軸部に付着した漏出樹脂の掻き落し部材を、突合端にプランジャ軸部の円周面と同一曲面の半円形の凹所を形成した一対の半割体により構成し、その一対の半割体を、前記抜き穴の両側開口の壁部に設置した一対の押え枠に架設して抜き穴内に並設したガイド部材に可動自在に支持するとともに、前記凹所をプランジャ軸部に接離自在に当接して半割体をプランジャ軸部の両側に対設し、該凹所によりプランジャ軸部が挿通位置する掻き落し穴を形成してなる、というものである。

また本発明の前記一対の半割体は、突合端の板面に凹所に沿って複数の空気孔を有し、またプランジャ軸部に対し接離自在に可動する駆動手段を具えてなるというものである。また一対の半割体は、前記抜き穴を被覆する扉付きのカバー内に位置し、該カバーは掻き落し樹脂の吸引口を備える、というものである。

上記構成による本発明では、掻き落し部材を突合端にプランジャ軸部の円周面と同一曲面の半円形の凹所を形成した一対の半割体により構成したことによって、射出シリンダの抜き穴内における掻き落し部材の装着及び取外が射出プランジャに関係なく行うことができ、メンテナンス性の向上が図られる。また一対の半割体をプランジャ軸部に対し接離自在に対設したことから、射出プランジャの取付けや荷重による摺動抵抗が発生しても、半割体を可動してプランジャ軸部と凹所の当接端との間隔調整できるので、掻き落し部材によるプランジャ軸部の摺動抵抗を軽減することができる。

またカバー部材により掻き落し部材を被覆したので、掻き落した樹脂の周囲への飛散が防止でき、カバー内の掻き落し樹脂も吸引装置で吸引して排出できるので、人手を要することなく自動的に樹脂を回収することができる。また半割体に空気孔を穿設したので、プランジャ軸部から樹脂を剥ぎ取りやすくなるような空気の流れをつくることができる。更に、カバー内全体に吸引が及ぶようになり、空気の流れにより剥ぎ取った樹脂を吸引口に誘導することも可能となり、樹脂の回収を容易に実現することができる。

図１は、竪型のプリプラ式射出装置の前部構造を示すもので、１は先端にノズル２を有する射出シリンダ、４は軸部後端を油圧シリンダ内の射出ピストン３に連結して射出シリンダ１に進退自在に設けた射出プランジャである。

この射出シリンダ１の射出プランジャ４の先端前進限に当たる先端部に可塑化樹脂の供給路５が設けてある。また射出プランジャの後退限に当たる部位より後方の射出シリンダ壁に樹脂の抜き穴６が左右に穿設してあり、その抜き穴６より下部の射出シリンダ１の外周囲にバンドヒータ７が設けてある。

前記射出プランジャ４は、射出シリンダ１の内径よりも若干小径で周囲にクリアランスを形成したプランジャ先端部４ａと、該先端部４ａよりも小径で射出シリンダ１との間にクリアランスを形成したプランジャ軸部４ｂとからなる。

前記抜き穴６は、射出シリンダ１とプランジャ先端部４ａとの間に形成された先端部クリアランス（図では省略）から、射出シリンダ１とプランジャ軸部４ｂとの間に形成されたクリアランスに漏出した樹脂を、射出シリンダ１の外に排出する穴で、長手方向に沿って長くかつ横幅を射出プランジャ軸部４ｂの外径よりも大きく形成した長穴からなる。

この抜き穴６から、前記プランジャ軸部４ｂに対して該抜き穴６の横幅よりも若干幅狭の掻き落し部材１０が取付けられる。この掻き落し部材１０は後記する一対の半割体１０ａ，１０ｂをもって構成されている。この半割体１０ａ，１０ｂは抜き穴６内に並設した棒状のガイド部材１１、１１に、両側面に形成した長手方向の側溝を嵌めて可動自在に支持されている。またガイド部材１１、１１は抜き穴６の両側開口の壁部に切設した横溝１３に嵌合して設置した一対の押え枠１２ａ、１２ｂにわたり架設してあり、その間に一対の半割体１０ａ，１０ｂが互いに端縁を突合せて位置している。なお、他方の押え枠１２ｂの上下には抜き穴６の反対側の開口を塞ぐ遮蔽板６′が取付けてある。

前記一対の半割体１０ａ，１０ｂは厚肉の板体からなり、互いの突合端にプランジャ軸部４ｂの円周面と同一曲面の半円形の凹所１４ａ，１４ｂが凹設してある。この凹所１４ａ，１４ｂの廻りの板面には多数の空気孔１５が穿設してある。また凹所１４ａ，１４ｂには超硬合金が溶着してある。この一対の半割体１４ａ，１４ｂは突き合わせ間隙Ａ（例えば０．２ｍｍ）をあけてプランジャ軸部４ｂの両側に対設してあり、これにより一対の半割体１０ａ，１０ｂの突合端にプランジャ軸部４ｂに対して接離自在に位置した凹所１４ａ，１４ｂによる掻き落し穴１６が形成され、その掻き落し穴１６にプランジャ軸部４ｂがクリアランスをあけて挿通位置する。

この掻き落し部材１０の射出シリンダ１への取付けは、先ず予め一方の押え枠１２ａの両側にガイド部材１１，１１を挿通して一端を固定する。次に一方の半割体１０ａを、突合端を内向きにしてガイド部材１１，１１に両側を嵌めながら、押え枠１２ａのところまでガイド部材間に嵌め込む。この状態でガイド部材１１，１１の他端がプランジャ軸部４ｂの両側から抜き穴６の反対側に位置するところまで抜き穴６に挿入して、押え枠１２ａを抜き穴６の両側面の開口部に切設した横溝１３に嵌合し、半割体１０ａの突合端の凹所１４ａにプランジャ軸部４ｂの半部を収める。

次に他方の半割体１０ｂを、突合端を内側にしてガイド部材１１，１１に両側を嵌めながら、凹所１４ｂがプランジャ軸部４ｂの側面に接するあたりまでガイド部材間に嵌め込む。この状態でねじ軸に形成したガイド部材１１，１１の先端に他方の押え枠１２ｂを当てがい、その押え枠１２ｂが反対側のシリンダ開口部の横溝１３に完全に嵌り込むまでガイド部材１１，１１を回転して、他方の押え枠１２ｂにガイド部材１１，１１をねじ着する。これにより両側の押え枠１２ａ，１２ｂが締め付けあって抜き穴６の開口部内に固着される。また半割体１０ａ，１０ｂは押え枠１２ａ，１２ｂとの間に可動間隙をあけて収まり、互いの突合端にプランジャ軸部４ｂを囲繞する円形の前記掻き落し穴１６を凹所１４ａ，１４ｂにより形成する。

取付けが済んだら、押え枠１２ａ，１２ｂと半割体１０ａ，１０ｂの中央部に予め穿設したねじ孔に調整ボルト１７をねじ込み、その調整ボルト１７による回動とガイド部材１１，１１による長手方向へのガイドとにより、半割体１０ａ，１０ｂを可動して、プランジャ軸部４ｂと凹所１４ａ，１４ｂのクリアランスの調整を行う。このクリアランス調整は半割体１０ａ，１０ｂの突き合わせ間隙Ａの調整をもって容易に行い得る。これによりプランジャ軸部４ｂの周囲に付着して漏洩した樹脂の掻き落しが、プランジャ軸部４ｂの移動ごとに行えるようになる。また取外しは、反対側の調整ボルト１７を外してからガイド部材１１，１１を回動して、他方の押え枠１２ｂを抜き外すことにより容易に行うことができる。

図６は、前記調整ボルト１７を省略した実施形態を示すもので、クリアランス調整をガイド部材１１，１１に行うというものである。この場合には、ガイド部材１１，１１を回動するか又はナット１１ａを回動して、押え枠１２ａ，１２ｂの間隔を可変し、それによるプランジャ軸部４ｂに対する半割体１０ａ，１０ｂの位置をもって、プランジャ軸部４ｂと凹所１４ａ，１４ｂのクリアランス調整としている。

図７は前記半割体１０ａ，１０ｂを、エアシリンダ１８により駆動できるようにした実施形態を示すものである。エアシリンダ１８は小型のものでよく、そのシリンダ本体１８ａを両方の押え枠１２ａ，１２ｂの中央に取付け、ピストンロッド１８ｂを押え枠１２ａ，１２ｂを貫通して半割体１０ａ，１０ｂに連結するだけで済む。またシリンダ本体１８ａにリターンバネを内装したエアシリンダ１８ではエア供給路が１本で済むので、構造が複雑となるようなこともない。

このエアシリンダ１８を半割体１０ａ，１０ｂの駆動手段に採用すると、掻き取りの必要がない時には、リターンバネにより半割体１０ａ，１０ｂを押え枠側に引き戻し、半割体１０ａ，１０ｂをプランジャ軸部４ｂから離しておくことができ、樹脂の掻き取りが必要な時だけエアシリンダ１８を前進作動して、プランジャ軸部４ｂに半割体１０ａ，１０ｂを当接して樹脂の掻き落としを行うことができる、したがって、必要でないときには当接させないで済むので、半割体１０ａ，１０ｂが射出プランジャ４の進退移動の抵抗とならずに、効率のよい掻き落としを行うことができる。また半割体１０ａ，１０ｂの駆動を所定周期毎や材料交換など適当な時点で行うことで、樹脂の掻き落とし効果が一段と向上するようになり、エアシリンダ１８により半割体１０ａ，１０ｂの位置を変えてクリアランス調整も行うことができる。

２０は抜き穴６のカバー部材で、掻き落とされた樹脂を受ける底板部２１と開閉自在な扉を有する囲壁部２２とからなり、それぞれは分解組立可能に分割成形して設けられる。底板部２１は射出シリンダの抜き穴６の下側の側面周囲に設けた環状溝に両側から挟むように二分割して取付けられており、その一側の適宜箇所に必要に応じて吸引装置（図示省略）と連通するための吸引口２３が設けてある。この底板部２１と嵌合して立上り配設される囲壁部２２も、上端に射出シリンダ１への固定用張出部２４を設けて適宜に二分割に成形し、一側の任意箇所には透明樹脂板等からなる扉２５が開閉自在に設けられる。

前記カバー部材２０は、図示のような竪型の射出装置に特に好適である。竪型の射出装置では、カバー部材２０がないとプランジャ軸部４ｂから掻き落とした樹脂が飛散して、射出装置の下側に位置している図示しない型締装置や金型の上に落下して付着することが多く、それをカバー部材２０が防いで樹脂の付着による型締装置の不具合を防止するからである。

前記実施形態は竪型の射出装置について説明したものであるが、本発明はそこに記載の実施形態に限定されるものではなく、横型の射出装置にも適用可能であることは言うまでもない。また前記実施形態は射出ピストンを備えた油圧駆動によるものであるが、射出駆動はボールねじ軸とボールナットを伝動手段に採用した電動モータであってもよい。

本発明に係るプランジャ式射出装置の前部構造の縦断側面図である。 射出シリンダの抜き穴部分の平断面図である。 同上の正面図である。 本発明に係る掻き落し部材の平断面図である。 同上の縦断側面図である。 本発明の他の実施形態の掻き落し部材の平面図である。 エアシリンダによる駆動手段を備えた本発明の掻き落し部材の平面図である。 カバー部材の略示分解斜視図である。

符号の説明

１ 射出シリンダ
４ 射出プランジャ
４ｂ プランジャ軸部
６ 抜き穴
６′ 遮蔽板
１０ 掻き落し部材
１０ａ，１０ｂ 半割体
１１ａ，１１ｂ ガイド部材
１２ａ，１２ｂ 押え枠
１３ 横溝
１４ａ，１４ｂ 凹所
１５ 空気孔
１６ 掻き落し穴
１７ 調整ボルト
１８ エアシリンダ
１８ａ シリンダ本体
１８ｂ ピストンロッド
２０ カバー部材
２１ 底板部
２２ 周壁部
２３ 吸引口
２４ 固定用張出部
２５ 扉

Claims (4)

1. 射出プランジャのプランジャ先端部側からプランジャ軸部側に漏出した樹脂を、射出シリンダ後部に穿設した抜き穴から排出するプランジャ式射出装置において、
   プランジャ軸部に付着した漏出樹脂の掻き落し部材を、突合端にプランジャ軸部の円周面と同一曲面の半円形の凹所を形成した一対の半割体により構成し、その一対の半割体を、前記抜き穴の両側開口の壁部に設置した一対の押え枠に架設して抜き穴内に並設したガイド部材に可動自在に支持するとともに、前記凹所をプランジャ軸部に接離自在に当接して半割体をプランジャ軸部の両側に対設し、該凹所によりプランジャ軸部が挿通位置する掻き落し穴を形成してなることを特徴とするプランジャ式射出装置。
2. 前記一対の半割体は、突合端の板面に凹所に沿って複数の空気孔を有することを特徴とする請求項１記載のプランジャ式射出装置。
3. 前記一対の半割体は、該半割体をプランジャ軸部に対し接離自在に可動する駆動手段を具えてなることを特徴とする請求項１、２のいずれかに記載のプランジャ式射出装置。
4. 前記一対の半割体は、前記抜き穴を被覆する扉付きのカバー内に位置し、該カバーは掻き落し樹脂の吸引口を備えることを特徴とする請求項１記載のプランジャ式射出装置。

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