JP4430589B2 - 竪型射出成形機 - Google Patents

Description

本発明は、竪型締竪射出方式の竪型射出成形機に関するものであり、特に、竪型射出成形機を搬送し据付工事をする場合、搬送する道路や据付工場の機械搬入口の高さ制限などを回避するため、射出装置全体を上下方向に旋回（以下単に旋回とする）させて竪型射出成形機の全高を低くすることができる竪型射出成形機に関するものである。

従来、加熱シリンダ内にて溶融可塑化された樹脂が、型締装置に取り付けられた金型装置のキャビティ空間内に射出充填され、射出充填後成形品の冷却固化が完了すると、型開が行われ成形品が金型装置から取り出される射出成形において、トグル式型締装置、金型装置および射出装置を竪方向に直列配置した竪型締竪射出方式の竪型射出成形機が知られている
（例えば、特許文献１参照）。

図７は特許文献１に概略を示される電動竪型射出成形機の正面概略図である。この図を参照して、竪型締竪射出方式の電動竪型射出成形機について簡単に説明する。

図７において、１０１は、型締装置１０２とその上部に射出装置１０３とを竪方向に直列配置した竪型締竪射出方式の電動竪型射出成形機である。
型締装置１０２は、機械フレーム１１１と、機械フレーム１１１の上面に固定された固定プラテン１１２と、機械フレーム１１１と固定プラテン１１２を貫通して上下方向に延長配設された複数本のタイバー１１４（２本のみ図示）と、タイバー１１４の上端に固定された可動プラテン１１３と、タイバー１１４の下端に調整可能に配設されたトグルサポート１１５と、トグルサポート１１５と固定プラテン１１２の間に配設され、アームやピンなどにより構成され、上下に伸縮自在のトグル機構１１６と、機械フレーム１１１に配設され、トグル機構１１６を伸縮作動させて可動プラテン１１３を上下に移動させる型締駆動機構１１７と、ピンを介してトグル機構１１６のアームの一端が取り付けられ、前記トグル機構１１６の伸縮に作用するクロスヘッド１１８から構成されている。

クロスヘッド１１８にはボールナット１１９が固定されており、ボールナット１１９は、上端を固定プラテン１１２に、下端を機械フレーム１１１にそれぞれ回転自在に支持されているボールねじ軸１２０と螺合している。ボールねじ軸１２０の下方は、プーリなど伝動機構を介して型締駆動機構１１７に連結されている。
また、固定プラテン１１２の上面には固定金型１３１が、可動プラテン１１３の下面には可動金型１３０がそれぞれ取り付けられている。

射出装置１０３は、スクリューシリンダ部１４０と、スクリューシリンダ部１４０の加熱シリンダ１４１を取り付けた射出フレーム部１５３と、射出フレーム部１５３の中間部に位置し、スクリュー１４２が回転自在に装着されたプレッシャプレート１５２と、スクリュー１４２を前後進させる射出駆動部１５０と、スクリュー１４２を回転させる回転駆動部（図示せず）と、射出装置の上昇下降駆動部（図示せず）と、ガイドロッド１５１とから構成されている。
スクリューシリンダ部１４０は、加熱シリンダ１４１と、その内部に回転および前後進可能に挿入されたスクリュー１４２から構成されている。

型締駆動機構１１７によりプーリなど伝動機構を介してボールねじ軸１２０が回転すると、ボールねじ軸１２０と螺合しているボールナット１１９およびクロスヘッド１１８は、上方または下方に移動する。この動きによりトグル機構１１６が伸縮されるので、トグルサポート１１５、タイバー１１４を介して可動プラテン１１３は上昇または下降する。 この可動プラテン１１３の動きにより、固定金型１３１と可動金型１３０は、型閉または型開される。

型締装置１０２が型締を完了し、射出装置１０３に配設された加熱シリンダ１４１を下降させ、先端のノズル部が可動金型１３０に当接してノズルタッチが完了すると、計量駆動部によるスクリュー１４２の回転により、あらかじめ、加熱シリンダ１４１内の前端部に計量されている溶融樹脂が、射出駆動部１５０によりプレッシャプレート１５２を介したスリュー１４２の前進移動によりノズルを通して固定金型１３１と可動金型１３０間に形成されたキャビティ空間に射出充填される。
射出充填後成形品の冷却固化が完了すると、型開が行われ成形品は成形機より取り出される。

特開２００２―１７２６７１号公報

このような構成の竪型締竪射出方式の竪型射出成形機を搬送し据付工事を行う場合、搬送する道路や据付工場の機械搬入口の高さ制限などから、製造工場において高精度に組み上げ、電源を繋いで試運転を完了した機械を、機械フレームから射出装置への接続配管や配線をはずし、型締装置の上部に配設された射出装置を分解分離して搬送し、据付工場で再度組み立て、配管や配線を施し、再精度出しを行なわなければならない場合があった。

また、射出装置を分解分離せず、竪型射出成形機全体を傾けたりあるいは寝かせて搬送する場合もあるが、据付工場で成形機を正規の状態に引き起こす作業が必要であるし、機械を傾けあるいは寝かせて搬送することで、自重による想定外の曲げモーメントが機械に作用し機械精度の狂いが発生する場合もあり、再度の精度出しを含めて大掛かりな据付作業が必要であり、竪型射出成形機のコストアップの要因になっていた。
本発明は、従来の竪型射出成形機の問題点を解決して、搬送、据付が容易な竪型射出成形機を提供することにある。

そのため、本発明の竪型締竪射出方式の竪型射出成形機においては、機械フレームと、機械フレームに固定された固定プラテンに対し可動プラテンを型締機構を介して上下動させて金型の開閉、型締を行う型締装置と、可動プラテンの射出装置側上面に配設されたベースプレートと、ベースプレート上にガイドロッド部、スクリューシリンダ部、射出駆動部、計量駆動部、射出フレーム部などが配設された射出装置とからなり、前記ベースプレートと型締装置の可動プラテンの間で、射出装置を旋回させる旋回機能をもたせ、さらに、旋回した射出装置を、連結または支え置きする支持部材を設けたものとした。

射出装置を旋回させる手段は、外部旋回駆動部によるものであり、射出装置には、外部旋回駆動部と連結させる連結部を設けたものとした。
また、射出装置を旋回させる手段の他のものは、型締装置の型締駆動部を駆動することによる可動プラテンの上下動を用いるものであり、さらに、旋回機能を備えた旋回専用駆動部を用いるものであるとした。

機械フレーム内に配設された動力盤や制御盤および冷却水循環装置などから射出装置への配線、配管をケーブルやフレキシブルチューブを用いて行うことで、配線、配管を分離することなく、射出装置全体を組立精度を保ったまま一体として旋回させ、旋回後は機械フレームに配設された支持部材に射出装置を連結または支え置きさせるようにした。
したがって、機械搬送時の全高を低くできるので、搬送道路や据付工場の機械搬入口の高さ制限に制約されず搬送、搬入ができる。

据付工場における据付時には、クレーンやフォークリフトを使用し、支持部材に連結または支え置きされている射出装置を容易に正規の位置に起こすことができる。
また、成形機に電源を繋いで成形機を起動することで、型締装置のプラテンの上下動の動きを利用して射出装置を正規の位置に起こすことが可能となる。
さらに、据付工場における配線、配管作業は不用となるので、据付工事期間を短縮できると共に容易に据付作業が実施できる。

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。
図１は本発明を実施した電動竪型射出成形機の旋回部品を取り付けた状態の正面図、図２は図１の射出装置の旋回途中の状態を示す正面図、図３は図１の射出装置の旋回完了の状態を示す正面図、図４は図３のＡ矢視による側面図、図５は本発明の他の例を実施した電動竪型射出成形機の旋回部品を取り付けた状態の正面図、図６は図５の射出装置の旋回完了の状態を示す正面概略図である。

図１、図２、図３、図４において、１は、機械フレーム部２０と、竪方向に配設された型締装置２と、型締装置２の上部に射出装置４０とを竪方向に直列配置し、さらに、搬送、据付時に装着する射出装置旋回部品を取り付けた竪型締竪射出方式の電動竪型射出成形機である。

機械フレーム部２０は、型締装置２の一部を構成する固定プラテン３および支持部材７５とを上面に配設した機械フレーム２１と、機械フレーム２１の外周を囲むフレームカバー２２と、機械フレーム２１の内部に配設される動力盤や制御盤および冷却水循環装置（図示せず）から構成される。

型締装置２は、機械フレーム２１の上面に固定された固定プラテン３と、機械フレーム２１と固定プラテン３を貫通して上下方向に延長配設された４本のタイバー５（２本のみ図示）と、タイバー５の上端に固定された可動プラテン４と、タイバー５の下端に調整可能に配設されたトグルサポート（図示せず）と、トグルサポートと固定プラテン３の間に配設された上下に伸縮自在のトグル機構（図示せず）と、機械フレーム２１に配設され、トグル機構を伸縮作動させて可動プラテン４を上下に移動させる型締駆動機構（図示せず）から構成されている。
この構成は、図７に示す従来の電動竪型射出成形機の型締装置と同じ構造である。
また、成形工程時には、固定プラテン３の上面には固定金型１１が、可動プラテン４の下面には可動金型１０がそれぞれ取り付けられる。

可動プラテン４の上面には、中央に加熱シリンダ５１を通す空間をもつ枠状のベースプレート３０が、ノズル５３の軸心と可動金型１０の軸心を合致させるため取り付けボルト３１にて取り付けられている。
ベースプレート３０の上面４隅には、有底で中空構造のロッドサポート６１が上向きに取り付けられている。

ロッドサポート６１の中空部には、ガイドロッド６０が挿入され、ロッドサポート６１の有底部下面より装着された取り付けボルト６２により、ロッドサポート６１に固定されて、垂直上向きに支持されている。

可動プラテン４の一側面、例えば図示右側の面には、それぞれロッドサポート６１に対応してブラケット７０が、取り付けボルト７１にて取り付けられている。
また、ロッドサポート６１の同様図示右側の側面には、取り付け座６３が設けられており、該取り付け座６３にアーム７２が、取り付けボルト７３にて取り付けられ、該アーム７２の下部は、前記ブラケット７０の上部にピン着７４されている。

射出装置４０は、スクリューシリンダ部５０と、射出フレーム部４３と、射出フレーム部４３の中間に位置し、スクリュー５２が回転自在に装着されたプレッシャプレート４４と、スクリュー５２を回転および前進後退させる射出および計量駆動部４５と、加熱シリンダ５１の軸線を含む対称の位置に設けられた１対の上昇下降駆動部（図示せず）と、ガイドロッド６０とから構成されている。

射出フレーム部４３は、加熱シリンダ５１を固定したフロントサポート４１と、フロントサポート４１にタイロッド（図示せず）にて一体的に固定されたリアーサポート４２から構成され、ガイドロッド６０により上下動自在に案内されている。

スクリューシリンダ部５０は、外周部にヒータ（図示せず）を取り付けた加熱シリンダ５１と、その内部に回転および前後進可能に挿入されたスクリュー５２と、樹脂を射出充填するときの樹脂通路となるノズル５３から形成される。

フロントサポート４１の図示右側面には、間隔を開けて２本のブラケット８０が取り付けられ、両ブラケット８０の先端部間には、ピン８４が挿入され固定されている。
一方、フロントサポート４１の図示左側面には、ブラケット８２が固定され、該ブラケット８２には、外部旋回駆動部としてのクレーンより吊り下げられたロープを連結するための連結部としてのシャックル８３が装着されている。

８６は、射出装置４０の旋回開始時に、初期の旋回力を与えるためのチェンブロックであり、一端はロープなどを介してブラケット８０間に装着されたピン８４に掛けられており、他端はフォークリフトのフレーム部や外部の固定点に連結される。

射出装置４０が旋回して支持部材７５に接触し、旋回が完了した時点で射出装置４０は支持部材７５に支持され連結ボルトなどで固定される。
なお、通常の成形作業中は、前述のブラケット７０、アーム７２、ブラケット８０、ブラケット８２などの旋回部品は取り外され、据付部品として別に保管される。

次ぎに、本発明の旋回操作について説明する。
竪型射出成形機を製造工場から据付工場に搬送する場合、固定プラテン３と可動プラテン４間の距離を最小金型取り付け時の型開限寸法にした状態で、前記のブラケット７０を可動プラテン４の側面に取り付け、アーム７２をロッドサポート６１の側面の取り付け座６３に取り付け、ブラケット７０とアーム７２との間にピン７４を装着する。

また、フロントサポート４１の側面には間隔をおいて、２本の旋回補助部としてのブラケット８０を取り付け、２本のブラケット８０間にピン８４を装着する。さらに、フロントサポート４１のブラケット８０を取り付けたのと反対側の側面に、シャックル８３を備えたブラケット８２を取り付ける。
ここで、ブラケット８０は、フロントサポート４１との側面の取り付け位置から、射出装置４０の外寸より外側に突き出た位置にて直角に曲げられ、上方に所定の長さを有したＬ型形状をしている。

クレーンからロープをたらし、ブラケット８２に取り付けられたシャックル８３と連結する。また、フォークリフトを準備し、そのフォークをブラケット８０間に装着したピン８４の下方に差し入れる。さらに、射出装置４０に旋回開始時の旋回力を付加するチェンブロック８６をピン８４とフォークリフト間に装備する。
この段階で取り付けボルト３１をはずし、可動プラテン４とベースプレート３０間の連結を解除する。

そして、チェンブロック８６でブラケット８０を引っ張って射出装置４０に旋回力を与えながらクレーンで巻き上げを開始する。これにより、射出装置４０は、ブラケット７０とアーム７２間に装着されたピン７４を旋回中心として図示右回りに旋回する。
このとき、射出装置４０の重心位置が、旋回中心となるピン７４の位置を過ぎて支持部材７５側にうつると、射出装置４０は、急激に支持部材７５側に倒れようとする。
この動きは、ピン８４の下方に差し入れられたフォークリフトのフォークで受けて、フォークを除々に降下させて安全に旋回させる。

また、ブラケット８０に装着されたピン８４は、ブラケット８０とフロントサポート４１とが固定された位置より上方に配設されている。このため、フォークの上方で射出装置４０が旋回した状態でも、射出装置４０がフォークリフトに接触してしまうことを防ぐことができる。

クレーンやフォークリフト、チェンブロック８６を適切に操作しながら、さらに、旋回を続けていくと、射出装置４０は略横向きになり、支持部材７５に接して旋回が完了される。
射出装置４０が支持部材７５に支持され、旋回が完了した時点で、射出装置４０の一部を構成するフロントサポート４１は、連結ボルトなどにより支持部材７５に連結される。 このようにして、型締装置２の上方に直立していた射出装置４０を寝かせるように、上下方向に旋回することができる。

次ぎに、図５、図６に示した例について説明する。この例においては、射出装置４０の初期の旋回力を与えるために回動アーム９２を使用したものである。
すなわち、回動アーム９２は、一端部を固定プラテン３又は機械フレーム２１に固定されたブラケット９４にピン着９３され、他端部はロッドサポート６１設けられた取り付け座６３に固定されたアーム７２にピン着９１されている。
この例では、回動アーム９２を有しているので、図１から図４の例で説明したブラケット８０は不用であるが、その他の構成は同等である。
なお、通常の成形作業中は、前述のブラケット７０、アーム７２、回動アーム９２、ブラケット９４などの旋回部品は取り外され、据付部品として別に保管される。

次ぎに、本例の旋回操作について説明する。
成形機に電源を繋ぎ、固定プラテン３と可動プラテン４間の距離を最小金型取り付け時の型全閉寸法にした状態で、ブラケット７０、アーム７２、回動アーム９２、ブラケット９４、ブラケット８２などの旋回部品を取り付ける。
クレーンからロープをたらし、ブラケット８２に取り付けられたシャックル８３と連結する。この段階で取り付けボルト３１をはずし、可動プラテン４とベースプレート３０間の連結を解除する。

そして、旋回駆動部としての型締駆動装置を起動し、可動プラテン４を上昇させる。この動きは、ブラケット７０、ピン７４、アーム７２、ピン９１を介して回動アーム９２に伝達されるが、回動アーム９２の下部はピン９３を介して固定プラテン３又は機械フレーム２１に取り付けられたブラケット９４により回動のみ可能に取り付けられているので、回動アーム９２は、回動し、射出装置４０はピン７４を旋回中心として図示右回りに旋回する。同時にクレーンで巻き上げを開始する。

これにより、射出装置４０は、アーム７０とブラケット７２間に装着されたピン７４を旋回中心として図示右回りに旋回する。
型開速度やクレーンを適切に操作しながら、さらに旋回させていくと、射出装置４０が略横向きになり、支持部材７５に接触して旋回が完了する。
旋回が完了した時点でフロントサポート４１は、連結ボルトなどにて支持部材７５に連結する。

本発明の構成は以上の通りであって、
可動プラテン上面と、射出装置が配設されたベースプレート間で、旋回部品を用いて射出装置を旋回させることで、竪型射出成形機の搬送、据付時の全高を低くすることが可能となったので、従来の竪型射出成形機の搬送、据付時に行うことのあった射出装置の分解分離作業は不要となり、据付作業の大幅な短縮が可能となった。

また、ピン７４に直接旋回駆動部としての回転型モータを備えてもよい。この場合、旋回時の可動プラテン４の位置が最小金型取り付け位置でなくとも、旋回駆動部を駆動することで射出装置を旋回することができる。ここで、回転型モータは、旋回専用駆動部として機能している。

なお、上記説明においては、道路や据付工場の高さ制限を回避するために射出装置を旋回させて横向きにすることについて説明したが、スクリューシリンダ部を最適なものに交換したり、摩耗したスクリューを交換したりする日常的なメンテナンス時にも、射出装置を旋回させて横向きにすることにより、従来の竪型射出成形機で問題のあった、交換部品を射出装置から抜き差しする方向に型締装置のプラテンが位置して作業性が悪い、また、クレーンで交換部品を吊るにも交換部品の直上に射出装置が位置して作業性が悪いなどの問題を解消し、日常的なメンテナンスの作業性も改善できる。

本発明を実施した電動竪型射出成形機の旋回部品を取り付けた状態の正面図 図１の射出装置の旋回途中の状態を示す正面図 図１の射出装置の旋回完了の状態を示す正面図 図３のＡ矢視による側面図 本発明の他の例を実施した電動竪型射出成形機の旋回部品を取り付けた状態の正面図 図５の射出装置の旋回完了の状態を示す正面図 従来の電動竪型射出成形機の正面概略図

符号の説明

０３ 固定プラテン ７２ アーム
０４ 可動プラテン ７４ ピン
０５ タイバー ７５ 支持部材
２０ 機械フレーム部 ８０ ブラケット
３０ ベースプレート ８２ ブラケット
４０ 射出装置 ８４ ピン
４１ フロントサポート ９１ ピン
５０ スクリューシリンダ部 ９２ 回動アーム
６１ ロッドサポート ９３ ピン
７０ ブラケット ９４ ブラケット

Claims (5)

1. 機械フレームと、該機械フレームに固定された固定プラテンに対し可動プラテンを型締機構を介して上下動させて金型の開閉、型締を行う型締装置と、前記可動プラテンの射出装置側上面に配設されたベースプレートと、該ベースプレート上にガイドロッド部、スクリューシリンダ部、射出駆動部、計量駆動部、射出フレーム部などが配設された射出装置とからなる竪型締竪射出方式の竪型射出成形機において、前記ベースプレートと型締装置の可動プラテンの間で、射出装置を上下方向に旋回させる旋回機能をもたせた竪型射出成形機。
2. 旋回した前記射出装置を、連結または支え置きする支持部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載の竪型射出成形機。
3. 前記射出装置には、外部旋回駆動部と前記射出装置とを連結させる連結部が備えられていることを特徴とする請求項１〜２に記載の竪型射出成形機。
4. 前記型締装置の可動プラテンを上下動させる型締駆動部を駆動することにより、前記射出装置は旋回することを特徴とする請求項１〜２に記載の竪型射出成形機。
5. 旋回機能を備えた旋回専用駆動部を駆動することにより、前記射出装置は旋回することを特徴とする請求項１〜２に記載の竪型射出成形機。
   
   

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