JP4514796B2 - 射出成形用連結装置及び連結方法 - Google Patents

Description

本発明は、相対的に固定的なユニットベースに対して相対的に移動可能な射出ユニットを取り付ける比較的可撓性のある取付アセンブリが提供される、改良型の射出成形装置及び方法に関する。

［発明の背景］
多材質射出成形のいくつかの用途では、第２の射出ユニットが可動プラテンに連結される。かかる用途では、第２の射出ユニットは、可動プラテンが前後に移動する際に固定構造体（レール等）に沿って移動するサブプレートに連結される。しかしながら、成形作業の際に生じる熱は多くの場合、サブプレート及び固定構造体の被加熱部品の熱伸びを引き起こし、これがレールに対する射出ユニットの芯ずれをもたらす。この芯ずれは、射出ユニットの動きを制限するか、又は連結部の故障さえも引き起こす可能性がある。

Reesに付与された米国特許第４，２４３，３６２号及びSchadに付与された米国特許第４，４４４，７１１号はどちらも、多材質タレット射出成形機を開示しており、この射出成形機は、２つの射出ユニットの内の一つが当該射出成形機の可動プラテンに取り付けられ、従来のシーリングノズル／ブシュのインタフェースにより可動プラテンに取り付けられるモールドの部分に直接接続される。

Shoichiに付与された特公昭６１−１２１９１２は、ノズルを介して中央の可動プラテン内に取り付けられているホットランナに接続する２つの射出ユニットを有する多材質射出成形機を開示している。

Schuettに付与されたＰＣＴ国際公開ＷＯ０２／２２３４０は、シリンダによってモールドの供給口に取り外し可能にシールし、成形サイクル全体を通してシール関係を維持する、型締機構に並んで且つ平行に摺動可能に取り付けられる単一射出ユニットを有する射出成形機を開示している。

したがって、移動によって生じるいかなる芯ずれ、部品応力、又は故障をも最小限にとどめるように、相対的に移動可能な射出ユニットを相対的に固定的な支持構造体に移動可能に連結する構造及び方法が必要とされている。

［発明の概要］
本発明の利点は、可動部品にかかる応力を減らすように、相対的に移動可能な射出ユニットを相対的に固定的な取付レールに取り付ける可撓性の取付アセンブリを提供することである。

本発明の第１の態様によれば、射出成形用連結部が相対的に移動可能な射出ユニットと相対的に固定的なユニットベースとの間に設けられるように構成される、構造及び／又はステップの独自の組み合わせが提供される。サブプレートがユニットベースに対して相対的に移動可能であるように構成される。可撓性パッド装置は、サブプレートと射出ユニットとの間に配置されるように構成される。可撓性パッド装置は被加熱部品の熱伸びと、射出ユニットとユニットベースとの相対移動とによって生じる芯ずれを最小限にとどめるように構成される。

本発明の第２の態様によれば、射出成形装置内で、相対的に移動可能な射出ユニットを相対的に固定的なユニットベースに連結する方法が行われる、ステップの独自の組み合わせが提供される。サブプレートが相対的に固定的なベースユニットに関して相対的に移動可能であるように配置される。複数の可撓性パッドが、サブプレートと相対的に移動可能な射出ユニットとの間に配置され、射出ユニットとベースユニットとの相対移動によって誘発される応力を吸収するように構成される。

次に、本発明の現時点で好適な特徴の例示的な実施形態を添付の図面を参照しながら説明する。

［好適な実施形態の詳細な説明］
１．導入
次に、本発明を、２つの異なるホットランナシステムを介して２つの異なるプラスチック溶融物をモールドに射出するプラスチック射出成形機の複数の実施形態に関して説明する。第２の射出ユニットがモールドの可動部に取り付けられ、動作環境全体を通して良好なシールを維持する連結式結合を介して第２のプラスチック溶融物を供給される。この移動可能な射出ユニットは新規の可撓性マウントを用いて固定レールに取り付けられる。しかしながら、本発明は、連結式結合を介して溶融物を供給可能であることから利点が得られるいずれもの射出成形プロセス（チクソモールディング、射出吹込成形、及び射出圧縮成形等）においても適用性を見い出せるであろう。

２．好適な実施形態の構造
図１〜図３は、型締ユニット５０と、第１の射出ユニット５１と、第２の射出ユニット５２とを備える多材質射出成形機の概略図及び斜視図である。第２の射出ユニット５２は分配器ブロック２０にボルト締めされ、分配器ブロック２０はホットランナ２２にボルト締めされ、ホットランナ２２は可動プラテン５３に取り付けられる。図２及び図８は、第２の射出ユニット５２が、４つのリニアベアリング７５に載るサブプレート７３を有するキャリッジアセンブリ７６に取り付けられることを示す。リニアベアリング７５は、第２の射出ユニットベース５５に取り付けられるリニアレール５４上に取り付けられる。可動プラテン５３は、その型開位置（図１に示す）からその型閉位置に移動する際、第２の射出ユニット５２を共に移動させる。第２の射出ユニットについての型閉位置は図１の５６に示す。したがって、第２の射出ユニット５２、分配器ブロック２０、及びホットランナ２２の間の接続は、可動プラテン５３の軌道とリニアレール５４との芯合わせのいかなる変動（熱膨張又は芯ずれによって生じる可能性がある）にも対応しつつ、これらの移動力を伝達するのに十分に堅固でなければならない。

図８は、直角状に配列された可撓性パッド７０、７１、７２を示し、この可撓性パッド７０、７１、７２は、サブプレート７３と第２の射出ユニット５２の底面７４との間に位置し、それにより、第２の射出ユニット５２と可動プラテン５３（ホットランナ２２を含む）との所定位置の小さな変動及び芯合わせに対処することで、第２の射出ユニットのキャリッジアセンブリ７６、リニアレール５４、及びホットランナの接続部が受ける応力及び摩耗を最小限にする。好ましくは、可撓性パッドはそれぞれ、ポリウレタンから作製され、長さ８５０ｍｍ、幅６５ｍｍ、及び厚さ２５ｍｍである。当然のことながら、任意のゴム、任意の可撓性プラスチック材料、又は任意の種類の鋼ばね連結部等、他の材料及び形状が提供されてもよい。当然のことながら、１つ又は複数の可撓性パッドは、任意の所望の構成（複数可）（直線状、円形状、ジグサグ状、矢はず形状、三角形状、多層、段付き層、多材質等）で提供されてもよく、第２の射出ユニットの移動によって生じる衝撃及び振動を吸収するように設計されてもよい。可撓性パッドは第２の射出ユニット及び／又はサブプレートに連結されてもよい。或いは、可撓性パッドの別のものが射出ユニット及びサブプレートに連結されてもよい。或いは、可撓性パッドは射出ユニット及びサブプレートのいずれか一方には連結されなくてもよい。

図４〜図７は、可動な関節式シール接続部２００によりホットランナ２２の端に好ましくはボルト締めされる分配器ブロック２０を示す。好ましくは、移動可能なシール接続部２００は、ボルト２９によりホットランナ２２にボルト締めされるホットランナ延長部２１、及びホットランナ延長部溶融物流路２０２を含み、対向する球面２３及び２４を有する。これらの球面２３及び２４は、キャップ２７（ねじ２８により分配器ブロック２０にボルト締めされる）と分配器ブロック２０との間にそれぞれ配置される凹状パッド２５及び２６と嵌合するように構成される。好ましくは、凹状パッドはそれぞれ、Ｈ１３鋼から作製され、直径８０ｍｍ、厚さ４０ｍｍである。当然のことながら、セラミック及び任意の鋼又は銅合金等、他の材料及び形状が提供されてもよい。これらのパッドは各自の座部にボルト締めされるか、又はばねパッケージによる圧縮力によって単に保持されてもよい。好ましくは、球面２３、２４はそれぞれ、Ｈ１３鋼から作製され、直径１２０ｍｍを有する半球形状を有する。当然のことながら、筒形状の接合部、又は「薄」肉厚管材を有する溶融物流路接続部等の他の可撓性接続部を設けて、ホットランナ２２と射出ユニットバレルヘッド３２との間に、移動可能であるがシール可能な接続部を保証することができる。

ばねパック３０は、ホットランナ延長部２１を凹状パッド２６に押し付けるように凹状パッド２５を付勢することで、凹状パッド２６を通っている凹状パッド溶融物流路３１の接続面に良好なシールを維持するように配置される。したがって、溶融材料は、射出ユニットバレルヘッド３２から、分配器ブロック溶融物流路３３を通って、凹状パッド溶融物流路３１を通って、ホットランナ延長部の溶融物流路２０２を通って、ホットランナ溶融物流路２０４に移動する。

三位置閉止弁プランジャ３４が分配器ブロック２０内に取り付けられ、これらプランジャは、当該プランジャの位置に応じて、材料が（ｉ）当該弁を通るように、（ｉｉ）当該弁によって遮断されるように、又は（ｉｉｉ）パージ流路３５に方向転換するように構成される（図５を参照）。図３には、三方閉止弁を制御する第１の位置８０の第１のシリンダ８１のハウジングが示されている。

分配器ブロック２０は、管状ヒータ３６等により従来通りに加熱される。分配器ブロック２０は射出ユニットバレルヘッド３２にボルト締めされ、それにより、射出ユニットバレルヘッド３２とホットランナ２２の幾何学的関係の変動（熱膨張、又は射出成形機の開ストローク及び閉ストロークの際の移動により生じる）が、球面２３及び２４と接続面の凹状パッド２５及び２６との間のシール接続部によって対処される。

３．好適な実施形態の動作
動作の際、第２の射出ユニットがレール５４に沿って移動する際に、可撓性パッド７０〜７２がこの移動により生じるいかなる芯ずれも吸収する。

４．結果
本発明による利点的な特徴として以下が挙げられる：
射出ユニットサブプレート及びリニアレールに対する可撓性マウントは新規な構成を有する。
移動可能な射出ユニットの振動を防振する方法は新規である。

したがって、記載されているのは、移動可能なモールド部品内の射出ユニットとホットランナシステムとの間で溶融物を送達することができるようにする自動調芯する関節式射出成形用連結部を提供する方法及び装置である。また、上記には、固定レールに対し相対的に移動可能な射出ユニットハウジングを取り付ける、比較的可撓性のある取付アセンブリを提供する方法及び装置が記載されている。

添付図面に概略的に図示したすなわちまとめて示した個々の構成部品は全て、射出成形の技術分野においてよく知れられているため、各自の具体的な構成及び動作は本発明を実施するための動作又は最良の形態にとって重要ではない。

本発明を、好適な実施形態であると現時点で考えられることに関して説明してきたが、本発明は開示の実施形態に限定されないことを理解されたい。これとは逆に、本発明は、添付の特許請求の範囲の精神及び範囲内に含まれる様々な変更形態及び均等構成を包含することが意図される。添付の特許請求の範囲は、かかる全ての変更形態及び均等構造並びに機能を包含するように最も広く解釈されるものとする。

本発明に従った好適な実施形態による多材質射出成形機の概略平面図である。 本発明に従った好適な実施形態による多材質射出成形機の斜視図である。 本発明に従った好適な実施形態による連結式接合位置の拡大斜視図である。 図１の実施形態のホットランナ−射出ユニット接続アセンブリの概略平面図である。 図１の実施形態の分配器ブロック及びホットランナ延長部の断面図である。 図１の実施形態の分配器ブロック及びホットランナ延長部の等角投影図である。 図１の実施形態の分配器ブロックの端面図である。 図１の実施形態の、第２の射出ユニット取り付けの等角投影分解図である。

Claims (6)

1. 多材質射出成形装置であって、該多材質射出成形装置は、
   型締めユニット（５０）と、
   第１の射出ユニット（５１）と、
   可動プラテン（５３）と、
   該可動プラテン（５３）に取り付けられたホットランナ（２２）と、
   該ホットランナ（２２）にボルト締めされた分配器ブロック（２０）と、
   第２の射出ユニットベース（５５）を有する第２の射出ユニット（５２）と、
   該第２の射出ユニット（５２）が取り付けられ、リニアベアリング（７５）に乗るサブプレート（７３）を含む、キャリッジアセンブリ（７６）と、該サブプレート(７３)と該第２の射出ユニット(５２)の底面(７４)との間に配置された可撓性パッド（７０，７１，７２）と、
   該分配器ブロック(２０)を該ホットランナ(２０)の端部にボルト締めする、可動な関節式シール接続部(２００)と、
   を有し、
   該第２の射出ユニット（５２）は該分配器ブロック(２０)にボルト締めされ、該可動プラテン（５３）がモールド開位置からモールド閉位置に移動するとき該可動プラテン（５３）は該第２の射出ユニット（５２）を共に移動させ、
   該リニアベアリング（７５）はリニアレール（５４）上に取り付けられ、該リニアレール（５４）は該第２の射出ユニットベース（５５）に取り付けられ、該第２の射出ユニット（５２）と該分配器ブロック（２０）と該ホットランナ（２２）は、熱膨張や位置ずれに起因する該可動プラテン（５３）の軌道と該リニアレール（５４）との位置の変動を適応しつつ、動作の力を伝達できるよう堅固に接続され、
   該可撓性パッド（７０，７１，７２）は、該第２の射出ユニット（５２）と該可動プラテン（５３）の間の微小な位置や配列の変動を吸収して、該キャリッジアセンブリ（７６）、該リニアレール（５４）、及び、該ホットランナ（２２）との接続部への応力や磨耗を最小化するように構成され、該可撓性パッド（７０，７１，７２）のそれぞれは該第２の射出ユニット（５２）の動作によって発生する衝撃及び振動を吸収するように構成され、
   該可動な関節式シール接続部(２００)は、該ホットランナ（２２）にボルト締めされたホットランナ延長部（２１）と、ホットランナ延長部の溶融物流路（２０２）と、対向する球面部（２３，２４）を含み、該分配器ブロック（２０）にボルト締めで固定されたキャップ(２７) と該ホットランナ延長部（２０）の間、及び、該分配器ブロック（２０）と該ホットランナ延長部（２０）の間に配置された凹状パッド（２５，２６）と該対向する球面部（２３，２４）は嵌合し、
   該対向する球面部（２３，２４）のそれぞれは、該ホットナンナ（２２）と射出ユニットバレルヘッド（３２）との間で可動かつシール可能な接続部を実現する半球面形状を有し、溶融材料は、該射出ユニットバレルヘッド(３２)から、分配器ブロックの溶融物流路（３３）、凹状パッドの溶融物流路（３１）、該ホットランナ延長部の溶融物流路(２０２)、及び、ホットランナの溶融物流路（２０４）を通って移動する、
   多材質射出成形装置。
2. 前記可撓性パッド（７０，７１，７２）は複数の直線状に配列された可撓性パッドを含む、請求項１に記載の多材質射出成形装置。
3. 前記可撓性パッド（７０，７１，７２）は複数のポリウレタン可撓性パッドを含む、請求項１に記載の多材質射出成形装置。
4. 前記可撓性パッド（７０，７１，７２）は複数のポリウレタン可撓性パッドを含み、該パッドはそれぞれ実質的に、長さ８５０ｍｍ、幅６５ｍｍ、及び厚さ２５ｍｍである、請求項１に記載の多材質射出成形装置。
5. 前記多材質射出成形装置は、ばねパック（３０）をさらに含み、該ばねパック（３０）は、前記ホットランナ延長部（２１）を前記凹状パッド（２５）に押し付けるように前記凹状パッド（２６）を付勢することで、前記凹状パッド（２６）を通る前記凹状パッドの溶融物流路（３１）の接続面に良好なシールを維持する、請求項１に記載の多材質射出成形装置。
6. 前記多材質射出成形装置は、三位置閉止弁プランジャ（３４）をさらに含み、
   該三位置閉止弁プランジャ（３４）は、前記分配器ブロック（２０）内に取り付けられ、
   該三位置閉止弁プランジャ（３４）の位置に応じて、前記溶融材料が（ｉ）該三位置閉止弁プランジャ（３４）を通過するように、（ｉｉ）該三位置閉止弁プランジャ（３４）によって遮断されるように、又は（ｉｉｉ）パージ流路（３５）に向けられるように構成される、
   請求項５に記載の多材質射出成形装置。

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