JP4522943B2 - Pre-plastic injection device - Google Patents
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Description
本発明は射出成形機の射出装置に係り、特に可塑化装置から供給される溶融樹脂をプランジャにより押し出して射出するプリプラ式射出装置に関する。 The present invention relates to an injection apparatus of an injection molding machine, and more particularly to a pre-plastic injection apparatus that injects a molten resin supplied from a plasticizing apparatus by a plunger.
射出成形機の射出装置には、大きく分けてインライン式射出装置と、プリプラ(プリ・プラスティサイザ)式射出装置がある。インライン式射出装置では、スクリュを回転して樹脂を溶融しながらスクリュの前側に溶融樹脂を溜め、スクリュを前進することに溶融樹脂を射出する。プリプラ式射出装置では、樹脂を溶融する可塑化装置と、溶融樹脂を射出する射出装置とが独立して設けられており、可塑化装置で溶融した樹脂は射出装置の射出室に供給され、射出室に設けられたプランジャを前進することにより、溶融樹脂は射出される。プリプラ式射出装置は、インライン式射出装置に較べて、樹脂の安定した可塑化や射出ができるという利点がある。 The injection apparatus of the injection molding machine is roughly classified into an in-line type injection apparatus and a pre-plastic (pre-plasticizer) type injection apparatus. In the in-line type injection device, the molten resin is accumulated on the front side of the screw while rotating the screw to melt the resin, and the molten resin is injected to advance the screw. In the pre-plastic injection device, a plasticizing device that melts the resin and an injection device that injects the molten resin are provided independently, and the resin melted by the plasticizing device is supplied to the injection chamber of the injection device and injected. The molten resin is injected by advancing the plunger provided in the chamber. Compared to the in-line type injection device, the pre-plastic type injection device has an advantage that the resin can be plasticized and injected stably.
プリプラ式射出装置では、可塑化装置で溶融した樹脂を射出装置の射出ノズルに繋がる射出室に充填し、射出室に一旦貯められた溶融樹脂をプランジャで押圧することにより射出ノズルから射出する。射出室はプランジャ用シリンダ内で進退可能に設けられたプランジャの前側に形成される空間であり、射出室には可塑化装置の溶融樹脂吐出ノズルから延在する溶融樹脂供給通路が接続される。 In the pre-plastic injection device, the resin melted by the plasticizing device is filled in an injection chamber connected to the injection nozzle of the injection device, and the molten resin once stored in the injection chamber is injected from the injection nozzle by pressing with a plunger. The injection chamber is a space formed on the front side of the plunger provided to be movable back and forth in the plunger cylinder, and a molten resin supply passage extending from a molten resin discharge nozzle of the plasticizing apparatus is connected to the injection chamber.
従来のプリプラ式射出装置の一例では、射出装置のプランジャ用シリンダに対して可塑化装置の可塑化シリンダをノズル側を頂点としたV字状に配置し、可塑化装置の溶融樹脂吐出ノズルを射出装置の射出室に接続するための溶融樹脂供給通路を設けている(例えば、特許文献1参照。)
上述のように、プリプラ式射出装置では、プランジャにより溶融樹脂を押圧して射出するため、プランジャはプランジャシリンダ内で往復動可能に構成される。すなわち、プランジャはプランジャ用シリンダに対して摺動可能とするため、プランジャとプランジャ用シリンダとの間にはある程度のクリアランスが設けられる。 As described above, in the pre-plastic injection device, since the molten resin is pressed and injected by the plunger, the plunger is configured to be able to reciprocate within the plunger cylinder. That is, since the plunger is slidable with respect to the plunger cylinder, a certain amount of clearance is provided between the plunger and the plunger cylinder.
プランジャの前側で溶融樹脂を高圧にすると、僅かではあるが溶融樹脂はこのクリアランスに入り込みプランジャに沿って射出室とは反対方向にはみだしていく。はみだした溶融樹脂は、プランジャによる射出を行う毎にクリアランス内に溜まっていき、射出室とは反対方向に徐々に移動していく。 When the molten resin is brought to a high pressure on the front side of the plunger, the molten resin enters the clearance slightly but protrudes in the direction opposite to the injection chamber along the plunger. The overflowing molten resin accumulates in the clearance every time it is injected by the plunger and gradually moves in the direction opposite to the injection chamber.
プランジャ用シリンダは樹脂を溶融状態に維持するために加熱されており、クリアランスに溜まった樹脂が熱により炭化してプランジャにこびりつくおそれがある。樹脂がプランジャにこびりつくと、プランジャの摺動抵抗が増大し、プランジャの移動ができなくなるという問題が発生する。 The plunger cylinder is heated to maintain the resin in a molten state, and the resin accumulated in the clearance may be carbonized by heat and stick to the plunger. If the resin sticks to the plunger, the sliding resistance of the plunger increases, which causes a problem that the plunger cannot be moved.
また、プランジャにこびりついた樹脂を除去するためには、プランジャをプランジャ用シリンダから抜き出さなくてはならず、メンテナンス作業が大掛かりとなるという問題もある。 In addition, in order to remove the resin stuck to the plunger, the plunger must be extracted from the plunger cylinder, which causes a problem that maintenance work becomes large.
本発明は上述の問題に鑑みなされたものであり、プランジャとプランジャ用シリンダとの間に入り込んだ樹脂を、射出動作を行っている際に容易に排出することのできるプリプラ式射出装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a pre-plastic injection device that can easily discharge resin that has entered between a plunger and a plunger cylinder when performing an injection operation. For the purpose.
上述の目的を達成するために、本発明によれば、樹脂可塑化装置から供給された溶融樹脂を射出する樹脂射出装置を有するプリプラ式射出装置であって、樹脂射出装置は、プランジャ用シリンダ内で回転可能に構成されたプランジャと、プランジャ用シリンダに形成され、内部においてプランジャの外周面の一部が露出する樹脂排出穴と、樹脂排出穴内に設けられ、プランジャの軸方向に延在する掻出し部材と、掻き出し部材をプランジャに向けて付勢する弾性体とを有し、掻出し部材は、プランジャ用シリンダに取り付けられる樹脂除去機構に含まれることを特徴とするプリプラ式射出装置が提供される。 In order to achieve the above-described object, according to the present invention, there is provided a pre-plastic injection device having a resin injection device for injecting a molten resin supplied from a resin plasticizing device, wherein the resin injection device is disposed in a plunger cylinder. A plunger configured to be rotatable in the cylinder, a resin discharge hole formed in the plunger cylinder, in which a part of the outer peripheral surface of the plunger is exposed, and a scraper provided in the resin discharge hole and extending in the axial direction of the plunger. possess a member out, and an elastic body for urging the scraping member to the plunger, scrape-out member, preplasticization type injection apparatus characterized by contained in the resin removing mechanism attached to the plunger cylinder is provided The
上述のプリプラ式射出装置は、掻出し部材が、プランジャの外周面に対して傾斜した状態、及び記樹脂排出穴の中心からずれた状態、の少なくとも一方の状態で配置されることとしてもよい。また、掻出し部材のプランジャに当接する端部は、凸形状又は傾斜形状でることとしてもよい。
Above preplasticization injection apparatus, the take-out member, an inclined state with respect to the outer peripheral surface of the plunger, and serial being shifted from the center of the resin discharge hole, the may be arranged in at least one state. Moreover, the edge part which contact | abuts the plunger of a scraping member is good also as being convex shape or an inclined shape.
また、本発明によるプリプラ式射出装置は、プランジャを回転させながら軸方向に移動させる手段を有することが好ましい。また、プランジャは先端部の外径より小さな外径を有する小径部を有しており、掻出し部材は小径部の外周面に当接することが好ましい。さらに、プランジャの小径部はプランジャの先端部と段差で接続されており、掻出し部材は、段差の近傍における小径部の外周面に当接することが好ましい。あるいは、プランジャの小径部とプランジャの先端部との間にテーパ部が設けられており、掻出し部材は、テーパ部の外周面に当接することとしてもよい。 In addition, the pre-plastic injection device according to the present invention preferably has means for moving the plunger in the axial direction while rotating the plunger. Moreover, it is preferable that the plunger has a small diameter part having an outer diameter smaller than the outer diameter of the tip part, and the scraping member abuts on the outer peripheral surface of the small diameter part. Furthermore, it is preferable that the small diameter part of the plunger is connected to the tip part of the plunger with a step, and the scraping member abuts on the outer peripheral surface of the small diameter part in the vicinity of the step. Or the taper part is provided between the small diameter part of the plunger, and the front-end | tip part of a plunger, and a scraping member is good also as contacting the outer peripheral surface of a taper part.
上述の本発明によれば、プランジャとプランジャ用シリンダとの間に入り込んだ溶融樹脂を、プランジャが回転する際に掻出し部材によりプランジャから掻き取ることができ、プランジャに付着した溶融樹脂が硬化したり炭化したりしてプランジャの動作が阻害されることを防止することができる。 According to the above-mentioned present invention, the molten resin that has entered between the plunger and the plunger cylinder can be scraped off from the plunger by the scraping member when the plunger rotates, and the molten resin adhering to the plunger is cured. It is possible to prevent the movement of the plunger from being hindered by carbonization or carbonization.
まず、本発明が適用されたプリプラ式射出装置の一例について、図1及び図2を参照しながら説明する。図1は本発明が適用されたプリプラ式射出装置の可塑化装置を示す断面図であり、図2は本発明が適用されたプリプラ式射出装置の射出装置を示す断面図である。図1に示す樹脂可塑化装置10と図2に示す樹脂射出装置30とにより本発明が適用されたプリプラ式射出装置が構成される。
First, an example of a pre-plastic injection device to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a plasticizing device of a pre-plastic injection device to which the present invention is applied, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing an injection device of the pre-plastic injection device to which the present invention is applied. The
図1に示す可塑化装置10は、樹脂原料として樹脂ペレットを溶融して射出装置30に供給するための装置である。可塑化装置10は、可塑化シリンダ12と、可塑化シリンダ12内に設けられたスクリュ14と、スクリュ14を回転駆動する計量モータ16と、計量モータ16の回転量を検出するためのエンコーダ18とを有する。
A plasticizing
可塑化シリンダ12の計量モータ16側には、樹脂ペレット等の樹脂原料を可塑化シリンダ12内のスクリュ14に供給するためにホッパ口20が設けられる。また、可塑化シリンダ12の周囲には、シリンダ加熱用ヒータ22が巻回される。
A
計量モータ16によりスクリュ14が回転されると、ホッパ口20から供給された樹脂ペレットはスクリュ14により前方(図中右側)に送り込まれる。この際、樹脂ペレットはスクリュ14と可塑化シリンダ12の内壁との間で圧縮され、そのせん断熱とシリンダ加熱用ヒータ22から供給される熱とにより溶融される。そして溶融樹脂はスクリュ14の先端に送り込まれる。
When the
スクリュ14の先端は、後述する射出装置30のプランジャ用シリンダ32に形成されたスクリュノズル室32b内に突出するように構成されており、溶融樹脂はプランジャ用シリンダ32からプランジャ34に形成された溝部34aを介して射出室38に供給される。
The tip of the
なお、計量モータ16の回転量は、エンコーダ18の出力信号に基づいて制御され、スクリュ12の回転量が制御される。これにより、適当な量の溶融樹脂が射出装置30に供給される。
The rotation amount of the
図2に示す樹脂射出装置30は、プランジャ用シリンダ32と、プランジャ用シリンダ32内で軸方向に移動可能で且つ回転可能なプランジャ34と、プランジャ用シリンダ32の前端に設けられたノズル部36と、プランジャ34を軸方向に駆動し且つ回転させるプランジャ駆動部60とよりなる。
A
プランジャ用シリンダ32の先端にはノズル部36が設けられ、ノズル部36の内部でプランジャ34の前端側に射出室38が形成される。射出室38はノズル36aに接続されており、プランジャ34が前進するとノズル36aから溶融樹脂が射出される。
A
なお、プランジャ用シリンダ32の周囲には、プランジャ用シリンダ加熱用ヒータ40が巻回されており、また、ノズル部36の周囲にもノズル加熱用ヒータ42が巻回されている。プランジャ用シリンダ加熱用ヒータ40及びノズル加熱用ヒータ42は、射出装置10から供給された溶融樹脂を溶融状態に維持するために、プランジャ用シリンダ32及びノズル部36を樹脂の溶融温度以上に加熱する。
A plunger
樹脂可塑化装置10の可塑化シリンダ12の先端面が、樹脂射出装置30のプランジャ用シリンダ32の外周に形成された平面に対して固定されることで、可塑化装置10と射出装置30とは一体となり、プリプラ式射出装置が構成される。射出装置10の可塑化シリンダ12が、プランジャ用シリンダ32の外周に形成された平面に対して固定された状態で、可塑化シリンダ12内のスクリュ14の先端部はプランジャ用シリンダ32の平面部32aからプランジャ34に向かって形成された空間に突出している。この空間をスクリュノズル室32bと称する。
The distal end surface of the plasticizing
なお、プランジャ用シリンダ32は固定部44に取り付けられ、固定部44は前部フランジ46に固定されている。したがって、プランジャ用シリンダ32と、固定部44と、前部フランジ46とは一体化されている。前部フランジ46には、複数本のガイドロッド48を介して後部フランジ50が取り付けられている。すなわち、ガイドロッド48の一端はボルトb1によって前部フランジ46に固定され、他端はボルトb2によって後部フランジ50に固定されている。
The
ここで、前部フランジ46の上方にプランジャ駆動部60が設けられている。プランジャ駆動部60は、プランジャ用シリンダ32内でプランジャ34を軸方向に移動し且つ回転させるための駆動機構である。
Here, a
まず、プランジャ駆動部60のうち、プランジャ34を軸方向に移動する機構について説明する。
First, the mechanism which moves the
プランジャ34の軸方向の移動は、ノズル部36内の射出室38に供給された溶融樹脂をノズル36aから射出するための動作である。
The movement of the
前部フランジ46と後部フランジ50との間に、ガイドロッド48に案内されて前部フランジ46と後部フランジ50との間で移動可能な可動プレート62が設けられている。すなわち、可動プレート62はブッシュ64を介してガイドロッド48に摺動可能に支持されている。
A
可動プレート62の外周部には射出モータ66が固定されている。また、可動プレート62の中央部分にはラジアルベアリングbr1,br2を介してベアリングホルダ68が回転可能に支持されている。そして、射出モータ66のシャフトに固定された小プーリ70と、ベアリングホルダ68にボルトb3によって固定された大プーリ72との間にベルト74が張られている。これにより、射出モータ66が駆動されると、その回転がプーリ70,72とベルト74を介してベアリングホルダ68に伝達され、ベアリングホルダ68は回転する。ベアリングbr1は、ボルトb8によって押さえ板63を介して可動プレート62に固定されている。
An
ベアリングホルダ68には、その中心軸上で後部フランジ50に向かって延在するボールねじ軸76がボルトb4によって固定されている。ボールねじ軸76は、ボールねじナット80と係合することで、運動方向変換機構が構成される。ボールねじナット80の後部には、プランジャ34に加えられた樹脂圧力を検出するための圧力検出部としてのロードセル78がボルトb5によって取り付けられている。ロードセル78は、ロードセルリテーナとともにボルトb6によって後部フランジ50に固定されている。ここで、ロードセルリテーナ79は、環状の部材であり、ボルトb6を締め付ける際にロードセル78に与える締付け力を均一にするために設けられている。
A
したがって、ベアリングホルダ68が回転してボールねじ軸76が回転すると、ボールねじ軸76とボールねじナット80とにより構成されるボールねじの作用により、ベアリングホルダ68が軸方向に移動する。この際、可動プレート62はベアリングホルダ68に対して回転可能であるが軸方向に関しては固定されているので、可動プレート62もベアリングホルダ68と共に軸方法に移動し、可動プレート62とに固定されている射出モータ66も可動プレート62と共に移動する。
Accordingly, when the bearing
ベアリングホルダ68の内側には、スラストベアリングbr3を介して回転軸82が回転可能に支持されている。スラストベアリングbr3は、締付けナット81によって与圧が加えられている。したがって、回転軸82はベアアリングホルダ68と共に回転することなく、ベアリングホルダと68共に軸方向にのみ移動することができる。回転軸82は内周にスプラインが形成されたスプライン穴を有している。
A rotating
このスプライン穴に、プランジャ用シリンダ32から延出したプランジャ34のスプライン端部34bが係合している。プランジャ34のスプライン端部34bの近傍にプランジャ連結部84が固定され、プランジャ連結部84は回転軸82に取り付けられている。したがって、プランジャ34は回転軸の軸方向の移動に伴い、軸方向に移動可能である。すなわち、射出モータ66を正転、逆転することにより、プランジャ34を軸方向に往復移動することができる。このプランジャ34の往復移動により溶融樹脂の射出動作が行なわれる。
A
なお、射出モータ66には、シャフトの回転量を検出するためのエンコーダ66aが設けられている。エンコーダ66aからの検出信号に基づいて射出モータ66の回転量が制御され、これにより、プランジャ34の移動量が制御される。
The
次に、プランジャ駆動部60のうち、プランジャ34を回転させる回転機構について説明する。
Next, a rotation mechanism that rotates the
プランジャ34は、樹脂可塑化装置10から溶融樹脂が射出室38に供給されるときには、溝部34aが樹脂流入孔32cに一致しており、スクリュ14によりスクリュノズル室32bに送り込まれる溶融樹脂を射出室38に導くことができる。しかし、射出室38に供給された溶融樹脂をノズル36aから射出するときには、溝部34aとスクリュノズル室32bとの間の溶融樹脂の通路を遮断しないと、溶融樹脂がスクリュノズル室32b(可塑化装置10側)に逆流してしまう。
When the molten resin is supplied from the
そこで、上述のプリプラ式射出装置では、溶融樹脂を射出室38に供給し終わった時点、あるいはその少し前の時点で、プランジャ34を例えば180度回転さて、溝部34aが樹脂流入孔32cから外れるようにする。これにより、樹脂流入孔32cはプランジャ34の外周面により閉鎖され、スクリュノズル室32bと射出室38との間の溶融樹脂の通路は遮断される。
Therefore, in the above-described pre-plastic injection device, at the time when the molten resin has been supplied to the
上述のプランジャ34の回転を行なうために回転機構が設けられている。上述のように、プランジャ34はプランジャ連結部84により回転軸82に取り付けられており、回転軸と82一体的に回転できるようになっている。回転軸82には大プーリ86がボルトb7によって固定されており、回転軸82は大プーリ86と共に回転可能である。
A rotation mechanism is provided to rotate the
ここで、可動プレート62の外周部にはシール開閉モータ88が固定されており、シール開閉モータ88のシャフトには小プーリ90が取り付けられている。そして、小プーリ90と回転軸82の大プーリ86とに、ベルト92が張られている。したがって、シール開閉モータ88が駆動されて小プーリ90が回転すると、その回転はベルト92及び大プーリ86を介して、回転軸82に伝達され、回転軸82が回転する。これに伴い、回転軸82に固定されているプランジャ34が回転し、溝部34aが樹脂流入孔32cから外れて、樹脂流入孔32cはプランジャ34の外周面により閉鎖される。
Here, a seal opening /
なお、シール開閉モータ88には、シャフトの回転量を検出するためのエンコーダ88aが設けられる。エンコーダ88aからの検出信号に基づいてシール開閉モータ88の駆動を制御することとしてもよい。ただし、本実施の形態では、後述のように、プランジャ34と共に回転する部分の回転位置を検出することで、シール開閉モータ88の作動及び停止を制御している。
The seal opening /
本発明が適用されるプリプラ式射出装置は以上のような構成を有しており、樹脂可塑化装置10から樹脂射出装置30への溶融樹脂の供給に関する構成が簡素化されている。すなわち、可塑化装置10のスクリュ14の先端が、プランジャ用シリンダ32の内部に形成されたスクリュノズル室32bに突出しており、可塑化装置10に通常設けられている溶融樹脂を吐出するノズルが、プランジャ用シリンダ32の内部に形成された樹脂流入孔32cに相当している。したがって、可塑化装置10のノズル(樹脂流入孔32c)が直接、プランジャ34の溝部34aに繋がる構成である。
The pre-plastic injection device to which the present invention is applied has the above-described configuration, and the configuration relating to the supply of molten resin from the
プランジャ34の溝部34aは、プランジャ34の前端面まで延在しており、樹脂流入孔32cと射出室38とを接続する。したがって、プランジャ34の溝部34aは、溶融樹脂を樹脂可塑化装置10から射出室38に供給するための溶融樹脂供給通路として機能する。
The
射出室38への溶融樹脂の供給が完了したら、上述のようにシール開閉モータ88を駆動してプランジャ34を回転させることで、溝部34aを樹脂流入孔32cに繋がらない位置とする。これにより、射出室38とスクリュノズル室32bとの接続は遮断される。したがって、プランジャ34を前進させることで、射出室38の溶融樹脂をスクリュノズル室32b側に逆流させることなく、ノズル36aから射出することができる。すなわち、プランジャ34の回転は、従来設けられていた逆止弁又は閉止弁の機能を提供する。
When the supply of the molten resin to the
ここで、プランジャ34とプランジャ用シリンダ32との間には、プランジャ34がプランジャ用シリンダ32内で移動可能なようにクリアランス(僅かな間隙)が設けられている。射出室38に溶融樹脂を供給してからプランジャ34を前進させて溶融樹脂に圧力をかけて射出する際、このクリアランスに溶融樹脂が入り込む。射出動作を繰り返す毎にクリアランスに僅かずつではあるが溶融樹脂が入り込み、プランジャ34に沿って射出室34の反対側へと移動していく。
Here, a clearance (a slight gap) is provided between the
プランジャ34は、図3に拡大して示すように、射出室38側の部分で溝部34aが形成された部分が太く、そこから延在する中央部分である小径部34cは僅かに細くなっている。これは、プランジャ34の全体にわたってプランジャ用シリンダ32とのクリアランスを小さくすると摺動抵抗が大きくなるため、射出室38側だけクリアランスを小さくして、摺動抵抗を小さく抑えつつ溶融樹脂の漏れを少なくするためである。
As shown in the enlarged view of FIG. 3, the
したがって、プランジャ34には図3において矢印Aで示すように段差が形成される。ここで、溶融樹脂が射出室38側からクリアランスに入りこんで徐々に移動してプランジャ34の小径部34cまで移動する際、この段差の隅の部分に樹脂が滞留し、滞留した樹脂の焼け(炭化)が生じやすいことがわかった。
Therefore, a step is formed in the
そこで、図4に示すように、段差をなくしてなだらかに小径部34cに繋がるようにテーパ部34dを設けることで、クリアランス内の樹脂はプランジャ34に沿って滑らかに移動し、小径部34cに到達するまでの樹脂の滞留を無くすことができる。
Therefore, as shown in FIG. 4, by providing a tapered
ただし、樹脂の滞留を無くしたとしても、樹脂がクリアランス内に入ってくることを防げるわけではなく、依然として樹脂はプランジャ34とプランジャ用シリンダ32との間のクリアランスに入り込んで奥へ移動してくる。
However, even if the stagnation of the resin is eliminated, it does not prevent the resin from entering the clearance, and the resin still enters the clearance between the
そこで、本発明によるプリプラ式射出装置では、プランジャ34の小径部34cあるいはテーパ部34dまで移動してきた樹脂をプランジャ用シリンダ32の外部へ取り除くための樹脂除去機構100(図2参照)が設けられている。
Therefore, the pre-plastic injection device according to the present invention is provided with a resin removal mechanism 100 (see FIG. 2) for removing the resin that has moved to the
樹脂除去機構100は、図2に示すように、外筒部102と、外筒部の内側に設けられた内筒部104と、内筒部104に取り付けられた掻出し板106とを有する。外筒部102はプランジャ用シリンダ32に形成された樹脂排出穴に固定される。樹脂排出穴はプランジャ34が収容されているプランジャ穴(シリンダ)に対して垂直に形成されてプランジャ穴まで延在するように形成される。したがって、樹脂排出穴の内部でプランジャ34の外周面の一部が露出した状態となる。
As shown in FIG. 2, the
なお、樹脂排出穴の位置は、内部で露出するプランジャ34の外周面が、プランジャ34の小径部34cで段差に近い部分、あるいはテーパ部34となるような位置であることが望ましい。
The position of the resin discharge hole is desirably such that the outer peripheral surface of the
内筒部104は外筒部102より奥まで延在し、内筒部104の先端側に取り付けられた掻出し板106が、樹脂排出穴の中でプランジャ34の外周面に当接する。掻出し板106はプランジャ34の軸方向に平行に延在するように配置される。したがって、プランジャ34がプランジャ用シリンダ32内で回転するとプランジャ34の外周面に付着していた樹脂が掻出し板106により掻き取られて内筒部104の中に排出される。掻出し板106は板形状に限られず、プランジャ34の外周面に当接して溶融樹脂を掻き取ることができるようなものであれば、いかなる形状の部材(掻出し部材とも称する)であってもよい。
The
なお、掻出し板106をプランジャ34に当接させるために、掻出し板106を支持する内筒部104は、外筒部102との間に設けられたスプリング(図5又は図6参照)によりプランジャ34の方向に付勢される。これにより、掻出し板106はプランジャ34の外周面の一部に対して押圧され、プランジャ34が回転することによりプランジャ34に付着した溶融樹脂を掻き取ることができる。
In order to bring the
次に、本発明の第1実施例によるプリプラ式射出装置の樹脂除去機構100について、図5を参照しながら説明する。図5は本発明の第1実施例による樹脂除去機構100の断面図であり、図2におけるV−V線に沿った断面図である。
Next, the
図5において、プランジャ用シリンダ32の水平断面が示され、プランジャ用シリンダ32の中央にプランジャ34が位置している。なお、プランジャ用シリンダ32の外周にはヒータ40が巻回されているが、図示は省略されている。プランジャ34が収容されているプランジャ穴に対してプランジャ用シリンダ32の径方向に樹脂排出穴108が形成され、樹脂排出穴108の先端はプランジャ穴まで到達している。
In FIG. 5, a horizontal section of the
樹脂排出穴108の入り口部分付近にはテーパねじが形成されており、このテーパねじに外筒部102の先端に形成されたテーパねじがねじ込まれ、外筒部102はプランジャ用シリンダ32の軸方向に垂直に固定されている。
A taper screw is formed in the vicinity of the entrance portion of the
外筒部102の内側には内筒部104の後ろ側の部分(プランジャ34から遠い側)が移動可能に配置される。一方、内筒部104の前側(プランジャ34に面する側)は、外筒部102の先端部を超えて樹脂排出穴108内に延在している。内筒部104は中空の円筒形状であり、その先端部の内側に掻出し板106が取り付けられている。
On the inner side of the
掻出し板106は、その端部がプランジャ34の軸方向に沿って外周面に当接するように、内筒部104の内側に固定されている。すなわち、内筒部104をプランジャ34に向かって付勢すると、掻出し板106の端部は樹脂排出穴108内で露出したプランジャ34の外周面の一部に当接する。
The
内筒部104への付勢力は、内筒部104と外筒部102との間に配置された弾性体としてのコイルスプリング110により発生する。すなわち、内筒部104の先端部は、樹脂排出穴108の内壁に摺動する程度の外径であるが、先端部以外は先端部より外径が小さくなっており、樹脂排出穴108の内壁と内筒部104の外周との間に空間が形成される。この空間内にコイルスプリング110が配置されており、コイルスプリング110の一端が外筒部102の端面に当接し、他端が内筒部104の先端側の段部に当接する。コイルスプリング110は予め圧縮された状態で配置されるような長さであり、コイルスプリング110が戻る力が、内筒部104をプランジャ34の方向に押圧する付勢力となる。なお、弾性体としてのコイルスプリング110はコイルスプリングに限られず、例えばゴムや樹脂のような弾性体であってもよい。
The urging force to the
ここで、プランジャ34とプランジャ用シリンダ32との間のクリアランスに入り込んだ溶融樹脂は、掻出し板106の端部がプランジャ34に当接した部分に次第に移動してくる。プランジャ34は射出工程において上述のように樹脂供給路を開閉するために回転するため、プランジャ34の外周に付着した溶融樹脂は、プランジャ34が回転する際に掻出し板106により掻き取られ、内筒部104の内側に溜まることとなる。
Here, the molten resin that has entered the clearance between the
したがって、プランジャ34とプランジャ用シリンダ32との間のクリアランスに入り込んだ溶融樹脂がプランジャ34の外周面に長時間付着することがなく、プランジャ34の外周面に付着した溶融樹脂の炭化を防止することができ、長時間にわたってプランジャ用シリンダ32内におけるプランジャ34の正常な運動を維持することができる。
Therefore, the molten resin that has entered the clearance between the
なお、内筒部104の内側に溜まった溶融樹脂は、例えば、一日一回程度の頻度で除去することが望ましい。
In addition, it is desirable to remove the molten resin collected inside the inner
ここで、プランジャ34の回転は通常180度の回転であり、往復回転運動となるが、180度の往復回転であると、プランジャ34の外周面の周方向の半分しか掻出し板106に当接しないので、溶融樹脂を全て掻き取ることができなくなる。そこで、プランジャ34の回転方向を一方向とすることにより、より好ましい結果を得ることができる。すなわち、溶融樹脂供給のためにプランジャ34を180度回転させ、溶融樹脂の供給が終わったら、プランジャ34を同じ方向に180度回転させて、樹脂供給路を遮断する。これにより、掻出し板106をプランジャ34の外周面の全周にわたって当接させることができ、プランジャ34の全周にわたって溶融樹脂を掻き取ることができる。
Here, the rotation of the
また、プランジャ34の回転は、プランジャ34がその軸方向の移動範囲(進退範囲)の前端部及び後端部に位置しているところで行われる。このため、プランジャ34が移動範囲の中程に位置している際に掻出し板106がプランジャ34に当接している部分では、プランジャ34が回転しないので溶融樹脂を掻き取ることはできない。射出工程を連続して行っているときには、この樹脂はプランジャ34に沿って掻出し板106が当接している部分まで移動してくるので、掻き取ることができる。ただし、射出装置の稼動を停止した場合には、掻き取り部より前の部分に付着している樹脂はそのままとなってしまう。そこで、射出装置の稼動を停止した際には、稼動停止後の後処理として、プランジャ34を回転させながら同時に軸方向に移動させることにより、プランジャ34に付着して残っている溶融樹脂を掻き取ることが望ましい。
The
次に、本発明の第2実施例によるプリプラ式射出装置の樹脂除去機構100Aについて、図6を参照しながら説明する。図6は本発明の第2実施例による樹脂除去機構100Aの断面図であり、図2におけるV−V線に沿った断面図に相当する。本実施例における樹脂除去機構100Aは、上述の樹脂除去機構100のコイルスプリング110の配置位置を変更したものである。
Next, a
上述の樹脂除去機構100において、内筒部104の先端側の外径と樹脂排出穴108の内径との差tは、加工上の公差の関係で、例えば1mm程度となる場合がある。この場合、プランジャ34に付着していた溶融樹脂が内筒部104の外周面と樹脂排出穴108の内周面との間に入り込み、徐々にコイルスプリング110が収容された空間に入り込むおそれがある。そのような状態となると、コイルスプリング110に溶融樹脂が付着し、その後硬化したり炭化したりしてコイルスプリング110が正常に機能しなくなるおそれがある。
In the
そこで、本実施例による樹脂除去機構100Aでは、コイルスプリング110Aをプランジャ34から遠い位置に配置すると共に、コイルスプリング110Aが収容された空間まで溶融樹脂が入り込みにくい構造としている。以下に、樹脂除去機構100Aの構造を上述の樹脂除去機構100と比較しながら説明する。
Therefore, in the
樹脂除去機構100Aでは、外筒部102Aの先端部は樹脂排出穴108の奥まで延在し、内筒部104Aの先端には外径の太い部分は設けられていない。そして、内筒部104Aの後端は外筒部102Aの後端より突出するように延在している。内筒部104Aの後端部には外径の小さな部分が形成されており、この部分と外筒部102Aの内周面との間に空間が形成されている。この空間にコイルスプリング110Aが収容されている。そして、コイルスプリング110Aの後端に当接するスプリング押さえ112が外筒部102Aの外周に嵌まり込む状態で固定されている。
In the
上述の構成の樹脂除去機構100Aは、樹脂除去機構100と同様にプランジャ34に付着した溶融樹脂を掻出し板106で掻き取ることができ、樹脂除去機構100と同様の効果を得ることができる。
The
また、コイルスプリング110Aが収容される空間はプランジャ34から離れた位置にあり、コイルスプリング110Aが収容された空間に溶融樹脂が入り込む可能性は低減されている。さらに、外筒部102Aと内筒部104Aとは共に小型の機械加工部品であるため、外筒部102Aの内周面と内筒部104Aの外周面との間のクリアランスは、例えば0.2mm程度のクリアランスにすることができる。これにより、溶融樹脂が外筒部102Aの内周面と内筒部104Aの外周面との間のクリアランスを通ってコイルスプリング110Aが収容された空間に入り込む可能性はさらに低減される。したがって、コイルスプリング110Aに溶融樹脂が付着して機能しなくなるおそれはほとんどない。また、もし、溶融樹脂が外筒部102Aの内周面と内筒部104Aの外周面との間のクリアランスを通ってコイルスプリング110Aが収容された空間に入りこんだとしても、スプリング押さえ112を外すだけで、コイルスプリング110Aと内筒部104Aとを簡単に取り外すことができ、容易に溶融樹脂を除去することができる。
Further, the space in which the
なお、上述の樹脂除去機構100及び100Aにおいて、掻出し板106の位置を図7又は図8に示す位置に変更してもよい。
In the above
図7に示す掻出し板106は、プランジャ34の回転方向(図中、矢印で示す)に傾斜するように設けられており、プランジャ34に付着した溶融樹脂をすくいあげるようにして掻きとることができ、樹脂の掻き取りを効率的に行うことができる。
The
図8に示す掻出し板106は、プランジャ34の回転方向(図中、矢印で示す)の下流側にずれた位置に配置されており、掻き取られた溶融樹脂が溜まる空間を大きくとることができ、樹脂の掻き取りを効率的に行うことができる。
The
また、上述の樹脂除去機構100及び100Aにおいて、掻出し板106のプランジャ34に当接する端部の形状は直線でもよいが、図9(a)に示すように、一部が突出した形状や凸に湾曲した形状とすることで、掻出し板106をプランジャ34に押圧した際にプランジャ34に大きな負荷を加えることなく、プランジャ34の回転を妨げないようにすることができる。あるいは、掻出し板106を図4に示すプランジャ34のテーパ部34dに当接させる場合は、図9(b)に示すように、書き取り掻出し板106のプランジャ34に当接する端部をテーパ部34dに沿って傾斜する形状としてもよい。
In the above-described
10 樹脂可塑化装置
12 可塑化シリンダ
14 スクリュ
30 樹脂射出装置
32 プランジャ用シリンダ
32c 樹脂流入孔
34 プランジャ
34a 溝部
34b スプライン部
34c 小径部
34d テーパ部
36 ノズル部
60 プランジャ駆動部
66 射出モータ
88 シール開閉モータ
100,100A 樹脂除去機構
102,102A 外筒部
104,104A 内筒部
106 掻出し板
108 樹脂排出穴
110,110A コイルスプリング
112 スプリング押さえ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
該樹脂射出装置は、
プランジャ用シリンダ内で回転可能に構成されたプランジャと、
該プランジャ用シリンダに形成され、内部において該プランジャの外周面の一部が露出する樹脂排出穴と、
該樹脂排出穴内に設けられ、前記プランジャの軸方向に延在する掻出し部材と、
前記掻き出し部材を前記プランジャに向けて付勢する弾性体とを有し、
前記掻出し部材は、前記プランジャ用シリンダに取り付けられる樹脂除去機構に含まれることを特徴とするプリプラ式射出装置。 A pre-plastic injection device having a resin injection device for injecting molten resin supplied from a resin plasticizing device,
The resin injection device is
A plunger configured to be rotatable in the plunger cylinder;
A resin discharge hole formed in the plunger cylinder, in which a part of the outer peripheral surface of the plunger is exposed;
A scraping member provided in the resin discharge hole and extending in the axial direction of the plunger ;
Possess an elastic member for biasing the scraping member to the plunger,
The pre-plastic injection device , wherein the scraping member is included in a resin removing mechanism attached to the plunger cylinder .
前記掻出し部材は、前記プランジャの前記外周面に対して傾斜した状態、及び前記樹脂排出穴の中心からずれた状態、の少なくとも一方の状態で配置されることを特徴とするプリプラ式射出装置。 The pre-plastic injection device according to claim 1,
The pre-plastic injection device, wherein the scraping member is arranged in at least one of a state inclined with respect to the outer peripheral surface of the plunger and a state shifted from the center of the resin discharge hole.
前記掻出し部材の前記プランジャに当接する端部は、凸形状又は傾斜形状でることを特徴とするプリプラ式射出装置。 The pre-plastic injection device according to claim 1,
The pre-plastic injection device, wherein an end of the scraping member that contacts the plunger has a convex shape or an inclined shape.
前記プランジャを回転させながら軸方向に移動させる手段を有することを特徴とするプリプラ式射出装置。 The pre-plastic injection device according to claim 1,
A pre-plastic injection device comprising means for moving the plunger in the axial direction while rotating the plunger.
前記プランジャは先端部の外径より小さな外径を有する小径部を有しており、前記掻出し部材は該小径部の外周面に当接することを特徴とするプリプラ式射出装置。 The pre-plastic injection device according to claim 1,
The pre-plastic injection device, wherein the plunger has a small-diameter portion having an outer diameter smaller than an outer diameter of a tip portion, and the scraping member abuts on an outer peripheral surface of the small-diameter portion.
前記プランジャの前記小径部は前記プランジャの前記先端部と段差で接続されており、前記掻出し部材は、該段差の近傍における前記小径部の前記外周面に当接することを特徴とするプリプラ式射出装置。 A pre-plastic injection device according to claim 5 ,
The small diameter portion of the plunger is connected to the tip portion of the plunger by a step, and the scraping member abuts on the outer peripheral surface of the small diameter portion in the vicinity of the step. apparatus.
前記プランジャの前記小径部と前記プランジャの前記先端部との間にテーパ部が設けられており、前記掻出し部材は、該テーパ部の外周面に当接することを特徴とするプリプラ式射出装置。 A pre-plastic injection device according to claim 5 ,
A pre-plastic injection device, wherein a taper portion is provided between the small diameter portion of the plunger and the tip portion of the plunger, and the scraping member abuts on an outer peripheral surface of the taper portion.
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