JP6111228B2 - 射出成形装置 - Google Patents

Description

本発明は、２機の射出機を備える射出形成装置に関する。

樹脂成形品は、単一の樹脂材料で構成されることが多いが、近年は、複数の種類の樹脂材料で構成されるものが実用化されるようになってきた。
複数種の樹脂材料は、異なる複数の射出機で各々射出される（例えば、特許文献１（図１）参照。）。

特許文献１の図１に示されるように、スクリューシリンダ（４２）（括弧付き数字は、特許文献１に記載された符号を示す。以下同様）とスクリューシリンダ（１１）を備えている。後者のスクリューシリンダ（１１）は、固定金型（５０）で支持される。すなわち、固定金型（５０）にスクリューシリンダ（１１）が一体的に付属されるため、固定金型（５０）は特殊な構造になる。

その上、スクリューシリンダ（１１）の自重が固定金型（５０）に偶力を発生させるため、このような固定金型（５０）を固定プラテン（４０）に取付ける作業も大変である。

固定プラテン（４０）に対する固定金型（５０）の着脱作業を考えると、固定金型（５０）にスクリューシリンダ（１１）を固定しない構造が望まれる。この要望に応える構造が各種提案されている（例えば、特許文献２（図１、図３）参照。）。

特許文献２の図３に示されるように、金型（１７、１８）（括弧付き数字は、特許文献２に記載された符号を示す。以下同様）の上方に、竪型射出ユニット（２）が配置されている。この竪型射出ユニット（２）は、タイバー（１４）に装架される（段落００２８）ユニット基盤（２１）、下保持盤（２２）、中保持盤（２３）、上保持盤（２４）を備えている。

特許文献２の構造には、次に述べる問題点が存在する。
先ず、竪型射出ユニット（２）が重量物であるため、タイバー（１４）が撓み、可動盤（１２）の移動に支障がでる。
撓みを許容値に抑えるために、タイバー（１４）の外径を増大すると、型締装置が大型になる。

また、金型（１７、１８）の上方に、竪型射出ユニット（２）があるため、樹脂成形品（製品）を上に取り出すことができない。
さらには、竪型射出ユニット（２）が上に延びているため、建物の天井を低くすることができない。

これらの問題を払拭することができる射出成形装置が望まれる。

特開２００７−７５９９９公報 特開２００５−２６２８４９公報

本発明は、第１射出機と第２射出機を備えるものにおいて、タイバーの撓みを許容値に抑えることができる射出成形装置を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、固定盤と圧受盤の間にタイバーを渡し、このタイバーに可動盤を移動自在に設け、前記固定盤と前記可動盤で成形型を型締めする型締め機構と、射出軸が前記タイバーの長手軸と平行とされ前記成形型へ第１樹脂材料を射出する第１射出機と、射出軸が前記タイバーの長手軸と直交に配置され前記成形型へ第２樹脂材料を射出する第２射出機と、この第２射出機のノズルを前記成形型にタッチさせるように前記第２射出機を移動する移動機構とを備える射出成形装置であって、
前記第２射出機は、台又は支持部材を介して基礎で支持され、前記移動機構は、前記タイバーに沿って延びるレールと、このレールに移動可能には嵌められているスライダを介して、前記第２射出機と前記タイバーとに掛け渡されていることを特徴とする。

請求項２に係る発明では、第１射出機の射出軸と第２射出機の射出軸が、共に水平に配置されていることを特徴とする。

請求項３に係る発明では、タイバーは、成形型を囲うように配置される少なくとも３本の第１〜第３タイバーからなり、第１タイバー及び第２タイバーが第１射出機の射出軸よりも第２射出機寄りに配置され、移動機構は、第１タイバーに２箇所で連結されると共に第２タイバーに２箇所で連結されていることを特徴とする。

請求項４に係る発明では、タイバーは、成形型を囲うように配置される少なくとも３本の第１〜第３タイバーからなり、第１タイバー及び第２タイバーが第１射出機の射出軸よりも第２射出機寄りに配置され、移動機構は、第１タイバーに２箇所で連結されていることを特徴とする。

請求項５に係る発明では、第２射出機とタイバーは１本のロッドで連結されていることを特徴とする。

請求項６に係る発明では、第２射出機とタイバーは互いに平行に配置される複数本のロッドで連結されていることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、第２射出機は、台又は支持部材を介して基礎で支持されている。タイバーには第２射出機の移動に必要な力が加わるが、この力は第２射出機の自重より遥かに小さい。よって、第２射出機を備えるものにおいて、タイバーの撓みを許容値に抑えることができる射出成形装置が提供される。
成形型は、樹脂材料の温度に影響されて、膨張又は収縮するが、タイバーが伸びる又は縮みレールの位置が変わるが、移動機構は、タイバーに沿って延びるレールと、このレールに移動可能には嵌められているスライダを介して第２射出機とタイバーとに掛け渡されているので、レールとロッドの変位は、スライダが移動することで吸収される。

請求項２に係る発明では、第１射出機と第２射出機は共に横置きされ、成形型の上方が開放可能となる。樹脂成形品を成形型から上へ取り出すことができる。

請求項３に係る発明では、移動機構は、第１タイバーに２箇所で連結されると共に第２タイバーに２箇所で連結される。連結箇所が合計４箇所になる。第２射出機の移動に必要な力の１／４がタイバーの各箇所に加わる。力が分散され、タイバーの撓みを大幅に減少させることができる。

請求項４に係る発明では、移動機構は、第１タイバーに２箇所で連結されている。第２射出機の移動に必要な力の１／２がタイバーの各箇所に加わる。力が分散され、タイバーの撓みを減少させることができる。連結に供する連結具が、２組で済み、移動機構の軽量化や簡略化が図れる。

請求項５に係る発明では、ロッドの本数が１であるため、移動機構の調達コストを低減することができる。

請求項６に係る発明では、ロッドの本数が複数本であるため、第２射出機を蛇行することなく直線的に移動させることができる。

本発明に係る射出成形装置の背面図である。 射出成形装置の要部平面図である。 図２の３−３矢視図である。 第２移動機構の分解斜視図である。 図３の５部拡大図である。 第２移動機構の変更例を示す分解斜視図である。 第２移動機構の更なる変更例を示す分解斜視図である。 第２移動機構の更なる変更例を示す分解斜視図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。

図１は操作盤が備えられる正面ではなく、正面とは逆の背面を見た図である。
図１に示すように、射出成形装置１０は、基礎１１（又は機台）に固定された基台１２と、この基台１２に載せられた型締め機構２０と、この型締め機構２０の一構成要素であるタイバー２１の長手軸２２と射出軸３１が平行になるようにして基台１２に載せられ第１樹脂材料を射出する第１射出機３０と、基礎１１に固定された台１４（又は支持部材）と、この台１４に載せられ第２樹脂材料を射出する第２射出機４０とを備えている。

本実施例では、台１４は基台１２と別体としたが、基台１２に一体にしても良い。
型締め機構２０は、基台１２に固定される固定盤２３と、この固定盤２３から所定距離離れた位置にて基台１２に固定される圧受盤２４と、固定盤２３と圧受盤２４に渡されるタイバー２１と、このタイバー２１に移動自在に案内される可動盤２５と、この可動盤２５を移動させるトグルリンク２６と、このトグルリンク２６を駆動するために圧受盤２４に設けられるトグル駆動源２７及びトグルねじ２８とからなり、固定盤２３と可動盤２５とで成形型５０（金型）を型締めする。

なお、トグルリンク２６、トグル駆動源２７及びトグルねじ２８は、型締めシリンダ（油圧シリンダ）に変更することができる。

第１射出機３０は、基台１２の上面に敷設される第１レール３２と、この第１レール３２上を移動する第１スライダ３３と、この第１スライダ３３で支持される第１加熱筒３４と、この第１加熱筒３４に設けられ第１加熱筒３４内へ第１樹脂材料を供給する第１ホッパ３５と、第１加熱筒３４に回転自在且つ移動自在に収納されるスクリュー３６と、このスクリュー３６を回転・移動するスクリュー駆動機構３７と、第１スライダ３３と固定盤２３に渡され、第１スライダ３３を往復移動させる第１移動機構３８とからなる。

図２に示すように、第２射出機４０は、その射出軸４２がタイバー２１の長手軸２２と直交するようにして配置されている。
成形型５０は、固定盤２３にボルト止めされる固定型５１と、可動盤２５にボルト止めされる可動型５２とからなる。

図３に示すように、第２射出機４０は、台１４の上面に敷設される第２レール４３と、この第２レール４３上を移動する第２スライダ４４と、この第２スライダ４４で支持される第２加熱筒４５と、この第２加熱筒４５に設けられ第２加熱筒４５内へ第２樹脂材料を供給する第２ホッパ４６と、第２スライダ４４に支持されスクリューを回転し移動するスクリュー駆動機構４７と、第２スライダ４４とタイバー２１に渡され、第２スライダ４４を往復移動させる第２移動機構６０とを備えている。

タイバー２１の本数は一般には４本であるが、竪型ロータリー式射出成形装置の場合は、３本である。以下の説明で使用するため、第２射出機４０側の２本のうち、下位のタイバー２１を第１タイバー２１Ａと呼び、上位のタイバー２１を第２タイバー２１Ｂと呼ぶ。残りの１本又は２本のタイバー２１は、図２に示すが、これは第３タイバー２１Ｃと呼ぶ。

本発明は、第２移動機構６０に特長があるため、以下、第２移動機構６０について詳しく説明する。
図４に示すように、第２移動機構６０は、１本のロッド６１と、このロッド６１の先端に取付けられた角形部材６２と、この角形部材６２を上から嵌め込むことができる一対のＬ字ガイド６３、６３と、これらのＬ字ガイド６３、６３が取付けられる第３スライダ６４と、この第３スライダ６４を支える第３レール６５と、この第３レール６５の一端が固定され第１・第２タイバー２１Ａ、２１Ｂ間に渡される第１ブリッジ材６６と、この第１ブリッジ材６６の一端に固定され第１タイバー２１Ａを収納する半円柱状凹部６７を有する第１連結具６８と、第１ブリッジ材６６の他端に固定され第２タイバー２１Ｂを収納する半円柱状凹部７１を有する第２連結具７２と、第３レール６５の他端が固定され第１・第２タイバー２１Ａ、２１Ｂに渡される第２ブリッジ材７３と、この第２ブリッジ材７３の一端に固定され第１タイバー２１Ａを収納する半円柱状凹部７４を有する第３連結具７５と、第２ブリッジ材７３の他端に固定され第２タイバー２１Ｂを収納する半円柱状凹部７６を有する第４連結具７７とを備えている。

第１〜第４連結具６８、７２、７５、７７に、第１・第２タイバー２１Ａ、２１Ｂを収納する半円柱状凹部７８を有するキャップ７９を当て、ボルト８１で締結することで、第１〜第４連結具６８、７２、７５、７７を第１タイバー２１Ａ又は第２タイバー２１Ｂに連結することができる。

ロッド６１に加わる軸力は、第１〜第４連結具６８、７２、７５、７７で、ほぼ４等分される。第１タイバー２１Ａと第２タイバー２１Ｂに集中荷重と分布荷重の中間的な荷重が加わる。結果、第１タイバー２１Ａと第２タイバー２１Ｂの撓みを小さくすることができる。

好ましくは、第１連結具６８を除く、第２〜第４連結具７２、７５、７７及びキャップ７９にメタル８２を嵌める。これにより、第１連結具６８を第１タイバー２１Ａに固定し、第２〜第４連結具７２、７５、７７を第１タイバー２１Ａ又は第２タイバー２１Ｂの軸方向に移動可能とする。

図５に示すように、第１ブリッジ材６６に、第３レール６５が固定され、この第３レール６５に第３スライダ６４が嵌められ、この第３スライダ６４にＬ字ガイド６３が取付けられ、このＬ字ガイド６３に角形部材６２が嵌められている。

角形部材６２は、相対的に上下移動可能に第３スライダ６４に連結されている。第３スライダ６４は、相対的に水平移動可能に第３レール６５に嵌められている。
結果、ロッド６１は上下、左右及びこれらを合成した方向へ相対的に移動可能とされる。
図２において、成形型５０は、樹脂材料の温度に影響されて、膨張又は収縮する。すると、タイバー２１が伸びる又は縮む。すると、第３レール６５の位置が変わる。
この場合、図５にて、第３レール６５とロッド６１の変位は、第３スライダ６４が移動することで吸収される。

また、図３において、温度変化により、第３スライダ６４の高さが変化する。角形部材６２が上下に移動するため、温度変化は吸収される。
また、図４において、メタル８２の存在により、第２〜第４連結具７２、７５、７７が軸方向に移動するため、タイバー２１Ａ、２１Ｂの伸び又は縮みが妨げられることはない。

仮に、従来のように、第２射出機４０をタイバー２１に載せると、第２射出機４０の自重でタイバー２１が撓む。この点、本発明では、図３に示したように、基礎１１に台１４を立て、この台１４で第２射出機４０を支えるようにした。第２射出機４０の自重が、タイバー２１に掛かることはない。第２レール４３と第２スライダ４４の間の摩擦係数は、鋼球を内蔵する直線ガイドの場合、約０．０３である。すると、第２射出機４０の質量に０．０３を乗じて得た値がロッド６１を介して第１タイバー２１Ａに加わる。しかし、この力は第２射出機４０の質量の３％であるから、僅かである。この力にノズルタッチ力を加えても従来よりは格段に小さな力となる。
結果、本発明によれば、タイバー２１の撓みを大幅に抑制することができる。

また、仮に第２射出機４０を成形型の上に配置すると、成形品の取り出しに影響する。この点、本発明では、図２に示したように、成形型５０の上には第２射出機４０を配置しない。結果、成形品の取り出しが容易になる。

また、図１に示すように、横型の射出成形装置１０であれば、建物の天井を低くすることができる。
さらには、図４に示すように、ボルト８１を外すことで、タイバー２１から第１・第２ブリッジ材６６、７３を外すことができる。既設の射出成形装置に、図３に示す台１４、第２射出機４０及び第２移動機構６０を追加するだけで、図１に示す射出成形装置１０が完成する。

ところで、図２に示すように、ロッド６１の数が１本である場合は、構造的には単純になるが、第２スライダ４４が蛇行する心配がある。
この点を改良したものを図６に示す。
図６の第２移動機構６０は、ロッド６１の数を２本とし、角形部材６２、６２及び第３スライダ６４、６４を２組とした点が、図４と異なる。その他は、図４と同じであるため、図４の符号を流用し、詳細な説明は省略する。
図６の第２移動機構６０では、左右２本のロッド６１、６１で第２スライダ４４を移動するため、第２スライダ４４が蛇行する心配がない

第２移動機構６０の更なる変更例を、図７、図８で説明する。
図７の第２移動機構６０は、第１・第２ブリッジ材（図４、符号６６、７３）と第２・第４連結具（図４、符号７２、７７）を省いた点が、図４と異なる。その他は、図４と同じであるため、図４の符号を流用し、詳細な説明は省略する。
図７は、図４に比較して格段に構造が簡単になり、コストダウンが図れる。

ロッド６１に加わる軸力は、第１、第３連結具６８、７５で、２等分される。第１タイバー２１Ａに集中荷重と分布荷重の中間的な荷重が加わる。第１タイバー２１Ａに１箇所で集中荷重を加わる場合に比較して、第１タイバー２１Ａの撓みを小さくすることができる。

図８の第２移動機構６０は、第１・第２ブリッジ材（図４、符号６６、７３）と第２・第３・第４連結具（図４、符号７２、７５、７７）を省いた点が、図４と異なる。その他は、図４と同じであるため、図４の符号を流用し、詳細な説明は省略する。
図８は、図７に比較して構造が簡単になり、コストダウンが図れる。

尚、本発明は、横型射出成形装置の他、竪型射出成形装置に適用することができる。

本発明は、第１射出機と第２射出機を備える射出成形装置に好適である。

１０…射出成形装置、１１…基礎、１４…台、２０…型締め機構、２１…タイバー、２１Ａ…第１タイバー、２１Ｂ…第２タイバー、２１Ｃ…第３タイバー、２２…タイバーの長手軸、２３…固定盤、２４…圧受盤、２５…可動盤、３０…第１射出機、３１…第１射出機の射出軸、４０…第２射出機、４２…第２射出機の射出軸、５０…成形型、６０…移動機構（第２移動機構）、６１…ロッド。

Claims (6)

1. 固定盤と圧受盤の間にタイバーを渡し、このタイバーに可動盤を移動自在に設け、前記固定盤と前記可動盤で成形型を型締めする型締め機構と、射出軸が前記タイバーの長手軸と平行とされ、前記成形型へ第１樹脂材料を射出する第１射出機と、射出軸が前記タイバーの長手軸と直交に配置され、前記成形型へ第２樹脂材料を射出する第２射出機と、この第２射出機のノズルを前記成形型にタッチさせるように前記第２射出機を移動する移動機構とを備える射出成形装置であって、
   前記第２射出機は、台又は支持部材を介して基礎で支持され、
   前記移動機構は、前記タイバーに沿って延びるレールと、このレールに移動可能には嵌められているスライダを介して、前記第２射出機と前記タイバーとに掛け渡されている、
   ことを特徴とする射出成形装置。
   
2. 前記第１射出機の射出軸と前記第２射出機の射出軸が、共に水平に配置されていることを特徴とする請求項１記載の射出成形装置。
3. 前記タイバーは、前記成形型を囲うように配置される少なくとも３本の第１〜第３タイバーからなり、前記第１タイバー及び前記第２タイバーが前記第１射出機の射出軸よりも前記第２射出機寄りに配置され、
   前記移動機構は、前記第１タイバーに２箇所で連結されると共に前記第２タイバーに２箇所で連結されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の射出成形装置。
4. 前記タイバーは、前記成形型を囲うように配置される少なくとも３本の第１〜第３タイバーからなり、前記第１タイバー及び前記第２タイバーが前記第１射出機の射出軸よりも前記第２射出機寄りに配置され、
   前記移動機構は、前記第１タイバーに２箇所で連結されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の射出成形装置。
5. 前記第２射出機と前記タイバーは１本のロッドで連結されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の射出成形装置。
6. 前記第２射出機と前記タイバーは互いに平行に配置される複数本のロッドで連結されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の射出成形装置。

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