JP6848586B2

JP6848586B2 - ２プレート式射出装置及びスクリュ引き抜き方法

Info

Publication number: JP6848586B2
Application number: JP2017061141A
Authority: JP
Inventors: 祐一朗有馬; 拓也大串; 彰一柳川
Original assignee: Ube Machinery Corp Ltd
Current assignee: Ube Machinery Corp Ltd
Priority date: 2017-03-27
Filing date: 2017-03-27
Publication date: 2021-03-24
Anticipated expiration: 2037-03-27
Also published as: JP2018161835A

Description

本発明は、射出成形に用いられる２プレート式射出装置、及び、該２プレート式射出装置におけるスクリュ引き抜き方法に関するものである。

従来、金型に形成された金型キャビティに対して溶融樹脂を射出充填させる射出装置として、図９に示すように、樹脂材料の可塑化、計量及び射出を行うためのスクリュ１０２と、スクリュ１０２を収容する加熱バレル１０４と、スクリュ１０２を加熱バレル１０４内において回転させるための計量駆動機構（図示せず）と、スクリュ１０２を加熱バレル１０４内において軸方向に沿って移動させるための射出駆動機構１０６とを備えるインラインスクリュ式射出装置１００が広く用いられている（特許文献１）。

このような従来のインラインスクリュ式射出装置１００において、清掃、点検及び交換等のために加熱バレル１０４からスクリュ１０２を取り出す場合には、加熱バレル１０４内の樹脂材料を排出するためのパージ処理及びノズル等の部品の取り外し作業を行った後に、図９において実線で示すように、装置全体を旋回させ、加熱バレル１０４の前方側からスクリュ１０２を引き抜いている。なお、図９は、ノズル等の部品を取り外した後の状態を図示しているため、スクリュ１０２の先端が、加熱バレル１０４から突出している。

しかしながら、このようなスクリュ１０２を前方から引き抜く従来の方法では、装置全体を旋回させるための機構及びスペースが必要となるため、製造コストが増加するおそれがあると共に、旋回させるためのスペース及びスクリュ１０２を引き抜くためのスペースが確保できない場合には採用することができない等の問題がある。また、加熱バレル１０４内の残留樹脂が凝固する前にスクリュ１０２の取り出しを行う必要があるため、ノズル等の部品の取り外し作業が、スクリュ１０２が高温の状態で行う熱間作業となり、これにより、作業員が熱傷を負うおそれがある。さらに、従来のインラインスクリュ式射出装置１００では、熱膨張による焼き付き等により、加熱バレル１０４からノズルを取り外すことができず、スクリュ１０２を引き抜くことができない等の問題が生じるおそれがある。

そこで、上述した問題を解消するために、図１０に示すように、一端部側がリアプレート２０２に回転可能に支持され、他端部側が移動プレート２０４のボールねじナット２０６に螺合されたボールねじ軸２０８を中空構造とし、このボールねじ軸２０８の中空空間（着脱用孔２１０）を介して、スクリュ２１２を後方側から引き抜くことができるようにしたインラインスクリュ式射出装置２００が提案されている（特許文献２）。

特開平０５−７７２８９号公報特開平０６−５５５９３号公報

しかしながら、特許文献２のインラインスクリュ式射出装置２００は、中空構造の特殊なボールねじ軸２０８を採用する必要があるため、製造コストが増加するおそれがあると共に、製造期間が長期化するおそれがある。また、特許文献２のインラインスクリュ式射出装置２００では、ボールねじ軸２０８をスクリュ２１２と同軸配置させる必要があると共に、スクリュ２１２のフライトの外径をボールねじ軸２０８の着脱用孔２１０の内径以下に設定する必要がある等の種々の制約が生じるという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、スクリュの引き抜き及び復旧を簡単かつ安全に実行することが可能な２プレート式射出装置及びスクリュ引き抜き方法を提供することにある。

本発明に係る２プレート式射出装置は、固定プレートと、該固定プレートに対して進退可能に設けられた移動プレートと、軸を中心として回転可能な状態で前記移動プレートに支持されたスクリュとを備え、前記移動プレートを前記固定プレートに対して進退させることで前記スクリュが進退可能な２プレート式射出装置であって、前記移動プレートは、前記固定プレートに対して進退可能なスライドプレート部材と、前記スライドプレート部材の前記固定プレートに対向する面の背面側に着脱可能に配置された計量駆動ユニットプレート部材とを備え、前記計量駆動ユニットプレート部材には、前記スクリュの後端部を着脱可能に支持するスクリュ回転支持軸と、計量用モータと、前記計量用モータの動力を前記スクリュ回転支持軸を介して前記スクリュに伝達する回転伝達機構とを備える計量駆動ユニットが配置されており、前記スクリュ回転支持軸と前記スクリュの後端部との連結を解除し、前記スライドプレート部材から前記計量駆動ユニットプレート部材を取り外すことにより、前記スクリュの後端部側から該スクリュを引き抜き可能に構成されていることを特徴とする。

本発明に係る２プレート式射出装置において、前記移動プレートには、前記固定プレートに対向する面からその背面に亘って貫通する貫通孔が形成されており、前記スクリュ回転支持軸は、軸を中心として回転可能な状態で前記貫通孔内に設けられ、一端部が、前記スクリュの後端部に着脱可能に連結され、他端部が、前記回転伝達機構に連結されるよう構成されることが好ましい。

この場合において、前記計量駆動ユニットプレート部材は、前記スライドプレート部材に向けて延出する筒状支持部を有し、該筒状支持部に前記貫通孔が形成されており、前記スライドプレート部材は、前記筒状支持部を挿入可能な挿入孔を有しており、前記計量駆動ユニットプレート部材の前記筒状支持部を前記スライドプレート部材の前記挿入孔に挿入することにより、前記計量駆動ユニットプレート部材が前記スライドプレート部材に対して位置決めされるよう構成されることが好ましい。

また、本発明に係る２プレート式射出装置において、前記計量駆動ユニットプレート部材には、前記スライドプレート部材に対向する面からその背面に亘って貫通する少なくとも２つのガイド用貫通孔が形成されており、前記スライドプレート部材には、前記計量駆動ユニットプレート部材の前記ガイド用貫通孔と整合する位置にそれぞれガイド取付部が形成されており、前記２プレート式射出装置は、前記計量駆動ユニットプレート部材の前記ガイド用貫通孔を介して前記スライドプレート部材の前記ガイド取付部に着脱可能な少なくとも２つのガイド部材を更に備え、前記少なくとも２つのガイド部材は、それぞれ、前記スライドプレート部材から前記計量駆動ユニットプレート部材を取り外す際に、該計量駆動ユニットプレート部材をガイドするよう構成されることが好ましい。

本発明に係る２プレート式射出装置は、前記固定プレートに固定され、内部に前記スクリュが挿入される空間を有すると共に、周面に該空間に連通する材料供給孔を有する加熱バレルと、前記加熱バレルの前記材料供給孔に着脱可能なスクリュガイド部材と、前記スクリュ回転支持軸との連結が解除された前記スクリュの後端部に着脱可能なスクリュ回転ハンドルとを更に備え、前記スクリュガイド部材は、前記材料供給孔に取り付けられた状態において、前記スクリュのフライト間に延出する突出部を有しており、前記スクリュガイド部材の前記突出部が前記スクリュのフライト間に挿入されている状態において、前記スクリュ回転ハンドルによって前記スクリュを回転させることにより、該スクリュを螺進及び螺退させることが可能に構成されることが好ましい。

本発明に係るスクリュ引き抜き方法は、上述した２プレート式射出装置における前記スクリュの引き抜き方法であって、前記スクリュ回転支持軸と前記スクリュの後端部との連結を解除する工程と、前記スライドプレート部材から前記計量駆動ユニットプレート部材を取り外す工程と、前記スクリュを該スクリュの後端部側から引き抜く工程とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、スクリュの引き抜き及び復旧を簡単かつ安全に実行することが可能な２プレート式射出装置及びスクリュ引き抜き方法を提供することができる。

本実施形態に係る２プレート式射出装置の全体構成を概略的に示す図である。本実施形態に係る２プレート式射出装置の構成を平面方向から見た状態における概略断面図である。移動プレート近傍の構成を一部省略して概略的に示す斜視図である。移動プレート近傍の構成を一部省略して概略的に示す分解斜視図である。スクリュ回転支持軸とスクリュの後端部とが連結された状態を示す概略図である。スクリュ回転支持軸とスクリュの後端部との連結が解除された状態を示す概略図である。計量駆動ユニットプレート部材をガイド部材に沿ってスライドプレート部から離間させる状態を示す概略図である。スクリュガイド部材及びスクリュ回転ハンドルを取り付けた状態を示す概略図である。特許文献１のインラインスクリュ式射出装置１００の構成を概略的に示す平面図である。特許文献２のインラインスクリュ式射出装置２００の構成を概略的に示す断面図である。

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。また、以下の説明において、「前方」とは、２プレート式射出装置１の後述する加熱バレル３４が突出する方向を意味し、「後方」とは、これとは反対側の方向を意味するものとする。

本実施形態に係る２プレート式射出装置１は、メイン射出装置（図示せず）を備える射出成形機（図示せず）に適宜の支持部材を用いて後付けすることが可能な小型のサブ射出装置である。本実施形態に係る２プレート式射出装置１が取り付けられる射出成形機は、種々の射出成形機を任意に採用することが可能であり、例えば、主材料用のメイン射出装置と、固定盤、可動盤及びエンドプラテンと、固定盤に取り付けられた固定金型と、可動盤に取り付けられた可動金型と、固定盤、可動盤及びエンドプラテンの四隅を貫通して設けられた４本のタイバーと、可動盤及びエンドプラテンの間に設けられ、可動盤を固定盤に対して進退させる型締機構とを備える汎用の射出成形機を採用することができる。なお、射出成形機の構成については、公知であるため、その説明を省略する。

本実施形態に係る２プレート式射出装置１は、図１及び図２示すように、固定プレート１０と移動プレート２０とを備える２プレート方式のインラインスクリュ式射出装置であり、メイン射出装置よりも小型に構成されている。

具体的には、２プレート式射出装置１は、図１及び図２示すように、ベース部２と、ベース部２に固定的に立設された固定プレート１０と、固定プレート１０に対して進退可能に設けられた移動プレート２０と、軸を中心として回転可能な状態で移動プレート２０に支持されたスクリュ３０と、固定プレート１０に固定された加熱バレル３４と、移動プレート２０を固定プレート１０に対して進退させる射出駆動機構４０と、スクリュ３０を回転させる計量駆動ユニット５０と、射出駆動機構４０及び計量駆動ユニット５０を制御する制御部（図示せず）とを備えている。

また、２プレート式射出装置１は、加熱バレル３４からスクリュ３０を引き抜く作業に用いられる後付け部材として、後述するスライドプレート部材２２から計量駆動ユニットプレート部材２４を取り外す際に該計量駆動ユニットプレート部材２４をガイドする少なくとも２つのガイド部材６０（図４及び図７参照）と、加熱バレル３４の後述する材料供給孔３６に着脱可能なスクリュガイド部材６４（図８参照）と、後述するスクリュ回転支持軸５２との連結が解除されたスクリュ３０の後端部３０ａに着脱可能なスクリュ回転ハンドル６８（図８参照）とを更に備えている。

ベース部２は、図１、図３及び図４に示すように、２プレート式射出装置１の装置本体を載置可能な長尺状の台であり、移動プレート２０の可動範囲に沿って、移動プレート２０の後述するスライドプレート部材２２を摺動可能に支持する一対のレール部４が敷設されている。一対のレール部４間には、図３及び図４に示すように、ベース部２の後方側から移動プレート２０の可動範囲に沿って延びる切欠き６が形成されており、この切欠き６によって、移動プレート２０の後述する計量駆動ユニットプレート部材２４との干渉を避けるよう構成されている。なお、図３及び図４では、射出駆動機構４０の図示を省略している。

固定プレート１０は、図１に示すように、ベース部２の前方側に固定的に立設されたプレート状部材であり、その前方側の面から後方側の面に亘って、スクリュ３０が貫通する貫通孔１２が形成されている。固定プレート１０の前方側の面には、貫通孔１２と整合する位置に、加熱バレル３４の基端部が取り付けられている。また、固定プレート１０の上部には、取付部材１４を介して、射出駆動機構４０の後述する射出用モータ４６が取り付けられている。

移動プレート２０は、図１〜図４に示すように、固定プレート１０に対して進退可能なスライドプレート部材２２と、スライドプレート部材２２の固定プレート１０に対向する面の背面側（すなわち、スライドプレート部材２２の後方側の面）に着脱可能に配置された計量駆動ユニットプレート部材２４とを備えている。

スライドプレート部材２２は、図３及び図４に示すように、スライダ２３を介して一対のレール部４上に配置されたプレート状部材であり、その前方側の面から後方側の面に亘って、計量駆動ユニットプレート部材２４の後述する筒状支持部２４ａを挿入可能な挿入孔２２ａと、射出駆動機構４０の後述するボールねじナット４２が埋設される一対の取付孔２２ｂとが形成されている。挿入孔２２ａは、スクリュ３０及び加熱バレル３４と同軸となる位置に形成されている。一対の取付孔２２ｂは、挿入孔２２ａを中心として互いに離間した位置に形成されている。

また、スライドプレート部材２２の後方側の面には、図７に示すように、計量駆動ユニットプレート部材２４の後述するガイド用貫通孔２４ｃと整合する位置にそれぞれ、ガイド部材６０の雄ねじ６２に螺合可能な雌ねじ２２ｄを有するガイド取付部（ガイド取付孔）２２ｃが形成されている。

計量駆動ユニットプレート部材２４は、図１〜図４に示すように、計量駆動ユニット５０が取り付けられたプレート状部材であり、図示しない締結具により、スライドプレート部材２２に対して着脱可能に構成されている。計量駆動ユニットプレート部材２４は、スライドプレート部材２２に向けて延出する筒状支持部２４ａを有しており、該筒状支持部２４ａをスライドプレート部材２２の挿入孔２２ａに挿入させることにより、スライドプレート部材２２に対して位置決めされるよう構成されている。計量駆動ユニットプレート部材２４は、筒状支持部２４ａをスライドプレート部材２２の挿入孔２２ａに挿入させた状態において、ベース部２の載置面よりも下方に延在する上下方向の長さを有している。

計量駆動ユニットプレート部材２４の筒状支持部２４ａには、固定プレート１０に対向する面からその背面に亘って貫通する貫通孔２４ｂが形成されており、この貫通孔２４ｂ内において、後述するスクリュ回転支持軸５２を支持するよう構成されている。

計量駆動ユニットプレート部材２４には、図４に示すように、スライドプレート部材２２に対向する面からその背面に亘って貫通する少なくとも２つのガイド用貫通孔２４ｃが形成されている。ガイド用貫通孔２４ｃは、スライドプレート部材２２の対角線上の角部近傍に対応する位置に形成されている。

計量駆動ユニット５０は、図１に示すように、スクリュ３０の後端部３０ａを着脱可能に支持するスクリュ回転支持軸５２と、計量用モータ５４と、計量用モータ５４の動力をスクリュ回転支持軸５２を介してスクリュ３０に伝達する回転伝達機構５６とを備えている。

スクリュ回転支持軸５２は、図２に示すように、一端部がスクリュ３０の後端部３０ａに着脱可能に連結され、他端部が回転伝達機構５６に連結されるよう構成された支持部本体５２ａと、支持部本体５２ａとの間においてスクリュ３０の後端部３０ａを挟持する分割カラー５２ｂとを備えている

支持部本体５２ａは、スクリュ３０と同軸に延びる軸部材であり、軸を中心として回転可能な状態で、ベアリングを介して計量駆動ユニットプレート部材２４の筒状支持部２４ａの貫通孔２４ｂに支持されている。支持部本体５２ａの前方側の端部には、スクリュ３０の後端部３０ａを収容可能な係合孔５３が形成されている。係合孔５３は、スクリュ３０の後端部３０ａが有する凹凸形状（スプライン又はキー等）に対応する凹凸形状（スプライン溝又はキー溝等）を内壁に有する溝付き孔であり、係合孔５３内にスクリュ３０の後端部３０ａを相対回転不能な状態で収容するよう構成されている。支持部本体５２ａの後方側の端部には、回転伝達機構５６の後述する従動プーリ５６ｂが取り付けられている。

分割カラー５２ｂは、図４に示すように、二分割された環状部材であり、スクリュ３０の後端部３０ａよりも小さく、かつ、スクリュ３０の小径部３０ｂよりも大きい内径を有している。分割カラー５２ｂは、図１〜図３に示すように、支持部本体５２ａの係合孔５３にスクリュ３０の後端部３０ａが収容された状態において支持部本体５２ａの係合孔５３の前端部に取り付けられることにより、支持部本体５２ａとの間においてスクリュ３０の後端部３０ａを挟持し、スクリュ３０の抜け落ちを防止するよう構成されている。

計量用モータ５４は、図１に示すように、その出力軸５４ａが計量駆動ユニットプレート部材２４の後方側の面に延出するよう、計量駆動ユニットプレート部材２４の前方側の面に取り付けられている。計量用モータ５４としては、例えばサーボモータを用いることができる。

回転伝達機構５６は、図１に示すように、計量用モータ５４の出力軸５４ａに取り付けられた駆動プーリ５６ａと、スクリュ回転支持軸５２の支持部本体５２ａの後方側の端部に取り付けられた従動プーリ５６ｂと、駆動プーリ５６ａと従動プーリ５６ｂとに亘って掛け渡され、駆動プーリ５６ａの動力により従動プーリ５６ｂを回転させるプーリベルト５６ｃとを備えている。

以上の構成を備える計量駆動ユニット５０は、計量用モータ５４の回転力を回転伝達機構５６を介してスクリュ回転支持軸５２に伝達させ、スクリュ回転支持軸５２を回転させることにより、スクリュ回転支持軸５２に取り付けられたスクリュ３０を一体として回転させるよう構成されている。

スクリュ３０は、図１及び図２に示すように、先端部側の所定領域に螺旋状のフライト３０ｃが設けられたスクリュ軸部材である。スクリュ３０の後端部３０ａは、これに近接する軸部（小径部３０ｂ）よりも大径に形成されており、その周面に、スクリュ回転支持軸５２の支持部本体５２ａの係合孔５３内に形成された凹凸形状に対応する凹凸形状（スプライン又はキー等）が形成されている。スクリュ３０の先端部には、可塑化した溶融樹脂を加熱バレル３４の射出ノズル３４ａから射出する際の逆流を防止するためのチェックリング３０ｄが設けられている。なお、スクリュ３０は、図示の構成に限定されず、種々の構成を採用することが可能である。

加熱バレル３４は、スクリュ３０のフライト３０ｃが設けられた所定領域が挿入される中空空間を有する筒状部材であり、先端部が前方に向けて延出するよう、その基端部が固定プレート１０に固定されている。加熱バレル３４の先端部には、射出ノズル３４ａが取り付けられている。加熱バレル３４の基端部側の周面には、中空空間内に連通する材料供給孔３６が形成されており、該材料供給孔３６と整合する位置に取り付けられる着脱可能な材料供給部３８を介して、ペレット状の樹脂材料を中空空間内に投入可能に構成されている。加熱バレル３４の周面には、バンドヒータ等の種々の加熱手段が配置されており、該加熱手段により加熱されるよう構成されている。なお、加熱バレル３４は、図示の構成に限定されず、種々の構成を採用することが可能である。また、材料供給部３８は、一般的なホッパでも良いし、集中材料供給システム等が採用される場合は、同システムに接続される固定配管やホース配管であっても良く、２プレート式射出装置１の取付状況に対して、材料供給孔３６へ樹脂材料を供給可能で、材料供給孔３６に対して着脱可能な様々な構成が採用可能である。

射出駆動機構４０は、図２に示すように、ボールねじナット４２及びボールねじ軸４４からなる一対のボールねじ機構４１と、一対のボールねじ機構４１を駆動するための射出用モータ４６（図１参照）と、射出用モータ４６の出力軸４６ａに取り付けられた駆動プーリ４８ａ（図１参照）と、一対のボールねじ軸４４にそれぞれ取り付けられた従動プーリ４８ｂと、駆動プーリ４８ａ及び一対の従動プーリ４８ｂに亘って掛け渡され、駆動プーリ４８ａの動力により一対の従動プーリ４８ｂを同時に回転させるプーリベルト４８ｃとを備えている。

ボールねじナット４２は、図２に示すように、スライドプレート部材２２の取付孔２２ｂに埋設されており、ボールねじ軸４４は、前方側の端部がベアリングを介して固定プレート１０に連結され、他方側の端部近傍がボールねじナット４２に螺合されている。

射出用モータ４６は、図１に示すように、取付部材１４を介して固定プレート１０の上部に設けられている。射出用モータ４６は、その出力軸４６ａが取付部材１４の前方側の面に延出するよう、取付部材１４の後方側の面に取り付けられている。射出用モータ４６としては、例えばサーボモータを用いることができる。

以上の構成を有する射出駆動機構４０は、射出用モータ４６の回転力を駆動プーリ４８ａ、プーリベルト４８ｃ及び一対の従動プーリ４８ｂを介して一対のボールねじ軸４４に伝達させ、一対のボールねじ軸４４を正方向又は逆方向に回転させることにより、スライドプレート部材２２並びにこれに連結される計量駆動ユニットプレート部材２４及びスクリュ３０を固定プレート１０に対して進退させるよう構成されている。なお、図１、図３〜図７においては、図を見易くするために、ボールねじ機構４１の図示を割愛している。

制御部は、例えば、ＣＰＵ、各種制御プログラム等を格納するＲＯＭ（不揮発性記憶媒体）、演算結果等を格納する読み書き可能なＲＡＭ（揮発性記憶媒体）、ハードディスク等の記憶部及びタイマ等を備えるコンピュータであり、ＲＯＭ等に格納された制御プログラムをＣＰＵで実行させることにより、射出駆動機構４０及び計量駆動ユニット５０等に関する各種処理を実行するよう構成されている。

ガイド部材６０は、図４及び図７に示すように、スライドプレート部材２２のガイド取付部２２ｃの雌ねじ２２ｄに螺合可能な雄ねじ６２が先端部に形成された棒状部材である。ガイド部材６０は、計量駆動ユニットプレート部材２４のガイド用貫通孔２４ｃ及びスライドプレート部材２２のガイド取付部２２ｃの内径と略同径の外径を有している。また、ガイド部材６０は、雄ねじ６２がスライドプレート部材２２のガイド取付部２２ｃの雌ねじ２２ｄに螺合された片持ち状態において、計量駆動ユニットプレート部材２４をスライドプレート部材２２に対して離間させる際にガイド可能な軸方向の長さと、計量駆動ユニットプレート部材２４を支持可能な剛性とを有している。ガイド部材６０は、主として計量駆動ユニットプレート部材２４をスライドプレート部材２２から取り外す際に使用される計量駆動ユニットプレート部材２４の抜き治具であるが、これに限定されず、計量駆動ユニットプレート部材２４をスライドプレート部材２２に取り付ける際の治具として使用することも可能であるし、通常時においても計量駆動ユニットプレート部材２４を支える常設の支持部材として使用することも可能である。

スクリュガイド部材６４は、図８に示すように、材料供給部３８が取り外された加熱バレル３４の材料供給孔３６に対して、締結具により着脱可能に取り付けられるよう構成されている。スクリュガイド部材６４は、材料供給孔３６へ取り付けられた状態において、スクリュ３０のフライト３０ｃ間に延出する突出部６４ａを有している。具体的には、突出部６４ａは、材料供給孔３６へ取り付けられた状態において、その先端部がスクリュ３０のフライト３０ｃの外径よりもスクリュ３０の回転中心軸側に位置する長さを有している。スクリュガイド部材６４は、スクリュ３０のフライト３０ｃよりも柔軟な材料、例えば樹脂材料で形成され、交換可能に構成されることが好ましい。

スクリュ回転ハンドル６８は、図８に示すように、スクリュ回転支持軸５２が取り外されたスクリュ３０の後端部３０ａに着脱可能に取り付けられる固定部６８ａと、固定部６８ａから互いに離間する方向に延出して形成されたハンドル部６８ｂとを備えている。固定部６８ａには、スクリュ３０の後端部３０ａが有する凹凸形状（スプライン又はキー等）に対応する凹凸形状（スプライン溝又はキー溝等）を内壁に有する溝付き孔が形成されており、この溝付き孔内にスクリュ３０の後端部３０ａを相対回転不能な状態で収容するよう構成されている。

これらスクリュガイド部材６４及びスクリュ回転ハンドル６８は、スクリュガイド部材６４の突出部６４ａがスクリュ３０のフライト３０ｃ間に挿入されている状態において、スクリュ回転ハンドル６８によってスクリュ３０を回転させることにより、互いに協働して、スクリュ３０を螺進及び螺退させることが可能に構成されている。なお、スクリュガイド部材６４及びスクリュ回転ハンドル６８は、主としてスクリュ３０を引き抜く際に使用されるスクリュ３０の抜き治具であるが、これに限定されず、スクリュ３０を加熱バレル３４内に挿入する際の治具として使用することも可能である。

以上の構成を備える２プレート式射出装置１は、制御前進限位置（スクリュ３０の制御上の限界前進位置）にスクリュ３０を位置させた状態において、計量駆動ユニット５０によってスクリュ３０を回転させることで、材料供給部３８から投入された加熱バレル３４内の樹脂材料をスクリュ３０の先端側に向けて搬送し、この搬送過程において、加熱バレル３４の外周に配置された加熱手段（図示せず）による加熱及びスクリュ３０の回転によるせん断熱によって樹脂材料を可塑化（溶融）させるよう構成されている（可塑化制御）。また、２プレート式射出装置１は、可塑化制御（スクリュ３０の回転）と並行して、スクリュ３０の先端部と加熱バレル３４の先端側の内壁との間の空間（貯留部）に貯留される樹脂量の増加に伴うスクリュ３０の後退を、所定の後退抵抗力（背圧）を付与させた状態で許容させ、スクリュ３０が所定の計量完了位置まで後退した際（すなわち、貯留部に１回の射出充填に必要な樹脂量が貯留された際）に、スクリュ３０の回転及び移動を停止させるよう構成されている（計量制御）。さらに、２プレート式射出装置１は、計量制御後に、射出駆動機構４０によってスクリュ３０を所定の射出速度で前進させると共に（射出速度制御）、金型キャビティ内が樹脂材料で満たされたタイミング又は位置（ＶＰ切換点）でスクリュ３０の前進を圧力制御に切り替え、所定の射出圧力で制御前進限位置までのスクリュ３０の前進動作を維持させるよう構成されている（射出圧力制御及び保圧制御）。なお、１成形サイクルにおいて実行されるこれら可塑化制御、計量制御、射出速度制御、射出圧力制御及び保圧制御は、いずれも公知であるため、その詳細な説明を省略する。

また、本実施形態に係る２プレート式射出装置１は、清掃、点検及び交換等のために加熱バレル３４からスクリュ３０を取り出す必要が生じた場合に、スクリュ回転支持軸５２とスクリュ３０の後端部３０ａとの連結を解除し、スライドプレート部材２２から計量駆動ユニットプレート部材２４を取り外すことにより、スクリュ３０の後端部３０ａ側からスクリュ３０を引き抜き可能に構成されている。この際、計量駆動ユニットプレート部材２４に配置された計量駆動ユニット５０も計量駆動ユニットプレート部材２４と一体として取り外される。なお、２プレート式射出装置１において、スライドプレート部材２２から計量駆動ユニットプレート部材２４を取り外す際には、計量駆動ユニット５０の動力配線及び制御配線を解線する必要があるため、動力配線及び制御配線の分離箇所にコネクタを設けることが好ましい。

次に、本実施形態に係る２プレート式射出装置１におけるスクリュ３０の引き抜き方法について、図５〜図８を用いて説明する。

本実施形態に係るスクリュ引き抜き方法は、概略的には、加熱バレル３４内の樹脂材料をパージ（排出）した後に、スクリュ回転支持軸５２とスクリュ３０の後端部３０ａとの連結を解除する工程（スクリュ解除工程）と、スライドプレート部材２２から計量駆動ユニットプレート部材２４を取り外す工程（プレート取り外し工程）と、スクリュ３０を後方から引き抜く工程（スクリュ引き抜き工程）とを実行する方法である。以下、各工程について、詳細に説明する。なお、本実施形態においては、２プレート式射出装置１を水平方向に向かって配置し、スクリュ３０を後方へ引き抜くものとする。

［スクリュ解除工程］
図５は、本実施形態に係るスクリュ引き抜き方法を実行する前の状態、すなわち、スクリュ回転支持軸５２の支持部本体５２ａと分割カラー５２ｂによりスクリュ３０の後端部３０ａが挟持され、これによりスクリュ回転支持軸５２とスクリュ３０の後端部３０ａとが連結された状態を図示している。本実施形態に係るスクリュ引き抜き方法では、まず、図５に示す状態から、図６に示すように、支持部本体５２ａから分割カラー５２ｂを取り外す。これにより、スクリュ回転支持軸５２とスクリュ３０の後端部３０ａとの連結が解除され、スクリュ回転支持軸５２とスクリュ３０とを分離させることが可能となる。

［プレート取り外し工程］
次に、本実施形態に係るスクリュ引き抜き方法では、図７に示すように、計量駆動ユニットプレート部材２４のガイド用貫通孔２４ｃを介してスライドプレート部材２２のガイド取付部２２ｃに一対のガイド部材６０を挿入させ、各ガイド部材６０の雄ねじ６２をスライドプレート部材２２の雌ねじ２２ｄに螺合させる。また、スライドプレート部材２２と計量駆動ユニットプレート部材２４との締結を解除する。そして、計量駆動ユニットプレート部材２４の鉛直荷重が一対のガイド部材６０により支持された状態において、一対のガイド部材６０に沿って、計量駆動ユニットプレート部材２４をスライドプレート部材２２から離間させる。これにより、スクリュ３０の後端部３０ａからスクリュ回転支持軸５２が取り外されると共に、スライドプレート部材２２から計量駆動ユニットプレート部材２４が取り外される。

［スクリュ引き抜き工程］
そして最後に、本実施形態に係るスクリュ引き抜き方法では、図８に示すように、加熱バレル３４から材料供給部３８を取り外し、突出部６４ａがスクリュ３０のフライト３０ｃ間に挿入されるよう、加熱バレル３４の材料供給孔３６にスクリュガイド部材６４を取り付ける。また、スクリュ回転支持軸５２が取り外されたスクリュ３０の後端部３０ａにスクリュ回転ハンドル６８を取り付ける。そして、スクリュガイド部材６４の突出部６４ａがスクリュ３０のフライト３０ｃ間に挿入されている状態において、スクリュ回転ハンドル６８によってスクリュ３０を回転させ、スクリュ３０を螺退させる。これにより、スクリュ３０を後方から引き抜くことができる。

なお、引き出したスクリュ３０について清掃、点検及び交換等を行った後は、上述した工程と逆の工程を行うことにより、スクリュ３０を加熱バレル３４内に収容させることができる。

以上説明したとおり、本実施形態に係る２プレート式射出装置１は、スクリュ回転支持軸５２とスクリュ３０の後端部３０ａとの連結を解除し、スライドプレート部材２２から計量駆動ユニットプレート部材２４を取り外すことによってスクリュ３０を後方側から引き抜き可能としたことにより、スクリュ３０の引き抜きを簡単かつ安全に実行することが可能となる。

すなわち、加熱バレル３４の先端内部を清掃、点検する場合を除き、本実施形態に係る２プレート式射出装置１によれば、加熱バレル３４から射出ノズル３４ａ等の部品を取り外すことなく、また、スクリュ３０に直接触れずに、加熱バレル３４からスクリュ３０を引き抜くことが可能であるため、作業員が熱傷を負うリスクを低減させることが可能となる。また、スライドプレート部材２２及び計量駆動ユニットプレート部材２４が熱源（加熱バレル３４の加熱手段）から離れた箇所に配置されるため、射出ノズル３４ａ等の熱膨張による焼き付き等の問題が生じるリスクも回避することができる。さらに、スクリュを前方から引き抜く従来のインラインスクリュ式射出装置１００と比較して、装置全体を旋回させるための機構及びスペースや、スクリュを前方から引き抜くための機構及びスペースが不要となるという利点を有する。また、スライドプレート部材２２から計量駆動ユニットプレート部材２４を取り外すという簡単な構造及び作業によってスクリュ３０の後方への引き抜きを可能とする構成であるため、特許文献２のインラインスクリュ式射出装置２００と比較して、中空構造の特殊なボールねじ軸２０８を採用する必要が無く、装置の全体構成を簡略化させることができると共に、特許文献２のインラインスクリュ式射出装置２００において生じていた様々な制約を受けないという利点を有する。

また、本実施形態に係る２プレート式射出装置１は、計量駆動ユニットプレート部材２４に計量駆動ユニット５０が配置されており、計量駆動ユニットプレート部材２４と一体としてスライドプレート部材２２から取り外されるよう構成されている。本実施形態に係る２プレート式射出装置１によれば、このような構成を有することにより、駆動プーリ５６ａ及び従動プーリ５６ｂに対するプーリベルト５６ｃの取り外し作業や、掛け直し作業、さらには、掛け直し作業後のプーリベルト５６ｃのテンション及び同期調整作業等が不要となるため、スクリュの引き抜きや復旧をより簡単に実施することが可能となる。

また、本実施形態に係る２プレート式射出装置１は、計量駆動ユニットプレート部材２４が筒状支持部２４ａを有し、スライドプレート部材２２が挿入孔２２ａを有することにより、スライドプレート部材２２に対する計量駆動ユニットプレート部材２４の位置決めを容易に行うことができるという利点を有する。

さらに、本実施形態に係る２プレート式射出装置１は、計量駆動ユニットプレート部材２４のガイド用貫通孔２４ｃを介してスライドプレート部材２２のガイド取付部２２ｃに着脱可能なガイド部材６０を備えることにより、スライドプレート部材２２から計量駆動ユニットプレート部材２４を取り外す際に、計量駆動ユニットプレート部材２４をガイドすることが可能となる。特に、本実施形態のように、２プレート式射出装置１を金型に対して水平に配置させる場合に、計量駆動ユニットプレート部材２４をスライドプレート部材２２から水平に離間させる場合の落下を防止することも可能となるため、クレーン操作及び手動での取り外しや復旧が容易になり、スクリュの引き抜きや復旧をより簡単に実施することが可能となる。

また、２プレート式射出装置１を金型に対して鉛直方向に配置させる場合には、計量駆動ユニットプレート部材２４をスライドプレート部材２２から鉛直方向に離間させる場合の水平方向への揺れを防止することも可能となるため、クレーン操作及び手動での取り外しや復旧時に、計量駆動ユニット５０（計量駆動ユニットプレート部材２４）が周辺の機器や構成と接触することを防止し、これにより、双方を破損させる可能性を低減することができる。

また、本実施形態に係る２プレート式射出装置１は、スクリュガイド部材６４及びスクリュ回転ハンドル６８を備え、スクリュガイド部材６４の突出部６４ａがスクリュ３０のフライト３０ｃ間に挿入されている状態において、スクリュ回転ハンドル６８によってスクリュ３０を回転させることにより、スクリュ３０を螺進及び螺退させることが可能に構成されている。本実施形態に係る２プレート式射出装置１は、このような構成を備えることにより、手動でスクリュ３０を引き抜く作業をより簡単に実施することが可能となる。また、２プレート式射出装置１を鉛直方向に配置し、スクリュ３０を上方へ引き抜く場合において、スクリュ３０の落下を防止することも可能となる。

ここで、２プレート式射出装置１を水平方向に配置してスクリュ３０を後方へ引き抜く場合においては、スクリュ３０の落下の可能性がないため、必ずしも、スクリュガイド部材６４を材料供給孔３６に取り付ける必要はなく、スクリュ３０にスクリュ回転ハンドル６８のみを取り付けて、スクリュ３０を後方へ引き抜いても良い。一方、２プレート式射出装置１を鉛直方向に配置してスクリュ３０を上方（後方）へ引き抜く場合において、スクリュ回転ハンドル６８による、手動での引き抜きが、重量や作業スペース等の理由により困難な場合は、スクリュ回転支持軸５２とスクリュ３０の後端部３０ａとの連結を解除する前に、スクリュガイド部材６４を材料供給孔３６に取り付け、スクリュ３０の落下防止処置を行う。その後、スクリュ回転ハンドル６８にワイヤー等を取り付けて、クレーン等でスクリュ３０の鉛直荷重を支持可能な状態にしてから、スクリュ回転支持軸５２とスクリュ３０の後端部３０ａとの連結を解除して、ゆっくりと引き抜くことが好ましい。スクリュ３０の重量次第では、初めから手動による引き抜きを断念し、スクリュ回転ハンドル６８の代わりに、クレーンのフック等で吊り上げ可能な形状の吊り上げ用部材を取り付けても良い。また、これら形態は、スクリュ３０を後方へ引き抜く場合に採用されても良い。

なお、２プレート式射出装置１を金型に対して斜めに配置させる場合（水平方向と鉛直方向との間の角度に配置させる場合）には、スライドプレート部材２２から計量駆動ユニットプレート部材２４を取り外す際、計量駆動ユニットプレート部材２４をガイドするガイド部材６０へ作用する荷重が角度によって異なる。また、スクリュ３０を引き抜く場合においても、スクリュ３０を支持する場合の荷重や、落下防止処置の要否や重要度が異なる。そのため、計量駆動ユニットプレート部材２４の取り外しや、スクリュ３０の引き抜きや復旧は、上記のようなガイド部材６０や、スクリュガイド部材６４及びスクリュ回転ハンドル６８の機能を把握した上で、適宜、これら作業が行われれば良い。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は、上述した実施形態に記載の範囲には限定されない。上記各実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。

上述した実施形態では、２プレート式射出装置１が、メイン射出装置を備える射出成形機に後付け可能な小型のサブ射出装置であるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、射出成形機のメイン射出装置であるとしても良い。

上述した実施形態では、スクリュ３０が加熱バレル３４に収容されるものとして説明したが、これに限定されず、例えば、２プレート式射出装置１が取り付けられる金型等にホットランナを設け、該ホットランナにスクリュ３０を直接収容させる構成としても良い。

上述した実施形態では、計量駆動ユニット５０の回転伝達機構５６が、駆動プーリ５６ａ、従動プーリ５６ｂ及びプーリベルト５６ｃを備えるものとして説明したが、これに限定されず、種々の回転伝達機構を採用することが可能である。例えば、歯車及びチェーンで構成されるチェーン式伝達機構を採用としても良いし、歯車のみで構成されるギア式伝達機構を採用しても良い。このようなチェーン式伝達機構やギア式伝達機構を採用した場合においても、計量駆動ユニットプレート部材２４と一体としてスライドプレート部材２２から取り外される構成とすることにより、取り外し作業や、掛け直し作業（チェーンの場合）、さらには、掛け直し作業後のテンション（チェーンの場合）及び同期調整作業等が不要となるため、スクリュの引き抜きや復旧を簡単に実施することが可能となる。

上述した実施形態では、ボールねじ軸４４の前方側の端部を従動プーリ４８ｂと共に固定プレート１０側に回転支持させると共に、後方側の端部を移動プレート２０に配置させたボールねじナット４２に螺合させ、固定プレート１０側に配置した射出用モータ４６により従動プーリ４８ｂをベルト駆動させることで、ボールねじ軸４４を回転させて移動プレート２０を前進・後退させるものとして説明したが、これに限定されず、種々の構成を採用することが可能である。例えば、上記構成に代えて、ボールねじナット４２を固定プレート１０側に回転支持させた上で、ボールねじ軸４４の後方側の端部を移動プレート２０に回転・前進・後退不可な状態で固定させると共に、前方側の端部を固定プレート１０側のボールねじナット４２に螺合させ、固定プレート１０側に配置した射出用モータ４６によりボールねじナット４２を回転駆動させることで、移動プレート２０を前進・後退させる構成としても良い。また、ボールねじナット４２を移動プレート２０側に回転支持させた上で、ボールねじ軸４４の前方側の端部を固定プレート１０に回転・前進・後退不可な状態で固定させると共に、後方側の端部を移動プレート２０側のボールねじナット４２に螺合させ、移動プレート２０側に配置した射出用モータ４６によりボールねじナット４２を回転駆動させることで、移動プレート２０を前進・後退させる構成としても良い。さらに、ボールねじナット４２を固定プレート１０側に回転・前進・後退不可な状態で固定させた上で、ボールねじ軸４４の後方側の端部を従動プーリ４８ｂと共に移動プレート２０に回転支持させると共に、前方側の端部を固定プレート１０側のボールねじナット４２に螺合させ、移動プレート２０側に配置した射出用モータ４６により従動プーリ４８ｂをベルト駆動させることで、移動プレート２０を前進・後退させる構成としても良い。

上述した実施形態では、固定プレート１０は、ベース部２の前方側に固定的に立設されたプレート状部材であり、移動プレート２０（スライドプレート部材２２）は、スライダ２３を介して一対のレール部４上に配置されたプレート状部材であり、レール部４もベース部２上に配置されるものとして説明したが、これに限定されず、種々の構成を採用することが可能である。例えば、上記構成に代えて、固定プレート自体が、ベース部の機能を含んでいて、直接金型へ取り付けられ、固定プレートから移動プレート側へ延設させた案内部材により、移動プレートが移動を案内される構成であっても良い。

上記のような変形例が本発明の範囲に含まれることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１２プレート式射出装置、１０固定プレート、２０移動プレート、２２スライドプレート部材、２２ａ挿入孔、２２ｃガイド取付部、２４計量駆動ユニットプレート部材、２４ａ筒状支持部、２４ｂ貫通孔、２４ｃガイド用貫通孔、３０スクリュ、３０ａスクリュの後端部、３４加熱バレル、３６材料供給孔、５２スクリュ回転支持軸、５４計量用モータ、５６回転伝達機構、５０計量駆動ユニット、６０ガイド部材、６４スクリュガイド部材、６８スクリュ回転ハンドル

Claims

固定プレートと、該固定プレートに対して進退可能に設けられた移動プレートと、軸を中心として回転可能な状態で前記移動プレートに支持されたスクリュとを備え、前記移動プレートを前記固定プレートに対して進退させることで前記スクリュが進退可能な２プレート式射出装置であって、
前記移動プレートは、前記固定プレートに対して進退可能なスライドプレート部材と、前記スライドプレート部材の前記固定プレートに対向する面の背面側に着脱可能に配置された計量駆動ユニットプレート部材とを備え、
前記計量駆動ユニットプレート部材には、前記スクリュの後端部を着脱可能に支持するスクリュ回転支持軸と、計量用モータと、前記計量用モータの動力を前記スクリュ回転支持軸を介して前記スクリュに伝達する回転伝達機構とを備える計量駆動ユニットが配置されており、
前記スクリュ回転支持軸と前記スクリュの後端部との連結を解除し、前記スライドプレート部材から前記計量駆動ユニットプレート部材を取り外すことにより、前記スクリュの後端部側から該スクリュを引き抜き可能に構成されており、
前記移動プレートには、前記固定プレートに対向する面からその背面に亘って貫通する貫通孔が形成されており、
前記スクリュ回転支持軸は、軸を中心として回転可能な状態で前記貫通孔内に設けられ、一端部が、前記スクリュの後端部に着脱可能に連結され、他端部が、前記回転伝達機構に連結されるよう構成されており、
前記計量駆動ユニットプレート部材は、前記スライドプレート部材に向けて延出する筒状支持部を有し、該筒状支持部に前記貫通孔が形成されており、
前記スライドプレート部材は、前記筒状支持部を挿入可能な挿入孔を有しており、
前記計量駆動ユニットプレート部材の前記筒状支持部を前記スライドプレート部材の前記挿入孔に挿入することにより、前記計量駆動ユニットプレート部材が前記スライドプレート部材に対して位置決めされるよう構成されている
ことを特徴とする２プレート式射出装置。
前記計量駆動ユニットプレート部材には、前記スライドプレート部材に対向する面からその背面に亘って貫通する少なくとも２つのガイド用貫通孔が形成されており、
前記スライドプレート部材には、前記計量駆動ユニットプレート部材の前記ガイド用貫通孔と整合する位置にそれぞれガイド取付部が形成されており、
前記２プレート式射出装置は、前記計量駆動ユニットプレート部材の前記ガイド用貫通孔を介して前記スライドプレート部材の前記ガイド取付部に着脱可能な少なくとも２つのガイド部材を更に備え、
前記少なくとも２つのガイド部材は、それぞれ、前記スライドプレート部材から前記計量駆動ユニットプレート部材を取り外す際に、該計量駆動ユニットプレート部材をガイドするよう構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の２プレート式射出装置。
前記固定プレートに固定され、内部に前記スクリュが挿入される空間を有すると共に、周面に該空間に連通する材料供給孔を有する加熱バレルと、
前記加熱バレルの前記材料供給孔に着脱可能なスクリュガイド部材と、
前記スクリュ回転支持軸との連結が解除された前記スクリュの後端部に着脱可能なスクリュ回転ハンドルと
を更に備え、
前記スクリュガイド部材は、前記材料供給孔に取り付けられた状態において、前記スクリュのフライト間に延出する突出部を有しており、
前記スクリュガイド部材の前記突出部が前記スクリュのフライト間に挿入されている状態において、前記スクリュ回転ハンドルによって前記スクリュを回転させることにより、該スクリュを螺進及び螺退させることが可能に構成されている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の２プレート式射出装置。
請求項１〜３いずれか１項に記載の２プレート式射出装置における前記スクリュの引き抜き方法であって、
前記スクリュ回転支持軸と前記スクリュの後端部との連結を解除する工程と、
前記スライドプレート部材から前記計量駆動ユニットプレート部材を取り外す工程と、
前記スクリュを該スクリュの後端部側から引き抜く工程と
を備えることを特徴とするスクリュ引き抜き方法。