JPH057430U - 射出成形機の射出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 充填工程終了後、直ちに保圧工程と計量工程
とに併行して入ることができるようにして、射出工程の
時間を短縮し、大幅なサイクルアップの可能な射出装置
を提供すること。 【構成】 射出装置の最先端に装着するノズル部６に射
出口７と円筒部８とを連設して、射出工程終了後直ちに
ニードル４の先端を円筒部８に嵌入させることによって
樹脂の流入を遮断し、保圧工程と計量工程とが併行して
できるようにし、大幅なサイクルアップを可能にした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は射出成形機の射出装置に関し、特に、保圧工程中に計量工程に入るこ とができる射出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来の射出成形機の射出装置としては、充填工程と保圧工程をそれぞれ制御す る装置が開発されている（例えば特開平１−３２０１２７号公報参照）。 しかして、射出工程は高速充填が必要な充填工程と、収縮を補うのに必要な圧 力を制御する保圧工程からなっており、この保圧工程は射出工程の中でもかなり の時間的比重を占めている。

【０００３】 一方、計量工程の開始は射出工程が完了した後に行われている。これは、射出 完了後金型ゲートがシールされるまでは保圧工程が継続されなくてはならず、シ ールされる前に計量を開始することは、成形品に計量による樹脂圧力を加えるこ とになり、製品の品質に影響するからである。

【０００４】 射出成形機においては、サイクルをいかに早くするかが常に課題であり、この サイクルアップの上で計量時間をいかに短縮するか、いかに効率よく樹脂を可塑 化するかが課題である。 このための一手段としては、スクリュのディメンションを研究して可塑化効率 の良いスクリュの開発が行われており、さらに、ノズルにシャットオフバルブ付 きのものを使用する方法も提案されている（例えば実開昭６２−１３６１４号公 報参照）。 これは、金型側の冷却時間が短く、計量時間が比較的長い場合に有効である。 すなわち、通常の射出成形機は計量が完了しないと型開きができないが、この機 械はシャットオフバルブがあるので、型開閉に関係なく計量工程に入ることがで きるという利点がある。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかして、この機械に保圧機能をさらに付加することにより、さらに優れた効 果を発揮させることができるものである。 本考案は、樹脂を射出した後直ちにシャットオフバルブを働かせ、保圧工程と 計量工程に同時に入ることができ、大幅なサイクルアップの可能な射出成形機の 射出装置を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記目的を達成するためになされたものであり、第１の考案の構成は 、熱可塑性樹脂を加熱して可塑化する加熱バレルと、該加熱バレル内に回動自在 かつ軸方向進退自在に嵌挿されたスクリュと、前記加熱バレルの先端部に装着さ れ、内部に樹脂流路が形成されたヘッド部と、該ヘッド部内に設けられたニード ルホルダーと、前記ヘッド部の先端部に装着され、前端に射出孔と該射出孔より も大径であるとともに前記加熱バレルの内径よりも小径の円筒部とが連設され、 かつ樹脂流路が形成されたノズル部と、前記ニードルホルダーに摺動自在に保持 されて前記ノズル部の円筒部内に嵌合可能なニードルとを備え、さらに、該ニー ドルを進退せしめるとともに、前記円筒部内に嵌挿せしめた後所定圧力にて保持 可能な駆動手段を備えたことを特徴とするものである。

【０００７】 次に、第２の考案の構成は、上記第１の考案における駆動手段として、一端が ニードルの後端部と非固定的に連結するとともに、他端が駆動装置と連結し、中 間部の支点を中心にして揺動するアームを備えた機構にしたことを特徴とするも のである。

【０００８】 また、第３の考案の構成は、上記第１の考案における駆動手段として、加熱バ レルの先端部に固着されたヘッド部に大径部と小径部とを設け、該大径部と小径 部とに、両者にまたがって摺動するシリンダを嵌装し、前記ヘッド部と該ヘッド 部内に設けられた樹脂通路を有するニードルホルダーとを貫通する直径方向の貫 通孔内に遊嵌した駆動部材の両端を、前記シリンダの前端とそれぞれ連結すると ともに、ニードルの後端部を前記駆動部材の中央部に連結してなる機構にしたこ とを特徴とするものである。

【０００９】 さらに、第４の考案の構成は、上記第１の考案における駆動手段として、加熱 バレルの前端または該加熱バレルの先端部に固着されたヘッド部の直径方向に一 対のシリンダを固着し、前記ヘッド部と該ヘッド部内に設けられた樹脂通路を有 するニードルホルダーとを貫通する直径方向の貫通孔内に遊嵌した駆動部材の両 端を、前記シリンダのロッド側とそれぞれ連結するとともに、ニードルの後端部 を前記駆動部材の中央部に連結してなる機構にしたことを特徴とするものである 。

【００１０】

【作用】

加熱バレル内で可塑化されて計量された樹脂が、スクリュの前進により金型の キャビティ内に射出されて充填工程が終わると、同時に駆動手段が作動してニー ドルホルダーで保持されたニードルをノズル部の射出孔の方向に前進させ、ニー ドルの先端を円筒部内に嵌入させる。ニードルの先端が円筒部内に嵌入すると樹 脂の流路が遮断されるとともに、駆動手段でニードルを所定の圧力で押圧し続け る保圧工程が開始される。

【００１１】 一方、スクリュは後退して上記保圧工程中にこれと並行して計量工程に入り、 加熱バレル内に次に射出される可塑化した樹脂が貯えられる。 そしてこの間に、金型のキャビティ内に充填された樹脂が冷却して固化し成形 品になるので、金型を開いてこの成形品を取り出し、再び金型を閉じて次の充填 ができる状態にする。 次に、駆動手段を介して円筒部内に嵌挿していたニードルを後退させて円筒部 から抜き出し、次の充填工程に入る準備をする。

【００１２】 以後、油圧シリンダー、電磁駆動装置等の駆動手段を、タイマー、切換弁等を 介して電気的に制御することによって上記動作を繰り返す。 すなわち、充填工程終了後直ちに保圧工程と計量工程とに並行して入ることが できるので、射出工程の時間を大幅に短縮することができ、よって大幅なサイク ルアップを実現することができるものである。 なお、ニードルの駆動手段としては、第２の考案におけるアーム式の機構ある いは第３，４の考案におけるシリンダ式の機構にしてもよく、いずれも上記と同 様の作用をなすものである。

【００１３】

【実施例】

以下、図１〜図４により本考案の実施例を説明する。 （実施例１） 図１はニードルが前進する前の状態を示す断面図、図２はニードルが前進した 状態を示す要部断面図である。 図において、１は加熱バレルであり、周囲に配設されたヒータ１ａにより熱可 塑性の樹脂材料を加熱して溶融可塑化し、内部に回動自在かつ軸方向進退自在に 嵌挿したスクリュ２を回転させることにより、図１における左方向に送り出して 所定量をその内部に貯える。

【００１４】 ３は加熱バレル１の先端部に螺着されたヘッド部で、内部に樹脂流路３ａが形 成されているとともに、ニードル４を軸方向摺動自在に保持するニードルホルダ ５が設けられている。 ６はヘッド部３の先端部に螺着されたノズル部で、前端に射出孔７と、この射 出孔７よりも大径であるとともに加熱バレル１の内径よりも小径の円筒部８が連 設され、かつ樹脂流路６ａが形成されている。 しかして、前記ニードル４は図１の左方向に摺動（前進）してその先端部を、 図２のようにノズル部６の円筒部８内に嵌入させることができるようになってい る。

【００１５】 ９はニードル４を摺動させるための駆動アームで、弯曲形状をしていてその一 端（図の上端）９ａがニードル４の球状となった後端部４ａをフォーク状に挟ん で連結している。すなわち、両者は互いに動くことができるように非固定の状態 で連結している。また、駆動アーム４の他端９ｂは、機枠１３に回転自在に取り 付けられた油圧シリンダ１１のロッド１３の先端部１３ａと回動自在に連結して いる。 そして、駆動アーム９は弯曲部近傍を軸１０により揺動自在に軸支されている 。

【００１６】 上記構造において、次にその作用を説明する。 加熱バレル１内で可塑化し計量して内部に貯えた樹脂を、スクリュ２を図１の 左方向へ前進させることによって、ノズル部６の射出口７から金型（図示せず） のキャビティ内に射出して充填する（充填工程）。図１は充填直後の状態を示す もので、ニードル４は後退した位置にあり、樹脂流路３ａ、６ａ、円筒部８、射 出口７は連通した状態にある。また、ニードル４を後退位置におくため、油圧シ リンダ１１のＡ室に給排油孔１１ａから圧油を供給し、ピストン１２を左方向に 前進させてロッド１３を介して駆動アーム９を軸１０を中心にして右回転させ、 その一端９ａによりニードル４の後端部４ａを右方向に引き出している。

【００１７】 樹脂の充填が終了すると、油圧シリンダ１１のＢ室に給排油孔１１ｂから圧油 を供給してピストン１２を右方向に後退させ、ロッド１３を介して駆動アーム９ を軸１０を中心にして左回転させる。駆動アーム９が左回転すると、その一端９ ａがニードル４を左方向に前進させて、その先端をノズル部６の円筒部８内に嵌 入せしめ、樹脂流路６ａから円筒部８への樹脂の流入を遮断する（図２参照）。 その後、油圧シリンダ１１のＢ室に一定圧力の圧油を供給し続けることによっ て、駆動アーム９を介してニードル４の先端で円筒部８内の樹脂を加圧する保圧 工程を所定時間持続する。

【００１８】 一方、ニードル４が前進して円筒部８への樹脂の流入が遮断されると、スクリ ュ２が後退して上記保圧工程中にこれと並行して次に充填する樹脂の所定量を可 塑化して貯える計量工程に入る。 この間に、先に充填した樹脂が金型のキャビティ内で冷却固化して成形品とな るので、金型を開いて取り出し再び金型を閉じて上記により計量した樹脂の充填 ができるような状態にする。

【００１９】 次に、油圧シリンダ１１のＡ室に給排油孔１１ａから圧油を供給してピストン １２を左方向に前進させ、ロッド１３を介して駆動アーム９を軸１０を中心にし て右回転させ、その一端９ａによりニードル４を右方向に引き出して後退させ、 図１のようにノズル部６の樹脂流路６ａと円筒部８との間の遮断を解いて、次の 充填工程の開始が可能な状態にする。

【００２０】 以後、タイマー、切換弁等（いずれも図示せず）を電気的に制御することによ って、油圧シリンダ１１への圧油の供給、排出等を適時行い、上記動作を繰り返 して高能率で樹脂の成形を行うものである。 すなわち、樹脂の充填工程終了後直ちに、保圧工程と計量工程とに並行して入 ることができるので、射出工程の時間を大幅に短縮をすることができるものであ る。

【００２１】 （実施例２） 図３は第２実施例を示す要部断面図である。 すなわち、この実施例のものは、加熱バレル１の先端部に、大径部３ｂと小径 部３ｃとを設けたヘッド部３を螺着し、前記大径部３ｂと小径部３ｃとに、その 両者にまたがって摺動するシリンダ１４を嵌装する。また、前記ヘッド部３と、 このヘッド部３内に設けられ、樹脂流路３ａから６ａに連通する樹脂流路（図示 せず）を有するニードルホルダ５とを貫通する直径方向の貫通孔１５を比較的大 径に設け、この中に駆動杆１６を遊嵌してその両端を前記シリンダ１４の前端と それぞれ結合する。

【００２２】 さらに、前記ヘッド部３の前端には、第１実施例と同様に前端に射出孔７と円 筒部８とを連設したノズル部６が螺着され、ニードルホルダ５に保持されたニー ドル４が前進したときはその先端が円筒部８内に嵌入するようになっている。そ して、ニードル４の後端部４ａは前記駆動杆１６の中央部分と連結している。

【００２３】 しかして、上記ニードル４を駆動するには、ヘッド部３とシリンダ１４とで形 成されたＣ室内に給排油孔１４ａから圧油を供給すると、シリンダ１４が左方向 へ突出するので、これに連結した駆動杆１６を介してニードル４が左方向に前進 する。そして、その先端が円筒部８内に嵌入する（図３はこの状態を示す）。 ニードル４を後退させるときは、シリンダ１４のＣ室内の圧油を排出してＣ室 内を負圧にすると、シリンダ１４が右側に引っ込むので、駆動杆１６を介してニ ードル４が右方向に後退し、樹脂の充填可能な状態となる。 本実施例のものも、前記第１実施例と同様の作用により、高能率で樹脂の成形 を行うことができるものである。

【００２４】 （実施例３） 図４は第３実施例を示す要部断面図である。 この実施例のものは、図３に示す前記第２実施例におけるシリンダ１４に代え て、加熱バレル１の前端の直径方向に２個の小シリンダ１７，１７を固着し、そ のロッド１９，１９の先端に駆動杆１６をそれぞれ連結したものである。他は前 記第２実施例と全く同様の構造であるから説明を省略する。なお、小シリンダ１ ７はヘッド部３の直径方向に固着してもよい。

【００２５】 図４は、小シリンダ１７のＤ室に圧油を供給してピストン１８を左方向に前進 させ、ロッド１９およびこれに連結した駆動杆１６を介してニードル４を左方向 に前進させて、その先端を円筒部８内に嵌入させた状態を示すものである。 ニードル４を後退させるときは、小シリンダ１７のＥ室に圧油を供給してピス トン１８を右方向に後退させ、ロッド１９、駆動杆１６を介してニードル４を右 方向に後退させ、樹脂の充填可能な状態とする。 本実施例のものも、前記第１および第２実施例と同様の作用により、高能率で 樹脂の成形を行うことができるものである。

【００２６】

【考案の効果】

上述のように本考案によると、充填工程後直ちに保圧工程と計量工程とに並行 して入ることができ、また金型の開閉も計量工程とは無関係に行うことができる ので、射出工程の時間を大幅に短縮することが可能となり、よって大幅なサイク ルアップを実現することができたものである。 なお、ニードルの駆動は前記各実施例のように油圧シリンダを駆動源にしたも ののほか、電磁駆動装置その他、他の駆動手段を用いてもよいことはいうまでも ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例におけるニードルが前進す
る前の状態を示す断面図である。

【図２】同じくニードルが前進した後の状態を示す要部
断面図である。

【図３】第２実施例を示す要部断面図である。

【図４】第３実施例を示す要部断面図である。

【符号の説明】

１ 加熱バレル １ａ ヒータ ２ スクリュ ３ ヘッド部 ３ａ 樹脂流路 ３ｂ 大径部 ３ｃ 小径部 ４ ニードル ４ａ 後端部 ５ ニードルホルダ ６ ノズル部 ６ａ 樹脂流路 ７ 射出口 ８ 円筒部 ９ 駆動アーム ９ａ 一端 ９ｂ 他端 １０ 軸 １１ 油圧シリンダ １２ ピストン １３ ロッド １４ シリンダ １５ 貫通孔 １６ 駆動杆 １７ 小シリンダ １８ ピストン １９ ロッド

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂を加熱して可塑化する加熱
   バレルと、該加熱バレル内に回動自在かつ軸方向進退自
   在に嵌挿されたスクリュと、前記加熱バレルの先端部に
   装着され、内部に樹脂流路が形成されたヘッド部と、該
   ヘッド部内に設けられたニードルホルダーと、前記ヘッ
   ド部の先端部に装着され、前端に射出孔と該射出孔より
   も大径であるとともに前記加熱バレルの内径よりも小径
   の円筒部とが連設され、かつ樹脂流路が形成されたノズ
   ル部と、前記ニードルホルダーに摺動自在に保持されて
   前記ノズル部の円筒部内に嵌合可能なニードルとを備
   え、さらに該ニードルを進退せしめるとともに、前記円
   筒部内に嵌挿せしめた後所定圧力にて保持可能な駆動手
   段を備えたことを特徴とする射出成形機の射出装置。
2. 【請求項２】 一端がニードルの後端部と非固定的に連
   結するとともに、他端が駆動装置と連結し、中間部の支
   点を中心にして揺動するアームよりなる駆動手段を備え
   たことを特徴とする請求項１記載の射出成形機の射出装
   置。
3. 【請求項３】 加熱バレルの先端部に固着されたヘッド
   部に大径部と小径部とを設け、該大径部と小径部とに、
   両者にまたがって摺動するシリンダを嵌装し、前記ヘッ
   ド部と該ヘッド部内に設けられた樹脂通路を有するニー
   ドルホルダーとを貫通する直径方向の貫通孔内に遊嵌し
   た駆動部材の両端を、前記シリンダの前端とそれぞれ連
   結するとともに、ニードルの後端部を前記駆動部材の中
   央部に連結してなる駆動手段を備えたことを特徴とする
   請求項１記載の射出成形機の射出装置。
4. 【請求項４】 加熱バレルの前端または該加熱バレルの
   先端部に固着されたヘッド部の直径方向に一対のシリン
   ダを固着し、前記ヘッド部と該ヘッド部内に設けられた
   樹脂通路を有するニードルホルダーとを貫通する直径方
   向の貫通孔内に遊嵌した駆動部材の両端を、前記シリン
   ダのロッド側とそれぞれ連結するとともに、ニードルの
   後端部を前記駆動部材の中央部に連結してなる駆動手段
   を備えたことを特徴とする請求項１記載の射出成形機の
   射出装置。