WO1989000913A1 - Nozzle touching mechanism for injection molding machines - Google Patents

Description

明 細 書

射 出成形 機 の ノ ズ ル タ ツ チ 装 置

技 術 分 野

こ の発明 は射出成形機の ノ ズル タ ツ チ装置で あ っ て 、 スプ リ ングを圧縮 して ノ ズル タ ツ チカ を発生 さ せ る おの に関 し 、 と く に ノ ズル タ ツ チカ を射出成形サ ィ ク ルの進 行に伴 っ て 変化 させ 、 固定側金型の変形を 防止す る よ う に し た ノ ズル ダ V チ装置に 関 す る 。

背 景 技 術

典型的 に は 、 従来の電動式射出成形機の ノ ズル タ ツ チ 装置ば、 減速機を介 し て モー タ に 連結 し たボ一ルス ク リ ユ ウ を回転さ せ て こ れ に 螺合す るボ ールナ ヅ 卜 を 軸方向 移動 させ 、 射出 ュニ ッ 卜 と一体移動自 在 の ばね座部材 と ポ一ルナ ッ 卜 と 一体移動 す る可動ばね座部材 と の 間 に 介 在さ せ た ス プ リ ン グを圧縮 し 、 所定 のスプ リ ン グ圧縮量 に 至 っ た と き に モ ー タ 回転を停止さ せ かつ ブ レ ー キ を作 動 さ せ て スプ リ ングの圧縮状態を保持 し 、 射 出 ュ ニ ッ 卜 に 加わ る スプ リ ングの弾発力 す なわ ち ノ ズル タ ツ チカ を 所定値 に維持 し て い る 。

こ の場合ノ ズル タ ッ チカ は射出成形サ イ ク ルの 間常 に 一定 に 保持さ れて お り 、 使用 す る金型 に よ つ て は過大 に な る場合が あ る 。

詳 し く は 、 第 2 図 の様 に 射出成形サイ ク ルの射 出 ♦ 保 圧過程で は金型 は ロ ッ ク ア ッ プ状態 に あ っ て -、 固定プラ テ ン に取 り つ け ら れた 固定側金型 1 0 0 と 可動 側金型 1 0 1 とが圧接 しているので、 固定側金型 Ί Ο Ο に対 し少 々過大なノ ズルタ ッ チ力 ΐ が作用 し ても容易 に変形 しな い。 一方、 計量 , ェジ ェ ク小 および型締完了まで （ すな わち 、 射出成形サイクルにおける金型ロ ッ クァ ッァ解除 区間 ) は、 可動側金型 Ί 0 1 は固定側金型 1 0 0 に対 し てぼとん ど押圧力を与えないか、 第 3 図 に示すよう に互 いに鼸間 している。 この金型ロ ッ グァ ッ プ解除状態で過 大なノ ズルタ ツ チカ f が作用する と固定側金型 1 0 0 は 可動側金型 1 0 1 側 に押されて変形する こ とがある 。 実際に 、 電動式の射出成形撐でホ ッ 卜 ラ ンナ—型金型を 用いると、 この金型は加熱 しているマ二ホ一ル ドからの 熱が他の個所へ伝導し てい く のを避けるため多ぐの空洞 を備えて特にマニホ—ル ドが変形 しやすい構造であるた め 、 型開き時など射出成形サイ クルの ロ ッ ク ア ツプ解除 区間ではノ ズルに よる過大な押圧力 （ ノ ズルタ ツチカ 〉 で変形する こ とがある。

この点、 油圧式の射出成形機では型締装置と射出装置 の シ リ ンダー が同一の圧力源に接続され、 可動側金型に 加わる力 と ノズルに加わるガとが均衡するよう にな つ て いる。 すなわち 、 例えば射出時に は一方で はノズルが固 定側金型に強ぃ ノズルタ ツ チ力で圧接し 、 他方では可動 側金型が固定側金型に ノ ズルタ ッ チ力 の作用方向 とは反 対方向に作用 する型締力で圧接する 。 また、 計量， ェジ ク 卜時に はノ ズル と可動側金型は共に 、 固定側金型に 何等の力も及ぼさない 。 いずれに しても固定側金型に闋 し 、 両側 の力 関係は均衡する 。

し か し 、 電動式射出成形機では型締装置 と ノ ズル タ ッ チ装置 とがそ れぞれに 別個のモ ー タ で駆動 さ れる ので 、 両装置が固定側金型に 及ぼす力 を均衡さ せ る こ と が 困難 で ある 。

発 明 の 開 示

こ の発明 の 目 的は 、 スプ リ ングを圧縮 し て 、 ノ ズル タ ツ チ力 を発生 さ せる ノ ズル タ ツ チ装置であ っ て 、 過大な ノ ズル タ ツ チカ に よ る固定側金型の変形を 回避でき る も の を提供するこ と に あ る 。

本発明 に よ れば 、 往復動自 在 に 配さ れ た 射出ユ ニ ッ ト を有する射出成形機に装備さ れる ノ ズル タ ツ チ装置が提 供さ れる 。 ノ ズル タ ツ チ裝置 は 、 往復動 自在 に 配さ れ た 可動 ばね座部材 と 、 該可動 ばね座部材を往復動 さ せ る た め の駆動手段 と 、 前記射出 ュニ ッ 卜 と一体移動 自 在 に か つ 前記可動 ばね座部材 に 対向 し て 配さ れた 静止 ばね座部 材と 、 該静止ばね座部材 ど前記可動 ばね座部材間 に 介在 す るスプ リ ング と を備え 、 前記可動 ばね座部お の移動位 置を変化さ せ る こ と に よ り 前記スプ リ ン グ に よ り 発生 さ れる ノ ズル タ ツ チ力 を変化 さ せ る 。

本発明の利点 は 、 ノ ズル タ ツ チ力 を 可変調整で き 、 例 え ば 、 金型 ロ ッ ク ア ッ プ解除状態で の ノ ズル タ ツ チカ を ロ ッ ク ア ッ プ状態 に お け る ノ ズル タ ツ チカ よ り 軽減で き る か ら 、 固定側金型 を変形さ せ る こ と が な い 。 し た が つ て 、 スプ リ ン グの弾発力 で ノ ズル タ ツ チカ を発生させ る 電動式射出成形機において精密な成形品を製造する時も 、 ま た、 ホッ ト ラ ンナ一金型のよ う に比較的変形 しやすい— 金型を用いる場合も障害を生 じ るこ とが無い。 一

図 面 の 簡 単 な 説 明

第 1 図は本発明の一実施例によるノズルタ ツ チ裝置を 示す概略正面図 、 第 2 図 は金型□ ッ ク ァップ状態に ある 型締ュニ ッ 卜 の概略正面 、 第 3 図は ロ ッ ク ア ツ ァ解除 状態を示す第 2 図 と周様の図、 お よび第 4 図 は第 Ί 図の ノ ズルタ ッ チ装置を搭載 し た電動式射出成形機の概略正 面図である。

発明を実施するた めの最良の形態

第 4図 において 、 機枠ベ ース 1 に は型-締ュ二ッ 卜 2 が - 固設され、 また 、 射出ュニ ッ十 3 が機枠ベー ス 1 上にェ キス 卜ルー タ ベース 1 5 と共に往復動自在に かつ型締ユ ニッ ト 2 に対向 して配さ れる と共に ノ ズルタ ツ チ裝置 4 を介 し て型線ユニ ッ ト 2 に連結されている 。

型締ュニッ b 2 は 卜 グル式で、 型締用 ポールスク リ ュ ゥ 5 を型締用 サーボ モ一 夕 6 で駆動回転するこ と によ り 、 トグル機構の ケロ スへッ ドに固定 したポールナツ 卜 7 を 往複動させて型 めお よび型開きを行う よ う にな つ て い 」 .一 る 。 固定プラテン 8 に は固定側金型 9 が、 可動プラ亍 ン 1 0 に は可動侧金型 1 1 がぞれぞれ取 り つ け られている 。 なお、 符号 1 2 は型厚調整用サ一ポモ一タ 、 Ί 3 は'ェジ -ェ ク タ 一、 1 4 はェジ ェ クタ 一駆動甩サーボモ ー タであ る 。 射出 ユ ニ ッ ト 3 は 一 ッ 卜 と 一体 に 機枠べ ー ス Ί 上 で移動自 在の ェキ ス 卜 ル ー ダ 一 ベ ー ス 1 5 上に 載置さ れ 射出 シ リ ンダ 一 1 6 と ホ ッ パー 1 7 を有す る フ ロ ン 卜 プ レ 一 卜 1 8 と 、 射出 シ リ ン ダ 一 内部の計鼉ス ク リ ュ ゥ ( 図 に 見えて いな い 〉 を一体移動 自 在 に 連結 し た 可動プ レ ー 卜 1 9 とを備え て （ る 。 可動プ レ ー 卜 1 9 は フ ロ ン 卜 プ レ 一 卜 1 8 と リ アプ レ 一 卜 2 0 と の 間で往復動 自 在 に 配され 、 プ一 リ 2 1 ， 射出用 ポ 一 ルス ク リ ュ ゥ 2 2 お よ び可動プ レ 一 卜 9 側 に 固定さ れた ボ 一 ルナ ッ 卜 2 3 を介 し て 図示 し な いサ ー ポ モ ー タ に駆動 的 に 連結 さ れ て い る 。 ま た、 計量ス ク リ ュ ゥ はプ一 ¹リ 2 4 お よ びス ク リ ユ ウ 回転ポ ー ルスプ ラ イ ン 2 5 を介 し て 図示 し な い別 の サ一 ポモ ー タ に 駆動 的 に連結さ れて い る 。 符号 2 6 は射 出 シ リ ンダ一先端の ノ ズルであ る

ノ ズルタ ツ チ装置 4 は 、 固定プラテ ン 8 側 の機枠べ 一 ス 1 に 固定さ れ たモ ー タ 2 7 ， こ れ に よ り 駆動 さ れ る ノ ズル タ ツ チ用 ポ一ルス ク リ ユ ウ 2 8 ， エ キ ス 卜 ル ー ダ ー ベ ー ス 1 5 側 に 装着 さ れかつ ボ 一ルス ク リ ュ ウ 2 8 に 螺 合 する ボ 一 ルナ ッ 卜 2 9 及 ぴノ ズルタ ツ チカ を発生 ざゼ る た めの スプ リ ン グ 3 0 な ど を備え る 。

第. Ί 図 に 示 す よ o に、 刖 記のモ ー タ 2 7 に は減速器 3 1 とブ レ ー キ 3 2 が付設さ れて お り 、 ま た 、 ポ ー ル ナ ツ 卜. 2 9 と 一体 に 設 け た 複数本のガイ ド ロ ッ ド 3 3 は ェ キ ス 卜 ノレ 一 々、、 一 ベ 一 ス 1 5 の突壁 （ 静止ばね座部材 ） 1 5 a に 軸方 向 に 形成 し た 孔 3 4 に 摺動 自 在 に 貫通 し て い る そ して、 ガィ ド ロ ッ ド 3 3 の一端に固設された可動ばね 座部材と し の座板 3 5 とエキス 卜 ルーダ一 べース 1 5 の突壁 Ί 5 a との に前記のスプ リ ング 3 0 を、 各ガィ ド ロ ッ ド 3 3 に嵌挿 して取り つ けている。 すなわち 、 ス プ リ ング 3 0 はモー タ 2 7 の駆動で移動されるポ一ルナ ッ 卜 2 9 と 、 ノ ズルタ ツ チェ程実行時に射出ユニ ッ ト 3 と共に移動する部分と してのェキス 卜ル一ダ―ベ一ス突 壁 1 5 a と の間 に介在されている 。

符号 S 1 , S 2 は近接スィ ッ チでポ一ルナ ツ 卜 2 9 と 共に移動する ドグ 3 6 の位置検出用である 。 スイ ツ チ S 1 はノズルタ ツ チ後における ドグ 3 6 の前方移動位置を、 スィ ッ チ S 2 はノズルタ ツ チ後における ドグ 3 6 の後方 移動位置を検出するものである。

以下、 射出成形機の作動を説明する。

射出ユ二 ッ ト 3 のホッ パ一 1 7 へ成形材料を充塡 し 、 パ一ジを済ませ、 型稀ュ二 ッ ド 2 に固定側金型 9 お よぴ 可動側金型 1 1 を装着 して型締を完了するな どの 、 射出 成形サイ クルに入 ¾ ための準備を整えた後、 ノ ズルタ ッ チ装置 4 を作動 し 、 射出ュニッ 卜 3 を型締ュニ ッ十 2 に 向けて機枠ペース 1 上をエキス 卜ル -ダベ -ス Ί 5 と共 に移動させて先端のノ ズル 2 6 を固定プラテン 8 の固定 側金型 9 のスプルーブ ッ シ ュ に接触させ たノズルタ ッ 状態とする 。

すなわち 、 第 Ί 図 に おいて 、 プレーキ 3 2 が解放され、 サ一ボモ ー タ 2 7 が駆動さ れてノ ズ.ルタ チ用ボ一ルス ク リ ュ ウ 2 8 が駆動 回転さ れる と 、 こ れ に 嫘合 し た ボ一 ルナ ッ 卜 2 9 が前方 （ 図 の左 ） へ移動 し、 こ れ に と も な い ガ イ ド 口 ッ ド 3 3 を介 し て ナ ツ 卜 2 9 と 一体の座板 3 5 が前方へ移動 さ れる ので 、 スプ リ ン グ 3 0 を介 し て座 板 3 5 と 作動 的に連結 し た エ キ ス 卜 ルー ダー ベ ー ス 1 5 すなわ ち 射出ユニ ッ ト 3 がスプ リ ング 3 0 を圧縮 し つ つ 前進し、 ノ ズル タ ツ チが行なわれる 。

ノ ズルタ ツ チ後も モ ー タ 2 7 は回転を続け 、 ノ ズル ダ ッ チ時 に 金型の型綿が完了 し て ロ ッ ク ア ッ プ状態 に あ れ ば （ こ こで は こ の条件を 満 たす ） 、 モ ー タ 2 7 は ス イ ツ チ S 2 が ド グ 3 6 を検 出 し て も こ れを無視 し て 回転を続 - け 、 ゾズル 2 6 の 固定側金型 9 に対す る ノ ズル ダッ チ カ を徐々 に 強め る 。 ス ィ ッ チ S Ί が ドグ 3 6 を検出 す る と モ ー タ 2 7 は停止 し .. 同 時 に ブ レ ー キ 3 2 が作動 し て そ の状態が維持さ れる 。. こ の と き のソ ズル タ ツ チカ は強 く 圧縮さ れ たス プ リ ング 3 0 の弾発力 で 、 射出 * 保 ff 時 の 樹脂 の反力 に 対抗で きる充分に 強い も の と さ れて い る 。 そ し て 、 射出成形サ イ ク ル と し て は金型 ロ ッ ク ア ッ プ区 間 に あ っ て射出 · 保圧過程が行 なわ れる 。

なお.、 電動式射.出成形機.」ま射出成形サ イ ク ル等を制御 する た め の コ ン ト ロ ー ラ 2 0 0 を備えて い る か ら 金型 の ロ ッ ク ア ッ プ状態 は こ の コ ン 卜 ロ ー ラ に よ り 力 セ ン サ 例 え'ぱ型締ユ ニ ッ ト に 配置 さ れた ロ ー ド セ ル 2 0 Ί の検 出値が設定値以上 に ある こ と で 判 断さ れる 。

射出 ♦ 保圧過程 が終了 し 、 ロ ッ グァ ッ プが解 除さ れる と 口 - ドセル 2 0 の検出値が設定値以下となるのでこ れによ り 射出成形サイ クルが金型口 ッ ク ァ ップ解除区間 にある と判断されブ レーキ 3 2 が開放される と共に 、 こ んどはモ一タ 2 7 が逆転されてポ ールナヅ ト 2 9 が後退 する 。 後退量が第 1 図 に示すよう に. L 2 とな つ た とき 、 スィ ッ チ S 2 がドグ 3 6 を検出 し モ一タ 2 7 の回転が 停止し 、 プ レーキ 3 2 が作動する 。 すなわち 、 スプ リ ン グ 3 0 は圧縮長さ L 1 か ら長さ し 2 だけのびて ノズルタ ッ チカが軽減される 。 こ の状態で射出 ， 保圧過程以外の 成形サイ クル、 例えば型開き、 計量、 ェジ ェ ク 卜 過程 ( ロ ッ ク ア ッ プ解'除区間 ) が行なおれる 。

射出成形サイ クルが引続き行なわれる場合は、 再び型 締過程とな り 、 固定側金型 9 に可動側金型 1 がクラ ン プさ れて ロ ッ ク ア ッ プ状態が検出される と ΐ一タ 2 7 を 正回転 してポ ールナツ 卜 2 9 を、 ドグ 3 6 がスィ ツ チ S 2 にある位置から前進させて ノズルタ ッ チカ を大き ぐし 、 前記の射出 ， 保圧過程へ と移行 していき 、 前記の射出成 形サイ クルが繰返される 。 すなわち 、 通常の射出成形サ ィ クルに おいてボ一ルナ ッ h 2 9 は、 卜 グ 3 6 がスィ ッ チ S 2 と S 1 の間を往復する よ う移動する 。

なお 、 スィ ッ チ S 2 の位置はスプ リ ング 3 0 が完全に のびき ら ない手前の位置であ り 、 射出成形ザィ クルの金 型ロ ッ ク ア ッ プ解除区間 に お いても固定側金型 9 を変形 し ない程度の ノ ズルタ ッ チカを生 じる様に して いる ζ. れは射出成形サィ クルの金型 口 ッ ク ァ ッ プ解除区間 に お い て金型 と ノズルの接触部か ら 樹脂が漏れた り す る （ 特 に ホ ッ ト ラ ン ナ ー 型の場合 ） の を 防止す る た めで あ る 。

射出成形サイ ク ルが停止さ れる と 手動 ス ィ ッ チあ る い は コ ン 卜 ロ ー ラ 2 0 0 か ら のノ ズル タ ツ チ解除指令な ど に よ り 、 プ レ ，キ 3 2 を解除 し て 、 モ ー タ 2 7 を逆転さ せボ ール ナ ツ 卜 2 9 を後退さ せ る こ と がで き る 。 そ し て 、 スプ リ ング 3 ◦ が のびき つ た 後 、 ポ一ルナ ツ 卜 2 9 が ェ キ ス 卜 ル ー ダー ベ ー ス 1 5 の突壁 1 5 a を押 す な ど し て 射出ユ ニッ ト 3 を ノ ズル タ ツ チ位置か ら 後退 さ せ 、 射出 ュ 二 ッ 卜 3 をス ィ ベル可能 と す る 。

上記実施例 を変形 して 、 モ ー タ 2 7 に イ ン ダ ク シ ョ ン モ一タ を用 い れば 、 前記の様 に スイ ッ チ S 2 を用 い る こ と な く スプリ ン グ 3 0 を のばす距離 L 2 を ダイ マ 一 に よ り 設定する こ と がで き る 。 すな わ ち 、 イ ンダ ク シ ョ ン モ ー タの回転数 は一定で ある か ら 、 ポ ー ルナ ツ 卜 2 9 を移 動 さ せ る に 至る 減速器の減速比や ノ ズル タ ツ チ用 ポ一ル ス ク リ ュ ゥの リ ー ド値を計算 に 入 れれば 、 ド グ 3 6 を距 離 L 2 だけ移動 さ せ る 時間 を算出 す る こ と がで き る 。 し た が っ て 、 こ の 時間 を射出成形機の コ ン ト ロ ー ラ に 設定 し て お き 、 射出成形サ イ ク ルに お い て 金型 ロ ッ ク ア ッ プ 区 間 か ら ロ ッ グア ッ プが解 除さ れて い る 区 間 へ移行 す る と きあ る い は そ の逆の 時 に 指令を 出 し.て ィ ン ダ ク シ ョ ン モ ー ダ 2 7 を 設定 時間 だけ正 、 逆 に 回転 さ せ て ノ ズル タ ツ チ力 を強弱に 調整 す る こ と がで き る 。 こ の場合 は 、 射 出成形機の コ ン 卜 ロ ー ラ に そ の た め のプ ロ グラ ム を 入力 する程度で済むから コ ス 卜 的に有利である。

ま た、 モ ータ 2 7 にサ一ボモー タを利用 する と、 回転 数 とボ一ノレナッ 卜移動量の一定 した関係から 、 前記の距 離 L 2 を移動させるの に必要なモー タ の.回転数を射出成 形機のコ ン ト□ ーラ に設定 し てお く こ と に よ つ て 、 前記 の場合と周様に ノ ズルタ ッ チ力を射出成形サイ クルの区 間に合わせて強弱 に調整するこ とができる。

Claims

請 求 の 範 囲

. 往復軌自 在に 配 された射出 ュ ニ ッ 卜 を有す る射出成 形機の ノズル タ ツ チ装置 に おい て 、 往復動自 在 に 配さ れた 可動 ばね座部材 と 、 該可動ばね座部材を往復動 さ せ る ため の駆動手段 と 、 前記射出 ユニ ッ ト と 一体移動 自 在 に かつ 前記可動 ばね座部材に対向 し て 配 さ れた 静 止ばね座部材 と 、 該静止ばね座部材 と前記可動ばね座 部材間 に介在す る スプ リ ン グ と を備え 、 前記可動 ばね 座部材の移動位置を変化さ せ る こ と に よ り 前記スプ リ ングによ り 発生さ れる ノ ズル タ ツ チカ を変化さ せ る こ と を特徴 と する ノ ズルタ ツ チ装置。

. 前記可動ばね座部材の複数の所定の移動位置を 設定 する た め の手段を備え る請求の範囲第 1 項記載の ノ ズ ルタ ツ チ裝置 。

. 前記駆動手段 は、 前記可動ばね座部材 と 一体の ボ ー ルナ ツ 卜 と 、 該ポ ール ナ ツ 卜 に 嫘合す るポ ールネ ジ と 、 該ボ ールネ ジを回転駆動 さ せ る た め のモ ー タ と を含む 請求の範囲第 2 項記載の ノ ズル タ ツ 装置。

. 前記設定手段 は 、 前記ポ ールナ ツ 卜 と 一体の ド グ と 、 該 ド グの移動位置を検出 す る た め の複数のス ィ ッ チ と を含 む請求の範囲第 3 項記載の ノ ズル タ ツ チ装置 。

. 金型 ロ ッ ク ア ッ プ解除状態で の ノ ズル タ ツ チカ が金 型 ロ ッ ク ア ッ プ状態でのそ れ よ り も小さ く な る よ う に 両該状態間で前記可動 ばね座部材の移動位置を異な ら せ る請求 の範囲第 2 項記載の ノ ズル タ ツ チ装置 。 6 . 前記金型 口 ック ッ プ解除状態において前記射出成 形機の固定側金型に加え られるノズルタ ッ チ力 に よ り 該金型に変形が生じ ない よ う に 、 前記ロ ッ ク ァ ッ プ解 除状態での前記可動ばね座部材の移動位置を設定する 請求の範囲第 5 項記載の ノ ズルタ ツ チ装置。