WO2006101165A1 - 竪型成形機及びその成形方法 - Google Patents

Description

明 細 書

竪型成形機及びその成形方法

技術分野

[0001] 本発明は、堅型成形機及びその成形方法に関するものである。

背景技術

[0002] 従来、成形機、例えば、射出成形機においては、加熱シリンダ内において加熱され 溶融させられた榭脂を、高圧で射出して金型装置のキヤビティ空間に充填し、該キヤ ビティ空間内にお 、て冷却して固化させた後、成形品を取り出すようになって!/、る。

[0003] そして、堅型の射出成形機、すなわち、堅型成形機は、金型装置、型締装置及び 射出装置を有し、前記金型装置は固定された下金型、及び上下方向に移動自在に 配設された上金型を備え、型締装置は、固定された下プラテン、及び上下方向に移 動自在に配設された上プラテン及び型締用モータを備え、該型締用モータを駆動し 、上プラテンを進退させることによって型閉じ、型締め及び型開きを行う。その結果、 型締めに伴い、下金型と上金型との間にキヤビティ空間が形成される。

[0004] 一方、前記射出装置は、ホツバから供給された榭脂を加熱して溶融させる前記カロ 熱シリンダ、溶融させられた榭脂を射出する射出ノズル、計量用モータ、射出用モー タ等を備え、前記加熱シリンダ内にスクリューが回転自在に、かつ、進退自在に配設 される。そして、計量用モータを駆動し、前記スクリューを回転させながら後退させる ことによって、スクリューの前方に榭脂を溜め、射出用モータを駆動し、前記スクリュー を前進させることによって、射出ノズル力も榭脂を射出し、前記キヤビティ空間に充填 する (例えば、特許文献 1参照。 ) o

特許文献 1 :特開平 8— 103958号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] し力しながら、前記従来の堅型成形機においては、上プラテンの上下方向における 移動に伴って射出装置を上下方向に移動させる必要があり、そのための機構が複雑 になり、堅型成形機のコストが高くなつてしまう。 [0006] また、上プラテン上に射出装置を配設する必要があるので、堅型成形機が大型化 してしまう。

[0007] 本発明は、前記従来の竪型成形機の問題点を解決して、機構を簡素化することが でき、コストを低くすることができ、小型化することができる堅型成形機及びその成形 方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0008] そのために、本発明の堅型成形機においては、フレームと、該フレームに固定され 、上金型が取り付けられた上プラテンと、該上プラテンから下方に向けて延在させて 配設された連結部材と、前記上プラテンより下方において、前記連結部材によって保 持された下方基材と、前記連結部材に沿って進退自在に配設され、下金型が取り付 けられた下プラテンと、該下プラテンを進退させ、下金型を上金型に対して接離させ 、型閉じ、型締め及び型開きを行う型締用の駆動部とを有する。

[0009] そして、前記下方基材は、型締め時に駆動部によって発生させられる型締力により 、下方に移動させられる。

発明の効果

[0010] 本発明によれば、堅型成形機においては、フレームと、該フレームに固定され、上 金型が取り付けられた上プラテンと、該上プラテンから下方に向けて延在させて配設 された連結部材と、前記上プラテンより下方において、前記連結部材によって保持さ れた下方基材と、前記連結部材に沿って進退自在に配設され、下金型が取り付けら れた下プラテンと、該下プラテンを進退させ、下金型を上金型に対して接離させ、型 閉じ、型締め及び型開きを行う型締用の駆動部とを有する。

[0011] そして、前記下方基材は、型締め時に駆動部によって発生させられる型締力により

、下方に移動させられる。

[0012] この場合、下プラテンを進退させ、下金型を上金型に対して接離させることによって

、型閉じ、型締め及び型開きが行われるので、射出装置を上下方向に移動させる必 要がなくなる。したがって、竪型成形機の機構を簡素化することができ、竪型成形機 のコストを低くすることができる。

[0013] また、上プラテン上に射出装置を配設する必要がなくなるので、堅型成形機を小型 ィ匕することがでさる。

図面の簡単な説明

[0014] [図 1]本発明の実施の形態における堅型成形機の要部を示す背面図である。

[図 2]本発明の実施の形態における竪型成形機の平面図である。

[図 3]本発明の実施の形態における竪型成形機の正面図である。

[図 4]本発明の実施の形態における竪型成形機の側面図である。

[図 5]本発明の実施の形態における竪型成形機の要部を示す側面図である。

[図 6]本発明の実施の形態における竪型成形機の要部を示す平面図である。

[図 7]本発明の実施の形態における伝動機構を示す拡大図である。

符号の説明

[0015] 11 フレーム

21 射出装置

22 金型装置

23 型締装置

31 上プラテン

32 トグルサポート

34 タイバー

35 下プラテン

38 型締用モータ

41 上金型

43 下金型

発明を実施するための最良の形態

[0016] 以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場 合、成形機としての射出成形機のうちの竪型成形機について説明する。

[0017] 図 1は本発明の実施の形態における竪型成形機の要部を示す背面図、図 2は本発 明の実施の形態における竪型成形機の平面図、図 3は本発明の実施の形態におけ る竪型成形機の正面図、図 4は本発明の実施の形態における竪型成形機の側面図 、図 5は本発明の実施の形態における竪型成形機の要部を示す側面図、図 6は本発 明の実施の形態における堅型成

形機の要部を示す平面図、図 7は本発明の実施の形態における伝動機構を示す拡 大図である。

[0018] 図において、 11は竪型成形機を搭載するためのフレームであり、該フレーム 11は、 ベース 12、該ベース 12と所定の距離を置いて配設され、矩形の形状を有する第 1の 上部材としての上枠 13、該上枠 13より低い位置に、上枠 13と隣接させて配設され、 矩形の形状を有する第 2の上部材としての載置板 14、前記ベース 12と上枠 13との 間に垂直方向に配設され、上枠 13を支持する複数の第 1の支柱 15、及び前記べ一 ス 12と載置板 14との間に垂直方向に配設され、載置板 14を支持する複数の第 2の 支柱 16を備える。

[0019] 前記フレーム 11には、射出装置 21、該射出装置 21の前方に配設された金型装置 22、型締装置 23、前記射出装置 21を進退自在に支持する可塑ィヒ移動装置 24、型 厚調整装置 25等が搭載される。そして、前記型締装置 23は、上枠 13に取り付けら れ、フレーム 11に対して固定された固定部材としての、かつ、固定プラテンとしての 上プラテン 31、該上プラテン 31より下方に配設された下方基材としてのトグルサポー ト 32、前記上プラテン 31から下方に向けて延在させて配設され、前記上プラテン 31 とトグルサポート 32とを連結し、かつ、トグルサポート 32を懸垂する複数の連結部材と してのタイバー 34、該タイバー 34に沿って上下方向に移動自在に配設された可動 部材としての、かつ、可動プラテンとしての下プラテン 35、前記トグルサポート 32と下 プラテン 35との間に配設されたトグル機構 37、型締用の駆動部としての型締用モー タ 38、該型締用モータ 38を駆動することによって発生させられた回転をトグル機構 3 7に伝達するプーリ'ベルト式の回転伝達系（駆動要素としての駆動プーリ、従動要 素としての従動プーリ 39a、及び駆動プーリと従動プーリ 39aとの間に張設された伝 動部材としてのタイミングベルト 39bから成る。） 39、該回転伝達系 39と連結されたボ ールねじ 101、該ボールねじ 101と連結され、ボールねじ 101の回転に伴って進退さ せられるクロスヘッド 102等を備える。

[0020] 前記ボールねじ 101は、回転運動を直進運動に変換する運動方向変換部として機 能し、そのために、回転伝達系 39と連結され、トグルサポート 32に対して回転自在に 配設された第 1の変換要素としてのボールねじ軸 125、及びクロスヘッド 102に取り 付けられ、前記ボールねじ軸 125と螺合させられる第 2の変換要素としてのボールナ ット 126を備える。また、トグルサポート 32にガイドロッド 121が上方に向けて、かつ、 クロスヘッド 102を貫通して延在させられる。したがって、ボールねじ軸 125が回転す ると、ボールナット 126が進退させられ、クロスヘッド 102がガイドロッド 121に沿って 進退させられる。

[0021] そして、前記上プラテン 31に、第 1の金型としての、かつ、固定金型としての上金型 41が取り付けられ、前記下プラテン 35に、前記上金型 41と対向させて、第 2の金型 としての、かつ、可動金型としての下金型 43が取り付けられ、上金型 41及び下金型 4 3によって前記金型装置 22が構成される。なお、前記上金型 41にはホットランナ 47 が配設され、該ホットランナ 47は、ホットランナ構造を有し、上金型 41の側面に開口 して水平に延びる第 1のランナ部 47a、及び該第 1のランナ部 47aの先端から下方に 向けて延び、キヤビティ空間に開口する第 2のランナ部 47bを備える。そのために、ホ ットランナ 47内に「L」字状のアダプタが配設される。この場合、上金型 41から成形材 料としての榭脂をパージすることができるので、パージを行う際に射出装置 21を後退 させる必要がなくなる。したがって、パージのための作業を簡素化することができる。

[0022] ところで、本実施の形態においては、上プラテン 31が上枠 13に取り付けられ、各タ ィバー 34は、上端が上プラテン 31に固定され、下方に延び、下方においてトグルサ ポ

ート 32、下プラテン 35及びトグル機構 37を垂下させて保持する。そのために、前記 各タイバー 34は、上端において型厚調整部材としての調整ナット 61と螺合させられ る図示されない第 1のねじ部、該第 1のねじ部に隣接して下方に延び、下プラテン 35 が摺動させられる第 1のロッド部としての摺動部 34a、該摺動部 34aに隣接して下方 に延び、トグルサポート 32を貫通する第 2のロッド部としての保持部 34b、該保持部 3 4bに隣接して下方に延び、ナット 111と螺合させられる第 2のねじ部 34c、及び該第 2のねじ部 34cに隣接して下方に延びる被振止部 34dを備える。前記保持部 34bは 摺動部 34aより径が小さぐ前記第 2のねじ部 34c及び被振止部 34dは保持部 34bよ り径が小さくされる。前記トグルサポート 32の上端を、摺動部 34aと保持部 34bとの間 の段差に当て、ナット 111と第 2のねじ部 34cとを螺合させることによって、トグルサボ ート 32をタイバー 34の下端の近傍に固定することができる。

[0023] 前記トグル機構 37は、クロスヘッド 102に対して揺動自在に支持されたトグルレバ 一 105、トグルサポート 32に対して揺動自在に支持されたトグルレバー 106、及び下 プラテン 35に対して揺動自在に支持されたトグルアーム 107を備え、トグルレバー 10 5、 106間、及びトグルレバー 106とトグルアーム 107との間がそれぞれリンク結合さ れる。

[0024] 前記型締用モータ 38を駆動してクロスヘッド 102をトグルサポート 32と下プラテン 3 5との間で進退させると、前記トグル機構 37が屈伸させられ、下プラテン 35がタイバ 一 34に沿って進退させられる。その結果、下金型 43を上金型 41に対して接離させ て、型閉じ、型締め及び型開きを行うことができる。なお、型締め時に型締用モータ 3 8によって発生させられる型締力により、タイバー 34が伸び、それに伴って、前記トグ ルサポート 32は下方に移動させられる。

[0025] また、前記射出装置 21は、シリンダ部材としての加熱シリンダ 45、該加熱シリンダ 4 5内において、回転自在に、かつ、進退自在に配設された射出部材としての図示さ れないスクリュー、前記加熱シリンダ 45の前端に取り付けられた射出ノズル 46、前記 加熱シリンダ 45の後端の近傍に配設された図示されな ヽホツバ、前記スクリューの後 端に突出させて形成された図示されないスクリュー軸、進退自在に配設され、前記ス クリューを回転自在に支持する加圧部材としてのプレツシャプレート 51、該プレツシャ プレート 51に取り付けられ、プーリ'ベルト式の回転伝達系（駆動要素としての駆動プ ーリ、従動要素としての従動プーリ、及び駆動プーリと従動プーリとの間に張設された 伝動部材としてのタイミングベルトから成る。 ) 52を介してスクリュー軸と連結された計 量用の駆動部としての計量用モータ 54、前記可塑ィ匕移動装置 24のフレーム 50に取 り付けられ、プレツシャプレート 51と連結された射出用の駆動部としての一対の射出 用シリンダ 56等を備える。該各射出用シリンダ 56は、シリンダ部 57、及び該シリンダ 部 57から後方に向けて延びるピストン 58を備え、各ピストン 58の先端がプレツシャプ レート 51と連結される。

[0026] そして、前記型厚調整装置 25は、各タイバー 34の上端に形成された第 1のねじ部 と螺合させられる調整ナット 61、型厚調整用の駆動部としての型厚モータ 62、該型 厚モータ 62を駆動することによって発生させられた回転を各調整ナット 61に伝達す る伝動部材としてのギヤ機構 130等を備え、トグルサポート 32を上プラテン 31に対し て進退させて型厚調整を行う。そのために、前記ギヤ機構 130は、各調整ナット 61の 外周に配設された小径ギヤ 131、該各小径ギヤ 131と嚙合させられる大径ギヤ 132 、及び該大径ギヤ 132と嚙合させられる駆動ギヤ 133から成り、型厚モータ 62を駆動 することによって発生させられた回転は、駆動ギヤ 133から大径ギヤ 132に伝達され 、更に各小径ギヤ 131に伝達されて各調整ナット 61を同じ回転角度だけ回転させる 。前記各調整ナット 61は第 1のねじ部と螺合させられているので、各調整ナット 61の 回転

角度に対応する量だけ調整ナット 61がタイバー 34の軸方向に移動する。その結果、 トグルサポート 32を上プラテン 31に対して進退させることができる。

[0027] ところで、前記トグルサポート 32、下プラテン 35及びトグル機構 37は各上プラテン 3 1の下方において垂下させて保持されるので、タイバー 34の下端の位置が安定しな いと、型閉じ、型締め及び型開きを円滑に行うことができない。そこで、前記ベース 12 に振止部材 112が取り付けられ、該振止部材 112における各タイバー 34と対応する 箇所に、上方に向けて突出させて振止部 113が形成される。該振止部 113には、被 振止部 34dを摺動自在に収容することができるように摺動穴 114が形成され、前記被 振止部 34dの下端が摺動穴 114内に嵌入される。したがって、タイバー 34は、上端 が上プラテン 31を介して上枠 13に固定され、下端が振止部 113に嵌入されて保持さ れるので、上枠 13とベース 12との間に安定させて延在させることができる。その結果 、各タイバー 34に沿って下プラテン 35を安定させて進退させることができるので、型 閉じ、型締め及び型開きを円滑に行うことができる。なお、被振止部 34d及び振止部 113によって振止装置が構成される。

[0028] また、型締装置 23の駆動機構である回転伝達系 39、該回転伝達系 39と連結され るボールねじ 101等の保守を行う場合、前記型厚モータ 62を駆動してトグルサポート 32を移動させ、前記回転伝達系 39、ボールねじ 101等に容易にアクセスすることが できる。 [0029] 次に、堅型成形機の動作について説明する。

[0030] 前記構成の射出装置 21において、計量工程時に、計量用モータ 54を駆動し、回 転伝達系 52を介してスクリュー軸に回転を伝達し、スクリューを回転させると、ホッパ 力も供給された榭脂は、加熱シリンダ 45内において加熱されて溶融させられ、前方 に移動して、スクリューの前方に溜められる。これに伴って、スクリューは、所定の位 置まで後退させられる。

[0031] 次に、前記型締用モータ 38を駆動すると、該型締用モータ 38の回転は、回転伝達 系 39を介してボールねじ軸 125に伝達され、ボールナット 126が進退させられ、クロ スヘッド 102も進退させられる。そして、該クロスヘッド 102の前進に伴って、トグル機 構 37が伸展させられ、下プラテン 35が前進させられて型閉じが行われ、上金型 41に 下金型 43が当接させられる。続いて、型締用モータ 38を更に駆動すると、トグル機 構 37において型締力が発生させられ、該型締力で上金型 41に下金型 43が押し付 けられ、上金型 41と下金型 43との間にキヤビティ空間が形成される。

[0032] そして、射出工程時に、射出ノズル 46を上金型 41に押し付けてノズルタツチを行 ヽ 、射出用シリンダ 56を駆動し、スクリューを前進させると、スクリューの前方に溜められ た榭脂は、射出ノズル 46から射出されて前記キヤビティ空間に充填され、該キヤビテ ィ空間内にお 、て冷却されて固化され、成形品になる。

[0033] 次に、クロスヘッド 102の後退に伴って、トグル機構 37が屈曲させられると、下ブラ テン 35が後退させられ、型開きが行われる。

[0034] また、前記クロスヘッド 102には上方に向けて取付部 141が形成され、該取付部 14 1にェジェクロッド 143が取り付けられる。したがって、型開きに伴って下プラテン 35 が下方に移動すると、ェジェクロッド 143が相対的に上方に移動させられ、下プラテ ン 35内の穴に嵌入させられる。その結果、前記ェジヱクロッド 143の上方に配設され た図示されないェジェクタピンは、下金型 43から上方に移動させられ、前記成形品を 突き出す。なお、前記ェジェクロッド 143、ェジェクタピン等によってェジェクタ装置が 構成される。

[0035] ところで、本実施の形態においては、上プラテン 31がフレーム 11の上端において 上枠 13に固定され、上プラテン 31に上金型 41が取り付けられるとともに、上金型 41 の側面に射出ノズル 46が押し付けられて榭脂が射出されるようになっているので、上 金型 41に隣接させて射出装置 21を配設するようになつている。したがって、射出装 置 21を上下方向に移動させる必要がなくなるので、堅型成形機の機構を簡素化する ことができるとともに、堅型成形機のコストを低くすることができる。

[0036] また、上プラテン 31上に射出装置 21を配設する必要がないので、堅型成形機を小 型ィ匕することができる。

[0037] そして、本実施の形態において、下プラテン 35及び下金型 43は、重力で下方に落 下する際に型開き側に移動するので、堅型成形機の安全性を向上させることができ る。

[0038] なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなぐ本発明の趣旨に基づ いて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲力 排除するものでは ない。

産業上の利用可能性

[0039] 本発明を成形品を成形するための射出成形機に適用することができる。

Claims

請求の範囲

[1] (a)フレームと、

(b)該フレームに固定され、上金型が取り付けられた上プラテンと、

(c)該上プラテン力 下方に向けて延在させて配設された連結部材と、

(d)前記上プラテンより下方において、前記連結部材によって保持された下方基材と

(e)前記連結部材に沿って進退自在に配設され、下金型が取り付けられた下プラテ ンと、

(f)該下プラテンを進退させ、下金型を上金型に対して接離させ、型閉じ、型締め及 び型開きを行う型締用の駆動部とを有するとともに、

(g)前記下方基材は、型締め時に駆動部によって発生させられる型締力により、下方 に移動させられることを特徴とする竪型成形機。

[2] 前記下方基材と下プラテンとの間にトグル機構が配設される請求項 1に記載の堅型 成形機。

[3] 前記連結部材の下端の振止めを行う振止装置を有する請求項 1に記載の堅型成形 機。

[4] 前記上プラテンに型厚調整装置が配設される請求項 1に記載の堅型成形機。

[5] 前記上金型の側面に射出装置がノズルタツチされる請求項 1に記載の堅型成形機。

[6] 前記上金型はホットランナ構造を有する請求項 1に記載の堅型成形機。

[7] 前記上金型及び下金型から成る金型装置は、射出装置の前方に配設され、キヤビテ ィ空間に成形材料を上方から充填するための「L」字状の形状を有するアダプタを備 える請求項 1に記載の竪型成形機。

[8] フレーム、該フレームに固定され、上金型が取り付けられた上プラテン、該上プラテン 力 下方に向けて延在させて配設された連結部材、前記上プラテンより下方におい て、前記連結部材によって保持された下方基材、前記連結部材に沿って進退自在 に配設され、下金型が取り付けられた下プラテン、及び該下プラテンを進退させ、下 金型を上金型に対して接離させ、型閉じ、型締め及び型開きを行う型締用の駆動部 を有する堅型成形機の成形方法において、 (a)前記下プラテンを進退させ、下金型を上金型に対して接離させ、型閉じ、型締め 及び型開きを行い、

(b)前記下方基材を、型締め時に駆動部によって発生させられる型締力により、下方 に移動させることを特徴とする竪型成形機の成形方法。