JPH05185478A - 射出成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 射出成形装置の可塑化ユニットを駆動ユニッ
トから迅速に取外す連結機構を設ける。 【構成】カラ−４８はスピンドル４８の端面の雌スプラ
インに実質的に同一の雌スプラインを有する内部空洞部
を含む。カラ−４８が第１位置にあるとき、雌スプライ
ンが同軸上にあり、供給スクリュ−１８のシャンク部の
雄スプラインをカラ−４８の雌スプラインを通して移動
することにより射出成形装置１０から可塑化ユニットを
容易に取外すことができる。また、カラ−４８が第２位
置にあるとき、雌スプラインは非同軸となり、第１凹部
４２の雌スプラインと係合させて雌スプラインをロック
する。駆動ユニット１４に対して可塑化ユニット１２を
迅速に接続又は分離することができる。このため、作業
時間を著しく短縮することができる。また、供給スクリ
ュ−１８と駆動ユニットのスピンドルとをスプライン連
結するので、損傷を生ずることなくかつ大型射出成形装
置に要求されるトルクに耐え得る強力な連結構造を得る
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形装置に関し、
更に詳しくは、可塑化ユニットと駆動ユニットとを迅速
に分離して、短時間で可塑化ユニットを交換できる連結
機構部を備えた射出成形装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形で製造すべき部分の形態によ
り、熱可塑性樹脂の組成を変更する必要がしばしばあ
る。従来の射出成形装置では、一つの樹脂材料から他の
樹脂材料に変更するとき、材料組成の変更に伴い長時間
かけて可塑化ユニットから材料を除去しかつ浄化する必
要があり、このため、材料、エネルギ及び時間を浪費し
ている。長時間の除去及び浄化に伴う不便を解消するた
めに、可塑化ユニット、即ちバレル−供給スクリュ−ア
センブリを単純に取外し、その代わりに、新しい樹脂用
の清浄な予熱セットを使用することは公知の技術であ
る。米国特許第４,７０４,０７８号及び米国特許第４,
７０８,６２２号公報は、小型の射出成形機において迅
速なバレル交換システムがいかに簡易化されるかが開示
されている。これらの公報にはバレル及び供給スクリュ
−を備えた交換可能な可塑化ユニットを有する射出成形
装置が示されており、駆動ユニットはバレル内で供給ス
クリュ−の実動位置へ回転されるスピンドルを有する。
駆動ユニットのスピンドルを可塑化ユニットの供給スク
リュ−に対して作動接続及び分離する連結装置が設けら
れている。米国特許第４,７０４,０７８号の第８図に示
されるように、駆動モ−タを供給スクリュ−に接続し
て、駆動供給スクリュ−にトルクを付与する連結装置で
は、駆動ドグ２６を介してトルクが伝達される。この駆
動ドグ２６を使用する設計には、駆動モ−タから供給ス
クリュ−に伝達される動力が５０馬力（ＨＰ）程度又は
これ以上の大型機が対象となり、しかも十分な強度の可
動ドグ２６が得られない欠点がある。更に、従来例とし
て、ドイツ特許第３２２９２２３号公報がある。この公
報の装置は射出成形機の可塑化ユニットを駆動ユニット
に接続又は分離させる異なる４種類の流体連結装置を開
示している。これらの流体連結装置は全て、コネクタを
分離しかつ供給スクリュ−を自動的に取外すため、高圧
流体を供給して供給スクリュ−コネクタを作動させなけ
ればならない難点がある。必要な高圧流体を供給するた
めに、密封装置及びチャンネルを含む複雑な装置を可塑
化ユニット及び駆動ユニットに設けなければならない。
密封装置を回転させる装置は複雑でありかつ連結システ
ムの信頼性を低下させる。更に、駆動ユニットから可塑
化ユニットを迅速に交換する機構は米国特許第４,５８
８,３６５号に開示されている。この公報の射出成形装
置は、切替装置により射出成形機の駆動ユニットに選択
的に接続又は分離できる２つの分離した押出ユニットを
備えている。この装置では２つの押出ユニットを交互に
操作するためかなり複雑な制御システムを必要とする。
簡素な構造を備えしかも駆動ユニットと可塑化ユニット
との間で５０馬力程度又はそれ以上の動力伝達が可能な
十分な強度を有しかつ射出成形機の可塑化ユニットを駆
動ユニットに連結する連結機構が高度に要求されるのは
当然である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の主目
的は、射出成形装置から可塑化ユニットを迅速に取外で
きかつ可塑化ユニット及び駆動ユニット間の改良された
連結機構を備えた射出成形装置を提供することにある。
また、本発明の目的は、大型の射出成形装置にも使用で
きる十分な強度を有する連結機構を提供することにあ
る。更に、本発明の目的は、簡素な構造を有し、安価に
製造でき、容易に使用することができしかも信頼性の高
い連結機構を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、前記の
目的及び利点を容易に得ることができる。本発明は、射
出成形装置に関し、更に詳しくは、可塑化ユニットと駆
動ユニットとの間に設けられ、短時間で可塑化ユニット
を交換できる連結機構部を備えた射出成形装置に関す
る。本発明の射出成形装置はこれに着脱可能に取り付け
られた可塑化ユニットを有する。可塑化ユニットはバレ
ル及びこのバレル内で射出軸線に沿って設けられた供給
スクリュ−を有する。この供給スクリュ−はねじ部とシ
ャンク部とを備えている。射出軸線に沿って取り付けら
れかつバレル内で供給スクリュ−を回転かつ軸方向に移
動させる駆動手段としてのスピンドル（quill）を有す
る駆動ユニットが設けられる。供給スクリュ−のシャン
ク部を駆動ユニットのスピンドルの端面に選択的に固定
する連結手段が設けられる。本発明によれば、連結手段
は供給スクリュ−のシャンク部に設けられた雄スプライ
ンを受ける雌スプラインを備えた第１凹部を有する。雌
スプラインの周りにねじ付きの第２凹部が設けられる。
カラ−手段としてのカラ−は第２凹部に装着されかつ第
１位置と第２位置との間で回転可能に移動できるように
保持される。カラ−はスピンドルの第１凹部に設けられ
た雌スプラインに実質的に同一の雌スプラインを有する
内部空洞部を備えている。雌スプラインは供給スクリュ
−のシャンク部に設けられた雄スプラインと係合され
る。前記のように、カラ−は第１位置に移動され、第１
位置にあるとき、雌スプラインと第１凹部は同軸上にあ
り、供給スクリュ−のシャンク部を第１凹部に対して挿
入及び抜き取ることができる。カラ−が第２位置にある
とき、雌スプラインは非同軸となり、シャンク部を第１
凹部内に固定することができる。本発明の好適実施例に
よれば、カラ−を第２凹部内に保持するロック部材が設
けられ、このロック部材はカラ−を第１位置又は第２位
置のいずれかに保持するディテント機構を備えている。

【０００５】

【作用】本発明の射出成形装置では、駆動ユニットに対
して可塑化ユニットを迅速に接続又は分離することがで
きる。このため、作業時間を著しく短縮することができ
る。また、供給スクリュ−と駆動ユニットのスピンドル
とをスプライン連結するので、損傷を生ずることなくか
つ大型射出成形装置に要求されるトルクに耐え得る強力
な連結構造を得ることができる。

【０００６】

【実施例】以下、迅速に分離できる連結機構を備えた本
発明による射出成形装置の実施例を説明する。この連結
機構は、特に、可塑化ユニットの駆動ユニットへの接続
に際し、下記の実施例に限定されることなく他の構造に
も適用できる。図に基づいて、射出成形装置１０は可塑
化ユニット１２及び駆動ユニット１４を有する。可塑化
ユニット１２は射出成形装置１０のハウジング１６に着
脱可能である。

【０００７】射出成形装置１０の可塑化ユニット１２
は、回転可能でかつ射出軸線Ｘに沿ってバレル２０内を
軸方向に移動可能な供給スクリュ−１８を有する。供給
スクリュ−１８はねじ部２２とシャンク部２４とを有す
る。押し出される射出材料を収容するホッパ−２６は射
出成形装置１０に装着され、通路２８を通る射出材料を
バレル２０及び供給スクリュ−１８にへ供給する。後述
の理由によりスプリング３４で押圧される規制ボルト、
即ち規制ピン３２を受ける環状溝３０が供給スクリュ−
１８のシャンク部２４のほぼ中間部に設けられる。スプ
リング３４の反対側の規制ピン３２の下端部は通路３６
を通じて圧力源に接続されている。

【０００８】射出成形装置１０の駆動ユニット１４は、
ピストン７０内に回転自在に支持されかつ供給スクリュ
−１８を回転及び軸方向へ作動させるスピンドル４０を
有する。スピンドル４０及びピストン７０は、例えば米
国特許第４,７３１,００５号公報に開示された公知の機
構により駆動されが、簡略のため、詳細な図示及び説明
を省略する。

【０００９】可塑化ユニット１２の供給スクリュ−１８
を駆動ユニット１４のスピンドル４０に固定する本発明
の連結機構を図１及び図２に明示する。この連結機構
は、射出軸線Ｘ上にあるスピンドル４０の端面４４に設
けられた第１凹部４２を有する。雄スプライン３８が設
けられた供給スクリュ−１８のシャンク部２４に係合す
る雌スプラインが第１凹部４２に設けられる。スピンド
ル４０の端面４４にはロックカラ−４８を保持する第２
凹部４６が設けられている。カラ−４８は、ねじ付きの
第２凹部４６内にねじ止めされたロックプレ−ト５０に
よって第２凹部４６内の所定位置に固定されている。第
２凹部４６及びロックプレ−ト５０により形成される空
間部内でカラ−４８が回転するように、カラ−４８はロ
ックプレ−ト５０で第２凹部４６内に装着される。カラ
−４８を回転しまた供給スクリュ−１８に設けられたス
プライン３８とカラ−４８に形成された内部空洞部に設
けられた雌スプライン５２との軸方向クリアランスを最
小にするため、カラ−４８は第２凹部４６及びロックプ
レ−ト５０によって形成される空間部内に０.１２７ミ
リメ−トル（０.００５インチ）より小さい軸方向クリ
アランスで装着される。本発明によれば、雌スプライン
４２、５２は同一であり、供給スクリュ−１８に設けら
れた雄スプライン３８に係合する。

【００１０】図１に１個のみ示す第１及び第２ほぞ溝５
６がカラ−４８の外周面５４に設けられ、ほぞ溝５６
は、後述の第１位置又は第２位置にカラ−４８を保持す
るロックプレ−ト５０に設けられたディテント６０を受
ける。更に、図２に示すように、保持ア−ム６４が係合
する複数の締込用のスロット６２がカラ−４８に形成さ
れ、保持ア−ム６４は図２の斜視図に示すモ−タ機構部
６６によって締込用のスロット６２に選択的に係脱自在
に軸着される。

【００１１】本発明の迅速分離機構の操作は次の通りで
ある。図１に示すように、供給スクリュ−１８のシャン
ク部２４の雄スプライン３８はスピンドル４０の第１凹
部４２内の所定の位置にロックされる。この位置におい
て、スピンドル４０と供給スクリュ−１８との間のスプ
ライン連結により、スピンドル４０を介して供給スクリ
ュ−１８を回転しかつ軸方向に移動させる。供給スクリ
ュ−１８が所定の位置にロックされると、雌スプライン
５２が第１凹部４２内の雌スプラインに合致しない第１
位置にカラ−４８が位置決めされる。カラ−４８はほぞ
溝５６に係合するディテント６０によって第１位置に保
持される。駆動ユニット１４から可塑化ユニット１２を
取外すとき、モ−タ機構部６６が作動され、ア−ム６４
は締付用スロット６２内に係合される。次に、カラ−４
８がア−ム６４によって停止状態に保持されながら、カ
ラ−４８に対してスピンドル４０が回転される。ロック
プレ−ト５０がカラ−４８に対してスピンドル４０と共
に回転するので、スピンドル４０の回転により、第１ほ
ぞ溝５６からディテント６０が離脱される。スピンドル
４０に設けられた雌スプラインがカラ−４８に設けられ
た雌スプラインと同軸になる位置でディテント６０が第
２ほぞ溝５６に係合するまでスピンドル４０が回転され
る。供給スクリュ−１８をスピンドル４０に再びロック
するために、ディテント６０が再び第１ほぞ溝５６に係
合する初期の位置までスピンドル４０を戻す回転が必要
である。連結機構がアンロック位置にあるとき、即ちス
ピンドル４０とカラ−４８の雌スプラインが同軸上にあ
るとき、供給スクリュ−１８はスピンドル４０及び駆動
ユニット１４から分離できる。可塑化ユニット１２を単
一ユニットとして着脱可能に設けるために、流体圧が規
制ピン３２の下方で通路３６から供給される。そこで、
供給スクリュ−１８のシャンク部２４に設けられた環状
溝３０に係合する規制ピン３２をスプリング３４の弾力
抗して移動される。この位置では、射出成形装置１０の
駆動ユニットから可塑化ユニット１２を全体として除去
することができる。

【００１２】前記のように、本発明の連結機構は、簡素
な構造で、安価に製造できかつ高信頼性を有すると共
に、前記目的を満足させることができる。更に、このシ
ステムは設計の自由度のある完全自動又は半自動で双方
の装置に容易に装着できる。

【００１３】本発明は、発明の最良の実施態様の一つを
示す前記構造の実施例に限定されず、形態、大きさ、部
材配備及び操作の自在な変更が可能である。

【００１４】

【発明の効果】本発明は、次のような十分な効果を有す
る。第１に、供給スクリュ−と駆動ユニットのスピンド
ルとをスプライン連結するので、損傷を生ずることなく
かつ大型射出成形装置に要求されるトルクに耐え得る強
力な連結構造を得ることができる。更に、連結機構部が
この種の従来装置では得られない簡素な構造及び高信頼
性を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による連結機構部を迅速分離できる射
出成形装置の側面断面図

【図２】 図１の駆動ユニットから供給スクリュ−を連
結及び分離する機構の一部破断斜視図

【符号の説明】

１２・・可塑化ユニット、１４・・駆動ユニット、１８
・・ハウジング、２０・・供給スクリュ−、２０・・バ
レル、２２・・ねじ部、２４・・シャンク部、２６・・
ホッパ−、２８・・エア通路、３０・・環状溝、３４・
・スプリング、３８・・雄スプライン、４０・・スピン
ドル、４２・・第１凹部、４６・・第２凹部、４４・・
スピンドルの端面、４８・・カラ−、５０・・ロックプ
レ−ト、５２・・雌スプライン、７０・・ピストン、Ｘ
・・射出軸線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン コスマン カナダ エル７イ− １ピ−６ オンタリ オ州ボルトン、ファウンティン ブリッジ ドライブ 28 (72)発明者 ビクタ シラジ カナダ エム２ジェ− ４エックス６ オ ンタリオ州ウィロ−ド−ル、スナップドラ ゴン ドライブ 28

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可塑化ユニット、駆動ユニット及び連結
   手段を備え、前記可塑化ユニットは射出成形装置に着脱
   可能に取り付けられ、かつバレル及びこのバレル内で射
   出軸線に沿って設けられた供給スクリュ−を有し、この
   供給スクリュ−はシャンク部を備え、前記駆動ユニット
   は射出軸線に沿って取り付けられかつバレル内で供給ス
   クリュ−を回転かつ軸方向に移動させる駆動手段を有
   し、この駆動手段は端面を有し、前記連結手段は供給ス
   クリュ−のシャンク部を駆動手段の端面に選択的に固定
   し、前記連結手段は射出軸線周りで駆動手段の端面に位
   置する雌スプラインを有する深さＸの第１凹部と、第１
   凹部の周囲で前記端面に位置する深さＹの第２凹部と、
   供給スクリュ−のシャンク部に設けられた雄スプライン
   と、第２凹部に装着されて第１位置と第２位置との間で
   回転可能に移動できるカラ−手段とを有し、深さＸは深
   さＹよりも大きく、前記雄スプラインと雌スプラインは
   互いに係合され、前記カラ−手段は前記駆動手段の端面
   の雌スプラインに実質的に同一の雌スプラインを有する
   内部空洞部を含み、カラ−手段が第１位置にあるとき、
   雌スプラインが同軸上にあり、供給スクリュ−のシャン
   ク部の雄スプラインをカラ−手段の雌スプラインを通し
   て移動することにより射出成形装置から可塑化ユニット
   を容易に取外し、カラ−手段が第２位置にあるとき、雌
   スプラインは非同軸となり、第１凹部の雌スプラインと
   係合させて雌スプラインをロックすることを特徴とする
   射出成形装置。
2. 【請求項２】 第２凹部内にカラ−手段を装着するねじ
   付きロックプレ−トを受けるねじが第２凹部に設けられ
   た「請求項１」に記載の射出成形装置。
3. 【請求項３】 カラ−手段は、第１位置及び第２位置へ
   カラ−手段を移動させるため、駆動手段の回転中に回転
   に対してカラ−手段を保持するロック手段を含む「請求
   項１」に記載の射出成形装置。
4. 【請求項４】 ロック手段は、カラ−手段に設けられた
   スロットと、このスロットに選択的に係合するモ−タ駆
   動ディテント手段とを含む「請求項３」に記載の射出成
   形装置。
5. 【請求項５】 カラ−手段は、第２凹部内でロックプレ
   −トにより装着されかつ０.１２７ミリメ−トル（０.０
   ０５インチ）又はこれ以下の軸方向クリアランスを形成
   する「請求項２」に記載の射出成形装置。
6. 【請求項６】 カラ−手段は第１ほぞ溝及び第２ほぞ溝
   を備え、前記ロックプレ−トはカラ−手段が第１位置に
   あるとき第１ほぞ溝に係合しかつカラ−手段が第２位置
   にあるとき第２ほぞ溝に係合するディテント手段を備え
   た「請求項２」に記載の射出成形装置。
7. 【請求項７】 第２凹部にカラ−手段を装着するねじ付
   きロックプレ−トを受けるねじが第２凹部に形成された
   「請求項３」に記載の射出成形装置。
8. 【請求項８】 カラ−手段は第１ほぞ溝及び第２ほぞ溝
   を備え、前記ロックプレ−トはカラ−手段が第１位置に
   あるとき第１ほぞ溝に係合しかつカラ−手段が第２位置
   にあるとき第２ほぞ溝に係合するディテント手段を備え
   た「請求項７」に記載の射出成形装置装置。
9. 【請求項９】 供給スクリュ−のシャンク部は環状溝を
   備え、前記可塑化ユニットは前記環状溝に選択的に係合
   するディテント手段を備え、カラ−手段が第１位置にあ
   るときに、単一ユニットとして射出成形装置から可塑化
   ユニットを取外しできる「請求項１」に記載の射出成形
   装置。