JPH0737614U - インラインスクリュ式射出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 インラインスクリュ式射出装置において、簡
略な構造で射出材料の計量精度を向上させる。 【構成】 インラインスクリュ式射出装置における加熱
シリンダ１６と射出スクリュ１８との間に、該射出スク
リュ１８を該加熱シリンダ１６に対して、機械的な係合
作用により固定し、該射出スクリュ１８の加熱シリンダ
１６内における軸方向の変位を阻止せしめる、解除可能
な固定手段を設けた。 【効果】 射出成形操作に際して、計量作動の完了後、
ピストン部材３８の射出スクリュ１８（係合面３４）に
対する圧接により、射出スクリュ１８の加熱シリンダ１
６内における軸方向の変位が略完全に阻止され得ること
から、射出充填作動までの間の工程で加熱シリンダ１６
に対して衝撃的な外力が及ぼされた場合でも、かかる射
出スクリュ１８の加熱シリンダ１６内での変位が有効に
防止され得る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】

本考案はインラインスクリュ式射出装置に係り、特に射出材料の計量精度の向 上が、簡略な構造をもって有利に図られ得るインラインスクリュ式射出装置に関 するものである。

【０００２】

【背景技術】

従来から、樹脂製品の成形に用いられる射出装置の一種として、加熱シリンダ の内部に射出スクリュが配設されて、該射出スクリュの軸心回りの回転と軸方向 への移動に基づいて、加熱シリンダ内に導入された射出材料を流動化せしめると 共に、計量し、加熱シリンダの先端ノズルを通じて所定の金型内に射出充填せし めるインラインスクリュ式射出装置が知られている。

【０００３】 このようなインラインスクリュ式射出装置においては、一般に、加熱シリンダ 内に導入された射出材料を、射出スクリュの回転によって流動化しつつ前方に導 き、その前方に導かれて蓄えられた射出材料の圧力によって後退せしめられる射 出スクリュの後退量を検知することにより、かかる射出スクリュの前進作動に基 づいて金型内に射出充填される射出材料を計量するようになっている。そして、 特に近年では、製品品質の向上と安定化等を図るために、射出材料の計量の高精 度化が要求されており、それに伴い、射出スクリュの後退量を±０．１mmの精度 で検出することのできる装置も開発されている。

【０００４】 ところが、従来のインラインスクリュ式射出装置における射出材料の計量作動 は、射出スクリュの後退位置をリミットスイッチ等によって検出し、所定の後退 位置にきた時に射出スクリュの回転作動を停止させて、その後退を停止させるこ とのみによって行われており、かかる停止後に射出スクリュを加熱シリンダに対 して固定的に保持する手段は、何等設けられていなかった。また、射出材料の計 量後においては、残留背圧による射出スクリュの移動防止等の目的で、射出スク リュを軸方向に駆動する射出シリンダの油圧回路も、通常、フリーの状態に設定 されることとなるために、かかる射出シリンダによっても、射出スクリュに対し て有効な保持力は及ぼされ得ないのである。

【０００５】 そして、そのために、連続的な射出成形操作を行なうに際して、前述の如き加 熱シリンダ内における射出材料の計量後、その射出材料を金型内に射出充填する までの間に実施される、加熱シリンダのノズルの金型からの離隔や再度の当接、 更には加熱シリンダのノズルの金型への当接後における金型圧締力の変更等の工 程において、加熱シリンダに衝撃的な外力が及ぼされた際に、該加熱シリンダ内 で射出スクリュが変位し易いという問題を内在していたのである。因みに、本発 明者らが、一般的な直圧式型締装置とインラインスクリュ式射出装置とからなる 射出成形機において、連続的な成形操作を行なうに際して、射出材料の計量後に 惹起される、加熱シリンダ内における射出スクリュの変位を実測したところ、２ 〜３mmもの変位が認められ、特に、射出シリンダの油圧回路における湯温や射出 材料の温度、機械の体温が高い時、或いは射出材料の粘性が低い時に、大きな変 位が認められた。

【０００６】 このような、射出材料の計量後における射出スクリュの変位は、射出材料の射 出量のばらつきにつながり、前述の如き計量時における±０．１mmもの高精度な 射出スクリュ位置の検出精度を無意味と為すこととなり、かかる射出スクリュの 変位に起因して、加熱シリンダにおける樹脂もれ（ドルーリング）や空気の吸入 等の問題が惹起されて、製品に欠けや焼け等の不良が生じ易いという、大きな問 題があったのである。

【０００７】

【解決課題】

ここにおいて、本考案は、上述の如き事情を背景として為されたものであって 、その解決課題とするところは、計量した射出材料を金型内へ射出するまでの間 、加熱シリンダ内における射出スクリュの位置決めが、簡略な構造をもって確実 に為され得るインラインスクリュ式射出装置を提供することにある。

【０００８】

【解決手段】

そして、かかる課題を解決するために、本考案にあっては、加熱シリンダの内 部に射出スクリュが配設されて、該射出スクリュの軸心回りの回転と軸方向への 移動に基づいて、該加熱シリンダ内に導入された射出材料を流動化せしめると共 に、計量し、所定の金型内に射出せしめるインラインスクリュ式射出装置におい て、前記射出スクリュを、前記加熱シリンダに対して、機械的な係合作用により 軸方向に移動不能に固定する、解除可能な固定手段を設けたことを、その特徴と するものである。

【０００９】 また、このような本考案に係るインラインスクリュ式射出装置において、前記 固定手段は、例えば、前記射出スクリュにおけるスクリュ溝が形成されていない 基部側部分に設けられた、凹凸状の係合面と、前記加熱シリンダ側に設けられた 、該射出スクリュの係合面に対して接近・離隔変位せしめられる、かかる係合面 に対する当接面上に変形可能なパッド材が固着されて成る当接部材とによって、 有利に構成されることとなる。

【００１０】

【作用・効果】

すなわち、このような本考案に従う構造とされたインラインスクリュ式射出装 置においては、加熱シリンダ内における射出スクリュの変位を、固定手段により 阻止することができることから、射出材料の計量後、その射出材料を金型内に射 出充填するまでの間の工程で、加熱シリンダに衝撃的な外力が及ぼされた際にも 、かかる射出スクリュの変位に起因する射出材料の計量精度の低下が有効に防止 され得るのであり、それによって得られる製品品質の向上と安定化が、極めて有 利に達成され得ることとなるのである。

【００１１】 また、射出スクリュに設けられた凹凸状の係合面と、加熱シリンダ側に設けら れた、当接面に変形可能なパッド材が固着された当接部材とによって、前記固定 手段が構成されて成る、請求項２に記載のインラインスクリュ式射出装置にあっ ては、当接部材の係合面に対する当接時に、該当接部材のパッド材が、係合面の 凹凸部分に応じた形状に変形することにより、該係合面に対して係合せしめられ ることとなるところから、それら係合面と当接部材との係合作用により、射出ス クリュを加熱シリンダに対して任意の位置において無段階に固定することが可能 となり、射出スクリュの位置決めの高精度化に有利に対処し得るのである。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案を更に具体的に明らかにするために、本考案の実施例について、 図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。

【００１３】 先ず、図１及び図２には、本考案に従う構造とされたインラインスクリュ式射 出装置の一実施例が示されている。これらの図において、１０は、射出装置の本 体フレームであって、射出成形機のベッド１２上に敷設されたスライドベース１ ４により、かかるベッド１２上に配設された図示しない型締装置に対して接近・ 離隔方向に移動可能に支持されており、図示しない駆動手段により駆動せしめら れるようになっている。

【００１４】 そして、この本体フレーム１０に対して、先端部にノズル１５を備えた加熱シ リンダ１６が固定的に取り付けられている。なお、かかる加熱シリンダ１６は、 図示しないが、公知のヒータ手段により、適当な温度に加熱されるようになって いる。また、本体フレーム１０には、射出材料が投入されるホッパ２６が装着さ れていると共に、該ホッパ２６の下部開口から加熱シリンダ１６の壁部を貫通し て材料供給路２８が設けられており、かかる材料供給路２８を通じて、ホッパ２ ６内の射出材料が加熱シリンダ１６内に供給されるようになっている。

【００１５】 さらに、加熱シリンダ１６の内部には、射出スクリュ１８が嵌装されている。 この射出スクリュ１８は、その基部側に接続されたオイルモータ２０により、ベ アリングボックス２２を介して、軸心回りに回転駆動せしめられるようになって いる。また、これらオイルモータ２０およびベアリングボックス２２は、本体フ レーム１０に設けられたレール２４によって、該本体フレーム１０の移動方向と 平行な方向に移動可能に支持されていると共に、本体フレーム１０の両サイドに 装着された射出シリンダ３０，３０により、往復駆動せしめられるようになって いる。そして、かかる射出シリンダ３０，３０にてベアリングボックス２２が本 体フレーム１０に対して駆動されることにより、射出スクリュ１８が、加熱シリ ンダ１６内において軸方向に変位せしめられるようになっている。

【００１６】 それによって、オイルモータ２０にて射出スクリュ１８を回転作動させること により、ホッパ２６から供給された射出材料を可塑化しつつ、射出スクリュ１８ の前方に導き、該射出スクリュ１８の加熱シリンダ１６内における後退に伴って 、かかる射出材料を射出スクリュ１８の前部に蓄えるようになっていると共に、 射出シリンダ３０，３０によって射出スクリュ１８を前進作動させることにより 、その前部に蓄えた射出材料を加熱シリンダ１６のノズル１５から、前記図示し ない型締装置にて支持された金型の成形キャビティ内に射出充填せしめるように なっているのである。

【００１７】 更にまた、前記射出スクリュ１８には、加熱シリンダ１６内において材料供給 路２８よりも基部側に位置せしめられる、スクリュ溝が形成されていない部分に 、図３に示されている如く、Ｖ字型断面をもって周方向に延びる凹溝３２が、軸 方向に所定間隔で複数条形成されている。そして、この凹溝３２が設けられた外 周面によって、軸方向所定長さの係合面３４が構成されている。

【００１８】 また一方、前記加熱シリンダ１６には、かかる射出スクリュ１８の係合面３４ に対応する位置において、スクリュ固定用の油圧シリンダ３６が固定的に装着さ れており、この油圧シリンダ３６によって駆動されるピストン部材３８が、射出 スクリュ１８の係合面３４に対して、軸直角方向に接近・離隔変位可能に位置せ しめられている。更に、かかるピストン部材３８における、射出スクリュ１８の 係合面３４に対する対向面上には、硬質ゴムやポリウレタン等の弾性材料から成 る変形可能のパッド材４０が、嵌め込まれて一体的に固着されている。

【００１９】 そして、油圧シリンダ３６によりピストン部材３８を射出スクリュ１８側に駆 動せしめて、係合面３４に対して圧接することにより、図４に示されている如く 、該ピストン部材３８に固着されたパッド材４０が変形して凹溝３２内に入り込 んで嵌合せしめられるようになっている。即ち、このパッド材４０の凹溝３２内 への嵌合によって、射出スクリュ１８の加熱シリンダ１６に対する軸方向の変位 が阻止され得ることとなるのである。なお、このことから明らかなように、本実 施例においては、油圧シリンダ３６にて駆動される、当接面にパッド材４０を備 えたピストン部材３８と、射出スクリュ１８に形成された多数の凹溝３２を有す る係合面３４とによって、射出スクリュ１８の加熱シリンダ１６内における軸方 向の移動を機械的な係合作用にて阻止する固定手段が構成されている。

【００２０】 そうして、上述の如き構造とされた射出装置によって連続的な成形操作を実施 するに際しては、先ず、図示しない型締装置によって型締めされた金型に対して 加熱シリンダ１６をノズルタッチせしめて、かかる金型の成形キャビティ内に成 形材料を射出充填せしめた後、その成形品の冷却操作と平行して、オイルモータ ２０にて射出スクリュ１８が回転作動せしめられる。そして、この射出スクリュ １８の回転作動により、加熱シリンダ１６内に供給された射出材料を可塑化しつ つ前方に導くと共に、射出スクリュ１８の後方への移動に基づいて、かかる可塑 化された射出材料を該射出スクリュ１８の前方に蓄える可塑化・貯留作動が行な われることとなる。

【００２１】 次いで、射出スクリュ１８の後退量を検出する図示しないリミットスイッチ等 により、該射出スクリュ１８の前方に所定量の射出材料が蓄えられたことが検知 されると、オイルモータ２０の作動が停止させられて、射出材料の計量作動が完 了することとなるが、その際、かかるオイルモータ２０の作動停止と同時に、油 圧シリンダ３６にてピストン部材３８が射出スクリュ１８に圧接せしめられるこ ととなる。即ち、それによって、かかる射出スクリュ１８が加熱シリンダ１６に 対して固定せしめられるのである。

【００２２】 その後、本体フレーム１０が、図示しない駆動手段にて、型締装置から離隔す る方向に移動させられることにより、加熱シリンダ１６が金型から離隔せしめら れると共に、金型が型開きされて成形品の取り出しが行なわれる。更に、この成 形品の取出し後、型締装置による金型の型閉作動が行なわれて、新たな型締状態 下に、再度、加熱シリンダ１６が金型に接近せしめられてノズルタッチされるこ ととなる。また、加熱シリンダ１６が金型にノズルタッチせしめられた状態下、 油圧シリンダ３６にてピストン部材３８が射出スクリュ１８から離隔せしめられ ることにより、該射出スクリュ１８の加熱シリンダ１６に対する固定が解除せし められる。

【００２３】 そして、その後、射出シリンダ３０，３０により、射出スクリュ１８が加熱シ リンダ１６内を前方に駆動せしめられることによって、該射出スクリュ１８の前 方に蓄えられた射出材料が金型の成形キャビティ内に射出せしめられて、新たな 射出充填作動が行なわれることとなるのである。

【００２４】 従って、上述の如き構造とされたインラインスクリュ式射出装置にあっては、 その射出成形操作に際して、計量作動の完了後、ピストン部材３８の射出スクリ ュ１８（係合面３４）に対する圧接により、射出スクリュ１８の加熱シリンダ１ ６内における軸方向の変位が略完全に阻止され得ることから、射出充填作動まで の間の工程で加熱シリンダ１６に対して衝撃的な外力が及ぼされた場合でも、か かる射出スクリュ１８の加熱シリンダ１６内での変位が有効に防止され得るので ある。

【００２５】 そして、それ故、計量作動後における加熱シリンダ１６内での射出スクリュ１ ８の変位に起因する、射出材料の計量精度の低下が、極めて有効に軽減乃至は防 止され得て、成形キャビティ内に射出充填される材料の射出量が、高精度に制御 され得ることとなり、得られる成形品の品質の向上とその安定化が有利に達成さ れ得るのである。

【００２６】 また、特に、本実施例における射出装置においては、ピストン部材３８の当接 面上に弾性変形可能なパッド材４０が固着されており、かかるパッド材４０の変 形に基づく凹溝３２内への入り込みによる嵌合にて、ピストン部材３８が射出ス クリュ１８の係合面３４に対して係合せしめられるようになっていることから、 かかる係合面３４に形成された凹溝３２の位置に係わらず、射出スクリュ１８を 軸方向に無段階に固定することができ、射出スクリュ１８の位置決めの高精度化 に有利に対処し得るといった利点をも有しているのである。

【００２７】 以上、本考案の実施例について詳述してきたが、これは文字通りの例示であっ て、本考案は、かかる具体例にのみ限定して解釈されるものではない。

【００２８】 例えば、射出スクリュ１８の駆動手段やその位置検出手段等は、前記実施例の 具体的記載によって何等限定されるものではなく、公知のものが、何れも適用可 能である。

【００２９】 また、前記実施例における装置の作動説明では、射出材料の計量作動の完了後 、オイルモータ２０の作動停止と同時に、射出スクリュ１８が加熱シリンダ１６ に対して固定されるようになっていたが、その他、例えばドルーリング防止等の ため、射出材料の計量作動の完了後、射出スクリュ１８を僅かに後退せしめた後 に、射出スクリュ１８を加熱シリンダ１６に対して固定するようにしても良い。

【００３０】 更にまた、射出スクリュ１８を加熱シリンダ１６に対して固定せしめる固定手 段は、前記実施例のものに限定されるものでは決してなく、該射出スクリュ１８ の軸方向における変位を阻止し得るものであれば良く、例えば、公知の各種の制 動機構や係止機構等を採用することも可能であり、また、そのような固定手段を 作動せしめるための駆動手段としても、前記実施例の如き油圧シリンダの他、電 気モータやソレノイド、或いは人力等を採用することも可能である。

【００３１】 その他、一々列挙はしないが、本考案は当業者の知識に基づいて種々なる変更 、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのよう な実施態様が、本考案の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本考案の範囲内に含ま れるものであることは、言うまでもないところである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に従う構造とされたインラインスクリュ
式射出装置の一実施例を示す縦断面説明図である。

【図２】図１におけるII−II断面に相当する説明図であ
る。

【図３】図１に示されたインラインスクリュ式射出装置
における要部を拡大して示す断面説明図である。

【図４】図１に示されたインラインスクリュ式射出装置
における要部の、図３とは異なる作動状態を示す拡大断
面説明図である。

【符号の説明】

１０：本体フレーム １５：ノズル １６：加熱シリンダ １８：射出スクリ
ュ ２０：オイルモータ ２２：ベアリング
ボックス ２４：レール ３０：射出シリン
ダ ３２：凹溝 ３４：係合面 ３６：油圧シリンダ ３８：ピストン部
材 ４０：パッド材

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱シリンダの内部に射出スクリュが配
   設されて、該射出スクリュの軸心回りの回転と軸方向へ
   の移動に基づいて、該加熱シリンダ内に導入された射出
   材料を流動化せしめると共に、計量し、所定の金型内に
   射出せしめるインラインスクリュ式射出装置において、 前記射出スクリュを、前記加熱シリンダに対して、機械
   的な係合作用により軸方向に移動不能に固定する、解除
   可能な固定手段を設けたことを特徴とするインラインス
   クリュ式射出装置。
2. 【請求項２】 前記射出スクリュにおけるスクリュ溝が
   形成されていない基部側部分に設けられた、凹凸状の係
   合面と、前記加熱シリンダ側に設けられた、該射出スク
   リュの係合面に対して接近・離隔変位せしめられる、か
   かる係合面に対する当接面上に変形可能なパッド材が固
   着されて成る当接部材とによって、前記固定手段が構成
   されている請求項１に記載のインラインスクリュ式射出
   装置。