JP2022178772A - ２台の射出装置を備えたツイン射出成形機 - Google Patents

Abstract

【課題】横幅の増大を抑え、設置面積の増大を抑えたツイン射出成形機を提供する。【解決手段】ツイン射出成形機（１）は１台の型締装置（２）と、第１、２の射出装置（４Ａ、４Ｂ）とからなる。第１、２の射出装置（４Ａ、４Ｂ）は、それぞれ加熱シリンダ（１４Ａ）と、スクリュと、スクリュを駆動するスクリュ駆動装置（１５Ａ）とを備えている。型締装置（２）の機械中心線（Ｃ）に対して、第１、２の射出装置（４Ａ、４Ｂ）を対称に配置する。そして、スクリュ駆動装置（１５Ａ、１５Ｂ）に設けられている油圧アキュムレータ（３８Ａ、３８Ｂ）、電動モータ（３６Ａ、３６Ｂ）等の駆動系部品を、いずれもスクリュ駆動装置（１５Ａ、１５Ｂ）において機械中心線（Ｃ）から離間した側に配置する。【選択図】図１

Description

本発明は、型締装置に対して射出装置が２台設けられているツイン射出成形機に関するものである。

射出成形機は金型を型締めする型締装置と、射出材料を射出する射出装置とを備えている。大型の成形品を成形する場合、大量の射出材料を射出するために射出装置を大型にする必要がある。しかしながら射出装置の大型化には限界がある。これに対して、例えば特許文献１に記載されているような、１台の型締装置に対して２台の射出装置が設けられているツイン射出成形機は、大型の成形品の成形に適している。２台の射出装置で射出量を分担することができるからである。

特開平２－７２９１４号公報

ツイン射出成形機は、２台の射出装置が設けられているので、２台分の射出装置の幅だけ横幅が必要になり、設置面積が大きくなる問題がある。

本開示において、横幅の増大を抑え、設置面積の増大を抑えたツイン射出成形機を提供する。

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。

ツイン射出成形機は１台の型締装置と、第１、２の射出装置とからなる。そして第１、２の射出装置は、それぞれ加熱シリンダと、加熱シリンダに入れられたスクリュと、スクリュを駆動するスクリュ駆動装置とを備えている。本開示は、型締装置の機械中心線に対して、第１、２の射出装置が対象になるように配置する。そして、第１、２の射出装置のそれぞれのスクリュ駆動装置に設けられている油圧アキュムレータ、電動モータ等の駆動系部品を、いずれもスクリュ駆動装置において機械中心線から離間した側に配置するようにする。

本開示によれば、ツイン射出成形機の横幅の増大を抑え、設置面積の増大を抑えることができる。

本実施の形態に係るツイン射出成形機を示す上面図である。 本実施の形態に係るツイン射出成形機の第１、２の射出装置が載せられるベッドを示す上面図である。 本実施の形態に係るツイン射出成形機の一部を示す上面図である。 加熱シリンダを支持する、本実施の形態に係る支持構造の一部である支持プレートを示す正面図である。 従来の射出成形機を示す上面図である。 加熱シリンダを支持する、従来の支持構造の一部である支持プレートを示す正面図である。 本実施の第２の形態に係るツイン射出成形機の一部を示す上面図である。 本実施の第３の形態に係るツイン射出成形機において、第１、２の射出装置を示す正面図である。

以下、具体的な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。ただし、以下の実施の形態に限定される訳ではない。説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜簡略化されている。各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。また、図面が煩雑にならないように、ハッチングが省略されている部分がある。

＜本実施の形態に係るツイン射出成形機＞
本実施の形態に係るツイン射出成形機１は、図１に示されているように、１台の型締装置２と、第１、２の射出装置４Ａ、４Ｂとから構成されている。第１、２の射出装置４Ａ、４Ｂは後で詳しく説明するが、色々な特徴を備えている。それらの特徴のうちのいくつかによって、第１、２の射出装置４Ａ、４Ｂは横幅が小さく抑えられている。この実施の形態において、第１、２の射出装置４Ａ、４Ｂは平行に配置され、型締装置２の機械中心線Ｃに対して対称に位置している。それぞれの横幅が小さく抑えられているので、ツイン射出成形機１の横幅Ｗも小さく抑えられ、設置面積の増大が抑えられている。

本実施の形態に係るツイン射出成形機１は金属を溶融して射出する、いわゆる金属射出成形機になっている。しかしながら、後で説明する第１、２の射出装置４Ａ、４Ｂについての色々な特徴は、金属を射出する射出装置に限定されるものではない。つまり樹脂を射出する２台の射出装置を備えたツイン射出成形機であっても同様に実施できる。

＜型締装置＞
型締装置２は、ベッド５に対して固定されている固定盤６と、ベッド５上をスライド可能に設けられている可動盤７と、ベッド５上をスライド可能に設けられている型締ハウジング８とを備えている。固定盤６と型締ハウジング８は複数本のタイバー１０、１０、…によって連結され、可動盤７は固定盤６と型締ハウジング８の間でスライド自在に配置されている。型締ハウジング８と可動盤７の間にはトグル機構１２が設けられている。図に示されていない駆動系部品、例えば型締モータを駆動してトグル機構１２を屈伸させると、可動盤７がスライドして型開閉される。

＜射出装置のベッド＞
本実施の形態においては、第１、２の射出装置４Ａ、４Ｂは、それぞれ図２に示されているベッド２２Ａ、２２Ｂに載せられている。ベッド２２Ａ、２２Ｂは互いに分離可能になっている。図１に示されているツイン射出成形機１は、ベッド５に載せられている型締装置２と、ベッド２２Ａに載せられている第１の射出装置４Ａと、ベッド２２Ｂに載せられている第２の射出装置４Ｂとからなり、これらは分離して工場から客先に別々に搬送することができる。

＜射出装置＞
本実施の形態に係るツイン射出成形機１の一部を拡大した様子が図３に示されている。本実施の形態に係る第１、２の射出装置４Ａ、４Ｂは、前記したように型締装置２の機械中心線Ｃに対して対称に配置されている。第１、２の射出装置４Ａ、４Ｂを構成している各部品についても、機械中心線Ｃに対して実質的に対称になっている。そこで、一方の射出装置である第１の射出装置４Ａについて説明し、必要が無い限り、第２の射出装置４Ｂについての説明は省略する。なお、第１の射出装置４Ａの各部品に対しては数字と「Ａ」を合わせた符号を付し、第２の射出装置４Ｂにおける同等の部品に対しては同じ数字と「Ｂ」を合わせた符号を付す。

第１の射出装置４Ａは、加熱シリンダ１４Ａと、この加熱シリンダ１４Ａに入れられている図示されないスクリュと、スクリュを駆動するスクリュ駆動装置１５Ａと、を備えている。本来、スクリュはその後端部がスクリュ駆動装置１５Ａに接続されて、スクリュ駆動装置１５Ａによって駆動されるようになっている。そうすると、図３においてスクリュの後端部が示されているはずである。しかしながら、図３には、スクリュがスクリュ駆動装置１５Ａから切り離されて加熱シリンダ１４Ａ内に完全に収納された状態で示されている。つまり、メンテナンス等を目的としてホイストクレーンによって加熱シリンダ１４Ａとスクリュとを第１の射出装置４Ａから取り外すことが可能な状態になっている。

第１の射出装置４Ａは、支持構造１８Ａと、移動機構２０Ａとを備えている。支持構造１８Ａは加熱シリンダ１４Ａを支持する構造であり、次に詳しく説明する。移動機構２０Ａはピストンシリンダユニット２１Ａ、２１Ａからなり、第１の射出装置４Ａを型締装置２に対して接近させたり離間させるようになっている。これらピストンシリンダユニット２１Ａ、２１Ａは、それぞれの端部が取り付けられている取付箇所に特徴があり、後で説明する。

＜支持構造＞
本実施の形態において支持構造１８Ａは、フランジプレート２４Ａと、リアプレート２５Ａと、からなる支持プレートを備えている。そしてこれら支持プレート、つまりフランジプレート２４Ａとリアプレート２５Ａは、複数本のロッド２６Ａ、２６Ａ、…によって連結されている。加熱シリンダ１４Ａには、その中央部にフランジ部２８Ａが形成されており、フランジプレート２４Ａはフランジ部２８Ａにおいて加熱シリンダ１４Ａを固定的に支持している。図４にはフランジプレート２４Ａが示されているが、中央に略U字形の溝からなるシリンダ収納部３０Ａが形成されている。ここに加熱シリンダ１４Ａ（図３参照）のフランジ部２８Ａが図示されない継手プレートを介して固定されるようになっている。

フランジプレート２４Ａは、図４に示されているように、左右両端の上下にロッド２６Ａ、２６Ａ、…が取り付けられている。フランジプレート２４Ａには、左右両端において、これら上下２本のロッド２６Ａ、２６Ａの間に切り欠き３１Ａ、３１Ａが形成されている。そして、これら切り欠き３１Ａ、３１Ａに、ピストンシリンダユニット２１Ａ、２１Ａが通されている。すなわち左右のピストンシリンダユニット２１Ａ、２１Ａは、それぞれ上下の２本のロッド２６Ａ、２６Ａ、…の間に配置されている。このように配置されているので、第１の射出装置４Ａ（図３参照）の横幅は小さくなっている。なお、他の支持プレートであるリアプレート２５Ａについても、同様にピストンシリンダユニット２１Ａ、２１Ａが通される切り欠きが形成されている。

＜スクリュ駆動装置＞
スクリュ駆動装置１５Ａは、図３に示されているように、駆動装置フレーム３３Ａに設けられている。駆動装置フレーム３３Ａは、２枚のプレートと、これらプレートを連結している連結ロッド３５Ａ、３５Ａとから構成されている。２枚のプレートの一方は、支持構造１８Ａのリアプレート２５Ａである。つまりリアプレート２５Ａは、支持構造１８Ａの部品であると共に駆動装置フレーム３３Ａを構成するプレートにもなっている。駆動装置フレーム３３Ａを構成している他方のプレート３４Ａは、図３において点線で示されている。このような駆動装置フレーム３３Ａに本実施の形態に係るスクリュ駆動装置１５Ａが設けられている。

スクリュ駆動装置１５Ａは、スクリュを回転するための駆動源つまり駆動系部品と、スクリュを軸方向に駆動するための駆動系部品とを備えている。本実施の形態に係るスクリュ駆動装置１５Ａは、これら駆動系部品のすべてが、スクリュ駆動装置１５Ａにおいて機械中心線Ｃから離間した側に配置されている。

例えば、スクリュを回転するための駆動系部品はスクリュ回転用サーボモータ３６Ａからなる。スクリュ回転用サーボモータ３６Ａはスクリュ駆動装置１５Ａにおいて機械中心線Ｃから離間した側に設けられている。またスクリュを軸方向に駆動する駆動系部品は、油圧のアキュムレータ群からなる。すなわち射出用アキュムレータ３８Ａ、３８Ａ、油回収用アキュムレータ３９Ａ、パイロットバルブ用アキュムレータ４０Ａである。これらはいずれも、スクリュ駆動装置１５Ａにおいて機械中心線Ｃから離間した側に設けられている。なお、パイロットバルブ用アキュムレータ４０Ａは、バルブの流量を制御して射出速度を制御するためのパイロットバルブを駆動するためのものである。

前記したように第２の射出装置４Ｂは、第１の射出装置４Ａと同様に構成され機械中心線Ｃに対してそれぞれの部品が実質的に対称に配置されている。つまり第１、２の射出装置４Ａ、４Ｂにおいて、駆動系部品はいずれもスクリュ駆動装置１５Ａ、１５Ｂにおいて機械中心線Ｃから離間した側に配置されていることになる。そうすると、第１、２の射出装置４Ａ、４Ｂ同士で、互いの駆動系部品が干渉することはない。従って、第１、２の射出装置４Ａ、４Ｂは可及的に近接させることができる。これによって本実施の形態に係るツイン射出成形機１（図１参照）は横幅Ｗを小さくすることができる。さらに、駆動系部品がいずれもツイン射出成形機１の両端に配置されるので、メンテンスが容易になる効果も奏する。

＜ピストンシリンダユニットの取り付け位置＞
移動機構２０Ａを構成しているピストンシリンダユニット２１Ａ、２１Ａは、これらの一方の端部が図３に示されているように固定盤６に固定されている。これに対して、これらの他方の端部は加熱シリンダ１４Ａの後端部近傍ではなく、後端部よりさらに後方の固定部材に固定されている。具体的には、駆動装置フレーム３３Ａの所定の部分に形成されている固定部材としてのクレビス４２Ａ、４２Ａに固定されている。これらクレビス４２Ａ、４２Ａは、駆動装置フレーム３３Ａを構成しているプレート３４Ａに設けられている。なお、固定部材は、クレビス４２Ａ、４２Ａに限定されるものではなく、ピストンシリンダユニット２１Ａ、２１Ａを固定することができればどのようなものであってもよい。

このようにピストンシリンダユニット２１Ａ、２１Ａが取り付けられている結果、ピストンシリンダユニット２１Ａ、２１Ａは長くなっていて、大きなストロークが確保されている。従って、本実施の形態に係る第１の射出装置４Ａは、図３に示されているように、加熱シリンダ１４Ａを固定盤６から十分に離間させることができる。従って、ホイストクレーン等により加熱シリンダ１４Ａとスクリュとを容易に取り外すことができる。つまり、スクリュなどのメンテナンスをするために、第１の射出装置４Ａを旋回させる必要がない。

＜従来の射出成形機＞
本開示に係るツイン射出成形機１と、従来の射出成形機とを比較する。図５には従来の射出成形機１００が記載されている。この射出成形機１００は、金属射出成形機からなり、型締装置１０１と、射出装置１０２とから構成されている。この従来の射出成形機１００は、射出装置１０２が１台だけであり本実施の形態に係るツイン射出成形機１（図１参照）と台数が相違している。しかしながら、従来のツイン射出成形機も、この従来の射出成形機１００が備えている射出装置１０２を２台備えるようにしているだけであるので、この従来の射出成形機１００の構造を説明すれば、本実施の形態に係るツイン射出成形機の優れた効果が容易に理解されるはずである。

従来の射出成形機１００の型締装置は、固定盤１０５と、可動盤１０６と、型締ハウジング１０７を備えている。固定盤１０５と型締ハウジング１０７は複数本のタイバー１０９、１０９、…によって連結され、可動盤１０６は固定盤１０５と型締ハウジング１０７の間でスライド自在に設けられている。型締ハウジング１０７と可動盤１０６の間にトグル機構１１０が設けられており、トグル機構１１０を屈伸すると型開閉するようになっている。

従来の射出成形機１００の射出装置１０２は、加熱シリンダ１１４と、加熱シリンダ１１４内に入れられている、図示されないスクリュと、スクリュを駆動するスクリュ駆動装置１１５と、を備えている。また、加熱シリンダ１１４を支持する支持構造１２５と、射出装置１０２を固定盤１０５方向に接近・離間方向に駆動する移動機構であるピストンシリンダユニット１１６、１１６と、を備えている。

＜駆動系部品＞
スクリュ駆動装置１１５には複数の駆動系部品が設けられている。まず、スクリュを回転駆動するサーボモータ１１７が設けられている。次に、軸方向に駆動する油圧アキュムレータ群、すなわち射出用アキュムレータ１１８、１１８、油回収用アキュムレータ１２０、パイロットバルブ用アキュムレータ１２１が設けられている。スクリュ駆動装置１１５においてこれら駆動系部品は次のように配置されている。まずサーボモータ１１７と油回収用アキュムレータ１２０は一方の側に、そして射出用アキュムレータ１１８、１１８、パイロットバルブ用アキュムレータ１２１は他方の側に設けられている。従って、このような射出装置１０２を２台並列すると、互いの駆動系部品が干渉するので十分に近づけることができない。つまり射出成形機１００の横幅W2が大きくなってしまう。

＜支持構造＞
従来の射出成形機１００の加熱シリンダ１１４を支持している支持構造１２５は、フランジプレート１２６と、リアプレート１２７と、これらを連結している複数本のロッド１２９、１２９、…とからなる。加熱シリンダ１１４は、その後端部においてリアプレート１２７に固定され、中央部に形成されているフランジ部１３０においてフランジプレート１２６に固定されている。

図６には従来のフランジプレート１２６が示されている。フランジプレート１２６は略長方形状になっており、中央に略U字形の溝からなるシリンダ収納部１３１が形成されている。ここに加熱シリンダ１１４（図５参照）のフランジ部１３０が図示されない継手プレートを介して固定されるようになっている。そして、フランジプレート１２６には左右両端の上下にロッド１２９、１２９、…が取り付けられている。従来のフランジプレート１２６には、左右両端部において切り欠きが形成されていないので、ピストンシリンダユニット１１６、１１６は、フランジプレート１２６の外側に配置されている。２本のピストンシリンダユニット１１６、１１６の間隔が広いので、従来の射出成形機１００（図５参照）の射出装置１０２の横幅W2は大きい。仮に２台の射出装置１０２を並べて配置すると、横幅W2は大きくなってしまう。

＜従来の移動機構＞
従来の移動機構であるピストンシリンダユニット１１６は、図５に示されているように、その一方の端部は固定盤１０５に設けられているが、他方の端部は支持構造１２５のリアプレート１２７に設けられている。つまり加熱シリンダ１１４の後端部近傍に設けられている。つまり、ピストンシリンダユニット１１６の長さは比較的短く、移動のストロークは短い。従って、加熱シリンダ１１４等をメンテナンスするときには、図５において点線で示されているように射出装置１０２を旋回させる必要がある。本実施の形態に係るツイン射出成形機１（図１参照）と相違している。

＜第２の実施の形態に係るツイン射出成形機＞
本実施の形態に係るツイン射出成形機１（図１参照）は色々な変形が可能である。例えば、第１、２の射出装置４Ａ、４Ｂから射出される射出材料を合流させて、射出するように変形できる。図７には、合流アダプタ５０と、共通射出ノズル５１と、を備えた、第２の実施の形態に係るツイン射出成形機１‘が示されている。前実施の形態に係るツイン射出成形機１（図１参照）において説明した同等の作用を奏する部品については説明を省略し、同じ番号の符号を付す。

＜合流アダプタ＞
合流アダプタ５０は、図７に示されているように、２個の流路入口５３Ａ、５３Ｂと、１個の流路出口５４と、を備えている。２個の流路入口５３Ａ、５３Ｂのそれぞれに第１、２の射出装置４Ａ、４Ｂの加熱シリンダ１４Ａ、１４Ｂが接続され、流路出口５４に共通射出ノズル５１が設けられている。従って、第１、２の射出装置４Ａ、４Ｂにおいて射出材料を射出すると、射出材料は合流して共通射出ノズル５１から射出されることになる。

＜第３の実施の形態に係るツイン射出成形機＞
図８には、第３の実施の形態に係るツイン射出成形機１‘’の一部が示されている。具体的には、第１、２の射出装置４Ａ‘、４Ｂ’の正面図が示されている。この実施の形態においては、フランジプレート２４Ａ‘、２４Ｂ’は、互いに高さが相違している。この結果、第１、２の射出装置４Ａ‘、４Ｂ’において加熱シリンダ１４Ａ、１４Ｂの高さが相違している。しかしながら、機械中心線Ｃに対して、実質的に対称に配置されている。このように第１、２の射出装置４Ａ‘、４Ｂ’について、高さ方向にずらして配置しても、ツイン射出成形機１‘’の横幅Ｗ’は小さくすることができる。

＜他の変形例＞
本実施の形態に係るツイン射出成形機１（図１参照）において、第１、２の射出装置４Ａ、４Ｂは平行に配置されている。これを変形することが可能である。具体的には、第１、２の射出装置４Ａ、４Ｂを互いに角度をずらし、それぞれの加熱シリンダ１４Ａ、１４Ｂの先端で近づけるようにし、かつスクリュ駆動装置１５Ａ、１５Ｂを若干離間させるようにする。他にも変形することができる。本実施の形態に係るツイン射出成形機１は、型締装置２は型締機構がトグル機構１２から構成されているが、直圧式の型締機構を採用することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。以上で説明した複数の例は、適宜組み合わせて実施されることもできる。

１ ツイン射出成形機 ２ 型締装置
４Ａ 第１の射出装置 ４Ｂ 第２の射出装置
Ｃ 機械中心線 ５ ベッド
６ 固定盤 ７ 可動盤
８ 型締ハウジング １０ タイバー
１２ トグル機構 １４Ａ 加熱シリンダ
１５Ａ スクリュ駆動装置 １８Ａ 支持構造
２０Ａ 移動機構 ２１Ａ ピストンシリンダユニット
２２Ａ ベッド ２４Ａ フランジプレート
２５Ａ リアプレート ２６Ａ ロッド
２８Ａ フランジ部 ３０Ａ シリンダ収納部
３１Ａ 切り欠き ３３Ａ 駆動装置フレーム
３５Ａ 連結ロッド ３６Ａ スクリュ回転用サーボモータ
３８Ａ 射出用アキュムレータ ３９Ａ 油回収用アキュムレータ
４０Ａ パイロットバルブ用アキュムレータ
４２Ａ クレビス ５０ 合流アダプタ
５１ 共通射出ノズル

Claims (12)

1. 金型を型締めする型締装置と、
   加熱シリンダと、該加熱シリンダ内に入れられたスクリュと、前記スクリュを駆動するスクリュ駆動装置とを備えた第１、２の射出装置と、を備え、
   前記第１、２の射出装置が前記型締装置の機械中心線に対して対称に配置されており、
   前記第１、２の射出装置は、それぞれの前記スクリュ駆動装置に設けられている駆動系部品が、いずれも前記スクリュ駆動装置において前記機械中心線から離間した側に配置されている、ツイン射出成形機。
2. 前記複数個の駆動系部品には油圧アキュムレータが含まれる、請求項１に記載のツイン射出成形機。
3. 前記複数個の駆動系部品には電動モータが含まれる、請求項１または請求項２に記載のツイン射出成形機。
4. 前記第１、２の射出装置が載せられているベッドは、前記第１、２の射出装置のそれぞれが載せられる第１、２のベッドに分割されるようになっている、請求項１～３のいずれかに記載のツイン射出成形機。
5. 前記第１、２の射出装置のそれぞれには、前記第１、２の射出装置を前記型締装置に対し接近・離間方向に移動させる移動機構が設けられている、請求項１～４のいずれかに記載のツイン射出成形機。
6. 前記移動機構はピストンシリンダユニットからなる、請求項５に記載のツイン射出成形機。
7. 前記ピストンシリンダユニットは、それぞれの一方の端部が前記第１、２の射出装置の前記加熱シリンダの後端部よりさらに後方側に位置している固定部材に固定されている、請求項６に記載のツイン射出成形機。
8. 前記固定部材は、前記第１、２の射出装置の前記スクリュ駆動装置のフレームである、請求項７に記載のツイン射出成形機。
9. 前記第１、２の射出装置は、それぞれ前記加熱シリンダを支持する支持構造を備え、
   前記支持構造は、前記加熱シリンダを支持する支持プレートを含み、
   前記支持プレートには、前記ピストンシリンダユニットが通される切り欠きが形成されている、請求項６～８のいずれかの項に記載のツイン射出成形機。
10. 前記支持プレートは、前記加熱シリンダを、後端部において支持するリアプレートと、中央部において支持するフランジプレートであり、前記支持構造には、前記リアプレートと前記フランジプレートとを連結している複数本のロッドを含む、請求項９に記載のツイン射出成形機。
11. 前記ツイン射出成形機は合流アダプタを備え、前記合流アダプタは前記第１、２の射出装置が接続されていると共に１個の射出ノズルが設けられ、前記第１、２の射出装置からの射出材料が合流して前記射出ノズルから射出される、請求項１～１０のいずれかの項に記載のツイン射出成形機。
12. 前記第１、２の射出装置は射出材料が金属である、請求項１～１１のいずれかの項に記載のツイン射出成形機。

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