(57)【要約】【課題】より力量の小さい駆動源を用いて高いシール力を供給可能な、安価な装置を提供する。【解決手段】アーム２８の一端がエアシリンダ４のロッド４ａと一体に連結されている第１ジョイント２３に揺動自在にかつ一体に移動可能に連結されているとともに、他端がシール軸９と同軸上に揺動自在に連結され、リンク２６の一端がアーム２８の所定位置に揺動自在にかつ一体に移動可能に連結されているとともに、他端がシール軸９と一体に連結されている第２ジョイント２４に揺動自在にかつ一体に移動可能に連結されている増力装置を介してエアシリンダ４とシール軸９とを連結する。【選択図】        図１
2004154973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可塑化された樹脂を金型に射出充填可能な射出シリンダ（１）及びプランジャ（６）と、樹脂を可塑化し射出シリンダ（１）に供給可能な可塑化シリンダ（２）及び可塑化スクリュ（７）と、射出シリンダ（１）と可塑化シリンダ（２）とを連通する流路（３ａ）を閉塞可能な閉塞軸（９、２４）と、閉塞軸（９、２４）を流路（３ａ）を閉塞する閉塞位置と流路（３ａ）を開放する開放位置との間で移動させることが可能な駆動部（４）と、を有するスクリュプリプラ式射出成形機におけるシール式逆流防止装置において、
前記閉塞軸（９、２４）と駆動部（４）とは、アーム（２８）及びリンク（２６）により構成され、駆動部（４）の推力を増大して閉塞軸（９、２４）に伝達する増力装置を介して連結されていることを特徴とするスクリュプリプラ式射出成形機におけるシール式逆流防止装置。
【請求項２】
請求項１記載のスクリュプリプラ式射出成形機におけるシール式逆流防止装置において、
前記増力装置は、前記アーム（２８）の一端が駆動部（４）の駆動軸（４ａ、２３）に揺動自在にかつ一体に移動可能に連結されるとともに、他端が閉塞軸（９、２４）と同軸上に揺動自在に連結されており、前記リンク（２６）の一端がアーム（２８）の所定位置に揺動自在にかつ一体に移動可能に連結されているとともに、他端が閉塞軸（９、２４）に揺動自在にかつ一体に移動可能に連結されていることを特徴とするスクリュプリプラ式射出成形機におけるシール式逆流防止装置。
【請求項３】
可塑化シリンダ（２）内で可塑化された樹脂を射出シリンダ（１）に供給する流路（３ａ）を閉塞する際には、駆動部（４）の駆動軸（４ａ、２３）を前記流路（３ａ）の閉塞方向に移動させることにより、アーム（２８）の他端を支点としてアーム（２８）の一端を揺動させながら駆動軸（４ａ、２３）と一体に移動させ、これに伴い、リンク（２６）の他端を支点として、リンク（２６）の一端をアーム（２８）の揺動角度分アーム（２８）と一体に移動させながら揺動させることによりリンク（２６）の他端を閉塞軸（９、２４）の軸方向に移動させて、閉塞軸（９、２４）を流路（３ａ）の閉塞位置に移動させ、
前記流路（３ａ）を開放する際には、駆動部（４）の駆動軸（４ａ、２３）を流路（３ａ）の開放方向に移動させることにより、アーム（２８）の他端を支点としてアーム（２８）の一端を揺動させながら駆動軸（４ａ、２３）と一体に移動させ、これに伴い、リンク（２６）の他端を支点として、リンク（２６）の一端をアーム（２８）の揺動角度分アーム（２８）と一体に移動させながら揺動させることによりリンク（２６）の他端を閉塞軸（９、２４）の軸方向に移動させて、閉塞軸（９、２４）を流路（３ａ）の開放位置に移動させることを特徴とするスクリュプリプラ式射出成形機におけるシール式逆流防止方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリプラ式電動射出成形機の樹脂を可塑化する可塑化部と可塑化された樹脂を金型に射出するプランジャ部とを連結する流路において、樹脂を射出する際にプランジャ部から可塑化部に樹脂が逆流しないように流路をシールする装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスクリュプリプラ式射出成形機におけるシール式逆流防止装置及び方法としては、図２に示されるものがある。すなわち、可塑化された樹脂を図示しない金型に射出充填可能な射出シリンダ１及びプランジャ６と、樹脂を可塑化し射出シリンダ１に供給可能な可塑化シリンダ２及び可塑化スクリュ７とを有し、射出シリンダ１と可塑化シリンダ２とは、これらを連通する流路３ａを有する連結シリンダ３にそれぞれ連結されている。流路３ａには、射出シリンダ１と可塑化シリンダ２との連通を閉塞及び開放可能なシール軸９が軸方向に移動可能に配設されており、連結シリンダ３の図中上部にはエアシリンダ取付ブラケット５が設けられている。
【０００３】
エアシリンダ取付ブラケット５の図中上部には、エアシリンダ４が取付けられており、エアシリンダ４のロッド４ａはシール軸９と同軸に配設されている。ロッド４ａとシール軸９とはエアシリンダ取付ブラケット５内で、ジョイント８により一体に移動可能に連結されており、エアシリンダ４の駆動により、ロッド４ａを図中上下動させることにより、シール軸９はロッド４ａと一体に流路３ａの閉塞位置と開放位置との間で移動する。
【０００４】
次に、動作について説明する。
可塑化シリンダ２内に供給された樹脂を可塑化スクリュ７にて可塑化し、可塑化シリンダ２から射出シリンダ１に可塑化された樹脂を供給する際には、まず、エアシリンダ４を駆動してロッド４ａを後退させ、シール軸９を図中破線で示す開放位置に移動させて流路３ａを開放する。次に、可塑化スクリュ７を回転させて可塑化シリンダ２から流路３ａを介して射出シリンダ１に可塑化された樹脂を供給する。
【０００５】
次に、プランジャ６を前進させて図示してない金型内に樹脂を射出する際には、プランジャ６の制御にて金型への樹脂充填量他を制御するため、プランジャ６軸が射出保圧動作をするときに可塑化シリンダ内に樹脂が逆流するのを防止する必要がある。このため、エアシリンダ４を駆動してロッド４ａを前進させ、シール軸９を図中実線で示す閉塞位置に移動させて保持し、流路３ａを閉塞する。プランジャ６の射出保圧動作中、エアシリンダ４は、射出・保圧による樹脂圧力以上の推力を出し続けて、シール軸９の閉塞位置を保持する。
【０００６】
また、前述の図１とは別の装置及び方法として、射出時に射出室から可塑化室に樹脂が逆流することを防止するために、可塑化室内の可塑化スクリュを前進させて射出室と可塑化室との連通路を閉塞するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特許第３１８１７３８号（第２−３頁、図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のスクリュプリプラ式射出成形機におけるシール式逆流防止装置及び方法では、射出動作中、エアシリンダ４は、射出保圧による樹脂圧力以上の推力を出し続けて、シール軸９を閉塞位置に保持し続けなければならないため、大きな容量のエアシリンダ４が必要になるという問題がある。
【０００９】
また、エアシリンダ４の代替として、油圧力の使用や、倍力装置付のエアシリンダを使用する必要が生じたりする。この場合、別途に油圧供給源を設けたり、装置が大型化したりするなどの問題がある。
【００１０】
本発明は、上記のような従来の課題を解決するためのものであり、アーム及びリンクにより構成され、シール軸の推力を増大可能な増力装置を介してシール軸と駆動部とを連結することにより、力量の小さい駆動部を用い、高いシール力を供給可能なスクリュプリプラ式射出成形機におけるシール式逆流防止装置及び方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、本発明は、可塑化された樹脂を金型に射出充填可能な射出シリンダ（１）及びプランジャ（６）と、樹脂を可塑化し射出シリンダ（１）に供給可能な可塑化シリンダ（２）及び可塑化スクリュ（７）と、射出シリンダ（１）と可塑化シリンダ（２）とを連通する流路（３ａ）を閉塞可能な閉塞軸（９、２４）と、閉塞軸（９、２４）を流路（３ａ）の閉塞位置と開放位置との間で移動させることが可能な駆動部（４）と、を有するスクリュプリプラ式射出成形機におけるシール式逆流防止装置において、前記閉塞軸（９、２４）と駆動部（４）とは、アーム（２８）及びリンク（２６）により構成され、駆動部（４）の推力を増大して閉塞軸（９、２４）に伝達する増力装置を介して連結されていることを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明において、前記増力装置は、前記アーム（２８）の一端が駆動部（４）の駆動軸（４ａ、２３）に揺動自在にかつ一体に移動可能に連結されるとともに、他端が閉塞軸（９、２４）と同軸上に揺動自在に連結されており、前記リンク（２６）の一端がアーム（２８）の所定位置に揺動自在にかつ一体に移動可能に連結されているとともに、他端が閉塞軸（９、２４）に揺動自在にかつ一体に移動可能に連結されていることを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明は、可塑化シリンダ（２）内で可塑化された樹脂を射出シリンダ（１）に供給する流路（３ａ）を閉塞する際には、駆動部（４）の駆動軸（４ａ、２３）を前記流路（３ａ）の閉塞方向に移動させることにより、アーム（２８）の他端を支点としてアーム（２８）の一端を揺動させながら駆動軸（４ａ、２３）と一体に移動させ、これに伴い、リンク（２６）の他端を支点として、リンク（２６）の一端をアーム（２８）の揺動角度分アーム（２８）と一体に移動させながら揺動させることによりリンク（２６）の他端を閉塞軸（９、２４）の軸方向に移動させて、閉塞軸（９、２４）を流路（３ａ）の閉塞位置に移動させ、前記流路（３ａ）を開放する際には、駆動部（４）の駆動軸（４ａ、２３）を流路（３ａ）の開放方向に移動させることにより、アーム（２８）の他端を支点としてアーム（２８）の一端を揺動させながら駆動軸（４ａ、２３）と一体に移動させ、これに伴い、リンク（２６）の他端を支点として、リンク（２６）の一端をアーム（２８）の揺動角度分アーム（２８）と一体に移動させながら揺動させることによりリンク（２６）の他端を閉塞軸（９、２４）の軸方向に移動させて、閉塞軸（９、２４）を流路（３ａ）の開放位置に移動させることを特徴とするものである。なお、上記かっこ内の符号は、後述する実施の形態の対応する部材を示す。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。図１はスクリュプリプラ式射出成形機におけるシール式逆流防止装置の概略構成を示す図である。
図１に示すシール式逆流防止装置において、可塑化された樹脂が供給される射出シリンダ１内には、プランジャ６が軸方向に移動可能に配設されており、プランジャ６が軸方向に移動することにより可塑化された樹脂が図示してない金型に射出充填可能とされる。可塑化シリンダ２内には、回転可能な可塑化スクリュ７が配設されており、可塑化スクリュ７が回転することにより樹脂を可塑化し射出シリンダ１に供給可能である。射出シリンダ１と可塑化シリンダ２とは、これらを連通する流路３ａを有する連結シリンダ３にそれぞれ連結されており、流路３ａには、射出シリンダ１と可塑化シリンダ２との連通を閉塞する閉塞位置と、連通を開放する開放位置との間で軸方向に移動可能なシール軸（閉塞軸）９が配設されている。
【００１５】
連結シリンダ３の図中上部には、シリンダササエ２０が設けられており、エアシリンダ（駆動部）４がシリンダササエ２０に勘合する第２サポートピン２９に揺動自在に支持されている。エアシリンダ４のロッド（駆動軸）４ａの先端には第１ジョイント（駆動軸）２３が一体に移動可能に結合されており、第１ジョイント２３には、アーム２８の一端が揺動自在にかつロッド４ａの軸方向に一体に移動可能に第１ジョイントピン２１により連結されている。アーム２８の他端は、シリンダササエ２０のシール軸９と同軸上に第１サポートピン２２により移動は不可能であるが揺動自在に連結されおり、第１サポートピン２２の中心から距離Ｌ１離隔した位置に、リンク２６の一端がリンクピン２７により揺動自在にかつアーム２８と一体に移動可能にアーム２８に連結されている。リンク２６の他端は、シール軸９の図中上端と一体に移動可能に結合されている第２ジョイント（閉塞軸）２４に、揺動自在かつシール軸９の軸方向へ一体に移動可能に第２ジョイントピン２５により連結されている。
【００１６】
次に、動作について説明する。
射出シリンダ１から図示してない金型に可塑化された樹脂を射出充填する際には、プランジャ６の制御にて金型への樹脂充填量他を制御する。プランジャ６が射出保圧動作をするときに射出シリンダ１から可塑化シリンダ２への樹脂の逆流を防止するために、シール軸９によって流路３ａを塞ぐ必要がある。このため、エアシリンダ４を駆動し、ロッド４ａを推力Ｆ１で図中実線で示す位置まで前進させる。これにより、第１サポートピン２２を支点としてアーム２８の一端が揺動しながら第１ジョイント２３とともに移動する。このとき、エアシリンダ４、ロッド４ａ及び第１ジョイント２３は角度α４揺動する。これにより、リンク２６の一端が第２ジョイントピン２５を支点として、アーム２８の揺動角度だけ移動しながら揺動することによりリンク２６の他端が第２ジョイントピン２５を支点として揺動しながらシール軸９の軸方向に前進する。
α５は図１の実線で示される位置で説明すると、アーム２８においてリンク２６の一端が支点となる点とリンク２６の他端が第２ジョイントピンを支点とする点を結ぶ線とシール軸中心線となす角度である。また、ω２は第１サポートピン２２の中心とアーム２８においてリンク２６の一端が支点となる点を結ぶ線とシール軸中心線となす角度である。またその距離をＬとする。さらにアーム２８において支点となる第１サポートピン２２の中心ともう一方の他端である第１ジョイントピン２１の中心の距離をＲとする。
【００１７】
リンク２６は、第２ジョイントピン２５を介して第２ジョイント２４及びシール軸９に推力Ｆを伝達するため、シール軸９が図中実線で示す流路３ａを塞ぐ閉塞位置まで前進し、逆流する樹脂圧力に抗して位置を保持する。これにより、プランジャ６が射出保圧動作をするときに、射出シリンダ１から可塑化シリンダ２内への樹脂の逆流を防止することができる。
【００１８】
シール軸９に伝達される推力Ｆは、シール軸９を閉塞位置まで前進させ、樹脂圧力に抗して位置を保持可能な値であり、エアシリンダの推力Ｆ１を増大させた値である。エアシリンダ４の推力Ｆ１に対するシール軸９に伝達される推力Ｆの増力比（拡大率）は、次の式で表される。
【００１９】
Ｆ／Ｆ１＝（Ｒ／Ｌ１）×（ｃｏｓ（ω２＋α５）／ｓｉｎ（ω２＋α５））×ｃｏｓα４×ｃｏｓα５
【００２０】
このように、推力Ｆ１に対して推力Ｆは増力可能であり、アーム２８やリンク２６の形状や寸法にもよるが、増力比（拡大率）は通常１５〜２０前後の値となる。したがって、シール軸１９の推力はエアシリンダ４の推力の１５〜２０倍の値で発生可能である。
【００２１】
次に、可塑化シリンダ２から射出シリンダ１に可塑化された樹脂を供給する際には、エアシリンダ４を駆動してロッド４ａを後退させる。これにより、第１ジョイント２３がロッド４ａと一体に後退するため、第１ジョイントピン２１を介してアーム２８の一端に後退方向へ移動する力が作用する。このため、アーム２８は、第１サポートピン２２を支点として揺動しながら図中破線で示す後退位置に移動する。
【００２２】
このとき、エアシリンダ４、ロッド４ａ及び第１ジョイント２３は、角度α４揺動する。これにより、リンク２６の一端が第２ジョイントピン２５を支点として、アーム２８の揺動角度だけ移動しながら揺動することにより、リンク２６の他端が第２ジョイントピン２５を支点として揺動しながらシール軸９の軸方向に後退する。リンク２６は、第２ジョイントピン２５を介して、図中破線で示すシール軸９が流路３ａを開放する開放位置まで第２ジョイント２４及びシール軸９を後退させる。これにより、可塑化シリンダ２と射出シリンダ１とが連通するため、可塑化シリンダ２から射出シリンダ１へ樹脂が供給される。
【００２３】
なお、前記実施の形態においては、駆動源としてエアシリンダ４を使用したが、これに限定されるものではなく、推力を発生し直線運動可能であれば、油圧シリンダや電動機駆動のパワーシリンダ及びサーボシリンダを適用することも可能である。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、アーム及びリンクにより構成され、シール軸の推力を増大可能な増力装置を介してシール軸と駆動部とを連結するため、力量の小さい駆動部を用いても高いシール力を供給可能である。よって、シール式逆流防止装置を小型化し、安価にすることができる。
【００２５】
また、本発明によれば、アームやリンクの形状や寸法にもよるが、通常１５〜２０前後の値の増力比（拡大率）を得ることができるので、駆動部の推力の１５〜２０倍の値の推力をシール軸に発生させることができる。
【００２６】
また、流路を閉塞する場合、駆動部の駆動軸を流路の閉塞方向に移動させることにより、アームの一端をアームの他端を支点として揺動させながら駆動軸とともに移動させ、リンクの一端をリンクの他端を支点として、アームの揺動角度だけ移動させながら揺動させることによりリンクの他端を閉塞軸の軸方向に移動させて、閉塞軸を流路の閉塞位置に移動させることにより、流路を閉塞することができるとともに、流路を開放する場合、駆動部の駆動軸を流路の開放方向に移動させることにより、アームの他端を支点としてアームの一端を揺動させながら駆動軸とともに移動させ、リンクの他端を支点としてリンクの一端をアームの揺動角度だけ移動させながら揺動させることによりリンクの他端を閉塞軸の軸方向に移動させて、閉塞軸を流路の開放位置に移動させることにより、流路を開放することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す概略構成図である。
【図２】従来技術を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１  射出シリンダ、２  可塑化シリンダ、３  連結シリンダ、３ａ  流路、４エアシリンダ、４ａ  ロッド（駆動軸）、６  プランジャ、７  可塑化スクリュ、９  シール軸（閉塞軸）、２３  第１ジョイント（駆動軸）、２４  第２ジョイント（閉塞軸）、２６  リンク、２８  アーム。
【図１】
2004154973.tif 000003
【図２】
2004154973.tif 000004