JPH11511082A - 合成樹脂射出成形機の射出成形ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 提案の射出成形ユニットは、支持ブロック（１０）と、受容部材（１７）に対して送給手段（７２）を移動するため支持ブロック（１０）に対して接近または離隔するよう移動させ得る射出ブリッジ（２５）とを有する。射出運動は、複数のスピンドル駆動装置（Ｅ）を駆動するモータ（５１）によって形成される。射出ブリッジ（２５）は、電動機（５１）を導入する凹みまたは開口を有する。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の名称］ 合成樹脂射出成形機の射出成形ユニット ［関連出願の引照］ 本発明は、１９９５年８月２５日に提出のドイツ特許出願第１９５３１３２６ 号および１９９５年１１月１４日に提出のドイツ特許出願第１９５４２４５３号 の優先権を請求する。上記出願の開示内容は、明確に本発明の対象をなすことを ここに明言する。 ［技術分野］ 本発明は、請求項１の前置部（上位概念）に記載の、可塑化可能な材料（例え ば、合成樹脂、粉体材料およびセラミック材料）を加工するための合成樹脂射出 成形機の射出成形ユニットに関する。 ［背景技術］ この種の射出成形ユニットは、ヨーロッパ特許第４２７８６６号から公知であ る。このユニットは、前部プレートとしての支持ブロックと後部プレートとして の射出ブリッジとを有する２プレートシステムである。支持ブロックには、可塑 化シリンダが固定してある。送りスクリュは、支持ブロックを貫通し、射出ブリ ッジに回転自在に支持してある。射出ブリッジに設けてあり支持ブロックと射出 ブリッジとの間のスペースに支持ブロックの方向へ突出する配量モータを介して 、配量モータ（配量装置）を駆動する。同じく、射出モータは、支持ブロックと 射出ブリッジとの間に垂直投影面に設けてあり、ベルト駆動装置を介して２つの スピンドル駆動装置を駆動し、上記スピンドル駆動装置は、作動時、射出ブリッ ジを支持ブロックに対して接近または離隔するよう駆動する。この運動は、同時 に、送りスクリュの軸線方向運動を形成する。しかしながら、射出モータは、そ の構造長さによって支持ブロックと射出ブリッジとの間の最小間隔が決定される よう、配置されている。トルクの増加とともに、基本的に、射出ブリッジの構造 長さも増加するので、この構造にもとづき、射出成形ユニットのコンパクトな構 造は制約を受ける。型へ向かって可塑化シリンダを移動する駆動ユニットは、射 出成形ユニットに組込まれていない。 ヨーロッパ特許公開第５７６９２５号には、支持ロッドを介して支持ブロック を不動の型ホルダに支持した形式の射出成形ユニットが記載されている。支持ロ ッドには、中空シャフトモータ（クイルモータ）として構成され射出成形型にノ ズルを当接させる駆動ユニットと、射出時に可塑化シリンダ内に送りスクリュの 軸線運動を形成する射出ユニットとが同軸に前後に嵌装されて配列されている。 射出ブリッジには、送りスクリュの回転のための回転モータが設けてある。この 解決法の場合、駆動ユニットおよび射出ユニットから加えられる力を確実に且つ 系統的に導入できるが、上記双方のユニットの直列配置および回転モータの配置 によって、射出成形ユニットの射出軸線方向の構造長さが大きくなり、従って、 射出成形機全体が対応して大形化されることになる。 更に、ドイツ特許第４３１７９９８号には、２プレートシステムが記載されて いる。しかしながら、この場合は、射出成形型にノズルを当接させる駆動ユニッ トは、射出成形ユニットに組込まれている。駆動装置としては、ベルト駆動装置 を介して相互に接続された駆動ユニット中空シャフトおよび射出成形ユニット中 空シャフトを駆動するモータを使用する。かくして、コンパクトな構造が得られ るが、この実施例の場合、射出ブリッジの後端に設置された回転モータにもとづ き、重量のアンバランス状態が生ずる。なぜならば、駆動ユニットおよび射出成 形ユニットを互いに前後に同軸に組込んだことによって、回転モータには、射出 成形ユニットのカウンタ釣合い重量が欠けているからである。更に、ベルト駆動 装置は、寿命が短く、故障し易く、不正確であることが判明している。 ［発明の概要］ 本発明の課題は、上記先行技術から出発して、射出モータの構造長さに依存し ないコンパクトな射出成形ユニットを創成することにある。 この課題は、請求項１の特徴によって解決される。 射出ブリッジは、射出モータを受容する凹み、開口またはボアを有し、従って 、支持ブロックおよび射出ブリッジは、最小間隔を除いて相互に接近させること ができる。即ち、射出モータの構造長さは、射出ブリッジの最大運動ストローク に“平行”であり、かくして、ともかく双方のユニットに必要な所要スペースが 最小化される。この最小間隔は、より大きいマシンの場合も変化しない。なぜな ら ば、モータのより大きいトルクが必要であり、かくして、構造長さが増大する場 合も、これは、支持ブロックおよび射出ブリッジの最小間隔に影響を与えないか らである。即ち、基本的に、射出ブリッジは射出モータの“上を通過(走行)（即 ［図面の簡単な説明］ 第１図は、射出成形ユニットの部分切欠平面図であり、 第２図は、第１図の矢印２の方向の射出成形ユニットの側面図であり、 第３図は、第１図の線３−３に沿う射出成形ユニットの断面図であり、 第４図は、第１図の射出成形ユニットの支持ブロックの範囲の部分拡大図であ り、 第５図は、第１図の線５−５に沿う射出成形ユニットの図面であり、 第６図は、別の実施例の駆動ユニットを示す第１図と同様の図面であり、 第７図は、第６図の駆動ユニットの範囲の拡大図であり、 第８図は、第７図の中空シャフトモータの範囲の拡大図である。 ［発明を実施するための最良の形態］ さて、添付の図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。もちろん、実 施例は、発明コンセプトを特定の物理的構成に制限することのない例である。 第１，第２図に示した如く、射出成形ユニットは、可塑化された材料（例えば 、合成樹脂、粉体材料およびセラミック材料）を型締ユニットの不動の型ホルダ ３５に部分的に固定でる型Ｍの成形キャビティ８０に配量（配合）、射出するの に役立つ。射出成形ユニットのノズルＤが、射出成形型に当接する。第２図に、 射出成形ユニットの構造を示した。射出成形ユニットは、支持ブロックを有し、 この支持ブロックを介して本質的にマシン架台８１に支持される。支持は、上面 に案内レール１９を支持した２つのバー６２を介して行われる。しかしながら、 射出成形ユニットは、その支持部材とともに構造ユニットとして可動であり、例 えば、射出のために分離面内へ移動できる。案内レールには、射出ブリッジが、 支持部材２５ａによって射出軸線ｓ−ｓの方向へ可動に支持されている。支持ブ ロック１０および射出ブリッジ２５は、案内シュー７９によってガイドに沿って 可動であり、この場合、後方への運動は、ストッパ１９ｂによって限定される。 不動の型ホルダ３５へ向く支持ブロック１０の前面には、受容部材１７が設け てある。受容部材１７は、送給ピストンまたは送給スクリュの形の送給手段７２ を備えた可塑化シリンダを受容する。送給手段は、支持ブロック１０を貫通し、 射出ブリッジ２５に支持してある。即ち、支持ブロック上を支持ブロックに対し て接近、離隔するよう射出ブリッジ２５を相対運動させると、型Ｍの成形キャビ ティ８０内に可塑化された材料を送給するため、送給手段７２および受容部材１ ７が相対運動される。可塑化シリンダは、ナット３４を介して支持ブリッジ１０ の背面に固定できる。 射出運動は、複数の射出駆動装置Ｅ（好ましくは、ボール転動スピンドル駆動 装置）を介して誘起される。第４図に示した如く、スピンドル駆動装置は、射出 ブリッジ２５に空転しないよう設けたナット１１を有する。ナット１１は、締付 ボルト１２ａと組合せて保持板１２を介して射出ブリッジに固定でき、締付ボル トを対応して調節することによって調節でき、かくして、双方の射出ユニットの 十分な平行性を達成できる。スピンドル駆動装置Ｅのスピンドル１８は、支持ブ ロック１０の成形部分（ないし空部）１０ａに回転自在に支持してある。支持ブ ロックへ向く射出ブリッジ２５の側において、スピンドル１８の径の小さい範囲 １８ａは、射出ブリッジからはみ出ている。この小径部分は、軸受２３，２３ａ を介して伝動装置４１に結合されている。第４図に、上記伝動装置の従動歯車が 示してある。この伝動装置は、支持ブロックに設けた射出モータ５１によって駆 動される。スピンドル駆動装置Ｅは、対抗受け２１を介して支持ブロック１０に 固定されている。しかしながら、スピンドル１８およびナット１１は、逆の態様 で運転でき、即ち、例えば、ナットを支持ブロック１０に支持し、スピンドルを 射出ブリッジ２５に支持することも考えられる。更に、ー場合によっては、ころ がり部材またはころ部材を介してー雄パタンを有する“ナット”として短いスピ ンドルヘッドを挿入した外側のパイプ状部材を雌パタンを有する“スピンドル” として使用することによって、すべてのスピンドル駆動装置のスピンドルの機能 とナットの機能とを逆にすることができる。かくして、外部の影響に対して駆動 装置を極めて簡単に保護できる。スピンドル１８自体は、ストッパ６３を固定で きる中空スペース１８ｂを有する中空スピンドルである。 射出ブリッジ２５は、第５図に示した如く、開口（切欠きないし凹み）２５ｂ を有し、少なくとも送給手段７２の最前部位置では、射出モータ５１が上記開口 に達する。開口の代わりに、凹みまたはボアを設けることができる。射出モータ が、支持ブロックに対して接近または離隔する、支持ブロック上の射出ブリッジ の運動を妨害しないことが重要である。射出モータ５１に対し、射出ブリッジ２ ５は上からつかむように配される、即ち、“上を通過される”。このため、射出 ブリッジ２５は、逆Ｕ字の形状を有する。かくして、第５図に示した如く、射出 軸線ｓ−ｓの方向へ投影すれば、射出モータ５１は、本質的に、支持ブロック１ ０の中（下方）に置かれ、他方、射出モータ５１を、両側で、射出ブリッジ２５ の支持部材２５ａがまたいでいる。伝動装置４１は、主として、支持ブロック１ ０と成形部分１０ａとの間の範囲にあるので、かくして、支持ブロックの構造長 さは殆ど増大されない。かくして、伝動装置を設置したにも拘わらず、射出ブリ ッジ２５は、支持ブロック１０まで走行できる。即ち、射出ブリッジ５１および 支持ブロック１０を一緒に移動できる。しかしながら、射出モータは、支持ブロ ックと射出ブリッジとの間にのみ延在する場合には限られず、上記双方の要素外 に設けることもできる。 送りスクリュの最前部位置では、ほぼ、第４図に示した状態が生ずる。スピン ドル駆動装置のスピンドル１８の端部は、ほぼ、射出モータ５１の端部範囲にお いて終わる。この場合、射出モータ５１は、射出ブリッジ２５の下方に位置する 。即ち、トルクに対する要求が増大して、射出モータ５１の構造長さが増加して も、この射出モータは、上記範囲に問題なく設置できる。第２図に示した如く、 射出モータの上方には、送給スクリュとして構成された送給手段７２を回転する ための回転モータ５２が設けてある。この回転モータ５２を射出軸線ｓ−ｓに対 して直角に、好ましくは、上方へ突出するよう配置すれば、射出成形ユニットが 更に短縮され、基本的に自由に利用できるスペースが提供される。同時に、射出 成形ユニットの重心が、更に中心へ移動する。伝動装置２６（好ましくは、カサ 歯車伝動装置）を介して、送給手段７２に対して適切な結合を達成できる。 さて、射出ブリッジ２５へ向く支持ブロック１０の側にスピンドル駆動装置Ｅ を駆動する伝動装置４１を設けたことによって、不動の型ホルダ３５の方向へ向 く支持ブロックの別の側は、別のスピンドル駆動装置Ａの結合のために利用でき る。このスピンドル駆動装置は、型ＭにノズルＤを当接させるのに役立つ。支持 ブロックにスピンドル駆動装置を支持したことによって、別のスピンドル駆動装 置の駆動ユニットを十分に不動に支持した場合には特に、駆動質量を最大限に減 少できる。 スピンドル３１は、不動の型ホルダ３５に配した支持ロッドに支持され、上記 支持ロッド内に貫入する。スピンドル３１は、不動の型ホルダ３５の方向へ、支 持ロッド内面上を摺動できるストッパ３２で終わる。支持ロッド自体は、固定手 段１３ｃによって、フランジ１３ａを介して不動の型ホルダ３５に固定でき且つ フランジ１３ｂを介して保持板２７に固定できる交換自在の中間部材１３として 構成されている。中間部材１３は、同時に、受容部材１７のガイド１３ｅとして 役立つ。上記中間部材は、顧客への納入時、通常、最短の構造で供給され、従っ て、極めてコンパクトな射出成形ユニットが得られる。しかしながら、客先にお いて、例えば、可塑化すべき材料の混合結果または品質を改善するため、送給手 段７２のより大きい長さ／径比を達成する必要がある場合、上記中間部材１３を より長い部材と問題なく交換できる。更に、不動の型ホルダ３５の範囲に設けて あり不動の型ホルダ３５に沿って側方へまたは上方へ摺動できるスリーブホルダ に上記中間部材を支持することができ、かくして、例えば、ドイツ特許第４２２ ７３３６号に記載の如く、射出成形ユニットを線形注入口に接近させることがで きる。 図示の実施例の場合、スピンドル３１自体は、保持フランジ２４を介して支持 ブロック１０に空転しないよう支持してある。他方、関連のナット（雌ネジ）部 材２２は、伝動装置ブロック２０に空転しないよう支持してある。伝動装置ブロ ック２０には、一方では、固定手段２８によってフランジ１３ｂが固定され、他 方では、固定手段２９によって保持板２７が固定されている。保持板２７は、バ ー６２に固定される。かくして、バー６２が、それ自体で移動しない限り、保持 板、伝動装置ブロック２０およびナット部材２２のほぼ不動の配置が生ずる。従 って、支持ブロック１０の軸線方向運動時に駆動される質量も減少される。ノズ ルを当接させるより小さい力を得るために設計された別のスピンドル駆動装置の 駆動は、第１実施例の場合に受容部材１７の下方に位置する駆動ユニット５０を 介して行われる。駆動ユニット５０は、シャフト１５を介して２つの伝動装置１ ４を駆動し、結局、別のスピンドル駆動装置Ａのナット部材２２を駆動する中空 シャフトモータ１６を駆動する。この場合、線形ポテンショメータ７０を介する 調節可能性が与えられ、即ち、この場合、１つの側の運動を制御し、一方、他の 側を従動的に追随させる。調節ナット３０を介して、スピンドル３１も調節でき 、かくして、不動の型ホルダ３５に関する支持ブロック１０の位置を調節できる 。 しかしながら、駆動ユニット５０および伝動装置ブロックを遊星伝動装置７３ ａを有する中空シャフトモータ７３で置換えることによって、コンパクトな構造 および質量の減少を更に促進できる。この場合、スピンドル駆動装置Ｅの場合と 同様、線形ポテンショメータ６９を使用して、１つの中空シャフトモータ７３の みを調節し、一方、他の駆動機構を受動的に同期追随させることによって、調節 を行うことができる。これに関する実施例を第６−８図に示した。第７図に、ス ピンドル３１を示した。この場合、中間部材１３の内壁のストッパ３２のガイド は不要である。第８図に示した如く、太陽歯車（サンギヤ）７４は、同時に、ピ ニオン範囲７４ａを介して遊星歯車７５を駆動する回転子である。遊星歯車７５ 自体は、同じく、中間歯車７６と歯合し、ころがり軸受７７に支持されたスピン ドルナット７８を駆動する。組込まれた遊星伝動装置７３ａにもとづき、より大 きいスピンドルを使用でき、即ち、駆動装置の寿命が延長される。同時に、スピ ンドルのピッチを増大でき、かくして、トルクを比較的大きく設定し、同時に、 スピンドル回転数を減少して最適化を行い得る。これも、寿命向上に寄与する。 基本的に、スピンドル駆動装置Ｅおよびスピンドル駆動装置Ａのナット部材お よびスピンドルの機能を交換できるのみならず、中間部材１３および他のスピン ドル駆動装置Ａの配置も交換できる。更に、任意の伝動装置または駆動手段（例 えば、ベルト伝動装置、平歯車伝動装置、カサ歯車伝動装置）を使用でき、同じ く、スピンドル駆動装置の代わりに、台形スピンドル駆動装置、ボールスピンド ル駆動装置またはラックも使用できる。 もちろん、本発明は、添付の請求項と等価の範囲において各種の設計変更が可 能である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年３月５日 【補正内容】 請求の範囲 １．可塑化可能な材料を加工する合成樹脂射出成形機の射出成形ユニットであっ て、 −支持ブロック（１０）と、 −支持ブロック（１０）に固定され、支持ブロックを貫通して型（Ｍ）の成形キ ャビティ（８０）に可塑化された材料を送給する送給手段（７２）を受容する受 容部材（１７）と、 −送給手段（７２）を支持し、受容部材（１７）に対して送給手段（７２）を相 対運動させるため支持ブロック（１０）上を該支持ブロックに対して接近または 離隔するよう移動できる射出ブリッジ（２５）と、 −相対的に可動な部材として、それぞれ、支持ブロック（１０）および射出ブリ ッジ（２５）に支持されたスピンドル（１８）およびナット（１１）を有する複 数のスピンドル駆動装置（Ｅ）と、 −支持ブロック（１０）とともに移動でき、スピンドル駆動装置（Ｅ）の可動部 材のうち支持ブロックに固定された１つの部材を駆動する射出モータ（５１）と 、 を有する形式のものにおいて、 射出ブリッジ（２５）が、射出モータ（５１）の上を通過する場合に射出モー タ（５１）を導入する開口または凹み（２５ｂ）を有することを特徴とする射出 成形ユニット。 ２．射出モータ（５１）が、その構造長さに関して、射出ブリッジ（２５）の運 動ストロークに平行に延びていることを特徴とする請求項１に記載の射出成形ユ ニット。 ３．逆Ｕ字形状を有する射出ブリッジ（２５）が射出モータ（５１）をまたぐよ うに構成され、射出モータ（５１）が、射出軸線（ｓ−ｓ）の方向へ投影した場 合に、本質的に支持ブロック（１０）内に位置することを特徴とする請求項１に 記載の射出成形ユニット。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＡ，ＪＰ，ＵＳ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．可塑化可能な材料を加工する合成樹脂射出成形機の射出成形ユニットであっ て、 −支持ブロック（１０）と、 −支持ブロック（１０）に固定され、支持ブロックを貫通して型（Ｍ）の成形キ ャビティ（８０）に可塑化された材料を送給する送給手段（７２）を受容する受 容部材（１７）と、 −送給手段（７２）を支持し、受容部材（１７）に対して送給手段（７２）を相 対運動させるため支持ブロック（１０）土を該支持ブロックに対して接近または 離隔するよう移動できる射出ブリッジ（２５）と、 −相対的に可動な部材として、それぞれ、支持ブロック（１０）および射出ブリ ッジ（２５）に支持されたスピンドル（１８）およびナット（１１）を有する複 数のスピンドル駆動装置（Ｅ）と、 −支持ブロック（１０）とともに移動でき、スピンドル駆動装置（Ｅ）の可動部 材のうち支持ブロックに固定された１つの部材を駆動する射出モータ（５１）と 、 を有する形式のものにおいて、 射出ブリッジ（２５）が、射出モータ（５１）を導入する開口または凹み（２ ５ｂ）を有することを特徴とする射出成形ユニット。 ２．射出モータ（５１）が、その構造長さに関して、射出ブリッジ（２５）の運 動ストロークに平行に延びていることを特徴とする請求項１に記載の射出成形ユ ニット。 ３．逆Ｕ字形状を有する射出ブリッジ（２５）が射出モータ（５１）をまたぐよ う構成され、射出モータ（５１）が、射出軸線（ｓ−ｓ）の方向へ投影した場合 に、本質的に支持ブロック（１０）内に位置することを特徴とする請求項１に記 載の射出成形ユニット。 ４．射出ブリッジ（２５）の支え（２５ａ）が、射出モータ（５１）の両側にお いて、ガイド（１９）上を射出軸線（ｓ−ｓ）に平行に案内されることを特徴と する請求項１に記載の射出成形ユニット。 ５．射出モータ（５１）が、スピンドル駆動装置（Ｅ）のうち支持ブロック（１ ０）に回転自在に支持されたスピンドル（１８）を伝動装置（４１）を介して駆 動し、スピンドル駆動装置のナット（１１）が、射出ブリッジ（２５）に空転し ないよう支持されていることを特徴とする請求項１に記載の射出成形ユニット。 ６．伝動装置（４１）が、射出ブリッジ（２５）の方向へ向く支持ブロック（１ ０）の側に設けてあることを特徴とする請求項５に記載の射出成形ユニット。 ７．送りスクリュとして構成された送給手段（７２）を回転する回転モータ（５ ２）が、射出ブリッジ（２５）に固定され、射出軸線（ｓ−ｓ）に対して直角に 延びることを特徴とする請求項１に記載の射出成形ユニット。 ８．複数の別のスピンドル駆動装置（Ａ）が、型（Ｍ）にノズルを当接させるた めに設けてあり、本質的に支持ブロック（１０）と不動の型ホルダとの間に配置 され、別のスピンドル駆動装置（Ａ）のスピンドル（３１）が、不動の型ホルダ （３５）に固定できる支持ロッドに貫入することを特徴とする請求項１に記載の 射出成形ユニット。 ９．別のスピンドル駆動装置（Ａ）の少なくとも１つの駆動ユニット（５０）が 、スピンドル（３１）が貫通する保持板（２７）に固定され、駆動ユニット（５ ０）が、別のスピンドル駆動装置（Ａ）のうち保持板（２７）に回転自在に支持 されたナット（２２）を駆動することを特徴とする請求項８に記載の射出成形ユ ニット。 １０．支持ロッドが、不動の型ホルダ（３５）および保持板（２７）に固定され る交換自在な中間部材（１３）を有することを特徴とする請求項８に記載の射出 成形ユニット。 １１．別の各スピンドル駆動装置（Ａ）が、駆動ユニットとして、遊星伝動装置 （７３ａ）を組込んだ中空シャフトモータ（７３）を有することを特徴とする請 求項８に記載の射出成形ユニット。