加热缸的支承机构具有特征的注塑装置的制作方法

本发明涉及在注塑成形机设置的注塑装置，涉及如下注塑装置，注塑装置的对加热缸进行支承的支承机构具有特征，虽然没有限定，但是适合于注塑金属材料的金属注塑成形机的注塑装置。

背景技术：

将注塑材料向模具注塑的注塑装置是与对模具进行闭模的闭模装置一起构成注塑成形机的主要装置，由加热缸、在该加热缸内能够沿轴向和旋转方向被驱动的螺杆、对加热缸进行支承的支承框架、对螺杆进行驱动的驱动机构等构成。通常，支承框架由前板、利用规定的连结杆连结于前板的后板、设置在前板与后板之间的中间板构成。加热缸通过将其后端部固定于前板而呈悬臂梁状地支承于框架。螺杆将其后端部旋转自如地设置于中间板，通过在中间板设置的旋转驱动机构而旋转。而且，通过在中间板与后板之间设置的轴向驱动机构而沿轴向被驱动。

注塑装置使前端的注塑嘴以规定的接触力与模具接触，因此将框架以规定的驱动力向前方驱动。此时，前板对加热缸沿轴向按压而加热缸受到轴压缩。加热缸是轴向的长度比其截面积长的所谓长柱，对于压曲的强度成为问题。在加热缸中的温度分布不为轴对称的情况下，即存在上侧的温度与下侧的温度的差时，由于压曲而存在产生加热缸的弯曲的情况。这样的弯曲在大型的注塑成形机的长条的加热缸中容易产生。此外，在需要由耐热金属形成的金属注塑成形机的加热缸的情况下容易产生。这是因为，材料的金属造价高，为了抑制成本而加热缸形成为薄壁的缘故。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本专利第4219684号公报

专利文献1记载了防止加热缸的由压曲引起的弯曲的注塑装置。图6简略地示出专利文献1记载的注塑装置50，但是构成注塑装置50的加热缸51由前方的第一桶部分52和后方的第二桶部分53构成。第一桶部分52的外径形成得大，在后端部形成有扩径的凸缘部55。第二桶部分53的外径比第一桶部分52小，在前端部形成有凸缘部56。加热缸51将第一、第二桶部分52、53的各自的凸缘部55、56彼此通过螺栓相互紧固连结并进行一体化。紧固连结用的螺栓在图6中未示出。由于这样构成加热缸51，因此在加热缸51的轴向的靠近前方的中间部，利用凸缘部55、56形成扩径部。对该加热缸51进行支承的支承框架58，即滑架组装体在图6中仅示出其一部分，但是具备将加热缸51的从中央部附近至后端部收纳的中空的规定的框架构造，即托架60。在该托架60的前端部设有第一连结部61，在后端部设有第二连结部62。为了将该加热缸51安装于支承框架58而将加热缸51的凸缘部55、56连接于托架60的第一连结部61并将加热缸51的后端部连接于第二连结部62。并且，将开口部打开的规定的磁轭构件64从加热缸61的前端放入，将磁轭构件64与第一连结部61通过螺栓固定。这样的话，凸缘部55、56由磁轭构件64与第一连结部61夹持，成为轴向的移动受到了限制的状态。另一方面，加热缸51的后端部以旋转受到了限制的状态与第二连结部62结合。即，加热缸51以在凸缘部55、56处被限制轴向的移动且在后端部处被限制了旋转的状态支承于支承框架58。由于这样支承加热缸51，因此在对注塑装置50向前方驱动而使注塑嘴66与模具接触时，作用于加热缸51的轴压缩的力主要作用于第一桶部分52，能够防止由压曲引起的变形。

【发明要解决的课题】

专利文献1记载的注塑装置50在加热缸51的靠近前方的中央部分形成有凸缘部55、56，框架58在该凸缘部55、56处支承加热缸51，因此在对注塑装置50向前方驱动而使注塑嘴66与模具接触时，加热缸51难以产生由压曲引起的变形。即，比以往的注塑装置优异。然而，也发现了应解决的问题。例如，专利文献1记载的注塑装置50发现了加热缸51的对于扭转的强度的问题。加热缸51在其后端部处与第二连结部62连接，在该部分被限制旋转。在对注塑材料进行增塑时，如果使图中未示出的螺杆旋转，则扭转产生的剪切力作用于加热缸51。扭转的力沿轴向实质上均匀地作用于加热缸51，但是限制旋转的仅为后端部，因此从前端部至后端部同样地作用的扭转的力在后端部累积而由剪切力产生的应力集中。即，在加热缸51的后端部附近，在第二连结部62会产生对于扭转的强度的问题。这样的话，必须将加热缸51形成为厚壁等来进行应对，从而成本增大。也存在对于热应力的问题。加热缸51特别是使用金属材料作为注塑材料的情况下热量高，因热膨胀而直径稍微变大。另一方面，第二连结部62设置于比较低温的支承框架58，因此难以热膨胀。这样的话，在两者之间产生大的热应力而第二连结部62可能会破损。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种解决了上述那样的问题点的注塑装置，具体而言，其目的是提供一种注塑装置，加热缸在其中央部附近由支承框架支承而防止注塑嘴的模具接触时的压曲，其中，几乎没有加热缸的对于扭转的强度的问题，因此能够将加热缸形成为薄壁，在加热缸和支承该加热缸的支承框架之间没有热应力引起的破损的可能性。

【用于解决课题的方案】

本发明为了实现本发明的目的，以由加热缸、在该加热缸内设置成能够沿轴向和旋转方向被驱动的螺杆、支承加热缸的支承框架构成的注塑装置为对象，将加热缸在其长度方向的中央附近以被限制轴向上的移动和旋转的方式固定于支承框架的规定的构件。并且，在其后端部支承于支承框架的规定的支承机构。加热缸在中央部附近以被限制了轴向的移动和旋转的状态固定，因此加热缸的后端部的支承不需要轴向的移动的限制、旋转的限制。后端部的支承以后端部的对位为目的。因此，在本发明中，支承机构由构成支承框架的中间板、在该中间板的一方的面上呈圆周状地以等间隔设置多个的爪状的引导块构成。并且，向由该多个引导块构成的内侧的空间插入加热缸的后端部。这样的话，后端部被对位，即被定心。多个引导块构成为在受到从内侧向外方的按压力时容许各自的位置向半径外方偏离规定幅度的滑动，防止热应力引起的破损。

于是，第一方案记载的发明为了实现上述目的，涉及一种注塑装置，由加热缸、螺杆及支承框架构成，所述螺杆在该加热缸内设置成能够沿轴向和旋转方向被驱动，所述支承框架支承所述加热缸，所述注塑装置的特征在于，所述加热缸在所述加热缸的长度方向的中央附近以被限制轴向上的移动和旋转的方式固定于所述支承框架的规定的构件，并且在所述加热缸的后端部支承于所述支承框架的规定的支承机构，所述支承机构由中间板及爪状的引导块构成，所述中间板构成所述支承框架，所述引导块在该中间板的一方的面上呈圆周状地以等间隔设置多个，向由该多个引导块构成的内侧的空间插入所述加热缸的后端部，所述多个引导块在受到从所述内侧向外方的按压力时容许各自的位置向半径外方偏离规定幅度的滑动。

第二方案记载的发明以第一方案记载的注塑装置为基础，其特征在于，所述引导块开设有长孔，通过向该长孔插入的螺栓而将所述引导块安装于所述中间板，所述引导块的容许所述滑动的所述规定幅度由所述长孔内的所述螺栓的游隙的大小来规定。

第三方案记载的发明以第一或第二方案记载的注塑装置为基础，其特征在于，在所述引导块形成有规定高度的台状凸部，该台状凸部收纳于在所述中间板的所述一方的面上形成的槽而安装于所述中间板，所述槽形成得比所述台状凸部宽，所述引导块的容许所述滑动的所述规定幅度由所述槽内的所述台状凸部的游隙的大小来规定。

【发明效果】

如以上所述，本发明的注塑装置中，所述注塑装置由加热缸、在该加热缸内设置成能够沿轴向和旋转方向被驱动的螺杆、及支承加热缸的支承框架构成，加热缸在其长度方向的中央附近以被限制轴向上的移动和旋转的方式固定于支承框架的规定的构件。这样的话，即使加热缸为长条，在将支承框架沿轴向驱动而使注塑嘴与模具接触时，作用于加热缸的轴力也仅成为从中央附近至前端的范围，能够防止由压曲引起的加热缸的变形。并且，根据本发明，加热缸在其后端部支承于支承框架的规定的支承机构。加热缸由于在中央附近被限制旋转，因此在后端部不需要限制旋转。这样的话，在后端部附近，扭转的力产生的剪切应力小，能够防止加热缸的变形。并且，根据本发明，支承机构由构成支承框架的中间板、在该中间板的一方的面上呈圆周状地以等间隔设置多个的爪状的引导块构成，向由该多个引导块构成的内侧的空间插入加热缸的后端部。即，加热缸将后端部插入于多个引导块的内侧的空间，因此在将加热缸向支承框架安装时，能够将加热缸的后端部适当地对位，即定心。此外，根据本发明，多个引导块在受到从内侧向外方的按压力时容许各自的位置向半径外方稍微偏离的滑动。这样的话，在加热缸的热量高而发生热膨胀时，引导块向半径外方偏离，能够防止由热应力引起的破损。根据另一发明，引导块开设有长孔，通过向该长孔插入的螺栓而将所述引导块安装于中间板，引导块的容许滑动的幅度由长孔内的螺栓的游隙的大小来规定。通过使螺栓孔为长孔来规定引导块的滑动的容许幅度，因此构造简单且能够廉价地制造支承机构。根据又一发明，引导块形成有规定高度的台状凸部，该台状凸部收纳于在中间板的一方的面上形成的槽而安装于中间板，槽形成得比台状凸部宽，引导块的容许滑动的幅度由槽内的台状凸部的游隙的大小来规定。本发明也能够利用简单的构造规定引导块的滑动的容许幅度，因此能够廉价地制造支承机构。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的注塑装置的立体图。

图2是表示本发明的实施方式的注塑装置的、构成支承框架的中间板的立体图。

图3是表示本发明的实施方式的注塑装置的、对加热缸的后端部进行支承的引导块的图，图3(a)是引导块的从正面侧观察到的立体图，图3(b)是引导块的从背面侧观察到的立体图，并且图3(c)是引导块的侧面剖视图。

图4是在本实施方式的注塑装置中，表示在支承框架的中间板设置的支承机构的立体图。

图5是表示本实施方式的注塑装置的一部分的图，图5(a)是表示加热缸的一部分和支承该加热缸的支承机构的剖面主视图，图5(b)是将加热缸的一部分和支承机构的一部分放大表示的剖面主视图。

图6是表示以往的注塑装置的主视剖视图。

【标号说明】

1注塑装置2加热缸

3支承框架7前侧缸

8后侧缸10凸缘部

11凸缘部13接头板

15注塑嘴18凸缘板

19中间板21驱动机构框架部

23支承机构25引导块

27螺杆孔28圆盘状槽

28a内侧阶梯部28b外侧阶梯部

30螺栓孔31长孔

33台状凸部33a下方的端面

33b上方的端面35锥面

具体实施方式

对本发明的实施方式进行说明。本发明的注塑装置也可以设置于注塑树脂材料的一般的注塑成形机，但是在本实施方式中设置于注塑金属材料的所谓金属注塑成形机。本实施方式的注塑装置1如图1所示由加热缸2和支承该加热缸2的支承框架3等构成。虽然图1未示出，但是在加热缸2内设置螺杆，通过在支承框架3的后端部分设置的规定的驱动机构5沿旋转方向和轴向被驱动。

本实施方式的注塑装置1具有若干的特征，但是首先加热缸2具有特征。即，加热缸2由2个缸构件即靠近前方的前侧缸7和靠近后方的后侧缸8构成，它们在长度方向上连接。前侧缸7在后端部形成有其外径扩径的凸缘部10，后侧缸8在前端部形成有其外径扩径的凸缘部11。在上述的两凸缘部10、11处，前侧缸7与后侧缸8抵接，并且在上述的凸缘部10、11接合有规定板厚的接头板13，通过多根螺栓而一体地固定。加热缸2由于这样构成，因此在长度方向的中央附近形成凸缘部10、11，并一体地设置接头板13。在这样的加热缸2的前端设有注塑嘴15。在本实施方式的注塑装置1中，也是在维修中有时将加热缸2安装于支承框架3或从支承框架3拆卸。此时，由前侧缸7、后侧缸8、接头板13、注塑嘴15构成的加热缸2多是以它们一体地形成的状态向支承框架3拆装。特别是几乎没有将前侧缸7、后侧缸8、接头板13分解组装的情况，它们维持为一体地形成的状态。

本实施方式的注塑装置1的支承框架3也具有特征。支承框架3由凸缘板18、中间板19及驱动机构框架部21构成，该凸缘板18将加热缸2在其长度方向的中央部附近进行支承，该中间板19将加热缸2在其后端部进行支承，该驱动机构框架部21设有对螺杆进行驱动的驱动机构5。凸缘板18与中间板19、及中间板19与驱动机构框架部21分别通过多根杆而相互固定地连结。在凸缘板18形成有u字形的槽，将后侧缸8的主体部从上方插入而能够装入加热缸2。在该凸缘板18开设有螺栓孔，将接头板13通过螺栓固定于凸缘板18。当进行固定时，加热缸2在其长度方向的中央部附近被限制轴向的移动和旋转。在中间板19设有将加热缸2在其后端部进行支承的支承机构23。该支承机构23以进行加热缸2的后端部的定心为目的，并非限制加热缸2的轴向的移动或限制旋转的结构。关于支承机构23的结构，接下来进行详细说明。在支承框架3中，在中间板19的两侧设有一对活塞缸单元22、22。上述的活塞缸单元22、22将各自的活塞杆的端部固定于图中未示出的固定盘。因此，当驱动活塞缸单元22、22时，支承框架3沿固定盘方向被驱动，在加热缸2的前端设置的注塑嘴15与模具接触。本实施方式的注塑装置1在模具与注塑嘴15接触时，从支承框架3向加热缸2赋予的轴力作用于凸缘部10、11。由于从凸缘部10、11至注塑嘴15的距离短，因此加热缸2没有由压曲引起的变形的可能性。

对于在中间板19设置的支承机构23进行说明。如图2～图4所示，支承机构23由中间板19和多个例如4个引导块25、25、…构成。如图2所示，中间板19在中央开设有螺杆孔27，插通有螺杆。在螺杆孔27的周围呈同心圆状地形成有规定宽度的浅槽，即圆盘状槽28。通过该圆盘状槽28，在中间板19形成圆形的内侧阶梯部28a、外侧阶梯部28b。在这样的圆盘状槽28内开设有用于安装引导块25、25、…的螺栓孔30、30、…。

如图3所示，引导块25呈大致长方体状。在引导块25的正面，如图3(a)所示，形成有呈上下方向长的椭圆形状的长孔31。长孔31由浅长孔31a和形成于该浅长孔31a的底面而向背面侧贯通的深长孔31b构成。向长孔31插入螺栓，在浅长孔31a收纳螺栓的头，在深长孔31b收纳螺栓的轴部。在引导块25的背面，如图3(b)所示，形成有规定高度的台状凸部33。在将引导块25安装于中间板19时，该台状凸部33成为被收纳于圆盘状槽28的部分。在图中，台状凸部33的下方的端面33a形成为凹面状，上方的端部33b形成为圆柱面状，各自的曲率与圆盘状槽28的内侧阶梯部28a、外侧阶梯部28b相等。该台状凸部33的两侧端面33a、33b间的长度或宽度比中间板19的圆盘状槽28的宽度稍短。当引导块25安装于中间板19时，在圆盘状槽28内以确保有游隙的状态安装台状凸部33，当引导块25在圆形状槽28内偏离时，下方的端面33a与内侧阶梯部28a抵接，或者上方的端面33b与外侧阶梯部28b抵接。如图3(c)所示，在引导块25的下部形成有锥面35。由此，容易供加热缸2的后端部插入。

如图4所示，将多个例如4个引导块25、25、…的台状凸部33收纳于圆盘状槽28内，从而螺栓紧固于中间板19。这样的话，构成支承机构23。此时，多个引导块25、25、…靠近半径方向的内侧。这样的话，各个引导块25、25、…的下方的端面33a、33a、…与内侧阶梯部28a、28a抵接。螺栓的紧固预先稍微松缓。

说明将加热缸2向支承框架3安装的方法。将加热缸2从支承框架3的上方放下，将其中央部附近放入凸缘板18的u字形的槽。此时，固定于加热缸2的接头板13成为与凸缘板18稍分离的状态。使加热缸2向后方逐渐滑动，将其后端部向支承机构23插入。具体而言，如图4所示，向由多个引导块25、25、…构成的内侧的空间插入。这样的话，如图5(a)所示，加热缸2的后端部与多个引导块25、25、…的锥面35、35、…相接并向支承机构23插入。即，被定心。加热缸2的接头板13与凸缘板18接触。利用螺栓将接头板13相对于凸缘板18固定。随着利用螺栓进行紧固连结，如图5(b)所示，加热缸2如箭头y1那样向后方稍微移动。引导块25、25、…的相对于中间板19的螺栓的拧紧稍微松缓，因此由于该移动而多个引导块25、25、…如箭头y2那样向半径外方稍微滑动。由于引导块25、25、…容许这样偏离，因此能防止支承机构23的破损，适当地进行定心。完成加热缸2向支承框架3的安装。

在使注塑装置1运转时，加热缸2成为高温。这样的话，加热缸2的长度变化而如图5(b)所示，后端部因热膨胀而如箭头y1那样伸长，或者外径如箭头y3那样变大。这样的话，多个引导块25、25、…如箭头y2所示向半径外方稍微滑动。由此，防止支承机构23因热应力而破损的情况。需要说明的是，引导块25、25、…的向半径外方的滑动的容许量由圆盘状槽28内的台状凸部33的游隙的大小或长孔31中的螺栓36的游隙的大小来规定。

在本实施方式中，支承机构23的目的是在将加热缸2向支承框架3安装时进行加热缸2的后端部的定心。在暂时适当地定心后，由于将螺杆安装于驱动机构5，因此加热缸2的后端部不会发生轴芯偏离。以上，说明了当加热缸2发生热膨胀时引导块25、25、…沿半径方向适当偏离的情况，但是关于引导块25、25、…彼此的偏离的大小，不需要有意地调整为均等，可以顺其自然。这是因为，由于加热缸2的轴芯未偏离，因此即使引导块25、25、…沿半径方向偏离，结果也是相互以均等的幅度偏离。

在由于维修而将加热缸2从支承框架3拆卸并再次将加热缸2向支承框架3安装的情况下，事先在支承机构23中将引导块25、25、…的安装螺栓36、36松缓，使引导块25、25、…靠近半径方向内侧，将螺栓36、36拧上。这是因为，由此，在再次将加热缸2安装于支承框架3时，能够将加热缸2的后端部高精度地定心。

本实施方式的注塑装置1能够进行各种变形。例如关于支承机构23，说明了在中间板19形成有用于安装引导块25、25、…的圆盘状槽28的情况。这样的槽也可以设为其他的形状。例如，也可以对应于引导块25、25、…的每一个而将半径方向的槽逐个地形成于中间板19。此外，槽并非必须。这是因为，圆盘状槽28为了规定引导块25、25、…的向半径方向外方的偏离的容许量而设置，但是只要通过其他的方法能够规定容许量即可。关于引导块25、25、…也能够变形。引导块25、25、…通过松缓地拧上安装用的螺栓36、36、…而容许中间板19的位置的偏离，但是即便经由弹性体而固定于中间板19，也能够容许偏离。即便如此也能够防止热应力引起的破损。