AT517284A1 - Schneckeneinrichtung für Spritzgussmaschine und Spritzgussmaschine - Google Patents

Abstract

Es wird eine Schneckeneinrichtung (3) für eine Spritzgussmaschine (1) bereitgestellt, in der ein Innenteil eines Heizzylinders (2) in einen Hochdruckbereich (9) auf einer Stromaufwärtsseite, an der ein Inertgas eingeführt wird, und einen Niederdruckbereich (30) auf einer Stromabwärtsseite, an der das Inertgas ausgast, durch eine Dichtungsstruktur (27) unterteilt ist, die in der Schneckeneinrichtung (3) angeordnet ist, und ein Dekompressionsentspannungsabschnitt (35) ist auf einer Stromabwärtsseite der Dichtungsstruktur (27) in der Schneckeneinrichtung (3) angeordnet. Ein mehrgängiger Schneckengang aus mindestens zwei Schneckengängen bildet den Dekompressionsentspannungsabschnitt (35), in welchem tiefe Nutenbereiche mit einer tiefen Schneckennut und flache Nutenbereiche (38) mit einer flachen Schneckennut entsprechend an zwei oder mehr Stellen in mindestens einer axialen Richtung ausgebildet sind. Das Inertgas gast auf einer Stromabwärtsseite des Dekompressionsentspannungsabschnitts (35) aus.

Description

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Technisches Gebiet ......... * ··* [0001]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schnecke bzw. Schneckeneinrichtung für eine Spritzgussmaschine, in der ein Innenteil eines Heizzylinders in einen Hochdruckbereich auf einer Stromaufwärtsseite und einen Niederdruckbereich auf einer Stromabwärtsseite durch eine Dichtungsstruktur unterteilt ist, die an einer vorbestimmten Position der Schneckeneinrichtung für eine Spritzgussmaschine angeordnet ist, wobei ein Inertgas in ein geschmolzenes Kunstharz in dem Hochdruckbereich eingeführt wird und das Inertgas in dem Niederdruckbereich ausgasen kann. Stand der Technik [0002]

Wenn stromloses Plattieren an einen durch Verguss hergestellten Kunststoffprodukt, das durch Spritzguss hergestellt wurde, ausgeführt wird, ist ein aufwändiger Vorbehandlungsprozess, etwa Ausgasung, Ätzung, Benetzung, mit Katalysator und Beschleuniger für das durch Verguss hergestellte Produkt zur Modifizierung einer Oberfläche des durch Verguss hergestellten Produkts erforderlich und eine Plattierbehandlung wird nach der Oberflächenmodifizierung ausgeführt. Es wird in diesem Vorbehandlungsprozess eine gefährliche Substanz verwendet, und daher hat dieser Vorbehandlungsprozess im Hinblick auf die Verschwendung flüssiger Behandlungsmittel, eine Zunahme der Anzahl an Prozessen und eine Zunahme der Kosten Probleme zur Folge. In der jüngeren Vergangenheit wurde ein Einspritzverfahren vorgeschlagen, durch welches ein oberflächenmodifiziertes, durch Verguss hergestelltes Produkt durch Spritzguss alleine erhalten wird, so dass stromloses Plattieren ausgeführt werden kann, auch wenn der Vorbehandlungsprozess weggelassen wird. Insbesondere dient das Verfahren dazu, das durch Verguss hergestellte Produkt zu erhalten, indem geschmolzenes Harz eingespritzt wird, dem ein oberflächenmodifizierendes Material, etwa ein Metallkomplex, *..·· · · · · t ι · hinzugefügt ist, und das erhaltene durch* *Ver*guss I!£rg4sheilte Produkt liegt in einem oberflächenmodifizierten Zustand vor. In diesem Verfahren wird eine geringe Menge des oberflächenmodifizierenden Materials dem geschmolzenen Harz hinzugefügt, und es wird daher ein Inertgas in einem überkritischen Zustand ebenfalls in einen Heizzylinder einer Spritzgussmaschine eingeführt, so dass das oberflächenmodifizierende Material gleichmäßig in das geschmolzene Harz eindringt und sich darin verteilt. Nachdem das oberflächenmodifizierende Material gleichmäßig in das geschmolzene Harz eintritt und sich darin verteilt, gast das Inertgas in dem Heizzylinder aus. Das geschmolzene Harz, das auf diese Weise erhalten wird und dem Vorgang des gleichmäßigen Eindringens und Verteilens des oberflächenmodifizierenden Materials unterzogen wird, wird in eine Gießform eingespritzt. Eine Schnecke bzw. Schneckeneinrichtung und eine Spritzgussmaschine, die für dieses Einspritzverfahren geeignet sind, sind in PTL 1 und PTL 2 offenbart.

Zitatliste

Patentliteratur [0003] [PTL 1] Japanisches Patent mit der Nr. 4804557 [PTL 2] Japanisches Patent mit der Nr. 4939623 [0004]

In der Schneckeneinrichtung und der Spritzgussmaschine, die jeweils in PTL 1 offenbart sind, und der Schneckeneinrichtung und der Spritzgussmaschine, die jeweils in PTL 2 offenbart sind, ist eine Dichtungsstruktur, die eine Dichtung und einen vorbestimmten Durchflusssteuerungsmechanismus aufweist, an einer vorbestimmten Position der Schneckeneinrichtung angeordnet, und ein Innenteil eines Heizzylinders ist durch diese Dichtung in zwei Bereiche unterteilt. Die Schneckeneinrichtung, die in PTL 1 offenbart ist, und die Schneckeneinrichtung, die in PTL 2 ·· ·· ···** · · · · offenbart ist, unterscheiden sich nur geringfügig Voneinander im Hinblick auf den Aufbau des Durchflusssteuerungsmechanismus, und Wirkungen der Schneckeneinrichtung, die in PTL 1 offenbart ist, und der Schneckeneinrichtung, die in PTL 2 offenbart ist, sind nahezu identisch zueinander. Die Schneckeneinrichtung, die in PTL 1 offenbart ist, und die Schneckeneinrichtung, die in PTL 2 offenbart ist, unterscheiden sich nicht voneinander, wenn der Aufbau mit Ausnahme der Durchflusssteuerungsmechanismus betrachtet wird. Eine Schneckeneinrichtung 51 und eine Spritzgussmaschine 50, die in PTL 1 offenbart sind, werden mit Bezug zu Fig. 3 in vereinfachter Weise beschrieben. Die Schneckeneinrichtung 51 ist in einem Heizzylinder 53 angeordnet, und ist in der Lage, in einer Drehrichtung und in einer axialen Richtung bewegt zu werden. Eine Dichtung 54 ist auf einer Außenumfangsfläche an einer vorbestimmten Position der Schneckeneinrichtung 51 angeordnet. Eine Dichtungseinheit 52 mit einer flachen Schneckengangnut, die eine dichtende Wirkung zeigt, ist auf der Stromaufwärtsseite der Schneckeneinrichtung 51 ausgebildet. Aufgrund dieser Dichtung 54 und der Dichtungseinheit 52 ist ein erster Bereich 55 auf der Rückseite eines Innenteils des Heizzylinders 53 ausgebildet, d.h. auf einer stromaufwärtigen Seite. Ein zweiter Bereich 56 ist in dem vorderen Bereich ausgebildet, d.h. auf einer stromabwärtigen Seite. Ein Durchflusssteuerungsmechanismus 58 ist in einem Innenteil der Schneckeneinrichtung 51 in der Nähe der Dichtung 54 angeordnet. Ein Verbindungsdurchlass, der eine Verbindung des ersten und des zweiten Bereichs 55 und 56 miteinander ermöglicht, und eine Ventilstruktur, die den Verbindungsdurchlass öffnet und schließt, bilden den Durchflussströmungsmechanismus 58. Der

Durchflussströmungsmechanismus 58 hält den Druck eines geschmolzenen Harzes in dem ersten Bereich 55 auf einem vorbestimmten Druckwert. Sobald der Druck den vorbestimmten Druck übersteigt, öffnet das Ventil und das geschmolzene Harz strömt in den zweiten Bereich 56. Diese Ventilstruktur bewirkt, dass der erste Bereich 55 zu einem Hochdruckbereich und der

• ·· . ,. * ···· I ·· ·· ··· **,* · · · zweite Bereich zu einem Niederdruckbereich werden. Ferne*? wird eine Rückströmung aus dem zweiten Bereich 56 in den ersten Bereich 55 verhindert. Die Schneckeneinrichtung 51 hat eine tiefere Nut an einer vorbestimmten Position in dem ersten Bereich 55, und ein Einspritzanschluss 59 ist an diesem Teil in dem Heizzylinder 53 angeordnet. Eine Zuführeinrichtung für überkritisches Fluid 60 ist an dem Einspritzanschluss 59 angeordnet. Ein Inertgas, etwa Kohlendioxid, wird in einen überkritischen Zustand durch Anhebung der Temperatur und des Drucks versetzt, es wird ein oberflächenmodifizierendes Material dem Inertgas zugesetzt, und dann wird das Inertgas in den Heizzylinder 53 eingeführt. Ein Entlüftungsbereich 62 ist an einem vorbestimmten Teil des Heizzylinders 53 angeordnet, der auf den zweiten Bereich 56 anspricht, so dass das Inertgas ausgast, wenn ein Ventil 63 offen ist.

[0005]

Diese Spritzgussmaschine 50 ist in der Lage, einen Spritzgussvorgang in der folgenden Weise auszuführen, wobei das oberflächenmodifizierende Material beispielsweise als ein Zusatzmaterial ausgewählt ist. Anders ausgedrückt, ein Harzmaterial wird geschmolzen und in dem ersten Bereich 55 gesammelt, nachdem der Heizzylinder 53 aufgeheizt ist, die Schneckeneinrichtung 51 wird in Drehung versetzt, und das Harzmaterial wird von einem Trichter 64 auf der

Stromaufwärtsseite zugeführt.. Das Inertgas in dem überkritischen Zustand, dem das oberflächenmodifizierende Material zugesetzt ist, wird durch die Zuführeinrichtung für überkritisches Fluid 60 erzeugt, und dieses Inertgas wird durch den

Einspritzanschluss 59 zugeführt. Anschließend wird der flüssige Zustand des geschmolzenen Harzes in dem ersten Bereich 55 durch das Inertgas in dem überkritischen Zustand erhöht, und das oberflächenmodifizierende Material dringt in das geschmolzene Harz rasch und in gleichmäßiger Weise ein und verteilt sich. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Innenteil des ersten Bereichs 55 durch den Durchflusssteuerungsmechanismus 58 auf hohem Druck gehalten, ·♦·· · * ) · ·· ·· · · · und der überkritische Zustand des Inertgases wird beibetfälten und das Inertgas wird nicht in den gasförmigen Zustand versetzt. Sobald der Druck des geschmolzenen Harzes in dem ersten Bereich 55 einen vorbestimmten Druck übersteigt, wird das Ventil des Durchflusssteuerungsmechanismus 58 geöffnet und das geschmolzene Harz strömt in den zweiten Bereich 56, d.h. in den Niederdruckbereich. Nach einer Druckentlastung in dem zweiten Bereich 56 verdampft das Inertgas. Das verdampfte Inertgas kann ausgasen, da das Ventil 63 offen ist. Anschließend wird das geschmolzene Harz erhalten, wobei das oberflächenmodifizierende Material gleichmäßig in das geschmolzene Harz eingedrungen und verteilt ist. Nachdem das geschmolzene Harz an einer Spitze der Schneckeneinrichtung 51 erfasst wurde, wird die Schneckeneinrichtung 51 in der axialen Richtung verstellt, wie dies im Stand der Technik bekannt ist, und es erfolgt ein Einspritzen in eine Gießform (nicht dargestellt). Ein oberflächenmodifiziertes durch Verguss hergestelltes Produkt wird erhalten, wenn die Gießform nach Abkühlung und Verfestigung geöffnet wird.

[0006]

Eine Spritzgussmaschine, die mit dieser Schneckeneinrichtung versehen ist, ist auch für Formschäumung und zur Anwendung eines physikalischen Schäumungsmittels, d.h., des Inertgases, geeignet. Während der Formschäumung wird das Inertgas in das geschmolzene Harz unterhalb eines vorbestimmten Drucks eingespritzt, so dass die Sättigungslöslichkeit erreicht wird, dieses geschmolzene Harz wird in einen Hohlraum in der Gießform eingespritzt, und das Volumen des Hohlraums wird vergrößert, wobei ein Kern in den Hohlraum eingeführt wird oder wobei die Gießform um einen vorbestimmten Betrag geöffnet wird. Alternativ wird ein kleiner Anteil des geschmolzenen Harzes in den Hohlraum eingespritzt. Anschließend führt das Inertgas in dem geschmolzenen Harz zur Aufschäumung in dem Hohlraum und es wird ein formgeschäumtes Produkt erhalten. Bei der Formschäumung muss das Inertgas in das geschmolzene Harz, das einzuspritzen ist, so • · · φ - . · · ·· ·· · · ##· · · · eingeführt werden, dass die Sättigungslöslichkeit präzis'd erreicht wird, um die Produktqualität ohne Schwankungen zu erreichen. Jedoch ist es schwierig, das eingeführte Inertgas mit Genauigkeit und ohne Übermenge oder zu geringer Menge zu messen. Wenn dies in der Spritzgussmaschine, die in Fig. 3 dargestellt ist, angewendet wird, kann das geschmolzene Harz erhalten werden, wobei das Inertgas mit Sättigungslöslichkeit in genauer Weise eingeführt ist. Insbesondere ist die Spritzgussmaschine 50, die in Fig. 3 dargestellt ist, wie folgt modifiziert. Zunächst ist eine Zuführeinrichtung für Inertgas an dem Einspritzanschluss 59 anstelle der Zuführeinrichtung für überkritisches Fluid 60 angeordnet, und ferner wird ermöglicht, dass das Inertgas, etwa Kohlendioxid und Stickstoff, in den ersten Bereich 55 unter hohem Druck von 10 MPa oder dergleichen eingeführt wird. Ein Rückschlagventil ist an dem Einlassbereich 62 angeordnet, wobei das Rückschlagventil so eingestellt ist, dass es bei einem vorbestimmten Druck, etwa 5 MPa öffnet. In dieser Spritzgussmaschine wird das Inertgas in das geschmolzene Harz in den ersten Bereich 55 eingeführt, der der Hochdruckbereich ist, so dass das Inertgas geringfügig mit Überschuss vorhanden ist. Dann erfolgt eine Druckreduzierung auf einen vorbestimmten Druck in dem zweiten Bereich 56, der der Niederdruckbereich ist, das zusätzliche Inertgas verdampft dann, und es erfolgt ein Ausgasen aus dem Entlüftungsbereich 62.

Sodann wird ein Zustand in dem zweiten Bereich 56 erreicht, wonach das Inertgas in dem geschmolzenen Harz mit Sättigungslöslichkeit unterhalb eines vorbestimmten Drucks geschmolzen ist. Wenn dies eingespritzt wird, wird ein formgeschäumtes Produkt mit gleichmäßiger Qualität erhalten. Überblick über die Erfindung Technisches Problem [0007]

Eine gewünschtes Additiv, etwa ein oberflächenmodifizierendes Material, das aus einem Metallkomplex aufgebaut ist, kann in das geschmolzene Harz eindringen und sich darin verteilen, und ein • · · · * Λ. ·· _ · ... ·Μ· · · · durch Verguss hergestelltes Produkt, das eine gewünschte* Eigenschaft hat, kann durch die Spritzgussmaschine 50, die in PTL 1 offenbart ist, und durch die Spritzgussmaschine, die in PTL 2 offenbart ist, in gleicher Weise erhalten werden. Man kann sagen, dass sie ausgezeichnet sind dahingehend, dass selbst bei einer geringen zugesetzten Menge insbesondere das Einführen des Inertgases im überkritischen Zustand in den ersten Bereich es möglich macht, dass das Additiv in das geschmolzene Harz in effizienter und gleichmäßiger Weise eintritt und sich darin verteilt, und das in dem zweiten Bereich nicht benötigte Inertgas kann in geeigneter Weise ausgasen. Des Weiteren kann eine Formschäumung unter Anwendung eines physikalischen schaumbildenden Mittels ebenfalls ausgeführt werden und es kann ein formgeschäumtes Produkt mit hoher Qualität durch diese Spritzgussmaschinen erhalten werden. Anders ausgedrückt, die Spritzgussmaschine, die mit dem ersten und dem zweiten Bereich versehen ist, führt zu keinem wesentlichen Problem im Hinblick auf ihren grundlegenden Aufbau. Jedoch gibt es dennoch einige Probleme, die es zu handhaben gilt. Insbesondere schließen diese Probleme das Ausgasen des Inertgases in dem zweiten Bereich mit ein. In der Spritzgussmaschine, die in PTL 1 oder PTL 2 offenbart ist, ist der Entlüftungsbereich zum atmosphärischen Druck hin offen, und daher verdampft das Inertgas rasch und gast aus dem Entlüftungsbereich in dem zweiten Bereich aus. Dabei kann jedoch eine Belüftung bzw. Begasung des geschmolzenen Harzes in dem Entlüftungsbereich auftreten, und dies kann zu einem Verschließen des Entlüftungsbereichs oder einem Herausströmen zur Außenseite führen. Dies liegt daran, dass, wenn die Ventilstruktur des Durchflusssteuerungsmechanismus offen ist, und das unter hohem Druck stehende geschmolzene Harz von dem ersten Bereich in den zweiten Bereich fließt, die ausgeprägte Druckdifferenz bewirkt, dass das geschmolzene Harz intensiv in Richtung zu dem Entlüftungsbereich gezogen wird. Es ist auch möglich, dass durch den Druck des Gases, das aus dem geschmolzenen Harz ausdampft, das geschmolzene Harz extrudiert wird. Selbst im Falle, dass kein geschmolzenes Harz aus dem *··* *··* ···* *..· I · ·

Entlüftungsbereich herausströmt, kann aufquellendes ** geschmolzenes Harz in dem Entlüftungsbereich zu einer Verfestigung des geschmolzenen Harzes an diesem Teil führen. Sodann werden die Effizienz und die Qualität des Ausgasens beeinträchtigt. Wenn der Entlüftungsbereich in einer stromabwärtigen Richtung in dem zweiten Bereich mit dem maximal möglichen Betrag angeordnet ist, kann das Belüften bzw. Begasen des geschmolzenen Harzes verhindert werden. Anders ausgedrückt, wenn der Entlüftungsbereich an einer Position angeordnet ist, die von der Dichtung 54 beabstandet ist, erreicht das geschmolzene Harz den Entlüftungsbereich, nachdem dieses um eine vorbestimmte Strecke in den zweiten Bereich eingedrungen ist, und daher wird der Druck graduell reduziert und die Belüftung bzw. Begasung kann verhindert werden. Jedoch bewirkt dies eine Zunahme der Schneckenlänge, eine Zunahme der Maschinenlänge und eine Zunahme der Kosten, und man kann nicht sagen, dass dies eine effektive Lösung ist. Fälle, in denen eine Formschäumung ausgeführt wird, zeigen das gleiche Problem. Dies liegt daran, dass der zweite Bereich einen geringeren Druck hat als der erste Bereich, obwohl ein vorbestimmter Druck in dem zweiten Bereich beibehalten wird, und daher tritt die Belüftung bzw. Gasbeaufschlagung in dem Entlüftungsbereich in einigen Fällen auf.

[0008]

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Schneckeneinrichtung für eine Spritzgussmaschine und eine Spritzgussmaschine bereitzustellen, die die zuvor beschriebenen Probleme nicht aufweisen. Insbesondere soll die vorliegende Erfindung eine Schneckeneinrichtung für eine Spritzgussmaschine und eine Spritzgussmaschine bereitstellen, in der ein Innenteil eines Heizzylinders in einen Hochdruckbereich und einen Niederdruckbereich durch eine Dichtungsstruktur unterteilt ist, die in der Schneckeneinrichtung angeordnet ist, wobei ein Inertgas in den Hochdruckbereich eingeführt wird, das Inertgas in dem Niederdruckbereich ausgast und eine Belüftung bzw. ·· ·· «.♦*·.„· · · ·

Gasbeaufschlagung in sicherer und zuverlässiger Weise wäfRrend des Ausgasens des Inertgases verhindert werden kann. Lösung des Problems [0009]

Um die zuvor beschriebene Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, ist die vorliegende Erfindung ausgebildet, sich an eine Schneckeneinrichtung für eine Spritzgussmaschine zu richten, in der eine Dichtungsstruktur an einer vorbestimmten Position vorgesehen ist, ein Innenteil eines Heizzylinders in einen Hochdruckbereich auf der Stromabwärtsseite und einen Niederdruckbereich auf der Stromaufwärtsseite durch die Dichtungsstruktur unterteilt ist, ein geschmolzenes Harz in den Niederdruckbereich geführt wird, nachdem ein Inertgas in den Hochdruckbereich eingeführt wird, und das Inertgas in dem Niederdruckbereich ausgast. In dieser Schneckeneinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein

Dekompressionsentspannungsabschnitt auf einer stromabwärtigen Seite der Dichtungsstruktur angeordnet, wobei flache Nutenbereiche mit einer flachen Zwischenschraubengangnut an zwei oder mehr Stellen ausgebildet sind, und wobei tiefe Nutenbereiche mit einer tiefen Zwischenschraubengangnut an zwei oder mehr Stellen in zumindest einer axialen Richtung in dem Dekompressionsentspannungsabschnitt ausgebildet sind. Ferner bildet ein mehrgängiger Gewindegang aus mindestens zwei Gewindegängen diesen Dekompressionsentspannungsabschnitt. Die vorliegende Erfindung ist so ausgebildet, dass das Inertgas auf einer stromabwärtigen Seite des Dekompressionsentspannungsabschnitts ausgast.

[0010]

Gemäß einer ersten Erfindung ist zur Lösung der zuvor beschriebenen Aufgabe der vorliegenden Erfindung die erste Erfindung als eine Schneckeneinrichtung für eine Spritzgussmaschine ausgestaltet, die so ausgebildet ist, dass ··* *··* ·..· '„· · · · ein Innenteil eines Heizzylinders in einen Hochdruckbereich auf einer Stromaufwärtsseite und einen Niederdruckbereich auf einer Stromabwärtsseite durch eine Dichtungsstruktur unterteilt ist, die an einer vorbestimmten Position der Schneckeneinrichtung angeordnet ist, wobei ein geschmolzenes Harz in den Niederdruckbereich geführt wird, nachdem ein Inertgas in den Hochdruckbereich eingeführt wird, und das Inertgas in dem Niederdruckbereich ausgast, wobei in der Schneckeneinrichtung ein vorbestimmter Dekompressionsentspannungsabschnitt auf einer stromabwärtigen Seite der Dichtungsstruktur angeordnet ist, wobei tiefe Nutenbereiche mit einer tiefen

Zwischenschraubengangnut an zwei oder mehr Stellen ausgebildet sind, und flache Nutenbereiche mit einer flachen Zwischenschraubengangnut an zwei oder mehr Stellen in zumindest einer axialen Richtung in dem

Dekompressionsentspannungsabschnitt ausgebildet sind, und das Inertgas auf einer stromabwärtigen Seite des Dekompressionsentspannungsabschnitts ausgast.

[0011]

Gemäß einer zweiten Erfindung ist in der Schneckeneinrichtung gemäß der ersten Erfindung die zweite Erfindung als die Schneckeneinrichtung für eine Spritzgussmaschine ausgestaltet, wobei der Dekompressionsentspannungsabschnitt einen mehrgängigen Schneckengang aus mindesten zwei Schneckengängen aufweist.

[0012]

Gemäß einer dritten Erfindung ist in der Schneckeneinrichtung gemäß der ersten oder der zweiten Erfindung die dritte Erfindung als die Schneckeneinrichtung für eine Spritzgussmaschine ausgestaltet, wobei die Dichtungsstruktur aufweist: einen Bereich mit reduziertem Durchmesser, in welchem die Schneckeneinrichtung im Durchmesser reduziert ist; und einen Dichtungsring, der in den Bereich mit reduziertem Durchmesser mit einem vorbestimmten Spalt eingepasst ist und in einer flüssigkeitsdichten Weise in Bezug auf eine Bohrung des ♦· * *·· * ··# * ς · ·

Heizzylinders gleitet, wobei eine sich verjüngende bzw. ionische Oberfläche, an der der Dichtungsring aufliegt, in dem Bereich mit reduziertem Durchmesser ausgebildet ist, wobei der Dichtungsring sich von der konischen Oberfläche löst und der Hochdruckbereich und der Niederdruckbereich über den Spalt miteinander in Verbindung stehen, wenn die Schneckeneinrichtung in einer vorbestimmten Richtung gedreht wird, und wobei der Dichtungsring auf der konischen Oberfläche aufliegt und die Verbindung zwischen dem Hochdruckbereich und dem Niederdruckbereich blockiert, wenn die Schnecke in einer umgekehrten Richtung gedreht wird.

[0013]

Gemäß einer vierten Erfindung ist in der Schneckeneinrichtung gemäß der ersten oder der zweiten Erfindung die vierte Erfindung als die Schneckeneinrichtung für eine Spritzgussmaschine ausgestaltet, wobei die Dichtungsstruktur aufweist: eine Dichtung, die den Hochdruckbereich und den Niederdruckbereich voneinander in flüssigkeitsdichter Weise trennt; einen Verbindungsdurchlass, der eine Verbindung des Hochdruckbereichs und des Niederdruckbereichs miteinander ermöglicht; und einen Ventilmechanismus, der den Verbindungsdurchlass schließt und bewirkt, dass das geschmolzene Harz in den Niederdruckbereich fließt, sobald das geschmolzene Harz in dem Hochdruckbereich einen vorbestimmten Druck überschreitet.

[0014]

Gemäß einer fünften Erfindung ist in der Schneckeneinrichtung gemäß der ersten bis vierten Erfindung die fünfte Erfindung als die Schneckeneinrichtung für eine Spritzgussmaschine ausgestaltet, wobei eine Einspritzöffnung, durch die in einem Additiv aufgelöstes Inertgas in einem überkritischen Zustand eingeführt wird, an einer vorbestimmten Position des Heizzylinders reagierend auf den Hochdruckbereich ausgebildet ist, und wobei eine Ausgasöffnung, durch die das Inertgas ·· ·· *♦·* * · · ausgast, an einer vorbestimmten Position des HeizzylindeYs reagierend auf den Niederdruckbereich ausgebildet ist.

[0015]

Gemäß einer sechsten Erfindung ist in der Schneckeneinrichtung gemäß der ersten bis vierten Erfindung die sechste Erfindung als die Schneckeneinrichtung für eine Spritzgussmaschine ausgestaltet, wobei eine Einspritzöffnung, durch die ein unter hohem Druck stehendes Inertgas eingeführt wird, an einer vorbestimmten Position des Heizzylinders reagierend auf den Hochdruckbereich ausgebildet ist, wobei eine A-usgasöffnung, durch die das Inertgas ausgast, an einer vorbestimmten Position des Heizzylinders reagierend auf den Unterdruckbereich ausgebildet ist, und wobei ein Ventil, das bei einem vorbestimmten Druck öffnet, an der Ausgasöffnung angeordnet ist. Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung [0016]

Gemäß dem Vorhergehenden zielt die vorliegende Erfindung auf die Schneckeneinrichtung für eine Spritzgussmaschine ab, in der der Innenteil des Heizzylinders in den Hochdruckbereich in der Stromaufwärtsseite und den Niederdruckbereich in der Stromabwärtsseite durch die Dichtungsstruktur unterteilt ist, die an der vorbestimmten Position der Schneckeneinrichtung angeordnet ist, wobei das geschmolzene Harz in den Niederdruckbereich geführt wird, nachdem das Inertgas in den Hochdruckbereich eingeführt wird, und das Inertgas in dem Niederdruckbereich ausgast. Anders ausgedrückt, die vorliegende Erfindung zielt auf eine Schneckeneinrichtung für eine Spritzgussmaschine ab, die es für ein Additiv, etwa ein oberflächenmodifizierendes Material, das aus einem Metallkomplex gebildet ist, möglich macht, in das geschmolzene Harz in effizienter Weise einzudringen und sich zu verteilen, oder zielt auf eine Schneckeneinrichtung für eine Spritzgussmaschine ab, die die Ausführung einer Formschäumung mit einem physikalischen schaumbildenden Mittel, das aus dem Inertgas gebildet ist, ·· ··*,♦··*·..· ; · * ermöglicht. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der vorbestimmte Dekompressionsentspannungsabschnitt auf der Schneckeneinrichtung an der stromabwärtigen Seite der Dichtungsstruktur angeordnet, die tiefen Nutenbereiche mit der tiefen Zwischenschraubengangnut sind an zwei oder mehr Stellen ausgebildet, und die flachen Nutenbereiche mit der flachen Zwischenschraubengangnut sind an den zwei oder mehr Stellen in zumindest der axialen Richtung in dem

Dekompressionsentspannungsabschnitt ausgebildet, und das Inertgas gast an der stromabwärtigen Seite des Dekompressionsentspannungsabschnitts aus. Anders ausgedrückt, der Dekompressionsentspannungsabschnitt ist in dem Niederdruckbereich angeordnet und die flachen Nutenbereiche, die in der Lage sind, den Druck durch eine verdrängende Wirkung abzusenken, sind an den zwei oder mehr Stellen in der axialen Richtung angeordnet. Aufgrund dieses Aufbaus fließt das geschmolzene Harz durch den Dekompressionsentspannungsabschnitt und der Druck des Harzes wird graduell abgesenkt, wenn das geschmolzene Harz von dem Hochdruckbereich in den Niederdruckbereich fließt. Da das Inertgas anschließend ausgast, kann ein Belüften in dem Entlüftungsbereich, d.h. an der Ausgasöffnung, die in dem Heizzylinder angeordnet ist, zuverlässig verhindert werden. Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung bildet der mehrgängige Schneckengang aus mindestens zwei Schneckengängen den

Dekompressionsentspannungsabschnitt. Das geschmolzene Harz, in das das Inertgas unter hohem Druck eingeführt wird, insbesondere das geschmolzene Harz, in das das Inertgas in dem überkritischen Zustand eingeführt wird, hat einen hohen Anteil an flüssigem Zustand zusammen mit einem geringen Grad an Viskosität. In der Erfindung, die für den mehrgängigen Schneckengang aus mindestens zwei Schneckengängen zur Bildung des

Dekompressionsentspannungsabschnitts ausgebildet ist, wird selbst das geschmolzene Harz mit hohem Flüssigkeitsanteil stromabwärts in der Schneckeneinrichtung in geeigneter Weise geführt, ohne dass es in Rückwärtsrichtung fließt, und es wird ein stetiges Absinken des Drucks des Harzes in dem **

Dekompressionsentspannungsabschnitt gewährleistet. Folglich kann die Belüftung bzw. der Gasdruckanstieg zuverlässig verhindert werden.

Kurze Beschreibung von Zeichnungen [0017] [Fig. 1] Fig. 1(a) bis 1(c) sind Ansichten, die eine Spritzgussmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform darstellen, die mit einer Schneckeneinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung versehen ist, wobei Fig. 1(a) eine Seitenschnittansicht der Spritzgussmaschine ist. Fig. 1(b) eine Teilseitenansicht der Schneckeneinrichtung ist, in der der X-Teil in Fig. 1(a) vergrößert ist, und Fig. 1(c) eine Teilseitenansicht der Schneckeneinrichtung ist, in der der Y-Teil in Fig. 1(a) vergrößert ist.

[Fig. 2] Fig. 2 ist eine Seitenschnittansicht, die eine Spritzgussmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt, die mit der Schneckeneinrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung versehen ist.

[Fig. 3] Fig. 3 ist eine Seitenschnittansicht, die eine Spritzgussmaschine gemäß dem Stand der Technik darstellt.

Beschreibung von Ausführungsformen [0018]

Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Eine Spritzgussmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist als eine Spritzgussmaschine ausgestaltet, die eine effiziente Einführung und Verteilung unter Anwendung eines Inertgases in einem überkritischen Zustand ausführt, wenn ein gewünschtes Additiv veranlasst wird, in ein geschmolzenes Harz einzudringen und sich darin zu verteilen. Daher ist die Spritzgussmaschine gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Aufbau ·· ·· · · · ähnlich zu Spritzgussmaschinen, die in PTL 1 und PTL 2 orfenbart sind. Anders ausgedrückt, ein Heizzylinder 2 und eine Schneckeneinrichtung 3 bilden eine Spritzgussmaschine 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie sie in Fig. 1(a) dargestellt ist, wobei die Schneckeneinrichtung 3 so angeordnet ist, dass sie in der Lage ist, in einer Drehrichtung und einer axialen Richtung in dem Heizzylinder 2 angetrieben zu werden. Mehrere Bandheizelemente sind um eine Außenumfangsfläche des Heizzylinders 2 gewickelt. Diese Bandheizelemente sind in den Zeichnungen nicht dargestellt.

[0019] Ähnlich zu einer Schneckeneinrichtung, die in PTL 1 offenbart ist, ist die Schneckeneinrichtung 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit einem speziellen Aufbau versehen, der für die Verwendung des Inertgases in dem überkritischen Zustand geeignet ist. Anders ausgedrückt, eine erste Dichtungsstruktur 7 und eine zweite Dichtungsstruktur 27 sind an vorbestimmten Positionen der Schneckeneinrichtung 3 angeordnet. Folglich wird ein Innenbereich bzw. Innenteil des Heizzylinders 2 in drei Bereiche unterteilt, wie dies nachfolgend beschrieben ist, und ein Hochdruckbereich für die Inertgaseinführung und ein Niederdruckbereich für das Ausgasen von Inertgas werden dadurch gebildet.

[0020]

Eine Dichtung 5 und ein Durchflusssteuerungsmechanismus 6, die eine Druckeinstellwirkung haben, bilden die erste Dichtungsstruktur 7. Wie detailliert in Fig. 1(c) dargestellt ist, ist die Dichtung 5 in einer Nut angeordnet, die eine vorbestimmte Breite hat und auf einer Außenumfangsfläche der Schneckeneinrichtung 3 ausgebildet ist. Die Dichtung 5 gleitet in kontinuierlichem Kontakt zu einer Bohrung des Heizzylinders 2 und verhindert, dass geschmolzenes Harz auf dieser Außenumfangsfläche fließt. Anders ausgedrückt, der Innenteil des Heizzylinders 2 ist durch diese Dichtung 5 und in einer *· ****··*'·* { · · flüssigkeitsdichten Weise in einen ersten Bereich 8 auf einer stromaufwärtigen Seite und einen zweiten Bereich 9 auf einer stromabwärtigen Seite unterteilt. Der Durchflusssteuerungsmechanismus 6 oder mehrere der Durchflusssteuerungsmechanismen 6 sind in der ersten Dichtungsstruktur 7 vorgesehen. Ein Verbindungsdurchlass 10, der in der Schneckeneinrichtung 3 ausgebildet (gebohrt).ist, um eine Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich 8 und 9 herzustellen, und ein Ventilmechanismus Uder den Verbindungsdurchlass 10 öffnet und schließt, bilden den Durchflusssteuerungsmechanismus 6. Ein Mittelteil des Verbindungsdurchlasses 10 ist im Durchmesser in einer konischen bzw. sich verjüngenden Form reduziert, und dies bewirkt, dass eine konische Auflagefläche 13 gebildet wird. Der Verbindungsdurchlass 10 ist geschlossen, sobald ein Kopfteil 15 eines Kegelventils 14, das den Ventilmechanismus 11 bildet, auf der Auflageoberfläche bzw. dem Sitz aufliegt. Der regenschirmförmige Kopfteil 15 und ein Wellenteil 16 bilden das Kegelventil 14, und mehrere Tellerfedern 18, 18 usw. sind in dem Wellenteil 16 angeordnet. Das Kegelventil 14, an welchem die Tellerfedern 18, 18 usw. angeordnet sind, wie dies zuvor beschrieben ist, liegt in einer beruhenden und gelochten Aufnahme 19. Die Aufnahme 19 ist in einem Innengewinde, das auf einer Innenumfangsfläche des Verbindungsdurchlasses 10 ausgebildet ist, mittels eines Außengewindes verschraubt und fixiert, das auf einer Außenumfangsfläche der Aufnahme 19 ausgebildet ist. Daher verschließt das Kegelventil 14 den Verbindungsdurchlass 10, wobei der Kopfteil 15 durch die Tellerfedern 18, 18 usw. vorgespannt ist, und gegen die Auflagefläche 13 gedrückt wird. Sobald das geschmolzene Harz in dem ersten Bereich 8 einen vorbestimmten Druck erreicht, zieht sich das Kegelventil 14 gegen die Vorspannung der Federscheiben, 18, 18 usw. zurück. Somit stehen der erste und der zweite Bereich 8 und 9 miteinander in Verbindung und das geschmolzene Harz fließt in den zweiten Bereich 9. Ein Harzdurchlass 20 ist in der Aufnahme 19 ausgebildet. Sobald der erste Bereich und der zweite Bereich 8 und 9 miteinander m Verbindung stehen, fließt das geschmolzene Harz aus dem Harzdurchlass 20 in den zweiten Bereich 9. Wenn der erste und der zweite Bereich 8 und 9 den gleichen Druck des geschmolzenen Harzes aufweisen oder wenn der zweite Bereich 9 einen höheren Druck hat, wird das Kegelventil 14 auf die Auflagefläche 13 gedrückt und die Verbindung wird unterbrochen, und somit wird eine Rückströmung des geschmolzenen Harzes von dem zweiten Bereich 9 in den ersten Bereich 8 vollständig unterbunden.

[0021]

Wie detailliert in Fig. 1(b) dargestellt ist, bilden ein Bereich mit reduziertem Durchmesser 28 und ein Dichtungsring 29 die zweite Dichtungsstruktur 27. Der Bereich mit reduziertem Durchmesser 28 ist ein Bereich der Schneckeneinrichtung 3, der einen reduzierten Durchmesser hat. Der Dichtungsring 29 ist so angeordnet, dass er einen vorbestimmten Spalt in Bezug zu dem Bereich mit reduziertem Durchmesser 28 hat. Eine

Außenumfangsfläche des Dichtungsrings 29 ist in kontinuierlichem Kontakt mit der Bohrung des Heizzylinders 2 und das geschmolzene Harz fließt nicht aus der Außenumfangsfläche. Anders ausgedrückt, der Innenteil des Heizzylinders 2 wird durch diesen Dichtungsring 29 in flüssigkeitsdichter Weise in den zweiten Bereich 9 auf der Stromaufwärtsseite und einen dritten Bereich 30 auf der Stromabwärtsseite unterteilt. Der Bereich mit reduziertem Durchmesser 28, an welchem der Dichtungsring 29 in den Spalt eingepasst ist, hat auf der Stromaufwärtsseite einen größeren Durchmesser, wodurch die Ausbildung einer konischen bzw. sich verjüngenden Oberfläche 31 bewirkt wird. Ein stromaufwärtsseitiger Endbereich des Dichtungsrings 29 ist so ausgebildet, dass er ebenfalls eine konische Form hat. Wenn dieser konische Endbereich des Dichtungsrings 29 von der konischen Oberfläche 31 getrennt wird, stehen der zweite und der dritte Bereich 9 und 30 mittels des Spalts zwischen dem Bereich mit reduziertem Durchmesser 28 und dem Dichtungsring 29 miteinander in Verbindung, und das geschmolzene Harz fließt * * · · ······ · • · · · ·· · · · · stromabwärts. Sobald der Endbereich des Dichtun§feififtgi,,29 *au¥ der konischen Oberfläche 31 aufliegt, wird die Verbindung unterbrochen, und das Fließen des geschmolzenen Harzes wird verhindert. Ein Stift 32 ist in dem Bereich mit reduziertem Durchmesser 28 so angeordnet, dass ein Verriegelungsbereich, der in dem Dichtungsring 29 ausgebildet ist, einrastet. Wenn die Schneckeneinrichtung 3 in einer Vorwärtsrichtung in einem Messprozess gedreht wird, wird der Dichtungsring 29 durch den Stift 32 arretiert, es wird ein Strömungsweg für geschmolzenes Harz gewährleistet, und das geschmolzene Harz wird in den dritten Bereich 30 geführt. Sobald die Schneckeneinrichtung 3 um ungefähr 180 Grad rückwärts gedreht wird, wird der verriegelte Zustand aufgehoben und der Dichtungsring 29 liegt auf der konischen Oberfläche 31 auf. Anders ausgedrückt, die Verbindung wird blockiert. Sodann wird die Strömung des geschmolzenen Harzes in den dritten Bereich 30 zuverlässig verhindert, selbst wenn der Druck des geschmolzenen Harzes in dem zweiten Bereich 9 ansteigt. Ferner wird eine Rückwärtsströmung des geschmolzenen Harzes aus dem dritten Bereich 30 in den zweiten Bereich 9 während der Einspritzung oder dergleichen verhindert.

[0022]

Wie zuvor beschrieben ist, wird der Innenteil des Heizzylinders 2 in den ersten bis dritten Bereich 8, 9 und 30 mittels der ersten und der zweiten Dichtungsstruktur 7 und 27 unterteilt.

Der erste Bereich 8 ist ein Schmelzbereich, in dem das Harzmaterial geschmolzen wird. Der Hochdruckbereich im Sinne der Ansprüche entspricht dem zweiten Bereich 9, in welchem das Inertgas in das geschmolzene Harz bei hohem Druck eingeführt wird. Der Niederdruckbereich im Sinne der Ansprüche entspricht dem dritten Bereich 30, in welchem das Inertgas aus dem geschmolzenen Harz ausgast. Die Dichtungsstruktur im Sinne der Ansprüche entspricht der zweiten Dichtungsstruktur 27, die eine Dichtungsstruktur ist, die den Hochdruckbereich und den Niederdruckbereich voneinander trennt. z w ~ w · · ···· · · ···· ··· ··· [0023] ............

Im Folgenden wird ein Schneckengang der Schneckeneinrichtung 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Generell ist in dem ersten Bereich 8 der Schneckeneinrichtung 3, d.h. auf der Seite stromaufwärts von der ersten Dichtungsstruktur 7, ein einzelner Schneckengang mit Abstand und Ganghöhe ausgebildet, wobei das Harzmaterial geschmolzen und nach vorne geführt wird. Der zweite Bereich 9 der Schneckeneinrichtung 3, d.h., der Hochdruckbereich, ist ein Mischabschnitt 34. Ein mehrgängiger Schneckengang, der ein sogenannter Barrierentyp ist, bildet den zweiten Bereich 9, d.h., den Hochdruckbereich, und darin wird effizient eine Mischung ausgeführt. Eine Einspritzöffnung 21 ist in dem Heizzylinder 2 so angeordnet, dass sie auf den zweiten Bereich 9 anspricht bzw. reagiert. Eine Additiv-Einspritzeinrichtung 23 ist mit der Einspritzöffnung 21 verbunden. Die Additiv-Einspritzeinrichtung 23 ist eine Einrichtung, die bewirkt, dass Inertgas, das von einem Gaszylinder 24 zugeführt wird, etwa in Form von Kohlendioxid, in den überkritischen Zustand versetzt wird, und dass das Additiv, das aus einem Additiv-Versorgungsbehälter 25 zugeführt wird, etwa in Form eines oberflächenmodifizierenden Materials, in dem Inertgas im überkritischen Zustand für die Zuführung zu dem Heizzylinder 2 aufgelöst wird.

[0024]

Ein Dekompressionsentspannungsabschnitt 35, der mit einem entsprechend der vorliegenden Erfindung einzigartigen Schneckengang versehen ist, ist in dem dritten Bereich 30 der Schneckeneinrichtung 3, d.h., in dem Niederdruckbereich, angeordnet. Der Schneckengang des

Dekompressionsentspannungsabschnitts 35 ist ein mehrgängiger Schneckengang, der mehrere Schneckengänge mit einer Ganghöhe hat, die gleich ist zu einem allgemeinen Schneckengang. In der vorliegenden Ausführungsform bildet ein doppelgängiger Schneckengang den Schneckengang des

Dekompressionsentspannungsabschnitts 35. Da mehrere ··· · ♦···* · ·· · ·· · ·· «

Schneckengänge den Schneckengang des * ** ........

Dekompressionsentspannungsabschnitts 35 bilden, wie zuvor beschrieben ist, unterliegt das geschmolzene Harz, das von dem Dekompressionsentspannungsabschnitt 35 herausgeführt wird, keiner Fließstörung oder einer Rückwärtsströmung, selbst bei geringer Viskosität, und es wird ungehindert stromabwärts geführt. In dem Dekompressionsentspannungsabschnitt 35 sind tiefe Nutenbereiche 37 und 37 mit einer tiefen Schneckennut und flache Nutenbereiche 38 und 38 mit einer flachen Schneckennut an zwei oder mehr Stellen in der axialen Richtung ausgebildet. Anders ausgedrückt, die flachen Nutenbereiche 38 und 38 sind an zwei oder mehr Stellen ausgebildet. Die flachen Nutenbereiche 38 und 38 zeigen eine verdrängende Wirkung, und somit wird der Druck des geschmolzenen Harzes in geeigneter Weise während des Fließens des geschmolzenen Harzes abgesenkt.

[0025]

Die Seite der Schneckeneinrichtung 3 stromabwärts von dem Dekompressionsentspannungsabschnitt 35, die dem Unterdruckbereich entspricht, ist als ein allgemeiner einziger Schneckengang ausgebildet. Eine Ausgasöffnung 40, durch die das Inertgas ausgast, ist an einem Teil des Heizzylinders 2 angeordnet, der auf diesen einzigen Schneckengang anspricht. Anders ausgedrückt, das Inertgas gast auf der Stromabwärtsseite des Dekompressionsentspannungsabschnitts 35 aus. Die Ausgasöffnung 40 wird durch ein Ausgasventil 41 geöffnet und geschlossen.

[0026]

Es wird nun eine Wirkung der Spritzgussmaschine 1 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Schneckeneinrichtung 3 wird in der Vorwärtsrichtung gedreht, wobei der Heizzylinder 2 aufgeheizt ist, und das Harzmaterial wird von einem Trichter (nicht dargestellt) zugeführt. Das zugeführte Harzmaterial wird durch die Wärme des Heizzylinders 2 und durch Wärme, die durch eine Scherkraft der Drehung der ' : · **· ···· · . . · · » · · · · *β · ·· ··· ···

Schneckeneinrichtung 3 in dem ersten Bereich 8 cLLä*T3eitraif ·· auftritt, geschmolzen und wird in den zweiten Bereich 9, d.h. in den Hochdruckbereich, geführt.

[0027]

Sobald eine vorbestimmte Menge des geschmolzenen Harzes in dem zweiten Bereich 9 geführt ist, wird die Drehung der Schneckeneinrichtung 3 angehalten und sie wird um ungefähr 180 Grad rückwärts gedreht. Anschließend wird die Verriegelung durch den Stift 32 in der zweiten Dichtungsstruktur 27 aufgehoben und der Dichtungsring 29 wird um 180 Grad relativ zu der Schneckeneinrichtung 3 gedreht. Dann liegt der Dichtring 29 auf der konischen Oberfläche 31 auf und die Verbindung zwischen dem zweiten und dem dritten Bereich 9 und 30 ist unterbrochen. Die Additiv-Einspritzeinrichtung 23 spritzt das Additiv, etwa das oberflächenmodifizierende Material, das aus einem Metallkomplex gebildet ist, und das Inertgas, das in den überkritischen Zustand versetzt ist, in den zweiten Bereich 9 des Heizzylinders 2, d.h., in den Hochdruckbereich, ein. Der Hochdruckbereich ist vollständig durch die erste und die zweite Dichtungsstruktur 7 und 27 abgedichtet, und somit tritt das geschmolzene Harz weder in den ersten Bereich 8 noch in den dritten Bereich 30 ein, der der Niederdruckbereich ist, selbst wenn das geschmolzene Harz einen hohen Druck erreicht, wobei das Inertgas eingeführt ist. Die Einführung des Inertgases im überkritischen Zustand bewirkt, dass die Viskosität des geschmolzenen Harze abnimmt und sein Flüssigkeitszustand anwächst, und das Additiv dringt rasch in das geschmolzene Harz ein und verteilt sich darin.

[0028]

Die Schneckeneinrichtung 3 wird in der Vorwärtsrichtung gedreht. Anschließend trennt sich der Dichtungsring 29 von der konischen Oberfläche 31 in der zweiten Dichtungsstruktur 27 und der zweite und der dritte Bereich 9 und 30, d.h. der Hochdruckbereich und der Niederdruckbereich, stehen miteinander in Verbindung. Da das • · · · · · « . :

Ausgasventil 41 offen ist, ist der NiederdrucKbereibh,** def ϊ*Λ der Nähe der Ausgasöffnung 40 liegt, nahe an dem atmosphärischen Druck. Sodann wird das geschmolzene Harz in dem Hochdruckbereich stark beaufschlagt und strömt auf die Seite des Niederdruckbereichs. Jedoch fließt das geschmolzene Harz durch den Dekompressionsentspannungsabschnitt 35, wenn das geschmolzene Harz von dem Hochdruckbereich in den Niederdruckbereich geführt wird, und es erfolgt keine Belüftung, wenn das Inertgas an der Ausgasöffnung 40 ausgast. Insbesondere wird das geschmolzene Harz kontinuierlich in dem

Dekompressionsentspannungsabschnitt 35 durch zwei Schneckengänge stromabwärts geführt. Der Druck des geschmolzenen Harzes wird durch die zwei flachen Nutenbereiche 38 und 38 reduziert. Anders ausgedrückt, die zwei flachen Nutenbereiche 38 und 38 werden zu einem Strömungswiderstand für geschmolzenes Harz und eine Zunahme der Strömungsgeschwindigkeit wird gedämpft. In der Schneckeneinrichtung 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der Druck des geschmolzenen Harzes graduell durch den Dekompressionsentspannungsabschnitt 35 reduziert und die Strömungsgeschwindigkeit wird gedämpft, wie zuvor beschrieben ist, und somit wird das geschmolzene Harz sanft stromabwärts geführt. Folglich wird die Belüftung des geschmolzenen Harzes an der Ausgasöffnung 40 verhindert. Das Inertgas gast aus der Ausgasöffnung 40 aus, und das geschmolzene Harz wird erhalten, in welchem das Additiv, etwa das oberflächenmodifizierende Material, gleichförmig verteilt ist. Sobald eine vorbestimmte Menge des geschmolzenen Harzes gemessen bzw. erfasst wurde, wird das geschmolzene Harz durch die Schneckeneinrichtung 3, die in der axialen Richtung angetrieben wird, eingespritzt, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist.

[0029]

Im Weiteren wird eine Spritzgussmaschine 1' gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben. Die Spritzgussmaschine 1' gemäß der zweiten Ausführungsform ist als eine Spritzgussmaschine aufgebaut, die ein formgeschäumtes Produkt unter Anwendung eines • ·· ♦ ·· · · · · physikalischen Aufschäummittels erzeugt, das**au!3* £iheA# Inferü^as gebildet ist. Wie in Fig. 2 dargestellt ist, ist die Spritzgussmaschine 1' im Wesentlichen mit gleichem Aufbau wie die Spritzgussmaschine 1 gemäß der ersten Ausführungsform aufgebaut. Es werden die gleichen Bezugszeichen verwendet, um Komponenten der Spritzgussmaschine 1' gemäß der zweiten Ausführungsform zu bezeichnen, die ähnlich sind zu den Komponenten der Spritzgussmaschine 1 gemäß der ersten Ausführungsform, und eine diesbezügliche Beschreibung wird weggelassen. In der Spritzgussmaschine 1' gemäß der zweiten Ausführungsform ist eine Inertgas-Einspritzeinrichtung 43, die das Inertgas einführt, an der Einspritzöffnung 21 angeordnet.

Ein Absperrventil bzw. Rückschlagventil 44 ist an der Ausgasöffnung 40 angeordnet. Das Ventil wird geöffnet, sobald der Druck der Ausgasöffnung 40 gleich oder höher ist als ein vorbestimmter Druck, etwa 5 MPa. Anders ausgedrückt, die Umgebung der Ausgasöffnung 40 wird auf einem konstanten Druck gehalten.

[0030]

Die Spritzgussmaschine 1' gemäß der zweiten Ausführungsform erzeugt das formgeschäumte Produkt wie folgt, wobei dies nicht besonders detailliert beschrieben wird, da dies von dem Fachmann auf dem Gebiet in einfacher Weise verstanden werden kann. Die Schneckeneinrichtung wird in Drehung versetzt und das geschmolzene Harz wird in den zweiten Bereich 9, d.h. in den Hochdruckbereich, geführt. Die Schneckeneinrichtung wird um ungefähr 180 Grad rückwärts gedreht und die Verbindung in der zweiten Dichtungsstruktur 27 wird unterbrochen. In diesem Zustand wird eine geringfügig große Menge des Inertgases in den Hochdruckbereich eingeführt. Sodann steigt der Druck des geschmolzenen Harzes beispielsweise auf 10 MPa an. Sobald die Schneckeneinrichtung in der Vorwärtsrichtung gedreht wird, entsteht die Verbindung in der zweiten Dichtungsstruktur 27 und das geschmolzene Harz wird in den dritten Bereich 30, d.h., in den Niederdruckbereich, geführt, während es in dem • · · ···· ··· · · ·

Mischabschnitt 34 geknetet wird. Der Niederdruck*ber*eicli wird* durch das Rückschlagventil 44 so gesteuert, dass 5 MPa erreicht werden, und somit wird das geschmolzene Harz mit Druck in den Niederdruckbereich ausgehend von dem Hochdruckbereich geführt. Jedoch wird das Fließen des geschmolzenen Harzes durch den Dekompressionsentspannungsabschnitt 35 gedämpft, der Druck des geschmolzenen Harzes wird stetig abgesenkt, und die Belüftung an der Ausgasöffnung 40 wird unterdrückt bzw. gedämpft. Sobald das Inertgas aus der Ausgasöffnung 40 ausgeströmt ist, wird das geschmolzene Harz in dem dritten Bereich 30 erhalten, wobei das Inertgas mit Sättigungslöslichkeit unter einem Druck von 5 MPa aufgelöst ist. Das formgeschäumte Produkt wird durch Einspritzung des geschmolzenen Harzes erhalten.

[0031]

Die vorliegende Ausführungsform kann auf diverse Arten modifiziert werden. Beispielsweise können die erste und die zweite Dichtungsstruktur 7 und 27 so gestaltet sein, dass sie einen anderen Aufbau haben, solange die dichtende Wirkung erhalten werden kann und das geschmolzene Harz bei einer vorbestimmten Bedingung fließen kann. Beispielsweise kann gleiches wie in der ersten Dichtungsstruktur 7 auch für die zweite Dichtungsstruktur 27 eingesetzt werden. Es können Modifizierungen ebenso auch im Hinblick auf andere Aspekte vorgenommen werden. Beispielsweise müssen die Gewindegänge des ersten und des zweiten Bereichs 8 und 9 nicht auf solche beschränkt werden, die der vorliegenden Erfindung entsprechen, und sie können durch andere Arten von Gewindegängen ersetzt werden.

[0032]

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die zuvor beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und kann in geeigneter Weise modifiziert und verbessert werden. Ferner sind die Materialien, Formen, Abmessungen, numerischen Werte, Formen, Mengen, Orte der Anordnung, und dergleichen im Hinblick auf die jeweiligen *··* ** ··· ···

Komponenten der Ausführungsformen, die zuvor *bes*cfirie&*en sirtS, nicht beschränkt und können beliebig sein, sofern die vorliegende Erfindung damit erreicht werden kann.

[0033]

Die vorliegende Erfindung ist detailliert mit Bezug zu den speziellen Ausführungsformen beschrieben. Für den Fachmann ist ersichtlich, dass diverse Änderungen und Modifizierungen der vorliegenden Erfindung hinzugefügt werden können, ohne von dem Grundgedanken und dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

[0034]

Die Offenbarung der japanischen Patentanmeldung mit der Nr. 2014-042373, die am 5. März 2014 eingereicht wurde, einschließlich der Beschreibung, den Zeichnungen und der Zusammenfassung ist hiermit in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme miteingeschlossen.

[0035]

Im Folgenden werden Eigenschaften der Ausführungsformen der Schneckeneinrichtung einer Spritzgussmaschine und der Spritzgussmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung, die zuvor beschrieben sind, wie in den folgenden [1] bis [6] prägnant zusammengefasst und aufgelistet.

[0036] [1] Eine Schneckeneinrichtung (3) für eine Spritzgussmaschine (1), die so ausgebildet ist, dass ein Innenteil eines Heizzylinders (2) in einen Hochdruckbereich in einem hinteren Teil (erster Bereich 8, zweiter Bereich 9) und einen Niederdruckbereich in einem vorderen Teil (zweiter Bereich 9, dritter Bereich 30) durch eine Dichtungsstruktur (erste Dichtungsstruktur 7, zweite Dichtungsstruktur 27) unterteilt ist, die an einer vorbestimmten Position der

Schneckeneinrichtung (3) angeordnet ist, ein geschmolzenes Harz ···· · · · ··· in den Niederdruckbereich (dritter Bereich 3*(5) geführt* wird,** nachdem ein Inertgas in den Hochdruckbereich (zweiter Bereich 9) eingeführt wird, und das Inertgas in dem Niederdruckbereich (dritter Bereich 30) ausgast, wobei in der Schneckeneinrichtung (3) ein vorbestimmter Dekompressionsentspannungsabschnitt (35) auf einer Stromabwärtsseite der Dichtungsstruktur (zweite Dichtungsstruktur 27) angeordnet ist, tiefe Nutenbereiche (37) mit einer tiefen Zwischenschraubengangnut an zwei oder mehr Stellen und flache Nutenbereiche (38) mit einer flachen Zwischenschraubengangnut an zwei oder mehr Stellen in mindestens einer axialen Richtung in dem

Dekompressionsentspannungsabschnitt (35) ausgebildet sind, und das Inertgas an einer Stromabwärtsseite des Dekompressionsentspannungsabschnitts (35) ausgast.

[0037] [2] Die Schneckeneinrichtung (3) für eine Spritzgussmaschine gemäß [1], in der ein mehrgängiger Schneckengang aus mindestens zwei Schneckengängen den Dekompressionsentspannungsabschnitt (35) bildet.

[0038] [3] Die Schneckeneinrichtung (3) für eine Spritzgussmaschine gemäß [1], in der ein Bereich mit reduziertem Durchmesser (28), in welchem die Schneckeneinrichtung (3) im Durchmesser reduziert ist, und ein Dichtungsring (29), der in den Bereich mit reduziertem Durchmesser (28) mit einem vorbestimmten Spalt eingepasst ist und in flüssigkeitsdichter Weise in Bezug auf eine Bohrung des Heizzylinders (2) gleitet, die Dichtungsstruktur (zweite Dichtungsstruktur 27) bilden, wobei eine konische Oberfläche (31), auf der der Dichtungsring (29) aufliegt, in dem Bereich mit reduziertem Durchmesser (28) ausgebildet ist, der Dichtungsring (29) von der konischen Oberfläche (31) getrennt wird und der Hochdruckbereich (zweiter Bereich 9) und der Niederdruckbereich (dritter Bereich 30) über den Spalt miteinander in Verbindung stehen, wenn <ä*ie ** * **

Schneckeneinrichtung (3) in eine vorbestimmte Richtung gedreht wird, und der Dichtungsring (29) auf der konischen Oberfläche (31) aufliegt und die Verbindung zwischen dem Hochdruckbereich (zweiter Bereich 9) und dem Niederdruckbereich (dritter Bereich) unterbricht, wenn die Schneckeneinrichtung (3) in einer umgekehrten Richtung gedreht wird.

[0039] [4] Die Schneckeneinrichtung (3) für eine Spritzgussmaschine (1) nach [1], in der die Dichtungsstruktur (erste Dichtungsstruktur 7) mit einer Dichtung (5), die den Hochdruckbereich (erster Bereich 8) und den Niederdruckbereich (zweiter Bereich 9) voneinander in flüssigkeitsdichter Weise trennt, mit einem Verbindungsdurchlass (10), der eine Verbindung des Hochdruckbereichs (erster Bereich 8) und des Niederdruckbereich (zweiter Bereich 9) miteinander ermöglicht, und mit einem Ventilmechanismus (11), der den Verbindungsdurchlass (10) verschließt und bewirkt, dass das geschmolzene Harz in den Niederdruckbereich (zweiter Bereich 9) fließt, sobald das geschmolzene Harz in dem Hochdruckbereich (erster Bereich 8) einen vorbestimmten Druck übersteigt, versehen ist.

[0040] [5] Eine Spritzgussmaschine (1) mit der Schneckeneinrichtung (3) nach einem von [1] bis [4], in der eine Einspritzöffnung (21), durch welche ein in einem Additiv aufgelöstes Inertgas in einem überkritischen Zustand eingeführt wird, an einer vorbestimmten Position des Heizzylinders (2) reagierend auf den Hochdruckbereich (zweiter Bereich 9) ausgebildet ist, und eine Ausgasöffnung (40), durch die das Inertgas ausgast, an einer vorbestimmten Position des Heizzylinders (2) reagierend auf den Niederdruckbereich (dritter Bereich 30) ausgebildet ist.

[0041] [6] Eine Spritzgussmaschine (1) mit der Schneckeneinrichtung (3) nach einem von [1] bis [4] , in der eine Einspri’izo'ffnühg *(21} , durch die ein Hochdruck-Inertgas eingeführt wird, an einer vorbestimmten Position des Heizzylinders (2) reagierend auf den Hochdruckbereich (zweiter Bereich 9) ausgebildet ist, eine Ausgasöffnung (40), durch die das Inertgas ausgast, an einer vorbestimmten Position des Heizzylinders (2) reagierend auf den Niederdruckbereich (dritter Bereich 30) ausgebildet ist, und ein Ventil (Rückschlagventil 44), das bei einem vorbestimmten Druck öffnet, an der Ausgasöffnung (40) angeordnet ist.

Industrielle Anwendbarkeit [0042]

Gemäß der vorliegenden Erfindung können eine Schneckeneinrichtung für eine Spritzgussmaschine und eine Spritzgussmaschine bereitgestellt werden, die in der Lage sind, während des Ausgasens des Inertgases eine Belüftung bzw. Gasbeaufschlagung sicher und zuverlässig zu verhindern. Die vorliegende Erfindung, die diese Wirkung erreicht, ist zweckmäßig auf dem Gebiet der Schneckeneinrichtungen für Spritzgussmaschinen und auf dem Gebiet von Spritzgussmaschinen.

Liste der Bezugszeichen [0043] 1 Spritzgussmaschine 2 Heizzylinder 3 Schneckeneinrichtung 5 Dichtung 6 Durchflusssteuerungsmechanismus 7 erste Dichtungsstruktur 8 erster Bereich 9 zweiter Bereich 10 Verbindungsdurchlass 11 Ventilmechanismus 13 Auflagefläche • · ·· ··· ··· 14 Kegelventil ........... 21 Einspritzöffnung 23 Additiv-Einspritzeinrichtung 27 zweite Dichtungsstruktur 30 dritter Bereich 34 Mischabschnitt 35 Dekompressionsentspannungsabschnitt 37 tiefer Nutenbereich 38 flacher Nutenbereich 40 Ausgasöffnung 44 Absperrventil bzw. Rückschlagventil

Claims (6)

1. Patentansprüche ··**··'···· *..* ί *..*

   1. Eine Schneckeneinrichtung für eine Spritzgussmaschine, die so ausgebildet ist, dass ein Innenteil eines Heizzylinders in einen Hochdruckbereich auf einer Stromaufwärtsseite und einen Niederdruckbereich in einer Stromabwärtsseite durch eine Dichtungsstruktur unterteilt ist, die an einer vorbestimmten Position der Schneckeneinrichtung angeordnet ist, ein geschmolzenes Harz in den Niederdruckbereich geführt wird, nachdem ein Inertgas in den Hochdruckbereich eingeführt wird, und das Inertgas in dem Niederdruckbereich ausgast, wobei in der Schneckeneinrichtung ein vorbestimmter Dekompressionsentspannungsabschnitt auf einer Stromabwärtsseite der Dichtungsstruktur angeordnet ist, tiefe Nutenbereiche mit einer tiefen Zwischenschraubengangnut an zwei oder mehr Stellen ausgebildet sind, und flache Nutenbereiche mit einer flachen Zwischenschraubengangnut an zwei oder mehr Stellen in zumindest einer axialen Richtung in1 dem Dekompressionsentspannungsabschnitt ausgebildet sind, und das Inertgas auf einer Stromabwärtsseite des Dekompressionsentspannungsabschnitts ausgast.
2. 2 . Die Schneckeneinrichtung für eine Spritzgussmaschine nach Anspruch 1, wobei der Dekompressionsentspannungsabschnitt einen mehrgängigen Schneckengang aus mindestens zwei Schneckengängen aufweist.
3. 3 . Die Schneckeneinrichtung für eine Spritzgussmaschine nach Anspruch 1, wobei die Dichtungsstruktur umfasst: einen Bereich mit reduziertem Durchmesser, an welchem die Schneckeneinrichtung im Durchmesser reduziert ist; und einen Dichtungsring, der in den Bereich mit reduziertem Durchmesser mit einem vorbestimmten Spalt eingepasst ist und in flüssigkeitsdichter Weise in Bezug zu einer Bohrung des Heizzylinders gleitet, wobei eine konische Oberfläche, • · · · · · · * · · an der der Dichtungsring auf liegt, in dem ^etläicW mi*t *· reduziertem Durchmesser ausgebildet ist, wobei der Dichtungsring von der konischen Oberfläche getrennt wird und der Hochdruckbereich und der Niederdruckbereich über den Spalt miteinander in Verbindung stehen, wenn die Schneckeneinrichtung in einer vorbestimmten Richtung gedreht wird, und wobei der Dichtungsring auf der konischen Oberfläche aufliegt und die Verbindung zwischen dem Hochdruckbereich und dem Niederdruckbereich unterbricht, wenn die Schnecke in einer umgekehrten Richtung gedreht wird.
4. 4. Die Schneckeneinrichtung für eine Spritzgussmaschine nach Anspruch 1, wobei die Dichtungsstruktur umfasst: eine Dichtung, die den Hochdruckbereich und den Niederdruckbereich in einer flüssigkeitsdichten Weise voneinander trennt; einen Verbindungsdurchlass, der eine Verbindung zwischen dem Hochdruckbereich und dem Niederdruckbereich ermöglicht; und einen Ventilmechanismus, der den Verbindungsdurchlass schließt und bewirkt, dass das geschmolzene Harz in den Niederdruckbereich fließt, sobald das geschmolzene Harz in dem Hochdruckbereich einen vorbestimmten Druck übersteigt.
5. 5. Eine Spritzgussmaschine, die die Schneckeneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 aufweist, wobei eine Einspritzöffnung, durch die ein in einem Additiv aufgelöstes Inertgas in einem überkritischen Zustand eingeführt wird, an einer vorbestimmten Position des Heizzylinders reagierend auf den Hochdruckbereich ausgebildet ist, und wobei eine Ausgasöffnung, durch die das Inertgas ausgast, an einer vorbestimmten Position des Heizzylinders reagierend auf den Unterdruckbereich ausgebildet ist. • · · · ·· · · · f
6. 6. Eine Spritzgussmaschine, die die Schnec£en*£ifiYic!ftun^g ffech einem der Ansprüche 1 bis 4 aufweist, wobei eine Einspritzöffnung, durch die ein Hochdruck-Inertgas eingeführt wird, an einer vorbestimmten Position des Heizzylinders reagierend auf den Hochdruckbereich ausgebildet ist, wobei eine Ausgasöffnung, durch die das Inertgas ausgast, an einer vorbestimmten Position des Heizzylinders reagierend auf den Niederdruckbereich ausgebildet ist, und wobei ein Ventil, das bei einem vorbestimmten Druck öffnet, an der Ausgasöffnung angeordnet ist.