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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Weichmachungsvorrichtung
bzw. ein Erweichungsgerät
für ein
Harzmaterial, welche(s) auf eine Spitzgußmaschine, eine Extrusionsformmaschine oder
dgl. aufgebracht ist, und spezifischer bezieht sie sich auf eine
Weichmachungsvorrichtung für
Harzmaterial, welche günstiger
Weise in einer Spritzgußmaschine
oder Extrusionsformmaschine kleiner Größe angewandt ist.
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STAND DER
TECHNIK
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Als
eine Erweichungs- bzw. Weichmachungsvorrichtung für Harzmaterial
kleiner Größe, die
etwa 400 mm oder weniger in der Länge mißt, wie beispielsweise als
eine in der Hand gehaltene Weichmachungsvorrichtung, die auf einer
Platten- oder Tischplatten-Weichmachungsvorrichtung verwendet wird,
die häufig
unter Berücksichtigung
der Größe davon
verwendet wird, gibt es eine tauchkolbenartige Weichmachungsvorrichtung,
beinhaltend einen Weichmachungsmechanismus zum Weichmachen bzw.
Erweichen von Pellets eines Harzmaterials lediglich durch die Aufbringung
bzw. Anwendung von Wärme
mittels einer Blockheizeinrichtung ohne Anwenden eines schraubenartigen
Weichmachungsmechanismus. Eine derartige plunger- bzw. tauchkolbenartige
Weichmachungsvorrichtung ist ausgebildet bzw. aufgebaut, um ein
Harzmaterial durch ein Zuführen
von Pellets aus einem thermoplastischen Harzmaterial, wie einem
PBT- (Polybutylenterephthalat-) Harz und einem PP- (Polypropylen-)
Harz in einen Abschnitt an dem Schwanz- bzw. Hinterende einer Weichmachungstrommel,
welche unter einer Schmelztemperatur des Harzmaterials gehalten
ist, und Quetschen der Pellets in einen Abschnitt an dem oberen
Ende der Weichmachungstrommel zu erweichen und einzuspritzen, an
welcher eine Heizeinrichtung montiert bzw. festgelegt ist.
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Um
eine Tragbarkeit und Bewegbarkeit sicherzustellen, ist es für die tauchkolbenartige
Weichmachungsvorrichtung kleiner Größe erforderlich, daß sie insgesamt,
beinhaltend die Weichmachungstrommel, verkleinert wird. Zusätzlich ist
es ebenfalls erforderlich, die Weichmachungskapazität für das Harzmaterial
sicherzustellen, um nicht die Arbeitseffizienz zu reduzieren. Dementsprechend
ist es erforderlich bzw. gefordert, daß das Harzmaterial effizient
weich gemacht wird, während
die Weichmachungstrommel verkürzt
wird. Jedoch ist in einem konventionellen einfachen Aufbau, so daß die Weichmachungstrommel,
welche aus einem kreisförmigen,
zylindrischen Metallrohr hergestellt ist, das eine glatte Innen-
und Außenoberfläche aufweist,
exzentrisch mit einer Heizeinrichtung umwickelt ist, eine Wärmetauscheffizienz
zwischen der Heizeinrichtung und dem Harzmaterial ungünstig. Selbst
in dem Fall eines Verwendens eines Harzmaterials einer Spritzgußqualität ist bzw. wird
ein ausreichender Erweichungs- bzw. Weichmachungszustand manchmal
nicht in der Weichmachungstrommel erreicht.
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Dementsprechend
sind, um das Weichemachen des Harzmaterials zu fördern, zwei Verfahren eines
Anhebens einer Heiztemperatur und eines Erhöhens einer Heizzeit denkbar;
jedoch ist das Verfahren eines Anhebens der Heiztemperatur nicht
bevorzugt, da der Anstieg in der Heiztemperatur eine thermische
Zersetzung des Harzmaterials fördert.
Demgegenüber
steigt in dem Verfahren eines Erhöhens der Heizzeit statt eines
Erhöhens
der Heiztemperatur die Zeit, die für ein Weichmachen bzw. Erweichen des
Harzmaterials notwendig ist, an, so daß ein Erfordernis zum Erhöhen eines
Zeitintervalls zwischen Einspritztätigkeiten bzw. -vorgängen des
Harzmaterials ansteigt. Daher kann dieses Verfahren eine Anforderung
von Herstellungsanlagen zum Verkürzen
des Zeitintervalls zwischen den Einspritzoperationen bzw. -vorgängen nicht
genügen
und ist aus dem Gesichtspunkt einer Produktivität nicht günstig.
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Nebenbei
ist es, um die Weichmachungsvorrichtung in der Größe bzw.
Abmessung zu verkleinern, im Hinblick auf das Design notwendig,
den Abstand zwischen einem Abschnitt bzw. Querschnitt für ein Heizen
und Weichmachen des Harzmaterials in der Weichmachungstrommel, d.h.
einem Abschnitt nahe dem oberen Ende der Weichmachungstrommel, an
welcher die Heizeinrichtung montiert bzw. festgelegt ist, und einem
Abschnitt für
ein Aufnehmen einer Zufuhr der Pellets des Harzmaterials von einem Trichter
oder dgl. zu reduzieren. In einer derartigen Ausbildung bzw. einem
derartigen Aufbau, wenn die Heiztemperatur der Heizeinrichtung angehoben
bzw. erhöht
wird, ist Wärme,
die durch die Heizeinrichtung generiert bzw. erzeugt wird, fähig, daß sie zu
einem Abschnitt für
ein Aufnehmen der Zufuhr aus dem Harzmaterial transferiert bzw. übertragen
wird, so daß ein
Abschnitt für
ein Aufnehmen der Zuführung bzw.
Zufuhr der Pellets des Harzmaterials von dem Trichter und der Trichter
selbst möglicherweise
in der Temperatur ansteigen. Deshalb kann es Fälle geben, wo das Harzmaterial
erweicht wird und die Pellets aneinander in der Nachbarschaft des
Abschnitts und des Trichters anhaften, wobei sie eine Brücke ausbilden,
so daß eine
glatte bzw. sanfte Zuführung
des Harzmaterials in die Weichmachungstrommel behindert ist. Zusätzlich ist
es, da ein Anheben der Heiztemperatur eine thermische Zersetzung
des Harzmaterials fördert,
ungünstig
aus dem Gesichtspunkt der Qualität
von erhaltenen Formlingen.
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Um
eine Ausbildung einer Brücke
des Harzmaterials zu verhindern, um eine glatte Zufuhr des Harzmaterials
sicherzustellen, ist es notwendig, daß Temperaturen von zumindest
dem Abschnitt zum Empfangen der Zufuhr des Harzmaterials aus dem Trichter
und seiner Nachbarschaft in der Weichmachungstrommel unter der Erweichungstemperatur des
Harzmaterials in zumindest einem gewissen Ausmaß gehalten sind bzw. werden.
Jedoch resultiert ein Zusatz eines Kühlmechanismus, wie eines Wasserkühlers, welcher
konventionell und allgemein verwendet ist bzw. wird, in einem Erhöhen der
Größe bzw.
Abmessung oder einem Erhöhen
des Gewichts einer Spritzgußvorrichtung
und erfordert, daß Kühlleitungen
oder dgl. gelegt werden, was eine Tragbarkeit und Bewegbarkeit der
Spritzgußvorrichtung
verschlechtert.
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Nebenbei
werden als Literaturstellen, die den Stand der Technik der vorliegenden
Erfindung betreffen, die Japanische geprüfte Gebrauchsmusterregistrierung
Nr. 3007990, nicht geprüfte
Japanische Patentanmeldungspublikation Nr. Hei 9-11301 und die nicht
geprüfte
Japanische Patentanmeldungspublikation Nr. 2003-276068 genannt.
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Die
vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die obigen Umstände getätigt und
hat ein Ziel bzw. einen Gegenstand, die obigen Probleme zu überwinden
und eine Weichmachungsvorrichtung für Harzmaterial zur Verfügung zu
stellen, welche einen Erweichungs- bzw. Weichmachungszustand eines Harzmaterials
stabilisieren kann, indem die Effizienz eines Wärmetransfers bzw. -übergangs
zu dem Harzmaterial verbessert wird, ohne daß eine Heiztemperatur erhöht wird,
ein Verringern einer Größe bzw.
Abmessung einer Spritzgußvorrichtung
sicherstellen kann, ohne den Weichmachungszustand zu destabilisieren,
oder glatt das Harzmaterial zuführen kann,
indem eine Ausbildung einer Brücke
darin verhindert wird, ohne Verschlechterung in einer Tragbarkeit und
Bewegbarkeit, welche durch ein Vergrößern einer Abmessung, einen
Anstieg im Gewicht oder dgl. der Vorrichtung bzw. des Geräts bewirkt
ist.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Um
die Ziele zu erreichen und in Übereinstimmung
mit dem Zweck der vorliegenden Erfindung ist es entsprechend der
Erfindung, die in Anspruch 1 beschrieben ist, beabsichtigt, eine
Weichmachungsvorrichtung für
Harzmaterial zur Verfügung
zu stellen, beinhaltend eine Weichmachungstrommel zum Erhitzen und
Weichmachen eines Harzmaterials, welche eine Wärmequelle außerhalb
der Weichmachungstrommel und ein Wärmeübertragungs- bzw. -transferstück beinhaltet,
das ähnlich
einer Rippe bzw. einem Steg gebildet ist, die bzw. der an einer
inneren bzw. Innenoberfläche
der Weichmachungstrommel ausgebildet ist, in welche das Harzmaterial
zugeführt
ist, welche Wärme
von der Wärmequelle
außerhalb
der Weichmachungstrommel auf das Harzmaterial in der Weichmachungstrommel überträgt.
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Hier
ist es, wie dies in Anspruch 2 beschrieben ist, bevorzugt, daß das Wärmeübertragungsstück in eine
Spirale in einer Linie oder einer Mehrzahl von Linien entlang einer
axialen Linie der Weichmachungstrommel auf der Innenoberfläche der Weichmachungstrommel
ausgebildet ist.
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Zusätzlich ist
es, wie dies in Anspruch 3 beschrieben ist, bevorzugt, daß die Weichmachungsvorrichtung
für Harzmaterial
ein Wärmeaufnahme- bzw.
-empfangsstück
umfaßt,
das in einem vorragenden bzw. Erhebungszustand an einer Außenoberfläche der
Weichmachungstrommel ausgebildet ist, welches Wärme von einer Heizeinrichtung,
die die Wärmequelle
ist, außerhalb
der Weichmachungstrommel empfängt,
und die Heizeinrichtung in Kontakt mit der äußeren bzw. Außenober fläche der
Weichmachungstrommel und Seitenoberflächen des Wärme empfangenden bzw. Wärmeaufnahmestücks gepaßt ist.
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In
diesem Fall kann, wie dies in Anspruch 4 beschrieben ist, das Wärmeaufnahmestück in eine Spirale
in einer Linie oder einer Mehrzahl von Linien an der Außenoberfläche der
Weichmachungstrommel ausgebildet sein, so daß die Heizeinrichtung in einem
Abstand des Wärmeaufnahmestücks für ein Einpassen
geschraubt ist, um an der Außenoberfläche der
Weichmachungstrommel montierbar und demontierbar zu sein.
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Zusätzlich kann,
wie dies in Anspruch 5 beschrieben ist, das Wärmeempfangs- bzw. -aufnahmestück in einer
Mehrzahl von ungefähr
geraden Linien entlang der axialen Linie an der Außenoberfläche der
Weichmachungstrommel ausgebildet sein, so daß die Heizeinrichtung, die
in einer Mehrzahl von Linien ausgebildet ist, in dem Wärmeaufnahmestück in einer
Mehrzahl von Linien für
ein Einpassen gleiten gelassen ist bzw. wird, um an der Außenoberfläche der
Weichmachungstrommel montierbar und demontierbar zu sein.
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Hier
ist es, wie dies in Anspruch 6 beschrieben ist, bevorzugt, daß die Weichmachungsvorrichtung
für Heizmaterial
einen Wärmeisolator
umfaßt bzw.
enthält,
der in einen Zylinder ausgebildet ist, welcher die Außenoberfläche der
Weichmachungstrommel abdeckt, und die Heizeinrichtung an einer Innenoberfläche des
Wärmeisolators
so eingepaßt
ist, daß der
Wärmeisolator
und die Heizeinrichtung einstückig
bzw. integral zusammengepaßt
sind, um an der Außenoberfläche der
Weichmachungstrommel montierbar und demontierbar zu sein.
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In
diesen Fällen
ist es, wie dies in Anspruch 7 beschrieben ist, bevorzugt, daß die Weichmachungsvorrichtung
für ein
Harzmaterial eine Öffnung, die
in einer seitlichen bzw. Seitenwand der Weichmachungstrommel ausgebildet
ist, um das Harzmaterial zuzuführen,
und ein Strahlungsglied beinhaltet, das in einem vorragenden bzw.
Erhebungszustand an der Außenoberfläche der
Weichmachungstrommel in der Nachbarschaft der Öffnung angeordnet ist, welches
Wärme in
die Weichmachungstrommel strahlt.
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Zusätzlich ist
die Erfindung, die in Anspruch 8 beschrieben ist, beabsichtigt,
eine Weichmachungsvorrichtung für
Harzmaterial zur Verfügung stellen,
enthaltend eine Weichmachungstrommel zum Erhitzen bzw. Erwärmen und
Weichmachen bzw. Erweichen eines Harzmaterials, welche eine Öffnung,
die in einer seitlichen bzw. Seitenwand der Weichmachungstrommel
ausgebildet ist, um das Harzmaterial zuzuführen, und ein Bestrahlungsglied enthält, das
an einer äußeren bzw.
Außenoberfläche der
Weichmachungstrommel in der Nachbarschaft der Öffnung ausgebildet ist, welches
Wärme in
die Weichmachungstrommel strahlt.
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Gemäß der Erfindung,
wie sie in Anspruch 1 beschrieben ist, werden Pellets aus den Harzmaterialien,
die in die Weichmachungstrommel zugeführt werden, durch die Wärme von
einer Heizeinrichtung erweicht, die an der Außenoberfläche der Weichmachungstrommel
angelenkt bzw. angepaßt
ist. Hier ist das Wärmeübertragungs-
bzw. -transferstück
in einem vorragenden bzw. Erhebungszustand an der inneren bzw. Innenoberfläche der
Weichmachungstrommel angeordnet, wodurch eine Kontaktfläche bzw.
ein Kontaktbereich der Weichmachungstrommel mit dem Harzmaterial
vergrößert ist,
um die Effizienz eines Wärmeübergangs
auf das Harzmaterial zu verbessern. Dementsprechend kann, während eine
Heiztemperatur der Heizeinrichtung nicht höher als notwendig eingestellt
bzw. festgelegt ist, das Weichmachen des Harzmaterials gefördert bzw.
unterstützt
werden und eine thermische Zersetzung des Harzmaterials kann gezügelt werden.
Zusätzlich kann,
da eine Heizzeit reduziert werden kann, die Arbeitseffizienz verbessert
werden. Weiterhin kann die Weich machungstrommel verkürzt werden,
ohne daß ein
Weichmachungszustand des Harzmaterials destabilisiert wird, so daß ein kleineres
Dimensionieren bzw. Verringern der Größe der Vorrichtung sichergestellt
werden kann.
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Hier
ist, wenn das Wärmeübertragungsstück in einer
Spirale wie bei der Erfindung ausgebildet ist, die in Anspruch 2
beschrieben ist, die Kontaktfläche der
Innenoberfläche
der Weichmachungstrommel mit dem Harzmaterial weiter erhöht, was
es erlaubt, daß die
Effizienz eines Wärmeübergangs
bzw. -transfers verbessert ist. Zusätzlich kann das Wärmeübertragungsstück, das
in einer Spirale ausgebildet ist, ein Scheren bzw. eine Scherkraft
auf das Harzmaterial aufbringen, das in der Weichmachungstrommel
fließt bzw.
strömt,
wodurch ein Weichmachen durch das Scheren erhöht bzw. hinzugefügt ist,
das es ermöglicht,
daß das
Weichmachen des Harzmaterials gefördert wird und der Weichmachungszustand
stabilisiert wird.
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Gemäß der Erfindung,
die in Anspruch 3 beschrieben ist, ist bzw. wird die Wärme bzw.
Hitze, die durch die Heizeinrichtung generiert wird bzw. ist, nicht
nur von der Außenoberfläche der
Weichmachungstrommel transferiert, sondern auch von dem Wärme aufnehmenden
bzw. Wärmeaufnahmestück transferiert,
das auf der Außenoberfläche der
Weichmachungstrommel ausgebildet ist, so daß die Kontaktfläche bzw.
der Kontaktbereich der Weichmachungstrommel mit der Heizeinrichtung
erhöht
ist, was es erlaubt, daß die
Effizienz eines Wärmeübergangs
bzw. Wärmetransfers
der Wärme
verbessert wird, die durch die Heizeinrichtung generiert ist bzw. wird.
Dementsprechend kann, während
die Heiztemperatur der Heizeinrichtung nicht höher als notwendig festgelegt
wird, das Weichmachen des Harzmaterials gefördert werden und eine thermische
Zersetzung des Harzmaterials kann gezügelt werden. Zusätzlich kann,
da die Heizzeit reduziert werden kann, eine Arbeitseffizienz verbessert
werden. Weiterhin kann die Weichmachungstrommel verkürzt werden, ohne
einen Erweichungs- bzw. Plastifizierungszustand des Harzmaterials
zu destabilisieren, so daß ein
Verringern der Größe der Weichmachungsvorrichtung
sichergestellt werden kann, was es ermöglicht bzw. erlaubt, daß eine Tragbarkeit
und Bewegbarkeit verbessert wird.
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Wenn
das Wärmeempfangsstück an der
Außenoberfläche der
Weichmachungstrommel in einer Spirale wie bei der Erfindung ausgebildet
ist, die in Anspruch 4 beschrieben ist, ist hier die Heizeinrichtung
in einer Spirale vorab so ausgebildet, daß sie eingepaßt werden
kann, so daß sie
an der Weichmachungstrommel durch ein Verschrauben montierbar und
demontierbar ist. Dementsprechend kann, indem eine Änderung
an der Art, den Bedingungen einer Weichmachung oder dgl. des Harzmaterials
durchgeführt
wird, die Heizeinrichtung leicht durch eine andere ersetzt werden,
was eine exzellente Handhabbarkeit erlaubt. Zusätzlich kann in dem Fall des
Wärmeempfangsstücks, das
in einer Linie ausgebildet ist, die Weichmachungstrommel durch ein
Wickeln von nur einer Heizeinrichtung darauf erhitzt werden, so daß eine Temperatursteuerung
bzw. -regelung davon leichter gemacht ist.
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Zusätzlich kann,
wenn das Wärmeempfangsstück in einer
Mehrzahl von Linien entlang einer axialen Linie der Weichmachungstrommel
ausgebildet ist, wie dies in Anspruch 5 beschrieben ist, die Heizeinrichtung,
die in einer Mehrzahl von Linien ausgebildet ist, die angeordnet
sind, um einen Zylinder zu formen, gleiten gelassen werden, um montierbar
und demontierbar zu sein. Dementsprechend kann in derselben Weise
wie die Erfindung; die in Anspruch 4 beschrieben ist, wird beim
Durchführen
einer Änderung
an der Art, den Bedingungen der Weichmachung oder dgl. des Harzmaterials
die Heizeinrichtung leicht durch eine andere ersetzt, was eine exzellente
Handhabbarkeit erlaubt.
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Hier
können,
wie dies in Anspruch 6 beschrieben ist, wenn ein wärmeisolierendes
Glied in einen Zylinder ausgebildet ist und auf der Innenoberfläche desselben
die Heizeinrichtung in einer vorbestimmten Form im voraus eingepaßt ist,
das wärmeisolierende
Glied und die Heizeinrichtung einstückig eingepaßt werden,
um montierbar und demontierbar zu sein, was eine weitere exzellente
Handhabbarkeit erlaubt.
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Wenn
ein Strahlungsglied in der Nachbarschaft der Zufuhröffnung für das Harzmaterial
ausgebildet ist, wie die Erfindung, die in Anspruch 7 beschrieben
ist, kann die Wärme,
die von der Heizeinrichtung und dem weichgemachten Harz übertragen wird,
in die außenliegende
bzw. Außenseitenluft
abgestrahlt werden und die Nachbarschaft der Öffnung kann unter der Temperatur
gehalten werden, bei welcher die Oberfläche des Harzmaterials erweicht
wird, was eine instabile Zufuhr des Harzmaterials verhindert, die
aus dem Erweichen der Oberfläche
des Harzmaterials resultiert.
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Gemäß der Erfindung,
wie sie in Anspruch 8 beschrieben ist, wird die Wärme, die
durch die Heizeinrichtung generiert wird, um das Harzmaterial zu erweichen,
in die Außenseitenluft
durch das Strahlungsglied abgestrahlt, das zwischen der Heizeinrichtung
und der Öffnung
ausgebildet ist, die in einer seitlichen bzw. Seitenwand der Weichmachungstrommel ausgebildet
ist, um die Pellets des Harzmaterials in die Weichmachungstrommel
zuzuführen.
Deshalb ist bzw. wird ein Temperaturanstieg in der Nachbarschaft
der Öffnung
verhindert, so daß eine
Ausbildung einer Brücke,
die aus dem Erweichen des Harzmaterials resultiert, verhindert werden
kann. Daher kann ein glattes Zuführen
des Harzmaterials erzielt werden, ohne daß ein größeres Dimen sionieren und ein
Anstieg im Gewicht der Weichmachungsvorrichtung für das Harzmaterial
bewirkt wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1A bis 1C sind
Schnittansichten, die diagrammartig bzw. schematisch Strukturen
eines Hauptteils einer Weichmachungsvorrichtung für Harzmaterial
zeigen, die mit der Ausbildung der vorliegenden Erfindung konsistent
ist;
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2 eine
externe Draufsicht, die eine in der Hand zu haltende tauchkolbenartige
Einspritzvorrichtung kleiner Größe zeigt,
in welcher die Weichmachungsvorrichtung für das Harzmaterial, die mit
der vorliegenden Erfindung konsistent ist bzw. übereinstimmt, inkorporiert
bzw. aufgenommen ist; und
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3A ist
eine Draufsicht, die diagrammartig Strukturen eines Hauptteils einer
Weichmachungsvorrichtung für
Harzmaterial zeigt, die mit der Ausbildung der vorliegenden Erfindung übereinstimmt,
wobei die Ansicht teilweise eine Schnittansicht zeigt, und 3B ist
eine externe, perspektivische Ansicht, die ein Strahlungsglied zeigt.
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BESTE ART ZUM AUSFÜHREN DER
ERFINDUNG
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Eine
detaillierte Beschreibung von einer bevorzugten Ausbildung der vorliegenden
Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen
gegeben.
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1A und 1B sind
Schnittansichten, die diagrammartig bzw. schematisch Strukturen
eines Hauptteils einer Weichmachungsvorrichtung für Harzmaterial
zeigen, die mit der ersten Ausbildung der vorliegenden Erfindung übereinstimmt,
und 1C ist eine Schnittansicht an dem Schnitt A-A
in 1A.
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Eine
Erweichungs- bzw. Weichmachungsvorrichtung 1, die mit der
ersten Ausbildung übereinstimmt,
umfaßt
bzw. ent hält
eine Weichmachungstrommel 2 zum Aufnehmen einer Zufuhr
eines Harzmaterials, eine Heizeinrichtung 3, welche das
Harzmaterial erwärmt
bzw. erhitzt, das in die Weichmachungstrommel 2 zugeführt ist,
und ein wärme-
bzw. hitzeisolierendes Glied 4, das an den Außenoberflächen der
Weichmachungstrommel 2 und der Heizeinrichtung 3 angeordnet
ist. An dem rückwärtigen bzw. Schwanzende
der Weichmachungstrommel 2 ist ein Plunger bzw. Tauchkolben 5 bewegbar
nach vorwärts und
rückwärts angeordnet
und das Harzmaterial wird durch den Tauchkolben 5 extrudiert
und aus einer Austragsdüse 6 ausgetragen
bzw. ausgebracht, die an dem oberen Ende der Weichmachungstrommel 2 angeordnet
ist.
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Die
Weichmachungstrommel 2 beinhaltet einen Zufuhrabschnitt 2a,
um die Zufuhr des Harzmaterials von außerhalb aufzunehmen, und einen
Heizabschnitt 2b zum Erhitzen des zugeführten Harzmaterials unter Verwendung
der Heizeinrichtung 3, um zu erweichen.
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An
der Innenoberfläche
des Heizabschnitts 2b in der Weichmachungstrommel 2 ist
eine Rippe bzw. ein Steg (in der vorliegenden Erfindung als ein "Wärmeübertragungs- bzw. -transferstück 21" bezeichnet) in einer
Linie oder in einer Mehrzahl von Linien ausgebildet, wie dies in 1c gezeigt
ist. Die Ausbildung des Wärmeübertragungsstücks 21 erhöht eine
Kontaktfläche
bzw. einen Kontaktbereich mit dem Harzmaterial verglichen mit einer
Weichmachungstrommel, die eine einfach kreisförmig zylindrische Struktur
aufweist, was es erlaubt, daß die
Effizienz eines Wärmetransfers
auf das Harzmaterial verbessert wird. Dementsprechend kann, da die
Heiztemperatur der Heizeinrichtung 3 dabei nicht höher als
notwendig festgelegt ist, eine Erzeugung einer thermischen Zersetzung
des Harzmaterials gezügelt werden,
während
eine Weichmachung bzw. Erweichung des Harzmaterials gefördert bzw.
unterstützt wird,
so daß eine
Absenkung in der Qualität
von Harzformlingen nicht auftritt. Zusätzlich kann, da eine Heizzeit
reduziert werden kann, die Arbeits- bzw. Bearbeitungseffizienz ebenfalls
verbessert werden. Weiterhin ist die Weichmachungstrommel 2 verkürzt, während ein
Weichmachungszustand des Harzmaterials nicht destabilisiert wird
oder während
eine Stabilisierung des Weichmachungszustands sichergestellt wird,
so daß ein
Verringern der Größe der Weichmachungsvorrichtung
sichergestellt werden kann.
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Es
ist für
das Wärmeübertragungsstück 21 günstig, entlang
einer axialen Linie der Weichmachungstrommel 2 ausgebildet
zu werden, wie dies in 1A gezeigt ist, um einen Fluß bzw. Strom
des Harzmaterials im Inneren des Heizabschnitts 2b nicht
zu behindern. Alternativ kann das Wärmeübertragungsstück 21 in
einer Spirale ausgebildet sein, wie dies in 1B gezeigt
ist. Das Wärmeübertragungsstück 21,
das in einer Spirale ausgebildet ist, von welcher eine Kontaktfläche mit
dem Harzmaterial ansteigt, kann weiter die Effizienz eines Wärmetransfers
bzw. einer Wärmeübertragung
verbessern. Zusätzlich
dazu kann ein Scheren bzw. eine Scherkraft auf das Harzmaterial
angewandt werden, das in der Weichmachungstrommel 2 fließt, wodurch
das Erweichen des Harzmaterials gefördert werden kann.
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Zusätzlich ist,
obwohl die Form im Querschnitt des Wärmeübertragungsstücks 21 nicht
speziell beschränkt
ist, das Wärmeübertragungsstück 21 ausgebildet,
um glatt von der Innenoberfläche
der Weichmachungstrommel 21 vorzuragen, um das Harzmaterial
nicht an der Ecke und dgl. seiner Basis stehen zu lassen. Beispielsweise
ist, wie dies in 1C gezeigt ist, eine Konfiguration
anwendbar, so daß das
Wärmeübertragungsstück 21 durch
ein Schneiden einer Mehrzahl von halbrunden Nuten bzw. Rillen (in
der Figur, 8 Rillen) auf der Innenoberfläche der Weichmachungstrommel
aus gebildet ist, welche ausgebildet ist, daß sie einen ungefähr kreisförmigen Querschnitt
aufweist. Eine derartige Konfiguration macht einen Bearbeitungsvorgang
für ein Ausbilden
des Wärmeübertragungsstücks 21 einfach.
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An
der Außenoberfläche des
Heizabschnitts 2b in der Weichmachungstrommel 2 ist
ein Spiralengang (in der vorliegenden Erfindung als ein "Wärmeaufnahmestück 22" bezeichnet) ausgebildet
(mit anderen Worten ist eine Spiralnut ausgebildet), und die Heizeinrichtung 3 ist
eingepaßt,
um in einer Steigung bzw. einer Ganghöhe des Wärmeaufnahmestücks 22 gewickelt
zu sein (mit anderen Worten im Inneren der Nut bzw. Hohlkehle).
Eine Form bzw. Gestalt im Querschnitt, Abmessungen und das Ausmaß einer Ganghöhe des Wärmeaufnahmestücks 22 (oder
eine Form im Querschnitt und Abmessungen der Hohlkehle) sind so
ausgebildet, daß,
wenn die Heizeinrichtung 3 eingepaßt ist bzw. wird, die Seitenoberflächen des
Wärmeaufnahmestücks 22 und
die Außenoberfläche der
Weichmachungstrommel 2 (oder die Seitenoberflächen/Seitenwände und
die Basisendoberfläche
der Hohlkehle) in Kontakt mit der Heizeinrichtung 3 ohne
Spiel bzw. Freiraum gelangen. Dementsprechend ist die Form im Querschnitt
des Wärmeaufnahmestücks 22 (oder
der Hohlkehle), welche nicht auf ein Viereck beschränkt ist,
das in 1A und 1B gezeigt
ist, in Übereinstimmung
mit einer Form im Querschnitt und Abmessungen einer Heizeinrichtung 3 ausgebildet,
wie dies geeignet ist.
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Hier
ist die Heizeinrichtung 3, wenn sie in einer Spirale ausgebildet
ist, in einer Ganghöhe
des Wärmeaufnahmestücks 22 des
Heizabschnitts 2b so gewunden, daß sie eingepaßt werden
kann, um montierbar und demontierbar zu sein. Während die Anzahl von Linien
des Wärme-
bzw. Heizempfangsstücks 21 nicht
spezifisch begrenzt ist, kann, insbesondere wenn das Wärmeaufnahmestück 22 in
eine Spirale in einer Linie ausgebildet ist, nur eine Heizeinrichtung
durch ein Einschrauben eingepaßt
werden, so daß die
Struktur des Heizabschnitts 2b nicht kompliziert gemacht
ist und eine Temperatursteuerung bzw. -regelung leicht gemacht ist.
Neben der Heizeinrichtung 3 sind verschiedene gut bekannte Heizelemente
und Heizvorrichtung anwendbar.
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Dann
wird das wärmeisolierende
Glied 4 angepaßt,
um die äußere bzw.
Außenoberfläche des Heizabschnitts 2b in
der Weichmachungstrommel 2 und der Heizeinrichtung 3 abzudecken.
Hier kann das wärmeisolierende
Glied 4 in einen ungefähren Zylinder
ausgebildet sein bzw. werden, an dessen Innenoberfläche die
Heizeinrichtung 3, die in einer Spirale ausgebildet ist,
wie dies oben erwähnt
ist, im voraus eingepaßt
sein kann. Entsprechend einem derartigen Aufbau können das
wärmeisolierende
Glied 4 und die Heizeinrichtung 3 einstückig bzw.
integral zusammengepaßt
werden, um in der Weise von zusammenpassenden Schrauben montierbar
und demontierbar zu sein, so daß es
beim Ersetzen der Heizeinrichtung 3 und dgl. geeignet bzw.
bequem ist.
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Für eine weitere
Form des Wärmeaufnahmestücks 22 kann
ein Wärmeaufnahmestück in einer
Linie oder in einer Mehrzahl von Linien in einem vorragenden bzw.
Erhebungszustand entlang der axialen Linie der Weichmachungstrommel 2 zur
Verfügung gestellt
sein (mit anderen Worten, eine Nut bzw. Hohlkehle in einer Linie
oder in einer Mehrzahl von Linien kann entlang der axialen Linie
ausgebildet sein). In diesem Fall kann eine Konstitution bzw. ein Aufbau
derart sein, daß die
Heizeinrichtung 3 von stangen- bzw. stabartiger Form in
einer Linie oder in einer Mehrzahl von Linien ausgebildet ist, und
entlang der Linie oder zwischen den entsprechenden Linien des Wärmeaufnahmestücks 22 gepaßt ist (oder innerhalb
der Linie(n)) der Hohlkehle). Zusätzlich kann, wenn das Wärmeaufnahmestück 22 (oder
die Hohlkehle) in einer Mehrzahl von Linien ausgebildet ist (sind),
ein Aufbau derart sein, daß die
erforderliche Anzahl von stabartigen Heizeinrichtungen 3 angeordnet
ist, um einen Zylinder entlang der axialen Linie im voraus auszubilden,
und die Heizeinrichtungen 3 entsprechend in den Wärmeaufnahmestücken 22 (oder
Hohlkehlen) gleiten gelassen werden, um montierbar und demontierbar
zu sein. Auch betreffend das wärmeisolierende
Glied 4 können
zusätzlich zu
der Ausbildung bzw. dem Aufbau, daß es an der Außenoberfläche des
Heizabschnitts 2b und der Heizeinrichtung 3 gewickelt
bzw. gewunden ist, durch einen Aufbau, daß das wärmeisolierende Glied 4 in
einen Zylinder gebildet ist, auf dessen Innenoberfläche eine
Mehrzahl von Heizeinrichtungen 3 entlang der axialen Linie
angeordnet ist, die Heizeinrichtungen 3 und das wärmeisolierende
Glied 4 gleiten gelassen werden, um montierbar und demontierbar
zu sein.
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In
dem Zufuhrabschnitt bzw. -querschnitt 2a in der Weichmachungstrommel 2 ist
eine Zufuhröffnung 23 für Harzmaterial
in einer seitlichen bzw. Seitenwand ausgebildet, während ein
Strahlungsstück 24 auf
der Außenoberfläche ausgebildet
ist. Das Strahlungsstück 24 ist
bzw. dient zur Abstrahlung von Wärme
in die außenliegende
Luft bzw. Außenseitenluft,
der Wärme,
die von dem Heizabschnitt 3b und dem Harzmaterial transferiert
ist bzw. wird, und zum Aufrechterhalten der Temperatur des Zufuhrabschnitts 2a an
oder unter der vorbestimmten Temperatur. Spezifisch ist das Strahlungsstück 24 wie
eine Rippe bzw. Kühlrippe,
ein Zapfen oder dgl. ausgebildet, während seine Form nicht beschränkt ist,
sofern es die Außenoberfläche des
Zufuhrabschnitts 2a in der Größe vergrößern kann, um eine Strahlungseffektivität zu verbessern.
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Nebenbei
sind zu einem Antriebsmechanismus für den Tauchkolben 5 verschiedene
Antriebsmechanismen, die kon ventionell und allgemein verwendet werden
bzw. sind, anwendbar. Zusätzlich
zu der Austragsdüse 6 ist
eine konventionelle und allgemeine Düse, die für ein Spritzgießen verwendet
wird bzw. ist, anwendbar. Die Austragsdüse 6 kann entweder
von einer offenen Art oder einer verschließbaren Art sein, und die Art
ist nicht beschränkt.
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Als
nächstes
wird eine Beschreibung eines Anwendungsbeispiels der oben erwähnten Weichmachungsvorrichtung
gegeben. 2 ist eine externe Draufsicht,
die eine in der Hand gehaltene, klein dimensionierte, tauchkolbenartige
Spritzgießvorrichtung 100 zeigt,
in welcher die Weichmachungsvorrichtung 1, die mit der
oben beschriebenen Ausbildung konsistent ist bzw. übereinstimmt,
inkorporiert bzw. aufgenommen ist, wobei die Ansicht teilweise eine
Schnittansicht beinhaltet. Die tauchkolbenartige Einspritzvorrichtung 100 ist
so ausgebildet bzw. aufgebaut, daß ein Trichter 101 für ein Bevorraten
des Harzmaterials an den Zufuhrabschnitt 2a in der Weichmachungstrommel 2 gepaßt ist,
um mit der Zufuhröffnung 23 für Harzmaterial
zu kommunizieren bzw. in Verbindung zu stehen, und der Tauchkolben 5 ist
bzw. wird durch einen hydraulischen Druck angetrieben (der mit dem
Pfeil a angedeutet ist), der von einer externen Hydraulikquelle 102 zur
Verfügung
gestellt ist bzw. wird.
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Die
Betätigung
bzw. der Betrieb der tauchkolbenartigen Spritzgießvorrichtung 100 ist
wie folgt. Pellets aus dem Harzmaterial, das in dem Trichter 101 aufgenommen
bzw. bevorratet ist, werden von der Zufuhröffnung 23 für Harzmaterial
fallen gelassen, um in den Zufuhrabschnitt 2a in der Weichmachungstrommel 2 zugeführt zu werden.
Dann wird der Tauchkolben 5 nach vorwärts durch den hydraulischen
Druck (den Pfeil a) bewegt, um das Harzmaterial in den Heizabschnitt 2b zu
fördern,
in welchem das Harzmaterial erhitzt bzw. erwärmt wird, um weich gemacht
zu werden, und aus der Austragsdüse 6 ausgetragen.
Das Wärmeübertragungsstück 21 und das
Wärme empfangende
bzw. Wärmeaufnahmestück 22 sind
entsprechend an der Innenoberfläche und
der Außenoberfläche des
Heizabschnitts 2b ausgebildet, um die Effizienz eines Wärmeübergangs
auf das Harzmaterial zu verbessern, so daß es nicht für die Heiztemperatur
der Heizeinrichtung 3 notwendig ist, daß sie höher als notwendig festgelegt
bzw. eingestellt wird. Zusätzlich
wird, wenn das Wärmeübertragungsstück 21 auf
der Innenoberfläche
des Heizabschnitts 2b in einer Spirale ausgebildet ist,
ein Scheren auch auf das Harzmaterial hinzugefügt bzw. ausgeübt und das
Weichmachen bzw. Erweichen wird weiter gefördert bzw. unterstützt.
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Um
stabil die Pellets des Harzmaterials zuzuführen, ist es hier gewünscht, den
Zufuhrabschnitt 2a in der Weichmachungstrommel 2 in
der Temperatur niedrig zu halten, spezifisch an oder unter der Temperatur,
bei welcher die Oberfläche
des Harzmaterials erweicht wird. Dies deshalb, da, wenn die Oberfläche des
Harzmaterials im Inneren des Zufuhrabschnitts 2a oder dem
Trichter 101 erweicht wird, die Reibungskraft zwischen
den Pellets ansteigt oder die Pellets leicht aneinander anhaften,
was das Harzmaterial daran hindert, in den Zufuhrabschnitt 2a zugeführt zu werden.
In einem Fall, wo die Weichmachungsvorrichtung 1, die mit
der vorliegenden Erfindung übereinstimmt,
angewandt wird, ist es nicht notwendig, die Heiztemperatur der Heizeinrichtung 3 höher als
notwendig festzulegen, wodurch der Temperaturanstieg des Zufuhrabschnitts 2a in
einem kleinen Ausmaß gezügelt bzw.
gedrosselt bzw. unterdrückt
wird. Daher kann, ohne ein zwangsweises Kühlen durch Empfangen einer
Zufuhr eines Kühlmediums
von der Außenseite
zur Verfügung
zu stellen, die Temperatur des Zufuhrabschnitts 2a an oder
unter der Erweichungstemperatur des Harzmaterials durch eine Strahlung
von Wärme
durch das Strahlungsstück 24 gehalten
werden. Nebenbei kann ein Aufbau derart sein, daß der Trichter 101 aus
einem Material gebildet ist, das eine hohe Effizienz bzw. einen
hohen Wirkungsgrad eines Wärmeübergangs aufweist
(beispielsweise ein Metall), um Wärme von der Oberfläche des
Trichters 101 zu oder statt dem Strahlungsstück 24 abzustrahlen.
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Gemäß einem
derartigen Aufbau ist der Heizabschnitt 2b in der Weichmachungstrommel 2 verkürzt, während die
Weichmachungskapazität
für das
Harzmaterial beibehalten oder verbessert ist, so daß die Weichmachungsvorrichtung 1 kleiner
dimensioniert bzw. in der Größe verringert
ist, um fähig
zu sein, das kleiner Dimensionieren bzw. Verringern der Größe der gesamten
Spritzgießvorrichtung 100 sicherzustellen.
Zusätzlich
kann, verglichen mit einem Aufbau, so daß ein Kühlmedium einer Wasserkühlung, Ölkühlung oder
dgl. angewandt ist, die Spritzgußvorrichtung 100 kleiner
dimensioniert werden bzw. sein. Daher kann die Tragbarkeit und Bewegbarkeit
der Spritzgießvorrichtung 100 verbessert
werden.
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Als
nächstes
wird eine detaillierte Beschreibung der zweiten bevorzugten Ausbildung
der vorliegenden Erfindung nun unter Bezugnahme auf 3A und 3B gegeben.
Eine Weichmachungsvorrichtung für
Harzmaterial, die mit der vorliegenden Ausbildung übereinstimmt,
ist beispielsweise die eine einer kleinen Größe, welche auf einem Tisch
festgelegt bzw. aufgestellt wird und fähig ist, das Harzmaterial von
20 cm3 oder weniger pro Schuß, vorzugsweise
etwa 10 cm3 oder weniger pro Schuß einzuspritzen.
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3A ist
eine Draufsicht, die die Strukturen des Hauptteils der Weichmachungsvorrichtung
für Harzmaterial
zeigt, das mit der vorliegenden Ausbildung übereinstimmt.
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In 3A sind
ein Antriebsmechanismus 311 für einen Plunger bzw. Tauchkolben
und eine Luftdüse 308 extern
gezeigt, und die anderen Teile sind im Querschnitt gezeigt.
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Zuerst
wird eine kurze Erklärung
eines Aufbaus einer Weichmachungsvorrichtung 301 für Harzmaterial,
die mit der zweiten Ausführung
der vorliegenden Erfindung übereinstimmt,
gegeben. Wie dies in 3A gezeigt wird, beinhaltet
die Weichmachungsvorrichtung 301 für Harzmaterial, die mit der vorliegenden
Ausbildung übereinstimmend
ist, eine Weichmachungstrommel 302 für ein Weichmachen und Einspritzen
eines Harzmaterial, welches zugeführt ist, einen Trichter 350 zum
Aufnehmen von Pellets des Harzmaterials, das in die Weichmachungstrommel 302 zuzuführen ist,
einen Tauchkolben 305 zum Drücken des weichgemachten Harzmaterials
in die Weichmachungstrommel 302, einen Antriebsmechanismus 311 für den Tauchkolben 305,
und eine Spritzgußdüse 306 für ein Einspritzen
des Harzmaterials, das durch den Tauchkolben 305 gedrückt ist.
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Zusätzlich sind
an der Außenoberfläche der Weichmachungstrommel 302 eine
Heizeinrichtung 303, welche das Harzmaterial heizt bzw.
erwärmt, das
in die Weichmachungstrommel 302 eingebracht bzw. zugeführt ist,
ein Strahlungsglied 324, welches Wärme der Weichmachungstrommel 302 und
des zugeführten
Harzmaterials in der Außenseitenluft
abstrahlt, und die Luftdüse 308 für ein Liefern
eines Luftstoßes,
um zwangsweise einen Luftstrom um das Strahlungsglied 324 auszubilden,
angeordnet.
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Als
nächstes
wird eine detaillierte Erklärung der
entsprechenden Glieder gegeben. Die Weichmachungstrommel 302 ist
ein ungefähr
zylindrisches Glied, das beispielsweise aus einem metallischen Material
gebildet ist. Wie dies in 3A gezeigt
ist, ist in der Weichmachungstrommel 302 ein Durchtritts-
bzw. Durchgangsloch entlang der axialen Linie davon ausgebildet.
Die Weichmachungstrommel 302 enthält einen Abschnitt an dem Teil
des Tauchkolbens 305, wo der Innendurchmesser des Durchgangslochs
größer ausgebildet
ist, und einen Abschnitt in der Nachbarschaft der Einspritzdüse 306, wo
der Innendurchmesser des Durchgangslochs kleiner ausgebildet ist.
Dann wird das Harzmaterial in den Abschnitt mit dem größeren Innendurchmesser fallen
gelassen, wo das Harzmaterial erhitzt wird, um weich gemacht bzw.
erweicht zu werden, und durch den Abschnitt mit dem kleineren Innendurchmesser und
die Einspritzdüse 306 eingespritzt.
Darüber
hinaus ist die Form im Querschnitt des Durchgangslochs der Weichmachungstrommel 302 nicht
speziell beschränkt.
In der vorliegenden Ausbildung ist sie in einen einfachen Kreis
ausgebildet, an welchem eine Oberflächenunebenheit oder dgl. für ein Vergrößern des
inneren Oberflächenbereichs
der Weichmachungstrommel nicht ausgebildet ist.
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Zusätzlich ist
in einer Seitenwand der Weichmachungstrommel 302 ein Zufuhrabschnitt 302a für Harzmaterial
ausgebildet. In dem Zufuhrabschnitt 302a für Harzmaterial
ist eine Öffnung,
durch welcher die Außenseite
und der Innenraum der Weichmachungstrommel 302 kommunizieren
bzw. in Verbindung stehen, ausgebildet und mit dem Zufuhrabschnitt 302a ist
ein Zufuhrrohr 309 für
Harzmaterial, das mit dem Trichter 350 kommuniziert, verbunden. Somit
ist die Weichmachungstrommel 302 so ausgebildet bzw. aufgebaut,
daß das
Harzmaterial, das in dem Trichter 350 bevorratet bzw. gespeichert
ist, in die Weichmachungstrommel 302 durch das Zufuhrrohr 309 für Harzmaterial
und die Öffnung
zugeführt werden
kann, die in dem Zufuhrabschnitt 302a für Harzmaterial ausgebildet
ist.
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An
der Außenoberfläche der
Weichmachungstrommel 302 in der Nachbarschaft des oberen Endes
davon, wo die Einspritz düse 306 angepaßt ist, ist
eine Heizeinrichtung 303, welche das Harzmaterial erhitzt
und weich macht, eingepaßt.
Für eine
Konstitution in der vorliegenden Ausbildung ist bzw. wird eine Drahtheizeinrichtung
angewandt. Um spezifisch zu sein, ist die Konstitution bzw. der
Aufbau derart, daß die
Drahtheizeinrichtung an der Außenoberfläche der
Weichmachungstrommel 302 gewickelt ist, um eine Spule über die
vorbestimmte Länge
von dem Oberseitenende davon zu formen, wo die Einspritzdüse 306 angeordnet
ist.
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Für die Heizeinrichtung 303 wird
jene angewandt, welche eine Leistungsfähigkeit aufweist, um die Temperatur
des Quer- bzw. Abschnitts in der Weichmachungstrommel 302,
wo die Heizeinrichtung 303 eingepaßt bzw. angepaßt ist,
um 70 °C
oder mehr höher
als die Weichmachungstemperatur des Harzmaterials zu halten. Beispielsweise
in dem Fall eines Anwendens von PBT (Polybutylenterephthalat) als
das Harzmaterial, wird das eine angewandt, welches Leistungsfähigkeiten
aufweist, die Temperatur auf 290 °C
oder mehr anzuheben, und in dem Fall der Anwendung von TPS (einem
thermoplastischen Styrol-Elastomermaterial) als dem Harzmaterial
wird das eine angewandt, das Leistungsfähigkeiten aufweist, um die
Temperatur auf 280 °C
oder mehr anzuheben. Um spezifisch zu sein, ist eine Drahtheizeinrichtung, die
durch SAKAGUCHI E. H VOC CORP. (Modell Nummer: U-9) hergestellt
ist, und dgl. anwendbar.
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In
dem Abschnitt mit dem größeren Innendurchmesser
wird das Harzmaterial erhitzt, das in die Weichmachungstrommel 302 eingeführt ist,
um hauptsächlich
in dem Abschnitt um die Außenoberfläche weich
gemacht zu werden, an welcher die Heizeinrichtung 303 angepaßt ist,
d.h. der Abschnitt, der mit dem Bezugszeichen La in 3A bezeichnet
ist. Die innere Volumskapazität
für den
Abschnitt, der mit dem Bezugszeichen La bezeichnet ist, ist vorzugsweise
10 cm3 oder weniger und kann etwa 20 cm3 betragen.
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An
der Außenoberfläche der
Weichmachungstrommel 302 zwischen der Heizeinrichtung 303 und
dem Zufuhrabschnitt 302a für das Harzmaterial ist das
Strahlungsglied 324 eingepaßt. Das Strahlungsglied 324,
welches Rippen 326 für
ein Abstrahlen von Wärme
beinhaltet, kann die Wärme
der Weichmachungstrommel 302 und des Harzmaterials in die
Außenseitenluft
abstrahlen. Durch die Strahlung von dem Strahlungsglied 324 werden
Temperaturen der Innenoberflächen
des Abschnitts, wo das Strahlungsglied 324 festgelegt bzw.
eingepaßt
ist, und einem Abschnitt zwischen dem Zufuhrabschnitt 302a für Harzmaterial
und dem Abschnitt, wo das Strahlungsglied 324 in der Weichmachungstrommel 302 eingepaßt ist,
unter der vorbestimmten Temperatur gehalten. Die vorbestimmte Temperatur
ist eine Temperatur, bei welcher die Oberfläche des Harzmaterials nicht
erweicht wird, um eine Brücke
zu bilden, und ist vorzugsweise um 20 °C oder mehr niedriger als die
Erweichungstemperatur des Harzmaterials, obwohl die Temperatur mit
der Art des Harzmaterials variiert. Spezifisch ist in dem Fall eines
Anwendens von PBT als dem Harzmaterial die Temperatur günstiger
Weise bei oder unter 90 °C,
und in dem Fall TPS ist sie günstiger
Weise bei oder unter 80 °C.
Daher sind die Rippen 326 günstiger Weise so ausgebildet, daß der Oberflächenbereich
des Abschnitts, der zur Außenseitenluft
freigelegt ist, in dem Strahlungsglied 324 fünf Mal,
bevorzugter sieben Mal so groß wie
der Quer- bzw. Abschnitt der Weichmachungstrommel 302 gebildet
ist, an welcher das Strahlungsglied 324 angepaßt ist.
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3B ist
eine externe perspektivische Ansicht, die eine Struktur des Strahlungsglieds 324 zeigt.
Das Strahlungsglied 324 beinhaltet eine Basis 325,
welche in einen ungefähren
Zylinder ausgebildet ist, und die Rippen 326, welche etwa
plattenförmig
sind (in 3A ist eine Ausbildung bzw.
ein Aufbau gezeigt, so daß die
Anzahl von Rippen 326 fünf beträgt). Die
Rippen 326 sind so ausgebildet, um an vorbestimmten Intervallen
bzw. Abständen
entlang einer axialen Linie der Basis 325 angeordnet zu
sein. Zusätzlich
ist in jeder der Rippen 326 eine Mehrzahl von radialen
Kerben der Platte ausgebildet, während sie
in Umfangsrichtung an etwa regelmäßigen Intervallen voneinander
beabstandet sind. Nebenbei ist das Strahlungsglied 324 einstückig bzw.
integral aus einem Material ausgebildet, das eine hohe Effizienz eines
Wärmeübergangs
aufweist, wie Aluminium.
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Als
spezifische Abmessungen des Strahlungsglieds 324 ist es,
wenn der Außendurchmesser der
Weichmachungstrommel 302 35 mm beträgt, günstig, daß die Länge der Basis 325 entlang
der axialen Linie 28 mm beträgt,
der Außendurchmesser
der Basis 325 40 mm beträgt, der Außendurchmesser der Rippen 326 58
mm beträgt,
die Anzahl der Rippen 326 fünf ist, die Breite der Kerben,
die in den Rippen 326 ausgebildet sind, 2 mm beträgt und die
Anzahl von Kerben pro Rippen acht ist. Zu dieser Zeit ist die Dicke
von jeder der Rippen 326 etwa 2 mm und das Intervall bzw.
der Abstand zwischen den Oberflächen
der entsprechenden Rippen 326 ist geeigneter Weise 2 mm.
Als eine Folge ist der Oberflächenbereich
der externen Oberfläche,
die durch das Strahlungsglied 324 in der Weichmachungstrommel 302 abgedeckt
ist, etwa 3.080 mm2 und der Oberflächenbereich
des Querschnitts, der zur Außenseitenluft
in dem Strahlungsglied 324 freigelegt ist, wird 18.000 mm2, wobei er etwa 8,5 Mal größer wird.
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Zusätzlich ist
es, wenn der Außendurchmesser
der Weichmachungstrommel 302 40 mm ist, günstig, daß die Länge der
Basis 325 entlang der axialen Linie 30 mm beträgt und der
externe Durchmesser bzw. Außendurchmesser
der Basis 325 45 mm beträgt, der Außendurchmesser der Rippen 326 70 mm
beträgt,
die Anzahl der Rippen 326 fünf beträgt, die Breite der Kerben,
die in den Rippen 326 ausgebildet sind, 2 mm beträgt und die
Anzahl der Kerben pro Rippen acht beträgt. Zu dieser Zeit ist die
Dicke von jeder der Rippen 326 etwa 2 mm und der Abstand
zwischen den Oberflächen
der entsprechenden Rippen 326 ist geeigneter Weise 2,5
mm. Als eine Folge wird der Oberflächenbereich der externen Oberfläche, die
durch das Strahlungsglied 324 in der Weichmachungstrommel 302 abgedeckt
ist, etwa 3.780 mm2 und die Oberfläche des
Querschnitts, der zur Außenseitenluft
in dem Strahlungsglied 324 freigelegt ist, wird 27.500
mm2, wobei er etwa 7,3 Mal größer wird.
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In
diesen Fällen
ist es günstig,
daß das Strahlungsglied 324 wenigstens
10 mm von der Heizeinrichtung 303 entfernt festgelegt ist.
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Nebenbei
ist, obwohl der Aufbau in der vorliegenden Ausbildung derart ist,
daß das
Strahlungsglied 324, welches gesondert von der Weichmachungstrommel 302 ausgebildet
ist, an diese festgelegt bzw. eingepaßt ist, auch ein Aufbau, daß die Rippen 326 einstückig mit
der Weichmachungstrommel 302 ausgebildet sind, erlaubt.
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Dann
ist in der Nachbarschaft des Strahlungsglieds 324 die Luftdüse 308 für ein zwangsweises
Erzeugen eines Luftstroms um das Strahlungsglied 324 zum
Fördern
bzw. Unterstützen
einer Strahlung angeordnet. Die Luftdüse 308 beinhaltet
ein Düsenloch,
das einen Querschnittsbereich von etwa 3 mm2 oder
mehr aufweist, und eine Gasflußgeschwindigkeit
bzw. -rate, die die Luftdüse 308 einspritzen kann,
ist 0,05 m3/h im kleinsten Fall, und eine
Luftgeschwindigkeit an dem Düsenloch
ist 0,5 m/s im kleinsten Fall, und vorzugsweise ist die Flußgeschwindigkeit
bzw. Strömungsrate
0,08 m3/h oder mehr, und die Luftgeschwindigkeit
an dem Düsenloch
ist 1,0 m/s oder mehr. Dann ist die Luftdüse 308 ausgebildet,
um fähig
zu sein, einen Luftstoß zur
Mitte einer Gruppe der Rippen des Strahlungsglieds 324 parallel
zu einer Richtung der Oberflächen
der Rippen abzugeben. Um spezifisch zu sein, wie dies in 3A und 3B gezeigt
ist, ist in dem Fall, daß das
Strahlungsglied 324 mit fünf Stücken von Rippen 326 versehen
ist, die Luftdüse 308 so
ausgebildet bzw. aufgebaut, um einen Luftstoß zu dem Zentrum in einer Richtung
der Dicke der Rippe abzugeben, welche ein Drittel von dem Ende angeordnet
ist.
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Als
der Antriebsmechanismus 311 für den Tauchkolben 305 sind
ein hydraulischer Antriebsmechanismus oder andere verschiedene Antriebsmechanismen,
welche konventionell und allgemeiner Weise verwendet werden, anwendbar.
In der vorliegenden Ausbildung ist der Antriebsmechanismus 311 aufgebaut,
um eine Zufuhr von Hydraulikdruck von einer Hydraulikquelle 310 zu
erhalten, welche außerhalb
angeordnet ist. Zusätzlich
zu der Spritzgußdüse 306 ist
eine Einspritzdüse,
welche konventionell und allgemein beim Spritzgießen und
Extrusionsformen verwendet wird, anwendbar. Somit wird eine detaillierte
Beschreibung derselben weggelassen. Darüber hinaus kann die Einspritzdüse 306,
deren Art und Struktur nicht beschränkt sind, entweder von einer
offenen Art oder einer verschließbaren Art sein.
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Die
Betätigung
bzw. der Betrieb der Weichmachungsvorrichtung für Harzmaterial, das den oben beschriebenen
Aufbau aufweist, ist wie folgt. Die Weichmachungstrommel 302 wird
unter Verwendung der Heizeinrichtung 303 erhitzt. Zu dieser
Zeit ist eine Temperatur der Innenoberfläche der Weichmachungstrommel 302 in
der Nachbarschaft einer Grenze zwischen den Abschnitten mit dem
Durchgangsloch des größeren inneren
Durchmessers und mit dem Durchgangsloch des kleineren inneren Durchmessers
(d.h. eine Temperatur der Innenoberfläche in der Nachbarschaft des
Punkts A in 3A) um etwa 70 °C höher gehalten
als die Weichmachungstemperatur des Harzmaterials. Beispielsweise
in dem Fall eines Anwendens von PBT als dem Harzmaterial wird sie
nahe bei 290 °C
gehalten, und in dem Fall von TPS wird sie nahe bei 280 °C gehalten.
In diesem Zustand werden die Pellets des Harzmaterials, das in dem
Trichter 350 gespeichert ist, in die Weichmachungstrommel 302 durch
das Zufuhrrohr 309 für Harzmaterial
und den Zufuhrabschnitt 302a für Harzmaterial zugeführt. Die
zugeführten
Pellets des Harzmaterials werden erhitzt bzw. erwärmt und
weich gemacht. Dann wird der Tauchkolben 305 betätigt, um das
weich gemachte Harzmaterial zu drücken, welches von der Einspritzdüse 306 eingespritzt
wird.
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Zu
diesem Zeitpunkt bewegt sich ein Teil der Wärme, die durch die Heizeinrichtung 303 generiert ist
bzw. wird, zu dem Zufuhrabschnitt 302a für Harzmaterial;
jedoch ist, da das Strahlungsglied 324 zwischen der Heizeinrichtung 303 und
dem Zufuhrabschnitt 302a für Harzmaterial eingepaßt ist,
die Wärme
durch das Strahlungsglied 324 in die Atmosphäre abzustrahlen.
Dementsprechend können,
selbst obwohl die Temperatur der Innenoberfläche der Weichmachungstrommel 302 in
der Nachbarschaft der Grenze zwischen den Abschnitten mit dem Durchgangsloch
größeren Innendurchmessers
und mit dem Durchgangsloch kleineren inneren Durchmessers um etwa
70 °C höher als
die Weichmachungstemperatur des Harzmaterials gehalten ist, Temperaturen
des Abschnitts, wo das Strahlungsglied 324 festgelegt ist,
und der Innenoberfläche
des Zufuhrrohrs 309 für
Harzmaterial um 20 °C
oder mehr unter der Erweichungs- bzw. Weichmachungstemperatur für das Harzmaterial
gehalten werden; wodurch eine Ausbildung einer Brücke, die
aus einer erweichten Oberfläche
der Pellets des Harzmaterials resultiert, verhindert werden kann,
was eine glatte Zufuhr der Pellets des Harzmaterials ermöglicht.
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Aufgrund
der oben beschriebenen Ausbildungen kann eine Stabilisierung der
Zufuhr des Harzmaterials sichergestellt werden, während eine Weichmachungsfähigkeit
davon beibehalten oder verbessert wird, und folglich wird die Weichmachungstrommel 302 kleiner
dimensioniert bzw. in der Größe verringert,
um fähig
zu sein, die gesamte Einspritzvorrichtung 301 kleiner zu
dimensionieren. Zusätzlich
ist es nicht notwendig, eine Einrichtung für ein Zirkulieren eines Kühlmediums
einer Wasserkühlung, Ölkühlung oder
dgl. hinzuzufügen,
so daß die Tragbarkeit
und Bewegbarkeit der Spritzgießvorrichtung
nicht verschlechtert ist.
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Implementierungsbeispiel
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Als
nächstes
wird eine Beschreibung eines Implementierungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung nun gegeben. Eine Einspritzung des Harzmaterials wurde
unter Verwendung der Weichmachungsvorrichtung durchgeführt, die
mit der zweiten Ausbildung der vorliegenden Erfindung übereinstimmt. Nachfolgend
wird die Beschreibung unter Bezugnahme auf 3A gegeben.
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Zuerst
wird ein Aufbau der Vorrichtung beschrieben. In der Weichmachungstrommel 302 ist
der Außendurchmesser
eines Abschnitts, wo die Heizeinrichtung 303 und das Strahlungsglied 324 festgelegt
bzw. eingepaßt
sind, 35 mm, und der Innendurchmesser eines Abschnitts größeren inneren Durchmessers
ist 25 mm. Die Weichmachungstrommel 302 ist aus Werkzeugstahl
(S45C) gefertigt bzw. hergestellt.
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Für die Heizeinrichtung 303 wurde
der oben beschriebene Drahterhitzer, der durch SAKAGUCHI E. H VOC
CORP. (Modell Nummer: U-9) hergestellt wird, angewandt bzw. ein gesetzt.
Ein wärmeproduzierendes
Teil der Drahterhitzungseinrichtung hat die Form bzw. Gestalt im
Querschnitt eines 3,4 mm Quadrats und ist 1.400 mm lang und mit
einer Kapazität von
850 W. Dann wird die Drahtheizeinrichtung um die Weichmachungstrommel 302 gewickelt,
um eine Spule über
94 mm in der Länge
von dem oberen Ende davon an dem Teil auszubilden, wo die Spritzgußdüse 306 eingepaßt ist.
Dementsprechend ist die innere volumetrische bzw. Volumskapazität des Abschnitts,
der mit dem Bezugszeichen La in der Figur bezeichnet ist, etwa 10
cm3.
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Das
Strahlungsglied 324 ist aus Aluminium gefertigt. Die Länge der
Basis 325 entlang der axialen Linie ist 28 mm und der Außendurchmesser
der Basis 325 ist 40 mm. Der externe Durchmesser der Rippen
bzw. Finnen 326 ist 58 mm und die Anzahl der Rippen 326 ist
fünf, die
Breite der Kerben, die in den Rippen 326 ausgebildet sind,
ist 2 mm und die Anzahl der Kerben ist acht pro Rippe. Zusätzlich ist die
Dicke von jeder der Rippen 326 2 mm und das Intervall bzw.
der Abstand zwischen den Oberflächen der
entsprechenden Rippen 326 ist 2 mm. Der Oberflächenbereich
der externen Oberfläche,
die mit dem Strahlungsglied 324 in der Weichmachungstrommel 302 abgedeckt
ist, ist etwa 3.080 mm2, und der Oberflächenbereich
des Abschnitts, der zur Außenseitenluft
in dem Strahlungsglied 324 freigelegt ist, wird 18.000
mm2, wobei dies etwa 5,8 Mal größer wird. Dann
wird das Strahlungsglied 324 so angepaßt, daß das Endteil der Basis 325,
das zu der Einspritzdüse 306 schaut
bzw. gerichtet ist, in einer Position 114 mm entfernt vom oberen
Ende der Weichmachungstrommel 302 angeordnet ist, an welche
die Einspritzdüse 306 angepaßt ist.
Mit anderen Worten ist der Abstand bzw. Raum zwischen dem Endteil
der Heizeinrichtung 303, das zu dem Tauchkolben 305 schaut,
und dem Endteil der Basis 325 des Strahlungsglieds 324,
das zu der Spritzgußdüse 306 schaut,
etwa 20 mm.
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Die
Luftdüse 308 beinhaltet
das Düsenloch von
3 mm Durchmesser, von welchem ein Luftstrom bzw. -stoß parallel
mit einer Richtung zur Außenseite der
Rippen abgegeben werden kann.
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Als
nächstes
werden Bedingungen für
die Implementierung beschrieben. Die Weichmachungstrommel 302 wurde
unter Verwendung der Heizeinrichtung 303 erhitzt bzw. erwärmt und
die Temperatur der Innenoberfläche
der Weichmachungstrommel 302 am Punkt A wurde auf 280 °C gehalten.
Dann wurden zwei Bedingungen adaptiert: eine ist derart, daß ein Luftstoß bei einer
Geschwindigkeit von 1 m/s und einer Strömungs- bzw. Flußrate von
0,08 m3/h zu dem Strahlungsglied 324 unter
Verwendung der Luftdüse 308 geliefert
wurde, und die andere ist, daß die Luftdüse 308 nicht
verwendet wurde und kein Luftstoß abgegeben wurde. Für das Harzmaterial
wurde TPS verwendet, dessen Erweichungstemperatur 80 °C ist. Dann
wurden 25,5 cm3 TPS in die Weichmachungstrommel 302 getropft
bzw. fallengelassen.
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Dann
wurden eine Temperatur der Innenoberfläche der Weichmachungstrommel 302 in
dem Abschnitt, an welchem das Strahlungsglied 324 festgelegt
bzw. eingepaßt
ist (d.h. eine Temperatur an dem Punkt C in 3A) und
eine Temperatur der Innenoberfläche
des Zufuhrrohrs 309 für
Harzmaterial sehr nahe dem Endteil davon an einem Teil des Zufuhrabschnitts 302a für Harzmaterial
(d.h. eine Temperatur an dem Punkt B in 3A) gemessen.
Für die
Temperaturmessung an den entsprechenden Punkten wurde darüber hinaus
ein Thermoelement verwendet.
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Als
ein Ergebnis eines Ausführens
der Temperaturmessung bei den oben beschriebenen Bedingungen war
die Temperatur der Innenoberfläche
der Weichmachungstrommel 302 an dem Punkt C 71 °C, wenn ein
Luftstrom zu dem Strahlungsglied 324 gerichtet bzw. geliefert
wurde, und 100 °C,
wenn kein Luftstrom bzw. -stoß geliefert
bzw. abgegeben wurde. Zusätzlich
war die Temperatur an dem Punkt B 51 °C, wenn ein Luftstrom zu dem
Strahlungsglied 324 geliefert wurde, und 90 °C, wenn kein
Luftstrom abgegeben wurde. Da die Erweichungstemperatur von TPS
80 °C ist,
war die Temperatur in der Nachbarschaft des Zufuhrabschnitts 302a für Harzmaterial
fähig,
unter der Erweichungstemperatur für das Harzmaterial um 20 °C oder mehr
gehalten zu werden. Folglich werden die Pellets des Harzmaterials
nicht erweicht, um eine Brücke
in der Nachbarschaft des Zufuhrbereichs 302a für Harzmaterial
oder in dem Zufuhrrohr 309 für Harzmaterial zu bilden, was
eine glatte Zufuhr der Pellets des Harzmaterials in die Weichmachungstrommel 302 erlaubt.
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Währenddessen
war in einem Fall, wo das Strahlungsglied 324 nicht angepaßt war,
die Temperatur an dem Punkt C etwa 200 °C und die Temperatur an dem
Punkt B war etwa 120 °C.
Deshalb war es nicht möglich,
die Temperatur des Zufuhrabschnitts 302a für Harzmaterial
und die Temperatur der Innenoberfläche des Zufuhrrohrs 309 für Harzmaterial in
der Nachbarschaft des Zufuhrabschnitts 302a für Harzmaterial
unter der Erweichungstemperatur des Harzmaterials um 20 °C oder mehr
zu halten. Daher wird angenommen, daß, wenn das Strahlungsglied 324 nicht
angewandt bzw. eingesetzt wird, das Harzmaterial erweicht wird,
um eine Brücke
auszubilden, wenn das Harzmaterial zugeführt wird, was eine glatte Zufuhr
desselben verschlechtert bzw. beeinträchtigt.
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Wie
oben beschrieben, kann gemäß den Ausbildungen,
die mit der vorliegenden Erfindung übereinstimmen, die glatte Zufuhr
des Harzmaterials durch ein Verhindern der Ausbildung einer Brücke durchgeführt werden,
während
es nicht in einem größer Dimensionieren
bzw. Vergrößern oder
einem Anstieg des Gewichts der Weichmachungsvorrichtung resultiert.
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Die
vorhergehende Beschreibung der bevorzugten Ausbildungen und des
Implementierungsbeispiels der Erfindung wurden für Zwecke einer Illustration
und Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen präsentiert;
jedoch ist es nicht gedacht bzw. beabsichtigt, die Erfindung auf
die bevorzugten Ausbildungen zu beschränken, und Modifikationen und
Variationen sind möglich,
solange sie nicht von den Prinzipien der Erfindung abweichen.
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Zusammenfassung
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Um
eine Weichmachungsvorrichtung für
ein Harzmaterial zur Verfügung
zu stellen, welche ein kleineres Dimensionieren einer Spritzgußvorrichtung ermöglicht,
während
ein weichgemachter bzw. Erweichungszustand eines Harzmaterials stabilisiert
ist, ohne daß eine
Heiztemperatur für
eine Weichmachungstrommel erhöht
wird. An der Innenoberfläche einer
Weichmachungstrommel 2 für ein Weichmachen bzw. Erweichen
des Harzmaterials ist/sind eine oder mehrere Linie(n) eines Wärmeübertragungsstücks 21,
das ähnlich
einer Rippe geformt ist, in einem Erhebungszustand in einer Spirale
oder geraden Linie angeordnet, und an der Außenoberfläche der Trommel 2 ist/sind
eine oder mehrere Linie(n) eines Wärmeaufnahmestücks 22 in
einem Erhebungszustand in einer Spirale oder einer geraden Linie
angeordnet, in deren Abstand eine Heizeinrichtung 3 eingepaßt ist,
und in der Nachbarschaft einer Öffnung 23 zum
Zuführen
des Harzmaterials in die Trommel 2 ist ein Strahlungsglied 24,
welches Wärme
in das Innere der Trommel 2 in die außenliegende Luft strahlt, in
einem Erhebungszustand angeordnet.