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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Materialvorwärmvorrichtung, die einer Einspritzeinheit ein Formmaterial zuführt, und eine Spritzgießmaschine.
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Stand der Technik
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Als Techniken in Bezug auf eine Zufuhr eines Formmaterials zu einer Einspritzeinheit oder dergleichen bei Spritzgießen gibt es beispielsweise die in PTL 1 und PTL 2 beschriebenen.
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PTL 1 offenbart „Eine Materialzufuhrvorrichtung für eine Einspritzeinheit, wobei eine Zuführschnecke innerhalb eines Zuführzylinders, der Heizmittel um einen Außenumfang aufweist, vorgesehen ist, ein Motor, der die Zuführschnecke drehend antreibt, an einem Endabschnitt des Zuführzylinders montiert ist, ein Trichter an einem hinteren Abschnitt des Zuführzylinders angebracht ist, ein Förderzylinder an einer Unterseite eines vorderen Abschnitts des Zuführzylinders angebracht ist, Ausschnittabschnitte in einem Schneckengang der Zuführschnecke in vorbestimmten Abständen gebildet sind, eine Prallplatte, die in einer vertikalen Richtung in Bezug auf den Schneckengang existiert, in dem Ausschnittabschnitt vorgesehen ist und der Zuführzylinder schräg in einem Materialzufuhrabschnitt eines Einspritzheizzylinders via den Förderzylinder so vorgesehen ist, dass die Zuführschnecke so geneigt ist, dass sie einen vorderen Abschnitt an einer Position mit hoher Neigung in Bezug auf eine Einspritzschnecke in dem Einspritzheizzylinder aufweist“.
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PTL 2 offenbart „Eine Materialzufuhrvorrichtung für eine Einspritzeinheit, die einen Zuführzylinder, der eine Zuführschnecke im Inneren aufweist, einen Motor einer Zuführschnecke, der an einem hinteren Ende des Zuführzylinders angebracht ist, einen Trichter an einem hinteren Endabschnitt des Zuführzylinders und eine Förderrohrleitung unterhalb eines Spitzenendabschnitts des Zuführzylinders enthält, wobei die Förderrohrleitung auf einem Zufuhrabschnitt angeordnet und befestigt ist, der mit einem Temperatursteuerungs-Strömungsweg einer Einspritzeinheit, der auf der Einspritzeinheit zu installieren ist, versehen ist, ein Temperatursteuerungs-Strömungsweg intern in dem Zuführzylinder vorgesehen ist und eine Einströmungsseite des Temperatursteuerungs-Strömungswegs mit einer Ausströmungsseite des Temperatursteuerungs-Strömungswegs des Zufuhrabschnitts verbunden ist, um eine Reihe von Temperatursteuerungskreisläufen über den Zuführzylinder und den Zufuhrabschnitt zu bilden“.
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Zitatliste
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Patentliteratur
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- [PTL 1] Japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. H6-079754
- [PTL 2] Japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 2011-148218
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Wenn eine in einem Zylinder einer Einspritzeinheit angeordnete Schnecke mit hoher Drehzahl gedreht wird, wird Plastifizierung eines Formmaterials in dem Zylinder in einem kurzen Zeitraum abgeschlossen, und ein Zyklus von Spritzgießen durch eine Spritzgießmaschine wird verkürzt. Dies ermöglicht Hochzyklus-Formen.
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In einem Fall, in dem die Schnecke mit hoher Drehzahl gedreht wird, kann jedoch Erwärmen des Formmaterials in dem Zylinder unzureichend sein, und ein Formprodukt kann ein ungeschmolzenes Formmaterial enthalten. Die Einarbeitung des ungeschmolzenen Formmaterials in das Formprodukt führt zu Auftreten von Fehlern wie beispielsweise einem Erscheinungsfehler und einer Abnahme von Festigkeit des Formprodukts.
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Um dies zu beheben, ist es denkbar, das Formmaterial mit einer Materialvorwärmvorrichtung, die das Formmaterial der Einspritzeinheit zuführt, vorzuwärmen.
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„Der Zuführzylinder, der die Heizmittel um den Außenumfang aufweist“ bei PTL 1 und die Konfiguration, bei der „der Temperatursteuerungs-Strömungsweg intern in dem Zuführzylinder vorgesehen ist“ bei PTL 2 brauchen Zeit, bis das Formmaterial auf eine erforderliche Temperatur erwärmt ist.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die oben beschriebenen Probleme zu lösen, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Materialvorwärmvorrichtung, die in der Lage ist, ein Formmaterial, bevor es einer Einspritzeinheit zugeführt wird, effektiv vorzuwärmen, und eine Spritzgießmaschine bereitzustellen.
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Lösung für das Problem
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Eine Materialvorwärmvorrichtung, die die oben beschriebene Aufgabe erfüllen kann, ist eine Materialvorwärmvorrichtung, die ein Formmaterial vorwärmt und das Formmaterial einer Einspritzeinheit zuführt und eine Vorwärmschnecke, die das Formmaterial in einer Drehachsenrichtung zu einer Vorderseite hin transportiert, einen Vorwärmzylinder, in dem die Vorwärmschnecke angeordnet ist, und einen Heißluft-Heizdurchgang, der auf einer Außenumfangsseite der Vorwärmschnecke innerhalb des Vorwärmzylinders definiert ist und durch den das Formmaterial passiert, während es durch Heißluft erwärmt wird, umfasst, wobei eine Heißluft-Einströmungsöffnung zu dem Heißluft-Heizdurchgang auf der Vorderseite in der Drehachsenrichtung des Vorwärmzylinders vorgesehen ist und eine Heißluft-Ausströmungsöffnung aus dem Heißluft-Heizdurchgang auf einer Rückseite in der Drehachsenrichtung des Vorwärmzylinders vorgesehen ist.
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Eine weitere Materialvorwärmvorrichtung, die die oben beschriebene Aufgabe erfüllen kann, ist eine Materialvorwärmvorrichtung, die ein Formmaterial vorwärmt und das Formmaterial einer Einspritzeinheit zuführt und eine Vorwärmschnecke, die das Formmaterial transportiert, einen Vorwärmzylinder, in dem die Vorwärmschnecke angeordnet ist, und einen Heißluft-Heizdurchgang, der auf einer Außenumfangsseite der Vorwärmschnecke innerhalb des Vorwärmzylinders definiert ist und durch den das Formmaterial passiert, während es durch Heißluft erwärmt wird, umfasst, wobei die Vorwärmschnecke einen internen Strömungsweg, durch den die Heißluft intern strömt, eine Heißluft-Einströmungsöffnung, die es der Heißluft ermöglicht, in den internen Strömungsweg zu strömen, und ein Abgabeloch zum Abgeben der Heißluft aus dem internen Strömungsweg zu dem Heißluft-Heizdurchgang auf der Außenumfangsseite enthält, der Vorwärmzylinder eine Heißluft-Ausströmungsöffnung, die es der Heißluft ermöglicht, aus dem Vorwärmzylinder herauszuströmen, enthält und die Materialvorwärmvorrichtung ein rohrförmiges Durchgang definierendes Element, das vorgesehen ist, um die Vorwärmschnecke innerhalb des Vorwärmzylinders zu umgeben, und durch das die Heißluft passiert, enthält.
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Darüber hinaus enthält eine Spritzgießmaschine eine beliebige der oben beschriebenen Materialvorwärmvorrichtungen.
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Vorteilhafte Effekte der Erfindung
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Gemäß der oben beschriebenen Materialvorwärmvorrichtung kann das Vorwärmen des Formmaterials, bevor es der Einspritzeinheit zugeführt wird, effektiv durchgeführt werden.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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- 1 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Drehachsenrichtung, die eine Materialvorwärmvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusammen mit einer Einspritzeinheit zeigt.
- 2 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht der Materialvorwärmvorrichtung von 1.
- 3 ist eine Querschnittsansicht, die eine Materialvorwärmvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform zeigt.
- 4 ist eine Querschnittsansicht, die eine Materialvorwärmvorrichtung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform zeigt.
- 5 ist eine Querschnittsansicht, die eine Materialvorwärmvorrichtung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform zeigt.
- 6 ist eine Querschnittsansicht, die eine Materialvorwärmvorrichtung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform zeigt.
- 7 ist eine Querschnittsansicht, die eine Materialvorwärmvorrichtung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform zeigt.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen detailliert beschrieben.
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Eine Materialvorwärmvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann für eine in 1 dargestellte Einspritzeinheit 1 verwendet werden. Bei einer Spritzgießmaschine ist beispielsweise die in 1 dargestellte Einspritzeinheit 1 auf einer Gleitbasis SB einer Bewegungseinheit, die die Einspritzeinheit 1 vorwärts und rückwärts bewegt, angeordnet und spritzt ein Formmaterial in eine Formeinheit (nicht gezeigt) ein. Bei dieser Ausführungsform enthält die Einspritzeinheit 1 einen Zylinder 11, dem das durch die Materialvorwärmvorrichtung vorgewärmte Formmaterial zugeführt wird, um das Formmaterial darin zu schmelzen, eine Schnecke 12, die innerhalb des Zylinders 11 drehend angetrieben wird, um das Formmaterial zu plastifizieren, eine Heizeinheit 13, die um den Zylinder 11 vorgesehen ist, um das Formmaterial innerhalb des Zylinders 11 zu erwärmen, und dergleichen. Details der Einspritzeinheit 1 werden später beschrieben.
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(Materialvorwärmvorrichtung)
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Eine Materialvorwärmvorrichtung 21 ist an einem hinteren Endabschnitt des Zylinders 11, der einem Spitzenendabschnitt 14 gegenüberliegt, der das Formmaterial des Zylinders 11 in einer Axialrichtung (Links-Rechts-Richtung in 1) der Schnecke 12 der Einspritzeinheit 1 einspritzt, angebracht. Weiter insbesondere ist die Materialvorwärmvorrichtung 21 mit einem durchgangslochförmigen Zufuhrabschnitt 11a verbunden, der in einem Teil in einer Umfangsrichtung an dem hinteren Endabschnitt des Zylinders 11 auf dem Zylinder 11 der Einspritzeinheit 1 vorgesehen ist, und führt ein Formmaterial Mm, wie beispielsweise Harzpellets, die eine im Wesentlichen kugelförmige Form, säulenförmige Form oder dergleichen aufweisen, dem Zufuhrabschnitt 11a zu.
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Wie in 2 gezeigt, enthält die Materialvorwärmvorrichtung 21 dieser Ausführungsform einen Vorwärmzylinder 22 und eine Vorwärmschnecke 23, die innerhalb des Vorwärmzylinders 22 angeordnet ist und die das Formmaterial Mm in einer Drehachsenrichtung zu einer Vorderseite (obere rechte Seite in 2) hin transportiert.
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Die dargestellte Vorwärmschnecke 23 ist mit einem schraubenförmigen Schneckengang 23b, der sich in der Drehachsenrichtung erstreckt, während er in einer Umfangsrichtung um eine Drehwelle 23a kreist, versehen und wird durch Übertragung einer Antriebskraft von einem Motor und anderen Antriebsquellen (nicht gezeigt) innerhalb eines Motorgehäuses 24 drehend angetrieben. Hier wird eine Richtung entlang der Drehwelle 23a der Vorwärmschnecke 23 der Materialvorwärmvorrichtung 21 als die Drehachsenrichtung bezeichnet. Bei diesem Beispiel ist die Drehachsenrichtung der Vorwärmschnecke 23 eine Richtung, die sich von einer Axialrichtung, die eine Richtung entlang einer Drehachse der Schnecke 12 der Einspritzeinheit 1 ist, unterscheidet.
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Innerhalb des Vorwärmzylinders 22 wird Heißluft, die durch Erwärmen und Druckspeisung von Luft oder anderen Gasen erzeugt wird, zu einer Außenumfangsseite der Vorwärmschnecke 23 gefördert.
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Bei der Materialvorwärmvorrichtung 21, die eine solche Konfiguration aufweist, wird das der Innenseite des Vorwärmzylinders 22 zugeführte Formmaterial Mm durch die Drehung der Vorwärmschnecke 23 zwischen Abschnitten des Schneckengangs 23b auf der Außenumfangsseite der Vorwärmschnecke 23 in der Drehachsenrichtung zu der Vorderseite transportiert, während es durch die dorthin geförderte Heißluft erwärmt wird. Der Durchgang des Formmaterials Mm, der auf der Außenumfangsseite der Vorwärmschnecke 23 innerhalb des Vorwärmzylinders 22 definiert ist, entspricht einem Heißluft-Heizdurchgang 25, durch den das Formmaterial Mm passiert, während es durch die Heißluft erwärmt wird.
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Hier ist bei dieser Ausführungsform, wie durch einen Pfeil in 2 gezeigt, eine durchgangslochförmige Heißluft-Einströmungsöffnung 22a, die es der Heißluft ermöglicht, von der Außenseite des Vorwärmzylinders 22 in den Heißluft-Heizdurchgang 25 innerhalb des Vorwärmzylinders 22 zu strömen, auf der Vorderseite in der Drehachsenrichtung des Heißluft-Heizdurchgangs 25 vorgesehen. Indessen ist ein durchgangslochförmiger Öffnungsabschnitt 22b beispielsweise in einem Teil eines Umfangswandabschnitts in einer Umfangsrichtung auf einer Rückseite (untere linke Seite in 2) in der Drehachsenrichtung des Vorwärmzylinders 22 vorgesehen. Das Formmaterial Mm wird von dem Öffnungsabschnitt 22b der Innenseite des Vorwärmzylinders 22 zugeführt.
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In diesem Fall strömt die Heißluft, die von der Heißluft-Einströmungsöffnung 22a auf der Vorderseite in der Drehachsenrichtung in den Heißluft-Heizdurchgang 25 strömt, durch den Heißluft-Heizdurchgang 25 zu der Rückseite in der Drehachsenrichtung hin, während sie das Formmaterial Mm erwärmt, und strömt aus dem Heißluft-Heizdurchgang 25 an dem Öffnungsabschnitt 22b auf der Rückseite in der Drehachsenrichtung heraus. Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform wird der Öffnungsabschnitt 22b nicht nur als eine Materialzufuhröffnung, die zum Zuführen des Formmaterials Mm zu der Innenseite des Vorwärmzylinders 22 verwendet wird, sondern auch als eine Heißluft-Ausströmungsöffnung, durch die die Heißluft aus dem Heißluft-Heizdurchgang 25 herausströmt, verwendet und dient sowohl als die Materialzufuhröffnung als auch als die Heißluft-Ausströmungsöffnung.
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Auf diese Weise strömt durch Vorsehen jeweils der Heißluft-Einströmungsöffnung 22a auf der Vorderseite in der Drehachsenrichtung des Vorwärmzylinders 22 und der Heißluft-Ausströmungsöffnung als der Öffnungsabschnitt 22b auf der Rückseite in der Drehachsenrichtung des Vorwärmzylinders 22 die Heißluft in dem Heißluft-Heizdurchgang 25 zu der Rückseite in der Drehachsenrichtung hin, was eine Richtung entgegengesetzt zu einer Richtung ist, in der das Formmaterial Mm transportiert wird. Jedes Formmaterial Mm wird durch die Drehung der Vorwärmschnecke 23 zu der Vorderseite in der Drehachsenrichtung transportiert, während es durch Rückwärtsströmung der Heißluft in dem Heißluft-Heizdurchgang 25 gegen den Schneckengang 23b gepresst wird. Infolgedessen wird das Formmaterial Mm durch die Vorwärmschnecke 23 stabil transportiert, und das Formmaterial Mm kann innerhalb des Vorwärmzylinders 22 effektiv erwärmt werden.
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In einem Fall, in dem Anordnungspositionen der Heißluft-Einströmungsöffnung und der Heißluft-Ausströmungsöffnung von den oben beschriebenen in der Drehachsenrichtung umgekehrt sind und die Heißluft in die gleiche Richtung wie die Transportrichtung des Formmaterials zu der Vorderseite in der Drehachsenrichtung hin strömt, wird das Formmaterial durch den Strom der Heißluft zu der Vorderseite geblasen, so dass der Transport davon instabil gemacht wird, und passiert durch den Heißluft-Heizdurchgang, ohne dabei Temperatur zu erhöhen. In diesem Fall wird das Vorwärmen des Formmaterials unzureichend. Dies wird besonders ausgeprägt, wenn eine Strömungsrate der Heißluft zu dem Vorwärmzylinder beispielsweise zu dem Zweck erhöht wird, eine Temperatur des Formmaterials in einer kurzen Zeit vor Zuführen des Formmaterials zu der Einspritzeinheit schnell zu erhöhen, um einen Formzyklus zu beschleunigen.
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Hier ist die Heißluft-Einströmungsöffnung 22a auf der Vorderseite in der Drehachsenrichtung in Bezug auf den Heißluft-Heizdurchgang 25 vorgesehen, und der Öffnungsabschnitt 22b, der die Heißluft-Ausströmungsöffnung ist, ist auf der Rückseite in der Drehachsenrichtung des Heißluft-Heizdurchgangs 25 vorgesehen. Wenn die Heißluft-Einströmungsöffnung 22a und die Heißluft-Ausströmungsöffnung jeweils auf diese Weise angeordnet sind, wird das Formmaterial Mm in einem Großteil des Heißluft-Heizdurchgangs 25 der Heißluft ausgesetzt und wird erwärmt. Daher wird das Formmaterial Mm in dem Heißluft-Heizdurchgang 25 effektiv erwärmt.
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Insbesondere wenn die Einspritzeinheit 1 verwendet wird, um ein Formprodukt wie beispielsweise einen Verschluss einer Kunststoffflasche herzustellen, kann die Materialvorwärmvorrichtung 21 in geeigneter Weise für Hochzyklus-Formen verwendet werden, bei dem eine Reihe von Prozessen, bis das Formprodukt durch Einspritzen des Formmaterials Mm in die Formeinheit während Schmelzen des Formmaterials Mm erhalten wird, in einem relativ kurzen Zyklus wiederholt werden.
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Bei dem Hochzyklus-Formen wird eine Drehzahl der Schnecke 12 innerhalb des Zylinders 11 der Einspritzeinheit 1 erhöht, um die Plastifizierung des Formmaterials Mm in einem kurzen Zeitraum abzuschließen, und eine zum Akkumulieren des Formmaterials auf dem Spitzenendabschnitt 14 des Zylinders 11 erforderliche Zeit wird verkürzt. In diesem Fall wird das Formmaterial schnell zu der Seite vom Spitzenendabschnitt 14 des Zylinders 11 innerhalb des Zylinders 11 gefördert, ohne durch die Heizeinheit 13, die um den Zylinder 11 vorgesehen ist, ausreichend erwärmt zu werden. Selbst wenn eine Heiztemperatur der Heizeinheit 13 erhöht wird, kann die Erwärmung des Formmaterials Mm unzureichend sein, da eine Verweilzeit des Formmaterials Mm innerhalb des Zylinders 11 kurz ist. In diesem Fall kann das ungeschmolzene Formmaterial in dem Formmaterial in einem geschmolzenen Zustand enthalten sein, das von dem Spitzenendabschnitt 14 des Zylinders 11 in die Formeinheit eingespritzt wird. Die Einarbeitung des ungeschmolzenen Formmaterials in das Formprodukt führt zu Auftreten von Fehlern wie beispielsweise einem Erscheinungsbildfehler und einer Abnahme von Festigkeit des Formprodukts.
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Wenn jedoch die Materialvorwärmvorrichtung 21 dieser Ausführungsform verwendet wird, um das Formmaterial vorzuwärmen, bevor es der Einspritzeinheit 1 zugeführt wird, kann das Formmaterial Mm der Einspritzeinheit 1 zugeführt werden, nachdem es durch die Materialvorwärmvorrichtung 21 auf eine relativ hohe Temperatur erwärmt wurde. Dementsprechend wird bei Hochzyklus-Formen, selbst wenn das Formmaterial innerhalb einer kurzen Zeit zu dem Spitzenendabschnitt 14 des Zylinders 11 gefördert wird, das Formmaterial ausreichend erwärmt, um in einem geschmolzenen Zustand zu sein, und die Einarbeitung des ungeschmolzenen Formmaterials in das Formprodukt kann effektiv unterdrückt werden.
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Bei der Materialvorwärmvorrichtung 21 können verschiedene Ausrüstungen oder Vorrichtungen, in denen die Heißluft erzeugt wird, mit der Heißluft-Einströmungsöffnung 22a des Vorwärmzylinders 22 verbunden sein. Obwohl in 2 nicht gezeigt, können beispielsweise eine ummantelte Heizung oder eine andere Heißluftheizung und ein Heißluftkompressor wie beispielsweise ein Ventilator oder ein Gebläse außerhalb des Vorwärmzylinders 22 angeordnet sein. Die Heißluftheizung und der Heißluftkompressor bilden einen Heißluftgenerator, und ein Gas, wie beispielsweise Luft, das von dem Heißluftkompressor druckgespeist wird, wird durch die Heißluftheizung erwärmt, um die Heißluft zu erzeugen. Durch Verbinden der Heißluftheizung und des Heißluftkompressors mit der Heißluft-Einströmungsöffnung 22a, wird die Heißluft zu der Heißluft-Einströmungsöffnung 22a gefördert. Die Materialvorwärmvorrichtung 21 kann mit einer solchen Heißluftheizung und einem solchen Heißluftkompressor oder anderen Ausrüstungen oder Vorrichtungen versehen sein, aber die Heißluft kann unter Verwendung von Ausrüstungen oder Vorrichtungen erzeugt werden, die nicht in der Materialvorwärmvorrichtung 21 enthalten sind.
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Bei diesem Beispiel ist eine Material-Abgabeöffnung 22d zum Abgeben des Formmaterials Mm aus dem Vorwärmzylinder 22 auf dem Umfangswandabschnitt des Vorwärmzylinders 22 auf der Vorderseite in der Drehachsenrichtung unterhalb eines Spitzenendabschnitts der Vorwärmschnecke 23 gebildet.
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Weiter bevorzugt ist, wie bei der dargestellten Ausführungsform, die oben beschriebene Heißluft-Einströmungsöffnung 22a beispielsweise auf einem vorderen Endwandabschnitt 22c des Vorwärmzylinders 22 auf der Vorderseite in der Drehachsenrichtung in Bezug auf die Vorwärmschnecke 23 vorgesehen. In diesem Fall wird das in die Nähe des Spitzenendabschnitts der Vorwärmschnecke 23 transportierte Formmaterial Mm ausreichend erwärmt, während es durch die von der Heißluft-Einströmungsöffnung 22a vor den Spitzenendabschnitt der Vorwärmschnecke 23 geblasene Heißluft gegen den Schneckengang 23b der Vorwärmschnecke 23 gepresst wird. Danach wird das Formmaterial Mm der Einspritzeinheit 1 via die Material-Abgabeöffnung 22d und einen Verbindungszylinderabschnitt 22e auf einer Unterseite des Spitzenendabschnitts der Vorwärmschnecke 23 zugeführt. Hier wird jedes Formmaterial Mm, das durch den Heißluft-Heizdurchgang 25 passiert ist, von der Heißluft an dem Spitzenendabschnitt der Vorwärmschnecke 23 getroffen, so dass Variation in einer Weise des Fallens von dem Heißluft-Heizdurchgang 25 zu der Material-Abgabeöffnung 22d unterdrückt wird und das Formmaterial Mm der Einspritzeinheit 1 stabil zugeführt wird.
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Es ist bevorzugt, dass, wie in der Zeichnung gezeigt, die Vorwärmschnecke 23 und der Vorwärmzylinder 22, die sich parallel zueinander erstrecken, in einer geneigten Stellung angeordnet sind, bei der Abschnitte davon auf der Vorderseite in der Drehachsenrichtung in einer vertikalen Richtung höher als Abschnitte davon auf der Rückseite in der Drehachsenrichtung positioniert sind. Dementsprechend wird jedes Formmaterial Mm, das innerhalb des Vorwärmzylinders 22 zu der Vorderseite in der Drehachsenrichtung transportiert wird, aufgrund seines Eigengewichts in einem Zustand des Anlehnens gegen die Seite von Schneckengang 23b der Vorwärmschnecke 23 transportiert. Daher ist der Transport des Formmaterials Mm durch die Vorwärmschnecke 23 stabil. Die Vorwärmschnecke und der Vorwärmzylinder können jedoch wie bei einer später zu beschreibenden Ausführungsform entlang einer horizontalen Richtung angeordnet sein.
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Ein Zufuhrzylinderabschnitt 22f, der das Formmaterial Mm zu dem Öffnungsabschnitt 22b führt, kann an dem Öffnungsabschnitt 22b angebracht werden. Darüber hinaus kann die Material-Abgabeöffnung 22d mit dem Verbindungszylinderabschnitt 22e versehen sein, der mit dem Zufuhrabschnitt 11a der Einspritzeinheit 1 verbunden ist und der das Formmaterial Mm von der Material-Abgabeöffnung 22d zu dem Zufuhrabschnitt 11a führt. Sowohl der Zufuhrzylinderabschnitt 22f als auch der Verbindungszylinderabschnitt 22e können eine zylindrische Form oder dergleichen aufweisen, und bei diesem Beispiel erstrecken sie sich in einer vertikalen Richtung, können aber auch in einer Richtung, die in Bezug auf die vertikale Richtung geneigt ist, vorgesehen sein.
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Ein Wärmeisoliermaterial (nicht gezeigt) kann um den Vorwärmzylinder 22 vorgesehen sein.
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3 zeigt eine Materialvorwärmvorrichtung 61 einer weiteren Ausführungsform. Die Materialvorwärmvorrichtung 61 weist im Wesentlichen die gleiche Konfiguration wie die oben beschriebene Materialvorwärmvorrichtung 21 auf, mit der Ausnahme, dass die Materialvorwärmvorrichtung 61 einen Heißluftzirkulations-Strömungsweg 66, eine Heißluftheizung 67a und einen Heißluftkompressor 67b enthält.
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Der außerhalb des Vorwärmzylinders 62 vorgesehene Heißluftzirkulations-Strömungsweg 66 zirkuliert die Heißluft, die aus dem Vorwärmzylinder 62 an einem Öffnungsabschnitt 62b als einer Heißluft-Ausströmungsöffnung herausgeströmt ist, indem er die Heißluft von einer Heißluft-Einströmungsöffnung 62a zu der Innenseite des Vorwärmzylinders 62 zurückgeführt. Die Heißluftheizung 67a und der Heißluftkompressor 67b sind in der Mitte des Heißluftzirkulations-Strömungswegs 66 vorgesehen. Weiter insbesondere enthält der Heißluftzirkulations-Strömungsweg 66 einen einströmungsseitigen Strömungsweg 66a, der die Heißluftheizung 67a und die Heißluft-Einströmungsöffnung 62a verbindet, und einen ausströmungsseitigen Strömungsweg 66b, der einen Zufuhrzylinderabschnitt 62f und den Heißluftkompressor 67b verbindet.
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Der Zufuhrzylinderabschnitt 62f kann mit einem eine Plattenform oder dergleichen aufweisenden Heißluft-Blockierelement 62g versehen sein, das zum Öffnen und Schließen durch eine Antriebsquelle (nicht gezeigt) an einer Position auf einer Stromaufwärtsseite in einer Zufuhrrichtung des Formmaterials Mm in Bezug auf einen Verbindungspunkt mit dem ausströmungsseitigen Strömungsweg 66b angetrieben wird. Wenn die Heißluft zirkuliert, strömt die Heißluft von dem Öffnungsabschnitt 62b, der sowohl als eine Materialzufuhröffnung als auch als eine Heißluft-Ausströmungsöffnung dient, zu dem Zufuhrzylinderabschnitt 62f, und durch Schließen des Heißluft-Blockierelements 62g wird die Heißluft daran gehindert, da durch zu passieren, und strömt zu dem ausströmungsseitigen Strömungsweg 66b hin. Wenn jedoch das Formmaterial Mm der Innenseite des Vorwärmzylinders 62 zugeführt wird, kann das Formmaterial Mm durch Öffnen des Heißluft-Blockierelements 62g von dem Öffnungsabschnitt 62b durch den Zufuhrzylinderabschnitt 62f in den Vorwärmzylinder 62 strömen.
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Bei der Materialvorwärmvorrichtung 61 von 3 passiert, aufgrund von Ansaugen durch den Heißluftkompressor 67b, die aus dem Öffnungsabschnitt 62b herausströmende Heißluft sequentiell den Zufuhrzylinderabschnitt 62f und den ausströmungsseitigen Strömungsweg 66b des Heißluftzirkulations-Strömungswegs 66 und erreicht den Heißluftkompressor 67b. Dann wird die Heißluft von der Heißluftheizung 67a, die an dem Heißluftkompressor 67b angebracht ist, erwärmt, während sie von dem Heißluftkompressor 67b druckgespeist wird, und wird dann durch den einströmungsseitigen Strömungsweg 66a des Heißluftzirkulations-Strömungswegs 66 zu der Heißluft-Einströmungsöffnung 62a gefördert. Indem die Heißluft in dem Heißluftzirkulations-Strömungsweg 66 auf diese Weise zirkuliert wird, ist es möglich, eine Effizienz von für die Erzeugung der Heißluft erforderlichem Energieverbrauch zu verbessern.
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Ferner kann ein anderer Heißluftkompressor (nicht gezeigt), der sich von dem dargestellten Heißluftkompressor 67b unterscheidet, in der Mitte des ausströmungsseitigen Strömungswegs 66b des Heißluftzirkulations-Strömungswegs 66 oder dergleichen vorgesehen sein. In diesem Fall fördert der andere Heißluftkompressor Ansaugen der Heißluft von dem Öffnungsabschnitt 62b und Druckspeisung der Heißluft zu dem Heißluftkompressor 67b auf der Seite von Heißluft-Einströmungsöffnung 62a.
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4 zeigt eine Materialvorwärmvorrichtung 71 noch einer weiteren Ausführungsform. Bei der Materialvorwärmvorrichtung 71 sind die Heißluft-Einströmungsöffnungen 22a und 62a, die in den oben beschriebenen Materialvorwärmvorrichtungen 21 und 61 vorgesehen sind, nicht auf einem vorderen Endwandabschnitt 72c eines Vorwärmzylinders 72 gebildet. Hier ist eine Heißluftheizung 77a vor dem vorderen Endwandabschnitt 72c innerhalb des Vorwärmzylinders 72 auf der Vorderseite in der Drehachsenrichtung in Bezug auf eine Vorwärmschnecke 73 angeordnet. Ferner sind auf der Rückseite in der Drehachsenrichtung des Vorwärmzylinders 72 eine Materialzufuhröffnung 72b und ein Zufuhrzylinderabschnitt 72f vorgesehen, und eine Heißluft-Ausströmungsöffnung 72g und ein Ausströmungs-Zylinderabschnitt 72h sind auf der Rückseite in Bezug auf die Materialzufuhröffnung 72b vorgesehen. Obwohl nicht gezeigt, kann ein Heißluftkompressor, der mit der Heißluft-Ausströmungsöffnung 72g und dem Ausströmungs-Zylinderabschnitt 72h verbunden ist, mit der Außenseite des Vorwärmzylinders 72 verbunden sein.
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Bei der Materialvorwärmvorrichtung 71 von 4 wird ein von der Heißluftheizung 77a erwärmtes Gas von dem mit der Heißluft-Ausströmungsöffnung 72g verbundenen Heißluftkompressor angesaugt, um Heißluft zu werden, und die Heißluft strömt in der Drehachsenrichtung durch einen Heißluft-Heizdurchgang 75 zu der Rückseite hin. Daher werden die Heißluftheizung 77a und der Heißluftkompressor verwendet, um die Heißluft zu erzeugen.
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Hier fungiert ein Auslass des Heißluft-Heizdurchgangs 75 an einem Spitzenendabschnitt der Vorwärmschnecke 73 als eine Heißluft-Einströmungsöffnung, die an der Vorderseite in der Drehachsenrichtung des Vorwärmzylinders 72 vorgesehen ist. Aufgrund des Betriebs des Heißluftkompressors, der mit der Heißluft-Ausströmungsöffnung 72g verbunden ist, kann eine Unterdruckatmosphäre in der Nähe des Spitzenendabschnitts der Vorwärmschnecke 73 erzeugt werden. Dementsprechend wird der Transport des Formmaterials Mm in der Nähe des Spitzenendabschnitts stabilisiert. In diesem Fall kann durch den Betrieb des Heißluftkompressors auf der Seite von Heißluft-Ausströmungsöffnung 72g das Gas von der Seite von Einspritzeinheit 1 durch eine Material-Abgabeöffnung 72d und einen Verbindungszylinderabschnitt 72e in den Vorwärmzylinder 72 angesaugt werden. Falls erforderlich, kann eine Gasansaugöffnung an einem Abschnitt wie beispielsweise dem vorderen Endwandabschnitt 72c auf der Vorderseite in der Drehachsenrichtung des Vorwärmzylinders 72 oder an dem Verbindungszylinderabschnitt 72e oder anderen geeigneten Stellen vorgesehen sein.
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Wie bei dieser Ausführungsform kann, wenn die Heißluft-Ausströmungsöffnung 72g in Bezug auf die Materialzufuhröffnung 72b auf der Rückseite in der Drehachsenrichtung positioniert ist, ein Großteil des Formmaterials Mm, das von der Materialzufuhröffnung 72b zugeführt und zu der Vorderseite in der Drehachsenrichtung transportiert wird, mit der Heißluft in Kontakt gebracht und erwärmt werden.
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Die von der in 4 gezeigten Materialvorwärmvorrichtung 71 erzeugte Heißluft kann in dem Heißluftzirkulations-Strömungsweg zirkuliert und wiederholt verwendet werden. Eine in 5 gezeigte Materialvorwärmvorrichtung 81 noch einer weiteren Ausführungsform ist mit einer Heißluft-Einströmungsöffnung 82a, die in einem vorderen Endwandabschnitt 82c eines Vorwärmzylinders 82 gebildet ist, und einem Heißluftzirkulations-Strömungsweg 86, der sich von einer Heißluft-Ausströmungsöffnung 82g zu der Heißluft-Einströmungsöffnung 82a erstreckt, versehen. Ein Heißluftkompressor 87b ist in der Mitte des Heißluftzirkulations-Strömungswegs 86 angeordnet. Der Heißluftzirkulations-Strömungsweg 86 enthält einen Ausströmungs-Zylinderabschnitt 82h als einen ausströmungsseitigen Strömungsweg, der die Heißluft-Ausströmungsöffnung 82g und den Heißluftkompressor 87b verbindet, und einen einströmungsseitigen Strömungsweg 86a, der den Heißluftkompressor 87b und die Heißluft-Einströmungsöffnung 82a verbindet.
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6 zeigt eine Materialvorwärmvorrichtung 91 noch einer weiteren Ausführungsform. Bei der Materialvorwärmvorrichtung 91 von 6 ist eine Drehwelle 93a einer Vorwärmschnecke 93 beispielsweise aus einem zylindrischen perforierten Metall, Netzelement, Wabenstrukturelement oder dergleichen gebildet und weist eine zylindrische Form mit einem offenen Spitzenendabschnitt und einer Umfangswand, die mit einer großen Anzahl an Durchgangslöchern versehen ist, auf. Dementsprechend enthält die Vorwärmschnecke 93, wie durch einen Pfeil in 6 gezeigt, einen internen Strömungsweg 93c, durch den die Heißluft innerhalb der Drehwelle 93a strömt, und Abgabelöcher als die Löcher der Umfangswand zum Abgeben der Heißluft aus dem internen Strömungsweg 93c zu einem Heißluft-Heizdurchgang 95 auf der Außenumfangsseite. Die Abgabelöcher weisen eine solche Größe auf, dass das Formmaterial Mm nicht da durch passieren kann.
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Ein Großteil der Heißluft aus der Heißluft-Einströmungsöffnung 92a tritt in den internen Strömungsweg 93c der Vorwärmschnecke 93 ein, wird aus den Abgabelöchern der Umfangswand der Drehwelle 93a in den Heißluft-Heizdurchgang 95 abgegeben und erwärmt das Formmaterial Mm, das zu dem Heißluft-Heizdurchgang 95 transportiert wird. Darüber hinaus kann ein Teil der Heißluft von einem Spitzenendabschnitt der Vorwärmschnecke 93 in den Heißluft-Heizdurchgang 95 strömen, ohne in den internen Strömungsweg 93c zu strömen.
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Darüber hinaus enthält die Materialvorwärmvorrichtung 91 von 6 ein rohrförmiges Durchgang definierendes Element 98, wie beispielsweise einen Zylinder, das innerhalb des Vorwärmzylinders 92 so angeordnet ist, dass es die Vorwärmschnecke 93 umgibt und den Heißluft-Heizdurchgang 95 definiert. Das Durchgang definierende Element 98 ist mit einer großen Anzahl an Durchgangslöchern, durch die das Formmaterial Mm nicht passieren kann, versehen, wodurch die Heißluft durch das Durchgang definierende Element 98 passieren kann. Ein Heißluft-Abgabeströmungsweg 98a, der die Heißluft von dem Heißluft-Heizdurchgang 95 zu einer Heißluft-Ausströmungsöffnung 92g fördert, ist zwischen dem Durchgang definierenden Element 98 und einer Innenfläche des Vorwärmzylinders 92 definiert.
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Die aus den oben beschriebenen Abgabelöchern der Drehwelle 93a der Vorwärmschnecke 93 abgegebene Heißluft erwärmt das Formmaterial Mm des Heißluft-Heizdurchgangs 95 und strömt dann durch das Durchgang definierende Element 98 zu dem Heißluft-Abgabeströmungsweg 98a. In dem Heißluft-Abgabeströmungsweg 98a strömt die Heißluft in der Drehachsenrichtung zu der Rückseite hin und erreicht die Heißluft-Ausströmungsöffnung 92g.
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Bei der Ausführungsform von 6 ist es bevorzugt, dass eine Durchgangsbreite des Heißluft-Heizdurchgangs 95, die zwischen einer Außenumfangsfläche der Vorwärmschnecke 93 (weiter insbesondere der Drehwelle 93a) und dem Durchgang definierenden Element 98 definiert ist, gleich oder größer als eine Länge, die einem Formmaterial Mm entspricht, und kleiner als eine Länge, die zwei Formmaterialien Mm entspricht, ist. Dementsprechend werden, da verhindert wird, dass sich die Formmaterialien Mm in einer Radialrichtung in dem Heißluft-Heizdurchgang 95 während Transport überlappen, die Formmaterialien Mm leichter durch die Heißluft erwärmt, die in der Radialrichtung in dem Heißluft-Heizdurchgang 95 strömt.
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Die in 6 gezeigte Materialvorwärmvorrichtung 91 ist bezüglich anderer Konfigurationen im Wesentlichen die gleiche wie die Materialvorwärmvorrichtung 71 von 4. Es ist jedoch auch möglich, die Konfiguration der Materialvorwärmvorrichtung 91 zu ändern, und wie in 3 gezeigt, kann eine Heißluftheizung 97a in der Mitte eines Heißluftzirkulations-Strömungswegs 96 vorgesehen sein, anstatt innerhalb des Vorwärmzylinders 92 vorgesehen zu sein, und/oder die Heißluft-Ausströmungsöffnung 92g und eine Materialzufuhröffnung 92b können zu einem einzigen Öffnungsabschnitt kombiniert werden, der als beide dient.
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7 zeigt eine Materialvorwärmvorrichtung 101 noch einer weiteren Ausführungsform. Bei der Materialvorwärmvorrichtung 101 sind ein Vorwärmzylinder 102 und eine Vorwärmschnecke 103 im Wesentlichen parallel zu einer horizontalen Richtung angeordnet. Darüber hinaus können auch bei dieser Ausführungsform, wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform, der Vorwärmzylinder und die Vorwärmschnecke so angeordnet sein, dass sie in Bezug auf die horizontale Richtung geneigt sind.
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Bei der Materialvorwärmvorrichtung 101 wird das Formmaterial Mm aus einer Materialzufuhröffnung 102b, die auf der Rückseite (rechte Seite in 7) in der Drehachsenrichtung des Vorwärmzylinders 102 vorgesehen ist, der Innenseite davon zugeführt, wird zu einer Außenumfangsseite der Vorwärmschnecke 103 transportiert und wird dann der Einspritzeinheit 1 aus einer Material-Abgabeöffnung 102d, die auf der Vorderseite (linke Seite in 7) in der Drehachsenrichtung vorgesehen ist, zugeführt.
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Die Vorwärmschnecke 103 enthält eine Drehwelle 103a, die aus einem perforierten Metall oder dergleichen gebildet ist, einen internen Strömungsweg 103c, in dem Heißluft intern strömt, eine Heißluft-Einströmungsöffnung 102a, durch die die Heißluft in den internen Strömungsweg 103c strömt, und ein Abgabeloch zum Abgeben der Heißluft aus dem internen Strömungsweg 103c zu einem Heißluft-Heizdurchgang 105 auf der Außenumfangsseite. Darüber hinaus ist der Vorwärmzylinder 102 mit einer Heißluft-Ausströmungsöffnung 102g versehen, die es der Heißluft nach Erwärmen des Formmaterials Mm ermöglicht, aus dem Vorwärmzylinder 102 herauszuströmen.
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Die Heißluft, die von der Heißluft-Einströmungsöffnung 102a der Vorwärmschnecke 103 in den internen Strömungsweg 103c strömt, wird an dem Abgabeloch zu dem Heißluft-Heizdurchgang 105, der auf der Außenumfangsseite der Vorwärmschnecke 103 definiert ist, abgegeben, um das Formmaterial Mm zu erwärmen. Danach strömt die Heißluft aus der Heißluft-Ausströmungsöffnung 102g, die in dem Vorwärmzylinder 102 vorgesehen ist, zu der Außenseite heraus.
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Bei diesem Beispiel ist die Heißluft-Einströmungsöffnung 102a an einem proximalen Endabschnitt der Vorwärmschnecke 103 auf der Rückseite in der Drehachsenrichtung vorgesehen, kann aber an einem anderen Abschnitt wie beispielsweise einem Spitzenendabschnitt auf der Vorderseite in der Drehachsenrichtung vorgesehen sein. Von dem Spitzenendabschnitt und dem proximalen Endabschnitt der Vorwärmschnecke 103 kann der Endabschnitt auf einer Seite entgegengesetzt zu einer Seite, auf der die Heißluft-Einströmungsöffnung 102a vorgesehen ist, eine Struktur aufweisen, die ohne Öffnung abgedichtet ist. Hier ist der Spitzenendabschnitt der Vorwärmschnecke 103 abgedichtet.
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Innerhalb des Vorwärmzylinders 102 ist ein rohrförmiges Durchgang definierendes Element 108 vorgesehen, das die Vorwärmschnecke 103 umgibt und den Heißluft-Heizdurchgang 105 definiert. Um zu verhindern, dass sich die Formmaterialien Mm in der Radialrichtung in dem Heißluft-Heizdurchgang 105 überlappen, um Erwärmen des Formmaterials Mm zu erleichtern, ist es bevorzugt, dass eine Durchgangsbreite des Heißluft-Heizdurchgangs 105 zwischen einer Außenumfangsfläche der Vorwärmschnecke 103 und dem Durchgang definierenden Element 108 gleich oder größer als eine Länge, die einem Formmaterial Mm entspricht, und kleiner als eine Länge, die zwei Formmaterialien Mm entspricht, ist.
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Durch Vorsehen des Durchgang definierenden Elements 108 kann der Heißluft-Abgabeströmungsweg 108a, der die Heißluft aus dem Heißluft-Heizdurchgang 105 zu der Heißluft-Ausströmungsöffnung 102g fördert, zwischen einer Innenfläche des Vorwärmzylinders 102 und dem Durchgang definierenden Element 108 definiert sein.
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Wie in 7 gezeigt, ist die Heißluft-Ausströmungsöffnung 102g auf einem Umfangswandabschnitt des Vorwärmzylinders 102 auf der Rückseite in der Drehachsenrichtung der Vorwärmschnecke 103 vorgesehen. In diesem Fall strömt, wie durch einen Pfeil in 7 gezeigt, die Heißluft, die von dem Heißluft-Heizdurchgang 105 durch das Durchgang definierende Element 108 passiert ist, durch den Heißluft-Heizdurchgang 105 zu der Rückseite in der Drehachsenrichtung hin, auf der die Heißluft-Ausströmungsöffnung 102g vorgesehen ist. Alternativ kann die Heißluft-Ausströmungsöffnung auf der Vorderseite in der Drehachsenrichtung der Vorwärmschnecke vorgesehen sein.
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Hier sind sowohl die Heißluft-Einströmungsöffnung 102a als auch die Heißluft-Ausströmungsöffnung 102g auf der Rückseite in der Drehachsenrichtung der Vorwärmschnecke 103 vorgesehen. In einem Fall, in dem die Heißluft-Einströmungsöffnung auf einer Endseite entweder der Vorderseite oder der Rückseite in der Drehachsenrichtung der Vorwärmschnecke vorgesehen ist, kann es bevorzugt sein, die Heißluft-Ausströmungsöffnung auf der anderen Endseite entweder der Vorderseite oder der Rückseite in der Drehachsenrichtung der Vorwärmschnecke vorzusehen. Da sich in diesem Fall die Heißluft-Einströmungsöffnung und die Heißluft-Ausströmungsöffnung auf einer Endseite und der anderen Endseite befinden, die gegenüberliegende Seiten in der Drehachsenrichtung sind, kann sich die von der Heißluft-Einströmungsöffnung in den internen Strömungsweg strömende Heißluft leicht über eine Gesamtheit des Heißluft-Heizdurchgangs in der Drehachsenrichtung ausbreiten.
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Bei der Materialvorwärmvorrichtung 101 von 7 sind eine Heißluftheizung 107a und ein Heißluftkompressor 107b außerhalb des Vorwärmzylinders 102 angeordnet, und die Heißluftheizung 107a und der Heißluftkompressor 107b sind mit der Heißluft-Einströmungsöffnung 102a verbunden. Darüber hinaus enthält die Materialvorwärmvorrichtung 101 ferner einen Heißluftzirkulations-Strömungsweg 106, der einen einströmungsseitigen Strömungsweg 106a, der die Heißluft-Einströmungsöffnung 102a und die Heißluftheizung 107a verbindet, und einen ausströmungsseitigen Strömungsweg 106b, der die Heißluft-Ausströmungsöffnung 102g und den Heißluftkompressor 107b verbindet, enthält. Dementsprechend strömt die Heißluft aus der Heißluft-Ausströmungsöffnung 102g aus dem Vorwärmzylinder 102 heraus, wird dann durch die Heißluftheizung 107a und den Heißluftkompressor 107b erwärmt und druckgespeist und kehrt aus der Heißluft-Einströmungsöffnung 102a zu der Innenseite des Vorwärmzylinders 102 zurück, um zu zirkulieren. Falls erforderlich, kann ein anderer Heißluftkompressor (nicht gezeigt) in der Mitte des ausströmungsseitigen Strömungswegs 106b des Heißluftzirkulations-Strömungswegs 106 oder dergleichen vorgesehen sein.
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Ein Dichtring 109, der das Ausströmen der Heißluft verhindert, während er es der Vorwärmschnecke 103 ermöglicht, sich in Bezug auf den einströmungsseitigen Strömungsweg 106a zu drehen, kann an einem Verbindungspunkt zwischen dem einströmungsseitigen Strömungsweg 106a und der Vorwärmschnecke 103 angebracht sein. Beispielsweise wird die Vorwärmschnecke 103 durch einen Motor 111 via zwei große und kleine Typen von Riemenscheiben 110 an einem proximalen Endabschnitt, der sich außerhalb des Vorwärmzylinders 102 befindet, drehend angetrieben. Ein vorderer Endwandabschnitt und ein hinterer Endwandabschnitt des Vorwärmzylinders 102 sind jeweils mit einem Lochabschnitt versehen, durch den die Vorwärmschnecke 103 passiert, und die Vorwärmschnecke 103 ist an jedem Lochabschnitt via ein Lager angebracht.
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Die wie oben beschriebene Materialvorwärmvorrichtung 21, 61, 71, 81, 91 oder 101 kann eine Steuereinheit enthalten, die den Betrieb der Materialvorwärmvorrichtung 21, 61, 71, 81, 91 oder 101 steuert. Die Steuereinheit kann für die Materialvorwärmvorrichtung 21, 61, 71, 81, 91 oder 101 einzigartig sein oder kann in einer Steuereinheit enthalten sein, die den Betrieb der später zu beschreibenden Einspritzeinheit 1 steuert und ferner den Betrieb einer Spritzgießmaschine, die die Materialvorwärmvorrichtung 21, 61, 71, 81, 91 oder 101 und die Einspritzeinheit 1 enthält, steuert.
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Insbesondere kann es bei der Materialvorwärmvorrichtung 21, 61, 71, 81 oder 91 bevorzugt sein, dass die Steuereinheit eine Strömungsrate der Heißluft erhöht oder verringert, während das Formmaterial durch den Heißluft-Heizdurchgang transportiert wird. Typischerweise kann die Heißluft so gesteuert werden, dass sie intermittierend so strömt, dass der Strom und das Stoppen des Stroms der Heißluft abwechselnd in dem Heißluft-Heizdurchgang wiederholt werden.
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In einem Fall, in dem die Heißluft immer mit einer konstanten Strömungsrate strömt, empfängt, wenn die Strömungsrate der Heißluft für Hochgeschwindigkeits-Heizzufuhr des Formmaterials Mm erhöht wird, das Formmaterial Mm Widerstand von der rückwärts in der Drehachsenrichtung gerichteten Heißluft und hat Schwierigkeiten, sich in der Drehachsenrichtung zu der Vorderseite zu bewegen. Die Vorwärmschnecke kann leerlaufen, und das Formmaterial Mm wird möglicherweise nicht transportiert.
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Andererseits kann in einem Fall, in dem die Strömungsrate der Heißluft erhöht oder verringert wird, die Strömungsrate der Heißluft in einer Periode, in der die Strömungsrate der Heißluft relativ groß ist, erhöht werden, während dem Formmaterial Mm mindestens während einer Periode, in der die Strömungsrate der Heißluft relativ klein ist, ermöglicht wird, in der Drehachsenrichtung zu der Vorderseite hin transportiert zu werden. Unter dem obigen Gesichtspunkt ist es wünschenswert, die Strömungsrate der Heißluft, Stromperioden und Stromstoppperioden, eine Drehzahl der Vorwärmschnecke und andere Bedingungen einzustellen.
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Darüber hinaus kann die Steuereinheit die Drehzahl der Vorwärmschnecke für den Zweck beispielsweise des Anpassens einer Transportgeschwindigkeit des Formmaterials Mm erhöhen oder verringern. Es ist auch möglich, die oben beschriebene Zunahme/Abnahme der Strömungsrate der Heißluft mit der Zunahme/Abnahme der Drehzahl der Vorwärmschnecke zu korrelieren. Zum Beispiel kann eine Steuerung wie beispielsweise Erhöhen der Drehzahl der Vorwärmschnecke zu einem Zeitpunkt, zu dem die Strömungsrate der Heißluft verringert wird, und Verringern der Drehzahl der Vorwärmschnecke zu einem Zeitpunkt, zu dem die Strömungsrate der Heißluft erhöht wird, in Betracht gezogen werden.
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(Einspritzeinheit)
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Wie in 1 dargestellt, enthält die Einspritzeinheit 1, auf die die oben beschriebene Materialvorwärmvorrichtung 21 oder dergleichen angewendet werden kann, hauptsächlich einen Zylinder 11, der das von der Materialvorwärmvorrichtung 21 zugeführte Formmaterial intern schmilzt, eine Schnecke 12, die innerhalb des Zylinders 11 drehend angetrieben wird, um das Formmaterial zu plastifizieren, einen Plastifiziermotor 31, der auf einer Rückseite (rechte Seite in 1) in der Axialrichtung der Schnecke 12 angeordnet ist, und einen Einspritzmotor 41, der in Bezug auf den Plastifiziermotor 31 auf der Rückseite angeordnet ist.
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Eine Heizeinheit 13, die das Formmaterial innerhalb des Zylinders 11 erwärmt, ist um den Zylinder 11 angeordnet. Der Zylinder 11 enthält einen Spitzenendabschnitt 14, der einen kleinen Innen- und Außendurchmesser auf einer Spitzenendseite (linke Seite in 1) in der Axialrichtung aufweist, und die Heizeinheit 13 ist auch um den Spitzenendabschnitt 14 angeordnet. Darüber hinaus ist der Zylinder 11 auf einer hinteren Endseite in der Axialrichtung mit einem durchgangslochförmigen Zufuhrabschnitt 11a versehen, und die oben beschriebene Materialvorwärmvorrichtung 21 ist an dem Zufuhrabschnitt 11a angebracht.
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Der Plastifiziermotor 31 und der Einspritzmotor 41 sind entsprechend an Rückflächen auf der Rückseite in der Axialrichtung von zwei Motorstützplatten 32 und 42 befestigt, die in einem Abstand voneinander in einer aufrechten Stellung auf einer Gleitbasis SB angeordnet sind. Die Schnecke 12 wird durch den Plastifiziermotor 31 drehend angetrieben und wird durch den Einspritzmotor 41 so angetrieben, dass sie sich vor- und rückwärts bewegt. Die zwei Motorstützplatten 32 und 42 sind durch Stangen 51 an mehreren Stellen auf einer Oberseite und einer Unterseite über den Plastifiziermotor 31 miteinander verbunden.
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Der Plastifiziermotor 31 enthält hauptsächlich einen Rotor 33, einen Stator 34, der um den Rotor 33 angeordnet ist, und einen Statorrahmen 35, der den Rotor 33 und den Stator 34 umgibt und eine Innenfläche enthält, auf der der Stator 34 vorgesehen ist. Der Rotor 33 des Plastifiziermotors 31 wird durch ein Lager 33a innerhalb des Statorrahmens 35 an jedem Endabschnitt in einer Axialrichtung davon gelagert. Darüber hinaus ist der Rotor 33 um eine Plastifizierkeilwelle 36 keilgekoppelt, und die Plastifizierkeilwelle 36 ist mit einem Schneckenbefestigungsabschnitt 37 verbunden, an dem die Schnecke 12 angebracht ist. Darüber hinaus sind an einem hinteren Endabschnitt einer Außenumfangsfläche der Plastifizierkeilwelle 36 in der Axialrichtung ein oder mehrere Keile 36a, die Keilnuten entsprechen, die auf einer Innenumfangsfläche des Rotors 33 vorgesehen sind, gebildet. Dementsprechend wird eine Drehantriebskraft von dem Plastifiziermotor 31 auf die Schnecke 12 übertragen, und die Schnecke 12 kann gedreht werden.
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Der Einspritzmotor 41 enthält hauptsächlich einen Rotor 43, einen Stator 44, der um den Rotor 43 angeordnet ist, und einen Statorrahmen 45, der den Rotor 43 und den Stator 44 umgibt und eine Innenfläche enthält, auf der der Stator 44 vorgesehen ist. Der Rotor 43 wird durch ein Lager 43a innerhalb des Statorrahmens 45 an jedem Endabschnitt in einer Axialrichtung davon gelagert. Der Rotor 43 des Einspritzmotors 41 ist mit einer Antriebswelle verbunden. Weiter insbesondere enthält die Antriebswelle eine Einspritzkeilwelle 46, die mit einem Nutabschnitt 43b keilgekoppelt ist, der auf einer Innenumfangsseite des zylindrischen Rotors 43 vorgesehen ist, eine Spindelwelle 48, die mit der Einspritzkeilwelle 46 verbunden ist, und einen Drehwellenabschnitt 50, der drehbar an der Innenseite der Plastifizierkeilwelle 36 via ein Lager 49 angebracht ist. Eine Spindelmutter 47, die an die Spindelwelle 48 geschraubt ist, ist via einen Druckdetektor 38 (später beschrieben) an der Motorstützplatte 42 angebracht. Mit dieser Struktur wird eine Drehantriebskraft des Einspritzmotors 41 in eine lineare Antriebskraft in der Axialrichtung der Schnecke 12 umgewandelt und auf die Schnecke 12 übertragen.
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Der Druckdetektor 38 ist zwischen dem Statorrahmen 45 des Einspritzmotors 41 und der Motorstützplatte 42 angeordnet. Der Druckdetektor 38 ist jeweils an der Motorstützplatte 42 und der Spindelmutter 47 angebracht und detektiert eine auf den Druckdetektor 38 wirkende Last in einem Antriebskraft-Übertragungskanal von dem Einspritzmotor 41 zu der Schnecke 12. Ein rohrförmiger Abschnitt 39 ist zwischen dem Druckdetektor 38 und dem Statorrahmen 45 eingefügt. Ferner ist auf einer hinteren Endfläche des Statorrahmens 45 des Einspritzmotors 41 ein Kodierer 45a vorgesehen, der durch einen Wellenabschnitt 45b mit dem Rotor 43 verbunden ist und die Drehung des Rotors 43 detektiert.
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Ein Beispiel eines Formprozesses unter Verwendung einer Spritzgießmaschine, die eine solche Einspritzeinheit 1 enthält, wird beschrieben. In einem Zustand, in dem eine vorbestimmte Menge eines Formmaterials bereits in der letzten Hälfte eines vorherigen Formprozesses plastifiziert und innerhalb des Zylinders 11 angeordnet wurde, wird ein Formschließ-/klemmprozess des Schließens einer in einen Formschließ-/klemmzustand zu bringenden Formeinheit (nicht gezeigt) durchgeführt. Als Nächstes werden ein Füllprozess des Einspritzens des Formmaterials in die Formeinheit durch Vorwärtsbewegen der Schnecke 12 und des Befüllens einer Kavität in der Formeinheit mit dem Formmaterial und ein Haltedruckprozess des weiteren Vorwärtsbewegens der Schnecke 12, um das im Inneren des Spitzenendabschnitts 14 des Zylinders 11 vorhandene Formmaterial bei einem vorbestimmten Druck zu halten, sequentiell durchgeführt.
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Danach wird ein Kühlungsprozess des Kühlens und Aushärtens des in die Formeinheit eingefüllten Formmaterials zum Erhalten eines Formprodukts durchgeführt. In diesem Fall wird ein Plastifizierungsprozess des Schmelzens des Formmaterials, das separat von der Materialvorwärmvorrichtung 21 in den Zylinder 11 zugeführt wird, während das Formmaterial mittels der Drehung der Schnecke 12 unter Erwärmung durch die Heizeinheit 13 zu dem Spitzenendabschnitts 14 des Zylinders 11 hin gefördert wird, und des Anordnens einer vorbestimmten Menge des Formmaterials in dem Spitzenendabschnitt 14 durchgeführt.
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Bei dieser Ausführungsform wird hier das in den Zylinder 11 zugeführte Formmaterial bereits durch die Materialvorwärmvorrichtung 21 auf eine geeignete Temperatur erwärmt. Daher kann das Formmaterial ausreichend plastifiziert werden, selbst wenn die Schnecke 12 mit hoher Drehzahl gedreht wird und das Formmaterial in einer kurzen Zeit zu dem Spitzenendabschnitt 14 des Zylinders 11 gefördert wird. Infolgedessen wird eine für die Plastifizierung erforderliche Zeit verkürzt, und es ist möglich, Verkürzung des Formzyklus zu realisieren.
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Danach wird ein Entnahmeprozess des Öffnens der in einen Formöffnungszustand zu bringenden Formeinheit und des Entnehmens eines Formprodukts aus der Formeinheit unter Verwendung einer Auswerfereinheit oder dergleichen durchgeführt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Einspritzeinheit
- 11
- Zylinder
- 11a
- Zufuhrabschnitt
- 12
- Schnecke
- 13
- Heizeinheit
- 14
- Spitzenendabschnitt
- 21, 61, 71, 81, 91, 101
- Materialvorwärmvorrichtung
- 22, 62, 72, 82, 92, 102
- Vorwärmzylinder
- 22a, 62a, 82a, 92a, 102a
- Heißluft-Einströmungsöffnung
- 22b, 62b
- Öffnungsabschnitt (Materialzufuhröffnung, Heißluft-Ausströmungsöffnung)
- 72b, 82b, 92b, 102b
- Materialzufuhröffnung
- 22c, 62c, 72c, 82c, 92c
- vorderer Endwandabschnitt
- 22d, 62d, 72d, 82d, 92d, 102d
- Material-Abgabeöffnung
- 22e, 62e, 72e, 82e, 92e, 102e
- Verbindungszylinderabschnitt
- 22f, 62f, 72f, 82f, 92f, 102f
- Zufuhrzylinderabschnitt
- 62g
- Heißluft-Blockierelement
- 72g, 82g, 92g, 102g
- Heißluft-Ausströmungsöffnung
- 72h, 82h
- Ausströmungs-Zylinderabschnitt
- 23, 63, 73, 83, 93, 103
- Vorwärmschnecke
- 23a, 63a, 73a, 83a, 93a, 103a
- Drehwelle
- 23b, 63b, 73b, 83b, 93b, 103b
- Schneckengang
- 93c, 103c
- interner Strömungsweg
- 24, 64, 74, 84, 94
- Motorgehäuse
- 25, 65, 75, 85, 95, 105
- Heißluft-Heizdurchgang
- 66, 86, 96, 106
- Heißluftzirkulations-Strömungsweg
- 66a, 86a, 96a, 106a
- einströmungsseitiger Strömungsweg
- 66b, 106b
- ausströmungsseitiger Strömungsweg
- 67a, 77a, 87a, 97a, 107a
- Heißluftheizung
- 67b, 87b, 97b, 107b
- Heißluftkompressor
- 98, 108
- Durchgang definierendes Element
- 98a, 108a
- Heißluft-Abgabeströmungsweg
- 110
- Riemenscheibe
- 111
- Motor
- 31
- Plastifiziermotor
- 32
- Motorstützplatte
- 33
- Rotor
- 33a
- Lager
- 34
- Stator
- 35
- Statorrahmen
- 36
- Plastifizierkeilwelle
- 36a
- Keil
- 37
- Schneckenbefestigungsabschnitt
- 38
- Druckdetektor
- 39
- rohrförmiger Abschnitt
- 41
- Einspritzmotor
- 42
- Motorstützplatte
- 43
- Rotor
- 43a
- Lager
- 43b
- Nutabschnitt
- 44
- Stator
- 45
- Statorrahmen
- 45a
- Kodierer
- 45b
- Wellenabschnitt
- 46
- Einspritzkeilwelle
- 47
- Spindelmutter
- 48
- Spindelwelle
- 49
- Lager
- 50
- Drehwellenabschnitt
- 51
- Stange
- Mm
- Formmaterial
- SB
- Gleitbasis
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP H6079754 [0004]
- JP 2011148218 [0004]
