JP2001030299A - 射出成形機の材料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型の駆動手段を使用した場合において、ブ
リッジ現象の発生を防止すると共に、ホッパーの下端開
口部内の目詰まりを防止する。 【解決手段】 射出成形機の可塑化室４に合成樹脂材を
供給する材料供給装置３のホッパー７内を回転駆動する
回転軸１１の外周面に上側のスクリュー群１９と下側の
スクリュー群２０とにより構成されたスクリュー１８が
設けられている。そして、スクリュー群１９は、筒状体
２１〜２６と、該筒状体２１〜２６の外周面に巻向方向
が左方向に形成された複数の羽根部３４とにより構成さ
れている。一方、スクリュー群２０は、筒状体２７〜２
９と、該筒状体２７〜２９の外周面に巻向方向が右方向
に形成された複数の羽根部３５とにより構成されてい
る。また、筒状体２１〜２６は、回転軸１１の上端部１
２側に着脱自在に固定され、筒状体２７〜２９は、回転
軸１１の下端部１３側に着脱自在に固定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形機の可塑
化室に粉末状又はペレット状の合成樹脂材などの材料を
供給する材料供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の材料供給装置としては、種々提
供されており、例えば特公昭５６−５６５５号公報に記
載に記載されたもの（以下前者という。）や、特開平１
０−９５０３０号公報に記載されたもの（以下後者とい
う。）とが知られている。

【０００３】図４及び図５に基づいて概略を説明すれ
ば、前者及び後者は、射出成形機の可塑化室４内に、脱
水・乾燥された粉末状又はペレット状の合成樹脂材を供
給するものであって、前記可塑化室４内には、加熱熔融
された流動樹脂を金型内に送り出す可塑化スクリュー５
が回転自在に配置されている。

【０００４】具体的には、前者及び後者は、前記可塑化
室４に供給される前記合成樹脂材を内部に収容する円錐
状のホッパー７を有している。このホッパー７は、下端
開口部８が前記可塑化室４の供給孔６に嵌合固定されて
いる一方、上端開口部には開閉自在な蓋９が設けられて
いる。この蓋９に設けられた駆動手段１０は、駆動モー
タにより構成されていると共に、前記ホッパー７の下端
開口部８に向けて配置された回転軸１１の上端部１２が
連結されている。

【０００５】また、前者の前記回転軸１１の外周面に
は、図４に示すように、上端部１２から下端部１３に亙
って螺旋状の羽根部１４が形成されている。この羽根部
１４は、巻回方向が右方向に形成されていると共に、外
径が下端部１３側にいくにしたがって小さくなってい
る。

【０００６】一方、後者の前記回転軸１１の外周面に
は、図５に示すように、下端部１３側に巻回方向が右方
向に形成された螺旋状の羽根部１５が形成されていると
共に、該羽根部１５の上方に撹拌棒１６が設けられてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前者は、駆動手段１０
の作動により回転軸１１を回転駆動させると共に、合成
樹脂材に羽根部１４の回転による圧力をかけて、該合成
樹脂材を可塑化室４内に強制供給するようになっている
が、ホッパー７の内径が下端開口部８にいくにしたがっ
て小さくなっているため、合成樹脂材が該下端開口部８
の上方で、互いに押し合ったり、絡み合い、これにより
ブリッジ現象が発生するおそれがある。すなわち、粉末
状の合成樹脂材を供給する場合には、材料の間にアーチ
状の空間が生じる一方、ペレット状の合成樹脂材を供給
する場合には、材料が橋かけ状になって停滞し、これに
より可塑化室４内に安定した材料供給が困難になり、シ
ョートショットのような不良品が発生する場合がある。

【０００８】また、前者は、羽根部１４が回転軸１１の
上端部１２から下端部１３に亙って形成されているた
め、該羽根部１４の回転による圧力が強く、これにより
ホッパー７の下端開口部８内で合成樹脂材が目詰り状態
になる場合がある。このため、可塑化室４内での加熱熔
融の際に発生する揮発ガス及び水蒸気が抜けにくくなる
おそれがある。

【０００９】そこで、後者のように、撹拌棒１６の回転
により合成樹脂材を撹拌する一方、前述のように羽根部
１５を回転軸１１の下端部１３側にのみ形成して、合成
樹脂材にかかる圧力を低減する手段も提案されている
が、これは撹拌棒１６を短く設定すると、合成樹脂材料
の撹拌効率が低下する一方、撹拌棒１６を長く設定する
と、該撹拌棒１６にかかる抵抗が大きくなるため、駆動
手段１０の負荷が増大し、これにより撹拌棒１６が十分
に回転できないおそれがある。したがって、合成樹脂材
の撹拌が不十分になり、やはりブリッジ現象が発生する
場合がある。この場合、駆動手段１０に駆動力の大きな
大型の駆動モータを使用して、回転軸１１を回転させる
ことも考えられるが、装置が大型化すると共にコストの
高騰を招くおそれがある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来の実
情に鑑み案出されたもので、請求項１記載の発明は、射
出成形機の可塑化室の上方に配置されたホッパーと、該
ホッパー内に回転自在に設けられ、外周に螺旋状の羽根
部を有するスクリューと、該スクリューを回転駆動させ
る駆動手段とを備え、前記スクリューの回転により前記
ホッパー内の材料を前記可塑化室に供給する材料供給装
置において、前記スクリューの上側の羽根部を材料撹拌
用に形成する一方、下側の羽根部を前記可塑化室への材
料供給用に形成したことを特徴としている。

【００１１】したがって、上側の羽根部の回転により材
料が撹拌されて、ブリッジ現象の発生が防止される。こ
のとき上側の羽根部の回転により材料が撹拌されるた
め、駆動手段の負荷が軽減され、これにより小型の駆動
手段で十分撹拌可能になる。また、撹拌された材料は、
下側の羽根部の回転により可塑化室に供給されるため、
材料にかかる圧力が低減され、これによりホッパーの下
端開口部内での目詰まりが防止される。

【００１２】請求項２記載の発明は、前記スクリューの
上側の羽根部を、左右いずれか一方向の巻回方向に形成
する一方、前記スクリューの下側の羽根部を、前記上側
の羽根部と反対方向の巻回方向に形成したことを特徴と
している。

【００１３】請求項３記載の発明は、前記スクリュー
は、前記駆動手段から前記ホッパー内に向けて配置され
た回転軸に挿着した複数の筒状体と、該各筒状体の外周
に設けられた羽根部とにより構成されたスクリュー群か
らなり、前記各羽根部の巻回方向が前記一方向に形成さ
れたスクリュー群を、前記回転軸の上端部側に着脱自在
に固定する一方、前記各羽根部の巻回方向が前記反対方
向に形成されたスクリュー群を、前記回転軸の下端部側
に着脱自在に固定したことを特徴としている。

【００１４】したがって、両スクリュー群を構成する筒
状体の個数を変更することができ、これにより羽根部の
個数及び巻回方向の切り換え位置を自在に変更可能であ
る。また、羽根部が破損した場合には、該破損した羽根
部に係る筒状体を自由に交換することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１〜図３は、本発明の実施形態
に係る射出成形機の材料供給装置３を示し、該材料供給
装置３は、射出成形機の可塑化室４内に、脱水・乾燥さ
れた粉末状又はペレット状の合成樹脂材を供給するもの
であって、前記可塑化室４内には、加熱熔融された流動
樹脂を金型内に送り出す可塑化スクリュー５が回転自在
に配置されている。

【００１６】前記材料供給装置３は、図１に示すよう
に、前記可塑化室４に供給される前記合成樹脂材を内部
に収容するホッパー７と、該ホッパー７の上端開口部に
開閉自在に取付けられた円盤状の蓋９と、該蓋９の中心
部に貫通状態で固定された駆動手段１０と、該駆動手段
１０の作動により前記ホッパー７内を回転駆動する回転
軸１１と、該回転軸１１の外周面に設けられたスクリュ
ー１８とにより主として構成されている。

【００１７】前記ホッパー７は、円錐状に形成されてい
ると共に、内径が下端開口部８にいくにしたがって小さ
くなっている。また、前記ホッパー７の下端開口部８
は、取付部材１７により、前記可塑化室４の上部に形成
された供給孔６に固定されている。

【００１８】前記駆動手段１０は、射出成形機のコント
ローラにより通電制御される駆動モータなどにより構成
されている。また、前記回転軸１１は、上端部１２が前
記駆動手段１０に連結されている一方、下端部１３が前
記ホッパー７の下端開口部８内に配置されている。

【００１９】前記スクリュー１８は、上側のスクリュー
群１９と、下側のスクリュー群２０とにより構成され、
前記上側のスクリュー群１９は材料撹拌用に形成されて
いる一方、前記下側のスクリュー群２０は材料供給用に
形成されている。

【００２０】具体的には、前記上側のスクリュー群１９
は、軸方向の貫通孔に前記回転軸１１の上端部１２側が
挿着される筒状体２１〜２６と、該筒状体２１〜２６の
外周面に形成された複数の羽根部３４とにより構成され
ている。前記筒状体２１〜２６は、円筒状に形成され、
図２に示すように、上端部の周方向１８０°の位置に凹
部３０が２個形成されていると共に、下端部の周方向１
８０°の位置に凸部３１が２個形成されている。また、
前記各羽根部３４は、螺旋状に形成されていると共に、
巻向方向が３ピッチの左方向に形成されており、均一の
外径に形成されている。

【００２１】一方、前記下側のスクリュー群２０は、軸
方向の貫通孔に前記回転軸１１の下端部１３側が挿着さ
れる筒状体２７〜２９と、該筒状体２７〜２９の外周面
に形成された複数の羽根部３５とにより構成されてい
る。前記筒状体２７〜２９は、円筒状に形成され、図３
に示すように、上端部の周方向１８０°の位置に凹部３
２が２個形成されていると共に、下端部の周方向１８０
°の位置に凸部３３が２個形成されている。また、前記
各羽根部３５は、螺旋状に形成されていると共に、巻向
方向が１．５ピッチの右方向に形成されている。この各
羽根部３５の外径は、均一に形成されていると共に、前
記羽根部３４の外径よりもやや小さく形成されている。

【００２２】そして、前記筒状体２１〜２６と前記筒状
体２７〜２９とは、前記回転軸１１の外周面に着脱自在
に固定されている。すなわち、前記筒状体２１の上端部
側の前記凹部３０は、締付具３６により前記回転軸１１
の上端部１２に固定されたタペット３７の凸部３９に嵌
合していると共に、前記筒状体２２〜２６の上端部側の
前記凹部３０は、前記筒状体２１〜２５の下端部側の前
記凸部３１に嵌合している。したがって、前記各羽根部
３４は、前記回転軸１１の上端部１２側に位置してい
る。

【００２３】また、前記筒状体２７の上端部側の凹部３
２は、前記筒状体２６の下端部側の凸部３１に嵌合して
いると共に、前記筒状体２８，２９の上端部側の前記凹
部３２は、前記筒状体２７，２８の下端部側の凸部３３
に嵌合している。したがって、前記筒状体２６と前記筒
状体２７との接合点Ｐで、前記各羽根部３４と前記各羽
根部３５の巻向方向が切り替わっており、前記各羽根部
３５が前記回転軸１１の下端部１３側に位置している。
そして、締付具４０により前記回転軸１１の下端部１３
に固定されたタペット４１の凹部４２が、前記筒状体２
９の下端部側の前記凸部３３に嵌合し、これにより前記
筒状体２１〜２９が、前記回転軸１１と共に前記ホッパ
ー７内を回転するようになっている。

【００２４】したがって、このような実施形態に係る材
料供給装置３は、以下のように作用する。すなわち、射
出成形機のコントローラにより駆動手段１０が通電さ
れ、該駆動手段１０の作動により回転軸１１が、図１中
のＱの矢印に示すように、左回転をした場合には、筒状
体２１〜２９が回転軸１１と共に左回転をするため、各
羽根部３４，３５も左回転を開始する。

【００２５】このため、回転軸１１の上端部１２側で
は、図１中のＲの矢印に示すように、各羽根部３４の左
回転により合成樹脂材が上方に押し上げられると共に、
その自重により落下し、これにより合成樹脂材が撹拌さ
れる。したがって、合成樹脂材の絡み合いが、回転軸１
１の上端部１２側で十分にほぐされ、これによりブリッ
ジ現象の発生が防止される。すなわち、粉末状の合成樹
脂材の場合には、材料の間にアーチ状の空間が発生する
ことが防止され一方、ペレット状の合成樹脂材の場合に
は、材料の橋かけ状の停滞が防止される。このため、可
塑化室４内に安定した材料供給が可能になり、ショート
ショットのような不良品の発生が防止される。

【００２６】このとき各羽根部３４の左回転により合成
樹脂材料を撹拌しているため、駆動手段１０にかかる負
荷が少なく、これにより合成樹脂材を駆動力の小さい小
型モータで十分撹拌することができる。したがって、駆
動手段１０に、駆動力の大きな大型のモータを使用する
必要がなく、装置の小型化及びコストの抑制が可能にな
る。

【００２７】一方、回転軸１１の下端部１３側では、図
１中のＳの矢印に示すように、撹拌により十分ほぐされ
た合成樹脂材が、各羽根部３５の左回転により押し下げ
られ、これにより合成樹脂材が供給孔６を介して可塑化
室４内に強制供給される。

【００２８】ここで各羽根部３５は、回転軸１１の下端
部１３側に位置しているため、合成樹脂材にかかる圧力
が低減され、これによりホッパー７の下端開口部８内に
おける合成樹脂材の目詰まりが防止される。したがっ
て、ホッパー７の下端開口部８内を介して、可塑化室４
内での加熱熔融の際に発生する揮発ガス及び水蒸気の排
出が可能になる。

【００２９】また、筒状体２１〜２９は、締付具３６，
４０を緩めると共に、タペット３７，４１を取り外すこ
とにより、前記回転軸１１から着脱することができる。
したがって、可塑化室４内に供給する合成樹脂材の種
類、形状、又はホッパー７の大きさなどに合わせて、羽
根部３４，３５の個数及び巻回方向の切り換え位置を自
在に変更することができる。また、羽根部３４又は羽根
部３５が破損した場合には、該破損した羽根部３４，３
５に係る筒状体２１〜２９を自由に交換可能であり、こ
れによりコストが抑制されると共に、保守性が向上す
る。

【００３０】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、例えば前記回転軸１１の上端部１２側
の外周面に前記各羽根部３４を一体形成すると共に、下
端部１３側の外周面に前記各羽根部３５を一体形成する
こともできる。

【００３１】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、上側の羽根部の回転により材料がホッパー内で
撹拌されるため、ブリッジ現象の発生が防止され、これ
によりショートショートのような不良品の発生が防止さ
れる。このとき上側の羽根部の回転により材料を撹拌す
るため、駆動手段の負荷が軽減される。したがって、小
型の駆動手段で十分撹拌可能になり、これにより装置の
小型化及びコストの抑制が可能になる。

【００３２】また、撹拌された材料は、下側の羽根部の
回転により可塑化室内に供給されるため、材料にかかる
圧力が低減され、これによりホッパーの下端開口部内で
の目詰まりが防止される。したがって、ホッパーの下端
開口部内を介して、可塑化室内での加熱熔融の際に発生
する揮発ガス及び水蒸気の排出が可能になる。

【００３３】請求項３記載の発明では、筒状部の個数を
変更可能なため、材料の種類、形状、又はホッパーの大
きさなどに合わせて、羽根部の個数及び巻向方向の切り
換え位置を自在に変更することができる。

【００３４】また、羽根部が破損した場合には、該破損
した羽根部に係る筒状体を自由に交換することが可能で
あり、これによりコストが抑制されると共に保守性が向
上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態を示す横断面図。

【図２】 本発明の実施形態に供される回転軸の上端部
側の筒状体の側面図。

【図３】 同回転軸の下端部側の筒状体の側面図。

【図４】 従来例の横断面図。

【図５】 従来例の横断面図。

【符号の説明】

３…材料供給装置 ４…可塑化室 ７…ホッパー ８…ホッパーの下端開口部 １０…駆動手段 １１…回転軸 １２…回転軸の上端部 １３…回転軸の下端部 １８…スクリュー １９…スクリュー群 ２０…スクリュー群 ２１〜２９…筒状体 ３４…羽根部 ３５…羽根部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 射出成形機の可塑化室の上方に配置され
   たホッパーと、該ホッパー内に回転自在に設けられ、外
   周に螺旋状の羽根部を有するスクリューと、該スクリュ
   ーを回転駆動させる駆動手段とを備え、前記スクリュー
   の回転により前記ホッパー内の材料を前記可塑化室に供
   給する材料供給装置において、 前記スクリューの上側の羽根部を材料撹拌用に形成する
   一方、下側の羽根部を前記可塑化室への材料供給用に形
   成したことを特徴とする材料供給装置。
2. 【請求項２】 前記スクリューの上側の羽根部を、左右
   いずれか一方向の巻回方向に形成する一方、 前記スクリューの下側の羽根部を、前記上側の羽根部と
   反対方向の巻回方向に形成したことを特徴とする請求項
   １記載の材料供給装置。
3. 【請求項３】 前記スクリューは、前記駆動手段から前
   記ホッパー内に向けて配置された回転軸に挿着した複数
   の筒状体と、 該各筒状体の外周に設けられた羽根部とにより構成され
   たスクリュー群からなり、 前記各羽根部の巻回方向が前記一方向に形成されたスク
   リュー群を、前記回転軸の上端部側に着脱自在に固定す
   る一方、 前記各羽根部の巻回方向が前記反対方向に形成されたス
   クリュー群を、前記回転軸の下端部側に着脱自在に固定
   したことを特徴とする請求項２記載の材料供給装置。