JP2004050427A

JP2004050427A - リサイクル材料用射出成形機

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Publication number: JP2004050427A
Application number: JP2002206990A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiko Takeuchi; 竹内　康彦; Yuichi Sakurada; 桜田　勇一
Original assignee: Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Current assignee: Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Priority date: 2002-07-16
Filing date: 2002-07-16
Publication date: 2004-02-19
Anticipated expiration: 2022-07-16
Also published as: JP3927877B2

Abstract

【課題】射出装置と可塑化装置とを備える成形機の可塑化装置側に異物除去装置を設けることによって、射出成形機におけるフレーク状のリサイクル材料の直接使用を可能となす。
【解決手段】射出装置１の上部に並設した可塑化装置２と、射出シリンダと連通して可塑化シリンダ２２の前面に設けた流通装置３とを、内部に金網のフイルター４７を備えた異物除去装置４を介して連結する。そのフイルター４７により可塑化樹脂中の異物を分離除去し、樹脂を射出装置１に供給可能に構成する。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、可塑化した樹脂から異物を分離除去する異物除去装置を備えたリサイクル材料用射出成形機に関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
使用済み樹脂（例えばＰＥＴ）を回収して、分別、粉砕、洗浄、乾燥し、これをリサイクル材料として製品の成形に再使用することが行われている。このリサイクル材料の多くはフレーク状で、異物が混入していることがあるので、異物の混入が多少あっても不良品扱されないような製品については、フレーク状のまま成形材料として使用することができる。
【０００３】
しかしながら、僅かなか異物の混入も不良品として排除される製品の成形材料としては使用することができず、この場合には、フレーク状の材料を押出機により再溶融して金網のフイルターに通し、異物を除去してからペレット化して使用している。このペレットに再生した材料による成形では、製品中に異物が混入して不良品となることはないが、ペレット化時と二度の製品成形時の加熱により、樹脂の熱履歴がかさんで剛性等の物性が低下し易い。このため製品によってはリサイクル材料が使用できず、その用途は制限されがちであった。またペレットに再生して使用すると、ペレット化に要する費用によってリサイクル材料でありながらコストが増し、経済的な効果も低減するなどの課題を有する。
【０００４】
このようなリサイクル材料による異物混入と熱履歴による樹脂劣化の課題は、射出装置にフイルターを取り付けて異物を分離除去できるようにすれ解決するところであるが、周知のようにインラインスクリュ式射出装置は、ノズルを先端に備えた射出シリンダ内に射出スクリュを回転かつ進退自在に有し、その射出スクリュの回転と後退とにより可塑化してシリンダ前部に計量した樹脂を、射出スクリュの前進により金型にノズルタッチしたノズルからキャビティに射出充填する構造からなる。
【０００５】
このような射出装置のシリンダ前部内に、可塑化された樹脂中の異物を分離除去するフイルターを設けることは構造的に難しく、またフイルターの取り付けが可能であっても、金型に射出充填される樹脂の流動圧力損出が増大して成形が困難となる。またフイルターが射出圧力に耐えず短時間で破損して機能を失い、その寿命は極めて短いものとなることから、フイルターの交換を頻繁に行わなければならず、その都度、成形が中断されるので成形効率が低下するなどの課題を有する。
【０００６】
この発明の目的は、射出成形機でも可塑化後に射出圧力の影響を受けることなく、フイルターによる樹脂中の異物の分離除去が可能であり、また射出充填される樹脂の流動圧力損出もなく、フレーク状のリサイクル材料をそのまま可塑化して射出成形することができる新たなリサイクル材料用射出成形機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的によるこの発明は、射出プランジャ内装の射出装置と、その射出装置に並設した可塑化スクリュ内装の可塑化装置と、射出シリンダに連通して可塑化シリンダの前面に立設した流通装置とからなり、その流通装置と可塑化シリンダとを内部に金網のフイルターを備えた異物除去装置を介して連結し、該フイルターにより可塑化樹脂中の異物を分離除去して、樹脂を射出装置に供給可能に構成してなる、というものである。
【０００８】
また上記異物除去装置は、前後壁が円錐台状形で中央に細径の流入路と流出路とが穿設された円形の分離室を有する本体と、その本体を貫通止着して分離室の上下に設けた長方形の支持枠と、分離室と略同径に板面に設けた複数の窓穴に上記フイルターを着脱自在に嵌着して、支持枠に摺動自在に嵌装したフイルター設置板と、そのフイルター設置板と支持枠とにわたり設けた摺動装置とからなる、というものである。
【０００９】
さらに上記流通装置は、上記射出シリンダと異物除去装置の本体を連結するブロック内に設けられた流路を開閉するためのバルブを備える、というものであ
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図中１は射出装置で、受台１０に進退自在に設置して機台上に設けてある。２は可塑化装置で、後部を機台上の受台２０に進退自在に設置とて射出装置１の上部に並設してある。３は射出装置１のシリンダ上に設置して上部を可塑化装置２の前面に立設した樹脂の流通装置、４は可塑化装置と流通装置３との間に設けた異物除去装置である。
【００１１】
上記射出装置１は、射出プランジャ１１を進退自在に内装し、かつ先端にノズル部材１２を備える射出シリンダ１３と、その射出シリンダ１３の後端の保持部材１４に連設して、図示しないピストンを射出プランジャ１１に連結した射出用の油圧シリンダ１５とからなり、上記保持部材１４の部分を上記台座１０に進退自在に設置して機台上に設けられている。
【００１２】
上記可塑化装置２は、リサイクル材料中の水分や発生ガスを排出するベント穴２１を有する可塑化シリンダ２２の内部に、逆止弁付きの可塑化スクリュ２３を回転かつ進退自在に備える。この可塑化スクリュ２３の図示しない後端には、図４に示す可塑化シリンダ２２の後部の保持部材２４に連設した油圧シリンダ２５のピストン（図は省略）が連結してあり、その保持部材２４を上記受台２０に進退自在に設置して機台上に設置してある。
【００１３】
また油圧シリンダ２５の後端には、スクリュ回転用のモータ２６が取り付けてあり、可塑化シリンダ２２の先端は、細径の樹脂路２７を中央に穿設した盤状の蓋部材２８により閉鎖してある。なお、２９は上記保持部材２４の先端部上に設けたホッパーである。
【００１４】
上記流通装置３は、射出シリンダ１３の前部上に連結した下部ブロック３１と、その上に載置固定して可塑化装置２の前面に立設した上部ブロック３２と、上部ブロック３２の上に佇設したエア又は油圧作動のバルブ駆動装置３３とからなり、下部ブロック３１の内部中央には、射出シリンダ１３のプランジャ前進限位置に開口した下部流路３４が縦設してある。
【００１５】
また上部ブロック３２の内部には、中央に穿設して下部流路３４に接続した縦路と、その縦路に側面から斜めに穿設した斜路とによる上部流路３５が設けてあり、その縦路にニードルバルブ３６が、上記バルブ駆動装置３３から上下流路の接続部位に設けた弁座３７まで上下動自在に挿通してある。
【００１６】
上記異物除去装置４は、内面中央に形成した円錐台状形の凹所の中央に、細径の流入路４１ａと流出路４１ｂとを穿設した一対の盤体を互いに掌合し、上下部材４２の嵌合により一体に結合して、内部中央に前後壁が円錐台状形で円形の分離室４３を形成した本体４４と、その本体４４の掌合面に貫通止着して、分離室４３の上下に設けた本体両側の長方形の支持枠４５と、分離室４３と略同径に板面に設けた複数の窓穴に、多孔板４６と共に金網のフイルター４７を着脱自在に嵌着して、支持枠４５に摺動自在に嵌装した長方形のフイルター設置板４８と、そのフイルター設置板４８の端部にピストンロッド４９ａを連結し、シリンダ４９ｂを支持枠４５の端部に取り付けたエア又は油圧作動の摺動装置４９とからなる。なお、上記フイルター４７は網目が３００〜２３μｍのもので、その複数枚を積重して使用される。
【００１７】
このような異物除去装置４は、可塑化シリンダ２２の蓋部材２８に、流路を穿設した接続盤５０を介して本体４４の流入側を取り付け、流出側を流通装置３の上部ブロック３２に直結して、可塑化装置２と流通装置３とにわたり設けられ、これにより可塑化シリンダ内の可塑化スクリュ２３の回転と外部加熱とにより可塑化された樹脂が、可塑化スクリュ２３の前進ににより樹脂路２７に押し出されて、分離室４３に張設されたフイルター４７を通過する際に、樹脂中の異物がフイルター４７に捕捉されて分離除去され、樹脂のみが流通装置３の上下部の流路３５，３４を経て射出装置１のシリンダ前部内に送出されることになる。
【００１８】
図示の可塑化装置２におけるリサイクル材料の可塑化と蓄積及び送出は、可塑化スクリュ２３の回転による樹脂圧又は樹脂圧による後退及び前進移動とにより行われ、計量は射出装置１における前進位置の射出プランジャ１１の樹脂圧による後退により行われるが、可塑化装置２は定位置で回転する可塑化スクリュを内装したものであってもよい。その何れの場合でも可塑化された樹脂の送出圧力（たとえば８００〜２０００Ｋｇｆ／ｃｍ^２　）は、射出プランジャ１１による射出圧力よりも著しく低圧であることから、樹脂圧によりフイルター４７の網目が変形して短期間で機能を失うことはない。
【００１９】
また流出入路４１ａ，４１ｂの断面積よりも分離室４３の断面積を大きく形成し、その分離室４３を遮断する状態にフイルター４７が張設されるので、流入路１ａに対面するフイルター中央部が、異物の捕捉により樹脂の流通が悪くなって流動抵抗が生ずるようなことがあっても、その周辺の流通し易い部分を樹脂が通過することから目詰まりによる機能の喪失も起こり難い。
【００２０】
さらに摺動装置４９によりフイルター設置板４８を移動して、板面内に取り付けたフイルター４７を入れ替え、外部にて使用済みのフイルターを新たなものに交換できるので、フイルター交換のために成形作業を中断する必要もなく、図では省略しているが、入れ替えも分離室４３の流入側に圧力センサーを設置し、設定圧力以上の樹脂圧を検出したときに、摺動装置４９が自動的に作動するように構成して、長時間にわたる連続成形にも対応させることができる。
【００２１】
また異物除去装置４を可塑化装置側に設けたことによって、フイルター４７が射出圧力の抵抗となず、射出装置側に設けた場合に生ずる樹脂の流動圧力損出を来すことなく、リサイクル材料の可塑化から射出充填に至る行程を、通常のプリプラ式射出成形機と同様な成形サイクルのもとに行うことができる。これにより異物の混入を嫌って直接使用を避けていたリサイクル材料を、通常材料と同様に精密成形品などの成形用材料として使用できるようになる。この結果、熱履歴の少ないリサイクル材料による品質の高い製品の射出成形が可能となる。
【００２２】
おな、この発明の射出成形機は、リサイクル材料だけではなく通常材料も使用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るリサイクル材料用射出成形機の要部縦断面図である。
【図２】異物除去装置の本体の縦断側面図である。
【図３】異物除去装置の流入側の縦断正面図である。
【図４】成形機全体の側面図である。
【符号の説明】
１　　射出装置
２　　可塑化装置
３　　流通装置
４　　異物除去装置
１１　　射出プランジャ
１２　　ノズル
１３　　射出シリンダ
２２　　可塑化シリンダ
２３　　可塑化スクリュ
２７　　樹脂路
２８　　蓋部材
３１　　下部ブロック
３２　　上部ブロック
３３　　バルブ装置
３４　　下部流路
３５　　上部流路
３６　　ニードルバルブ
４１ａ　流入路
４１ｂ　流出路
４３　　分離室
４４　　本体
４５　　支持枠
４７　　フイルター
４８　　フイルター設置板
５０　　摺動装置

Claims

射出プランジャ内装の射出装置と、その射出装置に並設した可塑化スクリュ内装の可塑化装置と、射出シリンダに連通して可塑化シリンダの前面に設けた流通装置とからなり、その流通装置と可塑化シリンダとを内部に金属網のフイルターを備えた異物除去装置を介して連結し、該フイルターにより可塑化樹脂中の異物を分離除去して、樹脂を射出装置に供給可能に構成してなることを特徴とするリサイクル材料用射出成形機。
上記異物除去装置は、前後壁が円錐台状形で中央に細径の流入路と流出路とが穿設された円形の分離室を有する本体と、
その本体を貫通止着して分離室の上下に設けた長方形の支持枠と、
上記分離室と略同径に板面に設けた複数の窓穴に上記フイルターを着脱自在に嵌着して、支持枠に摺動自在に嵌装したフイルター設置板と、
そのフイルター設置板と支持枠とにわたり設けた摺動装置とからなることを特徴とする請求項１記載のリサイクル材料用射出成形機。
上記流通装置は、上記射出シリンダと異物除去装置の本体を連結するブロック内に設けられた流路を開閉するためのバルブを備えたことを特徴とする請求項１記載又は２記載のリサイクル材料用射出成形機。