JP2004262121A - 合成樹脂成形機用樹脂原料の供給装置及び供給方法 - Google Patents
合成樹脂成形機用樹脂原料の供給装置及び供給方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004262121A JP2004262121A JP2003055770A JP2003055770A JP2004262121A JP 2004262121 A JP2004262121 A JP 2004262121A JP 2003055770 A JP2003055770 A JP 2003055770A JP 2003055770 A JP2003055770 A JP 2003055770A JP 2004262121 A JP2004262121 A JP 2004262121A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- raw material
- resin
- molding machine
- screw
- synthetic resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229920005989 resin Polymers 0.000 title claims abstract description 150
- 239000011347 resin Substances 0.000 title claims abstract description 150
- 239000002994 raw material Substances 0.000 title claims abstract description 147
- 238000000465 moulding Methods 0.000 title claims abstract description 70
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 title claims abstract description 33
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 61
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 43
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 12
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 5
- 230000001934 delay Effects 0.000 claims 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 239000004332 silver Substances 0.000 abstract description 8
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 6
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 6
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 5
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 5
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Abstract
【課題】加熱シリンダのケーシング内で発生するガスを速やか且つ滞ることなく排気させ、成形機による製品に銀条や空洞等の品質不良を生じさせない合成樹脂成形機用樹脂原料の供給装置及び供給方法を提供する。
【解決手段】スクリュー71aとケーシング71bとよりなる合成樹脂成形機7の加熱シリンダ71の原料投入口70に設置される樹脂原料の供給装置であって、原料投入口70には、原料投入用内筒部5と、この内筒部5を取囲み吸引装置8に接続された排気用外筒部6とが連設され、上記供給装置は、該内筒部5の直上に設置される樹脂原料の供給機4と、上記原料投入口70における樹脂原料の堆積状態に応じて該供給機の作動制御をする制御手段9とを含み、上記制御手段9は、成形機7から樹脂原料投入信号を受け上記スクリュー71aの回転が開始された後、該スクリュー71aの回転により原料投入口70に樹脂原料の堆積がなくなることを見越して予め定められた所定時間遅延して、上記供給機4を作動させるよう制御するものであることを特徴とする。
【選択図】図1
【解決手段】スクリュー71aとケーシング71bとよりなる合成樹脂成形機7の加熱シリンダ71の原料投入口70に設置される樹脂原料の供給装置であって、原料投入口70には、原料投入用内筒部5と、この内筒部5を取囲み吸引装置8に接続された排気用外筒部6とが連設され、上記供給装置は、該内筒部5の直上に設置される樹脂原料の供給機4と、上記原料投入口70における樹脂原料の堆積状態に応じて該供給機の作動制御をする制御手段9とを含み、上記制御手段9は、成形機7から樹脂原料投入信号を受け上記スクリュー71aの回転が開始された後、該スクリュー71aの回転により原料投入口70に樹脂原料の堆積がなくなることを見越して予め定められた所定時間遅延して、上記供給機4を作動させるよう制御するものであることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、合成樹脂成形機に樹脂原料を供給する装置、更に詳細には、スクリューとケーシングから成る加熱シリンダで樹脂原料を加熱・搬送中に発生する水蒸気やガスを速やかに排出させながら、成形機による合成樹脂成形品に銀条や空洞等を発生させない供給装置並びに供給方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
スクリューとケーシングから成る加熱シリンダにより樹脂原料を搬送・加熱溶融させながら、合成樹脂成形機(押出成形機、射出成形機)に溶融樹脂を注入させて、合成樹脂成形品を生産するに際し、樹脂の溶融領域である加熱シリンダのケーシング内では、樹脂原料に付着する水分による水蒸気、或いは樹脂成分(モノマー、オリゴマー或いは溶剤)による分解ガスや揮発ガスが発生する。このような水蒸気やガスは、成形機に至るまでに十分に除去されていないと、成形機で生産される合成樹脂成形品に銀条や空洞等が発生し、製品不良の原因となる。
【0003】
特許文献1は、このような製品不良を生じさせないための合成樹脂成形機用のガスや水分等の除去装置を開示するものである。本特許文献1においては、成形機を構成する加熱シリンダの樹脂原料投入口(材料供給口)に、内筒部(材料導入管)と、これを取り囲む外筒部(筒状下部体)とを設け、内筒部から加熱シリンダに樹脂原料を投入しながら、外筒部に接続された吸引空気源により上記原料投入口を経て加熱シリンダ内を吸引排気するものである。
【0004】
特許文献2は、更に改善されたものであり、未乾燥樹脂ペレットを射出成形機のシリンダ内に供給して最初の射出を行い、最初の射出から所定時間経過後に射出された樹脂パージの品質を検査して得られた単位ショット当たりの最適な堆積量でもって射出を行って射出成形を行う方法を開示するものである。
【0005】
【特許文献1】
実公平7−2182号公報
【特許文献2】
WO99/33630号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献1に開示されたガスや水蒸気等(以下、ガスと言う)の除去装置は、スクリューで樹脂原料を成形機に向け搬送させながら加熱溶融させる際に、そのケーシング内で発生するガスを、吸引空気源により逐次排出させんとするものであるが、なお以下のような解決すべき課題があった。
【0007】
即ち、連続的に供給される樹脂原料が、加熱シリンダによりその先側の成形機への注入口(ノズル)に向け搬送されるに従い、加熱シリンダのケーシング内が溶融した樹脂によって閉塞されるようになり、先側部分で発生するガスの排気が十分に行われなくなる。
【0008】
また、投入された樹脂原料が樹脂原料投入口付近に一旦堆積・滞留し、その後ケーシング内に給送されるような挙動を示す。図8はこのような現象を説明する図である。図8において、内筒部nの先端部は原料投入口hの略中央部に位置しており、内筒部nから樹脂原料pが連続的に投入されると、図のように原料投入口h付近に樹脂原料pが一時的に堆積・滞留しながら、スクリューsによりその先側に給送される。その為、ケーシングcの入口部分が滞留する樹脂原料により閉塞されるような状態が生じることがあり、外筒部gからの排気は図の矢印に示すように加熱シリンダのエンド部分からのリークエアが主体となり、ケーシングcの先側部分の排気効率を低下させる原因になっていた。
【0009】
このように、ケーシング内の排気が十分になされないと、溶融樹脂がガスを内包したまま成形機に注入されることになる為、銀条や空洞の発生の原因となり、製品不良がなお発生することがあった。また、特許文献2の方法の場合、常に最適な堆積量でもって射出を行うから、このような問題が生じないが、成形工程毎に樹脂パージを何度も実施する必要があり、生産効率が悪くなると言う問題点があった。
【0010】
本発明は上記のような実情に鑑みなされたものであり、加熱シリンダのケーシング内で発生するガスを速やか且つ滞ることなく排気させ、成形機による製品に上記銀条や空洞等の品質不良を生じさせずしかも効率的な合成樹脂成形品の生産を行うことができる合成樹脂成形機用樹脂原料の供給装置及び供給方法を提供するものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1の発明に係る合成樹脂成形機用樹脂原料の供給装置は、スクリューとケーシングとよりなる合成樹脂成形機の加熱シリンダの原料投入口に設置される樹脂原料の供給装置であって、原料投入口には、原料投入用内筒部と、この内筒部を取囲み吸引装置に接続された排気用外筒部とが連設され、上記供給装置は、該内筒部の直上に設置される樹脂原料の供給機と、上記原料投入口における樹脂原料の堆積状態に応じて該供給機の作動制御をする制御手段とを含み、上記制御手段は、成形機から樹脂原料投入信号を受け上記スクリューの回転が開始された後、該スクリューの回転により原料投入口に樹脂原料の堆積がなくなることを見越して予め定められた所定時間遅延して、上記供給機を作動させるよう制御するものであることを特徴とする。
【0012】
このような構成によれば、スクリューの回転が開始されると、原料投入口に堆積する樹脂原料がその先側に給送されて堆積が崩され、この堆積がなくなることを見越して予め定められた所定時間遅延して、上記供給機を作動させるよう制御されるから、樹脂原料の投入時において、原料投入口付近での樹脂原料の滞留・堆積が生じず、吸引装置によりケーシング内で発生するガスが逐次排出される。従って、原料投入口付近での樹脂原料の滞留・堆積によるケーシング内の排気を阻害するような閉塞状態が生じず、吸引装置によりケーシング内で発生するガスが逐次排出されるから、銀条や空洞等の原因となる溶融樹脂内でのガスの滞留が生じないのである。
【0013】
請求項2に係る発明は、上記遅延による制御手段に代え、上記原料投入口に樹脂原料の堆積状態を検出する検出手段を設置し、上記制御手段は、成形機から樹脂原料投入信号を受け上記スクリューの回転が開始された後、この検出手段の検出信号に基づき上記供給機の作動制御をするものであることを特徴とする。即ち、成形機から樹脂原料投入信号を受けても、検出手段が原料投入口に樹脂原料が堆積していることを検出した場合は供給機を作動させないようにし、検出手段が樹脂原料の堆積がなくなったことを検出した時に供給機を作動させるよう制御できる。従って、樹脂原料の投入時においては、原料投入口付近での樹脂原料の滞留・堆積が生じず、上記の場合と同様吸引装置によりケーシング内で発生するガスが逐次排出される。
【0014】
請求項3に係る発明は、上記供給機の上記内筒部への排出口と該内筒部との間には、両者を気密的に遮断可能なダンパーが設けられていることを特徴とし、上記ダンパーは、少なくとも上記供給機の作動時に開とされるものである(請求項4)。
【0015】
また、請求項5に係る発明は、上記供給機上には、原料供給ラインの末端を構成するチャージタンクが設置され、該チャージタンクの上端原料投入口にはその上流側の原料供給ラインと気密的に遮断可能な第2のダンパーが設けられていることを特徴とする。本請求項の発明によれば、原料供給ラインから給送される樹脂原料は、一旦チャージタンクに貯留され、その後上記供給機によりその排出量が調整されながら、前記原料投入口に投入される。チャージタンクへの樹脂原料の投入・貯留の際は、上記第2のダンパーは開とされる(請求項6)が、原料供給機により成形機加熱シリンダの原料投入口に樹脂原料を投入しながら樹脂成形品の生産を行う際は、この第2のダンパーは閉とされ、その上流側の原料供給ラインとの間が気密的に遮断される。従って、上記吸引装置によるケーシング内の排気の際には、リーク箇所が少なく、ケーシング内の減圧・排気が効率的になされる。
【0016】
請求項7に係る発明は、請求項1乃至6のいずれかの発明において、上記吸引装置が、吸引エアを脈動させる手段を備えていることを特徴とする。このような脈動手段を採用すれば、排気流の脈動作用によりケーシング内で樹脂原料の閉塞やブリッジが生じず、その先側で発生するガスも速やか且つ滞ることなく排出される。特に、この排気流は、定常排気に比べ脈動時の作用エネルギーが大きいから、ケーシング内で樹脂原料の閉塞やブリッジが生じる傾向にあっても、それが崩されて閉塞やブリッジの発生が未然に防止されるのである。
【0017】
請求項8に係る発明は、上記供給装置による合成樹脂成形機用樹脂原料を供給する方法であって、記加熱シリンダのケーシング内を吸引装置により吸引・減圧させると共に、成形機から樹脂原料投入信号を受け上記スクリューの回転が開始された後、該スクリューの回転により原料投入口に樹脂原料の堆積がなくなることを見越して予め定められた所定時間遅延して上記供給機を作動させることにより、樹脂原料の投入を行うことを特徴とする。
【0018】
請求項9に係る発明は、上記遅延による制御に代え、成形機から樹脂原料投入信号を受け上記スクリューの回転が開始された後、原料投入口に設置された樹脂原料堆積状態検出手段の検出信号に基づき上記供給機の作動制御をすることにより、樹脂原料の投入を行うことを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について図を参照して説明する。図1は本発明が採用される合成樹脂成形装置への樹脂原料の供給システムを示す全体構成図であり、2つの実施形態に共通するものとして示すものである。図2は同システムにおける第1の実施形態の要部の概略的拡大縦断面図である。
【0020】
図1おいて、1は本システムの主原料である合成樹脂ペレットを貯留するメインホッパー、11は樹脂成形品から発生するバリ等を粉砕回収して再利用する為のリサイクルホッパーであり、これらの下端にはタイマー制御により所定量の原料排出調整が可能とされたロータリーバルブ1a、11aが取付られている。12…は着色剤用ホッパーであり、各着色剤用ホッパー12…の下端に取付けられたフィーダ12a…により、着色剤用サービスホッパー13に各着色剤が供給される。このサービスホッパー13には、計量の為のロードセル13aが設けられており、所望量の着色剤がここで計量され、次の工程に給送される。
【0021】
14は空気輸送ラインであって、上記各ホッパー1、11、12…から排出される樹脂原料は、この空気輸送ライン14に沿って空気輸送され、吸引ホッパー2に捕集される。15はこの空気輸送用吸引ブロアであり、15aはフィルターである。図では、吸引ブロア15による吸引エアを大気に放出するようにしているが、吸引ブロア15の下流側に3方弁及び熱交換器を介して空気輸送ライン14に接続し、気流混合・予備昇温の為の気流循環系を構成することも可能である。このようにすれば吸引ホッパー2に捕集された樹脂原料は、吸引ホッパー2内で加熱エアとの接触により予備昇温される。21は、吸引ホッパー2内の樹脂原料が所定量になったか否かを検出するレベルセンサである。
【0022】
上記吸引ホッパー2の下端には、エアシリンダ31aで作動する第2のダンパー31(上部ダンパー)を介してチャージタンク3が連設され、吸引ホッパー2に捕集された樹脂原料は、このダンパー31を開とすることにより、その上端原料投入口32よりチャージタンク3内に投入される。33は、チャージタンク3内の樹脂原料が所定量になったか否かを検出するレベルセンサである。ダンパー31は、チャージタンク3とその上流側供給ラインとを気密的に遮断するよう構成される。
【0023】
上記チャージタンク3の下端には、可変速モータ41により回転駆動されるスクリューフィーダ(原料供給機)4が設置され、更にこのスクリューフィーダ4の後記する内筒部5に通じる排出口43には、エアシリンダ42aで作動するダンパー42(下部ダンパー)を介し、後記する二重筒5、6に接続され、更に合成樹脂成形機7の原料投入口70に連接されている。合成樹脂成形機7は、図2に示すように、スクリュー71a及びそのケーシング71bからなる加熱シリンダ71と、該スクリュー71aを前方に移動させる油圧シリンダ72と、スクリュー71aを軸回転させるモータ73と、上記ケーシング71bの廻りに添装されるヒータ74と、加熱シリンダ71の先端ノズル部71cに密着的に配置される射出若しくは押出金型75とよりなる。
【0024】
上記原料投入口70より投入された樹脂原料Pは、スクリュー71aの回転により、ケーシング71b内をノズル部71c方向に給送されながら、ヒータ74により加熱溶融される。溶融樹脂は、先端のノズル部71c付近で高密度に圧縮される。その後、油圧シリンダ72のラム72aの作動によりスクリュー71aが図1及び図2の左方に移動し、これにより溶融樹脂がノズル部71cより射出され、金型75のコア内に注入される。冷却硬化後、金型75が脱型され合成樹脂成形品が取出される。
【0025】
上記二重筒は、原料投入用内筒部5と、この内筒部5を取囲む排気用外筒部6とよりなる。内筒部5は、上記スクリューフィーダ4の排出側にダンパー42を介して連接され、スクリューフィーダ4から排出される樹脂原料は、この内筒部5内を経て上記原料投入口70より成形機の加熱シリンダ71に投入される。
【0026】
上記排気用外筒部6は、内筒部5を取囲むよう配置され、その下端開口部は原料投入口70と連通する。この外筒部6の途中に吸引口61が設けられ、該吸引口61には、脈動発生装置81を介して排気用吸引ブロア8が配管80接続されている。脈動発生装置81は、連続回転するモータ(不図示)により作動する弁体からなり、この弁体の回転に伴う配管80の交互の開閉動作により、配管80中の吸引気流に強弱を付与して吸引気流を脈動させんとするものである。この脈動吸引装置8、81により、成形機の加熱シリンダ71内は600torr程度に減圧される。82はフィルターである。
【0027】
斯くして、前記上部ダンパー31を閉じ、且つ下部ダンパー42を開としてスクリューフィーダ4を作動させると、チャージタンク3内の樹脂原料Pが、内筒部5より原料投入口70を経て、成形機7の加熱シリンダ71内に投入される。投入された樹脂原料Pはスクリュー71aの回転により、ケーシング71bの先側に順次給送され、この給送の間ヒータ74により加熱溶融される。
【0028】
排気用外筒部6には、吸引口61を介して吸引ブロア8が配管接続されているから、上記樹脂原料の投入及びケーシング71b内の給送の際、該外筒部6内から原料投入口70を経てケーシング71b内が減圧吸引され、ケーシング71b内で発生するガスが逐次排出される。この時、上記ダンパー31は、チャージタンク3とその上流の供給ラインとを気密的に遮断するから、この部分でのリークがなく、減圧吸引が効率的になされる。
【0029】
しかも、この吸引気流には、上記脈動発生装置81により脈動が付与されているから、この脈動により定常排気に比べ大きな作用エネルギーが発現され、加熱シリンダ71のケーシング71b内で溶融樹脂の閉塞やブリッジが生じる傾向にあっても、それが崩されてその発生が未然に防止される。従って、ケーシング71b内にはガスが流通し得る空隙が常に形成され、スクリューエンドから多少のリークがあっても、ケーシング71b内の先側で樹脂の溶融と共に発生するガスが逐次効率的に排出される。
【0030】
次に、本発明の第1の実施形態について、図3の動作タイムチャート図、及び図4の制御ブロック図も参照して説明する。図3において、前段階として、吸引ホッパー2のレベルセンサ21の検出信号により、空気輸送用吸引ブロア15が作動し、また各原料ホッパー1、11、12のロータリーバルブ1a、11a、フィーダ12aが適宜作動して、吸引ホッパー2に樹脂原料が空気輸送され捕集される。レベルセンサ21が満信号を発すれば、吸引ブロア15及び各フィーダ等が停止する。これらの動作は、以下の工程とは独立的に、レベルセンサ21の検出信号に基づきなされる。またこの間、上部ダンパー31は閉とされ、チャージタンク3以下とは気密的に遮断状態とされる。
【0031】
成形工程の開始時においては、成形機7は、前工程における保圧が解除され、脱型後型締めがなされた待機状態であり、この状態では油圧シリンダ72は無負荷ではあるがラム72aは伸張した状態で、従ってスクリュー71aはケーシング71b内で前進位置に待機している。排気用吸引ブロア8は常時オンとされ、また、チャージタンク3には後記するように既に樹脂原料が投入されており、そのレベルセンサ33は満信号を出力している。更に、下部ダンパー42は開とされている。
【0032】
この状態で、成形機7から計量開始信号sw1が発せられる(t0)と、成形機7のモータ73がオンとされ、スクリュー71aは図2のA方向に回転を開始する。そして、t1時間遅延後供給機(スクリューフィーダ)4がオンとされその作動が開始する。この遅延時間t1の間に、成形機7の上記原料投入口70付近に堆積している樹脂原料Pが、スクリュー71aの回転に伴う給送作用により、加熱シリンダ71内の先側に給送される。遅延時間t1後の供給機4の作動により投入された樹脂原料Pは、この付近に滞ることなく加熱シリンダ71内の先側に給送されるから、排気を阻害するような樹脂原料Pによる閉塞が生じず、ケーシング71b内で発生するガスが、吸引ブロア8により外筒部6から吸引口61を経て逐次排出される。従って、溶融樹脂内にガスが内包されることによる銀条や空洞の発生がなく、品質の良い成形品が製せられる。
【0033】
上記遅延時間t1は、原料投入口70付近に堆積する樹脂原料Pが加熱シリンダ71内の先側に給送されるに十分な時間を見越し、実験により適宜設定されるものである。そして、図例ではその後供給機4を間欠運転させながら、樹脂原料Pを、原料投入口70より成形機7の加熱シリンダ71内に投入する。この間欠運転は、原料投入口70付近での樹脂原料の堆積を未然に防止する上で有効であり、運転時間及び休止時間も実験により適宜定められる。尚、供給機4のモータ41の回転速度調整により、連続運転であっても樹脂原料の堆積を生じさせないように供給量の調整を行うようにすることも可能である。
【0034】
上記のように投入された樹脂原料Pは、スクリュー71aの回転に伴う給送作用により、加熱シリンダ71のケーシング71b内先側に逐次給送されながらヒータ74により加熱溶融される。ケーシング71b内先側に溶融樹脂が圧送されるに伴い、加熱シリンダ71にはその反力が加わる。この時油圧シリンダ72は無負荷状態であるから、ラム72aはこの反力により縮退する。ラム72aが縮退し、所定位置に設置された位置センサ(不図示)を動作させると、計量完了信号sw2が発信され(t2)、これに基づき成形機7のモータ73がオフとされ、程なく供給機4も停止する。
【0035】
その後、成形機7の油圧シリンダ72が作動し、ラム72aが伸張して加熱シリンダ71の先端部に滞留する1ショット分の溶融樹脂がノズル71cから射出され、金型75に注入される。所定時間保圧状態(油圧シリンダ72が作動状態)に維持され、その後油圧シリンダ72の作動を解除し、無負荷状態とした上で冷却・脱型がなされる。
【0036】
上記供給機4の作動により、チャージタンク3内の樹脂原料が排出されて所定レベル以下となると、レベルセンサ33が空信号(原料要求信号)を発する。その後、上部ダンパー31が開とされ、吸引ホッパー2からチャージタンク3に自然落下により樹脂原料の投入がなされる。下部ダンパー42は通常は開とされるが、上部ダンパー31が開とされる時には閉とされ、上記成形機7の加熱シリンダ71内が減圧状態を維持するようになされる。
【0037】
また、上部ダンパー31が開状態で樹脂原料がチャージタンク3に投入されている時に、吸引ホッパー2内の原料レベルが下がり、そのレベルセンサ21が空信号(原料要求信号)を発する場合がある。この時、上部ダンパー31が閉とされると共に、下部ダンパー42が開とされた上で、空気輸送用ブロア15が作動して、前述と同様に、吸引ホッパー2に各樹脂原料が空気輸送されて捕集される。そして、チャージタンク3のレベルセンサ33が満信号を発するまでこれが繰り返され、次の成形工程の為の準備がなされる。
【0038】
図4は上記動作を実行するための制御ブロックを示すものであり、制御手段としてのCPU9が上述のような動作シークエンスを司る。CPU9は、レベルセンサ21からの原料要求信号により空気輸送用ブロア15を作動させ、またレベルセンサ33からの原料要求信号により上部ダンパー31を開とし、これに伴い下部ダンパー42の開閉指示を行う。更に、成形機7の計量開始信号sw1を受け、遅延回路(タイマー回路)91を動作させて供給機4を作動させ、同計量完了信号sw2を受けて供給機4を停止させ、或いは供給機4の間欠運転などをこの遅延回路(タイマー回路)91により制御する。その他、排気用吸引ブロア8の作動制御、原料ホッパー1、11、12における各フィーダ1a、11a、12aの作動制御、ロードセル13aの作動制御などもこのCPU9により実行されることは言うまでもない。尚、成形機7の油圧シリンダ72やモータ73の作動制御は、不図示の成形機独自の制御シークエンスによりなされ、本発明の樹脂原料供給システムでは、成形機7からの上記計量開始信号sw1及び計量完了信号sw2が入力されて上記の作動制御がなされる。
【0039】
図5、図6及び図7は本発明の第2の実施形態を示す図2〜図4と同様図である。この第2の実施形態では原料投入口70に、樹脂原料の堆積状態を検出する検出手段としてのレベルセンサ92が設置されている。このレベルセンサ92は、原料投入口70付近に樹脂原料Pが堆積していると有信号を出力し、樹脂原料Pがなくなると無信号を出力する。本実施形態では、上記第1の実施形態における遅延回路91に代え、このレベルセンサ92の検出信号に基づき供給機4の作動制御を行う。
【0040】
即ち、図6に示すように、成形機7から計量開始信号sw1が発せられる(t0)と、成形機7のモータ73が作動してスクリュー71aが回転を開始する。この時、原料投入口70付近に堆積樹脂があるとレベルセンサ92が有信号を発し、供給機4のモータ41はオフの状態のままとされる。そして、スクリュー71aの回転に伴い、堆積樹脂が加熱シリンダ71の先側に給送され、レベルセンサ92が無信号を発すると、供給機4のモータ41がオンとされ、チャージタンク3内の原料樹脂Pがこの供給機4により、内筒部5から加熱シリンダ71の原料投入口70に投入され、逐次加熱シリンダ71の先側に給送される。
【0041】
この投入の際に、原料投入口70に原料樹脂Pが堆積してレベルセンサ92が有信号を発すると、供給機4は再度停止する。その後、レベルセンサ92が無信号を発すると、供給機4が運転を再開し、成形機7から計量完了信号が発せられる(t2)までこれを繰り返す。このように、レベルセンサ92の出力信号に基づき供給機4の作動制御がなされるから、原料投入口70付近での樹脂原料の堆積が抑制され、この付近での排気を阻害するような閉塞状態が生じ難くなる。従って、加熱シリンダ71の先側で発生するガスは、外筒部6から吸引口61を経て吸引ブロア8により逐次排出され、溶融樹脂内にガスが滞留することによる銀条や空洞の発生がなく、品質の良い成形品が製せられる。
【0042】
その他のシステム部の構成及び動作は、上記第1の実施形態と同様であるので共通部分に同一の符号を付し、その説明を割愛する。また、図7は本第2の実施形態における制御ブロック図を示すものであるが、第1の実施形態における遅延回路91に代え、レベルセンサ92を組み込んだ以外は図4のブロック図と同様であるので、ここでも共通部分に同一の符号を付し、その説明を割愛する。
【0043】
尚、本発明は、上記実施形態における樹脂原料供給システムに限定されるものではなく、本発明を逸脱しない限り他の供給システムにも適用されるものであることは言うまでもない。また、各レベルセンサ21、33、92としては、接触型センサ、抵抗型センサ、距離センサ、光電センサ、ビームセンサ等粉粒体処理システムに採用される公知のセンサが用いられる。更に、供給機4として、スクリューフィーダの例を示したが、ロータリーバルブその他のフィーダも採用可能であり、加えてこれら電動式フィーダを用いず、ダンパー42を供給機4とみなし、この開閉を制御するようにしても良い。
【0044】
【発明の効果】
上記のように、請求項1、2、8及び9の発明によれば、樹脂原料の供給機は、原料投入口における樹脂原料の堆積状態に応じて作動制御がなされるから、原料投入口での樹脂原料の堆積がない状態で供給機を作動させて、スクリュー内に新たな樹脂原料を供給することができ、従って、原料投入口付近での樹脂原料の滞留・堆積によるケーシング内の排気を阻害するような閉塞状態が生じず、吸引装置によりケーシング内で発生するガスが逐次排出されるから、銀条や空洞等の原因となる溶融樹脂内でのガスの滞留が生じないのである。よって、品質の良い樹脂成形品が効率よく製せられる。
【0045】
特に、供給機による樹脂原料の投入時において、原料投入口付近での樹脂原料の滞留・堆積が生じないような供給機の作動制御が自動的且つ簡易になされ、樹脂原料供給及び樹脂成形工程の効率化が図られる。
【0046】
更に、請求項3〜6の発明のように、各供給システム部間に気密的に遮断するダンパーを設け、このダンパーを供給工程に応じて自動的に開閉制御するようにすれば、吸引排気装置による排気効率を低下させることなく、また樹脂原料供給及び樹脂成形がより効率的になされる。
【0047】
請求項7に係る発明のような脈動手段を採用すれば、排気流の脈動作用によりケーシング内で樹脂原料の閉塞やブリッジが生じず、その先側で発生するガスも速やか且つ滞ることなく排出される。特に、この排気流は、定常排気に比べ脈動時の作用エネルギーが大きいから、ケーシング内で樹脂原料の閉塞やブリッジが生じる傾向にあっても、それが崩されて閉塞やブリッジの発生が未然に防止されるのであり、原料投入口での樹脂原料の堆積を生じさせない効果と相俟って、ケーシング内で発生するガスを速やかに排出させ、より高品質の成形品の製造を約束させるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が採用される合成樹脂成形装置への樹脂原料の供給システムを示す全体構成図であり、第1、第2の実施形態に共通するものとして示すものである。
【図2】同システムにおける第1の実施形態の要部の概略的拡大縦断面図である。
【図3】本発明の第1の実施形態についての動作タイムチャート図である。
【図4】同制御ブロック図である。
【図5】本発明の第2の実施形態における図2と同様図である。
【図6】本発明の第2の実施形態における図3と同様図である。
【図7】本発明の第2の実施形態における図4と同様図である。
【図8】従来の加熱シリンダにおける樹脂原料の挙動を示す説明図である。
【符号の説明】
3 チャージタンク
31 第2のダンパー(上部ダンパー)
4 原料供給機
42 ダンパー(下部ダンパー)
43 排出口
5 原料投入用内筒部
6 排気用外筒部
7 合成樹脂成形機
70 原料投入口
71 加熱シリンダ
71a スクリュー
71b ケーシング
74 加熱ヒータ
8、81 脈動吸引装置
9 制御手段
92 検出手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、合成樹脂成形機に樹脂原料を供給する装置、更に詳細には、スクリューとケーシングから成る加熱シリンダで樹脂原料を加熱・搬送中に発生する水蒸気やガスを速やかに排出させながら、成形機による合成樹脂成形品に銀条や空洞等を発生させない供給装置並びに供給方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
スクリューとケーシングから成る加熱シリンダにより樹脂原料を搬送・加熱溶融させながら、合成樹脂成形機(押出成形機、射出成形機)に溶融樹脂を注入させて、合成樹脂成形品を生産するに際し、樹脂の溶融領域である加熱シリンダのケーシング内では、樹脂原料に付着する水分による水蒸気、或いは樹脂成分(モノマー、オリゴマー或いは溶剤)による分解ガスや揮発ガスが発生する。このような水蒸気やガスは、成形機に至るまでに十分に除去されていないと、成形機で生産される合成樹脂成形品に銀条や空洞等が発生し、製品不良の原因となる。
【0003】
特許文献1は、このような製品不良を生じさせないための合成樹脂成形機用のガスや水分等の除去装置を開示するものである。本特許文献1においては、成形機を構成する加熱シリンダの樹脂原料投入口(材料供給口)に、内筒部(材料導入管)と、これを取り囲む外筒部(筒状下部体)とを設け、内筒部から加熱シリンダに樹脂原料を投入しながら、外筒部に接続された吸引空気源により上記原料投入口を経て加熱シリンダ内を吸引排気するものである。
【0004】
特許文献2は、更に改善されたものであり、未乾燥樹脂ペレットを射出成形機のシリンダ内に供給して最初の射出を行い、最初の射出から所定時間経過後に射出された樹脂パージの品質を検査して得られた単位ショット当たりの最適な堆積量でもって射出を行って射出成形を行う方法を開示するものである。
【0005】
【特許文献1】
実公平7−2182号公報
【特許文献2】
WO99/33630号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献1に開示されたガスや水蒸気等(以下、ガスと言う)の除去装置は、スクリューで樹脂原料を成形機に向け搬送させながら加熱溶融させる際に、そのケーシング内で発生するガスを、吸引空気源により逐次排出させんとするものであるが、なお以下のような解決すべき課題があった。
【0007】
即ち、連続的に供給される樹脂原料が、加熱シリンダによりその先側の成形機への注入口(ノズル)に向け搬送されるに従い、加熱シリンダのケーシング内が溶融した樹脂によって閉塞されるようになり、先側部分で発生するガスの排気が十分に行われなくなる。
【0008】
また、投入された樹脂原料が樹脂原料投入口付近に一旦堆積・滞留し、その後ケーシング内に給送されるような挙動を示す。図8はこのような現象を説明する図である。図8において、内筒部nの先端部は原料投入口hの略中央部に位置しており、内筒部nから樹脂原料pが連続的に投入されると、図のように原料投入口h付近に樹脂原料pが一時的に堆積・滞留しながら、スクリューsによりその先側に給送される。その為、ケーシングcの入口部分が滞留する樹脂原料により閉塞されるような状態が生じることがあり、外筒部gからの排気は図の矢印に示すように加熱シリンダのエンド部分からのリークエアが主体となり、ケーシングcの先側部分の排気効率を低下させる原因になっていた。
【0009】
このように、ケーシング内の排気が十分になされないと、溶融樹脂がガスを内包したまま成形機に注入されることになる為、銀条や空洞の発生の原因となり、製品不良がなお発生することがあった。また、特許文献2の方法の場合、常に最適な堆積量でもって射出を行うから、このような問題が生じないが、成形工程毎に樹脂パージを何度も実施する必要があり、生産効率が悪くなると言う問題点があった。
【0010】
本発明は上記のような実情に鑑みなされたものであり、加熱シリンダのケーシング内で発生するガスを速やか且つ滞ることなく排気させ、成形機による製品に上記銀条や空洞等の品質不良を生じさせずしかも効率的な合成樹脂成形品の生産を行うことができる合成樹脂成形機用樹脂原料の供給装置及び供給方法を提供するものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1の発明に係る合成樹脂成形機用樹脂原料の供給装置は、スクリューとケーシングとよりなる合成樹脂成形機の加熱シリンダの原料投入口に設置される樹脂原料の供給装置であって、原料投入口には、原料投入用内筒部と、この内筒部を取囲み吸引装置に接続された排気用外筒部とが連設され、上記供給装置は、該内筒部の直上に設置される樹脂原料の供給機と、上記原料投入口における樹脂原料の堆積状態に応じて該供給機の作動制御をする制御手段とを含み、上記制御手段は、成形機から樹脂原料投入信号を受け上記スクリューの回転が開始された後、該スクリューの回転により原料投入口に樹脂原料の堆積がなくなることを見越して予め定められた所定時間遅延して、上記供給機を作動させるよう制御するものであることを特徴とする。
【0012】
このような構成によれば、スクリューの回転が開始されると、原料投入口に堆積する樹脂原料がその先側に給送されて堆積が崩され、この堆積がなくなることを見越して予め定められた所定時間遅延して、上記供給機を作動させるよう制御されるから、樹脂原料の投入時において、原料投入口付近での樹脂原料の滞留・堆積が生じず、吸引装置によりケーシング内で発生するガスが逐次排出される。従って、原料投入口付近での樹脂原料の滞留・堆積によるケーシング内の排気を阻害するような閉塞状態が生じず、吸引装置によりケーシング内で発生するガスが逐次排出されるから、銀条や空洞等の原因となる溶融樹脂内でのガスの滞留が生じないのである。
【0013】
請求項2に係る発明は、上記遅延による制御手段に代え、上記原料投入口に樹脂原料の堆積状態を検出する検出手段を設置し、上記制御手段は、成形機から樹脂原料投入信号を受け上記スクリューの回転が開始された後、この検出手段の検出信号に基づき上記供給機の作動制御をするものであることを特徴とする。即ち、成形機から樹脂原料投入信号を受けても、検出手段が原料投入口に樹脂原料が堆積していることを検出した場合は供給機を作動させないようにし、検出手段が樹脂原料の堆積がなくなったことを検出した時に供給機を作動させるよう制御できる。従って、樹脂原料の投入時においては、原料投入口付近での樹脂原料の滞留・堆積が生じず、上記の場合と同様吸引装置によりケーシング内で発生するガスが逐次排出される。
【0014】
請求項3に係る発明は、上記供給機の上記内筒部への排出口と該内筒部との間には、両者を気密的に遮断可能なダンパーが設けられていることを特徴とし、上記ダンパーは、少なくとも上記供給機の作動時に開とされるものである(請求項4)。
【0015】
また、請求項5に係る発明は、上記供給機上には、原料供給ラインの末端を構成するチャージタンクが設置され、該チャージタンクの上端原料投入口にはその上流側の原料供給ラインと気密的に遮断可能な第2のダンパーが設けられていることを特徴とする。本請求項の発明によれば、原料供給ラインから給送される樹脂原料は、一旦チャージタンクに貯留され、その後上記供給機によりその排出量が調整されながら、前記原料投入口に投入される。チャージタンクへの樹脂原料の投入・貯留の際は、上記第2のダンパーは開とされる(請求項6)が、原料供給機により成形機加熱シリンダの原料投入口に樹脂原料を投入しながら樹脂成形品の生産を行う際は、この第2のダンパーは閉とされ、その上流側の原料供給ラインとの間が気密的に遮断される。従って、上記吸引装置によるケーシング内の排気の際には、リーク箇所が少なく、ケーシング内の減圧・排気が効率的になされる。
【0016】
請求項7に係る発明は、請求項1乃至6のいずれかの発明において、上記吸引装置が、吸引エアを脈動させる手段を備えていることを特徴とする。このような脈動手段を採用すれば、排気流の脈動作用によりケーシング内で樹脂原料の閉塞やブリッジが生じず、その先側で発生するガスも速やか且つ滞ることなく排出される。特に、この排気流は、定常排気に比べ脈動時の作用エネルギーが大きいから、ケーシング内で樹脂原料の閉塞やブリッジが生じる傾向にあっても、それが崩されて閉塞やブリッジの発生が未然に防止されるのである。
【0017】
請求項8に係る発明は、上記供給装置による合成樹脂成形機用樹脂原料を供給する方法であって、記加熱シリンダのケーシング内を吸引装置により吸引・減圧させると共に、成形機から樹脂原料投入信号を受け上記スクリューの回転が開始された後、該スクリューの回転により原料投入口に樹脂原料の堆積がなくなることを見越して予め定められた所定時間遅延して上記供給機を作動させることにより、樹脂原料の投入を行うことを特徴とする。
【0018】
請求項9に係る発明は、上記遅延による制御に代え、成形機から樹脂原料投入信号を受け上記スクリューの回転が開始された後、原料投入口に設置された樹脂原料堆積状態検出手段の検出信号に基づき上記供給機の作動制御をすることにより、樹脂原料の投入を行うことを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について図を参照して説明する。図1は本発明が採用される合成樹脂成形装置への樹脂原料の供給システムを示す全体構成図であり、2つの実施形態に共通するものとして示すものである。図2は同システムにおける第1の実施形態の要部の概略的拡大縦断面図である。
【0020】
図1おいて、1は本システムの主原料である合成樹脂ペレットを貯留するメインホッパー、11は樹脂成形品から発生するバリ等を粉砕回収して再利用する為のリサイクルホッパーであり、これらの下端にはタイマー制御により所定量の原料排出調整が可能とされたロータリーバルブ1a、11aが取付られている。12…は着色剤用ホッパーであり、各着色剤用ホッパー12…の下端に取付けられたフィーダ12a…により、着色剤用サービスホッパー13に各着色剤が供給される。このサービスホッパー13には、計量の為のロードセル13aが設けられており、所望量の着色剤がここで計量され、次の工程に給送される。
【0021】
14は空気輸送ラインであって、上記各ホッパー1、11、12…から排出される樹脂原料は、この空気輸送ライン14に沿って空気輸送され、吸引ホッパー2に捕集される。15はこの空気輸送用吸引ブロアであり、15aはフィルターである。図では、吸引ブロア15による吸引エアを大気に放出するようにしているが、吸引ブロア15の下流側に3方弁及び熱交換器を介して空気輸送ライン14に接続し、気流混合・予備昇温の為の気流循環系を構成することも可能である。このようにすれば吸引ホッパー2に捕集された樹脂原料は、吸引ホッパー2内で加熱エアとの接触により予備昇温される。21は、吸引ホッパー2内の樹脂原料が所定量になったか否かを検出するレベルセンサである。
【0022】
上記吸引ホッパー2の下端には、エアシリンダ31aで作動する第2のダンパー31(上部ダンパー)を介してチャージタンク3が連設され、吸引ホッパー2に捕集された樹脂原料は、このダンパー31を開とすることにより、その上端原料投入口32よりチャージタンク3内に投入される。33は、チャージタンク3内の樹脂原料が所定量になったか否かを検出するレベルセンサである。ダンパー31は、チャージタンク3とその上流側供給ラインとを気密的に遮断するよう構成される。
【0023】
上記チャージタンク3の下端には、可変速モータ41により回転駆動されるスクリューフィーダ(原料供給機)4が設置され、更にこのスクリューフィーダ4の後記する内筒部5に通じる排出口43には、エアシリンダ42aで作動するダンパー42(下部ダンパー)を介し、後記する二重筒5、6に接続され、更に合成樹脂成形機7の原料投入口70に連接されている。合成樹脂成形機7は、図2に示すように、スクリュー71a及びそのケーシング71bからなる加熱シリンダ71と、該スクリュー71aを前方に移動させる油圧シリンダ72と、スクリュー71aを軸回転させるモータ73と、上記ケーシング71bの廻りに添装されるヒータ74と、加熱シリンダ71の先端ノズル部71cに密着的に配置される射出若しくは押出金型75とよりなる。
【0024】
上記原料投入口70より投入された樹脂原料Pは、スクリュー71aの回転により、ケーシング71b内をノズル部71c方向に給送されながら、ヒータ74により加熱溶融される。溶融樹脂は、先端のノズル部71c付近で高密度に圧縮される。その後、油圧シリンダ72のラム72aの作動によりスクリュー71aが図1及び図2の左方に移動し、これにより溶融樹脂がノズル部71cより射出され、金型75のコア内に注入される。冷却硬化後、金型75が脱型され合成樹脂成形品が取出される。
【0025】
上記二重筒は、原料投入用内筒部5と、この内筒部5を取囲む排気用外筒部6とよりなる。内筒部5は、上記スクリューフィーダ4の排出側にダンパー42を介して連接され、スクリューフィーダ4から排出される樹脂原料は、この内筒部5内を経て上記原料投入口70より成形機の加熱シリンダ71に投入される。
【0026】
上記排気用外筒部6は、内筒部5を取囲むよう配置され、その下端開口部は原料投入口70と連通する。この外筒部6の途中に吸引口61が設けられ、該吸引口61には、脈動発生装置81を介して排気用吸引ブロア8が配管80接続されている。脈動発生装置81は、連続回転するモータ(不図示)により作動する弁体からなり、この弁体の回転に伴う配管80の交互の開閉動作により、配管80中の吸引気流に強弱を付与して吸引気流を脈動させんとするものである。この脈動吸引装置8、81により、成形機の加熱シリンダ71内は600torr程度に減圧される。82はフィルターである。
【0027】
斯くして、前記上部ダンパー31を閉じ、且つ下部ダンパー42を開としてスクリューフィーダ4を作動させると、チャージタンク3内の樹脂原料Pが、内筒部5より原料投入口70を経て、成形機7の加熱シリンダ71内に投入される。投入された樹脂原料Pはスクリュー71aの回転により、ケーシング71bの先側に順次給送され、この給送の間ヒータ74により加熱溶融される。
【0028】
排気用外筒部6には、吸引口61を介して吸引ブロア8が配管接続されているから、上記樹脂原料の投入及びケーシング71b内の給送の際、該外筒部6内から原料投入口70を経てケーシング71b内が減圧吸引され、ケーシング71b内で発生するガスが逐次排出される。この時、上記ダンパー31は、チャージタンク3とその上流の供給ラインとを気密的に遮断するから、この部分でのリークがなく、減圧吸引が効率的になされる。
【0029】
しかも、この吸引気流には、上記脈動発生装置81により脈動が付与されているから、この脈動により定常排気に比べ大きな作用エネルギーが発現され、加熱シリンダ71のケーシング71b内で溶融樹脂の閉塞やブリッジが生じる傾向にあっても、それが崩されてその発生が未然に防止される。従って、ケーシング71b内にはガスが流通し得る空隙が常に形成され、スクリューエンドから多少のリークがあっても、ケーシング71b内の先側で樹脂の溶融と共に発生するガスが逐次効率的に排出される。
【0030】
次に、本発明の第1の実施形態について、図3の動作タイムチャート図、及び図4の制御ブロック図も参照して説明する。図3において、前段階として、吸引ホッパー2のレベルセンサ21の検出信号により、空気輸送用吸引ブロア15が作動し、また各原料ホッパー1、11、12のロータリーバルブ1a、11a、フィーダ12aが適宜作動して、吸引ホッパー2に樹脂原料が空気輸送され捕集される。レベルセンサ21が満信号を発すれば、吸引ブロア15及び各フィーダ等が停止する。これらの動作は、以下の工程とは独立的に、レベルセンサ21の検出信号に基づきなされる。またこの間、上部ダンパー31は閉とされ、チャージタンク3以下とは気密的に遮断状態とされる。
【0031】
成形工程の開始時においては、成形機7は、前工程における保圧が解除され、脱型後型締めがなされた待機状態であり、この状態では油圧シリンダ72は無負荷ではあるがラム72aは伸張した状態で、従ってスクリュー71aはケーシング71b内で前進位置に待機している。排気用吸引ブロア8は常時オンとされ、また、チャージタンク3には後記するように既に樹脂原料が投入されており、そのレベルセンサ33は満信号を出力している。更に、下部ダンパー42は開とされている。
【0032】
この状態で、成形機7から計量開始信号sw1が発せられる(t0)と、成形機7のモータ73がオンとされ、スクリュー71aは図2のA方向に回転を開始する。そして、t1時間遅延後供給機(スクリューフィーダ)4がオンとされその作動が開始する。この遅延時間t1の間に、成形機7の上記原料投入口70付近に堆積している樹脂原料Pが、スクリュー71aの回転に伴う給送作用により、加熱シリンダ71内の先側に給送される。遅延時間t1後の供給機4の作動により投入された樹脂原料Pは、この付近に滞ることなく加熱シリンダ71内の先側に給送されるから、排気を阻害するような樹脂原料Pによる閉塞が生じず、ケーシング71b内で発生するガスが、吸引ブロア8により外筒部6から吸引口61を経て逐次排出される。従って、溶融樹脂内にガスが内包されることによる銀条や空洞の発生がなく、品質の良い成形品が製せられる。
【0033】
上記遅延時間t1は、原料投入口70付近に堆積する樹脂原料Pが加熱シリンダ71内の先側に給送されるに十分な時間を見越し、実験により適宜設定されるものである。そして、図例ではその後供給機4を間欠運転させながら、樹脂原料Pを、原料投入口70より成形機7の加熱シリンダ71内に投入する。この間欠運転は、原料投入口70付近での樹脂原料の堆積を未然に防止する上で有効であり、運転時間及び休止時間も実験により適宜定められる。尚、供給機4のモータ41の回転速度調整により、連続運転であっても樹脂原料の堆積を生じさせないように供給量の調整を行うようにすることも可能である。
【0034】
上記のように投入された樹脂原料Pは、スクリュー71aの回転に伴う給送作用により、加熱シリンダ71のケーシング71b内先側に逐次給送されながらヒータ74により加熱溶融される。ケーシング71b内先側に溶融樹脂が圧送されるに伴い、加熱シリンダ71にはその反力が加わる。この時油圧シリンダ72は無負荷状態であるから、ラム72aはこの反力により縮退する。ラム72aが縮退し、所定位置に設置された位置センサ(不図示)を動作させると、計量完了信号sw2が発信され(t2)、これに基づき成形機7のモータ73がオフとされ、程なく供給機4も停止する。
【0035】
その後、成形機7の油圧シリンダ72が作動し、ラム72aが伸張して加熱シリンダ71の先端部に滞留する1ショット分の溶融樹脂がノズル71cから射出され、金型75に注入される。所定時間保圧状態(油圧シリンダ72が作動状態)に維持され、その後油圧シリンダ72の作動を解除し、無負荷状態とした上で冷却・脱型がなされる。
【0036】
上記供給機4の作動により、チャージタンク3内の樹脂原料が排出されて所定レベル以下となると、レベルセンサ33が空信号(原料要求信号)を発する。その後、上部ダンパー31が開とされ、吸引ホッパー2からチャージタンク3に自然落下により樹脂原料の投入がなされる。下部ダンパー42は通常は開とされるが、上部ダンパー31が開とされる時には閉とされ、上記成形機7の加熱シリンダ71内が減圧状態を維持するようになされる。
【0037】
また、上部ダンパー31が開状態で樹脂原料がチャージタンク3に投入されている時に、吸引ホッパー2内の原料レベルが下がり、そのレベルセンサ21が空信号(原料要求信号)を発する場合がある。この時、上部ダンパー31が閉とされると共に、下部ダンパー42が開とされた上で、空気輸送用ブロア15が作動して、前述と同様に、吸引ホッパー2に各樹脂原料が空気輸送されて捕集される。そして、チャージタンク3のレベルセンサ33が満信号を発するまでこれが繰り返され、次の成形工程の為の準備がなされる。
【0038】
図4は上記動作を実行するための制御ブロックを示すものであり、制御手段としてのCPU9が上述のような動作シークエンスを司る。CPU9は、レベルセンサ21からの原料要求信号により空気輸送用ブロア15を作動させ、またレベルセンサ33からの原料要求信号により上部ダンパー31を開とし、これに伴い下部ダンパー42の開閉指示を行う。更に、成形機7の計量開始信号sw1を受け、遅延回路(タイマー回路)91を動作させて供給機4を作動させ、同計量完了信号sw2を受けて供給機4を停止させ、或いは供給機4の間欠運転などをこの遅延回路(タイマー回路)91により制御する。その他、排気用吸引ブロア8の作動制御、原料ホッパー1、11、12における各フィーダ1a、11a、12aの作動制御、ロードセル13aの作動制御などもこのCPU9により実行されることは言うまでもない。尚、成形機7の油圧シリンダ72やモータ73の作動制御は、不図示の成形機独自の制御シークエンスによりなされ、本発明の樹脂原料供給システムでは、成形機7からの上記計量開始信号sw1及び計量完了信号sw2が入力されて上記の作動制御がなされる。
【0039】
図5、図6及び図7は本発明の第2の実施形態を示す図2〜図4と同様図である。この第2の実施形態では原料投入口70に、樹脂原料の堆積状態を検出する検出手段としてのレベルセンサ92が設置されている。このレベルセンサ92は、原料投入口70付近に樹脂原料Pが堆積していると有信号を出力し、樹脂原料Pがなくなると無信号を出力する。本実施形態では、上記第1の実施形態における遅延回路91に代え、このレベルセンサ92の検出信号に基づき供給機4の作動制御を行う。
【0040】
即ち、図6に示すように、成形機7から計量開始信号sw1が発せられる(t0)と、成形機7のモータ73が作動してスクリュー71aが回転を開始する。この時、原料投入口70付近に堆積樹脂があるとレベルセンサ92が有信号を発し、供給機4のモータ41はオフの状態のままとされる。そして、スクリュー71aの回転に伴い、堆積樹脂が加熱シリンダ71の先側に給送され、レベルセンサ92が無信号を発すると、供給機4のモータ41がオンとされ、チャージタンク3内の原料樹脂Pがこの供給機4により、内筒部5から加熱シリンダ71の原料投入口70に投入され、逐次加熱シリンダ71の先側に給送される。
【0041】
この投入の際に、原料投入口70に原料樹脂Pが堆積してレベルセンサ92が有信号を発すると、供給機4は再度停止する。その後、レベルセンサ92が無信号を発すると、供給機4が運転を再開し、成形機7から計量完了信号が発せられる(t2)までこれを繰り返す。このように、レベルセンサ92の出力信号に基づき供給機4の作動制御がなされるから、原料投入口70付近での樹脂原料の堆積が抑制され、この付近での排気を阻害するような閉塞状態が生じ難くなる。従って、加熱シリンダ71の先側で発生するガスは、外筒部6から吸引口61を経て吸引ブロア8により逐次排出され、溶融樹脂内にガスが滞留することによる銀条や空洞の発生がなく、品質の良い成形品が製せられる。
【0042】
その他のシステム部の構成及び動作は、上記第1の実施形態と同様であるので共通部分に同一の符号を付し、その説明を割愛する。また、図7は本第2の実施形態における制御ブロック図を示すものであるが、第1の実施形態における遅延回路91に代え、レベルセンサ92を組み込んだ以外は図4のブロック図と同様であるので、ここでも共通部分に同一の符号を付し、その説明を割愛する。
【0043】
尚、本発明は、上記実施形態における樹脂原料供給システムに限定されるものではなく、本発明を逸脱しない限り他の供給システムにも適用されるものであることは言うまでもない。また、各レベルセンサ21、33、92としては、接触型センサ、抵抗型センサ、距離センサ、光電センサ、ビームセンサ等粉粒体処理システムに採用される公知のセンサが用いられる。更に、供給機4として、スクリューフィーダの例を示したが、ロータリーバルブその他のフィーダも採用可能であり、加えてこれら電動式フィーダを用いず、ダンパー42を供給機4とみなし、この開閉を制御するようにしても良い。
【0044】
【発明の効果】
上記のように、請求項1、2、8及び9の発明によれば、樹脂原料の供給機は、原料投入口における樹脂原料の堆積状態に応じて作動制御がなされるから、原料投入口での樹脂原料の堆積がない状態で供給機を作動させて、スクリュー内に新たな樹脂原料を供給することができ、従って、原料投入口付近での樹脂原料の滞留・堆積によるケーシング内の排気を阻害するような閉塞状態が生じず、吸引装置によりケーシング内で発生するガスが逐次排出されるから、銀条や空洞等の原因となる溶融樹脂内でのガスの滞留が生じないのである。よって、品質の良い樹脂成形品が効率よく製せられる。
【0045】
特に、供給機による樹脂原料の投入時において、原料投入口付近での樹脂原料の滞留・堆積が生じないような供給機の作動制御が自動的且つ簡易になされ、樹脂原料供給及び樹脂成形工程の効率化が図られる。
【0046】
更に、請求項3〜6の発明のように、各供給システム部間に気密的に遮断するダンパーを設け、このダンパーを供給工程に応じて自動的に開閉制御するようにすれば、吸引排気装置による排気効率を低下させることなく、また樹脂原料供給及び樹脂成形がより効率的になされる。
【0047】
請求項7に係る発明のような脈動手段を採用すれば、排気流の脈動作用によりケーシング内で樹脂原料の閉塞やブリッジが生じず、その先側で発生するガスも速やか且つ滞ることなく排出される。特に、この排気流は、定常排気に比べ脈動時の作用エネルギーが大きいから、ケーシング内で樹脂原料の閉塞やブリッジが生じる傾向にあっても、それが崩されて閉塞やブリッジの発生が未然に防止されるのであり、原料投入口での樹脂原料の堆積を生じさせない効果と相俟って、ケーシング内で発生するガスを速やかに排出させ、より高品質の成形品の製造を約束させるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が採用される合成樹脂成形装置への樹脂原料の供給システムを示す全体構成図であり、第1、第2の実施形態に共通するものとして示すものである。
【図2】同システムにおける第1の実施形態の要部の概略的拡大縦断面図である。
【図3】本発明の第1の実施形態についての動作タイムチャート図である。
【図4】同制御ブロック図である。
【図5】本発明の第2の実施形態における図2と同様図である。
【図6】本発明の第2の実施形態における図3と同様図である。
【図7】本発明の第2の実施形態における図4と同様図である。
【図8】従来の加熱シリンダにおける樹脂原料の挙動を示す説明図である。
【符号の説明】
3 チャージタンク
31 第2のダンパー(上部ダンパー)
4 原料供給機
42 ダンパー(下部ダンパー)
43 排出口
5 原料投入用内筒部
6 排気用外筒部
7 合成樹脂成形機
70 原料投入口
71 加熱シリンダ
71a スクリュー
71b ケーシング
74 加熱ヒータ
8、81 脈動吸引装置
9 制御手段
92 検出手段
Claims (9)
- スクリューとケーシングとよりなる合成樹脂成形機の加熱シリンダの原料投入口に設置される樹脂原料の供給装置であって、
原料投入口には、原料投入用内筒部と、この内筒部を取囲み吸引装置に接続された排気用外筒部とが連設され、上記供給装置は、該内筒部の直上に設置される樹脂原料の供給機と、上記原料投入口における樹脂原料の堆積状態に応じて該供給機の作動制御をする制御手段とを含み、
上記制御手段は、成形機から樹脂原料投入信号を受け上記スクリューの回転が開始された後、該スクリューの回転により原料投入口に樹脂原料の堆積がなくなることを見越して予め定められた所定時間遅延して、上記供給機を作動させるよう制御するものであることを特徴とする合成樹脂成形機用樹脂原料の供給装置。 - スクリューとケーシングとよりなる合成樹脂成形機の加熱シリンダの原料投入口に設置される樹脂原料の供給装置であって、
原料投入口には、原料投入用内筒部と、この内筒部を取囲み吸引装置に接続された排気用外筒部とが連設され、上記供給装置は、該内筒部の直上に設置される樹脂原料の供給機と、上記原料投入口における樹脂原料の堆積状態に応じて該供給機の作動制御をする制御手段とを含み、
上記原料投入口には、樹脂原料の堆積状態を検出する検出手段が設置され、上記制御手段は、成形機から樹脂原料投入信号を受け上記スクリューの回転が開始された後、この検出手段の検出信号に基づき上記供給機の作動制御をするものであることを特徴とする合成樹脂成形機用樹脂原料の供給装置。 - 請求項1または2において、
上記供給機の上記内筒部への排出口と該内筒部との間には、両者を気密的に遮断可能なダンパーが設けられていることを特徴とする合成樹脂成形機用樹脂原料の供給装置。 - 請求項3において、
上記ダンパーは、少なくとも上記供給機の作動時に開とされるものであることを特徴とする合成樹脂成形機用樹脂原料の供給装置。 - 請求項1乃至4のいずれかにおいて、
上記供給機上には、原料供給ラインの末端を構成するチャージタンクが設置され、該チャージタンクの上端原料投入口にはその上流側の原料供給ラインと気密的に遮断可能な第2のダンパーが設けられていることを特徴とする合成樹脂成形機用樹脂原料の供給装置。 - 請求項5において、
上記第2のダンパーは、チャージタンクに樹脂原料が投入される時のみ開とされるものであることを特徴とする合成樹脂成形機用樹脂原料の供給装置。 - 請求項1乃至6のいずれかにおいて、
上記吸引装置が、吸引エアを脈動させる手段を備えていることを特徴とする合成樹脂成形機用樹脂原料の供給装置。 - スクリューとケーシングとよりなる合成樹脂成形機の加熱シリンダの原料投入口に樹脂原料を供給する方法であって、
上記加熱シリンダのケーシング内を吸引装置により吸引・減圧させると共に、成形機から樹脂原料投入信号を受け上記スクリューの回転が開始された後、該スクリューの回転により原料投入口に樹脂原料の堆積がなくなることを見越して予め定められた所定時間遅延して上記供給機を作動させることにより、樹脂原料の投入を行うことを特徴とする合成樹脂成形機用樹脂原料の供給方法。 - スクリューとケーシングとよりなる合成樹脂成形機の加熱シリンダの原料投入口に樹脂原料を供給する方法であって、
上記加熱シリンダのケーシング内を吸引装置により吸引・減圧させると共に、成形機から樹脂原料投入信号を受け上記スクリューの回転が開始された後、原料投入口に設置された樹脂原料堆積状態検出手段の検出信号に基づき上記供給機の作動制御をすることにより、樹脂原料の投入を行うことを特徴とする合成樹脂成形機用樹脂原料の供給方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003055770A JP2004262121A (ja) | 2003-03-03 | 2003-03-03 | 合成樹脂成形機用樹脂原料の供給装置及び供給方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003055770A JP2004262121A (ja) | 2003-03-03 | 2003-03-03 | 合成樹脂成形機用樹脂原料の供給装置及び供給方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004262121A true JP2004262121A (ja) | 2004-09-24 |
Family
ID=33119683
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003055770A Pending JP2004262121A (ja) | 2003-03-03 | 2003-03-03 | 合成樹脂成形機用樹脂原料の供給装置及び供給方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004262121A (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01115505U (ja) * | 1988-01-28 | 1989-08-03 | ||
JPH0890559A (ja) * | 1994-09-26 | 1996-04-09 | Matsui Mfg Co | 樹脂成形材料の捕集装置 |
JP2001341124A (ja) * | 2000-06-02 | 2001-12-11 | Kooki Engineering:Kk | 成形原料脱気方法及び成形原料脱気装置 |
JP2002144386A (ja) * | 2000-11-15 | 2002-05-21 | Haruna:Kk | 射出成形方法 |
-
2003
- 2003-03-03 JP JP2003055770A patent/JP2004262121A/ja active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01115505U (ja) * | 1988-01-28 | 1989-08-03 | ||
JPH0890559A (ja) * | 1994-09-26 | 1996-04-09 | Matsui Mfg Co | 樹脂成形材料の捕集装置 |
JP2001341124A (ja) * | 2000-06-02 | 2001-12-11 | Kooki Engineering:Kk | 成形原料脱気方法及び成形原料脱気装置 |
JP2002144386A (ja) * | 2000-11-15 | 2002-05-21 | Haruna:Kk | 射出成形方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4523973B2 (ja) | 予備処理された熱可塑性合成樹脂材料を押出機に充填する装置 | |
US20120030961A1 (en) | Drying Apparatus under Reduced Pressure for Plastic Molding Material | |
KR20070062401A (ko) | 수지펠릿의 건조장치 및 그 방법 | |
JP2004198066A (ja) | 粉粒体材料の乾燥貯留装置及び粉粒体材料の供給システム | |
EP3271272A1 (en) | Material delivery system | |
JP4155524B2 (ja) | 合成樹脂成形機用樹脂原料の供給装置 | |
JP3786972B2 (ja) | 射出成形システム及びペレット供給ユニット | |
JP2006035489A5 (ja) | ||
JP4142995B2 (ja) | 合成樹脂成形機用樹脂原料の供給装置及び合成樹脂成形機のガス吸引方法 | |
JP4056907B2 (ja) | 合成樹脂成形機用樹脂原料の供給装置及び供給方法 | |
JP4139746B2 (ja) | 合成樹脂成形機用樹脂原料の供給装置及びその動作方法 | |
JP4139745B2 (ja) | 合成樹脂成形機用樹脂原料の供給装置及びその動作方法 | |
JP2004262121A (ja) | 合成樹脂成形機用樹脂原料の供給装置及び供給方法 | |
CN110962256B (zh) | 粉粒体供给装置 | |
JP4056898B2 (ja) | 合成樹脂成形機用樹脂原料の供給装置及び供給方法 | |
JP2008272703A (ja) | 空気輸送装置の配管内洗浄方法および空気輸送装置 | |
CN107297838A (zh) | 一种塑料均化干燥除味冷却装置 | |
JP2010149354A (ja) | プリプラ式射出装置 | |
JP2006035847A (ja) | 射出成形装置および該射出成形装置を用いた樹脂材料の供給方法 | |
TW202120293A (zh) | 射出成型機進料裝置與射出成型機的進料方法 | |
JP3584426B2 (ja) | 射出成形機の不活性ガス送入方法 | |
JP2003103566A (ja) | 溶融成形機のガス除去装置 | |
JP3092936B2 (ja) | 物質の乾燥方法及び装置 | |
CN209386689U (zh) | 一种光学塑料原料的氮气保护微波真空干燥装置 | |
JP2003103522A (ja) | 溶融成形機の減圧装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060301 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070814 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070911 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080122 |