JP2011020378A - Plasticizing feeding apparatus, rotor thereof, and injection molding machine using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、材料流入通路が形成されたバレルと、このバレルに摺接し得るローターとを含み、径方向内側端部がバレルの材料流入通路に連通する螺旋溝をローターに形成した可塑化送出装置およびそのローターならびにこれを用いた射出成形機に関する。 The present invention includes a barrel in which a material inflow passage is formed and a rotor capable of sliding contact with the barrel, and a plasticizing delivery device having a spiral groove formed in a rotor whose inner end in the radial direction communicates with the material inflow passage of the barrel. And a rotor thereof and an injection molding machine using the same.
近年、射出成形機の小型化を企図して在来のスクリューをローターに置き換えた特許文献1に示すようなスクロールタイプの射出成形機が提案されている。この射出成形機は、溶融状態にある所定量の溶融樹脂を金型のキャビティに圧送する計量射出装置と、成形材料である樹脂を可塑化してこれを計量射出装置に送出する可塑化送出装置とを含む。 In recent years, there has been proposed a scroll type injection molding machine as shown in Patent Document 1 in which a conventional screw is replaced with a rotor in order to reduce the size of an injection molding machine. This injection molding machine includes a metering injection device that pumps a predetermined amount of molten resin in a molten state into a cavity of a mold, and a plasticizing sending device that plasticizes a resin that is a molding material and sends it to a metering injection device. including.
特許文献1に開示されたスクロールタイプの射出成形機においては、ローターに1本の螺旋溝を形成することによって画成された可塑化通路内で成形材料を混練しながら計量射出装置へと供給している。しかしながら、この射出成形処理の作業効率をさらに向上させるため、従来の1本の螺旋溝によって混錬能力をより促進するような溝形状に修正すると、より大量の可塑化された成形材料を効率よく計量射出装置へと供給することができなかった。 In the scroll-type injection molding machine disclosed in Patent Document 1, a molding material is kneaded in a plasticizing passage defined by forming one spiral groove in a rotor and supplied to a metering injection device. ing. However, in order to further improve the working efficiency of this injection molding process, if a groove shape that further promotes the kneading ability is promoted by the conventional single spiral groove, a larger amount of plasticized molding material can be efficiently obtained. It could not be supplied to the metering injection device.
本発明の目的は、より大量の可塑化された成形材料を効率よく計量射出装置へと搬送することが可能な可塑化送出装置およびそのローターならびにこれを用いた射出成形機を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a plasticizing delivery apparatus and its rotor capable of efficiently conveying a larger amount of plasticized molding material to a metering injection apparatus, and an injection molding machine using the same. .
本発明の第1の形態は、バレルの一端面に開口する材料流入通路の開口を中心として回転駆動され、当該バレルの一端面に対して摺接する端面には、前記バレルの一端面との間に成形材料の可塑化通路として、径方向外側端部から成形材料が供給されると共に径方向内側端部が前記バレルの材料流入通路の開口端に連通する複数本の螺旋溝が形成されている可塑化送出用のローターにある。 The first embodiment of the present invention is driven to rotate around the opening of the material inflow passage that opens to one end surface of the barrel, and the end surface that is in sliding contact with the one end surface of the barrel is between the one end surface of the barrel. As a plasticizing passage for the molding material, a plurality of spiral grooves are formed in which the molding material is supplied from the radially outer end and the radially inner end communicates with the open end of the barrel material inflow passage. In the rotor for plasticizing delivery.
本発明においては、個々の螺旋溝の径方向外側端部からそれぞれ供給される成形材料がローターの回転に伴って螺旋溝の径方向内側端部に向けて個々の可塑化通路内を同時に移動する。可塑化通路の移動に伴って可塑化が促進される成形材料は、個々の螺旋溝の径方向内側端部からバレルの材料流入通路へと同時に圧送される。 In the present invention, the molding materials supplied from the radially outer ends of the individual spiral grooves simultaneously move in the individual plasticizing passages toward the radially inner ends of the spiral grooves as the rotor rotates. . The molding material whose plasticization is promoted with the movement of the plasticizing passage is simultaneously pumped from the radially inner end of each spiral groove to the material inflow passage of the barrel.
本発明の第2の形態は、材料流入通路が一端面に開口するバレルと、このバレルの材料流入通路の開口を中心として回転駆動され、当該バレルの前記一端面に対して摺接する端面を有するローターと、前記ローターの端面には、前記バレルの一端面との間に成形材料の可塑化通路として、径方向外側端部から成形材料が供給されると共に径方向内側端部が前記バレルの材料流入通路の開口端にそれぞれ連通する複数本の螺旋溝とを具えたことを特徴とする可塑化送出装置にある。 The second embodiment of the present invention has a barrel in which a material inflow passage opens at one end surface, and an end surface that is driven to rotate around the opening of the material inflow passage of the barrel and is in sliding contact with the one end surface of the barrel. A molding material is supplied from a radially outer end as a plasticizing passage for a molding material between the rotor and one end surface of the barrel on the end surface of the rotor, and a radially inner end is a material of the barrel. A plasticizing delivery device comprising a plurality of spiral grooves respectively communicating with the open ends of the inflow passages.
本発明の第3の形態は、溶融状態にある所定量の成形材料を金型のキャビティに圧送する計量射出装置と、成形材料を可塑化して前記計量射出装置に送出する可塑化送出装置とを含み、前記可塑化送出装置は、一端面に材料流入通路が開口するバレルと、このバレルの材料流入通路の開口を中心として回転駆動されるとともに、当該バレルの前記一端面に対して摺接する端面を有するローターと、前記成形材料を加熱する加熱手段と、を具え、前記ローターには、前記バレルの一端面との間に前記成形材料の可塑化通路として形成されて径方向外側端部から成形材料が供給されると共に径方向内側端部が前記バレルの材料流入通路の開口端に連通する複数本の螺旋溝が形成されていることを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a metering injection device that pumps a predetermined amount of a molding material in a molten state to a cavity of a mold, and a plasticizing sending device that plasticizes the molding material and sends the molding material to the metering injection device. The plasticizing delivery device includes a barrel having a material inflow passage opened on one end surface thereof, and an end surface which is driven to rotate about the opening of the material inflow passage of the barrel and is in sliding contact with the one end surface of the barrel. And a heating means for heating the molding material. The rotor is formed as a plasticizing passage for the molding material between one end surface of the barrel and molded from a radially outer end. A plurality of spiral grooves are formed in which the material is supplied and the radially inner end communicates with the open end of the material inflow passage of the barrel.
本発明においては、個々の螺旋溝の径方向外側端部から供給される成形材料がローターの回転に伴ってこれら螺旋溝の径方向内側端部に向けて可塑化通路内を同時に移動する。可塑化通路内を移動する成形材料は、加熱手段により加熱を受け、次第に軟化溶融してその可塑化と充分な混練とがなされ、個々の螺旋溝の径方向内側端部から材料流入通路を介して計量射出装置へと同時に送出される。計量射出装置は、溶融状態にある所定量の成形材料を金型のキャビティへと圧送する。 In the present invention, the molding material supplied from the radially outer ends of the individual spiral grooves simultaneously moves in the plasticizing passage toward the radially inner ends of the spiral grooves as the rotor rotates. The molding material moving in the plasticizing passage is heated by the heating means, and is gradually softened and melted to be plasticized and sufficiently kneaded, and from the radially inner end of each spiral groove through the material inflow passage. And sent simultaneously to the metering injection device. The metering injection device pumps a predetermined amount of the molding material in a molten state into the mold cavity.
本発明の第1〜第3の形態において、複数本の螺旋溝をローターの回転中心に関して点対称となるように配することが好ましい。 In the first to third embodiments of the present invention, it is preferable to arrange the plurality of spiral grooves so as to be point-symmetric with respect to the rotation center of the rotor.
個々の螺旋溝が底壁と径方向内側壁と径方向外側壁とを有し、相互に隣接する一方の螺旋溝の径方向内側壁と他方の螺旋溝の径方向外側壁とがこれらの径方向内側端部にて相互に接続するように、複数本の螺旋溝をこれらの径方向内側端部にて相互に連通させることができる。この場合、螺旋溝の径方向外側端部に位置する底壁が急傾斜部を含み、これによって螺旋溝が、前記成形材料を前記径方向外側壁に向かって誘導する誘い溝部を含むものであってよい。 Each spiral groove has a bottom wall, a radially inner wall, and a radially outer wall, and the radially inner wall of one spiral groove and the radially outer wall of the other spiral groove that are adjacent to each other have these diameters. A plurality of spiral grooves can be communicated with each other at their radially inner ends so as to be connected to each other at their radially inner ends. In this case, the bottom wall located at the radially outer end of the spiral groove includes a steeply inclined portion, whereby the spiral groove includes an invitation groove that guides the molding material toward the radially outer wall. It's okay.
本発明の第1または第3の形態において、バレルの一端面が凸円錐面であって、ローターの端面がバレルの凸円錐面と対応する凹円錐面であり、ローターの端面から螺旋溝の底壁までの深さを径方向内側端部ほど浅く設定することが好ましい。 In the first or third aspect of the present invention, one end surface of the barrel is a convex conical surface, the end surface of the rotor is a concave conical surface corresponding to the convex conical surface of the barrel, and the bottom surface of the spiral groove is formed from the end surface of the rotor. It is preferable to set the depth to the wall to be shallower toward the radially inner end.
本発明の可塑化送出装置によると、バレルの一端面との間に成形材料の可塑化通路として複数本の螺旋溝をローターの端面に形成したので、従来のものよりもより大量の可塑化された成形材料を効率よく計量射出装置へと供給することができる。 According to the plasticizing and feeding apparatus of the present invention, since a plurality of spiral grooves are formed on the end surface of the rotor as plasticizing passages for the molding material between one end surface of the barrel, a larger amount of plasticization than the conventional one is achieved. The molding material can be efficiently supplied to the metering injection device.
複数本の螺旋溝をローターの回転中心に関して点対称となるように配した場合、ローターの回転に伴って発生するラジアル方向の力を平衡させることができ、ローターに対するスラスト方向の支持構造をより簡略化させることができる。 When multiple spiral grooves are arranged so as to be point-symmetric with respect to the rotation center of the rotor, the radial force generated with the rotation of the rotor can be balanced and the thrust support structure for the rotor can be simplified. It can be made.
ローターの端面から螺旋溝の底壁までの深さを径方向内側端部ほど浅く設定した場合、成形材料を可塑化通路の径方向内側端部へとより円滑に圧送することができる。 When the depth from the end surface of the rotor to the bottom wall of the spiral groove is set to be shallower toward the radially inner end, the molding material can be more smoothly pumped to the radially inner end of the plasticizing passage.
相互に隣接する一方の螺旋溝の径方向内側壁と他方の螺旋溝の径方向外側壁とをこれらの径方向内側端部にて相互に接続させた場合、個々の螺旋溝から供給される成形材料をこれらの径方向内側端部にてさらに混練させることが可能となる。 When the radially inner wall of one spiral groove and the radially outer wall of the other spiral groove that are adjacent to each other are connected to each other at their radially inner ends, molding supplied from the individual spiral grooves The material can be further kneaded at these radially inner ends.
螺旋溝が、前記成形材料を前記径方向外側壁に向かって誘導する誘い溝部を含む場合、成形材料が径方向外側壁により径方向内側へと誘導されるのに対し、誘い溝部によって成形材料が径方向外側壁へと誘導される結果、成形材料の混練をさらに促進させることができる。 When the spiral groove includes an invitation groove that guides the molding material toward the radially outer wall, the molding material is guided radially inward by the radial outer wall, whereas the invitation groove causes the molding material to be As a result of being guided to the radially outer wall, the kneading of the molding material can be further promoted.
(実施形態1)
本発明による射出成形機の実施形態1について、図1〜図7を参照しながら詳細に説明する。しかしながら、本発明は、このような実施形態に限らず、必要に応じて本発明の精神に帰属する他の類似の技術にも応用することができることは言うまでもない。
(Embodiment 1)
A first embodiment of an injection molding machine according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. However, it goes without saying that the present invention is not limited to such an embodiment, but can be applied to other similar techniques belonging to the spirit of the present invention as needed.
本実施形態における射出成形機の外観を図1に示し、その正面形状を一部破断して図2に示し、その側面形状を一部破断して図3に示す。すなわち、本実施形態における射出成形機10は、本発明における金型としての金型ユニット11と、この金型ユニット11の型締めを行うための型締め装置12とを含む。また、この射出成形機10は、溶融状態にある所定量の樹脂を成形材料として金型ユニット11に形成されたキャビティ13に圧送する計量射出装置14と、成形材料である樹脂を可塑化して計量射出装置14に送出する可塑化送出装置15とをさらに含む。
The external appearance of the injection molding machine in this embodiment is shown in FIG. 1, the front shape is partially broken and shown in FIG. 2, and the side shape is partially broken and shown in FIG. That is, the
本実施形態における金型ユニット11は、固定側金型11Sと、可動側金型11Mとを有し、これらの間に成形品の形状に対応した先のキャビティ13が画成される。
The
本実施形態における型締め装置12は、ベース16と、このベース16に取り付けられた型締め用モーター17と、可動側ダイプレート18と、この可動側ダイプレート18と型締め用モーター17とを機械的に接続するボールねじ機構19とを含む。金型ユニット11の可動側金型11Mを保持する可動側ダイプレート18は、ベース16に突設された支柱20に対して摺動自在に嵌合されている。ボールねじ19は、型締め用モーター17に連結されるボールねじ軸19Aと、可動側ダイプレート18に取り付けられるボールナット19Nとを含む。
The
従って、型締め用モーター17を駆動することにより、可動側ダイプレート18を可動側金型11Mと共に支柱20に沿って移動させることができる。より具体的には、型締め操作の場合、可動側金型11Mを固定側金型11Sに所定圧力で押し当て、型開き操作の場合、可動側金型11Mを固定側金型11Sから引き離す。
Therefore, by driving the mold-clamping
なお、可動側ダイプレート18には、成形品を可動側金型11Mから取り出すためのエジェクタ装置21が組み込まれている。これら金型ユニット11や型締め装置12およびエジェクタ装置21に関しては、既知の射出成形機と同じ構成のものや、特許文献1に開示されたものと同じ構成を採用することが可能である。
Note that the
本実施形態における可塑化送出装置15は、後述する固定側ダイプレート22およびケーシング23に収容されるバレル24と、ローター25と、ローター駆動手段26と、本発明の加熱手段としてのヒーター27とを含む。なおローター25を回転可能に収容するケーシング23には、射出成形機10の設置時に上側になる面にホッパー36が取り付けられ、ホッパー内に貯溜されたペレット状の成形材料はケーシング23を介して、ローター25の側面方向に向かって投下され、後述する可塑化通路へと供給される。
The
図2に示した可塑化送出装置15および計量射出装置14の主要部を抽出拡大して図4に示す。すなわち、本実施形態におけるバレル24は、材料流入通路28が一端面24Fの中央部に開口し、本実施形態ではこの一端面24Fが傾斜の非常に緩やかな凸円錐面にて形成されている。バレル24の一端面(以下、これを凸円錐面と記述する)24F側の材料流入通路28の開口端部は、その内径がローター25側に向けて次第に拡がる漏斗状となっている。この材料流入通路28の途中には、逆止め弁29が組み込まれている。この逆止め弁29は、後述する可塑化通路30側から樹脂が供給されるチャンバー31と材料流入通路28との接続部分よりも材料流入通路28の上流側に配され、チャンバー31側から可塑化通路30側への溶融状態にある樹脂の逆流を防止する。本実施形態における逆止め弁29は、バレル24の凸円錐面24F側の材料流入通路28の開口端部を塞ぎ得る弁体32と、この弁体32を材料流入通路28の長手方向(図4中、上下方向)に沿って摺動自在に保持する弁体保持筒33とを具えている。内周側が材料流入通路28を画成する弁体保持筒33は、バレル24に対して一体的に嵌着されている。弁体保持筒33の一端部には、弁体32の摺動方向に沿って延在し、材料流入通路28の一部を画成する複数本の切欠き部33Cがこの弁体32を囲むように形成されている。
The main parts of the
ケーシング23内に回転自在に収容される本実施形態におけるローター25の外観を図4に示した状態から180度反転して図5に示し、その平面形状を図6に示し、そのVII−VII矢視断面構造を図7に示す。すなわち、本実施形態におけるローター25は、バレル24の凸円錐面24Fに対して摺接する端面25Fを有し、従って、この端面25Fはバレル24の凸円錐面と対応した傾斜の非常に緩やかな凹円錐面にて形成されている。このように、バレル24の凸円錐面24Fを凸円錐面に形成すると共にローター25の端面25Fをこれと対応する凹円錐面に形成したことにより、バレル24の凸円錐面24Fと材料との間で十分な摩擦力を確保して、可塑化通路30内に介在する樹脂をより円滑にローター25の回転中心O側へと付勢することができる。
The appearance of the
ローター25の端面(以下、これを凹円錐面と記述する)25Fには、径方向外側端部34OEから樹脂が供給されると共に径方向内側端部34IEがバレル24の材料流入通路28の開口端に連通する螺旋溝34が2本形成されている。各螺旋溝34は、ローター25の凹円錐面25Fと向き合った場合、その径方向外側端部34OEから右回り(時計回り)で径方向内側端部34IEへと旋回するような螺旋状となっている。より具体的には、螺旋溝34の径方向外側端部34OEから径方向内側端部34IEへと向かう方向をローター25の回転方向に対して逆方向に設定している。本実施形態における一対の螺旋溝34は、ローター25の回転中心Oに関して点対称となるように、これらの位相が相互に180度ずれた状態で配されている。
Resin is supplied to the end surface (hereinafter referred to as a concave conical surface) 25 F of the
各螺旋溝34は、凹円錐面25F側を向く底壁34Bと、この底壁34Bの幅方向一端側に位置する径方向内側壁34IWと、底壁34Bを挟んで径方向内側壁34IWの反対側に位置する径方向外側壁34OWとを有する。これら螺旋溝34は、バレル24の凸円錐面24Fとの間に樹脂に対する一対の可塑化通路30をそれぞれ画成する。相互に隣接する一方の螺旋溝34の径方向内側壁34IWと、他方の螺旋溝34の径方向外側壁34OWとは、これらの径方向内側端部34IEにて相互に接続している。つまり、一対の螺旋溝34はこれらの径方向内側端部34IEにて相互に連通状態となっており、これによって個々の螺旋溝34から供給される樹脂をこれらの径方向内側端部34IEにてさらに混練させた状態で材料流入通路28へと送出させることができる。また、ローター25の端面25Fから螺旋溝34の底壁34Bまでの深さは、径方向内側端部34IEほど浅く設定されている。
Each
本実施形態における螺旋溝34の径方向内側壁34IWおよび径方向外側壁34OWは、ローター25の回転中心Oと同心状をなす円を基準とするインボリュート曲線に基づいてそれぞれ形成されている。これにより、ローター25の回転に伴ってその回転中心Oを通る任意の径方向直線を横切る螺旋溝34に介在する樹脂が、見掛け上、ローター24の回転中心Oに向かって等速で移動することとなり、樹脂を可塑化通路30内で円滑に流動させることが可能となる。本実施形態では、インボリュート曲線の基礎円に関してほぼ180度程度乃至270度程度の範囲に亙って螺旋溝34を形成しているため、径方向外側端部34OEから径方向内側端部34IEに至る可塑化通路30の通路長が従来のものよりも相対的に短くなっている。
In the present embodiment, the radial
このように、複数本の螺旋溝34をローター25に形成した場合、従来のような1本の螺旋溝と比較すると、ローター25の1回転当たりの個々の可塑化通路30に介在する成形材料の移動量をより多く設定することができる。また、バレルの加熱をより均一化させることも可能となる。さらに、複数本の螺旋溝34をローター25の回転中心Oに関して点対称をなすように形成した場合、ローター25の回転に伴って樹脂により発生する径方向の搬送反力を点対称にてバランスさせることができる。
As described above, when a plurality of
ここで、ローター25の回転中心Oおよび径方向外側壁34OWの任意の位置Pを結ぶ線分dと、この任意の位置Pにおける径方向外側壁34OWに対する接線tとのなす角γをリード角と定義する。可塑化通路30内の成形材料は、特に径方向外側壁34OWの付近で混練や圧縮力による脱気ならびに圧送の作用を受ける。この場合、従来のようにローター25の凹円錐面25Fの面積に対して螺旋の巻き数を密に形成し、インボリュート曲線の基礎円に関して例えば720度を越える(2巻き以上の)螺旋溝を形成すると、径方向外側壁34OWのリード角γが大きくなってしまう。この結果、樹脂の流動方向に対して樹脂が径方向外側壁34OWに突き当たる角度が小さくなる。
Here, the read line segment d connecting an arbitrary position P of the rotation center O and the radially
そこで、径方向外側壁34OWのリード角γが小さくなるように、ローター25の凹円錐面25Fの面積に対して螺旋の巻き数を疎に形成し、インボリュート曲線の基礎円に関して例えば360度以下の螺旋溝を形成することで、樹脂の流動方向に対して径方向外側壁34OWの角度をたてることにより径方向外側壁34面で軟化溶融材料の回転流れが発生し、この回転によって材料の攪拌が起こり、混錬力を向上することができる。
しかしながら一方で、このようなリード角の小さい螺旋溝は径方向外側端部34OEから径方向内側端部34IEに至る可塑化通路30の通路長が従来のものよりも相対的に短くなっている。そのため、このようなリード角の小さい螺旋溝を、従来のように一本の螺旋溝により形成しようとすると、径方向外側壁34OWの長さに対する成形材料の供給量をバランスさせるため(すなわち、径方向外側壁34OWの通路長に対して可塑化通路30に供給する成形材料が過多とならないように)、ローター25の外周縁に位置する径方向外側端部34OEの開口面積(つまり材料の投下口)を狭くする必要が生じ、結果として成形材料の供給量が少なくなってしまう。
Therefore, the number of turns of the spiral is formed sparsely with respect to the area of the concave
However, on the other hand, such a spiral groove with a small lead angle has a relatively shorter passage length of the
したがって、本実施形態においては、複数本の螺旋溝34を形成することにより、径方向外側壁34OWの合計長さを1本の螺旋溝34の複数倍にすることができ、同時に可塑化通路30の容積も複数倍にすることができる。
Therefore, in the present embodiment, by forming a plurality of
このため、可塑化通路30内の成形材料に対する混練や圧送ならびに圧縮の作用あるいは成形材料の供給量を低下させることなく、かつ螺旋溝34の径方向外側壁34OWのリード角γを小さく設定することができて、これにより成形材料の混練を向上するができる。このような混錬能力の高いローター25は、特に複数種類の樹脂や着色材を混練する場合に、均一性を高め色ムラ等をなくすことができ有効である。なお、このように螺旋溝外側端部から螺旋溝内側端部までのリード角の平均値が従来のものより高い曲線を2本形成した一対の螺旋溝34は、1つの態様として、本実施形態のように、ローター上面の形状が略S字形状となっている。
For this reason, the lead angle γ of the radially
このように、複数本の螺旋溝34をローター25に形成したことにより、従来のような1本の螺旋溝と比較すると、ローター25の回転に伴って発生する材料流入通路28側への成形材料に対する推進力および混練力を高めることが可能である。しかも、複数本の螺旋溝34を形成したことと相俟って、材料流入通路28側への成形材料の供給量を増大させることができ、可塑化通路30とバレル24との対向面積を大きくすることで、バレル24から成形材料への熱量の移動を増大させることも可能となる。
In this way, by forming the plurality of
なお、成形材料である樹脂に対する加圧送出を促進するため、上述したリード角γを螺旋溝34の径方向外側ほど大きく形成することも有効であり、螺旋溝34をインボリュート曲線以外の曲線などに基づいて形成するようにしてもよい。この場合、螺旋溝34の底壁34B,径方向外側壁34OW,底壁34Bが径方向内側端部34IEから径方向外側端部34OEに亙って連続していることがより好ましいと言える。何れの場合においても、成形材料の混練と搬送力とのバランスを考慮して螺旋溝34の形状や寸法などを任意に設定することが可能である。
It is also effective to increase the lead angle γ as described above toward the outer side in the radial direction of the
また、本実施形態では径方向に横切った場合の可塑化通路30の断面積を螺旋溝34の径方向内側端部34IEほど小さく設定し、より具体的には螺旋溝34の深さをその径方向内側端部34IEほど浅く設定している。このように、可塑化通路30の断面積が螺旋溝34の径方向内側端部34IEほど小さくなるように設定した場合、螺旋溝34の径方向内側端部34IEに向けて可塑化通路30内を移動中の軟化溶融した樹脂が次第に加圧力を受けることとなる。このため、成形材料をより円滑に可塑化通路30の径方向内側端部へと圧送することができ、結果として軟化溶融した樹脂の流動に連れてその脱気効果を高めることが可能である。
Further, in the present embodiment, the cross-sectional area of the
ローター駆動手段26は、詳細の図示を省略するが、ボスが駆動部係合溝42と断熱材を介して脱着可能に係合するウォームホイール、該ウォームホイールに噛合するウォームギア、該ウォームギアを回転させるローター駆動モーター35、スラストベアリング等を有している。ローター駆動モーター35を駆動することにより、その回転数がウォームホイール及びウォームギアにより減速されながらローター25に伝達されて、ローター25の凸円錐面25Fとバレル24の凸円錐面24Fとが当接した状態のまま、バレル24の材料流入通路28を中心としてローター25を回転駆動する。
Although not shown in detail in the rotor driving means 26, the boss is detachably engaged with the drive
バレル24内に組み込まれたヒーター27は、材料流入通路28および可塑化通路30内に介在する樹脂を加熱して軟化溶融させるためのものである。このヒーター27に対する通電を制御することによって、バレル24の温度が樹脂の融点温度以上かつローター25の温度がバレル24の温度以下または樹脂の融点以下となるように調整される。
The
ペレット状をなす樹脂は、ケーシング23に取り付けられたホッパー36内からケーシング23を介してローター25の螺旋溝34の径方向外側端部34OEへと供給される。そして、ローター駆動モーター35の作動によるローター25の回転に伴い、バレル24とローター25との間に形成された可塑化通路30内を径方向外側端部34OEから径方向内側端部34IEへと流動する。この時、可塑化通路30内に介在する樹脂が大きな圧力を受けながらその径方向内側へと流動する結果、樹脂ペレット間に介在する空隙や気泡が圧力の低い径方向外側へと押し出されてその脱気が促進される。同時に、径方向外側壁34OWの径方向内側ほど樹脂が強く摺接する状態となるため、樹脂の混練効果も促進される。さらに、急傾斜部BOを通過して可塑化通路30の径方向内側へと流動するに連れ、ヒーター27により樹脂の軟化溶融が進行し、バレル24の凸円錐面24Fに対する樹脂の粘性抵抗が増大する。この結果、樹脂は可塑化通路30の断面積の漸減作用と相俟って圧力上昇を伴って螺旋溝34の径方向内側端部34IEへと流動することとなる。
The resin in the form of pellets is supplied from the
前記計量射出装置14は、固定側金型11Sを保持する固定側ダイプレート22と、固定側金型11Sに挿通されるノズル37と、射出プランジャー38と、射出・計量用モーター39とを含む。
The
先端がキャビティ13に臨むノズル37は、バレル24に形成された材料流入通路28に連通する樹脂通路40が形成されている。また、バレル24には材料流入通路28に連通する先のチャンバー31がその側方に画成され、射出プランジャー38は、このチャンバー31に対して摺動自在に嵌合し、チャンバー31内に介在する樹脂をノズル37の樹脂通路40側に所定量ずつ圧送する。射出プランジャー38は、減速機41および図示しない動力伝達機構を介して射出・計量用モーター39に機械的に連結されている。
The
ローター駆動モーター35によるローター25の回転と、射出・計量用モーター39の逆転駆動による射出プランジャー38の後退動作(図4中、右方向移動)とを組み合わせ、可塑化通路30から材料流入通路28へと導かれた樹脂をチャンバー31内に収容する。しかる後、射出・計量用モーター39の正転駆動による射出プランジャー38の前進動作(図4中、左方向移動)によって、チャンバー内30に収容された所定量の樹脂をノズル37から金型ユニット11のキャビティ13内に射出する。
The rotation of the
このように、本実施形態におけるスクロール型の射出成形機10は、旧来のプリプラ方式の射出成形機と比較すると、可塑化送出装置15を大幅に小型化することができるため、射出成形機10としての全体的な小型化を企図することが可能である。
As described above, the scroll type
上述した実施形態では、ローター25の凹円錐面25Fに一対の螺旋溝34を180度隔てて形成し、計量射出装置14に対する成形材料の供給量を高めることができるように配慮している。しかしながら、ローター25の凹円錐面25Fに3つ以上の螺旋溝34を形成することによって、さらに成形材料の供給量を増大させることが可能であることに注意されたい。
In the embodiment described above, a pair of
(他の実施形態)
以上、本発明の実施形態1について説明したが、本発明は実施形態1に限定されるものではない。例えば、本実施形態ではさらに、図7から図9に示すように、螺旋溝34の径方向外側端部34OEに位置する底壁34Bは、ローター25の端面25Fとのなす角が相対的に大きな(例えば60度程度)急傾斜部34BOを含む。
(Other embodiments)
The first embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the first embodiment. For example, in this embodiment, as shown in FIGS. 7 to 9, the
このような急傾斜部34BOは、径方向内側壁34IWに接する急傾斜部内側端部34BOIにおいて、急傾斜部34BOより径方向外側の螺旋溝34の深さを、急傾斜部34BOより径方向内側の螺旋溝34の深さより一段と深く形成するようにしている(以下、急傾斜部34BOにより形成される、急傾斜部34BOより径方向外側の螺旋溝34の部分を特に誘い溝という)。より詳細には、急傾斜部34BOは、急傾斜部内側端部34BOIから、径方向外側壁34OWに接する急傾斜部外側端部34BOOまで、円弧を描き延在するとともに、徐々にその急傾斜部34BOの面積を狭めるように設けられる。急傾斜部34BOによって形成される誘い溝は、急傾斜部34BOが急傾斜部外側端部34BOOに向かうにつれて径方向幅が細く収束するよう設けられ、急傾斜部外側端部34BOOに達した部分においては、急傾斜部34BOより径方向内側の螺旋溝34に合流し、これと同等の深さとなる。なお、この急傾斜部34BOは、ローター25の回転中心Oを母線とする円錐面の一部であり、ローター25の回転中心Oから所定距離以遠に形成されている。
Such steeply
このような急傾斜部34BOを形成したことにより、ローター25の側面方向から投下し径方向外側端部34OEへと投入されたペレット状の材料は、落下方向に直面する急傾斜部34BOの壁に当たり、径方向外側壁34OWへと誘導されることとなる。このような径方向外側壁34OWへの材料の引き込み形状により、より多くの成形材料を径方向外側壁34OWのインボリュート曲線に沿わせることができて、径方向外側壁34OWによる混錬の作用をより効率よく材料に与えることができる。
By forming such a steeply
以上のようなローター構造とすることで、上述した実施形態1と比べて、急傾斜部34BOの存在によって径方向外側壁34OWに在する樹脂の混練をより促進させることが可能である。 By adopting the rotor structure as described above, it is possible to further promote the kneading of the resin present in the radially outer wall 34OW due to the presence of the steeply inclined portion 34BO as compared with the first embodiment described above.
以上、本発明の実施形態として射出成形機により説明したが、本発明は、射出成形機用の可塑化送出装置や射出成形機の可塑化用ローターも対象である。なお、本発明はその特許請求の範囲に記載された事項のみから解釈されるべきものであり、上述した実施形態においても、本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が記載した事項以外に可能である。例えば、上述の実施形態ではバレル24の一端面を凸円錐面に形成すると共にローター25の端面25Fをこれと対応する凹円錐面に形成したが、バレルの一端面を凹円錐に、ローターの端面をこれと対応する凸円錐に形成したり、双方を平面で形成して螺旋溝のみを径方向内側端部に向かうにつれて浅く形成するようにしても良い。つまり、上述した実施形態におけるすべての事項は、本発明を限定するためのものではなく、本発明とは直接的に関係のないあらゆる構成を含め、その用途や目的などに応じて任意に変更し得るものである。
As described above, the injection molding machine has been described as an embodiment of the present invention. However, the present invention is also applicable to a plasticizing delivery device for an injection molding machine and a plasticizing rotor for an injection molding machine. It should be noted that the present invention should be construed only from the matters described in the claims, and in the above-described embodiment, all the changes and modifications included in the concept of the present invention are other than those described. Is possible. For example, in the above-described embodiment, one end surface of the
10 射出成形機
11 金型ユニット
12 型締め装置
13 キャビティ
14 計量射出装置
15 可塑化送出装置
24 バレル
24F バレルの一端面(凸円錐面)
25 ローター
25F ローターの端面(凹円錐面)
26 ローター駆動手段
27 ヒーター
28 材料流入通路
30 可塑化通路
34 螺旋溝
34IE 径方向内側端部
34OE 径方向外側端部
34B 底壁
34BO 急傾斜部
34OW 径方向外側壁
34IW 径方向内側壁
35 ローター駆動モーター
O ローターの回転中心
P 径方向外側壁の任意の位置
d 線分
t 接線
γ リード角
DESCRIPTION OF
25
26 Rotor driving means 27
Claims (14)
前記バレルの材料流入通路の開口を中心として回転駆動され、当該バレルの前記一端面に対して摺接する端面を有するローターと、
前記ローターの端面には、前記バレルの一端面との間に成形材料の可塑化通路として、径方向外側端部から成形材料が供給されると共に径方向内側端部が前記バレルの材料流入通路の開口端にそれぞれ連通する複数本の螺旋溝と
を具えていることを特徴とする可塑化送出装置。 A barrel in which a material inflow passage opens at one end surface;
A rotor that is rotationally driven around the opening of the material inflow passage of the barrel and has an end surface that is in sliding contact with the one end surface of the barrel;
The end surface of the rotor is supplied with a molding material from a radially outer end as a plasticizing passage for a molding material between one end surface of the barrel and a radially inner end of the material inflow passage of the barrel. A plasticizing delivery device comprising a plurality of spiral grooves respectively communicating with open ends.
前記可塑化送出装置は、
一端面に材料流入通路が開口するバレルと、
前記バレルの材料流入通路の開口を中心として回転駆動されるとともに前記バレルの一端面に対して摺接する端面を有するローターと、
前記成形材料を加熱する加熱手段と、を具え、
前記ローターには、前記バレルの一端面との間に前記成形材料の可塑化通路として形成されて径方向外側端部から成形材料が供給されると共に径方向内側端部が前記バレルの材料流入通路の開口端に連通する複数本の螺旋溝が形成されていることを特徴とする射出成形機。 A metering injection device for pumping a molding material in a molten state into a mold cavity, and a plasticizing delivery device for plasticizing the molding material and feeding it to the metering injection device,
The plasticizing delivery device comprises:
A barrel whose material inflow passage is open on one end surface;
A rotor that is driven to rotate about the opening of the material inflow passage of the barrel and has an end surface that is in sliding contact with one end surface of the barrel;
Heating means for heating the molding material,
The rotor is formed as a plasticizing passage for the molding material between one end surface of the barrel and the molding material is supplied from the radially outer end portion, and the radially inner end portion is the material inflow passage of the barrel. An injection molding machine characterized in that a plurality of spiral grooves communicating with the open end of the are formed.
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