JP2017065201A - Plunger type injection unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、加熱シリンダと、該加熱シリンダ内で往復動的に駆動されるプランジャと、逆流防止装置と、複数個の射出材料溶融孔あるいは溝を備えた溶融器とからなり、前記溶融器が前記プランジャと一体的に駆動されるようになっている、プランジャ式射出装置に関するものであり、限定するものではないがガラス繊維等の強化繊維を含む繊維強化樹脂を射出するのに好適なプランジャ式射出装置に関するものである。 The present invention comprises a heating cylinder, a plunger that is reciprocatingly driven in the heating cylinder, a backflow prevention device, and a melter provided with a plurality of injection material melting holes or grooves. The plunger-type injection device is designed to be driven integrally with the plunger. The plunger-type injection device is suitable for injecting a fiber-reinforced resin including a reinforcing fiber such as a glass fiber, but not limited thereto. The present invention relates to an injection device.
射出装置は、インラインスクリュ式とプランジャ式とに大別できる。インラインスクリュ式は、従来周知のように加熱シリンダ、この加熱シリンダ内に回転方向と軸方向とに駆動可能に設けられているスクリュ、スクリュを回転方向と軸方向とに駆動する駆動装置等から構成されている。加熱シリンダの前方には射出ノズルが、そうして後端部にはホッパが設けられ、加熱シリンダの外周部にはバンドヒータが設けられている。したがって、スクリュを回転駆動すると共に、ホッパから樹脂材料を供給すると、樹脂材料は前方へ送られる過程でバンドヒータからの熱、スクリュの回転による摩擦熱、剪断熱等により溶融し、加熱シリンダの前方の計量室あるいは蓄積室に蓄積される。これによってスクリュは、蓄積される溶融樹脂の圧力により後退し計量が完了する。スクリュを軸方向に駆動して型締された金型へ溶融樹脂を射出・充填し、冷却固化を待って可動側金型を開くと成形品が得られる。 The injection device can be roughly classified into an inline screw type and a plunger type. The in-line screw type is composed of a heating cylinder, a screw that can be driven in the rotation direction and the axial direction in the heating cylinder, a drive device that drives the screw in the rotation direction and the axial direction, and the like, as is conventionally known. Has been. An injection nozzle is provided in front of the heating cylinder, a hopper is provided at the rear end, and a band heater is provided at the outer periphery of the heating cylinder. Therefore, when the screw is rotated and the resin material is supplied from the hopper, the resin material is melted by the heat from the band heater, the frictional heat due to the rotation of the screw, the shear heat, etc. in the process of being sent forward, and the front of the heating cylinder. Accumulated in the weighing chamber or storage chamber. As a result, the screw is retracted by the pressure of the accumulated molten resin and the measurement is completed. When the screw is driven in the axial direction, molten resin is injected and filled into a mold that has been clamped, and after cooling and solidification, the movable mold is opened to obtain a molded product.
このようなインラインスクリュ式の射出装置においては、射出時に溶融樹脂が加熱シリンダ内を逆流しないように、スクリュの先端に逆流防止装置が設けられている。逆流防止装置は、スクリュの先端の小径に形成された軸部に緩やかに嵌合している逆流防止リングと、この逆流防止リングが着座する押金とからなる。逆流防止リングは軸部において所定のストロークで前後に移動可能になっており、計量時には溶融樹脂の圧力を受けて押金から離間して前方に移動する。そうすると、溶融樹脂は逆流防止リングの内径と軸部の隙間からなる樹脂流路を通って前方に送られる。一方、射出時にスクリュを前方に駆動すると、逆流防止リングが後退して押金に着座し、樹脂流路が閉鎖される。これによって溶融樹脂の逆流が防止される。ところで特許文献1においても記載されているが、逆流防止装置を備えたインラインスクリュ式の射出装置において、ガラス繊維等の強化繊維を含む繊維強化樹脂を溶融して射出するとき、逆流防止リングのストロークが問題になる。すなわち、逆流防止リングのストロークが短いと、溶融樹脂は押金と逆流防止リングの狭い隙間を通ることになって強化繊維が損傷して短くなってしまう。そこで強化繊維の損傷を防ぐにはストロークを長く確保する必要がある。しかしながら逆流防止リングのストロークが長いと、射出の開始時において逆流する溶融樹脂の量が不安定になるので、成形品の重量がバラついてしまう問題もある。
In such an inline screw type injection device, a backflow prevention device is provided at the tip of the screw so that the molten resin does not flow back through the heating cylinder during injection. The backflow prevention device includes a backflow prevention ring that is loosely fitted to a shaft portion formed in a small diameter at the tip of the screw, and a presser on which the backflow prevention ring is seated. The backflow prevention ring can be moved back and forth at a predetermined stroke in the shaft portion, and at the time of measurement, it receives the pressure of the molten resin and moves forward away from the presser. If it does so, molten resin will be sent ahead through the resin flow path which consists of the internal diameter of a backflow prevention ring, and the clearance gap between shaft parts. On the other hand, when the screw is driven forward at the time of injection, the backflow prevention ring moves backward and is seated on the presser and the resin flow path is closed. This prevents the back flow of the molten resin. By the way, although it describes also in
このような逆流防止装置を必要とするインラインスクリュ式の射出装置に対して、プランジャ式射出装置は必ずしも逆流防止装置を必要とはしない。従来周知のようにプランジャ式の射出装置は、加熱シリンダ、このシリンダ内に駆動可能に設けられているプランジャ、ペレットを溶融する溶融器、プランジャを駆動する駆動装置等から構成されている。プランジャ式射出装置は色々なタイプがあり、色々な特許文献において提案されている。 In contrast to such an inline screw type injection device that requires a backflow prevention device, the plunger type injection device does not necessarily require a backflow prevention device. As is well known in the art, a plunger-type injection device includes a heating cylinder, a plunger provided in the cylinder so as to be driven, a melter for melting pellets, a drive device for driving the plunger, and the like. Plunger-type injection devices are of various types and have been proposed in various patent documents.
特許文献2には、図4に示されているように、軸方向に所定長さの加熱シリンダ50と、該シリンダ50内で前方へ駆動されるプランジャ56とからなるプランジャ式射出装置が示されている。この加熱シリンダ50の前方には射出ノズル51が、後方にはホッパ52がそれぞれ設けられている。そして、射出ノズル51とホッパ52との間に、所定の間隔をおいて溶融器すなわち第1、2段のトーピード53、55が加熱シリンダ50に対して固定的に設けられている。第1段のトーピード53は、ヒータで加熱されるようになっていると共に、内部には軸方向に複数個の先端小径勾配穴、すなわちテーパ状の樹脂通過孔54、54、…が形成されている。一方、第2段のトーピード55の外周面には螺旋状の複数個の溝56、56、…が形成されている。したがって、ホッパ52から供給されているペレットP、P、…は、プランジャ56を前方へ駆動すると、前方へ押され、第1段のトーピード53の複数個の樹脂通過孔54、54、…内を通過する。このとき、ペレットP、P、…は通過孔54、54、…の内周壁に圧接され効率的に溶融される。そして、第2のトーピード55の螺旋溝56、56、…を通過するとき、さらに剪断あるいは混練作用により生じる熱により溶融され、次いで射出ノズル51から型締めされた金型のキャビティへ射出・充填される。冷却固化を待って可動側金型を開くと成形品が得られる。
As shown in FIG. 4,
特許文献2により提案されているプランジャ式射出装置は、図5に示されているように、その先端部に射出ノズル61が設けられている加熱シリンダ60、この加熱シリンダ60内に駆動可能に設けられているプランジャ66、複数個の樹脂通過孔64、64、…が形成されている溶融器63、樹脂供給口の近傍に設けられているエアベント67等からなっている。加熱シリンダ60の外周部には、加熱器68が取り付けられ、樹脂通過孔64,64,…は下流側に向かってテーパ状に順次縮径されている。したがって、プランジャ66を下方すなわち前方へ駆動すると、ホッパ62から供給されているペレットは前方へ押され、複数個の樹脂通過孔64、64、…を通過するとき圧密され、これらの通過孔64、64、…の内周壁に圧接される。このとき加熱シリンダ60から加えられる熱と、樹脂通過孔64、64、…を通過するとき生じる摩擦熱等により効率的に溶融される。このように溶融されるとき、ペレット間に保持されている空気はエアベント67から排気される。次いで、型締めされた金型へ射出ノズル61から射出・充填される。冷却固化を待って可動側金型を開くと、同様にして成形品が得られる。
As shown in FIG. 5, the plunger-type injection device proposed in
特許文献1、2に記載のプランジャ式射出装置は、射出時に樹脂が逆流することがないので逆流防止装置が不要になっている。従って、強化繊維を含む繊維強化樹脂により成形を行うとき逆流防止装置において強化繊維が切断されることがなく有利であると言える。
In the plunger type injection devices described in
射出装置にはインラインスクリュ式とプランジャ式があり、それぞれ一長一短があり、どちらが優れていると即断はできないが、インラインスクリュ式では昇温された加熱シリンダの内周壁に接するペレットの量が少ないので、溶融に時間がかかる。従ってスクリュあるいは加熱シリンダはペレットを溶融するために必然的に軸方向に長くしなければならないという問題がある。また繊維強化樹脂により成形する場合に、逆流防止装置において強化繊維が損傷しやすいという問題もある。逆流防止装置において逆流防止リングのストロークを大きくすれば強化繊維の損傷を防止できるが、射出する溶融樹脂の量が不安定になるという問題も残る。これに対し、プランジャ式はペレットあるいは溶融樹脂が溶融器の複数の通過孔を通過するようになっているのでペレットと溶融器との接触面積は広く、溶融し易い。従って加熱シリンダやプランジャを軸方向に長くする必要はなく、射出装置をコンパクトに構成できる利点が認められる。さらに逆流防止装置が必須ではないので強化繊維の損傷を防止できる利点もある。本発明はこのようなプランジャ式射出装置を対象としているが、プランジャ式射出装置についても問題が見受けられる。特許文献2、3に記載のプランジャ式射出装置を例として説明すると、これらは共にプランジャ56、66を前方へ駆動するときに、樹脂の溶融と、射出とを同時に実施するようになっているので、換言すると一方向の駆動により溶融と射出とを同時に実施するようになっているので、プランジャ56、66の押圧力がペレットの溶融時の圧力損失と射出圧力に分散される。すなわち、射出圧力を上げるためにはプランジャ56、66の押圧力を高める必要があるが、プランジャ56、66の押圧力の増加に伴い溶融器53、63の圧力損失も増加するため、溶融と射出とを同時に行う従来のプランジャ式射出装置は、高い射出圧力を得ることが難しいという問題がある。射出速度についても問題がある。射出速度はプランジャ56、66の駆動速度を大きくすればよさそうであるが、溶融器53、63においてペレットを確実に溶融させなければならない。しかしながら溶融器53、63において溶融時間を短縮させようとしても限界がある。つまり溶融器53、63が律速となって射出速度を十分に大きくできない問題がある。
There are inline screw type and plunger type in the injection device, and each has advantages and disadvantages, and if it is better, it can not be determined immediately, but with the inline screw type, the amount of pellets in contact with the inner peripheral wall of the heated cylinder is small, It takes time to melt. Therefore, there is a problem that the screw or the heating cylinder must be elongated in the axial direction in order to melt the pellet. Further, when molding with fiber reinforced resin, there is also a problem that the reinforcing fiber is easily damaged in the backflow prevention device. In the backflow prevention device, if the stroke of the backflow prevention ring is increased, damage to the reinforcing fibers can be prevented, but the problem that the amount of molten resin to be injected becomes unstable remains. On the other hand, since the pellet type or the molten resin passes through the plurality of passage holes of the melting device, the plunger type has a wide contact area between the pellet and the melting device and is easily melted. Therefore, it is not necessary to lengthen the heating cylinder and the plunger in the axial direction, and an advantage that the injection device can be configured compactly is recognized. Further, since a backflow prevention device is not essential, there is an advantage that damage of the reinforcing fiber can be prevented. Although the present invention is directed to such a plunger type injection device, there is a problem with the plunger type injection device. The plunger-type injection device described in
本発明は、上記したような従来の欠点あるいは問題点を解決したプランジャ式射出装置を提供することを目的とし、具体的にはプランジャ式の長所は生かして、射出圧力および射出速度を大きくできるプランジャ式射出装置を提供するこを目的とし、限定するものではないが繊維強化樹脂による成形に好適なプランジャ式射出装置を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide a plunger type injection device that solves the above-mentioned conventional drawbacks or problems. Specifically, a plunger that can increase the injection pressure and the injection speed by taking advantage of the advantages of the plunger type. An object of the present invention is to provide a plunger type injection device suitable for molding with a fiber reinforced resin, although not limited thereto.
本発明は、上記目的を達成するために、加熱シリンダと、加熱シリンダ内に設けられているプランジャと、複数個の射出材料溶融孔あるいは溶融溝が形成されている溶融器と、加熱シリンダ内に設けられている輸送ピストンとからプランジャ式射出装置を構成する。溶融器はプランジャと一体的に設ける。また輸送ピストンは、プランジャと独立して加熱シリンダ内を往復動的に駆動できるように構成する。ただしプランジャを前方に駆動するときには、輸送ピストンはプランジャと一体的に駆動されるようにする。輸送ピストンは、好ましくは環状体から構成し、プランジャの後方寄りの所定の区間に形成された一定の径の軸部に設けるようにする。プランジャには逆流防止装置を設ける。 In order to achieve the above object, the present invention provides a heating cylinder, a plunger provided in the heating cylinder, a melter in which a plurality of injection material melting holes or melting grooves are formed, and a heating cylinder. A plunger-type injection device is constituted by the transport piston provided. The melter is provided integrally with the plunger. The transport piston is configured to be able to reciprocate dynamically within the heating cylinder independently of the plunger. However, when the plunger is driven forward, the transport piston is driven integrally with the plunger. The transport piston is preferably composed of an annular body, and is provided on a shaft portion having a constant diameter formed in a predetermined section near the rear of the plunger. The plunger is provided with a backflow prevention device.
すなわち、請求項1に記載の発明は、上記目的を達成するために、先端部が溶融された射出材料の蓄積部となり、後端部が供給される射出材料の供給部となっている加熱シリンダと、前記加熱シリンダ内に設けられているプランジャと、複数個の射出材料溶融孔あるいは溶融溝が形成されている溶融器と、前記加熱シリンダ内に設けられている輸送ピストンとを備え、前記溶融器は前記プランジャと一体的に設けられ、前記輸送ピストンは、前記プランジャと独立して前記加熱シリンダ内を往復動的に駆動可能になっていると共に、前記プランジャを前方に駆動するときに前記プランジャと一体的に駆動されるようになっていることを特徴とするプランジャ式射出装置として構成される。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のプランジャ式射出装置において、前記プランジャは後方寄りの所定の区間が一定の径に形成された軸部を備え、前記輸送ピストンは前記軸部に同軸に設けられている環状体からなることを特徴とするプランジャ式射出装置として構成される。
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載のプランジャ式射出装置において、前記溶融器の前記射出材料溶融孔あるいは前記溶融溝は、先端部寄りに向かって個数が多くなっていることを特徴とするプランジャ式射出装置として構成される。
That is, in order to achieve the above-mentioned object, the invention according to
According to a second aspect of the present invention, in the plunger-type injection device according to the first aspect, the plunger includes a shaft portion in which a predetermined section near the rear is formed with a constant diameter, and the transport piston is the shaft portion. It is comprised as a plunger type injection device characterized by comprising an annular body provided coaxially.
According to a third aspect of the present invention, in the plunger type injection device according to the first or second aspect, the number of the injection material melting holes or the melting grooves of the melter increases toward the tip. It is comprised as a plunger type injection device characterized by this.
以上のように、本発明によれば、先端部が溶融された射出材料の蓄積部となり、後端部が供給される射出材料の供給部となっている加熱シリンダと、加熱シリンダ内に設けられているプランジャと、複数個の射出材料溶融孔あるいは溶融溝が形成されている溶融器と、加熱シリンダ内に設けられている輸送ピストンとを備えたプランジャ式射出装置として構成されている。そして、溶融器はプランジャと一体的に設けられ、輸送ピストンは、プランジャと独立して加熱シリンダ内を往復動的に駆動されるようになっていると共に、プランジャを前方に駆動するときにプランジャと一体的に駆動されるようになっている。このような輸送ピストンを備えているので、輸送ピストンを加熱シリンダ内で軸方向に駆動すると、ペレットを前方に送ることができ、ペレットは溶融器において溶融されて蓄積部に計量することができる。そしてこのときプランジャを駆動する必要はない。そして射出のときにプランジャを軸方向に駆動するとき、一体的に輸送ピストンが駆動されるようになっているので、輸送ピストンが溶融樹脂の逆流を防止する作用を奏する。つまり、本発明に係るプランジャ式射出装置は逆流防止リングを備えた逆流防止装置が不要になる。逆流防止装置は、強化繊維の損傷の原因になるが、このような逆流防止装置が不要になるので、本発明のプランジャ式射出装置は繊維強化樹脂による成形に適していると言える。なお本発明においては、射出時において溶融器における抵抗はないので、プランジャの軸力がそのまま射出圧力として作用する。つまり効率よく射出圧力を作用させることができる。そして、射出時に溶融器でペレットを溶融させる必要がないので射出速度を高速にすることもできる。つまり本発明に係るプランジャ式射出装置は射出圧力、および射出速度を大きくすることができる効果がある。他の発明によると、プランジャは後方寄りの所定の区間が一定の径に形成された軸部を備え、輸送ピストンは軸部に同軸に設けられている環状体からなる。つまり輸送ピストンはプランジャに対して同軸に設けられていることになる。そうすると輸送ピストンによってペレットを前方に送るときに、加熱シリンダ内においてペレットにバランス良く押力が作用することになり、効率よくペレットを溶融器で溶融して射出材料を計量することができる。また輸送ピストンは射出時にプランジャと一体的に駆動されて溶融樹脂の逆流を防止する作用を奏するが、輸送ピストンが環状体に形成されているので、溶融樹脂に均一に圧力が作用してバランスが良い。さらに他の発明によると、溶融器の射出材料溶融孔あるいは溶融溝は、先端部寄りに向かって個数が多くなっている。ペレットは射出材料溶融孔や溶融溝の壁面と接触して溶融するようになっているが、射出材料溶融孔や溶融溝はその個数が多くなるほど、その壁面の面積は大きくなるので、先端部寄りに向かって射出材料は溶融し易くなる効果が得られる。 As described above, according to the present invention, a heating cylinder is provided in the heating cylinder in which the front end portion serves as a storage portion for the molten injection material and the rear end portion serves as a supply portion for the injection material supplied. And a plunger having a plurality of injection material melting holes or melting grooves, and a transport piston provided in a heating cylinder. The melter is provided integrally with the plunger, and the transport piston is reciprocally driven in the heating cylinder independently of the plunger, and when the plunger is driven forward, It is designed to be driven integrally. Since such a transport piston is provided, when the transport piston is driven in the axial direction in the heating cylinder, the pellets can be fed forward, and the pellets can be melted in the melter and metered in the accumulator. At this time, it is not necessary to drive the plunger. When the plunger is driven in the axial direction during injection, the transport piston is integrally driven, so that the transport piston has an effect of preventing the backflow of the molten resin. That is, the plunger type injection device according to the present invention does not require a backflow prevention device having a backflow prevention ring. Although the backflow prevention device causes damage to the reinforcing fibers, such a backflow prevention device is not necessary, so that it can be said that the plunger type injection device of the present invention is suitable for molding with fiber reinforced resin. In the present invention, since there is no resistance in the melter at the time of injection, the axial force of the plunger acts as the injection pressure as it is. That is, the injection pressure can be applied efficiently. And since it is not necessary to melt a pellet with a fuser at the time of injection, the injection speed can be increased. That is, the plunger type injection device according to the present invention has an effect of increasing the injection pressure and the injection speed. According to another invention, the plunger includes a shaft portion in which a predetermined section near the rear is formed with a constant diameter, and the transport piston is formed of an annular body provided coaxially with the shaft portion. That is, the transport piston is provided coaxially with the plunger. Then, when the pellets are fed forward by the transport piston, a pressing force acts on the pellets in a well-balanced manner in the heating cylinder, and the pellets can be efficiently melted by the melter and the injection material can be measured. The transport piston is driven integrally with the plunger at the time of injection to prevent the reverse flow of the molten resin, but since the transport piston is formed in an annular body, the pressure is applied uniformly to the molten resin and the balance is achieved. good. According to still another invention, the number of injection material melting holes or melting grooves of the melting device increases toward the tip. The pellets are melted in contact with the injection material melting holes and the wall of the melting groove, but as the number of injection material melting holes and melting grooves increases, the area of the wall surface increases. As a result, the injection material is easily melted.
以下、本発明の実施の形態を説明する。図1の(ア)に示されているように、本実施の形態に係るプランジャ式射出装置1は、軸方向に所定長さの加熱シリンダ2、この加熱シリンダ2の内部に設けられているスクリュヘッドを備えたプランジャ4、このプランジャ4に設けられている溶融器5、本発明に特有の部材であり後で説明する輸送ピストン8、等から構成されている。加熱シリンダ2は先端部が溶融状態の射出材料が計量される蓄積部になっていて先端には射出ノズル10が設けられている。そして後方部は射出材料のペレットが供給される供給部になっており、供給部にはホッパ11が設けられている。図には示されていないが、加熱シリンダ2や射出ノズル10の外周面には複数枚のバンドヒータが巻かれて、加熱シリンダ2や射出ノズル10を加熱できるようになっている。
Embodiments of the present invention will be described below. As shown in FIG. 1A, the
溶融器5は、プランジャ4の所定の区間に固定的に設けられたフィン13、14、15からなり、プランジャ4を駆動するとプランジャ4と一体的に前後に駆動されるようになっている。フィン13、14、15は、軸方向に並行にかつ、円周方向に均等になるようにプランジャ4に設けられているが、溶融器5のそれぞれの区間において設けられているフィン13、14、15の枚数が異なっている。すなわち溶融器5の後方寄りの区間においてはフィン13、14、15、…は図1の(エ)に示されているように6枚が設けられ、中間の区間においては図1の(ウ)に示されているように8枚が設けられ、そして前方寄りの区間においては図1の(イ)に示されているように12枚が設けられている。射出材料は隣り合うフィン13、14、15、…の間の溝、つまり溶融溝を流れるとき溶融されることになる。つまりバンドヒータによって加熱された加熱シリンダ2の熱がフィン13、14、15に伝導し、この熱によって効率よく溶融される。射出材料はペレットとして供給されるので、後方寄りの区間はペレットが通りやすいようにフィン13、13、…の枚数が少なく溶融溝の間が大きくなっているが、前方寄りの区間は射出材料を確実に溶融するために、射出材料とフィン15、15、…との接触面積が大きくなるように枚数が多くなっている。つまり溶融溝は先端部に近づくにつれて本数が多くなっている。これによって射出材料は先端部に送られるに従って十分に溶融されることになる。
The
本実施の形態に係る輸送ピストン8を説明する。輸送ピストン8は所定の肉厚の環状体からなる。プランジャ4の後方部分の所定の区間は、径が一定の軸部18になっており、この軸部18に輸送ピストン8が摺動自在に設けられている。図1の(ア)には駆動機構は示されていないが、輸送ピストン8はプランジャ4と独立して加熱シリンダ2内の所定の区間において往復動的に駆動されるようになっている。このような輸送ピストン8を軸方向に駆動すると、ホッパ11から供給される射出材料のペレットを加熱シリンダ2内において前方に送り出すことができ、これによって射出材料は溶融器5において溶融して加熱シリンダ2の蓄積部に計量されることになる。
The
本実施の形態に係る輸送ピストン8は、作用の説明で明らかになるように、射出時にプランジャ4を前方に駆動するときには、プランジャ4と一体的に駆動されるようになっている。これによって輸送ピストン8は射出材料の逆流を防止するようになっている。従って、本実施の形態に係るプランジャ式射出装置1において、プランジャ4の先端部には逆流防止装置は設けられていない。プランジャ4の先端部には逆流防止装置の代りに溝20が形成されており、射出材料は滑らかに流れるようになっている。
As will be apparent from the description of the operation, the
図2によって本実施の形態に係るプランジャ式射出装置1の作用を説明する。本実施の形態に係るプランジャ式射出装置1は、色々な射出材料を射出することができるが、以下ではガラス繊維、炭素繊維等の強化繊維を含む繊維強化樹脂を射出することを例に説明する。バンドヒータによって加熱シリンダ2を加熱し、図2の(ア)に示されているように、ホッパ11から繊維強化樹脂のペレットを供給する。そして輸送ピストン8を図2の(イ)に示されているように軸方向に駆動する。そうすると輸送ピストン8の押力によってペレットは加熱シリンダ2内を前方に送り出される。ペレットは溶融器5を通過するときに溶融され、溶融状態の射出材料となる。つまり強化繊維を含んだ射出材料となる。このような輸送ピストン8の軸方向への駆動を実施すると、強化繊維を含んだ溶融状態の射出材料が加熱シリンダ2の先端の蓄積部に計量される。このとき射出材料は溝20を滑らかに流れるので、強化繊維は損傷せずに射出材料が計量されることになる。このような輸送ピストン8の軸方向への駆動は1回だけでもよいし、複数回繰り返してもよい。このように輸送ピストン8の駆動の回数には制限がないが、駆動後、輸送ピストン8は元の位置に後退させるようにする。図2の(ウ)に示されているように、計量が進むとプランジャ4が射出材料の圧力によって後退する。所定の位置に達したら計量を完了する。プランジャ4を図2の(エ)に示されているように軸方向に駆動する。このとき輸送ピストン8もプランジャ4と一体的に駆動する。あるいは、図には示されていないが、所定のロック機構により輸送ピストン8をプランジャ4に対して一時的に固定して、プランジャ4が前方に駆動されるときに輸送ピストン8が一体的に駆動されるようにする。そうすると強化繊維を含む射出材料はプランジャ4と共に駆動される輸送ピストン8によって逆流が妨げられ、プランジャ4の押力を受けて射出ノズル10から射出される。図に示されていないが、型締めされた金型に射出されて、繊維強化樹脂からなる成形品が得られる。
The operation of the plunger
本実施の形態に係るプランジャ式射出装置1は、加熱シリンダ2内においてプランジャ4と独立して駆動される輸送ピストン8を備えているので、プランジャ4を駆動することなく射出材料を前方に送り出して溶融することができる。そして射出時においてプランジャ4を駆動するとき、プランジャ4の押力のほとんどを射出圧力として作用させることができる。そして輸送ピストン8は逆流防止作用を奏するので逆流防止装置が不要であり、繊維強化樹脂を計量したり射出するときに強化繊維の損傷を防止できる。なお、前記したように本実施の形態に係るプランジャ射出装置1は、強化繊維を含まない一般的な樹脂材料についても当然に扱うことができる。
The plunger-
本実施の形態に係るプランジャ式射出装置1は、色々な変形が可能である。例えば、図3には第2の実施の形態に係るプランジャ式射出装置1’が示されているが、この実施の形態においては輸送ピストン8’は環状体にはなっていない。加熱シリンダ2’内には後方の所定の区間においてボアが広くなっている拡張区間20が形成されており、この拡張区間20に輸送ピストン8’が設けられている。当業者であれば容易に理解できるはずであるが、拡張区間20と輸送ピストン8’のそれぞれの断面の形状が等しければ、これらはどのような形状であってもよく、輸送ピストン8’を軸方向に駆動すれば加熱シリンダ2’内においてペレットを前方に送り出してこれを溶融し、射出材料を計量することができる。そして射出時に輸送ピストン8’がプランジャ4と一体的に駆動されるようにすれば射出材料の逆流も防止できる。また他の変形も可能であり、溶融器5についても変形できる。本実施の形態においては溶融器5はフィン13、14、15、…から構成されていて、射出材料がこれらの溝つまり溶融溝を流れるときに溶融されるようになっている。これに対して、溶融器5を軸方向の複数の孔つまり射出材料溶融孔を備えるように構成することもできる。
The plunger-
1 プランジャ式射出装置 2 加熱シリンダ
4 プランジャ 5 溶融器
8 輸送ピストン 10 射出ノズル
11 ホッパ
13、14、15 フィン
18 軸部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記溶融器は前記プランジャと一体的に設けられ、
前記輸送ピストンは、前記プランジャと独立して前記加熱シリンダ内を往復動的に駆動可能になっていると共に、前記プランジャを前方に駆動するときに前記プランジャと一体的に駆動されるようになっていることを特徴とするプランジャ式射出装置。 A heating cylinder that serves as an injection material supply unit to which the front end portion is a molten injection material accumulation portion and a rear end portion is supplied, a plunger provided in the heating cylinder, and a plurality of injection materials A melter in which a melt hole or a melt groove is formed, and a transport piston provided in the heating cylinder,
The melter is provided integrally with the plunger;
The transport piston can be driven reciprocally in the heating cylinder independently of the plunger, and is driven integrally with the plunger when the plunger is driven forward. A plunger-type injection device.
Priority Applications (1)
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JP2015196087A JP2017065201A (en) | 2015-10-01 | 2015-10-01 | Plunger type injection unit |
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JP2015196087A JP2017065201A (en) | 2015-10-01 | 2015-10-01 | Plunger type injection unit |
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ID=58493569
Family Applications (1)
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2015
- 2015-10-01 JP JP2015196087A patent/JP2017065201A/en active Pending
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