JP2538041Y2

JP2538041Y2 - 樹脂射出装置

Info

Publication number: JP2538041Y2
Application number: JP4131892U
Authority: JP
Inventors: 健二杉田
Original assignee: 株式会社名機製作所
Priority date: 1992-06-16
Filing date: 1992-06-16
Publication date: 1997-06-04
Anticipated expiration: 2007-06-04
Also published as: JPH06719U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、金型を用いて溶融樹脂
を成形する樹脂成形機に溶融樹脂を供給する樹脂射出装
置に関し、詳しくは、自動材料替え機能を向上させた樹
脂射出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、金型を用いて溶融樹脂を成形
する樹脂成形機に溶融樹脂を供給する樹脂射出装置が各
種知られている。これらの樹脂射出装置では、成形製品
の変更があると、これに応じて樹脂の種類や色を変更す
る、材料替えが行われている。この際、直前の成形製品
に使用していた樹脂が樹脂射出装置の加熱筒内に残留し
ているので、この残留樹脂を加熱筒内から除去するため
の樹脂替え作業が必要となる。

【０００３】この樹脂替え作業を図７を参照して説明す
る。まず、射出スクリュ１１０を稼働させて、直前に使
用され、加熱筒１２０内に残留している樹脂の射出とチ
ャージを繰り返し、樹脂の加熱筒内残留量を減少させる
（図７参照）。次に、新たな成形製品の材料とされる
種類または色の樹脂を供給し、射出とチャージを繰り返
して残留していた樹脂を新たな樹脂で置換する（図７
、参照）。さらに、新たな樹脂による射出・チャー
ジを繰り返して、加熱筒内壁および射出スクリュに付着
している直前回の樹脂を除去する（図７、参照）。
このようにして直前回の樹脂を加熱筒内から除去して、
材料替えする。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】ところが、加熱筒内の
残留樹脂、特に、射出スクリュの軸とフライトとが接合
している隅部に付着、残留している樹脂の除去は困難
で、材料替え作業には多量の樹脂と長い時間を要してい
た。

【０００５】そこで、本考案は、材料替え作業に要する
樹脂の量が少なく、また、所要時間も短くてよい樹脂射
出装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め本考案の樹脂射出装置は以下の構成を採用した。すな
わち、図６に例示するように、本考案の樹脂射出装置
は、先端部に射出ノズルを有する加熱筒と、該加熱筒内
に回転自在かつ往復動自在に挿入された射出スクリュ
と、前記加熱筒に形成された材料供給孔に連通する材料
供給路と、該材料供給路を介して前記加熱筒に樹脂を供
給するホッパと、該ホッパと前記材料供給路との間に回
転自在に介装されて該回転速度に応じて前記ホッパから
の前記樹脂の供給量を調節するフィードスクリュとを備
えた樹脂射出装置において、前記フィードスクリュの回
転速度を高レベルに保って、前記射出スクリュの前進に
よる樹脂射出とこれに続く前記射出スクリュの後退およ
び前記射出スクリュの回転による樹脂のチャージを所定
回数繰り返す第１モードと、前記フィードスクリュの回
転速度を低レベルに保って、前記射出スクリュの前進に
よる樹脂射出とこれに続く前記射出スクリュの後退およ
び前記射出スクリュの回転による樹脂のチャージを所定
回数繰り返す第２モードとを交互に所定回数繰り返す制
御を行う材料替え作業制御手段を設けたことを特徴とす
る。

【０００７】

【作用】上記構成の樹脂射出装置において材料替え作業
を行う際には、ホッパに新たな種類または色の樹脂を供
給した後、第１モードが実行される。第１モードでは、
材料替え作業手段がフィードスクリュに高レベル回転を
指示すると、指示を受けたフィードスクリュは回転速度
を高レベルに保って稼働し、樹脂をホッパから材料供給
路、材料供給孔を経て加熱筒へ供給する。フィードスク
リュの回転速度が高レベルであるので、前記供給される
樹脂量は多い。

【０００８】さらに、材料替え制御手段は、射出スクリ
ュの前進を指示し、後退とこれに続く回転を指示する。
該指示に応じて、射出スクリュが前進して樹脂を射出ノ
ズルから射出する。続いて、射出スクリュは後退し、回
転して、樹脂をチャージする。樹脂は、射出スクリュの
回転によって加熱筒内を前方に移動させられるととも
に、加熱筒内壁と射出スクリュとによる剪断応力を受け
て発熱し溶融する。すなわち、樹脂は前方に移動しつつ
溶融するが、その際に加熱筒および射出スクリュに付
着、残留している前回使用の樹脂を置換あるいは同伴し
て、加熱筒内から除去する。

【０００９】この第１モードが所定回数繰り返された
後、第２モードが実行される。第２モードにては、材料
替え制御手段はフィードスクリュに低レベル回転を指示
する。該指示により、フィードスクリュは回転速度を低
レベルに保って稼働する。また、材料替え作業制御手段
は、上述の第１モードと同様に、射出スクリュの前進、
後退および回転を指示する。該指示を受けて、射出スク
リュは前進しての樹脂射出、後退および回転による樹脂
のチャージを行う。この第２モードが所定回数繰り返さ
れる。

【００１０】第２モードでは、フィードスクリュの回転
速度が低レベルであるので、加熱筒に供給される樹脂の
量は少なくなる。この状態で射出とチャージを繰り返す
と、樹脂の供給量よりも射出量が多くなるので、射出ス
クリュと加熱筒内壁との間に形成される樹脂通路となる
空間に滞留する樹脂はきわめて少なくなる。

【００１１】上記第１モードおよび第２モードが所定回
数繰り返されて、樹脂替え作業が終了する。この繰り返
しにおいて、第２モードの実行後に、第１モードが実行
されることになる。すなわち、第２モードにて射出スク
リュと加熱筒内の樹脂通路となる空間に滞留する樹脂が
きわめて少なくなった状態で、供給樹脂量が多い第１モ
ードが実行される。このとき、前記樹脂通路となる空間
がほとんど空になっているので、第１モードにて供給さ
れた樹脂の、加熱筒内壁や射出スクリュとの接触部分に
おける流速が低下しないため、射出スクリュの軸とフラ
イトとが接合している隅部に付着、残留している樹脂の
除去が有効になされるものと考えられる。

【００１２】特に残留樹脂の除去が困難であった、射出
スクリュの軸とフライトとが接合している隅部でも残留
樹脂の除去が有効になされるので、材料替え作業に要す
る樹脂は少量となり、所要時間も短くなる。

【００１３】

【実施例】次に、本考案を一層明らかにするために、好
適な一実施例を図面を参照して説明する。本実施例の樹
脂射出装置１０は、樹脂を溶融して射出する射出部１２
と、射出部１２の稼働を制御する制御部１４とから構成
されている。

【００１４】まず、射出部１２の構成について説明す
る。図１および図２に示すように、加熱筒１６は一端に
射出ノズル１８を備え、他の端部をコモンベース２０に
挿通して、固着されている。加熱筒１６には、射出スク
リュ２２が回転自在、かつ摺動自在に挿通されている。
また、射出スクリュ２２の後端部２２ａは加熱筒１６か
ら突出している。この後端部２２ａには、ベアリングボ
ックス２４を介して、射出スクリュ２２を回転駆動する
油圧モータ２６が連結されている。油圧モータ２６は、
図示省略した作動油供給路を介して供給される作動油に
て回転駆動される。

【００１５】ベアリングボックス２４には、射出スクリ
ュ２２と略直交して、水平方向に張り出した一対の凸部
２４ａ、２４ｂが設けられている。この凸部２４ａ、２
４ｂには、それぞれピストンロッド２８ａ、２８ｂの一
端が連結されている。ピストンロッド２８ａ、２８ｂの
他の端は、コモンベース２０に設けられた一対の背圧シ
リンダ３０ａ、３０ｂに内蔵されたピストン（図示省
略）に連結されている。背圧シリンダ３０ａ、３０ｂに
は、図示省略した作動油供給路を介して作動油が給排さ
れ、該作動油の給排を制御することで、前記ピストンを
介してピストンロッド２８ａ、２８ｂを往復駆動可能で
ある。

【００１６】また、コモンベース２０の中央上部には、
材料供給路３２を介してフィードスクリュ３４が設置さ
れている。フィードスクリュ３４の図示右端には、モー
タ３６が設けられ、フィードスクリュ３４を回転駆動可
能になっている。さらに、フィードスクリュ３４の上方
にはホッパ３８が設けられている。図３に示すように、
材料供給路３２は加熱筒１６に設けられた材料供給孔４
０を介して加熱筒１６の内室１６ａと連通している。こ
れにより、ホッパ３８内の樹脂を、フィードスクリュ３
４の回転に応じて、材料供給路３２から加熱筒１６の内
室１６ａへ供給可能になっている。

【００１７】コモンベース２０は、下部に設けられた支
持部材４２を介して、スライドベース４４に設けられた
ガイドレール４６に、摺動可能に支承されている。スラ
イドベース４４にはコモンベース２０に連結されたシフ
トシリンダ（図示省略）が収納されており、コモンベー
ス２０をガイドレール４６に沿って往復駆動可能である
とともに、コモンベース２０のガイドレール４６に対す
る相対位置を固定可能になっている。

【００１８】ガイドレール４６には、また、ベアリング
ボックス２４が支持部材４８を介して摺動可能に取り付
けられている。したがって、コモンベース２０およびベ
アリングボックス２４は、ガイドレール４６に沿って移
動可能であり、同時にガイドレール４６に沿った方向に
互いの相対位置を変化可能である。さらに、スライドベ
ース４４は、基台５０に固定されている。

【００１９】次に、制御部１４について説明する。図５
に示すように、制御部１４は、略直方体状のケーシング
５４に、操作パネル５６および表示盤５８を組み込んだ
構成である。さらに、ケーシング５４には、ＣＰＵ、Ｒ
ＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポートを備えた、周知のマイクロ
コンピュータ（図示略）が収納されている。マイクロコ
ンピュータは操作パネル５６および表示盤５８と電気的
に接続されており、操作パネル５６を介して入力可能で
あるとともに、表示盤５８に入力内容など各種の表示を
させることが可能である。

【００２０】制御部１４と射出部１２とは、図示省略し
たケーブルを介して電気的に接続されており、制御部１
４からの制御信号によって射出部１２の各部分、すなわ
ち、フィードスクリュ３４を回転駆動するモータ３６、
射出スクリュ２２を回転駆動する油圧モータ２６および
射出スクリュ２２を油圧モータ２６とともに前後進駆動
する一対の背圧シリンダ３０ａ、３０ｂの駆動、停止を
制御可能である。以下に、材料替え作業に際して制御部
１４にて実行される制御処理について、図５を参照して
説明する。

【００２１】操作パネル５６にて材料替えモードが選択
指示されると、材料替えモードとして設定されたルーチ
ンが開始される。まず、フィードスクリュ３４の回転数
を高レベルとする（ステップ５１０）。続いて、射出を
指示する（ステップ５２０）。射出終了後、射出スクリ
ュ２２の後退を指示する（ステップ５３０）。次いで、
射出スクリュ２２の回転を指示する（ステップ５４
０）。射出回数が３回になるまで上記ステップ５２０〜
５４０を繰り返し、射出回数が３回であれば次のステッ
プへ進む（ステップ５５０）。次のステップでは、フィ
ードスクリュ３４の回転数を低レベルとする（ステップ
５６０）。続いて、射出を指示する（ステップ５７
０）。射出終了後、射出スクリュ２２の後退を指示する
（ステップ５８０）。次いで、射出スクリュ２２の回転
を指示する（ステップ５９０）。射出回数が２回になる
まで上記ステップ５７０〜５９０を繰り返し、射出回数
が２回であれば次のステップへ進む（ステップ６０
０）。上記ステップ５２０〜５４０を３回、ステップ５
７０〜５９０を２回で１サイクルとし、所定のサイクル
数を終了したか否かを判定して、未終了であれば再度上
記サイクルを実行し、所定サイクル終了であれば材料替
えモードのルーチンを終了する（ステップ６１０）。

【００２２】次に、上記構成の樹脂射出装置において材
料替え作業を実施する場合について説明する。まず、ホ
ッパ３８内の残置樹脂を適宜の手段にて取り除く。ホッ
パ３８内の残置樹脂が無くなるまで射出、チャージを繰
り返してもよい。その後、新たな樹脂をホッパ３８に投
入し、操作パネル５６を操作して材料替えモードを選択
する。

【００２３】材料替えモードが選択されると、制御部１
４は上述の材料替えモードのルーチンを実行する。指示
を受けた射出部１２は、フィードスクリュ３４の回転を
高レベルに保ったまま、射出・チャージを３回繰り返
す。フィードスクリュ３４の高レベル回転は定格回転数
付近のレベルが望ましく、本実施例では定格回転数の１
００％に設定している。

【００２４】次に、制御部１４からの指示により、射出
部１２は、フィードスクリュ３４の回転を低レベルに保
ったまま、射出・チャージを２回繰り返す。フィードス
クリュ３４の回転は低く設定するのが望ましく、本実施
例では定格回転数の５％に設定している。

【００２５】ただし、フィードスクリュ３４の回転数を
０とすると加熱筒１６内への樹脂の供給が０となる。こ
の状態で射出スクリュ２２を回転させると、射出スクリ
ュ２２と加熱筒１６の内壁との、樹脂による潤滑作用が
なくなるため、射出スクリュ２２と加熱筒１６の内壁と
に「カジリ」を生ずることがある。したがって、低レベ
ルに保つ場合であっても、フィードスクリュ３４の回転
数は１％程度以上とするのが望ましい。

【００２６】上記のフィードスクリュ３４の回転を高レ
ベルに保っての射出・チャージを３回、低レベルに保っ
ての射出・チャージを２回実行して１サイクルを終了す
る。その後、同様に上記サイクルを繰り返す。本実施例
では６０サイクルに設定してある。

【００２７】フィードスクリュ３４の回転を低レベルに
保ったまま、射出・チャージを２回繰り返すと、射出ス
クリュ２２と加熱筒１６との間に形成される樹脂通路と
なる空間に滞留する樹脂がきわめて少なくなる。この状
態で、フィードスクリュ３４の回転を高レベルに保ち、
樹脂の供給量を多くして射出・チャージを行うと、供給
された樹脂の加熱筒１６内壁や射出スクリュ２２との接
触部分における流速が低下しないため、射出スクリュ２
２の軸とフライトとが接合している隅部に付着、残留し
ている樹脂の除去が有効になされるものと考えられる。

【００２８】特に残留樹脂の除去が困難であった、射出
スクリュ２２の軸とフライトとが接合している隅部でも
残留樹脂の除去が有効になされるので、材料替え作業に
要する樹脂は少量となり、所要時間も短くなる。表１
は、白色のポリプロピレンから透明のポリスチレンに材
料替えした場合について、本実施例による例と従来技術
による例との比較を示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】表１にて明らかなように、実施例では従来
技術による比較例と比べて、使用樹脂量で約４４％、作
業時間で約３３％の減少となっており、実施例によれば
材料替え作業が効率よく行える。

【００３１】なお、材料替えモードにおけるフィードス
クリュ３４の回転を高レベルに保っての射出、低レベル
に保っての射出およびサイクル数は、いずれも上記回数
に限定されず、樹脂の種類や色などに応じて適宜の回数
で実施可能である。これらの回数は、実験などにより適
切な回数を求めておき、樹脂の種類や色などに応じて設
定するのが望ましい。

【００３２】

【考案の効果】以上説明した様に、本考案の樹脂射出装
置によれば、材料替え作業に要する樹脂の量が少なく、
所要時間も短い。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の樹脂射出装置の射出部の上面図であ
る。

【図２】実施例の樹脂射出装置の射出部の側面図であ
る。

【図３】実施例の樹脂射出装置の加熱筒周辺の一部断
面図である。

【図４】実施例の樹脂射出装置の制御部の説明図であ
る。

【図５】実施例の樹脂射出装置における材料替えモー
ドのフローチャートである。

【図６】本考案の樹脂射出装置の構成を例示するブロ
ック図である。

【図７】従来技術の樹脂射出装置における材料替え作
業の説明図である。

【符号の説明】

１０・・・樹脂射出装置、１２・・・射出部、１４・・
・制御部、１６・・・加熱筒、１８・・・射出ノズル、
２２・・・射出スクリュ、３２・・・材料供給路、３４
・・・フィードスクリュ、３８・・・ホッパ、４０・・
・材料供給孔、５６・・・操作パネル、５８・・・表示
盤。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ２９Ｃ 45/76 7365−4ＦＢ２９Ｃ 45/76

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】先端部に射出ノズルを有する加熱筒と、
該加熱筒内に回転自在かつ往復動自在に挿入された射出
スクリュと、前記加熱筒に形成された材料供給孔に連通
する材料供給路と、該材料供給路を介して前記加熱筒に
樹脂を供給するホッパと、該ホッパと前記材料供給路と
の間に回転自在に介装されて該回転速度に応じて前記ホ
ッパからの前記樹脂の供給量を調節するフィードスクリ
ュとを備えた樹脂射出装置において、前記フィードスクリュの回転速度を高レベルに保って、
前記射出スクリュの前進による樹脂射出とこれに続く前
記射出スクリュの後退および前記射出スクリュの回転に
よる樹脂のチャージを所定回数繰り返す第１モードと、前記フィードスクリュの回転速度を低レベルに保って、
前記射出スクリュの前進による樹脂射出とこれに続く前
記射出スクリュの後退および前記射出スクリュの回転に
よる樹脂のチャージを所定回数繰り返す第２モードとを
交互に所定回数繰り返す制御を行う材料替え作業制御手
段を設けたことを特徴とする樹脂射出装置。