JP3053026U - 透明ウィンドーを設置した射出成形機原料加工管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 射出成形機原料加工管上に、透明のガラスウ
ィンドーを設置し、該管内の加工エレメントを見えるよ
うにし、該管内の樹脂が変化していく過程を目測で明確
に捉えることを可能にする。 【解決手段】 原料加工管４０内に塑性加工エレメント
を装置し、透明エレメント４２〜４４を該管４０上に設
け、管４０内部の塑性加工エレメントの塑性化過程を目
測する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案はプラスティック射出成形機を改良したもので、詳しくは透明ウィンド ーを設置した射出成形機原料加工管である。

【０００２】

【従来の技術】

射出成形とは熔解性樹脂を高圧で型枠に入れ、固体化させて形と成る加工法で ある。この加工法は短時間で完成するため、プラスティックの成形加工の主流と なっており、熱可塑性と部分熱硬化性樹脂はこの方法により加工する。また、射 出成形に使用する射出成形機は射出及び鋳型閉鎖を主機能とし、樹脂の射出成型 を効果的にコントロールするために、該機体は精密な制御システムの設置による 順序制御が必要である。 射出装置の機能は樹脂を熔解し、次いで高圧、高速に型枠の中に入れて成型さ せるというものであり、これは主に棒ピストン式、軸流式等に分けられる。以下 に例を挙げるのは、軸流往復式の射出成形装置の操作法である。 図１に示すように、軸流式の射出装置は主に、ホッパー１０、加熱筒１２、原 料加工管１４，スクリュー１６、噴出口１８等から成り、その原理は下のようで ある。 （１）樹脂はホッパー１０から樹脂自身の重さにより原料加工管１４内に落下し 、スクリュー１６の回転により該原料加工管１４の軸溝の方向に沿って押し出さ れ、次第に加熱（スクリュー１６の摩擦及び加熱筒１２の伝導熱により）されて 熔解状態となり該スクリュー１６前端部に堆積する。樹脂の前方への移行は、ス クリュー１６に対してそれを後退（後退した量が射出の量を決定する）させる推 力を発生させる。 （２）スクリュー１６が極限スイッチ（図中未表示）に接触すると、該スクリュ ー１６は回転を停止し、続いてオイルプレッシャーにより該スクリュー１６が射 出力を得ると、該スクリュー１６は射出のピストンとなって前端にある樹脂を噴 出口１８から射出して鋳型２０の枠型に入れる。 （３）射出後もスクリュー１６は回転を継続し、熔解した樹脂は次第に該スクリ ュー１６前端部に少しずつ堆積してスクリュー１６を後退させ、注入口（図中未 表示）は凝固し、樹脂は枠型内で冷却され成形する。 （４）鋳型２０を開くと射出された成形物が完成する。 図２、３及び４に示すのは、軸流式射出成形機の作動順序であり、これらは図 １と同一のものである。図２は鋳型２０が閉じるプロセスを示しており、この時 熱硬化性樹脂粒はスクリュー１６の螺旋に沿って前進して塑性化し、図３が示す のは射出のプロセスで、スクリュー１６が高圧により前方に移動して樹脂を枠型 内に入れ、図４に示すのは鋳型２０が開くプロセスで、枠型が充盈するとスクリ ュー１６は後退して次の作動の準備をする。 上記の軸流式射出成形機における主要部品はスクリューであり、その形状は樹 脂の種類や加工方式によって異なる。図３に示すようなスクリューの基本形状は 、一般に原料送入区（feed section）３２、移行区（ transition section ）３ ４及び計量区（metering section）３６に分けられ、それぞれ樹脂原料の輸送、 熔解、混錬、計量等を行い、塑性加工及び成品の質を保持するための大切な役割 を有している。１９５８年に軸流式射出成形機が開発されて以来、様々な熔解模 型とそれに関する理論が探求され続けて来たが、しかし原料加工管内における樹 脂の塑性加工過程を目測することができず材料熔解流動の体系を確立することが 出来ないでいた。これまでは実際の実験を以て射出成形機のスクリューの形状を 設計する、即ちスクリューが開発されると実験を行い、その試行錯誤の結果を以 てより優れたスクリューの形状を設計を追求するという方法を採っていた。よっ て現在最も広く使用されているのは、欧米で主流の「高速可塑性化」スクリュー であり、我国でもできるだけその外形を模倣させてはいるが、高速可塑性化の質 及び機能、色素の分布等に至っては本家の物には到底追いつかない。故にこれを 解決するためにはスクリュー全体の構造を徹底的に把握してシステム化した設計 にし、同時に最良の形状を見つけることが必要である。 また、一般の射出成形機原料加工管は、管内の樹脂が固態から液体に変化する 過程の状態を目測することができないため、推測による判断をするしかない。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

本考案の主要目的は、実験用としても使用できる透明ウィンドーを設置した射 出成形機原料加工管を提供することにあり、その特徴は、従来の射出装置の原料 加工管に透明のウィンドーを設置し、該管上に開設した複数の各開孔に拡大機能 を持つ石英ガラスを嵌装するか、或いは、該管をフレーム状に設計し、上記の石 英ガラスの部分を円筒状にして、それらをそれぞれ螺設して固定し、視覚上どの 角度からも死角がないよう設計する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

従来の技術が有する、管内の樹脂が固態から液態へ変化する過程を実際に視認 することが出来ないため、その状態を推測により記録するしかない、という問題 点を解決するため、射出成形機上に設置して使用する本考案の射出成形機原料加 工管は、機体内の加工エレメントを、該本考案の原料加工管に設けた透明のガラ スウィンドーを通して見ることができるため、目測により該管内の樹脂が変化し ていく過程を明確に捉えることが可能である上、各加工段階における樹脂を取り 出し、その混錬状態を調べることもできる。即ち、本考案の提供するガラスウィ ンドーを設けた原料加工管は、射出成形機の使用をより便利にする。

【０００５】

【考案の実施の形態】

図６、７、８及び９は、それぞれ本考案における改良型部分透徹成形機射出管 の装置前と組立後の様態を示しており、ここでは軸流式射出成形機（図中には表 示無し）への設置を例としているが、その他の型式の成形機についても本考案と 同様の理念が利用できる。本考案は機体内の塑性加工エレメント、例えば軸流式 射出成形機ではスクリュー（図中には表示無し）が見えるようにしてある。これ は管上に複数の透明エレメントを設置し、管内のプラスティック原料が塑性加工 する過程が見えるようにし、同時に自由に取り外しができる構造にすることで、 塑性加工各段階におけるプラスティックの分析ができる。以下に透明エレメント を使用した異なる設計の例を二つ挙げる。

【０００６】 第一実施例 図６に示すように、射出成形機原料加工管本体４０上の前、中央、後の三部分 にそれぞれ設置の三個の透明エレメント、ガラスウィンドー４２〜４４は、先ず 管本体４０上の三部分に開孔４２’〜４４’を開設してから曲面状に加工した石 英ガラス４２”〜４４”を嵌設し、さらにねじ４６で該嵌本体４０上に固定する 。また、三つのガラスウィンドー４２〜４４はそれぞれ拡大効果を有する。これ により射出成形機のスクリューが行う塑性加工過程の三区域；原料送入区、移行 区及び計量区における樹脂の状態と流動状況が視認でき、さらに該ガラスウィン ドー４２〜４４はそれぞれ取り外し可能であるため、樹脂の混錬状態が分析でき る。

【０００７】 第二実施例 図８に示す、射出成形機原料加工管５０本体上の前、中央、後部にそれぞれ設 けた三個の透明エレメントは円筒上ウィンドー５２〜５４である。分段式のフレ ーム状を呈する該原料加工管５０に曲面を有する石英ガラスの円筒状ウィンドー ５２〜５４を各段部ごとにねじ５６で螺設し、また、その接合部に耐熱Ｏ型リン グ５８を設置してより堅固に固定する。本実施例は製作がやや困難ではあるが、 視覚上の死角が無く、かつ採光効果にも優れておりより明白に目測が行える。故 に射出成形機のスクリューの塑性加工過程における三つの区域；原料送入区、移 行区及び計量区内の樹脂の状況及び流動状態を、本考案の使用によって了解でき 、さらにウィンドーを取り外して樹脂の混錬状態を分析することもできる。

【０００８】 上述した二つの実施例は、ウィンドー部に電荷結合デバイス（ＣＣＤ）撮影シ ステムを増設し、樹脂の流動状態を長期間記録したり、樹脂の混錬状態を観察す ることもでき、初期段階のデータをスクリュー設計時に参考とすることができる 。また、原料の混合速度、ストローク、背圧等混錬に関する条件といった、成形 条件設定のデータとすることもできる。

【０００９】

【考案の効果】 一般的に、異なる性質の樹脂に対し一台の射出機を続けて使用するので、成形 条件も樹脂の性質に合わせて変化する。例えば、樹脂が圧縮段階にある時は、熔 解状態に達したはずだと予期するが、ストロークが長すぎると樹脂はホッパーか らの落下時にすでに圧縮段階に入る状態となっており、よってこの融点が高い樹 脂は予期していたような状態に達しない。本考案の透明ウィンドー設置の原料加 工管を使用すれば、前述のように樹脂を加えるストローク時の状態を拡大して目 測できるため、樹脂を均一に混錬することができるのである。 以上に述べた本考案の特徴を下にまとめる。 （１）射出成形機の樹脂加工エレメント（スクリュー）が透明部を通じて視認で きる。 （２）スクリュー内で樹脂が加工される過程を目測できる。 （３）柱状のウィンドーは採光に優れ、死角が無く、見やすい。 （４）曲面状のウィンドーが有する拡大機能により、さらに明瞭に目測できる。 （５）三段階の塑性化段階における樹脂をそれぞれ取り出し、分配性（distribu tion）、分散性（dispertion）等、分析行える。 （６）電荷結合デバイス（ＣＣＤ）撮影システムは長期観察の機能を有し、重複 して塑性加工過程を監視する。 （７）スクリュー設計及び成型パラメーター設定の参考データを提供できる。 本考案の使用実施例はすでに上述したが、これに限らず、この方面の技術に熟 知した者であれば、本考案の理念の枠を超えない範囲で若干の変化や修飾を加え る事ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の軸流式射出成形機原料加工管の平面説明
図である。

【図２】従来の軸流式射出成形機の鋳型が開くプロセス
を説明する平面図である。

【図３】従来の軸流式射出成形機が射出するプロセスを
説明する平面図である。

【図４】従来の軸流式射出成形機の鋳型が開くプロセス
を説明する平面図である。

【図５】スクリューの平面説明図である。

【図６】本考案の実施例１の組立前の立体説明図であ
る。

【図７】同組立後の立体説明図である。

【図８】本考案の実施例２の組立前の立体説明図であ
る。

【図９】同組立後の立体説明図である。

【符号の説明】

１０ ホッパー １２ 加熱筒 １４ 原料加工管 １６ スクリュー １８ 噴出口 ２０ 鋳型 ３２ 原料送入区 ３４ 移行区 ３６ 計量区 ４０ 原料加工管 ４２〜４４ ガラスウィンドー ４２’〜４４’ 開孔 ４２”〜４４” 石英ガラス ４６ ねじ ５０ 原料加工管 ５２〜５４ ガラスウィンドー ５６ ねじ ５８ Ｏ型リング

Claims (6)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】原料加工管内に塑性加工エレメントを装置
   し、複数の透明エレメントを該管上に設け、これを通し
   て該管内部の塑性加工エレメントの塑性化過程を目測す
   ることを特徴とする透明ウィンドーを設置した射出成形
   機原料加工管。
2. 【請求項２】該射出成形機はスクリュー式射出成形機を
   採用し、該塑性加工エレメントはスクリューであること
   を特徴とする請求項１に記載の透明ウィンドーを設置し
   た射出成形機原料加工管。
3. 【請求項３】管上に設置の透明エレメントは曲面状で、
   拡大機能を有することを特徴とする請求項２に記載の透
   明ウィンドーを設置した射出成形機原料加工管。
4. 【請求項４】透明エレメントは原料加工管の前、中央、
   後部の三部分ににそれぞれ設置のガラスウィンドーであ
   り、該管上の開孔を開設した後嵌設したことを特徴とす
   る請求項３に記載の透明ウィンドーを設置した射出成形
   機原料加工管。
5. 【請求項５】管上の前、中央、後部に設けた透明エレメ
   ントは曲面を有する石英の円筒状ガラスウィンドーであ
   り、該管本体は分段したフレーム状で、該ガラスウィン
   ドーと各段ごとにそれぞれ螺設して一体を成すことを特
   徴とする請求項３に記載の透明ウィンドーを設置した射
   出成形機原料加工管。
6. 【請求項６】透明エレメントに電荷結合デバイス（ＣＣ
   Ｄ）撮影システムを設置したことを特徴とする請求項１
   に記載の透明ウィンドーを設置した射出成形機原料加工
   管。