JP3142712B2 - 射出成形機 - Google Patents

射出成形機

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JP3142712B2 JP06069396A JP6939694A JP3142712B2 JP 3142712 B2 JP3142712 B2 JP 3142712B2 JP 06069396 A JP06069396 A JP 06069396A JP 6939694 A JP6939694 A JP 6939694A JP 3142712 B2 JP3142712 B2 JP 3142712B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は射出成形機に係り、特に
スクリュおよび加熱バレルの耐摩耗性を向上させること
ができる射出成形機に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に射出成形機では、可塑化計量工程
においてスクリュを回転させ、スクリュの回転により樹
脂投入口からの樹脂原料をスクリュ先端側に移送すると
ともに、この移送により加熱バレル内に溜った溶融樹脂
圧力によりスクリュを後退させ、可塑化計量を完了させ
るようにしている。そして、金型内への射出に際して
は、スクリュを回転させることなく前進させて行なうよ
うにしている。
【0003】ところで、樹脂原料にガラス繊維やマイカ
(雲母)のような材質の硬い付加物が入っている場合に
は、射出工程でのスクリュ前進時に、スクリュのフライ
ト頂部と加熱バレルの内壁との間に前記付加物が挟み込
まれ、加熱バレルの内壁の摩耗が促進するという問題が
ある。
【0004】そこで従来は、スクリュおよび加熱バレル
の部材の母材材質や表面処理等を工夫することにより、
耐摩耗性を向上させる方法を採っている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の方法により、ス
クリュおよび加熱バレルの耐摩耗性をある程度向上させ
ることはできるが、その効果にも一定の限界があり、必
ずしも充分とはいえないという問題がある。
【0006】本発明は、このような点を考慮してなされ
たもので、スクリュおよび加熱バレルの耐摩耗性を向上
させることができる射出成形機を提供することを目的と
する。
【0007】本発明の他の目的は、スクリュおよび加熱
バレルの耐摩耗性をより向上させることができる射出成
形機を提供するにある。
【0008】
【0009】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明は、樹脂投入口から加熱バレル内に樹脂原料を供
給するとともに、加熱バレル内に回転並びに進退自在に
嵌挿されたスクリュにより前記樹脂原料を可塑化計量し
て、金型内に射出する射出成形機において、射出工程時
のスクリュ前進速度に対応するスクリュ回転数を演算し
換算する換算器と、この換算器からの信号によりスクリ
ュ回転数を制御する制御器とからなる制御装置を設ける
ようにしたことを特徴とする。
【0010】
【0011】
【0012】
【作用】本発明おいては、制御装置により、射出工程時
にスクリュが所定の回転数で回転駆動される。すなわ
ち、射出工程時にスクリュは、単に前進するだけでな
く、回転しながら前進する。このため、スクリュのフラ
イト頂部を乗り越えようとする樹脂原料が少なくなり、
耐摩耗性を向上させることが可能となる。
【0013】また、本発明においては、制御装置を、換
算器と制御器とから構成し、スクリュ前進速度に対応す
るスクリュ回転数が得られるようにしている。このた
め、スクリュ前進時に、スクリュのフライト頂部を乗り
越えようとする樹脂原料がなくなり、耐摩耗性をより向
上させることが可能となる。
【0014】
【0015】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図1は、本発明に係る射出成形機の一例を示す
もので、図中、符号1は射出成形機である。この射出成
形機1の加熱バレル2内には、スクリュ3が挿入配置さ
れており、このスクリュ3は、射出シリンダ4により軸
方向に射出ストロークSだけ進退駆動されるようになっ
ているとともに、油圧モータ5により回転駆動されるよ
うになっている。
【0016】加熱バレル2の基端側には、樹脂投入口2
aが設けられており、また加熱バレル2の先端側には、
固定プレート6を介して固定金型7が取付けられてい
る。この固定プレート6には、移動ダイプレート8が対
向配置されており、この移動ダイプレート8の固定金型
7との対向部には、移動金型9が取付けられている。そ
して、この移動金型9は、型締シリンダ10により固定
金型7に対し遠近移動し、型締時には、両金型7,9が
当接してキャビティ11を形成するようになっている。
【0017】スクリュ3には、スクリュ3の位置を検出
する位置検出装置12が設置されており、この位置検出
装置12は、スクリュ3が射出ストロークSを移動する
間、常にその位置を検知するようになっている。
【0018】図1において、符号13ないし16は位置
設定装置であり、これら各位置設定装置13〜16は、
射出ストロークS間の任意の位置を設定できるようにな
っている。そして、前記位置検出装置12が検出した検
出値と、前記各位置設定装置13〜16に設定した値と
は、比較器17〜20でそれぞれ比較され、検出値と設
定値とが一致した場合には、比較器17〜20から一致
信号が各速度設定器21a〜24aに対し出力されるよ
うになっている。
【0019】各速度設定器21a〜24aは、射出速度
(スクリュ移動速度)を任意の値に設定できるようにな
っており、前記各比較器17〜20からの一致信号の入
力により、設定した射出速度となるようスクリュ3を制
御するようになっている。すなわち、射出ストロークS
中の例えば位置設定装置13に設定した位置をスクリュ
3が通過した場合には、スクリュ3は、速度設定器21
aに設定した射出速度となるよう制御される。
【0020】速度設定器21a〜24aからの出力信号
は、信号切換装置25a,25bにそれぞれ入力され、
これら各信号切換装置25a,25bからの出力信号に
より、電磁流量制御弁26,27がそれぞれ制御され
る。そしてこれら両電磁流量制御弁26,27は、次の
信号が入力されるまでは前の信号に対応する開度に保持
される。
【0021】電磁流量制御弁26は、前記射出シリンダ
4に作用する圧油の流量を制御してスクリュ3の射出速
度を制御するようになっており、また前記電磁流量制御
弁27は、油圧モータ5に作用する圧油の流量を制御し
てスクリュ3の回転数を制御するようになっている。
【0022】一方、信号切換装置25bの入側には、換
算器28が設定されており、この換算器28は、前記各
速度設定器21a〜24aからの射出速度設定値に対応
するスクリュ回転数を演算し、その演算結果を信号切換
装置25bを介し電磁流量制御弁27に送るようになっ
ている。
【0023】この電磁流量制御弁27にはまた、信号切
換装置25bからの信号に代えて、スクリュ回転速度設
定器29からの信号が入力されるようになっており、こ
のスクリュ回転速度設定器29からの信号が電磁流量制
御弁27に入力された場合には、スクリュ3の射出速度
とは無関係にスクリュ回転速度が制御される。
【0024】一方、加熱バレル2の樹脂投入口2aに
は、図2に示すように、樹脂原料30を収容するホッパ
31が連結されており、また樹脂投入口2aには、アク
チュエータ32で駆動されるシャッタ33が設けられて
いる。
【0025】アクチュエータ32には、切換バルブ34
を介して圧力流体源35が接続されており、切換バルブ
34は、制御器36からの指令信号により切換制御され
る。そして前記シャッタ33は、通常は開となっている
とともに、可塑化計量完了手前で閉となるようになって
いる。
【0026】次に、本実施例の作用について説明する。
可塑化計量工程においては、スクリュ3は回転駆動さ
れ、この回転により、ホッパ31からの樹脂原料30
は、スクリュ3の先端側へ移送される。その後、この移
送により加熱バレル2内に溜まった溶融樹脂圧力でスク
リュ3が後退し、可塑化計量が完了する。そしてその
後、スクリュ3が前進して金型7,9内への射出が行な
われる。
【0027】ところが、樹脂原料30にガラス繊維やマ
イカのような材質の硬い付加物が入っている場合には、
射出工程のスクリュ前進時に、スクリュ3のフライト頂
部と加熱バレル2の内壁との間に前記付加物が挾み込ま
れ、スクリュ3および加熱バレル2の摩耗が促進するこ
とになる。
【0028】ところが、本実施例では、射出工程のスク
リュ前進時に、射出速度に対応する回転数でスクリュ3
を回転させるようにしているので、スクリュ3および加
熱バレル2の耐摩耗性を大幅に向上させることができ
る。以下これについて説明する。
【0029】射出工程のスクリュ前進時にスクリュ3を
矢印A方向に回転させると、図3(a),(b)に示す
ように、スクリュ3の溝部37にある樹脂原料30は、
矢印Bで示す方向に移送される。そして、この移送速度
がスクリュ3の前進速度と一致している場合には、樹脂
原料30には、スクリュ3のフライト38頂部を乗り越
えようとする力は作用しない。
【0030】次に、射出速度とこれに対応するスクリュ
回転数との関係について説明する。一般に、スクリュ3
のリード(ピッチP)は、P=D(スクリュ直径)とな
っている。ここで、理解を容易にするために、射出速度
を1m/min=1000mm/min、スクリュ直径を
D=50mmとすると、必要な回転数Nは、 となる。
【0031】一般に使用される射出速度は3〜6m/m
inであるので、そのときのスクリュ3の回転数Nは、
上記式より、 20×(3〜6)=60〜120(rpm) となる。
【0032】したがって、射出速度を3〜6m/min
の間で変化させる場合には、直径50mmのスクリュ3で
は、回転数Nを60〜120rpmの間で変化させれば
よいことになる。
【0033】ところで、図1において、信号切換装置2
5bからの信号に代え、スクリュ回転速度設定器29か
らの信号でスクリュ3の回転数を制御した場合には、ス
リュウ回転数が射出速度と一致しないことが考えられ
る。そして、例えば射出速度よりもスクリュ回転数が低
い場合には、樹脂原料30のうちの何%かは、スクリュ
3の前進につれてフライト38頂部を乗り越えることに
なり、乗り越えた樹脂原料30により摩耗が多少問題に
なる。しかしながら、スクリュ3を回転させない場合に
比べれば、摩耗は極めて少なく、所期の効果は充分に期
待できる。
【0034】また、前記実施例においては、図2に示す
ように、可塑化計量完了手前でシャッタ33を閉じるよ
うにしている。このため、樹脂投入口2a付近の加熱バ
レル2の摩耗を防止することができる。以下これについ
て説明する。
【0035】樹脂投入口2aにシャッタ33を設ける場
合、シャッタ33をスクリュ3に接近させて設けること
は構造上困難であり、したがって、シャッタ33の下方
には、樹脂投入口2aによる空間Cが形成されることに
なる。
【0036】ここで、シャッタ33を、可塑化計量完了
後に閉じた場合には、射出時に空間C内にある未溶融の
樹脂原料30がスクリュ3の溝部37に落下することに
なり、落下した樹脂原料30により、樹脂投入口2a付
近の加熱バレル2が摩耗するおそれがある。
【0037】ところが本実施例では、シャッタ33が可
塑化計量完了手前で閉じ、空間C内の樹脂原料30は、
可塑化計量完了前にスクリュ3の前側に移送されてしま
うので、前述のような不具合はない。
【0038】本発明者等は、前記実施例の射出成形機1
を用い、スクリュ3および加熱バレル2の摩耗が特に激
しく発生する樹脂原料であるPP(ポリプロピレン)マ
イカ入り樹脂を射出成形し、摩耗の程度を測定した。
【0039】その結果、従来3ケ月で計量不安定になっ
ていたものが、長期の使用にも充分耐え得ることが確認
され、耐摩耗性を大幅に向上させることができることが
判った。
【0040】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、射出工程
時にスクリュを単に前進させるのではなく、回転させな
がら前進させるようにしているので、スクリュおよび加
熱バレルの耐摩耗性を向上させることができる。
【0041】また本発明は射出工程時におけるスクリュ
の回転数を、スクリュ前進速度に対応させるようにして
いるので、スクリュおよび加熱バレルの耐摩耗性をより
向上させることができる。
【0042】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る射出成形機を示す全体
構成図。
【図2】樹脂投入口のシャッタ周りの詳細を示す説明
図。
【図3】(a)および(b)は射出速度とスクリュ回転
数との関係を示す説明図。
【符号の説明】
1 射出成形機 2 加熱バレル 2a 樹脂投入口 3 スクリュ 4 射出シリンダ 5 油圧モータ 7 固定金型 9 移動金型 12 位置検出装置 13,14,15,16 位置設定装置 17,18,19,20 比較器 21a,22a,23a,24a 速度設定器 25a,25b 信号切換装置 26,27 電磁流量制御弁 28 換算器 29 スクリュ回転速度設定器 30 樹脂原料 33 シャッタ 36 制御器 37 溝部 38 フライト
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 45/00 - 45/84

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】樹脂投入口から加熱バレル内に樹脂原料を
    供給するとともに、加熱バレル内に回転並びに進退自在
    に嵌挿されたスクリュにより前記樹脂原料を可塑化計量
    して、金型内に射出する射出成形機において、射出工程
    時のスクリュ前進速度に対応するスクリュ回転数を演算
    し換算する換算器と、この換算器からの信号によりスク
    リュ回転数を制御する制御器とからなる制御装置を設け
    たことを特徴とする射出成形機。
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