JP3211150B2 - 縦型射出成形機の射出装置 - Google Patents

縦型射出成形機の射出装置

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は縦方向に軸心を有す
る加熱筒の内部にスクリュを内蔵する縦型射出成形機の
射出装置に関する。
【0002】
【従来技術及び課題】従来、インラインスクリュ式縦型
射出成形機の駆動方式としては、主に、電動駆動方式,
油圧駆動方式及びエア駆動方式が知られている。
【0003】エア駆動方式は、油圧駆動方式に比べて防
火対策や汚れ対策が容易であり、また、油圧駆動方式及
び電動駆動方式の双方に比べて軽量化及び低コスト化の
面で有利になるため、主に小型の縦型射出成形機に使用
されている。
【0004】ところで、小型の縦型射出成形機では加熱
筒及びスクリュも小型化するため、通常用いられる数m
m程度の粒状のペレット材料は加熱筒及びスクリュに対
して相対的に大きくなり、スクリュの移動時に、加熱筒
の内面に設けた材料供給口の開口縁部とスクリュのフラ
イト部間に食い込まれやすくなるとともに、食い込まれ
た際の悪影響も大きくなる。即ち、射出工程ではスクリ
ュの前進時に当該スクリュの前進を阻害する反力が作用
して射出速度が不安定になり、バリ,ショートショッ
ト,フローマーク等の成形不良及び成形品質の低下を招
く。また、計量工程では、背圧制御の乱れによって計量
速度が不安定になり、良好な可塑化が行われないことに
よって、上述した射出工程と同様の成形不良及び成形品
質の低下を招くとともに、シルバーストリークの問題も
発生する。
【0005】このような不安定挙動に対処するため、電
動駆動方式及び油圧駆動方式では、通常、制御の高度化
(サーボ制御)や駆動力アップを図ることにより、一定
の効果を挙げているが、コストアップと大型化を招いて
しまう。
【0006】一方、エア駆動方式では、エアを用いる関
係上、不安定挙動が顕著に現れやすいとともに、制御の
高度化や駆動力アップによる対応によっては、他の駆動
方式ほど効果を期待できない。結局、エア駆動方式を用
いた小型の縦型射出成形機においては、不安定挙動に対
する有効な対応策が存在しないのが実情であり、成形不
良を低減し、成形品質を高めるには限界があった。
【0007】本発明はこのような従来技術に存在する課
題を解決したものであり、特に、圧力エアを用いた圧力
エア駆動部を搭載する場合であっても、コストアップと
大型化を招くことなくペレット材料の使用に伴う不安定
挙動を解消し、もって、成形不良の低減と成形品質の向
上を実現できる縦型射出成形機の射出装置の提供を目的
とする。
【0008】
【課題を解決するための手段及び実施の形態】本発明は
縦方向に軸心を有する加熱筒2の内部に、駆動部3によ
り回転及び進退移動するスクリュ4を内蔵するととも
に、加熱筒2の内面2iに設けた材料供給口5oからペ
レット材料P…を供給する材料供給部5を有する縦型射
出成形機Mの射出装置1を構成するに際して、材料供給
口5oを通過するスクリュ4の軸方向区間を特定区間X
sとし、当該特定区間Xsの全区間又は一部区間におけ
るフライト部(特定フライト部)4sの高さを零にする
ことにより、特定フライト部4sと前記内面2i間にペ
レット材料P…の寸法よりも大きくなる隙間Sを設けた
ことを特徴とする。
【0009】この場合、好適な実施の形態により、駆動
部3は圧力エアを用いた圧力エア駆動部3oを用いる。
また、特定区間Xsにはスクリュ4が少なくとも最後退
位置から最前進位置まで移動した際に材料供給口5oに
対面する区間を含む。一方、スクリュ4の外周面には、
軸方向に平行な複数の山部11…又は谷部12…を設け
ることもできる。
【0010】これにより、材料供給口5oから加熱筒2
の内部に供給されたペレット材料P…は、加熱筒2内の
隙間Sを通って落下することができる。即ち、横型射出
成形機では加熱筒が水平方向に配されるため、材料供給
口から供給されるペレット材料はスクリュによって水平
方向に移送されるが、本発明における縦型射出成形機M
の加熱筒2は縦方向に軸心を有するため、材料供給口5
oから供給されるペレット材料P…は、特定区間Xsを
落下することにより、正規フライト部4aまで確実に供
給される。この際、特定区間Xsの全区間又は一部区間
における特定フライト部4sの高さは零であるため、ス
クリュ4の移動時に、材料供給口5oの開口縁部と特定
フライト部4s間にペレット材料P…が食い込まれる弊
害は確実に回避されるとともに、射出時及び計量時にお
ける不安定挙動も確実に回避され、良好な可塑化が実現
される。よって、圧力エアを用いた圧力エア駆動部3o
を搭載する場合であっても、制御の高度化(サーボ制
御)や駆動力アップを施すことなく、ペレット材料P…
の使用に伴う不安定挙動が解消される。また、スクリュ
4の外周面に、軸方向に平行な複数の山部11…又は谷
部12…を設ければ、スクリュ4の強度が高められる。
【0011】
【実施例】次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図
面に基づき詳細に説明する。
【0012】まず、本実施例に係る縦型射出成形機Mの
射出装置1について、図1〜図6を参照して説明する。
【0013】図6は射出装置1を備える縦型射出成形機
Mの一例を示す。縦型射出成形機Mは機台20の上に射
出装置1を備え、さらに、この射出装置1には縦方向に
軸心を有する加熱筒2を備える。そして、この加熱筒2
の内部には、スクリュ4(図1)を内蔵する。また、圧
力エア供給源21から供給される圧力エアにより駆動す
るエアシリンダ等を含む圧力エア駆動部3o(駆動部
3)を備え、スクリュ4はこの圧力エア駆動部3oによ
って回転及び進退移動する。一方、加熱筒2の内面には
図1に示すような材料供給口5oが開口し、材料供給部
5からペレット材料P…が供給される。この材料供給部
5はペレット材料P…を収容するホッパー22と、この
ホッパー22の底部から加熱筒2の内部に至る材料供給
路23を有する。材料供給路23は傾斜し、図1に示す
ように加熱筒2の内部に対して斜め上方から臨む。な
お、図6に示す縦型射出成形機Mは正面であり、仮想線
により側面側に描いた材料供給部5は、通常、縦型射出
成形機M(射出装置1)の背面側に配される。その他、
図6中、24は型締装置,25は金型,26は制御パネ
ル,27は加熱筒2の先端に設けた射出ノズルをそれぞ
れ示す。
【0014】また、スクリュ4は本発明に従って構成す
る。即ち、図1に示すように、材料供給口5oを通過す
るスクリュ4の軸方向区間を特定区間Xsとし、この特
定区間Xsにおけるフライト部(特定フライト部)4s
の高さを当該特定区間Xs以外におけるフライト部(正
規フライト部)4aの高さよりも低く形成する。第一実
施例では、特に、特定フライト部4sの高さを零にする
ことにより、特定フライト部4sと加熱筒2の内面2i
間に、ペレット材料P…の寸法よりも大きい隙間Sを設
けた。
【0015】この場合、特定区間Xsには、スクリュ4
が少なくとも最後退位置から最前進位置まで移動した際
に材料供給口5oに対面する区間を含ませる。したがっ
て、材料供給口5oよりも進退方向後方に位置する特定
フライト部4sを全て零にする場合を妨げるものではな
い。また、図3に示すように、スクリュ4の外周面に、
軸方向に平行な複数の山部11…及び谷部12…を設け
ることもできる。これにより、特定区間Xsにおけるス
クリュ4の強度を高めることができる。さらに、図4及
び図5には、図3と同様の山部11…及び谷部12…を
設けるも形状を異ならせた変更例を示す。この変更例で
は、山部11…が加熱筒2の内面2iに接するため、材
料供給口5oから供給されるペレット材料P…が、スク
リュ4の全周に行き渡るように、加熱筒2の内面2iに
当該材料供給口5oに連通するリング状の凹通路2rを
形成した。
【0016】このような本実施例に係る射出装置1によ
れば、図1に示すように、ペレット材料P…は、材料供
給路23を矢印Ds方向に供給され、材料供給口5oか
ら加熱筒2の内部に供給される。そして、加熱筒2の内
部に供給されたペレット材料P…は、加熱筒2内の隙間
Sを通って落下し、特定区間Xsの進退方向前方に存在
する正規フライト部4aに供給される。この際、特定区
間Xsにおける隙間Sはペレット材料P…の寸法よりも
大きいため、スクリュ4の移動時に、材料供給口5oの
開口縁部と特定フライト部4s間にペレット材料P…が
食い込まれる弊害は確実に回避され、射出時及び計量時
における不安定挙動は生じない。
【0017】以上、実施例について詳細に説明したが本
発明はこのような実施例に限定されるものではなく、細
部の構成,形状,数量,素材等において本発明の要旨を
逸脱しない範囲で任意に変更できる。
【0018】例えば、エア駆動方式に適用した場合を示
したが、必ずしもエア駆動方式に限定されるものではな
く、電動駆動方式及び油圧駆動方式に適用する場合を妨
げるものではない。また、特定フライト部4sを設ける
区間は、実施例のように特定区間Xsの全区間であって
もよいし、一部区間であってもよい。このような一部区
間に適用しても一定の効果を期待できる。
【0019】
【発明の効果】このように、本発明に係る縦型射出成形
機の射出装置は、材料供給口を通過するスクリュの軸方
向区間を特定区間とし、当該特定区間の全区間又は一部
区間における特定フライト部の高さを零にすることによ
り、特定フライト部と加熱筒の内面間にペレット材料の
寸法よりも大きくなる隙間を設けたため、次のような顕
著な効果を奏する。
【0020】 制御の高度化(サーボ制御)や駆動力
アップを施すことなく、ペレット材料の使用に伴う不安
定挙動を解消でき、もって、成形不良の低減と成形品質
の向上を実現できる。したがって、コストアップと大型
化は回避され、特に、圧力エアを用いた圧力エア駆動部
を搭載する縦型射出成形機に適用して最適となる。
【0021】 特定フライト部の高さを零にしたた
め、不安定挙動をより確実に回避できるとともに、良好
な可塑化を実現できる。
【0022】 好適な実施の形態により、スクリュの
外周面に、軸方向に平行な複数の山部又は谷部を設けれ
ば、スクリュの強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る射出装置に備えるスクリ
ュの構成図、
【図2】同実施例に係る図1中A−A線断面図、
【図3】同実施例の他の形態に係る図1中A−A線断面
図、
【図4】同実施例の射出装置に備える変更例に係るスク
リュの構成図、
【図5】同変更例に係る図4中B−B線断面図、
【図6】本発明に係る射出装置を備える縦型射出成形機
の正面図、
【符号の説明】
1 射出装置 2 加熱筒 2i 加熱筒の内面 3 駆動部 3o 圧力エア駆動部 4 スクリュ 4s 特定フライト部 5 材料供給部 5o 材料供給口 11… 山部 12… 谷部 P… ペレット材料 M 縦型射出成形機 Xs 特定区間 S 所定の隙間 Hs 特定フライト部の高さ Df 進退方向前方

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 縦方向に軸心を有する加熱筒の内部に、
    駆動部により回転及び進退移動するスクリュを内蔵する
    とともに、前記加熱筒の内面に設けた材料供給口からペ
    レット材料を供給する材料供給部を有する縦型射出成形
    機の射出装置において、前記材料供給口を通過する前記
    スクリュの軸方向区間を特定区間とし、当該特定区間の
    全区間又は一部区間におけるフライト部(特定フライト
    部)の高さを零にすることにより、前記特定フライト部
    と前記加熱筒の内面間にペレット材料の寸法よりも大き
    くなる隙間を設けたことを特徴とする縦型射出成形機の
    射出装置。
  2. 【請求項2】 前記駆動部は圧力エアを用いた圧力エア
    駆動部であることを特徴とする請求項1記載の縦型射出
    成形機の射出装置。
  3. 【請求項3】 前記特定区間には前記スクリュが少なく
    とも最後退位置から最前進位置まで移動した際に前記材
    料供給口に対面する区間を含むことを特徴とする請求項
    1記載の縦型射出成形機の射出装置。
  4. 【請求項4】 前記特定フライト部は高さを零にし、か
    つスクリュの外周面に、軸方向に平行な複数の山部又は
    谷部を設けたことを特徴とする請求項1記載の縦型射出
    成形機の射出装置。
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JP6940269B2 (ja) * 2016-11-17 2021-09-22 東洋機械金属株式会社 射出成形用スクリューおよび射出成形機
DE102017114841B4 (de) * 2017-07-04 2022-09-15 Aim3D Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Extrusion von thermo-mechanisch verformbaren granulatförmigen Materialien

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