JP3256070B2

JP3256070B2 - プラスチック成形機の着色剤供給装置

Info

Publication number: JP3256070B2
Application number: JP06553294A
Authority: JP
Inventors: 和昭北川; 健一甲斐; 善孝石川
Original assignee: 株式会社名機製作所
Priority date: 1994-03-08
Filing date: 1994-03-08
Publication date: 2002-02-12
Anticipated expiration: 2017-02-12
Also published as: JPH07246619A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、着色剤または洗浄剤
を射出成形機または押出成形機などのプラスチック成形
機に供給するための着色剤供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】本願出願人は、着色剤または洗浄剤供給
装置を備えた射出成形機または押出成形機などのプラス
チック成形機として、先に図８に示すものを提案した
（特開平５−５７７５０号）。このプラスチック成形機
における着色剤供給装置は、成形機の加熱筒Ｃ内に連通
する着色剤または洗浄剤混入用吐出流路７１と、前記吐
出流路に着色剤また洗浄剤を圧入するための圧入流路７
３と、前記吐出流路内を往復動する作動部材７５と、前
記作動部材の中心部に貫入されて前進限度位置において
吐出流路７１先端の吐出口７７を閉じ、後退時には吐出
口７７を開く往復動可能な弁棒７９とを有する注入バル
ブ８１を設け、前記圧入流路７３に、着色剤または洗浄
剤を貯留した容器８３と該貯留容器８３から着色剤また
は洗浄剤を送出する圧入装置８５とを設けたものであ
る。

【０００３】前記の装置は、まず、着色剤または洗浄剤
の吸入工程時、作動部材７５が後退して注入開口８２が
開き、着色剤または洗浄剤が吐出流路７１に流入する。
続く着色剤または洗浄剤の吐出工程時に、弁棒７９が後
退して吐出口７７を開き、その状態で作動部材７５が前
進して着色剤または洗浄剤を吐出口７７から加熱筒Ｃ内
へ吐出し、加熱筒Ｃ内の溶融樹脂に混入する。そして吐
出工程終了後には、弁棒７９が前進して吐出口７７を再
び閉じる。

【０００４】前記の装置によれば、それ以前の着色剤供
給機構に必要とされた着色剤供給用の長い配管が不要と
なり、また色替え時の作業を簡単かつ短時間で行なうこ
とができ、しかも高粘度の着色剤の使用も可能になるな
ど、多くの利点がある。

【０００５】ところで、前記装置にあっては、弁棒７９
の後退あるいは前進による吐出口７７の開閉によって、
着色剤または洗浄剤の吐出開始あるいは終了を行なうた
め、作動部材７５が着色剤用注入開口８２を塞ぐ前に弁
棒７９が後退して吐出口７７を開くと、加熱筒Ｃ内の溶
融樹脂が吐出流路７１を通って着色剤または洗浄剤の貯
留容器８３に逆流する不具合を生じる。そのため、弁棒
７９の前進後退を、作動部材７５の途中位置を考慮して
作動部材７５に正確に同期させる必要がある。しかし、
前記弁棒の前進後退を、公知のエアシリンダ装置あるい
はモータなどに連結したカムとセンサーなどによって行
なおうとすると、作動部材の動きに正確に、かつ一定し
て同期させるのは容易ではなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこでこの発明は、前
記の点に鑑み、着色剤または洗浄剤の逆流の恐れがな
く、色替え時の作業性などにも優れ、しかも小型、簡略
化された着色剤供給装置を提供しようとするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、プラスチッ
ク成形機の加熱筒内に連通する着色剤または洗浄剤混入
用吐出流路（１３）と、前記吐出流路に着色剤または洗
浄剤を圧入するため一端が注入開口（１６）とされて吐
出流路（１３）の途中に通じた圧入流路（１５）と、前
記吐出流路内を往復動可能とされて前記注入開口から吐
出流路に圧入された着色剤または洗浄剤を前進時には吐
出流路（１３）の先端側へ押すと共に前記注入開口（１
６）を閉じ、後退時には前記注入開口（１６）を開く作
動部材（１９）と、前記作動部材（１９）の中心部に貫
入されて前進限度位置において弁棒（２０）の先端が吐
出流路（１３）先端の吐出口（１７）を閉じ、後退によ
り吐出口（１７）を開く往復動可能な弁棒（２０）とを
有する注入バルブ（１１）を設け、前記注入バルブの圧
入流路（１５）に、着色剤または洗浄剤を貯留した容器
（５１）と該貯留容器から着色剤または洗浄剤を送出す
る圧入装置（５３）とを設けた着色剤供給装置におい
て、前記注入バルブの注入開口（１６）と吐出口（１
７）間の吐出流路（１３）途中における作動部材（１
９）の前進限度位置付近の弁棒（２０）外周に、前記作
動部材（１９）の前進による吐出流路（１３）内の着色
剤または洗浄剤の増圧によって前記注入開口（１６）と
吐出口（１７）間の吐出流路（１３）途中を開き、吐出
流路（１３）内の圧力低下によって前記吐出流路（１
３）途中を閉じるチェックバルブ（２３）を設けたこと
を特徴とする。

【０００８】

【作用】前記圧入流路から吐出流路に着色剤または洗浄
剤（以下着色剤等と記す。）が圧入（吸入）される際、
前記吐出流路は作動部材の前進限度位置付近でチェック
バルブにより塞がれた状態にある。そして着色剤等が吐
出流路に圧入（吸入）された後の吐出工程時、弁棒が後
退して吐出口が開き、その状態で作動部材が前進して吐
出流路内の着色剤等を加圧する。その加圧によって吐出
流路内の圧力が増大し、所定圧力になったときにチェッ
クバルブが開いて吐出流路を開く。それにより着色剤等
が吐出流路を通って吐出口から加熱筒内に吐出され、加
熱筒内の溶融樹脂に混入される。また、着色剤等の吐出
完了により吐出流路内の圧力が低下すると直ちにチェッ
クバルブが閉じて吐出流路途中を閉じ、チェックバルブ
の上流へ溶融樹脂が逆流するのを防止する。

【０００９】

【実施例】以下添付の図面に従ってこの発明を詳細に説
明する。図１はこの発明の一実施例を示す着色剤供給装
置の縦断面図、図２はその切断面を変えた縦断面図、図
３はその着色剤の吸入状態を表す要部の拡大断面図、図
４はその着色剤の吐出状態を表す要部の拡大断面図、図
５はそのニュートラル状態を表す要部の拡大断面図、図
６は作動部材の駆動用ＤＣモータの電気ブロック図、図
７はこの発明の他の実施例を示す要部縦断面図である。

【００１０】図１および図２に示す着色剤供給装置は、
作動部材と弁棒がそれぞれ別個の機構によって駆動され
る例である。図１ないし図５に示すように、この着色剤
供給装置１０は、例えば射出成形機の加熱筒Ｃに、注入
バルブ１１が取り付けられる。符号Ｓはスクリュであ
る。

【００１１】注入バルブ１１のボディ１２には、吐出流
路１３が形成され、また着色剤等が封入された貯留容器
５１を着脱自在に装着する接続部１４が形成されてい
る。この接続部１４には、貯留容器５１内の着色剤等を
吐出流路１３に圧入するための圧入流路１５が、一端で
吐出流路１３と連通するように設けられていて、前記圧
入流路１５と吐出流路１３との境界部が着色剤等の注入
開口１６を構成している。なお、接続部１４にはアタッ
チメントを介して貯留容器５１を取り付けてもよい。そ
の場合、アタッチメントに圧入流路が形成されることも
ある。

【００１２】前記吐出流路１３には注入開口１６から圧
入された着色剤等を、吐出流路先端の吐出口１７を経て
加熱筒Ｃ内へ圧送するために、該吐出流路１３を往復動
する作動部材１９と、該作動部材１９内の中心部を貫通
して往復動する弁棒２０とが設けられる。この作動部材
１９と弁棒２０を前記ボディ１２に組み付けたものが圧
入ポンプ２１を構成する。なお、前記作動部材１９は往
復動により注入開口１６を開閉するようにストロークＬ
（図３に示す）が設定される。

【００１３】この作動部材１９の前進限度位置Ｌ₀付
近、好ましくは前進限度位置Ｌ₀に可能な限り近い位置
の弁棒２０外周には、吐出流路１３の途中を開閉する吐
出流路用チェックバルブ２３が設けられている。この吐
出流路用チェックバルブ２３は、吐出流路１３内の着色
剤等が所定圧力に増圧された際に開き、また所定圧力以
下になった際に閉じる。図３に拡大して示すように、２
４はチェックバルブ２３のバルブ部分、また２５は皿ば
ねで前記バルブ部分２４を閉じる方向へ付勢する。この
皿ばね２５は、通常のコイルばねに比べて弾発力が高い
ため、作動部材１９の動き（吐出流路１３内の圧力の変
動）に追従してバルブ部分２４を素早く往復動させるこ
とができる。また、チェックバルブ２３の中心孔内面と
弁棒２０の外面との間は、バルブ部分２４と弁棒２０が
互いに摺動可能とし、かつ着色剤等の漏れを防ぐことが
できるよう最小の隙間にされている。なお、前記バルブ
部分２４の側面は吐出流路１３の一部を構成する。１１
ａは前記注入バルブ１１を加熱筒Ｃへ取り付けるねじ
部、５１ａは貯留容器５３を注入バルブのボディ１２に
取り付けるねじ部である。

【００１４】前記圧入ポンプ２１は、この実施例ではプ
ランジャタイプのもので、ＤＣモータ等の回転駆動部３
１の回転軸３２にギア３３，３４を介してカムローラ３
５が取り付けられ、そのカムローラ３５により作動部材
１９が往復動するようにされている。なお、前記カムロ
ーラ３５には作動部材１９の後端が取り付けられてい
る。一方、弁棒２０はエアシリンダ装置４０によって往
復動可能とされる。符号４２は弁棒２０後端に設けられ
たロッド、４４，４５は回転軸３６，３７を挿通するた
めの長孔である。また、前記回転駆動部３１の回転軸３
２にギア３３，３４を介して連結された回転軸３６の端
部には、カム３８が取り付けられ、そのカム３８と近接
して設けられたセンサー３９との間で、回転駆動部３１
によるカムローラ３５の一回転、すなわち作動部材１９
の一往復を監視する。

【００１５】着色剤等の貯留容器５１は、この実施例で
は、着色剤等をそれぞれ個別に充填したカートリッジが
使用される。そして、この貯留容器５１にあっては、圧
入装置５３によって、その底部に設けられた加圧部材５
５が貯留容器５１に沿って前方へ移動するように構成さ
れている。圧入装置５３は、図示のように、貯留容器５
１後部のホルダに設けたエア孔５６から圧縮エアを注入
することによって、前記加圧部材５５を一定圧力で押圧
して貯留容器５１内部の着色剤または洗浄剤を圧入流路
１５に圧送するようになっている。

【００１６】次に図３ないし図５に従って、この着色剤
供給装置の作動を説明する。図３は着色剤の吸入工程を
示す図である。吸入工程では、この図に示すように、圧
入ポンプの作動部材１９が後退して注入開口１６が開か
れ、着色剤の圧入装置５３から着色剤Ａが圧入流路１５
を介して吐出流路１３に流入する。このとき、吐出流路
用チェックバルブ２３はバルブ部分２４が前進（上方）
位置にあって吐出流路１３途中を塞いでいるため、着色
剤が注入開口１６とチェックバルブ２３間に充満する。
なお、弁棒２０は前進限度位置にあって吐出口１７を閉
じ、加熱筒Ｃ内の溶融樹脂が吐出流路に侵入するのを防
いでいる。

【００１７】次いで図４に示すように、吐出工程におい
て弁棒２０が前記エアシリンダ装置４０の作動により後
退して吐出流路１３先端の吐出口１７を開き、また圧入
ポンプの作動部材１９が前記回転駆動部３１のＤＣモー
タの回転により前進を始める。そして注入開口１６とチ
ェックバルブ２３間に閉じ込められていた着色剤Ａが、
作動部材１９の前進に従い圧縮、加圧され、その圧力が
所定圧力に増大した時点でチェックバルブ２３を押し開
き、それによって着色剤Ａが吐出流路１３を通って吐出
口１７に到り、加熱筒Ｃ内の可塑化中の溶融樹脂に混入
される。

【００１８】その後、着色剤の吐出完了によってチェッ
クバルブ２３と作動部材１９前端間の吐出流路１３内の
圧力が低下し、その圧力低下により図５のようにチェッ
クバルブ２３が再び閉じて、吐出流路１３途中を閉じ
る。また弁棒２０が前進して吐出口１７を再び閉じ、ニ
ュートラル状態になる。この後、着色剤供給装置１０
は、再び、図３の吸入工程へ戻り、吸入、吐出が繰り返
される。そして、着色剤の吐出が所定回数繰り返された
後に、成形機における樹脂の射出が行なわれる。この射
出時、着色剤供給装置１０は、図５に示した前記のニュ
ートラル状態、すなわち、弁棒２０が吐出口１７を閉じ
てその部分で加熱筒Ｃ内の圧力に耐える状態になってい
るため、高圧の溶融樹脂が吐出流路内に侵入するのを防
ぎ、圧入ポンプ２１を保護する。なお、着色剤に代えて
洗浄剤を吐出する際は、前記貯留容器５３を洗浄剤が収
容されたものに代えて前記と同様に行なう。

【００１９】ところで、前記吐出量は、速度設定用可変
抵抗器によりＤＣモータの回転数を落とすことによって
行なうことができる。しかしながら、作動部材１９と吐
出流路１３壁面間あるいは各部品間で僅かながら圧力漏
れを生じ、しかも作動部材の一往復時間が長くなるほど
圧力漏れの総量が大きくなる。そのため、ＤＣモータの
回転数を落として作動部材１９の速度を落とした場合に
は、その分圧力漏れが大きくなって、あらかじめ予定し
た吐出量よりも大幅に少ない吐出量しか得られない不都
合を生じる。

【００２０】この実施例では、前記不都合を図６に示す
ようにして防いでいる。この図６は、作動部材１９の駆
動用として前記回転駆動部３１に設けられたＤＣモータ
の電気ブロック図である。すなわちこの実施例では、新
たに、前記カム３８とセンサー３９に加えてパルス発生
器と回転数設定用可変抵抗器をＤＣモータに設けたので
ある。

【００２１】ＤＣモータは、内部に回転数を検出してフ
ィードバックするためのパルスゼネレータを内蔵してい
て、この信号がドライバに戻され、負荷の大きさに係わ
らず回転数が一定となるように制御される。カムとセン
サー（図１の符号３８，３９）は、前記のように回転駆
動部３１によるカムローラ３５の一回転、すなわち作動
部材１９の一往復を監視するものである。

【００２２】また、パルス発生器は、回転数設定用可変
抵抗器により設定されたＤＣモータの回転数に応じてパ
ルスを発生させる。例えば、ＤＣモータの回転数をＮ回
／分に設定すると、Ｎ／６０秒間隔でパルスを発生させ
る。そして、パルスが発生した瞬間からＤＣモータが高
速回転を始め、前記カム３８とセンサー３９によりカム
ローラ３５の一回転を確認した時点でＤＣモータの回転
を止める。また、前のパルス発生開始時からＮ／６０秒
後に次のパルスが発生してＤＣモータが再び高速回転を
始める。したがって、ＤＣモータは高速で回転し、前の
回転と次の回転との時間間隔を前記パルスによって制御
することにより吐出量の調節を行なっているため、吐出
量を変化させた場合でも、吐出工程時における作動部材
１９の動きは常に高速となる。その結果、作動部材１９
と吐出流路１３壁面間および各部品間の圧力漏れが少な
くなって、効率良く吐出を行なうことができる。

【００２３】なお、前記実施例の着色剤供給装置１０に
おいては、作動部材１９が前進限度位置Ｌ₀から着色剤
等の吸入工程に移った際、直ちに着色剤等の吸入が開始
されず、作動部材１９の前端（下端）が注入開口１６を
通りすぎて注入開口１６を開くまで、着色剤の吸入開始
が遅れる。そのため、着色剤の吸入が幾分不連続になら
ざるを得ない。

【００２４】前記着色剤の吸入開始遅れをなくした実施
例の要部縦断面図を図７に示す。この実施例にあって
は、着色剤等の圧入流路６１の途中に圧入流路用チェッ
クバルブ６３を設け、その圧入流路用チェックバルブ６
３の開閉により圧入流路６１途中の開閉を行なうように
したものである。なお、作動部材６７の前進限度位置Ｌ
₀は、注入開口６４を塞がない位置にされる。符号６５
は吐出流路、６９は吐出流路用チェックバルブ、７０は
弁棒である。この構造によれば、作動部材６７が常時注
入開口６４を開いた状態にあり、しかも、着色剤等の圧
入装置によって圧入流路６１が所定圧力に増圧した時点
で圧入流路用チェックバルブ６３が開き、着色剤等が吐
出流路６５に圧入（吸入）されるため、前記のような作
動部材の動きに起因する着色剤吸入開始遅れがなく、効
率よく着色剤の吸入を行なうことができる。

【００２５】なお、前記説明においては作動部材と弁棒
がそれぞれ別個の駆動機構によって駆動される例を示し
たが、本発明の着色剤供給装置は、特開平５−５７７５
０号に記載されるように作動部材と弁棒が単一の回転駆
動機構によって往復動するものであってもよい。また、
前記説明においては射出成形機に着色剤供給装置を取り
付けた場合について示したが、この発明の着色剤供給装
置は、射出成形機に限られず、押出成形機にも使用され
るものである。

【００２６】

【発明の効果】以上図示し説明したように、この発明の
着色剤供給装置にあっては、吐出流路途中に設けたチェ
ックバルブを、作動部材の前進による吐出流路内の増圧
で開いて着色剤等の吐出を行う一方、吐出完了による吐
出流路内の圧力低下で閉じてチェックバルブよりも上流
へ溶融樹脂が逆流するのを防止するため、弁棒の前進後
退による吐出口の開閉に関係することなく、常に確実に
逆流防止を行なうことができる。

【００２７】その結果、この発明によれば、弁棒の前進
後退をカムとセンサー等の通常の同期手段で作動部材と
同期させて吐出口を開閉しても、溶融樹脂の逆流を確実
に防ぐことができ、着色剤を安定して、かつ作業性よく
供給することができる。しかも逆流防止のために複雑な
構造を必要としないため、着色剤供給装置を小型、簡略
化できる効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す着色剤供給装置の縦
断面図である。

【図２】その切断面を変えた縦断面図である。

【図３】その着色剤の吸入状態を表す要部の拡大断面図
である。

【図４】その着色剤の吐出状態を表す要部の拡大断面図
である。

【図５】そのニュートラル状態を表す要部の拡大断面図
である。

【図６】作動部材の駆動用ＤＣモータの電気ブロック図
である。

【図７】この発明の他の実施例を示す要部縦断面図であ
る。

【図８】従来の装置を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１１注入バルブ１３吐出流路１５圧入流路１６注入開口１７吐出口１９作動部材２０弁棒２１圧入ポンプ２３吐出流路用チェックバルブ３１回転駆動部３５カムローラ５１貯留容器５３圧入装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平３−264319（ＪＰ，Ａ) 特開平５−57749（ＪＰ，Ａ) 特開平５−57750（ＪＰ，Ａ) 実開平３−55217（ＪＰ，Ｕ) 実開昭62−109914（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 31/00 - 31/10 B29B 7/00 - 7/94

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】プラスチック成形機の加熱筒内に連通す
る着色剤または洗浄剤混入用吐出流路（１３）と、前記
吐出流路に着色剤または洗浄剤を圧入するため一端が注
入開口（１６）とされて吐出流路（１３）の途中に通じ
た圧入流路（１５）と、前記吐出流路内を往復動可能と
されて前記注入開口から吐出流路に圧入された着色剤ま
たは洗浄剤を前進時には吐出流路（１３）の先端側へ押
すと共に前記注入開口（１６）を閉じ、後退時には前記
注入開口（１６）を開く作動部材（１９）と、前記作動
部材（１９）の中心部に貫入されて前進限度位置におい
て弁棒（２０）の先端が吐出流路（１３）先端の吐出口
（１７）を閉じ、後退により吐出口（１７）を開く往復
動可能な弁棒（２０）とを有する注入バルブ（１１）を
設け、前記注入バルブの圧入流路（１５）に、着色剤ま
たは洗浄剤を貯留した容器（５１）と該貯留容器から着
色剤または洗浄剤を送出する圧入装置（５３）とを設け
た着色剤供給装置において、前記注入バルブの注入開口（１６）と吐出口（１７）間
の吐出流路（１３）途中における作動部材（１９）の前
進限度位置付近の弁棒（２０）外周に、前記作動部材
（１９）の前進による吐出流路（１３）内の着色剤また
は洗浄剤の増圧によって前記注入開口（１６）と吐出口
（１７）間の吐出流路（１３）途中を開き、吐出流路
（１３）内の圧力低下によって前記吐出流路（１３）途
中を閉じるチェックバルブ（２３）を設けたことを特徴
とするプラスチック成形機の着色剤供給装置。
【請求項２】請求項１において、作動部材はＤＣ（直
流）モータの回転軸に接続されたカムローラにより往復
動し、また、前記カムローラの回転監視用カムを前記カ
ムローラの回転軸に設けるとともに、前記カムの近接に
よりカムローラの一回転を検出して前記ＤＣモータの回
転を停止させるためのセンサーを着色剤供給装置の一部
に設け、一方前記ＤＣモータには、該ＤＣモータの回転
数設定用可変抵抗器によりＤＣモータの回転開始用パル
スの発生間隔を調節可能としたパルス発生器を接続した
ことを特徴とするプラスチック成形機の着色剤供給装
置。