JP3595387B2

JP3595387B2 - Injection molding machine

Info

Publication number: JP3595387B2
Application number: JP23538995A
Authority: JP
Inventors: 勝義下平; 俊彦苅谷
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1995-09-13
Filing date: 1995-09-13
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2015-09-13
Also published as: JPH0976308A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機の可塑化射出装置に関し、特に大型の成形品に適応する大容量の樹脂射出装置の構成を具える射出成形機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、大型の樹脂成形品を成形するときは、１台の大型射出ユニットを使う方法、１つの樹脂成形を行う金型に対し、複数の射出ユニットを用いて複数のノズルから射出成形する方法、若しくは複数の射出ユニットの出口樹脂通路を１つに纏めた射出ノズルから射出して成形する方式等が採られていた。
【０００３】
しかし、大型射出ユニットを使う方法は、射出スクリュ、射出シリンダ等が大型大重量となり、射出成形作業後のスクリュ分解掃除や、再組立作業が大掛かりとなって多くの手間がかかるという不具合がある。
また、複数の射出ノズルから１つの金形に射出して射出成形する方法は、成形品を形成する材料樹脂が、複数の射出ユニットの各ノズルから射出され、成形品が形成されるため、成形品に樹脂の境界が生ずることにより、強度上の弱点が出たり、外見上の不具合が生じやすく、不良品が生じやすい。
また、複数の射出ユニットの出口樹脂通路を１つに纏めた射出ノズルを使う方法は、射出ユニットの熱歪み疲労を考慮しなければならないこともあって、構造が複雑となり、装置コストが大きくなるばかりでなく、清掃等維持コストも大きくなる不具合がある。
【０００４】
一方、異なった各種材料樹脂に対し、可塑化量を可変とし、混練能力を変化させることを目的とした、２重シリンダ構造の発明「射出成形装置」が、特開平５−２４０８２号において提案されている。
この装置は、図５、図６に示すように、構造が大容量の成形品の成形可能性を有しているものの１つと考えられるので、これについて概要を説明する。
【０００５】
図５において、０１は第１シリンダ部０２と第２シリンダ部０３からなる互いに一体構成のシリンダであり、第１シリンダ部０２の先端部にノズル０２ａ部を具えている。
この第１シリンダ部０２は、第２シリンダ部０３よりも小径に構成され、外周面にベント部０２ｂが設けられている。
また、第１シリンダ部０２の内部には、回転、及び軸方向移動自在にされた、外周面にスクリュを設けた第１スクリュ４の先端部が収容されている。
【０００６】
この第１スクリュ０４の先端部の後端に、一体に形成された第１スクリュ延長軸０４ａは、第２シリンダ０３内に設けられた、後述する第２スクリュ０１０、第２回転手段を構成する遊星歯車装置０５、及びシリンダ室０６のピストン０７を貫通して、後方へ延長されており、第１スクリュ延長軸０４ａの後端に、一体に形成された後端部０４ｂは、後端０３ｂから外部へ突出している。
この第１スクリュ延長軸０４ａの後端部０４ｂには、第１回転手段をなすモータ０８が設けられるとともに、第１スクリュ０４を軸方向に移動させるため、第１の作動油で駆動されるピストン０７が、第２シリンダ０３の後端部に設けたシリンダ室０６内で、延長軸０４ａの後方に固着されている。
【０００７】
第１シリンダ部０２より大径に構成された第２シリンダ部０３外周面には、第２シリンダ部０３の内部と連通するホッパ０９が設けられている。
また、第２シリンダ部０３内には、第１スクリュ０４よりも大径にされ、前述の第１スクリュ０４とともに、従来の１本のスクリュを構成する、第２スクリュ０１０が設けられている。
この第２スクリュ０１０の軸心部を軸方向に設けた貫通孔１０ａには、前述したように第１スクリュ延長軸０４ａが貫通している。
【０００８】
また、第２スクリュ０１０の先端には、図６に示すように、円錐状に形成された先端テーパ壁０１０ｂが形成されており、この先端テーパ壁０１０ｂと第２シリンダ部０３の先端部内周面に形成された内壁０３ａとの間にはスロットル隙間０１１が形成されている。
また、第２スクリュ０１０の後端部は、第２シリンダ部３の内周面と摺接する外周面をもつ円環部０１０ｆにされ、その内周側に形成された凹部０１０ｃ内には、遊星歯車装置０５が設けられており、この遊星歯車装置０５の太陽歯車は、凹部０１０ｃを貫通する第１スクリュ延長軸０４ａに、キーを介して固定されており、一体回転可能になっている。
【０００９】
さらに、凹部０１０ｃを形成する円環部１０ｆ、およびその後方には、第２スクリュ０１０を軸方向に移動させるため圧力手段０１２が備えられている。
この圧力手段０１２により、第２の作動油が第２のスクリュ０１０の円環部１０ｆに形成された第１室０１０ｄ、および円環部１０ｆの後方を仕切りシリンダ室０６を区画する第２シリンダ０３に設けた隔壁０３ｃと、第２スクリュ０１０の後端面とで形成された第２室０１０ｅ送られ、第２スクリュ０１０は、隙間調整ストローク０５０の範囲において移動することにより、スロットル隙間０１１を可変にできる。
【００１０】
この構成の射出成形装置を作動させる場合について説明する。
まず、材料樹脂の可塑化工程において、ホッパ０９から第２シリンダ部０３の内部、すなわち第２スクリュ０１０の外周面に供給された材料樹脂は、第２スクリュ０１０の回動で溶融、混練され、前方へ送られ、スロットル隙間０１１を通って第１シリンダ部０２内に収容された第１スクリュ０４の外周に送られる。
この可塑化中に、圧力手段０１２により圧油が、第２スクリュ０１０後方の第２室０１０ｅに供給されることにより、第２スクリュ０１０は、その軸心部を貫通する第１スクリュ延長軸０４ａを案内にして前進し、これによりスロットル隙間０１１は小さくなる。
【００１１】
このスロットル隙間０１１を小さくすることにより、材料樹脂の流路面積は狭められ、材料樹脂が第２シリンダ部０３内に滞留する時間が長くなり、これにより第２スクリュ０１０によって、より多くの時間混練されることになる。
このことは、同時に、第２スクリュ０１０から第１スクリュ０４側へ排出される材料樹脂量が減少することにもなり、スロットル０１１隙間を調整することにより、可塑化能力を変えることとなる。
従って、１本のスクリュ、すなわち、第２スクリュ０１０をその軸方向に移動させて、自在にスロットル隙間０１１を変えることにより、材料樹脂の種類に適した混練状態、及び可塑化状態が得られるとともに、可塑化能力を変えることができる。
【００１２】
このように、特開平５−２４０８２号において提案された２重シリンダ構造の射出成形装置は、大型の成形品を成形するための射出スクリュ（第１スクリュ０４）、射出シリンダ（第１シリンダ）等が、大型大重量となる大型射出ユニットにする必要がなく、作業後のスクリュ分解掃除や再組立作業に多くの手間がかからず、また、複数の射出ユニットを使用し、複数のノズルから同一の金型に溶融樹脂を射出するようにしたものでもないため、成形品に樹脂の境界が生ずることによる強度上の弱点が出たり、外見上の不良品が生じたりすることもない。
【００１３】
さらには、複数の射出ユニットの出口樹脂通路を纏めて、射出出口を１つにした射出ノズルを持つようにしたものでもないため、構造が複雑となり装置コストおよび清掃等に要する維持コストが大きくなるものでない。
しかも、この射出成形装置は、前述したように、スクリュを交換することなく、混練能力、及び可塑化能力をかえ、成形条件の安定化を図ることができるものである。
【００１４】
しかしながら、この射出成形装置では、前述の通り、第２シリンダ０３は、その内部にピストン０７を入れて、第１スクリュ０４を軸方向に移動させるための油圧シリンダを兼用しており、それらの作動により、第１シリンダ０２の中は溶融樹脂によって高圧と低圧が繰り返し負荷される。
これに応じて、ピストン０７の作動区画の前方の隔壁０３で仕切られた油圧シリンダ側（第２室１０ｅ）も、高圧と低圧が繰り返し負荷されるので、第２シリンダ０３と第２スクリュ０１０の隙間から、第２室０１０ｅ内の作動油が材料樹脂側に漏れ、また、往復移動する射出第１スクリュ０４と第２スクリュ０１０の隙間から、溶融材料樹脂、又は作動油が漏れて混じり合うという問題が生じる不具合がある。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した従来装置の不具合を解消して、構造が大容量の成形品の成形に好適と考えられる２重シリンダ構造の射出成形装置に残存する、第２（大径）スクリュ０１０の軸方向駆動のための第２の作動油が、第２スクリュ０１０の外周面を通って第２シリンダ０３内部の材料樹脂側に漏れ、また、第２スクリュ０１０を貫通する第１スクリュ０４と、第２スクリュ０１０の間に形成される隙間を通って、第２の作動油、若しくは第１スクリュ０４を軸方向に駆動するための第１作動油と、第１シリンダ０２内の材料樹脂が混じり合うという不具合を解消できるようにした射出成形装置を提供することを課題とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
このため本発明の請求項１に示す射出成形機は、次の手段とした。
（１）先端に、高圧の溶融材料樹脂で成形品を形成する金型に、材料樹脂を注入するノズル部を具え、第２スクリュの軸心部を貫通して、前後動、および回動する第１スクリュの前方の突出部を収容する小径の第１シリンダ部と、第１シリンダ部より大径にされ、第１シリンダ部の後端と連通する先端部内側の段部が円錐形にされて、その内部に収容する第２スクリュの先端に形成された円錐形との間に、円錐環状の樹脂通路用の隙間が形成され、外周面に設けたホッパから第２スクリュの外周面に供給された材料樹脂を、第２スクリュの回動により、隙間から第１スクリュの第１シリンダ部への突出部外周面へ供給する、第２シリンダ部とからなる２重シリンダ構造の射出シリンダを具える射出成形機を次のものとした。
【００１７】
ａ．第２シリンダ部の後端部に設置され、第２シリンダ部の内部に収容されて、軸心部に第１スクリュを貫通させた第２スクリュの後端部を、回動は自在にするとともに、軸方向の移動は拘束して支持するスラスト軸受を設けた。
【００１８】
ｂ．スラスト軸受と、第２シリンダ部外周面上のホッパから第２スクリュの外周面に材料樹脂を供給する位置より後方の間に、第２シリンダ部内周面と第２スクリュ外周面で密閉された駆動室に、供給された材料樹脂を混練しながら前方へ送り出す第２スクリュを回動させるための第２回転駆動手段を設けた。
【００１９】
ｃ．第２スクリュの軸心部を貫通し、スラスト軸受で支持された第２スクリュの後端部から後方に突出する、第１スクリュの後端部に設けられ、第１スクリュを軸方向に移動させる移動手段と、第１スクリュを回動させる第１回転駆動手段を具え、第２スクリュによって隙間から第１シリンダ部内に供給された材料樹脂により、第１スクリュが回動して後退し、所定量の材料樹脂が第１スクリュの先端とノズル部の間に形成する貯留区画に貯留された後、第１回転駆動手段および移動手段を作動させることにより、ノズル部から金型内に押し出す駆動ユニットを設けた。
【００２０】
なお、第１スクリュは、第２スクリュの後端から第１スクリュの外周面に供給された第２材料樹脂を、第２スクリュの貫通孔を通過させて前方へ送り出し、第２スクリュの貫通孔から突出する部分で、隙間を介して第２スクリュから供給される材料樹脂と混合、混練し、ノズル部へ供給するようにすることもできる。
【００２１】
本発明の射出成形機は、上述の手段により、
射出成形機の型締めされた金型の樹脂入口に、第１シリンダのノズル部が押し付けられ、第１シリンダ内部の材料樹脂は、加熱され、充分に混練され可塑化されて、射出の条件を満たした状態において、
（ｉ）第２スクリュは第２回転駆動手段に駆動されてゆっくり回転し、第２スクリュの回動により隙間から押し出される材料樹脂の押出し量に見合う速度で、第１スクリュは早く回転しながら後退し、溶融材料樹脂は第１スクリュの先端より前方の第１シリンダ内に定量が溜められる。
【００２２】
（ｉｉ）次いで第１スクリュは、射出のため駆動ユニットの移動駆動手段によって、前進し、第１スクリュの先端部に溜められた材料樹脂はノズル部より金型内に射出される。
このとき、第２スクリュは第２回転駆動手段、第１スクリュは駆動ユニットの第１回転駆動手段によって、それぞれゆっくり回転させて材料樹脂圧を保持する。
【００２３】
（ｉｉｉ）一定時間経過し、金型内の樹脂を固化させ後、第２スクリュと第１スクリュの回転を止め、第１スクリュはサックバックのため僅か後退させる。
【００２４】
（ｉｖ）金型をひらいて成形品を取り出し、再び金型を型締めして、初めの（１）の工程に戻り、各工程を繰り返す。
なお、第２スクリュと第１スクリュの回転速度は、材料樹脂の種類や可塑化条件に応じ、夫々独立に定めることができる。
また、第２スクリュのスクリュ径は、第１スクリュに比較して大径にできるので、多量の樹脂押出しが可能で、大型の成形品に適用できる。
【００２５】
また、第１シリンダ部の圧力が高くなっても、第１スクリュは溶融材料樹脂を先端方向に戻すように回転しているので、溶融材料樹脂が第１スクリュと第２スクリュとの貫通部隙間から漏れて出る虞れはない。
さらに、第２スクリュは、軸方向に移動することがなく、また第２スクリュを軸方向に移動させるための作動油が使用されていないため、作動油が第２スクリュと第２シリンダの隙間から漏出して、材料樹脂と混合するような、従来装置で起きていた不具合は発生せず、また第１スクリュを作動させる駆動ユニットは、第２スクリュを貫通して第２スクリュ後端から後方へ突出させた、第１スクリュの後端部に設けているので第２スクリュの貫通孔を通って第１スクリュの作動油と、材料樹脂が混合するようなことも防止できる。
【００３３】
また、本発明の請求項１に示す射出成形機は、上述のａ．〜ｃ．に加え、次のｄ．およびｅ．の特徴を備える。
ｄ．第１シリンダに収容された部分の、第１スクリュの外周面に形成された螺旋状のスクリュから連続させて、第２スクリュを貫通する部分の第１スクリュの全長外周面に、全通内部スクリュを設けた。
【００３４】
ｅ．また、第２シリンダの後端部に設けたスラスト軸受と、第２シリンダの後端から後方に突出させた第１スクリュの後端部に設けた駆動ユニットとの間に、外周面に全通内部スクリュを設けた第１スクリュを貫通させるとともに、軸方向の移動を拘束し回動自在に支持するスラスト軸受を貫通して第２シリンダの後端から後方に突出した第２スクリュの後端部を支持する軸受、および外周面上に設けられ、第１スクリュの全通内部スクリュに、前記ホッパから第２スクリュに供給される材料樹脂とは別の材料樹脂を供給する第２ホッパを設けた軸受台を設けた。
なお、別の材料樹脂とは、必ずしも異種の材料樹脂を指称するものではない。
【００３５】
これにより、上述（ｉ）〜（ｉｖ）の作用、効果に加え、
（ｖ）射出時、第１スクリュの先端に貯蔵する材料樹脂量は、第１スクリュの材料樹脂送出量と第２スクリュ側の材料樹脂送出量を加えた材料樹脂量となるので、より大量の材料樹脂が短時間でノズル部から金型へ注入でき、より大きな成形品を製作できる。
また、複数の射出ユニットを使用することなく、２種類の材料樹脂を、別々の条件で混練、可塑化して混合した材料樹脂による成形品を作るようなこともできる。
また、本発明の請求項２に示す射出成形機は、上述（１）の手段に加え、次の手段とした。
（２）第２スクリュを回動させる第２回転駆動手段を、駆動室を貫通する第２スクリュ外周面に固定された歯車、この歯車と噛合するピニオン、および出力軸にピニオンを固着した減速モータで構成した。
これにより、上述（１）の作用、効果に加え、本発明の射出成形機では、第２回転駆動手段を、シンプルに、またコンパクトに纏めることできる。
さらに、この第２回転駆動手段は、第２スクリュの回転を、第１スクリュの回動、又は軸方向の移動とは干渉することなく、全く独立に行うことができ、材料樹脂の種類や可塑化条件に応じた、第１スクリュ、および第２スクリュの駆動が任意に行える。
これにより、スロットル隙間から第１スクリュへの材料樹脂の供給、若しくは駆動ユニットによる、ノズル部から金型内への材料樹脂の注入時の樹脂圧の保持を良好にできる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係り本発明の発明者が検討した射出成形機の一検討例を図面にもとづき説明する。
図１は本発明に係り検討された射出成形機の検討例を示す側面断面図、図２は図１に示す検討例の第２シリンダ部、及び第１スクリュ、第２スクリュの駆動機構周辺の俯瞰図である。
また、この射出成形機は、図から理解されるように、射出成形ユニットとスクリュ押出装置を複合した構造となっている。
【００３７】
図に示すように、成形装置本体１５にユニット台１６が取付けられる。
このユニット台１６は、成形装置本体１５に敷設されたレールガイドにより、射出成形ユニットのスクリュ軸方向に移動可能となっており、油圧シリンダ１７によって往復移動する。
このユニット台１６には、射出シリンダ１がその台座部１８において固設されている。
油圧シリンダ１７の駆動により、射出シリンダ１を載せたユニット台１６が、図の左側に設けられている図示しない型盤の向かって前進したとき、射出シリンダ１の先端に設けられ、材料樹脂を射出するノズル部２ａが、材料樹脂の成形を行う金型の樹脂注入口にノズルタッチする。
【００３８】
射出シリンダ１は、外周面に加熱用ヒータ１９が巻き付けられるとともに、第１スクリュ４を収容する第１シリンダ部２と、第２スクリュ１０を収容する、第１シリンダ部２より大径の第２シリンダ部３からなる２重シリンダ構造にされている。
また、第１シリンダ部２と第２シリンダ部３が連通する部分の、射出シリンダ１内側の段部は、円錐形状にされており、第２スクリュ１０の先端に形成された円錐形との間に、材料樹脂の通路を形成する円錐環状の隙間１１が形成されている。
射出シリンダ１の大径部である第２シリンダ３には、樹脂投入孔４１ｇが径方向に設けられるとともに、この樹脂投入孔４１ｇが開口する第２シリンダ３の外周面上には、原料樹脂用のホッパ９が取付けられている。
【００３９】
また、ホッパ９取付部後方の第２シリンダ３の後端部には、大径の駆動室２２が一体に設けられ、これに駆動室２２の後方を開放するための蓋２３が取付けられている。
外周面に押出スクリュ２４が加工され、第２シリンダ部３内に回転自在に収容された第２スクリュ１０には、軸同心の貫通孔２５があけられ、この貫通孔２５に第１スクリュ４が回転自在、軸方向の移動も自在にして貫通している。
また、第２スクリュ１０の後部は、第２シリンダ部３の後端部の駆動室２２の中に突出し、この部分に大径歯車２６が固設され、さらに、駆動室２２を貫通した最後端部には、蓋２６の中心部において、スラスト軸受としてのクロスローラベアリング２９を介して、回転方向は自在に、軸方向には移動を拘束して、支えられている。
【００４０】
大径歯車２６に噛み合うピニオン２７は、ユニット台１６に固設された減速モータとしての第２スクリュ駆動モータ２８の出力軸に取付けられている。
この大径歯車２６、ピニオン２７、および第２スクリュ駆動モータ２８により、第２スクリュ１０を回動させる第２回転駆動手段が構成される。
【００４１】
第１スクリュ４は、その先端部が射出シリンダの小径部である第１シリンダ部２に収容され、中央部は前述のように第２スクリュ１０の軸心部に設けた貫通孔２５に遊合し、先端部の外周面に設けた押出スクリュ３０に連続して設けた部分内部スクリュが２〜３巻き、第２スクリュ１０の貫通孔２５の先端部分の内方に設けられている。
【００４２】
また、部分内部スクリュの後端より後側は、第２スクリュ１０の貫通孔２５に遊合する円筒軸２０に形成されていて、第２スクリュ１０の貫通孔２５より後方に突出た、第１スクリュ４の後端部は、第１スクリュ４の回動を行わせる、第１回動駆動手段としての第１スクリュ駆動モータ３２の出力軸と結合されている。
また、第１スクリュ４の後端部には、中央部を枢着したブラケット３３が取付けられており、このブラケット３３の両端に、第１スクリュ４の軸方向の移動を行わせる、移動駆動手段としての油圧シリンダ３４が設けられている。
この第１スクリュ駆動モータ３２、ブラケット３３を含む油圧シリンダ３４によって、駆動ユニット３５が構成されている。
【００４３】
次に、この検討例の射出成形機の作用を説明する。
射出成形機の型締めされた金型の樹脂入口に、第１シリンダ部２のノズル部２ａが押し付けられ、ホッパ９に投入された材料樹脂は、射出シリンダ内を送られながら、加熱され、第２スクリュ１０で充分に混練され、可塑化されて射出の条件を満たした状態において、次の作用が行われる。
【００４４】
（１）第２スクリュ１０はゆっくり回転し、隙間１１から材料樹脂を第１シリンダ部２へ押出し、隙間１１から流入する押出し量に見合う速度で、第１スクリュ４は早く回転しながら後退し、溶融した材料樹脂は、第１スクリュ４の先端に定量が溜められる。
【００４５】
（２）次いで、第１スクリュ４は、射出のため駆動ユニット３５の油圧シリンダ３４の駆動により前進し、材料樹脂はノズル部２ａより金型内に射出される。このとき第２スクリュ１０と第１スクリュ４をゆっくり回転して樹脂圧を保持する。
【００４６】
（３）一定時間経過し、金型内の樹脂を固化させた後、第２スクリュ１０と第１スクリュ４の回転を止め、第１スクリュ４は、サックバックのため僅か後退する。
【００４７】
（４）金型を開いて成形品を取り出し、再び金型を型締めして初めの（１）の工程に戻り各工程を繰り返す。
なお、第２スクリュ１０と第１スクリュ４の回転速度は、樹脂原料の種類や可塑化条件に応じ、夫々独立に定めることができる。
【００４８】
このように、本検討例の射出成形機は、第２スクリュ１０のスクリュ径を大径にできるので、多量の樹脂押出しが可能で、大型の成形品に適用できる。
また、ノズル部２ａからの材料樹脂の金型内への射出のため、第１シリンダ部２内の圧力が高くなっても、第１スクリュ４を溶融材料樹脂を先端方向に戻すように回転させて、樹脂圧を保持するようにしているので、溶融材料樹脂が第１スクリュ４の後方の円筒軸２０と第２スクリュ１０との嵌合隙間から漏れて出る虞れはない。
【００４９】
次に、図３は本発明の射出成形機の実施の一形態を示す側面断面図、図４は、図３に示す本実施の形態の第１シリンダ部、及び第２シリンダ部の駆動機構周辺の俯瞰図である。
この実施の形態の射出成形機も、射出成形ユニットとスクリュ押出装置を複合した構造となっている。
【００５０】
本実施の形態で、前述した検討例と構造の異なる点は、第１シリンダ部２の内方に収容された部分の、第１スクリュ４′の外周面に設けられる押出しスクリュ３０′から連続して、第２スクリュ１０′の貫通孔２５を通過する部分の、第１スクリュ４′の外周面に設けられる内部スクリュが、貫通孔２５を通過する部分全体に設けられた全通内部スクリュ３６′にされて、第２スクリュ１０′が第１スクリュ４′の射出シリンダを兼用していることと、第２シリンダ部３の蓋２３に設けられた、スラスト軸受としてのクロスローラベアリング２９と、第１スクリュ４′の移動駆動手段である油圧シリンダ３４、及び回転駆動手段である第１スクリュ駆動モータ３２とからなる駆動ユニット３５との間に、軸受台３７が設置されていることである。
【００５１】
軸受台３７には、クロスローラベアリング２９で軸支された部分から、蓋２３を貫通して後方へ伸ばされた第２スクリュ１０′の後端部を支持する軸受４２が設けられるとともに、樹脂投入口３８が径方向に設けられ、この樹脂投入口３８が開口する外周面上に、第２ホッパ４０が設けられている。
また、軸受台３７には、軸受４２に軸支された第２スクリュ１０′の後端から突出する、全通内部スクリュ３６が形成された第１スクリュ４′の外周部を収容するとともに、樹脂投入口３８から供給される第２の材料樹脂を、第１スクリュ４′に送り込む送出し部３９が設けられている。
【００５２】
軸受台３７を貫通する第１スクリュ４′の全通内部スクリュ３６′形成部の後方には、短円筒軸４１が設けられ、第１スクリュ４′を支持するとともに、その前方の送出し部３９に供給された第２の材料樹脂の軸受台３７後方への漏洩を防止している。
なお、第２スクリュ１０′から突出して、軸受台３７の送出し部に挿入される部分の第１スクリュ４′の外周面には、全通内部スクリュ３６′を必ずしも設けなくても良い。
軸受台３７は、ユニット台１６に固設され、この軸受台３７の水平貫通孔の内径は、第２スクリュ１０′に設けた貫通孔、すなわち第１スクリュの射出シリンダの内径と同寸法にしてある。
【００５３】
次に本実施形態の射出成形機の作用について説明する。
射出成形機の型締めされた金型の樹脂入口に、第１シリンダ２のノズル部２ａが押し付けられ、ホッパ９と第２ホッパ４０に投入された原料樹脂は、第２シリンダ部３内部、及び第２スクリュ１０′の内部に入り、両方の中を先端に向かって送られながら加熱され、充分に混練され、可塑化されて射出の条件を満たした状態において、次の作用が行われる。
【００５４】
（１）第２スクリュ１０′はゆっくり回転し、その樹脂押出し量に第１スクリュ４′の樹脂送出量を加えた樹脂量が、押出されて第１スクリュ４′の先端に溜められる。
【００５５】
（２）次いで、第１スクリュ４′は射出のため、前進し、材料樹脂は、ノズル部２ａより金型内に射出される。
このとき、第２スクリュ１０′と第１スクリュ４′をゆっくり回転して樹脂圧を保持する。
【００５６】
（３）一定時間経過し金型内の材料樹脂を固化させ後、第２スクリュ１０′と第１スクリュ４′の回転を止め，第１スクリュ４′は、サックバックのため僅か後退する。
【００５７】
（４）金型を開いて成形品を取り出し、再び金型を型締めして初めの（１）の工程に戻り各工程を繰り返す。
第２スクリュ１０′と第１スクリュ４′の回転速度は、樹脂原料の種類や可塑化条件に応じ、夫々独立に定めることができる。
【００５８】
この射出成形機の場合は、射出時、第１スクリュ４′の先端に貯蔵する樹脂量は、第１スクリュ４′の樹脂送出量と第２スクリュ１０′側の樹脂送出量を加えた樹脂量となるので、第１スクリュ４′の先端に材料樹脂を貯蔵する区画、すなわち、第１スクリュ４′の後方への移動量を大きくすることにより、より大きな成形品に適用できる。
また、ホッパ９と第２ホッパ４０のそれぞれに種類の異なる材料樹脂を投入し、それぞれの材料樹脂に好適な混練状態、可塑化状態で溶融混練して、混合したもので成形品を作ることもできる。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の射出成形機によれば、特許請求の範囲に示す構成により、次の効果が得られる。
【００６０】
（１）大口径の第２スクリュと、小口径の第１スクリュを同心２重にした２重シリンダ構造の射出シリンダにすることにより、高混練、高可塑化型射出成形機が得られるとともに、大型の成形品に適用できる。
このような射出成形機は、従来の同能力の設備に比べ、設置面積が少なく、また２重シリンダは、同一の加熱ヒータにより加熱され、無駄な放熱が避けられるので、熱量が有効に利用されエネルギの消費が少なくて済む。
【００６１】
（２）また、第１スクリュの押出しスクリュは、第２スクリュの貫通孔内部まで設けられているので、溶融樹脂が手前の方に逆流することは無い。
【００６２】
（３）また、第１スクリュと第２スクリュの回転速度は、夫々独立に定めることができるので、樹脂原料の種類や可塑化条件に容易に対応できる。
【００６３】
（４）さらに、第２スクリュを軸方向に駆動する作動油が使用されてなく、また、第１スクリュを軸方向に駆動する作動油は、混練、可塑化区画とは離隔させて、作動させるようにしたので、作動油が材料樹脂側に洩れるようなこともなく、さらに、材料樹脂と混合するようなことは皆無となる。
（５）また、射出時、第１スクリュの先端に貯蔵する樹脂量は、第１スクリュの樹脂送出量と第２スクリュ側の樹脂送出量を加えた樹脂量となるので、第１スクリュの先端に材料樹脂を貯蔵する区画、すなわち、第１スクリュの後方への移動量を大きくすることにより、より大きな成形品に適用でき、ホッパと第２ホッパのそれぞれに種類の異なる材料樹脂を投入し、それぞれの材料樹脂に好適な混練状態、可塑化状態で溶融混練して、混合したもので成形品を作ることもできる。
（６）そして、第２スクリュを回動させる第２回転駆動手段を、駆動室を貫通する第２スクリュ外周面に固定された歯車、この歯車と噛合するピニオン、および出力軸にピニオンを固着した減速モータで構成したものでは、第２回転駆動手段を、さらにシンプルに、またコンパクトに纏めることできる。
また、第２回転駆動手段は、第２スクリュの回転を、第１スクリュの回動、又は軸方向の移動とは干渉することなく、全く独立に行うことができ、材料樹脂の種類や可塑化条件に応じた、第１スクリュ、および第２スクリュの駆動が任意に行えるので、スロットル隙間から第１スクリュへの材料樹脂の供給、若しくは駆動ユニットによる、ノズル部から金型内への材料樹脂の注入時の樹脂圧の保持を良好にできるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係り検討された射出成形機の一検討例を示す側面断面図、
【図２】図１に示す検討例の第２シリンダ、および第１スクリュ、第２スクリュの駆動機構部周辺の平面図、
【図３】本発明の射出成形機の実施の一形態を示す側面断面図、
【図４】図３に示す本実施の形態の第２シリンダ、および第１スクリュ、第２スクリュの駆動機構部周辺の平面図（部分）、
【図５】従来の高混練射出成形機の可塑化装置を示す側面断面図、
【図６】図５に示す可塑化装置のスロットル隙間の作動を示す構成図である。
【符号の説明】
１，０１射出シリンダ
２，０２第１シリンダ部（小径）
３，０３第２シリンダ部（大径）
４，４′，０４第１スクリュ（小径）
９，０９ホッパ
１０，１０′，０１０第２スクリュ（大径）
１１，０１１（スロットル）隙間
１５成形装置本体
１６ユニット台
１７（射出成形ユニット用）油圧シリンダ
１８台座部
１９加熱用ヒータ
２０円筒軸
２２駆動室
２３蓋
２４（第２スクリュの）押出スクリュ
２５貫通孔
２６（第２回転駆動手段の）大径歯車
２７（第２回転駆動手段の）ピニオン
２８（第２回転駆動手段の）第２スクリュ駆動モータ
２９スラスト軸受としてのクロスローラベアリング
３０，３０′ （第１スクリュの）押出スクリュ
３１部分内部スクリュ
３２第１回転駆動手段としての第１スクリュ駆動モータ
３３ブラケット
３４移動駆動手段としての油圧シリンダ
３５駆動ユニット
３６′ 全通内部スクリュ
３７軸受台
３８樹脂投入口
３９送出し部
４０第２ホッパ
４１短円筒軸
４１ｇ樹脂投入孔
４２軸受 [0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a plasticizing injection device of an injection molding machine, and more particularly to an injection molding machine having a configuration of a large-capacity resin injection device adapted to a large-sized molded product.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when molding a large resin molded product, a method of using one large injection unit, a method of injection molding from a plurality of nozzles using a plurality of injection units for a mold for performing one resin molding, Alternatively, a method of injecting and molding from an injection nozzle in which outlet resin passages of a plurality of injection units are integrated into one has been adopted.
[0003]
However, the method using a large injection unit has a disadvantage that the injection screw, the injection cylinder, and the like become large and heavy, and the screw disassembly cleaning after the injection molding operation and the reassembly operation take a large amount of time.
In addition, in the method of performing injection molding by injecting into a single mold from a plurality of injection nozzles, a material resin forming a molded product is injected from each nozzle of a plurality of injection units to form a molded product. When a resin boundary occurs in a product, a weak point in strength appears, an external defect is likely to occur, and a defective product is likely to occur.
In addition, the method of using an injection nozzle in which outlet resin passages of a plurality of injection units are integrated into one unit requires consideration of thermal strain fatigue of the injection unit, which complicates the structure and increases the apparatus cost. In addition, there is a problem that maintenance costs such as cleaning become large.
[0004]
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-24082 proposes an invention "injection molding apparatus" having a double cylinder structure, which aims to change the kneading capacity by varying the amount of plasticization for different kinds of resin materials. ing.
As shown in FIGS. 5 and 6, this apparatus is considered to be one of those having a structure capable of forming a large-capacity molded product, and the outline thereof will be described.
[0005]
In FIG. 5, reference numeral 01 denotes a cylinder which is composed of a first cylinder part 02 and a second cylinder part 03 and is integrally formed with each other. The first cylinder part 02 has a nozzle 02a at the tip end.
The first cylinder portion 02 has a smaller diameter than the second cylinder portion 03, and is provided with a vent portion 02b on the outer peripheral surface.
Further, inside the first cylinder portion 02, the distal end portion of the first screw 4 provided with a screw on the outer peripheral surface, which is rotatable and movable in the axial direction, is housed.
[0006]
A first screw extension shaft 04a formed integrally with the rear end of the front end of the first screw 04 constitutes a second screw 010 and a second rotating means, which will be described later, provided in the second cylinder 03. The rear end portion 04b is extended rearward through the planetary gear device 05 and the piston 07 of the cylinder chamber 06, and is integrally formed at the rear end of the first screw extension shaft 04a from the rear end 03b. It protrudes outside.
A motor 08 as a first rotating means is provided at a rear end portion 04b of the first screw extension shaft 04a, and a piston driven by a first hydraulic oil to move the first screw 04 in an axial direction. 07 is fixed to the rear of the extension shaft 04a in a cylinder chamber 06 provided at the rear end of the second cylinder 03.
[0007]
A hopper 09 communicating with the inside of the second cylinder portion 03 is provided on an outer peripheral surface of the second cylinder portion 03 having a larger diameter than the first cylinder portion 02.
A second screw 010 having a larger diameter than the first screw 04 and constituting a conventional screw together with the first screw 04 is provided in the second cylinder portion 03.
As described above, the first screw extension shaft 04a penetrates the through hole 10a in which the axial center of the second screw 010 is provided in the axial direction.
[0008]
As shown in FIG. 6, a tip tapered wall 010b formed in a conical shape is formed at the tip of the second screw 010.bA throttle gap 011 is formed between the second cylinder portion 03 and an inner wall 03a formed on the inner peripheral surface of the distal end portion of the second cylinder portion 03.
The rear end of the second screw 010 is an annular portion having an outer peripheral surface that is in sliding contact with the inner peripheral surface of the second cylinder portion 3.010f, a planetary gear train 05 is provided in a recess 010c formed on the inner peripheral side thereof, and a sun gear of the planetary gear train 05 is attached to a first screw extension shaft 04a passing through the recess 010c. , And are fixed via a key, and are rotatable integrally.
[0009]
Further, an annular portion 10f forming the concave portion 010c, and a pressure means 0 behind the annular portion 10f for moving the second screw 010 in the axial direction.12Is provided.
This pressure means 012Thereby, the second hydraulic oil partitions the first chamber 010d formed in the annular portion 10f of the second screw 010 and the rear of the annular portion 10f to partition the cylinder chamber 06.FirstThe second chamber 010e formed by the partition wall 03c provided on the second cylinder 03 and the rear end face of the second screw 010 is fed. The second screw 010 moves within the range of the gap adjustment stroke 050, thereby causing the throttle gap 011 to move. Can be made variable.
[0010]
A case where the injection molding apparatus having this configuration is operated will be described.
First, in the plasticizing step of the material resin, the material resin supplied from the hopper 09 to the inside of the second cylinder portion 03, that is, the outer peripheral surface of the second screw 010, is melted and kneaded by the rotation of the second screw 010, It is sent forward, and is sent to the outer periphery of the first screw 04 housed in the first cylinder portion 02 through the throttle gap 011.
During this plasticization, pressure means 012Is supplied to the second chamber 010e behind the second screw 010, so that the second screw 010 moves forward with the first screw extension shaft 04a penetrating through the shaft portion thereof, thereby moving forward. The throttle gap 011 becomes smaller.
[0011]
By reducing the throttle gap 011, the flow area of the material resin is reduced, and the time for which the material resin stays in the second cylinder portion 03 is lengthened. As a result, the second screw 010 mixes more time. Will be done.
This also means that the amount of material resin discharged from the second screw 010 to the first screw 04 side is reduced at the same time, and the plasticizing ability is changed by adjusting the gap of the throttle 011.
Therefore, by moving one screw, that is, the second screw 010 in the axial direction and freely changing the throttle gap 011, the kneading state and the plasticizing state suitable for the type of the material resin can be obtained. , Can change plasticizing ability.
[0012]
As described above, the injection molding apparatus having a double cylinder structure proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-24082 discloses an injection screw (first screw 04), an injection cylinder (first cylinder), and the like for forming a large molded product. However, there is no need to use a large injection unit that is large and heavy, so there is no need for much trouble in screw disassembly cleaning and reassembly work after work.Moreover, using multiple injection units and using the same nozzle from multiple nozzles However, since the molten resin is not injected into the mold, there is no weak point in strength due to the boundary of the resin in the molded product, and no defective product in appearance.
[0013]
Further, since the outlet resin passages of the plurality of injection units are not combined to have an injection nozzle having a single injection outlet, the structure is complicated, and the apparatus cost and the maintenance cost required for cleaning and the like increase. Not something.
In addition, as described above, this injection molding apparatus can stabilize molding conditions by changing the kneading ability and the plasticizing ability without replacing the screw.
[0014]
However, in this injection molding apparatus, as described above, the second cylinder 03 also functions as a hydraulic cylinder for inserting the piston 07 therein and moving the first screw 04 in the axial direction. Accordingly, high pressure and low pressure are repeatedly applied to the first cylinder 02 by the molten resin.
In response to this, the high pressure and low pressure are also repeatedly applied to the hydraulic cylinder side (second chamber 10e) partitioned by the partition wall 03 in front of the working section of the piston 07, so that the second cylinder 03 and the second screw 010 Hydraulic oil in the second chamber 010e leaks to the material resin side from the gap, and molten material resin or hydraulic oil leaks and mixes from the gap between the reciprocating injection first screw 04 and the second screw 010. There is a problem that causes a problem.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves the above-mentioned problems of the conventional apparatus and solves the problem of the second (large-diameter) screw 010 remaining in an injection molding apparatus having a double cylinder structure which is considered to be suitable for molding a large-capacity molded product. A second hydraulic oil for axial driving leaks to the material resin side inside the second cylinder 03 through the outer peripheral surface of the second screw 010, and the first screw 04 penetrates the second screw 010; The second hydraulic oil or the first hydraulic oil for driving the first screw 04 in the axial direction and the resin material in the first cylinder 02 are mixed through a gap formed between the second screws 010. It is an object of the present invention to provide an injection molding device capable of solving the problem of fitting.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the injection molding machine according to claim 1 of the present invention employs the following means.
(1) At the end, a mold for injecting a material resin into a mold for forming a molded article with a high-pressure molten material resin is provided. A first cylinder portion having a smaller diameter for accommodating the front protrusion of the first screw, and a step portion having a larger diameter than the first cylinder portion and having a stepped portion inside the distal end communicating with the rear end of the first cylinder portion has a conical shape. In addition, a conical annular gap for the resin passage is formed between the second screw and the conical shape formed at the tip of the second screw housed therein, and the gap is supplied from the hopper provided on the outer peripheral surface to the outer peripheral surface of the second screw. The injection cylinder having a double cylinder structure composed of a second cylinder portion and a second cylinder portion, which supplies the material resin obtained from the gap to the outer peripheral surface of the protrusion of the first screw to the first cylinder portion by rotating the second screw. The following injection molding machines were used.
[0017]
a. The rear end of the second screw, which is installed at the rear end of the second cylinder part and is housed inside the second cylinder part and has the first screw penetrated through the axial center part, can be freely rotated. In addition, a thrust bearing is provided for restraining and supporting the movement in the axial direction.
[0018]
b. A drive sealed between the inner peripheral surface of the second cylinder and the outer peripheral surface of the second screw between the thrust bearing and the position where the material resin is supplied from the hopper on the outer peripheral surface of the second cylinder to the outer peripheral surface of the second screw. The chamber was provided with a second rotation drive means for rotating a second screw for feeding the supplied material resin while kneading it forward.
[0019]
c. A rear end portion of the first screw is provided at a rear end portion of the first screw, which penetrates an axis portion of the second screw and projects rearward from a rear end portion of the second screw supported by a thrust bearing, and moves the first screw in the axial direction. Moving means, and first rotation driving means for rotating the first screw, wherein the first screw rotates and retreats by a material resin supplied into the first cylinder portion from the gap by the second screw, and a predetermined amount After the material resin is stored in a storage section formed between the tip of the first screw and the nozzle portion, the drive unit that pushes the nozzle portion into the mold by operating the first rotation driving unit and the moving unit. Provided.
[0020]
The first screw feeds the second material resin supplied from the rear end of the second screw to the outer peripheral surface of the first screw through the through-hole of the second screw, and forwards the second resin. At the portion protruding from the second screw through a gap, mixed with and kneaded with the material resin supplied from the second screw, and supplied to the nozzle portion.
[0021]
According to the injection molding machine of the present invention,
The nozzle portion of the first cylinder is pressed against the resin inlet of the clamped mold of the injection molding machine, and the material resin inside the first cylinder is heated, sufficiently kneaded and plasticized, and the injection conditions are reduced. In the filled state,
(I) The second screw is driven by the second rotation driving means and slowly rotates, and the first screw retreats while rotating rapidly at a speed commensurate with the amount of material resin pushed out from the gap by the rotation of the second screw. Then, a fixed amount of the molten resin is stored in the first cylinder in front of the tip of the first screw.
[0022]
(Ii) Next, the first screw is advanced by the moving drive means of the drive unit for injection, and the material resin stored at the tip of the first screw is injected into the mold from the nozzle portion.
At this time, the second screw is slowly rotated by the second rotation driving means, and the first screw is slowly rotated by the first rotation driving means of the driving unit, thereby maintaining the material resin pressure.
[0023]
(Iii) After a certain time has passed and the resin in the mold has solidified, the rotation of the second screw and the first screw is stopped, and the first screw is slightly retracted due to suckback.
[0024]
(Iv) Open the mold to take out the molded product, close the mold again, return to the first step (1), and repeat each step.
The rotation speeds of the second screw and the first screw can be determined independently of each other in accordance with the type of material resin and plasticizing conditions.
Further, since the screw diameter of the second screw can be made larger than that of the first screw, a large amount of resin can be extruded and the present invention can be applied to a large-sized molded product.
[0025]
Further, even if the pressure of the first cylinder portion is increased, the first screw is rotating so as to return the molten material resin to the front end direction, so that the molten material resin flows through the gap between the first screw and the second screw. There is no danger of leaking out.
Furthermore, since the second screw does not move in the axial direction and no hydraulic oil for moving the second screw in the axial direction is used, the hydraulic oil flows through the gap between the second screw and the second cylinder. The troubles that occur in the conventional device, such as leakage and mixing with the material resin, do not occur, and the drive unit that operates the first screw passes through the second screw and moves backward from the rear end of the second screw. Since the projecting portion is provided at the rear end of the first screw, it is possible to prevent the working oil of the first screw from being mixed with the material resin through the through hole of the second screw.
[0033]
Claims of the present invention1The injection molding machine shown in the aboveA. ~ C. In addition to the following d. And e. With the features of.
d.A part of the first screw that is accommodated in the first cylinder is continuously connected to a helical screw formed on the outer peripheral surface of the first screw. Was provided.
[0034]
e.A thrust bearing provided at a rear end of the second cylinder; and a thrust bearing protruding rearward from a rear end of the second cylinder.The firstA first screw provided with a through-internal screw on the outer peripheral surface penetrates between a drive unit provided at the rear end of one screw and restrains axial movement.RepetitionProtruding rearward from the rear end of the second cylinder through a thrust bearing movably supportedThe first2 A bearing that supports the rear end of the screw, and provided on the outer circumferential surface,SaidA bearing base provided with a second hopper for supplying a material resin different from the material resin supplied from the hopper to the second screw was provided.
In addition, another material resin does not necessarily refer to a different material resin.
[0035]
This allows(I) to (iv)In addition to the actions and effects of
(V)At the time of injection, the amount of material resin stored at the tip of the first screw is the material resin amount obtained by adding the material resin delivery amount of the first screw and the material resin delivery amount of the second screw. It can be injected into the mold from the nozzle in a short time, and a larger molded product can be manufactured.
Further, without using a plurality of injection units, it is also possible to knead and plasticize two kinds of material resins under different conditions to produce a molded article of the mixed material resin.
An injection molding machine according to a second aspect of the present invention employs the following means in addition to the above-mentioned means (1).
(2) A second rotation driving means for rotating the second screw is constituted by a gear fixed to the outer peripheral surface of the second screw penetrating the drive chamber, a pinion meshed with the gear, and a reduction motor having the pinion fixed to the output shaft. It consisted of.
Thereby, in addition to the operation and effect of the above (1), in the injection molding machine of the present invention, the second rotary drive means can be simply and compactly integrated.
Further, the second rotation driving means can rotate the second screw completely independently of the rotation of the first screw or the movement in the axial direction without interfering with the rotation of the first screw or the axial movement. The driving of the first screw and the second screw can be arbitrarily performed in accordance with the conditions for the formation.
Thereby, the supply of the material resin from the throttle gap to the first screw or the maintenance of the resin pressure when the material resin is injected from the nozzle portion into the mold by the drive unit can be improved.
[0036]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present inventionThe inventors of the present invention have studiedInjection molding machineA case studyWill be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows the present invention.Was considered in relation toInjection molding machineExamination exampleFIG. 2 is a side sectional view showingExamination example2 is a bird's-eye view of the vicinity of a second cylinder portion, and a driving mechanism of a first screw and a second screw.
Further, as can be understood from the drawing, this injection molding machine has a structure in which an injection molding unit and a screw extrusion device are combined.
[0037]
As shown in the figure, a unit base 16 is attached to the molding apparatus main body 15.
The unit base 16 is movable in the screw axis direction of the injection molding unit by a rail guide laid on the molding apparatus main body 15, and reciprocates by a hydraulic cylinder 17.
The injection cylinder 1 is fixed to the unit base 16 at a base portion 18 thereof.
When the unit base 16 on which the injection cylinder 1 is mounted advances by a drive of the hydraulic cylinder 17 toward a mold plate (not shown) provided on the left side of the drawing, the unit base 16 is provided at the tip of the injection cylinder 1 and injects resin material. Nozzle portion 2a performs nozzle touch on a resin injection port of a mold for molding material resin.
[0038]
In the injection cylinder 1, a heater 19 is wound around the outer peripheral surface and the first screw 4 is accommodated therein.FirstIt has a double cylinder structure including one cylinder part 2 and a second cylinder part 3 that accommodates the second screw 10 and has a larger diameter than the first cylinder part 2.
In addition, a step portion inside the injection cylinder 1 of a portion where the first cylinder portion 2 communicates with the second cylinder portion 3 is formed in a conical shape, and is formed between the conical shape formed at the tip of the second screw 10. Further, a conical annular gap 11 forming a passage for the material resin is formed.
A second cylinder 3 which is a large diameter portion of the injection cylinder 1 has a resin injection hole.41gAre provided in the radial direction, andHole 41gA hopper 9 for a raw resin is mounted on the outer peripheral surface of the second cylinder 3 in which is opened.
[0039]
A large-diameter drive chamber 22 is integrally provided at the rear end of the second cylinder 3 behind the hopper 9 mounting portion, and a lid 23 for opening the rear of the drive chamber 22 is attached to this. .
An extruded screw 24 is formed on the outer peripheral surface, and a second screw 10 rotatably accommodated in the second cylinder portion 3 is provided with a through hole 25 concentric with the shaft. The first screw 4 is inserted into the through hole 25. It penetrates freely and freely in the axial direction.
The rear part of the second screw 10 projects into the drive chamber 22 at the rear end of the second cylinder part 3, and a large-diameter gear 26 is fixed to this part. In the center portion of the lid 26, a cross roller bearing 29 as a thrust bearing is provided to support the central portion of the lid 26 by freely rotating in the rotational direction and restraining movement in the axial direction.
[0040]
The pinion 27 meshing with the large-diameter gear 26 is attached to an output shaft of a second screw drive motor 28 as a reduction motor fixed to the unit base 16.
The large-diameter gear 26, the pinion 27, and the second screw driving motor 28 constitute a second rotation driving unit that rotates the second screw 10.
[0041]
The tip of the first screw 4 is accommodated in the first cylinder portion 2 which is a small-diameter portion of the injection cylinder, and the center portion of the first screw 4 is engaged with the through hole 25 provided in the axial center portion of the second screw 10 as described above. And a partial internal screw provided continuously with the extrusion screw 30 provided on the outer peripheral surface of the tip portion.IsTwo or three turns are provided inside the distal end portion of the through hole 25 of the second screw 10.
[0042]
In addition, partial internal scriptNewThe rear end of the first screw 4 is formed on the cylindrical shaft 20 that fits into the through hole 25 of the second screw 10 and projects rearward from the through hole 25 of the second screw 10 on the rear side from the rear end. Is connected to an output shaft of a first screw drive motor 32 as first rotation drive means for rotating the first screw 4.
At the rear end of the first screw 4, a bracket 33 pivotally attached to the center is attached, and movement driving means for causing both ends of the bracket 33 to move the first screw 4 in the axial direction. A hydraulic cylinder 34 is provided.
A drive unit 35 is constituted by the first screw drive motor 32 and the hydraulic cylinder 34 including the bracket 33.
[0043]
Then thisExamination exampleThe operation of the injection molding machine will be described.
The nozzle portion 2a of the first cylinder portion 2 is pressed against the resin inlet of the clamped mold of the injection molding machine, and the material resin charged into the hopper 9 is heated while being sent through the injection cylinder, and The following operation is performed in a state where the mixture is sufficiently kneaded and plasticized by the two screws 10 and the injection condition is satisfied.
[0044]
(1) The second screw 10 rotates slowly, and the material resin is supplied from the gap 11 to the first cylinder portion 2.WhatThe first screw 4 retreats while rotating rapidly at a speed commensurate with the amount of extrusion and the amount of extrusion flowing from the gap 11, and a fixed amount of molten resin material is accumulated at the tip of the first screw 4.
[0045]
(2) Next, the first screw 4 advances by driving the hydraulic cylinder 34 of the drive unit 35 for injection, and the resin material is injected into the mold from the nozzle 2a. At this time, the second screw 10 and the first screw 4 are slowly rotated to maintain the resin pressure.
[0046]
(3) After a certain period of time, the resin in the mold is solidifiedWasThereafter, the rotation of the second screw 10 and the first screw 4 is stopped, and the first screw 4 is slightly retracted due to suckback.
[0047]
(4) Open the mold, take out the molded product, close the mold again, return to the first step (1), and repeat each step.
The rotation speeds of the second screw 10 and the first screw 4 can be independently determined according to the type of the resin material and the plasticizing conditions.
[0048]
Thus, the bookExamination exampleIn the injection molding machine, the screw diameter of the second screw 10 can be increased, so that a large amount of resin can be extruded, and the injection molding machine can be applied to a large molded product.
Further, in order to inject the material resin from the nozzle portion 2a into the mold, even if the pressure in the first cylinder portion 2 increases, the first screw 4 is rotated so as to return the molten material resin in the tip direction. Since the resin pressure is maintained, there is no danger that the molten resin material leaks out of the fitting gap between the cylindrical shaft 20 behind the first screw 4 and the second screw 10.
[0049]
Next, FIG. 3 shows an embodiment of the injection molding machine of the present invention.oneFIG. 4 is a side sectional view showing the configuration, and FIG.BookIt is a bird's-eye view around the drive mechanism of the 1st cylinder part and the 2nd cylinder part of an embodiment.
The injection molding machine of this embodiment also has a structure in which an injection molding unit and a screw extrusion device are combined.
[0050]
In the present embodiment,Examination exampleThe difference between the second screw 10 and the second screw 10 is that the portion accommodated inside the first cylinder portion 2 is continuous from the extrusion screw 30 ′ provided on the outer peripheral surface of the first screw 4 ′.′The internal screw provided on the outer peripheral surface of the first screw 4 ′ at the portion passing through the through hole 25 is provided over the entire portion passing through the through hole 25.AllInternal screw 36′And that the second screw 10 'also serves as the injection cylinder of the first screw 4'3A drive unit comprising a cross roller bearing 29 as a thrust bearing, a hydraulic cylinder 34 as a moving drive means of the first screw 4 ', and a first screw drive motor 32 as a rotary drive means provided on the lid 23 of the first embodiment. 35, a bearing base 37 is provided.
[0051]
The bearing base 37 extends rearward from the portion supported by the cross roller bearing 29 through the lid 23.The firstBearing 4 for supporting the rear end of 2 screw 10 '2And a resin inlet 38 is provided in the radial direction, and a second hopper 40 is provided on the outer peripheral surface where the resin inlet 38 is opened.
The bearing base 37 has a bearing 4.2A through-hole internal screw 36 is formed to protrude from the rear end of the second screw 10 'which is pivotally supported byThe firstWhile accommodating the outer periphery of one screw 4 ′, the second material resin supplied from the resin input port 38 isFirst screw 4 'Is provided.
[0052]
Bearing stand 37Internal screw 36 of first screw 4 'penetrating through′A short cylindrical shaft 41 is provided behind the forming portion to support the first screw 4 ′, and the bearing stand 3 made of the second material resin supplied to the delivery portion 39 in front of the shaft 4.7It prevents leakage to the rear.
In addition, on the outer peripheral surface of the first screw 4 ′ protruding from the second screw 10 ′ and inserted into the delivery portion of the bearing base 37, a full internal screw 36 is provided.′May not necessarily be provided.
The bearing base 37 is fixed to the unit base 16, and the inner diameter of the horizontal through hole of the bearing base 37 is set to the same size as the through hole provided in the second screw 10 ', that is, the inner diameter of the injection cylinder of the first screw. is there.
[0053]
nextBookThe operation of the injection molding machine according to the embodiment will be described.
The nozzle 2a of the first cylinder 2 is pressed against the resin inlet of the clamped mold of the injection molding machine, and the hopper 9 and the second hopper 40Is fed into the second cylinder portion 3 and the inside of the second screw 10 ', and is heated while being sent to the tip in both, and is sufficiently kneaded, plasticized and injected. The following operation is performed in a state where the condition is satisfied.
[0054]
(1) The second screw 10 'rotates slowly, and the amount of resin obtained by adding the amount of resin fed from the first screw 4' to the amount of resin extruded is extruded and accumulated at the tip of the first screw 4 '.
[0055]
(2) Next, the first screw 4 'advances for injection, and the resin material is injected into the mold from the nozzle portion 2a.
At this time, the second screw 10′And the first screw 4 'is slowly rotated to maintain the resin pressure.
[0056]
(3) After a certain time has passed and the material resin in the mold is solidified, the rotation of the second screw 10 'and the first screw 4' is stopped, and the first screw 4 'is slightly retracted due to suckback.
[0057]
(4) Open the mold, take out the molded product, close the mold again, return to the first step (1), and repeat each step.
The rotation speeds of the second screw 10 'and the first screw 4' can be independently determined according to the type of the resin material and the plasticizing conditions.
[0058]
In the case of this injection molding machine, at the time of injection, the amount of resin stored at the tip of the first screw 4 'is the resin amount obtained by adding the resin delivery amount of the first screw 4' and the resin delivery amount of the second screw 10 '. Therefore, it is possible to apply to a larger molded product by increasing the section for storing the material resin at the tip of the first screw 4 ', that is, increasing the amount of backward movement of the first screw 4'.
In addition, it is also possible to put a different kind of material resin into each of the hopper 9 and the second hopper 40, melt and knead the respective material resin in a suitable kneading state or a plasticized state, and form a molded article from the mixed one. it can.
[0059]
【The invention's effect】
As described above, according to the injection molding machine of the present invention, the following effects can be obtained by the configuration shown in the claims.
[0060]
(1) By using an injection cylinder having a double cylinder structure in which the large diameter second screw and the small diameter first screw are concentrically doubled, a high kneading and high plasticization type injection molding machine can be obtained. Applicable to large molded products.
Such an injection molding machine has a smaller installation area than conventional equipment of the same capacity, and the double cylinder is heated by the same heater, and wasteful heat radiation is avoided, so that the amount of heat is effectively used. Energy consumption is low.
[0061]
(2) Further, since the extrusion screw of the first screw is provided up to the inside of the through hole of the second screw, the molten resin does not flow backward toward the user.
[0062]
(3) Since the rotation speeds of the first screw and the second screw can be determined independently of each other, it is possible to easily cope with the type of the resin raw material and the plasticization conditions.
[0063]
(4) Further, the hydraulic oil for driving the second screw in the axial direction is not used, and the hydraulic oil for driving the first screw in the axial direction is operated while being separated from the kneading and plasticizing section. As a result, the hydraulic oil does not leak to the material resin side, and further, there is no mixing with the material resin.
(5) Also, at the time of injection, the amount of resin stored at the tip of the first screw is the sum of the amount of resin delivered from the first screw and the amount of resin delivered on the second screw side. By increasing the amount of rearward movement of the first screw in the section for storing the material resin, it can be applied to a larger molded product, and different types of material resin are put into each of the hopper and the second hopper, It is also possible to melt and knead each of the resin materials in a suitable kneaded state or plasticized state, and to form a molded article from the mixture.
(6) The second rotation driving means for rotating the second screw is provided with a gear fixed to the outer peripheral surface of the second screw penetrating the drive chamber, a pinion meshed with the gear, and a pinion fixed to the output shaft. With the configuration constituted by the deceleration motor, the second rotation driving means can be more simply and compactly integrated.
Further, the second rotation driving means can perform the rotation of the second screw completely independently of the rotation of the first screw or the movement in the axial direction without interfering with the rotation of the first screw. Since the first screw and the second screw can be driven arbitrarily according to the conditions, the supply of the material resin to the first screw from the throttle gap or the drive of the material resin from the nozzle portion into the mold by the drive unit. The resin pressure during injection can be kept good.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows the present invention.Was considered in relation toInjection molding machineA case studySide sectional view,
FIG. 2 shows in FIG.Examination examplePlan view of the second cylinder, and the periphery of the drive mechanism of the first screw and the second screw,
FIG. 3 shows an embodiment of the injection molding machine of the present invention.oneSide sectional view showing the form,
FIG. 4 shows in FIG.Of this implementationPlan view (part) around the second cylinder, the first screw, and the drive mechanism of the second screw,
FIG. 5 is a side sectional view showing a plasticizing device of a conventional high kneading injection molding machine;
6 is a configuration diagram showing an operation of a throttle gap of the plasticizing device shown in FIG.
[Explanation of symbols]
1,01 injection cylinder
2,02 1st cylinder part (small diameter)
3,03 2nd cylinder part (large diameter)
4,4 ', 04 1st screw (small diameter)
9,09 Hopper
10,10 ', 010 2nd screw (large diameter)
11,011 (throttle) gap
15 Molding device body
16 units
17 (for injection molding unit) Hydraulic cylinder
18 pedestal
19 Heating heater
20 cylinderaxis
22 Drive room
23 lid
24 Extrusion screw (of second screw)
25 Through hole
26 Large Diameter Gear (of Second Rotary Drive Means)
27 Pinion (of second rotary drive means)
28 Second screw drive motor (of second rotary drive means)
29 Cross roller bearing as thrust bearing
30,30 'Extruded screw (of first screw)
31 part internal screw
32. First screw drive motor as first rotation drive means
33 bracket
34 Hydraulic cylinder as moving drive means
35 drive unit
36′                All internal screws
37 Bearing stand
38 Resin inlet
39 sending section
402nd hopper
41Short cylindrical shaft
41g                Resin charging hole
42                  bearing

Claims

A nozzle portion is provided at the tip, and the inside is freely movable in the axial direction, and the first cylinder portion for accommodating the tip portion of the rotatable first screw has a larger diameter than the first cylinder portion. A second screw that is connected to a rear end of the first cylinder portion and that rotates around the outer periphery of the first screw that penetrates an axis portion, and is provided on the outer peripheral surface by the rotation of the second screw. A double-injection comprising a second cylinder portion provided on an inner peripheral surface of a tip position of the second screw is provided with a conical annular gap for supplying material resin supplied from the hopper to the tip portion of the first screw. In the injection molding machine having a cylinder structure, a thrust bearing that is provided at a rear end of the second cylinder portion and that rotatably supports the second screw while restraining the second screw from moving in the axial direction; The second cylinder portion of A second rotation driving means for rotating the second screw, the second rotation driving means being disposed near a driving chamber defined by the second screw portion, and passing through a shaft portion of the second screw and rearward from a rear end of the second cylinder portion. is installed in the rear end portion of the front Symbol first screw which protrudes into, comprising a drive unit provided with a first rotary drive means for moving the driving hand stage Contact and rotated to move the first screw in the axial direction, and The first screw comprises a continuous internal screw formed on the outer peripheral surface from a spiral screw formed on the outer peripheral surface of the housing of the first cylinder to the rear end of the second screw. A bearing that is disposed between the thrust bearing and the drive unit and that supports a rear end of the second screw that protrudes rearward from the thrust bearing; and an outer peripheral surface of a rear end of the all-through internal screw. , The second material resin Serial injection molding machine, characterized in that is provided with a bearing stand comprising a second hopper for supplying the first screw.

The second rotary drive means includes a gear fixed to the outer periphery of the second screw penetrating the drive chamber, a pinion meshed with the gear, and a reduction motor having the pinion fixed to an output shaft. The injection molding machine according to claim 1, wherein: