JP3666804B2 - 成形材料供給装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はホッパに備える撹拌機構の改良技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、特許第２６３８３８２号公報「材料供給装置」は、ホッパに強制供給部を備えたことを特徴とする。すなわち、同公報の図２の符号１１はドリルであり、先端にスクリュ部Ｒ（ここでは公報記載のまま「スクリュ」と記載するが、本発明の説明の項では「スクリュー」と記載する。）を備え、この様なドリル１１を上記公報の図１に示す通りにホッパー２（公報記載のまま「ホッパー」と記載するが、本発明の説明の項では「ホッパ」と記載する。）に取付け、回転駆動手段Ｍで回転させることで、ホッパー２内の成形材料を強制的に可塑化室６へ供給する。上記公報の図５のドリル１３及び図６のドリル１４も共に先端にスクリュ部Ｒを備える。
【０００３】
又、上記公報の図３の符号１２はドリルと呼称されているが、同図４に示される通りに、軸部１２ｃに４枚のストレート羽根を設けたものであり、スクリュの作用は発揮しない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報の図３，４に示されるドリル１２には、放射状に張出した４枚の羽根があるため、この様なドリル１２を図１のホッパー２に取付けると、ホッパー下部の小径部の流路が狭まり、成形材料が滞る虞れがある。
【０００５】
この点、上記公報の図２，図５及び図６のドリル１１，１３，１４はスクリュ機能を有し、成形材料にスラスト力を加えるため、ホッパー下部の小径部の流路が狭まくとも、成形材料を強制的に流すことができ成形材料が滞る心配はない。しかしながら、同公報の図１において可塑化スクリュ７の能力に対してドリル１１の能力が過大であれば、可塑化室６と小径部との間で成形材料を押し固めることになり具合が悪い。逆にドリル１１の能力が過小であれば可塑化室６に空隙ができる。この様に可塑化スクリュ７とホッパーのドリル１１との同期が非常に難かしい。
【０００６】
そこで本発明の目的はホッパの小径部の流路を極端に狭めることなく、成形材料に有害なスラスト力を付与しない成形材料供給装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、繊維、澱粉、水を含むため固まりやすい植物性繊維系の成形材料を、スクリュー（６８）を内蔵する加熱筒（２１）へ供給するために加熱筒（２１）に取付けるホッパ（４１）と、このホッパ（４１）内の成形材料を撹拌する撹拌機構（５０）とからなる成形材料供給装置において、ホッパ（４１）は、加熱筒（２１）に臨ませる小径部（４２）及びこの小径部（４２）から上へ広がるコーン部（４３）を備え、撹拌機構（５０）は、コーン部（４３）の成形材料を攪拌させるためにコーン部（４３）に沿わせた撹拌羽根（５５）を備えるとともに、小径部（４２）の成形材料を攪拌させるために、棒を小径部（４２）の中心点（６５）を通る鉛直面のうちの一つの鉛直面（６６）に沿って蛇行させてなる撹拌棒（５６）及びこの撹拌棒（５６）を小径部（４２）の中心点（６５）を中心にして回転させる回転手段（５１）を備えることを特徴とする。
【０００８】
コーン部は下へ縮径するため成形材料が溜まりやすい。そこで、撹拌羽根でそこにある成形材料を攪拌してコーン部から掻きとらせるようにした。
小径部では成形材料を撹拌棒で解きほぐす。この撹拌棒は鉛直面に沿って蛇行させたので、スクリュー作用を有さない。従って、撹拌棒で不都合なスラスト力を成形材料へ付与することはない。また、撹拌棒は小径であるため、小径部の流路面積を狭める心配はない。
【０００９】
植物性繊維系材料は、繊維、澱粉、水を含むため固まりやすい。この様な成形材料を本発明の撹拌棒で解きほぐすことで、滑らかにホッパから加熱筒へ落下させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明の成形材料供給装置を備える射出成形装置の側面図であり、射出成形装置１０は、基台１１に射出機２０、不図示の同駆動装置及び型締機３０を載せると共に、基台１１に制御部の制御パネル１２を備える。
【００１３】
射出機２０は、スクリューを内蔵した加熱筒２１、この加熱筒２１に成形材料を供給するホッパー４１、スクリューを高速で押出すためのボールねじ機構２３及び射出用モータ２４などを備える。
【００１４】
型締機３０は、圧受盤３１、固定盤３２、タイバー３３・・・（・・・は複数を示す。以下同じ）、可動盤３４、この可動盤３４を型締方向へ押出すトグルリンク３５及び型締用モータ３６とからなり、固定盤３２に固定側金型３７を固定し、可動盤３４に可動側金型３８を固定することにより、可動側金型３８を型締方向及び型開き方向へ任意に移動させることができる。３９は回転計である。
【００１５】
図２は本発明に係る成形材料供給装置の断面図であり、成形材料供給装置４０は、ホッパ４１と、このホッパ４１内の成形材料を撹拌する撹拌機構５０とからなり、ホッパ４１は加熱筒２１に臨ませる小径部４２と、この小径部４２から上へ広がるコーン部４３とを備える。６８は加熱筒２１に内蔵したスクリューである。
【００１６】
撹拌機構５０は、ホッパ４１の上部に取付けた回転手段５１と、この回転手段５１で回転する縦向きの駆動軸５２と、この駆動軸５２の下部に取付けたクロスバー５３と、このクロスバー５３の一端にボス５４を介して取付けた撹拌羽根５５と、前記駆動軸５２の下端から下げると共に主として小径部４２に介在させる撹拌棒５６とからなる。
回転手段５１は電動モータが好適であり、回転速度を任意に調節できる速度可変型回転手段が望ましい。
【００１７】
図３は図２の要部拡大図であり、撹拌羽根５５はコーン部４３の傾斜に合せた１枚の板羽根である。そして、撹拌棒５６は、上から下へ第１直線部５７、第１曲げ部５８、第２直線部５９、第２曲げ部６０、第３直線部６１、第３曲げ部６２、第４直線部６３とからなり、棒若しくは長尺材を単純に折曲形成した１本の折曲棒である。
【００１８】
図４は図３の４矢視図であり、クロスバー５３にボス５４を取付け、このボス５４に少なくとも２本のボルト６４，６４で撹拌羽根５５を取付ける。そうすれば、撹拌羽根５５に外力若しくは反力が作用しても撹拌羽根５５が空回りする心配はない。ボルト６４は３本以上であってもよい。
【００１９】
クロスバー５３が十分に大径であればボス５４を介さずに直接的に撹拌羽根５５をボルト６４，６４でクロスバー５３に取付けることはできる。
しかし、本実施例の様に大径のボス５４を採用すれば、クロスバー５３の小径化が可能となる。
【００２０】
図５は図３の５−５線断面図であり、撹拌棒５６は、ホッパの小径部４２の中心点６５を通る鉛直面６６に沿って蛇行させてなることを示す。また、図から明らかなように、小径部４２の流路面積に対して撹拌棒５６の断面積はごく小さい。従って撹拌棒５６の介在によって小径部４２の流路面積が減少するという不具合は殆ど発生しない。
【００２１】
図６は図３の６矢視図であり、撹拌棒５６は図面の表裏方向にのみ折曲させ、図面左右には曲げない屈曲棒である。すなわち、第１直線部５７、第１曲げ部５８、第２直線部５９、第２曲げ部６０、第３直線部６１、第３曲げ部６２及び第４直線部６３の全てが鉛直面６６の上にある。
【００２２】
以上の構成からなる材料供給装置の作用を次に説明する。
図２において、ホッパ４１へ植物性繊維系成形材料を入れる。
成形材料の成分例は次の通りである。
まず、新聞紙、紙パルプ、雑誌、段ボールなどから得た植物性繊維５０〜９０部と多価アルコール１０〜５０部とから配合物１００部を得る。この配合物１００部に水５０〜１００部を添加して混合物１００部を得る。この混合物１００部に非アルカリ金属の長鎖脂肪酸塩を０．３〜２．０部を添加した後に水分率を２０〜３２％に調整する。この調整物に含まれる多価アルコールのうちの１０〜５０％を生分解性樹脂により置換する。この一連の処理を施した植物性繊維を射出成形材料に適用する。
【００２３】
植物性繊維は、互いに絡み易い。そして、澱粉は成形材料を団子状に固める作用を発揮する。加えて、水も成形材料に粘りを与え団子状に固める作用を発揮する。この結果、ホッパ４１内では成形材料は自然には落下し難い。
【００２４】
そこで、回転手段５１にて駆動軸５２を回す。すると、クロスバー５３が成形材料を攪拌し、且つ撹拌羽根５５がホッパのコーン部４３下部に付着し溜まった成形材料を掻き取る。クロスバー５３並びに撹拌羽根５５の働きで、コーン部４３下部における成形材料の滞留を効果的に防止することができる。
【００２５】
コーン部４３から小径部４２に成形材料が移動しても、この小径部４２で成形材料が詰る虞れがある。そこで、駆動軸５２により撹拌棒５６を旋回させる。撹拌棒５６は連続くの字に折曲げたものであり、成形材料を解きほぐす作用のみ発揮し、スクリューとしての機能は有さない。
この結果、スクリュー６８に沿って加熱筒２１を図左へ送られた成形材料に応じた分だけの成形材料が、小径部４２から加熱筒２１へ自然落下することになる。
【００２６】
従来は加熱筒にスクリューを設けると共にホッパにも別のスクリューを介在させていたが、これでは両スクリューの同期をとるのが難しい。同期が不良になると加熱筒内の成形材料に隙間ができる又は小径部下方にて成形材料を必要以上に押し固めるという不具合が発生する。
この点、本発明の撹拌棒５６はスクリュー作用を発揮しないので加熱筒内の成形材料に隙間ができる心配はなく、且つ小径部下方にて成形材料を必要以上に押し固めることもない。
【００２７】
尚、撹拌棒は、中実棒（丸棒、角棒を問わない。）や中空棒（丸パイプ、角パイプを問わない。）の何れであってもよい。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、棒を小径部の中心点を通る鉛直面に沿って蛇行させてなる撹拌棒及びこの撹拌棒を小径部の中心点を中心にして回転させる回転手段を備え、小径部では成形材料を撹拌棒で解きほぐすようにした。この撹拌棒は鉛直面に沿って蛇行させたので、スクリュー作用を有さない。従って、撹拌棒で不都合なスラスト力を成形材料へ付与することはない。また、撹拌棒は小径であるため、小径部の流路面積を狭める心配はない。
この結果、請求項１によれば成形材料を滑らかに加熱筒へ落下させることができる。
【００２９】
なお、請求項１での成形材料は、植物性繊維系材料である。植物性繊維系材料は、繊維、澱粉、水を含むため固まりやすい。この様な成形材料を本発明の撹拌棒で解きほぐすことで、滑らかにホッパから加熱筒へ落下させることができる。
【００３０】
さらに請求項１では、撹拌棒に加えて、コーン部の成形材料を攪拌させるためにコーン部に沿わせた撹拌羽根を備えていることを特徴とする。撹拌羽根でコーン部に溜まった成形材料を掻きとらせるようにしたので、成形材料をより好ましくホッパから加熱筒へ落下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の成形材料供給装置を備える射出成形装置の側面図
【図２】本発明に係る成形材料供給装置の断面図
【図３】図２の要部拡大図
【図４】図３の４矢視図
【図５】図３の５−５線断面図
【図６】図３の６矢視図
【符号の説明】
２０…射出機、２１…加熱筒、４０…成形材料供給装置、４１…ホッパ、４２…ホッパの小径部、４３…ホッパのコーン部、５０…撹拌機構、５１…回転手段、５２…駆動軸、５３…クロスバー、５５…撹拌羽根、５６…撹拌棒、６５…小径部の中心点、６６…鉛直面、６８…スクリュー。

Claims (1)

1. 繊維、澱粉、水を含むため固まりやすい植物性繊維系の成形材料を、スクリュー（６８）を内蔵する加熱筒（２１）へ供給するために加熱筒（２１）に取付けるホッパ（４１）と、このホッパ（４１）内の前記成形材料を撹拌する撹拌機構（５０）とからなる成形材料供給装置において、
   前記ホッパ（４１）は、前記加熱筒（２１）に臨ませる小径部（４２）及びこの小径部（４２）から上へ広がるコーン部（４３）を備え、
   前記撹拌機構（５０）は、前記コーン部（４３）の成形材料を攪拌させるためにコーン部（４３）に沿わせた撹拌羽根（５５）を備えるとともに、
   前記小径部（４２）の成形材料を攪拌させるために、棒を前記小径部（４２）の中心点（６５）を通る鉛直面のうちの一つの鉛直面（６６）に沿って蛇行させてなる撹拌棒（５６）及びこの撹拌棒（５６）を小径部（４２）の中心点（６５）を中心にして回転させる回転手段（５１）を備えることを特徴とする成形材料供給装置。

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