JP3783205B2 - Material resin supply device for injection molding machine by vacuum hopper - Google Patents
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- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/18—Feeding the material into the injection moulding apparatus, i.e. feeding the non-plastified material into the injection unit
- B29C2045/1891—Means for detecting presence or level of raw material inside feeding ducts, e.g. level sensors inside hoppers
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、真空ホッパーによる射出成形機の材料樹脂供給装置に関するものである。
【0002】
射出成形機では、ホッパーから供給された合成樹脂材料を、射出装置の加熱筒内でスクリューの回転により溶融混練し、その溶融樹脂をスクリューの後退により加熱筒の先端部内に計量してから、金型に射出充填して所望の合成樹脂製品を成形している。
【0003】
この材料樹脂の溶融混練の過程で、ホッパーから流入したエアー、または材料樹脂中の添加剤が加熱により気化して生じたガスなどが溶融樹脂に取り込まれると、これが金型のキャビティ表面のガス汚れの原因となって、成形品にヤケが生じたり、或いは光沢不良などの成形不良や寸法バラツキ等が生じる。
【0004】
このような成形不良等の解決手段としては、射出装置の材料供給部及び加熱筒後部内のエアーやガスを、真空ポンプで吸引することができる真空ホッパー、または真空ポンプと不活性ガス注入装置の両方を備えた材料供給装置などが採用されている。
【0005】
これまでの真空ホッパーは、ホッパー内をシャッターにより上部ホッパーと、射出装置の供給口に接続した下部ホッパーとに気密に区画し、下部ホッパーを真空ポンプにより減圧できるようにして、加熱筒内へのエアーの流入を防止し、又は加熱筒内で発生したガスを下部ホッパーに吸引して排気している。
【0006】
また射出装置への材料供給は、上部ホッパーと下部ホッパーの両方で材料樹脂を蓄え、下部ホッパーの残量が設定量となったときに、シャッターを開いて常時減圧されている下部ホッパーに、上部ホッパーの材料樹脂を供給し、供給後に再びシャッターを閉じて上部ホッパーに材料樹脂を給送している。
【0007】
このような真空ホッパーでは、シャッターを境にホッパー内の気圧が上下で異なり、下部ホッパー側が負圧となっていることから、ホッパー内のシャッターは常に下部ホッパー側に引っ張られ状態にあって、シャッター下面が下部ホッパー側のシール部材に圧接され、これが摩擦抵抗となって開閉がスムーズに行えないことが多い。
【0008】
またシール構造によっては、材料樹脂と一緒に上部ホッパーに紛れ込んだ微細な樹脂屑が、閉塞中に下部ホッパー側の負圧によりシャッターとシール部材との摺動クリアランスに吸引されて入り込み、或いは下部ホッパーへの材料供給途中の閉鎖により紛状樹脂がシャッター受溝に入り込むなどし、これらが原因で気密シールが損なわれたり、シャッターの開閉不良を来すなどの課題を有する。特に粉分を多量に含む粉砕した再生材料では、そのような現象が頻繁に起こり易く、このため再生材料をブレンドした材料樹脂では、その混合比率に制限を受けるという課題をも有する。
【0009】
この発明は上記事情から考えられたものであって、その目的は、吸引用のブロアーをホッパーへの材料給送に採用し、また真空ポンプの管路に負圧を解消する通気バルブを採用することによって、ホッパー自体の構造を大幅に変更することなく、シャッターの開閉不良及びシール不良等を解決することができる新たな真空ホッパーによる射出成形機の材料樹脂供給装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的によるこの発明は、シャッターにより上部を材料吸引室に下部を材料供給室に気密に区画し、その材料供給室の下端開口を供給口に接続して射出装置に立設した密閉構造の真空ホッパーと、上記シャッターの開閉装置と、上記材料吸引室と材料タンクとにわたり設けた給送管路と、上記材料吸引室に接続した吸引管のブロアーと、上記材料供給室に接続した減圧用の真空ポンプと、上記材料供給室の材料樹脂のレベル検知器とからなり、上記給送管路に、上記シャッターの開作動に引き続いて上記ブロアーの吸引作動と同時に開放作動し、かつ材料給送量を開放時間によりシャッター位置を超えない範囲に制御する計量部を設け、上記真空ポンプの管路に、材料減検知後の上記シャッターの開作動前に開作動して、上記材料供給室の負圧を解消する通気バルブを設けてなる、というものである。
【0011】
上記構成では、ホッパー上部の材料吸引室において、材料タンクから吸引給送された材料樹脂中の微細な樹脂屑や紛状樹脂が、吸引ブロアーにより吸引分離されて真空ホッパーから排出され、それらの樹脂によるシャッター開閉及び気密性の不具合が解消されるようになる。
【0012】
また通気バルブの開作動による真空ポンプと大気との連通により、材料供給室の負圧を真空ポンプを停止することなく解消でき、これにより材料供給室側の負圧を解消してシャッターの開放が行えるので、負圧によるシャッターの開動作の不具合が解消されるようになる。
【0013】
さらに真空ホッパーへの材料樹脂の計量が、これまでのようなシャッターの開放時間によらず、給送管路の計量部の開放時間で行えるので、シャッターは材料供給室の気密維持にのみ機能すればよく、シャツターの開閉タイミングにより計量に差が生ずることはないので、計量精度の向上ともなる。
【0014】
なお、この発明における材料タンク等とは、通常に使用されている材料袋、材料容器、さらにはドライヤー装置等で、材料樹脂のタンクとして使用できるものを言う。
【0015】
【発明の実施の形態】
図1において、1はスクリュー内装の射出装置、2は密閉構造の真空ホッパーで、下部周壁を漏斗状に形成した大径の上部と、その下部周壁に接続して下方へ長く連設した管状の下部とからなり、その管状下部の上側をシャツター3により水平に気密に区画して、上部を材料吸引室4に下部を材料供給室5に構成し、その材料供給室5の下端開口を供給口6に接続して、上記射出装置1に立設したものからなる。
【0016】
上記材料吸引室4の上側部には、材料タンク7とにわたる透明な給送管路8が取付けてあり、その給送管路8の途中に、該管路の開閉と材料吸引室4への材料樹脂の供給量の制御とを兼ねる計量部9が設けてある。
また材料吸引室4の天井板には、吸引用のブロアー10の吸引管11が取付けてあり、その天井板の内側に網目板又は多孔板などによるフイルター12を張設して、粒状やフレーク状の材料樹脂21の吸引排出を防止し、微細な樹脂屑や粉状樹脂だけをブロアー10の吸引により分離して排出できるようにしてある。
【0017】
上記計量部9は、円筒状のバルブケース91と、その内部に回転自在に設けた弁体92とに、管路内径と同径の流通孔93,94を貫設したロータリーバルブからなり、そのバルブケース9aを前後管路8a,8bの接続部位に取付けて給送管路8に設けてある。
このような計量部9では、弁体92をエアー又は電気モータ等による駆動装置95により、90°回転することで給送管路8の開閉ができ、その開放時間の長短を任意に設定することによって、真空ホッパー2に給送する材料樹脂の計量を精度良く行うことができる。
【0018】
上記材料供給室5の下部には、上記シャッター3により材料吸引室4と遮断した状態において、材料供給室5を設定気圧に減圧する真空ポンプ13の管路14が接続してある。また管路14に該管路と大気とを連通及び遮断する電磁作動の通気バルブ15が取付けてあり、その通気バルブ15の開作動により真空ポンプ13が稼働していても、材料供給室5の減圧による負圧を解消して、シャッター開放をスムーズに行えるようにしてある。
【0019】
上記シャッター3は、材料供給室5の管体上部の周囲に水平に設けた受溝16に側方から摺動自在に嵌挿され、その受溝16の下側受面に埋設したシール部材16aに下面を接して、材料吸引室4と材料供給室5とを気密に区画している。またシャッター3の外端には、偏平な函状のガイド部材17を介して、ホッパー側部に水平に取付けたエアシリンダ18のピストンロッド18aが連結してあり、そのエアシリンダ17によりシャッター3は前後に摺動して材料供給室5を開閉することができるようにしてある。
【0020】
19は光電管などによる材料供給室内の材料樹脂21のレベル検知器で、材料供給室5の管体側部に取付けて、コントローラー20に接続してある。このコントローラ20には上記計量部9の駆動装置95を始め、図では省略したが、ブロアー10及び真空ポンプ13の駆動装置、通気バルブ15の励磁作動部、エアシリンダ17の駆動源などが接続してあり、そのコントローラ20により一連の材料供給動作が、レベル検知器19からの電気信号により順に開始されるように構成してある。
【0021】
図2は、上記計量部9の他の実施形態を示すもので、給送管路8の前後管路8a,8bをチャンバー96を介して上下に接続し、そのチャンバー内に材料タンク側の前管路8aの開口を開閉する板97を、チャンバー外側のエアシリンダ98のピストンロッド99に取付けて設け、そのエアシリンダ98による開閉板97の進退移動により、図1に示す計量部9と同様に、給送管路8の開閉と開放時間による真空ホッパー2への材料樹脂21の計量とが行えるようにしてなる。
【0022】
次に図1に示す実施形態による材料樹脂の一連の供給動作を、図3〜図6により順に説明する。
図3は、成形機が稼働中で、材料供給室5の粒状の材料樹脂21が消費され、材料樹脂21の残量レベルが設定レベル以下となった状態を示すもので、プロワー10はOFF、計量部9の駆動装置95もOFFで給送管路8は閉鎖され、材料タンク7からの材料樹脂の給送は停止状態にある。またシャッター3は前進位置にあって、材料吸引室4と材料供給室5とを気密に遮断し、真空ポンプ13はON、通気弁15はOFFで材料供給室内は減圧状態となっている。
【0023】
図3の状態において、レベル検知器19が材料減を検知すると、検知信号がコントローラ20に入力され、そのコントローラ20からの信号により、図4に示すように、先ず通気バルブ15がONとなって開作動し、次にシャッター3のエアシリンダ18が後退作動してシャッター3の開放が行われる。
【0024】
上記通気バルブ15の開作動により管路14は大気と連通する。これにより大気は真空ポンプ13による吸引で管路14に流入するので、材料供給室5の減圧が行われなくなり、材料供給室5の気圧が上昇して負圧が解消される。また負圧によるシャッター3の上記シール部材16aへの圧接も解消されるので、開放に際する摩擦抵抗も小さく、シャッター3はスムーズに後退して材料吸引室4に対して材料供給室5を開放する。
【0025】
上記シャッター3の開作動に引き続いて、コントローラ20からの信号により計量部9とブロアー10とがONとなり、図5に示すように、弁体92が90°回転して給送管路8を開放する。また同時にブロアー10が吸引作動する。
これにより材料タンク7の粒状の材料樹脂21が、給送管路8を通って材料吸引室4に吸引移送される。また弁体92の開放時間はコントローラ20に予め設定されており、その開放時間を計量時間として材料樹脂21の計量が行われる。この開放時間は、粒状の材料樹脂21の通過量がシャッター位置を超えない範囲に制限され、これによりシャッター閉鎖時の材料樹脂の噛み込みによる作動の不具合を防止している。
【0026】
上記材料吸引室4では、粒状の材料樹脂21に紛れ込んだ微細な樹脂屑や粉状樹脂が、フイルター12を通過して管路11に吸引され、ホッパー外に排出除去される。また粒状の材料樹脂21は自重により材料供給室5へと落下して蓄積されるようになる。
計量時間が終了すると、コントローラ20からの信号により計量部9が閉作動して弁体92が90°回転する。これにより図6に示すように、給送管路8が計量部9により閉鎖され、引き続いてブロアー10がOFFとなって材料吸引を停止し、材料タンク7からの材料供給が停止する。
【0027】
次にコントローラ20はエアシリンダ18を前進作動に切換え、通気バルブ15を閉作動してOFFとなす。シャッター3はエアシリンダ18のピストンロッド18aにより受溝16を前進移動して、再び材料吸引室4と材料供給室5とを気密に遮断する。また通気バルブ15の閉作動により管路14は大気と遮断され、真空ポンプ13により材料供給室5が再び減圧される。
【0028】
したがて、材料樹脂が消費されるごとに、断続的な材料計量と供給とが上記一連の動作の繰り返しにより行われ、材料供給時以外は加熱筒内の溶融樹脂から発生す水分、ガス等を減圧により外部へ排気して、成形品における瑕疵の発生や成形不良を防止する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明に係る真空ホッパーによる射出装置の材料供給装置の1実施形態の略示説明図である。
【図2】 この発明における他の実施形態の計量部の説明図である。
【図3】 材料供給前の状態説明図である。
【図4】 材料供給前の通気バルブとシャッターの開作動状態を示す説明図である。
【図5】 材料供給状態を示す説明図である。
【図6】 材料供給後の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
1 射出装置
2 真空ホッパー
3 シャッター
4 材料吸引室
5 材料供給室
6 供給口
7 材料タンク
8 給送管路
9 計量部
10 吸引用のプロワー
12 フイルター
13 真空ポンプ
14 管路
15 通気バルブ
16 シャッターの受溝
18 シャッターのエアシリンダ
19 レベル検知器
20 コントローラ
21 材料樹脂[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a material resin supply apparatus for an injection molding machine using a vacuum hopper.
[0002]
In the injection molding machine, the synthetic resin material supplied from the hopper is melted and kneaded by rotating the screw in the heating cylinder of the injection device, and the molten resin is measured into the tip of the heating cylinder by retreating the screw. The mold is injection-filled to form a desired synthetic resin product.
[0003]
In the process of melting and kneading the material resin, if the air that flows in from the hopper or the gas that is generated by evaporation of the additive in the material resin is taken into the molten resin, this causes gas contamination on the cavity surface of the mold. As a result, the molded product may be burned, or molding defects such as poor gloss and dimensional variations may occur.
[0004]
As a means for solving such molding defects, a vacuum hopper capable of sucking air or gas in the material supply part of the injection device and the rear part of the heating cylinder with a vacuum pump, or a vacuum pump and an inert gas injection device. A material supply device equipped with both is employed.
[0005]
The conventional vacuum hopper is hermetically partitioned into an upper hopper by a shutter and a lower hopper connected to the supply port of the injection device, and the lower hopper can be depressurized by a vacuum pump so that the inside of the hopper The inflow of air is prevented or the gas generated in the heating cylinder is sucked into the lower hopper and exhausted.
[0006]
In addition, the material supply to the injection device is made by storing the material resin in both the upper hopper and the lower hopper, and when the remaining amount of the lower hopper reaches the set amount, the shutter is opened and the lower hopper is constantly depressurized. The material resin of the hopper is supplied, and after the supply, the shutter is closed again and the material resin is fed to the upper hopper.
[0007]
In such a vacuum hopper, the air pressure in the hopper is different up and down from the shutter, and the lower hopper side is negative pressure, so the shutter in the hopper is always pulled to the lower hopper side, The lower surface is pressed against a seal member on the lower hopper side, and this often becomes a frictional resistance and cannot be opened and closed smoothly.
[0008]
Depending on the seal structure, fine resin scraps mixed with the material resin into the upper hopper may be sucked into the sliding clearance between the shutter and the seal member due to the negative pressure on the lower hopper side during closing, or enter the lower hopper. Due to the closing during the material supply to the resin, the powdered resin enters the shutter receiving groove, which causes problems such as damage to the hermetic seal and poor opening / closing of the shutter. In particular, such a phenomenon is likely to occur frequently in a pulverized recycled material containing a large amount of powder. For this reason, a material resin blended with the recycled material has a problem that the mixing ratio is limited.
[0009]
The present invention has been conceived from the above circumstances, and its purpose is to employ a suction blower for feeding material to the hopper and a vent valve for eliminating negative pressure in the pipe line of the vacuum pump. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a material resin supply device for an injection molding machine using a new vacuum hopper, which can solve a shutter opening / closing failure and a sealing failure without significantly changing the structure of the hopper itself.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to the above-mentioned object, the invention has a hermetically sealed vacuum in which the upper part is hermetically partitioned by the shutter and the lower part is hermetically divided into the material supply chamber, and the lower end opening of the material supply chamber is connected to the supply port to stand upright in the injection device A hopper, a shutter opening and closing device, a feed pipe provided between the material suction chamber and the material tank, a blower of a suction pipe connected to the material suction chamber, and a pressure reducing pressure connected to the material supply chamber A vacuum pump and a level detector for the material resin in the material supply chamber, and in the feed line, the shutter is opened after the shutter is opened, and the blower is suctioned simultaneously. Is provided in a range that does not exceed the shutter position according to the opening time, and the vacuum pump pipe is opened before the shutter is opened after the material loss is detected. Formed by providing a vent valve to eliminate the pressure, is that.
[0011]
In the above configuration, in the material suction chamber at the top of the hopper, fine resin waste and powdery resin in the material resin sucked and fed from the material tank is sucked and separated by the suction blower and discharged from the vacuum hopper, and the resin The problems of shutter opening and closing and airtightness due to the above will be solved.
[0012]
In addition, the negative pressure in the material supply chamber can be eliminated without stopping the vacuum pump by communicating the vacuum pump with the atmosphere by opening the vent valve, which eliminates the negative pressure on the material supply chamber side and opens the shutter. Since it can be performed, the malfunction of the shutter opening operation due to the negative pressure is solved.
[0013]
Furthermore, since the measurement of the material resin to the vacuum hopper can be performed with the opening time of the metering section of the feed line, regardless of the shutter opening time as before, the shutter functions only to maintain the airtightness of the material supply chamber. What is necessary is that there is no difference in measurement depending on the opening / closing timing of the shirter, which also improves the measurement accuracy.
[0014]
In addition, the material tank etc. in this invention means what can be used as a tank of material resin in the normally used material bag, material container, and also a dryer apparatus.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In FIG. 1, 1 is a screw-injection injection device, 2 is a vacuum hopper with a closed structure, and has a large-diameter upper part having a lower peripheral wall formed in a funnel shape, and a tubular structure connected to the lower peripheral wall and continuously extending downward. The upper portion of the tubular lower portion is horizontally and airtightly partitioned by the
[0016]
A
In addition, a
[0017]
The
In such a
[0018]
Connected to the lower portion of the
[0019]
The
[0020]
[0021]
FIG. 2 shows another embodiment of the
[0022]
Next, a series of supply operations of the material resin according to the embodiment shown in FIG. 1 will be described in order with reference to FIGS.
FIG. 3 shows a state in which the molding material is in operation, the
[0023]
In the state of FIG. 3, when the
[0024]
By opening the
[0025]
Subsequent to the opening operation of the
As a result, the
[0026]
In the
When the metering time ends, the
[0027]
Next, the
[0028]
Therefore, every time the material resin is consumed, intermittent material measurement and supply are performed by repeating the above series of operations, and moisture, gas, etc. generated from the molten resin in the heating cylinder except during material supply Is exhausted to the outside by decompression to prevent generation of wrinkles and molding defects in the molded product.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic explanatory view of an embodiment of a material supply device of an injection device by a vacuum hopper according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a weighing unit according to another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a state before material supply.
FIG. 4 is an explanatory view showing an open operation state of a ventilation valve and a shutter before material supply.
FIG. 5 is an explanatory view showing a material supply state.
FIG. 6 is an explanatory view showing a state after material supply.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (1)
上記給送管路に、上記シャッターの開作動に引き続いて上記ブロアーの吸引作動と同時に開放作動し、かつ材料給送量を開放時間によりシャッター位置を超えない範囲に制御する計量部を設け、上記真空ポンプの管路に、材料減検知後の上記シャッターの開作動前に開作動して、上記材料供給室の負圧を解消する通気バルブを設けてなることを特徴とする真空ホッパーによる射出成形機の材樹脂供給装置。A vacuum hopper with a sealed structure in which the upper part is hermetically partitioned into a material suction chamber by a shutter and the lower part is airtightly divided into a material supply chamber, and the lower end opening of the material supply chamber is connected to the supply port, and the shutter is opened and closed. An apparatus, a feed line provided between the material suction chamber and the material tank, a blower of a suction pipe connected to the material suction chamber, a vacuum pump for decompression connected to the material supply chamber, and the material supply It consists of a level detector for the resin material in the room,
The feeding line is provided with a measuring unit that opens simultaneously with the suction operation of the blower following the opening operation of the shutter, and controls the material feeding amount within a range not exceeding the shutter position by the opening time, Injection molding with a vacuum hopper, characterized in that a vacuum valve is provided in the vacuum pump line before the opening of the shutter after the material loss is detected to release the negative pressure in the material supply chamber. Machine resin supply device.
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