JP4248791B2

JP4248791B2 - Material supply method and apparatus

Info

Publication number: JP4248791B2
Application number: JP2002030058A
Authority: JP
Inventors: 洋小泉
Original assignee: Canon Electronics Inc
Current assignee: Canon Electronics Inc
Priority date: 2002-02-06
Filing date: 2002-02-06
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2022-02-06
Also published as: JP2003231123A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、材料供給方法およびその装置に関し、特に竪型プランジャ式射出成形装置に応用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
竪型プランジャ式射出成形装置などにおいて、樹脂ペレットなどの材料を射出シリンダの射出チャンバ内に供給する場合、従来は材料自体の自然流下を利用するのが一般的である。
【０００３】
例えば、竪型プランジャ式射出成形装置に対するこのような従来の材料供給装置の一例を図４に示す。すなわち、樹脂ペレットＰsが貯えられたホッパ１０１は、その下端部が射出シリンダ１０２の上端部に取り付けられたジャケット１０３に固定される。ホッパ１０１と射出シリンダ１０２に形成された射出チャンバ１０４とは、ジャケット１０３に形成された材料供給通路１０５および射出シリンダ１０２に形成された連通路１０６を介して連通している。従って、ホッパ１０１内の樹脂ペレットＰsは、材料供給通路１０５および連通路１０６を通って射出シリンダ１０２の射出チャンバ１０４内に投入される。
【０００４】
射出チャンバ１０４内に投入された樹脂ペレットＰsは、射出シリンダ１０２を囲むバンドヒータ１０７の発生する熱により徐々に加熱溶融される。射出チャンバ１０４に対して摺動自在に嵌合された射出プランジャ１０８は、その上端側が油圧シリンダなどのアクチュエータ１０９に連結されており、このアクチュエータ１０９が作動することにより、射出シリンダ１０２の下端に固定されたノズル１１０側に下降を開始する。射出プランジャ１０８の下降動作により、射出プランジャ１０８内の樹脂ペレットＰsは射出シリンダ１０２の内壁面や射出チャンバ１１０４の下部に組み付けられたトーピード１１１に強く押し付けられ、その溶融が加速される。そして、射出プランジャ１０８のさらなる下降動作により、溶融樹脂Ｐmがノズル１１０から図示しない金型の成形キャビティに射出される。
【０００５】
従来の材料供給装置の他の一例を図５に示す。これは、ホッパ１０１とジャケット１０３との間にフィーダ１１２を介装したものであり、図４に示した材料供給装置と同じ機能の要素には、これと同一符号を記してある。
【０００６】
フィーダ１１２は、端板１１３を介してジャケット１０３に連結されるハウジング１１４と、このハウジング１１４内に回転自在に収容されるフィードスクリュ１１５と、このフィードスクリュ１１５を回転駆動するスクリュ駆動モータ１１６とを有する。ホッパ１０１はフィーダ１１２のハウジング１１４に取り付けられ、このハウジング１１４に形成された投入路１１７を介してホッパ１０１内の樹脂ペレットＰsがハウジング１１４内に流下する。フィードスクリュ１１５の回転が停止した状態では、樹脂ペレットＰsが射出シリンダ１０２の射出チャンバ１０４内に供給されず、スクリュ駆動モータ１１６を作動してフィードスクリュ１１５を回転させることにより、ハウジング１１４内の樹脂ペレットＰsがハウジング１１４および端板１１３に形成された接続路１１８を通り、ジャケット１０３の材料供給通路１０５から連通路１０６を介して射出シリンダ１０２の射出チャンバ１０４内に送り出される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図４に示した従来の材料供給装置の場合、射出シリンダ１０２の射出チャンバ１０４に対して斜め上方から樹脂ペレットＰsを供給するため、ホッパ１０１を射出シリンダ１０２の上端よりも相当高い位置に設置する必要があり、その点検や樹脂ペレットＰsの補充のための作業性が悪化するおそれがある。また、射出チャンバ１０４に対する樹脂ペレットＰsの投入量を規制することができないため、必要以上の樹脂ペレットＰsが射出チャンバ１０４内に供給されたり、逆に射出プランジャ１０８の昇降動作に伴って樹脂ペレットＰsが連通路１０６側に戻されてしまい、ノズル１１０から金型に射出される溶融樹脂Ｐmの量が不足してしまうおそれもあった。特に、ポリカーボネートなどの非晶質の材料が射出チャンバ１０４に過剰供給された場合、射出プランジャ１０８の射出ストロークが徐々に短くなる上、金型側への射出圧力の伝達が不充分となる結果、射出成形品の寸法変動を招き、最悪の場合にはショートが発生してしまう。
【０００８】
このような不具合は、図５に示したフィーダ１１２を材料供給装置に組み込むことにより、ある程度緩和させることができる。つまり、射出チャンバ１０４に供給される樹脂ペレットＰsの量をスクリュ駆動モータ１１６の回転数で制御したり、あるいはそのオン／オフを切り換えることによって制御することができる。しかしながら、このような高価なフィーダ１１２を小型の射出成形装置に組み込むことは、装置の大型化を招来する上、設備コストの点でも問題がある。さらに、フィーダ１１２を使用したとしても、射出チャンバ１０４に対する材料の供給量を高精度に制御することが基本的に困難であり、長時間に亙る連続的な操業においては、射出チャンバ１０４内に樹脂ペレットＰsが次第に蓄積して行き、金型側への射出圧力の伝達が不充分となって成形品の寸法変動やショートを招くおそれがあった。
【０００９】
【発明の目的】
本発明の目的は、射出チャンバに対して常に適切な量の材料を供給することができる簡便な方法およびそのためのコンパクトな材料供給装置を低コストにて提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の形態は、ホッパに貯留された材料をジャケットに形成されほぼ水平に延在する材料供給通路内に流下させるステップと、前記材料供給通路内に流下した材料を材料供給プランジャの前進運動によって射出シリンダに形成された鉛直方向に沿って延在する射出チャンバ内に押し出すステップと、前記材料供給プランジャをその前進端に保持したまま、前記射出チャンバ内に送り込まれた材料を射出プランジャの下降運動によって前記射出シリンダの下端に連結されたノズルから射出させるステップと、前記射出プランジャの下降端位置があらかじめ設定した位置まで下降しているか否かを判定するステップとを具え、前記射出プランジャがあらかじめ設定した位置まで下降していないと判定した場合、前記材料供給通路内の材料を前記射出プランジャ内に押し出すステップが次回の射出作業に先立って行われず、前記射出プランジャがあらかじめ設定した位置まで下降していると判定した場合、前記材料供給通路内の材料を前記射出プランジャ内に押し出すステップが次回の射出作業に先立って行われることを特徴とする材料供給方法にある。
また、本発明の第２の形態は、ホッパに貯留された材料を材料供給プランジャの後退端位置に応じて材料供給通路内に流下させるステップと、前記材料供給通路内に流下した材料を前記材料供給プランジャの前進運動によって射出シリンダに形成された鉛直方向に沿って延在する射出チャンバ内に押し出すステップと、前記材料供給プランジャをその前進端に保持したまま、前記射出チャンバ内に送り込まれた材料を射出プランジャの下降運動によって前記射出シリンダの下端に連結されたノズルから射出させるステップと、前記射出プランジャの下降端位置があらかじめ設定した位置まで下降しているか否かを判定するステップとを具え、前記射出プランジャがあらかじめ設定した位置まで下降していないと判定した場合、前記材料供給通路内の材料を前記射出プランジャ内に押し出すステップが次回の射出作業に先立って行われず、前記射出プランジャがあらかじめ設定した位置まで下降していると判定した場合、前記材料供給通路内の材料を前記射出プランジャ内に押し出すステップが次回の射出作業に先立って行われることを特徴とする材料供給方法にある。
【００１１】
本発明の第３の形態は、下端にノズルが連結され、鉛直方向に沿って延在する射出チャンバを有する射出シリンダと、この射出シリンダの上方に設けられて下部が前記射出チャンバ内を摺動し得る射出プランジャと、前記射出シリンダに連結され、ほぼ水平に延在する材料供給通路を有するジャケットと、このジャケットの側方に設けられて前記材料供給通路内を摺動し得る材料供給プランジャと、前記ジャケットに連結されて材料を貯留するホッパと、前記射出シリンダに形成されて前記射出チャンバと前記材料供給通路とを連通する第１の連通路と、前記ジャケットに形成されて下端が前記材料供給通路に連通すると共に上端が前記ホッパ内に連通する第２の連通路と、前記射出プランジャの下降端位置があらかじめ設定した位置まで下降しているか否かを判定するための判定手段と、前記射出プランジャの下降端位置があらかじめ設定した位置まで下降しているとの前記判定手段による判定結果に基づいて前記材料供給プランジャを作動させる作動手段と、前記材料供給プランジャをその前進端に保持したまま、前記射出プランジャ内に送り込まれた材料を前記射出プランジャの下降運動によって前記射出シリンダの下端に連結されたノズルから射出させる射出手段とを具えたことを特徴とする材料供給装置にある。
【００１２】
本発明によると、材料供給プランジャをその後退端位置に移動することにより、ホッパに貯留された材料をジャケットの第２の連通路を介して材料供給通路内に流下させる。一方、射出プランジャをその上昇端位置に移動させた状態において、材料供給プランジャをその前進端位置に移動することにより、材料供給通路内に流下した材料を第１の連通路を介して射出チャンバ内に押し出し、材料供給プランジャをその前進端位置に保持したまま、射出プランジャをその下降端位置に移動することにより、射出チャンバ内に送り込まれた材料をノズルから射出させる。
【００１３】
ここで、射出プランジャがあらかじめ設定した位置まで下降していなかった場合、材料供給通路内の材料を射出プランジャ内に押し出す動作を行わずに射出プランジャを駆動して次回の射出作業が行われる。逆に、射出プランジャがあらかじめ設定した位置まで下降した場合、材料供給プランジャを駆動して材料供給通路内の材料を射出プランジャ内に押し出した後、射出プランジャを駆動して次回の射出作業が行われる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の第３の形態による材料供給装置において、判定手段は、射出プランジャの下降端位置があらかじめ設定した位置まで下降したことを検出するためのセンサを有するものであってよい。この場合、作動手段はセンサからの検出結果に基づいて材料供給プランジャを作動させるアクチュエータを有することができる。
【００１６】
材料供給プランジャの前進端位置を第１の連通路内に設定することができる。
【００１７】
材料供給プランジャは、第２の連通路の開度を変更し得るようにその後退端位置が調整可能であってよい。
【００１８】
【実施例】
本発明による材料供給装置を竪型プランジャ式射出成形装置に応用した一実施例について、図１〜図３を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこのような実施例のみに限らず、この明細書の特許請求の範囲に記載された本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が可能であり、従って本発明の精神に帰属する他の技術にも当然応用することができる。
【００１９】
本実施例における材料供給装置の主要部の概略構造を図１に示し、その射出状態を図２に示す。すなわち、図示しない金型のゲートに押し当てられるノズル１１を下端に取り付けた射出シリンダ１２の上方には、この射出シリンダ１２に形成された射出チャンバ１３に対して摺動自在に嵌合する射出プランジャ１４を射出チャンバ１３内で昇降させ、この射出チャンバ１３内に供給される樹脂ペレットＰsをノズル１１側に送り込み、このノズル１１から金型に射出するための射出用アクチュエータ１５が設けられている。射出用アクチュエータ１５は、射出プランジャ１４を昇降させることができさえすれば、どのような機構のものを採用してもかまわないが、一般的には射出プランジャ１４を任意の圧力で加圧し得る流体圧を利用したものが好適である。射出用アクチュエータ１５には、射出プランジャ１４の上昇端位置と下降端位置とを検出するための上下一対のセンサ１６，１７が取り付けられており、本実施例では射出用アクチュエータ１５に対する下側のセンサ１７の取り付け位置は射出プランジャ１４の昇降方向に沿って任意に変更し得るようになっている。
【００２０】
射出シリンダ１２の下部には、この射出チャンバ１３内に供給された樹脂ペレットＰsを軟化溶融させるためのバンドヒータ１８が巻き付けられており、このバンドヒータ１８による加熱を促進するため、射出チャンバ１３の下部には樹脂を射出チャンバ１３の内壁に沿って流下させるトーピード１９が介装されており、このトーピード１９は、周知のようにその外周から放射状に突出する図示しないスポークを介して射出チャンバ１３の中央に固定される。
【００２１】
本実施例では、ノズル１１から射出される溶融樹脂Ｐmの溶融状態を適切に保つため、ノズル１１の外周にもバンドヒータ２０が巻き付けられており、これによって金型内に適正な粘度の溶融樹脂Ｐmを射出することができる。
【００２２】
射出シリンダ１２の上部には、射出チャンバ１３を中心として半径方向にほぼ水平に延在する材料供給通路２１を形成したジャケット２２が固定されており、上述した射出シリンダ１２には、ジャケット２２の材料供給通路２１に対して一直線状に延在して射出チャンバ１３と材料供給通路２１とを連通する連通路（第２の連通路）２３が形成されている。ジャケット２２に取り付けられたブラケット２４には、材料供給通路２１に対して摺動自在に嵌合する材料供給プランジャ２５を材料供給通路２１内で往復動させ、この材料供給通路２１内に供給される樹脂ペレットＰsを連通路２３を介して射出チャンバ１３内に送り込むための供給用アクチュエータ２６が設けられている。この供給用アクチュエータ２６による材料供給プランジャ２５の前進端位置は、図２に示すように、材料供給プランジャ２５の先端が射出プランジャ１４に近接する連通路２３内に位置するように設定されている。これにより、射出プランジャ１４を下降して射出チャンバ１３内の樹脂ペレットＰsをノズル１１側に押し込む際に、樹脂ペレットＰsの一部が材料供給通路２１側に逆流するような不具合を未然に防止することができる。また、本実施例における材料供給プランジャ２５の後退端位置は、その前後動方向に沿って任意に変更し得るようになっている。
【００２３】
なお、上述した射出プランジャ１４がその上昇端位置にある場合、射出プランジャ１４の下端は射出シリンダ１２の連通路２３を塞がない位置に設定される。
【００２４】
ジャケット２２上には、射出成形品となる樹脂ペレットＰsなどの材料を貯留するホッパ２７が搭載されており、ジャケット２２には、ホッパ２７の下端から下向きに延在してホッパ２７と材料供給通路２１とを連通する連通路（第１の連通路）２８が形成されている。従って、ホッパ２７内の樹脂ペレットＰsは、連通路２８から材料供給通路２１内に自重により流下するが、材料供給通路２１が水平となっているため、ここに流下する樹脂ペレットＰsの量は、所定の平衡状態に止まる。上述したように、材料供給プランジャ２５の後退端位置が任意に変更可能となっているため、図３に示すように材料供給プランジャ２５の後退端位置を連通路２８を絞るような位置に設定することにより、材料供給通路２１内に流下する樹脂ペレットＰsの量をノズル１１から射出される溶融樹脂Ｐmの量に応じて任意に変更することが可能である。
【００２５】
従って、射出プランジャ１４が上側のセンサ１６によって規定されたその上昇端に退避すると共に材料供給プランジャ２５が後退端位置にある図１に示した状態において、ホッパ２７から連通路２８を通って材料供給通路２１に自然流下する樹脂ペレットＰsは、材料供給通路２１が水平に延在しているため、この材料供給通路２１内に止まる。金型が型締めされた状態でノズル１１が金型に当接すると、供給用アクチュエータ２６が作動して材料供給プランジャ２５がその後退端位置から前進端位置へと前進を開始し、材料供給通路２１内に介在する樹脂ペレットＰsを連通路２３から射出チャンバ１３内に投入する。材料供給プランジャ２５がその前進端位置まで達した後、射出用アクチュエータ１５が作動して射出プランジャ１４がその上昇端位置から下降端位置へと下降を開始し、射出チャンバ１３内の樹脂ペレットＰsをノズル１１側に押し出す。トーピード１９と射出シリンダ１２との間の射出チャンバ１３を通過する溶融樹脂Ｐmは、射出プランジャ１４の下降動作により、ノズル１１から金型のゲートを介して図示しない成形キャビティ内に射出される。
【００２６】
射出成形品の重量よりも材料供給プランジャ２５により供給される樹脂ペレットＰsの量が多い場合、ショットを重ねる毎に射出チャンバ１３内の樹脂の量が増大して行くが、本実施例では下側のセンサ１７によって射出プランジャ１４の下降端位置を検出しているため、射出プランジャ１４を下降させてもセンサ１７による検出信号が出力されなかった場合、つまり射出プランジャ１４が下降端位置に達しなかった場合には、次回のショットにおいて材料供給プランジャ２５を作動させず、射出プランジャ１４のみ作動して射出動作を行う。これにより、射出チャンバ１３内に常に最適な量の樹脂を投入することができる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の材料供給方法によると、射出作業中に射出プランジャがあらかじめ設定した位置まで下降しなかった場合、材料供給通路内の材料を射出プランジャ内に押し出すステップを次回の射出作業に先立って行わず、射出プランジャがあらかじめ設定した位置まで下降した場合、材料供給通路内の材料を射出プランジャ内に押し出すステップを次回の射出作業に先立って行うようにしたので、材料が自重で射出チャンバ内に流下するのを防止することができる上、材料供給通路から射出チャンバ内への材料の過剰供給を確実に防止することができる。
【００２８】
また、ホッパに貯留された材料を材料供給プランジャの後退端位置に応じて材料供給通路内に流下させているため、ホッパから材料供給通路内への材料の流下量を任意に規制してノズルからの射出量に応じた材料の供給を正確に行うことができる。
【００２９】
本発明の材料供給装置によると、ほぼ水平に延在する材料供給通路を有するジャケットを射出シリンダに連結し、材料供給通路内を摺動し得る材料供給プランジャをジャケットの側方に設け、射出チャンバと材料供給通路とを連通する第１の連通路を射出シリンダに形成し、下端が材料供給通路に連通すると共に上端がホッパ内に連通する第２の連通路をジャケットに形成したので、材料が自重で射出チャンバ内に過剰に流下するのを防止することができる上、材料供給通路内の材料を任意のタイミングで射出チャンバ内に送り込むことができる。また、フィーダのような高価でかさばるものを使用していないので、この材料供給装置のコンパクト化と同時にこれを低コストにて製造することができる。
【００３０】
また、射出プランジャの下降端位置があらかじめ設定した位置まで下降したことを検出するためのセンサを設けているため、射出プランジャが所定の下降端位置まで下降したか否かを容易かつ確実に検出することができ、材料供給通路から射出チャンバ内への材料の過剰供給を防止することができる。特にこのセンサが射出プランジャの昇降方向に沿ってその取り付け位置を変更し得る場合には、ノズルからの材料の射出量を容易かつ任意に調整することができる。
【００３１】
材料供給プランジャの前進端位置を第１の連通路内に設定した場合には、射出プランジャの下降動作に伴って材料供給通路側に材料が押し戻されるような不具合を確実に防止することができ、ノズルからの材料の射出量を正確に規定することが可能である。
【００３２】
第２の連通路の開度を変更し得るように、材料供給プランジャの後退端位置を調整可能とした場合には、ホッパから材料供給通路内への材料の流下量を任意に規制してノズルからの射出量に応じた材料の供給を正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による材料供給装置を竪型プランジャ式射出成形装置に応用した一実施例の主要部を表す断面図であり、待機中の状態を示す。
【図２】図１に示した実施例において、射出作業中の状態を表す断面図である。
【図３】図１に示した実施例において、ホッパからの流下量を規制した状態を表す断面図である。
【図４】竪型プランジャ式射出成形装置に対する従来の材料供給装置の一例を表す断面図である。
【図５】竪型プランジャ式射出成形装置に対する従来の材料供給装置の他の一例を表す断面図である。
【符号の説明】
１１ノズル
１２射出シリンダ
１３射出チャンバ
１４射出プランジャ
１５射出用アクチュエータ
１６，１７センサ
１８バンドヒータ
１９トーピード
２０バンドヒータ
２１材料供給通路
２２ジャケット
２３連通路
２４ブラケット
２５材料供給プランジャ
２６供給用アクチュエータ
２７ホッパ
２８連通路
Ｐs 樹脂ペレット
Ｐm 溶融樹脂[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a material supply method and apparatus, and is particularly suitable for application to a vertical plunger injection molding apparatus.
[0002]
[Prior art]
In a vertical plunger type injection molding apparatus or the like, when a material such as resin pellets is supplied into an injection chamber of an injection cylinder, conventionally, natural flow of the material itself is generally used.
[0003]
For example, FIG. 4 shows an example of such a conventional material supply apparatus for a vertical plunger type injection molding apparatus. That is, the hopper 101 in which the resin pellets Ps are stored is fixed to the jacket 103 whose lower end is attached to the upper end of the injection cylinder 102. The hopper 101 and the injection chamber 104 formed in the injection cylinder 102 communicate with each other via a material supply passage 105 formed in the jacket 103 and a communication passage 106 formed in the injection cylinder 102. Accordingly, the resin pellets Ps in the hopper 101 are put into the injection chamber 104 of the injection cylinder 102 through the material supply passage 105 and the communication passage 106.
[0004]
The resin pellet Ps charged into the injection chamber 104 is gradually heated and melted by the heat generated by the band heater 107 surrounding the injection cylinder 102. The injection plunger 108 slidably fitted to the injection chamber 104 has an upper end connected to an actuator 109 such as a hydraulic cylinder, and is fixed to the lower end of the injection cylinder 102 by operating the actuator 109. The nozzle 110 starts to descend toward the nozzle 110 side. By the downward movement of the injection plunger 108, the resin pellet Ps in the injection plunger 108 is strongly pressed against the torpedo 111 assembled on the inner wall surface of the injection cylinder 102 and the lower portion of the injection chamber 1104, and the melting thereof is accelerated. Then, by further lowering operation of the injection plunger 108, the molten resin Pm is injected from the nozzle 110 into a molding cavity of a mold (not shown).
[0005]
Another example of a conventional material supply apparatus is shown in FIG. In this example, a feeder 112 is interposed between the hopper 101 and the jacket 103. Elements having the same functions as those of the material supply apparatus shown in FIG.
[0006]
The feeder 112 includes a housing 114 coupled to the jacket 103 via an end plate 113, a feed screw 115 rotatably accommodated in the housing 114, and a screw drive motor 116 that rotationally drives the feed screw 115. Have. The hopper 101 is attached to the housing 114 of the feeder 112, and the resin pellets Ps in the hopper 101 flow down into the housing 114 through a charging path 117 formed in the housing 114. In a state where the rotation of the feed screw 115 is stopped, the resin pellet Ps is not supplied into the injection chamber 104 of the injection cylinder 102, and the screw drive motor 116 is operated to rotate the feed screw 115. The pellet Ps passes through the connection path 118 formed in the housing 114 and the end plate 113, and is sent from the material supply path 105 of the jacket 103 into the injection chamber 104 of the injection cylinder 102 via the communication path 106.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the case of the conventional material supply apparatus shown in FIG. 4, the hopper 101 is installed at a position considerably higher than the upper end of the injection cylinder 102 in order to supply the resin pellets Ps obliquely from above to the injection chamber 104 of the injection cylinder 102. Therefore, workability for the inspection and the replenishment of the resin pellets Ps may be deteriorated. Further, since the amount of the resin pellets Ps charged into the injection chamber 104 cannot be regulated, more resin pellets Ps than necessary are supplied into the injection chamber 104, or conversely, the resin pellets Ps are moved along with the raising / lowering operation of the injection plunger 108. May be returned to the communication path 106 side, and the amount of molten resin Pm injected from the nozzle 110 into the mold may be insufficient. In particular, when an amorphous material such as polycarbonate is excessively supplied to the injection chamber 104, the injection stroke of the injection plunger 108 is gradually shortened, and the transmission of the injection pressure to the mold side is insufficient. The dimensional variation of the injection molded product is caused, and in the worst case, a short circuit occurs.
[0008]
Such a problem can be alleviated to some extent by incorporating the feeder 112 shown in FIG. 5 into the material supply apparatus. That is, the amount of the resin pellets Ps supplied to the injection chamber 104 can be controlled by the number of rotations of the screw drive motor 116, or can be controlled by switching on / off. However, incorporating such an expensive feeder 112 into a small injection molding apparatus leads to an increase in the size of the apparatus and also has a problem in terms of equipment cost. Furthermore, even if the feeder 112 is used, it is basically difficult to control the amount of material supplied to the injection chamber 104 with high accuracy. In continuous operation over a long period of time, a resin is not contained in the injection chamber 104. The pellet Ps gradually accumulates, and there is a possibility that the injection pressure is not sufficiently transmitted to the mold side, resulting in a dimensional variation or short circuit of the molded product.
[0009]
OBJECT OF THE INVENTION
An object of the present invention is to provide a simple method capable of always supplying an appropriate amount of material to an injection chamber and a compact material supply apparatus therefor at a low cost.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, a material stored in a hopper is allowed to flow down into a material supply passage formed in a jacket and extending substantially horizontally, and the material that has flowed down into the material supply passage is A step of pushing into the injection chamber extending along the vertical direction formed in the injection cylinder by the forward movement; and the material fed into the injection chamber while holding the material supply plunger at its forward end a step of injection from the nozzle connected to the lower end of the injection cylinder by downward movement, and determining whether the falling edge position of the injection plunger is lowered to a position previously set comprises a pre Symbol injection If it is determined that the plunger has not been lowered to the preset position, the material in the material supply passage Wherein the step of extruding into an injection plunger is not performed prior to the next injection operations, before Symbol if the injection plunger is determined to be lowered to a position set in advance, the material of the material supply passage into the injection plunger In the material supply method, the extruding step is performed prior to the next injection operation.
According to a second aspect of the present invention, the material stored in the hopper is allowed to flow down into the material supply passage in accordance with the retracted end position of the material supply plunger, and the material that has flowed down into the material supply passage is the material. Extruding into the injection chamber extending along the vertical direction formed in the injection cylinder by the forward movement of the supply plunger, and the material fed into the injection chamber while holding the material supply plunger at its forward end Injecting from the nozzle connected to the lower end of the injection cylinder by the downward movement of the injection plunger, and determining whether or not the lower end position of the injection plunger is lowered to a preset position , If the previous SL injection plunger is determined not to be lowered to a position set in advance, the material supply passage The material of the inner not performed prior to the injection work step is next to push in the injection plunger, before Symbol if the injection plunger is determined to be lowered to a position set in advance, the material of the material supply passage The material supply method is characterized in that the step of pushing into the injection plunger is performed prior to the next injection operation.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, an injection cylinder having an injection chamber having a nozzle connected to the lower end and extending along the vertical direction, and a lower portion provided above the injection cylinder and sliding in the injection chamber. An injection plunger that can be connected to the injection cylinder, and a jacket having a material supply passage that extends substantially horizontally, and a material supply plunger that is provided on a side of the jacket and that can slide in the material supply passage. A hopper connected to the jacket for storing material; a first communication passage formed in the injection cylinder for communicating the injection chamber and the material supply passage; and a lower end formed in the jacket for the material. A second communication path that communicates with the supply path and whose upper end communicates with the inside of the hopper, and a lower end position of the injection plunger is lowered to a preset position. An operation for operating the material supply plunger based on a determination result by the determination means for determining whether or not the lowering end position of the injection plunger is lowered to a preset position. And injection means for injecting the material fed into the injection plunger from the nozzle connected to the lower end of the injection cylinder by the downward movement of the injection plunger while holding the material supply plunger at its forward end. It is in the material supply apparatus characterized by comprising.
[0012]
According to the present invention, by moving the material supply plunger to its retracted end position, the material stored in the hopper flows down into the material supply passage through the second communication passage of the jacket. On the other hand, in a state where the injection plunger is moved to its rising end position, the material supply plunger is moved to its forward end position, whereby the material flowing down into the material supply passage is passed through the first communication passage into the injection chamber. The material fed into the injection chamber is ejected from the nozzle by moving the injection plunger to the lower end position while the material supply plunger is held at the forward end position.
[0013]
Here, if the injection plunger has not been lowered to the preset position, the injection plunger is driven without performing the operation of pushing the material in the material supply passage into the injection plunger, and the next injection operation is performed. Conversely, when the injection plunger is lowered to a preset position, the material supply plunger is driven to push the material in the material supply passage into the injection plunger, and then the injection plunger is driven to perform the next injection operation. .
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the material supply apparatus according to the third aspect of the present invention, the determination means may include a sensor for detecting that the descending end position of the injection plunger is lowered to a preset position . In this case, actuating means may Rukoto to have a actuator for actuating the material supply plunger on the basis of the detection result from the sensor.
[0016]
The forward end position of the material supply plunger can be set in the first communication path.
[0017]
The material supply plunger may be adjustable in its retracted end position so that the opening degree of the second communication path can be changed.
[0018]
【Example】
An embodiment in which the material supply apparatus according to the present invention is applied to a vertical plunger type injection molding apparatus will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3, but the present invention is not limited to such an embodiment. All changes and modifications within the concept of the present invention described in the claims of this specification are possible, and can naturally be applied to other techniques belonging to the spirit of the present invention.
[0019]
The schematic structure of the main part of the material supply apparatus in the present embodiment is shown in FIG. 1, and the injection state is shown in FIG. That is, an injection plunger that is slidably fitted to an injection chamber 13 formed in the injection cylinder 12 above an injection cylinder 12 having a nozzle 11 pressed against a gate of a mold (not shown) attached to the lower end. An injection actuator 15 is provided for raising and lowering 14 in the injection chamber 13, feeding resin pellets Ps supplied into the injection chamber 13 to the nozzle 11, and injecting the resin pellet Ps from the nozzle 11 into a mold. The injection actuator 15 may employ any mechanism as long as the injection plunger 14 can be moved up and down, but in general, a fluid that can pressurize the injection plunger 14 with an arbitrary pressure. Those using pressure are preferred. A pair of upper and lower sensors 16 and 17 for detecting the rising end position and the falling end position of the injection plunger 14 are attached to the injection actuator 15. In this embodiment, a lower sensor with respect to the injection actuator 15 is attached. The attachment position of 17 can be arbitrarily changed along the elevation direction of the injection plunger 14.
[0020]
A band heater 18 for softening and melting the resin pellets Ps supplied into the injection chamber 13 is wound around the lower portion of the injection cylinder 12. In order to promote heating by the band heater 18, A torpedo 19 for allowing the resin to flow down along the inner wall of the injection chamber 13 is interposed at the lower portion, and this torpedo 19 is connected to the injection chamber 13 via spokes (not shown) that project radially from the outer periphery as is well known. Fixed in the center.
[0021]
In this embodiment, in order to keep the molten state of the molten resin Pm injected from the nozzle 11 properly, the band heater 20 is also wound around the outer periphery of the nozzle 11, so that the molten resin having an appropriate viscosity is placed in the mold. Pm can be injected.
[0022]
A jacket 22 having a material supply passage 21 extending substantially horizontally in the radial direction around the injection chamber 13 is fixed to the upper portion of the injection cylinder 12. The material of the jacket 22 is fixed to the injection cylinder 12 described above. A communication path (second communication path) 23 that extends in a straight line with respect to the supply path 21 and connects the injection chamber 13 and the material supply path 21 is formed. A material supply plunger 25 slidably fitted to the material supply passage 21 is reciprocated in the material supply passage 21 and supplied to the bracket 24 attached to the jacket 22. A supply actuator 26 for feeding the resin pellets Ps into the injection chamber 13 through the communication path 23 is provided. The forward end position of the material supply plunger 25 by the supply actuator 26 is set so that the tip of the material supply plunger 25 is located in the communication path 23 close to the injection plunger 14 as shown in FIG. Thereby, when the injection plunger 14 is lowered and the resin pellet Ps in the injection chamber 13 is pushed into the nozzle 11 side, a problem that a part of the resin pellet Ps flows backward to the material supply passage 21 side is prevented. be able to. Further, the retracted end position of the material supply plunger 25 in the present embodiment can be arbitrarily changed along the longitudinal movement direction.
[0023]
In addition, when the injection plunger 14 mentioned above exists in the raise end position, the lower end of the injection plunger 14 is set to the position which does not block the communicating path 23 of the injection cylinder 12.
[0024]
A hopper 27 for storing a material such as resin pellets Ps to be an injection molded product is mounted on the jacket 22, and the jacket 22 extends downward from the lower end of the hopper 27 and the hopper 27 and a material supply passage. A communication path (first communication path) 28 that communicates with 21 is formed. Accordingly, the resin pellets Ps in the hopper 27 flows down from the communication path 28 into the material supply path 21 by its own weight, but since the material supply path 21 is horizontal, the amount of the resin pellets Ps flowing down here is It stays in the predetermined equilibrium state. As described above, since the retracted end position of the material supply plunger 25 can be arbitrarily changed, the retracted end position of the material supply plunger 25 is set to a position where the communication path 28 is narrowed as shown in FIG. Thus, the amount of the resin pellets Ps flowing down into the material supply passage 21 can be arbitrarily changed according to the amount of the molten resin Pm injected from the nozzle 11.
[0025]
Accordingly, in the state shown in FIG. 1 in which the injection plunger 14 is retracted to its rising end defined by the upper sensor 16 and the material supply plunger 25 is in the retracted end position, the material is supplied from the hopper 27 through the communication path 28. The resin pellets Ps that naturally flow down to the passage 21 stop in the material supply passage 21 because the material supply passage 21 extends horizontally. When the nozzle 11 comes into contact with the mold while the mold is clamped, the supply actuator 26 is actuated to start the material supply plunger 25 from its retracted end position to the advanced end position, and the material supply passage. Resin pellets Ps interposed in 21 are put into the injection chamber 13 from the communication path 23. After the material supply plunger 25 reaches its forward end position, the injection actuator 15 is actuated and the injection plunger 14 starts to descend from its rising end position to its lower end position, and the resin pellet Ps in the injection chamber 13 is removed. Extrude to the nozzle 11 side. The molten resin Pm passing through the injection chamber 13 between the torpedo 19 and the injection cylinder 12 is injected into the molding cavity (not shown) from the nozzle 11 through the gate of the mold by the downward movement of the injection plunger 14.
[0026]
When the amount of the resin pellets Ps supplied by the material supply plunger 25 is larger than the weight of the injection-molded product, the amount of the resin in the injection chamber 13 increases every time the shot is repeated. Since the lower end position of the injection plunger 14 is detected by the sensor 17, the detection signal from the sensor 17 is not output even when the injection plunger 14 is lowered, that is, the injection plunger 14 has not reached the lower end position. In this case, the material supply plunger 25 is not operated in the next shot, and only the injection plunger 14 is operated to perform the injection operation. As a result, an optimal amount of resin can always be charged into the injection chamber 13.
[0027]
【The invention's effect】
According to the material supply method of the present invention, the step of pushing the material in the material supply passage into the injection plunger is not performed prior to the next injection operation when the injection plunger does not descend to the preset position during the injection operation. When the injection plunger is lowered to a preset position, the step of pushing the material in the material supply passage into the injection plunger is performed prior to the next injection operation, so that the material flows down into the injection chamber by its own weight. In addition, it is possible to reliably prevent excessive supply of material from the material supply passage into the injection chamber.
[0028]
Further, since the material stored in the hopper is caused to flow down into the material supply passage in accordance with the retracted end position of the material supply plunger, the amount of material flowing from the hopper into the material supply passage is arbitrarily regulated from the nozzle. The material can be accurately supplied according to the injection amount.
[0029]
According to the material supply apparatus of the present invention, the jacket having the material supply passage extending substantially horizontally is connected to the injection cylinder, and the material supply plunger capable of sliding in the material supply passage is provided on the side of the jacket, and the injection chamber is provided. The first communication passage that communicates with the material supply passage is formed in the injection cylinder, and the second communication passage that has the lower end communicating with the material supply passage and the upper end communicating with the inside of the hopper is formed in the jacket. In addition to being able to prevent excessive flow into the injection chamber due to its own weight, the material in the material supply passage can be fed into the injection chamber at an arbitrary timing. Further, since an expensive and bulky material such as a feeder is not used, it is possible to manufacture the material supply device at a low cost at the same time as making the material supply device compact.
[0030]
Further, since the a sensor for detecting that the lowering end position of the injection plunger is lowered to a position set in advance, the injection plunger to easily and reliably detect whether or not lowered to a predetermined falling edge position It is possible to prevent excessive supply of material from the material supply passage into the injection chamber. In particular, when the sensor can change its mounting position along the raising / lowering direction of the injection plunger, the injection amount of the material from the nozzle can be easily and arbitrarily adjusted.
[0031]
The forward end position of the material supply plunger when set to the first communication passages can be reliably prevented a problem that the material is pushed back to the material supply passage side with the downward movement of the elevation out plunger It is possible to accurately define the amount of material injected from the nozzle.
[0032]
In the case where the backward end position of the material supply plunger can be adjusted so that the opening degree of the second communication path can be changed, the amount of material flowing from the hopper into the material supply path is arbitrarily regulated, and the nozzle The material can be accurately supplied in accordance with the injection amount from.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main part of an embodiment in which a material supply device according to the present invention is applied to a vertical plunger type injection molding device, and shows a standby state.
2 is a cross-sectional view showing a state during an injection operation in the embodiment shown in FIG.
3 is a cross-sectional view showing a state in which the amount of flow from the hopper is regulated in the embodiment shown in FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a conventional material supply apparatus for a vertical plunger type injection molding apparatus.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing another example of a conventional material supply apparatus for a vertical plunger type injection molding apparatus.
[Explanation of symbols]
11 Nozzle 12 Injection cylinder 13 Injection chamber 14 Injection plunger 15 Injection actuator 16, 17 Sensor 18 Band heater 19 Torpedo 20 Band heater 21 Material supply passage 22 Jacket 23 Communication passage 24 Bracket 25 Material supply plunger 26 Supply actuator 27 Hopper 28 Connection Passage Ps Resin pellet Pm Molten resin

Claims

Flowing the material stored in the hopper into a material supply passage formed in the jacket and extending substantially horizontally;
Pushing the material flowing down into the material supply passage into an injection chamber extending along a vertical direction formed in the injection cylinder by a forward movement of a material supply plunger;
Injecting the material fed into the injection chamber from the nozzle connected to the lower end of the injection cylinder by the downward movement of the injection plunger while holding the material supply plunger at its forward end;
If the falling edge position of the injection plunger comprises a step of determining whether or not lowered to a position set in advance, before Symbol injection plunger is determined not to be lowered to a position set in advance, the material supply passage the material of the inner not performed prior to the injection work step is next to push in the injection plunger, before Symbol if the injection plunger is determined to be lowered to a position set in advance, the material of the material supply passage A material supply method, wherein the step of pushing into the injection plunger is performed prior to the next injection operation.

Causing the material stored in the hopper to flow down into the material supply passage in accordance with the retracted end position of the material supply plunger;
Extruding the material flowing down into the material supply passage into an injection chamber extending along a vertical direction formed in an injection cylinder by a forward movement of the material supply plunger;
Injecting the material fed into the injection chamber from the nozzle connected to the lower end of the injection cylinder by the downward movement of the injection plunger while holding the material supply plunger at its forward end;
If the falling edge position of the injection plunger comprises a step of determining whether or not lowered to a position set in advance, before Symbol injection plunger is determined not to be lowered to a position set in advance, the material supply passage the material of the inner not performed prior to the injection work step is next to push in the injection plunger, before Symbol if the injection plunger is determined to be lowered to a position set in advance, the material of the material supply passage A material supply method, wherein the step of pushing into the injection plunger is performed prior to the next injection operation.

An injection cylinder having an injection chamber with a nozzle connected to the lower end and extending along the vertical direction;
An injection plunger provided above the injection cylinder and having a lower part capable of sliding in the injection chamber;
A jacket connected to the injection cylinder and having a material supply passage extending substantially horizontally;
A material supply plunger provided on the side of the jacket and capable of sliding in the material supply passage;
A hopper connected to the jacket for storing material;
A first communication path formed in the injection cylinder and communicating the injection chamber and the material supply path;
A second communication path formed in the jacket and having a lower end communicating with the material supply path and an upper end communicating with the hopper;
Determination means for determining whether or not the lower end position of the injection plunger is lowered to a preset position;
An operating means for operating the material supply plunger based on a determination result by the determination means that the lower end position of the injection plunger is lowered to a preset position;
Injecting means for injecting the material fed into the injection plunger from the nozzle connected to the lower end of the injection cylinder by the downward movement of the injection plunger while holding the material supply plunger at its forward end. A material supply device characterized by the above.

4. The material supply apparatus according to claim 3, wherein the determination unit includes a sensor for detecting that the descending end position of the injection plunger is lowered to a preset position.

The material supply device according to claim 4, wherein the operating unit includes an actuator that operates the material supply plunger based on a detection result from the sensor.

The material supply device according to any one of claims 3 to 5, wherein a forward end position of the material supply plunger is set in the first communication path.

The material supply plunger according to any one of claims 3 to 6, wherein the retreat end position of the material supply plunger is adjustable so that the opening degree of the second communication path can be changed. apparatus.