JPH0252717A - 射出成形機の可塑化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野〕 本発明は、小容量の合成樹脂等を精度良く射出すること
を可能にした射出成形機の可塑化装置に関するものであ
る。

〔従来の技術］ 従来、スクリュ式射出成形機には、スクリエインライン
式射出成形機とスクリュプリプラ式射出成形機とがある
。

〔発明が解決しようとする課題］ スクリエインライン式射出成形機では、射出量はスクリ
ュの断面積とストロークの積で決定されるが、スクリュ
の機械的強度或いは樹脂の噛込み等の条件からスクリュ
の断面積を任意に小さくすることは不可能である。この
ため、射出量が少ない場合、スクリュのストロークが必
然的に短くなり、かつ、短いストロークで射出精度を上
げるためには極めて高精度の制御が必要となる。また、
スクリュ先端等に、射出時、材料が材料貯蔵室内からス
クリュ側に逆流するのを防止する逆流防止機構を設けて
材料通路を絞っているから、該通路で材料の滞留が生じ
、近年の高度化した材料では複合材が遊離してしまい成
形後−々分解消掃する必要がある等の不都合があった。

また、従来の前記逆流防止機構では、樹脂が逆流するの
を完全に防止できず、そのために逆流する樹脂量を見込
んだ制御等を行っているが、この方法では樹脂の射出量
、スクリュの前進速度等が変化する度に各種装置の設定
を調整しなければならず、操作が複雑であった。

スクリュプリプラ式射出成形機では、射出量は射出プラ
ンジャの断面積とストロークの積で決定されるため、射
出量が少ない場合、プランジャ断面積を小さくすること
によりストロークを長（して射出精度をあげることは可
能であるが、供給管を介して加熱シリンダから射出シリ
ンダ先端部の材料貯蔵室に材料が供給される際、材料は
ノズル側からプランジャの後退によりプランジャ側に供
給されるので、射出シリンダに先に入った材料が後から
射出され易く、プランジャ側に滞留が生じると共に、供
給管と射出シリンダとの接続部にも材料の流れ難いコー
ナ一部ができ、材料の滞留が起こり易い。このため、長
時間滞留すると材料の焼けの原因となるし、色替え、材
料替えもし難い。

また、供給管を介して加熱シリンダと射出シリンダが接
続されており、夫々の供給管接合部が異形であったり、
支持部があるため、熱バランスがとりにくい等の不都合
があった。

［発明の目的］ 本発明は前記課題を解決するためになしたもので、スク
リュプリプラ式射出成形機において樹脂材料の逆流を防
止すると共に、滞留を生じ難くし、かつ、スクリュ部と
射出プランジャ部との熱バランスをとり易（すると共に
、計量精度及び射出精度の向上を図ることを目的とする
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る射出成形機の可塑化装置は、射出ノズルが
装着された可塑化シリンダ内に、スクリュ及び該スクリ
ュと並列で、かつ、前記射出ノズル内に形成された材料
貯蔵室と同君の射出プランジャを嵌入し、該射出プラン
ジャは材料貯蔵室側に進退可能となっており、射出プラ
ンジャの後退時にスクリュウ先端側を前記材料貯蔵室に
連通させる連通路を前記可塑化シリンダ内に設けたこと
を特徴としており、かかる構成によって前記目的を達成
するものである。

〔実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面に沿って説明する。

可塑化シリンダ１は、シリンダ本体ＩＡと、該本体ＩＡ
の一端にボルト２により一体的に連結されたシリンダ本
体ＩＡと同形状のアタッチメントＩＢとから構成されて
いる。

シリンダ本体ＩＡ内には基端から先端までスクリュ穴３
とプランジャ穴４が上下−２段平行に穿設されている。

シリンダ本体ＩＡの先端側下部には、前記プランジャ穴
４を途中で開口させる切欠き凹部５と、該凹部５による
強度低下を抑えるための補強棒６が設けられている。

シリンダ本体ＩＡの基端部には冷却シリンダ７が設けら
れ、該シリンダ本体部には材料人口８を介してホッパー
９が設けられている。

アタッチメントｌＢの先端には射出ノズル１゜が装着さ
れ、該ノズル後端部には、射出プランジャ２０より太き
目の内径を持った材料貯蔵室１１がノズル穴１２と連通
して穿設されている。

アタッチメントＩＢ内には、前記プランジャ穴４及び材
料貯蔵室１１と同君で、かつ、該材料貯蔵室１１と同径
のプランジャ穴１３と、該穴先端部に前記スクリュ穴３
の先端部を連通させる連通路１４とが穿設されている。

シリンダ本体ＩＡ及びアタッチメントＩＢの外周には、
夫々に設けた温度センサー１５．１６（熱電対等）によ
って略同じ温度に制御されるヒータ１７．１８が装着さ
れている。

この可塑化シリンダ１のスクリュ穴３内にはスクリュ１
９が嵌入され、プランジャ穴４内には射出プランジャ２
０が嵌入され、プランジャ穴１３内及び材料貯蔵室１１
内には射出プランジャ先端部２１が嵌入されている。射
出プランジャ２０は、前記シリンダ本体ＩＡの切欠き四
部５内においてねじ機構等着脱可能な連結機構２２によ
って互いに同君に連結されている。切欠き凹部５は、射
出プランジャ２０の連結を解く作業スペースであると同
時に、材料貯蔵室１１側からリークした材料を落下させ
る箇所でもある。

スクリュ１９の後端部には可塑化シリンダ１の後方に設
けた可塑化駆動装置２３（ベルト伝動機構の一部のみ図
示）が連結されており、該装置によってスクリュ１９が
回転のみ可能となっている。

射出プランジャ２０の後端部には可塑化シリンダ１の後
方に設けた射出駆動装置２４（油圧シリンダを図示）が
連結されており、該装置によって前記連通路１４を開口
させた図示想像線で示す一定の位置から、射出ノズル１
０に設けた材料貯蔵室１１に対して射出プランジャ先端
部２工が前後進可能で、かつ、該プランジャ先端部２１
の後退により連通路１４の材料貯蔵室１１側端が開閉可
能となっている。

射出プランジャ２０には、その半径方向外方に突出する
センサ取付片２５が設けられ、該取付片先端には、射出
駆動装置２４等に付設した可塑化シリンダ長手方向に伸
びるリニヤスケール２６からプランジャ移動量を検出可
能な位置センサ２７（実施例ではパルス発生器）が取り
付けられている。

連通路１４から金型２８に至る材料通路（実施例では連
通路１４であるが、材料貯蔵室１１等であっても良い。

）には、材料貯蔵室ｌｌ内の材料充填完了を材料圧で知
るための圧力センサ２９が設けられている。尚、材料貯
蔵室１１内の材料充填完了を知るためには、前記手段に
かかわらず、射出プランジャ２０の後退位置等を検出し
ても良い。

射出プランジャ先端部２１にはピストンリング３０が二
重に装着されているが、これはなくても良いことは言う
までもない。

（作　用］ シリンダ本体ＩＡとアタッチメントｌＢとを同形状とし
て夫々温度センサー１５．１６及びヒータ１７．１８に
よって略同じ温度に制御することができるようにすると
共に、アタッチメントＩＢに設けた単純な連通路１４に
よりスクリュ穴３の先端側を射出ノズル１０内の材料貯
蔵室１１に連通させている。このように、同一の可塑化
シリンダｌ内にスクリュ１９及び射出プランジャ２０を
嵌入し、かつ、該射出プランジャ先端部２１により材料
貯蔵室ｌｌ側端が開閉可能となっており、開口時にスク
リュウ１９先端側を材料貯蔵室１１に連通させる連通路
１４を前記可塑化シリンダ１内に設けているから、可塑
化シリンダ１における熱バランスはとり易い。

射出成形時、先ず可塑化駆動装置２３によりスクリュ１
９が回転されると、材料は、熱バランスの良い可塑化シ
リンダ１内においてスクリュ１９により良好に可塑化さ
れて連通路１４内に押し出され、次いで材料貯蔵室ｌｌ
内に溜まって行く。

可塑化駆動装置２３が停止するまで、射出駆動装置２４
により、連通路１４を開口させた図示想像線で示す一定
の位置に射出プランジャ先端部２１が配置されており、
前記連通路１４は射出プランジャ先端部２Ｉの前段近傍
に開口しているから、該連通路１４から押し出された材
料は材料貯蔵室１１内の奥から充填されてゆく。このた
め、材料貯蔵室１１内に先に入った材料が先に射出され
ることになる。

可塑化駆動装置２３２こよるスクリュ１９の回転で材料
貯蔵室ｌｌ内に材料が充填されてその材料圧が高くなる
と、圧力センサ２９により検出され、この検出信号によ
って可塑化駆動装置２３が停止され、射出駆動装置２４
が起動される。

射出駆動装置２４により射出プランジャ２０が前進させ
られると、リニヤスケール２６に沿い射出プランジャ２
０と共に移動する位置センサ２７の発生するパルスがカ
ウントされて射出プランジャ２０の前進量（射出量）が
算出され、パルス数が設定値と一致したとき停止される
。これによって、型締めした金型２８内に所定量の材料
が材料貯蔵室１１内からノズル穴１２を経て射出充填さ
れ、保圧が行われる。

射出が完了すると、金型２８側は冷却、離型し、また射
出駆動装置２４により射出プランジャ２０は元の図示想
像線で示す一定の位置に戻された後、スクリュ１９の回
転が開始され、射出ノズル１０内の材料貯蔵室１１に材
料が供給され、その材料圧で射出プランジャ２０が計量
後退して、前記の作業が繰り返される。

射出プランジャ２０の後退時、−時負圧となり、射出ノ
ズル１０先端に発生するいわゆる鼻垂れ現象が少なくな
る。また、材料貯蔵室１１内に先に入った材料が先に射
出されるよう材料貯蔵室１１内に材料が供給され、この
材料により、射出プランジャ２０の後退でノズル穴１２
を経て材料貯蔵室１１に流入したエヤが材料貯蔵室１１
の外部に押し出されるから、従来のようなエヤの巻き込
みはない。

射出毎に、材料貯蔵室１１に対して射出プランジャ先端
部２１が進退するから、該プランジャ先端部２１が射出
プランジャ２０等に比べて摩耗し易く、その交換が必要
となる。この交換は次のように行われる。つまり、切欠
き凹部５を利用して射出プランジャ２０の連結機構２２
を外し、かつ、シリンダ本体ＩＡからボルト２を抜いて
前記射出プランジャ先端部２１をアタッチメントＩＢと
共に取り外し、前記とは逆の手順で、新たに射出プラン
ジャ先端部２１を取り付は直したアタッチメントＩＢを
シリンダ本体ＩＡに装着し、かつ、射出プランジャ２０
を連結する。射出プランジャ先端部２１の先端部にピス
トンリング３０が装着されている場合、たとえ装着具合
が悪く飛び出し気味になっていても、射出プランジャ先
端部２１の先端部を射出ノズル１０内の材料貯蔵室１１
先端部のテーパ面に押し当ててピストンリング３０を安
定させれば良い。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明は、プランジャ径を小さくして微小
量の射出量でもある程度の射出ストロークをとることが
でき、しかも樹脂の逆流がなく、かつ、射出プランジャ
の慣性も小さいスクリュプリブラ式射出成形機であるか
ら、計量精度及び射出精度の向上が図れる。

また、可塑化・混練りを従来と同様に大径のスクリュに
より行えるから、可塑化率は高く、小径スクリュに比べ
て成形効率も高い。

更に、スクリュプリプラ式射出成形機でありながら、同
一の可塑化シリンダ内にスクリュ及び射出プランジャを
嵌入し、かつ、該射出プランジャにより材料貯蔵室側端
が開閉可能となっており、開口時にスクリュウ先端側を
材料貯蔵室に連通させる連通路をも可塑化シリンダ内に
設けているから、可塑化シリンダにおける熱バ・ランス
はとり易い。先入れ先出し方式で、射出プランジャの後
退によるエヤの巻き込みを防いで材料を射出でき、かつ
、単純な連通路によって材料通路を広くして材料を流れ
易くできるから、焼けの原因となる材料の滞留が起こり
難く、またエヤの混入も微量となる。従って、成形品の
大小に容易に対応できると共に、成形品質の向上が図れ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す正断面図、第２図は第
１図のＡ−Ａ線断面図である。 １・・・・・・可塑化シリンダ、ＩＡ・・・・・・シリ
ンダ本体、ＩＢ・・・・・・アタッチメント、２・・・
・・・ボルト、３・・・・・・スクリュ穴、４．１３・
・・・・・プランジャ穴、５・・・・・・切欠き凹部、
６・・・・・・補強棒、１０・・・・・・射出ノズル、
１１・・・・・・材料貯蔵室、１２・・・・・・ノズル
穴、１４・・・・・・連通路、１５．１６・・・・・・
温度センサ、１７．１８・・・・・・ヒータ、１９・・
・・・・スクリュ、２０２０・・・・・・射出プランジ
ャ、２１・・・・・・射出プランジャ先端部、２２・・
・・・・連結機構、２３・・・・・・可塑化駆動装置、
２４・・・・・・射出駆動装置、２７・・・・・・位置
センサ、２８・・・・・・金型、２９・・・・・・圧力
センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、射出ノズルが装着された可塑化シリンダ内に、
   スクリュ及び該スクリュと並列で、かつ、前記射出ノズ
   ル内に形成された材料貯蔵室と同芯の射出プランジャを
   嵌入し、該射出プランジャは材料貯蔵室側に進退可能と
   なっており、射出プランジャの後退時にスクリュウ先端
   側を前記材料貯蔵室に連通させる連通路を前記可塑化シ
   リンダ内に設けたことを特徴とする射出成形機の可塑化
   装置。