JPH0479814B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は射出成形機に係り、特にBMC（Bulk
Molding Compound）等の塊状でガラス繊維を
含む成形材料に好適に用いられる射出成形機に関
するものである。

［従来の技術］ 不飽和ポリエステル等の合成樹脂にガラス繊維
を混合した成形材料には、用途、成形方法に応じ
て種々の組成、性状のものがある。

成形品の機械的性質は、成形品のガラス繊維の
状態と相関が大きく、繊維長さが長く、曲がつて
いないほうが、機械的強度は向上する。

成形品の中のガラス繊維の長さは、原料ガラス
繊維の長さに関係するのはもちろんであるが、成
形方法にも関係し、出来るだけ折損の少ない成形
方法をとることが、成形品の機械的性質を向上さ
せるためには必要である。

本出願人は、かかる成形に好適な射出成形機と
して、特願昭60−79197号、同60−168898号及び
同61−77309号で第２，３図に示す回転プランジ
ヤタイプの射出成形機を提案した。

第２図において、先端部にノズル２１を有し、
外周部に比較的低温の温度調節装置を有する円筒
状のバレル２０は、金型の材料注入口にノズル２
１を臨ませうるようにして配設されている。

バレル２０内には、バレル２０内径よりも小さ
な外径を有し、先端付近にチエツクリング２３か
らなる逆流防止機構を有するプランジヤ２４が、
前後進可能に、かつ、回転可能に設けられてお
り、バレル２０内周面とプランジヤ２４の外周面
との間に材料の通路７０が形成されている。バレ
ル２０の後部側の材料入口部２８には、スタツフ
ア２７内にスタツフアプランジヤ３０を備えたス
タツフアタイプの材料供給装置が設けられる。プ
ランジヤ２４の後端側はバレル２０より突出し、
プランジヤ回転及び前後進機構（図示略）に連設
されている。

かかる構成の射出成形機において、射出シリン
ダのバレル２０内で前方に位置しているプランジ
ヤ２４を回転させた状態で、材料供給用のスタツ
フアプランジヤ３０を前進させると、材料は計量
されながら材料供給口２８、材料通路７０、チエ
ツクリング２３を経て射出シリンダのバレル内の
先端部へ供給される。バレル２０の前方に所望量
のBMC等が溜まれば計量が終り、その後、プラ
ンジヤ２４を前進させるとノズル２１から材料が
射出されるが、この場合材料通路７０へ先に入つ
たものが先に出る。また、プランジヤ２４の回転
により、材料の流れが極めて円滑に、かつ均一に
なる。このプランジヤタイプの射出成形機は、ス
クリユタイプのフライトに相当する部分がないに
もかかわらず、回転数の増加に応じて計量能力が
増加するという特性を有している。

また、特公昭46−2909号には、スクリユを内蔵
したバレルの先端にバレルを外嵌させ、該バレル
を前進させることにより、バレル内に計量されて
いた材料を射出する射出成形機が提案されてい
る。この射出成形機では、スクリユ軸の先端部を
バレル内にまで延出させ、この延出部を拡大頭部
とすると共に、バレル先端面にこの拡大頭部が密
着可能な斜面よりなるチエツク部を設ける。そし
て、スクリユを若干後退させることにより該拡大
頭部をチエツク部に密着させ、これによつてバレ
ル内の材料の退路を塞ぎ、射出を可能としてい
る。

［発明が解決しようとする問題点］ 特願昭60−79197号、同60−168898号及び同61
−77309号で提案した上記構造によれば、優れた
性能を有する成形品が得られるのであるが、この
タイプは、以下に述べる改良課題を有しているこ
とが認められた。

即ち、第３図（第２図の−線断面図）に示
す通り、プランジヤ２４の先端部には、チエツク
リング２３の抜け止めを行うストツパ部１９が設
けられているのであるが、このストツパ部１９は
数個の爪２４ｂをプランジヤ２４から放射方向に
突設してなるものである。

このような爪２４ｂよりなるストツパ部は、プ
ランジヤ２４の回転に伴つて材料を攪拌し、該材
料中のガラス繊維の損傷をもたらす。

特公昭46−2909号の射出成形機では、チエツク
リングが用いられておらず、ストツパ部によるガ
ラス繊維の損傷はないものの、スクリユの攪拌作
用によりガラス繊維が損傷される。加えて、この
特公昭46−2909号のものでは、スクリユをバレル
に対して前後進させる必要があり、このための油
圧回路、制御回路を必要とし、射出１サイクル当
りに要する作動時間が長くなり成形効率が低い。

また、上記先願の射出成形機では、プランジヤ
２４の後退によりバレル先端に材料が貯められる
ことから、射出成形に必要な量の材料をバレル先
端に貯めるためのプランジヤ後退ストローク長が
大きい。即ち、プランジヤ２４の長さを十分にと
つて長い後退ストローク長を確保せなばならな
い。而して、プランジヤは機構上片持ちとなつて
いるから、このように軸長が大きなことはプラン
ジヤに大きな曲げ応力を生じさせ、変形や損傷を
もたらすおそれがある。

なお、このような軸長が大きいという問題点は
プランジヤの代わりにスクリユを用いた特公昭46
−2909号のものにも共通するものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、バレル内にプランジヤを挿設すると
共に、バレル後部側に材料入口部を設けた射出成
形機であつて、このバレル内の先端にチエツクリ
ングを設けてあるものにおいて、プランジヤの先
端部にはこのチエツクリングに密着するチエツク
部を設けると共に、該チエツクリングの抜け止め
用ストツパ部をプランジヤ先端に拡径部として設
ける。

また、チエツクリングとして、バレル内周面に
沿つて摺動するリング部と、前記プランジヤのス
トツパ部に係止するスポーク部とを有するものを
採用する。

［作用］ 上記の構造を採用した本発明の射出成形機にお
いては、プランジヤの後進により計量が行なわ
れ、プランジヤの前進により射出が行なわれる。
而して、これら計量及び射出工程において、該プ
ランジヤはその軸心回りに回転されるのである
が、本発明の射出成形機ではプランジヤ先端のチ
エツクリング保持爪が不要であり、かつスクリユ
も採用されておらず、ガラス繊維の損傷を著しく
少なくできる。

また、プランジヤ先端がチエツクリングを介し
てバレルに支承される構造であるから、長尺のプ
ランジヤが両持ち支持される。そのため、プラン
ジヤの曲げ応力が低減され、その変形等が防止さ
れる。

［実施例］ 以下図面を参照して実施例について説明する。

第１図は本発明の実施例に係る射出成形機の構
成を示す全体断面図、第４図は同要部拡大図（第
５図の−線断面図）、第５図は第４図の−
線断面図である。

符号２０はバレルであり、先端が射出ノズル２
１となつている。このバレル２０は外周部に比較
的低温のヒータを有する。このバレル２０は、固
定盤６０に取付けられている固定金型６１の材料
注入口にノズル２１を臨ませうるようにして配設
されている。６２はコラム、６３はコラムナツ
ト、６４は型締装置側のマシンベース、６５は射
出装置側のマシンベース、６６はマシンベース６
５上で軸線方向に摺動自在に設けたブロツクであ
り、ブロツク６６の上にはバレル２０の載荷ベー
ス２０Ａとモータ保持部材６７とがそれぞれ摺動
自在に取付けられている。６８はブロツク６６移
動用のシリンダ、６９はピストンロツドで、ピス
トンロツド６９の先端部はブロツク６６に固定さ
れており、シリンダ６８の作動により、ノズル２
１を固定金型６１に接触させたり、図示した状態
に後退させたりしうるようにした。

バレル２０内には、プランジヤ２４を、前後進
可能に、かつ、回転可能に設けた。そして、バレ
ル２０内周面とプランジヤ２４の外周面との間に
材料の通路７０を設けた。プランジヤ２４には、
モータ保持部材６７及びベアリングハウジング７
１を介して油圧モータ３５などの回転駆動装置が
連結されている。またモータ保持部材６７と載荷
ベース２０Ａとの間には、射出シリンダ７２とピ
ストンロツド７３が取付けられている。

プランジヤ２４の中央部には、バレル２０の内
周面に接した凸部２５を設けた。また、プランジ
ヤ２４の凸部２５の後側には、リーク材料排出用
のスクリユ２９を設けた。このスクリユ２９は、
凸部２５の外周面とバレル２０の内周面の間のク
リアランス部分から後方に濡れたリーク材料を、
バレル２０の後方にスムーズに排出するためのも
のであり、プランジヤ２４の回転方向とは逆ねじ
方向に設けられている。

２７はバレル２０の後部側の材料入口部２８に
垂直に設けたスタツフアで、その内部には材料を
押下げるスタツフアプランジヤ３０が設けられて
いる。３１はスタツフア２７の側面部に設けた材
料供給用の入口である。７４はスタツフアプラン
ジヤ３０用のシリンダ、７５はピストンロツド、
７６は連結部材である。

而して、プランジヤ２４の先端部分には細径部
２４ｎが設けられ、該細径部２４ｎの後部側はテ
ーパ部よりなるチエツク部２４ａとなつている。
該細径部２４ｎの先端部は円錐形に拡径したスト
ツパ部２４ｓとなつている。

この細径部２４ｎに外嵌してチエツクリング２
３が設けられている。該チエツクリング２３は、
前記チエツク部２４ａにその後端面が密着可能な
リング部２３ａと、該リング部２３ａから半径方
向に突設された複数個（本実施例では３個）のス
ポーク部２３ｂを備えている。該スポーク部２３
ｂは、その半径方向先端面が細径部２４ｎの外周
面に沿つて摺動可能とされる。また、該スポーク
部２３ｂはストツパ部２４ｓに係止可能とされて
いる。

このようにスポーク部２３ｂの先端がプランジ
ヤ細径部２４ｎの外周に当接可能であり、リング
部２３ａがバレル２２内周に当接可能であるの
で、プランジヤ２４の先端側はチエツクリング２
３を介してバレル２２に支承されることになり、
プランジヤ２４の支持構造は、凸部２５と該チエ
ツクリング２３とによる両持ち支持構造となる。

第１，４，５図に示した装置の作動を次に説明
する。

まず、プランジヤ２４を前進限に位置させると
共に、該プランジヤ２４を例えば５〜100rpmで
回転させている状態で、スタツフア２７中に
BMCなどの材料を装入し、スタツフアプランジ
ヤ３０で材料を押し下げる。そうすると、材料は
プランジヤ２４の外周部の材料通路７０を通つて
前方に送られる。このとき、チエツクリング２３
は第４図の如くストツパ部２４ｓにより係止さ
れ、材料はチエツクリング２３のリング部２３ａ
と細径部２４ｎとの間を通過してバレル２２の先
端内部に貯められ、計量工程が進行する。

この計量工程においては、バレル２０の先端内
に貯まる材料に押圧されてプランジヤ２４は徐々
に後退する。このとき、プランジヤ２４の後方に
連結した射出シリンダ７２に、背圧と逆方向とな
る方向に必要最小限度の油圧を供給することによ
つて、プランジヤ２４の後退抵抗を低減し、材料
に加わる力を減少させてガラス繊維の損傷を防止
することができる。なお、ガラス繊維の損傷のお
それが小さい場合には、射出シリンダ７２に背圧
方向の油圧を供給することによつて、材料に背圧
をかけることができる。

プランジヤ２４の回転により、プランジヤ２４
の周囲の樹脂材料は均質化されるとともに、材料
の流路の短絡が防止される。また、スタツフアプ
ランジヤ３０の押圧作用とプランジヤ２４の回転
作用で、材料はプランジヤ２４の上側の材料通路
７０のみを通ることなく、プランジヤ２４の下側
の材料通路７０の方にも回り込むような状態で押
込まれ、また、材料がプランジヤ２４の下側から
上側へも、あるいは上側から下側へも回り込みな
がら送られるので、流れにくい材料でもバレル２
０内に滞留することなく、バレル２０内の内周全
体を円滑に移送される。

而して、プランジヤ２４の先端にはチエツクリ
ング係止用の爪状部材がないので、プランジヤ２
４が回転しても材料が爪状部材によつて掻き回さ
れることがなく、材料に含まれるガラス繊維の損
傷も減少する。なお、チエツクリング２３の部分
を材料が追加するに際し、スポーク部２３ｂのた
めに材料流路が分割されるが、チエツクリング２
３自身は駆動力による強制回転はしないから、ス
ポーク部２３ｂ通過時のガラス繊維損傷は殆ど生
じない。

バレル２０内に所定量の材料が計量された後、
射出シリンダ７２にてモータ保持部材６７を前進
させる。これにより、該保持部材６７と一体のプ
ランジヤ２４が前進する。そうすると、チエツク
リング２３が後退し、そのリング部２３ａがプラ
ンジヤ２４先端のチエツク部２４ａに密着し、該
材料の退路を塞ぐ。そこで、さらに射出シリンダ
７２にてプランジヤ２４を前進させると、バレル
２２内に計量されていた材料が射出される。

第６，７図は本発明の別の実施例に係る射出成
形機のプランジヤ先端部分の断面図であり、第６
図は第７図の−線断面を示す。

この実施例においては、チエツクリング２３は
さらに、プランジヤ細径部２４ｎに外嵌し該細径
部２４ｎに沿つて摺動するスリーブ部２３ｃを備
え、前記スポーク部２３ｂはリング部２３ａと該
スリーブ２３ｃとを橋絡している。なお、その他
の構成は第４，５図の実施例と同様である。

かかる構成のチエツクリング２３によつても、
計量時のガラス繊維損傷が防止されると共に、プ
ランジヤ２４が両持ち支持構造となる。

なお、本発明では、プランジヤの先端に予熱用
プランジヤを設けても良い。この予熱用プランジ
ヤによれば、バレル２０内などに残留する材料を
加温し、その粘性増加を抑制することができ、一
層円滑な射出成形機が可能とされる。

また、本発明では、スタツフアは、プランジヤ
で押し込むタイプ、スクリユで押し込むタイプ等
の十分な加圧供給能力を有する構造のものであれ
ば各種のものを採用できる。

また、材料との摩擦抵抗を低下させるために、
プランジヤやバレルにライニング加工等の処理を
施してもよい。

［効果］ 以上の実施例からも明らかな通り、本発明の射
出成形機では、プランジヤ先端の爪状部材等を採
用することなくチエツクリングの係止を行うこと
ができ、材料に含まれるガラス繊維の損傷防止等
の効果が奏される。また、プランジヤが両持ち支
持構造となるから、該プランジヤの曲げ応力も緩
和され、その耐久性が高められる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例装置の全体断面図、第２図及び
第３図は先行技術を示す断面図、第４図は第１図
の要部拡大図、第５図は第４図の−線断面
図、第６図は実施例装置の要部を示す断面図であ
り、第７図は第６図の−線断面図である。 ２２……バレル、２３……チエツクリング、２
３ａ……リング部、２３ｂ……スポーク部、２３
ｃ……スリーブ部、２４……プランジヤ、２４ａ
……チエツク部、７０……材料通路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 後部側に材料入口部を有するバレルと、該バ
   レル内に挿入されており、その周面とバレル内周
   面との間に材料通路を形成する径を有し、かつそ
   の後端側が駆動装置に連結されて回転及び前後進
   されるプランジヤと、 該バレルの先端内部に設置されたチエツクリン
   グと、 前記プランジヤの先端部に形成されたチエツク
   リングへ密着可能なチエツク部と、 前記プランジヤ先端部に設けられた拡径部より
   なるチエツクリングの抜け止め用ストツパ部と、
   を備え、 前記チエツクリングは、該バレルの内周面に沿
   つて摺動可能なリング部及び、該リング部から半
   径方向に延設されたプランジヤ支承用スポーク部
   を有する射出成形機。 ２ 前記チエツクリングは、そのスポーク部の先
   端がプランジヤの外周に摺動自在に当接している
   特許請求の範囲第１項に記載の射出成形機。 ３ 前記チエツクリングはプランジヤ外周に沿つ
   て摺動するスリーブ部を有し、前記スポーク部は
   該スリーブ部と前記リング部とを橋絡している特
   許請求の範囲第１項に記載の射出成形機。