JPH0525650B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、合成樹脂材料による原料に短尺の強
化繊維を混入して成形を行うための射出成形装置
に関するものである。

〔従来の技術〕

成形品の機械的強度を増大させる手段として、
合成樹脂材料による原料に短尺の強化繊維（例え
ばガラス繊維）を混入して成形を行う方法があ
る。

第４図は、従来の射出成形装置を示す断面図で
ある。供給された樹脂ペレツトが内部を加熱され
ながら進行する加熱筒１は、外周面に複数のヒー
タ２が装着され、中心には同軸状にスクリユー３
が回転自在に配設されている。スクリユー３の外
周の長手方向には、スパイラル状に溝が形成され
ており、その溝の深さは樹脂ペレツトの供給側に
行くほど大きくなつている。また、スクリユー３
の先端部３ａは先細にされ、かつ、その先端部３
ａの奥側には、環状のチエツクリング４が前後進
自在に遊嵌されている。さらに、スクリユー３の
後端には、スクリユー３を回転させるためのモー
タ５が連結されている。

スクリユー３の樹脂ペレツト供給部の上部に
は、加熱筒１を貫通する開口が設けられ、この開
口の上部に樹脂ペレツトを供給するためのホツパ
６が取付けられている。また、加熱筒１の先端に
は、溶融した合成樹脂を金型１０に注入するため
のノズル７が設けられている。

次に、以上の構成による射出成形装置の動作に
ついて説明する。

まず、ヒータ２に通電して加熱筒１を加熱する
と共に、モータ５に通電してスクリユー３を正方
向へ回転させる。また、先端部３ａがノズル７の
後部の凹部に密接するように、スクリユー３全体
を前進させた状態にされている。加熱筒１が充分
に加熱した段階で、ペレツト状にした合成樹脂材
料と所定量の強化繊維を混合したペレツト（予め
原料メーカー側で製作済みのもの）をホツパ６よ
り投入する。投入されたペレツトは、スクリユー
３と加熱筒１の内周面との間の隙間（スクリユー
溝）内に送り込まれ、更にスクリユー３が回転し
ていることから送り込まれたペレツトはスクリユ
ー先端方向へ搬送される。

スクリユー３によつて搬送されたペレツトは、
その搬送過程でヒータ２によつて加熱され、徐々
に溶融ならびに混練される。この溶融した成形材
料は、供給ゾーンから圧縮ゾーンに向かう段階で
圧縮（加圧）・混練され、チエツクリング４の後
部近傍に溶融した成形材料が到達し、その樹脂圧
がある値になると、スクリユー３は徐々に後退を
始め、最終的には第３図のようになる。このと
き、チエツクリング４は、先端部３ａの後端に密
接したまま（即ち、移動範囲の前寄りに位置した
まま）スクリユー３と共に後退する。この結果、
チエツクリング４が外装されている部分のスクリ
ユー３の外周面とチエツクリング４の内周面との
間に流路が形成され、この流路を経由して溶融し
た成形材料がノズル７後部の空間部１ａへ供給さ
れる。この空間部１ａに成形材料が満たされる
と、不図示の駆動手段によりスクリユー４が前進
する。この過程で空間部１ａ内の成形材料は後方
へ圧力を発生させ、この圧力によつてチエツクリ
ング４が後方へ移動し、チエツクリング４の後端
がスクリユー３の傾斜面に密接する。この結果、
チエツクリング４によつて計量ゾーンよりの成形
材料のノズル７側への供給、及び計量された成形
材料のスクリユー３側への流出が断たれる。

スクリユー３が前進するのに伴つて空間部１ａ
内の成形材料は、加圧されてノズル７の先端より
金型１０内に注入され、成形が行われる。金型１
０への注入が完了すると、スクリユー３はその位
置、すなわち先端部３ａと凹部とが嵌合した状態
で停止し、再び合成樹脂材料と所定量の強化繊維
を混合したペレツトに対する溶融及び混練が行わ
れる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、従来の射出成形装置では原料メーカー
側で強化繊維を混合したペレツトを準備している
ため、成形品の仕様ごとにペレツトの種類（強化
繊維と合成樹脂の混合比および材料種）を用意す
る必要がある。また、ペレツトの固定状態から溶
融するとき、混入した強化繊維がスクリユーの回
転及び圧縮で折れ或いは粉砕されるため、成形品
の強度及び耐熱性が低下するという問題がある。

本発明はこのような従来技術の問題を解決する
ものであり、強化繊維の折損や粉砕を防止し、成
形品の強度が低下しないようにした射出成形装置
を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、この発明は、樹
脂ペレツトを加熱して溶融樹脂を生成する加熱筒
と、該加熱筒内に回転自在かつ前後進自在に配設
されて前記加熱筒の先端に設けられたノズルへ溶
融樹脂を搬送するスクリユーと、前記加熱筒の計
量ゾーン内の前記スクリユーと前記加熱筒との間
の空間へ強化繊維を押し込む供給手段とを設ける
ようにしたものである。

〔作用〕

上記構成の射出成形装置では、溶融樹脂がスク
リユーを抜け出る部位で強化繊維が供給され、溶
融樹脂に混じり且つ押し出されながらノズル後部
の空間部に供給されるため、従来のように、スク
リユーによつて強化繊維が折られ或いは粉砕され
ることを最少にすることができる。したがつて、
成形品の強度を損なうことが無い。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図は、本発明による射出成形装置の一実施
例を示す断面図である。第１図においては、第４
図と同一であるものには同一引用数字を用いたの
で、以下においては重複する説明を省略する。

第１図に示すように、本実施例は、スクリユー
３の後退時におけるチエツクリング４の後端近傍
に強化繊維の供給路２１を加熱筒１に設けると共
に、供給路２１に強化繊維の押込手段２０を連結
した構成にする。更に、強化繊維の供給タイミン
グをスクリユー３の前後進および回転方向の変更
などの運転モードに連動させたところに特徴があ
る。そして、本発明においては、ホツパ６からは
樹脂ペレツトのみが供給され、強化繊維は押込手
段２０から供給される。

次に、以上の構成による実施例の動作を第２図
及び第３図を参照して説明する。

まず、第２図に示すように、樹脂ペレツトの溶
融を行うために、先端部３ａがノズル７の後端の
凹部に嵌入するようにスクリユー３が前進してお
り、この状態でチヤージモータ５への通電が行わ
れ、モータ５は正方向へ回転している。第１図に
示したホツパ６より樹脂ペレツトが順次投入され
ると、第４図の場合と同様にスクリユー３の表面
に形成された螺旋溝に沿つて、樹脂ペレツトは供
給ゾーンから計量ゾーンへと搬送され、その過程
で溶融・混練される。この段階では、押込手段２
０から強化繊維は供給されず、従来の射出成形装
置と同様に樹脂ペレツトの溶融・混練のみが行わ
れている。

次に、計量ゾーンに溶融樹脂が満たされた段階
で、溶融樹脂の樹脂圧により、スクリユー３は
徐々に後退し、最終的には第３図の状態になる。
この後退の過程で、ノズル７の後部の空間部１ａ
内には溶融樹脂が徐々に満たされる。規定位置ま
で後退した時点でスクリユー３の回転を停止し、
ついで瞬時的にスクリユー３を前進させる。この
操作によつて、チエツクリング４は移動範囲の前
端から後端へ移動し、空間部１ａとスクリユー３
との流路が断たれる。したがつて、空間部１ａ内
の溶融樹脂がスクリユー３側へ逆流するのを防止
することができる。

次に、スクリユー３の回転が正回転から逆回転
に変えられる。スクリユー３が逆回転することに
よつて、スクリユー３による供給路２１の下端近
傍の溶融樹脂の搬送が供給側に押し戻されて空間
が生じる。この空間は無圧状態にあり、溶融樹脂
の圧縮圧の影響を受けることが無い。そこで、供
給路２１のバルブ（不図示）が開けられ、押込手
段２０より強化繊維（例えばポリアミド樹脂、ポ
リカーボネート、ガラス等の強化繊維）が加圧供
給される。ついで、スクリユー３の外表部に対し
て所定量の強化繊維の供給ができたところで、供
給路２１のバルブを閉め、スクリユー３の回転を
正回転に戻す。

スクリユー３が正回転になつても、依然として
チエツクリング４はバルブ閉状態にある。このま
まスクリユー３を前進させることにより、空間部
１ａ内の溶融樹脂は加圧され、ノズル７の先端よ
り外部へ放出される。この溶融樹脂は、まだ強化
繊維を含んでいないので成形には用いない。スク
リユー３が規定位置まで前進すると、第２図の状
態になるが、この段階では、すでに供給されてい
る強化繊維と、その後に搬送された溶融樹脂とが
ある程度まで混合された状態にある。

ここで、スクリユー３を僅かに後退させると、
チエツクリング４は移動範囲の前方へ移動するよ
うになり、圧縮されている成形材料（強化繊維と
溶融樹脂との混合体）がチエツクリング４の後部
へ流出する。この流出した成形材料の圧力が或る
値になると、チエツクリング４の後端部に対向す
るスクリユー３の傾斜壁を押圧するように作用
し、スクリユー３全体が後方へ移動し始める。そ
の過程で成形材料は、チエツクリング４の下部の
通路（不図示）を介して空間部１ａ内へ徐々に流
れ込み、その流動過程で強化繊維と溶融樹脂との
混合が更に行われる。空間部１ａ内に成形材料が
満たされた時点では、スクリユー３は第３図の状
態にある。

次に、スクリユー３を正回転のまま前進させる
と、空間部１ａ内にある強化繊維と溶融樹脂との
混合体が加圧され、ノズル７の先端より押し出さ
れ（吐出され）、金型１０内に供給されて成形が
行われる。先端部３ａが凹部に嵌合する状態まで
前進すると、ノズル７よりの成形材料の吐出は終
了し、スクリユー３は第２図の状態になり、再び
ホツパ６よりの樹脂ペレツトを加熱する工程に戻
る。

以後、前記の各工程を繰り返し実行することに
より、強化繊維と溶融樹脂とを混合した成形材料
による成形を行うことができる。そして、この成
形においては、強化繊維がスクリユー３の最終段
で供給される為、強化繊維に無理な力が加わら
ず、折損や粉砕を最少にすることができる。した
がつて、成形強度を低下させず歩留りを向上させ
ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明した通り、この発明は、樹脂ペレツト
を加熱して溶融樹脂を生成する加熱筒と、該加熱
筒内に回転自在かつ前後進自在に配設されて前記
加熱筒の先端に設けられたノズルへ溶融樹脂を搬
送するスクリユーと、前記加熱筒の計量ゾーン内
の前記スクリユーと前記加熱筒との間の空間へ強
化繊維を押し込む供給手段とを設けるようにした
ので、強化繊維の損傷が少なくなり、成形品の強
度を低下させることが無い。また、成形品の多様
な仕様に対応することが可能になり、フレキシビ
リテイーが向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による射出成形装置の一実施例
を示す断面図、第２図及び第３図は本発明の成形
加工動作を説明する断面図、第４図は従来の射出
成形装置を示す断面図である。 １……加熱筒、２……ヒータ、３……スクリユ
ー、４……チエツクリング、７……ノズル、２０
……押込手段、２１……供給路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 樹脂ペレツトを加熱して溶融樹脂を生成する
   加熱筒と、該加熱筒内に回転自在かつ前後進自在
   に配設されて前記加熱筒の先端に設けられたノズ
   ルへ溶融樹脂を搬送するスクリユーと、前記加熱
   筒の計量ゾーン内の前記スクリユーと前記加熱筒
   との間の空間へ強化繊維を押し込む供給手段とを
   具備することを特徴とする射出成形装置。