JPH0549451B2 - - Google Patents
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- JPH0549451B2 JPH0549451B2 JP24687490A JP24687490A JPH0549451B2 JP H0549451 B2 JPH0549451 B2 JP H0549451B2 JP 24687490 A JP24687490 A JP 24687490A JP 24687490 A JP24687490 A JP 24687490A JP H0549451 B2 JPH0549451 B2 JP H0549451B2
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、射出条件が異なつても射出スクリ
ユを交換することなく、合成樹脂材料を射出する
ことができる方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for injecting a synthetic resin material without replacing the injection screw even under different injection conditions.
［従来技術］
従来の射出方法では、射出条件たとえば射出
量、射出圧、射出率などを勘案して、射出スクリ
ユのスクリユ径を選択使用している。[Prior Art] In the conventional injection method, the screw diameter of the injection screw is selected and used in consideration of injection conditions such as injection amount, injection pressure, injection rate, etc.
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、射出圧と射出量、射出率は相反
する関係にあり、射出率を生かそうとしても、射
出圧が小さく有効に働かないことがある。[Problems to be Solved by the Invention] However, the injection pressure, the injection amount, and the injection rate have contradictory relationships, and even if an attempt is made to take advantage of the injection rate, the injection pressure may be too small to work effectively.
またスクリユ径は材料樹脂のペレツトの大き
さ、射出スクリユの回転力、射出力に対する物理
的な強度などから、スクリユ径の小径化には限界
があり、極めて少量の成形を行う場合、射出量の
制御が困難となつてくる。 Furthermore, there is a limit to reducing the screw diameter due to the size of the resin pellets, the rotational force of the injection screw, and the physical strength against the injection force. Control becomes difficult.
射出ストロークが大きい場合には、スクリユと
シリンダの位置関係が大きく変化し、外部からの
加熱によるシリンダ温度とスクリユの各ゾーンの
位置関係の変化が大きく、これにより可塑化状態
が不安定となつてくる。 When the injection stroke is large, the positional relationship between the screw and the cylinder changes significantly, and the cylinder temperature due to external heating and the positional relationship between each zone of the screw change greatly, which causes the plasticization state to become unstable. come.
この発明は、上記従来の射出方法における課題
を解決するために考えられたものであつて、その
目的は、プランジヤを併用して、スクリユ径を選
択使用することなく、材料樹脂の射出を射出条件
に応じて行い得る新たな方法を提供をすることに
ある。 This invention was devised in order to solve the problems in the conventional injection method described above, and its purpose is to inject material resin under injection conditions without selecting the screw diameter by using a plunger. Our goal is to provide new methods that can be used in response to various situations.
［課題を解決するための手段］
上記目的によるこの発明は、射出スクリユ内装
のメインシリンダと、その射出スクリユより小径
のプランジヤを内装したサブシリンダとを備え、
両シリンダを先端部にて互いに連通するととも
に、材料射出時の射出スクリユの射出速度に対
し、プランジヤの射出速度を選択可能な所定の比
率で制御することにより、単位ストローク当たり
の射出量を射出スクリユの射出量に対し増減する
というものである。[Means for Solving the Problems] The invention according to the above object includes a main cylinder with an injection screw inside, and a sub-cylinder inside with a plunger having a smaller diameter than the injection screw,
Both cylinders communicate with each other at their tips, and by controlling the injection speed of the plunger at a selectable predetermined ratio to the injection speed of the injection screw during material injection, the injection amount per unit stroke can be controlled by the injection screw. It increases or decreases with respect to the injection amount.
またメインシリンダのコンプレツシヨン領域と
両シリンダの連通路とを接続し、その接続部分に
三方切換バルブを設けて、コンプレツシヨン領域
への材料の還流を可能とするものであり、材料射
出を射出する射出行程の内、速度領域は射出スク
リユとプランジヤの相互作用により行い、圧力領
域は射出スクリユで行うというものである。 In addition, the compression area of the main cylinder is connected to the communication passage of both cylinders, and a three-way switching valve is provided at the connection part to enable material to flow back to the compression area, and material injection is possible. In the injection stroke, the velocity region is performed by the interaction between the injection screw and the plunger, and the pressure region is performed by the injection screw.
さらにまた、射出スクリユの射出速度とプラン
ジヤの射出速度の比率は、正負ともに選択可能と
し、射出速度比率が正の場合と、射出速度比率が
負で射出時の場合には、メインシリンダとサブシ
リンダを、また射出速度比率が負で材料計量時に
は、サブシリンダとメインシリンダのコンプレツ
シヨンゾーンとを、それぞれバルブ操作により連
通するというものである。 Furthermore, the ratio between the injection speed of the injection screw and the injection speed of the plunger can be selected as both positive and negative, and when the injection speed ratio is positive and when the injection speed ratio is negative during injection, Also, when the injection speed ratio is negative and the material is being measured, the sub cylinder and the compression zone of the main cylinder are communicated with each other by valve operation.
［実施例］
図面はこの発明の射出方法に用いられる射出装
置の１例を示すもので、１は射出スクリユ２を内
装した通常構成のメインシリンダで、先端に射出
ノズル３を有する。[Embodiment] The drawing shows one example of an injection device used in the injection method of the present invention, and numeral 1 denotes a main cylinder of a normal configuration that houses an injection screw 2 and has an injection nozzle 3 at its tip.
４はプランジヤ５を内装したサブシリンダで、
そのプランジヤ５の径d1は、上記射出スクリユ２
のスクリユ径d0よりも小径に形成されている。 4 is a sub-cylinder with a plunger 5 inside;
The diameter d 1 of the plunger 5 is the same as that of the injection screw 2.
The screw diameter is smaller than the screw diameter d0 .
上記メインシリンダ１とサブシリンダ４は、射
出ノズル後部のシリンダ先端部にて接続されて互
いに連通している。また両シリンダの連通路６は
通路７により、メインシリンダ１のコンプレツシ
ヨンゾンと接続され、その接続部分の連通路上に
ロータリーバルブによる三方切換弁８が設けてあ
る。 The main cylinder 1 and the sub-cylinder 4 are connected to each other at the cylinder tip at the rear of the injection nozzle and communicate with each other. Further, the communication passage 6 of both cylinders is connected to the compression zone of the main cylinder 1 by a passage 7, and a three-way switching valve 8, which is a rotary valve, is provided on the communication passage at the connecting portion.
なお、射出スクリユ２の回転及び前進駆動手段
と、サブプランジヤ５の駆動手段については、通
常に実施されている駆動手段を用いることができ
るので、図面では省略する。 Note that the means for driving the rotation and advancement of the injection screw 2 and the means for driving the sub-plunger 5 are omitted in the drawings because commonly used driving means can be used.
上記射出装置における材料樹脂の計量及び射出
に際しては、上記切換バルブ８が操作される。射
出スクリユ２に対するプランジヤ５の射出速度比
が正の場合の計量では、第１図に示すように、切
換バルブ８により連通路６が開かれて、メインシ
リンダ１からサブシリンダ４に溶融材料が圧入さ
れ、そこの圧送量に等しくプランジヤ５は後退す
る。 When measuring and injecting the material resin in the injection device, the switching valve 8 is operated. In metering when the injection speed ratio of the plunger 5 to the injection screw 2 is positive, as shown in FIG. Then, the plunger 5 retreats by an amount equal to the pumped amount.
計量された材料樹脂の射出は、第２図に示すよ
うに、射出スクリユ２とプランジヤ５とを作動さ
せて、両方のシリンダから行われる。このこと
は、射出ノズル３からの射出量は、射出スクリユ
２による射出量に、プランジヤ５による射出量が
加算された量となるということである。 The measured amount of resin material is injected from both cylinders by operating the injection screw 2 and plunger 5, as shown in FIG. This means that the amount of injection from the injection nozzle 3 is the sum of the amount of injection from the injection screw 2 and the amount of injection from the plunger 5.
また射出速度比が負の場合の計量では、第３図
に示すように、切換バルブ８により連通路６が閉
ざされ、サブシリンダ側と通路７は連通して、サ
ブシリンダ側の溶融樹脂がメインシリンダ１のコ
ンプレツシヨンゾーンに還流される。これにより
計量は射出スクリユ２の先端部のみにおいてのみ
行われ、還流した溶融樹脂は新たな樹脂と混練さ
れる。 In addition, in metering when the injection speed ratio is negative, as shown in Fig. 3, the communication passage 6 is closed by the switching valve 8, the sub-cylinder side and the passage 7 are communicated, and the molten resin on the sub-cylinder side is the main one. It is refluxed to the compression zone of cylinder 1. Thereby, metering is performed only at the tip of the injection screw 2, and the refluxed molten resin is kneaded with new resin.
この計量した溶融樹脂の射出は、第４図に示す
ように、連通路６を開いて行われる。これにより
計量された溶融樹脂の一部がサブシリンダ側に流
入し、その分だけ射出ノズル３からの射出量は小
さくなる。 The measured amount of molten resin is injected by opening the communicating path 6, as shown in FIG. As a result, a part of the measured molten resin flows into the sub-cylinder side, and the amount of injection from the injection nozzle 3 becomes smaller by that amount.
このような射出スクリユ２とプランジヤ５とに
よる材料射出では、射出量Ｑを次の関係式により
求めることができる。 In material injection using such injection screw 2 and plunger 5, the injection amount Q can be determined by the following relational expression.
Ｑ＝π／４d0 2V0±π／４d1 2V1
＝π／４V0（d0 2＋Kd1 2）
但し、
射出スクリユの径 ……d0
射出スクリユの射出速度 ……V0
プランジヤの径 ……d1
プランジヤの射出速度 ……V1
射出スクリユとプランジヤの射出速度比 ……Ｋ
この式から、射出速度比Ｋが正（Ｋ＞０）の場
合には、射出量が増加する。反対に負（Ｋ＜０）
の場合は減少する。たとえば、d0＝d1とし、射出
速度比Ｋを−１〜＋１まで変化させると、射出量
Ｑは０から射出スクリユの２倍の量まで変化する
ことになり、これをスクリユ径d0に置き換えると
０〜1.4d0となる。Q=π/4d 0 2 V 0 ±π/4d 1 2 V 1 =π/4V 0 (d 0 2 +Kd 1 2 ) However, diameter of injection screw...d 0 Injection speed of injection screw...V 0 Plunger Diameter of ……d Injection speed of 1 plunger ……V 1 Injection speed ratio of injection screw and plunger ……K From this formula, if the injection speed ratio K is positive (K>0), the injection amount will increase. . On the contrary, negative (K<0)
In the case of , it decreases. For example, if d 0 = d 1 and the injection speed ratio K is changed from -1 to +1, the injection amount Q will change from 0 to twice the amount of the injection screw, and this will be changed to the screw diameter d 0 . If replaced, it becomes 0 to 1.4d 0 .
また射出スクリユ２の射出ストロークを、射出
制御精度の確保と、可塑化の安定化を得る範囲に
選択することもできる。 Further, the injection stroke of the injection screw 2 can be selected within a range that ensures injection control accuracy and stabilizes plasticization.
求める射出量をQ0、射出ストローク（１〜2.5）
d0とすると、
Q0＝π／４（d0 2＋Kd1 2）×（１〜2.5）d0
ここでd1＝ad0とすると、
Q0＝π／４（d0 2＋a2Kd0 2）×（１〜2.5）d0
＝π（１〜2.5）（１＋a2K）／４d3 0
となり、射出速度比Ｋは
Ｋ＝4Q／π（１〜2.5）d0 3−１
とのことから、射出速度比Ｋを定めると決定され
る。 The desired injection amount is Q 0 and the injection stroke (1 to 2.5)
If d 0 , then Q 0 = π/4 (d 0 2 + Kd 1 2 ) × (1 to 2.5) d 0 , and if d 1 = ad 0 , then Q 0 = π/4 (d 0 2 + a 2 Kd 0 2 ) × (1 to 2.5) d 0 = π (1 to 2.5) (1 + a 2 K) / 4d 3 0 , and the injection speed ratio K is K = 4Q / π (1 to 2.5) d 0 3 -1. From this, it is determined that the injection speed ratio K is determined.
そこで設定操作としては、これまでの射出成形
において用いられる射出スクリユ径を想定して、
それと等価のスクリユ径の設定を行う。 Therefore, as a setting operation, assuming the injection screw diameter used in conventional injection molding,
Set the equivalent screw diameter.
ここでいう等価スクリユ径とは、計算上の値で
あつて、射出スクリユ２とプランジヤ５の相互作
用により、射出スクリユ２の射出量に加算或は減
算された射出量となり、射出スクリユの単位スト
ローク当たりの射出量は増加、減少することにな
る。この射出量を得るスクリユ径は縮小、拡大し
たことになるので、この射出量を単位ストローク
で射出し得るスクリユ径をこの発明では等価スク
リユ径と称するのである。 The equivalent screw diameter here is a calculated value, which is the injection amount that is added or subtracted from the injection amount of the injection screw 2 due to the interaction between the injection screw 2 and the plunger 5, and the unit stroke of the injection screw. The amount of injection per shot will increase or decrease. Since the screw diameter that provides this injection amount has been reduced or expanded, the screw diameter that can inject this injection amount in a unit stroke is referred to as the equivalent screw diameter in this invention.
この設定に必要な射出量、射出速度切換位置な
どは等価スクリユ径のストローク或は容量で設定
する。また射出量で設定するこれらの設定値を基
に、実際の制御値を算出して制御を行う。 The injection amount, injection speed switching position, etc. necessary for this setting are set by the stroke or capacity of the equivalent screw diameter. Further, based on these set values set by the injection amount, actual control values are calculated and control is performed.
その算出は下記の通りである。 The calculation is as follows.
等価スクリユ径：did did＝π／４（d0 2＋Kd1 2）1/2 射出速度比：Ｋ Ｋ＝4d2id−d0 2／πd1 2 実射出率：Ｑ Ｑ＝π／４V0（d0 2＋Kd1 2） 射出スクリユの射出速度：V0 V0＝4Q／π（d0 2＋Kd1 2） プランジヤの射出速度：V1 V1＝KV0 射出切換位置：Ｓ 但し、ストローク（Sid）、射出量(q) π／４d2id Sid＝π／４Ｓ（d0 2＋Kd1 2）＝ｑ Ｓ＝d2id Sid／（d0 2＋Kd1 2）＝4q／π（d0 2＋Kd1 2） とのごとく制御に必要な設定を行ない得る。Equivalent screw diameter: did did=π/4 (d 0 2 + Kd 1 2 ) 1/2 injection speed ratio: K K=4d 2 id−d 0 2 /πd 1 2 Actual injection rate: Q Q=π/4V 0 (d 0 2 + Kd 1 2 ) Injection speed of injection screw: V 0 V 0 = 4Q/π (d 0 2 + Kd 1 2 ) Injection speed of plunger: V 1 V 1 = KV 0 Injection switching position: S However, stroke (Sid), injection amount (q) π/4d 2 id Sid=π/4S(d 0 2 +Kd 1 2 )=q S=d 2 id Sid/(d 0 2 +Kd 1 2 )=4q/π(d 0 2 + Kd 1 2 ) The necessary settings for control can be made.
また実射出量Q0を設定し、射出速度比率、射
出スクリユの射出速度などを求める。 In addition, the actual injection amount Q 0 is set, and the injection speed ratio, injection speed of the injection screw, etc. are determined.
したがつて、実際の制御はそれらの設定値を算
出する機能を備えたコントローラを用いて行わ
れ、射出圧力を変化することなく、射出量、射出
率を連続的に可変とし、スクリユ径を無段階に変
化させた場合と等価の作用を呈する。 Therefore, actual control is performed using a controller with a function to calculate these set values, and the injection amount and injection rate can be continuously varied without changing the injection pressure, and the screw diameter can be changed without changing the screw diameter. It exhibits the same effect as when changing in stages.
「発明の効果」
この発明は上述のように、成形条件ごとに射出
スクリユを選択することなく、射出スクリユとプ
ランジヤとの相互作用により、ある範囲の材料樹
脂の射出を可能としたものであるから、スクリユ
径に限界の有る極めて少量の材料の射出はもとよ
り、スクリユ径の１〜2.5倍程度の射出ストロー
クでの射出も可能となるので、その射出効果は実
に多大であり、これまでの射出方法による多くの
技術的課題を解決することができるなどの特長を
有する。"Effects of the Invention" As described above, this invention makes it possible to inject a certain range of material resins through the interaction between the injection screw and the plunger, without having to select the injection screw for each molding condition. , it is possible not only to inject a very small amount of material with a limited screw diameter, but also to inject with an injection stroke of about 1 to 2.5 times the screw diameter, so the injection effect is truly great, and it is different from conventional injection methods. It has the advantage of being able to solve many technical problems caused by
図面はこの発明に係わる合成樹脂材料の射出方
法の説明図で、第１図は射出速度比が正の場合の
計量工程を示す射出装置の要部断面図、第２図は
同じく射出工程を示す射出装置の要部断面図、第
３図は射出速度比が負の場合の計量工程を示す射
出装置の要部断面図、第４図は同じく射出工程を
示す射出装置の要部断面図、第５図は射出速度比
による射出スクリユの単位ストローク当たりの射
出量を示す図、第６図は射出速度比と等価スクリ
ユ径とを示す図である。
１……メインシリンダ、２……射出スクリユ、
３……射出ノズル、４……サブシリンダ、５……
プランジヤ、６……連通路、７……通路、８……
三方切換弁。
The drawings are explanatory diagrams of the method for injecting synthetic resin materials according to the present invention, and FIG. 1 is a cross-sectional view of the main parts of the injection device showing the metering process when the injection speed ratio is positive, and FIG. 2 also shows the injection process. FIG. 3 is a cross-sectional view of the main part of the injection device showing the metering process when the injection speed ratio is negative; FIG. 4 is a cross-sectional view of the main part of the injection device showing the injection process; FIG. FIG. 5 is a diagram showing the injection amount per unit stroke of the injection screw according to the injection speed ratio, and FIG. 6 is a diagram showing the injection speed ratio and the equivalent screw diameter. 1... Main cylinder, 2... Injection screw,
3...Injection nozzle, 4...Sub cylinder, 5...
Plunger, 6... communicating passage, 7... passage, 8...
Three-way switching valve.
Claims (1)
射出スクリユより小径のプランジヤを内装したサ
ブシリンダとを備え、両シリンダを先端部にて互
いに連通するとともに、材料射出時の射出スクリ
ユの射出速度に対し、プランジヤの射出速度を選
択可能な所定の比率で制御することにより、単位
ストローク当たりの射出量を射出スクリユの射出
量に対し増減することを特徴とする合成樹脂材料
の射出方法。 ２ 請求項１記載の成形機における材料射出方法
において、メインシリンダのコンプレツシヨン領
域と両シリンダの連通路とを接続し、その接続部
分に三方切換バルブを設けて、コンプレツシヨン
領域への材料の還流を可能としたことを特徴とす
る合成樹脂材料の射出方法。 ３ 材料射出の速度領域は、射出スクリユとプラ
ンジヤの相互作用により行い、圧力領域は射出ス
クリユで行うことを特徴とする請求項１または２
記載の合成樹脂材料の射出方法。 ４ 射出スクリユの射出速度とプランジヤの射出
速度の比率は、正負ともに選択可能とすることを
特徴とする請求項１または請求項２記載の合成樹
脂材料の射出方法。 ５ 射出速度比率が正の場合と、射出速度比率が
負で射出時の場合には、メインシリンダとサブシ
リンダを、また射出速度比率が負で材料計量時に
は、サブシリンダとメインシリンダのコンプレツ
シヨンゾーンとを、それぞれバルブ操作により連
通することを特徴とする請求項２記載の合成樹脂
材料の射出方法。[Claims] 1. A main cylinder equipped with an injection screw and a sub-cylinder equipped with a plunger smaller in diameter than that of the injection screw, and both cylinders communicate with each other at their tips, and the injection screw is closed at the time of material injection. A method for injecting a synthetic resin material, characterized in that the injection amount per unit stroke is increased or decreased relative to the injection amount of an injection screw by controlling the injection speed of a plunger at a selectable predetermined ratio to the injection speed. 2. In the method for injecting material in a molding machine according to claim 1, the compression area of the main cylinder and the communication passage of both cylinders are connected, and a three-way switching valve is provided at the connection part to inject material into the compression area. A method for injecting a synthetic resin material, characterized in that it enables reflux of. 3. The material injection speed region is performed by interaction between the injection screw and the plunger, and the pressure region is performed by the injection screw.
Injection method of the described synthetic resin material. 4. The method for injecting a synthetic resin material according to claim 1 or 2, wherein the ratio between the injection speed of the injection screw and the injection speed of the plunger is selectable in both positive and negative directions. 5 When the injection speed ratio is positive and during injection when the injection speed ratio is negative, the main cylinder and sub cylinder are compressed, and when the injection speed ratio is negative and the material is measured, the compression between the sub cylinder and the main cylinder is 3. The method for injecting a synthetic resin material according to claim 2, wherein the zones are communicated with each other by operating valves.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP24687490A JPH04126217A (en) | 1990-09-17 | 1990-09-17 | Injecting method for synthetic resin material |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP24687490A JPH04126217A (en) | 1990-09-17 | 1990-09-17 | Injecting method for synthetic resin material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04126217A JPH04126217A (en) | 1992-04-27 |
| JPH0549451B2 true JPH0549451B2 (en) | 1993-07-26 |
Family
ID=17155022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24687490A Granted JPH04126217A (en) | 1990-09-17 | 1990-09-17 | Injecting method for synthetic resin material |
Country Status (1)
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Families Citing this family (3)
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-
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- 1990-09-17 JP JP24687490A patent/JPH04126217A/en active Granted
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