JPH06719U - 樹脂射出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 材料替え作業に要する樹脂の量が少なく、所
要時間も短い樹脂射出装置。 【構成】 フィードスクリュ３４の回転速度を高レベル
に保って、樹脂射出とこれに続く樹脂のチャージを３回
数繰り返し、フィードスクリュ３４の回転速度を低レベ
ルに保って、樹脂射出と樹脂のチャージを２回数繰り返
して１サイクルとし、これを６０サイクル実行する制御
部１２を設けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、金型を用いて溶融樹脂を成形する樹脂成形機に溶融樹脂を供給する 樹脂射出装置に関し、詳しくは、自動材料替え機能を向上させた樹脂射出装置に 関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、金型を用いて溶融樹脂を成形する樹脂成形機に溶融樹脂を供給する 樹脂射出装置が各種知られている。 これらの樹脂射出装置では、成形製品の変更があると、これに応じて樹脂の種 類や色を変更する、材料替えが行われている。この際、直前の成形製品に使用し ていた樹脂が樹脂射出装置の加熱筒内に残留しているので、この残留樹脂を加熱 筒内から除去するための樹脂替え作業が必要となる。

【０００３】 この樹脂替え作業を図７を参照して説明する。まず、射出スクリュ１１０を稼 働させて、直前に使用され、加熱筒１２０内に残留している樹脂の射出とチャー ジを繰り返し、樹脂の加熱筒内残留量を減少させる（図７参照）。次に、新た な成形製品の材料とされる種類または色の樹脂を供給し、射出とチャージを繰り 返して残留していた樹脂を新たな樹脂で置換する（図７、参照）。さらに、 新たな樹脂による射出・チャージを繰り返して、加熱筒内壁および射出スクリュ に付着している直前回の樹脂を除去する（図７、参照）。このようにして直 前回の樹脂を加熱筒内から除去して、材料替えする。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、加熱筒内の残留樹脂、特に、射出スクリュの軸とフライトとが接合 している隅部に付着、残留している樹脂の除去は困難で、材料替え作業には多量 の樹脂と長い時間を要していた。

【０００５】 そこで、本考案は、材料替え作業に要する樹脂の量が少なく、また、所要時間 も短くてよい樹脂射出装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

かかる目的を達成するため本考案の樹脂射出装置は以下の構成を採用した。す なわち、図６に例示するように、本考案の樹脂射出装置は、先端部に射出ノズル を有する加熱筒と、該加熱筒内に回転自在かつ往復動自在に挿入された射出スク リュと、前記加熱筒に形成された材料供給孔に連通する材料供給路と、該材料供 給路を介して前記加熱筒に樹脂を供給するホッパと、該ホッパと前記材料供給路 との間に回転自在に介装されて該回転速度に応じて前記ホッパからの前記樹脂の 供給量を調節するフィードスクリュとを備えた樹脂射出装置において、 前記フィードスクリュの回転速度を高レベルに保って、前記射出スクリュの前 進による樹脂射出とこれに続く前記射出スクリュの後退および前記射出スクリュ の回転による樹脂のチャージを所定回数繰り返す第１モードと、 前記フィードスクリュの回転速度を低レベルに保って、前記射出スクリュの前 進による樹脂射出とこれに続く前記射出スクリュの後退および前記射出スクリュ の回転による樹脂のチャージを所定回数繰り返す第２モードとを 交互に所定回数繰り返す制御を行う材料替え作業制御手段を設けたことを特徴 とする。

【０００７】

【作用】

上記構成の樹脂射出装置において材料替え作業を行う際には、ホッパに新たな 種類または色の樹脂を供給した後、第１モードが実行される。 第１モードでは、材料替え作業手段がフィードスクリュに高レベル回転を指示 すると、指示を受けたフィードスクリュは回転速度を高レベルに保って稼働し、 樹脂をホッパから材料供給路、材料供給孔を経て加熱筒へ供給する。フィードス クリュの回転速度が高レベルであるので、前記供給される樹脂量は多い。

【０００８】 さらに、材料替え制御手段は、射出スクリュの前進を指示し、後退とこれに続 く回転を指示する。該指示に応じて、射出スクリュが前進して樹脂を射出ノズル から射出する。続いて、射出スクリュは後退し、回転して、樹脂をチャージする 。樹脂は、射出スクリュの回転によって加熱筒内を前方に移動させられるととも に、加熱筒内壁と射出スクリュとによる剪断応力を受けて発熱し溶融する。すな わち、樹脂は前方に移動しつつ溶融するが、その際に加熱筒および射出スクリュ に付着、残留している前回使用の樹脂を置換あるいは同伴して、加熱筒内から除 去する。

【０００９】 この第１モードが所定回数繰り返された後、第２モードが実行される。第２モ ードにては、材料替え制御手段はフィードスクリュに低レベル回転を指示する。 該指示により、フィードスクリュは回転速度を低レベルに保って稼働する。また 、材料替え作業制御手段は、上述の第１モードと同様に、射出スクリュの前進、 後退および回転を指示する。該指示を受けて、射出スクリュは前進しての樹脂射 出、後退および回転による樹脂のチャージを行う。この第２モードが所定回数繰 り返される。

【００１０】 第２モードでは、フィードスクリュの回転速度が低レベルであるので、加熱筒 に供給される樹脂の量は少なくなる。この状態で射出とチャージを繰り返すと、 樹脂の供給量よりも射出量が多くなるので、射出スクリュと加熱筒内壁との間に 形成される樹脂通路となる空間に滞留する樹脂はきわめて少なくなる。

【００１１】 上記第１モードおよび第２モードが所定回数繰り返されて、樹脂替え作業が終 了する。この繰り返しにおいて、第２モードの実行後に、第１モードが実行され ることになる。すなわち、第２モードにて射出スクリュと加熱筒内の樹脂通路と なる空間に滞留する樹脂がきわめて少なくなった状態で、供給樹脂量が多い第１ モードが実行される。このとき、前記樹脂通路となる空間がほとんど空になって いるので、第１モードにて供給された樹脂の、加熱筒内壁や射出スクリュとの接 触部分における流速が低下しないため、射出スクリュの軸とフライトとが接合し ている隅部に付着、残留している樹脂の除去が有効になされるものと考えられる 。

【００１２】 特に残留樹脂の除去が困難であった、射出スクリュの軸とフライトとが接合し ている隅部でも残留樹脂の除去が有効になされるので、材料替え作業に要する樹 脂は少量となり、所要時間も短くなる。

【００１３】

【実施例】

次に、本考案を一層明らかにするために、好適な一実施例を図面を参照して説 明する。 本実施例の樹脂射出装置１０は、樹脂を溶融して射出する射出部１２と、射出 部１２の稼働を制御する制御部１４とから構成されている。

【００１４】 まず、射出部１２の構成について説明する。 図１および図２に示すように、加熱筒１６は一端に射出ノズル１８を備え、他 の端部をコモンベース２０に挿通して、固着されている。加熱筒１６には、射出 スクリュ２２が回転自在、かつ摺動自在に挿通されている。また、射出スクリュ ２２の後端部２２ａは加熱筒１６から突出している。この後端部２２ａには、ベ アリングボックス２４を介して、射出スクリュ２２を回転駆動する油圧モータ２ ６が連結されている。油圧モータ２６は、図示省略した作動油供給路を介して供 給される作動油にて回転駆動される。

【００１５】 ベアリングボックス２４には、射出スクリュ２２と略直交して、水平方向に張 り出した一対の凸部２４ａ、２４ｂが設けられている。この凸部２４ａ、２４ｂ には、それぞれピストンロッド２８ａ、２８ｂの一端が連結されている。ピスト ンロッド２８ａ、２８ｂの他の端は、コモンベース２０に設けられた一対の背圧 シリンダ３０ａ、３０ｂに内蔵されたピストン（図示省略）に連結されている。 背圧シリンダ３０ａ、３０ｂには、図示省略した作動油供給路を介して作動油が 給排され、該作動油の給排を制御することで、前記ピストンを介してピストンロ ッド２８ａ、２８ｂを往復駆動可能である。

【００１６】 また、コモンベース２０の中央上部には、材料供給路３２を介してフィードス クリュ３４が設置されている。フィードスクリュ３４の図示右端には、モータ３ ６が設けられ、フィードスクリュ３４を回転駆動可能になっている。さらに、フ ィードスクリュ３４の上方にはホッパ３８が設けられている。図３に示すように 、材料供給路３２は加熱筒１６に設けられた材料供給孔４０を介して加熱筒１６ の内室１６ａと連通している。これにより、ホッパ３８内の樹脂を、フィードス クリュ３４の回転に応じて、材料供給路３２から加熱筒１６の内室１６ａへ供給 可能になっている。

【００１７】 コモンベース２０は、下部に設けられた支持部材４２を介して、スライドベー ス４４に設けられたガイドレール４６に、摺動可能に支承されている。スライド ベース４４にはコモンベース２０に連結されたシフトシリンダ（図示省略）が収 納されており、コモンベース２０をガイドレール４６に沿って往復駆動可能であ るとともに、コモンベース２０のガイドレール４６に対する相対位置を固定可能 になっている。

【００１８】 ガイドレール４６には、また、ベアリングボックス２４が支持部材４８を介し て摺動可能に取り付けられている。したがって、コモンベース２０およびベアリ ングボックス２４は、ガイドレール４６に沿って移動可能であり、同時にガイド レール４６に沿った方向に互いの相対位置を変化可能である。さらに、スライド ベース４４は、基台５０に固定されている。

【００１９】 次に、制御部１４について説明する。 図５に示すように、制御部１４は、略直方体状のケーシング５４に、操作パネ ル５６および表示盤５８を組み込んだ構成である。さらに、ケーシング５４には 、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポートを備えた、周知のマイクロコンピュー タ（図示略）が収納されている。マイクロコンピュータは操作パネル５６および 表示盤５８と電気的に接続されており、操作パネル５６を介して入力可能である とともに、表示盤５８に入力内容など各種の表示をさせることが可能である。

【００２０】 制御部１４と射出部１２とは、図示省略したケーブルを介して電気的に接続さ れており、制御部１４からの制御信号によって射出部１２の各部分、すなわち、 フィードスクリュ３４を回転駆動するモータ３６、射出スクリュ２２を回転駆動 する油圧モータ２６および射出スクリュ２２を油圧モータ２６とともに前後進駆 動する一対の背圧シリンダ３０ａ、３０ｂの駆動、停止を制御可能である。以下 に、材料替え作業に際して制御部１４にて実行される制御処理について、図５を 参照して説明する。

【００２１】 操作パネル５６にて材料替えモードが選択指示されると、材料替えモードとし て設定されたルーチンが開始される。まず、フィードスクリュ３４の回転数を高 レベルとする（ステップ５１０）。続いて、射出を指示する（ステップ５２０） 。射出終了後、射出スクリュ２２の後退を指示する（ステップ５３０）。次いで 、射出スクリュ２２の回転を指示する（ステップ５４０）。射出回数が３回にな るまで上記ステップ５２０〜５４０を繰り返し、射出回数が３回であれば次のス テップへ進む（ステップ５５０）。次のステップでは、フィードスクリュ３４の 回転数を低レベルとする（ステップ５６０）。続いて、射出を指示する（ステッ プ５７０）。射出終了後、射出スクリュ２２の後退を指示する（ステップ５８０ ）。次いで、射出スクリュ２２の回転を指示する（ステップ５９０）。射出回数 が２回になるまで上記ステップ５７０〜５９０を繰り返し、射出回数が２回であ れば次のステップへ進む（ステップ６００）。上記ステップ５２０〜５４０を３ 回、ステップ５７０〜５９０を２回で１サイクルとし、所定のサイクル数を終了 したか否かを判定して、未終了であれば再度上記サイクルを実行し、所定サイク ル終了であれば材料替えモードのルーチンを終了する（ステップ６１０）。

【００２２】 次に、上記構成の樹脂射出装置において材料替え作業を実施する場合について 説明する。 まず、ホッパ３８内の残置樹脂を適宜の手段にて取り除く。ホッパ３８内の残 置樹脂が無くなるまで射出、チャージを繰り返してもよい。その後、新たな樹脂 をホッパ３８に投入し、操作パネル５６を操作して材料替えモードを選択する。

【００２３】 材料替えモードが選択されると、制御部１４は上述の材料替えモードのルーチ ンを実行する。指示を受けた射出部１２は、フィードスクリュ３４の回転を高レ ベルに保ったまま、射出・チャージを３回繰り返す。フィードスクリュ３４の高 レベル回転は定格回転数付近のレベルが望ましく、本実施例では定格回転数の１ ００％に設定している。

【００２４】 次に、制御部１４からの指示により、射出部１２は、フィードスクリュ３４の 回転を低レベルに保ったまま、射出・チャージを２回繰り返す。フィードスクリ ュ３４の回転は低く設定するのが望ましく、本実施例では定格回転数の５％に設 定している。

【００２５】 ただし、フィードスクリュ３４の回転数を０とすると加熱筒１６内への樹脂の 供給が０となる。この状態で射出スクリュ２２を回転させると、射出スクリュ２ ２と加熱筒１６の内壁との、樹脂による潤滑作用がなくなるため、射出スクリュ ２２と加熱筒１６の内壁とに「カジリ」を生ずることがある。したがって、低レ ベルに保つ場合であっても、フィードスクリュ３４の回転数は１％程度以上とす るのが望ましい。

【００２６】 上記のフィードスクリュ３４の回転を高レベルに保っての射出・チャージを３ 回、低レベルに保っての射出・チャージを２回実行して１サイクルを終了する。 その後、同様に上記サイクルを繰り返す。本実施例では６０サイクルに設定して ある。

【００２７】 フィードスクリュ３４の回転を低レベルに保ったまま、射出・チャージを２回 繰り返すと、射出スクリュ２２と加熱筒１６との間に形成される樹脂通路となる 空間に滞留する樹脂がきわめて少なくなる。この状態で、フィードスクリュ３４ の回転を高レベルに保ち、樹脂の供給量を多くして射出・チャージを行うと、供 給された樹脂の加熱筒１６内壁や射出スクリュ２２との接触部分における流速が 低下しないため、射出スクリュ２２の軸とフライトとが接合している隅部に付着 、残留している樹脂の除去が有効になされるものと考えられる。

【００２８】 特に残留樹脂の除去が困難であった、射出スクリュ２２の軸とフライトとが接 合している隅部でも残留樹脂の除去が有効になされるので、材料替え作業に要す る樹脂は少量となり、所要時間も短くなる。 表１は、白色のポリプロピレンから透明のポリスチレンに材料替えした場合に ついて、本実施例による例と従来技術による例との比較を示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】 表１にて明らかなように、実施例では従来技術による比較例と比べて、使用樹 脂量で約４４％、作業時間で約３３％の減少となっており、実施例によれば材料 替え作業が効率よく行える。

【００３１】 なお、材料替えモードにおけるフィードスクリュ３４の回転を高レベルに保っ ての射出、低レベルに保っての射出およびサイクル数は、いずれも上記回数に限 定されず、樹脂の種類や色などに応じて適宜の回数で実施可能である。これらの 回数は、実験などにより適切な回数を求めておき、樹脂の種類や色などに応じて 設定するのが望ましい。

【００３２】

【考案の効果】

以上説明した様に、本考案の樹脂射出装置によれば、材料替え作業に要する樹 脂の量が少なく、所要時間も短い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の樹脂射出装置の射出部の上面図であ
る。

【図２】 実施例の樹脂射出装置の射出部の側面図であ
る。

【図３】 実施例の樹脂射出装置の加熱筒周辺の一部断
面図である。

【図４】 実施例の樹脂射出装置の制御部の説明図であ
る。

【図５】 実施例の樹脂射出装置における材料替えモー
ドのフローチャートである。

【図６】 本考案の樹脂射出装置の構成を例示するブロ
ック図である。

【図７】 従来技術の樹脂射出装置における材料替え作
業の説明図である。

【符号の説明】

１０・・・樹脂射出装置、１２・・・射出部、１４・・
・制御部、１６・・・加熱筒、１８・・・射出ノズル、
２２・・・射出スクリュ、３２・・・材料供給路、３４
・・・フィードスクリュ、３８・・・ホッパ、４０・・
・材料供給孔、５６・・・操作パネル、５８・・・表示
盤。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端部に射出ノズルを有する加熱筒と、
   該加熱筒内に回転自在かつ往復動自在に挿入された射出
   スクリュと、前記加熱筒に形成された材料供給孔に連通
   する材料供給路と、該材料供給路を介して前記加熱筒に
   樹脂を供給するホッパと、該ホッパと前記材料供給路と
   の間に回転自在に介装されて該回転速度に応じて前記ホ
   ッパからの前記樹脂の供給量を調節するフィードスクリ
   ュとを備えた樹脂射出装置において、 前記フィードスクリュの回転速度を高レベルに保って、
   前記射出スクリュの前進による樹脂射出とこれに続く前
   記射出スクリュの後退および前記射出スクリュの回転に
   よる樹脂のチャージを所定回数繰り返す第１モードと、 前記フィードスクリュの回転速度を低レベルに保って、
   前記射出スクリュの前進による樹脂射出とこれに続く前
   記射出スクリュの後退および前記射出スクリュの回転に
   よる樹脂のチャージを所定回数繰り返す第２モードとを
   交互に所定回数繰り返す制御を行う材料替え作業制御手
   段を設けたことを特徴とする樹脂射出装置。