JPH069843B2

JPH069843B2 - 射出成形機

Info

Publication number: JPH069843B2
Application number: JP6604286A
Authority: JP
Inventors: 雄文園田; 潔橋本
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1986-03-26
Filing date: 1986-03-26
Publication date: 1994-02-09
Anticipated expiration: 2009-02-09
Also published as: JPS62222819A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は塊状でガラス繊維を含む材料などを用いての成
形に好適なプランジヤ型の射出成形機に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

射出成形機はバレル内での樹脂の送り部の構造によりス
クリユー型とプランジヤ型とに大別される。第２図は例
えば特公昭46-2909号公報に開示されたスクリユー型射
出成形機の一部破断側面図であつてこれを同図に基いて
説明すると、マシンベース１上にはタイロツド２で４隅
を連結された固定プラテン３とシリンダプラテン４とが
立設されており、タイロツド２には、可動プラテン５が
固定プラテン３に対する遠近方向へ進退自在に支持され
ている。固定プラテン３の外側には、図示しない固定金
型が装着されており、内側には、加熱シリンダ６が先端
のノズル７をノズル孔に嵌合させて装着されている。８
は加熱シリンダ６を加熱するヒータである。可動プラテ
ン５の中心部には、外筒９が先端部を加熱シリンダ６と
進退自在に嵌合させて固定されており、その周面比には
ヒータ１０が装着されている。一方、シリンダプラテン
４には、射出シリンダ１１のシリンダ１２が一体形成さ
れており、このシリンダ１１の内孔には、可動プラテン
５に固定された有底円筒状の射出ラム１３が進退自在に
嵌合されている。１４は射出シリンダ１１の端面に固定
された低速可変の油圧モーダであつて、その回転軸１５
は射出ラム１３の軸孔に回転自在に嵌合されており、こ
の回転軸１３の先端連結部には、射出ラム１３に摺動自
在に支持された円筒状の開閉ラム１６が回転方向への一
体となつて摺動自在に嵌合されている。開閉ラム１６に
は、回転軸１３と同一軸心のスクリユー１７が回転方向
へのみ一体となつて摺動自在に嵌合されており、このス
クリユー１７は、外筒９に進退自在に嵌合されている。
そして、スクリユー１７の先端頭部17aと外筒９の端面
とには、互に対向する漏斗状の傾斜面が形成されてい
る。１８は開閉ラム１６と可動プラテン５との間に介装
されたスラストベアリングであつて、１９は外筒９に固
定されてこの外筒９とスクリユー１７との間へ樹脂を供
給するホツパである。また、２０は射出ラム１３と開閉
ラム１６との間の空間部へ圧油を送入するポートであ
り、２１は射出シリンダ１１へ圧油を送入するポートで
ある。

以上のように構成された射出成形機の動作を説明する。
油圧モータ１４を回転させ、射出ラム13内にポート２０
から圧油を供給して開閉ラム１６を前進限まで移動させ
てスクリユー１７の先端頭部17aを外筒９の先端面から
離した状態にし、ホツパ１９からスクリユー１７の周囲
へ樹脂を供給すると、この樹脂はスクリユー１７の回転
によりその溝内を前進しながら混練され、外筒９の先端
面とスクリユー頭部17aとの間に形成された傾斜状のす
き間ｔから加熱シリンダ６内に送り込まれて所定量だけ
蓄積される。この蓄積樹脂の圧力によつて外筒９および
これと一体の可動プラテン５を介して射出ラム１３が後
退する。そして、ポート２０から射出ラム１３内の油圧
を抜くとともに、ポート２１へ圧油を送入すると、射出
ラム１３が前進し、可動プラテン５と外筒９とを介しス
クリユー１７が前進して加熱シリンダ６内の樹脂がノズ
ル７から金型内へ射出される。この場合、ポート２０か
ら油圧を抜いているので、開閉ラム１６はフリーの状態
になり、スクリユー１７の先端頭部１７ａは外筒９に対
して相対的に後退することになる。したがつて先ず最初
に外筒９が前進してその先端のすき間ｔが閉じてから射
出が開始されるので、樹脂が逆流しない。

以上、スクリユー型射出成形機の一例を示してその構成
と動作とを説明したが、このようなスクリユー型の射出
成形機においては、成形材料の種類によつて次のような
問題点があつた。すなわち、一般にBMC（Bulk Mouldin
g Compound）と呼ばれる塊状でガラス繊維を含む成形
材料の機械的性質は、成形品中のガラス繊維の状態との
相関性が大きく、繊維長が長くて曲りが少ない方が機械
的強度が向上するが、これに対して上記スクリユー型射
出成形機においては、樹脂がスクリユー１７で送られる
ときに混練され、材料中のガラス繊維が折損したり曲が
つたりして結束がほぐれ、強度が大幅に低下する。

そこで、この種のBMC樹脂の成形用としては、例えば第
３図にその射出部の断面図を示すようなプランジヤ型の
射出成形機を考案した。図において、先端部にノズル２
２を備えたバレル２３には、図示しない射出シリンダで
進退するプランジヤ24が嵌合されており、バレル２３の
前部から分岐された装着口２５には、供給口26aを有す
るシリンダ２６と、ピストン２７とを備えたスタツフア
28が装着されている。

このように構成されていることにより、供給口26aから
シリンダ２６内へ供給された材料２９は、ピストン２７
の前進によりバレル２３内に充填され、プランジヤ２４
の前進によりノズル２２から金型内へ射出される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来のプランジヤ型射出成形
機においては、ガラス繊維の折損は少なくなるが、材料
２９の充填に際してエアが混入し、これがそのまゝ射出
されることにより、成形品の空洞となつて強度を低下さ
せたり、あるいは成形品の表面に残つて塗装性や外観を
損なつたりするという問題点がある。また、このエアの
混入をなくすために真空吸引装置を用いることも考えら
れるが、この場合、真空開閉弁に材料が侵入して開閉を
妨げたり、あるいはプランジヤ２４外周のシールが破損
したりするばかりでなく、BMC樹脂の場合には、真空吸
引によつて材料中のスチレンがうばわれ成形品の品質が
低下するという問題点がある。

〔問題点を解決するための手段〕

このような問題点を解決するために本発明では、先端部
に射出ノズルを有し中央部に材料供給口を有する円筒状
のバレルの内孔にスリーブを進退自在に嵌合し、このス
リーブの内孔を貫通するプランジヤのバレル内孔側突出
端にスリーブ径よりも大径でバレル内孔よりも小径のプ
ランジヤヘツドを一体形成するとともに、プランジヤヘ
ツドおよびスリーブをバレルの材料供給口よりも後方に
移動可能に設け、プランジヤヘツドの端面とスリーブの
端面とを接離させるようにスリーブとプランジヤとの相
対位置を変更させるスリーブ用進退駆動手段を設けた。

〔作用〕

ノズルを閉じた状態でプランジヤとスリーブとを材料供
給口よりも少し後方に後退させ、バレル内に材料を供給
したのち、プランジヤとスリーブとを前進させると、プ
ランジヤチツプとノズルとの間の材料が低圧で予圧され
る。このとき、プランジヤヘツドスリーブとの端面間を
離しておけば、材料に混入するエアは、この端面間のす
き間と、プランジヤ、スリーブ間のすき間とを経て外部
へ排出される。予圧後は、プランジヤヘツドとスリーブ
との端面を当接させて閉じ、ノズルを開いてプランジヤ
を前進させると、プランジヤヘツド、ノズル間の材料
は、ノズルから金型内へ高圧で射出される。プランジヤ
は予圧時または後退時等に回転させる。

〔実施例〕

第１図は本発明に係る射出成形機の実施例を示す射出装
置の横断面図である。図において、固定プラテン３０に
は、円筒状に形成されたバレル31が先端部のノズル３２
をノズル孔30aに嵌合させて固定されており、固定プラ
テン３０の反バレル３１側には、図示しない固定金型が
装着されている。またバレル３１の周面には図示しない
保温用のヒータが装着されている。３３はバレル３１の
中央部に上方から開口されたホツパの材料供給口であつ
て、本実施例の場合、熱硬化性BMC樹脂がこの材料供給
口３３からバレル３１の前半部内へ供給される。バレル
３１の内孔31aには、端板付き円筒状のスリーブ３４が
進退自在に嵌合されており、その端板34aには、バレル
３１の周面に固定された一対の射出シリンダ３５の油圧
で進退するピストンロツド３６の作用端が固定されてい
る。こうすることにより、射出シリンダ３５のピストン
ロツド３６が進退すると、スリーブ３４がバレル３１の
内孔31a内で進退する。一方，固定プラテン３０が立設
されたマシンベース３７の後端部には、可動プラテン３
８が、固定プラテン３０に対する遠近方向へ進退自在に
支持されており、この固定プラテン３０と前記スリーブ
３４の端板34aとの間は、可動プラテン３８に装着した
スリーブ用シリンダのピストンロツド４０を端板34aに
固定することにより、伸縮自在に連結されている。そし
て、スリーブ用シリンダ３９が作動しないときには、可
動プラテン３８とスリーブ３４とが一体となつて進退す
るように、端板34aがマシンベース３７側に進退自在に
支持されている。４１は可動プラテン３８にブラケツト
４２を介して支持された低速可変の油圧モータであつ
て、そのモータ軸４２に直結されたプランジヤ４３は、
可動プラテン３８の孔を貫通し、さらにスリーブ３４の
内孔34bを貫通してバレル３１の内孔31a内に突出してお
り、その突出端には、バレル内孔31aよりも小径でスリ
ーブ３４の内径よりも大径のプランジヤヘツド４４が一
体的に固定されている。そして、プランジヤ４３の外周
とプランジヤヘツド４４の外周とには、互に逆方向のス
クリユー４５、４６が外周端をスクリユー内孔34bとバ
レル内孔31aとにそれぞれ摺接させて突設されている。
スクリユー４６は樹脂をノズル孔30a方向へ押すもので
あり、スクリユー４５はスリーブ３４内に万一漏れてき
た樹脂を機外後方へ排出するためのものである。また、
プランジヤヘツド４４の端面44aは、頂点が偏心した円
錐状に形成されている。そして、前記スリーブ用シリン
ダ３９のピストンロツド４０が後退したときには、スリ
ーブ３４の端面とプランジヤヘツド４４の端面との間
に、図に符号ｔで示す間隙が形成され、ピストンロツド
４０が前進したときには、両端面が接触するように構成
されている。なお、スクリユー４６や偏心した頂点は必
ずしも設けなければならないというものでもよい。

以上のように構成された射出成形機の動作を説明する。
射出シリンダ３５のピストンロツド３６を図示の位置ま
で反ノズル孔30a方向へ前進させて端板34aと可動プラテ
ン３８とを一体的に図示の位置へ後退させ、スリーブ３
４とプランジヤ43およびプランジヤヘツド４４とを一体
的に、材料供給口３３よりも少し後方の図示の位置まで
後退させたのち、材料供給口３３からBMC樹脂を供給し
て、プランジヤヘツド４４とノズル３２との間へ入れ
る。このとき、ノズル３２に設けたシヤツトオフ弁は閉
じている。そこで、スリーブ用シリンダ３９のピストン
ロツド４０を図示の位置まで後退させてスリーブ３４の
端面とプランジヤヘツド４４の端面との間に間隙ｔを形
成させたのち、油圧モータ４１を例えば２５rpmのよう
な低速で回転させるとともに、射出シリンダ３５のピス
トンロツド３６をノズル孔30a方向に後退させると、プ
ランジヤ４３とスリーブ３４との相対位置を変更させる
ことなく間隙ｔを保持したまゝプランジヤ４３とスリー
ブ３４とが前進し、バレル内孔31a内の材料を例えば200
Kg／cm程度の低圧で予圧する。この低圧予圧に際し、材
料中に混在するエアは、プランジヤヘツド４４とバレル
内孔31aとの間隙から符号ｔで示す間隙を経てプランジ
ヤ43とスリーブ内孔34bとの間隙へ押圧され、大気へ放
出される。したがつてバレル内孔31a内には、エアを含
まないBMC樹脂のみが蓄えられる。なお、低圧予圧にお
いては、材料に作用する圧力が低く、バレル内孔31aの
軸心が直線状であるから、材料中に含まれるガラス繊維
の折損、曲がり等を最少限に留めることができるしガラ
ス繊維のほぐれもない。また、プランジヤ４３が油圧モ
ータ４１によつて回転しているので、材料からのエアの
分離が容易であり、エアが内部に閉じ込められることが
ないとともに、プランジヤヘツド４４の端面44aを偏心
円錐形に形成したことにより、材料が少し撹拌され材料
からのエアの分離がさらに容易になる。

次いで、スリーブ用シリンダ３９のピストンロツド４０
を前進させてスリーブ３４の端面をプランジヤヘツド４
４の端面に当接させ、エアの逃げ道したがつて材料が逃
げようとする通路を遮断したのち、ノズル３２のシヤツ
トアウト弁を開き、油圧モータ４１を回転させたまゝ、
射出シリンダ３５のピストンロツド３６を後退させてプ
ランジヤ４３とスリーブ３４とを一体的に前進させる
と、予圧されたバレル内孔31a内の材料は例えば400〜10
00Kg／cm程度の高圧で圧縮されてノズル３２から金型内
へ射出される。この射出工程および前記予圧工程を通じ
てプランジヤ４３が回転していることにより、予圧時に
エアに混つてプランジヤ４３とスリーブ内孔34bとの間
隙へ流入した材料があればこの材料は、機外へ排出さ
れ、この排出はスクリユー４５の作用によつてさらに促
進されるので、次回の予圧時にこの間隙が材料で閉塞さ
れてエアの排出を妨げるというようなことがない。ま
た、プランジヤヘツド４４にも逆方向のスクリユー４６
が設けられているので、プランジヤ４３方向へ向おうと
する材料がバレル内孔31a側へ戻される。

なお、プランジヤヘツド４４の偏心円錐状端面44aに、
複数個の突起や溝を放射状またはらせん状に設けたり、
あるいは複数個の凹孔や円形突起を設けたりすれば、材
料とエアとの分離がさらに促進される。

〔発明の効果〕

以上の説明により明らかなように、本発明によれば射出
成形機において、先端部に射出ノズルを有し中央部に材
料供給口を有する円筒状のバレルの内孔にスリーブを進
退自在に嵌合し、このスリーブの内孔を貫通するプラン
ジヤのバレル内孔側突出端にバレル内孔よりも小径でス
リーブの内孔よりも大径のプランジヤヘツドを一体形成
するとともに、プランジヤヘツドおよびスリーブを材料
供給口よりも後方へ移動可能に設け、かつプランジヤヘ
ツドの端面とスリーブの端面とを接離させるようにスリ
ーブとプランジヤの相対位置を変更させるスリーブ用進
退駆動手段を設けたことにより、材料供給から射出まで
の材料通路が直線状であるから、成形材料がBMC樹脂な
どの場合、これに含まれるガラス繊維等の曲がりや折損
が少なくなり、また、ガラス繊維のほぐれもきわめて少
なくなり、高強度の成形品が得られるとともに、材料の
予圧工程においてプランジヤチツプの端面とスリーブの
端面とを離間させることにより、材料に混在するエアを
この間隙から機外へ排出することができるので、成形品
に空洞が形成されず成形品の品質が向上する。ちなみ
に、例えば成形した製品の衝撃値は、従来の装置を用い
たものが１６〜１７Kg−cm／cm²であつたのに対し、本
発明を用いたものは２２〜２３kg−cm／cm²となり、か
なり向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る射出成形機の実施例を示す射出装
置の横断面図、第２図は従来におけるスクリユー型射出
成形機の一部破断側面図、第３図は従来におけるプラン
ジヤ型射出成形機の射出部の断面図である。３１……バレル、31a……内孔、３２……ノズル、３３
……材料供給口、３４……スリーブ、34b……内孔、３
９……スリーブ用シリンダ、４３……プランジヤ、４４
……プランジヤヘツド。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】先端部に射出ノズルを有し中央部に材料供
給口を有する円筒状のバレルと、このバレルの内孔に進
退自在に嵌合された円筒状のスリーブと、このスリーブ
の内孔との間に通路を有しこのスリーブの内孔を貫通し
て進退自在に設けられたプランジヤと、このプランジヤ
の前記バレル内孔側への突出端に一体形成されたバレル
内孔よりも小径でスリーブ外径よりも大径のプランジヤ
ヘツドとを備えるとともに、プランジヤヘツドおよびス
リーブを前記バレルの材料供給口よりも後方へ移動可能
に設け、かつ前記プランジヤヘツドの端面と前記スリー
ブの端面とを接離させるように前記スリーブとプランジ
ヤとの相対位置を変更させるスリーブ用進退駆動手段を
設けたことを特徴とする射出成形機。