JPH09295329A - プリプラ式射出成形機及びその制御方法 - Google Patents

プリプラ式射出成形機及びその制御方法

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JPH09295329A
JPH09295329A JP8109705A JP10970596A JPH09295329A JP H09295329 A JPH09295329 A JP H09295329A JP 8109705 A JP8109705 A JP 8109705A JP 10970596 A JP10970596 A JP 10970596A JP H09295329 A JPH09295329 A JP H09295329A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】複合樹脂の混練度及び均一性を高めることによ
り、高度の成形品質及び均質性を得る。 【解決手段】可塑化装置5及び射出装置8を備えるとと
もに、さらに、可塑化装置5の樹脂出口2oと射出装置
8の樹脂入口6i間の樹脂通路9に設けた開閉バルブ1
0と、押出プランジャ11を収容し、かつ内部を開閉バ
ルブ10と可塑化装置5の樹脂出口2o間の樹脂通路9
pに連通させたストックチャンバ12を有する蓄積装置
13と、成形工程中は可塑化装置5の第一スクリュ3を
連続回転させるとともに、射出工程では、開閉バルブ1
0を閉じ、かつ射出装置8の第二スクリュ7を前進さ
せ、計量工程では、開閉バルブ10を開き、かつ第二ス
クリュ7を回転させるとともに、押出プランジャ11を
前進させる制御部14を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は射出装置とこの射出
装置とは別体の可塑化装置を備えるプリプラ式射出成形
機及びその制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、合成樹脂に磁性金属片,ガラス繊
維,顔料等の添加材を混入させた複合樹脂を成形する射
出成形機としては、特公平7−106586号公報で開
示される混練射出成形装置が知られている。
【0003】同公報で開示される混練射出成形装置はス
クリュ−スクリュタイプのプリプラ式射出成形機と呼ば
れ、一般的なインラインスクリュ式射出成形機に加えて
別体の可塑化装置を備えるとともに、可塑化装置にはス
クリュに付加した混練機を備えている。これにより、可
塑化装置ではホッパーから供給される成形材料を、加熱
筒内の回転するスクリュ及び混練機により十分に可塑化
し混練するとともに、射出装置では可塑化装置から供給
される溶融樹脂(複合樹脂)を計量して射出を行う。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の混練射出成形装置は、射出装置の成形サイクル動作
に同期させて可塑化装置を作動させるため、可塑化装置
を連続運転することができず、動作は間欠的にならざる
を得ない。したがって、可塑化装置の能力を最大限に使
い切ることができず、結局、複合樹脂の混練度及び均一
性を高めるには限界があり、高度の成形品質及び均質性
を得ることができないという解決すべき課題が存在し
た。
【0005】本発明はこのような従来の技術に存在する
課題を解決したものであり、複合樹脂の混練度及び均一
性を高めることにより、高度の成形品質及び均質性を得
ることができるプリプラ式射出成形機及びその制御方法
の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段及び実施の形態】本発明に
係るプリプラ式射出成形機1は、第一加熱筒2に収容し
た第一スクリュ3によりホッパー4から供給される成形
材料を可塑化する可塑化装置5と、第二加熱筒6に収容
した第二スクリュ7により可塑化装置5から供給される
溶融樹脂を計量して射出する射出装置8を備えるととも
に、さらに、可塑化装置5の樹脂出口2oと射出装置8
の樹脂入口6i間の樹脂通路9に設けた開閉バルブ10
と、押出プランジャ11を収容し、かつ内部を開閉バル
ブ10と可塑化装置5の樹脂出口2o間の樹脂通路9p
に連通させたストックチャンバ12を有する蓄積装置1
3と、成形工程中は第一スクリュ3を連続回転させると
ともに、射出工程では、開閉バルブ10を閉じ、かつ第
二スクリュ7を前進させ、計量工程では、開閉バルブ1
0を開き、かつ第二スクリュ7を回転させるとともに、
押出プランジャ11を前進させる制御部14を備えるこ
とを特徴とする。
【0007】この場合、好適な実施の形態により、可塑
化装置5は、第一スクリュ3の一部に設けた回転側ニー
ディングディスク3s…と、第一加熱筒2の内周面に設
けた固定側ニーディングディスク2s…の組合わせによ
る混練機5mを備えて構成する。
【0008】一方、本発明に係るプリプラ式射出成形機
の制御方法は、上記プリプラ式射出成形機1を用いるこ
とにより、成形工程中は、第一スクリュ3を連続回転さ
せるとともに、射出工程では、開閉バルブ10を閉じ、
かつ第二スクリュ7を前進させ、他方、計量工程では、
開閉バルブ10を開き、かつ第二スクリュ7を回転させ
るとともに押出プランジャ11を前進させるようにした
ことを特徴とする。
【0009】この場合、好適な実施の形態により、計量
工程では、第二スクリュ7の回転開始後、予め設定した
バルブ制御時間Tvが経過した後に、開閉バルブ10を
開くとともに、第二スクリュ7が計量終了位置Xeより
も所定距離だけ手前となる予め設定したバルブ制御位置
Xvに達したなら開閉バルブ10を閉じ、この後、第二
スクリュ7が計量終了位置Xeに達したなら第二スクリ
ュ7の回転を停止させる制御を行う。
【0010】これにより、成形工程中は可塑化装置5の
連続運転によって、当該可塑化装置5の能力を最大限に
使い切ることができ、成形材料(複合樹脂)の混練度及
び均一性を高めることができる。また、射出工程では、
開閉バルブ10を閉じることにより、可塑化装置5から
吐出する溶融樹脂が蓄積装置13のストックチャンバ1
2に蓄積され、射出装置8では第二スクリュ7の前進に
よる射出が行われる。他方、計量工程では、開閉バルブ
10を開くとともに、押出プランジャ11を前進させる
ため、ストックチャンバ12に蓄積された溶融樹脂及び
可塑化装置5から吐出する溶融樹脂は一緒に射出装置8
に供給され、第二スクリュ7の回転による計量が行われ
る。
【0011】
【実施例】次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図
面に基づき詳細に説明する。
【0012】まず、本実施例に係るプリプラ式射出成形
機1の構成について、図1を参照して説明する。
【0013】図中、1は型締装置を除くプリプラ式射出
成形機を示す。プリプラ式射出成形機1は大別して、射
出装置8,可塑化装置5及び蓄積装置13からなる。
【0014】射出装置8は前部に第二加熱筒6を備え、
この第二加熱筒6の内部には第二スクリュ7を収容する
とともに、第二加熱筒6の後端は第二スクリュ7を駆動
するスクリュ駆動部21に取付ける。また、第二加熱筒
6は前端に射出ノズル22を有するとともに、後部には
樹脂入口6iを設ける。一方、スクリュ駆動部21は射
出シリンダ23を備え、この射出シリンダ23に内蔵す
るピストン24の前端は、第二スクリュ7の後端に結合
するとともに、射出シリンダ23の後端にはオイルモー
タ25を取付け、このオイルモータ25の回転出力軸2
6は、ピストン24の後端にスプライン結合する。これ
により、射出シリンダ23は第二スクリュ7を前進又は
後退させ、また、オイルモータ25は第二スクリュ7を
回転させる。
【0015】他方、スクリュ駆動部21の上端には可塑
化装置5を配設する。可塑化装置5は前部に第一加熱筒
2を備え、この第一加熱筒2の内部には第一スクリュ3
を収容する。また、第一加熱筒2は前下がりに傾斜し、
前端に樹脂出口2oを有するとともに、後部には成形材
料を供給するホッパー4を備える。一方、第一加熱筒2
の後端にはオイルモータ27を取付け、このオイルモー
タ27の回転出力軸は第一スクリュ3の後端に結合す
る。これにより、オイルモータ27は第一スクリュ3を
回転させる。また、第一加熱筒2の中間部には混練機5
mを備える。混練機5mは第一スクリュ3の一部に設け
た複数の回転側ニーディングディスク3s…と、第一加
熱筒2の内周面に設けることにより、回転側ニーディン
グディスク3s…の両面に同軸で対向する環状に形成し
た複数の固定側ニーディングディスク2s…の組合わせ
により構成する。各ニーディングディスク2s…,3s
…の両面には交互に放射状に形成した山と谷を有する。
これにより、成形材料はずり剪断と分割分配作用を受け
る。
【0016】一方、第二加熱筒6における樹脂入口6i
の上端には、鉛直方向に起立した蓄積装置13を備え
る。蓄積装置13は第二加熱筒6に取付けたストックチ
ャンバ12を備え、このストックチャンバ12の内部に
は押出プランジャ11を収容するとともに、ストックチ
ャンバ12の上端には押出プランジャ11を前進(下
降)させる押出シリンダ29を備える。なお、上述した
第一加熱筒2の前端はストックチャンバ12の下端に取
付ける。
【0017】そして、第一加熱筒2の樹脂出口2oと第
二加熱筒6の樹脂入口6iは、樹脂通路9を介して連通
接続するとともに、樹脂通路9の中途には開閉バルブ1
0を設ける。開閉バルブ10は樹脂通路10sを有する
ロータリ式の弁体10bを有し、90゜回すことにより
樹脂通路9を開閉する。また、開閉バルブ10と樹脂出
口2o間における樹脂通路9pには、ストックチャンバ
12の内部を連通させる。
【0018】他方、30は油圧回路であり、各アクチュ
エータ、即ち、射出シリンダ23,オイルモータ25,
27及び押出シリンダ29に接続するとともに、制御部
14を備え、この制御部14は油圧回路30及び開閉バ
ルブ10に接続し、後述する各種シーケンス制御を行
う。なお、31は第一スクリュ7の位置を検出する位置
センサであり、制御部14に接続する。
【0019】次に、本実施例に係る制御方法を含むプリ
プラ式射出成形機1の動作について、図1〜図4を参照
し、特に、図2に示すフローチャートに従って説明す
る。
【0020】なお、第一スクリュ3は、成形工程中、即
ち、射出工程及び計量工程を通して連続回転させる(図
4(e)参照)。
【0021】今、射出工程が終了した場合を想定する。
この場合、図4(a)に示すように、インジェクション
タイマはte時点でタイムアップし、射出工程を終了さ
せる。そして、図4(b)に示すタイミングタイマによ
り計時するタイミング時間Ttを経過したなら、計量工
程を開始する。
【0022】計量工程では、当該タイミング時間Ttの
経過後、図4(c)に示すta時点で第二スクリュ7の
回転を開始する(ステップS1)。また、ta時点から
コントロールタイマにより計時を開始し、図4(d)に
示す予め設定したバルブ制御時間Tvが経過したなら開
閉バルブ10を開く(ステップS2,S3,S4)。こ
の場合、バルブ制御時間Tvは数秒程度に設定できる。
これにより、開閉バルブ10の開く時間が若干遅れるこ
とになり、樹脂入口6iに対する溶融樹脂の供給は行わ
れない。よって、遅れ分だけ、樹脂入口6i付近におけ
る溶融樹脂の量が減少し、溶融樹脂による過負荷を抑制
できるとともに、溶融樹脂のガス抜きを促進させること
ができる。
【0023】開閉バルブ10が開くことにより、当該開
閉バルブ10の樹脂通路10sは図3の実線位置とな
る。この結果、可塑化装置5の樹脂出口2oから吐出す
る溶融樹脂は、矢印H1の経路で第二加熱筒6の内部に
供給される。また、開閉バルブ10に対する開指令から
若干の時間Tsだけ遅らせて押出シリンダ13を作動さ
せる(図4(f)参照)。この理由は、開閉バルブ10
が十分に開く前に押出シリンダ13が作動し、ストック
チャンバ12内の溶融樹脂が可塑化装置5に逆流するの
を防ぐためである。これにより、押出プランジャ11は
前進し、ストックチャンバ12内の溶融樹脂は図3に示
す矢印H2の経路で第二加熱筒6の内部に供給される。
【0024】そして、第二スクリュ7の位置を監視し、
第二スクリュ7が計量終了位置Xeよりも所定距離(数
mm程度)だけ手前となる予め設定したバルブ制御位置
Xv(図4(d)tb時点)に達したなら、押出シリン
ダ13の作動を停止するとともに、開閉バルブ10を閉
じる(ステップS5,S6)。これにより、可塑化装置
5から吐出する溶融樹脂は、図3に示す矢印H3の経路
でストックチャンバ12内に蓄積される。したがって、
この時点で押出プランジャ11には、所定の背圧が付与
される(図4(g)参照)。一方、第二スクリュ7の回
転は継続し、計量はそのまま続行するため、この後、第
二スクリュ7が目的の計量終了位置Xe(図4(c)t
c時点)に達したなら、第二スクリュ7の回転を停止さ
せる(ステップS7,S8,S9)。これにより、計量
工程が終了し、射出工程に移行する。
【0025】このように、事前に押出シリンダ29の作
動を停止し、この後、第二スクリュ7の回転を停止させ
るのは、前述したバルブ制御時間Tvを設定して開閉バ
ルブ10の開く時間を若干遅らせた場合と同様の理由で
あり、これにより、樹脂入口6i付近における溶融樹脂
の量を減少させ、溶融樹脂による過負荷を抑制するとと
もに、溶融樹脂のガス抜きを促進させる。
【0026】ところで、第一スクリュ3は連続回転させ
るため、成形サイクル毎に、ストックチャンバ12に蓄
積する樹脂量を常に一定にする必要がある。このため、
第一スクリュ3及び第二スクリュ7の回転数は、成形サ
イクル時間,ショット量及び可塑化装置5の吐出量等に
基づいて予め設定するとともに、押出プランジャ11に
よる押出速度は当該押出プランジャ11の可動ストロー
ク及び計量時間等に基づいて予め設定する。
【0027】以上、実施例について詳細に説明したが、
本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、
細部の構成,形状,手法等において、本発明の要旨を逸
脱しない範囲で任意に変更できる。
【0028】
【発明の効果】このように、本発明に係るプリプラ式射
出成形機及びその制御方法は、可塑化装置の樹脂出口と
射出装置の樹脂入口間の樹脂通路に設けた開閉バルブ
と、押出プランジャを収容し、かつ内部を開閉バルブと
可塑化装置の樹脂出口間の樹脂通路に連通させたストッ
クチャンバを有する蓄積装置を具備し、制御部により、
成形工程中は第一スクリュを連続回転させるとともに、
射出工程では、開閉バルブを閉じ、かつ第二スクリュを
前進させ、計量工程では、開閉バルブを開き、かつ第二
スクリュを回転させるとともに押出プランジャを前進さ
せるようにしたため、可塑化装置の連続運転により、当
該可塑化装置の能力を最大限に使い切ることができると
ともに、複合樹脂の混練度及び均一性を高めることによ
り、高度の成形品質及び均質性を得ることができるとい
う顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るプリプラ式射出成形機の一部断面
側面図、
【図2】本発明に係るプリプラ式射出成形機の制御方法
による計量工程の手順を示すフローチャート、
【図3】本発明に係るプリプラ式射出成形機の一部を抽
出拡大した断面側面図、
【図4】本発明に係るプリプラ式射出成形機における各
部の動作を示すタイミングチャート、
【符号の説明】
1 プリプラ式射出成形機 2 第一加熱筒 2o 樹脂出口 2s… 固定側ニーディングディスク 3 第一スクリュ 3s… 回転側ニーディングディスク 4 ホッパー 5 可塑化装置 5m 混練機 6 第二加熱筒 6i 樹脂入口 7 第二スクリュ 8 射出装置 9 樹脂通路 9p 樹脂通路 10 開閉バルブ 11 押出プランジャ 12 ストックチャンバ 13 蓄積装置 14 制御部 Tv バルブ制御時間 Xv バルブ制御位置 Xe 計量終了位置

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第一加熱筒に収容した第一スクリュによ
    りホッパーから供給される成形材料を可塑化する可塑化
    装置と、第二加熱筒に収容した第二スクリュにより前記
    可塑化装置から供給される溶融樹脂を計量して射出する
    射出装置を備えるプリプラ式射出成形機において、前記
    可塑化装置の樹脂出口と前記射出装置の樹脂入口間の樹
    脂通路に設けた開閉バルブと、押出プランジャを収容
    し、かつ内部を前記開閉バルブと前記可塑化装置の樹脂
    出口間の樹脂通路に連通させたストックチャンバを有す
    る蓄積装置と、成形工程中は前記第一スクリュを連続回
    転させるとともに、射出工程では、前記開閉バルブを閉
    じ、かつ前記第二スクリュを前進させ、計量工程では、
    前記開閉バルブを開き、かつ前記第二スクリュを回転さ
    せるとともに前記押出プランジャを前進させる制御部を
    備えることを特徴とするプリプラ式射出成形機。
  2. 【請求項2】 前記可塑化装置は、前記第一スクリュの
    一部に設けた回転側ニーディングディスクと前記第一加
    熱筒の内周面に設けた固定側ニーディングディスクの組
    合わせにより構成した混練機を備えることを特徴とする
    請求項1記載のプリプラ式射出成形機。
  3. 【請求項3】 第一加熱筒に収容した第一スクリュによ
    りホッパーから供給される成形材料を可塑化する可塑化
    装置と、第二加熱筒に収容した第二スクリュにより前記
    可塑化装置から供給される溶融樹脂を計量して射出する
    射出装置と、前記可塑化装置の樹脂出口と前記射出装置
    の樹脂入口間の樹脂通路に設けた開閉バルブと、押出プ
    ランジャを収容し、かつ内部が前記開閉バルブと前記可
    塑化装置の樹脂出口間の樹脂通路に連通するストックチ
    ャンバを有する蓄積装置を備え、成形工程中は前記第一
    スクリュを連続回転させるとともに、射出工程では、前
    記開閉バルブを閉じ、かつ前記第二スクリュを前進さ
    せ、計量工程では、前記開閉バルブを開き、かつ前記第
    二スクリュを回転させるとともに前記押出プランジャを
    前進させることを特徴とするプリプラ式射出成形機の制
    御方法。
  4. 【請求項4】 前記計量工程では、前記第二スクリュの
    回転開始後、予め設定したバルブ制御時間が経過した後
    に、前記開閉バルブを開くことを特徴とする請求項3記
    載のプリプラ式射出成形機の制御方法。
  5. 【請求項5】 前記計量工程では、前記第二スクリュが
    計量終了位置よりも所定距離だけ手前となる予め設定し
    たバルブ制御位置に達したなら前記開閉バルブを閉じ、
    この後、前記第二スクリュが計量終了位置に達したなら
    前記第二スクリュの回転を停止させることを特徴とする
    請求項3又は4記載のプリプラ式射出成形機の制御方
    法。
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