JPH10202709A - 射出成形機における加熱筒内の強制換気システム - Google Patents

射出成形機における加熱筒内の強制換気システム

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JPH10202709A
JPH10202709A JP978497A JP978497A JPH10202709A JP H10202709 A JPH10202709 A JP H10202709A JP 978497 A JP978497 A JP 978497A JP 978497 A JP978497 A JP 978497A JP H10202709 A JPH10202709 A JP H10202709A
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JP
Japan
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heating cylinder
molding machine
injection molding
screw
valve gate
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JP978497A
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Nobuhide Tomura
信秀 戸村
Fumitaka Tsuchiya
文隆 土屋
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Shibaura Machine Co Ltd
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Toshiba Machine Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶融樹脂の酸化ないしは炭化による成形品の
不良発生を確実に防止して、成形品の品質向上を簡便に
達成することができる射出成形機における加熱筒内の強
制換気システムを提供する。 【解決手段】 射出成形機のスクリュ14を内蔵した加
熱筒10の一部に、その内部と外部とを連通する開口部
18を軸方向に沿って複数設けると共に、前記各開口部
に窒素ガス等の不活性ガスを導入し加熱筒内との連通・
遮断を行うバルブゲートV1 を設け、射出成形機の射出
工程、計量工程、成形停止時もしくは成形立上げ時にお
いて、前記スクリュの位置に対しその供給部14aの後
半から圧縮部14bの前端にかけて対応して位置するバ
ルブゲート18を開いて、前記バルブゲートを介して不
活性ガスと加熱筒内の不都合なガスとの置換を行うよう
に構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形における
樹脂材料の可塑化工程において、溶融樹脂から発生する
ガス成分の影響による不良成形品の発生を防止する射出
成形機における加熱筒内の強制換気システムに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、スクリュを内蔵した加熱筒を備
える射出成形機において、加熱筒の中間部に、溶融樹脂
から発生するガス成分を排気するための小孔やベント孔
を設けた射出成形機やベント式射出成形機が知られてい
る。
【0003】このうち、ベント式射出成形機は、加熱筒
の後部に設けたホッパから加熱筒内部に樹脂材料が供給
されると共に、供給された樹脂材料は加熱およびスクリ
ュの回転により可塑化溶融されつつ前方へ移送される。
そして、この際、溶融樹脂から発生する蒸気を含むガス
成分は、前記ベント孔を介して外部へ排出される。
【0004】しかるに、溶融樹脂から発生するガス成分
や、外気による空気(酸素)成分は、溶融樹脂の表面を
酸化させたり、炭化させるため、成形品に焼けや黒点等
を発生させる要因となる。
【0005】また、従来の射出成形機においては、樹脂
材料の可塑化工程において、加熱筒内に不活性ガスを導
入して溶融樹脂の熱酸化防止を行う方法が知られてい
る。この場合、例えば樹脂材料を供給するホッパ口に窒
素ガス等の不活性ガスを導入するように構成したり(特
開平1−154713号公報)、あるいは加熱筒の一部
に不活性ガスの導入パイプを連結して、適宜電磁切換弁
の切換え操作により不活性ガスを適正なタイミングで加
熱筒の内部へ導入するように構成したもの(実公平5−
20511号公報)が提案されている。
【0006】さらには、ベント式射出成形機において、
第1ステージと第2ステージに設けたベント孔の上方
を、開閉自在な弁蓋を設けたベント孔カバーで覆い、こ
のベント孔カバー内に不活性ガスを供給して、適宜加熱
筒の内部へ不活性ガスを導入するように構成したもの
(特開平5−261783号公報)等が提案されてい
る。
【0007】しかしながら、前記提案に係る不活性ガス
の導入方法ないし手段によれば、それぞれ加熱筒に対す
る不活性ガスの導入口において、加熱筒内で発生するガ
ス(脱気ガス)の排出や、窒素ガス等の不活性ガスは空
気よりも軽く、しかも導入口の密閉の困難性等から、不
活性ガスを加熱筒内へ十分に行き渡るよう導入し、適宜
滞留させることができないため、溶融樹脂の表面が酸化
ないし炭化して、しばしば成形品に焼けや黒点等を発生
させる難点がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、樹脂材料の
可塑化工程においては、加熱筒内のスクリュS部分にお
いて樹脂材料が固体のペレット状態から溶融状態となる
際に大幅な体積変化を生じ、この体積変化によってスク
リュ谷部S1 に空隙部が生じてしまう(図4参照)。こ
の空隙部は、特にスクリュの供給部の後半から圧縮部の
初期にかけて生じる。従って、射出成形中においては、
この部分における樹脂材料が、成形品に焼けや黒点等の
成形不良を生じさせる原因となる。
【0009】なお、前記スクリュの圧縮部においては、
スクリュ自体の体積変化があり、空隙部は生じない。ま
た、スクリュの計量部は、前記圧縮部の終端であり、空
隙部は生じない。さらに、スクリュの供給部の前半は、
樹脂材料がペレット状態のために体積変化は生じない。
【0010】前述した空隙部を生じる現象は、射出成形
中だけではなく、成形停止時や成形立上げ時にも、同様
に生じている。また、前記現象は、成形停止時の状態、
すなわちスクリュ部の樹脂材料をパージしている場合や
計量完了で停止している場合により、それぞれ大きな影
響を受ける。
【0011】そこで、本発明の目的は、溶融樹脂の酸化
ないしは炭化による成形品の不良発生を確実に防止し
て、成形品の品質向上を簡便に達成することができる射
出成形機における加熱筒内の強制換気システムを提供す
ることにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る射出成形機における加熱筒内の強制換
気システムは、射出成形機のスクリュを内蔵した加熱筒
の一部に、その内部と外部とを連通する開口部を軸方向
に沿って複数設けると共に、前記各開口部に窒素ガス等
の不活性ガスを導入し加熱筒内との連通・遮断を行うバ
ルブゲートをを設け、射出成形機の射出工程、計量工
程、成形停止時もしくは成形立上げ時において、前記ス
クリュの位置に対しその供給部の後半から圧縮部の前端
にかけて対応して位置するバルブゲートを開いて、前記
バルブゲートを介して不活性ガスと加熱筒内の不都合な
ガスとの置換を行うように構成することを特徴とする。
【0013】この場合、前記加熱筒の一部に設ける開口
部は、スクリュの射出工程完了時における前進限の位置
において、スクリュの供給部の終端部すなわち圧縮部と
隣接する側の位置に対応して第1の開口部を設け、この
第1の開口部より樹脂材料供給口へ指向して等間隔で複
数の開口部を設けることができる。
【0014】また、前記各開口部に設けたバルブゲート
の開閉動作は、スクリュ位置検出器により検出されるス
クリュ位置に応じて、それぞれ選択的に開閉制御するよ
う構成することができる。
【0015】さらに、前記射出成形機の成形停止時に際
しては、停止時間に応じたバルブゲートの開き時間を、
タイマあるいは加熱筒の温度により設定することができ
る。
【0016】そして、前記射出成形機の成形立上げ時に
際しては、加熱筒の温度がその設定温度より−50℃前
後において、バルブゲートを開いて不活性ガスの導入を
行うように設定することができる。
【0017】
【実施例】次に、本発明に係る射出成形機における加熱
筒内の強制換気システムの実施例につき、添付図面を参
照しながら以下詳細に説明する。
【0018】図1は、本発明に係る加熱筒内の強制換気
システムを備えた射出成形機の概略構成を示すものであ
る。
【0019】図1において、参照符号10は射出成形機
の加熱筒を示し、この加熱筒10の一端には溶融樹脂を
金型キャビティ内へ射出するノズル(図示せず)を備
え、他端側には樹脂材料供給口12を設け、前記加熱筒
10の内部にスクリュ14を挿通配置した構成からな
る。
【0020】前記樹脂材料供給口12には、樹脂材料を
連続的に供給するホッパ16を備え、適宜油圧モータ等
によりスクリュ14を回転駆動して樹脂材料を可塑化
し、また油圧シリンダ等によりスクリュ14を前進移動
させることにより、可塑化された溶融樹脂を金型キャビ
ティ内へ射出するように構成されている。
【0021】そこで、本発明においては、前述したよう
に金型キャビティ内へ溶融樹脂を射出する際における、
スクリュ14の射出工程完了時における前進限の位置に
おいて、スクリュ14の供給部14aの終端部、すなわ
ち圧縮部14bと隣接する側の位置に対応して、第1の
開口部18を設けて、ここに第1のバルブゲートV1を
設置する。さらに、前記第1の開口部18より樹脂材料
供給口12へ指向して等間隔で、複数の開口部(第2の
開口部20および第3の開口部22)を設けて、それぞ
れバルブゲート(第2のバルブゲートV2 および第3の
バルブゲートV3 )を設置する。なお、これら開口部の
個数は、射出成形機の大きさ、すなわち加熱筒10の長
さにより、適宜設定される。また、スクリュ14の圧縮
部14bのノズル側には計量部14cを設けている。
【0022】しかるに、前記バルブゲートV1 〜V3
は、図1に示すように、それぞれ同一の構成からなり、
例えば第1のバルブゲートV1 については、第1の開口
部18に嵌合して加熱筒10の内部へ窒素ガス等の不活
性ガスを導入するための弁室30aを設けたシリンダ部
30を備え、このシリンダ部30の先端部には棒状弁体
32によって前記弁室30aと加熱筒10内との連通・
遮断を行う弁口30bを設けると共に、上方にガス導入
管30cを連通接続した構成からなる。さらに、前記棒
状弁体32の他端部は、前記シリンダ部30に隣接配置
した流体圧シリンダ部34の内部に挿通し、この流体圧
シリンダ部34の上下圧力室34a、34bを画成して
往復動作するピストン32aと一体的に結合する。な
お、前記流体圧シリンダ部34の上下圧力室34a、3
4bに対しては、それぞれエア供給系36が連通接続さ
れている。
【0023】次に、前記構成からなるバルブゲートV1
〜V3 の制御動作につき、図2および図3を参照して説
明する。
【0024】まず、図2に示すように、バルブゲートV
1 〜V3 の各シリンダ部30に形成した弁室30a(図
1)に連通するガス導入管30cは、不活性ガス供給源
24から流量調整バルブ26および圧力調整バルブ27
を介して導出されるガス供給管28にそれぞれ連通接続
される。
【0025】一方、バルブゲートV1 〜V3 の各流体圧
シリンダ部34に形成した上下圧力室34a、34b
(図1)に連通するエア供給系36は、それぞれ方向切
換弁M11、M12、M13を介してエア供給源38および排
気部40に連通接続される。そして、前記各方向切換弁
M11、M12、M13は、スクリュ位置検出器42によって
検出されるスクリュ位置に対応し、予め設定した位置に
おいて各方向切換弁M11、M12、M13の開閉操作信号を
出力するバルブゲート開閉制御器44を設けて、それぞ
れ開閉動作を行うように構成する。
【0026】そこで、前記構成からなるバルブゲートV
1 〜V3 の開閉動作につき、射出成形動作との関係にお
いて、その具体的な実施例を、図3を参照して説明す
る。
【0027】計量工程における強制換気 まず、図3の(a)に示すように、スクリュ14が溶融
樹脂の射出を完了し、加熱筒10に対し前進限の位置に
達すると、次に計量工程が開始される。この時に、スク
リュ14は後退するため、スクリュ14の供給部14a
の終端側が位置する第1のバルブゲートV1 と第2のバ
ルブゲートV2 を開くと共に、第3のバルブゲートV3
は閉じるように制御する。従って、この場合、加熱筒1
0内では、前記第1および第2のバルブゲートV1 、V
2 から供給される窒素ガス等の不活性ガスを供給して、
不都合なガスが第3のバルブゲートV3 側へと排出して
置換が行われ、溶融樹脂の酸化ないし炭化を確実に防止
することができる。
【0028】さらに、スクリュ14の後退に伴い、スク
リュ位置検出器42によりスクリュ位置を検出して、ス
クリュ14の圧縮部14bが第1のバルブゲートV1 と
対応するようになった場合、図3の(b)に示すよう
に、第1のバルブゲートV1 は閉じると共に、第2のバ
ルブゲートV2 を開いたまま第3のバルブゲートV3 を
開くように制御する。このようにして、前述したよう
に、スクリュ14の供給部14aの後半から圧縮部14
bの前端にかけて生じる空隙部に対応させて、不活性ガ
スの導入を行うように、対応するバルブゲートV1 〜V
3 の開閉制御を行うことにより、不活性ガスを供給し
て、不都合なガスがホッパ16側へと排出して置換が行
われ、溶融樹脂の酸化ないし炭化を確実に防止すること
ができる。
【0029】射出工程における強制換気 スクリュ14が計量工程を完了して、加熱筒10に対し
後退限の位置に達すると、次に射出工程が開始される。
この時に、スクリュ14は前進するため、前記計量工程
とは反対に、最初はスクリュ14の供給部14aの終端
側が位置する第2のバルブゲートV2 と第3のバルブゲ
ートV3 を開くと共に、第1のバルブゲートV1 は閉じ
るように制御する。さらに、スクリュ14の前進に伴
い、スクリュ位置検出器42によりスクリュ位置を検出
して、スクリュ14の供給部14aの後半から圧縮部1
4bの前端にかけて生じる空隙部に対応させて、不活性
ガスの導入を行うように、対応するバルブゲートV1 〜
V3 の開閉制御を行って、不活性ガスを供給して、不都
合なガスがホッパ16側へと排出して置換が行われ、溶
融樹脂の酸化ないし炭化を確実に防止することができ
る。
【0030】成形停止時の強制換気 成形停止時の状態、すなわちスクリュ部分に溶融樹脂を
含む樹脂材料をパージしている場合や計量工程完了で停
止している場合は、前述したスクリュ位置に応じて、各
バルブゲートV1 〜V3 の開閉制御を行うと共に、その
開き時間は、タイマあるいは加熱筒10の温度により制
御することができる。
【0031】成形立上げ時の強制換気 成形立上げ時には、加熱筒10の温度を次第に上昇させ
ていくが、その設定温度より−50℃前後において、各
バルブゲートV1 〜V3 を開いて加熱筒10内に不活性
ガスを導入する。この場合に開くバルブゲートは、前記
成形停止時の場合と同じである。
【0032】また、従来のベント式射出成形機において
も、第1ステージと第2ステージに設けたベント孔と、
第1ステージに設けた複数のバルブゲートを用いて、目
的を達成することができる。
【0033】以上、本発明の好適な実施例について説明
したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、そ
の精神を逸脱しない範囲内において多くの設計変更が可
能である。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る射出
成形機における加熱筒内の強制換気システムは、射出成
形機のスクリュを内蔵した加熱筒の一部に、その内部と
外部とを連通する開口部を軸方向に沿って複数設けると
共に、前記各開口部に窒素ガス等の不活性ガスを導入し
加熱筒内との連通・遮断を行うバルブゲートをを設け、
射出成形機の射出工程、計量工程、成形停止時もしくは
成形立上げ時において、前記スクリュの位置に対しその
供給部の後半から圧縮部の前端にかけて対応して位置す
るバルブゲートを開いて、前記バルブゲートを介して不
活性ガスと加熱筒内の不都合なガスとの置換を行うよう
に構成することにより、溶融樹脂の酸化ないしは炭化に
よる成形品の不良発生を確実に防止して、成形品の品質
向上を簡便に達成することができる。
【0035】特に、本発明によれば、不活性ガスとして
空気より軽い窒素ガスを使用しても、加熱筒内における
強制換気を容易かつ確実に行って、溶融樹脂に対する酸
化ない炭化を有効かつ低コストに防止することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る射出成形に際しての加熱筒内の強
制換気システムの一実施例を示す射出成形機の要部構造
図である。
【図2】図1に示す射出成形機の制御系の一実施例を示
す系統図である。
【図3】(a)、(b)は図1に示す射出成形機の制御
動作を示す説明図である。
【図4】従来の射出成形機におけるスクリュ部における
樹脂材料の溶融状態を示す説明図である。
【符号の説明】
10 加熱筒 12 樹脂材料供給口 14 スクリュ 14a 供給部 14b 圧縮部 14c 計量部 16 ホッパ 18 第1の開口部 20 第20開口部 22 第3の開口部 24 不活性ガス供給源 26 流量調整バルブ 27 圧力調整バルブ 28 ガス供給管 30 シリンダ部 30a 弁室 30b 弁口 30c ガス導入管 32 棒状弁体 32a ピストン 34 流体圧シリンダ部 34a、34b 上下圧力室 36 エア供給系 38 エア供給源 40 排気部 42 スクリュ位置検出器 44 バルブゲート開閉制御器 V1 第1のバルブゲート V2 第2のバルブゲート V3 第3のバルブゲート M11 方向切換弁 M12 方向切換弁 M13 方向切換弁

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 射出成形機のスクリュを内蔵した加熱筒
    の一部に、その内部と外部とを連通する開口部を軸方向
    に沿って複数設けると共に、前記各開口部に窒素ガス等
    の不活性ガスを導入し加熱筒内との連通・遮断を行うバ
    ルブゲートをを設け、射出成形機の射出工程、計量工
    程、成形停止時もしくは成形立上げ時において、前記ス
    クリュの位置に対しその供給部の後半から圧縮部の前端
    にかけて対応して位置するバルブゲートを開いて、前記
    バルブゲートを介して不活性ガスと加熱筒内の不都合な
    ガスとの置換を行うように構成することを特徴とする射
    出成形機における加熱筒内の強制換気システム。
  2. 【請求項2】 加熱筒の一部に設ける開口部は、スクリ
    ュの射出工程完了時における前進限の位置において、ス
    クリュの供給部の終端部すなわち圧縮部と隣接する側の
    位置に対応して第1の開口部を設け、この第1の開口部
    より樹脂材料供給口へ指向して等間隔で複数の開口部を
    設けてなる請求項1記載の射出成形機における加熱筒内
    の強制換気システム。
  3. 【請求項3】 各開口部に設けたバルブゲートの開閉動
    作は、スクリュ位置検出器により検出されるスクリュ位
    置に応じて、それぞれ選択的に開閉制御するよう構成し
    てなる請求項1記載の射出成形機における加熱筒内の強
    制換気システム。
  4. 【請求項4】 射出成形機の成形停止時に際しては、停
    止時間に応じたバルブゲートの開き時間を、タイマある
    いは加熱筒の温度により設定してなる請求項1記載の射
    出成形機における加熱筒内の強制換気システム。
  5. 【請求項5】 射出成形機の成形立上げ時に際しては、
    加熱筒の温度がその設定温度より−50℃前後におい
    て、バルブゲートを開いて不活性ガスの導入を行うよう
    に設定してなる請求項1記載の射出成形機における加熱
    筒内の強制換気システム。
JP978497A 1997-01-22 1997-01-22 射出成形機における加熱筒内の強制換気システム Pending JPH10202709A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002326259A (ja) * 2001-02-27 2002-11-12 Kishimoto Sangyo Co Ltd 熱可塑性樹脂の可塑化装置及び方法
KR100430730B1 (ko) * 2001-05-08 2004-05-10 최종호 압출식 수지 분쇄장치
JP2009061746A (ja) * 2007-09-10 2009-03-26 Meiki Co Ltd 可塑化装置の制御方法
JP2016215475A (ja) * 2015-05-19 2016-12-22 東芝機械株式会社 射出成形機

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