JPH10305457A - 射出成形機 - Google Patents

射出成形機

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JPH10305457A
JPH10305457A JP11451697A JP11451697A JPH10305457A JP H10305457 A JPH10305457 A JP H10305457A JP 11451697 A JP11451697 A JP 11451697A JP 11451697 A JP11451697 A JP 11451697A JP H10305457 A JPH10305457 A JP H10305457A
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JP
Japan
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rubber
injection
flow passage
diameter
vulcanization
Prior art date
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Pending
Application number
JP11451697A
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English (en)
Inventor
Toshimichi Nishizawa
俊道 西澤
Koichi Imai
晃一 今井
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Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Publication date
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Publication of JPH10305457A publication Critical patent/JPH10305457A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゴムが射出ノズルを出る前もしくは出た後
の、ゴムの流路内スコーチおよび、ゴムが射出ノズルか
ら成形キャビティに達するまでの間および、成形キャビ
ティ内での流動途中における加硫硬化を防止してなお、
加硫時間の有効なる短縮を実現する。 【解決手段】射出成形機のポット2から射出ノズル4の
射出口4aまでの間の流路6において、射出口4aに向
かって直径が縮小し始める位置の直径Dを、 【数1】 とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ゴムの射出成形
機、とくには、ゴムが射出ノズルを出るまでの間のそれ
のスコーチおよび、射出ノズルから成形キャビティに達
するまでの間でのゴムの加硫を十分に防止してなお、成
形キャビティ内でのゴムの加硫時間を有効に短縮するこ
とができるプリプラタイプの射出成形機に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】射出体積が460cm3 以上の、ゴム用
のプリプラタイプ射出成形機における、ポットから、射
出ノズルの先端部射出口までの間の最小流路直径は、そ
れぞれの成形機メーカで任意に設定されており、多くの
場合は、射出体積が630cm 3 で最大流路直径が1.
2cm、800cm3 で1.2cm、1200cm3
1.6cm、2000cm3 で、1.8〜2.2cmと
されている。
【0003】このような射出成形機を用いて、ゴムの射
出成形および加硫を行う場合には、射出の終了後におけ
る成形キャビティ内での加硫時間を短縮することが、生
産性を高め、製品コストを低減する上で有効であること
から、そのための一の方法として、射出圧力をできるだ
け高め、これによって、流動中のゴムに、射出発熱、す
なわち、剪断発熱による温度上昇をもたらして、成形キ
ャビティへの充填時のゴム温度を高めることが知られて
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、このような
従来技術にあっては、流動中のゴムの適正なる温度上昇
についての十分な考慮がなされていなかったため、たと
えば、射出圧力を成形機能力の限界まで高めて射出成形
を行った場合には、ゴムが射出ノズルから射出されるよ
り前もしくは後に、そのゴムに局部的なスコーチが生
じ、この結果として、加硫製品中に、いわゆる焼けゴム
が混入してそれが製品性能の低下をもたらすことになる
他、射出ノズルから射出されたゴムが、成形キャビティ
に至る途中で加硫硬化することによってゴム流路の狭窄
をもたらし、これがため、成形キャビティへのゴムの充
填量が不足して、製品不良の発生が余儀なくされる等の
問題があり、さらには、成形キャビティに充填されたゴ
ムがそれの流動途中で加硫硬化して、ゴムの、成形キャ
ビティへの充填を妨げるという問題もあった。
【0005】図5は、このことを、射出ノズルによって
焼けゴムが発生される場合について示す断面図であり、
一般的な射出成形に当たっては、射出成形機のポットか
ら、射出ノズルINの先端部の射出口IPまでの間の流
路FLにおいて、射出口IPに向かって直径が縮小し始
める位置DPの前後にわたって、図の破線と流路壁とで
囲まれる範囲内に、ゴムの遅速部もしくは滞留部が発生
し、その部分のゴムが他の流動ゴムによって摩擦発熱さ
れることに起因して局部的にスコーチされることにな
り、これが加硫製品中に焼けゴムの混入をもたらす一の
原因となる。
【0006】そこで、このような問題の発生を防止すべ
く、従来は、比較的低圧での射出を行って、1個当たり
150cm3 程度の体積のゴム成形品を、金型一面当た
り4個取りで、4〜5分の時間をかけて加硫することが
一般的であった。
【0007】この発明は、生産性の向上をより実効ある
ものとすることを課題とし、ゴムの流動過程での温度上
昇をもたらして加硫時間を有効に短縮してなお、ゴムの
流動途中でのスコーチ等を効果的に防止することができ
る射出成形機を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明の射出成形機
は、射出成形機のポットから、射出ノズルの先端部の射
出口までの間の流路において、射出口へ向かって直径が
縮小し始める位置の直径を、
【数2】 としたものである。
【0009】ここで、射出口へ向かって直径が縮小し始
める位置の直径を規定するのは、流路において断面積を
縮小する場合の開始点には、先に述べたように、滞留部
または、流速の低下部が必ず発生し、ゴムの射出成形で
は、そこに局部的な発熱を生じて焼けを起こすことにな
ることによる。
【0010】かかる射出成形機では、ポットから、射出
ノズルの射出口に至るまでの流路の直径を、従来技術に
比して傾向的に大きくし、これにより、高圧力の射出に
よってなお、上記流路内でのゴムの流速、ひいては、ゴ
ム温度の上昇を有効に抑制することで、射出ノズルから
の射出前後のゴムのスコーチを防止して、加硫成形品へ
の焼けゴムの混入のおそれを除去することができる。
【0011】またここでは、、成形キャビティ内での所
要の加硫時間と、成形キャビティへのゴムの注入時間と
を考慮に入れて、ポットと、射出ノズルの射出口との間
の流路の、射出口に向かって直径が縮小し始める位置の
直径を決定することで、射出ノズルから成形キャビティ
に至るまでの間でのゴムの加硫硬化による流路狭窄の
他、キャビティ内のゴムの、流動途中で加硫硬化等を有
効に阻止することができるので、成形キャビティへのゴ
ムの充填量の不足に起因する製品不良の発生を十分に防
止することができる。
【0012】従って、この射出成形機によれば、射出圧
力を、従来技術に比して高めてなお、スコーチ等の発生
を上述のように防止しつつ、ゴムの適当なる剪断発熱を
もたらして、加硫時間を大きく短縮することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下にこの発明の実施の形態を図
面に示すところに基づいて説明する。図1は、この発明
の一の実施形態を示す縦断面図である。図示の、スクリ
ュータイプのプリプラ射出成形機において、図中1は、
スクリュー押出機を、2は、スクリュー押出機1から押
出された溶融ゴムを一時的に貯留するポットをそれぞれ
示し、また3は、ポット内に摺動可能に配置したプラン
ジャを、4は、プランジャ3の進出作動に基づいてポッ
ト内の溶融ゴムを、図示しないスプルー等に射出する射
出ノズルをそれぞれ示す。なお図中5は、プランジャ3
の進出作動時に、ポット内溶融ゴムが押出機1へ逆流す
るのを阻止する逆止弁を示す。
【0014】ここで、この射出成形機では、ポット2か
ら、射出ノズル4の先端部の射出口4aに至るまでの間
のゴム流路6の、図では縮径開始点を含めて全長にわた
って均一な直径を、
【数3】 とする。なお、図に示すゴム流路6は、射出口4aと隣
接する部分にテーパ状の直径遷移域を有するも、流路6
の構成上必須となるこの直径遷移域はここでは考慮の外
とする。
【0015】ところで、ポット2から、射出口4aに至
るまでの間の流路6において、射出口4aに向かって直
径が縮小し始める位置の直径Dをこのように決定したの
は、直径の縮小開始点での平均流速と、剪断発熱による
ゴム温度の上昇との関連において、流路6内でのスコー
チの発生を有効に防止することと併せて、所要の加硫時
間と、成形キャビティへのゴムの充填完了時間との関連
において、射出ノズルと成形キャビティとの間の流路内
での途中加硫の発生を防止することを考慮したことによ
るものである。
【0016】すなわち、直径の縮小開始点でのスコーチ
の発生については、その縮小開始点の内径および射出圧
力を種々に変化させて、成形キャビティ内に焼けゴムが
混入する場合と、しない場合とのそれぞれにつき、各種
の実験、調査、観察および測定を行って、その結果を図
2に示すように、直径の縮小開始点の平均流速と、剪断
発熱によるゴムの上昇温度との関連の下にグラフにまと
めたところ、曲線より上側の、図に斜線を施して示す部
分では焼けゴムが混入することが明らかになり、そして
また、射出ノズルと成形テャビティとの間の流路内での
スコーチの発生については、ゴムの充填完了時間に対
し、ゴムの加硫速度、ポット内温度、射出圧力を変化さ
せて、流路の他、成形キャビティ内での流動の途中にて
加硫を生じない最短の加硫時間を測定し、その測定結果
を、図3に示すように、所要の加硫時間と、成形キャビ
ティへのゴムの充填完了時間との関連の下でグラフにま
とめたところ、曲線より上側の、図に斜線を施して示す
部分では通路内でのスコーチの発生が不可避となったの
で、これらのそれぞれのグラフに基づき、加硫時間を3
分未満に短縮して、生産性の向上、製品コストの低減等
を十分実効あるものとするとともに、図5について述べ
た範囲でのスコーチの発生を防止することを目的とし、
前記充填完了時間Sを、加硫時間が3分未満であって、
充填途中で加硫しないことを考慮して25秒以下に設定
し、また、流路6の縮小開始点での平均流速Vを、そこ
でのスコーチを生じないことの他、剪断発熱によるゴム
温度の上昇を従来より落とすことのないよう、ゴム温度
の上昇(ΔT)を40℃以上に高めたいとの要求の下
で、16cm/sec以下に設定した場合の、流路縮小
開始点の直径Dを求めると、
【数4】 となって、直径Dに関する先の式が導かれることにな
る。
【0017】なおここで、充填完了時間Sが25秒以下
であってもなお、加硫時間を一層短縮した場合には、溶
融ゴムの充填途中での加硫のおそれが依然として残るこ
とになるも、かかる場合には、ゴムの加硫速度、ポット
内温度および射出圧力を適宜に変更することで対処する
ことができる。
【0018】かくして、この射出成形機によれば、先に
も述べたように、ゴム流路6内でのスコーチの発生およ
び、射出ノズル4から成形キャビティに至るまでの間の
流路内での途中加硫の発生のそれぞれをともに十分に防
止して加硫時間を大きく短縮することができる。
【0019】図4は、この発明の他の実施形態を示す縦
断面図であり、これは、ポット2から射出ノズル4の射
出口4aに至るまでの間のゴム流路6の直径を下流側に
向けて次第に小径とした射出成形機において、流路6の
縮小開始点の直径Dを前述の場合と同様に、
【数5】 としたものである。なおこの場合にもまた、射出口4a
に隣接するゴム流路部分の、テーパ状直径遷移域は考慮
に入れないものとする。
【0020】
【実施例】図1に示す射出成形機を使用して以下の条件
の下で、丸型エンジンマウントを製造したところ、加硫
に要した時間は70秒であった。 ゴム種:NR 155℃キュラスト スコーチタイム 3分30秒 90%加硫時間 5分30秒 射出条件 モールド温度 175℃ ポット内ゴム温度 120℃ 射出圧力 1400kg/cm2 充填ゴムのキャビティ内平均温度 176℃ 充填完了時間 15秒 射出体積 630cm3 流路直径(D) 1.8cm これに対し、射出条件を モールド温度 175℃ ポット内ゴム温度 105℃ 射出圧力 1200kg/cm2 充填ゴムのキャビティ内平均温度 141℃
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態を示す縦断面図である。
【図2】スコーチの発生状況を、流路内平均流速とゴム
の上昇温度との関連において示すグラフである。
【図3】途中加硫の発生状況を、所要加硫時間と充填完
了時間との関連において示すグラフである。
【図4】この発明の他の実施形態を示す縦断面図であ
る。
【図5】射出ノズル内でのスコーチの発生態様を示す断
面図である。
【符号の説明】
1 スクリュー押出機 2 ポット 3 プランジャ 4 射出ノズル 4a 射出口 5 逆止弁 6 ゴム流路 D 流路縮小開始点の直径 Q 射出体積

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 射出成形機のポットから、射出ノズルの
    先端部の射出口までの間の流路において、射出口へ向か
    って直径が縮小し始める位置の直径を、 【数1】 としてなる射出成形機
JP11451697A 1997-05-02 1997-05-02 射出成形機 Pending JPH10305457A (ja)

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JP11451697A JPH10305457A (ja) 1997-05-02 1997-05-02 射出成形機

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004048069A1 (ja) * 2002-11-26 2004-06-10 Sanjo Seiki Co., Ltd 射出成形機
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