JPH10665A - 射出成形機の可塑化スクリュ装置 - Google Patents

射出成形機の可塑化スクリュ装置

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JPH10665A
JPH10665A JP15674396A JP15674396A JPH10665A JP H10665 A JPH10665 A JP H10665A JP 15674396 A JP15674396 A JP 15674396A JP 15674396 A JP15674396 A JP 15674396A JP H10665 A JPH10665 A JP H10665A
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JP
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screw
resin
check ring
plasticizing
injection molding
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Withdrawn
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JP15674396A
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English (en)
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Hideo Kuroda
英夫 黒田
Toshihiko Kariya
俊彦 苅谷
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/47Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
    • B29C45/50Axially movable screw
    • B29C45/52Non-return devices

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 射出成形機において、高濃度の粉体フィラー
入り樹脂原料を容易に可塑化可能として、従来、困難で
あった高濃度フィラー入り樹脂製品を容易に生産可能と
する可塑化スクリュを提供する。 【解決手段】 可塑化スクリュのねじ部を、長さL1
15D〜17D(Dはスクリュの外周直径)の圧縮ゾー
ンと、長さL2 =3D〜5Dの計量ゾーンとより成り、
かつ圧縮比(上記圧縮ゾーン入口のねじ溝深さと圧縮ゾ
ーン出口のねじ溝深さの比率)を1.2〜1.8に構成
するとともに、上記スクリュの先端部外周に嵌合される
チェックリングの内周の最小流路面積を、上記ねじ部の
計量ゾーン出口の流路面積の80%に構成し、樹脂のね
じ部での詰まりを回避し、流路の流動抵抗を低減する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はプラスチックの射出
成形機において、粉体フィラー入り樹脂の可塑化・射出
を容易に施行可能とした可塑化スクリュ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図8、図9には従来の射出成形機の可塑
化装置の1例が示され、図8はその断面図、図9は図8
のA部詳細図である。図8〜図9において、3はシリン
ダー、2は樹脂原料1が収容されるホッパー、104は
可塑化用のスクリュ、5はヒーター、9はノズル、10
7は上記スクリュ104先端部に形成されたスクリュチ
ップ、106はチェックリング、110はシートであ
る。
【0003】図8において、上記樹脂原料1はホッパー
2からシリンダー3内のスクリュ104に供給され、ヒ
ーター5による加熱と、上記スクリュ104の回転とに
より溶融可塑化され、スクリュ104の前方へと送られ
て溶融樹脂8として貯えられる。そして、この溶融樹脂
8は、スクリュ104の前進動作により、上記ノズル9
を経て図示しない金型内に射出され、冷却・固化されて
製品となる。
【0004】図8において、可塑化された樹脂がスクリ
ュ104の前方に送られる際、この樹脂は、シート11
0の外周隙間111を通り、チェックリング106内周
流路を通ってスクリュチップ107の前方へと送られ
る。図9には上記チェックリング部の詳細が示され、同
図において、可塑化された樹脂は、流線gにて示される
ように、スクリュ溝104aから隙間111、112、
106a、106b、107aを経て前方へと流れる。
【0005】図8において、通常、上記スクリュ104
のねじ部の全長L0は、スクリュ104の外周直径をD
とすると、18D〜22Dであり、また、同ねじ部は、
一定の溝深さH1の供給ゾーン、溝深さが減少する圧縮
ゾーン、浅くなった一定の溝深さH2の計量ゾーンの3
ゾーンから成る。また、これら3ゾーンの長さは、通
常、供給ゾーンが5D〜10D、圧縮ゾーンが2D〜7
D、計量ゾーンが3D〜5Dとなっている。そして、上
記圧縮ゾーンの入口溝深さH1と出口溝深さH2の比率
H1/H2を圧縮比と称し、この圧縮比は通常、2.1
〜2.6と大きな値となっている。
【0006】さらに、上記チェックリング106は、可
塑化時には樹脂を前方に送るため、図8〜図9のよう
に、これが前方位置にあって、スクリュ104のシート
110との間に後部隙間112を有するが、射出開始時
に、スクリュ104の先端の樹脂圧力によりチェックリ
ング106が後方へ押されて摺動し上記隙間112が閉
じる。その射出開始時に、チェックリング部106を通
ってスクリュ後方へバックフローする樹脂量を小さくす
るため、上記チェックリング106の摺動ストロークは
通常2〜3mmと小さくして閉鎖時間を短くしている。
また、射出時にスクリュ104の前方の樹脂圧力により
チェックリング106が後方へ押し付けられる力をシー
ト110で受けるため、同シート110の外径を大きく
する必要があり、そのためにシート110とシリンダー
内周3aとの隙間流路111が極めて狭くなっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】然るに、高濃度の粉体
フィラー入り樹脂原料は、安価あるいは高機能の粉体フ
ィラーを混合したり、リサイクルの回収原料を粉体化し
て混合したりすることができる利点があるため、射出成
形機により、これを射出成形するニーズが近年高まって
きている。
【0008】図8〜図9に示される従来の可塑化スクリ
ュにあっては、通常の樹脂原料を使用する場合には問題
はないが、上記のような、木粉、石炭灰などの粉体フィ
ラーを高濃度(40%以上)に含有する樹脂原料を使用
する場合に次のような問題点を抱えている。
【0009】即ち、上記従来の可塑化スクリュにあって
は、ねじ部の圧縮ゾーン長さが2D〜7Dと短く、かつ
圧縮比が2.1〜2.6と大きいので、溶融しない高濃
度の粉体フィラーが圧縮ゾーンを流れにくく、樹脂原料
がねじ溝内で詰まり易い。さらに、ねじ部先端のチェッ
クリング部106を通過する樹脂流路の断面積が小さい
ため、同チェックリング部106の樹脂流動抵抗が大き
く、このため、同チェックリング部106でも粉体フィ
ラー入り樹脂原料が詰まり易い。このように、スクリュ
のねじ部やチェックリング部106で樹脂原料が詰まる
と、可塑化に過大な時間がかかり、また可塑化動作が不
安定となるため、高濃度の粉体フィラー入り樹脂原料で
は射出成形品を生産することは困難を伴なう。
【0010】本発明の目的は、射出成形機において、高
濃度の粉体フィラー入り樹脂原料を容易に可塑化可能と
して、従来、困難であった高濃度フィラー入り樹脂製品
を容易に生産可能とする可塑化スクリュを提供すること
にある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するもので、その要旨とする手段は、加熱されたシリ
ンダー内でスクリュを回転させて樹脂を溶融可塑化し、
金型内に射出する射出成形機の可塑化スクリュ装置であ
って、上記スクリュは、そのねじ部を、長さL 1 =15
D〜17D(Dはスクリュの外周直径)の圧縮ゾーン
と、長さL2 =3D〜5Dの計量ゾーンとより成り、か
つ圧縮比(上記圧縮ゾーン入口のねじ溝深さと圧縮ゾー
ン出口のねじ溝深さの比率)を1.2〜1.8に構成さ
れるとともに、上記スクリュの先端部外周に嵌合される
チェックリングの内周の最小流路面積を、上記ねじ部の
計量ゾーン出口の流路面積の80%に構成されてなるこ
とを特徴とする射出成形機の可塑化スクリュ装置にあ
る。
【0012】上記手段によれば、可塑化用スクリュのね
じ部を、長さ15D〜17Dの圧縮ゾーンと、長さ3D
〜5Dの計量ゾーンとの2ゾーンで構成し、その圧縮比
を1.2〜1.8とすることにより、圧縮比が小さくか
つ長さの長い圧縮ゾーンで樹脂原料が緩やかに可塑化・
圧縮される。これにより、高濃度の粉体フィラー入り樹
脂原料を使用する場合においても、樹脂原料がねじ部で
詰まることなく可塑化され、スムーズに前方へ送られる
こととなる。さらに、上記のように低圧縮比に構成され
たスクリュの先端において、可塑化時のチェックリング
部の最小の流路断面積をねじ部の計量ゾーン出口の流路
断面積の80%以上とすることにより、チェックリング
部を流れる樹脂原料が急激な圧縮を受けることが回避さ
れ、かつ従来のものよりもチェックリング部の流路断面
積が大幅に増大されるので、樹脂の流動抵抗も大幅に低
下し、チェックリング部での樹脂原料の詰まりの発生も
回避される。
【0013】また具体的には、上記手段において、上記
スクリュは、上記チェックリングの端面が当接されるシ
ート部の外周に、上記チェックリング内周部の樹脂通路
に連通可能な樹脂通流用の軸方向溝を設けてなる。
【0014】従って、従来のものにあっては、シートの
外周とシリンダー内周との間の樹脂流路のみであるのに
対し、かかる手段にあっては、シートの軸方向流路溝が
追加されるため、シート部の流路断面積が大幅に増加す
る。これによって、シート部の流動抵抗が大幅に低減さ
れて、シート部での樹脂原料の詰まりが回避される。
【0015】さらに、好ましくは、上記各手段におい
て、上記チェックリングは、その端部に形成された爪を
上記スクリュの先端部に形成された軸方向溝に係合され
てなる。これにより、チェックリングは、スクリュと完
全に一体化されて回転する。
【0016】
【発明の実施の形態】以下図1〜図7を参照して本発明
の実施形態につき詳細に説明する。図1には本発明の実
施形態に係る可塑化スクリュの縦断面図、図2には図1
のA部詳細図、図3には図2のB−B線断面図、図4に
はチェックリングの斜視図、図5にはスクリュチップの
斜視図、図6にはチェックリングが閉じた状態を示す図
2応当図、図7にはねじ部入口からチェックリング出口
に至る樹脂流路の断面積変化を示す線図が夫々示されて
いる。
【0017】図1〜図2において、3はシリンダー、2
は樹脂原料1が収容されるホッパー、4は可塑化用のス
クリュ、5は加熱用のヒーター、9は射出用のノズル、
7は上記スクリュ4先端部に形成されたスクリュチッ
プ、6はチェックリング、10はシートである。
【0018】上記チェックリング6取付部の詳細を示す
図2において、3aはシリンダー3の内周を示し、上記
シート10の外周には複数の軸方向の溝10aが設けら
れている。この溝10aは、シート10部の流路断面積
を増加するために設けられたもので、図3に示されるよ
うに、シート10の外周部を円周方向等間隔に複数個所
切り欠いて形成される。また、上記チェックリング6に
は、図4に示されるように、その先端側に爪6Cが複数
個所設けられ、この爪6Cは、図5に示されるスクリュ
チップ7の溝7aに嵌合されている。これにより、スク
リュ4が回転する際、上記チェックリング6は、スクリ
ュ4、シート10、およびスクリュチップ7と一体とな
って回転可能となる。
【0019】図1に示されるように、この実施形態に係
るスクリュ4は、図8〜図9に示される従来のスクリュ
とは異なり、ねじ部における一定の溝深さの供給ゾーン
を備えず、長さの長い圧縮ゾーンL1 と通常長さの計量
ゾーンL2 との2ゾーンから成る。これら2ゾーン
1 ,L2 の長さは、スクリュ4の外周直径をDとする
と、圧縮ゾーンL1が15D〜17D、計量ゾーンL2
が3D〜5Dに形成される。そして、上記圧縮ゾーンL
1 の入口溝深さH1と出口溝深さH2の比率である圧縮
比H1/H2は1.2〜1.8に構成され、従来のスク
リュの2.1〜2.6よりも大幅に小さくなる。これら
の値は、スクリュ4のねじ部での樹脂原料詰まりを防止
し、かつ適切な可塑化性能を発揮するために必要な値で
ある。上記数値の根拠は後述する。
【0020】上記射出成形機の稼動時において、樹脂原
料1はホッパー2からシリンダー3内のスクリュ4に供
給され、ヒーター5による加熱と、上記スクリュ4の回
転とにより溶融可塑化され、スクリュ4の前方へと送ら
れて溶融樹脂8として貯えられる。そして、この溶融樹
脂8は、スクリュ4の前進動作により、上記ノズル9を
経て図示しない金型内に射出され、冷却・固化されて製
品となる。
【0021】上記のようにして、可塑化された樹脂がス
クリュ前方に送られる際、樹脂は、シート10の外周の
隙間11とシート溝10aとを通り、さらにチェックリ
ング6の内周の流路を通ってスクリュチップ7の前方へ
と送られる。そして、上記のようにスクリュ4で可塑化
された樹脂は、図2の流線fで示すように、スクリュ溝
4aからシート外周の溝10aと隙間11、さらにシー
ト10の端面とチェックリング6の端面との隙間12、
チェックリング6内周の隙間6a及び6bから溝7aを
経て前方へと流れる。
【0022】上記のように、この実施形態においては、
従来のものにおける樹脂通路がシートの外周とシリンダ
ー内周との間の隙間のみであったのに対して、シートの
軸方向溝部の樹脂通路が追設されているため、シート部
の流路断面積が大幅に増加し、流動抵抗が低減される。
【0023】また、図6は射出時にチェックリング6が
閉じて、図2に示される隙間12が消滅した状態を示
す。同図のように、上記チェックリング6は、射出時に
はスクリュ4前方の射出樹脂圧力によりシート10に押
し付けられる。これによって、樹脂は後方へもれないよ
うにシールされる。
【0024】図7にはスクリュ位置L/D(Lは、図
1、図8に示すように、スクリュ4のねじ部の始部から
の長さ、Dはスクリュの外周直径)と樹脂の流路断面積
比(ねじ部の始部(入口部)の最大断面積を1とする)
との関係が示されている。
【0025】図7においてAはこの実施形態、Bは従来
のもの(図8〜図9参照)を示す1例である。本発明の
実施形態を示すAでは、チェックリング6部の最小の流
路断面積比が0.6であり、これはねじ部出口の流路断
面積比0.75の80%になっているが、チェックリン
グ6部で流路が急に絞られないためには、かかる80%
以上の値が必要である。
【0026】図7に明らかなように、この実施形態のA
線に対し、従来のもののB線では、ねじ部の圧縮ゾーン
1 で急激に流路断面積比が減少し、さらにチェックリ
ング6で流路断面積比が0.4まで低下している。対し
て、この実施形態に係るA線は上記B線に比べて、流路
断面積比の減少が極めて緩やかであり、かつ流路断面積
比の最小値も大幅に増加している。
【0027】上記のように、この実施形態に係る可塑化
スクリュにあっては、ねじ部での樹脂の圧縮が緩やかで
かつ圧縮比が小さく、さらにチェックリング6部での流
路断面積も大きいので、木粉、石炭灰などの粉体フィラ
ーを高濃度(40%以上)に含有する樹脂原料を使用し
ても、可塑化の際にスクリュ4のねじ部やチェックリン
グ6部において原料詰まりを生ずることがない。
【0028】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されており、
本発明によれば、射出成形機の可塑化スクリュにおい
て、高濃度の粉体フィラー入り樹脂を使用しても、樹脂
原料がねじ部で詰まることなく、また、樹脂原料が急激
な圧縮を受けることなく可塑化できるので、従来困難で
あった高濃度粉体フィラー入り樹脂製品を射出成形で容
易に生産することができる。その結果、安価あるいは高
機能の粉体フィラーや、リサイクル樹脂製品の粉体化原
料を使用することができ、射出成形品の製造コストの低
減、及び高機能化、さらには樹脂のリサイクル化が可能
となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る射出成形機の可塑化装
置の断面図。
【図2】図1のA部詳細図。
【図3】図2のB−B線断面図。
【図4】図2に示されるチェックリングの斜視図。
【図5】図2に示されるスクリュチップの斜視図。
【図6】チェックリングが閉じた時を示す図2応当図。
【図7】スクリュのねじ部入口からチェックリング出口
に至る流路断面積の変化線図。
【図8】従来の射出成形機の可塑化装置の断面図。
【図9】図8のA部詳細図。
【符号の説明】
3 シリンダー 4 スクリュ 6 チェックリング 7 スクリュチップ 7a 溝 10 シート 10a シートの溝 11 シートとシリンダーとの隙間 H1 スクリュの圧縮ゾーン入口のねじ溝深さ H2 スクリュの圧縮ゾーン出口のねじ溝深さ L1 圧縮ゾーン L2 計量ゾーン
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成9年4月10日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項1
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0011
【補正方法】変更
【補正内容】
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するもので、その要旨とする手段は、加熱されたシリ
ンダー内でスクリュを回転させて樹脂を溶融可塑化し、
金型内に射出する射出成形機の可塑化スクリュ装置であ
って、上記スクリュは、そのねじ部を、長さL 1 =15
D〜17D(Dはスクリュの外周直径)の圧縮ゾーン
と、長さL2 =3D〜5Dの計量ゾーンとより成り、か
つ圧縮比(上記圧縮ゾーン入口のねじ溝深さと圧縮ゾー
ン出口のねじ溝深さの比率)を1.2〜1.8に構成さ
れるとともに、上記スクリュの先端部外周に嵌合される
チェックリングの内周の最小流路面積を、上記ねじ部の
計量ゾーン出口の流路面積の80%以上に構成されてな
ることを特徴とする射出成形機の可塑化スクリュ装置に
ある。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加熱されたシリンダー内でスクリュを回
    転させて樹脂を溶融可塑化し、金型内に射出する射出成
    形機の可塑化スクリュ装置であって、上記スクリュは、
    そのねじ部を、長さL1 =15D〜17D(Dはスクリ
    ュの外周直径)の圧縮ゾーンと、長さL2 =3D〜5D
    の計量ゾーンとより成り、かつ圧縮比(上記圧縮ゾーン
    入口のねじ溝深さと圧縮ゾーン出口のねじ溝深さの比
    率)を1.2〜1.8に構成されるとともに、上記スク
    リュの先端部外周に嵌合されるチェックリングの内周の
    最小流路面積を、上記ねじ部の計量ゾーン出口の流路面
    積の80%に構成されてなることを特徴とする射出成形
    機の可塑化スクリュ装置。
  2. 【請求項2】 上記スクリュは、上記チェックリングの
    端面が当接されるシート部の外周に、上記チェックリン
    グ内周部の樹脂通路に連通可能な樹脂通流用の軸方向溝
    を設けてなる請求項1記載の射出成形機の可塑化スクリ
    ュ装置。
  3. 【請求項3】 上記チェックリングは、その端部に形成
    された爪を上記スクリュの先端部に形成された軸方向溝
    に係合されてなる請求項1または2の何れかに記載の射
    出成形機の可塑化スクリュ装置。
JP15674396A 1996-06-18 1996-06-18 射出成形機の可塑化スクリュ装置 Withdrawn JPH10665A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007290284A (ja) * 2006-04-26 2007-11-08 Sumitomo Heavy Ind Ltd 射出装置及びシールリング
JP2012131042A (ja) * 2010-12-20 2012-07-12 Toyo Mach & Metal Co Ltd 射出成形機
JP2013184404A (ja) * 2012-03-08 2013-09-19 Sumitomo Chemical Co Ltd 導電性繊維含有熱可塑性樹脂成形体の製造方法及び射出装置

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JP2013184404A (ja) * 2012-03-08 2013-09-19 Sumitomo Chemical Co Ltd 導電性繊維含有熱可塑性樹脂成形体の製造方法及び射出装置

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Effective date: 20030902