JPH1170527A - パウダ状原料供給用ホッパ構造 - Google Patents
パウダ状原料供給用ホッパ構造Info
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Abstract
状態)によることなく可塑化シリンダ内で発生したガス
等を外部へ逃がすことができるようにして、パウダ状原
料が外部へ噴出したり洩れ出たりするのを確実に防止す
る。 【解決手段】 可塑化シリンダ3に、この可塑化シリン
ダ3の内部と外部とを連通しうる原料供給口4を開口・
形成し、この原料供給口4を通じて可塑化シリンダ3内
のスクリュ6の外周へパウダ状原料1を供給するための
ホッパ2をそなえ、このホッパ2の底部に、ホッパ2の
底部とスクリュ6の外周近傍とを連通する原料供給用筒
12を取り付けるとともに、原料供給用筒12の外周面
と原料供給口4の内周面との間に、スクリュ6の外周近
傍から外部へ至る脱気用隙間8を形成する。
Description
ュ式射出成形機や押出成形機(以下、単に成形機とい
う)の可塑化シリンダ内にパウダ状(粉末状)の成形用
原料を供給するための、パウダ状原料供給用ホッパ構造
に関する。
する射出成形機の可塑化シリンダを示す縦断面図であ
り、この図7に示すように、可塑化シリンダ3は、図示
省略のヒータを外周に装着された加熱シリンダとして構
成され、その内部に可塑化スクリュ6を回転可能に且つ
前後方向(軸方向,図7の左右方向)に摺動可能に保持
するもので、その先端(前端)には、溶融可塑化された
樹脂材料を図示しない金型へ射出するノズル3aが形成
されている。
側上部)には、可塑化シリンダ3の内部と外部とを連通
しうる円形の原料供給口4が開口・形成されるととも
に、この原料供給口4の外周にホッパ取付部21が上方
へ突出・形成されている。ホッパ取付部21には、可塑
化シリンダ3内における可塑化スクリュ6の基端側外周
に原料供給口4を通じて成形用の樹脂原料1を供給する
ためのホッパ2が取り付けられている。
れたフランジ2aをホッパ取付部21の上面に対してボ
ルト(図示省略)等により締め付けることで取り付けら
れている。また、可塑化スクリュ6は、その外周に原料
1を前方(図7の左方)へ送り出すフライト6aを有し
ており、その基端側を図示省略のモータにより回転駆動
されてホッパ2からの原料1を可塑化しながら前方へ送
り出すものである。さらに、この可塑化スクリュ6は、
図示省略の射出シリンダにより、可塑化シリンダ3に対
して前方へ前進駆動されるようになっている。
原料1は、原料供給口4を通じて可塑化シリンダ3内に
おける可塑化スクリュ6の基端側外周に供給され、シリ
ンダ3からの熱とスクリュ6の回転に伴う剪断発熱とに
より徐々に溶融されながら、シリンダ3内をスクリュ6
のフライト6a間の溝部に沿って前方(スクリュ先端
側)へ送られる。
の先端側空間内へ送り込まれたことを計量すると、スク
リュ6の回転を停止して図示省略の射出シリンダにより
スクリュ6をシリンダ3に対して前進駆動することによ
り、シリンダ3内の溶融樹脂が、ノズル3aを通じて図
示省略の金型内へ射出される。金型内の溶融樹脂が冷却
されると、金型内の成形品が取り出され、一連の成形サ
イクルを終了する。
な成形サイクルにおいて、原料1の形態がパウダ状であ
る場合、前述のごとくパウダ状の原料1がスクリュ6の
回転に伴い可塑化溶融されながらスクリュ6の先端側へ
送られる際に、パウダ状の原料1に含まれる空気が圧縮
されることによってその圧力が高まり、原料1がスクリ
ュ6の基端側(スクリュ後方側)やホッパ2の方向へ逆
流することがある。
と、原料供給口4での空気逆流に対する抵抗が大きくな
り、空気とパウダ状の原料1とが、図8に矢印aで示す
ごとく、原料供給口4よりも抵抗の小さい、スクリュ6
と加熱シリンダ3との間の隙間11を通りシリンダ3の
後方へ向けて噴出し、原料1Aが外部に洩れ出て溜まっ
てしまう。
パウダ状の原料1とがスクリュ6の後方へ逆流し隙間1
1を通って噴出するのを防止すべく、シリンダ3の後端
側内周面に、スクリュ6の外周面に接触しながら隙間1
1を閉塞するパッキン13を組み付け、パッキン押さえ
14によりパッキン13の抜けを防止するようにした技
術も提案されている。しかし、この技術では、パッキン
押さえ14がスクリュ6との接触により早期に磨耗する
ため、直にパウダ状原料1の洩れが発生してしまう。
−34009号公報参照)では、ホッパ2の内側に、係
合用突起部9によりもう一つ別の内側ホッパ7を設け、
この内側ホッパ7と外側のホッパ2との間に、ホッパ2
の底部から上部へ連通する隙間18を形成している。こ
のようなホッパ構造によれば、図10に矢印a′で示す
ごとく、シリンダ3内でのガス等が隙間18内を通じて
外部へ抜け出てゆくことになり、ホッパ2の底部におけ
る原料1による圧力変動がなくなり、スクリュ6への供
給圧力を一定に保つことができ、安定した可塑化が可能
になる。
造でも、実際には、図10に示すように、原料供給口4
には常に原料1が充満しており、且つ、ホッパ2内にも
原料1が在るため、前述したような空気等の逆流を容易
に隙間18へ逃がすことができず、結局、シリンダ3と
スクリュ6との間を通じてシリンダ3の後端側から原料
1が噴出してしまう。
たもので、ホッパ内でのパウダ状原料の供給状態(充満
状態)によることなく可塑化シリンダ内で発生したガス
等を外部へ逃がすことができるようにして、パウダ状原
料が外部へ噴出したり洩れ出たりするのを確実に防止し
た、パウダ状原料供給用ホッパ構造を提供することを目
的とする。
に、本発明のパウダ状原料供給用ホッパ構造(請求項
1)は、インラインスクリュ式射出成形機もしくは押出
成形機の可塑化シリンダに接続されこの可塑化シリンダ
内に成形用のパウダ状原料を供給するためのものであっ
て、可塑化シリンダに、この可塑化シリンダの内部と外
部とを連通しうる原料供給口を開口・形成し、この原料
供給口を通じて可塑化シリンダ内のスクリュの外周へパ
ウダ状原料を供給するためのホッパをそなえ、このホッ
パの底部に、ホッパ底部とスクリュ外周近傍とを連通す
る原料供給用筒を取り付けるとともに、原料供給用筒の
外周面と原料供給口の内周面との間に、スクリュ外周近
傍から外部へ至る脱気用隙間を形成したことを特徴とし
ている。
を阻止することなく脱気用隙間から外部に対して開放さ
れる開口部を覆いうるカバー部を、原料供給用筒に形成
してもよいし(請求項2)、原料供給用筒の断面形状に
応じた断面形状を有するように原料供給口を開口・形成
してもよい(請求項3)。また、可塑化シリンダがシリ
ンダハウジングに嵌合されている場合、スクリュの外周
に臨む原料供給用筒の下端開口を、可塑化シリンダのシ
リンダハウジングに対する嵌合部よりも外側に配置して
もよい(請求項4)。
施の形態を説明する。図1〜図3は本発明の一実施形態
としてのパウダ状原料供給用ホッパ構造を示すもので、
図1はその縦断面図、図2は図1のII部を拡大して示す
縦断面図、図3は図1の III−III 線に沿う断面図であ
る。なお、本実施形態でも、従来と同様、図1に示すご
とく、本発明のホッパ構造をインラインスクリュ式射出
成形機の可塑化シリンダ(加熱シリンダ)3に適用した
場合について説明する。また、図中、既述の符号と同一
の符号は同一もしくは略同一の部分を示しているので、
その詳細な説明は省略する。
3の基端側上部には、可塑化シリンダ3の内部と外部と
を連通しうる円形の原料供給口4が開口・形成されると
ともに、この原料供給口4の外周にホッパ取付部21が
上方へ突出・形成されている。そして、本実施形態で
は、原料供給口4を通じて可塑化シリンダ3内のスクリ
ュ6の外周(フライト6a間の溝部)へパウダ状の樹脂
原料1を供給するためのホッパ2と、ホッパ2の底部と
スクリュ6の外周近傍とを連通する原料供給用筒12と
がそなえられている。
12aが形成され、このフランジ12aとホッパ2側の
フランジ2aとを当接させた状態でこれらのフランジ1
2aおよび2aを貫通する取付部材5により、ホッパ2
と原料供給用筒12とは一体的にホッパ取付部21に取
付・固定されている。このとき、原料供給用筒12のフ
ランジ12aとホッパ取付部21の上面との間に空気・
ガス抜き用隙間(脱気用隙間)8aが形成されるよう
に、原料供給用筒12は、取付部材5により取り付けら
れている。
に、原料供給口4は、原料供給用筒12の断面形状であ
る円形に応じ、筒12の外径よりも若干大きな内径を有
する円形として開口・形成されている。このような原料
供給口4内に円形の原料供給用筒12を挿入することに
より、原料供給用筒12の外周面と原料供給口4の内周
面との間には、図1に矢印bで示すように、スクリュ6
の外周近傍から外部(隙間8a)へ至る、5mm程度の間
隔をもつ空気・ガス抜き用隙間(脱気用隙間)8が形成
されている。
耐蝕性を有する、ステンレス(SUS304)等または
クロムメッキ,ニッケルメッキ等による表面処理が施さ
れている。また、図2に示すように、原料供給用筒12
の下端とスクリュ6のフライト6aの頂部との間には、
2mm程度の隙間20が形成されている。
a外周部には、可塑化シリンダ3内からの脱気の流出を
阻止することなく隙間8,8aから外部に対して開放さ
れる開口部(フランジ12aの下面とホッパ取付部21
の上面との開放部)を覆うべく、折り曲げ部(カバー
部)12bが下方に向けて形成されている。上述のごと
く構成された本発明の一実施形態としてのパウダ状原料
供給用ホッパ構造の作用について以下に説明する。
は、原料供給用筒12を通じて可塑化シリンダ3内にお
けるスクリュ6の外周近傍(フライト6a間の溝部近
傍)へほぼ直接的に供給される。そして、図示省略の駆
動系によりスクリュ6を回転駆動することにより、多く
の空気を含んだパウダ状の原料1は、可塑化シリンダ3
内をスクリュ6のフライト6a間の溝部に沿って前方
(スクリュ先端側)へ送られる。
6a間の溝部の容積が減少する構造になっており、パウ
ダ状の原料1は、徐々に圧縮されながら溶融していく。
このような圧縮の工程において、原料1内(パウダ状の
原料1の間)に含まれる空気は、一部の原料1ととも
に、スクリュ6の上流側(基端側,図1や図2の右側)
へ逆流する。
てきた空気は、可塑化シリンダ3と原料供給用筒12と
の間に形成されている空気・ガス抜き用隙間8(空気流
動抵抗の小さい部分)へ噴出する。このため、逆流して
きた空気や原料1は、可塑化シリンダ3とスクリュ6と
の間の隙間11に到達することがなく、可塑化シリンダ
3の後端側からパウダ状の原料1が噴出したり洩れ出た
りするのを確実に防止できる。
たパウダ状の原料1は、その隙間8を適当な長さだけ形
成することにより外部まで到達することはなく、空気の
みが図1に矢印bで示すごとく外部へ流出する。そし
て、隙間8内の原料1は、自然落下して可塑化シリンダ
3内に戻り、次の成形サイクルにおけるスクリュ6の回
転動作に伴って可塑化シリンダ3の前方へ輸送されるた
め、隙間8内は、パウダ状の原料1が空の状態が常に保
たれることになり、逆流空気の抵抗は、隙間8の部分で
最少となり、可塑化シリンダ3後端への原料洩れは確実
に解消される。
2のフランジ12a外周に形成された折り曲げ部12b
により、可塑化シリンダ3内からの脱気の流出を阻止す
ることなく隙間8,8aから外部に対する開放部(開口
部)が覆われているので、外部から隙間8a,8を通じ
て可塑化シリンダ3内に異物等が侵入するのを確実に防
止できるようになっている。
パウダ状原料供給用ホッパ構造によれば、隙間8内はパ
ウダ状原料1が空もしくは僅かしか存在しない状態に常
に保持されているため、ホッパ2内でのパウダ状原料1
の供給状態(充満状態)によることなく可塑化シリンダ
3内からの空気等を外部へ容易に逃がすことができ、パ
ウダ状原料1が可塑化シリンダ3後端から外部へ噴出し
たり洩れ出たりするのを確実に防止できるのである。
ごとく原料供給口4の断面形状が円形で且つ原料供給用
筒12の断面形状も円形である場合について説明した
が、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、
図4に示すごとく、円形の原料供給口4内に矩形断面形
状を有する原料供給用筒12Aを挿入して空気・ガス抜
き用隙間(脱気用隙間)8Aを形成してもよいし、図5
に示すごとく、矩形の原料供給口4A内に円形断面形状
を有する原料供給用筒12を挿入して空気・ガス抜き用
隙間(脱気用隙間)8Bを形成してもよいし、図6に示
すごとく、矩形の原料供給口4A内に矩形断面形状を有
する原料供給用筒12Aを挿入して空気・ガス抜き用隙
間(脱気用隙間)8Cを形成してもよい。いずれの場合
も、上述した実施形態と同様の作用効果を得ることがで
きる。図5および図6において、符号21Aは矩形の原
料供給口4Aを有するホッパ取付部を示している。
物で重量が大きい。このため、可塑化シリンダ3の取付
部に大きな曲げモーメントが生じるのを防止すべく、通
常、図11に示すように、可塑化シリンダ3とシリンダ
ハウジング30とは別部品として製作され、可塑化シリ
ンダ3が、図示省略のベースと一体のシリンダハウジン
グ30の嵌合穴(嵌合部)30aに挿入されている。こ
のような組立構造は、曲げモーメントの発生を防止する
ためだけでなく、磨耗した可塑化シリンダ3を交換する
ためにも当然の構造である。
料供給用ホッパ構造の例が図11に示されている。ここ
で、可塑化シリンダ3の外周段部3bに当接するシリン
ダ取付用フランジ31を図示省略のボルトでシリンダハ
ウジング30に締め付けることにより、可塑化シリンダ
3は、シリンダハウジング30に対して固定されてい
る。
ウジング30に対して着脱可能な構造であり、且つ、原
料供給用筒12の下端が図1や図2に示すごとくスクリ
ュ6の外周近傍まで到達している場合、原料供給用筒1
2を取り付けたままで可塑化シリンダ3をシリンダハウ
ジング30に対して脱着しようとすると、可塑化シリン
ダ3と原料供給用筒12とが干渉し合い、原料供給用筒
12が破損するおそれがある。従って、可塑化シリンダ
3を着脱する場合、ホッパ構造を分解する必要が生じて
しまう。
ジング30の嵌合穴30aに嵌合されて固定されている
場合、図11に示すように、スクリュ6の外周に臨む原
料供給用筒12の下端開口12cを、可塑化シリンダ3
のシリンダハウジング30に対する嵌合穴30aよりも
外側に配置する。
下端開口12cは、嵌合穴30aの内周面(可塑化シリ
ンダ3の外周面)よりも、さらに間隔20Aだけ外側に
配置されている。つまり、原料供給用筒12の下端開口
12cは、スクリュ6の外径から、可塑化シリンダ3の
肉厚と間隔20Aとを加算した分だけ離れた位置に配置
されている。
可塑化シリンダ3の原料供給口4に連通して可塑化シリ
ンダの内部と外部とを連通しうる原料供給口30bが形
成されており、この原料供給口30b内に原料供給用筒
12を挿入することにより、原料供給用筒12の外周面
と原料供給口30bの内周面との間に、スクリュ6の外
周近傍から外部へ至る空気・ガス抜き用隙間(脱気用隙
間)8が形成されている。
ウジング30が前述したホッパ取付部21または21A
としての機能を果たしている。なお、試験の結果、原料
供給用筒12の下端開口12cを、スクリュ6の外径か
ら、可塑化シリンダ3の肉厚よりも外方へ配置しても、
図1〜図6により前述した実施形態と同様の機能が実現
されることが確認されている。
給用筒12を取り付けたままで可塑化シリンダ3をシリ
ンダハウジング30に対して脱着しても可塑化シリンダ
3と原料供給用筒12とが干渉し合うことがなく、原料
供給用筒12が破損するおそれもなくなる。従って、可
塑化シリンダ3を着脱する際、ホッパ構造を分解したり
再度組み立てたりする必要が全くなくなり、余分な労力
や費用を要しない。
機の可塑化シリンダに本発明を適用した場合について説
明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、
押出成形機の可塑化シリンダにも同様に適用し、上述し
た実施形態と同様の作用効果を得ることができる。そし
て、本発明は上述した実施形態に限定されるものではな
く、本発明とその趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して
実施することができる。
原料供給用ホッパ構造(請求項1〜3)によれば、ホッ
パ底部とスクリュ外周近傍とを連通する原料供給用筒を
取り付けるとともに、原料供給用筒の外周面と原料供給
口の内周面との間に、スクリュ外周近傍から外部へ至る
脱気用隙間を形成するという極めて簡素な構成により、
ホッパ内のパウダ状原料は、原料供給用筒を通って可塑
化シリンダ内のスクリュ外周近傍へほぼ直接的に供給さ
れるとともに、空気等の逆流により原料が脱気用隙間内
に入り込んでもその原料は自然落下して再び可塑化シリ
ンダ内へ供給されるので、脱気用隙間内はパウダ状原料
のほとんど無い状態に常に保持される。
状態(充満状態)によることなく可塑化シリンダ内で発
生したガス等を外部へ逃がすことができ、パウダ状原料
が外部へ噴出したり洩れ出たりするのを確実に防止でき
る効果がある。また、原料供給用筒に形成したカバー部
により、可塑化シリンダ内からの脱気の流出を阻止する
ことなく脱気用隙間から外部に対して開放される開口部
が覆われているので、外部から脱気用隙間を通じて可塑
化シリンダ内に異物等が侵入するのを確実に防止できる
効果もある(請求項2)。
ングに嵌合されている場合、スクリュの外周に臨む原料
供給用筒の下端開口を、可塑化シリンダのシリンダハウ
ジングに対する嵌合部よりも外側に配置することによ
り、原料供給用筒を取り付けたままで可塑化シリンダを
シリンダハウジングに対して脱着しても、可塑化シリン
ダと原料供給用筒とが干渉せず、原料供給用筒が破損す
るおそれもなくなる。従って、可塑化シリンダの着脱時
に、ホッパ構造を分解したり再度組み立てたりする必要
が全くなくなり、余分な労力や費用を要しない(請求項
4)。
用ホッパ構造を示す縦断面図である。
状の第1変形例を示す断面図(図1の III−III 線に対
応する位置の断面図)である。
状の第2変形例を示す断面図(図1の III−III 線に対
応する位置の断面図)である。
状の第3変形例を示す断面図(図1の III−III 線に対
応する位置の断面図)である。
機の可塑化シリンダを示す縦断面図である。
成形機の可塑化シリンダの要部を示す縦断面図(図7の
VIII部に対応する位置の縦断面図)である。
面図である。
給用ホッパ構造の変形例の要部を示す縦断面図である。
(脱気用隙間) 12,12A 原料供給用筒 12a フランジ 12b 折れ曲がり部(カバー部) 12c 下端開口 21,21A ホッパ取付部 30 シリンダハウジング 30a 嵌合穴(嵌合部) 30b 原料供給口
Claims (4)
- 【請求項1】 インラインスクリュ式射出成形機もしく
は押出成形機の可塑化シリンダに接続され該可塑化シリ
ンダ内に成形用のパウダ状原料を供給するためのパウダ
状原料供給用ホッパ構造において、 該可塑化シリンダに、該可塑化シリンダの内部と外部と
を連通しうる原料供給口が開口・形成され、 該原料供給口を通じて該可塑化シリンダ内のスクリュの
外周へ該パウダ状原料を供給するためのホッパがそなえ
られ、 該ホッパの底部に、該ホッパの底部と該スクリュの外周
近傍とを連通する原料供給用筒が取り付けられるととも
に、 該原料供給用筒の外周面と該原料供給口の内周面との間
に、該スクリュの外周近傍から外部へ至る脱気用隙間が
形成されていることを特徴とする、パウダ状原料供給用
ホッパ構造。 - 【請求項2】 該可塑化シリンダ内からの脱気の流出を
阻止することなく該脱気用隙間から外部に対して開放さ
れる開口部を覆いうるカバー部が、該原料供給用筒に形
成されていることを特徴とする、請求項1記載のパウダ
状原料供給用ホッパ構造。 - 【請求項3】 該原料供給口が、該原料供給用筒の断面
形状に応じた断面形状を有するように開口・形成されて
いることを特徴とする、請求項2記載のパウダ状原料供
給用ホッパ構造。 - 【請求項4】 該可塑化シリンダがシリンダハウジング
に嵌合されている場合、該スクリュの外周に臨む該原料
供給用筒の下端開口が、該可塑化シリンダの該シリンダ
ハウジングに対する嵌合部よりも外側に配置されている
ことを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のパ
ウダ状原料供給用ホッパ構造。
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