JPS6049909A - 樹脂材料の可塑化計量注入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （１）技術の分野 この発明は熱可塑性樹脂或いは熱硬化性樹脂材量を可塑
化シリンダ内に給送してスクリウの回転により可塑化混
練して流動化した溶融樹脂材料を正確に計量してブラン
シトにより成形金型内に注入する形式の樹脂材料の可塑
化計量注入装置の改良に関する。

（２）従来の技術 成形すべき樹脂材料を可塑化シリンダ内でスクリウによ
り溶融可塑化後プランジャに供給して金型内に射出する
成形装置として、添付の第４図に示すようなスクリウ予
備可塑化式射出成形機が熱可塑性樹脂材料の射出成形に
使用されている。

（大阪市立工業研究所編−実用プラスチック用語辞典、
参照）この従来の射出成形機はホッパ４から可塑化シリ
ンダ１に給送された熱可塑性樹脂材料を駆動モータ３に
より回転駆動するスクリウ２の回転力と可塑化シリンダ
１の外、周に設けたヒータ８の熱エネルギとにより移送
中順次圧縮混練溶融して、流動化した樹脂利料を可塑化
シリンダ１の先端流路５に設けたシャットオフバルブ２
０を経てアキ−ムレ−トシリンダ２１の計量室２２に供
給し、成形に必要な１バツチ分の溶融樹脂材料を計量後
、油圧シリンダ２５及びピストン２４を作動してプラン
ジャ２３を前進ぜしめ計量された樹脂材料をノズル９か
ら図示しない金型内に注入するものである。この射出成
形機では可塑化シリンダからアキュムレートシリンダに
至る樹脂流路が曲折して比較的長い為に溶融樹脂が滞留
し易（、更に溶融樹脂がアキュムレートシリンダに供給
されるとき、先に供給された樹脂から順次プランジャを
押圧して計量室に蓄積され、射出時にはプランジャの前
進と共に後から供給された溶融樹脂が先に金型内に射出
される為に、１バツチの所要射出量が多い場合には１バ
ツチ相当量の溶融樹脂内でもそれが受ける熱履歴に差異
を生じ従って均質な成形品の成形が困難な憾みがある。

亦、他の形式の成形装置として添付した図面の第５図に
示すようなインランンスクリウ式射出成形機が熱可塑性
樹脂、熱硬化性樹脂或いはゴム等の各種の成形材料の射
出成形に広く使用されている。周知のようにこの射出成
形機はホッパ４から可塑化シリンダ１内に給送された樹
脂材料が駆動モータ３により回転するスクリウ２により
先端に向けて送られるに従ってヒータ８の加熱と相俟っ
て順次圧縮混線溶融して可塑化シリンダ１の先端貯留室
２６に蓄積され、スクリウ２は蓄積された溶融樹脂のを
圧により徐々に後退し、樹脂が所要量に達すると、油圧
シリンダ２８とピストン２７を作動してスクリウ２をプ
ランジャと同様に前進せしめ貯留室２６内の１バツチ分
の溶融樹脂をノズル９から図示しない金型内に注入する
ものである。この射出成形機はスクリウ予備可塑化式射
出成形機に比べて機構が簡単で樹脂流路が短（溶融樹脂
の滞留が少ない利点があるが、比較的大形の成形品の成
形成いはガラス又はカーボン繊維を充填した複合樹脂材
料を使用する成形は困難である。

（３）発明の目的 この発明は如上の点に鑑み、樹脂材料の可塑化及び計量
の過程でその熱劣化或いは熱硬化を起し勝ちな樹脂流路
の滞留部分を極力少なくすると共に、アキュムレートシ
リンダに供給された１バツチ分の溶融樹脂を略一定の熱
履歴のもとに成形金型に注入しうる新規な可塑化計量注
入装置を提供することを目的とする。更に、アキ−ムレ
−トシリンダに供給された溶融樹脂をプランゾャ（、（
より成形金型に注入する際の溶融樹脂のバックフローを
防止して計量精度を高めることのできる可塑化計量注入
装置を提供することを他の目的とするものである。

（４）発明の構成 次にこの発明を第１図の実施例について説明すると、１
は押出機における可塑化シリンダで、その中心穴内に嵌
装されたスクリウ２は可塑化シリンダ１の後端近傍に配
設されてスクリウ２の後端部に連結された油圧モータ３
により回転１駆動され、可塑化シリンダ１の後端部上面
（（立設したホッパ４内に投入された熱可塑性或いは熱
硬化性樹脂粉粒素材を徐々に可塑化シリンダ１内に送り
込み、回転するスクリウ２のフライトによりその先端に
向って送られる間にスクリウ２の機械的エネルギと外周
に配設されたヒータ８の熱エネルギを受けて順次圧縮混
練された樹脂材料は可塑化溶融して可塑化シリンダ１の
先端押出口５より押出される。この可塑化シリンダ１は
更にアキュムレートシリンダ６の中心穴内に同心且つ直
線的に密嵌して軸方向に往復摺動自在に挿入されており
、一方アキームレートシリンダ６のフランジ面と所要の
間隔を置いて対向した位置に配設したプレート１２との
間に複数のガイドバー１１を平行に設はナンドによりア
キュムレートシリンダ６とプレート１２とを一体的に固
着する。プレート１２の中央には油圧シリンダ１４が固
着され、そのピストンロッド１５の先端部は可塑化シリ
ンダ１のフランジ面１３に固着した油圧モータ３に螺着
されており、油圧シリンダ１４の作動により可塑化シリ
ンダ１をスクリウ２及び油圧モータ３と共にフランジ１
３を貫通するガイドバー１１に案内させてアキュムレー
トシリンダ６内を摺動して、先端部の計量室７内に計量
蓄積された溶融樹脂を先端のノズル９から成形金型内に
注入するプランジャとして作動するように構成されてい
る。

第２図はこの発明の他の実施例を軸方向の断面図として
示したもので、油圧モータ３に連結されて可塑化シリン
ダ１内で回転駆動されるスクリウ２が更に別に設けた第
３の駆動装置である油圧シリンダ１８により可塑化シリ
ンダ１内を軸方向に所要のストローク丈前進してスクリ
ウ２の先端部が可塑化シリンダ１の押出口５を閉塞する
シャットオフバルブを構成していることを特徴とするも
のである。アキュムレートシリンダ６のフランジとプレ
ート１２とを一体的に固着するガイドバー１１の中間位
置には可塑化シリンダ１のフランジ１３に固着された油
圧シリンダ１４と協働するピストン１６が一体的に固着
されて、可塑化シリンダ１をプランジャとしてアキュム
レートシリンダ６内で往復摺動する第２の、駆動装置を
構成している。１７は油圧シリンダ１４に固着されてガ
イドバー１１に沿って可塑化シリンダ１のフランジ１３
と共に案内されるガイドプレートで、その中央には前述
の如くスクリウ２を可塑化シリンダ１内で軸方向に前後
進するための油圧シリンダ１８のピストン１９が固着さ
れており、油圧シリンダ１８が第１の駆動装置である油
圧モータ３を介してスクリウ２と共に軸方向に前後進す
るように構成されている。アキュムレートシリンダ６の
割量室７に蓄積された溶融樹脂を押出し金型に注入する
ときは、先づ油圧シリンダ１８を作動してスクリウ２を
前進させて可塑化シリンダ１の押出口５を閉塞し、続い
て可塑化シリンダを油圧７リンダ１４により前進させる
と、計量された溶融樹脂は計量室７からノズル９を通っ
て成形金型内に注入される。１０はノズル９に組み込ま
れ計量時には閉塞し注入時には開放するシャットオフバ
ルブである。

（５）発明の作用 次に如上の構成を備えたこの発明の作用を第２図に示す
実施例に従って第３Ａ図から第３Ｃ図により説明すると
、先ず第３Ａ図は油圧シリンダ１８の作動によりスクリ
ウ２が後退し押出口５を開放した状態で油圧モータ３が
、駆動してスクリウ２を回転してホッパ４から給送され
る樹脂粉粒素材を可塑化シリンダ１内で圧縮混練して可
塑化させながら溶融した樹脂材料を押出口５からアキュ
ムレートシリンダ６の計量室７に供給している状態を示
している。このとき、アキュムレートシリンダ６　先＆
、１１ｉ部のノズル９はシャットオフバルブ１０により
その流路は閉塞されており、可塑化シリンダ１は押出口
５かも供給される溶融樹脂が計量室７に蓄積されるに従
って丁度インラインスクリウ式射出成形機のスクリウと
同様に蓄積された溶融樹脂のを圧により徐々に後退する
。

第３Ｂ図は計量室７に１バツチ相当量の溶融樹脂の計量
供給を完了し、図示せざる成形金型に向けて゛計量され
た溶融樹脂を注入し始める状態を示しており、この場合
光づ油圧モータ３の回転駆動を停止すると同時に油圧シ
リンダ３を作動してスクリウ２を前進ぜしめ、スクリウ
２の先端部を可塑化シリンダ１の押出口５を押圧させて
樹脂流路を閉塞することにより計量室７に蓄積された溶
融樹脂のバックフローを防止した後、油圧シリンダ１４
を前進作動すると、各駆動装置３，１４及び１８とスク
リ°つ２は可塑化シリンダ１と一体となってガイドバー
に活って前進し、可塑化シリンダ１はプランジャとして
計量室７の溶融樹脂を押出し、溶融樹脂は開放されたシ
ャットオフバルブ１０の流路を通ってノズル９より成形
金型内に注入される。

第３Ｃ図は上述の金型注入完了後、次のサイクルを開始
して再び溶融樹脂をアキュムレートシリンダ６の計量室
７に供給を開始した状態を示している。この場合は油圧
モータ３が、駆動してスクリウ２が回転を始めると共に
シリンダ１８の後進作動によりスクリウ２を後退して押
出口５の通路を開放することにより、可塑化シリンダ１
内に給送された樹脂材料は第３Ａ図の場合と同様にして
再び可塑化溶融して徐々に計量室７に供給され、／ノル
９内の７ヤノトオフバルブ１０は注入流路を閉塞する。

なお、上述の説明ではシャットオフ機能をスクリウ２に
打力するための第３の駆動装置として油圧シリンダ１８
を例示したが、他に空圧シリンダ或いはリンク又はカム
機構に置き換えることができ、更に可塑化シリンダ１を
プランジャとして往復動させるための第２の駆動装置と
して、例示の油圧シリンダ１４に換えてサーボモータを
使用してもよい。

（６）発明の効果 この発明は上述の実施例で説明したような構成及び作用
を有しており、樹脂材料の溶融可塑化部と計量蓄積部と
が直接的に連結され溶融樹脂の滞留し勝ちな流路が殆ど
除かれて極めて短かくしであるので樹脂材料の熱劣化或
いは熱硬化による付着がなく装置の長時間運転が可能と
なり、部分的に劣化した樹脂が混入する機会も極めて小
さく、亦樹脂の受ける熱履歴が少ないので良品質の成形
品が得られる。更にアキュムレートシリンタ内には一直
線上に配設されたプランジャの中心部より溶融樹脂を直
接供給しつつプランジャが後退し、１バッチ分の計量後
は計量室に蓄積された樹脂がプランジャの前進により先
に供給されたものから供給順に従ってノズルより押出さ
れて住人するので可塑化から注入に至る間に樹脂の受け
る熱履歴が略一定であり従って均質な成形品が得られる
。亦、曲折した細長い樹脂流路或いは樹脂導管をツＪト
除し、比較的大径の極めて短い樹脂流路を直線状に配列
し然も大径の可塑化シリンダをプランジャとして構成し
たので、成形品の大小に係わらず成形可能となり、ガラ
ス繊維やカーボン繊維等を混入した複合樹脂材料のフロ
ーモールティング成形の場合でも開放金型内の所要部に
所要部の樹脂を正確に計量して注入することができる等
の優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による可塑化計量注入装置の１実施例
の構成を示す軸方向断面図、第２図はこの発明による装
置の他の実施例の構成を示す軸方向断面図、第３Ａ図、
第３Ｂ図及び第３ｃ図は何れも第２図に示す実施例によ
るこの発明の装置の動作説Ｆ３Ａ図、第４図は従来のス
クリウ予備可塑化式射出成形機の概略構成を示す軸方向
断面図、第５図は同じ〈従来形式のインラインスクリウ
式射出成形機の概略構成を示す軸方向断面図である。 １・・・・・・可塑化シリンダ、２・・・・・・スクリ
ウ、３・・・・・・、駆動モータ、　４・・・・・・ホ
ッパ、６・・・・・・アヤユムレー１〜シリンダ、７・
・・・・・計量室、　９・・・・・・ノズル、１４・・
・・・・プランジャ作動用油圧シリンダ、１８・・・・
・・スクリウ前後進用油圧シリンダ。 特許出願人　池貝鉄工株式会社 夛４ｍ ４’　２図 才４図 才５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）所要の成形品の大きさに応じて正確に計量された
   １バツチ相当量の流動状可塑性樹脂材料を成形金型内に
   注入して充満後冷却固化或いは加熱硬化により成形する
   樹脂材料の可塑化計量注入装置において、第１の駆動装
   置に連結されたスクリウを回転自在に嵌装する可塑化シ
   リンダと、第２の駆動装置に連結された前記可塑化シリ
   ンダをプランジャとして軸方向に往復動自在に嵌装する
   アキュムレートシリンダとを備え、前記可塑化シリンダ
   内で溶融可塑化した樹脂材料を直接前記アキュムレート
   シリンダに供給して計量し成形金型内に注入することを
   特徴とする樹脂材料の可塑化計量注入装置。 （２、特許請求の範囲第１項記載の第１の駆動装置に連
   結されて可塑化シリンダ内で回転するスクリウが更に第
   ３の駆動装置に連結されて軸方向に前後進し、計量され
   た流動状可塑性樹脂材料なアキュムレートシリンダから
   注入するとき、前記スクリウが前進してその先端部が前
   記可塑化シリンダの押出口を閉塞するシャットオフバル
   ブ機能ヲ付与した樹脂材料の可塑化計量注入装置。