JPS6153018A - インラインスクリユ−式射出成形機の計量方法及びその装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は特に液状樹脂の成形に用いて好適なインライン
スクリュー式射出成形機の計量方法及びその実施に使用
する計量装置に関する。

（従来の技術） インラインスクリュー式射出成形機は、前部に射出口（
ノズル）を、後部に材料供給部を備えたシリンダに回転
動及び進退動するスクリューを内装し、ポンプ等によっ
て材料供給部に圧送された液状樹脂等の成形材料をスク
リューの回転により混練移送してスクリューの前方に蓄
積するとともに、この蓄積によって後退するスクリュー
の位置を検出して計量し、次いで蓄積された樹脂をスク
リューの前進によって金型へ射出充填するサイクル工程
を繰り返して成形を行う。

ところで、この種射出成形機に於いては上記材料供給部
へ液状樹脂を供給する圧力が比較的高く、しかも液状樹
脂は僅かの隙間からも洩れやすい性質をもつためノズル
と金型間や金型のゲート部分に当該樹脂の漏洩を生じた
り、さらに高い供給圧力の影響を受けて計量自体も不安
定になる。

したがって、従来はノズルやゲート部分に開閉バルブ機
構を付設して供給圧力の影響を排除したり、スクリュー
を進退駆動する油圧回路にスクリュー後退防止装置を設
けて計量工程終了後に生ずる供給圧力による計量増量を
防止していた。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、斯かる従来の手法は次の如き問題がある。

即ち、ノズルやゲート部分はスペースが限られているた
め開閉バルブ機構を付設することは機体の大型化及び複
雑化を招き、さらに射出充填時に要求される円滑な樹脂
の流動に支障を与える等の弊害を招く。また、このよう
に開閉バルブ機構を付設しても当該バルブ機構から樹脂
が漏洩し、確実な樹脂路の閉鎖は困難であった。

一方、前述の如きスクリュー後退防止装置を設けても供
給圧力自体の影響を避けることはできず、供給圧力によ
る計量増量の完全防止は困難であり精密計量を行うこと
ができなかった。

そこで、本発明は斯かる問題点を排除するもので、上述
の如き開閉バルブ機構やスクリュー後退防止装置等の補
助装置を全（用いることな（樹脂の漏洩を防止、しかも
高精度の計量を行うことができるインラインスクリュー
式射出成形機の計量方法およびその装置を提供するもの
である。

（問題点を解決するための手段） 本発明の第１の特徴とするところはインラインスクリュ
ー式射出成形機の計量方法に係り、第１図（射出成形機
の側面断面図）のように成形材料を、シリンダ３内で回
転するスクリュー２の前方に蓄積せしめ、この際後退す
るスクリュー２の位置を検出して計量を行う方法を用い
るものにおい　　　　　　　。

て、計量の終了点となるスクリュー２の後退位置（第２
の位置）Ｑよりも前方にあ□る第１の位置Ｐにスクリュ
ー２が達したときに、シリンダ３への成形材料の供給を
停止し、この後スクリュー２が第２の位置Ｑに達したと
きにスクリュー２の回転を停止させる点にある。

また、本発明の第２の特徴とするところはインラインス
クリュー式射出成形機の計量装置に係り、第１図の如き
シリンダ３内で回転するスクリュー２の前方に蓄積した
成形材料により後退したスクリュー２の位置検出によっ
て計量を行う形成のものにおいて、計量の終了点となる
スクリュー２の後退位置Ｑよりも前方にある位置に、配
設したスクリュー２の後退位置Ｐを検出する例えば近接
スイッチ等の位置検出手段ＳＷと、シリンダ３に備えた
材料供給部４に配設するとともに前記位置検出手段針の
検出によって該供給部４を閉成する例えばロータリバル
ブ等の開閉手段Ｓｖを備えて構成した点にある。

（作用） 次に、本発明の作用について説明する。先ず、インライ
ンスクリュー式射出成形機の原理に従ってシリンダ３内
でスクリュー２が回転するため供給部４から所定の供給
圧力によって導入された成形材料がシリンダ３内を混練
移送されてスクリュー２の前方に蓄積される。この蓄積
によってスクリュー２は後退し、第１の位置Ｐに達した
ときに位置検出手段Ｓ−がこれを検出し、これにより開
閉手段ＳＶを作動させて成形材料の供給を停止基せる。

一方、スクリュー２の回転によりスクリュー２はさらに
後退し、この状態ではシリンダ３内に作用する供給圧力
の影響は次第に無（なる。そして、スクリュー２が第２
の位置Ｑに達するとスクリュー２の回転は停止せしめら
れ、所定の計量工程を終了する。

（実施例） 以下には本発明に係る好適な実施例について図面を参照
して詳述する。

先ず、本発明を通用したインラインスクリュー式射出成
形機の構成について説明する。図面は同成形機の側面断
面図を示す。

符号１で示した同成形機は前部にスクリュー２を内装す
るシリンダ３を備える。シリンダ３の前端には成形材料
である液状樹脂を噴出させるノズル５を備えるとともに
、後上部には液状樹脂をシリンダ３内へ導入する材料供
給部４を備える。材料供給部４はシリンダ３内に臨む供
給口６、この供給口６に接続される２系統の逆止弁７ａ
、７ｂこの各逆止弁７ａ、７ｂに接続される開閉手段で
あるロータリバルブ８ａ、８ｂ、このロークリバルブ８
ａ、８ｂに接続され、外部に引出される材料供給路９ａ
、９ｂを備える。この供給部４は実施例では２系統、例
えばシリコーン樹脂等の２種類の成形材料を夫々加圧供
給する場合を例示したが、この系統は単系統でも複数系
統でもよい。ところでロークリパルプ８ａ、８ｂは本発
明に従って設けられるもので、不図示の駆動手段によっ
て供給部４の開閉作動を行い、この駆動手段は所定の制
御信号によって作動する。なお、逆止弁７ａ。

７ｂは他の系統の液状樹脂が逆流するのを防止するため
のものである。

一方、シリンダ３の後端は油圧シリンダ部１０に結合す
るとともに、スクリュー２の後端は当該油圧シリンダ部
１０に内装したピストン（ラム）１１の前端に結合する
。ピストン１１の後端にはオイルモータ１２の軸をスプ
ライン結合し、オイルモータ１２及び油圧シリンダ部１
０は油圧回路１３に夫々接続される。油圧回路１３はオ
イルモータ１２を駆動制御してスクリュー２を回転させ
るとともに、油圧シリンダ部１０を駆動制御してスクリ
ュー２を前進又は後退させる機能をもつ。

なお、符号１３ａ、１３ｄ、１３ｅは切換弁、１３ｂ。

１３ｆは圧力調節弁、１３ｃ、１３ｇ、はチェック弁、
１３ｈは油圧源である。

また、ピストン１１の前部にはその外周に回動可能に検
出ドグ１４を設けるとともに、油圧シリンダ部１０には
長手方向に当該検出ドグ１４のガイド孔１５を設は検出
ドグ１４をシリンダ部１０の上方へ露出させる。他方、
この検出ドグ１４上方にはこれに対向して位置検出手段
である近接スイッチ１６，１７．１８及び１９を夫々検
出ドグエ４の移動軌跡上に所定間隔を置いて配設する。

各近接スイッチにおいて最前部にあるスイッチ１６はス
クリュー２が最も前に位置した場合の位置検出用である
。また、スイッチ１８は計量の終了点を検出するもので
ある。一方、スイッチ１８の前方にあるスイッチ１７は
本発明に従って配設されるもので、前記位置検出手段針
を構成する。なお、このスイッチ１７の検出により前記
ロータリバルブ８ａ、８ｂを閉じるため、スイッチ１７
を配する位置はスイッチ１６とスイッチ１８の間で且つ
、スイッチ１８までスクリュー２が後退するまでの間ス
クリュー２の前方に材料を蓄積可能な所定の位置に選択
する。また、スイッチ１９はスイッチ１８の後方に位置
し、計量工程終了後に於いて、必要に応じてスクリュー
２を後退させてスクリュー２の前方に蓄積した樹脂圧を
下げるためのリミットスイッチ機能をもつ。以上各近接
スイッチ１６〜１９は前記検出ドグ１４の接近によって
ＯＮＬ、、スクリュー２の後退位置を検出するもので、
各スイッチ１６〜１９は不図示の制御装置に接続されて
いる。なお、各スイッチ１６〜１９は軸方向にその位置
を任意に調整できる。また、実施例では近接スイッチを
例示したがその他エンコーダ又はポテンショメータ等の
同効手段を利用できる。

なお、射出成形機１の前方にはノズル５に当接せしめた
金型２０を示す。金型２０に於いて、２１は可動型、２
２は固定型、２３はキャビキイ、２４はゲート、２５は
ランチを夫々示す。

次に、斯かる構成からなる射出成形機１の動作について
説明する。

図面は計量開始直前の状態を示している。今、油圧回路
１３の切換弁１３ａを（ａｌ側へ切換えてオイルモータ
１２に圧油を供給すると、スクリュー２は回転を開始す
る。一方、この時点ではロータリバルブ８ａ、８ｂが開
いており液状樹脂は供給部４を介してシリンダ３内のス
クリュ−２基部に所定の供給圧力で導入される。導入さ
れた液状樹脂はスクリュー２によって前側へ混練移送さ
れ、スクリュー２の前方に蓄積されていく。そして、当
該蓄積によってスクリュー２は後退し、さらにピストン
１１も後退するため油圧シリンダ部１０の後部油室１０
ａが縮小する。この場合後部油室ｔＯａの圧力は油圧回
路１３に設けた圧力調節弁１３ｂによって調節される。

なお、チェック弁１３Ｃはスクリュー２の回転開始と同
時に切換弁１３ｄが（ａ）側へ切換わるためこのパイロ
ット圧力によって開弁されている。なお、このチェック
弁１３Ｃは近接スイッチ１９によって閉作動するなどス
クリューの位置を保持させるものであるが従来のように
樹脂の供給圧力によって計量が増量するのを防止するも
のではない。

このようにしてスクリュー２が後退し、検出ドグ１４が
近接スイッチ１７の位置に達すると近接スイッチ１７が
これを検出し、これに基づき前記ロータリバルブ８ａ、
８ｂを駆動せしめて供給部４を閉じる。この結果シリン
ダ３内への材料の供給が停止し、同時にロータリバルブ
８ａ、８ｂの上流側からの供給圧力も作用しなくなる。

一方、材料の供給が停止してもスクリュー２は回転を続
行しているため、次第にスクリュー２の基部（供給部）
側の圧力は低下する。この場合、スクリュー２の前方に
蓄積された圧力は油圧シリンダ部１０の後部油室１０ａ
の圧力調節（背圧）によって正確に調節される。

そして、スクリュー２がさらに後退して検出ドグ１４が
近接スイッチ１８の位置に達すると油圧回路１３におけ
る切換弁１３ａおよび１３ｄが図示の位置に切換ねって
スクリュー２の回転は停止する。

以上で、計量工程が終了する。なお、このときさらにス
クリュー２を後退せしめてスクリュー２の前方の樹脂圧
を低下させるようにしてもよいことは前述した。

計量工程が終了すると先に充填した金型２０内の成形品
を取出して再型締めし、スクリュー２を前進せしめ、計
量された液状樹脂をノズル５を通して金型２０内のキャ
ビティ２３に射出充填する公知の射出成形を行う。そし
て、射出充填が完了すると再びロータリバルブ８ａ、８
ｂを作動させて供給部４を開き次の計量工程に移行する
。

次に成形材料が粒状体等を用いる通常の成形を行う場合
について説明する。本発明は前述の如（液状樹脂の成形
に用いて好適であるが通常の成形にも有用に適用するこ
とができる。この場合には図面に於いて供給部４の上端
にホッパを設け、このホッパの底部から供給口６に至る
途中に所定の開閉手段ＳＶを設ける。粒状体を成形材料
とする場合には液状樹脂に比べて材料の供給路幅は大き
くなるのが普通であり、また液状樹脂の場合に必要な逆
止弁７ａ、７ｂは不用である。よって、この場合にもホ
ッパ内の成形材料をシリンダ３内へ導入し、スクリュー
２を回転させて計量工程を開始させるとともに、スクリ
ュー２が後退した際に近接スイッチ１７の位置で所定の
開閉手段ＳＶを閉じ、さらに近接スイッチ１８の位置で
スクリュー２の回転を停止させる液状樹脂の場合と同様
の作動を行わしめればよい。

このような通常の成形材料を用いる場合においではスク
リュー２上における成形材料の滞留量を減少させ、熱分
解や熱劣下を防止するとともに材料替えも容易となる。

また、スクリュー２の後退により供給口６が相対的にス
クリュー２の基部より前側へ移動するが、この供給位置
変更による不安定な計量を防止できる。さらにまた、供
給口６付近の成形材料を空にできるので従来のようにス
クリュー２の前進時にその外周部のスクリュー山部によ
って材料ベレットを噛み込んでしまう弊害は生ぜず、以
って、射出時の射出圧力の変動や異音の発生を有効に防
止できる。

以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明したが
、本発明はこの実施例に限定されるものではな（、発明
の精神を逸脱しない範囲内で多（の改変を施し得るのは
もちろんのことである。

（発明の効果） このように、本発明はインラインスクリュー式射出成形
機の計量方法において、計量の終了点となるスクリュー
の後退位置（第２の位置）よりも前方にある第１の位置
にスクリューが達したときにシリンダへの成形材料の供
給を停止し、この後スクリューが第２の位置に達したと
きにスクリューの回転を停止させるようにしたため、次
の如き著効を得る。

第１に、液状樹脂の成形おにいてはその供給圧力の影響
を有効に排除することができるため、従来の如きノズル
等に開閉バルブ機構やスクリュー後退防止装置等の補助
装置を全く用いることなく樹脂の漏洩を防止し、しかも
高精度で安定した計量を行うことできる。

第２に、粒状体等の通常の成形材料を用いた場合にもス
クリュー上における成形材料の滞留量を減少させ、熱分
解や熱劣下を防止するとともに材料替えも容易となる。

また材料ペレットがスクリューに噛み込む等の弊害は生
ぜず、射出時の射出圧力の変動や異音発生を有効に防止
できる。

また、本発明はインラインスクリュー式射出成形機の計
量装置において、計量の終了点となるスクリューの後退
位置よりも前方にある位置に配設したスクリューの後退
位置を検出する検出手段と、シリンダに備えた成形材料
の供給部に配設するとともに、前記検出手段の検出によ
って該供給部を閉成する開閉手段を備えてなるため、上
記本発明方法を有効に実施でき、しかも構造簡易で、正
確な作動を行わしめることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明を適用したインラインスクリュー式射出成
形機の側面断面図である。 １・・・インラインスクリュー式射出成形機。 ２・・・スクリュー、　　３・・シリンダ、　　４・・
・材料供給部、　　Ｐ・・・第１の位置、　Ｑ・・・第
２の位置、　Ｓ−・・・検出手段、　　ＳＶ・・・開閉
手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、成形材料を、シリンダ内で回転するスクリューの前
   方に蓄積せしめ、この際に後退するスクリューの位置を
   検出して計量を行うインラインスクリュー式射出成形機
   の計量方法において、計量の終了点となるスクリューの
   後退位置（第２の位置）よりも前方にある第１の位置に
   スクリューが達したときにシリンダへの成形材料の供給
   を停止し、この後スクリューが第２の位置に達したとき
   にスクリューの回転を停止させることを特徴とするイン
   ラインスクリュー式射出成形機の計量方法。 ２、シリンダ内で回転するスクリューの前方に蓄積した
   成形材料により後退したスクリューの位置検出によって
   計量を行うインラインスクリュー式射出成形機の計量装
   置において、計量の終了点となるスクリューの後退位置
   よりも前方にある位置に配設したスクリューの後退位置
   を検出する検出手段と、シリンダに備えた材料供給部に
   配設するとともに前記検出手段の検出によって該供給部
   を閉成する開閉手段を備えてなることを特徴とするイン
   ラインスクリュー式射出成形機の計量装置。