JPS6230014A - 成形体を圧力で助長されて成形、特に射出成形する装置 - 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、可塑化可能な高分子材料特にポリマー、例え
ば人造ゴムまたは天然ゴムなどのようなエラストマー、
熱可塑性プラスチックなどを持つ成形体を圧力で助長さ
れて成形、特に射出成形する装置に関するものであり、
この装置は寸法の小さい成形体の製造のために特に有利
に使用できる。

〔従来の技術〕

ドイツ連邦共和国特許第１７７９２３９号明細書から、
ｖ竜シリンダを持つ射出成形装置は公知であり、このｔ
ｉ量シリンダの成形口を持つ一方の端部が射出成形型の
開口に接触可能であり、この計量シリンダの他方の開い
た端部において、中空ピストンとして構成された押圧ピ
ストンの端部が移動可能に案内されている。抑圧ピスト
ンには軸線方向に移動可能でかつ回転可能なスクリュー
コンベヤが配置されておりかつこのスクリューコンベヤ
へ軸線方向推力をｔｔｍシリンダの方向に及ぼす移動装
置を備えている。

そこでは移動可能な抑圧ピストン用に、射出の際のこの
押圧ピストンの移動を制限するためのストッパが設けら
れている。したがって、少なくとも１つの供給部を介し
て、なるべく熱的に可塑化可能な、場合によっては分子
架馬可能な少なくとも１つのポリマー、プレポリマーお
よび／または少なくとも１つのこのようなポリマーの成
分を、少なくとも１つの回転駆動される送り兼混合スク
リュー特に可塑化スクリューを持つ準備空間特に可塑化
空間へ供給することは公知であり、この場合準備空間は
、可塑化された材料用の少なくとも１つの貯蔵空間へ気
密に移行し、この貯蔵空間は型、成形工具などへ成形す
べき材料を供給するための少なくとも１つの型充填用管
路なるべく射出通路へ開口している。すべてのこれらの
構成部材は温度調節可能であるのが好ましい。さらに公
知の装置は、なるべくスクリューの回転軸の方向に準備
空間および型充填用管路特に射出通路を並進相対運動さ
せる、例えば流体媒体による駆動装置を持つている。

さらに、プラスチック材料の射出の際に、準備空間にほ
ぼ移動不可能なスクリューをピストン状に貯蔵空間内で
移動させることも公知である。このような構造様式の欠
点は、貯蔵空間または移転空間とこの空間につながる射
出通路とを持つ構造体が、大体において少なくともスク
リューを持つ可塑化シリンダの外側新面と同じ大きさで
なければならない内側１断面を持つことである。特に作
かの射出容積しか必要としない小さい部品を製造する場
合は、大きい多転空間［断面のために、シリンダおよび
スクリューにより形成されたピストンの行程を射出過程
の際に小さくしておくことが必要である。射出成形の際
に要求されるような非常に正確なｔｔ　ｆｆｔを実現す
るために、射出過程の際のこのような極く僅かの行程を
正確に守るための制御出費は太きいが、それにも拘らず
故障しやすさは完全には回避できない。さらに、準備空
間または可塑化空間において射出過程の行程にわたって
軸線方向に移動可能でかつ回転可能に支持されたスクリ
ューをピストン状にこの空間内で移動させることも公知
である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明に出された諜届は、上述の欠点を持たずかつ種々
の、特に小さい寸法の成形体の製造を可能にし、その際
射出過程における行程が行程制御のための大きな出費な
しに高い精度が得られるような大きさを持つようになっ
ている、圧力で助長されて成形する装置を提供すること
である。

Ｃ間顆点を解決するための手段〕 本発明の対象は、少なくとも１つの供給部を介して、な
るべく熱的に可塑化可能な、場合によっては分子架母可
能な少なくとも１つの材料特にポリマー、プレポリマー
および／または少なくとも１つのポリマーの成分の供給
を受けることができる、少なくとも１つの回転駆動され
る送り兼混合スクリュー特に可塑化スクリューを持つ準
備空間特に可塑化空間が、可塑化されたポリマー用の少
なくとも１つの貯蔵空間へ気密に移行し、この貯蔵空間
が少なくとも１つの型、成形工具などへ成形材料を供給
するための少なくとも１つの型充填用管路なるべく射出
通路へ開口し、なるべくすべての、これらの構成部材が
温度調節可能であり、例えば流体媒体による駆動装置を
持つ装置が、なるべくスクリューの回転軸の方向にｉ′
ｖＳ備空間および型充填用管路特に射出通路を並進相対
運動させる、高分子材料持にポリマー、例えば人造ゴム
または天然ゴム、熱可塑性プラスチックなどを持つなる
べく寸法の小さい成形体を圧力で助長されて成形、特に
射出成形する装置において、装置が、なるべく流体媒体
による駆動装置によって互いにほぼ並進相対運動可能に
、送り方向にスクリューの後に配置されかつ互いに平行
な母線を持つ貯蔵空間を有する、少なくとも１つの、場
合によっては一体形成された、延長部を持つ準備空間特
に可塑化空間と、この貯蔵空間ンに漏れのないように滑
りながらほぼ並進運動可能で、特に移動可能でかつ成形
工具に接続可能な型充填用管路特に射出通路の少なくと
も一部を持つ型充填用管路とを有することを特徴とする
、成形体を圧力で助長されて成形、特に射出成形する装
置４である。

この装置において、成形工具内へ射出すべき成形材料の
容積用の貯蔵空間または移転空間の断面はスクリューシ
リンダの外側断面によりもはや下方へ制限されない。最
も筒車な場合にはスクリューシリンダおよびこのスクリ
ューシリンダの新しい延長部は均一の内側断面積を持つ
ことができる。延長部が準備空間より小さい内側断面を
持つ場合は、大きい行程において高い精度を持つ、特に
小さいゴ゛法の部品を得ることができる。さらに、例え
ば延長部および可塑化空間が互いに取り外し可能である
場合は、一方では高い可撓性、他方では、従来のように
、準備空間の横断面積を越える貯蔵空間の横断面積　　
゛で動作する可能性も得られ、それにより装置は小さい
部分から成る成形品だけに限定されない。

新しい装置の別の特徴は、この装置において射出が先入
れ先出し原理に基づいて行なわれることである。第１の
材料として貯蔵空間およびこの貯蔵空間の射出通路へ送
られた材料は、第１の材料として型の中へ射出される。

したがって材料全体により、貯蔵空間における規定され
た滞留時間が得られ、それによって材料残部などの加硫
の恐れは著しく減少される。加硫の開始を意味するスコ
ーチ点に近い製造が可能になるので、周期は従来公知の
装置と比べて短くなる。

既に前に述べた可撓性の利点によって、準備空間と、場
合によってはこの準備空間と異なる内側断面積を持つこ
の酩備空間の延長部とが互いに取り外し可能に結合され
ている構成が好ましい。

作動中特に故障しにくくかつ構成においてあまり費用が
かからずかつ数千バールまでの高い発生圧力においても
容易に密甜できる構成は、送り兼晶合スクリュー特に可
塑化スクリュー、このスクリューの回転駆動装置、準備
空間特に可塑化空間、貯蔵空間を持つ準備空間の延長部
、型充填用管路体および型充填用管路特に射出通路によ
り形成された構成部材の少なくとも２つ、軸的配置の利
点は、流路が短くかつまっすぐなｋので、僅かな圧力損
失しか発生せず、数千バールの範囲において高い射出圧
力と共に高い型充填圧力が得られることである。それに
よって、熱の影響を受けやすい高粘度プラスチックおよ
びゴム混合物の射出成形が著しく容易になりまたははじ
めて可能になる。このことは特に、例えば反応を示しに
くい混合物のような、特別の材料特性を持つ混合物を処
理することが可能になるから、非常に経済的に重要であ
る。

孕備空間特に可塑化空間およびこの空間に配］４された
スクリューが縦延長方向なるべく軸線方向に、互いにほ
ぼ並進相対運動可能であるか、またはせいぜい逆流を防
止するような開鎖過程のために並進相対運動可能である
場合は、機成技術的に著しい簡単化を伴う。スクリュー
が軸線方向移動を行なわないか、またはその前端と共同
作用する逆流防上機構の座への短い行程移動のためにの
み僅かの軸線方向移動を行なう場合は、長さ一直径比は
実際上一定である。

それによって、スクリューによりもたらされるエネルギ
ーは変化しないので、可塑化された材料の非常に均一な
加熱および均一な粘度が得られる。

送り兼混合スクリュー特に可塑化スクリューが、準備空
間特に可塑化空間の延長部に近い方の端部範囲に逆流防
止機構特に逆上弁を持ち、または送り兼混合スクリュー
にこのような機構↓ が準備空間で、例えば可塑化空間の壁と結合されて、付
属している場合は、高い圧力のもとでの射出過程の際の
スクリューシリンダへの可塑化された材料の僅かの逆流
もほぼ防止するから、射出すべき容積の正確な再生可能
性にとって有効である。

準備および可塑化用および貯蔵用の相互浮態可能な空間
が大体においてくびき状の構造全体の内部に配置されて
いる場合は、特に安定した射出成形装置を提供すること
ができる。特にスクリューが、このスクリューを含むス
クリューシリンダすなわち準備空間に軸線方向に移動不
可能に配置されている場合は、スクリューが保持体、特
に保持板に軸線方向に気密に回転可能に支持されていれ
ば有利である。保持体は、上述したようなくびき状構造
の一部を形成するのが有利である。この意味において、
準備空間待に可塑化空間を、スクリュー用と同じ保持体
特に保持板と取り外し可能に結合されるように構成する
ことが有利である。

高い精度および速かな照会継続ならびに修理のしやすさ
における高い動作能力および安定性が、有利な変形例に
おいて得られ、この変形例によれば、準備空間特に可塑
化空間が、貯蔵空間を持つ延長部、送り兼混合スクリュ
ー特に可塑化スクリュー、場合によってはこのスクリュ
ーの保持体特に保持板およびこの保持体または保持板と
結合された並進運動駆動装置特に流体媒体駆動装置と共
に、なるべく取り外し可能な共通の構造単位体を形成し
、この構造ｍ位体が並進運動駆動装置によって、この駆
動装置と結合された、なるべく取り外し可能な、型充填
用管路特に射出通路を持つ型充填用管路体と、この型充
填用管路となるべく取り外し可能に結合された保持体と
を何する構造単位体に対して並進相対運動可能である。

有利なことに、型充填用管路体を場合によって取り外し
可能に、ただし動かないように保持する保持体なるべく
保持板が、少なくとも型充填過程特に射出成形過程中動
かないようにできる場合は、準備空間、スクリューおよ
びこのスクリューの駆動装置ならびにこのスクリューの
保持体を持つ構造単位体が、動かないように型開口に接
触する射出通路の方向に相対浮態せしめられる構造様式
が得られる。

有利なことに、準備空間なるべく可塑化空間、特にこの
空間を持つ溝ａ単位体が型充填用管路体特にこの型充填
用管路体を持つ構造単位体に対して行程の長さおよび速
度を調節可能に多動できるようになっている場合は、射
出過程を型充填の際の要求に正確に合わせるように形成
することができる。速度調節は、成形すべき成形体の形
状に正確に合わせた射出工程の速度用のプコグラムを含
むことができる。

準備空間なるべく可塑化空間、特にこの空間を持つ構造
ｆも位体が、貯蔵空間へのポリマー供給を促進するスク
リューの操作によって型充填用管路体、特にこの型充填
用管路体を持つ構造単位体から雛れるように移動可能で
ある場合は、大体において、液圧装置などを介する付加
的な運動エネルギー供給は必要とされない。貯蔵空間へ
可塑化すべき材料の容積を送ることによって、出発位ｉ
胃への準備空間を持つスクリューシリンダ装置の戻りが
自動的に行なわれる。

必要な背圧における射出過程碌の貯蔵空間の充填を行な
うために、並進運動駆動装置の流体媒体シリンダが、流
体媒体を持つ動作空間の流れ／絞り可能な結合部を何し
ている場合は有利であることが判明している。この場合
絞りが僅かの流量に設定されるならば、貯蔵空間の充填
のために、スクリューによって高められた圧力が必要で
ある。

〔実施例〕

であり、この装置において保持板４と、可塑化空間３を
含むスクリューシリンダ３０が取り外し可能に結合され
ており、このスクリューシリンダの中において、軸線方
向に気密な支持片８を持つ保持板４に支持されかつ保持
体４に配置された回１駅駆動装置９が回転軸線ａの回り
を回転可能に、送り兼混合スクリュー５が可塑化空間３
に配置されている。可塑化空間３は供給開口３５を介し
て、例えば場合によっては分子架櫛のための成分を含む
プレポリマーまたはポリマーの射出すべき材料の帯７の
供給を受けることができる。注目すべきことは、射出す
べき材料の供給は、例えば特別のシリコンゴムの物品を
製造する［祭に初期成分がほぼ流動可能な状態にある場
合は、液密の通路によっても難なく行なえることである
。スクリュー５の回転により材″Ｂ７の帯は準備空間３
へ送り込まれかつそこにおいて９面突間３の内壁におけ
るスクリュー側面の移動により高いせん断応力のもとに
強い混合過程を受け、その際同時に、供給部３５から雛
れる方向に送りが行なわれる。せん断応力および動作圧
力によって、供給される材８７の著しい加熱が行なわれ
るので、この材料はスクリュー５の前端の範囲で流動可
能な状態７０にあり、その際場合によっては後の硬化ま
たはエラストマー形成のための架槁反応が始まることが
できる。可塑化空間３を持つシリンダ３０は、充填すべ
き成形工具２００に近い方の側に同じ直径ｄの延長部３
０１を持っており、この延長部は、可塑化空間３につな
がる貯蔵空間３１を包囲し　　　゛ている。貯蔵空間３
１は大体において延長部の内Ｑ３１１と、スクリューの
端部にある逆流防止機構５２と、射出通路１０を持つ型
充填用管路体Ｉの端面とによって区画されており、この
型充填用管路体はほぼピストン状に全面的に延長部３０
１の内壁３１１に気密に接触して貯蔵空間３１に並進運
動可能に配置されている。通路１０を持つ型充填用管路
体ｌは保持片２２によって別の保持体２と、なるべく取
り外し可能に、結合されており、この型充填用管路体の
末端は、成形空所２０３を持つ成形工具２００に接続可
能である。図面に示されているように、シリンダ３０、
可塑化空間３、スクリュー５、このスクリューの駆動装
置９、シリンダ延長部３ｏ１、貯蔵空間３１、型充填用
管路体Ｉおよび射出通路ＩＯが共通の軸線ａを持ってい
る場合は特に好ましい。

なぜならばこの場合は射出材′Ｂ７．７０が進む距忍が
短いからである。これまで挙げられた、個々のまたはす
べての部品は、図面に示されていない、排熱または入熱
装置を持つのが有利であり、それによって、射出される
材料の守るべき一定温度を保証することができる。型充
填用管路体に接続可能な、図示されている成形工具２０
０は２つの型半休２０２　、２０１を持っており、これ
らの型半休の下側の型半休２０２は、射出成形装置１０
０の保持板２上に配置されている温度−足保持装置２０
５例えば加熱装置に接触しておりかつ同軸的に気密に型
充填用管路体１の射出通路ＩＯに接続可能な、成形空所
２０３へ通ずる成形通路２０４を持っている。射出成形
装置１００において、型充填用管路体ｌを保持する保持
体２は、この保持体と結合された通しボルト素子６４を
介して、流体媒体駆動機構なるべく液圧駆動装置６と結
合されており、これらの液圧駆動装置のシリンダ６２は
、スクリュー５を持つ可塑化シリンダ３０を保持する保
持板４と結合されている。

シリンダ６２の両方の動作空間６０および６１は、管路
６７を介して多方向切換弁６６および管路において動作
空間６０．６１の間に配置された絞り６５と接続されて
いる。図示されていない機器に対する圧力媒体の供給お
よび排出は、管路６８を介して行なわれる。射出成形装
置の互いに相対移動可能な構成要素は、延長部３０１と
スクリューコンベヤ５とを持つ可塑化シリンダ３０を保
持しかつ回転駆動装置９と液圧駆動装置６のシリンダ６
２とを持つ保持板４を含む構造単位体であり、この構造
単位体は、ピストン６３によって、通しボルト素子６４
と結合されかつ型充填用管路体ｌを保持しかつ少なくと
も型充填過程の際に例えば固定型２００に接触して固定
することができる保持体２を持つ構造単位体に対して線
状に相対移動可能であり、この場合装置１００全体はほ
ぼくびき状に形成されている。射出過程の際、液圧駆動
装置の操作によって、延長部３０１の貯蔵空間３１にあ
る可塑化された材料を例えば２０００パールの高い圧力
で射出しながら、射出通路１０を介して型２００の中へ
、保持板４により保持されてこの保持板と結合された構
造単位体が保持板２の構造単位体の方へ移動せしめられ
、その際延長部３０１は、貯蔵空間３１を小さくしなが
ら、この貯蔵空間を漏れのないように滑りながら閉鎖す
るピストン伏型充填用管路体ｌ上を押し進められる。

図面には延長部３０１が可塑化シリンダ３０と一体形成
されているように示されており、斜線は、この延長部が
、もちろん気密に、可塑化シリンダ３０と取り外し可能
に結合され得ることを示しており、その際可塑化シリン
ダの内径ｄしたがってまた貯蔵空間３１の断面積は異な
る大きさを持つことができ、例えば可塑化空間３の断面
積よりはるかに小さくてもよいので、図示した配置にお
いて貯蔵空間３１の容積を下方に非常に小さく制限する
ことができる。この断面積の拡大も問題ないので、高い
可撓性が得られる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による射出成形装置の概略新面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　少なくとも１つの供給部（３５）を介して、なるべ
   く熱的に可塑化可能な、場合によつては分子架橋可能な
   少なくとも１つの材料特にポリマー（７）、プレポリマ
   ーおよび／または少なくとも１つのポリマーの成分の供
   給を受けることができる、少なくとも１つの回転駆動さ
   れる送り兼混合スクリュー（５）特に可塑化スクリュー
   を持つ準備空間（３）特に可塑化空間が、可塑化された
   ポリマー用の少なくとも１つの貯蔵空間（３１）へ気密
   に移行し、この貯蔵空間が少なくとも１つの型、成形工
   具（２００）などへ成形材料（７０）を供給するための
   少なくとも１つの型充填用管路（１０）なるべく射出通
   路へ開口し、なるべくすべての、これらの構成部材が温
   度調節可能であり、例えば流体媒体による駆動装置（６
   ）を持つ装置が、なるべくスクリュー（５）の回転軸の
   方向に準備空間（３０、３）および型充填用管路（１０
   、１）特に射出通路を並進相対運動させる、高分子材料
   特にポリマー、例えば人造ゴムまたは天然ゴム、熱可塑
   性プラスチックなどを持つ、なるべく寸法の小さい成形
   体を圧力で助長されて成形、特に射出成形する装置にお
   いて、装置（１００）が、なるべく流体媒体による駆動
   装置（６）によつて互いにほぼ並進相対運動可能に、送
   り方向にスクリュー（５）の後に配置されかつ互いに平
   行な母線を持つ貯蔵空間（３１）を有する、少なくとも
   １つの、場合によつては一体形成された、延長部（３０
   １）を持つ準備空間（３０、３）特に可塑化空間と、こ
   の貯蔵空間に漏れのないように滑りながらほぼ並進運動
   可能で、特に移動可能でかつ成形工具（２００）に接続
   可能な型充填用管路（１０）特に射出通路の少なくとも
   一部を持つ型充填用管路（１）とを有することを特徴と
   する、成形体を圧力で助長されて成形、特に射出成形す
   る装置。 ２　送り兼混合スクリュー（５）特に可塑化スクリュー
   、このスクリューの回転駆動装置（９）、準備空間（３
   ０、３）特に可塑化空間、貯蔵空間（３１）を持つ準備
   空間の延長部（３０１）、型充填用管路体（１）および
   型充填用管路（１０）特に射出通路により形成された構
   成部材の少なくとも２つ、場合によつてはすべてが、ほ
   ぼ共通の軸線（ａ）を持つていることを特徴とする、特
   許請求の範囲第１項に記載の装置。 ３　準備空間（３０、３）特に可塑化空間およびこの空
   間に配置されたスクリュー（５）が縦延長方向、なるべ
   く軸線方向（ａ）に、ほぼ並進相対運動不可能かまたは
   せいぜい逆流を防止するような閉鎖過程のために並進相
   対運動可能であることを特徴とする、特許請求の範囲第
   １項または第２項に記載の装置。 ４　送り兼混合スクリュー（５）特に可塑化スクリュー
   が、準備空間（３０、３）特に可塑化空間の延長部（３
   ０１）に近い方の端部範囲に逆流防止機構（５２）特に
   逆止弁を持ち、または送り兼混合スクリュー（５）にこ
   のような機構が準備空間側で付属していることを特徴と
   する、特許請求の範囲第１項ないし第３項のうち１つに
   記載の装置。 ５　準備空間（３０）と、場合によつてはこの準備空間
   とは異なる内側断面を持つこの準備空間の延長部（３０
   １）とが互いに取り外し可能に結合されていることを特
   徴とする、特許請求の範囲第１項ないし第４項のうち１
   つに記載の装置。 ６　送り兼混合スクリュー（５）特に可塑化スクリュー
   が保持体（４）、場合によつては保持板に軸線方向に気
   密に回転可能に支持されていることを特徴とする、特許
   請求の範囲第１項ないし第５項のうち１つに記載の装置
   。 ７　準備空間（３０、３）特に可塑化空間が、保持体（
   ４）特に保持板と取り外し可能に結合されていることを
   特徴とする、特許請求の範囲第１項ないし第６項のうち
   １つに記載の装置。 ８　準備空間（３０、３）特に可塑化空間が、貯蔵空間
   （３１）を持つ延長部（３０１）、送り兼混合スクリュ
   ー（５）特に可塑化スクリュー、場合によつてはこのス
   クリューの回転駆動装置（９）、保持体（４）特に保持
   板およびこの保持体または保持板と結合された並進運動
   駆動装置特に流体媒体駆動装置（６）と共に、なるべく
   取り外し可能な共通の構造単位体を形成し、この構造単
   位体が並進運動駆動装置によつて、この駆動装置と結合
   された、なるべく取り外し可能な、型充填用管路（１０
   ）特に射出通路を持つ型充填用管路体（１）とこの型充
   填用管路体の保持体（２）特に保持板とを有する構造単
   位体に対して並進相対運動可能であることを特徴とする
   、特許請求の範囲第１項ないし第７項のうち１つに記載
   の装置。 ９　型充填用管路体（１）を持つ保持体（２）が、少な
   くとも型充填過程特に射出成形過程中動かないようにで
   きることを特徴とする、特許請求の範囲第１項ないし第
   ８項のうち１つに記載の装置。 １０　準備空間（３）なるべく可塑化空間、特にこの空
   間を持つ構造単位体が、型充填用管路体（１）、特にこ
   の型充填用管路体を持つ構造単位体に対して行程の長さ
   および速度を調節可能に移動できることを特徴とする、
   特許請求の範囲第１項ないし第９項のうち１つに記載の
   装置。 １１　準備空間（３）なるべく可塑化空間、特にこの空
   間を持つ構造単位体が、貯蔵空間（３１）へのポリマー
   供給を助長するスクリュー（５）の操作によつて、型充
   填用管路体（１）特にこの型充填用管路体を持つ構造単
   位体から離れるように移動できることを特徴とする、特
   許請求の範囲第１項ないし第１０項のうち１つに記載の
   装置。 １２　並進運動駆動装置の流体媒体シリンダ（６２）が
   、流体媒体を持つ動作空間（６０、６１）の流れ絞り可
   能な結合部（６７、６６、６５）を有していることを特
   徴とする、特許請求の範囲第１項ないし第１１項のうち
   １つに記載の装置。