JP3343006B2 - 溶融射出装置 - Google Patents

溶融射出装置

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JP3343006B2 JP28969595A JP28969595A JP3343006B2 JP 3343006 B2 JP3343006 B2 JP 3343006B2 JP 28969595 A JP28969595 A JP 28969595A JP 28969595 A JP28969595 A JP 28969595A JP 3343006 B2 JP3343006 B2 JP 3343006B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は溶融射出装置に係
り、特にプラスチック等のペレットを溶融プラスチック
(以下メルトという)にして射出する溶融射出装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来のプラスチック射出成形機の溶融射
出装置は、図5に示すようなスクリュウ機構を利用して
いる。この機構ではホッパー50に貯蔵されたプラスチ
ックペレット51(以下ペレット)がシリンダ52の中
に供給される。供給されたペレットは、スクリュウ53
の回転によるシリンダの内面との摩擦発熱およびシリン
ダ外面のヒータ54からの熱によって溶融し、メルトが
生成され、メルトはシリンダ先端部に移送される。
【0003】図6に示すようにスクリュウ53はスクリ
ュウの回転によってシリンダ先端部に供給されたメルト
の圧力によりA方向に後退し、シリンダ先端部に所定量
のメルト55が蓄積され、スクリュウの回転を止めてB
方向に押し出すことによってメルトは外部にある図示し
ない型内に射出される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来のスクリュ
ウ式射出装置においては、ペレットを溶融してメルトを
生成する機能とメルトを射出する機能とが、同一のシリ
ンダ52を用いて行われていた。ペレットを摩擦熱等に
より溶解させるためには、スクリュウ53の回転面とシ
リンダ52の内壁面との対面する面積が所定量以上必要
である。このためシリンダ52の径を細くする場合には
全長を長くし、全長を短くする場合には径を太くする必
要がある。一方、スクリュウ53によりメルトを射出す
る際に単位面積当たり所定の圧力が作用するため、シリ
ンダ52の径が太いとメルトを射出するために大きな力
を要する。このため、シリンダ52の全長を短くする代
わりに径を太くすることには制限がある。
【0005】このため、メルト射出の際の高圧力と流出
粘性抵抗の関係でスクリュウ径を大きくできず、室温の
ペレットが溶融するまでに必要な熱量を供給するための
表面積を確保することから一般にスクリュウはその直径
に比べて15倍から20倍の長さを要することになり、
装置が長尺化してしまうという難点があった。
【0006】そこで本発明の目的は、上記従来技術の有
する問題を解消し、短尺化が可能な溶融射出装置を提供
することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による溶融射出装置は、メルトを外部へ射出
する射出孔の形成された射出用チャンバーと、 前記射
出用チャンバー内に収容されたメルトを前記射出孔から
射出するために前記射出用チャンバー内で移動可能な射
出用ピストンと、前記射出用チャンバーと独立して設け
られメルトが移送される通路を介して前記射出用チャン
バーに連通する溶融用チャンバーと、前記溶融用チャン
バー内に回転可能に配設され、周胴部と前記溶融用チャ
ンバーの内壁との間で収容されるペレットを溶解させて
メルトを生成する溶融用回転体と、前記溶融用回転体の
周胴部に可及的密に外嵌され前記溶融用回転体の回転軸
方向に移動可能に配設されたメルト押し出し部材と、を
備えることを特徴とする。
【0008】また、好適には、前記溶融用チャンバーは
下方部に円錐形状の円錐部を有し、前記溶融用回転体は
下方部に円錐形状の円錐部を有し、前記溶融用チャンバ
ーの前記円錐部と前記溶融用回転体の前記円錐部とで挟
まれた空間は下方へ向かって狭く形成されている。
【0009】また、記溶融用回転体の底部には、スクリ
ュウが設けられている。
【0010】また、前記溶融用チャンバーと前記溶融用
回転体との間に収容されたペレットを下方へ押し付ける
押付け手段が配設されている。
【0011】また、前記溶融用回転体の周胴部の内側に
予熱器が設けられている。
【0012】また、前記射出用チャンバーと前記溶接用
チャンバーとを連通する通路の外部に予熱器が設けられ
ている。
【0013】本発明による溶融射出装置において、射出
用チャンバーは、溶融用チャンバーと独立して設けられ
メルトが移送される通路を介して溶融用チャンバーと連
通しており、ペレットを溶融してメルトを生成する機能
のみを受け持つので、径が太く全長が短い構造であって
も支障はない。メルトを射出する機能は、射出用チャン
バーと独立して設けられた射出用チャンバーによって行
われる。
【0014】溶融用回転体と溶融用チャンバーとで形成
される空間に収納されているペレットは、溶融用回転体
の回転による摩擦熱により溶解されメルトが生成され
る。メルトは主に溶融用回転体の周胴部に付着する。メ
ルト押し出し部材を回転軸方向の下方へ押し付けること
により、溶融用回転体の周胴部に付着したメルトを周胴
部から掻き落とし、通路を介して射出用チャンバーへ移
送する。
【0015】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明によ
る溶融射出装置の実施形態例を説明する。
【0016】まず、図1を参照して本発明の第1実施形
態例について説明する。図1において、溶融射出装置の
底部にはメルト1を外部へ射出する射出孔2の形成され
た射出用チャンバー3が配設されており、射出用チャン
バー内にはメルト1を射出孔2から射出するための射出
用ピストン4が射出用チャンバー3内で移動可能に設け
られている。
【0017】射出用チャンバー3の上方には射出用チャ
ンバー3と独立した円筒状の溶融用チャンバー5が配設
されており、溶融用チャンバー5は底部においてメルト
1が移送される通路6を介して射出用チャンバー3に連
通している。
【0018】溶融用チャンバー5は上方の大きな円筒部
と下方の小さな円筒部を有し、大きな円筒部と小さな円
筒部は円錐形状の大円錐部5aによって接続されてお
り、小さな円筒部と通路6とは円錐形状の小円錐部5b
によって接続されている。小さな円筒部と小円錐部5b
の外周には、メルト1中に混在して残存するペレットを
溶解するためのヒータ(予熱器)9が巻設されている。
【0019】溶融用チャンバー5内には、円筒状の溶融
用回転体7が回転可能に配設されている。溶融用回転体
7は回転軸8の回りに回転するように支持されており、
回転軸8は図示しないモータ等の回転手段によって回転
駆動されるようになっている。溶融用回転体7は回転軸
の方向が重力方向となるように配設されている。
【0020】溶融用回転体7の下方部には円錐形状の円
錐部7aが形成されている。円錐部7aと大円錐部5a
とで挟まれた空間は下方へ向かって狭く形成されてい
る。溶融用回転体7と溶融用チャンバー5とで形成され
る空間にはペレット10が収納される。溶融用回転体7
の周胴部にはフライト等の特別な凹凸形状は形成されて
いないが、ペレット10との間に大きな摩擦力を作用さ
せるために適当な凹凸部を形成してもよい。
【0021】溶融用回転体7の周胴部には、溶融用回転
体の回転軸8方向にスライド可能にメルト押し出し部材
11が可及的密に外嵌されている。メルト押し出し部材
11は上端のフランジ部を回転軸8方向に押し付けるこ
とが可能である。
【0022】次に、本実施形態例の作用について説明す
る。
【0023】溶融用回転体7と溶融用チャンバー5とで
形成される空間に収納されているペレット10は、溶融
用回転体7の回転による摩擦熱により溶解されメルト1
が生成され、メルトは主に溶融用回転体7の周胴部に付
着する。メルト押し出し部材11の上端のフランジ部を
回転軸8方向に押し付けることにより、溶融用回転体7
の周胴部に付着したメルト1を周胴部から掻き落とすと
ともに、メルト1を円錐部7aと大円錐部5aとで挟ま
れた空間へ移送する。円錐部7aと大円錐部5aとで挟
まれた空間は下方へ向かって狭く形成されているので、
メルト1は下方へ進むにつれてより高い圧力を受け、メ
ルト1中に混在する空気等のガスが抜かれる。さらに、
メルト1はヒータ9によって加熱され、メルト1中に混
在して残存するペレット10が溶解される。最終的にメ
ルト1は、通路6を介して射出用チャンバー3へ移送さ
れる。射出用チャンバー3へ移送されたメルト1は、射
出用ピストン4を射出用チャンバー3内でC方向へ移動
することにより射出孔2から射出される。
【0024】以上説明したように、本実施形態例の構成
によれば、溶融用チャンバー5と射出用チャンバー3と
を独立して設け通路6によって連通するようにしたの
で、溶融用チャンバー5と射出用チャンバー3とは各々
溶融機能と射出機能とを分担して受け持つことが可能に
なり、この結果、溶融用チャンバー5の径を太く全長を
短く形成することができ、溶融射出装置の短尺化が可能
になる。
【0025】また溶融機能と射出機能とを分担するよう
にしたので、材料の切り替え時に無駄な材料を生じさせ
ず短時間で材料を交換可能な溶融射出装置を提供するこ
とができる。
【0026】また、溶融用チャンバー5内に回転可能に
溶融用回転体7を配設し、溶融用回転体7の周胴部に可
及的密にメルト押し出し部材11を回転軸8方向にスラ
イド可能に外嵌したので、メルト押し出し部材11を回
転軸8方向に押し付けることにより溶融用回転体7の周
胴部に付着したメルト1を周胴部から掻き落とし、メル
ト1を通路6を介して射出用チャンバー3へ移送するこ
とが可能になる。この結果、溶融射出装置を簡易な構成
で形成することができる。材料の切り替え時に無駄な材
料を生じさせず短時間で材料を交換可能な溶融射出装置
を提供することができる。
【0027】次に、図2を参照して本発明の第2実施形
態例について説明する。本実施形態例では、溶融用回転
体7の底部先端にスクリュウ20が設けられている。
【0028】スクリュウ20を設けることにより、円錐
部7aと大円錐部5aとで挟まれた空間においてメルト
1の混練がより確実に可能となり、良質のメルト1を通
路6を介して射出用チャンバー3内に移送することがで
きる。
【0029】次に、図3を参照して本発明の第3実施形
態例について説明する。本実施形態例では、溶融用チャ
ンバー5と溶融用回転体7との間に収容されたペレット
10を上表面から下方へ押し付ける円筒状の押付けリン
グ21が配設されている。押付けリング21はメルト押
し出し部材11の周胴部の外側面と部溶融用チャンバー
5の内側面との間で多少の隙間をおいて配置されてい
る。
【0030】押付けリング21を図示しないアクチュエ
ータによって下方に押付けることで、ペレット10をの
溶融用回転体7の周胴部への供給を効果的に行うことが
できる。また、押付けリング21をアクチュエータで押
付けるのではなく、単に押付けリング21をペレット1
0上表面部に置き、ペレット押付けリング12の自重に
よって押付け力を発生させることも可能である。
【0031】次に、図4を参照して本発明の第4実施形
態例について説明する。本実施形態例では、溶融用回転
体7の周胴部の内側にヒータ(予熱器)22が巻設され
ている。
【0032】ヒータ22によって溶融用回転体7の内部
からペレット10を加熱することにより、溶融用チャン
バー5と溶融用回転体7との間に収容されたペレット1
0の溶融時間を短縮することができる。
【0033】以上説明した本発明の実施形態例におい
て、ヒータ9はいくつかに分割してもよいし、また溶融
用チャンバー5の外側や射出用チャンバー3の外側に他
のヒータを設けてもよい。また、予めペレットを加熱す
る予熱器はヒータ方式に限定されず例えば温風式でもよ
い。また、溶融用チャンバー5には材料切り替え用のペ
レット排出孔等を設け材料の切り替えを行うようにして
もよい。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の構成によ
れば、溶融用チャンバーと射出用チャンバーとを独立し
て設け通路によって連通するようにしたので、溶融用チ
ャンバーと射出用チャンバーとは各々溶融機能と射出機
能とを分担して受け持つことが可能になり、この結果、
溶融用チャンバーの径を太く全長を短く形成することが
でき、溶融射出装置の短尺化が可能になる。材料の切り
替え時に無駄な材料を生じさせず短時間で材料を交換可
能な溶融射出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による溶融射出装置の第1実施形態例の
全体構成を示す縦断面図。
【図2】本発明による溶融射出装置の第2実施形態例の
全体構成を示す縦断面図。
【図3】本発明による溶融射出装置の第3実施形態例の
全体構成を示す縦断面図。
【図4】本発明による溶融射出装置の第4実施形態例の
全体構成を示す縦断面図。
【図5】従来の溶融射出装置の全体構成を示す断面図。
【図6】従来の溶融射出装置の動作を説明するための断
面図。
【符号の説明】
1 メルト 2 射出孔 3 射出用チャンバー 4 射出用ピストン 5 溶融用チャンバー 5a 大円錐部 5b 小円錐部 6 通路 7 溶融用回転体 7a 円錐部 8 回転軸 9 ヒータ(予熱器) 10 ペレット 11 メルト押し出し部材 20 スクリュウ 21 押し付けリング 22 ヒータ(予熱器)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−316823(JP,A) 特開 平9−29797(JP,A) 特開 平9−29796(JP,A) 実開 昭51−82768(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 45/53,45/54,45/74 B29B 7/30 - 7/72

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】メルトを射出する射出孔の形成された射出
    用チャンバーと、 前記射出用チャンバー内に収容されたメルトを前記射出
    孔から射出するために前記射出用チャンバー内で移動可
    能な射出用ピストンと、 前記射出用チャンバーと独立して設けられメルトが移送
    される通路を介して前記射出用チャンバーに連通する溶
    融用チャンバーと、 前記溶融用チャンバー内に回転可能に配設され、周胴部
    と前記溶融用チャンバーの内壁との間で収容されるペレ
    ットを溶解させてメルトを生成する溶融用回転体と、 前記溶融用回転体の周胴部に可及的密に外嵌され前記溶
    融用回転体の回転軸方向に移動可能に配設されたメルト
    押し出し部材と、を備えることを特徴とする溶融射出装
    置。
  2. 【請求項2】前記溶融用チャンバーは下方部に円錐形状
    の円錐部を有し、前記溶融用回転体は下方部に円錐形状
    の円錐部を有し、前記溶融用チャンバーの前記円錐部と
    前記溶融用回転体の前記円錐部とで挟まれた空間は下方
    へ向かって狭く形成されていることを特徴とする請求項
    1に記載の溶融射出装置。
  3. 【請求項3】前記溶融用回転体の底部には、スクリュウ
    が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の溶
    融射出装置。
  4. 【請求項4】前記溶融用チャンバーと前記溶融用回転体
    との間に収容されたペレットを下方へ押し付ける押付け
    手段が配設されていることを特徴とする請求項1に記載
    の溶融射出装置。
  5. 【請求項5】前記溶融用回転体の周胴部の内側に予熱器
    が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の溶
    融射出装置。
  6. 【請求項6】前記射出用チャンバーと前記溶接用チャン
    バーとを連通する通路の外部に予熱器が設けられている
    ことを特徴とする請求項1に記載の溶融射出装置。
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