JPH028566B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、たとえば不飽和ポリエステル等の熱
硬化性樹脂に炭酸カルシウム等の充填材およびガ
ラス繊維等の補強用繊維その他触媒、離型材、着
色材等の添加物を混入してなるいわゆるBMC（あ
るいは形状によつてはSMCとも呼ばれる）と称
される高粘性の成形材料を、射出成形機の射出ユ
ニツトへ供給するための装置に関するものであ
る。

従来、射出用スクリユーおよびスクリユーシリ
ンダを備えた射出ユニツトに上記のBMC材料を
供給する装置として、スクリユーシリンダの材料
受入口に連通連設したホツパ内に大径の材料押込
用ピストンを嵌装し、該ピストンによつてホツパ
内の成形材料全体を常時スクリユーに向けて押圧
することにより、漸次ホツパ内の成形材料がスク
リユーシリンダに押込まれるようにした構造が知
られている。ところが、従来のこの種装置では、
上記ピストンによつて材料受入口からスクリユー
直径全体に材料が加圧供給されるため、スクリユ
ーの回転に伴つて材料を押戻す方向に大きな応力
が働き、これに起因して、BMC材料の粘度があ
まり高くない場合は、ガラス繊維等と主材料との
分離が生じ易く、かつ、材料がピストンとホツパ
内面との隙間から外方に洩出する虞れがあり、材
料の粘度がとくに高い場合はスクリユーへの材料
の喰込みが悪くなる。

さらに、ホツパ内の材料に常時圧力が加わつて
材料が非常に硬くなるため、材料の交換が困難に
なると共に、材料補給の際に押込用ピストンをホ
ツパ上方に引上げた時ピストンに多量の材料が付
着し、材料補給用可動ホツパ等にこの材料が当つ
て外部に落ちてしまうという弊害も生じ易い。ま
たホツパ内の材料に大きな押込圧力が加えられる
関係上、ホツパをあまり大きくするわけにはいか
ず、多量に処理する場合は材料の投入回数が多く
なるため、非能率的であると共に、作動、制御用
電気系統の配線トラブルも発生し易くなる。さら
にまた、BMC材料は近来バルク状に限らず板状
（一般にSMCと呼ばれる材料も含む）等の種々の
形状となつてきているが、上記従来装置では板状
の材料や大型バルク状の材料には適用し難い等、
種々の欠点があつた。

本発明は上記の如き従来装置の欠点を解消し、
射出用スクリユーにスムーズに成形材料を供給す
ることができ、スクリユーへの材料の喰込みを良
好にし、また、能率良く材料を射出ユニツトに供
給し得て量産性にすぐれると共に、バルク状、板
状等の各種BMC材料に適用し得る材料供給装置
を提供せんとするものである。

すなわち、本発明装置は、スクリユーシリンダ
の周壁に設けた材料受入口に連通する材料押込用
ケーシング内に、射出用スクリユーの直径の2/3
以下の幅を有する材料押込用ラムを上記スクリユ
ーに向けて進退自在に、かつ、該ラムの中心線の
延長線がスクリユーの軸心に向かう方向よりもス
クリユー回転方向に向かう側にずれるように配置
し、上記材料受入口を上記ラムの幅と同程度もし
くはそれ以上の幅に形成する一方、上記材料押込
用ケーシングよりも大容量のホツパケーシング
を、その先端部が材料押込用ケーシングおよび材
料受入口に連通するように材料受入口の近傍の材
料押込用ケーシングに連結し、該ホツパケーシン
グ内に、ホツパピストンを材料押込用ケーシング
に向けて進退自在に装備し、上記材料押込用ラム
とホツパピストンとを互いにほぼ直角に配置する
とともに、上記ラムを進退作動させるラム作動装
置と、上記ラムの作動中にホツパピストンを材料
押込用ケーシングに向けて付勢するホツパピスト
ン作動装置とを設けることにより、ホツパピスト
ンに押されて材料押込用ケーシングに送られる成
形材料を材料押込用ラムによつて分断しつゝスク
リユーシリンダに押込むように構成したものであ
る。

以下、本発明の実施例を図面によつて説明す
る。

第１図乃至第４図において、Ａは射出成形機の
射出ユニツトであつて、略水平方向に配置された
射出用スクリユー１と、該スクリユー１を囲撓す
るスクリユーシリンダ２とを備え、該スクリユー
シリンダ２の先端に成形用型締装置等への射出口
（図示せず）を有し、後部周壁の適宜範囲に材料
受入口３を開設している。上記スクリユー１は、
図外の駆動装置により所要時に第２図に矢印イで
示す方向に回転される。

Ｂは材料押込装置であつて、上記材料受入口３
に連通した材料押込用ケーシング４と、該ケーシ
ング４内にスクリユー１に向けて進退可能に嵌装
された材料押込用ラム５と、上記材料押込用ケー
シング４の前方部所定範囲に連通するホツパケー
シング６と、該ホツパケーシング６内に材料押込
用ケーシング４に向けて進退自在に嵌装されたホ
ツパピストン７とを備える。上記材料押込用ラム
５とホツパピストン７とは互いにほゞ直角に配置
され、ホツパケーシング６の先端部が、材料押込
用ケーシング４および材料受入口３に連通するよ
うに材料受入口３の近傍の材料押込用ケーシング
４に連結されている。そして、ホツパケーシング
６の先端部と材料押込用ケーシング４の前方部と
が共通一体化されて、この部分において上記ラム
５がホツパケーシング６を横切る方向に進退する
ように構成されている。当実施例では、上記材料
押込用ラム５とホツパピストン７とをそれぞれ水
平方向に対してほゞ45゜の角度に配置している。
そして、上記ラム５はラム作動装置としてのエア
シリンダ８または油圧シリンダによつて矢印ロ方
向に進退作動され、ホツパピストン７は、ホツパ
ピストン作動装置としてのエアシリンダ９または
油圧シリンダによつて矢印ハ方向に進退作動され
て、ラム作動中には材料押込用ケーシング４に向
けて付勢されるようになつている。

上記ラム５および材料押込用ケーシング４は、
前記材料受入口３の前後方向形成範囲に対応する
広さの扁平形状に形成されている。第２図のよう
に前記スクリユー１の軸方向と直角な断面でみた
上記ラム５の巾ｌは、射出用スクリユー１の直径
Ｄの2/3以下とされ、通常、スクリユー直径Ｄの
１／２程度の巾にラム５が形成される。一方、材料
受入口３は上記ラム５の幅と同程度もしくはそれ
以上の幅に形成されており、この材料受入口３よ
りスクリユー回転方向前方側のスクリユーシリン
ダ２内面には、削り落し部を設けることによつて
スクリユー１外周との間に材料導入空間１０が形
成されている。また、上記ラム５の前進に伴つて
成形材料を上記材料受入口３からスクリユー回転
方向前方の上記材料導入空間１０に向けて押込む
ように、ラム５の中心線の延長線をスクリユー１
の中心からずらせた状態に、ラム５およびケーシ
ング４が配置されている。なお、上記材料導入空
間１０の深さｈはスクリユー直径Ｄの0.05〜0.35
倍程度、材料受入口１０の前後長さｓはスクリユ
ー直径Ｄの２〜４倍程度とすることが望ましい。

また、前記ホツパケーシング６は角筒状に形成
され、その先端壁６ａは材料押込用ケーシング４
の一部となり、該先端壁６ａの内面をもつて材料
押込用案内面１１が形成されている。ホツパケー
シング６の一側壁には材料投入口１２を有し、該
投入口１２に、材料投入用ガイドを兼ねるホツパ
蓋１３が開閉可能に設けられ、該ホツパ蓋１３は
開放時にガイド枠１４に係止されるようにしてあ
る。１５はホツパピストン７の前進端位置を検出
するリミツトスイツチである。

この材料供給装置は、バルク状、板状等の種々
形状のBMC材料に適用し得るもので、その作用
を次に説明する。

先ず第４図に実線で示すように、前記ホツパピ
ストン７を後退させ、かつ、ホツパ蓋１３を開い
た状態で、バルク状または板状等の成形材料２０
を材料投入口１２からホツパケーシング６内に投
入する。同図のように成形材料２０が板状の場
合、多数重ねた状態で投入する。次いで、上記ホ
ツパ蓋１３を閉じ、エアシリンダ９によつてホツ
パピストン７を前進方向に作動させると共に、前
記材料押込用ラム５をエアシリンダ８によつて繰
返し往復動させる。これにより、材料押込用ケー
シング４に送り込まれた成形材料先頭部分２０ａ
が、上記ラム５の前進に伴つて分断されつゝ、前
記材料受入口３からスクリユーシリンダ２内に供
給される。

この場合に、スクリユー１への成形材料の供給
ならびに喰込み性が、従来装置と比べて格段に良
くなる。すなわち、従来のように大径の押込用ピ
ストンにより射出用スクリユーの直径全体に材料
押込み圧力が加わる構造では、スクリユーの回転
方向に反する方向にも大きな押込み圧力が加わ
り、スクリユーの回転に伴つて材料を押戻す方向
の過大な応力が働くため、成形材料がスムーズに
供給され難く、スクリユーへの喰込み性も悪くな
る。これに対し、当装置によれば、前記ラム５に
より成形材料２０がスクリユー直径Ｄの2/3以下
の巾に分断されて、材料受入口３からスクリユー
回転方向前方へ押込まれることにより、スクリユ
ー１の回転に伴つて成形材料２０がスクリユー１
に喰込みつゝスムーズにスクリユーシリンダ２内
に供給される。この場合、材料受入口３はラム５
の幅と同程度もしくはそれ以上の幅となつている
ので、ここで材料が絞られて背圧が上昇するとい
うような事態が生じることもない。また、前記ラ
ム５による材料押込圧力を大きくしても、ホツパ
ピストン７方向に荷重が分散されて成形材料に過
大な応力が加わることがなく、ガラス繊維の分離
現象も防止される。さらに、スクリユーシリンダ
２内面に前記材料導入空間１０を設けておけば、
喰込時の抵抗が軽減されて喰込み性が一層向上さ
れる。

一方、ホツパピストン７は、材料押込用ラム５
によつて成形材料先頭部分２０ａが順次分断され
つゝスクリユーシリンダ２内に供給されるにつれ
て、漸次成形材料２０を前進させる。この場合、
スクリユー１への材料押込力は前記ラム５によつ
て与えられるので、ホツパピストン７によつてホ
ツパケーシング６内の材料２０全体に大きな押込
圧力を加える必要がない。このため、ホツパケー
シング６内の成形材料２０が極度に硬化すること
がなく、また、耐圧性等の面からホツパケーシン
グ６の容量を大きくすることも可能となる。そし
て、前記ラム５の往復動の繰返しおよびホツパピ
ストン７の作動により、連続的に材料が射出ユニ
ツトＡに供給されることとなる。上記ホツパピス
トン７と材料押込用ラム５はそれぞれ独立に制御
され、これにより、ホツパピストン７が後退した
状態で材料がホツパケーシング６内に補充される
時も上記ラム５が作動して材料を供給し続けるこ
とが可能である。

第５図乃至第７図は本発明装置の別の実施例を
示す。この実施例でも、射出用スクリユー２１お
よびスクリユーシリンダ２２を備えた射出ユニツ
トＡに対し、その上方に、材料押込装置Ｂとし
て、材料押込用ケーシング２４に嵌装した材料押
込用ラム２５およびこれを作動するエア（または
油圧）シリンダ２８と、ホツパケーシング２６に
嵌装したホツパピストン２７およびこれを作動す
るエア（または油圧）シリンダ２９とが配備され
ている。たゞし、上記材料押込用ケーシング２４
およびラム２５は、スクリユーシリンダ２２の材
料受入口２３の上方に垂直方向に配置され、ホツ
パケーシング２６およびホツパピストン２７は水
平方向に配置されている。上記ラム２５の巾がス
クリユー２１の直径の2/3以下とされ、上記ラム
２５とホツパピストン２７とが互いに直角に配置
され、ホツパケーシング２６の先端部が材料押込
用ケーシング２４に接続される構造は、前記の第
１実施例と同様である。スクリユーシリンダ２２
内面の材料導入空間３０は、上方に開口する材料
受入口２３からスクリユー回転方向前方所定範囲
にわたつて形成されている。また、ホツパケーシ
ング２６の上面部の材料投入口にはスライド式に
開閉可能なシヤツター３３が設けられ、その上方
にホツパガイド３４が設けられている。上記シヤ
ツター３３はエアシリンダ３５によつて開閉され
る。

この実施例に示す構造によると、予め成形材料
が直方形状または板状となつている場合に、この
材料をホツパケーシング２６内に効率よく投入、
収容し得る利点がある。すなわち、前記第１実施
例のようにホツパケーシング６を傾斜状態に配置
した場合、その内面によつても材料を前方に案内
する作用が得られるという利点があるが、その反
面、直方形状または板状の材料を上方からホツパ
ケーシング６に投入したとき、材料がホツパケー
シング６内にきつちり納まりにくゝて無駄な空間
が残り易く、これに起因して材料投入量が大きく
とれなくなると共に、作動時に上記空間の空気が
材料に混入してしまう虞れがある。これに対し、
当実施例の構造によれば、上方からホツパガイド
３４を通してホツパケーシング２６内に投入され
る材料がホツパケーシング２６内にきつちり納ま
り、無駄な空間が残らないため、ホツパケーシン
グ２６の容量に見合うだけ材料投入量を大きくと
ることができて投入効率が良く、かつ、作動時に
おける材料への空気の混入が防止されることとな
る。材料投入後、ホツパピストン２７が前進方向
に作動されると共に、前記ラム２５が往復作動さ
れることにより、成形材料を一定巾ずつ分断して
順次スクリユーシリンダ２２内に押込む作用は、
第１実施例の場合と同様である。

また、この装置は、第８図に示すコンベア式材
料投入装置Ｃと組合わせることにより、多数の成
形材料を連続的に処理していくことができる。こ
の材料投入装置Ｃは、成形材料２０を搬送するベ
ルトコンベア４１の材料投入側端部に対し、材料
２０の厚さに相当する一定間隔をおいた位置に、
周面に多数の突起４３…を有するガイドローラ４
２を配置すると共に、コンベア４１端部とガイド
ローラ４２との間の材料投入空間４４の上方に、
上下に進退自在でエアシリンダ４６により作動さ
れる材料押込用ピストン４５を装備している。上
記ガイドローラ４２は、スプリング４７により、
材料投入空間４４に送られる材料に弾性的に押付
けられるようにしている。そして、上記コンベア
４１が作動されると共にガイドローラ４２が図外
のモータにて回動されることにより、コンベア４
１上の材料２０が、上記材料投入空間４４から前
記ホツパケーシング２６のホツパガイド３４に投
下され、この際、上記ガイドローラ４２の突起４
３…により成形材料２０の角部が削り取られて材
料の落下がスムーズに行われると共に、ガイドロ
ーラ４２の回転速度により材料落下速度が制御さ
れる。さらに、上記ピストン４５により材料が押
圧されて、前記ホツパケーシング２６内に収容さ
れることとなる。なお、上記コンベア４１および
ガイドローラ４２に代えて、第１０図に示すよう
に、材料投入側端部が斜め下方に傾斜した搬送用
コンベア４１′と、これに対し所定間隔をおいた
位置に配置された弾性的に揺動可能なガイドコン
ベア４８とを用いてもよい。

さらに、上記材料投入装置Ｃおよび材料押込装
置Ｂの作動を、第９図に示すようにリミツトスイ
ツチ等を用いて自動的に制御することができる。
すなわち、材料投入後、材料投入装置Ｃが停止す
ると共に前記スライドシヤツター３３がエアシリ
ンダ３５によつて閉じられたとき、これに応じて
リミツトスイツチ５１が働くことにより、エアシ
リンダ２９が作動されてホツパピストン２７が前
進し、かつ、前記材料押込用ラム２５が往復作動
して、自動的に材料が射出ユニツトに供給され
る。ホツパピストン２７が所定位置まで前進する
とこれに応じてリミツトスイツチ５３が働き、エ
アーシリンダ２９の作動が切替えられてホツパピ
ストン２７が後退する。次いでホツパピストン２
７が後端位置に達するとリミツトスイツチ５４が
働き、これよりエアシリンダ３５が作動してスラ
イドシヤツター３３が開かれ、さらにこれに応じ
てリミツトスイツチ５２が働くことにより、コン
ベア４１の駆動装置およびガイドローラ４２の駆
動用モータが作動し、成形材料がホツパガイド３
４に投下される。そして、成形材料投下後に、コ
ンベア４１に装備されたカウンタ（図示省略）等
の働きでコンベア４１およびガイドローラ４２が
停止された後、材料押込用ピストン４５の作動用
シリンダ４６に対するエア供給回路５５が働いて
上記ピストン４５を降下させ、成形材料をホツパ
ケーシング２６に押入する。上記ピストン４５が
降下するとリミツトスイツチ５７が働き、上記エ
ア供給回路５５のソレノイドバルブ５６を切替え
て上記ピストン４５を上昇させる。ピストン４５
が上昇端に達するとリミツトスイツチ５８が働い
てピストン４５を停止させ、かつ、スライドシヤ
ツター３３を閉作動させる。以下この動作が繰返
されることにより、自動的に材料の搬送、投入、
射出ユニツトへの供給が連続して行われることと
なる。勿論、これらの動作を手段スイツチ操作に
よつて行うようにすることも可能である。

以上説明したように、本発明の成形材料供給装
置は、互いに直角に配置した材料押込用ラムとホ
ツパピストンとを備え、ホツパピストンにより送
られる成形材料を上記ラムにより射出用スクリユ
ーの直径の2/3以下の巾に分断しつゝスクリユー
ケーシング内のスクリユー回転方向前方に向けて
押込むようにしているため、上記スクリユーに対
する材料の供給、喰込性が向上される。その上、
スクリユーシリンダの材料受入口はラムの幅と同
程度もしくはそれ以上の幅としてここで背圧上昇
が生じることを防止し、さらに材料に加わる圧力
を上記ホツパピストンによつて適度に吸収するこ
とができる構造となつているので、これらの作用
と上記ラムによる食込性向上等の作用とが相俟つ
て、材料全体に過大な圧力が加わることが避けら
れ、ガラス繊維等の分離減少も防止される。ま
た、大容量のホツパケーシングから材料押込用ケ
ーシングに向けて材料を送りつつ、上記ラムの往
復作動によつて材料を一定量ずつ順次スクリユー
シリンダに供給することができる構造となつてい
るので、材料の連続的処理が可能となつて量産性
に富むとともに、板状または大型ブロツク状の材
料にも適用することができる等、数多くのすぐれ
た効果をもたらすものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示す断面図、
第２図は射出ユニツトへの材料押込部分の拡大断
面図、第３図は射出用スクリユーおよびスクリユ
ーシリンダの縦断側面図、第４図は使用状態の断
面図、第５図は本発明装置の別の実施例を示す断
面図、第６図は第５図の−線に沿つた断面
図、第７図は同実施例における第２図相当図、第
８図はホツパシリンダに対する材料投入装置の概
略図、第９図は自動化する場合の全体概略図、第
１０図は材料投入装置の別の例を示す概略図であ
る。 Ａ……射出ユニツト、１……射出用スクリユ
ー、２……スクリユーシリンダ、３……材料受入
口、Ｂ……材料押込装置、４……材料押込用ケー
シング、５……材料押込用ラム、６……ホツパケ
ーシング、７……ホツパピストン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 熱硬化性樹脂に適宜充填材料および補強材等
   を混入して成る粘性の高い成形材料を、射出用ス
   クリユーおよびスクリユーシリンダを備えた射出
   ユニツトに供給する装置であつて、上記スクリユ
   ーシリンダの周壁に設けた材料受入口に連通する
   材料押込用ケーシング内に、上記スクリユーの直
   径の2/3以下の幅を有する材料押込用ラムを上記
   スクリユーに向けて進退自在に、かつ、該ラムの
   中心線の延長線がスクリユーの軸心に向かう方向
   よりもスクリユー回転方向に向かう側にずれるよ
   うに配置し、上記材料受入口を上記ラムの幅と同
   程度もしくはそれ以上の幅に形成する一方、上記
   材料押込用ケーシングよりも大容量のホツパケー
   シングを、その先端部が材料押込用ケーシングお
   よび材料受入口に連通するように材料受入口の近
   傍の材料押込用ケーシングに連結し、該ホツパケ
   ーシング内に、ホツパピストンを材料押込用ケー
   シングに向けて進退自在に装備し、上記材料押込
   用ラムとホツパピストンとを互いにほぼ直角に配
   置するとともに、上記ラムを進退作動させるラム
   作動装置と、上記ラムの作動中にホツパピストン
   を材料押込用ケーシングに向けて付勢するホツパ
   ピストン作動装置とを設けることにより、ホツパ
   ピストンに押されて材料押込用ケーシングに送ら
   れる成形材料を材料押込用ラムによつて該ラムの
   幅に分断しつつスクリユーシリンダ内に押込むよ
   うに構成したことを特徴とする射出成形機の成形
   材料供給装置。