JPH0353867Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、射出成形機、押出成形機等に適用さ
れる可塑化装置に関するものである。

（従来の技術） 第７図に従来用いられている射出成形機の可塑
化装置を示す。図においてシリンダ１の左方には
ノズル２が、同シリンダ１の右方にはホツパジヤ
ケツト３が装着されており、内部にはスクリユ４
が図示しない駆動装置（スクリユの右方）により
回転可能で、かつ前後進可能に挿入されている。
またシリンダ１の外周にはヒータ５が設けてあ
り、図示しない温調計により適温に制御されてい
る。

スクリユ４の溝深さは次の３個所のセクシヨン
を形成している。

(1) 深い一定の溝深さを有する供給部４ａ、 (2) 溝深さが漸減する圧縮部４ｂ、 (3) 浅い一定の溝深さを有する計量部４ｃであ
る。

またホツパ６とホツパジヤケツト３との間に
は、フイードスクリユ７と、同フイードスクリユ
７が回転自在に内装された供給筒８とを有する定
量供給装置が設置されている。ホツパジヤケツト
３には、排気口３ａが設けてある。

さてホツパ６に投入された樹脂は、回転するフ
イードスクリユ７によつて移送され、ホツパジヤ
ケツト３に落下する。落下した樹脂は、シリンダ
１の開口部からスクリユ４の供給部４ａに供給さ
れる。そして回転するスクリユ４により、落下し
た前記樹脂はスクリユ４内を左方へ搬送され、ヒ
ータ５からの伝熱を受けると共に、圧縮部４ｂに
おいて剪断・圧縮を受けて溶融される。更に樹脂
は、計量部４ｃにより混練され、逆流防止弁９を
通つてノズル２とトーピード１０との間に貯蔵さ
れる。

この貯蔵された樹脂の圧力によりスクリユ４が
後退し、一定量の溶融樹脂が貯蔵された時点で、
スクリユは図示しない油圧シリンダ等の駆動装置
により前進する。この時は逆流防止弁９が閉鎖
し、溶融樹脂は図示しない金型内へ射出される。
その後金型内の樹脂は冷却固化して成形品とな
る。

ところで可塑化工程において、スクリユ４の搬
送能力を下回る搬送量をフイードスクリユ７より
供給すると、スクリユ４の供給部４ａの溝内は未
充満になる。そこで樹脂が溶融時に発生するガス
（樹脂中の水分又は残留モノマー）は、シリンダ
１内を右方に移動する。そしてこのガスはホツパ
ジヤケツト３内に流入し、排気口３ａから外部へ
流出する。

樹脂に含まれる水分及び残留モノマーが充分除
去されず、また空気を巻こんで溶融し、それが金
型内に射出されると、成形品に銀条（シルバーラ
イン）や樹脂焼け等の不良を生ずる。

これらの不具合に対しては次の対策が必要であ
る。

(1) 樹脂溶融時に、空気の混入を防止する。

(2) 樹脂中の水分及び残留モノマーを除去する。

ここで第７図のスクリユ４内の樹脂溶融過程を
示す溝内展開図を第８図に示し、第８図のＡ〜Ａ
断面を第９図、Ｂ〜Ｂ断面を第１０図、Ｃ〜Ｃ断
面を第１１図に示す。

さてこれらの図から分るように、樹脂が前方に
搬送されて圧縮部４ｂに入り、溝深さが漸減する
ので、第８図に示す定量供給装置の調節により決
まるｅの位置で溝内に充満し、シリンダ１内壁に
接している部分から溶融が開始される。第１０図
に示す様に樹脂の溶融は、シリンダ１に接触した
メルトフイルムと呼ばれる0.2mm程度の厚みの溶
融層において、シリンダ１からの伝熱およびスク
リユ４の回転に伴う剪断作用によつて行なわれ
る。

また固体樹脂は、ソリツドベツドと呼ばれる層
を形成する。前記の如くメルトフイルム層で溶融
した樹脂は、スクリユ４の回転と共に、スクリユ
４のねじ山に掻き取られ、メルトプールと呼ばれ
る溶融樹脂の溜りを生成する。溶融が進行してく
ると、ソリツドベツドとメルトプールの圧力バラ
ンスが崩れ、ソリツドベツドのブレークアツプと
呼ばれるソリツドベツドの破壊現象を起こすこと
がよく知られている。この現象の後は第８図に示
すように溶融樹脂と固体樹脂が塊状となつて交互
に連続し、さらに進むと、第１１図の様に溶融樹
脂中に固体樹脂が浮遊した状況となる。この後、
計量部４ｃにより混練され溶融する。

シリンダ１内の樹脂圧力は、溝内に固体樹脂が
充満してからスクリユ４の回転により搬送される
と上昇し始め、ブレークアツプ以降で下降し始
め、スクリユ先端で所定の圧力（一般に背圧と呼
ばれる）になる。第６図にシリンダ１内の圧力を
示す。

ブレークアツプが生ずる前は、樹脂が溶融時に
発生するガス（水分及び残留モノマー）及び固体
樹脂間の隙間に在中する空気は、圧縮部４ｂによ
り増加した圧力より固体樹脂間の隙間を通り、供
給部４ａの未充満部を通つてホツパジヤケツト３
の排気口３ａへ排気される。

ところがブレークアツプが生じた後は、第８図
に示すように固体樹脂は溶融樹脂に囲まれ、前記
ガスや固体樹脂間の隙間の空気を後方へ排気する
ための通路が遮断される。従つてスクリユ先端に
貯蔵される溶融樹脂中にガスや空気が混在し、成
形品に不良を生ずる不具合を免れなかつた。

従来も特公昭46−28661号公報に示す如く、ホ
ツパ上部にシール蓋、またはホツパ側への空気の
流入が防止できる容積形フイーダを設け、ホツパ
またはホツパジヤケツトに真空ポンプと接続され
た排気口を設けたものが提案されている。

しかしこれは樹脂が溶融時に空気を巻き込まな
い、又は生ずるガス等を排気するため、固体樹脂
間を真空にするものである。しかしブレークアツ
プ後に生ずる浮遊する固体樹脂が溶融する時発生
するガス等は、溶融樹脂により遮断されるので、
除去できずに成形不良を生じていた。

（考案が解決しようとする問題点） 従来の可塑化装置では、ソリツドベツドの破壊
現象を起こしたり、成形品の不良を生ずるなどの
問題点があつた。本考案はこれらの問題点を解決
するために提案されたものである。

（問題点を解決するための手段） このため本考案は、ホツパと供給口との間に設
けられた定量供給装置、スクリユシリンダの材料
供給口に排気口を設け、同排気口に接続された真
空ポンプ等の吸引装置、前記スクリユシリンダ内
に設けられ、主フライトと副フライトで形成され
る２重フライト部を有し、副フライト径が主フラ
イト径より小さく、かつ主フライトと副フライト
の外径間のクリアランスを副フライトの先端に行
くに従つて漸減するように形成されたスクリユと
よりなるもので、これを問題点解決のための手段
とするものである。

（作用） 副フライトにより、固体樹脂は、自由な移動を
規制され、副フライトの後方に形成される溝巾が
漸減する固体セクシヨン溝の先端から充満してい
く。この場合、どの部分まで充満するかは、定量
供給装置の搬送量とスクリユの搬送量の比の調節
による。

樹脂の溶融は、シリンダ内壁に接触した部分よ
り開始し、生じたメルトフイルムは副フライトに
より掻きとられ、溶融セクシヨン溝に送り込まれ
る。副フライトにより固体樹脂と溶融樹脂を分離
するので、従来の様にブレークアツプを生じな
い。従つて次の特長が得られる。

(1) 固体セクシヨン溝内に溶融樹脂の層ができな
いこと、定量供給装置により固体セクシヨン溝
の後方は溝内が未充満であるので、容易にガス
等が排気される。

(2) 固体セクシヨン溝巾が漸減し、かつ主フライ
トと副フライト外径間のクリアランスが先端へ
行くほど漸減されるので、溶融樹脂が先端へ流
入する際の抵抗が増加する。これにより従来の
スクリユより圧力増加が大となるので、排気効
率が向上する。

(3) 溶融樹脂は副フライトにより絞られて、溝巾
の漸増する溶融セクシヨン溝に流入するので、
固体セクシヨン溝の圧力より減圧し、樹脂中に
含まれるガス等を発生する。これらのガス等
は、溶融セクシヨン溝の後方の未充満部を通
り、この部分の主フライトと副フライト外径間
のクリアランスが大きいので、容易に後方へ排
気する。

(4) 真空ポンプ等の吸引装置により、ホツパジヤ
ケツト内のガスや空気を強制的に排気すること
により、排気効率が一層向上する。

（実施例） 以下本考案を図面の実施例について説明する
と、本考案の１実施例を第１図に示す。第２図に
樹脂溶融過程を示す溝内展開図、第３図に第２図
のＤ〜Ｄ断面図、第４図に第２図のＥ〜Ｅ断面
図、第５図に第２図のＦ〜Ｆ断面を示す。なお、
第１図において第７図と同一部分又は相当部分は
同一符号で示す。第１図の実施例は、従来例にお
いてスクリユ４を２重フライトを有するスクリユ
１１に変更し、ホツパジヤケツトの排気口３ａに
真空ポンプ等の吸引装置を接続した構成である。

スクリユ１１は、スクリユ４と同様に供給部１
１ａをもつが、圧縮部のかわりに、２重フライト
部１１ｂ及び計量部１１ｃから形成される。２重
フライト部１１ｂは主フライト１１ｄのａの位置
から分岐し、主フライト１１ｄのｂの位置で主フ
ライトに合体する副フライト１１ｅからなる。な
お、図中１１ｆは固体セクシヨン溝、１１ｇは溶
融セクシヨン溝である。また副フライト１１ｅと
主フライト１１ｄの外径間のクリアランスδを、
第５図に示す様に先端へ行くほど漸減している。
またホツパ６に樹脂を投入し、スクリユ１１の供
給部１１ａの搬送量より低い搬送量をフイードス
クリユ７により供給すると、スクリユ１１の供給
部１１ａ及び固体セクシヨン溝１１ｆの後方の一
部は未充満になる。

前記の如く固体セクシヨン溝１１ｆの巾が漸減
していくので、第２図に示す様に定量供給装置の
調節により決まるｃの位置で充満して、樹脂はシ
リンダ１内壁に接触しメルトフイルムが形成され
る。メルトフイルムは副フライト１１ｅにより掻
きとられ、溶融セクシヨン溝１１ｇに流入する。

さて固体セクシヨン溝１１ｅ内では、メルトプ
ールが生成されないので、ブレークアツプが生じ
ない。これにより溶融樹脂の層がなく、定量供給
装置により、固体セクシヨン溝１１ｆの後方は溝
内未充満であるので、容易にガス等が排気され
る。

また固体セクシヨン溝１１ｆの溝巾及びクリア
ランスδは、先端に行くほど漸減するので、溶融
セクシヨン溝１１ｇに流入する際の抵抗が増加
し、第６図の様に従来例より圧力の上昇が大きく
なり、排気効率が向上する。

次に溶融樹脂が副フライトにより絞られた後、
溝巾が漸増する溶融セクシヨン溝１１ｇへ流入す
るので、第２図に示す様に固体セクシヨン溝１１
ｆの圧力より減圧し、溶融樹脂に含まれるガス等
が発生する。溶融セクシヨン溝１１ｇは、固体セ
クシヨン溝１１ｆのｃ位置より流入する溶融樹脂
により、第２図に示す様にｄの位置より充満す
る。そして溶融樹脂は、順次先端に向つて移送さ
れる。

また前記減圧により発生したガス等は、溶融セ
クシヨン溝１１ｇのｄの位置より後方に生ずる未
充満の部分を通り、かつこの部分のクリアランス
δが先端に比して大きいことにより、容易に排気
される。また排気口３ａに真空ポンプ等の吸引装
置１２を接続して強制排気することにより、ホツ
パジヤケツト３へ流入するガス等を効率良く排気
する。

（考案の効果） 以上詳細に説明した如く本考案は構成されてい
るため、副フライトにより固体樹脂の自由な移動
を規制することにより、ブレークアツプが生じな
いので、樹脂溶融時に発生したガス等が溶融樹脂
に遮断されることがない。また副フライトと主フ
ライト外径間のクリアランスが、先端へ行くほど
漸減することにより、固体セクシヨン溝内の圧力
の上昇率を増加できるので、排気効率が向上す
る。

更に副フライトをのりこえた溶融樹脂は、溶融
セクシヨン溝で減圧し、樹脂中に含まれるガスが
発生する。これらのガスは、溶融セクシヨン溝後
方の未充満部分を通り、クリアランスを通るが、
このクリアランスは先端に比して大きいので、容
易に排気される。また真空ポンプ等の吸引装置を
ホツパジヤケツトの排気口に接続することによ
り、ホツパジヤケツトを負圧にできるので、排気
効率が向上する。従つて本考案によると、銀条
（シルバーライン）や樹脂焼け等の発生がない良
好な成形品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す射出成形機の側
断面図、第２図は第１図のスクリユ溝内展開図、
第３図は第２図のＤ〜Ｄ断面図、第４図は第２図
のＥ〜Ｅ断面図、第５図は第２図のＦ〜Ｆ断面
図、第６図は本考案と従来例のシリンダ内圧を示
す線図、第７図は従来の射出成形装置の側断面
図、第８図は従来例のスクリユ溝内展開図、第９
図は第８図のＡ〜Ａ断面図、第１０図は第８図の
Ｂ〜Ｂ断面図、第１１図は第８図のＣ〜Ｃ断面図
である。 図の主要部分の説明、１……シリンダ、２……
ノズル、３……ホツパジヤケツト、３ａ……排気
口、６……ホツパ、８……供給筒、１１……スク
リユ、１１ａ……供給部、１１ｂ……２重フライ
ト部、１１ｃ……計量部、１１ｄ……主フライ
ト、１１ｅ……副フライト、１１ｆ……固体セク
シヨン溝、１１ｇ……溶融セクシヨン溝、１２…
…吸引装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ホツパと供給口との間に設けられた定量供給装
   置、スクリユシリンダの材料供給口に排気口を設
   け、同排気口に接続された真空ポンプ等の吸引装
   置、前記スクリユシリンダ内に設けられ、主フラ
   イトと副フライトで形成される２重フライト部を
   有し、副フライト径が主フライト径より小さく、
   かつ主フライトと副フライトの外径差を副フライ
   トの先端に行くに従つて漸減するように形成され
   たスクリユとよりなることを特徴とする可塑化装
   置。