JPH04128823U - 射出成形機における射出機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小体積成形品の成形において、径小化に伴う
スクリュウヘッドの破損や材料の食い込み不備を回避す
るともに、射出ストロークを十分に確保して計量精度や
射出位置精度の向上を図る。 【構成】 成形機に移動可能に設けられた機構本体部６
には、加熱シリンダ８が取り付けられており、加熱シリ
ンダ８内には、駆動部材１２で回転駆動される中空のス
クリュウ１０が設定されている。スクリュウ１０の中空
部には射出プランジャ１４が挿入設定されており、射出
プランジャ１４はその後端部に接続された射出シリンダ
１６で射出動作を制御される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、射出成形機において、樹脂材料を可塑化して金型内に射出する機 能を司る射出機構に関し、特に、小体積成形品の成形に好適な射出機構に関する ものである。

【０００２】

【従来の技術】

この種の射出機構としては、従来より、樹脂材料をスクリュウで可塑化すると ともに、溶融樹脂を加熱シリンダの前部に溜めて射出シリンダによるスクリュウ の前進駆動で射出し、可塑化と射出を同軸上で行ういわゆるインラインスクリュ ウタイプや、可塑化スクリュウ機能と射出プランジャ機能を個々に設けたいわゆ るスクリュウプリプラタイプのもの等が知られている。

【０００３】 スクリュウプリプラタイプでは、加熱シリンダから射出シリンダへの樹脂流路 が曲がって且つ長いために樹脂の滞留が起こりやすく、樹脂の熱履歴に問題があ り、また、加熱シリンダの二本構成を要して構造上並びに製造コスト上の面から 問題があるためにインラインスクリュウタイプが多用されている現状にある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、インラインスクリュウタイプの成形機で小体積成形品を成形する場 合、射出制御の側面から考察して、仮に１ｃｍ³ のキャビティ容積とすると、ス クリュウ径が１０ｍｍ、１６ｍｍ、２５ｍｍの場合の射出ストロークはそれぞれ 、１２．７５ｍｍ、５．０ｍｍ、２．０ｍｍとなり、計量精度、射出位置精度（ 射出多段制御、速度、圧力）を確保するには、小径スクリュウの方が有利となる ことが理解される。

【０００５】 この小体積成形品における小径スクリュウの有利性並びに樹脂材料のミニペレ ット化等を考慮して、スクリュウ径が１０ｍｍのインラインスクリュウタイプの 超小型成形機が提供された。

【０００６】 しかしながら、この超小型成形機では、小径のための剛性低下によるスクリュ ウヘッド破損や、樹脂材料の食い込み不備といった不具合を呈し、市場から姿を 消す結果となっている。このため、インラインスクリュウタイプにおける実用上 のスクリュウ径の最小寸法は１６ｍｍ程度が限界とされている。

【０００７】 このため、上記の理論値からも明らかなように、小体積成形品を成形する場合 には、計量精度や射出位置精度の確保が依然として困難で、これに基づく成形品 精度並びに作業能率の低下を回避し得ない現状にある。

【０００８】 そこで、この考案は、インラインスクリュウタイプの利点を維持することがで きるとともに、小体積成形品の成形において射出制御を容易且つ高精度に行うこ とができ、よって成形品精度並びに作業能率の向上を図れる射出機構の提供をそ の目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

この考案は、上記目的を達成すべく創案されたもので、その特徴は、加熱シリ ンダと、駆動部材によって上記加熱シリンダ内で回転駆動され樹脂材料を可塑化 する中空のスクリュウと、このスクリュウの中空部に挿入される射出プランジャ と、この射出プランジャに連結され射出プランジャの射出動作を制御する射出駆 動部材とが備えられている構成にある。ここで、射出プランジャの射出動作とは 、樹脂圧による後退ストローク制御を含む。

【００１０】

【作用】

この考案によれば、加熱シリンダに供給される樹脂材料はスクリュウの回転動 作で可塑化され、加熱シリンダの前部へ供給される。供給される溶融樹脂の圧力 によって射出プランジャが後退し、溶融樹脂の計量がなされる。計量が完了する と、射出駆動部材の駆動制御で射出プランジャが前進移動し、キャビティへの射 出がなされる。

【００１１】

【実施例】

図１乃至図４はこの考案の一実施例を示す。射出機構２は、成形機本体４に移 動可能に設けられた機構本体部６と、この機構本体部６に固定される加熱シリン ダ８と、この加熱シリンダ８内に回転可能に設定される中空のスクリュウ１０と 、このスクリュウ１０を回転駆動する駆動部材１２と、スクリュウ１０内に軸方 向に挿入設定される射出プランジャ１４と、この射出プランジャ１４の射出動作 を制御する射出駆動部材としての射出シリンダ１６とから概略構成されている。

【００１２】 加熱シリンダ８は、軸孔１８ａを有する筒状のシリンダ本体１８と、このシリ ンダ本体１８の先端部に取り付けられるノズル２０とから構成されており、機構 本体部６にシリンダ本体１８の後端部を支持して固定されている。また、シリン ダ本体１８の後端部には、機構本体部６に固定されるホッパジョイント２２に連 通して材料供給孔１８ｂが形成されている。符号２２ａはホッパ下冷却孔を示す 。

【００１３】 スクリュウ１０は、例えば、スクリュウ本体２４と、このスクリュウ本体２４ の先端部に取り付けられるスクリュウヘッド２６とから構成され、スクリュウ本 体２４とスクリュウヘッド２６にはそれぞれ、射出プランジャ１４を挿入するた めの中空部としての軸孔２４ａ、２６ａが形成されている。スクリュウ本体２４ の外周には先端側に向かって深さが漸減するように螺旋凸条２４ｂが形成されて おり、スクリュウ本体２４の後端部は機構本体部６に回転可能に支持された駆動 部材１２の一要素としての回転伝達用軸受２８にスクリュウ固定金具２９を介し て固定されている。

【００１４】 また、スクリュウヘッド２６の先端部には、スクリュウ本体２４との間のシー リングを行うシートリング３０が設けられているとともに、可塑化された溶融樹 脂ＬＰのバックフローを阻止するための逆流防止弁３２が設定されている。

【００１５】 駆動部材１２は、例えば、既述の回転伝達用軸受２８と、機構本体部６に固定 される油圧モータ等の駆動本体３４と、回転伝達用軸受２８側と駆動本体３４側 に設けられるプーリ３６，３８と、これらのプーリ３６，３８間に配される伝達 ベルト４０とから構成することができる。符号４２は機構本体部６と回転伝達用 軸受２８間に配されるニードルスラストベアリングを示し、符号４４は機構本体 部６とプーリ３６間に配されるスラストベアリングを示す。

【００１６】 射出シリンダ１６は、射出プランジャ１４の後端側において機構本体部６に固 定されており、そのシリンダロッド４６はプランじゃ固定金具４８を介して射出 プランジャ１４の後端に接続されている。符号５０はプランジャ用ニードルスラ ストベアリングを示す。

【００１７】 この例ではスクリュウ１０の径Ｄ₁ を１６ｍｍとし、射出プランジャ１４の径 Ｄ₂ を６ｍｍとした。

【００１８】 次に射出機構２の動作を説明する。ホッパ（図示しない）から加熱シリンダ８ 内へ供給されたペレット状ないしパウダー状の樹脂材料Ｐは、スクリュウ１０の 回転によって混練、可塑化され、ノズル２０側へチャージされる。チャージが一 定量に達すると、図４に示すように、樹脂圧によって射出プランジャ１４が後退 動作し、計量がなされる。この射出プランジャ１４の後退ストロークは射出シリ ンダ１６の制御下に行われる。

【００１９】 計量がなされると、図２に示すように、射出シリンダ１６の制御によって射出 プランジャ１４が前進し、キャビティへの射出がなされる。

【００２０】 このように、スクリュウ１０内に射出シリンダ１６を設ける構造とすることに よって、スクリュウ１０の径をスクリュウヘッド２６の損傷や材料食い込み不備 を来さない許容値内で維持しながらも計量精度や射出位置精度の本質をなす射出 プランジャ１４の径を可能な限り小さくできる。この例では射出プランジャ１４ の径Ｄ₂ を６ｍｍとしているので、仮にキヤビティ容積が１ｃｍ³ の場合には、 射出ストロークＳは約３５ｍｍとなる。従って、小体積成形品において計量精度 や射出位置精度を向上させる射出ストロークのレンジをさらに拡大することがで き、よって、射出制御の大幅な容易化による作業能率の向上並びに成形精度の向 上を図ることができる。

【００２１】 また、単一の加熱シリンダ構造による構成の簡易化を図ることができるととも に、インラインスクリュウタイプの利点である樹脂滞留の回避並びに樹脂履歴の 良好性を享受できる。

【００２２】 上記例では、逆流防止弁３２を有するスクリュウヘッド２６を設ける構成とし 、スクリュウ１０の動作を可塑化のための回転のみとする構成としたが、スクリ ュウ１０のデザイン等によって樹脂のバックフローが生じない場合には逆流防止 弁３２は必ずしも必要ではない。例えば、図５及び図６に示すように、ノズル２ ０の内壁面２０ａにスクリュウヘッドが一体になったスクリュウ５２の先端面５ ２ａを接触させてシールする構成とすれば、逆流防止弁３２が不要となる。

【００２３】 この例では、スクリュウ５２は回転動作に加えて樹脂切りのための若干の前後 移動ができるように設定されている。計量時には、図６に示すように、スクリュ ウ５２が後退してシールが解除され、射出時には、図５に示すように、前進して シールがなされる。なお、スクリュウ５２の進退駆動構造は、本来のインライン スクリュウタイプで常套手段として採用されているものであるから省略する。ま た、射出駆動部材としては、射出シリンダ１６の他に電動サーボ等の手段を採用 することができる。

【００２４】

【考案の効果】

この考案によれば、スクリュウ径をスクリュウヘッドの損傷や材料食い込み不 備を来さない許容値内で維持することができるとともに、小体積成形品において 計量精度や射出位置精度の決め手となる射出ストロークのレンジを拡大すること ができ、射出制御の大幅な容易化による作業能率の向上並びに成形精度の向上を 図ることができる。

【００２５】 また、インラインスクリュウタイプの利点である単一の加熱シリンダ構造によ る構成の簡易化並びに樹脂滞留の回避による樹脂履歴の良好性を享受することが できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案に係る射出機構の一実施例を示す一部
切欠の概要側面図である。

【図２】加熱シリンダ近傍の概要拡大側面図である。

【図３】射出プランジャの支持部分の概要拡大側面図で
ある。

【図４】計量状態を示す概要部分拡大断面図である。

【図５】他の実施例における射出状態の概要部分断面図
である。

【図６】他の例における計量状態の概要部分断面図であ
る。

【符号の説明】

８ 加熱シリンダ １０ スクリュウ １２ 駆動部材 １４ 射出プランジャ １６ 射出シリンダ（射出駆動部材） ２４ａ，２６ａ 軸孔（中空部） Ｐ 樹脂材料

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱シリンダと、駆動部材によって前記
   加熱シリンダ内で回転駆動され樹脂材料を可塑化する中
   空のスクリュウと、このスクリュウの中空部に挿入され
   る射出プランジャと、この射出プランジャに連結され射
   出プランジャの射出動作を制御する射出駆動部材とが備
   えられている射出成形機における射出機構。