JPH0628879B2

JPH0628879B2 - 射出成形機の運転方法

Info

Publication number: JPH0628879B2
Application number: JP61195866A
Authority: JP
Inventors: 潔橋本; 雄文園田
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1986-08-21
Filing date: 1986-08-21
Publication date: 1994-04-20
Anticipated expiration: 2009-04-20
Also published as: JPS6351120A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は射出成形機に係り、特にＢＭＣ(Bulk Molding
Compound)等の塊状でガラス繊維を含む成形材料に好適
に用いられる射出成形機に関するものである。

［従来の技術］ペレット状材料を用いる射出成形機の場合、バレル内へ
の材料供給は、ホッパで行われ、供給量を調整する目的
で、更にスクリュコンベアを用いるケースがある。これ
に対して、ＢＭＣ等の塊状の成形材料の場合は、ホッパ
のみでは射出成形機のバレル内への材料供給が困難であ
り、スタッファ等を備えた材料押圧供給装置で成形材料
を加圧供給することが行われる。

このような材料押圧供給装置は、スタッファ筒体と、ス
タッファプランジャの間がほぼシールされ、スタッファ
プランジャを移動させ、材料を加圧する。加圧圧力は一
般に百〜数ｋｇ／ｃｍ^２（樹脂圧力に換算した値）であ
る。

材料はスタッファからバレル内に加圧供給され、所定量
がバレル内の先端側に貯められた後（この工程は一般に
計量工程と称されている。）、バレル内のプランジャ又
はスクリュの前進により射出成形される。

射出を行う場合、材料の逆流を防ぎ、また、所要の射出
出力を発生させるため、バレル内のスクリュ又はプラン
ジャにチェックリング等の逆流防止機構が設けられてい
る。射出圧力は、一般に数百〜数千百ｋｇ／ｃｍ^２（樹
脂圧力に換算した値）である。

なお、逆流防止機構としてチェックリング方式のものを
採用した場合、計量（又は可塑化）時は、チェックリン
グはバレルの前方に位置し、材料はチェックリング部を
通過して、スクリュ（又はプランジャ）の前方に溜めら
れる。また、射出時には、チェックリングが貯留された
該材料の退路を塞ぐようにしてスクリュ（又はプランジ
ャ）が前進し、スクリュ（又はプランジャ）前方の材料
圧力が上昇する。なお、チェックリング等の逆流防止機
構によって材料の退路を塞ぐことを、以下シールという
ことにする。

［発明が解決しようとする問題点］しかし、本発明者らが上記の如き射出成形機について種
々検討を加えたところ、材料押圧供給装置及びバレル内
の成形材料は、計量工程中において圧縮された状態にあ
るため、計量工程終了後は膨張して、圧力平衡状態にな
ろうとし、その結果プランジャが更に後退したり、ノズ
ルから成形材料が流出するいわゆるドルーリング現象を
引き起こすことが認められた。これらは、必要量を計量
するための条件選定に手数を要するのみならず、ショッ
ト間の計量のバラツキを生じさせる。

また、成形材料の部分的な粘度差や、圧縮率の違い、あ
るいは、成形材料のロット間の粘度差や圧縮率の違いに
よっても、計量にバラツキを生じさせる。計量のバラツ
キは、成形品の外観や物性に大いに影響するので、従来
の運転方法では安定した成形品質を得ることが容易では
なかった。

［問題点を解決するための手段］本発明は、材料射出用のプランジャ又はスクリュを備
え、その後部側に材料入口部を有するバレルと、該バレ
ル内に前後進可能に、かつ回転可能に設けられた材料押
圧用のプランジャ又はスクリュと、該プランジャ又はス
クリュに設けられた逆流防止機構と、前記バレルの材料
入口部に連設された材料押圧供給装置とを備えた射出成
形機において、前記材料押圧供給装置のプランジャ又は
スクリュを材料押圧方向に作動させて所定量の材料をバ
レル内のプランジャ又はスクリュの先端に貯める計量工
程及び、その後のプランジャ又はスクリュを前進させる
材料の射出工程によって運転を行うに際し、該計量工程
の終了前に前記材料押圧供給装置のプランジャ又はスク
リュによる材料の押圧力を低下させるものである。

［作用］プランジャ又はスクリュを備えた材料押圧供給装置にお
ける材料の押圧力と計量速度との間には、第２図に示す
如き関係がある。即ち、押圧力を低下させると、計量速
度も低下し、やがてある押圧力以下になると計量速度は
０となるのである。

従って、本発明において、計量工程の終了前に押圧力を
低下させることにより計量速度が低下する。そのため、
計量工程が完了した時点では、バレル内及び材料押圧供
給装置の材料の圧力が低下すると共に平衡化するように
なり、プランジャの後退や材料流出等のドルーリング現
象が防止される。

［実施例］以下図面を参照して実施例について説明する。

第１図は本発明に係る射出成形機の実施例を示す概略縦
断面図である。図において、先端部にノズル２１を有
し、外周部に比較的低温のヒータを有する円筒状のバレ
ル２２は、固定盤６０に取付けられている固定金型６１
の材料注入口にノズル２１を臨ませうるようにして配設
されている。６２はコラム、６３はコラムナット、６４
は型締装置側のマシンベース、６５は射出装置側のマシ
ンベース、６６はマシンベース６５上で軸線方向に摺動
自在に設けたブロックであり、ブロック６６の上には、
前方にバレル２２が固定されており、後方にはモータ保
持部材６７が摺動自在に取付けられている。６８は固定
盤６０に固定されたブロック６６移動用のシリンダ、６
９はピストンロッドで、ピストンロッド６９の先端部は
ブロック６６の外側面中央部に固定されており、シリン
ダ６８の作動により、ノズル２１を固定金型６１に接触
させたり、図示した状態に後退させたりしうるようにし
た。

バレル２２内には、バレル２２内径よりも小さな外径を
有し、先端付近にチェックリング２３やボールなどから
なる逆流防止機構を有するプランジャ２４を、前後進可
能に、かつ、回転可能に設けた。そして、バレル２２内
周面とプランジャ２４の外周面との間に材料の通路７０
を設けた。プランジャ２４の後方には、モータ保持部材
６７内の軸受部７１を介して、モータ保持部材６７に固
定した油圧モータ３５などの回転駆動装置の軸が連結さ
れている。また、バレル２２とモータ保持部材６７の下
側の間には、射出シリンダ７２とピストンロッド７３が
取付けられている。

プランジャ２４の中央部には、バレル２２の内周面に接
した凸部２５を設けた。また、プランジャ２４の凸部２
５の後側には、リーク材料排出用のスクリュ２９を設け
た。このスクリュ２９は、凸部２５の外周面とバレル２
２の内周面の間のクリアランス部分から後方に漏れたリ
ーク材料を、バレル２２の後方にスムーズに排出するた
めのものであり、プランジャ２４の回転方向とは逆ねじ
方向に設けられている。

２７はバレル２２の後部側の材料入口部２８に垂直に設
けてスタッファで、その内部には材料を押下げるスタッ
ファプランジャ３０が設けられている。３１はスタッフ
ァ２７の側面部に設けた材料供給用の入口である。７４
はスタッファプランジャ３０用のシリンダで、ピストン
７４ａを内蔵し、バレル２２の一部に上向きに垂直に取
付けられている。７５はピストンロッド、７６は連結部
材である。

第１図に示した装置において、プランジャ２４を前進限
に位置させ、例えば２５〜１５０ｒｐｍで回転させてい
る状態で、スタッファ２７中にＢＭＣなどの材料を装入
し、スタッファプランジャ３０で材料を押し下げる。そ
うすると、材料はプランジャ２４の外周部を通って前方
に送られ、チェックリング２３部を通ってプランジャ２
４の前のバレル２２内に順次溜められる。勿論、この計
量工程においては、プランジャ２４は徐々に後退する。
なお、材料のＢＭＣを用いる場合は、材料の温度を例え
ば４０〜６０℃とし、射出する金型の温度を約１６０℃
とし、スタッファプランジャ３０で押し下げる圧力を例
えば数ｋｇ／ｃｍ^２〜１４０ｋｇ／ｃｍ^２とするのが好
適である。

このとき、プランジャ２４の後方に連結した射出シリン
ダ７２のロッドエンド側室内の油圧を制御することによ
って、材料に背圧をかけることができる。なお、後退す
るプランジャ２４の凸部２５の外周面とバレル２２の内
周面間の摩擦によっても材料に背圧をかけることができ
る。

プランジャ２４の回転により、プランジャ２４の周囲の
樹脂材料は均質化されるとともに、材料の流路の短絡が
防止される。また、スタッファプランジャ３０の押圧作
用とプランジャ２４の回転作用で、材料はプランジャ２
４の上側の材料通路７０のみを通ることなく、プランジ
ャ２４の下側の材料通路７０の方にも回り込むような状
態で押込まれ、また、材料がプランジャ２４の下側から
上側へも、あるいは上側から下側へも回り込みながら送
られるので、材料の流れにくい部分や流れにくい材料で
もバレル２２内に滞留することなく、バレル２２内の全
周全体を円滑に移送される。

而して、バレル２２の先端部に所望量の材料が貯まる計
量工程が完了するに先立って、スタッファプランジャ３
０による材料の押圧力を低下させる。この押圧力は、連
続的に徐々に減少させるようにしても良く、また段階的
に減少させても良い。そして、スタッファプランジャが
所定位置まで降下して計量点に達したときに、計量工程
完了とし、スタッファプランジャ３０を停止させると共
に、バレル２２内のプランジャ２４の回転も止める。

上記の押圧力の低下の開始により、バレル２２及びスタ
ッファ２７内の材料は膨張してその圧力が低下すると共
に該圧力が平衡化し、特にプランジャ２４が後退したり
ノズル２１から材料が流出するドルーリング現象が防止
される。特に、本実施例の如くプランジャ２４を回転さ
せておくと、圧力の平衡化が迅速かつ再現性よく起こる
ので、計量精度が向上する。なお、押圧力低下の開始の
時点を適正に選択すれば、計量点を超えるオーバーラン
ストロークを最小にすることができる。

バレル２２の先端部に所望量の材料が溜まれば、プラン
ジャ２４の回転を止め、射出シリンダ７２を作用させて
プランジャ２４を前進させ、金型内に材料を射出する
（射出工程）。

なお、上記実施例装置において、プランジャ２４を回転
させずに、スタッファプランジャ３０の押圧作用のみで
材料であるＢＭＣをバレル２２内に押込んだ場合、材料
はほとんどバレル２２の一部にとどまって、円滑に送ら
れず、計量状態が極めて悪かった。また、スタッファプ
ランジャ３０による押圧圧力を非常に大きくしても、や
はり、ＢＭＣの計量能は悪かったが、プランジャ２４を
例えば２５〜１５０ｒｐｍのように比較的に低速で回転
させた状態で、スタッファプランジャ３０でＢＭＣを押
込めば、ＢＭＣはバレル２２内の全体に入って送られ、
計量作用も円滑にかつ確実容易に行われた。

本発明においては、低下開始前の押圧力の値によって押
圧力低下後の形成材料の膨張量が違ってくる。そのた
め、押圧力が大きい場合には計量点よりもそれだけ手前
で、また逆に押圧力が小さい場合には計量点の近くでそ
れぞれ押圧力低下を開始させるように自動的に抑制する
のが好適である。

また、本発明においては、押圧力低下開始後計量完了迄
の間の計量速度は、押圧力低下以前の計量速度よりも小
さい。そのため、計量点からのオーバーランストローク
を小さくしようとして押圧力低下を過度に早く開始する
と計量工程全体としての時間が長くなるおそれがある。
このような場合には、押圧力低下開始の時点はそのまま
にしておき、その代わりに計量完了と同時に、スタッフ
ァプランジャ３０を例えば数〜数十ｍｍ上昇させて、ス
タッファ２７内及びバレル２２内の成形材料の残圧を消
滅させる方法が有効である。

また、計量工程終了前にプランジャ２４の回転数を低下
させたり、あるいはプランジャ２４の背圧を計量工程終
了前に増加させることも、スラッファプランジャ３０の
オーバーランストロークの防止及び計量精度向上に有効
である。

上記実施例では、バレル内にプランジャを挿設する構成
としたが、本発明はスクリュなどを挿設した射出成形機
にも適用できる。

また、上記実施例では、スタッファプランジャによる押
圧供給装置が示されているが、スクリュを設けたものな
どその他の押圧供給装置であっても良い。

［効果］以上の通り、本発明は、射出成形機に付設された材料押
圧供給装置のプランジャ又はスクリュによる材料の押圧
力を、計量工程の終了前に低下させるようにしたもので
ありドルーリング現象が防止され、計量精度の向上及び
成形品質の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す縦断面図、第２図は材料
押圧供給装置の押圧力と計量速度との関係を示すグラフ
である。２２……バレル、２３……チェックリング、２４……プランジャ、２７……スタッファ、３０……スタッファプランジャ、７０……材料通路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】材料射出用のプランジャ又はスクリュを備
え、その後部側に材料入口部を有するバレルと、該バレル内に前後進可能に、かつ回転可能に設けられた
材料押圧用のプランジャ又はスクリュと、該プランジャ又はスクリュに設けられた逆流防止機構
と、前記バレルの材料入口部に連設された材料押圧供給装置
とを備えた射出成形機において、前記材料押圧供給装置のプランジャ又はスクリュを材料
押圧方向に作動させて所定量の材料をバレル内のプラン
ジャ又はスクリュの先端に貯める計量工程及び、その後
のプランジャ又はスクリュを前進させる材料の射出工程
によって運転を行うに際し、該計量工程の終了前に前記材料押圧供給装置のプランジ
ャ又はスクリュによる材料の押圧力を低下させることを
特徴とする射出成形機の運転方法。
【請求項２】計量工程終了直後に、材料押圧供給装置の
プランジャ又はスクリュを上昇させることを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の射出成形機の運転方法。
【請求項３】計量工程中にバレル内のプランジャ又はス
クリュを所定速度に回転させておき、かつ計量工程終了
前にこの回転数を低下させることを特徴とする特許請求
の範囲第１項又は第２項に記載の射出成形機の運転方
法。
【請求項４】計量工程中にバレル内のプランジャ又はス
クリュに所定の背圧をかけておき、計量工程終了前にこ
の背圧を増加させることを特徴とする特許請求の範囲第
１項ないし第３項のいずれか１項に記載の射出成形機の
運転方法。