JPH11940A - スクリュインプランジャ式射出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 射出成形に際し、射出時におけるプランジャ
の移動をスムーズに行うことができ、装置前部のシリン
ダヘッドおよび加熱筒前部における温調用通路を確保し
て溶融材料貯留ゾーンの温調を効果的に行うことができ
る新規な射出装置の構造を提供する。 【解決手段】 プランジャ３１の先端３２から所定長さ
部分の外周面を前記加熱筒内面と摺接するシール部３５
とし、かつ、前記シール部３５より後部に段差部３６を
形成して、該段差部３６の外周面３６ａと加熱筒内面１
３との間に漏洩材料逃し間隙部３７を設けるとともに、
シリンダヘッド２１および加熱筒前部１１ａによって形
成される溶融材料貯留ゾーンＭｚの加熱筒１１内部に、
該加熱筒１１からシリンダヘッド２１に至る複数の通路
５２が該通路５２の前部５２ａおよび後部５２ｂにおい
て順に接続された円周方向に連続する前側温調用流路５
１を形成し、かつ、前記溶融材料貯留ゾーンＭｚより後
方の加熱筒後部１１ｂに、環状に連続する後側温調用流
路６１を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、スクリュインプ
ランジャ式射出装置に関し、特にはゴムの射出成形に有
利なスクリュインプランジャ式射出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ゴムまたはプラスチックの成形におい
て、射出装置の加熱筒内に、スクリュが内装されたプラ
ンジャが所定ストローク往復動自在に配置されてなるス
クリュインプランジャ式の射出装置が使用されている。
このタイプの射出装置にあっては、プランジャの後退に
よって加熱筒内に大きな溶融材料貯留ゾーンが形成され
るので、大容量の成形に有利である。

【０００３】しかるに、この種構造の射出装置において
ゴム（ゴム系樹脂を含む。）の成形を行う場合には、次
のような問題が指摘されている。第１に、射出時にゴム
の溶融材料がプランジャと加熱筒内面の摺動空間に漏れ
て入り込み、この漏洩材料が蓄積硬化して摺動抵抗を生
じプランジャの往復動が困難になるという問題である。
第２に、ゴムの成形にはその温度管理が重要であるとこ
ろ、この種射出装置では大きな射出圧を必要とする関係
上、加熱筒の前端にノズル部を有するシリンダヘッドが
多数のボルトによって強固に結合されていて、このボル
トによって加熱筒前端のシリンダヘッド境界部における
温調用通路の確保が困難で、当該部分の温調が構造的に
難しいという問題である。第３に、前記シリンダヘッド
および加熱筒前部は溶融材料の貯留ゾーンとなる部分で
あり、このゾーンでは加熱筒の他の部分の温調とは別系
統で異なった温調をなすことが好ましいが、上記と同様
の理由により温調用通路の確保が困難で温調が構造的に
難しいという問題である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、このよう
な状況に鑑みて提案されたものであって、射出成形に際
し、射出時におけるプランジャの移動をスムーズに行う
ことができ、装置前部のシリンダヘッドおよび加熱筒前
部における温調用通路を確保して溶融材料貯留ゾーンの
温調を効果的に行うことができる新規な射出装置の構造
を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち、この発明は、
ノズル部を有するシリンダヘッドが前端に取り付けられ
た加熱筒内で、スクリュが内装されたプランジャが所定
ストローク長さ往復動する射出装置であって、前記プラ
ンジャの先端から概ねそのストローク長さの半分から
１．５倍の長さ部分の外周面を前記加熱筒内面と摺接す
るシール部とし、かつ、前記シール部より後部の外周面
を小径にすることにより前記加熱筒内面と摺接しない段
差部を形成して、該段差部の外周面と加熱筒内面との間
に漏洩材料逃し間隙部を設けるとともに、前記シリンダ
ヘッドおよび加熱筒前部によって形成される溶融材料貯
留ゾーンの加熱筒内部には、該加熱筒からシリンダヘッ
ドに至る複数の筒方向に延設された通路が該通路の前部
および後部において順に接続された円周方向に連続する
前側温調用流路が形成されており、かつ、前記溶融材料
貯留ゾーンより後部の加熱筒には、環状に連続する後側
温調用流路が形成されていることを特徴とするスクリュ
インプランジャ式射出装置に係る。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下添付の図面に従ってこの発明
を詳細に説明する。図１はこの発明の一実施例を示すス
クリュインプランジャ式射出装置のプランジャ後退（貯
留時）状態を示す要部の断面図、図２はそのプランジャ
前進（射出時）状態を示す要部の断面図、図３は図２の
３−３線で切断した状態の断面図、図４は図２の４−４
線で切断した状態の断面図、図５は図２の５−５線で切
断した状態の断面図、図６は図２の６−６線で切断した
状態の断面図、図７は前側温調用流路を表す模式的な斜
視図、図８は後側温調用流路を表す部分断面図である。

【０００７】図示の射出装置１０は、１回の射出により
大容量の溶融材料を射出することができるスクリュイン
プランジャ式射出装置で、加熱筒１１とシリンダヘッド
２１とプランジャ３１とスクリュ４１を含む。なお、こ
のスクリュインプランジャ式射出装置１０は、特にニト
リルゴムやシリコンゴム等のゴム系樹脂を用いたゴム成
形に適したものである。

【０００８】加熱筒１１は、射出装置１０のシリンダ部
を構成するとともに射出材料の温調を行なうもので、該
加熱筒１１内にはプランジャ３１が挿入され、前端１２
にはシリンダヘッド２１がパッキンＰを介して取り付け
られている。なお、加熱筒１１の温調手段については後
述する。

【０００９】前記加熱筒１１前部１１ａおよびシリンダ
ヘッド２１は、図１に示すプランジャ３１後退時（溶融
材料貯留時）に溶融材料貯留ゾーンＭｚを構成する。な
お、前記シリンダヘッド２１の内周面は、図２に示すプ
ランジャ３１前進時（射出時）にプランジャ３１の先端
３２および後述のスクリュヘッド４５が当接するように
形成されており、また、前側には射出成形型（図示せ
ず）にセットされるノズル部２２が取り付けられてい
る。前記シリンダヘッド２１は、従来技術の項でも述べ
たように、射出時の大きな射出圧に十分耐えられるよう
に加熱筒１１の前端１２に多数のボルト２３等によって
強固に結合されている。なお、図示の符号２４はシリン
ダヘッド２１を加熱するための加熱ヒータである。

【００１０】プランジャ３１は、前記貯留ゾーンＭｚに
貯留された溶融材料を射出するためのもので、前記加熱
筒１１内に挿入されるとともに、油圧シリンダ装置によ
って所定ストローク長さＳ往復動するようにされてい
る。この実施例では、該プランジャ３１は先端３２がテ
ーパとされた円筒形状からなり、内側にはスクリュ４１
が内装されている。また、図示しないが、このプランジ
ャ３１の適宜箇所には、原料ホッパと接続される原料供
給口が設けられ、プランジャ３１とスクリュ４１間にゴ
ム系樹脂原料が供給される。

【００１１】スクリュ４１は、前記原料ホッパーから供
給される前記原料を混練して連続的に前記貯留ゾーンＭ
ｚに移送するためのもので、油圧モータ等が接続されて
回動自在に構成されている。この実施例では、スクリュ
４１先端４２にスクリュヘッド４５を固定し、該スクリ
ュヘッド４５を介して溶融材料を前記貯留ゾーンＭｚに
供給している。該スクリュヘッド４５はプランジャ３１
の先端３２の内周に嵌入されてスクリュ４１の回動とと
もにプランジャ３１に対して回動するようになっている
ので、溶融材料を均一に混練し該溶融材料の部分的硬化
による成形不良を解消することができる。図示の符号４
６はスクリュヘッドの溶融材料通路、４７はその流入
孔、４８はその流出孔、４９は溶融材料逆流防止弁であ
る。また、当該スクリュ４１は、前記プランジャ３１の
移動とともに進退自在とされているのは言うまでもな
い。

【００１２】

【実施例】次いで、本発明の特徴的構成について述べ
る。なお、本発明の特徴的構成は３つあり、以下、各構
成をその効果と併せて順に説明する。

【００１３】まず、第１の構成は、図１ないし図４に示
すように、前記プランジャ３１の先端３２から所定長さ
部分の外周面を前記加熱筒１１内面１３と摺接するシー
ル部３５（図２参照）とし、かつ、前記シール部３５よ
り後部の外周面を小径にすることにより前記加熱筒１１
内面１３と摺接しない段差部３６を形成して、該段差部
３６の外周面３６ａと加熱筒１１内面１３との間に漏洩
材料逃し間隙部３７を設けることを特徴とする。なお、
前記シール部３５の所定長さは、概ね該プランジャ３１
のストローク長さＳの半分から１．５倍の長さとされて
いる。すなわち、伝熱性上の観点から最低限必要とされ
る加熱筒１１とプランジャ３１との接触長さであるプラ
ンジャ３１のストローク長さＳの半分以上とし、かつ、
漏洩材料が該シール部３５と加熱筒１１内面１３間に蓄
積せずに前記逃し間隙部３７に進行可能な長さとされる
プランジャ３１のストローク長さＳの１．５倍以内とし
た。

【００１４】このような構成にすれば、プランジャ３１
の前進時（射出時）に溶融材料がプランジャ３１のシー
ル部３５と加熱筒１１内面１３間の微小な摺動空間に侵
入しても、前記逃し間隙部３７により漏洩材料を逃すこ
とができる。従って、当該漏洩材料がプランジャ３１と
加熱筒１１内面１３間の前記摺動空間で蓄積硬化してプ
ランジャ３１の移動が困難になるといった従来技術の項
で説明した第１の問題を解消することができる。なお、
加熱筒１１とプランジャ３１間に侵入した漏洩材料は、
前記逃し間隙部３７を介して、射出装置１０外へ排出さ
れる。

【００１５】第２および第３の特徴的構成は、加熱筒１
１およびシリンダヘッド２１の温調手段についてのもの
で、第２の構成は加熱筒１１前部１１ａおよびシリンダ
ヘッド２１により構成される前記溶融材料貯留ゾーンＭ
ｚの温調手段を、第３の構成は加熱筒１１後部１１ｂの
温調手段をそれぞれ示している。

【００１６】すなわち、第２の構成は、図５ないし図７
に示すように、前記貯留ゾーンＭｚとなるシリンダヘッ
ド２１および加熱筒１１前部１１ａには、加熱筒１１か
らシリンダヘッド２１に至る筒方向に延設された複数
（この実施例では６本）の通路５２（図５参照）が該通
路５２の前部５２ａおよび後部５２ｂにおいて順に接続
された円周方向に連続する前側温調用流路５１が形成さ
れていることを特徴とする。この実施例では、前記複数
の通路５２の前部５２ａの接続はシリンダヘッド２１の
加熱筒１１との境界部２５（加熱筒１１への取り付け
面）に形成された略弧状の溝２６（図６参照）により構
成された前側接続部５３において行なわれ、一方、当該
複数の通路５２の後部５２ｂの接続は該通路５２と一体
に形成された略弧状の後側接続部５４において行なわれ
ている。当該前側温調用流路５１に適宜温度に設定され
た熱媒が循環することにより、精度の高い貯留ゾーンＭ
ｚの温調を行なっている。なお、図示の符号５５は前側
温調用流路５１の熱媒流入口、５６は前側温調用流路５
１の熱媒流出口を示している。また、図示しないが、前
記熱媒流入口５５および熱媒流出口５６に配管接続プラ
グが装着され、その接続プラグに熱媒を供給する温調装
置が接続される。

【００１７】この第２の構成によれば、従来では困難で
あったボルト２３等が多数配置される加熱筒１１とシリ
ンダヘッド２１の境界部２５における温調用通路を確保
することができ、当該部分における温調が可能となる。
すなわち、従来技術の項で説明した第２の問題を解消す
ることができる。

【００１８】また、第３の構成は、前記貯留ゾーンＭｚ
より後側となる加熱筒１１後部１１ｂに環状に連続する
後側温調用流路６１が形成されていることを特徴とす
る。この実施例では、図８に示すように後側温調用流路
６１は、加熱筒１１後部１１ｂの適宜箇所の外周面１１
ｃに、該外周面１１ｃの円周方向に沿う互いに平行な複
数の環状溝６２を形成し、その各環状溝６２の一部に設
けられた連通部６３で互いに連通する並列的な構成とさ
れている。また、前記連通部６３は、熱媒が確実に各環
状溝６２を循環するように、半周位置（１８０度位置）
に交互に設けられている。また、前記外周面１１ｃには
ジャケットカバー６６が、該カバー６６に設けられた熱
媒供給口６７および熱媒排出口６８が前記流路６１の熱
媒流入口６４および熱媒流出口６５にそれぞれ合うよう
に、覆われている。なお、図示しないが、前記ジャケッ
トカバー６６の熱媒供給口６７および熱媒排出口６８に
は配管接続プラグが装着され、その接続プラグに熱媒を
供給する温調装置が接続されることになる。

【００１９】なお、この後側温調用流路６１は、前記貯
留ゾーンＭｚにおける温調と比し、あまり高度な温調精
度を必要とされないため前記したように並列的な構成と
なっているが、勿論、前記貯留ゾーンＭｚの前側温調用
流路５１のようなものにしてもよい。

【００２０】このように、第２の構成および第３の構成
にすることにより、貯留ゾーンＭｚの温調と他の部分の
温調を別系統で異なった温調を行なうので、装置１０の
前部と後部に各々適した温度に調整することができる。
特に、貯留ゾーンＭｚで高度な温調精度が要求されるゴ
ム成形に用いるスクリュインプランジャ式射出装置にお
いては、極めて有効である。

【００２１】

【発明の効果】以上図示し説明したように、この発明の
スクリュインプランジャ式射出装置によれば、射出時に
おけるプランジャの移動をスムーズに行うことができ、
しかも、装置前部のシリンダヘッドおよび加熱筒前部に
おける温調用通路を確保でき、溶融材料貯留ゾーンの精
度の高い温度調節を効果的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示すスクリュインプラン
ジャ式射出装置のプランジャ後退（貯留時）状態を示す
要部の断面図である。

【図２】そのプランジャ前進（射出時）状態を示す要部
の断面図である。

【図３】図２の３−３線で切断した状態の断面図であ
る。

【図４】図２の４−４線で切断した状態の断面図であ
る。

【図５】図２の５−５線で切断した状態の断面図であ
る。

【図６】図２の６−６線で切断した状態の断面図であ
る。

【図７】前側温調用流路を表す模式的な斜視図である。

【図８】後側温調用流路を表す部分断面図である。

【符号の説明】

１０ 射出装置 １１ 加熱筒 １１ａ 加熱筒の前部 １１ｂ 加熱筒の後部 １２ 加熱筒前端 １３ 加熱筒内面 ２１ シリンダヘッド ２２ ノズル部 ３１ プランジャ ３５ プランジャと加熱筒内面のシール部 ３６ プランジャの段差部 ３６ａ 段差部の外周面 ３７ 漏洩材料逃し間隙部 ４１ スクリュ ５１ 前側温調用流路 ５２ 前側温調用流路を構成する複数の通路 ５２ａ 通路の前部 ５２ｂ 通路の後部 ６１ 後側温調用流路 Ｍｚ 溶融材料貯留ゾーン Ｓ プランジャのストローク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ノズル部を有するシリンダヘッドが前端
   に取り付けられた加熱筒内で、スクリュが内装されたプ
   ランジャが所定ストローク長さ往復動する射出装置であ
   って、 前記プランジャの先端から概ねそのストローク長さの半
   分から１．５倍の長さ部分の外周面を前記加熱筒内面と
   摺接するシール部とし、かつ、前記シール部より後部の
   外周面を小径にすることにより前記加熱筒内面と摺接し
   ない段差部を形成して、該段差部の外周面と加熱筒内面
   との間に漏洩材料逃し間隙部を設けるとともに、 前記シリンダヘッドおよび加熱筒前部によって形成され
   る溶融材料貯留ゾーンの加熱筒内部には、該加熱筒から
   シリンダヘッドに至る複数の筒方向に延設された通路が
   該通路の前部および後部において順に接続された円周方
   向に連続する前側温調用流路が形成されており、かつ、
   前記溶融材料貯留ゾーンより後部の加熱筒には、環状に
   連続する後側温調用流路が形成されていることを特徴と
   するスクリュインプランジャ式射出装置。