JP2018051824A - 射出成形機 - Google Patents

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Abstract

【課題】成形材料が液状の場合に、成形不良の発生を抑制しつつ、プランジャの寿命を向上させる射出成形機を提供する。【解決手段】射出成形機10は、バレル14の内部に設けられ、軸方向に沿った前後方向への移動と軸方向回りの回転とが可能なプランジャ20と、プランジャ20の前方に液状の成形材料を注入させるための注入孔22と、注入孔22の後方向側に設けられ、注入孔22から注入された成形材料がプランジャ20に沿って後方向に流れることを防止するパッキン24と、注入孔22から注入された成形材料の圧力に基づいて、プランジャ20の後退動作を制御して計量を行う制御装置64と、を備える。そして、少なくとも後退動作の開始から終了までは、プランジャ20の側面によって注入孔22の少なくとも一部が覆われている。【選択図】図1

Description

本発明は、プランジャを備えた射出成形機に関する。
下記特許文献1には、プランジャの前方から液状の成形材料を注入する射出成形機が開示されている。これにより、可塑化工程および混練工程が不要、または、可塑化工程および混練工程が殆ど不要な成形材料の場合に、不要なせん断、混練を与えずに計量をすることができる。
特開2015−85667号公報
しかしながら、下記特許文献1では、プランジャの前方から液状の成形材料を注入しているので、プランジャとノズルアダプタ(またはノズル)間の隙間に、成形材料が流れ込んでしまう。そのため、成形重量にばらつきが生じてしまい、成形不良が発生してしまう。また、この隙間に流れ込んだ成形材料がそこで滞留して劣化しまうため、プランジャとノズルアダプタ(またはノズル)との間の摩擦力が大きくなり、プランジャの寿命が短くなる。
そこで、本発明は、成形材料が液状の場合に、成形不良の発生を抑制しつつ、プランジャの寿命を向上させる射出成形機を提供することを目的とする。
本発明の態様は、成形材料をバレルの先端側に設けられたノズルから金型内に射出して成形を行う射出成形機であって、前記バレルの内部に設けられ、軸方向に沿った前後方向への移動と軸方向回りの回転とが可能なプランジャと、前記プランジャの前方に液状の前記成形材料を注入させるための注入孔と、前記注入孔の後方向側に設けられ、前記注入孔から注入された前記成形材料が前記プランジャに沿って後方向に流れることを防止するバックフロー防止部材と、前記注入孔から注入された前記成形材料の圧力に基づいて、前記プランジャの後退動作を制御して計量を行う制御装置と、を備え、少なくとも前記後退動作の開始から終了までは、前記プランジャの側面によって前記注入孔の少なくとも一部が覆われている。
この構成により、プランジャの側面から成形材料が注入されるので、プランジャの側面周りに滞留する成形材料を少なくすることができる。その結果、成形不良の発生が軽減される。また、プランジャに付加される摩擦力を抑制することができ、プランジャの寿命を向上させることができる。
本発明の態様は、前記射出成形機であって、前記ノズルは、前記バレルに直接取り付けられており、前記ノズルの内部および前記バレルの内部には、前記プランジャの前記前後方向への移動を可能にする内径中空部が形成されており、前記注入孔は、前記ノズル内に形成された前記内径中空部に前記成形材料が注入されるように、前記ノズルに設けられ、前記バックフロー防止部材は、前記ノズルの内部または前記バレルの内部に形成された前記内径中空部に取り付けられていてもよい。
これにより、プランジャの側面周りに滞留する成形材料を少なくすることができ、プランジャに付加される摩擦力を抑制することができる。したがって、プランジャの寿命を向上させることができる。また、成形不良の発生が軽減される。
本発明の態様は、前記射出成形機であって、前記ノズルは、ノズルアダプタを介して前記バレルに取り付けられており、前記ノズルアダプタの内部および前記バレルの内部には、前記プランジャの前記前後方向への移動を可能にする内径中空部が形成されており、
前記注入孔は、前記ノズルアダプタ内に形成された前記内径中空部に前記成形材料が注入されるように、前記ノズルアダプタに設けられ、前記バックフロー防止部材は、前記ノズルアダプタ内または前記バレル内に形成された前記内径中空部に取り付けられていてもよい。
これにより、プランジャの側面周りに滞留する成形材料を少なくすることができ、プランジャに付加される摩擦力を抑制することができる。したがって、プランジャの寿命を向上させることができる。また、成形不良の発生が軽減される。
本発明の態様は、前記射出成形機であって、前記プランジャの先端部の少なくとも一部は、その外径が先端部以外の部分の外径より大きく形成されており、前記先端部の少なくとも一部と前記内径中空部との隙間は所定値以下に設定され、少なくとも前記後退動作の開始から終了までは、前記プランジャの前記先端部の側面によって前記注入孔の少なくとも一部が覆われていてもよい。
これにより、プランジャが成形材料を金型のキャビティへ射出したり保圧したりする際に、成形材料がプランジャの後方向(後退方向)へ逆流することを抑制することができる。また、逆流を抑制することができるので、注入孔に設けられる逆流防止弁を簡易なものにすることができ、コストが低廉になる。また、成形材料の逆流を抑えることができるので、プランジャの前方にある成形材料に効率よく圧力を与えることができる。さらに、プランジャが前後方向に移動する際にプランジャに生じる摩擦を抑制することができる。
本発明の態様は、前記射出成形機であって、前記プランジャの先端側には、フライトが設けられていてもよい。これにより、プランジャの前方に、プランジャの側面から注入された成形材料を良好に流し込むことができる。
本発明の態様は、前記射出成形機であって、前記プランジャの先端側には、前記成形材料をせん断または混練するミキシング部が設けられていてもよい。これにより、プランジャの側面から注入された成形材料をせん断し、且つ、混練することができる。
本発明の態様は、前記射出成形機であって、前記バレルの基端部に、前記バレルの前記内径中空部に通じる第2の孔を設けてもよい。これにより、成形材料からガスが発生した場合や成形材料にエアが巻き込まれた場合であっても、これ等を第2の孔から抜くことによって、シルバーストリークまたは気泡等による成形不良の発生を低減させることができる。また、成形材料がバックフローしてプランジャの基端部側に漏れてくる場合があったとしても、基端部側に漏れてきた内径中空部内に存在する成形材料をこの第2の孔から簡単に除去することができる。
本発明の態様は、前記射出成形機であって、前記制御装置は、前記後退動作時に前記プランジャを回転させてもよい。これにより、プランジャが局所的に磨耗することを防止することができ、プランジャの寿命を向上させることができる。
本発明によれば、プランジャの側面から成形材料が注入されるので、プランジャの側面周りに滞留する成形材料を少なくすることができる。その結果、成形不良の発生が軽減される。また、プランジャに付加される摩擦力を抑制することができ、プランジャの寿命を向上させることができる。
実施の形態の射出成形機の構成を示す図である。 図1に示す射出装置の要部拡大図である。 図2に示す状態でプランジャの後退動作が完了したときの射出装置を示す図である。 変形例1における射出装置の要部拡大図である。 変形例2における射出装置の要部拡大図である。 変形例3における射出装置の要部拡大図である。 変形例4における射出装置の要部拡大図である。
本発明に係る射出成形機について、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。
射出成形機は、機台と、機台上に設置された型締装置および射出装置とを備える。この型締装置と射出装置とは対向して配置されている。型締装置は、開閉可能な金型等を有し、射出装置は、バレルおよびノズル等を有する。射出成形機は、制御装置の制御にしたがって、成形材料をバレルの先端側に設けられたノズルから金型内に射出して成形を行う成形サイクルを実行する。成形サイクルは、計量工程、射出工程、保圧工程等を含む。本実施の形態では、射出成形機の射出装置に特徴があるので、射出装置について詳しく説明し、その他の不要な構成については説明を割愛する。
図1は、射出成形機10の構成を示す図、図2は、図1に示す射出装置12の要部拡大図である。図1では、主に射出装置12の構成を示し、機台および型締装置の図示を省略している。
射出装置12は、バレル14と、ノズルアダプタ16を介してバレル14の先端側に取り付けられたノズル18と、バレル14およびノズルアダプタ16の内部に設けられ、前後方向への移動と前後方向回りの回転とが可能なプランジャ20とを備える。バレル14には、プランジャ20の前後方向への移動を可能にする内径中空部14aが形成されている。また、ノズルアダプタ16にも、プランジャ20の前後方向への移動を可能にする内径中空部16aが形成されている。成形材料を前記型締装置の金型に射出するためにノズル18に設けられたノズル孔18aは、ノズルアダプタ16の内径中空部16aと連通している。ノズルアダプタ16の内径中空部16aとバレル14の内径中空部14aとは連通している。内径中空部14a、16aの径は同一であることが好ましい。なお、プランジャ20が金型側、つまり、ノズル18側に移動する方向を前方向とし、プランジャ20が金型とは反対側、つまり、ノズル18とは反対側に移動する方向を後方向とする。
プランジャ20の先端部(最外径円筒部)21は、その外径がプランジャ20の先端部21以外の部分(以下、基端部と呼ぶ。)Pbの外径より大きくなるように形成されている。つまり、プランジャ20は、外径が異なる2つの円筒部を連接した形状となっており、先端部21である円筒部の方が、基端部Pbである円筒部より外径が大きくなるように形成されている。なお、この先端部21の先端は、前方に進む程断面が細くなる円錐形状を有している。
先端部21の外径は、ノズルアダプタ16の内径中空部16aの径より、所定値(例えば、1mm)以下だけ小さい径を有している。これにより、先端部21の側面21aと内径中空部16aとの隙間(プランジャ20の軸方向と直交する方向における隙間)を所定値以下に抑えることができる。
この外径が大きく形成された先端部21によって、プランジャ20が成形材料を金型のキャビティへ射出したり保圧したりする際に、プランジャ20の前方にある成形材料がプランジャ20の後方向(後退方向)へ逆流することを抑制することができる。つまり、成形材料のバックフローを抑制することができる。また、基端部Pbの外径を先端部21の外径より小さくしたことで、プランジャ20が前後方向に移動する際にプランジャ20に生じる摩擦を抑制することができる。
ノズルアダプタ16には、液状の成形材料を外部からノズルアダプタ16の内径中空部16a内に注入するための注入孔22が形成されている。注入孔22は、プランジャ20の前方に成形材料を注入するためのものである。ノズルアダプタ16の内径中空部16aには、注入孔22の後方に、成形材料のバックフローを防止する環状のパッキン(バックフロー防止部材)24が取り付けられている。このパッキン24によって、注入孔22から注入された成形材料が、ノズルアダプタ16の内径中空部16aとプランジャ20の先端部21の側面21aとの間(隙間)を通ってプランジャ20の後方に流れることを防止することができる。注入孔22とパッキン24とは、前後方向において互いに近傍となる位置に設けられていることが好ましい。
バレル14およびノズルアダプタ16の外周面には、ノズルアダプタ16およびバレル14内の成形材料の温度を調整する温調デバイス26が設けられている。
バレル14の基端側には、内径中空部14a内に通じる第2の孔28が設けられている。これにより、成形材料からガスが発生した場合や成形材料にエアが巻き込まれた場合であっても、これ等を第2の孔28から抜くことによって、シルバーストリークまたは気泡等による成形不良の発生を低減させることができる。また、成形材料がバックフローし、パッキン24を通過して、プランジャ20の基端部Pb側に漏れてくる場合があったとしても、基端部Pb側に漏れてきた内径中空部14a内に存在する成形材料をこの第2の孔28から簡単に除去することができる。なお、固形状の成形材料を用いて成形する場合には、この第2の孔28を固形状の成形材料を投入する投入口としても利用可能である。
射出成形機10の成形材料注入装置30は、空圧、油圧、または、電動式モータによる駆動力等によって、充填圧を発生させて注入孔22からプランジャ20の前方に成形材料を注入する。なお、注入孔22から内径中空部16aに注入された成形材料が逆流して注入孔22から外部(成形材料注入装置30)へ流れないように、ノズルアダプタ16(注入孔22)に、逆流防止弁32を設けることが好ましい。
射出装置12は、前記機台に対して前後方向に移動可能に前記機台の上に配設されたベース40と、ベース40に固定されたリニアガイド42と、ベース40に対して前後方向に移動可能にリニアガイド42に支持されたプレッシャープレート44とを備える。バレル14の基端部は、フロントプレート46を介してベース40に固定されている。プレッシャープレート44は、プランジャ20の基端部を回転可能に支持する。プランジャ20の基端側には、回転用プーリ48が設けられており、回転用プーリ48が回転することで、プランジャ20は、プランジャ20(バレル14)の軸方向回り(前後方向回り)に回転する。
また、プレッシャープレート44には、ボールねじ50が螺合している。ベース40に固定されているリアプレート52は、ボールねじ50の基端側で、ボールねじ50を回転可能に支持する。ボールねじ50が回転することで、プレッシャープレート44は、リニアガイド42にガイドされて前後方向に移動する。つまり、ボールねじ50およびプレッシャープレート44によって、ボールねじ50の回転運動が直進運動に変換されてプレッシャープレート44に伝達される。プレッシャープレート44が前後方向に移動することで、プランジャ20は、バレル14に対して前後方向に移動する。プレッシャープレート44には、ロードセル等の圧力検出部54が設けられている。
射出成形機10は、成形材料注入装置30の他に、プランジャ20を回転させるためのサーボモータ60と、プランジャ20を前後方向に移動させるためのサーボモータ62と、サーボモータ60、62を制御する制御装置64とを備える。サーボモータ60の回転駆動力は、図示しない伝達機構(環状のベルト、プーリ等)を介して回転用プーリ48に伝達される。これにより、回転用プーリ48が回転し、プランジャ20も回転する。また、サーボモータ62の回転駆動力は、図示しない伝達機構(環状のベルト、プーリ等)を介してボールねじ50に伝達される。これにより、ボールねじ50が回転し、プレッシャープレート44およびプランジャ20が前後方向に移動する。
成形サイクルの計量工程においては、制御装置64は、サーボモータ62を制御してプランジャ20の後退動作を行うことで成形材料の計量を行う。このとき、成形材料注入装置30は、制御装置64または図示しない別の制御装置によって制御されることで、注入孔22から成形材料を注入する。なお、別の制御装置によって成形材料注入装置30を制御する場合は、別の制御装置は、制御装置64と通信を行う。
計量中に、ノズルアダプタ16の内径中空部16aとプランジャ20とで形成されたプランジャ20の前方に位置する空間(計量室)70に、注入孔22から注入された成形材料が流れ込む(注入される)。制御装置64は、空間70に注入された(流れ込んだ)成形材料に設定された背圧がかかるよう、圧力検出部54が検出した圧力に基づいてサーボモータ62をフィードバック制御(背圧制御)して、プランジャ20の後退動作を行う。プランジャ20を支持するプレッシャープレート44は、リニアガイド42によってガイドされて前後方向に移動するので、プレッシャープレート44の移動時の摩擦力が低減される。これにより、精密な背圧制御が可能となる。例えば、制御装置64は、0から1MPaの背圧で制御することができるので、低圧条件下でも、より精密な背圧制御を行うことができる。
なお、制御装置64は、少なくともプランジャ20の後退動作時に、サーボモータ60を制御することでプランジャ20を回転させてもよい。これにより、プランジャ20が局所的に磨耗することを防止することができ、プランジャ20の寿命を向上させることができる。つまり、プランジャ20の自重、製造誤差、または、取付誤差等の様々な要因によって、プランジャ20とバレル14およびノズルアダプタ16との間で片当たりが生じる場合がある。この片当たりが生じている状態で、プランジャ20を回転させずにバレル14およびノズルアダプタ16に対して前後方向に移動させると、プランジャ20の片当たり個所(同一の個所)でのみ摩擦が生じて、プランジャ20の寿命が短くなってしまう。したがって、プランジャ20を回転させることで、プランジャ20の片当たり個所を分散させることで、プランジャ20の寿命を向上させることができる。
ここで、図3は、図2に示す状態でプランジャ20の後退動作が完了したときの射出装置12を示す図である。計量のためのプランジャ20の後退動作が完了する前は、注入孔22の少なくとも一部は、プランジャ20の先端部21の側面21aで覆われており、パッキン24は、プランジャ20の先端部21の側面21aに接している(図1、図2参照)。そして、計量のための後退動作完了時においても、注入孔22の少なくとも一部はプランジャ20の先端部21の側面21aで覆われており、パッキン24は、先端部21の側面21aに接している(図3参照)。
つまり、後退動作中(計量中)は、注入孔22の少なくとも一部が先端部21の側面21aによって覆われているので、後退動作完了時(計量完了時)に、先端部21の先端が注入孔22より後方に位置することはない。また、後退動作中は、パッキン24は先端部21の側面21aと接しているので、後退動作開始時(計量開始時)に、先端部21の後端がパッキン24より前方に位置することはない。
このような条件を満たすように、プランジャ20の先端部21の前後方向における長さと、注入孔22およびパッキン24の前後方向における設置位置との少なくとも一方が設定されている。また、後退動作完了時において、注入孔22の全部がプランジャ20の先端部21の側面21aで覆われるように、注入孔22の位置を決定してもよい。なお、プランジャ20が後退することができる最大後退量だけ移動した場合であっても、プランジャ20の先端部21の側面21aが注入孔22の少なくとも一部を覆うように、プランジャ20の後退最大量を決定してもよい。
このように、成形材料注入装置30が注入孔22に液状の成形材料を注入するとともに、プランジャ20の先端部21の側面21aによって注入孔22の少なくとも一部が覆われている状態を維持しながらプランジャ20が後退動作して、成形材料の計量が行なわれる。成形材料注入装置30は、予め決められた圧力で成形材料を注入孔22に注入するので、注入孔22に注入された成形材料は、ノズルアダプタ16の内径中空部16aとプランジャ20の先端部21の側面21aとの隙間を通って前方(注入孔22より前方)に流れる。そして、成形材料は、プランジャ20の前方に位置する空間70に流れ込んで(注入されて)、成形材料が計量される。プランジャ20の後退動作時には、空間70に注入された成形材料に設定された背圧がかかるように背圧制御が行なわれる。
また、注入孔22から注入された成形材料は、ノズルアダプタ16の内径中空部16aとプランジャ20の先端部21の側面21aとの隙間を通って後方(注入孔22より後方)にも流れるが、注入孔22の後方にパッキン24が設けられているため、パッキン24より後方に流れることはない。したがって、ノズルアダプタ16の内径中空部16aとプランジャ20の先端部21の側面21aとの隙間に滞留する(プランジャ20の軸周りに滞留する)成形材料を少なくすることができる。
つまり、プランジャ20の先端部21の側面21aから成形材料が注入されるので、ノズルアダプタ16の内径中空部16aとプランジャ20の先端部21の側面21aとの隙間に滞留する成形材料を少なくすることができる。その結果、成形不良の発生が軽減される。また、プランジャ20とノズルアダプタ16の内径中空部16aとの間の摩擦力を小さくすることができ、プランジャ20の寿命を向上させることができる。
後退動作完了時に、プランジャ20の先端部21の側面21aによって注入孔22の一部だけが覆われている状態にすれば、ノズルアダプタ16の内径中空部16aとプランジャ20の先端部21の側面21aとの隙間に滞留する成形材料をさらに少なくすることができる。したがって、プランジャ20とノズルアダプタ16の内径中空部16aとの間の摩擦力をさらに小さくすることができ、プランジャ20の寿命をさらに向上させることができる。
また、逆流防止弁32を設けたので、注入孔22から注入された成形材料の逆流が防止され、プランジャ20の前方に位置する空間70に成形材料を良好に注入することができる。
計量工程が終了すると、制御装置64は、射出装置12全体を前方向に移動させて、ノズル18を金型にタッチさせた後、射出制御を行い、その後保圧制御を行う。つまり、制御装置64は、プランジャ20を前方向に移動させることで、計量した成形材料(空間70にある成形材料)を金型に向けて射出する射出制御を行う。そして、制御装置64は、金型に射出した成形材料に一定の圧力が付加されるようにプランジャ20に前方向の力を付与する。この射出制御および保圧制御は、サーボモータ62を制御することで行われる。
プランジャ20の先端部21の外径を先端部21以外の基端部Pbの外径より大きくしたので、先端部21の側面21aとノズルアダプタ16の内径中空部16aとの隙間を所定値以下に抑えることができる。これにより、射出制御および保圧制御の際に、プランジャ20の前方にある成形材料が先端部21とノズルアダプタ16の内径中空部16aとの隙間を通って逆流することを抑制することができる。したがって、逆流防止弁32を簡易なものにすることができ、コストが低廉になる。また、逆流を抑制することができるので、プランジャ20の前方にある成形材料に効率よく圧力を与えることができる。
[変形例]
上記実施の形態は、以下に示すような変形も可能である。
(変形例1)図4は、変形例1における射出装置12の要部拡大図である。上記実施の形態と同一の構成ついては同一の参照符号を付し、異なる部分だけを説明する。
変形例1においては、パッキン24は、ノズルアダプタ16の内径中空部16aではなく、バレル14の内径中空部14aに取り付けられている。変形例1においては、バレル14の内径中空部14aの先端にパッキン24が設けられている。
上記実施の形態と同様に、制御装置64は、注入孔22から空間70に注入された成形材料に設定された背圧をかけながらサーボモータ62をフィードバック制御して、プランジャ20の後退動作を行うことで成形材料を計量する。制御装置64は、注入孔22の少なくとも一部がプランジャ20の先端部21の側面21aで覆われ、且つ、パッキン24がプランジャ20の先端部21の側面21aと接するように、プランジャ20の後退動作を行う。なお、制御装置64は、少なくともプランジャ20の後退動作時に、サーボモータ60を制御することでプランジャ20を回転させてもよい。
後退動作中(計量中)は、注入孔22の少なくとも一部が先端部21の側面21aによって覆われているので、後退動作完了時(計量完了時)に、先端部21の先端が注入孔22より後方に位置することはない。また、後退動作中は、パッキン24は先端部21の側面21aと接しているので、後退動作開始時(計量開始時)に、先端部21の後端がパッキン24より前方に位置することはない。
このような条件を満たすように、プランジャ20の先端部21の前後方向における長さと、注入孔22およびパッキン24の前後方向における設置位置との少なくとも一方が設定されている。
このように、成形材料注入装置30が注入孔22に液状の成形材料を注入するとともに、プランジャ20の先端部21の側面21aによって注入孔22の少なくとも一部が覆われている状態を維持しながらプランジャ20が後退動作して、成形材料の計量が行なわれる。成形材料注入装置30は、予め決められた圧力で成形材料を注入孔22に注入するので、注入孔22に注入された成形材料は、ノズルアダプタ16の内径中空部16aとプランジャ20の先端部21の側面21aとの隙間を通って前方(注入孔22より前方)に流れる。そして、成形材料は、プランジャ20の前方に位置する空間70に流れ込んで(注入されて)、成形材料が計量される。プランジャ20の後退動作時には、空間70に注入された成形材料に設定された背圧がかかるように背圧制御が行なわれる。
また、注入孔22から注入された成形材料は、ノズルアダプタ16の内径中空部16aとプランジャ20の先端部21の側面21aとの隙間を通って後方(注入孔22より後方)にも流れるが、注入孔22の後方にパッキン24が設けられているため、パッキン24より後方に流れることはない。変形例1においては、バレル14の内径中空部14aの先端にパッキン24を設けているため、成形材料がバレル14側に流れることを防止することができる。したがって、バレル14の内径中空部14aとプランジャ20の先端部21の側面21aとの隙間に成形材料が滞留することを防止することができる。
以上のように、プランジャ20の先端部21の側面21aから成形材料が注入されるので、ノズルアダプタ16の内径中空部16aとプランジャ20の先端部21の側面21aとの隙間に滞留する(プランジャ20の軸周りに滞留する)成形材料を少なくすることができる。その結果、成形不良の発生が軽減される。また、プランジャ20とノズルアダプタ16の内径中空部16aとの間の摩擦力を小さくすることができ、プランジャ20の寿命を向上させることができる。
なお、パッキン24は、バレル14の内径中空部14aに設けられていればよく、内径中空部14aの先端に設けられている必要はない。この場合であっても、注入孔22とパッキン24とは、前後方向において互いに近傍となる位置に設けられていることが好ましい。
(変形例2)図5は、変形例2における射出装置12の要部拡大図である。上記実施の形態と同一の構成については同一の参照符号を付し、異なる部分だけを説明する。
変形例2においては、バレル14の先端側にノズル80が直接取り付けられている。ノズル80には、成形材料を金型に射出するためのノズル孔80aと、ノズル孔80aと連通し、プランジャ20の前後方向への移動を可能にする内径中空部80bが形成されている。この内径中空部80bは、バレル14の内径中空部14aと連通しており、その径は、内径中空部14aの径と同一であることが好ましい。
ノズル80には、液状の成形材料を成形材料注入装置30からノズル80の内径中空部80b内に注入するための注入孔82が形成されている。注入孔82は、プランジャ20の前方に成形材料を注入するためのものである。なお、注入孔82から内径中空部80bに注入された成形材料が逆流して注入孔82から外部(成形材料注入装置30)へ流れないように、ノズル80(注入孔82)に、逆流防止弁32を設けることが好ましい。
ノズル80の内径中空部80bには、注入孔82の後方に、パッキン24が取り付けられている。注入孔82とパッキン24とは、前後方向において互いに近傍となる位置に設けられていることが好ましい。
上記実施の形態と同様に、制御装置64は、注入孔82から空間70に注入された成形材料に設定された背圧をかけながらサーボモータ62をフィードバック制御して、プランジャ20の後退動作を行うことで成形材料を計量する。制御装置64は、注入孔82の少なくとも一部がプランジャ20の先端部21の側面21aで覆われ、且つ、パッキン24がプランジャ20の先端部21の側面21aと接するように、プランジャ20の後退動作を行う。なお、制御装置64は、少なくともプランジャ20の後退動作時に、サーボモータ60を制御することでプランジャ20を回転させてもよい。
後退動作中(計量中)は、注入孔82の少なくとも一部が先端部21の側面21aによって覆われているので、後退動作完了時(計量完了時)に、先端部21の先端が注入孔82より後方に位置することはない。また、後退動作中は、パッキン24は先端部21の側面21aと接しているので、後退動作開始時(計量開始時)に、先端部21の後端がパッキン24より前方に位置することはない。
このような条件を満たすように、プランジャ20の先端部21の前後方向における長さと、注入孔82およびパッキン24の前後方向における設置位置との少なくとも一方が設定されている。
このように、成形材料注入装置30が注入孔82に液状の成形材料を注入するとともに、プランジャ20の先端部21の側面21aによって注入孔82の少なくとも一部が覆われている状態を維持しながらプランジャ20が後退動作して、成形材料の計量が行なわれる。成形材料注入装置30は、予め決められた圧力で成形材料を注入孔82に注入するので、注入孔82に注入された成形材料は、ノズル80の内径中空部80bとプランジャ20の先端部21の側面21aとの隙間を通って前方(注入孔82より前方)に流れる。そして、成形材料は、プランジャ20の前方に位置する空間70に流れ込んで(注入されて)、成形材料が計量される。プランジャ20の後退動作時には、空間70に注入された成形材料に設定された背圧がかかるように背圧制御が行なわれる。
また、注入孔82から注入された成形材料は、ノズル80の内径中空部80bとプランジャ20の先端部21の側面21aとの隙間を通って後方(注入孔82より後方)にも流れるが、注入孔82の後方にパッキン24が設けられているため、パッキン24より後方に流れることはない。
以上のように、プランジャ20の先端部21の側面21aから成形材料が注入されるので、ノズル80の内径中空部80bとプランジャ20の先端部21の側面21aとの隙間に滞留する(プランジャ20の軸周りに滞留する)成形材料を少なくすることができる。その結果、成形不良の発生が軽減される。また、プランジャ20とノズル80の内径中空部80bとの間の摩擦力を小さくすることができ、プランジャ20の寿命を向上させることができる。
なお、変形例1で説明したように、パッキン24をバレル14の内径中空部14aに取り付けてもよい。この場合であっても、計量のためのプランジャ20の後退動作中(後退動作開始時から後退動作終了時まで)は、プランジャ20の先端部21の側面21aは、パッキン24と接している。
(変形例3)図6は、変形例3における射出装置12の要部拡大図である。上記実施の形態と同一の構成については同一の参照符号を付し、異なる部分だけを説明する。
変形例3においては、プランジャ20aの先端部90は、外周面に螺旋形状のフライト92が設けられた第1部材94と第2部材96とを有する。第2部材96は、第1部材94と連接して第1部材94の後方側に設けられている。フライト92は、成形材料を混練しながら、成形材料を前方に送り出す機能を有する。先端部90の第1部材94の外周面にフライト92が設けられているので、先端部90の第1部材94の外径は、少なくともフライト92の高さ方向分だけ、上記実施の形態で説明した先端部21の外径より小さくなる。また、第2部材96の外径は、上記実施の形態で説明した先端部21の外径と等しい。
上記実施の形態と同様に、制御装置64は、注入孔22から空間70に注入された成形材料に設定された背圧をかけながらサーボモータ62をフィードバック制御して、プランジャ20aの後退動作を行うことで成形材料を計量する。制御装置64は、注入孔22の少なくとも一部が、先端部90(フライト92が設けられた第1部材94または第2部材96)によって覆われ、且つ、パッキン24が第2部材96の側面96aと接するように、プランジャ20aの後退動作を行う。
制御装置64は、プランジャ20aの後退動作時には、サーボモータ60を制御することでプランジャ20aを回転させる。プランジャ20aの回転方向は、フライト92が注入孔22から注入された成形材料を前方に送り出すことができる回転方向である。これによって、フライト92によって成形材料を良好に空間70に注入することができる。
後退動作中(計量中)は、注入孔22の少なくとも一部が先端部90(第1部材94または第2部材96)によって覆われているので、後退動作完了時(計量完了時)に、先端部90の第1部材94の先端が注入孔22より後方に位置することはない。また、後退動作中は、パッキン24は先端部90の第2部材96の側面96aと接しているので、後退動作開始時(計量開始時)に、先端部90の第2部材96の後端がパッキン24より前方に位置することはなく、後退動作完了時に、先端部90の第2部材96の先端がパッキン24より後方に位置することはない。
このような条件を満たすように、プランジャ20aの先端部90(第1部材94および第2部材96)の前後方向における長さと、注入孔22およびパッキン24の前後方向における設置位置との少なくとも一方が設定されている。
このように、成形材料注入装置30が注入孔22に液状の成形材料を注入するとともに、プランジャ20aの先端部90によって注入孔22の少なくとも一部が覆われている状態を維持しながらプランジャ20aが回転しながら後退動作して、成形材料の計量が行なわれる。したがって、フライト92によって注入孔22に注入された成形材料を混練しながら前方に送ることができるとともに、注入孔22に注入された成形材料が後方に流れることを抑制することができる。そして、成形材料は、プランジャ20aの前方に位置する空間70に流れ込んで(注入されて)、成形材料が計量される。プランジャ20aの後退動作時には、空間70に注入された成形材料に設定された背圧がかかるように背圧制御が行なわれる。
また、注入孔22から注入された成形材料が、ノズルアダプタ16の内径中空部16aと先端部90との隙間を通って後方に流れた場合であっても、注入孔22の後方にパッキン24が設けられているので、パッキン24より後方に流れることはない。
以上のように、プランジャ20aの先端部90の側面から成形材料が注入され、且つ、フライト92によって成形材料が混練されながら成形材料が前方に送られるので、ノズルアダプタ16の内径中空部16aとプランジャ20aの先端部90との隙間に滞留する(プランジャ20aの軸周りに滞留する)成形材料を少なくすることができる。その結果、プランジャ20aとノズルアダプタ16の内径中空部16aとの間の摩擦力を小さくすることができ、プランジャ20aの寿命を向上させることができる。また、成形不良の発生が軽減される。
なお、後退動作中(計量中)は、注入孔22の少なくとも一部が、フライト92が設けられた第1部材94によって覆われているようにしてもよい。注入孔22の少なくとも一部を第1部材94で覆うことで、注入孔22から注入された成形材料を効率よく前方に送ることができる。したがって、ノズルアダプタ16の内径中空部16aとプランジャ20aの先端部90との隙間に滞留する成形材料をさらに少なくすることができる。
(変形例4)図7は、変形例4における射出装置12の要部拡大図である。上記実施の形態と同一の構成については同一の参照符号を付し、異なる部分だけを説明する。
変形例4においては、プランジャ20bの先端部100は、外周面にミキシング部102が設けられた第1部材104と第2部材106とを有する。第2部材106は、第1部材104と連接して第1部材104の後方側に設けられている。ミキシング部102は、成形材料に対してせん断をかけたり成形材料を混練する機能を有し、第1部材104の外周面から鉛直方向に沿って突出する複数の突出部102aを有する。先端部100の第1部材104の外周面にミキシング部102が設けられているので、先端部100の第1部材104の外径は、少なくともミキシング部102の高さ方向分だけ、上記実施の形態で説明した先端部21の外径より小さくなる。また、第2部材106の外径は、上記実施の形態で説明した先端部21の外径と等しい。
上記実施の形態と同様に、制御装置64は、注入孔22から空間70に注入された成形材料に設定された背圧をかけながらサーボモータ62をフィードバック制御して、プランジャ20bの後退動作を行うことで成形材料を計量する。制御装置64は、注入孔22の少なくとも一部が、先端部100(ミキシング部102が設けられた第1部材104または第2部材106)によって覆われ、且つ、パッキン24が第2部材106の側面106aと接するように、プランジャ20bの後退動作を行う。
制御装置64は、プランジャ20bの後退動作時には、サーボモータ60を制御することでプランジャ20bを回転させる。これによって、ミキシング部102によって注入孔22から注入された成形材料が良好にせん断され、且つ、混練される。
後退動作中(計量中)は、注入孔22の少なくとも一部が先端部100(第1部材104または第2部材106)によって覆われているので、後退動作完了時(計量完了時)に、先端部100の第1部材104の先端が注入孔22より後方に位置することはない。また、後退動作中は、パッキン24は先端部100の第2部材106の側面106aと接しているので、後退動作開始時(計量開始時)に、先端部100の第2部材106の後端がパッキン24より前方に位置することはなく、後退動作完了時に先端部100の第2部材106の先端がパッキン24より後方に位置することはない。
このような条件を満たすように、プランジャ20bの先端部100(第1部材104および第2部材106)の前後方向における長さと、注入孔22およびパッキン24の前後方向における設置位置との少なくとも一方が設定されている。
このように、成形材料注入装置30が注入孔22に液状の成形材料を注入するとともに、プランジャ20bの先端部100によって注入孔22の少なくとも一部が覆われている状態を維持しながらプランジャ20bが回転しながら後退動作して、成形材料の計量が行なわれる。成形材料注入装置30は、予め決められた圧力で成形材料を注入孔22に注入するので、注入孔22に注入された成形材料は、ノズルアダプタ16の内径中空部16aとプランジャ20bの先端部100との隙間を通って前方(注入孔22より前方)に流れる。このとき、成形材料は、ミキシング部102によってせん断がかけられ、且つ、混練される。そして、成形材料は、プランジャ20bの前方に位置する空間70に流れ込んで(注入されて)、成形材料が計量される。プランジャ20bの後退動作時には、空間70に注入された成形材料に設定された背圧がかかるように背圧制御が行なわれる。
また、注入孔22から注入された成形材料は、ノズルアダプタ16の内径中空部16aと先端部100との隙間を通って後方(注入孔22より後方)にも流れるが、後方にパッキン24が設けられているため、パッキン24より後方に流れることはない。
以上のように、プランジャ20bの先端部100の側面から成形材料が注入されるので、ノズルアダプタ16の内径中空部16aと先端部100との隙間に滞留する(プランジャ20bの周りに滞留する)成形材料を少なくすることができる。その結果、プランジャ20bとノズルアダプタ16の内径中空部16aとの間の摩擦力を小さくすることができ、プランジャ20bの寿命を向上させることができる。また、成形不良の発生が軽減される。
(変形例5)上記実施の形態では、プランジャ20の先端部21以外の基端部Pbの外径を先端部21の外径より小さくしたが、プランジャ20の外周面の外径を一定にしてもよい。つまり、基端部Pbの外径を先端部21の外径と等しくしてもよい。この場合であって、計量のための後退動作中には、注入孔22の少なくとも一部がプランジャ20の側面で覆われていれば良く、パッキン24は、プランジャ20の側面と接していればよい。
(変形例6)上記変形例1〜5を矛盾が生じない範囲で任意に複数(2以上)組み合わせた態様であってもよい。例えば、変形例1と変形例3〜5のいずれか1つ以上とを組み合わせてもよいし、変形例2と変形例3〜5のいずれか1つ以上とを組み合わせてもよい。または、変形例3と変形例4を組み合わせてもよい。変形例3と変形例4を組み合わせる場合は、ミキシング部102がフライト92の前方側に位置するように、フライト92およびミキシング部102を設けるようにする。これにより、注入孔22(または82)から注入された成形材料は、まず、フライト92によって混練されながら前方に送られ、前方に送られた成形材料がミキシング部102によってせん断され、且つ、混練される。
以上のように、上記実施の形態および変形例1〜6で説明した射出成形機10は、成形材料をバレル14の先端側に設けられたノズル18(または80)から金型内に射出して成形を行う。射出成形機10は、バレル14の内部に設けられ、軸方向に沿った前後方向への移動と軸方向回りの回転とが可能なプランジャ20(または、20a、20b)と、プランジャ20(または、20a、20b)の前方に液状の成形材料を注入させるための注入孔22(または82)と、注入孔22(または82)の後方向側に設けられ、注入孔22(または82)から注入された成形材料がプランジャ20(または、20a、20b)に沿って後方向に流れることを防止するパッキン24と、注入孔22(または82)から注入された成形材料の圧力に基づいて、プランジャ20(または、20a、20b)の後退動作を制御して計量を行う制御装置64と、を備える。そして、少なくとも後退動作の開始から終了までは、プランジャ20(または、20a、20b)の側面によって注入孔22(または82)の少なくとも一部が覆われている。
これにより、プランジャ20(または、20a、20b)の側面から成形材料が注入されるので、プランジャ20(または、20a、20b)の側面周りに滞留する成形材料を少なくすることができる。その結果、成形不良の発生が軽減される。また、プランジャ20(または、20a、20b)に付加される摩擦力を抑制することができ、プランジャ20(または、20a、20b)の寿命を向上させることができる。
ノズル80をバレル14に直接取り付けてもよい。この場合は、ノズル80の内部およびバレル14の内部には、プランジャ20(または、20a、20b)の前後方向への移動を可能にする内径中空部80b、14aが形成される。そして、注入孔82が、ノズル80内に形成された内径中空部80bに成形材料が注入されるようにノズル80に設けられ、パッキン24が、ノズル80の内部またはバレル14の内部に形成された内径中空部80b、14aに取り付けられる。この場合であっても、プランジャ20(または、20a、20b)の側面周りに滞留する成形材料を少なくすることができ、プランジャ20(または、20a、20b)に付加される摩擦力を抑制することができる。したがって、プランジャ20(または、20a、20b)の寿命を向上させることができる。また、成形不良の発生が軽減される。
なお、パッキン24をノズル80に取り付けることで、注入孔82とパッキン24との距離が近くなるので、プランジャ20(または、20a、20b)の側面周りに滞留する成形材料をさらに少なくすることができる。その結果、プランジャ20(または、20a、20b)に付加される摩擦力をさらに抑制することができ、プランジャ20(または、20a、20b)の寿命をさらに向上させることができる。また、成形不良の発生がさらに軽減される。
ノズル18をノズルアダプタ16を介してバレル14に取り付けてもよい。この場合は、ノズルアダプタ16の内部およびバレル14の内部には、プランジャ20(または、20a、20b)の前後方向への移動を可能にする内径中空部16a、14aが形成される。そして、注入孔22が、ノズルアダプタ16内に形成された内径中空部16aに成形材料が注入されるようにノズルアダプタ16に設けられ、パッキン24が、ノズルアダプタ16内またはバレル14内に形成された内径中空部16a、14aに取り付けられる。この場合であっても、プランジャ20(または、20a、20b)の側面周りに滞留する成形材料を少なくすることができ、プランジャ20(または、20a、20b)に付加される摩擦力を抑制することができる。したがって、プランジャ20(または、20a、20b)の寿命を向上させることができる。また、成形不良の発生が軽減される。
なお、パッキン24をノズルアダプタ16に取り付けることで、注入孔22とパッキン24との距離が近くなるので、プランジャ20(または、20a、20b)の側面周りに滞留する成形材料をさらに少なくすることができる。その結果、プランジャ20(または、20a、20b)に付加される摩擦力をさらに抑制することができ、プランジャ20(または、20a、20b)の寿命をさらに向上させることができる。また、成形不良の発生がさらに軽減される。
プランジャ20(または、20a、20b)の先端部21(または、90、100)の少なくも一部は、その外径が先端部21(または、90、100)以外の部分である基端部Pbの外径より大きく形成されていてもよい。この場合は、先端部21(または、90、100)の少なくとも一部と内径中空部16a(または80b)との隙間は所定値以下に設定されていることが好ましい。そして、少なくとも後退動作の開始から終了までは、プランジャ20(または、20a、20b)の先端部21(または、90、100)の側面によって注入孔22(または82)の少なくとも一部が覆われている。
これにより、プランジャ20(または、20a、20b)が成形材料を金型のキャビティへ射出したり保圧したりする際に、成形材料がプランジャ20(または、20a、20b)の後方向(後退方向)へ逆流することを抑制することができる。また、逆流を抑制することができるので、注入孔22(または82)に設けられる逆流防止弁32を簡易なものにすることができ、コストが低廉になる。また、成形材料の逆流を抑えることができるので、プランジャ20(または、20a、20b)の前方にある成形材料に効率よく圧力を与えることができる。さらに、プランジャ20(または、20a、20b)が前後方向に移動する際にプランジャ20(または、20a、20b)に生じる摩擦を抑制することができる。
プランジャ20(または、20a、20b)の先端側にフライト92を設けてもよい。これにより、プランジャ20(または、20a、20b)の前方にある空間70に、プランジャ20(または、20a、20b)の側面から注入された成形材料を良好に流し込むことができる。
プランジャ20(または、20a、20b)の先端側に成形材料をせん断または混練するミキシング部102を設けてもよい。これにより、プランジャ20(または、20a、20b)の側面から注入された成形材料をせん断し、且つ、混練することができる。
バレル14の基端部に、バレル14の内径中空部14aに通じる第2の孔28を設けてもよい。これにより、成形材料からガスが発生した場合や成形材料にエアが巻き込まれた場合であっても、これ等を第2の孔28から抜くことによって、シルバーストリークまたは気泡等による成形不良の発生を低減させることができる。また、成形材料がバックフローしてプランジャ20(または、20a、20b)の基端部Pb側に漏れてくる場合があったとしても、基端部Pb側に漏れてきた内径中空部14a内に存在する成形材料をこの第2の孔28から簡単に除去することができる。
制御装置64は、後退動作時にプランジャ20(または、20a、20b)を回転させてもよい。これにより、プランジャ20(または、20a、20b)が局所的に磨耗することを防止することができ、プランジャ20(または、20a、20b)の寿命を向上させることができる。
なお、上記実施の形態および変形例1〜6で説明した射出装置12は、従来からある固形状の成形材料の可塑化、混練を行う一般的なインライン式の射出装置として用いることができる。したがって、1台の射出成形機10で、より幅広い成形材料に対応することができる。
10…射出成形機 12…射出装置
14…バレル 14a、16a、80b…内径中空部
16…ノズルアダプタ 18、80…ノズル
18a、80a…ノズル孔 20、20a、20b…プランジャ
21、90、100…先端部 21a、96a、106a…側面
22、82…注入孔 24…パッキン(バックフロー防止部材)
26…温調デバイス 28…第2の孔
30…成形材料注入装置 32…逆流防止弁
40…ベース 42…リニアガイド
44…プレッシャープレート 46…フロントプレート
48…回転用プーリ 50…ボールねじ
52…リアプレート 54…圧力検出部
60、62…サーボモータ 64…制御装置
70…空間 92…フライト
94、104…第1部材 96、106…第2部材
102…ミキシング部 102a…突出部

Claims (8)

  1. 成形材料をバレルの先端側に設けられたノズルから金型内に射出して成形を行う射出成形機であって、
    前記バレルの内部に設けられ、軸方向に沿った前後方向への移動と前記軸方向回りの回転とが可能なプランジャと、
    前記プランジャの前方に液状の前記成形材料を注入させるための注入孔と、
    前記注入孔の後方向側に設けられ、前記注入孔から注入された前記成形材料が前記プランジャに沿って後方向に流れることを防止するバックフロー防止部材と、
    前記注入孔から注入された前記成形材料の圧力に基づいて、前記プランジャの後退動作を制御して計量を行う制御装置と、
    を備え、
    少なくとも前記後退動作の開始から終了までは、前記プランジャの側面によって前記注入孔の少なくとも一部が覆われている
    ことを特徴とする射出成形機。
  2. 請求項1に記載の射出成形機であって、
    前記ノズルは、前記バレルに直接取り付けられており、
    前記ノズルの内部および前記バレルの内部には、前記プランジャの前記前後方向への移動を可能にする内径中空部が形成されており、
    前記注入孔は、前記ノズル内に形成された前記内径中空部に前記成形材料が注入されるように、前記ノズルに設けられ、
    前記バックフロー防止部材は、前記ノズルの内部または前記バレルの内部に形成された前記内径中空部に取り付けられている
    ことを特徴とする射出成形機。
  3. 請求項1に記載の射出成形機であって、
    前記ノズルは、ノズルアダプタを介して前記バレルに取り付けられており、
    前記ノズルアダプタの内部および前記バレルの内部には、前記プランジャの前記前後方向への移動を可能にする内径中空部が形成されており、
    前記注入孔は、前記ノズルアダプタ内に形成された前記内径中空部に前記成形材料が注入されるように、前記ノズルアダプタに設けられ、
    前記バックフロー防止部材は、前記ノズルアダプタ内または前記バレル内に形成された前記内径中空部に取り付けられている
    ことを特徴とする射出成形機。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の射出成形機であって、
    前記プランジャの先端部の少なくとも一部は、その外径が先端部以外の部分の外径より大きく形成されており、前記先端部の少なくとも一部と前記内径中空部との隙間は所定値以下に設定され、
    少なくとも前記後退動作の開始から終了までは、前記プランジャの前記先端部の側面によって前記注入孔の少なくとも一部が覆われている
    ことを特徴とする射出成形機。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の射出成形機であって、
    前記プランジャの先端側には、フライトが設けられている
    ことを特徴とする射出成形機。
  6. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の射出成形機であって、
    前記プランジャの先端側には、前記成形材料をせん断または混練するミキシング部が設けられている
    ことを特徴とする射出成形機。
  7. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の射出成形機であって、
    前記バレルの基端部に、前記バレルの前記内径中空部に通じる第2の孔を設けた
    ことを特徴とする射出成形機。
  8. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の射出成形機であって、
    前記制御装置は、前記後退動作時に前記プランジャを回転させる
    ことを特徴とする射出成形機。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022259331A1 (ja) * 2021-06-07 2022-12-15 ファナック株式会社 射出装置
WO2023166732A1 (ja) * 2022-03-04 2023-09-07 ファナック株式会社 射出成形システム

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109332638A (zh) * 2018-12-07 2019-02-15 蚌埠隆华压铸机有限公司 一种便于压射的压铸机
JP2023003588A (ja) * 2021-06-24 2023-01-17 セイコーエプソン株式会社 材料送出装置、三次元造形装置、および、射出成形装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5027859B1 (ja) * 1973-07-11 1975-09-10
JPH10337754A (ja) * 1997-06-06 1998-12-22 Ube Ind Ltd 射出成形機の射出装置
JP2015085667A (ja) * 2013-11-01 2015-05-07 ファナック株式会社 プランジャを備えたインライン式射出成形機

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3145244A (en) * 1961-10-09 1964-08-18 Louis H Morin Method and apparatus of obtaining precise nozzle contact on plastic injection molding machines
FR1428521A (fr) * 1964-11-27 1966-02-18 Hydroplast Perfectionnements au moulage par injection-transfert
US4557683A (en) 1984-05-22 1985-12-10 Usm Corporation Rotary plasticator ram injection machine
JPH0880549A (ja) 1994-09-12 1996-03-26 Meiki Co Ltd プリプラ式射出成形機
US6086353A (en) * 1998-02-17 2000-07-11 Cincinnati Milacron Inc. Two-stage electric injection unit with rotating plunger
JP4708094B2 (ja) 2005-06-03 2011-06-22 株式会社ソディックプラステック 液状樹脂成形機の射出装置
DE102007042808B3 (de) 2007-09-07 2009-04-02 Kraussmaffei Technologies Gmbh Spritzeinheit mit kontinuierlich betreibbarer Plastifiziereinheit
JP2015066700A (ja) 2013-09-26 2015-04-13 ファナック株式会社 粘度測定機能を有する射出成形機および射出成形機を用いた粘度測定方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5027859B1 (ja) * 1973-07-11 1975-09-10
JPH10337754A (ja) * 1997-06-06 1998-12-22 Ube Ind Ltd 射出成形機の射出装置
JP2015085667A (ja) * 2013-11-01 2015-05-07 ファナック株式会社 プランジャを備えたインライン式射出成形機

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022259331A1 (ja) * 2021-06-07 2022-12-15 ファナック株式会社 射出装置
WO2023166732A1 (ja) * 2022-03-04 2023-09-07 ファナック株式会社 射出成形システム

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