JP2024027010A

JP2024027010A - Degassing block, injection unit and injection molding machine

Info

Publication number: JP2024027010A
Application number: JP2022129684A
Authority: JP
Inventors: 健大口; Takeshi Oguchi
Original assignee: FCL COMPONENTS LTD
Current assignee: FCL COMPONENTS LTD
Priority date: 2022-08-16
Filing date: 2022-08-16
Publication date: 2024-02-29

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a degassing block, an injection unit, and injection molding machine that can suppress silver streaks and are easy to maintain.

SOLUTION: A degassing block 26, which is provided removably between a hopper 12 and a cylinder 14, has a through hole 28 connecting an outlet port 22 of the hopper 12 to an inlet port 24 of the cylinder 14, a degassing hole 32 fluidly connecting the through hole 28 to the outer surface of the degassing block 26, and an inner sleeve 30 with a body 40 inserted through the through hole 28 and protruding from the cylinder-side end of the degassing block 26.

SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、脱気ブロック、射出ユニット及び射出成形機に関する。 The present invention relates to a degassing block, an injection unit, and an injection molding machine.

射出成形機は、キートップ等の種々の樹脂部品を製造するための装置であり、樹脂材料を投入するホッパー及び樹脂材料を加熱・溶融するシリンダー等を含む射出ユニットと、溶融した樹脂材料を金型に注入して成形する型締めユニットとを有する。 An injection molding machine is a device for manufacturing various resin parts such as key tops, and includes an injection unit that includes a hopper for charging resin material, a cylinder for heating and melting the resin material, and a molding machine for transferring the molten resin material to a mold. It has a mold clamping unit that injects into the mold and molds.

射出成形機に関する問題として、成形品の表面に銀条と称される銀色の痕が生じることがある。銀条が発生する理由としては、樹脂材料の乾燥が不十分であることや、樹脂材料の熱分解等によって生じたガスが金型内に流入すること等が挙げられる。 A problem with injection molding machines is that silver marks called silver streaks may appear on the surface of molded products. Reasons for the occurrence of silver streaks include insufficient drying of the resin material and gas generated by thermal decomposition of the resin material flowing into the mold.

銀条の発生を抑制する技術として、スクリューが挿嵌されたシリンダーや、ホッパーとスクリューとの間にガス抜き孔を設けた構成が知られている。また樹脂材料を間欠的に供給することで形成されたガス抜き用の空間から、発生したガスを排出するようにした構成も知られている。 As a technique for suppressing the occurrence of silver streaks, a cylinder into which a screw is inserted and a configuration in which a gas vent hole is provided between the hopper and the screw are known. Further, a configuration is also known in which the generated gas is discharged from a gas venting space formed by intermittently supplying a resin material.

実用新案登録第３０１６７８１号公報Utility model registration No. 3016781 実開平０１－１２５６０８号公報Utility Model Publication No. 01-125608 特開２０１１－０８８３３１号公報Japanese Patent Application Publication No. 2011-088331

ガスに起因する銀条の発生を抑制するためには、ホッパーからスクリュー迄の樹脂材料の滞留時間を減らすことと、発生したガスを外部に排出することが有効である。一方で、樹脂の種類を頻繁に変更する必要がある場合等に、ホッパーからスクリューまでの樹脂材料が通る経路を容易に清掃できる構造が望まれる。 In order to suppress the generation of silver streaks caused by gas, it is effective to reduce the residence time of the resin material from the hopper to the screw and to discharge the generated gas to the outside. On the other hand, when it is necessary to frequently change the type of resin, a structure is desired that allows easy cleaning of the path through which the resin material passes from the hopper to the screw.

そこで本発明は、銀条の発生を抑制できるとともに、メンテナンス性にも優れた脱気ブロック、射出ユニット及び射出成形機を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a deaeration block, an injection unit, and an injection molding machine that can suppress the occurrence of silver streaks and have excellent maintainability.

本開示の一態様は、ホッパーとシリンダーとの間に着脱可能に設けられる脱気ブロックであって、前記ホッパーの出口ポートと、前記シリンダーの入口ポートとを連通する貫通孔と、前記貫通孔と、前記脱気ブロックの外面とを流体的に連通する脱気孔と、前記貫通孔に挿通され、前記脱気ブロックのシリンダー側端部から突出する胴部を有するインナースリーブと、を有する、脱気ブロックである。 One aspect of the present disclosure is a degassing block that is removably provided between a hopper and a cylinder, the degassing block including a through hole that communicates an outlet port of the hopper and an inlet port of the cylinder, and a through hole that communicates with an outlet port of the hopper and an inlet port of the cylinder. , a deaeration hole that fluidly communicates with the outer surface of the deaeration block, and an inner sleeve that is inserted into the through hole and has a body that protrudes from the cylinder side end of the deaeration block. It is a block.

本開示によれば、脱気ブロック内にインナースリーブを配置した構成により、ホッパーからシリンダーまでの内部空間に滞留する樹脂材料の体積を減らして樹脂材料の滞留時間も減らすことができるので、ガスの発生量を低減できるとともに、発生したガスを外部に排出するための流路も確保できる。さらに、ホッパーとシリンダーとの間を着脱可能な構造としたことにより、清掃等のメンテナンスも容易になる。 According to the present disclosure, by arranging the inner sleeve in the deaeration block, it is possible to reduce the volume of the resin material that remains in the internal space from the hopper to the cylinder and reduce the residence time of the resin material, so that the gas Not only can the amount of gas generated be reduced, but also a flow path for discharging the generated gas to the outside can be secured. Furthermore, by making the structure between the hopper and the cylinder removable, maintenance such as cleaning becomes easier.

実施形態に係る樹脂成形機の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a resin molding machine according to an embodiment. 第１実施例に係るホッパー周りの構造を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the structure around the hopper according to the first embodiment. 図２の部分断面図である。FIG. 3 is a partial cross-sectional view of FIG. 2; 第１実施例に係るインナースリーブの部品図である。FIG. 3 is a parts diagram of the inner sleeve according to the first embodiment. 第２実施例に係るホッパー周りの構造を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing the structure around the hopper according to the second embodiment. 第２実施例に係るインナースリーブの部品図である。FIG. 7 is a component diagram of an inner sleeve according to a second embodiment.

図１は、実施形態に係る射出成形機１０の全体構成を示す概略図である。射出成形機１０は、例えばペレット状の樹脂材料（図示せず）を貯蔵するホッパー１２及びホッパー１２から供給される樹脂材料を加熱・溶融する可塑化シリンダー１４を含む射出ユニット１６と、射出ユニット１６から供給される溶融樹脂を金型に注入して成形するように構成された型締めユニット１８と、射出ユニット１６及び型締めユニット１８を制御する制御装置２０とを有する。型締めユニット１８及び制御装置２０については概ね従来のものと同様でよいので、詳細な説明は省略する。 FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of an injection molding machine 10 according to an embodiment. The injection molding machine 10 includes an injection unit 16 including a hopper 12 that stores, for example, pelletized resin material (not shown) and a plasticizing cylinder 14 that heats and melts the resin material supplied from the hopper 12; The mold clamping unit 18 is configured to inject the molten resin supplied from the mold into the mold for molding, and the control device 20 controls the injection unit 16 and the mold clamping unit 18. The mold clamping unit 18 and the control device 20 may be generally the same as conventional ones, so detailed explanations will be omitted.

（第１実施例）
図２は、第１実施例に係る射出ユニット１６の要部の概略構成図であり、図３は、図２の部分断面図である。樹脂材料を排出可能なホッパー１２の出口ポート２２と、樹脂材料を受容可能なシリンダー１４の入口ポート２４との間に、着脱可能な脱気ブロック２６が配置される。脱気ブロック２６は、出口ポート２２と入口ポート２４とを連通する貫通孔２８を有し、貫通孔２８内には、貫通孔２８より断面積が小さいインナースリーブ３０が配置される。 (First example)
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of main parts of the injection unit 16 according to the first embodiment, and FIG. 3 is a partial sectional view of FIG. 2. A removable degassing block 26 is disposed between the outlet port 22 of the hopper 12 capable of discharging resin material and the inlet port 24 of the cylinder 14 capable of receiving resin material. The deaeration block 26 has a through hole 28 that communicates the outlet port 22 and the inlet port 24, and an inner sleeve 30 having a smaller cross-sectional area than the through hole 28 is disposed within the through hole 28.

インナースリーブ３０は、ホッパー１２内の樹脂材料が、好ましくはその自重で、インナースリーブ３０を通ってシリンダー１４内に落下できるように構成される。また樹脂材料の滞留時間をできるだけ短くするために、インナースリーブ３０を図３に示すような直線状の管とし、入口ポート２４は出口ポート２２の鉛直方向の真下に配置されることが好ましい。 Inner sleeve 30 is configured to allow resin material within hopper 12 to fall through inner sleeve 30 and into cylinder 14, preferably under its own weight. Further, in order to shorten the residence time of the resin material as much as possible, it is preferable that the inner sleeve 30 be a straight tube as shown in FIG. 3, and that the inlet port 24 be arranged directly below the outlet port 22 in the vertical direction.

脱気ブロック２６は、貫通孔２８と脱気ブロック２６の外面との間を流体的に連通する脱気孔３２を有する。脱気孔３２は、脱気管３４等を介して図示しないガス吸引装置に接続される。ガス吸引装置は、射出成形機１０の稼働中は連続運転することが好ましいが、適当なタイミングで間欠運転するようにしてもよい。このような構成により、シリンダー１４内で発生したガスは、入口ポート２４から、貫通孔２８の内面とインナースリーブ３０の外面との間の空間を通って、脱気孔３２から外部に排出される。よって、シリンダー１４から型締めユニット１８側に流入するガスは排除又は著しく低減される。 Degassing block 26 has a degassing hole 32 that provides fluid communication between through hole 28 and the outer surface of degassing block 26 . The deaeration hole 32 is connected to a gas suction device (not shown) via a deaeration pipe 34 or the like. The gas suction device is preferably operated continuously while the injection molding machine 10 is in operation, but may be operated intermittently at appropriate timings. With this configuration, the gas generated within the cylinder 14 is discharged from the inlet port 24 through the space between the inner surface of the through hole 28 and the outer surface of the inner sleeve 30 to the outside through the deaeration hole 32. Therefore, gas flowing from the cylinder 14 to the mold clamping unit 18 side is eliminated or significantly reduced.

図４は、インナースリーブ３０の一構成例を示す。インナースリーブ３０は、出口ポート２２又は後述するスライドレール３６に取り付け可能なフランジ部３８と、フランジ部３８に接続された円筒状の胴部４０とを有する。胴部４０は、入口ポート２４とスクリューが挿入される挿入穴４４とを連通する樹脂の流路４２内に少なくとも部分的に進入しており、換言すれば胴部４０の先端は、脱気ブロック２６の下端よりもシリンダー１４側に突出している。 FIG. 4 shows an example of the structure of the inner sleeve 30. The inner sleeve 30 has a flange portion 38 that can be attached to the outlet port 22 or a slide rail 36 described below, and a cylindrical body portion 40 that is connected to the flange portion 38. The body 40 at least partially enters the resin flow path 42 that communicates the inlet port 24 with the insertion hole 44 into which the screw is inserted.In other words, the tip of the body 40 is connected to the degassing block. It protrudes from the lower end of 26 toward the cylinder 14 side.

流路４２より小径の胴部４０が、脱気ブロック２６の下端から突出して流路４２内に少なくとも部分的に進入することにより、インナースリーブ３０がない場合と比較して、出口ポート２２から挿入穴４４（スクリューは図示せず）までの樹脂の滞留部分の体積を大きく低減でき、故に樹脂の滞留時間も低減される。これに伴い、樹脂の熱分解等に伴うガスの発生量も低減される。また、貫通孔２８とインナースリーブとの間に、発生したガスを吸引するためのガス流路も確保される。胴部４０の先端から挿入穴４４までの距離ｄ１は、目標とする樹脂の滞留時間等に基づいて適宜設定可能である。ｄ１の好適な範囲は例えば１５ｍｍ～２０ｍｍである。 The body 40, which has a smaller diameter than the flow path 42, protrudes from the lower end of the degassing block 26 and at least partially enters the flow path 42, thereby making insertion from the outlet port 22 easier than without the inner sleeve 30. The volume of the resin retention portion up to the hole 44 (screw not shown) can be greatly reduced, and therefore the resin retention time can also be reduced. Accordingly, the amount of gas generated due to thermal decomposition of the resin is also reduced. Furthermore, a gas flow path for sucking the generated gas is also provided between the through hole 28 and the inner sleeve. The distance d1 from the tip of the body 40 to the insertion hole 44 can be set as appropriate based on the target residence time of the resin. A suitable range of d1 is, for example, 15 mm to 20 mm.

インナースリーブ３０を有する脱気ブロック２６を着脱可能に構成したので、ホッパー１２及びシリンダー１４の形状や大きさは変更せずに、樹脂流量等の種々の製造条件に対して、脱気ブロック２６及びインナースリーブ３０の変更だけで適切な樹脂の滞留時間が得られるようになる。また射出成形機１０で使用する樹脂材料の種類を頻繁に変更する際の樹脂の混在等を防ぐため、ホッパー１２からシリンダー１４までの流路を清掃する必要があるが、脱気ブロック２６を着脱式としたことで清掃も極めて容易となる。さらに、脱気ブロック２６の長さを変更することで、シリンダー１４に対するホッパー１２の高さを任意に変えることができるので、射出ユニットと他機器との干渉等の回避も容易に行うことができる。脱気ブロック２６及びインナースリーブ３０は例えば金属であるが、その材料に特段の制約はない。 Since the degassing block 26 having the inner sleeve 30 is configured to be removable, the degassing block 26 and the inner sleeve 30 can be adjusted to various manufacturing conditions such as resin flow rate without changing the shape or size of the hopper 12 and cylinder 14. Appropriate resin residence time can be obtained simply by changing the inner sleeve 30. Furthermore, in order to prevent resins from being mixed together when the type of resin material used in the injection molding machine 10 is frequently changed, it is necessary to clean the flow path from the hopper 12 to the cylinder 14. The design makes cleaning extremely easy. Furthermore, by changing the length of the deaeration block 26, the height of the hopper 12 relative to the cylinder 14 can be changed arbitrarily, so interference between the injection unit and other equipment can be easily avoided. . The degassing block 26 and the inner sleeve 30 are made of metal, for example, but there are no particular restrictions on the material.

任意に、出口ポート２２と脱気ブロック２６との間に、ホッパー１２をスライド可能に支持するスライドレール３６を設けてもよい。スライドレール３６には、脱気ブロック２６の貫通孔２８に連通する穴以外に、少なくとも１つ（図示例では２つ）の穴３７が形成されている。例えばホッパー１２内の材料の種類を変更する場合、ホッパー１２をスライドレール３６に沿ってスライドさせて出口ポート２２を穴３７に連通させることにより、ホッパー１２内の材料を穴３７から排出させることができる等、効率的な作業が可能となる。 Optionally, a slide rail 36 may be provided between the outlet port 22 and the degassing block 26 to slidably support the hopper 12. In addition to the hole communicating with the through hole 28 of the degassing block 26, at least one (two in the illustrated example) hole 37 is formed in the slide rail 36. For example, when changing the type of material in the hopper 12, the material in the hopper 12 can be discharged from the hole 37 by sliding the hopper 12 along the slide rail 36 and communicating the outlet port 22 with the hole 37. This makes it possible to work more efficiently.

（第２実施例）
図５は、第２実施例に係る射出ユニット１６の要部の部分断面図である。ここでは、第１実施例と異なる構成要素についてのみ説明し、第１実施例と同様でよい構成要素については同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。 (Second example)
FIG. 5 is a partial sectional view of the main parts of the injection unit 16 according to the second embodiment. Here, only constituent elements that are different from the first embodiment will be explained, and constituent elements that may be the same as those in the first embodiment will be given the same reference numerals and detailed explanations will be omitted.

第１実施例におけるインナースリーブ３０は、断面形状が長手方向に沿って概ね一定の円筒形状であるが、第２実施例におけるインナースリーブ４６は、先細のテーパ形状を有する。 The inner sleeve 30 in the first embodiment has a generally constant cylindrical cross-sectional shape along the longitudinal direction, whereas the inner sleeve 46 in the second embodiment has a tapered shape.

図６に例示するように、インナースリーブ４６は、出口ポート２２又はスライドレール３６に取り付け可能なフランジ部４８と、フランジ部４８に接続された先細のテーパ形状の胴部５０とを有する。胴部５０は、入口ポート２４と挿入穴４４とを連通する流路４２内に少なくとも部分的に進入しており、換言すれば胴部５０の先端は、脱気ブロック２６の下端よりもシリンダー１４側に突出している。 As illustrated in FIG. 6, the inner sleeve 46 has a flange portion 48 that is attachable to the outlet port 22 or the slide rail 36, and a tapered body portion 50 connected to the flange portion 48. The body 50 at least partially enters the flow path 42 that communicates the inlet port 24 and the insertion hole 44. In other words, the tip of the body 50 is closer to the cylinder 14 than the lower end of the degassing block 26. protrudes to the side.

流路４２より小径の胴部５０が、脱気ブロック２６の下端から突出して流路４２内に少なくとも部分的に進入する。このため、インナースリーブ４６がない場合と比較して、出口ポート２２から挿入穴４４までの樹脂の滞留時間が低減され、故に樹脂の熱分解等に伴うガスの発生量も低減される。なお胴部５０の先端から挿入穴４４までの距離ｄ２は、第１実施例のｄ１と同様に、目標とする樹脂の滞留時間等に基づいて適宜設定可能である。ｄ２の好適な範囲は例えば１５ｍｍ～２０ｍｍである。 A body portion 50 having a smaller diameter than the flow path 42 protrudes from the lower end of the degassing block 26 and enters at least partially into the flow path 42 . Therefore, compared to the case without the inner sleeve 46, the residence time of the resin from the outlet port 22 to the insertion hole 44 is reduced, and the amount of gas generated due to thermal decomposition of the resin is also reduced. Note that the distance d2 from the tip of the body portion 50 to the insertion hole 44 can be appropriately set based on the target residence time of the resin, etc., similarly to d1 in the first embodiment. A suitable range for d2 is, for example, 15 mm to 20 mm.

第１実施例は、射出成形機１０によって製造される部品が比較的大型であり、よってホッパー１２からの樹脂材料の供給速度も比較的大きく、故にホッパー１２とシリンダー１４との間の樹脂の滞留部分の体積が大きくても滞留時間は然程大きくならない場合に適している。一方、第２実施例は、射出成形機によって製造される部品が比較的小型であり、樹脂の供給速度も比較的小さく、第１実施例よりもホッパー１２とシリンダー１４との間の樹脂の滞留部分の体積を小さくすべき場合に適している。第２実施例では、樹脂の供給速度が小さい場合でも、インナースリーブ４６を先細としたことで、ホッパー１２とシリンダー１４との間の樹脂の滞留体積を大きく低減できるので、樹脂材料の滞留時間を減らしてガスの発生量を抑制することができる。さらに、インナースリーブが先細形状であることにより、貫通孔２８が比較的小径であっても、流路４２の内面又は貫通孔２８の内面とインナースリーブ４６の外面との間に、発生したガスが通るのに十分な流路が確保される。なお図５には示していないが、脱気ブロック２６には、第１実施例と同様に脱気孔３２及び脱気管３４を設け、図示しないガス吸引装置で貫通孔２８内のガスを吸引して排出することができる。 In the first embodiment, the parts manufactured by the injection molding machine 10 are relatively large, and therefore the supply rate of the resin material from the hopper 12 is also relatively high, so that the resin remains between the hopper 12 and the cylinder 14. It is suitable when the residence time does not increase significantly even if the volume of the part is large. On the other hand, in the second embodiment, the parts manufactured by the injection molding machine are relatively small, the resin supply rate is also relatively low, and the resin remains between the hopper 12 and the cylinder 14 more than in the first embodiment. Suitable when the volume of a part needs to be reduced. In the second embodiment, even when the resin supply rate is low, by tapering the inner sleeve 46, the volume of resin retention between the hopper 12 and the cylinder 14 can be greatly reduced, so the retention time of the resin material can be reduced. The amount of gas generated can be suppressed by reducing the amount of gas generated. Furthermore, because the inner sleeve has a tapered shape, even if the through hole 28 has a relatively small diameter, the generated gas can be prevented between the inner surface of the flow path 42 or the inner surface of the through hole 28 and the outer surface of the inner sleeve 46. A sufficient flow path is ensured. Although not shown in FIG. 5, the degassing block 26 is provided with a degassing hole 32 and a degassing pipe 34 as in the first embodiment, and the gas in the through hole 28 is sucked by a gas suction device (not shown). Can be discharged.

インナースリーブ４６の形状は、出口ポート２２や入口ポート２４の形状に合わせて適宜変更可能である。例えば、フランジ部４８に形成される開口部５２は、出口ポート２２の大きさ及び形状に概ね等しくすることが好ましく、図示例では楕円又は長円状である。また胴部５０の先端形状は、入口ポート２４の大きさ及び形状に概ね等しくすることが好ましく、図示例では楕円又は長円状の断面を有する。 The shape of the inner sleeve 46 can be changed as appropriate to match the shapes of the outlet port 22 and the inlet port 24. For example, the opening 52 formed in the flange portion 48 is preferably approximately equal in size and shape to the outlet port 22, and is elliptical or oblong in the illustrated example. Further, the shape of the tip of the body portion 50 is preferably approximately equal to the size and shape of the inlet port 24, and has an elliptical or oblong cross section in the illustrated example.

第１実施例及び第２実施例のように、脱気ブロックとインナースリーブとを組み合わせ、それらの形状や寸法を適切に決定することにより、比較的大型又は小型の部品の双方において、滞留時間の低減と十分なガス抜き流路の確保とが実現できる。 As in the first and second embodiments, by combining the degassing block and the inner sleeve and appropriately determining their shapes and dimensions, the residence time can be reduced for both relatively large and small parts. It is possible to reduce the amount of gas and secure a sufficient gas vent flow path.

１０射出成形機、１２ホッパー、１４シリンダー、１６射出ユニット、
１８型締めユニット、２０制御装置、２２出口ポート、２４入口ポート、
２６脱気ブロック、２８貫通孔、３０，４６インナースリーブ、３２脱気孔、
３４脱気管、３６スライドレール、３８，４８フランジ部、４０，５０胴部、
５２開口部 10 injection molding machine, 12 hopper, 14 cylinder, 16 injection unit,
18 mold clamping unit, 20 control device, 22 outlet port, 24 inlet port,
26 Deaeration block, 28 Through hole, 30, 46 Inner sleeve, 32 Deaeration hole,
34 Deaeration pipe, 36 Slide rail, 38, 48 Flange section, 40, 50 Body section,
52 Opening

Claims

ホッパーとシリンダーとの間に着脱可能に設けられる脱気ブロックであって、
前記ホッパーの出口ポートと、前記シリンダーの入口ポートとを連通する貫通孔と、
前記貫通孔と、前記脱気ブロックの外面とを流体的に連通する脱気孔と、
前記貫通孔に挿通され、前記脱気ブロックのシリンダー側端部から突出する胴部を有するインナースリーブと、
を有する脱気ブロック。 A degassing block removably installed between a hopper and a cylinder,
a through hole communicating an outlet port of the hopper and an inlet port of the cylinder;
a degassing hole that fluidly communicates the through hole and an outer surface of the degassing block;
an inner sleeve that is inserted into the through hole and has a body that protrudes from the cylinder side end of the degassing block;
Deaeration block with.

前記胴部は、先細形状を有する、請求項１に記載の脱気ブロック。 The degassing block according to claim 1, wherein the body has a tapered shape.

請求項１又は２に記載の脱気ブロックと、前記ホッパーと、前記シリンダーとを有する射出ユニット。 An injection unit comprising the deaeration block according to claim 1 or 2, the hopper, and the cylinder.

請求項３に記載の射出ユニットと、前記シリンダーから供給される樹脂材料を型締めするように構成された型締めユニットと、を有する射出成形機。 An injection molding machine comprising the injection unit according to claim 3 and a mold clamping unit configured to clamp the resin material supplied from the cylinder.