JP3457716B2 - タンデム型射出成形機 - Google Patents
タンデム型射出成形機Info
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- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
- B29C45/53—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using injection ram or piston
- B29C45/54—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using injection ram or piston and plasticising screw
- B29C45/544—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using injection ram or piston and plasticising screw the plasticising unit being connected to a transfer chamber in the injection unit at the upstream side of the injection piston
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はプリプラ式タンデム型射
出成形機に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】図２０は従来のプリプラ式射出成形機を
示し、原料ホッパ４１に供給された図示しない原料は、
スクリュ４２により可塑化され、この可塑化された樹脂
は射出シリンダ４３の先端部に注入され、その押出圧で
射出プランジャ４４は後退する。また射出量は射出プラ
ンジャ４４の後退するストロークによって計量され、こ
の計量が完了するとスクリュ４２は停止する。一方図示
しない金型への射出は、油圧シリンダ４５により射出プ
ランジャ４４の前進によって行われる。この時可塑化シ
リンダ４６と射出シリンダ４３の連結部にある開閉バル
ブ４７を閉じて、可塑化シリンダ４６への樹脂の逆流を
防ぎ、可塑化された樹脂はノズル４８を通って図示しな
い金型へ射出される。 【０００３】プリプラ式でない一般に市場化されている
射出成形機では、樹脂を可塑化するスクリュが金型への
樹脂の射出機能をも保有しており、スクリュは回転する
と共に前後進する。樹脂の可塑化工程において、スクリ
ュが回転しはじめる可塑化開始からスクリュ回転の停止
する可塑化完了までスクリュは可塑化樹脂のスクリュ先
端部への蓄積と共に後退する。このため原料ホッパ口か
らスクリュ先端までのスクリュのＬ／Ｄが変化するた
め、可塑化開始時と可塑化完了時で樹脂の可塑化品質に
大きな差を生じてしまう。また原料供給ホッパ口からス
クリュ圧縮部までの距離がスクリュの後退と共に変化
し、スクリュの後退により温度の高いスクリュ部分がホ
ッパ口へと近づくこととなるため、固相樹脂の送り能
力、圧縮部に至るまでの可塑化形態が大きく変化し、ス
クリュ、シリンダ間のかじり摩耗を発生したり、樹脂の
送りが極端に減少する、所謂スクリュへの樹脂の巻きつ
き現象が発生したり、樹脂中に空気を巻き込むという不
具合現象を報じる場合が多かった。従って、樹脂の可塑
化と射出工程を切り離したプリプラ式とした場合、可塑
化工程ではスクリュの後退がないため、安定した高品質
の可塑化樹脂を得やすく、従って現在の高品質、高付加
価値の高い製品を得るためにはプリプラ式射出成形機が
望ましい。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記図２
０に示す従来のプリプラ式射出成形機では、射出時の樹
脂圧力が通常１０００〜１５００kg／cm2の高圧である
ため、射出シリンダ４３と射出プランジャ４４のクリア
ランスから樹脂が油圧シリンダ４５の方向に多く漏れ、
従ってこの樹脂を取り除く処理が大変であるばかりか、
不経済であった。この漏れ樹脂量を少なくするために、
クリアランスを小さくすると、射出シリンダ４３と射出
プランジャ４４の摺動部で樹脂が劣化して焼けが発生し
たり、ひどい場合は射出シリンダ４３と射出プランジャ
４４の摺動部が金属接触をしてかじり摩耗が発生する欠
点があった。また前記従来のプリプラ式射出成形機で
は、射出プランジャ４４が前進するとき、可塑化シリン
ダ４６への樹脂の逆流を防ぐために、外部から動作させ
る開閉バルブ４７が不可欠であるが、この開閉バルブ４
７部に高圧の射出圧力がかかるため、この部分での樹脂
漏れが生じたり、開閉バルブ４７の図示しない摺動部に
摩耗が生じる等の不具合が発生する問題があった。 【０００５】スクリュ４２は回転動作のみであるため、
射出プランジャ４４が前進して樹脂を図示しない金型内
へ射出する工程や、金型内に充填された樹脂に圧力を付
加する保圧工程では、同スクリュ４２で可塑化された樹
脂の蓄積ができず、同スクリュ４２の回転を停止する必
要があった。従って１サイクルで射出される樹脂量に見
合う可塑化樹脂は、前記射出工程、保圧工程以外の１サ
イクル中の時間内に得る必要があった。このため第１段
可塑化装置が大型となり、スクリュ４２の回転、停止に
伴う制御機器が必要であることにより、装置の製造コス
トが高くなる欠点があった。なお、スクリュ４２が回
転、停止をする場合、同スクリュ４２が停止時には加熱
された可塑化シリンダ４６からの伝熱によって、同スク
リュ４２の溝内に充満している樹脂の溶融が進むため、
同スクリュ４２が回転を開始した直後に押出される。樹
脂の熱的均質性が良好であるのに対し、回転停止直前に
押出される樹脂は、停止時に可塑化シリンダ４６からの
伝熱による溶融作用を殆ど受けず、同スクリュ４２の回
転による摩擦熱により溶融を受けるため、可塑化品質が
劣ることとなり、可塑化工程中で押出される可塑化品質
に大きな差を生じてしまう欠点があった。 【０００６】またスクリュ４２で可塑化された樹脂は、
射出シリンダ４３内に、時間的に早く可塑化された樹脂
が射出プランジャ４４側へ、遅く可塑化されたものが先
端のノズル４８側へ蓄積される。そして射出プランジャ
４４が前進する射出工程では、先端のノズル４８側の樹
脂から図示しない金型内へ射出、充填されるが、このノ
ズル４８側の部分に蓄積された樹脂は、スクリュ４２か
ら押出された後の滞留時間が短いため熱的に均一性が乏
しく、金型に充填後の成形品の歪、表面性状不良などの
成形不良の一因となっていた。 【０００７】以上の如く前記従来のプリプラ式タンデム
型射出成形機には、射出シリンダ４３と射出プランジャ
４４間及び樹脂開閉バルブ４７部での樹脂もれや、かじ
り摩耗の不具合があり、スクリュ４２の回転、停止及び
射出シリンダ４３に後から蓄積された樹脂が射出工程で
は先に金型内に充填されるため、金型に充填される可塑
化品質の１ショット内でのバラツキのため生ずる成形不
良の不具合があった。従ってこの不具合を解消できる射
出成形機の出現が望まれていた。本発明は前記従来のタ
ンデム型射出成形機における射出シリンダと射出プラン
ジャ間及び樹脂開閉バルブ部での樹脂漏れや、かじり摩
耗の問題を解消すると共に、射出される樹脂の１ショッ
ト内の可塑化品質のバラツキを小さくし、成形不良を減
少させることができるタンデム型射出成形機を提供しよ
うとするものである。 【０００８】 【課題を解決するための手段】このため本発明は、回転
作用を主作用とし、樹脂の可塑化を行うスクリュを有す
る第１段可塑化装置と、軸方向移動の射出工程を主作用
とする射出プランジャを有する第２段射出装置を持つタ
ンデム型射出成形機において、前記射出プランジャの先
端部に同射出プランジャが前進し、樹脂を高圧で射出す
るときの樹脂の逆流を防止するバルブ機構を設けると共
に、前記第１段可塑化装置で可塑化された樹脂は、第２
段射出装置のシリンダ内の前記バルブ機構の上流側に設
けた供給口より射出シリンダ内に供給されるようにし、
かつ前記射出プランジャの外側に接し、射出シリンダ内
を前後進する同射出シリンダ内径より小さい外径を持つ
円筒状の樹脂の蓄積のためのアキュームレータプランジ
ャと、前記アキュームレータプランジャに一定加圧力を
加える外部装置と、を備えてなるもので、これを課題解
決のための手段とするものである。 【０００９】 【作用】第１段可塑化装置のスクリュは軸方向への移動
は殆どなく、樹脂をほぼ定位置回転で可塑化し、この可
塑化された樹脂は、第２段射出シリンダの油圧シリンダ
側に供給される。このとき射出プランジャの先端に設置
した逆流防止バルブの上流側に溶融樹脂が第１段可塑化
装置から加圧した状態で供給される。この第１段からの
押し圧により射出プランジャは後退し、樹脂は所定量計
量される。計量完了後、射出プランジャは前進し、金型
内に樹脂は射出される。このとき射出プランジャ先端の
射出樹脂は、このプランジャの先端に設置された逆流防
止バルブ機構により閉じ込められた形となり、先端部で
の高圧の射出樹脂圧力は樹脂シール部に加わらず、樹脂
漏れ量を小さくすることができる。 【００１０】また、射出プランジャの駆動部側（油圧シ
リンダ側）に位置する樹脂のシール部の径が、第２段射
出シリンダの内より小径とすることにより、樹脂漏れ断
面積の低減による樹脂の漏れ量を小さく抑え、またプラ
ンジャ射出時に逆流防止バルブ機構よりも樹脂供給口に
近い部分の射出シリンダ内容積が、プランジャの射出、
前進に伴って増大するため、射出、保圧工程でも第１段
可塑化装置で可塑化された樹脂はこの空隙部に蓄積する
ことができ、第１段スクリュは１ショット中全時間で連
続回転可能となり、１ショット中の可塑化品質のバラツ
キを小さく抑えることができる。このとき可塑化時間＝
１サイクル時間とすることができ、可塑化装置の単位時
間当たりの押出量を小さくすることが可能となり、装置
の小型化を図ることができると共に、回転、停止を繰り
返す制御も不要となる。更に射出プランジャ外周は、後
退時樹脂シール部シリンダの角部で削られるため、樹脂
替え性が向上する。 【００１１】また本発明では、射出プランジャの外周に
接して設けられたアキュームレータプランジャでは、射
出プランジャの前進と共に逆流防止バルブと、射出シリ
ンダの樹脂供給口間の射出シリンダと射出プランジャに
囲まれた部分の容積が増大するため、この部分の樹脂圧
が低下し、アキュームレータプランジャや端面に加えら
れる力が低下する。このときこのアキュームレータプラ
ンジャに一定の油圧、気体圧を加えておくと、この外部
からの力よりも樹脂の押す力が弱くなり、アキュームレ
ータプランジャも射出プランジャと同方向に前進する。
また射出完了後の保圧工程では、射出プランジャが前進
限でほぼ停止し、アキュームレータプランジャは第１段
スクリュの押し圧により最後退位置まで下がった後、射
出プランジャが次のショットの計量のための後退を開始
する。 【００１２】 【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。先ず図１は本発明の基本的な構成の例を示すタンデ
ム型射出成形機の側断面図である。図において原料ホッ
パ１に供給された固相樹脂２を、第１段可塑化装置のス
クリュ３の軸方向への移動が殆どない状態で、ほぼ定位
置回転で可塑化する。可塑化された樹脂は、第２段射出
シリンダ４の油圧シリンダ５側に設けられた供給口６を
経て、同射出シリンダ４内に供給される。この第１段ス
クリュ３からの押圧により第２段射出シリンダ４内に供
給した樹脂は、逆流防止バルブ７を通過して射出プラン
ジャ先端８へと蓄積、計量され射出プランジャ９は後退
して所定量の樹脂が計量された時点で第１段のスクリュ
３は停止する。また図示しない金型への射出は、射出プ
ランジャ９を油圧シリンダ５により前進させて行う。こ
のとき逆流防止バルブ７が樹脂圧力差で作動し、閉とな
って後方への樹脂漏れを防ぎ、逆流防止バルブ７後部の
樹脂１０には高圧の射出樹脂圧力は伝達されず、射出シ
リンダ４′ａと射出プランジャ９の摺動樹脂シール部１
１からの油圧シリンダ５側への樹脂漏れを低減すること
ができる。 【００１３】次に図２は本発明の基本的な構成の他の例
を示し、第１段可塑化スクリュ３及び第２段の射出プラ
ンジャ９、同射出プランジャ９の先端部に設けた逆流防
止バルブ７の機能及び作用は図１の基本的な構成の例と
同様であるが、第２段射出シリンダ４の後部に相当する
樹脂シール部１１のプランジャ９′ａの径ｄは、射出シ
リンダ４の内径Ｄよりも明らかに小径としたものであ
る。本例の装置の場合には、この樹脂シール部１１の断
面樹脂漏れ流路周長が、図１の例より明らかに小さくな
り、樹脂漏れ絶対量を低減できる。またプランジャ９後
退時、プランジャの外周１２はシール部シリンダ４′ａ
によって掻きとられるため樹脂の置換が良い。 【００１４】図３〜図８は図２に示した例の動作説明図
であり、図５で示すように射出プランジャ９の前進時、
逆流防止バルブ７の後部の射出シリンダ４と射出プラン
ジャ９で形成される部分の容積部１６が増大することと
なり、射出時及び保圧時でも第１段スクリュ３は連続的
に回転して樹脂の可塑化を行い、第２段の射出シリンダ
４の径Ｄより第２段の射出プランジャ９の径ｄをより小
さくすることで、押出された樹脂をこの容積部１６に蓄
積することができる。なお、図３は射出プランジャ後退
（冷却）、図４は射出プランジャ最後退完了（型開、取
り出し、型閉完了済）、図５は射出プランジャ前進（射
出）、図６は射出プランジャ最前進（射出完了）、図７
は射出プランジャ停止（保圧）、チェックリング背後の
充填量増加、図８は射出プランジャ後退開始直前、チェ
ックリング後部はほぼ樹脂充満状態を示す。 【００１５】図９及び図１０は図１の例及び図２の例に
おいて、第１段可塑化装置と第２段射出装置を繋ぐ連結
部に油圧等により駆動されるアキュームレータ１５を設
置し、第１段スクリュ３の連続回転を可能としたもので
ある。また図１１及び図１２は、図２の例における第２
段射出プランジャ９の先端部に設置する逆流防止バルブ
７の例を示したもので、図１１はリング状の軸方向移動
が可能な部材ａを有するチェックリング方式、図１２は
プランジャ頭部に穴ｂを設け、その内部の流路に軸方向
に移動が可能なボール状の部材Ｃを設置したボールチェ
ック方式についての側断面図である。 【００１６】次に図１３は本発明の実施例を示すタンデ
ム型射出成形機の側断面図である。図において、原料ホ
ッパ１に供給された固相樹脂２を、第１段可塑化装置の
スクリュ３の軸方向への移動が殆どない状態で、ほぼ定
位置回転で可塑化する。可塑化された樹脂は、第２段射
出シリンダ４の油圧シリンダ５側に設けられた供給口６
を経て、同射出シリンダ４内に供給される。この第１段
スクリュ３からの押圧により第２段射出シリンダ４内に
供給された樹脂は、逆流防止バルブ７を経て射出プラン
ジャ先端８へと蓄積、計量され、射出プランジャ９は後
退して所定の量の計量を終える。その直後射出工程に入
る。以上の構成、作用は前記図２の例と同じである。 【００１７】また図示しない金型への射出は、射出プラ
ンジャ９を油圧シリンダ５により前進させて行う。この
とき逆流防止バルブ７が樹脂圧力差で作動して閉とな
り、後方への樹脂漏れを防ぐ。また射出プランジャ９の
逆流防止バルブ７の上流側（油圧シリンダ側）の径ｄ
は、射出シリンダ４の径Ｄより明らかに小径としてある
ため、射出プランジャ９の前進時（図１７）、逆流防止
バルブ７の後部の射出シリンダ４と射出プランジャ９で
形成される部分の容積部１６が増大することとなり、こ
の部分の樹脂１０の圧力が低下し、射出プランジャ９の
外周に設けられたアキュームレータプランジャ１３に外
部装置１４から加えられた一定加圧力により、アキュー
ムレータプランジャ１３も前進する。 【００１８】射出プランジャ９が最前進して、保圧工程
に入ると（図１９）、アキュームレータプランジャ１３
は第１段スクリュ３の押し圧により、このスクリュ３で
可塑化された樹脂１０を第２段射出シリンダ４内に蓄積
して最後退位置まで後退する（図１６）。その後射出プ
ランジャ９が次のショットの計量のための後退を開始す
る。従って本実施例では、１成形サイクル中第１段スク
リュ３は停止する必要はなく連続回転することができ、
射出シリンダ４内には常に同一状態の可塑化品質の樹脂
が供給されることとなる。なお、図１４〜図１９は図１
３に示した実施例の動作説明図であり、図１４は射出プ
ランジャ９後退、アキューム停止（冷却）、図１５は射
出プランジャ９後退、アキューム後退（冷却）、図１６
は射出プランジャ９最後退、アキューム後退（型開、取
り出し、型閉）、図１７は射出プランジャ９前進、アキ
ューム前進（射出）、図１８は射出プランジャ９最前進
で停止、アキューム最前進（射出完了）、図１９は射出
プランジャ９停止、アキューム後退（保圧）状態を示す
ものである。 【００１９】 【発明の効果】以上詳細に説明した如く本発明では、射
出プランジャ先端に逆流防止バルブを設け、射出シリン
ダへの樹脂供給口は、逆流防止バルブの上流側に設置さ
れているため、高圧の射出樹脂圧力はの上流には伝達さ
れず、樹脂シール部からの樹脂漏れを低減でき、また射
出プランジャが最前進位置で停止する保圧工程では、第
１段から押出される溶融樹脂はアキュームレータプラン
ジャの後退した部分に蓄積することができる。即ち、第
２段射出シリンダにアキュームレート効果を持たせてお
り、第１段スクリュを連続回転することができ、第２段
射出シリンダには常に同一可塑化品質の樹脂を供給で
き、１ショット内の可塑化品質のバラツキを低減できる
と共に、第１段可塑化装置の小型化が可能となる。ま
た、射出プランジャの前進時には、外部装置から加えら
れた一定加圧力により、射出プランジャの外周に設けら
れたアキュームレータプランジャを前進させることがで
きる。
出成形機に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】図２０は従来のプリプラ式射出成形機を
示し、原料ホッパ４１に供給された図示しない原料は、
スクリュ４２により可塑化され、この可塑化された樹脂
は射出シリンダ４３の先端部に注入され、その押出圧で
射出プランジャ４４は後退する。また射出量は射出プラ
ンジャ４４の後退するストロークによって計量され、こ
の計量が完了するとスクリュ４２は停止する。一方図示
しない金型への射出は、油圧シリンダ４５により射出プ
ランジャ４４の前進によって行われる。この時可塑化シ
リンダ４６と射出シリンダ４３の連結部にある開閉バル
ブ４７を閉じて、可塑化シリンダ４６への樹脂の逆流を
防ぎ、可塑化された樹脂はノズル４８を通って図示しな
い金型へ射出される。 【０００３】プリプラ式でない一般に市場化されている
射出成形機では、樹脂を可塑化するスクリュが金型への
樹脂の射出機能をも保有しており、スクリュは回転する
と共に前後進する。樹脂の可塑化工程において、スクリ
ュが回転しはじめる可塑化開始からスクリュ回転の停止
する可塑化完了までスクリュは可塑化樹脂のスクリュ先
端部への蓄積と共に後退する。このため原料ホッパ口か
らスクリュ先端までのスクリュのＬ／Ｄが変化するた
め、可塑化開始時と可塑化完了時で樹脂の可塑化品質に
大きな差を生じてしまう。また原料供給ホッパ口からス
クリュ圧縮部までの距離がスクリュの後退と共に変化
し、スクリュの後退により温度の高いスクリュ部分がホ
ッパ口へと近づくこととなるため、固相樹脂の送り能
力、圧縮部に至るまでの可塑化形態が大きく変化し、ス
クリュ、シリンダ間のかじり摩耗を発生したり、樹脂の
送りが極端に減少する、所謂スクリュへの樹脂の巻きつ
き現象が発生したり、樹脂中に空気を巻き込むという不
具合現象を報じる場合が多かった。従って、樹脂の可塑
化と射出工程を切り離したプリプラ式とした場合、可塑
化工程ではスクリュの後退がないため、安定した高品質
の可塑化樹脂を得やすく、従って現在の高品質、高付加
価値の高い製品を得るためにはプリプラ式射出成形機が
望ましい。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記図２
０に示す従来のプリプラ式射出成形機では、射出時の樹
脂圧力が通常１０００〜１５００kg／cm2の高圧である
ため、射出シリンダ４３と射出プランジャ４４のクリア
ランスから樹脂が油圧シリンダ４５の方向に多く漏れ、
従ってこの樹脂を取り除く処理が大変であるばかりか、
不経済であった。この漏れ樹脂量を少なくするために、
クリアランスを小さくすると、射出シリンダ４３と射出
プランジャ４４の摺動部で樹脂が劣化して焼けが発生し
たり、ひどい場合は射出シリンダ４３と射出プランジャ
４４の摺動部が金属接触をしてかじり摩耗が発生する欠
点があった。また前記従来のプリプラ式射出成形機で
は、射出プランジャ４４が前進するとき、可塑化シリン
ダ４６への樹脂の逆流を防ぐために、外部から動作させ
る開閉バルブ４７が不可欠であるが、この開閉バルブ４
７部に高圧の射出圧力がかかるため、この部分での樹脂
漏れが生じたり、開閉バルブ４７の図示しない摺動部に
摩耗が生じる等の不具合が発生する問題があった。 【０００５】スクリュ４２は回転動作のみであるため、
射出プランジャ４４が前進して樹脂を図示しない金型内
へ射出する工程や、金型内に充填された樹脂に圧力を付
加する保圧工程では、同スクリュ４２で可塑化された樹
脂の蓄積ができず、同スクリュ４２の回転を停止する必
要があった。従って１サイクルで射出される樹脂量に見
合う可塑化樹脂は、前記射出工程、保圧工程以外の１サ
イクル中の時間内に得る必要があった。このため第１段
可塑化装置が大型となり、スクリュ４２の回転、停止に
伴う制御機器が必要であることにより、装置の製造コス
トが高くなる欠点があった。なお、スクリュ４２が回
転、停止をする場合、同スクリュ４２が停止時には加熱
された可塑化シリンダ４６からの伝熱によって、同スク
リュ４２の溝内に充満している樹脂の溶融が進むため、
同スクリュ４２が回転を開始した直後に押出される。樹
脂の熱的均質性が良好であるのに対し、回転停止直前に
押出される樹脂は、停止時に可塑化シリンダ４６からの
伝熱による溶融作用を殆ど受けず、同スクリュ４２の回
転による摩擦熱により溶融を受けるため、可塑化品質が
劣ることとなり、可塑化工程中で押出される可塑化品質
に大きな差を生じてしまう欠点があった。 【０００６】またスクリュ４２で可塑化された樹脂は、
射出シリンダ４３内に、時間的に早く可塑化された樹脂
が射出プランジャ４４側へ、遅く可塑化されたものが先
端のノズル４８側へ蓄積される。そして射出プランジャ
４４が前進する射出工程では、先端のノズル４８側の樹
脂から図示しない金型内へ射出、充填されるが、このノ
ズル４８側の部分に蓄積された樹脂は、スクリュ４２か
ら押出された後の滞留時間が短いため熱的に均一性が乏
しく、金型に充填後の成形品の歪、表面性状不良などの
成形不良の一因となっていた。 【０００７】以上の如く前記従来のプリプラ式タンデム
型射出成形機には、射出シリンダ４３と射出プランジャ
４４間及び樹脂開閉バルブ４７部での樹脂もれや、かじ
り摩耗の不具合があり、スクリュ４２の回転、停止及び
射出シリンダ４３に後から蓄積された樹脂が射出工程で
は先に金型内に充填されるため、金型に充填される可塑
化品質の１ショット内でのバラツキのため生ずる成形不
良の不具合があった。従ってこの不具合を解消できる射
出成形機の出現が望まれていた。本発明は前記従来のタ
ンデム型射出成形機における射出シリンダと射出プラン
ジャ間及び樹脂開閉バルブ部での樹脂漏れや、かじり摩
耗の問題を解消すると共に、射出される樹脂の１ショッ
ト内の可塑化品質のバラツキを小さくし、成形不良を減
少させることができるタンデム型射出成形機を提供しよ
うとするものである。 【０００８】 【課題を解決するための手段】このため本発明は、回転
作用を主作用とし、樹脂の可塑化を行うスクリュを有す
る第１段可塑化装置と、軸方向移動の射出工程を主作用
とする射出プランジャを有する第２段射出装置を持つタ
ンデム型射出成形機において、前記射出プランジャの先
端部に同射出プランジャが前進し、樹脂を高圧で射出す
るときの樹脂の逆流を防止するバルブ機構を設けると共
に、前記第１段可塑化装置で可塑化された樹脂は、第２
段射出装置のシリンダ内の前記バルブ機構の上流側に設
けた供給口より射出シリンダ内に供給されるようにし、
かつ前記射出プランジャの外側に接し、射出シリンダ内
を前後進する同射出シリンダ内径より小さい外径を持つ
円筒状の樹脂の蓄積のためのアキュームレータプランジ
ャと、前記アキュームレータプランジャに一定加圧力を
加える外部装置と、を備えてなるもので、これを課題解
決のための手段とするものである。 【０００９】 【作用】第１段可塑化装置のスクリュは軸方向への移動
は殆どなく、樹脂をほぼ定位置回転で可塑化し、この可
塑化された樹脂は、第２段射出シリンダの油圧シリンダ
側に供給される。このとき射出プランジャの先端に設置
した逆流防止バルブの上流側に溶融樹脂が第１段可塑化
装置から加圧した状態で供給される。この第１段からの
押し圧により射出プランジャは後退し、樹脂は所定量計
量される。計量完了後、射出プランジャは前進し、金型
内に樹脂は射出される。このとき射出プランジャ先端の
射出樹脂は、このプランジャの先端に設置された逆流防
止バルブ機構により閉じ込められた形となり、先端部で
の高圧の射出樹脂圧力は樹脂シール部に加わらず、樹脂
漏れ量を小さくすることができる。 【００１０】また、射出プランジャの駆動部側（油圧シ
リンダ側）に位置する樹脂のシール部の径が、第２段射
出シリンダの内より小径とすることにより、樹脂漏れ断
面積の低減による樹脂の漏れ量を小さく抑え、またプラ
ンジャ射出時に逆流防止バルブ機構よりも樹脂供給口に
近い部分の射出シリンダ内容積が、プランジャの射出、
前進に伴って増大するため、射出、保圧工程でも第１段
可塑化装置で可塑化された樹脂はこの空隙部に蓄積する
ことができ、第１段スクリュは１ショット中全時間で連
続回転可能となり、１ショット中の可塑化品質のバラツ
キを小さく抑えることができる。このとき可塑化時間＝
１サイクル時間とすることができ、可塑化装置の単位時
間当たりの押出量を小さくすることが可能となり、装置
の小型化を図ることができると共に、回転、停止を繰り
返す制御も不要となる。更に射出プランジャ外周は、後
退時樹脂シール部シリンダの角部で削られるため、樹脂
替え性が向上する。 【００１１】また本発明では、射出プランジャの外周に
接して設けられたアキュームレータプランジャでは、射
出プランジャの前進と共に逆流防止バルブと、射出シリ
ンダの樹脂供給口間の射出シリンダと射出プランジャに
囲まれた部分の容積が増大するため、この部分の樹脂圧
が低下し、アキュームレータプランジャや端面に加えら
れる力が低下する。このときこのアキュームレータプラ
ンジャに一定の油圧、気体圧を加えておくと、この外部
からの力よりも樹脂の押す力が弱くなり、アキュームレ
ータプランジャも射出プランジャと同方向に前進する。
また射出完了後の保圧工程では、射出プランジャが前進
限でほぼ停止し、アキュームレータプランジャは第１段
スクリュの押し圧により最後退位置まで下がった後、射
出プランジャが次のショットの計量のための後退を開始
する。 【００１２】 【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。先ず図１は本発明の基本的な構成の例を示すタンデ
ム型射出成形機の側断面図である。図において原料ホッ
パ１に供給された固相樹脂２を、第１段可塑化装置のス
クリュ３の軸方向への移動が殆どない状態で、ほぼ定位
置回転で可塑化する。可塑化された樹脂は、第２段射出
シリンダ４の油圧シリンダ５側に設けられた供給口６を
経て、同射出シリンダ４内に供給される。この第１段ス
クリュ３からの押圧により第２段射出シリンダ４内に供
給した樹脂は、逆流防止バルブ７を通過して射出プラン
ジャ先端８へと蓄積、計量され射出プランジャ９は後退
して所定量の樹脂が計量された時点で第１段のスクリュ
３は停止する。また図示しない金型への射出は、射出プ
ランジャ９を油圧シリンダ５により前進させて行う。こ
のとき逆流防止バルブ７が樹脂圧力差で作動し、閉とな
って後方への樹脂漏れを防ぎ、逆流防止バルブ７後部の
樹脂１０には高圧の射出樹脂圧力は伝達されず、射出シ
リンダ４′ａと射出プランジャ９の摺動樹脂シール部１
１からの油圧シリンダ５側への樹脂漏れを低減すること
ができる。 【００１３】次に図２は本発明の基本的な構成の他の例
を示し、第１段可塑化スクリュ３及び第２段の射出プラ
ンジャ９、同射出プランジャ９の先端部に設けた逆流防
止バルブ７の機能及び作用は図１の基本的な構成の例と
同様であるが、第２段射出シリンダ４の後部に相当する
樹脂シール部１１のプランジャ９′ａの径ｄは、射出シ
リンダ４の内径Ｄよりも明らかに小径としたものであ
る。本例の装置の場合には、この樹脂シール部１１の断
面樹脂漏れ流路周長が、図１の例より明らかに小さくな
り、樹脂漏れ絶対量を低減できる。またプランジャ９後
退時、プランジャの外周１２はシール部シリンダ４′ａ
によって掻きとられるため樹脂の置換が良い。 【００１４】図３〜図８は図２に示した例の動作説明図
であり、図５で示すように射出プランジャ９の前進時、
逆流防止バルブ７の後部の射出シリンダ４と射出プラン
ジャ９で形成される部分の容積部１６が増大することと
なり、射出時及び保圧時でも第１段スクリュ３は連続的
に回転して樹脂の可塑化を行い、第２段の射出シリンダ
４の径Ｄより第２段の射出プランジャ９の径ｄをより小
さくすることで、押出された樹脂をこの容積部１６に蓄
積することができる。なお、図３は射出プランジャ後退
（冷却）、図４は射出プランジャ最後退完了（型開、取
り出し、型閉完了済）、図５は射出プランジャ前進（射
出）、図６は射出プランジャ最前進（射出完了）、図７
は射出プランジャ停止（保圧）、チェックリング背後の
充填量増加、図８は射出プランジャ後退開始直前、チェ
ックリング後部はほぼ樹脂充満状態を示す。 【００１５】図９及び図１０は図１の例及び図２の例に
おいて、第１段可塑化装置と第２段射出装置を繋ぐ連結
部に油圧等により駆動されるアキュームレータ１５を設
置し、第１段スクリュ３の連続回転を可能としたもので
ある。また図１１及び図１２は、図２の例における第２
段射出プランジャ９の先端部に設置する逆流防止バルブ
７の例を示したもので、図１１はリング状の軸方向移動
が可能な部材ａを有するチェックリング方式、図１２は
プランジャ頭部に穴ｂを設け、その内部の流路に軸方向
に移動が可能なボール状の部材Ｃを設置したボールチェ
ック方式についての側断面図である。 【００１６】次に図１３は本発明の実施例を示すタンデ
ム型射出成形機の側断面図である。図において、原料ホ
ッパ１に供給された固相樹脂２を、第１段可塑化装置の
スクリュ３の軸方向への移動が殆どない状態で、ほぼ定
位置回転で可塑化する。可塑化された樹脂は、第２段射
出シリンダ４の油圧シリンダ５側に設けられた供給口６
を経て、同射出シリンダ４内に供給される。この第１段
スクリュ３からの押圧により第２段射出シリンダ４内に
供給された樹脂は、逆流防止バルブ７を経て射出プラン
ジャ先端８へと蓄積、計量され、射出プランジャ９は後
退して所定の量の計量を終える。その直後射出工程に入
る。以上の構成、作用は前記図２の例と同じである。 【００１７】また図示しない金型への射出は、射出プラ
ンジャ９を油圧シリンダ５により前進させて行う。この
とき逆流防止バルブ７が樹脂圧力差で作動して閉とな
り、後方への樹脂漏れを防ぐ。また射出プランジャ９の
逆流防止バルブ７の上流側（油圧シリンダ側）の径ｄ
は、射出シリンダ４の径Ｄより明らかに小径としてある
ため、射出プランジャ９の前進時（図１７）、逆流防止
バルブ７の後部の射出シリンダ４と射出プランジャ９で
形成される部分の容積部１６が増大することとなり、こ
の部分の樹脂１０の圧力が低下し、射出プランジャ９の
外周に設けられたアキュームレータプランジャ１３に外
部装置１４から加えられた一定加圧力により、アキュー
ムレータプランジャ１３も前進する。 【００１８】射出プランジャ９が最前進して、保圧工程
に入ると（図１９）、アキュームレータプランジャ１３
は第１段スクリュ３の押し圧により、このスクリュ３で
可塑化された樹脂１０を第２段射出シリンダ４内に蓄積
して最後退位置まで後退する（図１６）。その後射出プ
ランジャ９が次のショットの計量のための後退を開始す
る。従って本実施例では、１成形サイクル中第１段スク
リュ３は停止する必要はなく連続回転することができ、
射出シリンダ４内には常に同一状態の可塑化品質の樹脂
が供給されることとなる。なお、図１４〜図１９は図１
３に示した実施例の動作説明図であり、図１４は射出プ
ランジャ９後退、アキューム停止（冷却）、図１５は射
出プランジャ９後退、アキューム後退（冷却）、図１６
は射出プランジャ９最後退、アキューム後退（型開、取
り出し、型閉）、図１７は射出プランジャ９前進、アキ
ューム前進（射出）、図１８は射出プランジャ９最前進
で停止、アキューム最前進（射出完了）、図１９は射出
プランジャ９停止、アキューム後退（保圧）状態を示す
ものである。 【００１９】 【発明の効果】以上詳細に説明した如く本発明では、射
出プランジャ先端に逆流防止バルブを設け、射出シリン
ダへの樹脂供給口は、逆流防止バルブの上流側に設置さ
れているため、高圧の射出樹脂圧力はの上流には伝達さ
れず、樹脂シール部からの樹脂漏れを低減でき、また射
出プランジャが最前進位置で停止する保圧工程では、第
１段から押出される溶融樹脂はアキュームレータプラン
ジャの後退した部分に蓄積することができる。即ち、第
２段射出シリンダにアキュームレート効果を持たせてお
り、第１段スクリュを連続回転することができ、第２段
射出シリンダには常に同一可塑化品質の樹脂を供給で
き、１ショット内の可塑化品質のバラツキを低減できる
と共に、第１段可塑化装置の小型化が可能となる。ま
た、射出プランジャの前進時には、外部装置から加えら
れた一定加圧力により、射出プランジャの外周に設けら
れたアキュームレータプランジャを前進させることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の基本的な構成の例に係るタンデム型
射出成形機の側断面図である。 【図２】 本発明の基本的な構成の他の例に係るタンデ
ム型射出成形機の側断面図である。 【図３】 図２の例における作用の説明図である。 【図４】 図３の作動に続く作用の説明図である。 【図５】 図４の作動に続く作用の説明図である。 【図６】 図５の作動に続く作用の説明図である。 【図７】 図６の作動に続く作用の説明図である。 【図８】 図７の作動に続く作用の説明図である。 【図９】 図１の例にアキュームレータを設置した状態
の側断面図である。 【図１０】 図２の例にアキュームレータを設置した状
態の側断面図である。 【図１１】 図１及び図２における逆流防止バルブの詳
細断面図である。 【図１２】 図１１と相違する例の逆流防止バルブの詳
細断面図である。 【図１３】 本発明の実施例に係るタンデム型射出成形
機の側断面図である。 【図１４】 図１３の実施例における作用の説明図であ
る。 【図１５】 図１４の動作に続く作用の説明図である。 【図１６】 図１５の動作に続く作用の説明図である。 【図１７】 図１６の動作に続く作用の説明図である。 【図１８】 図１７の動作に続く作用の説明図である。 【図１９】 図１８の動作に続く作用の説明図である。 【図２０】 従来のプリプラ式射出成形機を示す側断面
図である。 【符号の説明】 １ 原料ホッパ、２ 固相樹脂、３ スクリュ、４ 射
出シリンダ、５ 油圧シリンダ、６ 供給口、７ 逆流
防止バルブ、８ 射出プランジャ先端、９ 射出プラン
ジャ、１０ 樹脂、１１ 樹脂シール部、１２ プラン
ジャの外周、１３アキュームレータプランジャ、１４
外部装置、１５ アキュームレータ
射出成形機の側断面図である。 【図２】 本発明の基本的な構成の他の例に係るタンデ
ム型射出成形機の側断面図である。 【図３】 図２の例における作用の説明図である。 【図４】 図３の作動に続く作用の説明図である。 【図５】 図４の作動に続く作用の説明図である。 【図６】 図５の作動に続く作用の説明図である。 【図７】 図６の作動に続く作用の説明図である。 【図８】 図７の作動に続く作用の説明図である。 【図９】 図１の例にアキュームレータを設置した状態
の側断面図である。 【図１０】 図２の例にアキュームレータを設置した状
態の側断面図である。 【図１１】 図１及び図２における逆流防止バルブの詳
細断面図である。 【図１２】 図１１と相違する例の逆流防止バルブの詳
細断面図である。 【図１３】 本発明の実施例に係るタンデム型射出成形
機の側断面図である。 【図１４】 図１３の実施例における作用の説明図であ
る。 【図１５】 図１４の動作に続く作用の説明図である。 【図１６】 図１５の動作に続く作用の説明図である。 【図１７】 図１６の動作に続く作用の説明図である。 【図１８】 図１７の動作に続く作用の説明図である。 【図１９】 図１８の動作に続く作用の説明図である。 【図２０】 従来のプリプラ式射出成形機を示す側断面
図である。 【符号の説明】 １ 原料ホッパ、２ 固相樹脂、３ スクリュ、４ 射
出シリンダ、５ 油圧シリンダ、６ 供給口、７ 逆流
防止バルブ、８ 射出プランジャ先端、９ 射出プラン
ジャ、１０ 樹脂、１１ 樹脂シール部、１２ プラン
ジャの外周、１３アキュームレータプランジャ、１４
外部装置、１５ アキュームレータ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 水野 貴司
名古屋市中村区岩塚町字高道１番地 三
菱重工業株式会社 名古屋機器製作所内
(72)発明者 苅谷 俊彦
名古屋市中村区岩塚町字高道１番地 三
菱重工業株式会社 名古屋機器製作所内
(72)発明者 伊藤 孝之
名古屋市中村区岩塚町字九反所60番地の
１ 中菱エンジニアリング株式会社内
(56)参考文献 特開 平４−22613（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−286617（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−131509（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−81144（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−173314（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−320589（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−197622（ＪＰ，Ａ)
特公 昭37−6728（ＪＰ，Ｂ１)
実公 昭44−28149（ＪＰ，Ｙ１)
実公 昭46−14937（ＪＰ，Ｙ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B29C 45/00 - 45/84
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】【請求項１】 回転作用を主作用とし、樹脂の可塑化を
行うスクリュを有する第１段可塑化装置と、軸方向移動
の射出工程を主作用とする射出プランジャを有する第２
段射出装置を持つタンデム型射出成形機において、前記
射出プランジャの先端部に同射出プランジャが前進し、
樹脂を高圧で射出するときの樹脂の逆流を防止するバル
ブ機構を設けると共に、前記第１段可塑化装置で可塑化
された樹脂は、前記第２段射出装置のシリンダ内の前記
バルブ機構の上流側に設けた供給口より射出シリンダ内
に供給されるようにし、かつ前記射出プランジャの外側
に接し、前記射出シリンダ内を前後進する同射出シリン
ダ内径より小さい外径を持つ円筒状の樹脂の蓄積のため
のアキュームレータプランジャと、前記アキュームレー
タプランジャに一定加圧力を加える外部装置と、を備え
ることを特徴とするタンデム型射出成形機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25795993A JP3457716B2 (ja) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | タンデム型射出成形機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25795993A JP3457716B2 (ja) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | タンデム型射出成形機 |
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ID=17313590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25795993A Expired - Fee Related JP3457716B2 (ja) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | タンデム型射出成形機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| DE19859472A1 (de) * | 1998-12-22 | 2000-11-30 | Krauss Maffei Kunststofftech | Verfahren zum Herstellen von mit Langfasern verstärkten Spritzgießteilen |
| DE19907118C1 (de) | 1999-02-19 | 2000-05-25 | Krauss Maffei Kunststofftech | Spritzgießvorrichtung für metallische Werkstoffe |
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| JP3079560B2 (ja) * | 1990-11-07 | 2000-08-21 | 松下電器産業株式会社 | プリプラ式射出成形機およびその制御方法 |
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| JP3146368B2 (ja) * | 1991-11-11 | 2001-03-12 | 東芝機械株式会社 | 連続可塑化式射出成形方法 |
| JPH06320589A (ja) * | 1993-05-13 | 1994-11-22 | Toshiba Mach Co Ltd | 可塑化成形機 |
-
1993
- 1993-10-15 JP JP25795993A patent/JP3457716B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07108575A (ja) | 1995-04-25 |
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