JPH01301220A

JPH01301220A - 射出成形機

Info

Publication number: JPH01301220A
Application number: JP13153088A
Authority: JP
Inventors: Tadaaki Higuchi; 樋口　忠明
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1988-05-31
Filing date: 1988-05-31
Publication date: 1989-12-05

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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（ＢｕｌｋＭｏ
ｌｄｉｎｇ　Ｇｏ鼾ｏｕｎｄ）などの塊状でガラス繊維
などの繊維を含む熱硬化性樹脂からなる成形材料に好適
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］不飽和ポリエステルや不飽和ビニルエステルなどの合成
樹脂にガラス繊維を混合した成形材料には、用途、成形
方法に応じて種々の組成、性状のものがある。

成形品の機械的性質は、成形品のガラス繊維の状ｙ魚と
相関が大きく、繊維長さが長く、曲がっていないほうが
、機械的強度は向上する。

成形品の中のガラス繊維の長さは、原料ガラス繊維の長
さに関係するのはもちろんであるが、成形方法にも関係
し、できるだけ折損の少ない成形方法をとることが、成
形品の機械的性質を向上させるためには必要である。

プランジャタイプ成形機は、スクリュタイプに比べてガ
ラスｔａｇの折損が少なく、曲がりも少ない。しかし、
これ等の利げｌにもかかわらず、実際には、プランジャ
タイプ成形機は採用される例が少ない。これは、以Ｆに
述べる構造上の欠点があるためである。第３，４図にプ
ランジャタイプの一般的構造を示す。

第３図は従来におけるプランジャ型射出成形機の概要構
成図であって、成形機１はエルボ２で連結されたスタッ
ファ３とバレル４とを備えており、スタッファ３の内孔
には、供給シリンダ５のプランジャ６が往復動自在に嵌
入されている。また、バレル４の内孔には、射出シリン
ダ７のプランジャ８が嵌入されており、スタッファ３か
らの材料供給口９はノズル１０に近い内孔中間部に開口
されている。１１は材料の逆流防止用チエツク／ヘルプ
である。このように構成されていることにより、スタッ
ファ３内へ材料１２を投入して供給シリンダ５のプラン
ジャ６を前進させると、材料Ｉ２はエルボ２を通って材
料供給口９からバレル４内へ供給され、チエツクバルブ
１１で逆流を規制される。そこで射出シリンダ７のプラ
ンジャ８を前進させることにより、パ１／ル４内の材料
１２をノズル１０から金型内へ射出することができる。

また、第４図は従来におけるプランジャ型射出成形機の
他の例を示す概要構成図であって、第３図と同符号を付
したものは同構造であるからその説明を省略する０本例
においては、スタッファ３からの材料供給口９Ａがバレ
ル４Ａのノズル１０と反対側の端部にＩＮＮ　Ｄ　Ｉ、
ている点、およびチエ−７クバルブ１１がない点が、第
３図に示した例と異なっている。プランジャ６の前進に
よって材料１２がバレル４Ａ内へ供給され、プランジャ
８の１ｔＩ進によって射出が行われることは第３図に示
す例と同じである。

しかしながら、第３図に示す従来の成形装置においては
、材料供給口９がノズル１０寄りに設けられているので
、ここから材料１２を計量しながら供給するときには射
出シリンダ７によって背圧をかけられることができ計量
が容易で安定するという利点があるが、その反面、材料
供給口９からバレル４の内孔へ先に入った材料１２がプ
ランジャ８側へ向い、後に入った材料１２がノズル１０
側へ向うことになって、射出時には先に入った材料１２
が後から出ていくので、材料１２が滞留しやすいという
欠点がある。また、射出に際しプランジャ８のシール部
が材料供給口９を通過するためシール部が破損しやすい
。

さらに第４図に示すものにおいては、材料供給口９Ａが
プランジャ８寄りに設けられていて各シゴットごとにプ
ランジャ８を後退させて材料１２の供給が行われるため
、先に入った材料１２が先に出ていくが、背圧がかけら
れないので供給する材料１２の計量が不安定になり、ま
た空気を巻き込みやすいという欠点がある。

本出願人は、これ等の欠点を解決する手段として、特願
昭６０−７９１９７号、同６０−１６８８９８号で第５
図に示す回転プランジャタイプの射出成形機を提案した
。

第５図において、先端部にノズル２１を有し、外周部に
比較的低温の温度２ｊｉ１節装置を有する円筒状のバレ
ル２２は、金型！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。

バレル２２内には、バレル２２内径よりも小さな外径を
有し、先端付近にチエツクリング２３やポールなどから
なる逆流防止機構を有するプランジャ２４が、前後進可
能に、かつ、回転可能に設けられており、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２０
が形成されている。バレル２２の後部側の材料入口部に
は、例えば、図に示すような材料人口２６を有するスタ
ッファ２７内にスタンファブランジャ２９を備えたスタ
ッファタイプの材料供給装置が設けられる。（材料供給
装置は、例えば、スクリュフィーダなどで充分な材料供
給能力を有するタイプなど、その他の形式の装置でも良
い。）而して、図示のごとく、プランジャ２４は、その後端側
がバレル内径と略同径となるように拡径した凸部２５と
なっている。この凸部２５はバレル２２の内周面を摺動
し、該プランジャ２４がバレル２２とほぼ同軸配置とな
るように該プランジャ２４を保持している。なお、プラ
ンジャ２４のさらに後端側はバレル２２より突出し、プ
ランジャ回転および前後進機構（図示略）に連設されて
いる。

かかる構成の射出成形機において、射出シリンダの７ヘ
レル２２内で前方に位置しているプランジャ２４を回転
させた状態で、材料供給用のスタッフ７プランジヤ２９
を前進させると、材料は計量されながら材料供給口２８
．材料通路２０゜チエツクリング２３を経て射出シリン
ダのバレル内の先端部へ供給される。バレル２２の前方
に所望量のＢＭＣなどが溜まれば計■が終り、その後。

プランジャ２４を前進させるとノズル２１から材料が射
出されるが、この場合材料通路２０へ先に入ったものが
先に出る。また、プランジャ２４の回転により、材料の
流れが極めて円滑に、かつ均一になる。このプランジャ
タイプの射出成形機は、スクリュタイプのフライトに相
当する部分がないにもかかわらず、回転数の増加に応じ
て計量能力が増加するという特性を有している。

［発明が解決しようとする課題］特願昭８０−７９１９７号、同Ｇｏ−１６８８９８号で
提案した上記構造によれば、ガラス繊維の損傷が少なく
、優れた能力を有する成形品が得られるのであるが、こ
のタイプは、以下に述べる改良課題を有していることが
認められた。

すなわち、第６図（第５図の■−■線断面図）に示す通
り、プランジャ２４の先端部には、チエツクリング２３
の抜は止めを行うストッパ部が設けられているのである
が、このストッパ部は数個の爪２４ａを放射方向に突設
してなるものである。

このような爪２４ａよりなるストッパ部は、プランジャ
２４の回転に伴って材料を攪拌し、該材料中のガラス繊
維の損傷をもたらす。

また、」二足先願の射出成形機では、プランジャ２４の
後退によりバレル先端に材料が貯められることから、射
出成形に必要な量の材料をバレル先端に貯めるためのプ
ランジャ後退ストローク長が大きい。すなわち、プラン
ジャ２４の長さを十分にとって長い後退ストローク長を
確保せねばならない、而して、バレル２２の内周面とプ
ランジャ２４の外周面との間の材料通路２０が長いので
、材料がここを通過する間に、樹脂がかき混ぜられる率
が多くなり、樹脂内の繊維が折れたり、切れたりして、
成形製品の強度が落ちる度合が多い。

また、プランジャ２４は機構上片持ちとなっているから
、このように軸長が大きなことは構造的に好ましいこと
ではない。

なお、このような軸長が大きいという問題点はプランジ
ャの代わりにスクリュを用いたタイプの射出成形ｖ１（
例えば特公昭４６−２９０９号）にも共通するものであ
る。

［課題を解決するためのｆ段コ本発明では、これらの欠点をなくすために、先端に射出
用ノズル部を有するアウタバレルの後部内周面に、イン
ナバレルの前部外周面を＋ｉｆｆ！！方向に摺動自在に
嵌合して設け、このインナバレルの後部側に材料入口部
と材料押圧部材を有する材料供給装置を設け、このイン
ナバレル内にプランジャを軸線方向に移動自在で回転自
在に設け、プランジャの外５１面とインナバレルの内周
面との間に材料の通路を形成するように設け、前記材料
入口部の位置よりも前方のインナバレルの途中内面に、
インナバレルの軸線方向に向って縮径しているテーパ面
からなる弁座部を設け、プランジャの先端部にプランジ
ャの軸線方向に向って縮径しているテーパ面からなる弁
体部を設け、この弁体部を弁座部に接離可能に設けた構
造とした。

［作用］上記の構造を採用した本発明の射出成形機においては、
プランジャを若干移動させて弁座部と弁体部とを離反さ
せると、押圧供給装置から送られてきた繊維含有樹脂で
ある材料が弁座部と弁体部との間を通過可能となる。そ
こで、プランジャを回転させた状態で材料を押圧供給し
、バレルが徐々に後退すると、プランジャ先端よりも前
方のアウタバレルおよびインナ、＜レルの前端側内に材
料が溜まる。すなわち、計は工程が進行される。

アウタバレルとインナバレルの前端側に材料が所定量溜
まって弁座部と弁体部とを密着させると、」二足材料の
退路が断たれる。そこで、バレルを前進させ、該材ネ１
をスリーブ射出口より射出する。

このように本発明装置では、計：許工程はインナバレル
の後進によってなされ、従来のごとくプランジャの後進
によるものではないし、かつ、弁座部が材料供給口部の
すぐ前方にあるので、グラ／ジャ長さが短くて足りる。

また、プランジャ先端のチエツクリング保持爪も不要で
あり、カラス繊維の損傷も少なくできる。

［実施例］以下、図面に示した実施例によって本発明を説明する。

第１図は本発明の実施例に係る射出成形機の構成を示す
全体断面図である。

符り３１はアウタバレルであり、先端が射出用ノズル３
２部となっている。このアウタバレル３１は外周部に比
較的低温のヒータを有Ｌ５ている。

アウタバレル３１の後部内周面には、インナバレル３３
の前部外周面が軸線方向に摺動自在に嵌合されており、
かつ、アウタバレル３１の内周面とインナ／（レル３３
の外１．′シ面とは図示Ｌ２ていない適゛」ｆのシール
構造を介して蜜月状態を維持するように摺動する。アウ
タバレル３１は、固定盤３４に取付けられている固定金
型３５の材料注入口にノズル３２を臨ませうるようにし
て配設されている。

３６はコラム、３７はコラムナツト、３８は型締装置側
のマシンベース、３９は射出装置側のマシンベース、４
０はマシンベース３９上で＋ｈｍ方向に摺動自在に設け
たブロックであり、ブロック４０の上には、ｌ？１７方
に７ウクバレル支持板４］が固定されており、後方にイ
ンナバレル３３の・載荷ベース４２とモータ保持部材４
３とがそれぞれ摺動自在に取付けられている６４４はブ
ロック４０移動用のシリンダ、４５はピストンロッドで
、ピストンロッド４５の先端部は固定ｌＢ５４の一部に
固定されており、シリンダ４４の作動により、／プル３
２を固定金型３５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。

インナバレル３３内には、プランジャ４６を、軸線方向
に１１１後進可能に、かつ、回転可能に設けた。そして
、インナバレル３３の内周面とプランジャ４６の外周面
との間に材料の通路４７を設けた。プランジャ２４の後
部には、モータ保持部材４３およびベアリングハウジン
グ４８を介して油圧モータ４９などの回転駆動装置が連
結されている。また、インナバレル３３とモータ保持部
材４３との間には、前後進用の駆動装置として、弁体部
接離用のシリンダ５０を設けた。また、モータ保持部材
４３とアウタバレル支持板４１との間には、射出用のシ
リンダ５１とピストンロッド５２が取付けられている。

なお、射出シリンダ５１はインナバレル３３か載荷ベー
ス４２に取付けても良い。

プランジャ４６の中央部には、インナバレル３３の内周
面に接した凸部５３を設けた。また、プランジャ４６の
凸部５３の後側には、リーク材ネ１排出用のスクリュ部
５４を設けた。このスクリュ部５４は、凸部５３の外周
面とインナバレル３３の内問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、インナバレル３３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
４６の同転方向とは逆ねじ方向に、没けられている。

５５はインナバレル３３の後部側でプランジャ４６の凸
部５３が位置しているすぐ前の部分にある材料入日部５
６に爪直に設けたスタッファで、その内部には材料を押
下げるスター７フアプランジヤ５７が設けられている。

５８はスタッファ２７の側面部に設けた材ネ４供給用の
入口である。

５９はスタッファプランジャ５７川のシリンダで、スタ
ッファ５５の一部にＬ向きに垂直に取付けられている。

６０はピストンロッド、６１は連結部材である。

プランジャ４６の先端部分は円錐形のテーパ部よりなる
ブｒ体部６２となっており、材料人口部５６の位置より
も少し前方のインナ、＜レル３３の途中の内周面には、
この弁体部６２のテーパ面と係合するように先端方向へ
向って縮径するテーパ部よりなる弁座部６３が形成され
ている。５１体部６２はプランジャ４６の摺動により弁
座部６３に接離可能に設けられている。なお、インナバ
レル３３の内周前端面部は、前方に向って拡径したテー
パ面６４にしである。

第１図に示した装置において、アウタバレル３１のノズ
ル３２部を固定金型３５に当接した後、インナバレル３
３を前進させ、前進限に位とさせると共に、弁体部６２
が弁座部６３から少し離反するようにプランジャ４６を
位置させ、かつ、プランジャ４６を例えば５〜１１００
ｒｐで回転させている状態で、スタッファ５５中に繊維
含有樹脂であるＢＭＣなどの材料を装入し、スタッファ
プランジャ５７で材料を押し下げる。そうすると、材料
は回転しているプランジャ４６の外周部の通路４７を通
って前方に送られ、弁座部６３と弁体部６２との間を通
ってプランジャ６２の先端より前方のインナバレル３３
内とアウタバレル３１内に順次溜められる。

この計夛工程においては、インナバレル３３は徐りに後
退する。このとき、プランジャ４６の後方に連結した射
出用のシリンダ５１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。

プランジャ４６の回転により、プランジャ４６の周囲の
樹脂羽村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５７の押圧作
用とプランジャ４６の回軌作用で、材料はプランジャ４
６の上側の材料通路４７のみを通ることなく、プランジ
ャ４６の下側の材料通路４７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４６の下側から
１−側へも、あるいは」二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
料でもインナバレル３３内に滞留することなく、インナ
バレル３３内の全周を円滑に移送される。そして、通路
４７が短く、チエツクリングなどの部材がないので、材
料に含まれるガラス繊維の損傷も減少する。

アウタバレル３１およびインナバレル３３の先端側内に
十分な量の材料が計量された後、シリンダ５０にてプラ
ンジャ４６を前進させ、弁体部６２を弁座部６３に着座
させ、アウタバレル３１側内の材料の退路を断つ、しか
る後、射出用のシリンダ５１にてモータ保持部材４３を
介してインナバレル３３を前進させる。これにより、ア
ウタバレル３１先端内に計量されていた材料は押圧され
てノズル３２から固定金型３５内に射出される。

第２図は異なる実施例に係る射出成形機の要部断面図で
ある。

第２図の実施例では、インナバレル３３の先端側が大径
となっており、その内周面の途中には先端方向へ向って
拡径する弁座部６３が設けられている。また、プランジ
ャ４６の先端は拡大頭部６５となっており、この拡大頭
部６５の基端側がプランジャ後端方向に向って縮径する
弁体部６２となっている。そして、シール用のシリンダ
５０を作動させてプランジャ４６を前進させると、弁体
部６２と弁座部６３との離反がなされ、材料の先端方向
への送給が可能となる。また、逆にプランジャ４６を後
退させて弁体部６２を弁座１ｆ１６３に密着させると、
計量された材料退路の遮断が行われ、射出が可能となる
。

なお、本実施例では、射出用のシリンダ５１はインナバ
レル３３に取付けられているが、その作動は第１図のも
のと同様であり、インナバレル３３の＋ｆｉ７進により
計量された材料の射出が行われる。また、計ＪＡ時には
インナバレル３３が徐々に後退される。

その他の構成および作動はｍ１図と同様であるので、同
一部材に同一符号を伺してその説明を省略する。

［発明の効果］本発明によれば、アウタバレルの中にインナバレルが摺
動自在に設けられており、インナバレルの内周面で材料
入口部の少し前方にテーパ面からなる弁座部を設け、こ
の弁座部に回転プランジャの先端テーパ面である弁体部
を接離可能に設けたので、インナバレルの内周面とプラ
ンジャの外周面との間の材料の通路の軸線方向の長さが
短い。

したがって、この通路をｍ維含有樹脂である材料か通る
どき、材料はほとんどかき混ぜられることがなく、樹脂
内の繊維が切れることもなく、強度の大きい成形品を得
ることができる。

そして、本発明では、チエツクリングを用いていないの
で、樹脂内の繊維の損傷防止などの効果がある。

また、計量、射出はインナバレルの後進、前進によって
行われるので、プランジャのインナバレルに対するスト
ロークが小さくてすみ、プランジャの軸線方向の長さも
短くてすむ。したがって、プランジャの後部を片持支持
しても、この支持部が比較的に容易であり、プランジャ
の先端側がたれることもない、そして、装置の長さも短
くてすみ、コンパクトにできる。

また、アウタバレルをインナバレルの前側に設けたので
、射出前の樹脂溜め部の容積が大きく。

そのため、計量ストロークを短くてすみ、装置を一層コ
ンパクトにすることができる。

勿論、本発明では、プランジャを回転させた状態でスタ
ッファプランジャなどで押圧して繊維含有樹脂をインナ
バレル内に供給するので、樹脂は円滑にインナバレル内
を移動してアウタバレル内に送られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示す縦断面図、第２図は本
発明の他の実施例を示す縦断面図、第３図〜第５図はそ
れぞれ異なる先行技術を示す縦断面図、第６図は第５図
のＶｌ−Ｖｌ線断面図である。３１・・・アウタバレル、　　３２・・・ノズル。３３・・・インナバレル、４４．５０，５１．５９・・・シリンダ、４６・・・プ
ランジャ、　　　　４７・・・通路、４９・・・油圧モ
ータ、　　　　５５・・・スタッファ。５６・・・材料入口部、５７・・・スタッファプランジャ、６２・・・ｊＣ体部、６３・・・弁座部。特許出願人　　宇部興産株式会社第　２　図

Claims

【特許請求の範囲】

先端に射出用ノズル部を有するアウタバレルの後部内周
面に、インナバレルの前部外周面を軸線方向に摺動自在
に嵌合して設け、このインナバレルの後部側に材料入口
部と材料押圧部材を有する材料供給装置を設け、このイ
ンナバレル内にプランジャを軸線方向に移動自在で回転
自在に設け、プランジャの外周面とインナバレルの内周
面との間に材料の通路を形成するように設け、前記材料
入口部の位置よりも前方のインナバレルの途中内面に、
インナバレルの軸線方向に向って縮径しているテーパ面
からなる弁座部を設け、プランジャの先端部にプランジ
ャの軸線方向に向って縮径しているテーパ面からなる弁
体部を設け、この弁体部を弁座部に接離可能に設けた射
出成形機。