JPH02153714A - 射出成形装置 - Google Patents

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、合成樹脂材料による原料に短尺の強化繊維を
混入して成形を行うための射出成形装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

成形品の機械的強度を増大させる手段として、合成樹脂
材料による原料に短尺の強化繊維（例えばガラス繊維）
を混入して成形を行う方法がある。

第４図は、従来の射出成形装置を示す断面図である。供
給された樹脂ペレットが内部を加熱されながら進行する
加熱筒ｌは、外周面に複数のヒータ２が装着され、中心
には同軸状にスクリュー３が回転自在に配設されている
。スクリュー３の外周の長手方向には、スパイラル状に
溝が形成されており、その溝の深さは樹脂ペレットの供
給側に行くほど大きくなっている。また、スクリュー３
の先端部３ａは先細にされ、かつ、その先端部３ａの奥
側には、環状のチエツクリング４が前後進自在に遊嵌さ
れている。さらに、スクリュー３の後端には、スクリュ
ー３を回転させるためのモータ５が連結されている。

スクリュー３の樹脂ペレット供給部の上部には、加熱筒
１を貫通する開口が設けられ、この開口の上部に樹脂ペ
レットを供給するためのホッパ６が取付けられている。

また、加熱筒１の先端には、溶融した合成樹脂を金型１
０に注入するためのノズル７が設けられている。

次に、以」二の構成による射出成形装置の動作について
説明する。

まず、ヒータ２に通電して加熱筒１を加熱すると共に、
モータ５に通電してスクリュー３を正方向へ回転させる
。また、先端部３ａがノズル７の後部の凹部に密接する
ように、スクリュ−３全体を前進させた状態にされてい
る。加熱筒１が充分に加熱した段階で、ペレット状にし
た合成樹脂材料と所定量の強化Ｉｌｉ維を混合したペレ
ット（予め原料メーカー側で製作済みのもの）をホッパ
６より投入する。投入されたペレットは、スクリュー３
と加熱筒１の内周面との間の隙間（スクリュー溝）内に
送り込まれ、更にスクリュー３が回転していることから
送り込まれたペレットはスクリュー先端方向へ搬送され
る。

スクリュー３によって搬送されたペレットは、その搬送
過程でヒータ２によって加熱され、徐々に溶融ならびに
混練される。この溶融した成形材料は、供給ゾーンから
圧縮ゾーンに向かう段階で圧縮（加圧）・混練され、チ
エツクリング４の後部近傍に溶融した成形材料が到達し
、その樹脂圧がある値になると、スクリュー３は徐々に
後退を始め、最終的には第３図のようになる。このとき
、チエツクリング４は、先端部３ａの後端に密接したま
ま（即ち、移動範囲の前寄りに位置したまま）スクリュ
ー３と共に後退する。この結果、チエツクリング４が外
嵌されている部分のスクリュー３の外周面とチエツクリ
ング４の内周面との間に流路が形成され、この流路を経
由して溶融した成形材料がノズル７後部の空間部１ａへ
供給される。

この空間部１ａに成形材料が満たされると、不図示の駆
動手段によりスクリュー４が前進する。この過程で空間
部ｌａ内の成形材料は後方へ圧力を発生させ、この圧力
によってチエツクリング４が後方へ移動し、チエツクリ
ング４の後端がスクリュー３の傾斜面に密接する。この
結果、チエツクリング４によって計量ゾーンよりの成形
材料のノズル７側への供給、及び計量された成形材料の
スクリュー３側への流出が断たれる。

スクリュー３が前進するのに伴って空間部ｌａ内の成形
材料は、加圧されてノズル７の先端より。

金型ｌＯ内に注入され、成形が行われる。金型１０への
注入が完了すると、スクリュー３はその位置、すなわち
先端部３ａと凹部とが嵌合した状態で停止し、再び合成
樹脂材料と所定量の強化繊維を混合したペレットに対す
る溶融及び混練が行われる。

Ｃ発明が解決しようとする課題〕 しかし、従来の射出成形装置では原料メーカー側で強化
繊維を混合したペレットを準備しているため、成形品の
仕様ごとにペレットの種類（強化繊維と合成樹脂の混合
比および材料種）を用意する必要がある。また、ペレッ
トの固体状態から溶融するとき、混入した強化繊維がス
クリューの回転及び圧縮で折れ或いは粉砕されるため、
成形品の強度及び耐熱性が低下するという問題がある。

本発明はこのような従来技術の問題を解決するものであ
り、強化繊維の折損や粉砕を防止し、成形品の強度が低
下しないようにした射出成形装置を提供することを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、この発明は、樹脂ペレッ
トを加熱して溶融樹脂を生成する加熱筒と、該加熱筒内
に回転自在かつ前後進自在に配設されて前記加熱筒の先
端に設けられたノズルへ溶融樹脂を搬送するスクリュー
と、前記加熱筒の計量ゾーン内の前記スクリューと前記
加熱筒との間の空間へ強化繊維を押し込む供給手段とを
設けるようにしたものである。

〔作　用〕

上記構成の射出成形装置では、溶融樹脂がスクリューを
抜は出る部位で強化繊維が供給され、溶融樹脂に混じり
且つ押し出されながらノズル後部の空間部に供給される
ため、従来のように、スクリューによって強化繊維が折
られ或いは粉砕されることを最少にすることができる。

したがって、成形品の強度を損なうことが無い。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明による射出成形装置の一実施例を示す
断面図である。第１図においては、第４図と同一である
ものには同一引用数字を用いたので、以下においては重
複する説明を省略する。

第１図に示すように、本実施例は、スクリュー３の後退
時におけるチエツクリング４の後端近傍に強化ｔＭｌ維
の供給路２１を加熱筒１に設けると共に、供給路２１に
強化繊維の押込手段２０を連結した構成にする。更に、
強化繊維の供給タイミングをスクリュー３の前後進およ
び回転方向の変更などの運転モードに連動させたところ
に特徴がある。そして、本発明においては、ホッパ６か
らは樹脂ペレットのみが供給され、強化繊維は押込手段
２０から供給される。

次に、以上の構成による実施例の動作を第２図及び第３
図を参照して説明する。

まず、第２図に示すように、樹脂ペレットの溶融を行う
ために、先端部３ａがノズル７の後端の凹部に嵌入する
ようにスクリュー３が前進しており、この状態でチャー
ジモータ５への通電が行われ、モータ５は正方向へ回転
している。第１図に示したホッパ６より樹脂ペレットが
順次投入されると、第４図の場合と同様にスクリュー３
の表面に形成された螺旋溝に沿って、樹脂ペレットは供
給ゾーンから計量ゾーンへと搬送され、その過程で溶融
・混練される。この段階では、押込手段２０から強化繊
維は供給されず、従来の射出成形装置と同様に樹脂ペレ
ットの溶融・混線のみが行われている。

次に、計量ゾーンに溶融樹脂が満たされた段階で、溶融
樹脂の樹脂圧により、スクリュー３は徐々に後退し、最
終的には第３図の状態になる。この後退の過程で、ノズ
ル７の後部の空間部ｌａ内には溶融樹脂が徐々に満たさ
れる。規定位置まで後退した時点でスクリュー３の回転
を停止し、ついで瞬時的にスクリュー３を前進させる。

この操作によって、チエツクリング４は移動範囲の前端
から後端へ移動し、空間部１ａとスクリュー３との流路
が断たれる。したがって、空間部ｌａ内の溶融樹脂がス
クリュー３側へ逆流するのを防止することができるう 次に、スクリュー３の回転が正回転から逆回転に変えら
れる。スクリュー３が逆回転することによって、スクリ
ュー３による供給路２１の下端近傍の溶融樹脂の搬送が
供給側に押し戻されて空間が生じる。この空間は無圧状
態にあり、溶融樹脂の圧縮圧の影響を受けることが無い
、そこで、供給路２１のバルブ（不図示）が開けられ、
押込手段２０より強化繊維（例えばポリアミド樹脂、ポ
リカーボネート、ガラス等の強化繊維）が加圧供給され
る。ついで、スクリュー３の外表部に対して所定量の強
化繊維の供給ができたところで、供給路２１のバルブを
閉め、スクリュー３の回転を正回転に戻す。

スクリュー３が正回転になっても、依然としてチエツク
リング４はバルブ閉状態にある。このままスクリュー３
を前進させることにより、空間部ｌａ内の溶融樹脂は加
圧され、ノズル７の先端より外部へ放出される。この溶
融樹脂は、まだ強化繊維を含んでいないので成形には用
いない、スクリュー３が規定位置まで前進すると、第２
図の状態になるが、この段階では、すでに供給されてい
る強化繊維と、その後に搬送された溶融樹脂とがある程
度まで混合された状態にある。

ここで、スクリュー３を僅かに後退させると、チエツク
リング４は移動範囲の前方へ移動するようになり、圧縮
されている成形材料（強化繊維と溶融樹脂との混合体）
がチエツクリング４の後部へ流出する。この流出した成
形材料の圧力が成る値になると、チエツクリング４の後
端部に対向するスクリュー３の傾斜壁を押圧するように
作用し、スクリュ−３全体が後方へ移動し始める。その
過程で成形材料は、チエツクリング４の下部の通路（不
図示）を介して空間部ｌａ内へ徐々に流れ込み、その流
動過程で強化繊維と溶融樹脂との混合が更に行われる。

空間部ｌａ内に成形材料が満たされた時点では、スクリ
ュー３は第３図の状態にある。

次に、スクリュー３を正回転のまま前進させると、空間
部ｌａ内にある強化繊維と溶融樹脂との混合体が加圧さ
れ、ノズル７の先端より押し出され（吐出され）、金型
ｌＯ内に供給されて成形が行われる。先端部３ａが凹部
に嵌合する状態まで前進すると、ノズル７よりの成形材
料の吐出は終了し、スクリュー３は第２図の状態になり
、再びホッパ６よりの樹脂ペレットを加熱する工程に戻
る。

以後、前記の各工程を繰り返し実行することにより、強
化繊維と溶融樹脂とを混合した成形材料による成形を行
うことができる。そして、この成形においては、強化繊
維がスクリュー３の最終段で供給される為、強化繊維に
無理な力が加わらず、折損や粉砕を最少にすることがで
きる。したがって、成形強度を低下させず歩留りを向上
させることができる。

〔発明の効果〕

以上説明した通り、この発明は、樹脂ペレットを加熱し
て溶融樹脂を生成する加熱筒と、該加熱筒内に回転自在
かつ前後進自在に配設されて前記加熱筒の先端に設けら
れたノズルへ溶融樹脂を搬送するスクリューと、前記加
熱筒の計量ゾーン内の前記スクリューと前記加熱筒との
間の空間へ強化繊維を押し込む供給手段とを設けるよう
にしたので、強化繊維の損傷が少なくなり、成形品の強
度を低下させることが無い。また、成形品の多様な仕様
に対応することが可能になり、フレキシビリティ−が向
上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による射出成形装置の一実施例を示す断
面図、第２図及び第３図は本発明の成形加工動作を説明
する断面図、第４図は従来の射出成形装置を示す断面図
である。 １・・・・・・・・・加熱筒、２・・・・・・・・・ヒ
ータ、３・・・・・・・・・スクリュー、４・・・・・
・・・・チエツクリング、７・・・・・・・・・ノズル
、２０・・・・・・・・・押込手段、２１・・・・・・
・・・供給路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 樹脂ペレットを加熱して溶融樹脂を生成する加熱筒と、
   該加熱筒内に回転自在かつ前後進自在に配設されて前記
   加熱筒の先端に設けられたノズルへ溶融樹脂を搬送する
   スクリューと、前記加熱筒の計量ゾーン内の前記スクリ
   ューと前記加熱筒との間の空間へ強化繊維を押し込む供
   給手段とを具備することを特徴とする射出成形装置。