JPH0479815B2 - - Google Patents

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（Bulk
Molding Compound）等の塊状でガラス繊維を
含む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等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
状態と相関が大きく、繊維長さが長く、曲がつて
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、出来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。

プランジヤタイプ成形機は、スクリユタイプに
比べてガラス繊維の折損が少なく、曲がりも少な
い。しかし、これ等の利点にもかかわらず、実際
には、プランジヤタイプ成形機は採用される例が
少ない。これは、以下に述べる構造上の欠点があ
るためである。第８，９図にプランジヤタイプの
一般的構造を示す。

第８図は従来におけるプランジヤ型射出成形機
の概要構成図であつて、成形機１はエルボ２で連
結されたスタツフア３とバレル４とを備えてお
り、スタツフア３の内孔には、供給シリンダ５の
プランジヤ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
ンジヤ８が嵌入されており、スタツフア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
バルブである。このように構成されていることに
より、スタツフア３内へ材料１２を投入して供給
シリンダ５のプランジヤ６を前進させると、材料
１２はエルボ２を通つて材料供給口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のプランジヤ８
を前進させることにより、バレル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９図は従来におけるプランジヤ型射出
成形機の他の例を示す概要構成図であつて、第８
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。本例においては、スタツフア３
からの材料供給口９Ａがバレル４Ａのノズル１０
と反対側の端部に開口している点及びチエツクバ
ルブ１１がない点が第８図に示した例と異なつて
いる。プランジヤ６の前進によつて材料１２がバ
レル４Ａ内へ供給され、プランジヤ８の前進によ
つて射出が行われることは第８図に示す例と同じ
である。

しかしながら、第８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によつて背圧
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の内孔へ先に入つた材料１２がプランジ
ヤ８側へ向い、後に入つた材料１２がノズル１０
側へ向うことになつて、射出時には先に入つた材
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
ンジヤ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９図に示すものにおいては、材料供給
口９Ａがプランジヤ８寄りに設けられていて各シ
ヨツトごとにプランジヤ８を後退させて材料１２
の供給が行われるため、先に入つた材料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１
０図に示す回転プランジヤタイプの射出成形機を
提案した。

第１０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調節装置を有する
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
ボールなどからなる逆流防止機構を有するプラン
ジヤ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内周面とプランジヤ２
４の外周面との間に材料の通路７０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入口３１を有するスタ
ツフア２７内にスタツフアプランジヤ３０を備え
たスタツフア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、スクリユフイー
ダ等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、図示の如く、プランジヤ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となつている。この凸部２５はバレル
２２の内周面を摺動し、該プランジヤ２４がバレ
ル２２とほぼ同軸配置となるように該プランジヤ
２４を保持している。なお、プランジヤ２４のさ
らに後端側はバレル２２より突出し、プランジヤ
回転及び前後進機構（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
ダのバレル２２内で前方に位置しているプランジ
ヤ２４を回転させた状態で、材料供給用のスタツ
フアプランジヤ３０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７０、逆流
防止機構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等が溜まれば計量が終り、その後、プラン
ジヤ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７０へ先に入つた
ものが先に出る。また、プランジヤ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。このプランジヤタイプの射出成形機は、スク
リユ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問題点］ 特願昭60−79197号、同60−168898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、優れた性能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。

即ち、第１１図（第１０図の−線断面
図）に示す通り、プランジヤ２４の先端部には、
チエツクリング２３の抜け止めを行うストツパ部
が設けられているのであるが、このストツパ部は
数個の爪２４ｂを放射方向に突設してなるもので
ある。

このような爪２４ｂよりなるストツパ部は、プ
ランジヤ２４の回転に伴つて材料を攪拌し、該材
料中のガラス繊維の損傷をもたらす。

また、上記先願の射出成形機では、プランジヤ
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ヤ後退ストローク長が
大きい。即ち、プランジヤ２４の長さを十分にと
つて長い後退ストローク長を確保せなばならな
い。而して、プランジヤは機構上片持ちとなつて
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
プランジヤの代わりにスクリユを用いたタイプの
射出成形機（例えば特公昭46−2909）にも共通す
るものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、バレル内にプランジヤを挿設すると
共に、バレル後部側に材料入口部を設けた射出成
形機において、バレル内周面に縮径部（弁座部）
を設けると共に、プランジヤ先端部に該縮径部に
密着し得る拡径部（弁体部）を設ける。そして、
プランジヤに前後進装置を連設し、プランジヤを
前後進させて該拡径部と縮径部との接離を行わせ
て材料通路の開閉を行う。

また、バレルの先端には、バレルの軸線方向へ
の摺動が自在となるようにスリーブを嵌合し、こ
のスリーブの先端を射出口とする。そして、バレ
ル又はプランジヤにバレルの前後進装置を連設
し、該バレルを前進させることによりプランジヤ
先端よりも前方に位置するプランジヤ及びバレル
の内容積を減少させて射出を可能とする。

［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、プランジヤを若干前進又は後進させて前
記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原料が該弁座部と弁体部との
間を通過可能となる。そこで、バレルを徐々に後
退させると、該プランジヤ先端よりも前方に材料
を溜めることができる。（即ち、計量工程が進行
される。） 一方、弁座部と弁体部とを密着させると、上記
材料の退路が断たれる。そこで、バレルを前進さ
せると、該材料がスリーブ射出口より射出され
る。

このように本発明装置では、計量工程はバレル
の後進によつてなされ、従来の如くプランジヤの
後進によるものではないから、プランジヤ長さが
短くて足りる。また、プランジヤ先端のチエツク
リング保持爪も不要であり、ガラス繊維の損傷も
少なくできる。

［実施例］ 以下図面を参照して実施例について説明する。

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、第２図は同作動説明図であ
る。

符号２０はスリーブであり、先端が射出ノズル
２１となつている。このスリーブ２０は外周部に
比較的低温のヒータを有する円筒状のバレル２２
の先端から突出及び後退しうるようにバレル２２
の先端部に内嵌され、かつバレル２２内周面とス
リーブ外周面とは適宜のシール構造（図示略）を
介して密封状態を維持するように摺動する。この
バレル２２は、固定盤６０に取付けられている固
定金型６１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。６２はコラム、６
３はコラムナツト、６４は型締装置側のマシンベ
ース、６５は射出装置側のマシンベース、６６は
マシンベース６５上で軸線方向に摺動自在に設け
たブロツクであり、ブロツク６６の上には、前方
にスリーブ支持壁２０Ａが固定されており、その
後方にはバレル２２の載荷ベース８０とモータ保
持部材６７とがそれぞれ摺動自在に取付けられて
いる。６８はブロツク６６移動用のシリンダ、６
９はピストンロツドで、ピストンロツド６９の先
端部は固定盤６０に固定されており、シリンダ６
８の作動により、ノズル２１を固定金型６１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。

バレル２２内には、プランジヤ２４を、前後進
可能に、かつ、回転可能に設けた。そして、バレ
ル２２内周面とプランジヤ２４の外周面との間に
材料の通路７０を設けた。プランジヤ２４には、
モータ保持部材６７及びベアリングハウジング７
１を介して油圧モータ３５などの回転駆動装置が
連結されている。また、バレル２２とモータ保持
部材６７との間には前後進用の駆動装置としてシ
ール用シリンダ２２Ａを設けた。またモータ保持
部材６７と支持壁２０Ａとの間には、射出シリン
ダ７２とピストンロツド７３が取付けられてい
る。（射出シリンダ７２はバレル２２に取り付け
ても良い。） プランジヤ２４の中央部には、バレル２２の内
周面に接した凸部２５を設けた。また、プランジ
ヤ２４の凸部２５の後側には、リーク材料排出用
のスクリユ２９を設けた。このスクリユ２９は、
凸部２５の外周面とバレル２２の内周面の間のク
リアランス部分から後方に漏れたリーク材料を、
バレル２２の後方にスムーズに排出するためのも
のであり、プランジヤ２４の回転方向とは逆ねじ
方向に設けられている。

２７はバレル２２の後部側の材料入口部２８に
垂直に設けたスタツフアで、その内部には材料を
押下げるスタツフアプランジヤ３０が設けられて
いる。３１はスタツフア２７の側面部に設けた材
料供給用の入口である。７４はスタツフアプラン
ジヤ３０用のシリンダで、スタツフア２７の一部
に上向きに垂直に取付けられている。７５はピス
トンロツド、７６は連結部材である。

而して、プランジヤ２４の先端部分は円錐形テ
ーパ部よりなる弁体部２４ａとなつており、バレ
ル２２内周面には、このテーパ状弁体部２４ａと
係合するように先端方向へ向つて縮径するテーパ
部よりなる弁座部２２ａが形成されている。な
お、スリーブ２０の後端も、プランジヤ先端形状
に倣つて円錐形に凹陥している。

第１図に示した装置において、バレル２２を前
進限に位置させると共に、弁体部２４ａが弁座部
２２ａから離反するようにプランジヤ２４を位置
させ、かつ該プランジヤ２４を例えば５〜
100rpmで回転させている状態で、スタツフア２
７中にBMCなどの材料を装入し、スタツフアプ
ランジヤ３０で材料を押し下げる。そうすると、
第２図に示す如く材料はプランジヤ２４の外周部
を通つて前方に送られ、弁座部２２ａと弁体部２
４ａとの間を通つてプランジヤ２４先端部及びス
リーブ２０内に順次溜められる。

この計量工程においては、バレル２２は徐々に
後退する。このとき、プランジヤ２４の後方に連
結した射出シリンダ７２の油圧を制御することに
よつて、材料に背圧をかけることができる。

プランジヤ２４の回転により、プランジヤ２４
の周囲の樹脂材料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、スタツフアプ
ランジヤ３０の押圧作用とプランジヤ２４の回転
作用で、材料はプランジヤ２４の上側の材料通路
７０のみを通ることなく、プランジヤ２４の下側
の材料通路７０の方にも回り込むような状態で押
込まれ、また、材料がプランジヤ２４の下側から
上側へも、あるいは上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
にくい材料でもバレル２２内に滞留することな
く、バレル２２内の全周全体を円滑に移送され
る。そして、チエツクリング等の部材がないの
で、材料に含まれるガラス繊維の損傷も減少す
る。

スリーブ２０及びバレル２２の先端内に十分な
量の材料が計量された後、シリンダ２２Ａにてプ
ランジヤ２４を前進させ、弁体部２４ａを弁座部
２２ａに着座させ、スリーブ２０内の材料の退路
を断つ。しかる後、射出シリンダ７２にてモータ
保持部材６７を介してバレル２２を前進させる。
これにより、バレル２２先端内に計量されていた
材料は押圧されてスリーブ２０内に流入し、該ス
リーブ内の材料と共にノズル２１から射出され
る。

第３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３図の実施例では、バレル２２の先端側が大
径となつており、その内周面の途中には先端方向
へ向つて拡径する弁座部２２ａが設けられてい
る。また、プランジヤ２４の先端は拡大頭部とな
つており、この拡大頭部の基端側がプランジヤ後
端方向に向つて縮径する弁体部２４ａとなつてい
る。そして、第４図に示す如く、シール用シリン
ダ２２Ａを作動させてプランジヤ２２を前進させ
ると、該弁体部２４ａと弁座部２２ａ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、逆にプランジヤ２４を後退させて弁体部２
４ａを弁座部２２ａ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、射出シリンダ７２はバレ
ル２２に取り付けられているが、その作動は第１
図のものと同様であり、バレル２２の前進により
計量された材料の射出が行われる。また、計量時
にはバレル２２が徐々に後退される。

その他の構成及び作動は第１図と同様であるの
で、同一部材に同一符号を付してその説明を省略
する。

第５，６図はそれぞれ弁座部２２ａの設置変形
例を示すものであり、バレル２２の内周面を円環
状に縮径せしめ、該縮径部の斜面を弁座部２２ａ
としたものである。

第７図はプランジヤの先端に予熱用プランジヤ
２４ｂを設けた射出成形機の要部断面図である。
この予熱用プランジヤ２４ｂによれば、スリーブ
２０内などに残留する材料を加温し、その粘性増
加を抑制することができ、一層円滑な射出成形機
が可能とされる。

なお、本発明では、プランジヤは、スクリユタ
イプのものでもよく、また何等かの突起、凹凸状
の構造を設けたものでもよい。また、特願昭61−
205352に示すようなサポートを設けて、バレルを
両持ち形式としてプランジヤの曲げ応力を緩和す
るようにしてもよい。さらに、スタツフアは、プ
ランジヤで押し込むタイプ、スクリユで押し込む
タイプ等の十分な加圧供給能力を有する構造のも
のであれば各種のものを採用できる。

［効果］ 以上の実施例からも明らかな通り、本発明の射
出成形機では、チエツクリング等を採用すること
なく材料流路の開閉を行うことができ、材料に含
まれるガラス繊維の損傷防止等の効果が奏され
る。また、計量はバレルの後進によつてなされる
ものであるから、プランジヤの軸方向長さも小さ
くて足りる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例装置の全体断面図、第２図は同
部分断面図、第３図、第４図、第５図、第６図及
び第７図は異なる実施例を示す断面図、第８図、
第９図、第１０図及び第１１図は先行技術を示す
断面図である。 ２０……スリーブ、２２……バレル、２４……
プランジヤ、２２ａ……弁座部、２４ａ……弁体
部、３０……スタツフアプランジヤ、７０……材
料通路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 後部側に材料入口部を有するバレルと、 該バレルの先端に、軸線方向へ摺動自在に嵌合
   され、その先端が射出口とされたスリーブと、 該バレル内に挿入されており、その周面とバレ
   ル内周面との間に材料通路を形成する径を有し、
   かつその後端側が駆動装置に連結されて回転され
   るプランジヤと、 該バレルの途中に設けられたバレル先端方向に
   向つて縮径するバレル内周面よりなる弁座部及
   び、プランジヤ先端部に設けられており、プラン
   ジヤ先端方向に向つて縮径するプランジヤ周面よ
   りなる弁体部と、 該弁座部と弁体部との接離移動用に前記プラン
   ジヤに連設されたプランジヤの前後進装置と、 前記バレル又はプランジヤに連設された、材料
   射出用のバレル前後進装置と、 を備えた射出成形機。 ２ 後部側に材料入口部を有するバレルと、 該バレルの先端に、軸線方向へ摺動自在に嵌合
   され、その先端が射出口とされたスリーブと、 該バレル内に挿入されており、その周面とバレ
   ル内周面との間に材料通路を形成する径を有し、
   かつその後端側が駆動装置に連結されて回転され
   るプランジヤと、 該バレルの途中に設けられたバレル先端方向に
   向つて拡径するバレル内周面よりなる弁座部及
   び、プランジヤ先端部に設けられており、プラン
   ジヤ後端方向に向つて縮径するプランジヤ周面よ
   りなる弁体部と、 該弁座部と弁体部との接離移動用に前記プラン
   ジヤに連設されたプランジヤの前後進装置と、 前記バレルに連設された、材料射出用のバレル
   前後進装置と、 を備えた射出成形機。