JPH05169501A - 合成樹脂射出成形機の可塑化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】合成樹脂の射出成形機において、可塑化シリン
ダ（１０）が可塑化合成樹脂を回転する送りスクリユ
（１２）の前方のチャンバへ送入し、軸方向ストローク
によって成形型内へ射出成形する。このストロークの
際、逆流止め（１３）が作用し、高圧チャンバ（Ｈ）を
送りスクリユを内蔵する低圧チャンバ（Ｎ）に対して、
密封する。送りスクリユの最大限に後退した出発位置に
おいても高圧チャンバ（Ｈ）および逆流止めを常に完全
に囲むシリンダヘッドと、低圧チャンバ（Ｎ）および送
りスクリユを囲むシリンダ部分とに可塑化シリンダを容
易に分解し得るよう組立てる。 【効果】分割面に作用する圧力が高圧チャンバに比して
数分の１に低下し、ノズル組込、交換及び密封が容易と
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、合成樹脂射出成形機の
スクリユ式可塑化装置に関する。詳しくは、本発明は、
円すい形部分を介して中心の射出チャンネルに接続する
円筒形可塑化チャンバをシリンダ内周面で形成する円筒
形可塑化シリンダと、可塑化チャンバに設けてあって、
後退位置にある送りスクリユの前方の可塑化チャンバ部
分に可塑化した合成樹脂を移送して軸線方向射出ストロ
ークによって射出成形型内に射出する回転自在かつ前後
運動可能に配した送りスクリユとを有する、合成樹脂射
出成形機の可塑化装置に関する。

【０００２】上述の意味における”高圧チャンバ”と
は、射出成形型内に合成樹脂を射出する間に逆流止めの
前方にあり低圧チャンバに対して気密に閉鎖されたスペ
ースである。この高圧チャンバの最大容積は、送りスク
リユの最大限に後退した位置によって決定される。これ
は、以下において、”最大限に後退した出発位置”と呼
ぶ。送りスクリユの実際の後退した出発位置は、特定の
射出製品に必要な合成樹脂量によって決定され、最大限
に後退した出発位置とは異なる。従って、”実際の後退
した出発位置”は、射出製品の寸法が異なる場合、異な
る。何故ならば、各射出サイクルにおいて、射出製品に
正に必要な量の合成樹脂を送りスクリユの前に集めるだ
けでよいからである。

【０００３】

【従来の技術】中空シリンダから構成された従来の可塑
化シリンダは、一体に構成されている（これに関して
は、例えば、特開平１−１７６５３３）。上記可塑化シ
リンダの端面は、はめ合い状態において半径方向密封面
および軸線方向密封面を介して可塑化シリンダの対応す
る密封面に当接するノズルボデーによって閉鎖されてい
る。さらに、ドイツ特許ＤＥ３７４４５１９Ｃ１には、
比較的長いノズルボデーを有する可塑化シリンダが開示
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】特開平１−１７６５３
３の可塑化シリンダの場合、ノズルボデーと可塑化シリ
ンダとの間の分割面は、可塑化シリンダの内周面に沿っ
て高圧チャンバに接する。従って、内周上にあり合成樹
脂材料の射出時に高圧チャンバの圧力を受ける目地開口
の長さは、高圧チャンバの内径によって決定され、即
ち、比較的大きい。一方、射出ストローク中、高圧チャ
ンバには、分割面の全長に作用する２，５００ｂａｒ以
上の圧力が現れる。従って、ノズルボデーとシリンダと
の間に十分な密封状態を確保するため、ノズルボデーは
極めて大きい当接圧でシリンダの密封面に軸線方向へ当
接する必要がある。従って、組立費が比較的高くなる。
何故ならば、押圧力は、一般に、ネジ要素の軸線方向運
動成分から誘導されるからである。従って、押圧力構成
時に、ネジ要素には、大きい手動力を使用して始めてお
よび／または比較的大きい工具によって始めて達成でき
るような極めて大きいトルクが必要である。この場合、
ユーザ自身またはメーカ企業のサービスマンがユーザの
工場においてノズル交換を行わねばならないと云うこと
を考慮する必要がある。従って、特に低開発国に見られ
る如く、熟練者がおらず且つ適正な工具がない場合、ノ
ズル交換は特に問題となる。更に、射出製品の性質に対
する特定の要求を満足するため、もちろん、射出技術的
に問題のある（射出が困難な）材料および材料混合物が
ますます使用されつつある。上記材料および材料混合物
には、上記分割面を介してのガス流出が可能である限
り、高圧チャンバの高圧を受けてガスを遊離する材料も
含まれる。

【０００５】一般に、特に、ドイツ特許ＤＥ３７４４５
１９Ｃ１に記載の公知の可塑化シリンダの場合も、比較
的長いノズルボデーが必要であり、従って、対応して長
い射出チャンネルが必要である。何故ならば、ノズルボ
デーの可成りの軸線方向部分が、歯列でノズルボデーを
シリンダに結合するために使用され、別の軸線方向部分
が、熱電対またはノズルニードルの保持機構の取付のた
めに使用されるからである。一方、射出チャンネルが比
較的長い場合には、合成樹脂材料の射出時の圧損が対応
して大きくなる。

【０００６】従って、本発明は、ノズルの組込、交換お
よび高圧チャンバの密封に関する上述の問題が十分に排
除されるよう、冒頭に述べた種類の可塑化シリンダを改
良することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題は、本発明にも
とづき、送りスクリユの最大限に後退した出発位置にお
いても高圧チャンバ（Ｈ）および逆流止めを常に完全に
囲むシリンダヘッドと、低圧チャンバ（Ｎ）および送り
スクリユを囲むシリンダ部分とに可塑化シリンダを容易
に解体し得るよう組立てることによって、解決される。

【０００８】この際、分割面が、可塑化シリンダの内周
面の円に沿って低圧チャンバ（Ｎ）に開口しており、シ
リンダヘッドおよび上記シリンダ部分の前記分割面の精
密加工した端面を軸線方向へ相互に押圧する押圧装置を
備える。

【０００９】なお、この可塑化装置は、送りスクリユの
前端に設けてあって上記の射出ストローク時に作用し
て、射出ストローク時に定常的に縮小される高圧チャン
バ（Ｈ）を送りスクリユを含み対応して増大する低圧チ
ャンバ（Ｎ）に対して密閉する逆流止めを備えるもので
ある。

【００１０】

【作用】本発明に係る可塑化シリンダの場合、送りスク
リユの最大限に後退した出発位置においても高圧チャン
バ（Ｈ）をシリンダヘッドで完全に閉鎖し、シリンダヘ
ッドとシリンダ部分との間に形成された分割面を高圧チ
ャンバ（Ｈ）に比して数分の１（例えば、２５０ｂａ
ｒ）の圧力の低圧チャンバ（Ｎ）に開口して形成するこ
とによって、高圧チャンバ（Ｈ）に分割面が開口するの
が基本的に避けられる。

【００１１】本発明に係る可塑化シリンダに、−高合金
製の−別個のノズルボデーを設けた場合、ノズルボデー
の分割面は射出チャンネルの軸線方向範囲に延びる。従
って、合成樹脂材料の射出時、従来の慣用の可塑化シリ
ンダにおいて高圧を受ける分割面の数分の１の長さの円
形分割面開口のみが高圧を受ける。従って、これまでノ
ズルボデーと可塑化シリンダとの間に必要である軸線方
向、半径方向密封面が比較的大きい歯列（Ｖｅｒｚａｈ
ｎｕｎｇ）は除去することもできる。ノズルボデーは、
密封面を介して、即ち、有意の歯列なしで、シリンダヘ
ッドに結合すれば十分である。かくして、軸線方向長さ
の極めて短いノズルボデーを構成することができ、従っ
て、射出チャンネルは極めて短くなる。

【００１２】

【従属請求項の作用及び効果】請求項２に記載の可塑化
装置の別の実施態様の場合、シリンダヘッドとシリンダ
部分との間の軸線方向押圧力は、円上に配置した多数の
ネジ要素によって得られる。多数の圧力形成要素に押圧
力をこのように分配することによって、組立・解体時に
サービスマンのために、比較的簡単な工具を使用して比
較的僅かな人力によってシリンダヘッドをシリンダ部分
から分離するまたはシリンダヘッドを交換する可塑化が
与えられる。

【００１３】請求項３に対応する実施態様（図１〜１０
の実施例）の場合、（図１１，１２の実施例とは異な
り）、特殊な射出プロセスのために必要に応じて異なる
長さのシリンダヘッドを使用できる。極めて長いシリン
ダヘッドは、例えば、着色した合成樹脂材料を射出前に
混合装置によって強力に混合しなければならない特殊な
射出プロセスに必要である。この場合、送りスクリユを
結合した混合装置を逆流止めの背面に設ける。

【００１４】コスト減の理由から、本発明の目的に従
い、請求項４〜６項に対応して、高圧チャンバの密封性
を有意に損なうことなく、上記範囲において数倍の大き
い機械的、熱的負荷を受けるシリンダヘッドを別個の高
合金製ノズル部材として構成できる。即ち、この場合、
ノズルボデーとシリンダヘッドの残部との分割面を射出
チャンネルの範囲に置き、ノズルボデーとシリンダヘッ
ド残部との間の分割面が高圧チャンバに開口する円弧長
さを極めて短くすることによって、高圧チャンバの密封
問題が本質的に軽減される。この限りにおいて、ノズル
ボデーを射出軸線に直角に延びる平坦な密封面を介して
シリンダヘッド残部に当接させることによって、ノズル
ボデーの軸線方向長さを極めて短く設計することもでき
る。射出チャンネルが極めて短いことにもとづき、射出
チャンネルの内径も小さく設計でき、しかも、射出時に
本質的な圧損が生ずることはない。射出チャンネルの内
径を減少すれば、更に、対応して径が小さく本質的に僅
かな力で制御できるノズルニードルを使用できるという
利点が得られる。なお、請求項４は図７，８；９，１０
に対応し、請求項６は図９に対応する。

【００１５】図７〜９の実施例の場合、シリンダヘッド
が本質的に軽量であり、従って、交換時に取り扱い易い
と云う利点が得られる。

【００１６】請求項１０に対応して、シリンダヘッドと
シリンダ部分の間の分割面の精密加工した端面は、垂直
平面内にある分割面のうち低圧チャンバに隣接する環状
部分範囲に制限するのが目的に適う。押圧面を最小化す
ることによって、小さな押圧力によって極めて高い圧力
が押圧面に作用し、対応して高い密封度が得られる。

【００１７】

【実施例】実施例を示す図面を参照して以下に本発明を
詳細に説明する。

【００１８】加熱可能な可塑化シリンダ１０の円筒形可
塑化チャンバには、回転自在な送りスクリユ１２が受容
されている。送りスクリユ１２は、可塑化段階において
後退した送りスクリユの前に生じたスペースに可塑化し
た合成樹脂を送る。可塑化段階後、送りスクリユ１２の
前に集められた可塑化せる合成樹脂は、送りスクリユの
軸線方向ストロークによって、射出チャンネル１６を介
して射出成形型内に射出される。このストロークの開始
時に作用する逆流止め１３は、送りスクリユー１２を内
蔵する低圧チャンバＮに対してストローク時に定常的に
縮小する高圧チャンバＨを密閉する。可塑化シリンダ１
０は、シリンダヘッド１０ａと後部のシリンダ部分１０
ｂとから分解容易なよう組立てられている。シリンダ部
分１０ｂは、最大限に後退した出発位置にある送りスク
リユ１２を完全に囲むよう構成される。シリンダヘッド
１０ａは、高圧チャンバＨおよび逆流止め１３を常に完
全に囲むよう構成される。これは、特に、高圧チャンバ
の容積が最大となる送りスクリユ１２の最大限に後退し
た出発位置においても当てはまる。送りスクリユ１２の
最大限に後退した出発位置において、シリンダヘッド１
０ａは、更に、送りスクリユ１２の前部ａ（図４）に示
す部分を軸線方向に亘って被う。この場合、シリンダヘ
ッド１０ａの精密研摩された軸線方向フランジ１０ａ’
およびシリンダ部分１０ｂの精密研摩された対応する相
手方輪郭部分は、スリーブ２３とネジボルト２１とから
成る押圧装置によって軸線方向へ相互に押圧される。更
に、シリンダヘッドのシリンダ軸線Ｚ−Ｚに対して傾斜
したショルダは、分割面１０ａ”の範囲においてシリン
ダ部分１０ｂに当接する。シリンダヘッド１０ａおよび
シリンダ部分１０ｂは、それぞれ、スリーブ２３によっ
て部分的に被われている。上記スリーブは、一方では、
シリンダヘッド１０ａに軸線方向へ支持され、他方で
は、シリンダ部分１０ｂに螺着されている。スリーブの
軸線方向支持は、円周上に配置されシリンダ軸線Ｚ−Ｚ
に傾斜したネジボルト２１によって行う。上記ネジボル
トは、スリーブ２３のネジ穴に受容され、シリンダヘッ
ド１０ａの支持面２５に当接する。スリーブ２３は、シ
リンダ部分１０ｂを被う部分の雌ネジによってシリンダ
部分１０ｂの雄ネジと螺合する。従って、シリンダヘッ
ド１０ａおよびシリンダ部分１０ｂは、ネジボルト２１
を対応して締付けることによって軸線方向へ相互に固定
される。

【００１９】図１〜４の実施例の場合、単一体のシリン
ダヘッド１０ａは、後部の円筒形部分と、当接面１７を
備えた前部の円すい台形部分ｂ（図４）とを有する。上
記前部には、射出チャンネル１６が設けてある。

【００２０】図７，８および図９，１０の実施例の場
合、当接面１７’；１７”および射出チャンネル１
６’；１６”を備えた円すい台形ノズルボデー１０ｃ；
１０ｃ’は、精密研摩した密封面を介してシリンダヘッ
ド１０ａの端面に当接する。この密封面は、シリンダ軸
線Ｚ−Ｚに垂直に延びる平面ｄ−ｄ内にある。高圧チャ
ンバＨは、平面ｄ−ｄから所定距離ｙ（図７，９）を置
いて射出チャンネル１６に接続する。当接面１７；１
７’から距離を置いて終わる射出チャンネル１６；１
６’は、当接面１７；１７’に開口する傾斜した内径の
小さいノズルニードルボア２０と交差する。

【００２１】図９，１０の実施例の場合、ノズルボデー
１０ｃ’は、別個の中心ノズル部分１０ｃ”を有する。
上記ノズル部分は、当接面１７”を形成し、平面ｄ−ｄ
内の精密研摩せる密封面によってシリンダヘッド１０ａ
の対応する密封面に当接する。特に図２，４から明らか
な如く、送りスクリユ１２の最大限に後退した出発位置
では、スリーブ２３の垂直対称面ｅ−ｅ（図５）は、低
圧チャンバＮと高圧チャンバＨとの間の境界範囲にあ
る。

【００２２】図１１，１２の実施例の場合、シリンダヘ
ッド１１０ａの径は、シリンダ部分１１０ｂの径よりも
小さい。シリンダヘッド１１０ａは、より大きい内法巾
ｗのシリンダヘッド１１０ｂの部分Ｃによって軸線方向
へ被われている。部分Ｃは、送りスクリユ１１２の最大
限に後退した出発位置では、高圧チャンバＨの前部範囲
まで達する。送りスクリユ１１２が最前位置にあるとき
において高圧チャンバＨが最小の容積となる場合にも、
より大きい内径の部分Ｃは最小容積となった高圧チャン
バＨの範囲まで延在する。シリンダヘッド１１０ａおよ
びシリンダ部分１１０ｂは、それぞれ、スリーブ１２３
によって部分的に被われている。ネジスリーブとして構
成されたスリーブ１２３は、シリンダ部分１１０ｂの雄
ネジと螺合する。シリンダヘッド１１０ａは、ネジボル
ト１２１によってシリンダ部分１１０ｂに軸線方向に関
し押圧される。ネジボルト１２１は、スリーブ１２３の
雌ネジに軸線方向へ支持される。上記ネジボルトは、端
面で、シリンダヘッド１１０ａの押圧面１２５に作用す
る。ネジボルト１２１は、円上に配置されており、スリ
ーブ１２３の内側フランジ１２３ａを貫通する。更に、
上記ネジボルトは、シリンダ軸線Ｚ−Ｚに対して約４５
℃の角度をなす。シリンダヘッド１１０ａおよびシリン
ダ部分１１０ｂの軸線方向へ相互に接する端面は、分割
面１１０ａ”のうち低圧チャンバＮに接する小さい環状
範囲１１０ａ'''（図１２）においてのみ精密加工され
ている。上記範囲における単位押圧力は対応して大き
い。

【００２３】

【発明の効果】本発明に係る可塑化シリンダの場合、送
りスクリユの最大限に後退した出発位置においても高圧
チャンバ（Ｈ）をシリンダヘッドで安全に閉鎖し、シリ
ンダヘッドとシリンダ部分との間に形成された分割面を
高圧チャンバ（Ｈ）に比して数分の１（例えば、２５０
ｂａｒ）の圧力の低圧チャンバ（Ｎ）に開口して形成す
ることによって、高圧チャンバ（Ｈ）に分割面が開口す
るのが基本的に避けられる。

【００２４】従って、ノズルの組込、交換及び高圧チャ
ンバの密封に関する、従来法の困難は解消され、密封面
に必要な単位作用圧力も小さくて済むのでノズルの組
込、交換は簡単な工具により容易に行われる。

【００２５】また、本発明により、従来の長いノズルボ
デーに対し、本質的に短縮化されたノズルボデーとする
ための前提条件が与えられる。

【００２６】その他各従属項の構成により、「従属請求
項の作用及び効果」の欄にて言及した効果が付加され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】可塑化シリンダの部分切欠側面図である。

【図２】図１の部分の拡大斜視図である。

【図３】図２の部分の展開図である。

【図４】図１の部分の拡大図である。

【図５】図４の部分の拡大図である。

【図６】図５の部分のＡ矢視図である。

【図７】ノズルボデーを備えたシリンダヘッドの実施例
の端部の垂直断面図である。

【図８】図７の実施例の端面図である。

【図９】ノズルボデーを備えたシリンダヘッドの別の実
施例の端部の垂直断面図である。

【図１０】図９の実施例の端面図である。

【図１１】可塑化装置の別の実施例の図４に対応する図
面である。

【図１２】図１１の分離面１１０ａ”の部分の部分拡大
図である。

【符号の説明】

１０…可塑化シリンダ １０ａ…シリンダヘッド １０ａ”…分割面 １０ａ”’…１０ａの精密研摩した端面 １０ｂ…シリンダ部分 １２…送りスクリユ １３…逆流止め １６…射出チャンネル ２１…ネジボルト ２３…スリーブ ３１…可塑化チャンバ Ｋ…円すい形部分 Ｈ…高圧チャンバ Ｎ…低圧チャンバ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円すい形部分（Ｋ）を介して中心の射出チ
   ャンネル（１６）に接続する円筒形可塑化チャンバ（３
   １）をシリンダ内周面で形成する円筒形可塑化シリンダ
   （１０）と、 可塑化チャンバ（３１）に設けてあって、後退位置にあ
   る送りスクリユ（１２）の前方の可塑化チャンバ（３
   １）の部分へ可塑化合成樹脂を移送して軸線方向射出ス
   トロークによって射出成形型内に射出する回転自在かつ
   前後運動可能に配した送りスクリユ（１２）と、 送りスクリユ（１２）の前端に設けてあって上記の射出
   ストローク時に作用して、射出ストローク時に定常的に
   縮小される高圧チャンバ（Ｈ）を送りスクリユ（１２）
   を含み対応して増大する低圧チャンバ（Ｎ）に対して密
   閉する逆流止め（１３）とを、 有する合成樹脂射出成形機の可塑化装置において、 可塑化シリンダ（１０）が、送りスクリユ（１２）の最
   大限に後退した出発位置においても高圧チャンバ（Ｈ）
   および逆流止め（１３）を常に完全に囲むシリンダヘッ
   ド（１０ａ）と、低圧チャンバ（Ｎ）および送りスクリ
   ユ（１２）を囲むシリンダ部分（１０ｂ）とに容易に分
   解し得るよう組立てられており、 分割面（１０ａ”）が、可塑化シリンダ（３１）の内周
   面の円（図２の３２）に沿って低圧チャンバ（Ｎ）に開
   口しており、シリンダヘッド（１０ａ）および上記シリ
   ンダ部分（１０ｂ）の前記分割面の精密加工した端面
   （１０ａ'''）を軸線方向へ相互に押圧する押圧装置
   （２３，２１）を備えることを特徴とする可塑化装置。
2. 【請求項２】シリンダヘッド（１０ａ）および前記シリ
   ンダ部分（１０ｂ）が、シリンダ部分（１０ｂ）の前端
   に固定されたスリーブ（２３）によって夫々部分的に被
   われており、 シリンダヘッド（１０ａ）が、ネジボルト（２１）によ
   って軸線方向へシリンダ部分（１０ｂ）に押圧され、上
   記ネジボルト（２１）が、スリーブ（２３）の雌ネジに
   軸線方向へ支持され、ボルト端面でスリーブの押圧面に
   作用することを特徴とする請求項１の可塑化シリンダ。
3. 【請求項３】送りスクリユ（１２）の最大限に後退した
   出発位置において、シリンダ部分（１０ｂ）に螺着され
   たスリーブ（２３）が、低圧チャンバ（Ｎ）と高圧チャ
   ンバ（Ｈ）との間の境界範囲にあり、シリンダヘッド
   （１０ａ）およびシリンダ部分（１０ｂ）が、同一の外
   径を有することを特徴とする請求項１または２の可塑化
   シリンダ。
4. 【請求項４】当接面（１７’，１７”）および射出チャ
   ンネル（１６’，１６”）を備えた円すい台形ノズルボ
   デー（１０ｃ；１０ｃ’）が、垂直平面（ｄ−ｄ）内に
   ある精密研摩した密封面を介してシリンダヘッド（１０
   ａ）に当接し、高圧チャンバ（Ｈ）が、平面（ｄ−ｄ）
   から所定距離（図７，９のｙ）を置いて射出チャンネル
   （１６）に接続することを特徴とする請求項１〜３の１
   つに記載の可塑化装置。
5. 【請求項５】前記所定距離（ｙ）が、射出チャンネル
   （１６’，１６”）の内径にほぼ対応することを特徴と
   する請求項４の可塑化装置。
6. 【請求項６】ノズルボデー（１０ｃ’）が、当接端面
   （１７”）を備え、平面（ｄ−ｄ）内にある精密研摩し
   た密封面でシリンダヘッド（１０ａ）の対応する密封面
   に当接する別個の中心ノズル部分（１０ｃ”）を有する
   ことを特徴とする請求項４または５記載の可塑化装置。
7. 【請求項７】シリンダヘッド（１１０ａ）が、シリンダ
   部分（１１０ｂ）よりも小さい径を有し、内径（ｗ）の
   大きいシリンダ部分（１１０ｂ）のセクション（Ｃ）よ
   って被われており、上記セクション（Ｃ）が、送りスク
   リユ（１１２）の最大限に後退した出発位置において、
   高圧チャンバ（Ｈ）の前部範囲まで延びることを特徴と
   する請求項１または２の可塑化装置。
8. 【請求項８】シリンダ部分（１１０ｂ’）の内径（ｗ）
   の大きいセクション（Ｃ）が、可塑化チャンバ（１３
   １）の円すい形部分（Ｋ）の範囲まで延在し、可塑化チ
   ャンバ（１３１）が、上記円すい形部分（Ｋ）を介して
   射出チャンネル（１１６）に接続することを特徴とする
   請求項７の可塑化装置。
9. 【請求項９】ネジボルト（１２１）が、スリーブ（１２
   ３）の内側フランジ（１２３ａ）の雌ネジに軸線方向に
   関し支持されていることを特徴とする請求項２，７又は
   ８の可塑化装置。
10. 【請求項１０】前記分割面の精密加工した端面が、垂直
    平面内にある分割面（１１０ａ”）のうち低圧チャンバ
    （Ｎ）に接する環状部分範囲（図１２の１１０ａ'''）
    に限定されていることを特徴とする請求項１〜９の１つ
    に記載の可塑化装置。