JPH0646655Y2 - 射出成形機の可塑化装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、射出スクリュの供給部の軸表面に材料樹脂が
溶融固着することを防止することを可能にした射出成形
機の可塑化装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、スクリュインライン式射出成形機では、射出スク
リュの軸を供給部では小径部、計量部では大径部に形成
し、可塑化部では前記小径部及び大径部を連設するテー
パ部に形成し、前記射出スクリュを可塑化シリンダに嵌
入すると共に、可塑化シリンダの材料供給部に、冷却水
用穴を有する鋳物製の冷却シリンダを設け、該シリンダ
内に、可塑化シリンダ内に嵌入された射出スクリュの基
端部を摺動支持している。そして、冷却水によって冷却
シリンダを介し可塑化シリンダの基端部を冷却しながら
可塑化シリンダと射出スクリュとの間に材料を供給する
と、射出スクリュの回転、計量後退によって該スクリュ
表面（軸及びフライトの表面）上を滑りながら溝内の材
料が射出スクリュの可塑化部で圧縮されて可塑化されつ
つ前方に送られ、可塑化シリンダ先端部内の材料貯蔵室
に計量貯蔵され、しかる後、射出スクリュの前進によっ
て材料貯蔵室内の溶融材料の射出が行われるようになっ
ている。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで、前記した形状の射出スクリュにおいては、ス
クリュ材質（金属）と噛込み不良を起こし易い材料（ポ
リアミド、ポリブチレンテレフタレート等）との摩擦力
比較値と、材料温度との関係は第１図に示す通りであ
り、材料温度が融点又はその前後では摩擦力が極めて大
きいが、ある温度以下では摩擦力は充分小さく、材料が
スクリュ表面（軸及びフライトの表面）上を滑り易くな
り、噛込み不良が生じないことが分かる。また、同射出
スクリュの供給部におけるシリンダ接触材料及びスクリ
ュ接触材料の理想的な温度分布は第２図に示す通りであ
り、射出スクリュの供給部の可塑化部近傍ではいずれも
軟化点を越え、融点に近くなっていることが分かる。

従って、噛込み不良が出易い材料を扱った場合、前記射
出成形機のように、高温に設定された可塑化シリンダ内
に射出スクリュの供給部があり、これが冷却ジャケット
から離れており、射出スクリュの供給部の軸表面の冷却
が不足していると、金型の成形品排出不良等により成形
を中断した時に、射出スクリュの供給部の特に軸表面に
接触した材料の温度が高くなって融点に達し易く、か
つ、これによる摩擦力の増大によって材料がスクリュ表
面上を滑り難くなる。このメカニズムで、材料の温度が
融点に達して溶融し、射出スクリュの軸表面に材料が一
旦固着すると、固着した材料に他の材料が付着し、射出
スクリュの溝内にブリッジ現象が発生し、射出スクリュ
の軸形状と相俟って材料は前方に移動しなくなるから、
可塑化装置の駆動再開に手間取るという不都合があっ
た。

一方、実開昭61-130411号公報に見られる如く、射出ス
クリュの内部に、先端部が材料を可塑化せしめる部分に
達するヒートパイプを設けることが知られているが、溶
融した材料を冷やさないことを目的として、射出スクリ
ュの基端部に設けた温調装置によりヒートパイプの後端
部の温度を調節して該パイプの先端部の温度を調節し、
ヒートパイプ先端部が位置する射出スクリュの可塑化部
分における温度を調節しており、射出スクリュの供給部
における材料冷却は目的としていない。また、射出スク
リュの供給部にヒートパイプの熱を伝えなくするため
に、ヒートパイプの中間部の回りに環状空間を構成する
ようにパイプ挿入穴の中間部の径を大きくしているか
ら、射出スクリュの剛性が低下すると共に、外径の細い
ヒートパイプでは、パイプ挿入穴も径が小さくなり、該
穴の途中のみ大径とする加工は非常に困難であるという
欠点がある。

また、実開昭62-189119号公報に見られる如く、加熱筒
内に押出スクリュを嵌入し、該スクリュの後端部内に冷
却液供給管を挿入し、該供給管の先端から押出スクリュ
内に供給された冷却液を、押出スクリュの後端部に設け
た冷却液排出管を介して外部に排出し、押出スクリュの
後端部内に冷却液を循環供給することが知られている
が、材料が押出スクリュ上に供給された付近で、押出ス
クリュの溝内を埋めた材料の表面のみが加熱筒から与え
られる熱で溶融し、全体は溶融しないで押出スクリュの
溝内を埋めるブリッジ現象が発生しないように、押出ス
クリュの基端部側から材料を冷却することを目的として
おり、一定形状の射出スクリュの供給部の可塑化部近傍
において生じるスクリュ谷部に樹脂がへばりつく現象を
防止する考えは示されていない。

〔発明の目的〕

本発明は前記課題を解決するためになしたもので、一定
形状の射出スクリュの供給部の可塑化部近傍において生
じる樹脂のへばりつき現象を確実に防止し、可塑化装置
を使い良くすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る射出成形機の可塑化装置は、射出スクリュ
の軸を供給部では小径部、計量部では大径部に形成し、
前記射出スクリュを可塑化シリンダ内に嵌入し、該スク
リュ基端部をスクリュ軸方向に往復動する回転駆動装置
に連結し、前記射出スクリュの供給部と基端部にわたっ
てその内部にヒートパイプを設けると共に、可塑化シリ
ンダと回転駆動装置間に設けたボックスの循環冷却水中
に挿通した射出スクリュ基端部に、冷却水に露出したヒ
ートパイプの露出部を設けたことを特徴とする。かかる
構成によって前記目的を達成するものである。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第３図及び第４図に沿って説
明する。

図中１は可塑化シリンダで、該シリンダ１の基端部上部
には、後述する射出スクリュ基端部前部の材料受入れ部
に臨ませた材料入口が設けられると共に、可塑化シリン
ダ１の先端部には射出ノズル２が装着されている。

３は射出スクリュで、該スクリュ３の軸４はスクリュ基
端部前部の材料受入れ部Ｈ及び該部に連続した供給部Ａ
では小径部、計量部Ｃでは大径部に形成され、可塑化部
Ｂでは前記小径部及び大径部を連設するテーパ部に形成
されている。そして、材料受入れ部Ｈ、供給部Ａ、計量
部Ｃ、可塑化部Ｂの軸の回りには螺旋状のフライト５が
連続して設けられている。

この射出スクリュ３は、可塑化シリンダ１内に嵌入され
て射出ノズル２の後端部内に材料貯蔵室６を画成すると
共に、該貯蔵室６に対して進退可能にスクリュ基端部に
おいて支持されている。

射出スクリュ３の基端部の後部には、可塑化シリンダ１
の後方に配置した回転駆動装置７が接続され、該装置７
のフレームには、可塑化シリンダ１の基端部の両側部に
設けた射出シリンダ８が連結されている。

射出スクリュ３は、回転駆動装置７によって回転可能
で、かつ、該装置７を介して射出シリンダ８によって射
出ノズル２後端部内の材料貯蔵室６に対して進退可能と
なっている。

９はヒートパイプで、射出スクリュ３の基端部及び供給
部Ａにおける軸４の内部中央に、先端部が可塑化部Ｂの
近傍まで達するように設けられている。

可塑化シリンダ１と回転駆動装置７との間に循環冷却水
を流すボックス11を設け冷却水中に射出スクリュ３の基
端部後部を通すと共にそこに穴10を穿設して内部中央の
ヒートパイプ９を冷却水中に露出させる。

〔作用〕

材料は材料入口を介して可塑化シリンダ１内の射出スク
リュ３の基端部上に供給され、該スクリュ３の軸４とフ
ライト５からなる各溝内に入る。

射出成形時、先ず回転駆動装置７により射出スクリュ３
が回転されると、材料は射出スクリュ３の軸４及びフラ
イト５の表面を滑りながら可塑化部Ｂ側へ送られ、可塑
化部Ｂにおいて圧縮されて可塑化され、この溶融材料は
計量部Ｃにおいて材料貯蔵室６側へ送られて該貯蔵室６
内に溜まって行く。回転駆動装置７による射出スクリュ
３の回転で材料貯蔵室６内に材料が充填されてその材料
圧が高くなると、図外圧力センサにより検出され、この
検出信号によって回転駆動装置７が停止され、射出シリ
ンダ８が起動される。

射出シリンダ８により射出スクリュ３が前進させられ、
図外の装置による制御で射出スクリュ３の前進量（射出
量）が所定のものとなったときに該スタリュ３の前進が
停止される。これによって、型締めした金型内に所定量
の材料が材料貯蔵室６内からノズル穴を経て射出充填さ
れ、保圧が行われる。

射出が完了すると、金型側は冷却、離型し、また射出シ
リンダ８により射出スクリュ３は元の位置に戻された
後、射出スクリュ３の回転が開始され、射出ノズル２内
の材料貯蔵室６に材料が供給され、その材料圧で射出ス
クリュ３が計量後退して、前記の作業が繰り返される。

以上の成形サイクルにおいて、ボックス11内にはホース
13、14を介して冷却水が循環供給されており、この冷却
水が射出スクリュ３に設けた穴10を介してヒートパイプ
９の基端部に接触してこれを冷却しているから、該パイ
プ９によって射出スクリュ３の供給部Ａが材料の融点以
下となるように冷却される。このため、金型の成形品排
出不良等により成形を中断した時でも、射出スクリュの
供給部において、該スクリュと接触した材料の温度が融
点に達する程に高くなることはなく、射出スクリュ３と
材料との間の摩擦力は充分に小さく保たれるから、材料
は射出スクリュ３の軸４及びフライト５の表面を滑りな
がら該スクリュ３の供給部Ａから可塑化部Ｂ側へ送られ
ることになる。

〔考案の効果〕

以上の通り、本考案は、射出スクリュの供給部をヒート
パイプを使用して材料温度が融点以下となるように冷却
することができるから、成形の中断が特に人手の少ない
夜間等で発生して処置が遅れても、再起動がスムーズに
行えるし、噛込み不良が出易い材料でも扱える。また、
可塑化シリンダの温度設定幅が増えるから、融点の異な
る材料の混合材（アロイ樹脂）も使い易い。

また、射出スクリュにおける供給部→可塑化部→計量部
の材料流れが安定するから、計量時間も安定し、混練状
態が安定して成形品質の向上が図れると共に、材料の再
生で熱耐力の小さい粉状の材料が混ざっても支障を生じ
なくなり、また、透明成形品に長時間の付着滞留により
発生する黒点の混入が減って不良率の低減が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はスクリュ材質（金属）と材料との摩擦力比較値
と材料温度との関係を示す線図、第２図は射出スクリュ
の供給部におけるシリンダ接触材料及びスクリュ接触材
料の理想的な温度分布を示す線図、第３図は本考案の一
実施例を示す平断面図、第４図は第３図のA-A線断面図
である。 １……可塑化シリンダ、３……射出スクリュ ４……軸、５……フライト、Ｈ……材料受入れ部、Ａ…
…供給部、Ｂ……可塑化部、Ｃ……計量部、６……材料
貯蔵室、７……回転駆動装置、８……射出シリンダ、９
……ヒートパイプ、10……穴、11……ボックス、12……
シールリング、13、14……ホース．

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】射出スクリュの軸を供給部では小径部、計
   量部では大径部に形成し、可塑化部では前記小径部及び
   大径部を連設するテーパ部に形成し、前記射出スクリュ
   を可塑化シリンダ内に嵌入し、該スクリュ基端部をスク
   リュ軸方向に往復動する回転駆動装置に連結し、前記射
   出スクリュの供給部と基端部にわたってその内部にヒー
   トパイプを設けると共に、可塑化シリンダと回転駆動装
   置間に設けたボックスの循環冷却水中に挿通した射出ス
   クリュ基端部に、冷却水に露出したヒートパイプの露出
   部を設けたことを特徴とする射出成形機の可塑化装置。