JPS646273Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案はプラスチツク射出成形機において可塑
化される樹脂材料の温度や溶融、混練状態などを
安定させるために可塑化条件を制御する可塑化制
御装置に関するものである。

〔従来技術〕

プラスチツク射出成機はスクリユ式とプランジ
ヤ式とに大別されており、このうちスクリユ式射
出成形機の油圧配管は従来第１図に示すように構
成されている。図において先端部にノズル１を有
する加熱筒２内には、スクリユ３が回転かつ往復
動自在に設けられており、スクリユ３は油圧モー
タの摺動自在な回転軸と同心状に直結されてい
る。また、加熱筒２には一対の射出シリンダ５，
６の外筒が一体的に固定されており、これら両方
の射出シリンダ５，６に共用されるコ字状のピス
トンロツド７には、前記スクリユ３がスラストベ
アリング８を介して回転自在に軸支されている。
両シリンダ５，６のヘツドエンド側ポート９，１
０には、切換弁１１を備えた油圧配管１２が接続
されており、また両シリンダ５，６のロツドエン
ド側ポート１３，１４には、切換弁１５とリリー
フ弁１６とを備えた油圧配管１７が接続されてい
る。さらに油圧モータ４には、切換弁１８を備え
た油圧配管１９が接続されており、この油圧配管
１９と前記油圧配管１２，１４とは合流されて流
量制御弁２０とリリーフ弁２１とを備えた油圧配
管２２により油圧ポンプ２３と油圧タンク２４と
に接続されている。なお図示しないが、スクリユ
３の基部近傍にはこれと加熱筒２との間へ樹脂を
供給するホツパが設けられており、また、加熱筒
２の外周部には内部の樹脂を加熱するヒータが設
けられている。

このように構成された射出成形機において、ピ
ストンロツド７が筒内へ後退してスクリユ３が前
進した状態でホツパからスクリユ３の基部へ樹脂
を供給し、切換弁１１，１５，１８の切換により
油圧モータ４を回転させてポート９，１０，１
３，１４をいずれも油圧タンク２４側へ切換える
と、加熱により溶融した樹脂は、スクリユ３の回
転により混練され可塑化されながら加熱筒２の前
部へ送られるとともに、スクリユ３は樹脂の圧力
により徐々に後退する。所要の装入量に応じたス
トロークだけスクリユ３が後退すると、リミツト
スイツチが作動してスクリユ３の回転と後退とが
停止し、加熱筒２の先端部には可塑化された材料
が一時蓄えられる。次に前回サイクルの成形品が
金型から取り出されて金型が閉じられると、切換
弁１１，１５が切換えられてポート１３，１４へ
送油され、スクリユ３が前進することにより加熱
筒先端部に蓄えられた樹脂が加圧されて金型キヤ
ビテイ内へ射出される。射出された樹脂が金型内
で冷却されている間に次回サイクルの前記可塑化
計量工程が行なわれる。

以上のような射出動作のうち、スクリユ３の回
転、後退による樹脂の可塑化、計量工程において
は、スクリユ背圧と呼ばれる射出シリンダ５，６
のポート１３，１４側圧力が適正でなかつたり変
動したりすると、混練状態が不安定になつて成形
品の品質に大きく影響するので、従来一般にスク
リユ３の回転数を制御したり、切換弁１５の切換
でポート１３，１４へ送油してリリーフ弁１６の
調節でスクリユ背圧を制御したりすることが行な
われている。

しかしながら、スクリユ３が後退するときの抵
抗（以下後退抵抗と言う）は、油圧シリンダ５，
６内の背圧だけでなく、スクリユ３と加熱筒２と
の摩擦抵抗や、スクリユ溝内の樹脂と加熱筒２と
の摩擦抵抗、油圧シリンダ５，６のパツキン抵
抗、油圧モータ４の回転軸摺動抵抗などがある。
したがつてスクリユ背圧を制御しても後退抵抗を
制御することができず、スクリユ３の後退が脈動
したり、後退速度が局部的に低下したり、樹脂の
種類によつてはスクリユ３が後退せずに停止して
しまうことがあるなど、汎用スクリユで各種の成
形条件や樹脂の種類に対応して後退抵抗を制御す
ることが困難な現状である。

〔考案の概要〕

本考案は以上のような点に鑑みなされたもの
で、スクリユの後退抵抗力と反対方向の後退援護
力をスクリユに付与する強弱調節自在なスクリユ
後退駆動手段を設けることにより、スクリユの前
方に蓄えられる樹脂の圧力を所定の圧力に安定さ
せることを可能にして成形品の品質向上を計つた
射出成形機の可塑化制御装置を提供するものであ
る。以下、本考案の実施例を図面に基いて詳細に
説明する。

〔実施例〕

第２図は本考案に係る可塑化制御装置を実施し
た射出成形機の油圧回路図である。図において加
熱筒２、スクリユ３、射出シリンダ５，６および
油圧モータ４の構造は第１図に示す従来の射出成
形機と同じであるからこれを同一符号を付してそ
の詳しい説明を省略する。また、第１図に示すも
のと同じように、油圧モータ４に接続された切換
弁１８を有する油圧配管１９と、射出シリンダ
５，６のロツドエンド側ポート１３，１４に接続
されたリリーフ弁１６、切換弁１５を有する油圧
配管１７とが合流されており、流量制御弁２０と
リリーフ弁２１とを備えた油圧配管２２によつて
油圧ポンプ２３と油圧タンク２４とに接続されて
いる。そして、射出シリンダ５，６のヘツドエン
ド側ポート９，１０には、スクリユ３の後退駆動
手段の一例として示す油圧装置３１の油圧配管３
２が接続されている。この油圧配管３２内には、
圧油径路を油圧ポンプ３３側と油圧タンク３４側
とへ選択的に切換える切換弁３５が設けられてお
り、また配管３２からは圧力調節自在なリリーフ
弁３６を備えた配管３７が分岐されて油圧タンク
３８に接続されている。

以上のように構成された射出成形装置の動作を
説明する。前回の成形サイクルが終つて金型内の
樹脂が冷却されているときに、ホツパから加熱筒
２の基部へ樹脂が供給されると、切換弁１８が切
換えられて油圧モータ４が回転し、加熱筒２内で
前進位置にあるスクリユ３が回転するので、樹脂
は混練され可塑化されながらズル１の方向へ送ら
れてスクリユ３先端とノズル１との間に蓄えられ
るとともに、この樹脂の圧力によつてスクリユ３
が加熱筒２内で後退する。このとき、切換弁１５
の切換によつて圧油がポート１３，１４へ送られ
ているので、油圧シリンダ５，６のロツドエンド
側にはリリーフ弁１６で調節されたスクリユ背圧
が付与される。そしてこれと同時に別の油圧ポン
プ３３が回転して切換弁３５が切換えられるの
で、圧油が油圧配管３２を通つて油圧シリンダ
５，６のヘツドエンド側ポート９，１０へ送油さ
れ、スクリユ３にその前進方向への後退抵抗力の
反対方向への後退援護力が付与される。この後退
援護力の大きさはリリーフ弁３６によつて自由に
調節することができ、ゼロから、スクリユ背圧に
スクリユ３の摺動抵抗等を加えた後退抵抗力とバ
ランスする最大値迄の範囲でその値を自由に選択
することができる。このようにしてノズル１の後
方に蓄えられた樹脂が所定の装入量に達して計量
が終ると、リミツトスイツチが作動してスクリユ
３の後退が停止する。次いで前回サイクルの成形
品が金型から取出されて金型が閉じられると、切
換弁１５，３５の切換により圧油が射出シリンダ
５，６のポート１３，１４へ送給されてピストン
ロツド７が筒内へ後退し、スクリユ３が前進して
加熱筒先端部の樹脂を圧縮するので、この樹脂は
ノズル１から金型キヤビテイ内へ射出される。射
出された樹脂が金型内で冷却されている間に次回
サイクルの可塑化計量工程が行なわれる。

以上のような射出動作から前記スクリユ後退駆
動手段の作用を第３図ないし第６図に基いてさら
に説明する。第３図および第４図はそれぞれ縦軸
にスクリユ前方に蓄えられた溶融樹脂の圧力をと
り横軸にスクリユ背圧によるスクリユ後退抵抗力
をとつて示す関係線図であつて、第３図は従来の
成形機の場合を示し、第４図は本考案に係る成形
機の場合を示している。また第５図および第６図
はそれぞれ縦軸にスクリユ溝内の樹脂圧力をとり
横軸に加熱筒内でのスクリユの位置をとつて示す
関係線図であつて、第５図は従来の成形機の場合
を示し、第６図は本考案に係る成形機の場合を示
している。第３図、第４図において明らかなよう
に従来はスクリユ背圧によるスクリユ後退抵抗力
の調節範囲が樹脂圧力P₁の点から始まるが、こ
れに対しスクリユ背圧調節にスクリユ後退援護力
の調節を加えた本考案の場合には、調節範囲がゼ
ロから始まるように拡大されるので、従来の可塑
化制御でスクリユ後退速度の脈動、低下、停止を
起こしていた樹脂に対しても安定した可塑化が達
成される。またこれを可塑化工程中におけるスク
リユ溝内の樹脂圧力の変化で見ると、第５図、第
６図に示すようになる。各図において向つて右側
がスクリユのホツパ側であり、左側がスクリユの
先端側である。また第５図において曲線L₁はス
クリユ背圧のある場合、曲線L₂はスクリユ背圧
のない場合、第６図において曲線L₃はスクリユ
背圧のある場合、曲線L₄はスクリユ背圧がなく
スクリユ後退援護力のない場合、曲線L₅はスク
リユ背圧がなくスクリユ後退援護力のある場合の
曲線である。すなわち、ホツパから供給された材
料は、スクリユ溝内の樹脂圧力に打ち勝つてスク
リユ前方へ移送しなければならず、図においてホ
ツパ側から樹脂圧力の立ち上り位置が遠くかつ樹
脂圧力が小さいほど樹脂の移送が容易であるが、
図から明らかなように、第６図に示す本考案の場
合においては、後退援護力を付与することにより
曲線L₅となり、第５図に示す従来のものよりも
樹脂の移送が容易になる。すなわち、前述したス
クリユ後退速度の脈動、低下、停止等はいずれも
フイードゾーンで樹脂に作用する推進力の弱いこ
とで起きるものであるから、曲線L₅を得ること
によつてこれが解決される。

第７図は本考案の他の実施例を示す射出成形機
の油圧回路図である。図において加熱筒２、スク
リユ３、射出シリンダ５，６および油圧モータ４
の構造は第２図に示す実施例と同じであるからこ
れと同一符号を付してその説明を省略する。また
本実施例においては、第２図に示すものを同じよ
うに、油圧モータ４に接続された切換弁１８を有
する油圧配管１９が流量制御弁２０とリリーフ弁
２１とを備えた油圧配管２２によつて油圧ポンプ
２３と油圧タンク２４とに接続されている。そし
てピストンロツド７には、円周部こねじが切られ
ためねじ部材３９が固定されており、めねじ部材
３９には、回転トルクを調節可能なトルクモータ
４０に直結されたねじ軸４１が螺入されている。
こうすることによりトルクモータ４０の回転トル
クを電気的または機械的に調節すれば、スクリユ
３の後退援護力を自由に調節することができる。

なお、前記各実施例に示すスクリユの後退駆動
手段を設けて後退援護力を調節すると同時に、ス
クリユ３の回転数制御を伴せて実施すれば、さら
に成形条件の幅を広げることができる。

〔考案の効果〕

以上の説明により明らかなように、本考案によ
れば射出成形機の可塑化制御装置において、スク
リユの後退抵抗力と反対方向の後退援護力をスク
リユに付与する強弱調節自在な後退駆動手段を設
けることにより、スクリユの回転による樹脂の可
塑化計量工程におけるスクリユの後退力をゼロか
ら後退抵抗力とバランスする最大値迄の範囲でそ
の値を任意に選択することができ、スクリユの前
方に蓄えられる樹脂を所定の圧力に安定させるこ
とができ、スクリユが脈動したり、減速または停
止したりすることがないので、成形品の品質が著
しく向上するとともに、一種のスクリユで多種の
樹脂に対応することができ、装置の汎用性が向上
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の射出成形機の油圧回路図、第２
図ないし第７図は本考案に係る射出成形機の可塑
化制御装置の実施例を示し、第２図はこれを実施
した射出成形機の油圧回路図、第３図と第４図と
はそれぞれ従来の射出成形機と本考案を実施した
射出成形機におけるスクリユ後退抵抗力と樹脂圧
力との関係線図、第５図と第６図とはそれぞれ従
来の射出成形機と本考案を実施した射出成形機に
おけるスクリユ位置とスクリユ溝内樹脂圧力との
関係線図、第７図は本考案の他の実施例を示す射
出成形機の油圧回路図である。 １……ノズル、２……加熱筒、３……スクリ
ユ、４……油圧モータ、５，６……射出シリン
ダ、７……ピストンロツド、９，１０，１３，１
４……ポート、１５，１８……切換弁、１７，１
９，２２，３２……油圧配管、２３，３３……油
圧ポンプ、３１……油圧装置、３６……リリーフ
弁、３９……めねじ部材、４０……トルクモー
タ、４１……ねじ軸。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 加熱と加熱筒内でのスクリユの回転とにより樹
   脂を可塑化計量してスクリユの前方へ移送しこの
   樹脂の圧力でスクリユを後退させる可塑化計量工
   程を備えた射出成形機において、前記スクリユの
   後退抵抗力と反対方向の後退援護力を前記スクリ
   ユに付与する強弱調節自在なスクリユの後退駆動
   手段を設けたことを特徴とする射出成形機の可塑
   化制御装置。