TW200827136A - Kneader and injector integrated device - Google Patents

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200827136 九、發明說明： t發^明所屬之^技相穿領減 發明領域 本發明係關於具有進行材料混練之混練部及使用經混 5練之材料進行用於射出成型之材料射出之射出部，並連結 上述混練部及上述射出部之具有混練部及射出部之一體化 裝置，即混練及射出裝置。 發明背景 先前，於藉由射出成型機製造作為最終製品之成型品 時，例如使用具有單軸或雙軸構成之螺桿之混練裝置，對 投入之材料一面加熱一面進行混練（即混合)處理，由混練裝 置擠壓出後，進行將該混練之材料粒化之處理。於此粒化 處理中，例如將可塑化狀態之材料冷卻、使其固化後，藉 15由切斷成特定之尺寸，而進行造粒成特定尺寸之粒子之處 理。然後，將由此製造之粒子投入射出成型裝置，對兮材 料再度一面加熱一面加壓，使其成可塑化狀態，於此狀能 下計量特定量之材料，將該計量之材料以螺桿掩出，藉此 進行朝相連通之射出成型用模具内填充成型材料，即射出 20 然而，如此將混練裝置及射出成型裝置分別使用之产 形，於混練裝置一度加熱而經可塑化之材料係於 月 裝置再度加熱而可塑化。因此，不僅至射出 /出成里 叫从义W之步驟 數變多，且對材料之熱履歷之次數變多，甚 I生材料之物性 降低，有對製造之成型品的品質產生不良影鳃 5 200827136 為了多少改善此種先前之問題，有人提出一種相互連 結混練裝置及射出成型裝置，於混練裝置成為混練狀態之 材料可直接供給至射出成型裝置，進行朝射出成型用模具 内之成型材料之射出的一體化裝置（例如參照日本特公平 5 7-106586號公報（文獻1))。 【發明内容】 發明揭示 發明欲解決之問題 於此種將混練裝置及射出成型裝置一體化之裝置中， 10 可將於混練裝置混練成為可塑化狀態之材料不粒化地送入 射出成型裝置，於射出成型裝置射出計量之成型材料，進 行射出成型，於此點上與之前未一體化之裝置相比，具有 可提高製造效率之優點。然而，將於混練裝置可塑化之材 料如何送入射出成型裝置之點上則存在問題。列舉一例， 15 於文獻1之一體化裝置中，混練裝置有其混練處理受到射出 成型裝置之壓力之影響之情形，射出成型裝置有其射出成 型處理受到由混練裝置供給之材料之影響之情形。即，存 在如何消除由一方裝置朝另一方裝置之影響之問題。 進一步具體而言，於射出成型裝置中，進行反覆之螺 20 桿旋轉及旋轉停止之「間斷地運轉」，即藉由一面使螺桿旋 轉，一面使其後退，於螺桿前方之空間一面計量材料一面 充填，然後於使螺桿之旋轉停止之狀態下向前方滑動移 動，藉此使該充填之材料向射出成型用模具内射出並充 填。相對於此，於混練裝置中進行一面藉由螺桿之旋轉混 6 200827136 練材料，加以可塑化面將 轉向袭置外供給之「連續地錢之材料藉由螺桿之旋 裝置連續地#认寻」。因此，產生將藉由混練 中如心轉之射出趙置 >之材㈣4使鱗裝置之運轉^於射域型裝置處理 成’有—態二轉歷:::之供給量可變之構 質產生影響之可能。 狀心專不均一，對製品品 寺另J疋，如文獻1揭示之禮 10 15 用於射出成型裝置之螺桿中之^^體城置中，由於採 使用螺桿溝叶量材 ％為计量部（由於係具有 問題，=而1，力能的部位’故因為產生滑動等 之部位”容積小’於溝深度上有其極限） <丨位迗入來自混練裝置之 續地進行由混特置朝心 成’故相當認為要連 、衣置姉出成難置供給材财其困難。 氣泡，以:射Γ型中，從材料中充份地去除揮發成份及 2 材料密度是形成高品質製品上之重要要素， 且備衣置中’僅於射出成型裝置之螺桿之根部附近 \車’有對材料之脫氣不足，無法使製品品質提升 2=問喊。特別是於射出成型裝置中，由於螺桿之旋 速’故無法於射出成«置期待充份的脫氣效果。 又於此練裝置中，於與射出成型裝置連接之附近，由於 材u以充滿之狀態流動，故於此部份亦難以期待使用 排氣孔等之脫氣效果。 因此’為解決上述問題，本發明之目的係提供—種具 有此練#及射出部之_體化裳置’其係具有進行材料混練 20 200827136 之混練部及使用經混練之材料進行用於射出成型之材料射 出之射出部，並連結上述混練部及上述射出部之裝置，其 可一面抑制上述混練部及上述射出部中之一方對另一方泠 予之影響，一面不使射出之材料的物性劣化地製造高品質 5 之射出成型品。 解決問題之方法 為了達成上述目的，本發明如下構成。 依本發明之紅《，提供—種具有輯部及射出部之 10 -體化裝置’其具備鱗部及射心卩；上述混練部具有. 混練用螺桿； 混練用螺桿驅動裝置，俜 者；及 係驅動上述混練用螺桿之旋轉 15 20 上述射出部具有·· 射出用螺桿； 射出用螺桿驅歸置，_動 及沿其轴向之進退移動者；a 力出用螺才于之旋轉 射出用圓筒，係上述 進退移動地插入配置於其中，了干可疑轉且可沿其轴向 之上述混練材料供給口相南且形成有與上述i 練用套筒 料之連通口、及射出藉由=:皮供給上述混練狀態之材 上柄桿計量之上述材料之射出 200827136 於上述射出部中之上述射出用螺桿具備· 計量用螺桿溝部，係於藉由上述缚 動而形成於上述射出用螺浐 π系杯之後退移 5藉由上述射出用螺桿之旋 ^側之材料充填用空間， 者·，及 專驅動量計量並充填上述材料 保持用螺桿溝部，如 其溝形狀相異之方式形成，並形成溝部且 連續地定量供給之材料之材料保持用攸上逃混練部 )依本發明之第2態樣，提供 & 部及射出部之一體化裝m 弟1怨樣之具有混練 用螺桿藉由上述射出用螺％於上述射出部，上述射出 材料充_心:驅=^ 15 填於上述材料充填用空間之材料之前進位置之:出計量充 於上述射出用螺桿中， ， 後退位置之間之上述螺/於上迷前進位置及上述 間皆位於上述連通口之=動，上述材料保持用空 依本發明之物樣提溝部。 20 部及射出部之-體化襄置，並中種如弟=、樣之具有混練 於由上述後〃巾於上赫—螺射，以 下的前進移動置之停业上述旋轉之狀態 續地—旦也 ^字由上述混練部經由上述連通口連 、，地疋！供給之材料保持於上 形成上述保持用螺桿溝部。 L方式， 依本發明之第4態樣，提供一種如紅態樣之具有混練 9 200827136 #十出敎體化褒置，其中於上述混練部中，具有相互 螺二列二根螺桿作為上述混練用螺桿，且前述二根 目同直徑及相同谷徑之波形形狀形成者； 朝相2=^鄉雜裝錢上料螺料相同速度 又’上述各螺桿可旋轉地插入上述混練用套筒中，且 猎上述各螺桿的 理，同時進行對該材料之脫氣處理。⑽枓之此練處 發明效果 10 15 與進2ΓΓ於將進行連續且定量地供給材料之混練部 B i射出處理之射出部一體化之裝置中，藉由於 射出用螺桿形成 卩； 以鄰接於該計^以^!行材料計量之計量用螺桿溝部、及 並形成用/ S螺桿溝部且其溝形狀相異之方式形成’ 持用空間以保持從混練部連續地定量供給之材料之材料保 供給:^ ^保持用螺桿溝部，可將從混練部連續且定量地 彳料於進行間斷地運轉之射出部確實地保持。又， 溝部2出部設置材料保持用空間，可防止於計量用螺桿 由混練邛=射出成型壓力對混練部造成影響。藉此，可將 。卩供給之混練狀態之材料之物性狀態及熱履歷狀態 寻构一地保持。 保拉2&於射出部中，可將由混練部連續供給之材料一面 理地:進料保持用空間，進而一面不進行用以可塑化之處 出用螺桿订材料之計量後將計量之材料射出。因此，於射 ’、干中，不需要設置用以可塑化材料之螺桿溝部，可 20 200827136 使裝置構成簡化，且圖謀材料搬送之高速化，可縮短射出 内之材料之保持時間。因此，可良好地保持材料之物性 狀態及熱履歷狀態，可使射出成射之製品之品質提升。 圖式簡單說明 本發明之其等及其他目的及特徵，由所附圖式之較佳 實施形態相關聯之以下敘述可明白。 第1圖係本發明之第1實施形態之混練部射出部一體化 裂置之模式構成圖。 10 第2圖係第1圖之混練部射出部一體化裝置中之混練部 及射出部之―份之模式截面圖。 另第3圖係顯示於上述第1實施形態之混練部射出部一體 化破，中’射出用螺桿位於前進位置之狀態之模式說明圖。 第4圖係接續第3圖之圖，顯示射出用螺桿-面旋轉移 =圖面後退移動，進行材料之計量及充填讀態之模式 接續第個之圖’顯示射出用螺桿位於後退位 二成材料之充填之狀態之模式說明圖。 第6圖係接續第5圖之圖，顯示射出用螺桿前進移動， 行充填材料之射出之狀態之模式說明圖。 第7圖係於上述第1實施形態之混練部射出部一體化获 置令，顯抑-讀作㈣之絲圖。 體化裝 裝 第8圖係本發明之第2實施形態之混練部射出部—體化 置之模式構成圖。 第Θ係,·、、員示上述第J實施形態之混練部射出部一體化 11 200827136 衣置:之射出用螺桿與連通口之位置關係之模式說明圖。 第10圖係黑員示上述第J實施形態之混練部射出部 化裝置中之連ϋ dr,, 風 k口之變形例之模式截面圖。 I：實施冷式迴 5 較佳實施例之詳細說明 於繼、，貝本發明之記述之前，於所附圖式中關於相同― 件皆賦予相同參照符號。 凡 以下，基於圖式詳細說明本發明之實施形態。 (第1實施形態） 〇 第1圖係顯示本發明之第1實施形態之具有混練部及射 出4之-體化裝置之_例之混練部射出部_體化裝置101 之構成之极式構成圖。再者，於第i圖中，將混練部射出部 -體化裝置1G1之内部構成以模式截面表示。又，本第# 施形悲之混練部射出部一體化裝置101亦可稱為混練及 15出裝置。 、 如第1圖所示，混練部射出部一體化裝置1〇1具備混練 部10及射出部30，該混練部1〇係藉由對投入之材料進行壓 縮及另斷，混練材料使其成可塑化狀態者，該射出部川係 以於該混練部10可塑化之材料可直接供給之方式與混練部 2〇 1〇相連結，計量供給之材料，將該計量之材料射出充填至 射出成型用模具内者。 ' 首先，說明混練部10之構成。如第丨圖所示，混練部1〇 具備混練用螺桿11、混練用套筒12、混練用驅動農置13。 套茼12形成大致离形狀，於其内側具有配置螺桿11之空 12 200827136 間。又’於本第1實施形態中，作為螺桿丨丨係二根具有相同 尺寸及形狀之螺桿11相互嚙合地配置於套筒12内。於各螺 杯11形成有例如相同波形形狀之螺桿溝，兩螺桿11以螺桿 /冓之山及谷並無相互接觸之方式，即設置有些微間隙之狀 5悲相喷合配置。又，各螺桿11之外周端部及套筒12之内周 面’係以無相互接觸地可確保些微間隙之方式，決定兩者 之形狀。 〉昆練用驅動裝置13係具有使以相同嚙合狀態配置於套 筒12内之二根螺桿11以例如相同方向及相同速度旋轉驅動 1〇之功處的袭置。具體言之，混練用驅動裝置13具備對各螺 才干11傳達相同方向及相同速度之旋轉驅動扭矩之齒輪箱 14、及對該齒輪箱14傳達旋轉驅動力之混練驅動用馬達15。 又’如第1圖所示，於混練部10具備將特定量之粒子或 米刀體狀之材料向設置於套筒12之材料投入口 16供給之材料 15供給聚置17。材料供給裝置17具備投入上述粒子或粉體狀 材料之進料漏斗18、以特定量連續地供給投入至該進料漏 斗之材料之螺桿（或線圈）19及進行該螺桿丨9之旋轉驅動 之材料供給用驅動馬達2〇。 又，於套筒12中，具備用以去除混入由二根螺桿11所 C之材料中之氣泡及揮發成份所產生之氣體之脫氣構件 之排氣孔部21。再者，為了實現有效率的脫氣，於該排氣 孔α卩21經由導壓官連接有真空泵22。進而，於混練部丨〇之 套筒12之前方側端部（即材料擠出側之端部），具備有：過濾 器23，係讓充份混練成可塑化狀態之材料以其擠出壓力通 13 200827136 10 15 20 艰，稭此云陈仔在於材料中之異物者；斷路器板24，係安 裝有該過濾器23，且用以整流上述以擠出壓力通過之材料 者；及壓力感測器25，係檢測套筒12内之該前方側端部附 近之内部壓力者。再者，於套筒12之該前方側端部，設置 有將混練後成充份可塑化之材料直接地朝射出部3〇供給之 混練材料供給口 26。又，於套筒12之外周，配置有藉由將 混練之材料加熱至希望溫度，以輔助材料之可塑化之電加 熱器27。又，作為過濾器23例如可使用金屬網或篩狀物， 其篩目愈細，於套筒12之前端之前端背壓愈大。又，依照 所處理之材料的不同，亦可取代斷路器板^，而使用直環。 接著，說明射出部30之構成。如第丨圖所示，射出部\〇 具備射出用螺桿31、射出用圓筒32、及驅動射出用螺桿μ 之動作之射出用驅動裝置33。圓筒32係形成大致筒形狀， 於其内侧具有配置螺桿31之空間。又，螺桿31係構造成可 =轉且可沿其轴向進退移動、即肋軸地插人配置於圓 ^内’且藉由料㈣較置33_職轉移動及滑動 動。科u im32中形成有：連通σ34，縣混 筒！2中之混練材料供給口 26連通，被供給於混練部 特，可塑化狀態之材料;射出口 35,係將藉由螺桿31 如^里#而充填之材料向圓筒32之外部射出者。再者， 模圖所示’於該射出口35藉由可解除地連接射出成型用 即射’可通過射出部歡射出σ35將可塑化狀態之材料、 之外=材料供給至模糊。又，於㈣2與螺桿31 周^之間設置有相互不接觸程度之些微間隙。 14 200827136 又，如第1圖所示，於射出部30之螺才曰 有二種螺桿溝部。其中之—焱# 、于1之外周面形成 係猎由射出用 5 10 15 20 桿31之後退移動(於第丨圖中係向右移動）呢動裝置33之螺 之前方側(於第1圖中係向左側)所形成，於圓筒32之内側 内，藉由螺桿31之旋轉驅動量計量之材料充填用空間S1 用螺桿溝部（或亦可單純地稱為計量用/寺弋里材料之計量 與該計量用螺桿溝部36相連接之方弋^知)36’另一種係以 狀形成與計量用螺桿溝部36不同，^鄉接形成，且其溝形 部10之混練材料供給口26經由連通口屯成用以保持自混練 材料之材料保持用空間82之保持用虫34曰連續地定量供給之 地稱為保持用螺桿)37。 累知/冓部（或亦可單純 由第1圖可知，保持用螺桿溝部37，复 比計量用螺桿溝部36大，且其溝部_其螺桿之導角形成 桿溝部36深。如此藉由形成各別之形成比計量用螺 筒32之内周面與螺桿31之溝部之内周 6、37，作為由圓 於計量用螺桿溝部36形成較小之空間面^包圍之空間，可 度地計量可塑化狀態之材料。另—方面可利用該空間高精 溝部37形成較大之空間，可以該空間^可於保持用螺桿 S2，保持經由連通口 34連續地定量供^為村料保持用空間 謂「材料保持用空間S2」係用以於料。再者，所 練部1〇連續且定量地供給之材料的空間°，$並保持自混 持之材料向鄰接之計量用螺桿溝部％内之^係為將該保 暫時性待機之空間，係擔任混練部10_Γ傳遞而預先 内之空間之間的緩衝任務之空間。、里用螺桿溝部36 15 200827136 於此，第2圖係顯示第〗圖之混練部射出部一體化裝置 1 〇 1中之輯部1 〇及射出部3 0相連結部份之模式部份截面 圖。如第1圖及第2圖所示，於射出部3〇之圓筒以中，於設 置有連通口34之部位中之螺桿31之上方，設有圓筒^之内 5部空間部份地擴大之排氣用空間S3，具備與該排氣用空間 S3連通之排氣孔部38、及經由導屢管與該排氣孔部％連接 之真空栗39。進而，於該排氣用空間S3之上方設有可視覺 確認材料保持用空f0lS2之側玻璃4〇。又，於圓筒32之外周 面，具備用以加熱或保溫可塑化狀態之材料之電加熱器.

制，使進行特定量之材料供給， 之動作控制， 又如第2圖所不，自混練部1〇供給可塑化材料之連通 口 34形成與大致圓筒狀之圓筒32之内部空間之側部相連接 (即連接於第2圖中之左側侧部），且決定螺桿之螺桿溝之 形成方向及旋轉方向（於圖式中為反時針方向），使自連通口 面將各構成部之動作相互賦予 裝置9。具體而言，控制裝 会用驅動馬達2〇之動作控 .、σ，且進行混練驅動用馬達1〇

16 200827136 ;且疋i地供給混練材料，然後，進行真空泵Μ之動作控 制，使套筒12内之材料充份地脫氣。又，於射出部3〇中， 射出用驅動裝置33之驅動控制藉由控制裝置9進行，使螺桿 31之彡疋轉驅動及滑動驅動以特定之時序進行。 5 接著，以第3圖至第6圖所示之混練部射出部一體化裝 置101之模式說明圖、及第7圖所示之於射出部3〇進行之各 步驟之動作順序之流程圖如下說明本第丨實施形態之混練 部射出部一體化裝置101中，投入混練部1〇之材料至射出充 填於射出成型用模具8内之一連串動作及步驟。又，關於混 10練部射出部一體化裝置101中之此一連串動作及步驟，藉由 控制裝置9一面相互賦予各構成部關聯，一面控制而實行。 首先，於第3圖所示之混練部射出部一體化裝置1〇1 中，投入於混練部10之材料供給裝置17中之進料漏斗18所 混練之材料，例如粒子狀或粉體狀之材料，藉由驅動馬達 15 20旋轉驅動螺桿19，藉此經由材料投入口 16向套筒12内供 給材料。再者，為了實現穩定之材料混練，宜於套筒以内 連續且定量供給材料。 供給至套筒12内之材料，藉由二根螺桿丨丨進行混練， 該二根螺桿11係於藉由混練驅動用馬達15及齒輪箱14而成 2〇相互同步之狀態下，以相同旋轉方向及相同速度旋轉驅 動。具體而言，材料供給配置於形成於各螺桿丨丨之外周之 螺桿溝部及套筒12之内周面之間所包圍之空間内，如此配 置之材料藉由螺桿11之旋轉驅動，一面以圍繞相互喃合狀 態之螺桿11之外周、即截面大致呈萌廬狀之外周執道旋轉 17 200827136 之方式移動，—面於其移動過程中受到壓縮及剪斷之作 及混練。又，於此動作時，藉由電加熱器 練性之提升。 和丁叫圖謀混 5 =此對材料之混練及可塑化之過財，進行混入材 蚪中之乳泡及揮發成份之去除，即進行脫氣處理。此 處理係藉由經由設置於套筒12之排氣孔部21，以真空果^ 進行真空吸引而實施。特別是如本第1實施形態之=lpl0 般，藉由使用相互响合之二根螺桿u，可使對可塑㈣料 1〇之混練性提升，經由該混練處理，提高存在於材料中之氣 泡及揮發成份之去除效率，可更提升其脫氣性。 15 20 又，於圍繞螺桿1U走轉之過程中，實施對材料之可塑 化、混練及脫氣之處理，同時成為可塑化狀態或;昆練狀態 之材科向螺桿11之前方側、即第3圖中之下方側移送 過遽器23及斷路器板24由混練材料供給口 ％向射出部观 給材料。又，如此由混練部1〇之材料供給，以連續地旦、 供給之方式進行。藉由進行如此連續地定量供給，可使= 通過套筒12内之材料施予之處理條件成為均—。再者，“ 由壓力感測肪㈣監視套筒12之丨σ㈣之髮力/ 抑制套筒12内之壓力變得比設定壓力高。 另一方面，於第3圖所示之狀態之射出部3〇中，螺⑽ 藉由射出用驅動裳置33成為位於前方側（圖示左方: 態、即位於前進位置P1之㈣。再者，於如此位於 置P1之狀態中，成為於螺桿31之前方側不存在材料充填用 18 200827136 5 10 15 20 空間si之狀態。於此狀態下，進行向形成與連通口料相連 通之材料保持用空間S2内供給於混練部1〇之混練狀態之 料。於螺桿31令，保持用螺桿溝部37由於形成為可確保比 計量用螺桿溝部36A之容積，故於材料料用空職中， ,、[力心比相連通之周輕間低，形細騎材料供仏 之叙餓狀態。因此，於材料㈣用空間辦，即使由树 部__定量供給輯㈣，亦可充份地轉該供給之 於此，所謂「叙餓狀態」，並非保持用螺桿溝部心 充滿，而係於其—部份溝部之内側空間存在未充 填材料之空間、即材料保持用空間Μ未由材料完全充滿之 t=r態下’可將材料保持用空間s2之壓力保持於 =接了間低，圓滑地接收所供給之材料，且可確實地保 、又一作為確保此材料保持用空間以方法例如有相 Γ:::螺桿溝部36 ’加深保持用螺桿溝部37之溝深 ==:導角或改變螺旋條數等，但此等手法可依照 所處理之材料之熔融黏度等而決定。 如第Γ所進行連續且定量地供給此混練狀態之材料，一面 射出部3°開始螺· =二：圖中之步叫具體而言，如第3圖所示， ==置P1之狀態之螺桿31藉由射出_裝置 面疋轉驅動，一面後退地滑動移動。其社果圖所 ==:Γ方形成空間。又，於該後退移動時，藉 動’被供給並保持於材料保持用空邮 材邮Γ㈣狀態之材料)伴«_驅動而由保 19 200827136 於計量=3Γ'量用螺桿溝部36移動至前方側，進而 旋轉量計量(即藉由其溝部之容積及 料充‘二：:向形— 填處:ΓΤ此螺桿31之後退移動中之材料計量及充 混細亦連續地驅動，繼 =4保持用空間S2内連續且定量地供給材料。又= 動，如第2輪，由連 10 給，圓滑：:=材料保持用空間⑽材料供 螺桿31之後退移動及其旋轉移動 :5圖所示’螺侧達其後退位綱步夠;進;止: :射;用驅動裝置33之螺桿31之滑動移動及旋轉移動。： ;螺桿31位於其後退位χρ2之㈣下，成為 Μ之前方側形成特定尺寸之材料充填用空咖之狀態^時 成為於該空間S1内緊密充填可塑化狀態之材料之狀能、即 完成充填之狀態（步驟S3)。再者，雖然即使於停止:桿二 之旋轉移動及滑動移動之狀態下亦連續且定量地繼續自十混 練部10供給材料，但由於於材料保持用空間如經常保^ 20叙餓狀態，故不會阻礙材料供給及供給之材料的保持。/又' 決定螺桿31中之保持用螺桿溝部37之沿軸向之形成範圍 使即使螺桿31位於後退位置Ρ2與前進位置ρι之間之任何位 置之狀態’亦可維持該飢餓狀態。 藉由射出用驅動裝 然後，如第6圖所示，於射出部3〇， 20 200827136 置33開始位於後退位置p2之狀態的螺桿 二 進移動。又，於此前進移動時，螺捍3丨"〔方側之刎 停止狀態。藉由此螺桿31之前進移動_ #動保持於 埴用*門以向4 緊费充填於材料充 5 10 15 20 =工_之狀"之材料由射㈣5射出，開始向盘該 射出口 35可解除地連通之射出成型用模具 編 出成型材料)(步驟S4)。 兄真材科(射 ，如第3圖所示’螺桿31到達該前進位綱步驟 )二成為充填於材料充填用” S1内之全部材料向模具 出之狀，料藉㈣_驅崎置33之螺抑之前 *移動(步職）。再者，於此螺桿31之前進移動及停止時亦 ^續進行自混練部1G連續且定量地供給材料。 j此完成向射出成型用模具8内充填材料時，於步驟幻 確=否存在下—進行材料充填之模具，於確認存在下一 /、才忒杈具與射出部30連接，同時再度進行步驟81之 ^作。具體而言’如第3圖及第4圖所示，開始螺桿31之自 :進位置P1向後退位置P2之一面旋轉的後退移動，如上所 述再度開始材料計量及朝材料充填用空間S1之材料充填。 之後，以與上述相同之順序，依序進行材料計量、充填、 射出反覆進行朝模具8内之材料充填（步驟S2〜S6)。又， 於判斷未存在下一充填材料之模具時，停止混練部 射出邛一體化裴置1〇1之動作，完成混練及射出成型。 再者’於射出部30中之此一連串之處理過程中，由鄰 接°又置於材料保持用空間S2上方之排氣用空間S3，藉由真 戈9、、、二由排氣孔部38進行用以充份脫氣之真空吸引。 21 200827136 了可目視¥握朝射出部3G内之材料供給狀態 料保持用空間S2及排氣用空間幻之上方設置有側玻璃。 置⑼又牛二!更確實地實現於射出㈣桿31到達其後退位 置I驟S2)且其旋轉停止之狀態（步驟s3)下，亦可自 柳朝材料保持用空間S2内連續且定量地供給材料，例如 如第9圖所示之模式說明圖般，亦可使連通口 ％之 於射出用螺桿31之轴向延伸之長圓形狀。再者，第$圖係顯 不射出用螺桿31與連通口 34之位置關係之模式說明圖。藉 1〇由使連通口 34成為長圓形狀，於射出用螺桿31之旋轉停: 1〇 ^態下，可減少連通口 34被其螺翅所遮蔽之部份，;更 提兩材料供給之穩定性。再者，為了提高連續且定量地材 =供給之穩定性，於㈣S3t不使射出用螺桿31之旋轉完 王條止，而藉由以極低速旋轉，亦可縮短連通口 34被螺翅 所部份遮蔽之時間。 、 5 依上述第1實施形態，可得到以下各種效果。 於進行此射出成型之裝置中，為使製品品質提升，預 先自可塑化混練之材料中充份去除揮發成份及氣泡係重 要。另一方面，於連結混練部及射出部之裝置構成中，僅 藉由射出部内具備之螺桿無法充份地達成該脫氣功能之情 2〇形很多。即，於一般之先前射出裝置中，由於螺桿之滑^ 移動是必要的，假設射出成型裝置為雙軸螺桿構成時，各 螺桿之滑動移動時藉由螺桿彼此之間之嚙合會產生不良影 響。考慮防範此不良影響，宜必然成為單輛螺桿構成。其 結果，於先前之進行射出成型之裝置中，冑無法對材料進 22 200827136 行充份之混練，難以進行充份的脫氣之問題。 相對於此’於上述第1實施形態之混練部射出部-體化 裝置中，藉由使輯部10成為複數轴之構成、即具備二 根螺桿助互喷合之構成，可對投入之材料有效地施以加 5壓及剪斷，可充份進行其可塑化及混練。其結果，於混練 部10可充份實施對材料之脫氣處理。進而，於混練部1〇， 藉由真空泵22經由排氣孔部21進行真空吸引，藉此可提高 對材料之脫氣性。因此，於混練部1〇中可將經進行充份脫 氣處理之材料向射出部30供給，於射出部3〇可不需要進行 10 脫氣處理。 又，於上述第1實施形態之混練部射出部一體化裝置 101中，採用於混練部10進行對材料之可塑化、混練、2脫 氣之各處理，且將充份混練狀態之材料直接向射出部30供 給之構成。因此，於射出部30可不需要進行對材料之可塑 15化及混練等處理，可使射出部30之構成簡化，且與先前相 較由於不需要可塑化，可使射出用螺桿31以很快的高速旋 轉，以較短時間進行向材料充填用空間81内之材料充填。 因為於射出部30不需要可塑化功能，螺桿導角可作大，即 使螺桿本身之旋轉速度較低速，亦可達成材料之高速充 2〇填。再者，藉由可達成此高速充填，可縮短射出部3〇内之 材料_留時間，可抑制產生材料之物性劣化等。進而，於 射出用螺桿31中，可不需要或縮短先前必要之用於可塑化 之螺桿部份，即使相同的圓筒長度，亦可取較長之射出衝 ^(即螺桿31之滑動移動距離）。其結果，可使用較小徑之螺 23 200827136 桿，且取得較大之射出容積，有助於裝置構成之小型化。 又，射出壓力為相同時，裝置之耐壓依存於射出部3〇之螺 才干31之直控，藉由螺桿31之直徑之小型化，可減低裝置耐 壓。如此，藉由使裝置構成小型化，且抑制裝置耐壓於低， 5可圖謀裝置之省能源化。 又，於上述第1實施形態中，於射出部3〇中螺桿31之動 作係以一面旋轉之後退移動（計量及充填處理）、停止、一面 停止旋轉之前進（充填材料之射出）、停止、然後再度一面 旋轉之後退移動之方式進行間歇性運轉、即間斷地運轉。 1〇藉此，於進行間斷地運轉之射出部30連結有進行連續且定 量之材料供給之混練部1〇之裝置構成中，連續的材料供給 量與間斷的射出量之平衡為重要。 15 \ 20 於文獻丨中揭示之先前之裝置構成中，僅揭示單純地連 結混練部及射出部之構成，關於此材料之供給量及射出量 t平衡並無言及。進而於所揭示之裝置構成中，採用於射 出部中之相當於所謂計量部之部份連接混練部，進行材料 供給之裝置構成。於此找之裝置構成中，要將連續供仏 之材料於射出部充份保持有其困難，其結果 有影響品狀纟。 夂从 相對於此，於上述第1實施形態之射出部3〇中，藉 其溝容積比計量用螺桿溝部36擴大之保持日-常位於連結混練部1G之連通口 34之形成位置之^ °P37經 射出用螺桿3卜可使自混練部1〇供 :：式’構成 用螺桿溝部37形成之材料保_間幻内：’艺持 24 200827136 置有較大空間之材料保持用空間S2,可相對於其周圍空 2 ’將材料保持用空’保持於低壓力，可使該空間幻經 常為叙餓狀態。因此，不拘於射出用螺桿31之間斷運轉: 可將自混練部10連續且定量地供給之材料穩定保持。進 5而’於如此保持於饥餓狀態之材料保持用空間以中，藉由 射出部30與混練部10連通，可顯著減低於射出部川之材料 充填用空間si及計量用螺桿溝部36等產生之射出成型壓力 對混練部10造成之影響。因此，於混練部1〇與射出部扣之 連結部份即使未設置切換閥，射出部3〇中之螺桿背壓亦可 10不施加於混練部10。再者，為了於此材料保持用空間82經 常保持飢餓狀態，只要以射出用螺桿31靜止、前進及保壓 之時間、即其旋轉停止之時間為基準，算出由混練部10連 續供給之每單位時間之材料量，設定材料保持用空間82之 容積至少於此量以上即可。 15 (第2實施形態） 再者，本發明不限定於上述實施形態，可以其他各種 態樣實施。例如，第8圖係顯示本發明之第2實施形態之具 有混練部及射出部之一體化裝置之一例之混練部射出部一 體化裝置201之模式構成圖。 20 於第8圖所示之本第2實施形態之混練部射出部一體化 裝置201中，與上述第1實施形態之裝置構成之不同點在於 於混練部210及射出部230之連結部具備用以高精度保持材 料供給之定量性之定量化裝置之一例之定量齒輪泵7，其他 裝置構成則相同。於以下說明中，僅對該不同點進行說明。 25 200827136 再者，於第8圖中，於與上述第1實施形態之裝置101相同之 構成部賦予相同參照符號，省略其說明。 如第8圖所示，於混練部射出部一體化裝置201中，於 混練部210之混練材料供給口 26具備連續且定量地供給通 5 過其向射出部30供給之材料之定量齒輪泵7。定量齒輪泵7 與混練部210之混練驅動用馬達15連動驅動，可高精度地定 量供給於混練部210成混練狀態之材料。 如此，於混練部射出部一體化裝置201中，藉由於混練 部210及射出部230之連結部設置定量齒輪泵7，可將混練狀 10悲之材料於更提高其定量性之狀態下向射出部230供給。 又’藉由該定量齒輪泵7於混練部210之出口扮演對材料供 給之剎車角色，可提高混練部210内之壓力，進而提升對材 料之脫氣性。 再者，於上述各實施形態之說明中，說明混練部及射 15出部以於各自軸向相互直交之狀態相連結之情形，但不限 定於此情形，可採用其他各種構成。例如亦可以混練部相 對於射出部傾斜之狀態進行連結。特別是混練部之前端側 向射出部之前端側傾斜之狀態下兩者連結之構成，可使自 混練部向射出部之材料供給更圓滑地進行。 又，於上述各實施形態中，說明混練部之螺桿具備複 數軸、例如雙軸之情形，但取代此情形，於混練部採用單 軸螺桿構成之情形亦可。於此單轴螺桿構成中，混練及脫 氣效果比複數軸螺桿構成低，但於處理揮發成份少且不太 要求/把練性之材料時，採用單軸構成可使裝置構成簡化。 26 200827136 又，雖然說明了於射出部設置排氣孔部之情形，但亦 可不需要射出部中之排氣孔部。於上述各實施形態中，由 於於混練部中利用排氣孔部進行真空果之直空吸引（直空 排氣），向射出部供給充份脫氣狀態之材料Γ故於射出部可 5不需要設置排氣孔部。然而，如上述各實施形態般，藉由 於射出部之自混練部供給材料之位置、即材料保持用空間 設置排氣孔部，可更使材料之脫氣效果提升。又，利用材 料保持用空間中之排氣孔部，進行向該空間内注入惰性氣 體等’亦吁圖謀對材料之抗氧化(惰性氣體屏蔽)。 ίο X A上述實&形態中’說明於射出用螺桿31相互鄰 接形成二種螺桿溝部、即計量用螺桿溝部％及保持用螺桿 溝部37之情形’但螺桿溝部之配置構成不限定於此情形。 亦可取代此清开夕’例如於計量用螺桿溝部36與保持用螺桿 溝部3 7之間形成具有用以使材料流動更圓滑地進行之螺桿 15導角及溝深之調整部(返回部或調整用螺桿溝部）。此調整部 例如可作為計量用螺桿溝部％及保持用螺桿溝部π之中間 形狀的螺桿溝部而形成。 再者，藉由適當組合上述各實施形態中之任意實施形 態，可達成分別所具有之效果。 20 本發明係〜面參照所附圖式，一面與較佳實施形態相 關聯地充份記栽，但對熟悉此技術者而言當可明白可作各 種變形及修正。其變形及修正於不脫離所附申請專利範圍 之本發明之範圍内，當可理解係被包含。 於2〇〇6年8月2日申請之日本國專利申請案 27 200827136 Ν〇·2006-211188號之説明書、圖式及申請專利範圍之揭示 内容，係整體參照納入本說明書中。 【圖式簡單說明】 第1圖係本發明之第1實施形態之混練部射出部一體化 5裝置之模式構成圖。 第2圖係第1圖之混練部射出部一體化裝置中之混練部 及射出部之連結部份之模式截面圖。 第3圖係顯示於上述第1實施形態之混練部射出部一體 化裝置中，射出用螺桿位於前進位置之狀態之模式說明圖。 〇 第4圖係接續第3圖之圖，顯示射出用螺桿一面旋轉移 動’面後轉動，進行材料之計量及充填之狀態之模式 說明圖。 f5圖係接續第4圖之圖，顯示射出用螺桿位於後退位 置’完成材料之充填之狀態之模式說明圖。 15 20 第6圖係接續第5圖之圖，顯示射出用螺桿前進移動， 進打=填材料之射出之狀態之模式說明圖。 第^係於上述第i實施形態之混練部射出部一體化裝 良、示射出部之動作步驟之流程圖。 裝=^^树靖爾梅部-雜化 體化 圖 體 裝 署^圖/系顯示上述第1實施形態之混練部射出部- 用螺桿與連通口之位置關係之模式說明圃 化丄=顯示上述第1實施形態之混練部射出部-連通σ之變形例之模式截面圖。 28 200827136 【主要元件符號說明】 7.. .定量齒輪泵 8.. .模具 9.. .控制裝置 10…混練部 11.. .混練用螺桿 12.. .混練用套筒 13.. .混練用驅動裝置 14.. .齒輪箱 15.. .混練驅動用馬達 16…材料投入口 17.. .材料供給裝置 18.. .進料漏斗 19…螺桿 20.. .材料供給用驅動馬達 21.. .排氣孔部 22.. .真空泵 23.. .過濾器 24…斷路器板 25··.壓力感測器 26.. .混練材料供給口 27…電加熱器 30.. .射出部 31.. .射出用螺桿 32.. .射出用圓筒 33.. .射出用驅動裝置 34.. .連通口 34A...連通口 35.. .射出口 36…計量用螺桿溝部 37.. .保持用螺桿溝部 38…排氣孔部 39··.真空泵 40.. .側玻璃 41.. .電加熱器 101.. .混練部射出部一體化裝置 201.. .混練部射出部一體化裝置 210…混練部 230.. .射出部 P1...前進位置 P2...後退位置 51.. .材料充填用空間 52.. .材料保持用空間 53.. .排氣用空間 S1-S7···步驟 29

Claims (1)

1. 200827136 十、申請專利範圍： . 種具有混練部及射出部之一體化裝置，具有混練部及 射出部，且上述混練部包含有·· 混練用螺桿； 混練用螺桿驅動裝置，係驅動上述混練用螺桿之旋 轉者；及 混練用套筒，係上述混練用螺桿可旋轉地插入配置 於其中，且藉由上述混練用螺桿之旋轉進行材料之混 練，同日守由其前端之混練材料供給口連續地定量供給上 述混練之材料者； 又’上述射出部包含有： 射出用螺桿； 射出用螺桿驅動裝置，係驅動上述射出用螺桿之旋 轉及沿其軸向之進退移動者；及 射出用圓筒，係上述射出用螺桿可旋轉且可沿其軸 向進退移動地插入配置於纟中，且形成有與上述混練用 套筒之上述混練材料供給口相連通並被供給上述混練 狀態之材料的連通口、及射出藉由上述螺桿計量之上述 材料之射出口； 於上述射出部中，上述射出用螺桿包含有·· 計量用螺桿溝部，係於藉由上述射出用螺桿之後退 移動而形成於上述射出用螺桿之前方側之材料充填用 空間，藉由上述射出用螺桿之旋轉驅動量計量並充填上 述材料者；及 30 200827136 且：以鄰接於上述計量用螺桿溝部 且、溝純相異之方式形成，並形仙以 練部連續地定量供給之材料的材料保持用空間者 申請專圍第1項之具核練部及射出部之-體化 裝置，其中於上述射出部中，上述射出用螺桿藉： =出用螺桿驅動裝置進退移動於形成上述材料充填用 :==、及完成由射出，計量充填於上述 材枓充填用空間之材料之前進位置之間； :於上述射出用螺桿中，以不管二 :述:退::置之間之上述螺桿的進退移動，上述材： 桿二:間.位於上述連通口之方式，形成上述保持用螺 3.=申請專利範圍第2項之具有崎部及射出部之—體化 裝置，其中於上述❹《料，以於由上述後退= 向上述前進位置之停止上述旋轉之狀態下的前進移動 之際，可將由上述混練部經由上述連通 給之材料健於謂㈣簡心間 錢疋置供 保持用螺桿溝部。 1之方式’形成上述 4·=申請專利範圍第丨項之具有混練部及射出部之 裝置，其中於上述混練部中，具有相互嚙合 -根螺桿作為上述混練用螺桿，且前述二 有相同直徑及相同谷徑之波形形狀形成者干糸以具 且上述混練用螺桿驅動裝置使上述 速度朝相同方向旋轉； 各螺知以相同 31 200827136 又，上述各螺桿可旋轉地插入上述混練用套筒中， 且藉由上述各螺桿的旋轉驅動，進行對上述材料之混練 處理，同時進行對該材料之脫氣處理。 32