TW202335823A - 給料器以及射出成形機 - Google Patents

Abstract

一實施形態的給料器(102)係具備：重量式給料器(10)，係具有用以被供給原料之料斗(11)以及用以排出原料(13)之排出口(13)；以及容量式給料器(30)，係具有用以被供給由排出口(13)所排出的原料之料斗(31)以及用以排出原料之排出口(33)。容量式給料器(30)係重複：從排出口(33)排出原料以及停止排出原料；於包含從排出口(33)排出原料以及停止排出原料的預定的連續期間中，重量式給料器(10)係連續地從排出口(13)將原料排出至料斗(31)。

Description

給料器以及射出成形機

本發明係關於給料機以及射出成形機。

專利文獻1記載一種射出成形機，該射出成形機係藉由重量式給料機的間歇運作控制，將原料亦即包含用以進行射出成形的材料之原料從料斗供給至筒件(cylinder)。

[先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本特許第4554103號公報。

[發明所欲解決之課題]

當將原料射出至模具以進行射出成形時，會有原料所含的材料的份量以及濃度等不均而使得成形品的品質降低的情況。期望射出成形出包含預定的份量的材料之原料。

其他的課題以及新穎特徵將由本說明書的記載以及附錄圖式而彰顯。 [用以解決課題之手段]

實施形態的給料器係具備：重量式給料器，係具有用以被供給原料之第一料斗以及用以排出前述原料之第一排出口；容量式給料器，係具有用以被供給由前述第一排出口所排出的前述原料之第二料斗以及用以排出前述原料之第二排出口。

實施形態的射出成形機係具備如上記載之給料器。 [發明功效]

根據前述實施形態，能提供一種給料器以及射出成形機，此兩者能射出成形出預定的份量的原料。

為了使說明明確，以下記載以及圖式係適當地省略以及簡化。此外，於各圖式中，相同的要素係標示相同的符號，並根據所需而省略重複說明。

[比較例] 於說明本實施形態的射出成形機以及給料器之前，說明比較例的射出成形機以及給料器以及這兩者的課題。藉此使本實施形態的射出成形機以及給料器更為明確。

圖1係例示比較例的射出成形機1之概略剖面圖。如圖1所示，比較例的射出成形機1係具有給料器2、料斗3、筒件4、螺桿5、旋轉驅動部6以及射出驅動部7。射出成形機1係從給料器2經由料斗3而將原料供給至筒件4內。原料係包含一種材料或複數種材料。被供給至筒件4內的原料係一邊於筒件4內受到加熱一邊在螺桿5的旋轉之下熔融。旋轉驅動部6係藉由使螺桿5旋轉而使筒件4內的原料熔融與攪拌。射出驅動部7係間歇地將筒件4內熔融的預定量的原料依每一注而射出並流入至模具8的腔體9。依此方式，藉由於模具8內使所射出的熔融原料固化而成形出成形品。作為用以將所射出成形的原料供給至料斗3之給料器2，能列舉容量式給料器以及重量式給料器。

容量式給料器係供給預定的容量的原料。例如，容量式給料器係藉由於內部以固定旋轉速度旋轉的螺桿等，以每單位時間供給固定的容量的原料。然而，由於在容量式給料器中藉由螺桿的旋轉的頻率等而設定供給量，因此無法掌握實際的供給量。是以，在射出至模具8的腔體9的一注的原料的量會產生不均。此外，若考慮用容量式給料器來對經乾混(dry blend)的原料進行容量計量並供給之程序，存在著包含體積比重不同的材料之原料中各種材料的混合物中的各種材料在乾混時分級，進而供給出混合比不同的原料之風險。

比較例的射出成形機1係使用重量式給料器10以及重量式給料器20以作為給料器2。重量式給料器10以及重量式給料器20係供給預定的重量的原料。例如，重量式給料器10以及重量式給料器20係在藉由於內部以固定旋轉速度旋轉的螺桿來供給原料時，供給以荷重元(load cell)計量的每單位時間固定的重量的原料。當重量式給料器配合射出成形機1的間歇性射出而間歇性地將原料供給至料斗3時，於預定的時間內供給預定的重量的原料後就停止。

重量式給料器10係具有料斗11、本體部12以及排出口13。料斗11係被供給原料。本體部12係具有：排出機構，係藉由螺桿等而將預定的重量的材料排出；以及荷重元等感測器，該荷重元係對經排出的原料的重量進行計量。排出口13係排出原料。重量式給料器20也同樣具有料斗21、本體部22以及排出口23。

作為重量式給料器10以及重量式給料器20的種類，能列舉螺桿給料器、台式給料器、振動給料器以及圓形給料器等。螺桿給料器為藉由螺桿將材料擠出而排出原料之給料器。台式給料器為藉由對以刮擦狀態投入至預定的容器的原料進行計量來排出原料之給料器。振動給料器為藉由振動來排出原料之給料器。圓形給料器係從圓筒狀的容器排出原料之給料器。

重量式給料器10係由料斗11被供給包含材料A之原料。重量式給料器10係從排出口13將包含材料A之原料供給至射出成形機1的料斗3。重量式給料器20係由料斗21被供給包含材料B之原料。重量式給料器20係從排出口23將包含材料B之原料供給至射出成形機1的料斗3。原料亦可包含體積密度不同的複數種材料。

另外，材料不限於材料A以及材料B兩種類，亦可為一種類，亦可為三種類以上。此外，給料器2不限於重量式給料器10以及重量式給料器20兩台，亦可具有一台重量式給料器10，亦可具有三台以上重量式給料器10。

當重量式給料器10以及重量式給料器20配合射出成形機1的間歇性射出而間歇性地使內部的螺桿等旋轉以及停止時，於螺桿等剛旋轉後以及剛停止後的供給量係產生不均。因此，即便是於進行間歇動作之射出成形機1中，在一注的射出與停止的每一個循環還是進行不穩定的原料供給。而且，由給料器2的供給量的不均會影響到材料A以及材料B的混合比的不均、射出成形機1的計量時間的不均。因此，使得射出成形出預定的份量的原料變得困難。

[實施形態一] 接著，說明實施形態一的射出成形機以及給料器。圖2係例示實施形態一的射出成形機之剖面圖。如圖1所示，本實施形態的射出成形機10係具有給料器102、料斗3、筒件4、螺桿5、旋轉驅動部6以及射出驅動部7。於射出成形機101中，給料器102以外的構成係與比較例相同。本實施形態的給料器102除了重量式給料器10以及重量式給料器20還進一步具備容量式給料器30。

容量式給料器30係具有料斗31、本體部32以及排出口33。料斗31係被供給原料。本體部32係具有：排出機構，係藉由螺桿等來排出預定的容量的原料；以及如荷重元等感測器，該荷重元係以螺桿的頻率數等來對被排出的原料的容量進行計量。排出口33係排出原料。重量式給料器10以及重量式給料器20係從各個排出口13以及排出口23將原料供給至容量式給料器30的料斗31。容量式給料器30係從料斗31被供給由各排出口13以及排出口23所排出的原料。容量式給料器30係從排出口33將原料供給至射出成形機1的料斗3。

容量式給料器30係配合射出成形機101所進行的每一注將原料射出至模具8之間歇性射出，反覆進行從排出口33排出原料以及停止排出原料。另一方面，重量式給料器10以及重量式給料器20係於包含由容量式給料器30的排出口33排出原料以及停止排出原料之預定的連續期間中連續地從排出口13以及排出口23將原料排出至料斗31。

當如比較例般並未設置容量式給料器30而僅設置重量式給料器10以及重量式給料器20時，必須配合射出成形機1的間歇動作而使重量式給料器10以及重量式給料器20間歇性地進行排出以及停止。重量式給料器10以及重量式給料器20係在旋轉開始以及停止前一刻的排出量產生不均，使得供給至射出成形機1的供給量的精準度降低。因此，在射出成形上希望儘可能對重量式給料器10以及重量式給料器20進行連續運作。本實施形態係使容量式給料器30與射出成形機101的間歇動作同步。藉此，能使重量式給料器10以及重量式給料器20連續運作，並能抑制原料的供給量的不均。

圖3係於實施形態一的射出成形機1中例示給料機2之剖面圖。如圖3所示，給料器102所供給至料斗3的原料所含的材料係包含以下的至少其中之一：泛用樹脂顆粒41、樹脂粉42、磨碎(milled)纖維43以及切碎(chopped)纖維44。泛用樹脂顆粒41係廣泛應用的樹脂的顆粒。樹脂粉42係將樹脂處理成粉末狀之物。磨碎纖維43係將例如碳纖維、玻璃纖維等纖維粉碎之物。切碎纖維44係將碳纖維等纖維的塊體切細之物。上述各種材料的體積密度亦可各自不同。另外，材料只要是能熔融並射出成形至模具8的腔體9的材料即可，並不限於泛用樹脂顆粒41、樹脂粉42、磨碎纖維43以及切碎纖維44。

圖4係例示實施形態一的另一例子的射出成形機之剖面圖。如圖4所示，射出成形機101的筒件4係具有投入口4a。從如玻璃紗束(roving)、碳纖維紗束等紗束45投入玻璃纖維以及碳纖維至投入口4a。使玻璃纖維以及碳纖維混入至熔融原料。藉此能將填料(filler)混入至由射出成形機101所射出成形出的成形品。例如，能將成形品的填料濃度混入20Wt%至40Wt%。

接著說明本實施形態的功效。於本實施形態中，重量式給料器10以及重量式給料器20係連續地將預定的重量的原料供給至容量式給料器30的料斗31。藉此能抑制重量式給料器10以及重量式給料器20排出原料的前一刻等情況時產生不均。因此，重量式給料器10以及重量式給料器20並不像比較例般進行與射出成形機1的間歇動作同步之間歇運作，因此能將已穩定的份量的原料供給至容量式給料器30。此外，能將包含所需的混合比的材料之原料供給至容量式給料器30。

容量式給料器30係將原料供給至射出成形機101。容量式給料器30係配合射出成形機101的間歇動作而進行間歇運作。由於在此情況下重量式給料器10以及重量式給料器20仍將已穩定的份量的原料供給至容量式給料器30，因此能將包含已穩定的份量的原料以及所需混合比的材料之原料供給至射出成形機101，並能減少計量時間不均。

[實施形態二] 接著，說明實施形態二的射出成形機以及給料器。本實施形態的給料器係具有檢測感測器，檢測感測器係檢測容量式給料器30的料斗31的內部中的原料的填充量。圖5係於實施形態二的射出成形機中例示給料器之剖面圖。如圖5所示，本實施形態的給料器202係具有檢測感測器34。檢測感測器34係檢測料斗31的內部中的原料的填充量。例如，檢測感測器34亦可為檢測料斗31的內部原料已滿載；亦可為檢測料斗31的內部中材料已達預定的容量。例如，當檢測感測器檢測到預定的填充量時，重量式給料器10以及重量式給料器20係停止從排出口13以及排出口23排出原料。藉此能抑制原料從料斗31溢出。

作為檢測感測器34，能列舉漿式、雷射式、振動式、重錘式、靜電容量式。另外，感測檢測器34只要能檢測料斗31的內部的原料的填充量即可，並不限於漿式、雷射式、振動式、重錘式、靜電容量式。漿式為藉由板狀的鰭片來檢測原料的填充量之感測器。雷射式為藉由雷射光的反射來檢測原料的填充量之感測器。振動式為藉由使棒狀的感測構件與材料接觸並檢測該感測構件的振動來檢測原料的填充量之感測器。重錘式為藉由將重錘配置於料斗31內並使該重錘與材料接觸來檢測原料的填充量之感測器。靜電容量式為藉由使棒狀的檢測構件與材料接觸並檢測檢測構件的摩擦或靜電容量來檢測原料的填充量之感測器。

圖6係於實施形態二的射出成形機201中例示料斗31之剖面圖。如圖6所示般，亦於料斗31的內部設有用以攪拌原料之攪拌機35。攪拌機35係例如為螺旋漿式(propeller)、漿式、法德勒式(pfaudler)、盤式渦輪式(disk turbine)。螺旋漿式為以軸件來支撐複數片的翼片之形狀。漿式為以軸件來支撐複數片的垂直或傾斜的漿之形狀。法德勒式為以軸件支撐複數片彎曲的葉片之形狀。盤式渦輪式為將複數片葉片垂直安裝於由軸件所支撐的圓板之形狀。另外，攪拌機35只要能攪拌料斗31的內部的原料即可，不限於螺旋漿式、漿式、法德勒式、盤式渦輪式，亦可為其他方式。藉由攪拌機35能將料斗31的內部的原料中的材料的混合比均勻化，並能抑制原料所含的各種材料分級。

此外，攪拌機35亦可在當檢測感測器34檢測到預定的填充量時攪拌原料。例如，將足以使得攪拌機35的羽片接觸到的原料的量設為最小值，將因攪拌機35的攪拌而使得原料從料斗31溢出的原料的量設為最大值。而且，攪拌機35亦可為當檢測感測器34檢測到最小值至最大值的範圍內的填充量時攪拌原料。

根據本實施形態，能藉由檢測感測器34來檢測料斗31的內部的原料的填充量。是以，當料斗31的內部達到如滿載等預定的量時，能停止重量式給料器10以及重量式給料器20的連續供給。以此方式，當兩個供給量間失去平衡時，也就是由重量式給料器10以及重量式給料器20供給至容量式給料器30的供給量以及由容量式給料器30供給至射出成形機201的供給量兩者間失去平衡時，藉由檢測感測器34來進行檢測，能使重量式給料器10以及重量式給料器20停止。藉此，能調整原料的供給以使得不會溢出料斗31。

此外，當檢測感測器34為預定的填充量時，能使攪拌機35對原料進行攪拌。藉此，能提升原料所含的材料的均勻化。以此方式，藉由停止重量式給料器10以及重量式給料器20的連續供給，即便是犧牲了對由重量式給料器10以及重量式給料器20的供給不均的抑制，仍能提升料斗31的內部中的材料的均勻化。

[實施形態三] 接著，說明實施形態三的射出成形機以及給料器。圖7係於實施形態三的射出成形機中例示給料器之剖面圖。如圖7所示，本實施形態的給料器302係具備摻合器(blender)37。摻合器37係配置於排出口13以及排出口23與料斗31之間。摻合器37係使包含材料A以及材料B等複數種材料之原料混合。作為摻合器37，能列舉容器旋轉型、攪拌型以及複合型。容器旋轉型為藉由容器旋轉而將原料所含的材料予以混合之摻合器。攪拌型為藉由羽片等攪拌機作攪拌而將原料所含的材料予以混合之摻合器。複合型為藉由螺桿與攪拌機併用而將原料所含的材料予以混合之摻合器。藉由用摻合器37進行混合，能抑制原料所含的各種材料分級，並能提高混合比的均勻化。

圖8係於實施形態三的射出成形機中例示料斗31之剖面圖。如圖8所示，給料器302亦可具備擋門36。擋門36係配置於料斗31的底部。擋門36係阻斷從料斗31排出原料。是以，能調整料斗31的內部中的原料的填充量。例如，當料斗31的內部的原料減少時，藉由關閉擋門36，能使填充量增加。相反地，當料斗31的內部的原料增加時，藉由開啟擋門36，能使填充量減少。以此方式能使重量式給料器10以及重量式給料器20持續進行連續排出原料。

此外，給料器302係具備複數個檢測感測器34a、檢測感測器34b以及檢測感測器34c。複數個檢測感應器34a、檢測感測器34b以及檢測感測器34c係能對料斗31的內部的原料中的各種不同的填充量進行檢測。例如，檢測感測器34a係檢測原料不會從料斗31溢出的最大填充量。檢測感測器34c係檢測能藉由攪拌機35攪拌原料的最小填充量。是以，當檢測感測器34a檢測到原料的上表面時，停止從重量式給料器10以及重量式給料器20排出原料。當檢測感測器34c檢測到原料的上表面時，停止攪拌機35的攪拌。此時亦可例如藉由關閉擋門36而使原料填充至料斗31內直到攪拌機35能進行攪拌為止。

根據本實施形態，由於具有摻合器37，因此能提升材料的混合比的均勻化。此外，由於具備擋門36，因此能適當地調整料斗31的內部中的原料的填充量。其他構成以及功效係包含於實施形態一以及實施形態二的記載。

本發明並不限為前述實施形態，在不脫離本發明主旨範圍內理所當然地能夠進行各種變更。

本申請主張以於2022年3月3日所申請的日本專利申請特願2022-032299為基礎之優先權，並將該案的全部揭示併入本文。

1,101:射出成形機 2,102,202,302:給料器 3:料斗 4:筒件 4a:投入口 5:螺桿 6:旋轉驅動部 7:射出驅動部 8:模具 9:腔體 10,20:重量式給料器 11,21:料斗 12,22:本體部 13,23:排出口 30:容量式給料器 31:料斗 32:本體部 33:排出口 34,34a,34b,34c:檢測感測器 35:攪拌機 36:擋門 37:摻合器 41:泛用樹脂顆粒 42:樹脂粉 43:磨碎纖維 44:切碎纖維 45:紗束 A,B:材料

[圖1]係例示比較例的射出成形機之概略剖面圖。 [圖2]係例示實施形態一的射出成形機之概略剖面圖。 [圖3]係於實施形態一的射出成形機中例示給料機之概略剖面圖。 [圖4]係例示實施形態一的另一例子的射出成形機之概略剖面圖。 [圖5]係於實施形態二的射出成形機中例示給料器之概略剖面圖。 [圖6]係於實施形態二的射出成形機中例示料斗之概略剖面圖。 [圖7]係於實施形態三的射出成形機中例示給料器之概略剖面圖。 [圖8]係於實施形態三的射出成形機中例示料斗之概略剖面圖。

3:料斗

4:筒件

5:螺桿

6:旋轉驅動部

7:射出驅動部

8:模具

9:腔體

10,20:重量式給料器

11,21:料斗

12,22:本體部

13,23:排出口

30:容量式給料器

31:料斗

32:本體部

33:排出口

101:射出成形機

102:給料器

A,B:材料

Claims (9)

1. 一種給料器，係具備： 重量式給料器，係具有用以被供給原料之第一料斗以及用以排出前述原料之第一排出口；以及 容量式給料器，係具有用以被供給由前述第一排出口所排出的前述原料之第二料斗以及用以排出前述原料之第二排出口。
2. 如請求項1所記載之給料器，其中前述容量式給料器係重複：從前述第二排出口排出前述原料以及停止排出前述原料； 於包含前述排出以及前述停止的預定的連續期間中，前述重量式給料器係連續地從前述第一排出口將前述原料排出至前述第二料斗。
3. 如請求項1或2所記載之給料器，其中進一步具有檢測感測器，前述檢測感測器係檢測前述第二料斗的內部的前述原料的填充量； 當前述檢測感測器檢測到預定的第一填充量時，前述重量式給料器係停止從前述第一排出口排出前述原料。
4. 如請求項1或2所記載之給料器，其中進一步具有： 檢測感測器，係檢測前述第二料斗的內部的前述原料的填充量；以及 攪拌機構，係攪拌前述第二料斗的內部的前述原料； 前述攪拌機構係在當前述檢測感測器檢測到預定的第二填充量時攪拌前述原料。
5. 如請求項1或2所記載之給料器，其中進一步具有： 檢測感測器，係檢測前述第二料斗的內部的前述原料的填充量；以及 擋門，係配置於前述第二料斗的底部，阻斷從前述第二料斗排出前述原料； 當前述檢測感測器檢測到預定的第三填充量時，前述擋門係阻斷排出前述原料。
6. 如請求項1或2所記載之給料器，其中具有前述第一料斗以及前述第一排出口之前述重量式給料器為第一重量式給料器； 前述第一重量式給料器中，前述第一料斗係被供給包含第一材料之前述原料； 前述給料器進一步具備： 第二重量式給料器，係具有用以被供給包含第二材料的前述原料之第三料斗以及用以排出前述原料之第三排出口； 前述容量式給料器中，前述第二料斗也被供給由前述第三排出口所排出的前述原料，並將混合了前述第一材料以及前述第二材料之前述原料從前述第二排出口排出。
7. 如請求項6所記載之給料器，其中進一步具備摻合器，前述摻合器係配置於前述第一排出口以及前述第三排出口與前述第二料斗之間，並使包含前述第一材料以及前述第二材料之前述原料混合。
8. 如請求項1或2所記載之給料器，其中前述原料係包含體積密度不同之複數種材料。
9. 一種射出成形機，係具備如請求項1或2所記載之給料器。