JP3607488B2

JP3607488B2 - Screw pre-plastic injection molding machine

Info

Publication number: JP3607488B2
Application number: JP01259198A
Authority: JP
Inventors: 吉哉谷口
Original assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Current assignee: Toyo Innovex Co Ltd
Priority date: 1998-01-26
Filing date: 1998-01-26
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2018-01-26
Also published as: JPH11207795A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原料樹脂の可塑化をスクリュで行い、このスクリュで可塑化した溶融樹脂の金型内への射出をプランジャで行うようにしたスクリュプリプラ式射出成形機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スクリュプリプラ式射出成形機においては、原料樹脂の可塑化をスクリュで行い、溶融樹脂の射出をプランジャで行うようになっており、従来の構成では、スクリュは回転のみ可能であるように配設されて、スクリュによって可塑化された溶融樹脂は、プランジャ先端に設けたプランジャ逆止弁の逆流不能側に送り込まれるようになっていた。
【０００３】
図５は、かような従来のスクリュプリプラ式射出成形機の構成を示す要部断面図である。なお、図５において、ハッチングは総べての断面にこれを施すと図面が却って錯綜するので、一部の断面にのみハッチングを施してある（これは、後述する図１〜図４においても同様である）。
【０００４】
図５において、１０１は第１の加熱シリンダ、１０２は、第１の加熱シリンダ１０１内に回転可能であるように配設されたスクリュ、１０３はスクリュ１０２の先端寄りに設けられたスクリュ逆止弁、１０４はスクリュ１０２と一体回転するプーリ、１０５はプーリ１０４を回転駆動するスクリュ用サーボモータ、１０６は第２の加熱シリンダ、１０７は、第２の加熱シリンダ１０６内に前後進可能であるように配設されたプランジャ（射出プランジャ）、１０８はプランジャ１０７の先端寄りに設けられたプランジャ逆止弁、１０９は、プランジャ１０７の後端に結合され、案内バー１１０に沿って前後に摺動可能であるように配設された移動ブロック、１１１は、ロードセル１１２を介して移動ブロック１０９に結合されたナット体、１１３は、ナット体１１１に螺合され、回転可能に保持されたボールネジ軸、１１４はボールネジ軸１１３と一体回転するプーリ、１１５はプーリ１１４を回転駆動するプランジャ用サーボモータ、１１６は、第１の加熱シリンダ１０１の先端側と第２の加熱シリンダ１０６の先端側とを連通する樹脂通路を形成する連結管、１１７は、第２の加熱シリンダ１０６と同軸となるように連結管１１６に取り付けられ、連結管１１６の樹脂通路や第２の加熱シリンダ１０６の内部と連通するノズル、１１８は、第１の加熱シリンダ１０１，第２の加熱シリンダ１０６，連結管１１６，ノズル１１７の外周に巻装されたバンドヒータである。
【０００５】
図５に示す構成において、射出完了後にはプランジャ１０７は図５に示す略前進限位置にあり、この状態において計量開始タイミングに到ると、スクリュ１０２がスクリュ用サーボモータ１０５によって回転駆動されて、これによって原料樹脂がスクリュ１０２によって混練・可塑化され、溶融樹脂がスクリュ１０２の先端から連結管１１６を介して第２の加熱シリンダ１０６内に送り込まれる。第２の加熱シリンダ１０６内に溶融樹脂が送り込まれると、プランジャ１０７は、プランジャ用サーボモータ１１５による回転力を直線運動に変換する、ボールネジ軸１１３とナット体１１１とによる回転→直線運動変換メカニズムによる軸方向駆動力を受け、これによって、プランジャ逆止弁１０８より先の樹脂圧が設定値を保つようにコントロールされつつ、プランジャ１０７が後退駆動される。そして、第２の加熱シリンダ１０６内に所定量の溶融樹脂が貯えられた時点で、スクリュ１０２の回転が停止されると共に、プランジャ１０７の軸方向移動が停止される。
【０００６】
この後、射出開始タイミングに到ると、プランジャ用サーボモータ１１５の回転によって回転→直線運動変換メカニズム（ボールネジ軸１１３とナット体１１１）を介してプランジャ１０７が前進駆動されて、溶融樹脂がノズル１１７の先端から図示せぬ金型内に射出され、続いて、保圧力が一定期間付与される。図５は、この射出行程の完了状態を示しており、プランジャ１０７は略前進限位置にある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記したような構成・動作をとる従来のスクリュプリプラ式射出成形機は、インラインスクリュ式射出成形機にはない利点がある反面、次のような問題があった。
【０００８】
すなわち、プランジャ１０７の先端側（プランジャ逆止弁１０８の逆流不能側）にスクリュ１０２によって可塑化された溶融樹脂を送り込むようになっており、この送り込まれる溶融樹脂は高い圧力を保つようにコントロールされるので、樹脂もれが発生し易いという問題がある。また、連結管１１６を介してノズル１１７を取り付けているので、金型の樹脂注入部にノズル１１７の先端を押し付けるためにはノズル１１７が長尺のものとならざるを得ず（連結管１１６がぶつかるのを避けるため、どうしてもノズル１１７が長尺となる）、ノズル部の樹脂滞留量が多くなってヤケ等の不良が発生し易いという問題もある。さらに、樹脂替えが面倒で、時間がかかるという問題もある。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、スクリュプリプラ式射出成形機において、樹脂もれの発生が可及的に抑止でき、また、ノズル部の樹脂滞留量を大幅に低減できるようにすることにある。また、本発明の他の目的とするところは、樹脂替えが容易で、樹脂替え時間が短縮できるようにすることにある。また、本発明の他の目的とするところは、可塑化樹脂量能力を低下させずにスクリュ径を細くできるようにし、以って、スクリュ駆動系のイナーシャを小さくできるようにすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するため、本発明によるスクリュプリプラ式射出成形機は、原料樹脂の可塑化をスクリュの回転運動と直線運動とによって行い、このスクリュで可塑化した溶融樹脂の金型内への射出をプランジャで行い、
その内部に前記スクリュが配設された第１の加熱シリンダの先端側と、その内部に前記プランジャが前後進可能であるように配設された第２の加熱シリンダの後部とを常時連通させる樹脂通路を形成する連結管をもち、この連結管を通じて前記プランジャに設けたプランジャ逆止弁における送り込み可能側に、前記スクリュによって可塑化された溶融樹脂の供給を行う構造をとり、
１次射出動作による前記プランジャの急速前進によって、前記プランジャの先端側（前記プランジャ逆止弁の逆流不能側）に貯えられた溶融樹脂を金型内に射出・充填すると共に、このプランジャの急速前進により前記プランジャ逆止弁の送り込み可能側に生じる圧力降下に伴って、前記第２の加熱シリンダ内における前記プランジャ逆止弁の送り込み可能側に、前記第１の加熱シリンダ内および前記連結管内に所定圧力値で満たされた溶融樹脂を送り込み、この溶融樹脂の送り込みに伴った圧力制御された前記スクリュの前進により、さらに溶融樹脂を前記第２の加熱シリンダ内の前記プランジャ逆止弁の送り込み可能側に送り込むように、構成される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
図１〜図４は、本発明の１実施形態によるスクリュプリプラ式射出成形機に係り、図１は１次射出完了直後の状態を示す要部断面図、図２は図１の一部拡大図、図３は１次射出完了直後にスクリュを前進させた状態を示す要部断面図、図４は射出動作前の状態を示す要部断面図である。
【００１２】
図１〜図４において、１は、支持ブロック２にその後端部を保持された可塑化シリンダたる第１の加熱シリンダ、３は、第１の加熱シリンダ１内に回転並びに前後進可能であるように配設されたスクリュ、４はスクリュ３の先端寄りに設けられたスクリュ逆止弁、５は、支持ブロック２と支持ブロック６との間に架設された案内バー、７は、スクリュ３の後端部を回転可能に保持し、案内バー５に沿って前後に移動可能な第１の移動ブロック、８は、第１の移動ブロック７に回転可能に保持され、スクリュ３と一体回転するプーリ、９はプーリ８を回転駆動するスクリュ回転用サーボモータ、１０は、ロードセル１１を介して第１の移動ブロック７に固定されたナット体、１２は、支持ブロック６に回転可能に保持され、ナット体１０に螺合されたボールネジ軸、１３はボールネジ軸１２の端部に固定されたプーリ、１４はプーリ１３を回転駆動するスクリュ前後進用サーボモータである。
【００１３】
また、１５は、支持ブロック１６にその後端部を保持された射出シリンダたる第２の加熱シリンダ、１７は第２の加熱シリンダ１５の先端に取り付けられた短尺のノズル、１８は、第２の加熱シリンダ１５内に前後進可能であるように配設されたプランジャ（射出プランジャ）、１９はプランジャ８の先端寄りに設けられたプランジャ逆止弁、２０は、第１の加熱シリンダ１の先端側と第２の加熱シリンダ１５の後部とを連通する樹脂通路を形成する連結管、２１は、支持ブロック１６と支持ブロック６との間に架設された案内バー、２２は、連結スリーブ２３を介してプランジャ８の後端部が結合され、案内バー２１に沿って前後に移動可能な第２の移動ブロック、２４は、ロードセル２５を介して第２の移動ブロック２２に固定されたナット体、２６は、支持ブロック６に回転可能に保持され、ナット体２４に螺合されたボールネジ軸、２７はボールネジ軸２６の端部に固定されたプーリ、２８はプーリ２７を回転駆動するプランジャ用サーボモータである。なお、２９は、第１の加熱シリンダ１，第２の加熱シリンダ１５，連結管２０の外周に巻装されたバンドヒータである。
【００１４】
上記した構成において、スクリュ回転用サーボモータ９の回転は、プーリ８を介してスクリュ３に伝達され、これによってスクリュ３が回転する。また、スクリュ前後進用サーボモータ１４の回転は、プーリ１３を介してボールネジ軸１２に伝達され、ボールネジ軸１２とナット体１０からなる回転→直線運動変換メカニズムによって回転運動が直線運動に変換されて、第１の移動ブロック７が軸方向に駆動され、これによってスクリュ３が軸方向に移動する。なお、スクリュ回転用サーボモータ９は、第１の移動ブロック７と一体となって移動する。
【００１５】
本実施形態においては、スクリュ３の回転によって原料樹脂が混練・可塑化されて、溶融樹脂がスクリュ３の前方側に移送され、スクリュ３の前方側に溶融樹脂が溜るにしたがって、スクリュ前方側の溶融樹脂の圧力が設定値と一致するようにコントロールされつつ、スクリュ３が後退駆動される。また、或る時点では、スクリュ３は前進駆動される。
【００１６】
また、プランジャ用サーボモータ２８の回転は、プーリ２７を介してボールネジ軸２６に伝達され、ボールネジ軸２６とナット体２４からなる回転→直線運動変換メカニズムによって回転運動が直線運動に変換されて、第２の移動ブロック２２が軸方向に駆動され、これによって、連結スリーブ２３を介してプランジャ１８が軸方向に移動する。本実施形態においては、プランジャ１８は、溶融樹脂を金型内に射出する時には前進駆動され、プランジャ１８の先端側（プランジャ逆止弁１９の逆流不能側）に溶融樹脂を送り込む時には後退駆動される。
【００１７】
本実施形態においては、第２の加熱シリンダ１５の先端にノズル１７が直接取り付けられており、かつ、連結管２０が第２の加熱シリンダ１５の後部に接続されているので、第２の加熱シリンダ１５の一部を、図示せぬ固定ダイプレートの中心穴に位置付けることによって、短尺のノズル１７の先端を図示せぬ金型の樹脂注入穴に押し付けることが可能となっている。したがって、プランジャ１８が略前進限位置まで前進した際のノズル部の樹脂滞留量を可及的に少なくできるようになっており、これによって、成形品品質の向上に大いに寄与できるようになっている。
【００１８】
次に、本実施形態の動作を説明する。
図１に示す１次射出完了直後の状態においては、プランジャ１８は概略前進限位置にあり、プランジャ１８の先端側には僅かなクッション量の溶融樹脂のみが存在する状態となっていて、プランジャ１８には保圧力に相当する前進圧力がプランジャ用サーボモータ２８によって付与されている。また、１次射出の直前には、スクリュ３は所定量後退した位置にあって、第１の加熱シリンダ１内および連結管２０内には、所定の圧力値に圧力制御された溶融樹脂が満たされた状態にある。
【００１９】
図１に示すように、１次射出動作によってプランジャ１８が急速前進駆動されると、プランジャ１８の先端側（プランジャ逆止弁１９の逆流不能側）に貯えられた溶融樹脂が、図示せぬ金型内に射出・充填される。このプランジャ１８の急速前進によって、プランジャ逆止弁１９の後側（プランジャ逆止弁１９の送り込み可能側）においては、プランジャ１８の外周面と第２の加熱シリンダ１５の内周面との間の空間が急激に圧力降下し、このプランジャ１８の外周面と第２の加熱シリンダ１５の内周面との間の空間に、第２の加熱シリンダ１５の後部から、第１の加熱シリンダ１内および連結管２０内の溶融樹脂が送り込まれる。第１の加熱シリンダ１内の溶融樹脂が第２の加熱シリンダ１５内に送り込まれると、スクリュ３はスクリュ前後進用サーボモータ１４によって圧力フィードバック制御されているため、スクリュ３は前進して、更に溶融樹脂が第２の加熱シリンダ１５内に送り込まれる。図３は、このスクリュ３が前進した状態を示している。
【００２０】
本実施形態においては、連続成形運転中には、スクリュ３は１サイクル中の大部分の期間（もしくは、場合によっては１サイクル中の全期間）において原料樹脂を可塑化するように回転駆動されるようになっていて、１次射出行程が終了した後の保圧期間においても回転が行われるようになっており、上記したスクリュ３の前進は回転を伴ったものとなっている。保圧期間において、スクリュ３が回転されると、第２の加熱シリンダ１５内への送り込み樹脂量が足りない場合には、スクリュ３の略前進限位置での回転によって、更に溶融樹脂が第２の加熱シリンダ１５内に送り込まれ、第２の加熱シリンダ１５内への送り込み樹脂量が所定量に達すると、スクリュ３の前方側に溶融樹脂が溜るにしたがって、スクリュ３は圧力フィードバック制御で後退駆動され、スクリュ３が所定位置まで後退するとスクリュ３の回転は停止される。
【００２１】
そして、射出開始タイミングの手前の所定時点でプランジャ１８が後退駆動されて、プランジャ逆止弁１９の後側（プランジャ逆止弁１９の送り込み可能側）に満たされた溶融樹脂が、プランジャ１８の先端側（プランジャ逆止弁１９の逆流不能側）にプランジャ逆止弁１９を経由して送り込まれ、プランジャ１８の先端側に所定圧力の所定量の溶融樹脂が貯えられるように、プランジャ用サーボモータ２８が圧力フィードバック制御されて、溶融樹脂の圧力とプランジャ１８の後退位置とが制御される。これによって、図４に示す射出スタンバイ状態となり、射出開始タイミングに到ると、１次射出動作によってプランジャ１８が急速前進駆動されて、プランジャ１８の先端側（プランジャ逆止弁１９の逆流不能側）に貯えられた溶融樹脂が、図示せぬ金型内に射出・充填される。
【００２２】
なお、本発明においては、樹脂替え時には、スクリュ３を回転させてスクリュ３を後退させ、然る後、スクリュ３を、プランジャ１８による最大射出速度の約２倍程度の速度（６００ｍｍ／ｓｅｃ程度）で急速前進させる動作を、複数回繰り返すことによって、樹脂替えが迅速・容易に行えるようになっている。
【００２３】
かような構成・動作をとる本実施形態においては、スクリュ３で可塑化された溶融樹脂を、プランジャ逆止弁１９の後側（プランジャ逆止弁１９の送り込み可能側）、換言するなら低圧側に送り込むので、樹脂もれが可及的に少なくなる。また、ノズル１７を短尺に構成できるので、ノズル部の樹脂滞留量を可及的に少なくでき、成形品品質を向上させることができる。また、１成形サイクル中の大部分の期間（もしくは、場合によっては１サイクル中の全期間）でスクリュ３を回転させて樹脂の可塑化を行うので、１成形サイクルでみれば可塑化樹脂量能力が大幅に向上するので、スクリュ径を細くしても可塑化樹脂量能力を損なわず、したがって、スクリュ駆動系のイナーシャを小さくできて、小型で安価な電動サーボモータを用いることが可能となる。さらに、樹脂替えが容易となって、樹脂替え時間が短縮できる。
【００２４】
なお、上述した実施形態においては、プランジャ１８の直線駆動を、単一の電動サーボモータと単一の回転→直線運動変換メカニズムとによって行うようにしているが、プランジャ１８の直線駆動を、複数の電動サーボモータと、この各電動サーボモータの回転を直線運動に変換する複数の回転→直線運動変換メカニズムとによって行うようにしてもよく、このようにすれば、プランジャ１８の駆動系のイナーシャも小さくすることができ、小型で安価な電動サーボモータを用いることが可能となる。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、スクリュプリプラ式射出成形機において、樹脂もれの発生が可及的に抑止でき、また、ノズル部の樹脂滞留量が大幅に低減できる。また、樹脂替えが容易で、樹脂替え時間が短縮できる。また、可塑化樹脂量能力を低下させずにスクリュ径を細くできるので、スクリュ駆動系のイナーシャを小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態に係るスクリュプリプラ式射出成形機における、１次射出完了直後の状態を示す要部断面図である。
【図２】図１の一部拡大図である。
【図３】本発明の１実施形態に係るスクリュプリプラ式射出成形機における、１次射出完了直後にスクリュを前進させた状態を示す要部断面図である。
【図４】本発明の１実施形態に係るスクリュプリプラ式射出成形機における、射出動作前の状態を示す要部断面図である。
【図５】従来のスクリュプリプラ式射出成形機を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１第１の加熱シリンダ
２支持ブロック
３スクリュ
４スクリュ逆止弁
５案内バー
６支持ブロック
７第１の移動ブロック
８プーリ
９スクリュ回転用サーボモータ
１０ナット体
１１ロードセル
１２ボールネジ軸
１３プーリ
１４スクリュ前後進用サーボモータ
１５第２の加熱シリンダ
１６支持ブロック
１７ノズル
１８プランジャ
１９プランジャ逆止弁
２０連結管
２１案内バー
２２第２の移動ブロック
２３連結スリーブ
２４ナット体
２５ロードセル
２６ボールネジ軸
２７プーリ
２８プランジャ用サーボモータ
２９バンドヒータ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a screw pre-plastic injection molding machine in which a raw material resin is plasticized with a screw, and a molten resin plasticized with the screw is injected into a mold.
[0002]
[Prior art]
In a screw pre-plastic injection molding machine, plasticization of the raw material resin is performed with a screw, and injection of molten resin is performed with a plunger. In the conventional configuration, the screw is arranged so that it can only rotate. Thus, the molten resin plasticized by the screw has been sent to the non-returnable side of the plunger check valve provided at the plunger tip.
[0003]
FIG. 5 is a cross-sectional view of an essential part showing the configuration of such a conventional screw prep plastic type injection molding machine. In FIG. 5, hatching is applied to all of the cross sections, and the drawing is complicated, so only a part of the cross sections is hatched (this applies to FIGS. 1 to 4 described later). Is).
[0004]
In FIG. 5, 101 is a first heating cylinder, 102 is a screw arranged so as to be rotatable in the first heating cylinder 101, and 103 is a screw check valve provided near the tip of the screw 102. , 104 is a pulley that rotates integrally with the screw 102, 105 is a screw servomotor that drives the pulley 104 to rotate, 106 is a second heating cylinder, and 107 is capable of moving back and forth in the second heating cylinder 106. The arranged plunger (injection plunger), 108 is a plunger check valve provided near the tip of the plunger 107, and 109 is coupled to the rear end of the plunger 107 and can slide back and forth along the guide bar 110. A moving block 111 arranged in such a manner includes a nut body coupled to the moving block 109 via a load cell 112, 1 3 is a ball screw shaft threadably engaged with the nut body 111, 114 is a pulley that rotates integrally with the ball screw shaft 113, 115 is a plunger servomotor that rotationally drives the pulley 114, and 116 is a first A connecting pipe 117 that forms a resin passage that connects the front end side of the heating cylinder 101 and the front end side of the second heating cylinder 106 is attached to the connecting pipe 116 so as to be coaxial with the second heating cylinder 106. The nozzle 118 that communicates with the resin passage of the connecting pipe 116 and the inside of the second heating cylinder 106 is wound around the outer periphery of the first heating cylinder 101, the second heating cylinder 106, the connecting pipe 116, and the nozzle 117. It is a band heater.
[0005]
In the configuration shown in FIG. 5, after completion of injection, the plunger 107 is at the substantially forward limit position shown in FIG. 5. When the metering start timing is reached in this state, the screw 102 is rotationally driven by the screw servo motor 105, As a result, the raw material resin is kneaded and plasticized by the screw 102, and the molten resin is fed into the second heating cylinder 106 from the tip of the screw 102 through the connecting pipe 116. When the molten resin is fed into the second heating cylinder 106, the plunger 107 converts the rotational force of the plunger servo motor 115 into linear motion, which is a rotation by the ball screw shaft 113 and the nut body 111, and a linear motion conversion mechanism. In response to the axial driving force, the plunger 107 is driven backward while the resin pressure ahead of the plunger check valve 108 is controlled to maintain the set value. When a predetermined amount of molten resin is stored in the second heating cylinder 106, the rotation of the screw 102 is stopped and the movement of the plunger 107 in the axial direction is stopped.
[0006]
Thereafter, when the injection start timing is reached, the plunger 107 is driven forward by the rotation of the plunger servo motor 115 via the rotation → linear motion conversion mechanism (the ball screw shaft 113 and the nut body 111), and the molten resin is discharged from the nozzle 117. Is injected into a mold (not shown) from the tip of the sheet, and then a holding pressure is applied for a certain period. FIG. 5 shows the completed state of the injection stroke, and the plunger 107 is substantially in the forward limit position.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the conventional screw prep plastic type injection molding machine having the above-described configuration and operation has advantages that the inline screw type injection molding machine does not have, but has the following problems.
[0008]
That is, the molten resin plasticized by the screw 102 is sent to the distal end side of the plunger 107 (the non-back flowable side of the plunger check valve 108), and this molten resin is controlled so as to maintain a high pressure. Therefore, there is a problem that resin leakage is likely to occur. Further, since the nozzle 117 is attached via the connecting pipe 116, the nozzle 117 must be long in order to press the tip of the nozzle 117 against the resin injection portion of the mold (the connecting pipe 116 is In order to avoid a collision, the nozzle 117 is inevitably long), and there is also a problem that the amount of resin staying in the nozzle portion increases and defects such as burns tend to occur. Furthermore, there is a problem that resin replacement is troublesome and takes time.
[0009]
The present invention has been made in view of the above points. The object of the present invention is to prevent the occurrence of resin leakage as much as possible in a screw pre-plastic injection molding machine, and to reduce the resin retention amount in the nozzle portion. It is to be able to greatly reduce. Another object of the present invention is to allow easy resin replacement and shorten the resin replacement time. Another object of the present invention is to make it possible to reduce the screw diameter without lowering the plasticizing resin amount capacity, thereby reducing the inertia of the screw drive system.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, the screw pre-plastic injection molding machine according to the present invention performs plasticization of the raw material resin by rotational and linear motions of the screw, and the molten resin plasticized by this screw is injected into the mold . Injection with the plunger,
Resin that always communicates the front end side of the first heating cylinder, in which the screw is disposed, and the rear portion of the second heating cylinder, in which the plunger is movable forward and backward. Having a connecting pipe that forms a passage, and through this connecting pipe to the feedable side of the plunger check valve provided on the plunger, takes a structure for supplying the molten resin plasticized by the screw,
The rapid advance of the plunger by the primary injection operation causes the molten resin stored on the distal end side of the plunger (the non-back flowable side of the plunger check valve) to be injected and filled into the mold, and the plunger rapidly advances. As a result of the pressure drop that occurs on the feedable side of the plunger check valve, the plunger check valve is fed to the feedable side of the second check cylinder, and the predetermined value is set in the first heating cylinder and the connecting pipe. The molten resin filled with the pressure value is fed, and the molten resin is further fed by the pressure-controlled advance of the screw as the molten resin is fed, so that the molten resin can be fed to the plunger check valve in the second heating cylinder. Configured to send in.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 4 relate to a screw pre-plastic injection molding machine according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part showing a state immediately after completion of primary injection, and FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part showing a state in which the screw is advanced immediately after completion of the primary injection, and FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part showing a state before the injection operation.
[0012]
1 to 4, reference numeral 1 denotes a first heating cylinder which is a plasticizing cylinder whose rear end is held by the support block 2, and 3 can rotate and move forward and backward in the first heating cylinder 1. , 4 is a screw check valve provided near the tip of the screw 3, 5 is a guide bar installed between the support block 2 and the support block 6, and 7 is a back of the screw 3. A first moving block that holds the end rotatably and can move back and forth along the guide bar 5, a pulley that is rotatably held by the first moving block 7 and rotates integrally with the screw 3, Reference numeral 9 denotes a screw rotation servomotor that rotationally drives the pulley 8, 10 denotes a nut body fixed to the first moving block 7 via the load cell 11, and 12 denotes a nut body that is rotatably held by the support block 6. 10 screwed Ball screw shaft which, 13 pulley fixed to an end portion of the ball screw shaft 12, 14 is a screw advancing and retreating servomotor for rotating the pulley 13.
[0013]
Reference numeral 15 denotes a second heating cylinder which is an injection cylinder whose rear end is held by the support block 16, reference numeral 17 denotes a short nozzle attached to the tip of the second heating cylinder 15, and reference numeral 18 denotes a second heating cylinder. A plunger (injection plunger) disposed so as to be capable of moving back and forth in the cylinder 15, 19 is a plunger check valve provided near the tip of the plunger 8, and 20 is a tip side of the first heating cylinder 1. A connecting pipe that forms a resin passage that communicates with the rear portion of the second heating cylinder 15, 21 is a guide bar that is laid between the support block 16 and the support block 6, and 22 is a plunger via a connection sleeve 23. 8 is coupled to the rear end of the second moving block 24, which is movable back and forth along the guide bar 21, and is connected to the second moving block 22 via the load cell 25. 26, a ball screw shaft that is rotatably held by the support block 6 and screwed to the nut body 24, 27 is a pulley fixed to the end of the ball screw shaft 26, and 28 is a plunger that rotationally drives the pulley 27. Servo motor. Reference numeral 29 denotes a band heater wound around the outer periphery of the first heating cylinder 1, the second heating cylinder 15, and the connecting pipe 20.
[0014]
In the above-described configuration, the rotation of the screw rotation servomotor 9 is transmitted to the screw 3 via the pulley 8, whereby the screw 3 rotates. The rotation of the screw forward / reverse servomotor 14 is transmitted to the ball screw shaft 12 via the pulley 13, and the rotational motion is converted into linear motion by the rotation → linear motion conversion mechanism including the ball screw shaft 12 and the nut body 10. The first moving block 7 is driven in the axial direction, whereby the screw 3 moves in the axial direction. The screw rotation servomotor 9 moves together with the first moving block 7.
[0015]
In this embodiment, the raw material resin is kneaded and plasticized by the rotation of the screw 3, the molten resin is transferred to the front side of the screw 3, and the molten resin accumulates on the front side of the screw 3. The screw 3 is driven backward while being controlled so that the pressure of the molten resin matches the set value. At a certain time, the screw 3 is driven forward.
[0016]
The rotation of the plunger servomotor 28 is transmitted to the ball screw shaft 26 via the pulley 27, and the rotation motion is converted into a linear motion by the rotation → linear motion conversion mechanism including the ball screw shaft 26 and the nut body 24. The two moving blocks 22 are driven in the axial direction, whereby the plunger 18 moves in the axial direction via the connecting sleeve 23. In this embodiment, the plunger 18 is driven forward when the molten resin is injected into the mold, and is driven backward when the molten resin is fed to the distal end side of the plunger 18 (the non-backflow side of the plunger check valve 19). .
[0017]
In the present embodiment, since the nozzle 17 is directly attached to the tip of the second heating cylinder 15 and the connecting pipe 20 is connected to the rear part of the second heating cylinder 15, the second heating cylinder By positioning a part of 15 in the center hole of the fixed die plate (not shown), the tip of the short nozzle 17 can be pressed against the resin injection hole of the mold (not shown). Therefore, the amount of resin staying in the nozzle portion when the plunger 18 moves forward to the substantially forward limit position can be reduced as much as possible, thereby greatly contributing to the improvement of the quality of the molded product. .
[0018]
Next, the operation of this embodiment will be described.
In the state immediately after the completion of the primary injection shown in FIG. 1, the plunger 18 is substantially in the forward limit position, and only a small amount of the molten resin is present on the distal end side of the plunger 18. A forward pressure corresponding to the holding pressure is applied to the servomotor 28 for the plunger. Further, immediately before the primary injection, the screw 3 is in a position retracted by a predetermined amount, and the first heating cylinder 1 and the connecting pipe 20 are filled with a molten resin whose pressure is controlled to a predetermined pressure value. Is in a state of being
[0019]
As shown in FIG. 1, when the plunger 18 is rapidly moved forward by the primary injection operation, the molten resin stored on the distal end side of the plunger 18 (the non-reverse flow side of the plunger check valve 19) is not shown in FIG. Injection and filling into the mold. Due to the rapid advancement of the plunger 18, the rear side of the plunger check valve 19 (the side where the plunger check valve 19 can be fed) is located between the outer peripheral surface of the plunger 18 and the inner peripheral surface of the second heating cylinder 15. The space suddenly drops in pressure, and the space between the outer peripheral surface of the plunger 18 and the inner peripheral surface of the second heating cylinder 15 is inserted into the first heating cylinder 1 and from the rear of the second heating cylinder 15. The molten resin in the connecting pipe 20 is fed. When the molten resin in the first heating cylinder 1 is fed into the second heating cylinder 15, the screw 3 is pressure feedback controlled by the screw forward / reverse servomotor 14, so that the screw 3 moves forward. Molten resin is fed into the second heating cylinder 15. FIG. 3 shows a state in which the screw 3 has advanced.
[0020]
In the present embodiment, during the continuous molding operation, the screw 3 is rotationally driven so as to plasticize the raw material resin during most of the period in one cycle (or in some cases, the entire period in one cycle). Thus, the rotation is also performed in the pressure holding period after the completion of the primary injection stroke, and the advancement of the screw 3 described above is accompanied by the rotation. When the screw 3 is rotated during the pressure holding period, if the amount of resin fed into the second heating cylinder 15 is insufficient, the molten resin is further supplied by the rotation of the screw 3 at the substantially forward limit position. When the amount of resin fed into the second heating cylinder 15 reaches a predetermined amount, the screw 3 is driven backward by pressure feedback control as molten resin accumulates on the front side of the screw 3. Then, when the screw 3 is retracted to a predetermined position, the rotation of the screw 3 is stopped.
[0021]
Then, the plunger 18 is driven backward at a predetermined time before the injection start timing, and the molten resin filled on the rear side of the plunger check valve 19 (the side on which the plunger check valve 19 can be fed) fills the tip of the plunger 18. The plunger servomotor 28 is fed to the side (a non-backflowable side of the plunger check valve 19) via the plunger check valve 19 so that a predetermined amount of molten resin of a predetermined pressure is stored on the tip end side of the plunger 18. Is feedback controlled to control the pressure of the molten resin and the retracted position of the plunger 18. As a result, when the injection standby state shown in FIG. 4 is reached and the injection start timing is reached, the plunger 18 is rapidly driven forward by the primary injection operation, and the distal end side of the plunger 18 (the non-backflow side of the plunger check valve 19). The molten resin stored in is injected and filled into a mold (not shown).
[0022]
In the present invention, when the resin is changed, the screw 3 is rotated to retract the screw 3, and then the screw 3 is moved at a speed (about 600 mm / sec) about twice the maximum injection speed by the plunger 18. The resin can be changed quickly and easily by repeating the rapid advance operation multiple times.
[0023]
In the present embodiment having such a configuration and operation, the molten resin plasticized by the screw 3 is placed on the rear side of the plunger check valve 19 (the feedable side of the plunger check valve 19), in other words, on the low pressure side. The resin leakage is reduced as much as possible. Further, since the nozzle 17 can be configured to be short, the amount of resin staying in the nozzle portion can be reduced as much as possible, and the quality of the molded product can be improved. In addition, since the resin is plasticized by rotating the screw 3 during most of the period in one molding cycle (or in some cases, the entire period in one cycle), the amount of plasticized resin can be obtained in one molding cycle. Therefore, even if the screw diameter is reduced, the plasticizing resin amount capability is not impaired. Therefore, the inertia of the screw drive system can be reduced, and a small and inexpensive electric servo motor can be used. Furthermore, resin change becomes easy and the resin change time can be shortened.
[0024]
In the above-described embodiment, the plunger 18 is linearly driven by a single electric servo motor and a single rotation → linear motion conversion mechanism. An electric servo motor and a plurality of rotation → linear motion conversion mechanisms that convert the rotation of each electric servo motor into a linear motion may be used. In this way, the inertia of the drive system of the plunger 18 is also reduced. Thus, it is possible to use a small and inexpensive electric servo motor.
[0025]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the occurrence of resin leakage can be suppressed as much as possible in the screw pre-plastic injection molding machine, and the amount of resin staying in the nozzle portion can be greatly reduced. Moreover, resin change is easy and the resin change time can be shortened. Moreover, since the screw diameter can be reduced without reducing the plasticizing resin amount capacity, the inertia of the screw drive system can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part showing a state immediately after completion of primary injection in a screw pre-plastic injection molding machine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the main part showing a state in which the screw is advanced immediately after completion of the primary injection in the screw pre-plastic injection molding machine according to one embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part showing a state before an injection operation in a screw pre-plastic injection molding machine according to one embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part showing a conventional screw pre-plastic injection molding machine.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st heating cylinder 2 Support block 3 Screw 4 Screw check valve 5 Guide bar 6 Support block 7 1st moving block 8 Pulley 9 Servomotor 10 for screw rotation Nut body 11 Load cell 12 Ball screw shaft 13 Pulley 14 Screw forward and backward movement Servo motor 15 second heating cylinder 16 support block 17 nozzle 18 plunger 19 plunger check valve 20 connecting pipe 21 guide bar 22 second moving block 23 connecting sleeve 24 nut body 25 load cell 26 ball screw shaft 27 pulley 28 servo for plunger Motor 29 Band heater

Claims

A screw pre-plastic injection molding machine that performs plasticization of a raw material resin by rotational movement and linear movement of a screw, and performs injection of a molten resin plasticized by this screw into a mold with a plunger,
Resin that always communicates the front end side of the first heating cylinder in which the screw is disposed therein and the rear portion of the second heating cylinder in which the plunger is capable of moving forward and backward. Having a connecting pipe that forms a passage, and through this connecting pipe to the feedable side of the plunger check valve provided on the plunger, takes a structure for supplying the molten resin plasticized by the screw,
The rapid advance of the plunger by the primary injection operation causes the molten resin stored on the distal end side of the plunger (the non-returnable side of the plunger check valve) to be injected and filled into the mold, and the plunger rapidly advances. As a result of the pressure drop that occurs on the feedable side of the plunger check valve, a predetermined value is set in the first heating cylinder and in the connecting pipe on the feedable side of the plunger check valve in the second heating cylinder. The molten resin filled with the pressure value is fed in, and the pressure-controlled advancement of the screw accompanying the molten resin feeding further feeds the molten resin into the plunger check valve in the second heating cylinder. A screw pre-plastic injection molding machine characterized in that it is configured to be fed into the machine.

In claim 1,
The screw pre-pull type injection molding machine characterized in that the advance of the screw is accompanied by rotation, and the screw is continuously driven to rotate even during the pressure holding period.