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JP7587839B2 - Injection Molding Equipment - Google Patents

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JP7587839B2 JP2021174663A JP2021174663A JP7587839B2 JP 7587839 B2 JP7587839 B2 JP 7587839B2 JP 2021174663 A JP2021174663 A JP 2021174663A JP 2021174663 A JP2021174663 A JP 2021174663A JP 7587839 B2 JP7587839 B2 JP 7587839B2
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Description

本発明は、高速加硫が可能なゴムの射出成形装置に関する。 The present invention relates to a rubber injection molding device capable of high-speed vulcanization.

従来の射出成形装置は、特許文献1の図1に示すような、射出シリンダ1により成形材料である可塑化されたゴム材料を貯留する射出ポット2内を上下摺動移動自在なプランジャ3と、射出シリンダ1の側端面に先端を結合させた加熱筒4がありその内部に回転移動するスクリュ5が挿入された可塑機(押出機)6とで構成されるプリプラ式の射出成形装置がある。当該射出成形装置では、射出ポット2と、その射出ポット2先端に設けられた通路7を介して連結した射出ノズル8と、射出ポット内の貯留空間へ可塑化状態にある可塑化されたゴム材料を側方から供給する投入口9とを形成するとともに、射出ポット2内にプランジャ3を下降させて、射出ポット2内の貯留空間に成形材料を射出ポット先端部分の通路7、射出ノズル8を経て金型10内に送入し、スプルー11、ランナー12、ゲート13を経て金型10内のキャビティ14に圧入し、加硫することが開示されている。 As shown in FIG. 1 of Patent Document 1, a conventional injection molding device is a pre-plasticization type injection molding device that is composed of a plunger 3 that can slide up and down inside an injection pot 2 that stores a plasticized rubber material, which is a molding material, by an injection cylinder 1, a heating cylinder 4 whose tip is connected to the side end face of the injection cylinder 1, and a plasticizer (extruder) 6 into which a rotating screw 5 is inserted. In this injection molding device, the injection pot 2, an injection nozzle 8 connected via a passage 7 provided at the tip of the injection pot 2, and an input port 9 that supplies the plasticized rubber material in a plasticized state from the side to the storage space in the injection pot are formed, and the plunger 3 is lowered into the injection pot 2, and the molding material is fed into the storage space in the injection pot 2 through the passage 7 at the tip of the injection pot and the injection nozzle 8 into the mold 10, and the molding material is pressed into the cavity 14 in the mold 10 through the sprue 11, runner 12, and gate 13, and vulcanized.

このようなプリプラ式の射出成形装置は、プランジャ3が後退すると射出ポット2内の貯留空間の前方空間が増加し、貯留する可塑化されたゴム材料の量が増加する。射出直前にはプランジャ3が十分に後退し、十分な量の可塑化されたゴム材料がプランジャ3の前方に貯められる。最初に入った可塑化されたゴム材料がプランジャ3と共に後退し、次の可塑化されたゴム材料が続き貯められため最後に入った可塑化されたゴム材料はプランジャ3から最も遠い部位に貯留される。
そのため、プランジャ3を前進させると、最後に入った可塑化されたゴム材料が最初に射出され、最初に入った可塑化されたゴム材料が最後に射出される。いわゆる、先入れ後出し(先に入った可塑化されたゴム材料が後で出される。)が行われる。
In this type of pre-plasticizing injection molding device, when the plunger 3 retracts, the forward space of the storage space in the injection pot 2 increases, and the amount of stored plasticized rubber material increases. Just before injection, the plunger 3 retracts sufficiently, and a sufficient amount of plasticized rubber material is stored in front of the plunger 3. The first plasticized rubber material enters retracts together with the plunger 3, and the next plasticized rubber material is stored next, so that the last plasticized rubber material entered is stored in the area farthest from the plunger 3.
Therefore, when the plunger 3 is advanced, the last plasticized rubber material is injected first, and the first plasticized rubber material is injected last. In other words, a first-in, last-out system (the first plasticized rubber material is ejected last) is implemented.

これに対して、射出成形装置には、先に入った可塑化されたゴム材料が先に出される、いわゆる、先入れ先出しがある。これらの先入れ先出しと先入れ後出しとを対比した場合、先入れ後出しは、スクリュとプランジャの組み合わせが自在に可能で、スクリュの変更もL(長さ)/D(径)の変更も含め容易であるメリットもあるが、可塑化されたゴム材料は性質が時間と共に変化しやすい。最初に入った可塑化されたゴム材料はプランジャの前方空間に長く留められ、最後に入った可塑化されたゴム材料は滞留時間が短い。可塑化されたゴム材料は、性質が時間と共に変化しやすく、最初に入った可塑化されたゴム材料液と最後に入った可塑化されたゴム材料液とが時間差により性質に差が出るデメリットがある。
一方、先入れ先出しは、スクリュとプランジャの組み合わせに限界があるものの、また、スクリュの変更もL(長さ)/D(径)の変更も事実上多くの制約があって困難とのデメリットもある。また、先入れ後出しでは熱履歴に差があることからせん断発熱量の増加の限界面で問題となるが、先入れ先出しでは増加しても問題がないといえる。
In contrast, the injection molding machine has a so-called first-in, first-out system, in which the plasticized rubber material that entered first is discharged first. When comparing the first-in, first-out system with the first-in, last-out system, the first-in, last-out system has the advantage that the screw and plunger can be freely combined and the screw can be easily changed, including the change of L (length)/D (diameter), but the properties of the plasticized rubber material are easily changed over time. The plasticized rubber material that entered first is retained in the space in front of the plunger for a long time, while the plasticized rubber material that entered last has a short residence time. The properties of the plasticized rubber material are easily changed over time, and there is a disadvantage that the properties of the plasticized rubber material liquid that entered first and the plasticized rubber material liquid that entered last differ due to the time difference.
On the other hand, FIFO has limitations in the combination of the screw and plunger, and also has the disadvantage that it is difficult to change the screw or the L (length)/D (diameter) due to many practical restrictions. Also, FIFO has a problem with the limit of the increase in the amount of shear heat generated due to differences in thermal history, but with FIFO, there is no problem even if the amount of heat generated increases.

また、先入れ先出しを用いた方式として、プランジャ内にスクリュを内蔵させたインラインスクリュ方式の射出成形装置(例えば、特許文献2)があるが、スクリュとプランジャの組み合わせに限界があり組み合わせは事実上困難とされ、プリプラ式との部品共有も微小であり、インラインスクリュの途中に脱気やモノマーガスの除去に有効な脱気孔(ベント孔)を設けたベント式への改造も事実上不可で、製造による金額が比較的高価などの課題があった。 In addition, there is an in-line screw type injection molding machine (for example, Patent Document 2) that uses a first-in, first-out method, in which the screw is built into the plunger, but there is a limit to the combination of the screw and plunger, making such a combination practically difficult, and the parts shared with the pre-plastication type are minimal. It is also practically impossible to modify the in-line screw to a vent type with a degassing hole (vent hole) that is effective for degassing and removing monomer gas, and there are other issues such as the relatively high manufacturing cost.

ところで、一般にゴム射出成形において、最終的には金型内で成形され、加硫ゴムは一定時間、高温にさらされることにより架橋反応が起こり硬化する。この硬化時間を短くすることによって短時間で生産することが可能になり生産性が向上する。この時間を短くするには、金型内でのゴムの昇温と加硫温度の2つの方法がある。
(1)金型内でのゴムの昇温
金型内に射出されたゴムは金型表面からの伝熱により徐々に昇温し金型温度と同一となる。ゴムは熱伝導率が極めて低く昇温には多大な時間を要する。特に肉厚品で顕著に発生する。このため、金型内に射出された時点で可塑化されたゴム材料の温度が金型温度に近いほどこの時間を短縮することが可能であるが、高温にしておくことで加硫反応が進んでしまい金型内への射出前に加硫が進んでしまうおそれがある。したがって、金型内へ射出する直前に可塑化されたゴム材料温度を上昇させることが理想である。またそうすることによって成形品の表層部と中心部との熱履歴も均一化される。
(2)加硫温度
可塑化されたゴム材料の加硫時間は一般的にアレニウス則に従い温度10℃の上昇で加硫時間は1/2と短くなる。しかし、どの温度で加硫させるかは可塑化されたゴム材料の物性等にも影響されるため、顧客判断による部分が大きい。このため、単に金型温度を上げるだけでは対応ができない。
Generally, in rubber injection molding, the rubber is finally molded in a mold, and the vulcanized rubber is exposed to high temperatures for a certain period of time, causing a crosslinking reaction and hardening. By shortening this hardening time, it is possible to produce the product in a short time, improving productivity. There are two ways to shorten this time: by increasing the temperature of the rubber in the mold and by reducing the vulcanization temperature.
(1) Temperature rise of rubber in the mold The temperature of rubber injected into the mold gradually rises due to heat transfer from the mold surface, and becomes the same as the mold temperature. Rubber has extremely low thermal conductivity, so it takes a long time to heat up. This is particularly noticeable in thick-walled products. For this reason, the closer the temperature of the plasticized rubber material is to the mold temperature when it is injected into the mold, the shorter this time can be, but keeping it at a high temperature may cause the vulcanization reaction to proceed, and vulcanization may progress before it is injected into the mold. Therefore, it is ideal to raise the temperature of the plasticized rubber material just before it is injected into the mold. This also makes the thermal history of the surface and center of the molded product uniform.
(2) Vulcanization temperature Generally, the vulcanization time of plasticized rubber material is shortened by half with a 10°C increase in temperature according to the Arrhenius law. However, the temperature at which vulcanization is performed is also affected by the physical properties of the plasticized rubber material, so it is largely left to the discretion of the customer. For this reason, it cannot be achieved by simply raising the mold temperature.

また、高速加硫を行うためには、可塑化されたゴム材料がノズル付近に設置されたアプリケーターを通過する際に導波管から高周波を照射し可塑化されたゴム材料を昇温させる高周波加熱式があるが、大掛かりな付加設備を要する。また、ノズル部の先端に誘導加熱コイルを設置し可塑化されたゴム材料を加熱する誘導加熱式があるが、高周波加熱式と同様に付帯設備を要する。
これらに対し、射出により可塑化されたゴム材料とノズル、ランナー等の壁面と間に摩擦が発生し、これにより発熱し可塑化されたゴム材料が昇温されるせん断発熱式があり、付加設備が不要であり、安価に構成することができる。
For high-speed vulcanization, there is a high-frequency heating method in which high-frequency waves are irradiated from a waveguide to heat the plasticized rubber material as it passes through an applicator installed near the nozzle, but this requires large-scale additional equipment. There is also an induction heating method in which an induction heating coil is installed at the tip of the nozzle to heat the plasticized rubber material, but this requires additional equipment just like the high-frequency heating method.
In contrast to these, there is the shear heating type, in which friction occurs between the rubber material plasticized by injection and the wall surfaces of the nozzle, runner, etc., which generates heat and raises the temperature of the plasticized rubber material.This type does not require additional equipment and can be constructed inexpensively.

また、せん断発熱量による可塑化されたゴム材料の温度上昇は、ゴムの物性値(密度、比熱)と射出圧力のみで決定される。よって、せん断発熱量による温度上昇値を大きくするためには射出圧力を高圧仕様にすることで実現可能である。すなわち、可塑化されたゴム材料は金型内に射出された後、金型表面からの伝熱により温度が上昇するが、ゴムは一般的に熱伝達率が低いため特に肉厚品の成形では長い時間を要してしまう。射出成形装置の特長は、せん断発熱により金型内に射出するゴムの温度を高くすることによって成形時間を短縮することであり、射出圧力を高くすることによってその能力は大きく向上させることができる。 In addition, the temperature rise of plasticized rubber material due to shear heat generation is determined only by the physical properties of the rubber (density, specific heat) and the injection pressure. Therefore, in order to increase the temperature rise due to shear heat generation, it is possible to achieve this by setting the injection pressure to a high pressure. In other words, after the plasticized rubber material is injected into the mold, the temperature rises due to heat transfer from the mold surface, but since rubber generally has a low thermal conductivity, this takes a long time, especially when molding thick products. The feature of injection molding equipment is that it shortens the molding time by increasing the temperature of the rubber injected into the mold due to shear heat generation, and this capacity can be greatly improved by increasing the injection pressure.

特開2007-30498号公報JP 2007-30498 A 特開2014-117889号公報JP 2014-117889 A

本発明は、このような課題を解決するためなされたものであり、先入れ先出しと先入れ先出しの双方の特長を兼ね備え、また、高圧での射出が可能とし、せん断発熱量が高く金型に高温の成形材料を射出することができる新たな射出成形装置を実現することを目的とする。 The present invention was made to solve these problems, and aims to realize a new injection molding device that combines the advantages of both first-in, first-out and first-in, first-out, and is capable of high-pressure injection and capable of injecting high-temperature molding material into a mold with a high shear heat generation.

この目的を達成するために、第1の発明の射出成形装置は、加熱筒の内部に投入されたゴム材料を可塑化させながら搬送する回転可能に組み込まれたスクリュを有し可塑化されたゴム材料を先端に向かって押し出す可塑化装置と、前記可塑化装置との連結部分には連通路を有し、前記射出ポット内をプランジャが移動することにより前記連通路から供給され射出ポット内の貯留空間に充填された可塑化された可塑化ゴム材料を射出する射出ユニットと、を備える射出成形装置であって、
前記連結部分は、前記可塑化装置の先端側と、前記射出ポットの後端側の側面の位置とが連結され、
前記射出ポット内の前記可塑化ゴム材料により受ける圧力に従って射出ポット内を移動する第一チェックリングと、
前記第一チェックリングよりも前記プランジャの後端側に挿入嵌合されて移動をともにする第二チェックリングと、を備え、
前記プランジャが前記射出ポット内の後退限度位置で、前記第一チェックリングと前記第二チェックリングとが当接密着して前記連通路からの前記可塑化ゴム材料の供給を停止することを特徴とする射出成形装置。
第2発明は、第1の発明において、前記連通路は、前記射出ユニットの前記射出ポットに形成され、
前記連通路付近の射出ポットの内周面に固定され、全体が円筒状で、その先端部分に形成された曲面に沿って、前記連通路から供給される前記可塑化ゴム材料を前記射出ポット内に案内する案内曲面を有するガイド部材を有することを特徴とする。
第3発明は、第1の発明又は第2の発明において、前記射出ユニットにおける射出ノズルは、前記可塑化ゴム材料を加熱加冷する媒体が流通可能な螺旋状の媒体通路が形成された温調ノズルを備えることを特徴とする。
In order to achieve this object, the injection molding apparatus of the first invention is an injection molding apparatus comprising: a plasticizing device having a rotatably incorporated screw which transports while plasticizing a rubber material fed into a heating barrel, and extruding the plasticized rubber material toward its tip; and an injection unit which has a communication passage at a connecting portion with the plasticizing device, and which injects the plasticized rubber material supplied from the communication passage and filled into a storage space in the injection pot as a plunger moves within the injection pot,
The connecting portion connects the leading end of the plasticizer and the side surface of the rear end of the injection pot,
a first check ring that moves within the injection pot in response to pressure exerted by the plasticized rubber material within the injection pot;
a second check ring that is inserted and fitted to the plunger closer to the rear end than the first check ring and moves together with the plunger,
an injection molding apparatus characterized in that, when the plunger is at its maximum retraction position within the injection pot, the first check ring and the second check ring come into close contact with each other to stop the supply of the plasticized rubber material from the communicating passage.
A second aspect of the present invention is the injection device according to the first aspect of the present invention, wherein the communication passage is formed in the injection pot of the injection unit,
The present invention is characterized in that it has a guide member which is fixed to the inner peripheral surface of the injection pot near the communicating passage, is cylindrical as a whole, and has a guide curved surface formed at the tip portion thereof, which guides the plasticized rubber material supplied from the communicating passage into the injection pot along a curved surface.
The third invention is characterized in that, in the first or second invention, the injection nozzle in the injection unit is equipped with a temperature control nozzle having a spiral medium passage through which a medium for heating and cooling the plasticized rubber material can flow.

本発明によれば、先入れ先出しと先入れ先出しの双方の特長を兼ね備え、また、高圧での射出が可能とし、せん断発熱量が高く金型に高温の成形材料を射出する新たな射出成形装置を実現することができる。 The present invention makes it possible to realize a new injection molding device that combines the advantages of both first-in, first-out and first-in, first-out, and is capable of high-pressure injection, with high shear heat generation and the ability to inject high-temperature molding material into a mold.

本発明の射出成形装置の一実施形態の全体外観の斜視図である。1 is a perspective view of an overall appearance of an injection molding apparatus according to an embodiment of the present invention; 本発明の射出成形装置の一実施形態の全体構成を断面して示す縦断面図である。1 is a vertical sectional view showing an overall configuration of an embodiment of an injection molding apparatus of the present invention. 本発明の射出成形装置の一実施形態の全体構成の概念説明図である。1 is a conceptual explanatory diagram of an overall configuration of an embodiment of an injection molding apparatus of the present invention; 本発明の射出ユニットのプランジャの要部略断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a main part of a plunger of the injection unit of the present invention. 本発明の射出ユニットのプランジャノズルの要部底面図である。FIG. 2 is a bottom view of a main portion of the plunger nozzle of the injection unit of the present invention. 本発明の射出ユニットのプランジャ先端の要部略断面図である。3 is a schematic cross-sectional view of a main portion of a tip of a plunger of the injection unit of the present invention. FIG. 本発明の射出成形装置における加硫ゴム計量中動作を示す要部略断面である。4 is a schematic cross-sectional view of a main portion showing an operation during metering of vulcanized rubber in the injection molding apparatus of the present invention. 本発明の射出成形装置における加硫ゴム計量完了前動作を示す要部略断面である。4 is a schematic cross-sectional view of a main portion showing an operation before completion of metering of vulcanized rubber in the injection molding apparatus of the present invention. 本発明の射出成形装置における加硫ゴム計量完了動作を示す要部略断面である。4 is a schematic cross-sectional view of a main portion showing a vulcanized rubber metering completion operation in the injection molding apparatus of the present invention. 本発明の射出成形装置における加硫ゴム射出動作を示す要部略断面である。2 is a schematic cross-sectional view of a main portion showing a vulcanized rubber injection operation in the injection molding apparatus of the present invention. 本発明の射出成形装置における射出ノズル周辺の要部略断面図である。2 is a schematic cross-sectional view of a main portion around an injection nozzle in the injection molding apparatus of the present invention. 本発明の射出成形装置における射出ノズルの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of an injection nozzle in the injection molding apparatus of the present invention. 本発明の射出成形装置における射出ノズルの略断面図である。2 is a schematic cross-sectional view of an injection nozzle in the injection molding apparatus of the present invention. FIG. 本発明の射出成形装置における射出ノズル等の動作状態のフロー図である。FIG. 2 is a flow diagram of the operation state of the injection nozzle and the like in the injection molding apparatus of the present invention. 従来の射出成形装置の一例を断面して示す縦断面図である。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing an example of a conventional injection molding apparatus.

以下、本発明のゴム射出成形装置に適用した場合の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。なお、本実施形態は、本発明の一実施形態であって、何等これに限定解釈されるものではなく本発明の範囲内で設計変更が可能である。 The following describes in detail an embodiment of the present invention when applied to a rubber injection molding device, with reference to the drawings. Note that this embodiment is one embodiment of the present invention, and is not to be construed as being limited thereto, and design changes are possible within the scope of the present invention.

図1は、本発明の一実施形態の射出成形装置15の全体概略を示し、図2は、この射出成形装置15の全体を側面視して示す縦断面図で、図3は、射出成形装置15の構成を説明するにあたって、図2の縦断面図を概念化したものである。図1乃至図3に示しているように、この射出成形装置15は、加熱筒22の内部に投入された成形材料であるゴム材料Aを可塑化させながら搬送する回転可能に組み込まれたスクリュ23を有し、可塑化されたゴム材料(以下、可塑化ゴム材料という。)Bを先端に向かって押し出す、いわゆる押出装置でもある可塑化装置20と、その可塑化装置20の先端側と射出ユニット30(射出ポット40)の後端側の側面との連結部分40cには連通路30aを有し、この連通路30aから供給された可塑化ゴム材料Bが射出ポット40内をプランジャ32が移動されることにより射出ポット40内の貯留空間40aに充填された可塑化ゴム材料Bを射出する射出ユニット30とで構成されている。なお、本一実施形態の説明において、成形材料はゴム材料として説明を行うが、ゴム材料に限定されるものではなく樹脂材料であっても適用可能である。 Figure 1 shows an overall schematic of an injection molding apparatus 15 according to one embodiment of the present invention, Figure 2 is a vertical cross-sectional view showing the entire injection molding apparatus 15 from the side, and Figure 3 is a conceptualization of the vertical cross-sectional view of Figure 2 for explaining the configuration of the injection molding apparatus 15. As shown in Figures 1 to 3, this injection molding device 15 is composed of a plasticizing device 20, which is a so-called extrusion device, that has a rotatably mounted screw 23 that plasticizes and transports the rubber material A, which is the molding material introduced into the inside of the heating barrel 22, and extrudes the plasticized rubber material (hereinafter referred to as plasticized rubber material) B toward the tip, and an injection unit 30 that has a communication passage 30a at a connecting portion 40c between the tip side of the plasticizing device 20 and the side surface of the rear end side of the injection unit 30 (injection pot 40), and injects the plasticized rubber material B, which is supplied from the communication passage 30a and filled in the storage space 40a in the injection pot 40, by moving the plunger 32 inside the injection pot 40. In the description of this embodiment, the molding material will be described as a rubber material, but it is not limited to a rubber material and can also be applied to a resin material.

また、射出成形装置15は、図1に示すように、4本のタイバー16で構築された射出シリンダ31を備えており、可塑化装置20と射出ユニット30との位置関係は、射出ユニット30が縦型の鉛直方向にあってタイバー16で固持されており、可塑化装置20は射出ユニット30と所定の角度(略90度)にあり、可塑化装置20の先端部分が射出ユニット30の略中間部分で連結している。図2乃至図4Aに示すように、また、これらのその可塑化装置20の先端側と射出ユニット30(射出ポット40)の後端側の側面との連結部分40cには、可塑化装置20から射出ユニット30に向かって可塑化ゴム材料Bを押出し流し込む連通路(流路)30aが形成されている。 As shown in FIG. 1, the injection molding device 15 is equipped with an injection cylinder 31 constructed with four tie bars 16, and the positional relationship between the plasticizing device 20 and the injection unit 30 is such that the injection unit 30 is in a vertical direction and is fixed by the tie bars 16, the plasticizing device 20 is at a predetermined angle (approximately 90 degrees) with the injection unit 30, and the tip of the plasticizing device 20 is connected to the injection unit 30 at approximately the middle part. As shown in FIG. 2 to FIG. 4A, a communication passage (flow passage) 30a is formed at the connection part 40c between the tip side of the plasticizing device 20 and the side of the rear end side of the injection unit 30 (injection pot 40) to extrude and pour the plasticized rubber material B from the plasticizing device 20 toward the injection unit 30.

[可塑化装置]
可塑化装置20は、図3に示すように、材料供給口24を備えた加熱筒22と、加熱筒22内にて回転可能に備えられ、材料供給口24から供給されたゴム材料Aを混練して先端側へと送り出すスクリュ23とから構成される。
材料供給口24は加熱筒22の後端側に穴が設けられており、ゴム材料Aをリボン状(バンド状)にして供給されるが、リボン状(バンド状)でなくても、例えば、ホッパなどで供給される形状のものであってもよい。
[Plasticizing device]
As shown in FIG. 3, the plasticizing device 20 is composed of a heating barrel 22 having a material supply port 24, and a screw 23 that is rotatably provided within the heating barrel 22 and kneads the rubber material A supplied from the material supply port 24 and sends it out to the tip side.
The material supply port 24 is a hole provided on the rear end side of the heating cylinder 22, and the rubber material A is supplied in a ribbon shape (band shape), but it does not have to be in a ribbon shape (band shape), and may be in a shape supplied by, for example, a hopper.

本発明の射出成形装置15における材料供給口24の高さ(射出垂直時)は、インラインスクリュ式射出成形装置 > 本発明の射出成形装置 > プリプラ式射出成形装置の関係にある。すなわち、インラインスクリュ式射出成形装置の材料供給口の高さは、本発明の射出成形装置15における材料供給口24の高さよりも高いため高い階段が必要となるが、また、プリプラ式射出成形装置の材料供給口は、本発明の射出成形装置15における材料供給口24の高さよりも若干高い程度であるため作業台のみで材料供給が可能となる。 The height of the material supply port 24 in the injection molding device 15 of the present invention (when injection is vertical) is in the following relationship: inline screw type injection molding device > injection molding device of the present invention > preplastication type injection molding device. That is, the height of the material supply port of the inline screw type injection molding device is higher than the height of the material supply port 24 in the injection molding device 15 of the present invention, so a high staircase is required, but the material supply port of the preplastication type injection molding device is only slightly higher than the height of the material supply port 24 in the injection molding device 15 of the present invention, so material can be supplied using only a workbench.

加熱筒22は、中空円筒の筒本体と、筒本体のゴムを加熱するためのバンドヒータ(図示せず)を備えている。なお、単に加熱するだけでなく、加冷調整ができるパイプ内を油が循環する加熱筒であっても良い。例えば、筒本体の外周部分に備えられたパイプ状のジャケットを用い、そのジャケットのパイプ内を設定された温度の油を循環流動させて、筒本体のゴム材料を加熱或いは冷却する方式である。
加熱筒22の温度は、加熱されることで筒本体のゴム材料Aを可塑化溶融させるが、スクリュ23のせん断力による熱発生を抑えるために冷温にするなど加熱筒22の温度を加冷調整することが可能となる。
The heating cylinder 22 includes a hollow cylindrical cylinder body and a band heater (not shown) for heating the rubber of the cylinder body. It is acceptable for the heating cylinder to not only simply heat the cylinder but also circulate oil through a pipe that can adjust the temperature. For example, a pipe-shaped jacket is provided on the outer periphery of the cylinder body, and oil at a set temperature is circulated through the pipe of the jacket to heat or cool the rubber material of the cylinder body.
The temperature of the heating barrel 22 is adjusted by heating to plasticize and melt the rubber material A in the barrel body, but it is also possible to adjust the temperature of the heating barrel 22 by cooling it, for example, to keep it at a low temperature in order to suppress heat generation due to the shear force of the screw 23.

本発明の射出成形装置15は、従来のプリプラ式射出成形装置との部品共有が可能であり、例えば、スクリュや加熱筒などのユニットなど極力部品を共通化していて、部品調達や生産にあたって経済的にも合理的である。 The injection molding device 15 of the present invention can share parts with conventional pre-plasticization injection molding devices, and as many parts as possible, such as the screw and heater barrel units, are common, making it economically rational in terms of parts procurement and production.

スクリュ23は、筒本体内に設けられ、表面外周に軸長さ方向略全体にわたって、加熱筒22よりも小径のフライトが所定間隔をもって螺旋状に形成されている。また、スクリュ23の他端側(図3では左側)に、スクリュ23を回転駆動させるための油圧モータ21が回転軸を介して接続されている。これにより、油圧モータ21の動力を伝達することができ、スクリュ23を右回転させるとフライト間の溝にあるゴム材料Aは、その溝に沿って先端前側に運ばれる。これにより、材料供給口24から供給されたゴム材料Aは、加熱筒22の伝導熱によって溶融かつ混練された可塑化ゴム材料Bとなって、加熱筒22の先端からその可塑化装置20の先端側と射出ユニット30(射出ポット40)の後端側の側面との連結部分40cの連通路(流路)30aへと押し出すことができる。 The screw 23 is provided in the cylinder body, and flights smaller in diameter than the heating cylinder 22 are formed in a spiral shape at a predetermined interval on the outer periphery of the surface over the entire axial length direction. In addition, a hydraulic motor 21 for rotating the screw 23 is connected to the other end side (left side in FIG. 3) of the screw 23 via a rotating shaft. This allows the power of the hydraulic motor 21 to be transmitted, and when the screw 23 is rotated to the right, the rubber material A in the groove between the flights is carried along the groove to the front end side. As a result, the rubber material A supplied from the material supply port 24 becomes plasticized rubber material B that is melted and kneaded by the conductive heat of the heating cylinder 22, and can be extruded from the tip of the heating cylinder 22 to the communication passage (flow passage) 30a of the connecting part 40c between the tip side of the plasticizer 20 and the side of the rear end side of the injection unit 30 (injection pot 40).

[射出ユニット]
次に、可塑化装置20から送られた可塑化され溶融された可塑化ゴム材料Bを、型締めされた金型内に射出する射出ユニット30について説明する。
一般的な射出圧力の高圧化でボトルネックとなるところは射出ブロック41の機械的強度である。一般のプリプラ式では、射出ブロックにスクリュと接する部分に可塑化されたゴム材料が供給される横穴(従来技術の図8におけるゴム材料を側方から供給する投入口9が相当する。)があり、ここで集中応力が発生することで、金属疲労が蓄積しひびが入り問題があったが、本発明の射出成形装置15の射出ユニット構造とすることで射出ブロック41にそのような横穴が不要となるため集中応力発生問題となるボトルネックが解消される。これにより、本発明の射出成形装置15は、せん断発熱量を増加させることができるように射出圧力を高圧力化(280MPa程度)することが可能としている。
[Injection unit]
Next, the injection unit 30 that injects the plasticized and molten plasticized rubber material B sent from the plasticizing device 20 into the clamped mold will be described.
The bottleneck in increasing the general injection pressure is the mechanical strength of the injection block 41. In a general pre-plastication type, the injection block has a side hole (corresponding to the inlet 9 for supplying the rubber material from the side in the conventional art shown in FIG. 8) through which the plasticized rubber material is supplied to the part in contact with the screw, and concentrated stress occurs here, which causes metal fatigue to accumulate and cracks, but the injection unit structure of the injection molding device 15 of the present invention eliminates the need for such a side hole in the injection block 41, eliminating the bottleneck that causes concentrated stress. As a result, the injection molding device 15 of the present invention is capable of increasing the injection pressure (to about 280 MPa) so as to increase the amount of shear heat generation.

また、本発明の射出成形装置15は、従来のプリプラ式の加熱筒(従来技術の図8における加熱筒4が相当する。)と同様の可塑化装置22と射出装置に相当する射出ユニット30とが別体で構成されているにもかかわらず、射出ユニット30の射出ブロック41に上記のような横穴を設けない方法で、先入れ先出し式としている。すなわち、可塑化装置20から可塑化ゴム材料Bが供給される連通路30aが、射出ブロック41の位置ではなく、本発明では射出ユニット30のプランジャノズル36の後退した位置に形成されている。また、一般的なインラインスクリュ式の射出成形装置のゴム供給の場所は、スクリュの最後端で位置的に異なる。以下、本発明の射出成形装置15における塑化装置20及び射出ユニット30について順に説明する。 In addition, the injection molding device 15 of the present invention is configured with a plasticizer 22 similar to the conventional pre-plasticizer type heating barrel (corresponding to the heating barrel 4 in FIG. 8 of the prior art) and an injection unit 30 corresponding to the injection device, which are separate bodies, but is a first-in, first-out type by not providing a side hole as described above in the injection block 41 of the injection unit 30. That is, the communication passage 30a through which the plasticized rubber material B is supplied from the plasticizer 20 is formed not at the injection block 41 position, but at a position retreated from the plunger nozzle 36 of the injection unit 30 in the present invention. Also, the location of rubber supply in a general in-line screw type injection molding device is different in position at the rear end of the screw. Below, the plasticizer 20 and the injection unit 30 in the injection molding device 15 of the present invention will be described in order.

本発明の射出ユニット30は、図1及び図2に示すように、射出成形装置15のタイバー16で縦型の状態に固持し、図3に示すように、その状態でプランジャ32を射出シリンダ31により鉛直方向下向きに突き出すことで、可塑化装置20の先端(下流)側の連通路30aから射出ポット40内の貯留空間40aに流動状態の可塑化ゴム材料Bを充填後に、その可塑化ゴム材料Bを成形金型(図8の符号10が相当。)に注入する。そして、その状態で所定時間保持することで、成形金型に注入された可塑化ゴム材料Bが加硫されゴム製品となる。 As shown in Figures 1 and 2, the injection unit 30 of the present invention is held in a vertical position by the tie bars 16 of the injection molding device 15, and as shown in Figure 3, the plunger 32 is pushed vertically downward by the injection cylinder 31 in this state, filling the storage space 40a in the injection pot 40 with plasticized rubber material B in a fluid state from the communication passage 30a on the tip (downstream) side of the plasticizing device 20, and then injecting the plasticized rubber material B into the molding die (corresponding to the reference symbol 10 in Figure 8). By holding the state for a predetermined time, the plasticized rubber material B injected into the molding die is vulcanized to become a rubber product.

射出ユニット30には、プランジャ32の後退位置時に、可塑化され溶融化した可塑化ゴム材料Bを1ショット分溜めておくための射出ポット40が中空円筒状に形成され、その射出ポット40の内部をプランジャ32が軸方向に往復移動可能に配置されている。また、プランジャ40の先端側には、同一軸上にプランジャノズル36が固定(挿入嵌合)されている。 In the injection unit 30, an injection pot 40 is formed in a hollow cylindrical shape to store one shot of the plasticized and molten plasticized rubber material B when the plunger 32 is in the retracted position, and the plunger 32 is arranged inside the injection pot 40 so that it can move back and forth in the axial direction. In addition, a plunger nozzle 36 is fixed (inserted and fitted) to the tip side of the plunger 40 on the same axis.

また、射出ユニット30には、図2及び図3に示すように、射出シリンダ31が射出用ロッド38を介してプランジャ32と連結しており、射出用ロッド31を突没駆動することで、当該プランジャ32を往復移動させることができる。この射出シリンダ31は、可塑化ゴム材料Bを射出するための油圧駆動の往復動ピストン/シリンダで、例えば、空気圧、電動、油圧など、市販のものを適用することができるので、ここでは特に限定しない。 As shown in Figures 2 and 3, in the injection unit 30, an injection cylinder 31 is connected to a plunger 32 via an injection rod 38, and the plunger 32 can be reciprocated by driving the injection rod 31 to extend and retract. This injection cylinder 31 is a hydraulically driven reciprocating piston/cylinder for injecting the plasticized rubber material B, and is not particularly limited here, as any commercially available one can be used, such as pneumatic, electric, or hydraulic.

射出ユニット30を構成する射出ポット40には、その後端側の側面と可塑化装置20の先端側からの可塑化ゴム材料Bが供給される連通路(流路)30aが形成され、射出ポット40に供給される可塑化ゴム材料Bは、所定の成形材料として計量のため、連続的に貯留する射出ポット40内の貯留空間40aへと導かれる。プランジャ32の後退限度位置に移動したときに所定の成形材料として計量が完了して連通路30aから供給が停止される。 The injection pot 40 constituting the injection unit 30 is formed with a communication passage (flow path) 30a through which the plasticized rubber material B is supplied from the side of its rear end and the tip end of the plasticizer 20, and the plasticized rubber material B supplied to the injection pot 40 is led to a storage space 40a in the injection pot 40 where it is continuously stored for metering as a specified molding material. When the plunger 32 is moved to the maximum retraction position, metering as the specified molding material is completed and supply from the communication passage 30a is stopped.

また、射出ポット40に形成される連通路30aの近傍位置にガイド部材33が備えられている。このガイド部材33は、連通路30a付近の射出ポット40の内周面に固定され、全体が円筒状で、その先端部分に形成された曲面‘R’に沿って、連通路30aから供給される可塑化ゴム材料Bを射出ポット40内に案内する案内曲面を有している。
すなわち、このガイド部材は、その先端(下流)部分に形成された曲面に沿って、連通路30aから供給される可塑化ゴム材料Bを射出ポット40内の通路30b、30c、30dに案内する役割がある。なお、通路30b、30c、30dは、連通路30aと同じく可塑化ゴム材料Bの流路であるが、射出ポット40内を流れる通路であるため説明上区別するため単に通路としている。
Also, a guide member 33 is provided in the vicinity of the communication passage 30a formed in the injection pot 40. This guide member 33 is fixed to the inner peripheral surface of the injection pot 40 near the communication passage 30a, is cylindrical as a whole, and has a guide curved surface that guides the plasticized rubber material B supplied from the communication passage 30a into the injection pot 40 along a curved surface 'R' formed at the tip portion of the guide member 33.
That is, this guide member has the role of guiding the plasticized rubber material B supplied from the communicating passage 30a along a curved surface formed at the tip (downstream) portion thereof to the passages 30b, 30c, and 30d in the injection pot 40. Note that the passages 30b, 30c, and 30d are flow paths for the plasticized rubber material B like the communicating passage 30a, but because they are passages that flow inside the injection pot 40, they are simply referred to as passages for the purpose of explanation.

このような役割を果たすガイド部材33は、全体が所定の厚みをもった円筒状で、射出ポット40の内周面に固定されている。そして、ガイド部材33の円筒状の先端(下流)の部分には、円筒状の連通路30a上端の位置と連通路30aの反対側の位置(端部33a)とで、鉛直方向に‘a’だけ長く斜目に切り取られ側面視で楕円形に形成されている。 The guide member 33, which fulfills this role, is cylindrical with a specified overall thickness and is fixed to the inner circumferential surface of the injection pot 40. The cylindrical tip (downstream) portion of the guide member 33 is cut obliquely in the vertical direction by a length 'a' at the position of the upper end of the cylindrical communication passage 30a and at the position on the opposite side of the communication passage 30a (end 33a), forming an elliptical shape in side view.

すなわち、ガイド部材33の円筒状を斜めで切った面であれば側面視は、そのままでみれば直線面で、また、底面断面視は略楕円形となるが、本発明では、図4Aに示すように、プランジャ32の下流側の通路側からその反対側への切断面が側面視で、鉛直方向上側にやや凹み所定の曲面‘R’が形成されている。
このようなガイド部材33の第二の役割は、端部33aへの曲面‘R’に沿って流動状態の可塑化ゴム材料Bが流れることで、連通路30aからプランジャ32の供給口付近で溜まることが避けられ、その結果、プランジャノズル36の溝で形成された通路30dへとむらなく流れる。
In other words, if the cylindrical shape of guide member 33 is cut at an angle, the surface will be a straight line when viewed from the side, and the bottom cross section will be approximately elliptical. However, in the present invention, as shown in Figure 4A, the cut surface from the downstream passage side of plunger 32 to the opposite side is slightly concave vertically upward and has a predetermined curved surface 'R' when viewed from the side.
The second role of such guide member 33 is to allow the plasticized rubber material B in a fluid state to flow along the curved surface 'R' to the end portion 33a, thereby preventing the plasticized rubber material B from accumulating near the supply port of the plunger 32 from the communicating passage 30a, and as a result, allowing the material to flow evenly into the passage 30d formed by the groove of the plunger nozzle 36.

プランジャ32の鉛直方向下側の先端部には、図4Aに示すように、プランジャノズル36がプランジャ32に固定され一体化されている。これにより、プランジャ32の摺動に伴ってプランジャノズル36も共に上下に移動する。このプランジャノズル36は、図4A及び図4Bに示すように、そのプランジャノズル36の先端が側面視略円錐状の凸形状を、可塑化ゴム材料Bの通路となるように、縦方向に三本の突起形成による溝36aが底面視放射状に切り欠き形成されている。 As shown in Figure 4A, the plunger nozzle 36 is fixed and integrated with the plunger 32 at the vertically lower tip of the plunger 32. This allows the plunger nozzle 36 to move up and down as the plunger 32 slides. As shown in Figures 4A and 4B, the tip of the plunger nozzle 36 has a roughly conical convex shape in side view, and grooves 36a formed by three vertical protrusions are cut out radially in bottom view to serve as a passage for the plasticized rubber material B.

そして、射出ユニット30には、当該プランジャ32の下降時にプランジャノズル36と相対向し当接する射出ブロック41が、対象的な略逆円推の凹形状に形成され、射出ポット40の下降端と嵌合して備えられている。当該射出ブロック41の先端には、射出ノズル43と連通する可塑化ゴム材料Bの通路となる射出ブロック延長部42の通路42aを有している。 The injection unit 30 is provided with an injection block 41 that faces and abuts against the plunger nozzle 36 when the plunger 32 descends. The injection block 41 is formed in a symmetrical, approximately inverted circular concave shape and is fitted into the descending end of the injection pot 40. The tip of the injection block 41 has a passage 42a of the injection block extension 42 that serves as a passage for the plasticized rubber material B that communicates with the injection nozzle 43.

また、プランジャ32には、図4Aに示すように、射出ポット40内の可塑化ゴム材料Bにより受ける圧力に従って射出ポット40内を移動する第一チェックリング34と、その第一チェックリング34よりもプランジャ32の後端側に固定されて移動をともにする第二チェックリング35とを備えている。以下、第一チェックリング34と第二チェックリング35について順に説明する。 As shown in FIG. 4A, the plunger 32 is equipped with a first check ring 34 that moves within the injection pot 40 in response to the pressure exerted by the plasticized rubber material B within the injection pot 40, and a second check ring 35 that is fixed to the rear end side of the plunger 32 relative to the first check ring 34 and moves with it. Below, the first check ring 34 and the second check ring 35 will be described in order.

先ず、プランジャ32の前進(下降)による金型への射出動作により射出ポット40内の貯留空間40aに充填した可塑化ゴム材料Bの逆流を阻止する第一チェックリング34が設けられている。一般的には、第一チェックリング34はインラインスクリュウ式の射出成形装置で用いられ、可塑化時には可塑化されるゴム材料を自由に流し、射出時には背面後部側に材料を漏れるのを遮断する役割をする。 First, a first check ring 34 is provided to prevent the backflow of the plasticized rubber material B filled in the storage space 40a in the injection pot 40 due to the forward (downward) movement of the plunger 32 to inject into the mold. Generally, the first check ring 34 is used in an in-line screw type injection molding device, and allows the rubber material to flow freely during plasticization, and prevents the material from leaking to the rear side during injection.

本発明の射出成形装置15で用いられる第一チェックリング34は、図4A及び図4Cに示すように、肉厚で中空の円筒状に形成されている。その円筒状の外周面(外径)34aと射出ポット40の内周面(内径)40bとは、可塑化ゴム材料Bの逆流を阻止するため隙間なく略同じ径で密着する一方、射出ポット40内をプランジャ32の軸方向に自由に摺動可能としている。また、第一チェックリング34の円筒状の中空部分には可塑化ゴム材料Bの通路30cが形成されている。これにより、第一チェックリング34は、プランジャノズル36の溝で形成された通路30dを介して射出ポット40内の貯留空間40aに可塑化ゴム材料Bの充填をすることができる。なお、第一チェックリング34は、射出ポット40内の貯留空間40aに充填した可塑化ゴム材料Bの逆流を阻止する構成は、第二チェックリング35で説明する。 The first check ring 34 used in the injection molding device 15 of the present invention is formed in a thick, hollow cylindrical shape as shown in Figures 4A and 4C. The cylindrical outer peripheral surface (outer diameter) 34a and the inner peripheral surface (inner diameter) 40b of the injection pot 40 are in close contact with each other with approximately the same diameter without any gaps to prevent the backflow of the plasticized rubber material B, while allowing the plunger 32 to slide freely in the axial direction of the injection pot 40. In addition, a passage 30c for the plasticized rubber material B is formed in the cylindrical hollow part of the first check ring 34. As a result, the first check ring 34 can fill the storage space 40a in the injection pot 40 with the plasticized rubber material B through the passage 30d formed by the groove of the plunger nozzle 36. The configuration of the first check ring 34 to prevent the backflow of the plasticized rubber material B filled in the storage space 40a in the injection pot 40 will be explained in the second check ring 35.

次に、図3、図4A及び図4Cに示すように、射出ポット40内でプランジャノズル36の同一軸上に、第一チェックリング34の後端とプランジャ32との間には第二チェックリング35が設けられている。この第二チェックリング35は、プランジャ32と一体化するよう嵌合しており、射出ポット40内をプランジャ32の前進後退の移動に伴って移動する。そして、この第二チェックリング35の下端が第一チェックリング34と当接していない状態は、可塑化ゴム材料Bの射出ポット内の貯留空間40aへ充填するための通路30cを開き、この第二チェックリング35の下端が第一チェックリング34と当接している状態で通路30cを閉じることができる。このように、第一チェックリング34と第二チェックリング35との両方の動きにより逆流防止を行っている。
このように、図5Cに示すように、プランジャ32が射出ポット40内の後退限度位置で、第一チェックリング34と第二チェックリング35とが当接密着して連通路30aからの可塑化ゴム材料Bの供給を停止され、射出ポット40内の貯留空間40aへの可塑化ゴム材料Bの充填が完了(計量完了)し、プランジャ32を移動停止する。
Next, as shown in Figures 3, 4A and 4C, a second check ring 35 is provided between the rear end of the first check ring 34 and the plunger 32 on the same axis as the plunger nozzle 36 in the injection pot 40. This second check ring 35 is fitted integrally with the plunger 32 and moves in the injection pot 40 with the forward and backward movement of the plunger 32. When the lower end of this second check ring 35 is not in contact with the first check ring 34, a passage 30c for filling the plasticized rubber material B into the storage space 40a in the injection pot is opened, and when the lower end of this second check ring 35 is in contact with the first check ring 34, the passage 30c can be closed. In this way, backflow is prevented by the movements of both the first check ring 34 and the second check ring 35.
Thus, as shown in FIG. 5C, when the plunger 32 is at its most retracted position within the injection pot 40, the first check ring 34 and the second check ring 35 come into tight contact with each other, stopping the supply of plasticized rubber material B from the communicating passage 30a, completing the filling of the plasticized rubber material B into the storage space 40a within the injection pot 40 (metering completed), and stopping the movement of the plunger 32.

[射出ユニットの射出動作]
本実施形態における射出ユニット30は、プランジャ32を下降(前進)移動させることにより、射出ポット40内の貯留空間40aに溶融された可塑化ゴム材料Bが射出ノズル43を介して金型に向かって射出される。このような射出動作において、第一チェックリング34は、計量時には上方から加圧されるので下方に移動しゴムの流路となる複数の通路が形成され、射出時には下方から加圧され第二チェックリング35と接触しチェックされる。
以下、これらの射出ユニット30の動作を図5A乃至図5Dを用いて詳細に説明をする。
図5Aは、可塑化ゴム材料Bを所定の計量に向けての状態の動作図で、第二チェックリング35の外周と射出ポット40との隙間に可塑化ゴム材料Bが流れる通路30bが形成されている。ここでは、プランジャ32が上降方向に後退移動して射出ポット40内の貯留空間40aを確保しつつ、図3に示すように、可塑化装置20でゴム材料Aを加熱しスクリュ23の回転により可塑化され溶融状態の可塑化ゴム材料Bが連通路30aを通じて射出ユニット30内の通路30b、30c、30dへと押し出される。具体的には、連通路30aに供給された可塑化ゴム材料Bは、射出ポット40の内周40aと第二チェックリング35の外周35aとの隙間の通路30bを通過し、さらに、第一チェックリング34の内周34bとこれに対向するプランジャ32との隙間の通路30cを通過し、さらに、プランジャノズル36の通路30dへと流れ、射出ポット40内の貯留空間40aに充填される。また、連通路30aの反対側(図面では左側)においても、連通路30aからの供給された可塑化ゴム材料Bがガイド部材33に形成された曲面Rに沿って流れ、さらに、上記の通路30b、30c、30dを介して貯留空間40aへと同様に充填される。
[Injection operation of injection unit]
In the injection unit 30 in this embodiment, the plunger 32 is moved downward (forward) to inject the molten plasticized rubber material B stored in the storage space 40a in the injection pot 40 toward the mold through the injection nozzle 43. In this injection operation, the first check ring 34 is pressurized from above during metering, so that it moves downward to form multiple passages that serve as flow paths for the rubber, and is pressurized from below during injection, so that it comes into contact with the second check ring 35 and is checked.
The operation of the injection unit 30 will be described in detail below with reference to FIGS. 5A to 5D.
5A is an operation diagram of a state in which plasticized rubber material B is being metered to a predetermined amount, and a passage 30b through which plasticized rubber material B flows is formed in the gap between the outer periphery of second check ring 35 and injection pot 40. Here, plunger 32 moves backward in the upward direction to secure storage space 40a in injection pot 40, while rubber material A is heated in plasticizer 20 and plasticized by rotation of screw 23, and plasticized rubber material B in a molten state is pushed out through communication passage 30a into passages 30b, 30c, and 30d in injection unit 30, as shown in FIG. Specifically, the plasticized rubber material B supplied to the communication passage 30a passes through a passage 30b in the gap between the inner periphery 40a of the injection pot 40 and the outer periphery 35a of the second check ring 35, and further passes through a passage 30c in the gap between the inner periphery 34b of the first check ring 34 and the plunger 32 facing it, and further flows into a passage 30d of the plunger nozzle 36, and is filled into the storage space 40a in the injection pot 40. Also on the opposite side of the communication passage 30a (the left side in the drawing), the plasticized rubber material B supplied from the communication passage 30a flows along the curved surface R formed in the guide member 33, and further passes through the above-mentioned passages 30b, 30c, and 30d to be filled into the storage space 40a in the same manner.

図5Bは、可塑化ゴム材料Bを所定の計量している状態の動作図で、図5Aと同様に通路30b、30c、30dが開いている。さらに、図5Bでは、射出ポット40内の貯留空間40aがほぼ充填が終わりつつ、下側からの可塑化ゴム材料Bによる押し上げ(圧力)が増加することによりプランジャ32が図5Aに比べ上方向に後退移動(図面の上方向符号矢印C)している。 Figure 5B is an operational diagram showing the state in which a predetermined amount of plasticized rubber material B is being measured, with passages 30b, 30c, and 30d open as in Figure 5A. Furthermore, in Figure 5B, as the storage space 40a in the injection pot 40 is almost completely filled, the upward pressure (pressure) from below by the plasticized rubber material B increases, causing the plunger 32 to move backwards upward compared to Figure 5A (upward arrow C in the drawing).

図5Cは、可塑化ゴム材料Bの計量終了の状態の動作図で、さらに、図5Bで示したように、可塑化ゴム材料Bによりプランジャ32が受ける圧力が次第に高まるとプランジャ32と当接したままの第一チェックリング34が最大限上方向に押し上げられ、プランジャ32の限度位置に至ったとき、すなわち、計量が完了すると、第一チェックリング34と第二チェックリング35とが当接され通路30bが開放状態から閉鎖状態へと変わる。
つまり、第一チェックリング34が図中上向きに後退移動し、その第一チェックリング34と第二チェックリング35とが当接し密着することで逆流防止リングとしての役割を果たし、可塑化装置20からの可塑化ゴム材料Bの押出し停止及びプランジャ32の後退移動が可塑化ゴム材料Bの計量完了状態になり一旦静止する。
Figure 5C is an operational diagram of the state when the metering of plasticized rubber material B is completed. Furthermore, as shown in Figure 5B, as the pressure received by the plunger 32 by the plasticized rubber material B gradually increases, the first check ring 34, which remains in contact with the plunger 32, is pushed upward to its maximum extent, and when the plunger 32 reaches its limit position, that is, when the metering is completed, the first check ring 34 and the second check ring 35 abut against each other, and the passage 30b changes from an open state to a closed state.
In other words, the first check ring 34 moves backward in the upward direction in the figure, and the first check ring 34 and the second check ring 35 abut and come into close contact with each other, thereby acting as a backflow prevention ring, and the extrusion of the plasticized rubber material B from the plasticizing device 20 stops and the backward movement of the plunger 32 stops once the metering of the plasticized rubber material B is completed.

なお、プランジャ32の限度位置に至ったときの停止作動は、計量しているスクリュ23の回転を停止させることで行っている。具体的には、油圧モータ21へ接続している図示しないバルブがスクリュ23の制御を行っている。そして、スクリュ23の回転が停止すると可塑化ゴム材料Bは送られなくなるのでプランジャ32も停止する。
すなわち、プランジャ32には、図示しない位置センサが取り付けられており、計量によってプランジャ32が後退し、その位置を制御装置でモニタして、設定値になった時点で油圧モータ21へ接続しているバルブを制御し油圧モータ21を停止させる。
なお、停止位置精度を向上させるため、目標位置に近くなった時点で減速させるような制御を行うことも可能である。
The stopping operation when the plunger 32 reaches the limit position is performed by stopping the rotation of the metering screw 23. Specifically, a valve (not shown) connected to the hydraulic motor 21 controls the screw 23. When the rotation of the screw 23 stops, the plasticized rubber material B is no longer fed, and the plunger 32 also stops.
That is, a position sensor (not shown) is attached to the plunger 32, and the plunger 32 is retracted by metering. The position of the plunger 32 is monitored by a control device, and when the position reaches a set value, the valve connected to the hydraulic motor 21 is controlled to stop the hydraulic motor 21.
In order to improve the accuracy of the stopping position, it is also possible to perform control such that the speed is reduced when the target position is approached.

このように、プランジャ32の後退移動によって、ガイド部材、第一チェックリング34と第二チェックリング35と連携して溶融し可塑化ゴム材料Bの通路30b、30c、30dを開閉作動されることで、射出ポット40内の貯留空間40aの可塑化ゴム材料Bの充填量が計量され、そしてその計量値が予め定めた一定値に達したところで、可塑化装置20による可塑化ゴム材料Bの供給及びプランジャ32の後退移動が停止する。そして、射出ポット40内の貯留空間40aへの計量(所定容量の可塑化ゴム材料Bの注入、充填)が終了となり、溶可塑化ゴム材料Bは射出ポット40内の貯留空間40aには送出されない。 In this way, the backward movement of the plunger 32 opens and closes the passages 30b, 30c, and 30d of the molten plasticized rubber material B in cooperation with the guide member, the first check ring 34, and the second check ring 35, thereby measuring the amount of plasticized rubber material B filled in the storage space 40a in the injection pot 40, and when the measured value reaches a predetermined constant value, the supply of plasticized rubber material B by the plasticizer 20 and the backward movement of the plunger 32 stop. Then, the measurement (injection and filling of a predetermined amount of plasticized rubber material B) into the storage space 40a in the injection pot 40 is completed, and the molten plasticized rubber material B is not sent to the storage space 40a in the injection pot 40.

図5Dにおいて、第一チェックリング34は、計量時は上方から加圧されるので下方に移動しゴムの流路が形成されていたが、射出時には下方から加圧され第二チェックリング35と接触しチェックされる。すなわち、成形のための可塑化ゴム材料Bの所定の計量が終了となったことから、第一チェックリング34と第二チェックリング35とが当接されて通路30a、30bが閉鎖状態のままで、プランジャ32を下降摺動(図の下方向矢印符号D)させて圧縮開始し、射出ポット40内の貯留空間40aに溶融された可塑化ゴム材料Bが金型に向かって射出される状態を示している。 In FIG. 5D, the first check ring 34 is pressurized from above during metering, so it moves downward to form a flow path for the rubber, but during injection, it is pressurized from below and comes into contact with the second check ring 35 to be checked. In other words, the specified amount of plasticized rubber material B for molding has been measured, so the first check ring 34 and the second check ring 35 come into contact, closing the passages 30a and 30b, and the plunger 32 slides downward (downward arrow D in the figure) to start compression, and the plasticized rubber material B molten in the storage space 40a in the injection pot 40 is injected toward the mold.

よって、本発明の射出成形装置15は、連絡通路30b、30c、30dから射出ポット40内の貯留空間40aへと、先に流入した可塑化ゴム材料Bが上記通路を経てプランジャノズル43に順次送り込まれ、そして、プランジャ32が前進すると前方の可塑化ゴム材料Bから順に射出され、目的とする先入れ先出しを実現することができる。このような先入れ先出しにより、可塑化ゴム材料Bの滞留時間のばらつきを抑制し成形不良を低減することができる。
また、本発明の射出成形装置15は、射出ブロック43に可塑化ゴム材料Bの供給用の横穴を設けていないため、射出ブロック43が金属疲労の蓄積によるひびが入るようなボトルネックが解消されている。
Therefore, in the injection molding apparatus 15 of the present invention, the plasticized rubber material B that has flowed in first from the communication passages 30b, 30c, 30d into the storage space 40a in the injection pot 40 is fed in sequence to the plunger nozzle 43 via the above passages, and when the plunger 32 moves forward, the plasticized rubber material B is injected in sequence starting from the front, thereby achieving the desired first-in, first-out. This first-in, first-out system makes it possible to suppress variations in the residence time of the plasticized rubber material B and reduce molding defects.
In addition, since the injection molding apparatus 15 of the present invention does not have a lateral hole in the injection block 43 for supplying the plasticized rubber material B, the bottleneck that would cause the injection block 43 to crack due to accumulation of metal fatigue is eliminated.

また、射出ユニット30の後端寄りには、射出ポット40の内周40bとプランジャ32との外周32aとには、密閉用のシール構造37が構築されており、これにより、射出ポット40内に沿ってプランジャ32を上下移動させる際、射出ポット40内の貯留空間40aの真空度を一定に維持することができる。この場合、シール構造37としては、既存のシール技術を適用することができるため、ここでは特に限定しないが、図面にはシール構造の一例として、射出ポット40の後端側外周廻りに、その周方向に沿ってパッキンが敷設されている。 In addition, near the rear end of the injection unit 30, a sealing structure 37 is constructed between the inner circumference 40b of the injection pot 40 and the outer circumference 32a of the plunger 32, so that the degree of vacuum in the storage space 40a inside the injection pot 40 can be maintained constant when the plunger 32 is moved up and down inside the injection pot 40. In this case, existing sealing technology can be applied as the sealing structure 37, so there is no particular limitation here, but the drawings show a packing laid around the outer circumference of the rear end side of the injection pot 40 along its circumferential direction as an example of a sealing structure.

[温調ノズル]
本発明の射出成形装置15の射出ノズルには、図6、図7A、図7Bに示すように、成形材料である可塑化ゴム材料Bを加熱加冷する媒体(流水)が流通b可能な螺旋状の媒体通路43cが形成された温調ノズル43を備えている。これは、可塑化ゴム材料Bを射出ポット40の貯留空間40aにおいて計量し、最終的に射出完了するまでの間、成形に適した温度状態にする必要があるためである。
[Temperature control nozzle]
6, 7A, and 7B, the injection nozzle of the injection molding device 15 of the present invention is equipped with a temperature control nozzle 43 having a spiral medium passage 43c formed therein through which a medium (running water) for heating and cooling the plasticized rubber material B, which is the molding material, can flow. This is because the plasticized rubber material B needs to be kept at a temperature suitable for molding from the time it is measured in the storage space 40a of the injection pot 40 until the final injection is completed.

通常、一般的な射出成形機内でのゴムは、(1)成形機外のゴムリボンの温度調節(以下、単に温調という。)は無しで温度は常温、⇒(2)加熱筒のスクリュにより混錬(せん断発熱)され、温調は有りで温度は60~90℃、⇒(3)射出ポット内の貯留空間に蓄えられ、温調は有りで温度は60~90℃、⇒(4)ノズルは射出圧力により通過(せん断発熱)し、温調は無しで90~120℃、⇒ランナー通過(せん断発熱)し、温調は有りで温度は120~140℃、(6)金型では金型表面から伝熱により温度上昇がされ、温調は有りで温度は170~200℃、のような過程を経て最終的に金型内で成形される。 Normally, rubber in a typical injection molding machine goes through the following process: (1) The rubber ribbon outside the molding machine is at room temperature with no temperature control (hereafter simply referred to as temperature control); ⇒ (2) It is mixed (shear heat) by the screw of the heating barrel, with temperature control at a temperature of 60-90°C; ⇒ (3) It is stored in the storage space inside the injection pot, with temperature control at a temperature of 60-90°C; ⇒ (4) It passes through the nozzle due to injection pressure (shear heat) at 90-120°C with no temperature control; ⇒ It passes through the runner (shear heat) at 120-140°C with temperature control; (6) In the mold, the temperature rises due to heat transfer from the mold surface, with temperature control at 170-200°C, and is finally molded in the mold.

このような上記過程で、特に問題となるのは、射出ノズル先端部の可塑化ゴム材料Bの温度である。射出直後はこの部分のゴムは高温となっており金型内ゴムの加硫中に同時に加硫してしまう恐れがあり、これを防止するために冷却しておく必要がある。しかし、次の射出時にはこの部分のゴムは冷却されており、またノズル壁面との摩擦距離も僅かなためせん断発熱量も期待できない。このため、この部分のみのゴムを射出前に事前に温めておく必要がある。 In the above process, a particular problem is the temperature of the plasticized rubber material B at the tip of the injection nozzle. Immediately after injection, the rubber in this area is hot and there is a risk that it will vulcanize while the rubber in the mold is being vulcanized, so it must be cooled to prevent this. However, at the time of the next injection, this area of rubber will have cooled, and since the friction distance with the nozzle wall is small, no shear heat generation can be expected. For this reason, it is necessary to warm only this area of rubber before injection.

そこで、これをともに実現するために、本発明の射出成形装置15において、図6に示すように、先ず、射出ブロック41と射出ノズル43を繋ぐ射出ブロック延長部42であるの射出時の射出用通路42aを温調筒42bで温めるとともに、本発明では時に、図3に示すように、射出ノズル43において温水器50とチラー(冷却器)60を随時切り替えて循環させる加熱冷却機構55を有する温調ノズルとしている。これにより、射出ノズル43に滞留しているゴム材料を加熱もしくは冷却することにより、この部分のゴム材料の加硫及び加熱不足を防止することが可能となる。また、射出ノズル43内に発生するスコーチを防止できるので、品質の向上とゴム材料の節約が可能となる。
なお、射出用通路42aでのせん断発熱量は、射出ノズル43でのせん断発熱量に比べて少なく、射出ノズル43をチラー(冷却器)60で冷却することが有効となる。
In order to achieve both of these, in the injection molding apparatus 15 of the present invention, as shown in Fig. 6, first, the injection passage 42a for injection, which is the injection block extension 42 connecting the injection block 41 and the injection nozzle 43, is heated by the temperature control cylinder 42b, and in the present invention, as shown in Fig. 3, the injection nozzle 43 is provided with a heating and cooling mechanism 55 which switches between a water heater 50 and a chiller (cooler) 60 as required for circulation. This makes it possible to prevent vulcanization and insufficient heating of the rubber material in this portion by heating or cooling the rubber material remaining in the injection nozzle 43. Also, since scorching occurring in the injection nozzle 43 can be prevented, it is possible to improve the quality and save the rubber material.
The amount of shear heat generated in the injection passage 42 a is smaller than the amount of shear heat generated in the injection nozzle 43 , and it is therefore effective to cool the injection nozzle 43 with a chiller (cooling device) 60 .

また、温調筒42bは、円筒形状の鋼材で形成されたジャケットと射出ブロック42との間の空間に温油もしくは温水を流して温調される。 The temperature of the temperature control cylinder 42b is controlled by flowing hot oil or hot water into the space between the jacket, which is made of cylindrical steel material, and the injection block 42.

次に、加熱冷却機構55は、射出ユニット30とは別に備えられた外付けであって、温水器50、チラー(冷却器)60、温水器のシャットオフ弁51,52、チラー(冷却器)60のシャットオフ弁61,62とから構成される。この温水器50は、例えば、貯水タンクの中にヒーターを設置し、その熱を利用してお湯を沸かす公知の装置である。また、チラー(冷却器)60は、冷却水循環装置で、冷却器に水を循環させながら連続的に冷たい水を供給する、公知の装置である。シャットオフ弁51,52,61、62は、温水器50の温水とチラー(冷却器)60の冷却水を随時切り替える、公知の電磁弁である。これら温水器50、チラー(冷却器)60及びシャットオフ弁51,52,61、62は、既に製造販売されている一般的なものを用いるため個々の詳細な説明は省略する。 Next, the heating and cooling mechanism 55 is an external device provided separately from the injection unit 30, and is composed of a water heater 50, a chiller (cooler) 60, shutoff valves 51 and 52 for the water heater, and shutoff valves 61 and 62 for the chiller (cooler) 60. The water heater 50 is a known device that, for example, installs a heater in a water storage tank and uses the heat to boil water. The chiller (cooler) 60 is a known device that is a cooling water circulation device that continuously supplies cold water while circulating water through the chiller. The shutoff valves 51, 52, 61, and 62 are known solenoid valves that switch between the hot water of the water heater 50 and the cooling water of the chiller (cooler) 60 as needed. The water heater 50, chiller (cooler) 60, and shutoff valves 51, 52, 61, and 62 are general devices that are already manufactured and sold, so detailed explanations of each are omitted.

本発明の温調機能を有する射出ノズル43について、図7Aの射出ノズル43の部分外観図と、図7Bの射出ノズル43の部分断面図を用いて説明する。先ず、図7A及び図7Bに示すように、上述の加熱冷却機構55からの温水或いは冷却水の入口、出口(図の「入口」、「出入」参照。)を有する射出ノズル43内の中央に形成された射出用通路43aは、金型に通じる射出時の通路であって、その射出用通路43aの内径を射出ブロック延長部42の射出用通路42aの内径よりもさらに小さく細くする構造によって、射出直前の射出圧の上昇とゴム材料の流動摩擦による発熱と温度調整をはかろうとするものである。 The injection nozzle 43 with temperature control function of the present invention will be described using a partial external view of the injection nozzle 43 in Fig. 7A and a partial cross-sectional view of the injection nozzle 43 in Fig. 7B. First, as shown in Figs. 7A and 7B, the injection passage 43a formed in the center of the injection nozzle 43, which has an inlet and an outlet (see "inlet" and "outlet" in the figure) for hot water or cooling water from the heating and cooling mechanism 55 described above, is a passage at the time of injection leading to the mold, and the structure in which the inner diameter of the injection passage 43a is made smaller and thinner than the inner diameter of the injection passage 42a of the injection block extension 42 is intended to control the increase in injection pressure immediately before injection and the heat generation due to the flow friction of the rubber material and temperature control.

また、図7A及び図7Bに示すように、射出ノズル43は、温水又は冷却水の通路となる螺旋状の溝43cが形成されている。この螺旋状の溝43cは、温水又は冷却水の通路入口から始まり、射出ノズル43の先端部分で折り返し、入口の他端にある出口へと通じる半円形状の通路となっている。温水又は冷却水が通路入口に供給されると螺旋状の溝に沿って螺旋巡回しながら通路出口へと向かう。
また、溝43cが半円状に形成されていることから熱の伝導効率が早く、螺旋状に旋回するので昇温速度を速くすることができ、射出時の射出通路43aの短さによる摩擦熱を補い、金型に対して加硫温度に近くして金型へ供給することができる。
なお、ここでの半円の溝43cは、本実施形態では4つとしているが、これに限定されるものではない。半円の溝43cの大きさにもよるが、螺旋状が多くなれば射出通路43aも当然に長くなる。
7A and 7B, the injection nozzle 43 is formed with a spiral groove 43c that serves as a passage for hot water or cooling water. This spiral groove 43c is a semicircular passage that starts at the hot water or cooling water passage inlet, turns around at the tip of the injection nozzle 43, and leads to an outlet at the other end of the inlet. When hot water or cooling water is supplied to the passage inlet, it travels in a spiral circumnavigation along the spiral groove toward the passage outlet.
In addition, since groove 43c is formed in a semicircular shape, the heat is conducted efficiently, and since it rotates in a spiral shape, the temperature rise speed can be increased. This compensates for the frictional heat caused by the short injection passage 43a during injection, and the temperature can be supplied to the mold at a temperature close to the vulcanization temperature.
In this embodiment, the number of the semicircular grooves 43c is four, but the number is not limited to four. Although it depends on the size of the semicircular grooves 43c, the more spirals there are, the longer the injection passage 43a will be.

温水又は冷却水の入口及び出口は、図7A及び図7Bに示すように、逆L字状の円筒配管43eが接続される。この円筒配管43eを射出ノズル43に接続固定し、また、螺旋状の溝43cを密封して覆う円筒状のカバー部43dが射出ノズル43の外周部(谷部の溝43cと隣の谷部の溝43cとの間の凸形状の山部)43bとして装冠されている。 As shown in Figures 7A and 7B, the inlet and outlet for the hot water or cooling water are connected to an inverted L-shaped cylindrical pipe 43e. This cylindrical pipe 43e is connected and fixed to the injection nozzle 43, and a cylindrical cover part 43d that seals and covers the spiral groove 43c is attached to the outer periphery of the injection nozzle 43 (the convex ridge part between the groove 43c of the valley part and the groove 43c of the adjacent valley part) 43b.

この加熱冷却機構55は、図3に示すように、温水器50で温められた温水を射出ノズル43の「入口」への通路53と、供給制御する温水器のシャットオフ弁51、52と、チラ(冷却器)60ーで冷やされた冷却水を射出ノズルの「入口」への通路53とへ供給制御するシャットオフ弁61、62とで構成されている。そして、射出ノズル43の通路43a内ゴム材料を温める場合には、チラー(冷却器)60のシャットオフ弁61、62を閉じて温水器50のシャットオフ弁51,52を開き温水の通路53,54を構成し、反対に射出ノズル43の通路43aを冷却する場合には、温水側のシャットオフ弁51、52を閉じてチラー(冷却器)60のシャットオフ弁61,62を開き冷却水の通路を構成する。 As shown in FIG. 3, this heating and cooling mechanism 55 is composed of a passage 53 leading to the "inlet" of the injection nozzle 43, hot water heated by a hot water heater 50, shutoff valves 51 and 52 of the hot water heater that control the supply, and shutoff valves 61 and 62 that control the supply of cooling water cooled by a chiller (cooler) 60 to the passage 53 leading to the "inlet" of the injection nozzle. When the rubber material in the passage 43a of the injection nozzle 43 is heated, the shutoff valves 61 and 62 of the chiller (cooler) 60 are closed and the shutoff valves 51 and 52 of the hot water heater 50 are opened to form the hot water passages 53 and 54. Conversely, when the passage 43a of the injection nozzle 43 is cooled, the hot water side shutoff valves 51 and 52 are closed and the shutoff valves 61 and 62 of the chiller (cooler) 60 are opened to form the cooling water passage.

以上のように構成された加熱冷却機構55において、温水器50の温水とチラー(冷却器)60の冷却水を交互に切り替えるフローを、図7Cに示す。
図7Cは、横軸は時間軸を示し、縦の点線或いは鎖線はこの図中の文言である「射出動作」の「射出中」と「射出停止」、「ノズル温調」の「ノズル加熱」と「ノズル冷却」、「射出後ゴム温度」の「射出時温度」と「ポット温度」、「ノズルのゴム温度」の「射出時温度」と「ポット温度」の動作状態が分かるようにフロー図にしたものである。
FIG. 7C shows a flow of alternately switching between the hot water from the water heater 50 and the cooling water from the chiller (cooler) 60 in the heating and cooling mechanism 55 configured as above.
In Figure 7C, the horizontal axis indicates the time axis, and the vertical dotted or chain lines indicate the flow chart so that the operating states of the words "injecting" and "injection stopped" in "injection operation,""nozzleheating" and "nozzle cooling" in "nozzle temperature control,""temperature at injection" and "pot temperature" in "rubber temperature after injection," and "temperature at injection" and "pot temperature" in "rubber temperature at nozzle" can be understood.

このフロー図により、射出ノズル43のゴム温度は、射出時温度は射出ノズル43を加熱することにより達し(t1-t2)、射出ノズル43を冷却することにより射出ポット40の温度まで下がる(t3-t4)ことを理由とともに説明する。
・射出時には可塑化ゴム材料Bが冷却されているため可塑化ゴム材料Bを射出前に事前に温めておく必要があることから、チラー(冷却器)60のシャットオフ弁61,62は閉じて温水器50のシャットオフ弁51,52を開き、射出開始前(t1)に温水を螺旋状の通路43cに通して射出ノズル43を加熱昇温させる。
・昇温次第射出を開始する(t2)、
・射出直後はこの部分は高温となっており金型内ゴムの加硫中に同時に加硫してしまうおそれがあり、これを防止するために冷却しておく必要があることから、射出直後(t2)に温水器50のシャットオフ弁51,52を閉じてチラー(冷却器)60のシャットオフ弁61,62を開き冷却水を螺旋状の通路に通して射出ノズル43を冷却する。
・射出停止(t3)後、射出ノズル43のゴム温度が冷却水で下がったらノズル冷却を停止する(t4)。
This flow diagram explains why the rubber temperature of the injection nozzle 43 is reached by heating the injection nozzle 43 (t1-t2), and is lowered to the temperature of the injection pot 40 by cooling the injection nozzle 43 (t3-t4).
Since the plasticized rubber material B is cooled at the time of injection, it is necessary to warm the plasticized rubber material B in advance before injection. Therefore, the shutoff valves 61, 62 of the chiller (cooler) 60 are closed and the shutoff valves 51, 52 of the water heater 50 are opened, and warm water is passed through the spiral passage 43c before the start of injection (t1) to heat the injection nozzle 43.
・Injection begins as soon as the temperature rises (t2).
Immediately after injection, this part is hot and there is a risk that it will vulcanize during the vulcanization of the rubber in the mold. In order to prevent this, it is necessary to cool it. Therefore, immediately after injection (t2), the shutoff valves 51, 52 of the water heater 50 are closed and the shutoff valves 61, 62 of the chiller (cooler) 60 are opened to pass cooling water through the spiral passage to cool the injection nozzle 43.
After the injection is stopped (t3), when the temperature of the rubber in the injection nozzle 43 is lowered by the cooling water, the nozzle cooling is stopped (t4).

以上の説明のとおり、本発明における温水器50の温水とチラー(冷却器)60の冷却水を随時切り替えるタイミングは、射出動作のタイミングで行われている。このようにシャットオフ弁51,52,61,62を用いた温水・冷却水の切り替えが射出ノズル43の射出動作に連動するだけでの操作のため合理的といえる。 As explained above, in the present invention, the timing for switching between the hot water of the water heater 50 and the cooling water of the chiller (cooler) 60 is based on the timing of the injection operation. In this way, the switching between hot water and cooling water using the shutoff valves 51, 52, 61, and 62 is rational because it is an operation that is simply linked to the injection operation of the injection nozzle 43.

また、このように、射出直前に加硫温度近くまでゴム材料の温度を高めることができことにより、金型の加硫が極めて短縮できる。また、射出ノズル43の射出通路43aに滞留しているゴム材料を加熱もしくは冷却することにより、この部分のゴム材料の加硫及び加熱不足を防止することが可能となる。 In this way, the temperature of the rubber material can be raised close to the vulcanization temperature just before injection, which greatly shortens the vulcanization time in the mold. Also, by heating or cooling the rubber material remaining in the injection passage 43a of the injection nozzle 43, it is possible to prevent insufficient vulcanization and heating of the rubber material in this area.

以上本発明の実施形態を詳述したがこれらは一例示であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。 The above is a detailed description of an embodiment of the present invention, but these are merely examples, and the present invention can be configured in various modified forms without departing from the spirit of the invention.

1 射出シリンダ
2 射出ポット
3 プランジャ
4 加熱筒
5 スクリュ
6 可塑機(押出機)
7 射出ポット先端部分の通路
8 射出ノズル
9 投入口
10 金型
11 スプルー
12 ランナー
13 ゲート
14 キャビティ
15 射出成形装置
16 タイバー
20 可塑化装置
21 油圧モータ
22 加熱筒
23 スクリュ
30 射出ユニット
30a 連通路(流路)
30b、30c、30d 通路(流路)
31 射出シリンダ
32 プランジャ
33 ガイド部材
34 第一チェックリング
35 第二チェックリング
36 プランジャノズル
36a プランジャノズルの溝
37 シール構造
38 射出ロッド
40 射出ポット
40a 貯留空間
40b 射出ポットの内周
40c 連結部分
41 射出ブロック
42 射出ブロック延長部
42a 射出ブロック延長部の射出用通路
42b 加熱筒(バンドヒータ)
42c 射出用通路の内径
43 射出ノズル
43a 射出ノズルの射出用通路
43b 射出ノズルの外周部
43c 射出ノズルの谷部の溝
43d 射出ノズルのカバー部
43e 射出ノズルの円筒配管
50 温水器
51 温水器シャットオフ弁
52 温水器シャットオフ弁
55 加熱冷却機構
60 チラー(冷却器)
61 チラー(冷却器)のシャットオフ弁
62 チラー(冷却器)のシャットオフ弁
A ゴム材料
B 可塑化ゴム材料
C プランジャの後退動作の符号
D プランジャの前進動作の符号
REFERENCE SIGNS LIST 1 Injection cylinder 2 Injection pot 3 Plunger 4 Heating barrel 5 Screw 6 Plasticizer (extruder)
Reference Signs List 7 Passage at tip of injection pot 8 Injection nozzle 9 Inlet 10 Mold 11 Sprue 12 Runner 13 Gate 14 Cavity 15 Injection molding device 16 Tie bar 20 Plasticizer 21 Hydraulic motor 22 Heater barrel 23 Screw 30 Injection unit 30a Communication path (flow path)
30b, 30c, 30d Passage (flow path)
Reference Signs List 31 Injection cylinder 32 Plunger 33 Guide member 34 First check ring 35 Second check ring 36 Plunger nozzle 36a Plunger nozzle groove 37 Sealing structure 38 Injection rod 40 Injection pot 40a Storage space 40b Inner circumference of injection pot 40c Connection portion 41 Injection block 42 Injection block extension 42a Injection passage of injection block extension 42b Heating barrel (band heater)
42c Inner diameter of injection passage 43 Injection nozzle 43a Injection passage of injection nozzle 43b Outer periphery of injection nozzle 43c Groove of valley of injection nozzle 43d Cover part of injection nozzle 43e Cylindrical piping of injection nozzle 50 Water heater 51 Water heater shutoff valve
52 Water heater shutoff valve 55 Heating and cooling mechanism 60 Chiller (cooler)
61 Chiller shutoff valve 62 Chiller shutoff valve A Rubber material B Plasticized rubber material C Symbol for plunger retraction movement D Symbol for plunger forward movement

Claims (3)

加熱筒の内部に投入されたゴム材料を可塑化させながら搬送する回転可能に組み込まれたスクリュを有し可塑化されたゴム材料を先端に向かって押し出す可塑化装置と、前記可塑化装置との連結部分には連通路を有し、前記連通路から供給された可塑化された可塑化ゴム材料が射出ポット内をプランジャが移動されることにより射出ポット内の貯留空間に充填された前記可塑化ゴム材料を射出する射出ユニットと、を備える射出成形装置であって、
前記連結部分は、前記可塑化装置の先端側と、前記射出ポットの後端側の側面の位置とが連結され、
前記射出ポット内に充填される前記可塑化ゴム材料の圧力に従って前記射出ポット内を移動する第一チェックリングと、
前記第一チェックリングよりも前記プランジャの後端側に固定され、前記プランジャ移動をともにする第二チェックリングと、を備え、
前記プランジャが前記射出ポット内の後退限度位置で、前記第一チェックリングと前記第二チェックリングとが当接密着して前記連通路からの前記可塑化ゴム材料の供給を停止することを特徴とする射出成形装置。
An injection molding apparatus comprising: a plasticizing device having a rotatably mounted screw which transports while plasticizing a rubber material put into a heating barrel, and extruding the plasticized rubber material toward a tip thereof; and an injection unit having a communication passage at a connecting portion with the plasticizing device, and which injects the plasticized rubber material, which is supplied from the communication passage and filled into a storage space in an injection pot by moving a plunger inside the injection pot,
The connecting portion connects the leading end of the plasticizer and the side surface of the rear end of the injection pot,
a first check ring that moves within the injection pot according to the pressure of the plasticized rubber material filled in the injection pot;
a second check ring that is fixed to the rear end side of the plunger relative to the first check ring and moves with the plunger,
an injection molding apparatus characterized in that, when the plunger is at its maximum retraction position within the injection pot, the first check ring and the second check ring come into close contact with each other to stop the supply of the plasticized rubber material from the communicating passage.
前記連通路は、前記射出ユニットの前記射出ポットに形成され、
前記連通路付近の射出ポットの内周面に固定され、全体が円筒状で、その先端部分に形成された曲面に沿って、前記連通路から供給される前記可塑化ゴム材料を前記射出ポット内に案内する案内曲面を有するガイド部材を有することを特徴とする請求項1に記載の射出成形装置。
the communication passage is formed in the injection pot of the injection unit,
2. The injection molding apparatus according to claim 1, further comprising a guide member which is fixed to the inner peripheral surface of the injection pot near the communicating passage, is cylindrical as a whole, and has a guide curved surface formed at the tip portion thereof for guiding the plasticized rubber material supplied from the communicating passage into the injection pot along a curved surface.
前記射出ユニットにおける射出ノズルは、前記可塑化ゴム材料を加熱加冷する媒体が流通可能な螺旋状の媒体通路が形成された温調ノズルを備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の射出成形装置。 3. The injection molding apparatus according to claim 1, wherein the injection nozzle in the injection unit includes a temperature control nozzle having a spiral medium passage through which a medium for heating and cooling the plasticized rubber material can flow.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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