(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル（３）と共にシリンダ・ヘッド（２）が前端部に固定された加熱シリンダ（１）であって、射出シリンダ（５）に接続されたハウジング（６）内に取り付けられた加熱シリンダ（１）と、射出中にプラスチックが逆流することを防ぐ逆流防止弁（１３）とを備える射出成形機の射出ユニット用の可塑化ユニットにおいて、
軸方向に可動なトーピード・プランジャ（４）が、前記シリンダ（１）の中央穴の中に配置され、シャフト（４ａ）と、せん断部材（４ｂ）及び混合部材（４ｃ）の組合せとを備える前記プランジャは流通するプラスチックによって取り囲まれ、それにより前記プラスチックが溶融されて均質化され、２個の対置する充填プランジャ（７）が横方向で前記中央穴と並ぶ穴の中に配置され、充填チャネル（８）を通り、充填チャネル弁（９）を通り、且つトーピード・プランジャ（４）のシャフト（４ａ）にある充填溝（１１）を通るプラスチックの搬送をもたらすことを特徴とする可塑化ユニット。
【請求項２】
前記シリンダ端部（１ａ）において、２個の供給開口（１４）が充填プランジャ（７）用の前記穴に連通し、摺動プレート（１５）が、それぞれ材料ホッパー（１８）への１個の供給開口（１４）の接続を阻止し、反対側の接続を解放することを特徴とする、請求項１に記載の可塑化ユニット。
【請求項３】
充填プランジャ（７）が押し込まれた側の充填チャネル（８）から充填溝（１１）内への接続を開き、逆戻りする充填プランジャ（７）の接続を閉じる充填チャネル弁（９）が、前記シリンダ（１）にある側方横断穴の中に配置されることを特徴とする、請求項２に記載の可塑化ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダと、前端部に逆流防止弁が配置されたトーピード・プランジャとを備える、プラスチック材料を溶融して搬送するための射出成形機の可塑化ユニットであって、プラスチックの搬送が２個の対置する充填プランジャによって保証され、充填プランジャが分割された供給穴を有して、シリンダの後端部で横方向でトーピード・プランジャと並んで左右で作動し、それぞれ作動シリンダによって駆動され、摺動プレートが、それぞれ押込み効果によってノズル方向に移動する充填プランジャの上の供給穴部分を閉じ、充填チャネル弁が対応する充填チャネルを開き、充填チャネルがトーピード・プランジャのシャフトにある長手方向溝の形態でそれぞれ延在し、下流にあるトーピード・プランジャのせん断部材及び混合部材に連通し、せん断部材及び混合部材の流れ断面が、ノズル方向で狭まり、トーピード・プランジャが、軸方向駆動のために、及び背圧と射出圧力との発生のために中央射出シリンダ又は複数の偏心射出シリンダに接続される可塑化ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の射出成形機は、従来技術から知られており、回転駆動機構に接続された搬送スクリューが、スクリュー・シリンダ内でプラスチック材料を、供給開口から逆流防止弁の前の蓄積空間内に輸送し、それにより、背圧を受けてスクリュー・シリンダ内で押し戻され、その後、１以上の射出シリンダによって再びノズル方向に押し出されるように作動する。その結果、溶融プラスチックはノズルを通って金型のキャビティ内に圧入される。プラスチック材料を溶融するためのエネルギーは、スクリュー・シリンダにあるヒータ・バンド・セットの熱エネルギーと、搬送及び密封プロセスの摩擦熱とからなる。
【０００３】
搬送スクリューの回転が、スクリュー・シリンダと逆流防止弁の部分との間の金属摩擦を生み出し、必然的に摩耗を生じるため、このシステムの耐用寿命は制限される。この摩耗によって引き起こされる金属摩耗は、プラスチック部品の光学的性質に悪影響を及ぼす。スクリューの搬送能力は、回転速度だけでなく、スクリュー・シリンダとスクリューとの間の摩擦及び適合に関する条件にも大きく依存する。これらの条件は、摩耗により悪化し、搬送性能を低下させる。
【０００４】
更に、文献（Ｐｌａｓｔｖｅｒａｒｂｅｉｔｅｒ  ２３、１９７２、１０号、６７１〜６８７頁）に、超高圧力可塑化ユニットが記載さてれいる。このユニットにおいては、シリンダ内のプランジャが、極端に高い圧力で供給開口からノズル方向に細いノズルを通してプラスチックを押し出す。溶融のためのエネルギーは、ヒータ・バンド・セットの熱からだけでなく、ノズルを通る流れに対する抵抗からも得られるようにされている。この構造形態の変形例においては、プランジャは振動する圧力によって作動され、これは、プラスチック材料を更に加熱するようにされている。
【０００５】
この構成において要求されるシリンダ及びプランジャの材料強度は実現が難しい。シリンダとプランジャとの間のギャップ内に圧入されたプラスチックに一部は、プロセスから漏れだす。プランジャの逆戻りによって供給開口が開放される状態においては、射出操作のためのプラスチックの量の正確な計測は不可能である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｐｌａｓｔｖｅｒａｒｂｅｉｔｅｒ  ２３、１９７２、１０号、６７１〜６８７頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、本発明の目的は、回転するスクリューの場合などに摩耗を回避し、スクリューに匹敵する連続的なプロセスを達成し、漏れが増加されずに、より良く制御することができるプラスチック材料の搬送及び均質化を実現するように可塑化ユニットを更に発展させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を実現する解決策は、請求項１の前段と関連して、シャフトと、せん断部材及び混合部材の組合せと、その組合せの前に固定された逆流防止弁とを備える同心トーピード・プランジャがシリンダ内に配置され、シリンダ端部でトーピード・プランジャと並んで両側にある２個の対置する充填プランジャがプラスチックの搬送を行い、プラスチックは、それぞれ対応する充填チャネルと、閉止可能な充填チャネル弁と、トーピード・プランジャのシャフトにある充填溝とを通過し、シリンダ穴とせん断部材との間のギャップを越えて混合部材を通過して蓄積空間内に圧入され、それにより均質化されて溶融されることによって行われることを特徴とする。
【０００９】
回転駆動機構をなくすことで、射出シリンダがより単純な構造になり、射出ユニット全体がより短く形成されるという効果が実現される。これは、回転駆動機構を設置するのに必要とされる長さだけでなく、トルクの伝達用の構成要素も全てなくなるからである。
【００１０】
シリンダ端部は２個の供給開口を有し、これらの供給開口は充填プランジャの作動空間に連通する。後方充填プランジャが押込み操作を開始する場合、摺動プレートが充填プランジャの上で供給開口を閉じ、同時に前方供給開口を開放する。これは、プラスチック粒が材料ホッパー内に押し戻される可能性をなくし、プラスチック粒を充填操作に完全に含ませる。更に、後方充填チャネル弁が開き、前方充填チャネル弁が閉じられる。これは、プラスチックが後方充填チャネルから前方充填チャネル内に圧送されることを防ぐ。
【００１１】
シャフトにある充填溝の長さは、トーピード・プランジャの最長作業ストロークに相当する。同様に、充填チャネルが内部穴に連通する点からシリンダの後端部までの距離も、最長ストローク長に相当する。これは、供給開口がシリンダ端部に位置されるので、スクリュー可塑化に比べて短いシリンダ全長を実現する。
【００１２】
種々の実施形態を図示する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ハウジングと射出シリンダとを含む、トーピード・プランジャ可塑化を用いる射出ユニットの水平断面図である。
【図２】充填プランジャを有する、トーピード・プランジャを備える可塑化ユニットの平面図である。
【図３】材料ホッパーを有する、トーピード・プランジャを備える可塑化ユニットの垂直断面図である。
【図４】充填プランジャ用のトグル・レバー駆動装置を有する、トーピード・プランジャを備える可塑化ユニットを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１に示される射出ユニットは、シリンダ・ヘッド２とノズル３とを有するシリンダ１を示し、射出シリンダ５に接続されたトーピード・プランジャ４がシリンダ１内に配置されている。シリンダ１は、ハウジング６内に取り付けられ、円筒形状に肥厚化されたシリンダ端部１ａの環状面がハウジング６内において射出力をもたらす。このシリンダ端部１ａには、トーピード・プランジャ用の穴と並んで両側に、より小さい直径の２個の穴が配設され、これらの穴の中に充填プランジャ７が案内される。これらの穴は充填チャネル８として充填チャネル弁９内に延在する。ここで、充填チャネル弁９が、それぞれ作動シリンダ１０によってノズル方向に駆動される充填プランジャ７の充填チャネル８を交互に開き、トーピード・プランジャ４のシャフト４ａにある充填溝１１への接続を解放し、且つ対置する充填チャネル８を閉じることが重要である。これは、押し込んだ充填プランジャ７が、逆戻りする充填プランジャ７の前の空間内にプラスチックを押し入れず、逆流防止弁１３の前の蓄積空間１２内で背圧が生成されるようにするための前提である。充填溝１１の長さは、トーピード・プランジャ４の最長ストロークに相当し、シリンダ１の中央穴とシャフト４ａとの間の環状ギャップ内に延在する。ノズル方向で、せん断部材４ｂ及び混合部材４ｃの組合せがシャフト４ａに接続され、流れ断面が狭まっていく。逆流防止弁１３は、トーピード・プランジャ４の端面に固定される。
【００１５】
図２に示される射出ユニットの平面図は、充填プランジャ７の穴の上でシリンダ端部１ａに２個の供給開口１４を有するシリンダ１を示す。ここで、ノズル方向への後方充填プランジャ７の移動が始まるときに、後方供給開口１４が摺動プレート１５によって閉じられ、後方充填チャネル弁９が開かれ、且つ前方充填チャネル弁９が閉じられるように、充填プランジャ７と、充填チャネル弁９と、摺動プレート１５との作動のタイミングを連係させることが重要である。このとき、摺動プレート１５は、必然的に前方供給開口１４を解放しており、前方充填プランジャ７が入口位置に移動し始める。これは、充填プランジャの前に存在する充填されたプラスチック粒全体積が搬送プロセスに含まれることにより計測の問題が生じないという利点を有する。
【００１６】
カセット１６とカバー１７との間での摺動プレート１５の案内が、図３に示される。カバー１７の上に材料ホッパー１８が固定される。カセット１６はシリンダ端部１ａの横断溝の中に載置されることが好ましい。
【００１７】
図４は、トグル・レバー１９によって駆動される充填プランジャ７を示す。これは、充填プランジャ７がノズル方向に移動されるにつれて圧縮力が増加するという利点を有し、これは、所要の反力に対応する。
【符号の説明】
【００１８】
１  シリンダ
１ａ  シリンダ端部
２  シリンダ・ヘッド
４  トーピード・プランジャ
４ａ  シャフト
４ｂ  せん断部材
４ｃ  混合部材
５  射出シリンダ
６  ハウジング
７  充填プランジャ
８  充填チャネル
９  充填チャネル弁
１０  作業シリンダ
１１  充填溝
１２  蓄積空間
１３  逆流防止弁
１４  供給開口
１５  摺動プレート
１６  カセット
１７  カバー
１８  材料ホッパー
１９  トグル・レバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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