(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出成形機の加熱筒の上部に設けられて前記加熱筒の内部に熱硬化性樹脂からなる成形材料を供給する射出成形機の成形材料供給ホッパーであって、
成形材料が供給される供給部と、該供給部から下方に向かって断面積が漸次縮小する截頭錐部と、が形成されており、
内部に温調流体を流通させ前記熱硬化性樹脂からなる成形材料を所定温度に予備加熱させる温調管を、前記截頭錐部の内部に備えたことを特徴とする射出成形機の成形材料供給ホッパー。
【請求項２】
前記温調流体を前記温調管の最下部に供給し最上部から排出するように流通させることを特徴とする請求項１記載の射出成形機の成形材料供給ホッパー。
【請求項３】
前記温調管は、前記射出成形機の成形材料供給ホッパーの前記截頭錐部の内部を横断する複数のものからなることを特徴とする請求項１または２記載の射出成形機の成形材料供給ホッパー。
【請求項４】
前記温調管は、前記截頭錐部の内部にわたって垂設されたものからなることを特徴とする請求項１または２記載の射出成形機の成形材料供給ホッパー。
【請求項５】
前記截頭錐部の下方に延長部を形成し、該延長部内にも温調管を配設したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の射出成形機の成形材料供給ホッパー。
【請求項６】
前記成形材料が供給される供給部の材料供給口に、前記成形材料を供給する孔が穿設された蓋体を設けることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の前記射出成形機の成形材料供給ホッパー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機の成形材料供給ホッパ−に関し、特に、射出成形機の加熱筒の上部に設けられて前記加熱筒の内部に熱硬化性樹脂からなる成形材料を供給する射出成形機の成形材料供給ホッパ−に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、射出成形機の加熱筒への成形材料供給手段として射出成形機の成形材料供給ホッパ−が使用されている。射出成形機の成形材料としては、その性質から熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂の成形材料に大別される。射出成形機の成形材料供給ホッパ−から加熱筒に供給される成形材料の形状は、一般に、熱可塑性樹脂の場合には、円柱形または角柱状に造粒されたペレット状であり、熱硬化性樹脂の場合には、粉末状である。
まず、熱可塑性樹脂の成形材料の成形においては、前記成形材料供給手段の他に、吸湿によって成形材料に含まれた水分を除去したり、成形状態の安定又は成形サイクルの短縮をするため、所定温度に成形材料を予備加熱して乾燥させる加熱手段を備えたホッパドライヤが使用されている。
ここで、ホッパドライヤは、熱風循環装置を成形材料供給ホッパ−に付属して形成されており、熱風循環装置から吹き出される熱風を熱可塑性樹脂の成形材料のペレット間に循環させることにより、短時間で均一に予備乾燥及び予備加熱が行われる。
一方、熱硬化性樹脂の成形材料においても、前記成形材料供給手段が使用されており、成形サイクルの短縮や、季節の違い或は昼夜の気温や湿度の差による成形材料の変動による成形品のバリ、ショ−ト等を防止するため、前記熱可塑性樹脂の成形材料と同様に予備乾燥及び予備加熱が必要であり、前記ホッパドライヤを使用することも考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、熱硬化性樹脂の成形材料は、前記熱可塑性樹脂の成形材料と異なり、粉末状であるため、熱風が行き渡りにくく、短時間で均一に予備乾燥及び予備加熱が行えない。短時間で予備乾燥及び予備加熱を行うためには、予備加熱温度を上げる必要があり、成形材料が固化するプリキュアの発生する原因となる。さらに、均一かつプリキュアを発生させずに予備加熱を行うためには、予備加熱を長時間行う必要がある。予備加熱を長時間行うと、成形サイクルの長時間化を招き、成形品の生産効率の低下の原因となる。
なお、成形材料供給ホッパ−内部で短時間で予備加熱を行う手段として、射出成形機の射出スクリュのＬ／Ｄを大きくすることも考えられるが、これも前記同様にプリキュアの発生する原因となるし、成形機の長さが長くなる。
また、熱硬化性樹脂の成形材料の予備加熱にホッパドライヤを使用した場合には、熱風循環装置の熱風により吹き上げられた粉末状の熱硬化性樹脂の成形材料が、熱風循環系統の目詰まりを起こしたり、成形材料供給ホッパ−の外部に漏出し、成形材料のムダとなるばかりか、周囲を汚し、作業環境の悪化にもつながる。
【０００４】
本発明の目的は、上記課題を解決するため、熱硬化性樹脂の成形材料をプリキュアを発生させることなく短時間で均一に予備乾燥及び予備加熱が可能な射出成形機の成形材料供給ホッパ−を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の射出成形機の成形材料供給ホッパ−に係る発明は、上記目的を達成するため、射出成形機の加熱筒の上部に設けられて前記加熱筒の内部に熱硬化性樹脂からなる成形材料を供給する射出成形機の成形材料供給ホッパーであって、成形材料が供給される供給部と、該供給部から下方に向かって断面積が漸次縮小する截頭錐部と、が形成されており、内部に温調流体を流通させ前記熱硬化性樹脂からなる成形材料を所定温度に予備加熱させる温調管を、前記截頭錐部の内部に備えたことを特徴とするものである。
【０００６】
請求項２の射出成形機の成形材料供給ホッパ−に係る発明は、上記目的を達成するため、請求項１に記載の射出成形機の成形材料供給ホッパ−において、前記温調流体を前記温調管の最下部に供給し最上部から排出するように流通させることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項３の射出成形機の成形材料供給ホッパ−に係る発明は、上記目的を達成するため、請求項１または２に記載の射出成形機の成形材料供給ホッパ−において、前記温調管は、前記射出成形機の成形材料供給ホッパーの前記截頭錐部の内部を横断する複数のものからなることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項４の射出成形機の成形材料供給ホッパ−に係る発明は、上記目的を達成するため、請求項１または２に記載の射出成形機の成形材料供給ホッパ−において、前記温調管は、前記截頭錐部の内部にわたって垂設されたものからなることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項５の射出成形機の成形材料供給ホッパ−に係る発明は、上記目的を達成するため、請求項１〜４のいずれかに記載の射出成形機の成形材料供給ホッパ−において、前記截頭錐部の下方に延長部を形成し、該延長部内にも温調管を配設したことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項６の射出成形機の成形材料供給ホッパ−に係る発明は、上記目的を達成するため、請求項１〜５のいずれかに記載の射出成形機の成形材料供給ホッパ−において、前記成形材料が供給される供給部の材料供給口に、前記成形材料を供給する孔が穿設された蓋体を設けることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項１の射出成形機の成形材料供給ホッパ−に係る発明では、内部に温調流体を流通させ熱硬化性樹脂からなる成形材料を所定温度に予備加熱させる温調管を、截頭錐部（截頭四角錐部または截頭円錐部）の内部に備えたことにより、成形材料が確実に温調管に接触するか近傍を通過して所定温度に予備加熱されるため、プリキュアが発生することなく成形材料の予備乾燥及び予備加熱が可能となる。
【００１２】
請求項２の射出成形機の成形材料供給ホッパ−に係る発明では、請求項１に記載の発明において、前記温調流体を前記温調管の最下部に供給し最上部から排出するように流通させることにより、熱効率を上げて成形材料の予備乾燥及び予備加熱が可能となる。
【００１３】
請求項３の射出成形機の成形材料供給ホッパ−に係る発明では、請求項１または２記載の発明において、温調管は、前記射出成形機の成形材料供給ホッパーの前記截頭錐部の内部を横断する複数のものからなることにより、成形材料と温調管との接触面積を大きくできるので、プリキュアを発生させることなく均一に短時間で成形材料の予備乾燥及び予備加熱が可能となる。
【００１４】
請求項４の射出成形機の成形材料供給ホッパ−に係る発明では、請求項１または２記載の発明において、温調管は、前記截頭錐部の内部にわたって垂設されたものからなることにより、成形材料と温調管との接触長さを十分に確保できるので、プリキュアを発生させることなく短時間で成形材料の予備乾燥及び予備加熱が可能となる。
【００１５】
請求項５の射出成形機の成形材料供給ホッパ−に係る発明では、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、截頭錐部の下方に延長部を形成し、該延長部内にも温調管を配設したことにより、成形材料と温調管との接触時間を長くできるので、プリキュアを発生させることなく、より細かく短時間で成形材料の予備乾燥及び予備加熱が可能となる。
【００１６】
請求項６の射出成形機の成形材料供給ホッパ−に係る発明では、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、成形材料が供給される供給部の材料供給口に、前記成形材料を供給する孔が穿設された蓋体を設けることにより、成形材料供給ホッパ−の外部に成形材料を漏出することなく内部に供給することができ、さらに、不要な熱放出を避けることにより短時間で成形材料の予備乾燥及び予備加熱が可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１乃至図４に基いて説明する。なお、同一符号は同一部分または相当部分とする。
射出成形機の成形材料供給ホッパ−１は、射出成形機（図示しない）の加熱筒の上部に設けられて前記加熱筒の内部に熱硬化性樹脂の成形材料を供給する加熱手段を備えており、該加熱手段は、所定温度に予備加熱する温調流体を流通させる温調管２により構成されている。
図１及び図２に示すように、本発明の第一の実施の形態に係る射出成形機（図示しない）の成形材料供給ホッパ−１は、上方向に開口する略正方体状の正方体部１ａと、該正方体部１ａの下面の対向する二辺が漸次短縮した截頭四角錐状の截頭四角錐部１ｂと、該截頭四角錐部１ｂの下方に延長するように設けられた延長部１ｃと、射出成形機の成形材料供給ホッパ−１を射出成形機に接合するフランジ部１ｄとが順次重ね合わせて一体に形成されている。
射出成形機の成形材料供給ホッパ−１の射出成形機への接合は、射出成形機の成形材料供給ホッパ−１のフランジ部１ｄに形成された成形材料供給通路を射出成形機のホッパ−ベ−スＨＢの成形材料供給通路に連続するようにして射出成形機のホッパ−ベ−スＨＢに接合されている。
また、正方体部１ａの開口部の成形材料供給口には、蓋体６が覆蓋されている。さらに、正方体部１ａの上端近傍及び下端近傍には、上限レベルメ−タ４及び下限レベルメ−タ５が設けられている。
前記截頭四角錐部１ｂ及び前記延長部１ｃには、一側壁面から他側壁面に貫通する複数の温調管２が配設されている（延長部１ｃの温調管２の図示は省略する）。
【００１８】
温調管２は、耐水性を有し、溶接が容易なステンレス製であり、絶対に水漏れしないように射出成形機の成形材料供給ホッパ−１の一側壁面及び他側壁面に溶接されており、温調管２は、成形材料を短時間で確実に予備乾燥及び予備加熱するのに必要な数だけ配設されている。
隣接する温調管２は、ホ−ス３により各々の温調管２を直列に連通するように結合されており、最下部の温調管２から最上部の温調管２まで連続して温調流体が流れるように結合されている。
なお、温調管２には、加熱筒Ｓ（図３参照）の温調用の温調流体出口又は単独の温調流体の循環装置にホ−スが接続されて温調流体が供給されており、温調流体の滞留時間を長くし、熱効率を上げるために、最下部の温調管２より温調流体が供給され、最上部の温調管２より排出されるようになっている。
また、前記延長部１ｃに配設される温調管２は、成形材料の落下を妨げないように前記截頭四角錐部１ｂに配設される温調管２の径より小径のものが配設されている。
【００１９】
上限レベルメ−タ４及び下限レベルメ−タ５は、トルクの変化を検出する本体部と、該本体部に回動可能に設けられた軸部と、軸部の先端に設けられた羽根体部とにより構成されており、羽根体部が射出成形機の成形材料供給ホッパ−１内部の成形材料と接触するように本体部が射出成形機の成形材料供給ホッパ−１に取付けられている。
上限レベルメ−タ４及び下限レベルメ−タ５は、射出成形機の成形材料供給ホッパ−１内部の成形材料の有無の判断を羽根体部に加わるトルクの変化により検出しており、成形材料のレベルが下限レベルメ−タ５より下がると羽根体部のトルクの変化による信号が成形材料の搬送手段であるチュ−ブコンベアに送られ、チュ−ブコンベアによる成形材料の供給が開始され、また、成形材料が上限レベルメ−タの近傍になると羽根体部のトルクの変化による信号がチュ−ブコンベアに送られ、チュ−ブコンベアからの成形材料の供給がストップされる。
【００２０】
蓋体６は、一端側が開口した短尺角柱状であり、閉口部の中央に材料供給孔が穿設されている。材料供給孔の外周には、チュ−ブコンベアが接続される筒体６ａが設けられている。さらに、閉口部の内側面にはシ−ル部材が嵌合されており、射出成形機の成形材料供給ホッパ−１の成形材料供給口に蓋体６を覆蓋することにより、シ−ル部材が成形材料供給口と蓋体６間をシ−ルすることとなり、成形材料の漏出や、不要な熱放出が防止される。
【００２１】
図３により、成形材料Ｃが予備乾燥及び予備加熱されるまでの過程を簡単に順を追って説明すると、チュ−ブコンベアにより射出成形機の成形材料供給ホッパ−１に貯留された成形材料Ｃは、射出成形機の成形作業による成形材料Ｃの消耗により正方体部１ａから截頭四角錐部１ｂに徐々に落下し、截頭四角錐部１ｂで４０℃〜６０℃に温調された温調管２により予備乾燥及び予備加熱される。截頭四角錐部１ｂの断面積が徐々に縮小されていることと温調管２が確実に予備乾燥及び予備加熱可能に密に設けられていることにより、成形材料Ｃは温調管２に接触するか、近傍を通過することにより予備乾燥及び予備加熱され、その後、延長部１ｃに至った後は射出成形機の加熱筒Ｓ内部に供給される。
【００２２】
次に、図４に示すように、第二の実施の形態に係る射出成形機の成形材料供給ホッパ−７は、上方向に開口する略円筒状の円筒部７ａと、該円筒部７ａの円周を漸次縮径した截頭円錐状の截頭円錐部７ｂと、該截頭円錐部７ｂの下方に延長するよう設けられた延長部７ｃと、射出成形機の成形材料供給ホッパ−７を射出成形機に接合するフランジ部７ｄとが順次重ね合わされて一体に形成されている。
また、第一の実施の形態と同様に、円筒部７ａの開口部の成形材料供給口には、蓋体６が覆蓋されている。さらに、円筒部７ａの上端近傍及び下端近傍には、上限レベルメ−タ４及び下限レベルメ−タ５が設けられている。また、截頭円錐部７ｂの一側面の下端近傍には、成形材料抜き用の筒体８が接合されており、成形材料抜き用の筒体８の先端には、シ−ル部材１４等を嵌合した蓋体が設けられている。
【００２３】
温調管２'は、射出成形機の成形材料供給ホッパ−７の上端近傍から射出成形機の加熱筒Ｓの近傍に渡って垂設され、また、温調管２'は、成形材料Ｃとの接触面積を増大するように、銅管を螺旋状に巻回させて形成されている。
温調管２'は、円筒部７ａの側壁面上部の外部から内部に向かうように挿入され、略円筒部７ａの中央で射出成形機のスクリュＳＣに向かい略直角に屈曲され、スクリュＳＣ近傍まで下降した後、螺旋状に上昇し、延長部７ｃ及び截頭円錐部７ｂを通り抜けて前記円筒部７ａの中央まで上昇し、その後、円筒部７ａの側壁面上部の内部から外部に向かうように取付けされている。
また、温調管２'と射出成形機の成形材料供給ホッパ−７との嵌合部には、成形材料Ｃが漏出しないように、シ−ル部材１４等が設けられている。
【００２４】
延長部７ｃは円柱形状とされており、その外側には、ヒ−タ９が巻つけられている。
なお、延長部７ｃの長さにより、ヒ−タ９の巻つけ個数は増減可能である。
延長部７ｃの外形が細くなっていることと、ヒ−タ９と延長部７Ｃの内部の螺旋状の温調管２’とにより、より細かく確実に予備乾燥及び予備加熱が行われることとなる。
【００２５】
また、延長部７ｃには、温度検出手段が設けられており、該温度検出手段が検出した温度信号は、ヒ−タ９のコントロ−ル手段１０に入力され、ヒ−タ９のコントロ−ル手段１０で設定された設定温度となるように該設定温度と前記温度検出手段が検出した温度信号の差によりヒ−タ９がＯＮ・ＯＦＦ制御される。延長部７ｃがヒ−タ９により予備加熱されると、延長部７ｃの熱は、截頭円錐部７ｂにも熱伝達され、截頭円錐部７ｂも加熱されることとなる。
さらに、温調管２'には、加熱筒Ｓの温調用の温調流体出口よりホ−スを介して４０℃〜６０℃の温調流体が供給されているが、単独の温調流体の循環装置を取付けることも可能である。
【００２６】
蓋体６は、一端側が開口した短尺円筒状であり、閉口部の中央に材料供給孔が穿設されている。材料供給孔の外周には、チュ−ブコンベアと接続される筒体６ａが設けられており、射出成形機の成形材料供給ホッパ−７の成形材料供給口に蓋体６を覆蓋することにより、シ−ル部材が成形材料供給口と蓋体６ａ間をシ−ルすることとなり、成形材料Ｃの漏出や、不要な熱放出が防止される。
【００２７】
第二の実施の形態について成形材料Ｃが予備乾燥及び予備加熱されるまでの過程を簡単に順を追って説明する。
第一の実施の形態とほぼ同様に、チュ−ブコンベアにより射出成形機の成形材料供給ホッパ−７に貯留された成形材料Ｃは、円延長部７Ｃに取付けられたバンドヒ−タ９からの伝熱により加熱されており、射出成形機の成形作業による成形材料Ｃの消耗により円筒部７ａから徐々に落下し、その後、截頭円錐部７ｂに至ることにより、射出成形機の成形材料供給ホッパ−７の中央の延長部７ｃに集まりながら徐々に落下する。延長部７ｃでは断面積が小さいことと螺旋状の温調管２'が存在するので、成形材料Ｃは、温調管２'に接触するか近傍を通過することにより予備乾燥及び予備加熱され、さらに、温調管２'は、加熱筒Ｓ内部まで設けられているため、確実に予備乾燥及び予備加熱される。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１の射出成形機の成形材料供給ホッパ−に係る発明では、内部に温調流体を流通させ前記熱硬化性樹脂からなる成形材料を所定温度に予備加熱させる温調管を、截頭錐部の内部に備えたことにより、プリキュアを発生させることなく短時間で成形材料の予備乾燥及び予備加熱が可能となり、連続成形サイクルの短縮が可能となる。
成形が可能となる。
【００２９】
請求項２の射出成形機の成形材料供給ホッパ−に係る発明では、請求項１に記載の発明において、温調流体を前記温調管の最下部に供給し最上部から排出するように流通させることにより、熱効率を上げて成形材料の予備乾燥及び予備加熱が可能となる。
【００３０】
請求項３の射出成形機の成形材料供給ホッパ−に係る発明では、請求項１または２記載の発明において、温調管は、前記射出成形機の成形材料供給ホッパーの前記截頭錐部の内部を横断する複数のものからなることにより、成形材料と温調管との接触面積を大きくできるので、プリキュアを発生させることなく均一に短時間で成形材料の予備乾燥及び予備加熱が可能となり、成形サイクルの短縮が可能となる。
【００３１】
請求項４の射出成形機の成形材料供給ホッパ−に係る発明では、請求項１または２記載の発明において、温調管は、前記截頭錐部の内部にわたって垂設されたものからなることにより、成形材料と温調管との接触長さを十分に確保できるので、プリキュアを発生させることなく短時間で成形材料の予備乾燥及び予備加熱が可能となり、成形サイクルの短縮が可能となる。
【００３２】
請求項５の射出成形機の成形材料供給ホッパ−に係る発明では、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、截頭錐部の下方に延長部を形成し、該延長部内にも温調管を配設したことにより、成形材料と温調管との接触時間を長くできるので、プリキュアを発生させることなく、より細かく短時間で成形材料の予備乾燥及び予備加熱が可能となり、より成形サイクルの短縮が可能となる。
【００３３】
請求項６の射出成形機の成形材料供給ホッパ−に係る発明では、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、成形材料が供給される供給部の材料供給口に、前記成形材料を供給する孔が穿設された蓋体を設けることにより、射出成形機の成形材料供給ホッパ−の外部に成形材料を漏出することなく内部に供給することができるため、成形材料のムダが無くなり、作業環境が向上し、さらに、不要な熱放出を避けることにより短時間で成形材料の予備乾燥及び予備加熱が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態に係る射出成形機の成形材料供給ホッパ−の斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】本発明の第一の実施の形態に係る射出成形機の成形材料供給ホッパ−内部の成形材料の加熱筒への供給状態を示す図である。
【図４】本発明の第二の実施の形態に係る射出成形機の成形材料供給ホッパ−の断面図である。
【符号の説明】
１、７  射出成形機の成形材料供給ホッパ−
２、２’  温調管
３  ホ−ス
４  上限レベルメ−タ
５  下限レベルメ−タ
６  蓋体
８  成形材料抜き用の筒体
９  ヒ−タ
１０  ヒ−タのコントロ−ル手段
ＨＢ  ホッパ−ベ−ス
Ｓ  加熱筒
ＳＣ  スクリュ
【図１】
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【図２】
0003981896.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003981896.tif 000005