(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホツパー下部から加熱筒の外周面まで垂直状に連通して設けられ、内面の横断面形状が円形である第１原料通路と、第１原料通路と加熱筒のスクリユー挿入穴とを垂直状に連通して形成された第２原料通路とを備え、第１原料通路の出口と第２原料通路の入口が隙間なく連通して接続するように同一寸法に形成され、ホツパー内の原料が自然落下により第１原料通路及び第２原料通路を順次通つてスクリユー挿入穴に供給されるようになつた成形機の原料供給機構であつて、内面が第１原料通路となるスリーブ部材を加熱筒ハウジングに形成された横断面形状が円形の第１装着穴と第２装着穴に着脱自在に設けてなり、スリーブ部材の内面は上下方向における各横断面の半径が下方に直線状に減少した傾斜面に形成され、スリーブ部材の外形は下部側が上部側よりも小径の円筒面に形成され、スリーブ部材の下端の形状は加熱筒の軸方向に対応する部位が直交方向に対応する部位よりも下方に突出して形成され、第１装着穴がスリーブ部材の下端側に対応した形状に形成され、第２装着穴がスリーブ部材の上部側に対応した形状に形成されていることを特徴とする成形機の原料供給機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、成形機の原料供給機構に関し、詳細には、ホツパー内の原料を自然落下により加熱筒のスクリユー挿入穴に供給する原料供給機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
成形用のスクリユーを備えた射出成形機、押出成形機等の成形機における原料供給機構において、ホツパー下部から加熱筒の外周面まで垂直状に連通して設けられ、内面の横断面形状が円形である第１原料通路と、第１原料通路と加熱筒のスクリユー挿入穴とを垂直状に連通して形成された第２原料通路とを備え、ホツパー内の原料を自然落下により第１原料通路及び第２原料通路を順次通つてスクリユー挿入穴に供給するようになつたものが一般に採用されている。ところが、成形用のスクリユーへの原料の食い込みが悪く、良質の成形品を得ることが難しいという問題点があつた。
【０００３】
そこで、原料の食い込みを改善するために、例えば、ホツパーの下部にスリーブ部材を連結し、スリーブ部材の外側と第１原料通路間及びスリーブ部材の下端と成形用のスクリユー間にそれぞれ空隙部を形成することにより、過剰の原料を各空隙部に逃がし、スクリユーに過剰に食い込まないようにしたもの（例、特公平５−８１００号公報参照）、ホツパーの下部の第１原料通路内に短寸のスリーブ部材を配置し、スリーブ部材の下端面と加熱筒の原料供給口すなわち第２原料通路との接続部分の全周に凹部を形成することにより、原料を凹部でスクリユーに誘導し、スクリユーに食い込ませるようにしたもの（例、特公平６−１８７５１号公報等参照）等が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、資源の有効利用、公害の抑制等が要望され、プラスチツク廃棄物を再利用する傾向があり、プラスチツク廃棄物を粉砕してペレツトやパウグーに混ぜ、あるいは単独で原料として利用されている。ところが、前記従来の原料供給機構については、スリーブ部材を装着したものであつても、プラスチツク廃棄物の粉砕片を原料とする場合には原料の食い込み不良が発生し易く、良質の成形品が得られないばかりでなく、成形機が停止してしまい、生産効率が低下するという問題点がある。
【０００５】
本発明は、前記従来の状況に鑑みてなされたもので、その課題は、原料がプラスチツク廃棄物の粉砕片からなるものであつてもポツパーからスクリユー挿入穴に円滑に供給し、原料の食い込みを良好に行い得る成形機の原料供給機構を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、原料の食い込み不良について種々検討した結果、次のことが明らかになつた。プラスチツク廃棄物の粉砕片は、不定形で摩擦係数が大きいことから、各原料通路内で互いに絡み合つてブリツジを形成する傾向がある。このブリツジが各原料通路を狭め又は閉塞するため、スクリユー挿入穴への原料供給が不足するということが明らかになつた。そして、第１原料通路の内面形状について、上下方向における各横断面の半径が下方に直線状に減少した傾斜面にしたところ、計量速度が早まるとともに安定状態を維持することができ、スクリユー挿入穴への原料供給が円滑に行われることが明らかになつた。
【０００７】
本発明は、前記知見に基づいてなされたもので、第１原料通路の内面を上下方向における各横断面の半径が下方に直線状に減少した傾斜面とすることにより、原料の食い込み不良を抑制するようになつている。また、前記内面形状を有する第１原料通路が形成されたスリーブ部材をホツパー下部と第２原料通路とを連通するように設けることにより、原料の食い込み不良を抑制するとともに、第１原料通路の加工を容易に行い得るようになっている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図に基づいて説明する。図１は、射出成形機における原料供給機構の概念的な説明図で、原料供給機構の縦断面図を示す。図２は、図１のＸ−Ｘ線に沿う拡大断面図である。図３は、原料供給機構の要部であるスリーブ部材の正面図、図４は同じくスリーブ部材の平面図である。図において、１は射出成形機の加熱筒で、スクリユー挿入穴２に射出スクリユー３が回転及び前後動自在に配設されている。４は加熱筒ハウジングで、この加熱筒ハウジング４には加熱筒１の後端部を前方（図１の左側）から挿入し、フランジ部５とナツト６とにより締め付けて固定されている。７は原料を貯留するポツパーで、加熱筒ハウジング４の上方にホツパー取付台８を介して取付けられている。
【０００９】
９はスリーブ部材で、加熱筒ハウジング４に形成された横断面形状が円形の第１装着穴１０と第２装着穴１１に着脱自在に装着され、ホツパー取付台８の下部と加熱筒のスクリユー挿入穴２とを垂直状に連通するように第１原料通路１２が形成されている。スリーブ部材９の内面すなわち第１原料通路１２は、横断面形状が図４に示すように円形で、上下方向における各横断面の半径が図３にも示すように下方に直線状に減少した傾斜面になつている。スリーブ部材９の外形は、下部側が上部側よりも小径の円筒面となつており、両者の段差部で第１装着穴１０と第２装着穴１１の段差部に係合し、スリーブ部材９が着座するようになっている。１３は加熱筒１に形成された第２原料通路で、スリーブ部材９に形成された第１原料通路１２に垂直状に連通して設けられている。これにより、ホツパー取付台８の下部と加熱筒のスクリユー挿入穴２とが垂直状に連通され、ホツパー７内の原料が自然落下により第１原料通路１２及び第２原料通路１３を順次通つてスクリユー挿入穴２に供給されるようになつている。ところで、スリーブ部材９を装着する際には、スリーブ部材９の下端の形状が図２及び図３に示すように、加熱筒１の軸方向に対応する部位が直交方向に対応する部位よりも下方に突出していることから、スリーブ部材９を加熱筒の第１装着穴１０及び第２装着穴１１に挿入し、最大９０度回転させることによりスリーブ部材９の下端を第２原料通路１３が開口している加熱筒１の外周面に合致させることができる。すなわち、スリーブ部材９を回転することにより加熱筒１に対する位置決めを迅速かつ正確に行うことができ、これにより第１原料通路１２と第２原料通路１３とを隙間なく連通して接続することができる。なお、スリーブ部材９の内面形状すなわち第１原料通路１２の内面形状は、原料の種類、供給条件等に応じて異なる傾斜面に形成されていてもよく、複数種のスリーブ部材９を用意することにより原料等に適した第１原料通路１２を選択設置し得る。また、スクリユー３の径や計量ストロークが異なる加熱筒１とスクリユー３からなる射出部材を交換する場合であっても、スリーブ部材９を選択設置することにより、射出部材に適した第１原料通路１２を設置し得る。
【００１０】
ところで、本発明の原料供給機構を適用した射出成形機について、プラスチツク廃棄物の粉砕片を原料とした場合の食い込みテストを行った。使用した射出成形機は、加熱筒の直径が８０ｍｍ、スクリユー径が３６ｍｍ、最大計量ストロークが１３０ｍｍ、型締力８０トンで、スクリユー回転数１０３ｒｐｍ、背圧４ｋｇｆ／ｃｍ２、計量ストローク６０ｍｍで作動し、１００シヨツト実成形した。原料は、ポリエチレンの粉砕片単独とし、粉砕形状が良好で、見掛け比重が０．３５３ｇ／ｃｍ３を使用した。そして、第１原料通路の内面が垂直面からなるいわゆる円筒面である従来のものと、図２に示す実施形態の内面形状を有するスリーブ部材を前記従来の第１原料通路に装着するようにしたものとについて、比較テストをした。そして、原料の食い込み性能は、計量速度に影響し、食い込みが良い場合には計量速度が速くなり、悪い場合には遅くなることから、計量速度を測定することにより判別することとした。その結果、従来による計量速度が３．０４ｍｍ／ｓｅｃで、実施形態による計量速度が３．４０ｍｍ／ｓｅｃであつた。すなわち、実施形態によれば、従来よりも原料通路が狭いにも拘わらず、計量速度が１２％程度早くなつており、原料の食い込みが格段に改善されていることが判明した。
【００１１】
【発明の効果】
本発明によれば、第１原料通路の内面を傾斜面にしたことにより、プラスチツク廃棄物の粉砕片を原料とする場合でも原料通路内におけるブリツジの発生すなわち食い込み不良を抑制し得る。これにより、スクリユー挿入穴への原料供給が円滑に行なわれ、例えば射出成形機においては計量速度が早くしかも安定しており、良質の成形品を得るとともに生産性を高めることが可能になつた。
【００１２】
第１原料通路が形成されたスリーブ部材をポツパー下部と加熱筒のスクリユー挿入穴との間に設ける場合には、第１原料通路の加工が容易になり、原料供給機構を安価に提供し得る。スリーブ部材を着脱自在に装着するようにすることにより、原料の種類に応じた最適の原料通路に簡単に交換し得るため、原料の多様化に容易に対応することが可能になつた。また、スリーブ部材の外形を円筒面にすることにより、スリーブ部材の装着時の位置決めを迅速かつ正確になし得ることができ、これによつても原料の多様化に容易に対応することが可能になつた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の概念的な説明図で、射出成形機の原料供給機構の縦断面図を示す。
【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿う拡大断面図である。
【図３】本発明の実施形態の要部であるスリーブ部材の正面図である。
【図４】本発明の実施形態の要部であるスリーブ部材の平面図である。
【符号の説明】
１  加熱筒                  ２  加熱筒のスクリユー挿入穴
３  射出スクリユー          ４  加熱筒ハウジング
７  ホツパー                ８  ポツパー取付台
９  スリーブ部材            １２  第１原料通路
１３  第２原料通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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