(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧雰囲気で成形原料を可塑化する可塑化装置へ成形原料を供給する原料供給装置であって、
前記原料供給装置は、前記可塑化装置に立設された下ホッパと、該下ホッパの上方にシャッタを介して立設された上ホッパと、該上ホッパに成形原料を供給可能とする開状態と該上ホッパ内を気密にする閉状態とを択一的に選択する第１開閉弁と、前記下ホッパ内を真空源に連通させる開状態と前記下ホッパ内を真空源から遮断させる閉状態を択一的に選択する第２開閉弁と、前記上ホッパ内を真空源に連通させる開状態と前記上ホッパ内を真空源から遮断させる閉状態を択一的に選択する第３開閉弁とを備えるとともに、前記第１開閉弁が閉じ、前記第３開閉弁が閉から開になるときより前に閉となっている前記第２開閉弁を、前記上ホッパ内が減圧される所定時間の後開とさせる制御装置をさらに備えたことを特徴とする原料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減圧雰囲気で成形原料を可塑化する可塑化装置へ成形原料を供給する原料供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このような技術分野においては、例えば特許文献１が開示されている。特許文献１は、樹脂の可塑化中に樹脂中に空気が混入しないように、可塑化スクリュアセンブリ内へ空気の侵入を防止する成形機において、該可塑化スクリュアセンブリのホッパ口の上端に第１真空容器を連結し、該第１真空容器の上部に第１シャッタを介して第２真空容器を連結し、さらに、該第２真空容器の上部に第２シャッタを介してホッパを連結し、第１真空容器内を常時真空状態に保持し、第２真空容器内を前記第１シャッタの開閉時は真空状態に、また、前記第２シャッタの開閉時は大気圧に保持することにより可塑化スクリュアセンブリ内への空気の侵入を防止するようにしたものである。
【０００３】
しかしながら、特許文献１の技術によれば、第１真空容器内は真空ポンプに直接接続されて常時真空状態に保持されているので、第２真空容器内を電磁弁で真空ポンプに連通させたときには、第２真空容器内の大気圧の空気に起因して第１真空容器内の真空度が低下する。その結果、可塑化スクリュアセンブリ内の真空度も低下して、可塑化される樹脂中の空気等の脱気作用が低下し不良成形品が増加するのである。この問題は、大容積の成形品や大型成形品を成形する可塑化装置においては、第２真空容器の容積を大きくする必要があるため、より顕著となる。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１５５８６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した問題を解決すべくなされたものであって、減圧雰囲気の可塑化装置内の真空度低下を防止する原料供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、減圧雰囲気で成形原料を可塑化する可塑化装置へ成形原料を供給する原料供給装置であって、前記原料供給装置は、前記可塑化装置に立設された下ホッパと、該下ホッパの上方にシャッタを介して立設された上ホッパと、該上ホッパに成形原料を供給可能とする開状態と該上ホッパ内を気密にする閉状態とを択一的に選択する第１開閉弁と、前記下ホッパ内を真空源に連通させる開状態と前記下ホッパ内を真空源から遮断させる閉状態を択一的に選択する第２開閉弁と、前記上ホッパ内を真空源に連通させる開状態と前記上ホッパ内を真空源から遮断させる閉状態を択一的に選択する第３開閉弁とを備えるとともに、前記第１開閉弁が閉じ、前記第３開閉弁が閉から開になるときより前に閉となっている前記第２開閉弁を、前記上ホッパ内が減圧される所定時間の後開とさせる制御装置をさらに備えた原料供給装置に関する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の原料供給装置によれば、減圧雰囲気の可塑化装置内の真空度低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図面に基づいて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明を実施する制御装置を含む原料供給装置のブロック図である。図２は、原料供給装置の各制御要素を制御装置が制御する状態を示す機能図である。
【０００９】
図１に示すように、可塑化装置２０は、垂直に穿孔された落下口１９を有し、落下口１９の開口部上面には原料供給装置１の下ホッパ２が立設されている。落下口１９の下方延長部は、必要に応じて設けられ原料の搬送量を調節する不図示のフィード装置を介して、不図示のスクリュを回転往復動可能に嵌挿する不図示の加熱筒に連通している。
【００１０】
下ホッパ２は、ステンレス鋼製の円筒の下部が漏斗状に窄まった形状のものである。下ホッパ２の上面は着脱自在の蓋で気密に封止されている。この蓋の中央部には貫通孔が穿孔され、中間ホッパ４が連通している。中間ホッパ４は、ガラス製の円筒であり、容積は小さくなるが機能的には下ホッパ２の一部と見なすことが出来る。また、蓋の他の面には、吸引口３が設けられ、吸引口３からの管路は第２開閉弁１２を介して真空ポンプからなる真空源１５に接続されている。なお、可塑化装置２０の落下口１９には吸引口１８が連通し、吸引口１８からの管路は吸引口３と同様に第２開閉弁１２を介して真空源１５に接続されている。吸引口１８は、下ホッパ２内で成形原料Ｍを介して吸引口３に連通しているが、可塑化装置２０内の水分やガスをより効果的に吸引するために設けられている。従って、前記フィード装置が設けられている場合、吸引口１８はフィード装置より川下に位置する落下口に設けられる。第２開閉弁１２は、下ホッパ２内を真空源１５に連通させる開状態と下ホッパ２内を真空源１５から遮断させる閉状態とを択一的に選択するように制御装置１７で制御される。真空源１５は、制御装置１７で連続的に運転されている。
【００１１】
中間ホッパ４の上面はシャッタ７を介して上ホッパ８の下面に接続されている。シャッタ７は、上ホッパ８と中間ホッパ４との連通路を開閉手段６の往復駆動により開閉する。開閉手段６は、エアシリンダ装置が好適に用いられ、制御装置１７により制御される切換弁１４で駆動される。中間ホッパ４の側面上部には、成形原料Ｍの有無を検出するセンサ５が設けられている。
【００１２】
上ホッパ８は、ステンレス鋼製の円筒の下部が漏斗状に窄まった形状のものである。上ホッパ８の上面は着脱自在の蓋で気密に封止されている。この蓋の中央部には貫通孔が穿孔され、第１開閉弁１１が連通している。第１開閉弁１１の反上ホッパ８側の管路は、上ホッパ８内の空気を吸引するブロワ１６に接続されている。また、蓋の他の面には、吸引口９が設けられ、吸引口９からの管路は第３開閉弁１３を介して真空ポンプからなる真空源１５に接続されている。第３開閉弁１３は、上ホッパ８内を真空源１５に連通させる開状態と上ホッパ８内を真空源１５から遮断させる閉状態を択一的に選択するように制御装置１７により制御されている。さらに、上ホッパ８の側面上部には、成形原料Ｍを上ホッパ８内へ供給する管路が第１開閉弁１０を介して設けられている。ブロワ１６、第１開閉弁１１及び第１開閉弁１０は上ホッパ８に成形原料Ｍを供給可能とする開状態と、上ホッパ８内を気密にする閉状態とを択一的に選択するように制御装置１７で制御される。第１開閉弁１０は、成形原料Ｍを容易に通過させる開状態と、気密を保持して成形原料Ｍの通過を阻止する閉状態とを複数のエアシリンダ装置の駆動により多機能的に切換えるものである。
【００１３】
次に、原料供給装置１の作動について図１及び図２に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
成形原料Ｍの供給サイクル開始状態として、下ホッパ２及び上ホッパ８に成形原料Ｍが十分に供給され、センサ５が成形原料Ｍの存在を検出しているとき、シャッタ７、第２開閉弁１２及び第３開閉弁１３は開であり、第１開閉弁１０，１１は閉となっている。その結果、下ホッパ２及び上ホッパ８の内部は気密となり減圧されている。可塑化装置２０の成形運転が継続して行われると、下ホッパ２及び上ホッパ８内の成形原料Ｍは消費されてゆく。そして、成形原料Ｍがセンサ５の位置まで減少して、センサ５が成形原料Ｍの存在を検出しなくなったとき（ａ）、制御装置１７はシャッタ７を閉にする（ｂ）。このとき、下ホッパ２及び上ホッパ８の内部は真空源１５で十分減圧され同圧になっているので、シャッタ７は上下から圧力を受けることなく軽く滑らかに摺動して閉鎖することができる。
【００１５】
シャッタ７の閉鎖が確認された後、制御装置１７は第３開閉弁１３を閉にし（ｃ）、図示しない開閉弁を開いて上ホッパ８内を大気圧にする。第３開閉弁１３の閉とともに計時開始させた遅延タイマＴ１の計時時間（実施例では６秒）後、制御装置１７は第１開閉弁１１を開にする（ｄ）とともにブロワ１６を起動させて成形原料Ｍを第１開閉弁１０を経由して上ホッパ８内へ所定時間Ｔ４の間搬送させる。なお、第１開閉弁１１の開により上ホッパ８内の減圧を解除して大気圧にすることもできる。タイマＴ４の設定時間終了後、第１開閉弁１０を閉にする（ｅ）。その後、第２開閉弁１２を閉にするとともに遅延タイマＴ２を計時開始させ（ｆ）、タイマＴ２の計時時間（実施例では２秒）後、第１開閉弁１１を閉にし第３開閉弁１３を開にするとともに遅延タイマＴ３を計時開始させる（ｇ）。そして、第３開閉弁１３が開となることにより上ホッパ８内は減圧され、所定の減圧状態となったときにシャッタ７を開き、上ホッパ８に供給されていた成形原料Ｍが中間ホッパ４を経由して下ホッパ２へ供給開始される（ｈ）。このとき、下ホッパ２内部はｆ時点から真空源１５への連通が遮断されているので僅かながら真空度が低下する過程であり、上ホッパ８内部はｇ時点から真空源１５に連通されて真空度が増加する過程である。したがって、下ホッパ２及び上ホッパ８内部が同圧となる時点があり、その時点を圧力検出器又はタイマで検出することにより、シャッタ７をその上下から圧力を受けることなく軽く滑らかに摺動させて開放することができる。
【００１６】
タイマＴ３の計時時間（実施例では６秒）後、第２開閉弁１２を開く（ｉ）。これにより、下ホッパ２内部も真空源１５に連通して上ホッパ８内部と同圧となり、成形原料Ｍの供給サイクル開始の状態に戻る。一方、シャッタ７が開いて、上ホッパ８から下ホッパ２へ供給されていた成形原料Ｍは、下ホッパ２に堆積してその頂部がセンサ５に到達した後に供給を終了する（ｊ）。
【００１７】
このように、第２開閉弁１２は、シャッタ７が閉じて下ホッパ２内部が減圧中に、上ホッパ８内部を減圧開始したときに、下ホッパ２内部の真空度が低下するのを軽減させるという極めて有効な作用効果を有する。実施例では、第２開閉弁１２を備えないときに２０ｋＰａ落ち込んでいた場合、第２開閉弁１２を設けることにより、１０ｋＰａ以下の落ち込みで済んだ。ただし、上ホッパ８の容積がより大きくなれば効果は増大する。また、第２開閉弁１２を設けたときであっても、本発明の効果は第２開閉弁１２やシャッタ７のシール性能に依存することは当然のことである。
【００１８】
この発明は以上説明した実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を付加して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を実施する制御装置を含む原料供給装置のブロック図である。
【図２】原料供給装置の各制御要素を制御装置が制御する状態を示す機能図である。
【符号の説明】
【００２０】
１    原料供給装置
２    下ホッパ
３，９，１８    吸引口
４    中間ホッパ
５    センサ
６    開閉手段
７    シャッタ
８    上ホッパ
１０，１１  第１開閉弁
１２  第２開閉弁
１３  第３開閉弁
１４  切換弁
１５  真空源
１６  ブロワ
１７  制御装置
１９  落下口
２０  可塑化装置
Ｍ    成形原料
【図１】
0004942630.tif 000002
【図２】
0004942630.tif 000003