【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、２種類の樹脂でサンドイッチ成形品を成形するサンドイッチ射出成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コア層とスキン層とを種類の異なった樹脂を用いてサンドイッチ成形は、成形品の表面に現れないコア層に、廃材を利用した再生材を用いることが試みられている。再生材として用いる廃材には、不要となった成形製品、破損した成形製品を破砕してチップ状にしたり、パウダー状にしたものなど様々である。
【０００３】
一般的なインライン射出装置は、供給されるペレット状の合成樹脂材料を加熱しながら混練して可塑化することが可能であるが、混練能力が低いため、雑多の廃材からなるパウダー状や破砕物の再生材を加熱溶融・混練することが困難であり、コア層に用いることができる再生材は限られている。
【０００４】
一方、射出成形用金型に溶融樹脂を射出して成形品を成形する射出成形装置において、合成樹脂材料を可塑化する連続可塑化装置と、可塑化樹脂を計量して射出成形用金型に射出する射出装置との間にアキュームレータ装置を設け、連続可塑化装置から供給された可塑化樹脂をアキュームレータ装置に一時的に貯溜し、射出装置の射出タイミングに合わせてアキュームレータ装置のシリンダに貯溜されている可塑化樹脂をピストンによって射出装置に供給する連続可塑化式射出成形装置が知られている（例えば、特許文献１〜７参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特許第３，００７，９２０号公報
【０００６】
【特許文献２】
特許第３，０６２，６２９号公報
【０００７】
【特許文献３】
特許第３，０７７，０４８号公報
【０００８】
【特許文献４】
特許第３，１４６，３６８号公報
【０００９】
【特許文献５】
特許第３，２５６，９１４号公報
【００１０】
【特許文献６】
特許第３，２８１，９９５号公報
【００１１】
【特許文献７】
特許第３，３０３，２１３号公報。
【００１２】
前述した連続可塑化式射出成形装置の連続可塑化装置は、２軸の可塑化スクリュを可塑化シリンダの内部で、同方向に同一速度で回転する。また、可塑化スクリュは軸方向の基端側から先端側に向かって例えばフィード部、混練部、圧縮部として機能するように、スクリュの形状が異なるスクリュエレメントに形成されているため、混練能力が高いことで知られている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のサンドイッチ成形品を成形するサンドイッチ射出成形装置は、２台のインライン射出装置を使用し、それぞれの射出装置から種類の異なる可塑化樹脂をサンドイッチ成形用ノズルを介して成形用金型のキャビティに射出することにより、サンドイッチ成形品を成形している。
【００１４】
しかし、インライン射出装置は、混練能力が低いため、雑多の廃材からなる再生材を使用することができず、コア層に用いることができる再生材の種類は限られているのが実情である。
【００１５】
この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、混練能力が高い連続可塑化式射出成形装置によって多種の廃材からなる再生材をサンドイッチ成形品のコア層に使用でき、資源を有効利用できるサンドイッチ射出成形装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前述した目的を達成するために、請求項１は、２種類の樹脂を使用し、一方の樹脂を射出する第１の射出装置と他方の樹脂を射出する第２の射出装置とを備え、２種類の樹脂でサンドイッチ成形品を成形するサンドイッチ射出成形装置であって、第１と第２の射出装置の少なくとも一方を連続可塑化式射出成形装置としたことを特徴とする。
【００１７】
請求項２は、請求項１の前記サンドイッチ成形品のコア層を成形する射出装置を連続可塑化式射出成形装置としたことを特徴とする。
【００１８】
請求項３は、請求項１の前記サンドイッチ成形品のスキン層を成形する射出装置をインライン射出装置としたことを特徴とする。
【００１９】
前記構成によれば、インライン射出装置からサンドイッチ成形用金型のキャビティに射出される可塑化樹脂によってスキン層が形成され、連続可塑化式射出成形装置からサンドイッチ成形用金型のキャビティに射出される可塑化樹脂によってコア層が形成される。
【００２０】
連続可塑化式射出成形装置は、混練能力が高く、雑多の廃材からなる再生材を使用することができ、しかも、スキン層によって覆われるコア層に用いることができる再生材の種類に限定されるものではない。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１及び図２は第１の実施形態を示し、図１はサンドイッチ射出成形装置の概略的構成図である。まず、概略的構成を説明すると、サンドイッチ射出成形装置は、連続可塑化式射出成形装置１０ａとインライン射出装置１０ｂと、サンドイッチ成形用ノズル１０ｃとから構成されている。
【００２３】
連続可塑化式射出成形装置１０ａは、合成樹脂材料を可塑化する連続可塑化装置１１と、この連続可塑化装置１１と連通して設けられ、供給された可塑化樹脂を一時的に貯溜するアキュームレータ装置１２と、このアキュームレータ装置１２から供給された可塑化樹脂を計量・射出する射出装置１３とから構成されている。
【００２４】
次に、前記連続可塑化装置１１について説明すると、横型の可塑化シリンダ１５の内部には平行２軸の可塑化スクリュ１６が設けられている。可塑化シリンダ１５の基端側における上部には材料供給ホッパ１７を有するフィーダ１８が設けられている。可塑化シリンダ１５の先端側には流出路１９が設けられている。また、可塑化シリンダ１５の周囲にはヒータ１５ａが巻装され、可塑化シリンダ１５の内部の合成樹脂材料を加熱溶融するようになっている。
【００２５】
可塑化シリンダ１５の材料供給ホッパ１７は、合成樹脂材料からなる成形品を破砕したチップ状、パウダー状等の廃材からなる再生材を供給できるようになっており、必要に応じてマイカ等の強化材あるいは充填材を供給することもできる。
【００２６】
前記平行２軸の可塑化スクリュ１６は、インバータモータ２６の回転軸２７からギアボックス２８を介して回転力が伝達され、同方向に同一速度で回転するようになっている。この可塑化スクリュ１６は軸方向の基端側から先端側に向かって例えばフィード部、混練部、圧縮部として機能するように、スクリュの形状が異なるスクリュエレメントに分割されている。しかも、平行２軸の可塑化スクリュ１６が可塑化シリンダ１５の内部で接触しながら同方向に連続回転して合成樹脂材料をヒータ１５ａによって加熱しながら混練するようになっている。
【００２７】
従って、連続可塑化装置１１は、供給される再生材がパウダー、粉砕物でも加熱しながら混練して可塑化することが可能である。従来の一般的な可塑化装置は、１軸の可塑化スクリュであるため混練能力が低い。このため、パウダー状の合成樹脂材料を加熱・混練してペレット状に造粒し、ペレット状の合成樹脂を可塑化装置に供給しているが、本装置の連続可塑化装置１１によれば、パウダー状の合成樹脂材料を可塑化できることから造粒工程が省け、省力化、省エネルギー化を図ることができる。
【００２８】
次に、前記アキュームレータ装置１２について説明すると、縦型のシリンダ３０を備え、シリンダ３０の内部にはピストン３１が上下方向に移動自在に設けられている。シリンダ３０の周囲にはヒータ３０ａが巻装され、内部の可塑化樹脂を加熱して可塑化状態に保つようになっている。
【００２９】
シリンダ３０の側壁には開口が設けられ、この開口は可塑化シリンダ１５の流出路１９と連通している。さらに、シリンダ３０の下端部には樹脂流出路３２が設けられ、この樹脂流出路３２にはロータリバルブからなる第１の開閉バルブ３３が設けられている。
【００３０】
ピストン３１のピストンロッド３４はシリンダ３０から上方へ突出しており、ピストンロッド３４は駆動装置としての油圧シリンダ３５のプランジャ３６に連結されている。油圧シリンダ３５の上室３５ａは第１のリリーフ弁３９、第１の切換え弁４０を介してタンク４１に接続されている。そして、上室３５ａの圧力が第１のリリーフ弁３９の設定圧力Ｐ１を越えると、上室３５ａ内の圧油をタンク４１へ逃すとともに、第１の切換え弁４０を切換えることにより、第１の油圧源４２から所定の圧力及び流量に制御された圧油を第１の切換え弁４０、チェック弁４３を介して供給されるようになっている。油圧シリンダ３５の下室３５ｂは、第１の切換え弁４０に接続されている。
【００３１】
次に、前記射出装置１３について説明すると、横型の射出シリンダ４４の内部には射出プランジャ４５が進退自在に設けられている。射出シリンダ４４の周囲には内部の可塑化樹脂を加熱して溶融状態を保つヒータ４６が巻装されている。さらに、射出シリンダ４４の先端側の内腔には計量室４７が形成され、この計量室４７はアキュームレータ装置１１のシリンダ３０に設けられた樹脂流出路３２と連通している。計量室４７はロータリバルブからなる第２の開閉バルブ４８を介して射出ノズル４９に接続されている。
【００３２】
射出シリンダ４４の後端部から射出プランジャ４５のプランジャロッド５０が貫通しており、射出駆動部としての油圧シリンダ５１のプランジャ５２に連結されている。
【００３３】
油圧シリンダ５１の後室５１ａは第２のリリーフ弁５３、第２の切換え弁５４を介してタンク５５に接続されている。そして、後室５１ａの圧力が第２のリリーフ弁５３の設定圧力Ｐ２を越えると、後室５１ａ内の圧油をタンク５５へ逃すとともに、第２の切換え弁５４を切換えることにより、第２の油圧源５６から所定の圧力及び流量に制御された圧油を第２の切換え弁５４、チェック弁５７を介して供給されるようになっている。油圧シリンダ５１の前室５１ｂは、第２の切換え弁５４に接続されている。
【００３４】
前記第１、第２のリリーフ弁３９，５３の設定圧力Ｐ１，Ｐ２は、連続可塑化装置１１の流出路１９から押出される可塑化樹脂の圧力すなわち連続可塑化装置１１の背圧を可塑化に適した適宜な値に保つように設定され、該背圧を所望の値に保ちつつアキュームレータ装置１２のシリンダ３０、計量室４７への可塑化樹脂の流入に従ってピストン３１、射出プランジャ４５がそれぞれ後退されるようになっている。
【００３５】
前記フィーダ１８、連続可塑化装置１１のインバータモータ２６、第１の開閉バルブ３３、第２の開閉バルブ４８は制御部（図示しない）によって制御されるようになっている。
【００３６】
次に、インライン射出装置１０ｂについて説明する。横型の射出シリンダ６４の内部には可塑化樹脂を混練するスクリュ６５が軸方向に進退自在に設けられている。また、射出シリンダ６４の周囲には内部の可塑化樹脂を加熱して溶融状態を保つヒータ６４ａが巻装されている。さらに、射出シリンダ６４の先端側の内腔には計量室６６が形成され、射出シリンダ６４の基端側は合成樹脂材料を供給する第３のホッパ６７が設けられている。
【００３７】
スクリュ６５のロッド７０は射出シリンダ６４の後端部を貫通し、ロッド７０は射出駆動部としての油圧シリンダ７１のプランジャ７２に連結されている。
【００３８】
油圧シリンダ７１の後室７１ａは第３のリリーフ弁７３、第３の切換え弁７４を介してタンク７５に接続されている。そして、後室７１ａの圧力が第３のリリーフ弁７３の設定圧力Ｐ２を越えると、後室７１ａ内の圧油をタンク７５へ逃すとともに、第３の切換え弁７４を切換えることにより、第３の油圧源７６から所定の圧力及び流量に制御された圧油を第３の切換え弁７４、チェック弁７７を介して供給されるようになっている。油圧シリンダ７１の前室７１ｂは、第３の切換え弁７４に接続されている。
【００３９】
前記インライン射出装置１０ｂのスクリュ６５は回転駆動部８１ａによって回転駆動されるようになっている。すなわち、図２に示すように、スクリュ６５のロッド７０は、スクリュ側ロッド７０ａとプランジャ側ロッド７０ｂとに２分割されている。スクリュ側ロッド７０ａの基端部にはガイド部材８２に設けられたベアリング８３に回転自在に支持されている。ピストン側ロッド７０ａにはスプライン８４が設けられている。このスプライン８４にはベアリング支持部材８５に支持されたベアリング８６に回転自在に支持された従動プーリ８７がスプライン係合している。
【００４０】
また、ガイド部材８２にはガイド孔８２ａが設けられ、このガイド孔８２ａには油圧シリンダ７１に取付けられたガイドバー８２ｂが相対的に移動自在挿入されている。すなわち、ガイド部材８３はガイドバー８２ｂをガイドとして進退移動できるようになっている。
【００４１】
さらに、駆動源としてのエンコーダ付きのサーボモータ８８がフレーム等に固定されている。このサーボモータ８８の回転軸には駆動プーリ８８ａが嵌着されている。そして、駆動プーリ８８ａと従動プーリ８７との間にはタイミングベルト８９が掛け渡され、サーボモータ８８の回転をロッド７０に伝達させるようになっている。
【００４２】
次に、サンドイッチ成形用ノズル１０ｃについて説明すると、ノズル本体９０には連続可塑化式射出成形装置１０ａの射出ノズル４９と接合する第１のノズルタッチ面９１とインライン射出装置１０ｂの射出ノズル６４と接合する第２のノズルタッチ面９２が設けられている。第１及び第２のノズルタッチ面９１，９２は樹脂流通路９１ａ，９２を介して樹脂合流通路９３を介して樹脂射出口９４に連通している。
【００４３】
また、サンドイッチ成形用ノズル１０ｃの樹脂射出口９４はサンドイッチ成形金型９５のノズルタッチ面９６に接合されるようになっている。サンドイッチ成形金型９５にはノズルタッチ面９６と連通するキャビティ９７が設けられている。また、キャビティ９７の周囲には冷却水を循環してキャビティ９７に充填された可塑化樹脂を冷却する冷却水路９８が設けられている。
【００４４】
次に、前述のように構成されたサンドイッチ射出成形装置の作用について説明する。まず、インライン射出装置１０ｂが駆動する。インライン射出装置１０ｂの第３のホッパ６７から射出シリンダ６４にサンドイッチ成形品１００のスキン層１０１を成形する合成樹脂材料を供給する。そして、サーボモータ８８を回転駆動すると、駆動プーリ８８ａ、タイミングベルト８９、従動プーリ８７を介してスクリュ側ロッド７０ａが回転し、射出シリンダ６４内のスクリュ６５が回転駆動する。
【００４５】
射出シリンダ６４はヒータ６４ａによって加熱されているため、合成樹脂材料は加熱溶融・混練されて可塑化樹脂となって計量室６６に導かれる。このようにして１回の射出に必要な所定量の可塑化樹脂が計量されると、第３の開閉バルブ６８を開き、第３の切換え弁７４を図示の位置から左方へ移動させて右方の切換え位置に切換え、第３の油圧源７６からチェック弁７７を介して油圧シリンダ７１の後室７１ａへ圧油を供給する。
【００４６】
従って、油圧シリンダ７１によってスクリュ６５が前進し、計量室６６内の可塑化樹脂を射出ノズル６９からサンドイッチ成形用ノズル１０ｃの樹脂流通路９２ａ、樹脂合流通路９３を介して樹脂射出口９４から射出させる。樹脂射出口９４はサンドイッチ成形金型９５のノズルタッチ面９６からキャビティ９７に圧送され、その射出圧力によって可塑化樹脂はキャビティ９７の内周面に沿って樹脂層が形成され、この樹脂層は冷却水路９８を流通する冷却水によって冷却固化されてスキン層１０１が成形される。
【００４７】
次に、連続可塑化式射出成形装置１０ａが駆動する。連続可塑化式射出成形装置１０ａのフィーダ１８から可塑化シリンダ１５の内部に廃材となった合成樹脂成形品を破砕した破砕物、パウダー、チップ状の再生材を供給する。このとき、インバータモータ２６は連続駆動しており、インバータモータ２６の回転軸２７の回転はギアボックス２８を介して２軸の可塑化スクリュ１６に伝達される。可塑化スクリュ１６は軸方向にフィード部、混練部、圧縮部としての機能するスクリュを持ち、可塑化シリンダ１５の内部で接触しながら同方向に連続回転し、しかもヒータ１５ａによって加熱されているため、再生材は均一に加熱溶融・混練されて可塑化樹脂となる。
【００４８】
アキュームレータ装置１２のシリンダ３０の第１の開閉バルブ３３を閉じ、第１の切換え弁４０が図示の状態で、アキュームレータ装置１２に可塑化樹脂を蓄積される。従って、可塑化シリンダ１５の流出路１９から可塑化樹脂が押出され、アキュームレータ装置１２のシリンダ３０に押出されると、可塑化樹脂はピストン３１を押し上げる。
【００４９】
このとき、ピストン３１の上昇は、第１のリリーフ弁３９の設定圧力により制御されつつアキュームレータ室２９を拡大させて、その内部に可塑化樹脂が蓄積される。
【００５０】
この間、射出装置１３の射出プランジャ４５は１サイクル前の射出及び保圧工程を行っている。この保圧工程が完了したところで、第２の開閉バルブ４８を閉じ、第２の切換え弁５４を図示の中立位置に戻し、第１の開閉弁３３を開く。
【００５１】
次に、第１の切換え弁４０を図示の位置から左方へ移動させて右方の切換え位置に切換え、第１の油圧源４２から所定圧力且つ所定流量の圧油をチェック弁４３を介して油圧シリンダ３８の上室３８ａへ供給する。これによりピストン３１は所定の速度で下降する。このとき、油圧シリンダ５１の後室５１ａは第２のリリーフ弁５３、第２の切換え弁５４を介してタンク５５に接続され、第２のリリーフ弁５３は前述したように第１のリリーフ弁３９と同様に流出路１９の背圧を所定値に保つようにその設定圧力Ｐ２が設定されているため、アキュームレータ室２９内の可塑化樹脂は流出路１９からの可塑化樹脂の供給を阻止することなく、下方の流出路３２から第１の開閉バルブ３３を通って計量室４７に流入し、射出プランジャ４５を後退させる。
【００５２】
このようにして１回の射出に必要な所定量の可塑化樹脂が計量されると、第１の開閉バルブ３３を閉じるとともに、第２の開閉バルブ４８を開き、第２の切換え弁５４を図示の位置から左方へ移動させて右方の切換え位置に切換え、第２の油圧源５６からチェック弁５７を介して油圧シリンダ５１の後室５１ａへ圧油を供給し、射出プランジャ４５を前進させ、計量室４７内の可塑化樹脂を射出ノズル４９からサンドイッチ成形用ノズル１０ｃの樹脂流通路９１ａ、樹脂合流通路９３を介して樹脂射出口９４から射出させる。樹脂射出口９４はサンドイッチ成形金型９５のノズルタッチ面９６からキャビティ９７に圧送され、その射出圧力によって可塑化樹脂はキャビティ９７の内周面に沿って予め成形されたスキン層１０１の内部に充填される。スキン層１０１の内部に充填された可塑化樹脂も冷却水路９８を流通する冷却水によって冷却固化されてスキン層１０１の内部にコア層１０２が成形されてサンドイッチ成形品１００が完成する。
【００５３】
ついで、再び、第１の開閉バルブ３３を閉じると同時に第１の切換え弁４０を図示の中立位置に切換え、流出路１９から連続的に送り出される可塑化樹脂を再びアキュームレータ室２９内に蓄積する。
【００５４】
前述したように、連続可塑化装置１１が連続運転するのに対し、射出装置１３は間欠的に動作して可塑化樹脂を射出成形用金型９５に射出して成形を行うため、連続可塑化装置１１から連続的に送り出される可塑化樹脂をアキュームレータ装置１２に一時的に貯溜し、射出装置１３の計量タイミングに合わせてアキュームレータ装置１２から可塑化樹脂を計量室４７に流入することができる。
【００５５】
前記実施形態においては、アキュームレータ装置１２、射出装置１３及びインライン射出成形装置１０ｂに油圧シリンダ３５，５１及び７１を用い、油圧によって駆動するようにしたが、駆動装置としてはサーボモータとボールねじ・ナットによって回転運動を直線運動に変換して駆動するようにしてもよい。
【００５６】
なお、前記実施形態においては、コア層に連続可塑化式射出成形装置を用い、スキン層にインライン射出装置を用いたが、再生材の種類によってはスキン層の成形に連続可塑化式射出成形装置を用いてもよく、両方を連続可塑化式射出成形装置といてもよい。
【００５７】
また、前記実施形態においては、アキュームレータ装置１２のシリンダ３０内のピストン３１をシリンダ３０の内周面に密接する円柱状に形成したが、ピストン３１の形状は前記実施形態に限定されるものではない。例えば、ピストン３１の本体部の下面に傾斜面を設け、傾斜面より下方に突出してシリンダ３０の内径より小径の突出小径部を設けてもよい。このようなピストン３１を用いることにより、ピストン３１が下限位置にあるとき、傾斜面の最も高い位置が連続可塑化装置１１の流出路より上部に位置し、突出小径部とシリンダ３０の内周面との間に環状流路が形成される。従って、ピストン３１の下限位置にあるとき、流出路１９と樹脂流出路３２とを連通させることができる。
【００５８】
なお、この発明は、前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組合わせてもよい。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、２種類の樹脂を使用してサンドイッチ成形品を成形する際に、少なくとも一方を混練能力が高い連続可塑化式射出成形装置とすることにより、多種の廃材からなる再生材をサンドイッチ成形品のコア層に使用でき、資源を有効利用できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態を示す連続可塑化式射出成形装置の概略的構成図。
【図２】同実施形態を示す回転駆動部の縦断側面図。
【符号の説明】
１０ａ…連続可塑化式射出成形装置、１０ｂ…インライン射出装置、１０ｃ…サンドイッチ成形用ノズル、１１…連続可塑化装置、１２…アキュームレータ装置、１３…射出装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a sandwich injection molding apparatus for molding a sandwich molded article with two kinds of resins.
[0002]
[Prior art]
In sandwich molding using different types of resins for the core layer and the skin layer, attempts have been made to use a recycled material using waste materials for the core layer that does not appear on the surface of the molded product. There are various types of waste materials used as recycled materials, such as molded products that are no longer needed, broken molded products that are crushed into chips, or powders.
[0003]
A general in-line injection device can knead and plasticize the supplied synthetic resin material in the form of pellets while heating it.However, due to the low kneading ability, powder-like or crushed materials consisting of miscellaneous waste materials can be used. It is difficult to heat-melt and knead the recycled materials of the above, and the recycled materials that can be used for the core layer are limited.
[0004]
On the other hand, in an injection molding device that injects a molten resin into an injection molding die to form a molded product, a continuous plasticizing device that plasticizes a synthetic resin material, and a plasticizing resin that is measured and injected into an injection molding die. An accumulator device is provided between the injection device and the injection device, and the plasticized resin supplied from the continuous plasticizing device is temporarily stored in the accumulator device, and is stored in the cylinder of the accumulator device according to the injection timing of the injection device. 2. Description of the Related Art A continuous plasticization type injection molding device that supplies a plasticized resin to an injection device by a piston is known (for example, see Patent Documents 1 to 7).
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3,007,920
[Patent Document 2]
Japanese Patent No. 3,062,629
[Patent Document 3]
Japanese Patent No. 3,077,048
[Patent Document 4]
Japanese Patent No. 3,146,368
[Patent Document 5]
Japanese Patent No. 3,256,914
[Patent Document 6]
Japanese Patent No. 3,281,995
[Patent Document 7]
Japanese Patent No. 3,303,213.
[0012]
The continuous plasticizing device of the continuous plasticizing type injection molding apparatus described above rotates a biaxial plasticizing screw in the same direction and at the same speed inside the plasticizing cylinder. Also, since the plasticized screw is formed in a screw element having a different screw shape from the base end side in the axial direction to the tip end side, for example, to function as a feed section, a kneading section, and a compression section, the kneading capacity is increased. Known for being expensive.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, a conventional sandwich injection molding device for molding a sandwich molded product uses two in-line injection devices, and different types of plasticized resins are injected from each injection device through a sandwich molding nozzle into a molding die. By injecting into the cavity, a sandwich molded product is formed.
[0014]
However, since the in-line injection device has a low kneading capacity, it is not possible to use a recycled material composed of miscellaneous waste materials, and in fact, the types of recycled materials that can be used for the core layer are limited.
[0015]
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object thereof is to use a recycled material composed of various kinds of waste materials in a core layer of a sandwich molded product by a continuous plasticizing injection molding apparatus having a high kneading capacity. It is an object of the present invention to provide a sandwich injection molding apparatus capable of effectively using resources.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a first injection device that uses two types of resins and injects one resin and a second injection device that injects the other resin. And a sandwich injection molding apparatus for molding a sandwich molded article with two kinds of resins, wherein at least one of the first and second injection apparatuses is a continuous plasticizing type injection molding apparatus.
[0017]
A second aspect of the present invention is characterized in that the injection device for molding the core layer of the sandwich molded product of the first aspect is a continuous plasticization type injection molding device.
[0018]
A third aspect of the present invention is characterized in that the injection device for forming the skin layer of the sandwich molded product of the first aspect is an inline injection device.
[0019]
According to the configuration, the skin layer is formed by the plasticized resin injected into the cavity of the sandwich molding die from the inline injection device, and is injected into the cavity of the sandwich molding die from the continuous plasticization type injection molding device. A core layer is formed by the plasticizing resin.
[0020]
The continuous plasticizing type injection molding apparatus has a high kneading capacity, can use recycled materials composed of miscellaneous waste materials, and is limited to the types of recycled materials that can be used for the core layer covered by the skin layer. Not something.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0022]
1 and 2 show a first embodiment, and FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a sandwich injection molding apparatus. First, a schematic configuration will be described. The sandwich injection molding apparatus includes a continuous plasticization type injection molding apparatus 10a, an inline injection apparatus 10b, and a sandwich molding nozzle 10c.
[0023]
The continuous plasticizing type injection molding apparatus 10a includes a continuous plasticizing apparatus 11 for plasticizing a synthetic resin material, and an accumulator provided in communication with the continuous plasticizing apparatus 11 to temporarily store the supplied plasticized resin. The apparatus includes an apparatus 12 and an injection apparatus 13 for measuring and injecting the plasticized resin supplied from the accumulator apparatus 12.
[0024]
Next, the continuous plasticizing device 11 will be described. A parallel biaxial plasticizing screw 16 is provided inside a horizontal plasticizing cylinder 15. A feeder 18 having a material supply hopper 17 is provided at an upper portion on the base end side of the plasticizing cylinder 15. An outflow passage 19 is provided on the tip side of the plasticizing cylinder 15. Further, a heater 15a is wound around the plasticizing cylinder 15, so that the synthetic resin material inside the plasticizing cylinder 15 is heated and melted.
[0025]
The material supply hopper 17 of the plasticizing cylinder 15 can supply a reclaimed material made of waste material such as chips or powder obtained by crushing a molded product made of a synthetic resin material. Materials or fillers can also be supplied.
[0026]
Rotational force is transmitted from the rotating shaft 27 of the inverter motor 26 via the gear box 28 to the plasticizing screw 16 having two parallel axes so that the plasticizing screw 16 rotates in the same direction at the same speed. The plasticized screw 16 is divided into screw elements having different screw shapes so as to function as, for example, a feed section, a kneading section, and a compression section from the base end side in the axial direction to the tip end side. In addition, the plasticizing screw 16 having two parallel axes is continuously rotated in the same direction while contacting inside the plasticizing cylinder 15, and the synthetic resin material is kneaded while being heated by the heater 15a.
[0027]
Therefore, the continuous plasticizing apparatus 11 can knead and plasticize the supplied regenerated material while heating the powder or the pulverized material. The conventional general plasticizing device has a low kneading capacity because it is a single-shaft plasticizing screw. For this reason, the powder-like synthetic resin material is heated and kneaded to granulate into pellets, and the pellet-like synthetic resin is supplied to the plasticizer. According to the continuous plasticizer 11 of the present apparatus, Since the powdery synthetic resin material can be plasticized, the granulation step can be omitted, and labor and energy can be saved.
[0028]
Next, the accumulator device 12 will be described. A vertical cylinder 30 is provided, and a piston 31 is provided inside the cylinder 30 so as to be vertically movable. A heater 30a is wound around the cylinder 30 to heat the plasticized resin inside to keep the plasticized state.
[0029]
An opening is provided in the side wall of the cylinder 30, and the opening communicates with the outflow passage 19 of the plasticizing cylinder 15. Further, a resin outflow passage 32 is provided at a lower end portion of the cylinder 30, and a first opening / closing valve 33 formed of a rotary valve is provided in the resin outflow passage 32.
[0030]
The piston rod 34 of the piston 31 projects upward from the cylinder 30, and the piston rod 34 is connected to a plunger 36 of a hydraulic cylinder 35 as a driving device. The upper chamber 35a of the hydraulic cylinder 35 is connected to a tank 41 via a first relief valve 39 and a first switching valve 40. Then, when the pressure in the upper chamber 35a exceeds the set pressure P1 of the first relief valve 39, the pressure oil in the upper chamber 35a is released to the tank 41 and the first switching valve 40 is switched, whereby the first switching valve 40 is switched. Pressure oil controlled to a predetermined pressure and flow rate is supplied from a hydraulic pressure source 42 via a first switching valve 40 and a check valve 43. The lower chamber 35 b of the hydraulic cylinder 35 is connected to the first switching valve 40.
[0031]
Next, the injection device 13 will be described. An injection plunger 45 is provided inside a horizontal injection cylinder 44 so as to be able to advance and retreat. Around the injection cylinder 44, a heater 46 for heating the plasticized resin inside to maintain a molten state is wound. Further, a measuring chamber 47 is formed in the inner cavity on the distal end side of the injection cylinder 44, and the measuring chamber 47 communicates with the resin outflow passage 32 provided in the cylinder 30 of the accumulator device 11. The measuring chamber 47 is connected to an injection nozzle 49 via a second opening / closing valve 48 composed of a rotary valve.
[0032]
The plunger rod 50 of the injection plunger 45 penetrates from the rear end of the injection cylinder 44 and is connected to the plunger 52 of the hydraulic cylinder 51 as an injection drive.
[0033]
The rear chamber 51 a of the hydraulic cylinder 51 is connected to a tank 55 via a second relief valve 53 and a second switching valve 54. When the pressure in the rear chamber 51a exceeds the set pressure P2 of the second relief valve 53, the pressure oil in the rear chamber 51a is released to the tank 55, and the second switching valve 54 is switched to thereby perform the second switching. Pressure oil controlled to a predetermined pressure and flow rate is supplied from a hydraulic pressure source 56 via a second switching valve 54 and a check valve 57. The front chamber 51 b of the hydraulic cylinder 51 is connected to a second switching valve 54.
[0034]
The set pressures P1 and P2 of the first and second relief valves 39 and 53 are used to plasticize the pressure of the plasticized resin extruded from the outflow passage 19 of the continuous plasticizing device 11, that is, the back pressure of the continuous plasticizing device 11. The piston 31 and the injection plunger 45 are respectively retracted in accordance with the flow of the plasticized resin into the cylinder 30 and the measuring chamber 47 of the accumulator device 12 while maintaining the back pressure at a desired value. It is supposed to be.
[0035]
The feeder 18, the inverter motor 26 of the continuous plasticizing device 11, the first opening / closing valve 33, and the second opening / closing valve 48 are controlled by a control unit (not shown).
[0036]
Next, the in-line injection device 10b will be described. A screw 65 for kneading the plasticized resin is provided inside the horizontal injection cylinder 64 so as to be able to advance and retreat in the axial direction. Around the injection cylinder 64, a heater 64a that heats the internal plasticized resin to maintain a molten state is wound. Further, a measuring chamber 66 is formed in a lumen on the distal end side of the injection cylinder 64, and a third hopper 67 for supplying a synthetic resin material is provided on a proximal end side of the injection cylinder 64.
[0037]
The rod 70 of the screw 65 passes through the rear end of the injection cylinder 64, and the rod 70 is connected to a plunger 72 of a hydraulic cylinder 71 as an injection drive.
[0038]
The rear chamber 71a of the hydraulic cylinder 71 is connected to a tank 75 via a third relief valve 73 and a third switching valve 74. When the pressure in the rear chamber 71a exceeds the set pressure P2 of the third relief valve 73, the pressure oil in the rear chamber 71a is released to the tank 75, and the third switching valve 74 is switched to switch the third switching valve 74. Pressure oil controlled to a predetermined pressure and flow rate from a hydraulic source 76 is supplied via a third switching valve 74 and a check valve 77. The front chamber 71 b of the hydraulic cylinder 71 is connected to a third switching valve 74.
[0039]
The screw 65 of the in-line injection device 10b is configured to be rotationally driven by a rotational drive unit 81a. That is, as shown in FIG. 2, the rod 70 of the screw 65 is divided into a screw-side rod 70a and a plunger-side rod 70b. A proximal end of the screw-side rod 70a is rotatably supported by a bearing 83 provided on a guide member 82. A spline 84 is provided on the piston rod 70a. A driven pulley 87 rotatably supported by a bearing 86 supported by a bearing support member 85 is spline-engaged with the spline 84.
[0040]
The guide member 82 is provided with a guide hole 82a, and a guide bar 82b attached to the hydraulic cylinder 71 is relatively movably inserted into the guide hole 82a. That is, the guide member 83 can move forward and backward using the guide bar 82b as a guide.
[0041]
Further, a servomotor 88 with an encoder as a drive source is fixed to a frame or the like. A drive pulley 88a is fitted on the rotation shaft of the servomotor 88. A timing belt 89 is stretched between the driving pulley 88 a and the driven pulley 87, and transmits the rotation of the servomotor 88 to the rod 70.
[0042]
Next, the sandwich molding nozzle 10c will be described. The nozzle body 90 is joined to the first nozzle touch surface 91 joined to the injection nozzle 49 of the continuous plasticizing injection molding device 10a and the injection nozzle 64 of the in-line injection device 10b. A second nozzle touch surface 92 is provided. The first and second nozzle touch surfaces 91 and 92 communicate with a resin injection port 94 via a resin merging passage 93 via resin flowing passages 91a and 92.
[0043]
Further, the resin injection port 94 of the sandwich molding nozzle 10c is joined to the nozzle touch surface 96 of the sandwich molding die 95. The sandwich molding die 95 is provided with a cavity 97 communicating with the nozzle touch surface 96. A cooling water passage 98 is provided around the cavity 97 to circulate cooling water to cool the plasticized resin filled in the cavity 97.
[0044]
Next, the operation of the sandwich injection molding apparatus configured as described above will be described. First, the in-line injection device 10b is driven. A synthetic resin material for forming the skin layer 101 of the sandwich molded product 100 is supplied from the third hopper 67 of the inline injection device 10b to the injection cylinder 64. When the servomotor 88 is driven to rotate, the screw-side rod 70a rotates via the driving pulley 88a, the timing belt 89, and the driven pulley 87, and the screw 65 in the injection cylinder 64 is driven to rotate.
[0045]
Since the injection cylinder 64 is heated by the heater 64a, the synthetic resin material is heated and melted and kneaded to become a plasticized resin and is guided to the measuring chamber 66. When a predetermined amount of the plasticized resin necessary for one injection is measured in this way, the third opening / closing valve 68 is opened, and the third switching valve 74 is moved leftward from the position shown in the figure to the right. And the third hydraulic source 76 supplies pressure oil to the rear chamber 71a of the hydraulic cylinder 71 via the check valve 77.
[0046]
Accordingly, the screw 65 is advanced by the hydraulic cylinder 71, and the plasticized resin in the measuring chamber 66 is injected from the injection nozzle 69 through the resin injection port 94 via the resin flow path 92a and the resin merge path 93 of the sandwich molding nozzle 10c. . The resin injection port 94 is pressure-fed from the nozzle touch surface 96 of the sandwich molding die 95 to the cavity 97, and the injection pressure forms a plastic layer along the inner peripheral surface of the cavity 97, and the resin layer is cooled. The skin layer 101 is formed by being cooled and solidified by the cooling water flowing through the water channel 98.
[0047]
Next, the continuous plasticizing injection molding apparatus 10a is driven. From the feeder 18 of the continuous plasticization type injection molding apparatus 10a, a crushed material, powder, or chip-like reclaimed material obtained by crushing waste synthetic resin molded products is supplied into the plasticizing cylinder 15. At this time, the inverter motor 26 is continuously driven, and the rotation of the rotary shaft 27 of the inverter motor 26 is transmitted to the two-shaft plasticizing screw 16 via the gear box 28. The plasticizing screw 16 has a screw functioning as a feed portion, a kneading portion, and a compressing portion in the axial direction, continuously rotates in the same direction while contacting inside the plasticizing cylinder 15, and is heated by the heater 15a. The regenerated material is uniformly heated, melted and kneaded to become a plasticized resin.
[0048]
The first opening / closing valve 33 of the cylinder 30 of the accumulator device 12 is closed, and the plasticized resin is accumulated in the accumulator device 12 with the first switching valve 40 shown in the drawing. Accordingly, when the plasticized resin is extruded from the outflow passage 19 of the plasticizing cylinder 15 and extruded into the cylinder 30 of the accumulator device 12, the plasticized resin pushes up the piston 31.
[0049]
At this time, the rise of the piston 31 enlarges the accumulator chamber 29 while being controlled by the set pressure of the first relief valve 39, and the plasticized resin is accumulated therein.
[0050]
During this time, the injection plunger 45 of the injection device 13 performs the injection and pressure-holding process one cycle before. When the pressure-holding step is completed, the second opening / closing valve 48 is closed, the second switching valve 54 is returned to the neutral position shown, and the first opening / closing valve 33 is opened.
[0051]
Next, the first switching valve 40 is moved leftward from the illustrated position to switch to the right switching position, and a predetermined pressure and a predetermined flow rate of hydraulic oil from the first hydraulic pressure source 42 are passed through the check valve 43. The oil is supplied to the upper chamber 38a of the hydraulic cylinder 38. Thereby, the piston 31 descends at a predetermined speed. At this time, the rear chamber 51a of the hydraulic cylinder 51 is connected to the tank 55 via the second relief valve 53 and the second switching valve 54, and the second relief valve 53 is connected to the first relief valve 39 as described above. Since the set pressure P2 is set so as to maintain the back pressure of the outflow passage 19 at a predetermined value, the plasticized resin in the accumulator chamber 29 prevents the supply of the plasticized resin from the outflow passage 19. Instead, it flows into the measuring chamber 47 from the lower outflow passage 32 through the first opening / closing valve 33, and retreats the injection plunger 45.
[0052]
When a predetermined amount of the plasticized resin required for one injection is measured in this way, the first opening / closing valve 33 is closed, the second opening / closing valve 48 is opened, and the second switching valve 54 is shown. From the position to the left to switch to the right switching position, to supply pressure oil from the second hydraulic source 56 to the rear chamber 51a of the hydraulic cylinder 51 via the check valve 57, and to advance the injection plunger 45. Then, the plasticized resin in the measuring chamber 47 is injected from the injection nozzle 49 from the resin injection port 94 through the resin flow passage 91a and the resin merge passage 93 of the sandwich molding nozzle 10c. The resin injection port 94 is pressure-fed to the cavity 97 from the nozzle touch surface 96 of the sandwich molding die 95, and the injection pressure fills the plasticized resin into the preformed skin layer 101 along the inner peripheral surface of the cavity 97. Is done. The plasticized resin filled in the skin layer 101 is also cooled and solidified by the cooling water flowing through the cooling water passage 98, and the core layer 102 is formed in the skin layer 101 to complete the sandwich molded article 100.
[0053]
Next, at the same time as closing the first opening / closing valve 33 again, the first switching valve 40 is switched to the neutral position shown in the figure, and the plasticized resin continuously sent out from the outflow passage 19 is again accumulated in the accumulator chamber 29.
[0054]
As described above, while the continuous plasticizing device 11 operates continuously, the injection device 13 operates intermittently to inject the plasticized resin into the injection mold 95 to perform molding. The plasticized resin continuously sent from the device 11 is temporarily stored in the accumulator device 12, and the plasticized resin can flow into the measuring chamber 47 from the accumulator device 12 in synchronization with the measuring timing of the injection device 13.
[0055]
In the above-described embodiment, the hydraulic cylinders 35, 51 and 71 are used for the accumulator device 12, the injection device 13 and the in-line injection molding device 10b, and are driven by hydraulic pressure. Alternatively, the rotational motion may be converted into a linear motion and driven.
[0056]
In the above embodiment, a continuous plasticizing injection molding apparatus was used for the core layer and an in-line injection apparatus was used for the skin layer. May be used, and both may be a continuous plasticizing type injection molding apparatus.
[0057]
Further, in the above-described embodiment, the piston 31 in the cylinder 30 of the accumulator device 12 is formed in a cylindrical shape that is in close contact with the inner peripheral surface of the cylinder 30, but the shape of the piston 31 is not limited to the embodiment. . For example, an inclined surface may be provided on the lower surface of the main body of the piston 31, and a projecting small-diameter portion projecting below the inclined surface and having a diameter smaller than the inner diameter of the cylinder 30 may be provided. By using such a piston 31, when the piston 31 is at the lower limit position, the highest position of the inclined surface is located above the outflow path of the continuous plasticizing device 11, and the projecting small diameter portion and the inner peripheral surface of the cylinder 30 And an annular flow path is formed. Therefore, when the piston 31 is at the lower limit position, the outflow path 19 and the resin outflow path 32 can be communicated.
[0058]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying constituent elements in an implementation stage without departing from the scope of the invention. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Further, components of different embodiments may be appropriately combined.
[0059]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when a sandwich molded article is molded using two kinds of resins, at least one of them is a continuous plasticizing injection molding apparatus having a high kneading ability, so that various kinds of resins can be obtained. The recycled material made of waste material can be used for the core layer of the sandwich molded product, and there is an effect that resources can be effectively used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a continuous plasticization type injection molding apparatus showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a vertical sectional side view of a rotation drive unit according to the embodiment.
[Explanation of symbols]
10a: Continuous plasticizing type injection molding device, 10b: Inline injection device, 10c: Sandwich forming nozzle, 11: Continuous plasticizing device, 12: Accumulator device, 13: Injection device