【発明の詳細な説明】
ガス射出成形された中空プラスチック製品およびその製造方法と装置
本発明は、内部に閉封された少なくとも一つの空洞を有するガス射出成形され
たプラスチック製品に関する。本発明はまた、この様なプラスチック製品を製造
する方法と射出成形装置に関する。
ガス射出成形型は、例えば、中空の伸長した補強リブを有するプラスチック製
パネルを製作するときに使用される。この場合、リブ内の空洞は、型のキャビテ
ィ内のまだ硬化していないプラスチック内のリブの外面が形成される面に対しガ
スを噴射することにより製作される。リブが長くなるにつれて、その中の空洞ま
たは溝は長くなるので、補強リブがその全長に一様な長さを有するように、過剰
なプラスチック材が硬化する前に型のキャビティから押すために、ガス噴射針の
ある多くの個所が、型内に使用される。例えば、米国特許５，２０４，０５１は
、ガス射出成形による空洞を有するプラスチック製品の製造を開示している。プ
ラスチック材とガスは、この場合一定断面のキャビティへ射出され、従って、空
洞を形成している領域内のプラスチック製品は、一定外形の断面を有する。これ
はまた、少なくとも理論的に一定断面を有するが、ガス圧と硬化速度の変動によ
る僅かな偏りは、避けることが困難がであることを意味する。米国特許５，２０
４，０５１は、型のキャビティの相対する端の近くに溶解したプラスチックへ挿
入された二つのガス射出針、または、型のキャビティの中心に挿入された単一の
ガス射出針が使用されていることを示している。この後者の選択された方法は、
その断面積に関連して比較的小さい寸法の空洞に限定される。
本発明の目的は、内部に閉封された少なくとも一つの空洞を有するプラスチッ
ク製品を得ることであり、これは与えられた長さの空洞に対し単一のガス射出針
により製作され、これまでに使用されている技術によれば、同等の品質の結果を
得るために、少なくとも二つの射出針を必要としている。これは本発明により、
ガス射出位置から離れた領域内の空洞が、ガス射出位置から離れるとともに減少
する断面積を有することによって達成される。
本発明は、多量の溶解した流動性プラスチックが、単位時間当たり小さい流動
領域より大きい流動領域を通って流れるという単純な事実に基づいている。ガス
射出針の片側で溶けたプラスチックが、反対側の溶けたプラスチックよりより速
く流出する傾向があるならば、前者は流動領域が減少すると遅くなり、従って、
平衡状態が、大きい断面の部分にまだある後者に対して達成される。
上述の方法を利用して射出成形されるプラスチック製品は、自動車のラジエタ
ーグリルであり、これは、フレームにより囲まれ、結合された複数の中空の成形
物から成っている。これらの成型物のすべては、フレームで単一体にガス射出成
形され、フレームへ接続された端部を有し、その空洞は、その端部へ向かって小
さくなる断面を有する。好適に、フレームはまた、端部へ向かって小さくなる断
面輪を有する端部分のある空洞を有する中空のフレーム部分も有する。
本発明によりプラスチック製品を製作する射出成形装置の特徴は、型のキャビ
ティが高と幅よりかなり大きい長さを有し、端部へ向かって小さくなる断面積を
有する端部分を有し、かつ、装置が、加圧された流動性プラスチックと加圧され
たガスが二つの端部の間の型のキャビティの中間へ送るために配置されているこ
とである。
本発明は、付属図面に示された実施例に関して詳細に説明されており、図１は
、自動車のラジエターグリルの形のプラスチック製品の背面の見取り図を示して
おり、図２は、図１の線II−IIに沿った断面を示しており、図３は、図３のIII
−IIIに沿った断面を示し、図４は、図示された成形装置の断面を示している。
図１〜３に示されたラジエターグリルは、一般に１で示された四角形のフレー
ムであり、水平の上部フレーム部材２、水平の下部フレーム部材３、および二つ
の垂直な側部フレーム部材４から構成しており、部材４は、上部と下部のフレー
ム部材２と３を相互に結合している。フレーム部材２と３の間にも、一組の垂直
な成型物５があり、これらの垂直な成型物と各側部フレーム部材４との間には、
一組の水平な成型物７が伸長している。最後に、水平な成型物８は、垂直な成型
物５を経て片側のフレーム部材４からその他の部材へ伸長している。
図示した部材２〜８のすべては、空洞がフレーム部材２と３および成型物６，
７，および８に形成されるように、ガス射出成形工程において相互に単一体に製
作される。フレーム部材の全長に伸長しているこれらの空洞は、図２において９
，１０，１１，１２，および１３で示されている。図３に示されているように、
それらのすべては、側部フレーム部材４へ結合されているそれらの端部へ向かっ
て次第に小さくなっている断面を有する端部分を有する。特に図２にはっきりと
表されているように、上部フレーム部材の空洞９は、高さ“ｂ”より大きい深さ
“ａ”を有する。これは、全体としてパネルと上部フレーム部材２に高い剛性を
与えており、従って、パネルから取り出す時、上部フレーム部材を握ることが出
来る。
図４は、本発明によりプラスチック製品を製作するのに使用される射出成形装
置を図示しており、この装置は、型の上半体と下半体２０と２１それぞれから成
っており、型のキャビティ２２を結合して形成し、ここでは詳細には示されてい
ない手段により、型のキャビティ２２を開くために示された位置から移動して離
れる。射出成形装置のノズル２４は、上部型の半体２０を通り流路２３へ開いて
いる。射出成形装置は、シリンダー２５とシリンダー内を軸方向に移動するピス
トン２６を有し、これにより、シリンダー２５内の流動性プラスチックは、型の
キャビティ２２へ押し込まれる。
型の半体２０と２１は、型のキャビティ２２のほかに、一組の溢流室２７を形
成しており、これは個々の流路２８を経て型のキャビティ２２に通じている。各
流路２８へは、押し出しピン３０が動く穴２９が開いている。対応する押し出し
ピン３１が穴３２内に配置されており、各溢流室２７に開いている。ガス針３３
が流路２３と真っ直ぐ向かい合って伸長しており、ガスがプラスチック材を型の
キャビティ２２へ射出される開口３３ａを有する。ガス針３３は示された位置に
固定されるか、または型のキャビティ４から引っ込められる。
図４の３４は制御器を示し、３５は圧縮ガス源を示し、３７はピストン２６と
押し出しピン３０をそれぞれ駆動する駆動手段である。図４は中心の平面Ａに関
して対称であり、平面Ａの左には、ピストン２６がシリンダー２５の底に達した
後の状態が示されており、型のキャビティ２２は、流動性プラスチックｂで完全
に充填され、空気が排除され、少量のプラスチック材が溢流室２７へ流入してい
る。プラスチック射出の段階において、制御器３４は、駆動手段３７により押し
出しピン３０を図４の左側に示された位置に保持し、この場合、各押し出しピン
３０の上部の端面３０ａは、狭い流路２８ａを開いたままして、この流路を通り
、最初に空気と次ぎにプラスチック材が、溢流室２７へ流れる。
所定量のプラスチック材が溢流室２７へ流れ込むと、制御器３４は圧縮ガス源
３５を起動して、加圧されたガス（好適には窒素）が、ガス針３３を通りその開
口３３ａからまだ硬化していないプラスチックへ射出され、プラスチック材は、
図４の右半分に示されているように、溢流室２７が完全に充填されるまで、流路
２８から溢流室２７へ押し込まれる。ガスの射出段階において、制御器３４は、
押し出しピン３０を図４の右に示された位置に保持し、この場合、それらの端面
３０ａは、流路２８の全流動領域を開くように、低いレベルにある。
型のキャビティが、端部へ次第に小さくなる断面積を有する端部分２２ａを有
することから、キャビティがその全長に沿って同一断面積を有する場合よりも、
キャビティがさらに平衡した充填状態が達成される。針３３の片側のプラスチッ
ク材が、プラスチックが型のキャビティの他の端部へ向かって流れるよりも、そ
の端部へ向かってより速く流れるならば、プラスチックが型のキャビティの先細
部分に達すると、速く流れているプラスチックと反対方向の圧力が増加し、従っ
て、平衡した充填が達成されるまで、ガス圧は、型のキャビティの対応する反対
側の先細部分にまだ達していない、余り速くなく流れているプラスチックに対し
増加する。
プラスチックが硬化すると、型のキャビティ２２は開けられ、制御器３４が押
し出しピン３０の駆動手段３７を起動して、ピン３０を上方へ動かし、プラスチ
ック製品を型の下半体から押し上げる。ピン３０が通路２９を上方へ移動すると
、型のキャビティ２２と溢流室２７内のプラスチックとの間の流通は、切断され
、従って、後者はその後、押し出しピン３１により排出される。図１において、
４０は、ガス針により残された穴を示し、４１は、押し出しピン３０の表面３０
ａの上に形成された栓の痕を示す。
図４は空洞９を有するプラスチック製品２を示しており、これは、型の断面が
、図１〜３に示されたラジエターグリルの上部フレーム部分２が成形された型の
キャビティを通って描かれていることを意味する。言うまでもないが、図示する
ために、図４は非常に簡潔にされ、図１と２に見られるが、本発明を説明するの
に重要でない上部フレーム部分２の部分が省略されていることは、理解されるで
あろう。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Gas injection molded hollow plastic product and method and apparatus for producing the same
The invention is a gas injection molded article having at least one cavity enclosed therein.
Related to plastic products. The present invention also manufactures such plastic products
And an injection molding apparatus.
Gas injection molds are, for example, made of plastic with hollow elongated reinforcing ribs.
Used when making panels. In this case, the cavity in the rib is
The outer surface of the ribs in the uncured plastic in the
It is manufactured by injecting steel. As the ribs get longer, the cavities inside
Or the grooves become longer, so that the reinforcing ribs have an
Of the gas injection needle to push out of the mold cavity before the
A number of places are used in the mold. For example, US Pat. No. 5,204,051
Discloses the manufacture of plastic products having cavities by gas injection molding. Step
The plastic material and gas are then injected into a cavity of constant cross-section, and thus
The plastic product in the area forming the sinus has a constant profile cross section. this
Also have at least a theoretically constant cross section, but are subject to variations in gas pressure and cure rate.
A slight deviation means that it is difficult to avoid. US Patent 5,20
4,051 is inserted into the melted plastic near the opposite end of the mold cavity.
Two gas injection needles, or a single one inserted in the center of the mold cavity.
Indicates that a gas injection needle is being used. This latter chosen method is:
It is limited to cavities of relatively small dimensions in relation to its cross-sectional area.
An object of the present invention is to provide a plastic having at least one cavity enclosed therein.
A single gas injection needle for a cavity of a given length.
According to the technology produced and used so far, comparable quality results
To obtain it requires at least two injection needles. This is, according to the invention,
Cavity in the area away from the gas injection position decreases with distance from the gas injection position
This is achieved by having a cross-sectional area of
The present invention is based on the fact that a large amount of dissolved fluid plastic
It is based on the simple fact that it flows through a flow zone larger than the zone. gas
The melted plastic on one side of the injection needle is faster than the melted plastic on the other side.
The former tends to slow down as the flow area decreases, and
Equilibrium is achieved for the latter which is still in the part of the large cross section.
Plastic products that are injection molded using the method described above are used in automotive radiators.
Grille, which consists of a plurality of hollow molds surrounded and joined by a frame
Made of things. All of these moldings are gas-injected into a single piece with a frame.
Shaped end and having an end connected to the frame, the cavity of which is small toward the end.
It has a section that becomes smaller. Preferably, the frame also has a reduced taper towards the end.
It also has a hollow frame portion having a cavity with an end portion having a face ring.
A feature of the injection molding apparatus for producing a plastic product according to the present invention is that of a mold cavity.
The tee has a length that is significantly larger than the height and width, and has a cross-sectional area that decreases toward the end.
The device has an end portion and the device is pressurized with the pressurized flowable plastic.
Gas is located between the two ends for delivery to the middle of the mold cavity.
And
The present invention is described in detail with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, wherein FIG.
Show the rear view of the plastic product in the form of a car radiator grill
FIG. 2 shows a cross section taken along line II-II of FIG. 1, and FIG.
FIG. 4 shows a cross section along the line III-III, and FIG. 4 shows a cross section of the illustrated molding apparatus.
The radiator grills shown in FIGS. 1 to 3 generally have a rectangular frame indicated by 1.
A horizontal upper frame member 2, a horizontal lower frame member 3, and two horizontal frame members.
Of vertical side frame members 4, the upper and lower frame members 4.
The system members 2 and 3 are mutually connected. Also between the frame members 2 and 3 is a set of vertical
Between the vertical molding and each of the side frame members 4.
A set of horizontal moldings 7 is elongated. Finally, the horizontal molding 8 is
It extends from the frame member 4 on one side to another member via the object 5.
All of the illustrated members 2 to 8 have the cavities of the frame members 2 and 3 and the molding 6,
In the gas injection molding process, they are made into one piece as
Made. These cavities, which extend the full length of the frame member, are shown in FIG.
, 10, 11, 12, and 13. As shown in FIG.
All of them towards their ends which are connected to the side frame members 4
It has an end portion with a tapered cross section. Especially in Figure 2
As shown, the cavity 9 in the upper frame member has a depth greater than the height "b".
It has "a". This gives the panel and the upper frame member 2 high rigidity as a whole.
On the upper frame member when removing it from the panel.
come.
FIG. 4 shows an injection molding machine used to make a plastic product according to the invention.
The apparatus comprises an upper half of the mold and a lower half 20 and 21 respectively.
And are formed by joining the mold cavities 22 and are shown in detail here.
Move away from the indicated position to open the mold cavity 22 by no means
It is. The nozzle 24 of the injection molding apparatus is opened to the flow path 23 through the upper mold half 20.
I have. The injection molding device is composed of a cylinder 25 and a piston which moves in the cylinder in the axial direction.
Ton 26, whereby the flowable plastic in the cylinder 25 is
It is pushed into the cavity 22.
The mold halves 20 and 21 form, in addition to the mold cavity 22, a set of overflow chambers 27.
Which lead to the mold cavity 22 via individual channels 28. each
A hole 29 in which the push pin 30 moves is opened in the channel 28. Corresponding extrusion
Pins 31 are located in holes 32 and open to each overflow chamber 27. Gas needle 33
Extends straight across the flow path 23, and the gas flows through the plastic material.
It has an opening 33a to be injected into the cavity 22. The gas needle 33 is in the position shown
It can be fixed or withdrawn from the cavity 4 of the mold.
4 indicates a controller, 35 indicates a source of compressed gas, and 37 indicates a piston 26 and
Drive means for driving the push pins 30 respectively. FIG. 4 relates to the center plane A.
To the left of plane A, piston 26 reaches the bottom of cylinder 25
The later state is shown, in which the mold cavity 22 is completely filled with the flowable plastic b.
And a small amount of plastic material is flowing into the overflow chamber 27.
You. In the plastic injection stage, the controller 34 pushes by the driving means 37.
The push pin 30 is held in the position shown on the left side of FIG.
The upper end surface 30a of 30 passes through this narrow channel 28a, leaving it open.
First, air and then plastic material flow into the overflow chamber 27.
When a predetermined amount of plastic material flows into the overflow chamber 27, the controller 34 sets a compressed gas source.
Activate 35 to allow pressurized gas (preferably nitrogen) to pass through gas needle 33 and open it.
Injected into the uncured plastic from the mouth 33a, the plastic material
As shown in the right half of FIG. 4, the flow path is maintained until the overflow chamber 27 is completely filled.
It is pushed into the overflow chamber 27 from 28. In the gas injection phase, the controller 34
The push pins 30 are held in the positions shown on the right in FIG.
30a is at a low level so as to open the entire flow area of flow path 28.
The mold cavity has an end portion 22a having a tapering cross-sectional area to the end.
From the fact that the cavity has the same cross-sectional area along its entire length,
A more balanced filling of the cavity is achieved. The plastic on one side of the needle 33
Than the plastic flows toward the other end of the mold cavity.
If it flows faster towards the end of the mold, the plastic will taper into the mold cavity
When the part is reached, the pressure in the opposite direction to the fast flowing plastic increases, and
Until the equilibrium filling is achieved, the gas pressure is set to the corresponding opposite of the mold cavity.
For plastics that are not flowing fast enough that have not yet reached the side taper
To increase.
When the plastic has cured, the mold cavity 22 is opened and the controller 34 is pushed.
Activating the driving means 37 of the ejection pin 30 to move the pin 30 upward,
Push the product out of the lower half of the mold. When the pin 30 moves up the passage 29,
The flow between the mold cavity 22 and the plastic in the overflow chamber 27 is cut off.
The latter is then discharged by the push pin 31. In FIG.
Reference numeral 40 denotes a hole left by the gas needle, and reference numeral 41 denotes a surface 30 of the push pin 30.
A mark of a stopper formed on a.
FIG. 4 shows a plastic article 2 having a cavity 9, which has a cross section of the mold.
The upper frame portion 2 of the radiator grill shown in FIGS.
Means drawn through the cavity. Needless to say, show
For the sake of clarity, FIG. 4 has been greatly simplified and can be seen in FIGS. 1 and 2 to illustrate the present invention.
It is understood that the upper frame portion 2 which is not important to
There will be.
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フロントページの続き
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，
ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ
Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ
，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，
ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ
Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ
，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ
，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，
ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，Ｆ
Ｉ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ
，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，
ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，Ｍ
Ｗ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ
，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，
ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ
(72)発明者 ヘッセルグレン，トール
スウェーデン国 エス―431 22 メルン
ダル ピー オー ボックス 104 １エ
フピー
(72)発明者 オデルマルク，ラルス
スウェーデン国 エス―458 32 フェー
ルゲランダ ヘデカスフェーゲン 21ジェ
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Continuation of front page
(81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE,
DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, L
U, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF)
, CG, CI, CM, GA, GN, ML, MR, NE,
SN, TD, TG), AP (GH, KE, LS, MW, S
D, SZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG)
, KZ, MD, RU, TJ, TM), AL, AM, AT
, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA,
CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, F
I, GB, GE, GH, HU, ID, IL, IS, JP
, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR,
LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, M
W, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD
, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR,
TT, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZW
(72) Inventor Hesselgren, Thor
Sweden S-431 22 Meln
Darpy O Box 104 1e
Hoopy
(72) Inventor Odermark, Lars
Sweden S-458 32 Fe
Lugeranda Hedekasfegen 21je
I