JP2020062850A - 竪型射出成形機、及び、竪型射出成形機に組み込まれる金型構造 - Google Patents

Abstract

【課題】回動するターンテーブル上に間隔を置いて相違した金型セットを複数配置して多品種少量生産を追求しながら、射出成形ステーションのみにホットランナを配置して、相違した金型セットに対して共通利用を可能とする、竪型射出成形機の提供。【解決手段】本発明は、ターンテーブル１０の間欠的な回動により、その上に配置された複数種類の金型セットが、順次、射出ゾーン、冷却ゾーン、製品取出しゾーンに進んで行き連続的に成形品を成形する竪型射出成形機であって、順次射出ゾーンに到来する金型セットと係合するホットランナユニット４０を係合させ、射出ゾーンに到来した金型セットのゲート口９１〜９４と、射出ゾーンに設けたホットランナユニットのゲート口９５とをターンテーブルの回転方向の後方側端縁近傍又は前方側端縁近傍又は外周側端縁近傍に偏移させて整合するように配置した。【選択図】図１

Description

本発明は、竪型射出成形機、及び、その竪型射出成形機に組み込まれる金型構造に関する。特に、固定金型及び可動金型の組み合わせから成る金型セットがターンテーブル上に間隔を有して複数セット配置された竪型射出成形機、及び、その竪型射出成形機に組み込まれる金型構造に関する。さらには、ターンテーブル上の複数の金型セットは、複数種類の金型セットであり、別の製品を成形する竪型射出成形機、及び、その竪型射出成形機に組み込まれる金型構造に関する。

射出成形機は、大きく分けて、金型による型締め力の方向が横軸（水平軸）の横型射出成形機と、その方向が縦軸（垂直軸）の竪型射出成形機がある。横型射出成形機の場合は、射出スクリュからの溶融樹脂の射出方向も横軸（水平軸）の横型射出成形機が一般的であるが、竪型射出成形機の場合には、射出スクリュからの溶融樹脂の射出方向が横軸（水平軸）に配置されたものと縦軸（垂直軸）に配置されたものとがある。

これらの種々の実施態様の射出成形機は、夫々、その目的に応じて使用されている。本発明の対象である竪型射出成形機は、その型締力が３００ｔ程度と小さく、大きな製品の成形には向かないが、比較的に設置面積は小さくて済み、多品種少量生産の製品の成形には適した小型成形機として多く使用されている。このような竪型射出成形機においては、正転・逆転を繰り返すターンテーブル或いは連続的に回転するターンテーブル上に配置した複数の金型セットで構成するものがある。夫々の金型セットは、間隔を置いて設置することにより、より多品種の製品の生産を可能にできるものである。

本発明の実施例の竪型射出成形機では、間欠的に回動するターンテーブルの周りの３６０°を複数の不動の区間に分けて、少なくとも、溶融樹脂を射出する区域としての射出ゾーンと、成形が完了した製品を取り出す区域である製品取出しゾーンとを配置している（金型セットを２組備えた場合の図示はなし）。この場合は、ターンテーブルは連続的に回転する態様でも、正転・逆転を繰り返す態様でも良い。

金型セットを４組備えた場合には、図１に示すように、溶融樹脂を射出する区域としての射出ゾーンと、成形が完了した製品を取り出す区域である製品取出しゾーンに加えて、製品を冷却する区域である冷却ゾーンを２箇所配置している。この場合は、ターンテーブルは連続的に回転する態様が好ましい。

ここで、２組の金型セットを用いた場合は、射出ゾーンに到来したステーション上に配置された金型セットに対して溶融樹脂が射出され、製品取出しゾーンに到来したステーション上に配置された金型セットから製品が取り出される。３組の金型セットを用いた場合は、射出ゾーンに到来したステーション上に配置された金型セットに対して溶融樹脂が射出され、冷却ゾーンに到来したステーション上に配置された金型セット内の製品は冷却され、製品取出しゾーンに到来したステーションに配置された金型セットからは製品が取り出される。そして、図１に示すように、４組の金型セットを用いた場合には、射出ゾーンに到来したステーション上に配置された金型セットに対して溶融樹脂が射出され、第１及び第２の冷却ゾーンに到来したステーション上に配置された金型セット内の製品は冷却され、製品取出しゾーンに到来したステーション上に配置された金型セットから製品が取り出される。

また、射出成形用の金型の種類としては、コールドランナ型の金型構造とホットランナ型の金型構造とに大別される。通常のコールドランナ型の金型構造では、成形完了後にスプルー部とランナ部に残された樹脂が固化し、製品の成形と同時に製品としては不必要部分である廃棄部分が成形されてしまう。一方、ホットランナ型の金型構造では、スプルー部及びランナ部を、常にヒータで加熱制御しておき、ホットランナ内の樹脂を流動化状態にしておくことにより、不要部分のランナとして廃棄する部分が少なくて済み、製品として必要な部分だけを取り出すことができる。これにより、成形サイクルの短縮や樹脂材料の節約という利点もある。しかしながら、ホットランナを設けることにより、金型構造が特殊なものとなり、また、温度制御のための特別な構成も必要となることから、金型構造にかかる費用が高価なのもとなる。このような経済的な理由から、ホットランナは、多品種少量生産用の金型構造としては向いていないとされることがあった。

特許文献１には、「下部に上側金型の取り付けられる保持プレートと、上部に前記上側金型とキャビティを形成する下側金型が複数取り付けられるターンテーブルと、該ターンテーブルを上部に載置した固定フレームと、該固定フレームに一体に設けられると共に前記ターンテーブルの上方に延設させた固定部材と、該固定部材に形成した挿通孔に昇降自在に挿通されると共に、型開閉方向に前記保持プレートを案内するタイバーと、前記ターンテーブルの下方に設けられると共に、屈曲されることにより前記タイバーを型開閉方向に昇降させ、前記保持プレートに取り付けられる上側金型と前記ターンテーブルに取り付けられる下側金型との型開閉を行うトグルリンク機構と、を備えた縦型射出成形機」が開示されている。

特許文献２には、「キャビティを形成する金型と、複数の前記金型を固定し、回動することで順次搬送するロータリーテーブルと、を備えた竪型射出成形機であって、前記ロータリーテーブルが前記金型の搬送を行う際に停止する位置として、前記金型に対する溶融樹脂の射出位置、第一の冷却位置、第二の冷却位置、成形品取出位置の順に配置し、前記射出位置において前記金型に溶融樹脂を射出し、前記第一の冷却位置及び前記第二の冷却位置において、前記金型を冷却してキャビティ内の溶融樹脂を固形化し、前記取出位置においてキャビティ内の成形品を取り出すことを特徴とする竪型射出成形機」が開示されている。

特許文献３には、「射出成形機のノズルが貫通する固定ダイプレートと、該固定ダイプレートに保持され一端が該ノズルに当接して溶融材料を受けるとともに他端に固定型に当接するノズル部をもつホットランナ部と、該ノズル部が貫通する貫通孔をもち該固定ダイプレートに近接する方向及び該固定ダイプレートから遠ざかる方向に移動自在な取付プレートと、該固定ダイプレートに保持され該取付プレートを介して該固定型を係止する係止手段と、可動型が保持され該固定ダイプレートに近接する方向及び該固定ダイプレートから遠ざかる方向に駆動される可動ダイプレートと、該可動ダイプレートを駆動する駆動手段と、よりなることを特徴とするホットランナを有する射出成形装置」が開示されている。

特開２０１０−０９９８４６号公報（縦型射出成形機で射出スクリュが縦軸配置） 特開２０１０−０９９８６５号公報（竪型射出成形機で射出スクリュが横軸配置） 特開平９−７０８５９号公報（横型射出成形機でホットランナを使用した例）

最近では、プラスチックスの消費量を少なくするために、企業単位で、製品そのものをプラスチックス製から紙製に代えようとする動きも盛んである。プラスチック製のストローを紙製に代えようとする動きもその一つである。このような動向からすれば、樹脂を用いる射出成形機においても、製品を成形する際の廃棄物を最小限にするために、コールドランナの採用から、ホットランナを採用することを考える必要がある。

本発明の実施例である竪型射出成形機は、複数の金型セットを回動するターンテーブル上に間隔を置いて配置して多品種少量生産を追求しながら、射出ゾーンに位置するステーションのみにホットランナユニットを配置し、他の金型セットに対しても、ホットランナユニットとして共通利用することを可能にしたものである。その際には、竪型射出成形機の特長である多品種少量生産に適した複数種類の金型セットに対応した金型構造を考えることが大切となる。

本明細書において、ターンテーブルの「回動」とは、ターンテーブルにおいて、正転・逆転を繰り返すもの及び連続的に回転するものを含む。また、特に「回転」との用語を用いた場合には、一方向に連続的に回転することを意味する。

本明細書において、「金型セット」とは、「固定金型」と「可動金型」を組み合わせたセットを意味している。また、「金型構造」とは、「ホットランナユニット」に「金型セット」を整合・配置させた状態のものを意味している。

本明細書において、「ホットランナユニット」と「金型セット」との「整合」又は「整合配置」との用語の意義は、ホットランナユニットとしての溶融樹脂を供給するゲート口の位置と、コールドランナとしての成形金型セットのゲート口とが正確に位置合わせされて接合した状態を言う。つまり、ホットランナとコールドランナの間のバルブピンを開ければ、連続したランナとして溶融樹脂が流れるように合わさった状態を意味している。

本発明の竪型射出成形機は、ターンテーブル上に所定間隔を有して配置された複数のステーションに固定金型と可動金型とからなる金型セットを夫々備えた竪型射出成形機であり、前記ターンテーブルの間欠的な回動により、前記各ステーション上に配置された金型セットが連続的に成形品を成形する竪型射出成形機であって、
前記ターンテーブル上には、少なくとも、溶融樹脂を射出する射出ゾーンと製品を取り出す製品取出しゾーンが、前記ターンテーブルの回動軸廻りの不動位置に配置されており、前記ターンテーブルが回動することにより、当該ターンテーブルの一つのステーションに配置されている金型セットが、順次、前記射出ゾーン及び製品取出しゾーンに到来するように構成し、
前記射出ゾーンにおいては、前記ターンテーブルの回動により当該射出ゾーンに到来する金型セットに係合するホットランナユニットを備えており、その際には、前記射出ゾーンに到来したステーション上の金型セットに向かって溶融樹脂を供給する前記ホットランナユニットのゲート口と、当該射出ゾーンに到来したステーション上の金型セットのゲート口とを、前記ターンテーブルの回動方向の後方側端縁近傍又は前方側端縁近傍又は外周側端縁近傍に偏移させて整合するように配置しており、前記射出ゾーンに設けられている前記ホットランナユニットのゲート口と、当該射出ゾーンに到来したステーション上の金型セットのゲート口とが整合した状態で開とされるバルブピンを前記ホットランナユニット内に昇降自在に設けたことを特徴とする。

さらに、本発明の竪型射出成形機は、前記ターンテーブル上に配置した複数の金型セットは、夫々相違した製品を形成する固定金型と可動金型を組み合わせた複数種類の金型セットであることを特徴とする。

さらに、本発明の竪型射出成形機は、回動するターンテーブルの廻りに、射出ゾーン、冷却ゾーン、製品取出しゾーンを配置しており、前記複数種類の金型セットは、ターンテーブルの回動により、前記射出ゾーンに到来したステーション上に配置された金型セットに対して溶融樹脂を射出し、冷却ゾーンに到来したステーション上に配置された金型セットでは射出された製品が冷却され、製品取出しゾーンに到来したステーション上に配置された金型セットから成形された製品が取り出されることを特徴とする。

さらに、本発明の竪型射出成形機は、前記ターンテーブル上の複数種類の金型セットは、夫々、固定金型と可動金型の対からなる４種類の金型セットであり、第１の金型セットが前記射出ゾーンに到来したときには、第２及び第３の金型セットは、第１及び第２の冷却ゾーンに位置し、第４の金型セットは、前記製品取出しゾーンに位置することを特徴とする。

本発明の竪型射出成形機に組み込まれる金型構造は、ターンテーブル上に所定間隔を有して配置された複数のステーションに固定金型と可動金型とからなる金型セットを夫々備えた竪型射出成形機であり、前記ターンテーブルの間欠的な回動により、前記各ステーション上に配置された金型セットが連続的に成形品を成形する竪型射出成形機に組み込まれる金型構造であって、
前記ターンテーブル上には、少なくとも、溶融樹脂を射出する射出ゾーンと製品を取り出す製品取出しゾーンが、前記ターンテーブルの回動軸廻りの不動位置に配置されており、前記ターンテーブルは回動することにより、当該ターンテーブルの一つのステーションに配置されている金型セットが、順次、前記射出ゾーン及び製品取出しゾーンに到来するように構成し、
前記射出ゾーンにおいては、前記ターンテーブルの回動により当該射出ゾーンに到来する金型セットに係合するホットランナユニットを備えており、その際には、前記射出ゾーンに到来したステーション上の金型セットに向かって溶融樹脂を供給する前記ホットランナユニットのゲート口と、当該射出ゾーンに到来したステーション上の金型セットのゲート口とを、前記ターンテーブルの回動方向の後方側端縁近傍又は前方側端縁近傍又は外周側端縁近傍に偏移させて整合するように配置しており、前記射出ゾーンに設けられている前記ホットランナユニットのゲート口と、当該射出ゾーンに到来したステーション上の金型セットのゲート口とが整合した状態で開とされるバルブピンを前記ホットランナユニット内に昇降自在に設けた竪型射出成形機に組み込まれていることを特徴とする。

さらに、本発明の竪型射出成形機に組み込まれる金型構造は、前記ターンテーブル上に配置した複数の金型セットは、夫々相違した製品を形成する固定金型と可動金型を組み合わせた複数種類の金型セットであることを特徴とする。

さらに、本発明の竪型射出成形機に組み込まれる金型構造は、回動するターンテーブルの廻りに、射出ゾーン、冷却ゾーン、製品取出しゾーンを配置しており、前記複数種類の金型セットは、ターンテーブルの回動により、前記射出ゾーンに到来したステーション上に配置された金型セットに対して溶融樹脂を射出し、冷却ゾーンに到来したステーション上に配置された金型セットでは射出された製品が冷却され、製品取出しゾーンに到来したステーション上に配置された金型セットからは成形された製品が取り出される竪型射出成形機に組み込まれていることを特徴とする金型構造。

さらに、本発明の竪型射出成形機に組み込まれる金型構造は、前記ターンテーブル上の複数種類の金型セットが、夫々、固定金型と可動金型の対からなる４種類の金型セットであり、第１の金型セットが前記射出ゾーンに到来したときには、第２及び第３の金型セットは、第１及び第２の冷却ゾーンに位置し、第４の金型セットは、前記製品取出しゾーンに位置することを特徴とする。

本発明は、ターンテーブル上に配置された複数の固定金型と可動金型とからなる金型セットを備え、ターンテーブルの回動により、成形品を連続的に成形する竪型射出成形機を提供するものである。特に、その際、複数の金型セットを別種類の金型セットを構成すれば、夫々の金型セットが、順次、射出ゾーンに位置するステーション、冷却ゾーンに位置するステーション、製品取出しゾーンに位置するステーションの順に進んで、成形品を連続的に成形する竪型射出成形機を構成することができる。

本発明の実施例である竪型射出成形機においては、ターンテーブルの射出ゾーンのみにホットランナユニットを備えており、それ以外の冷却ゾーン及び製品取出しゾーンにおいては、ホットランナユニット分の高さが稼げるために、製品取出しゾーンに到来した金型セットを開いて製品を取り出す際に、上昇させる可動金型が成形機構造物に干渉することなく、金型の十分な昇降スペースを得ることができるものである。

この際、ホットランナユニットの溶融樹脂を供給するゲート口と、射出ゾーンに位置するステーションに到来した金型セットのゲート口とを、ターンテーブルの回転方向の後方側端縁近傍又は前方側端縁近傍又は外周側端縁近傍に偏移させて整合するように配置している。それにより、多くの金型セットに対して共通した一つのホットランナユニットを備えることができ、多種少量生産に合った竪型射出成形機を提供できる。これにより、廃棄するコールドランナ部を極力少なくすることができる。また、ゲート口をターンテーブルの回転方向の後方側端縁近傍又は前方側端縁近傍又は外周側端縁近傍に偏移させて配置したので、ロボット等によって製品を取出す場合に、ロボットアームを金型セット内部にまで挿入する必要がなく製品取出しが容易となる。

本発明の実施態様である竪型射出成形機では、射出ゾーンに位置するステーションのみに一つのホットランナユニットを備え、ホットランナユニットのゲート口と金型セットのコールドランナのゲート口を整合配置させたものである。それにより、製品取出しゾーンに位置するステーションに到達した金型セットの可動金型を上昇させて製品を取り出す際にも、その可動金型が移動ダイプレートに干渉することがなく、高さ方向の寸法を稼ぐことが可能である。また、ホットランナユニットのゲート口には、ホットランナのゲート口と、射出ゾーンに位置するステーションにある金型セットのゲート口とが整合した状態で開とされるバルブピンを設けているので、順次、金型セットが交換されることで連続した成形が可能となる。

本発明の実施形態の竪型射出成形機に使用される縦軸型金型構造の配置を示す概念平面図である。 本発明の他の実施形態の竪型射出成形機に使用される縦軸型金型構造の全体を示した断面図である。 本発明の他の実施形態の竪型射出成形機に使用される縦軸型金型構造のホットランナユニットと射出ノズルの係合状態を示した断面図である。 本発明の他の実施形態の竪型射出成形機に使用される縦軸型金型構造の固定金型と可動金型からなる金型セットを示した断面図である。

本発明の実施例の竪型射出成形機１００は、時計回りに回動するターンテーブル１０（図１に示す実施例は時計回りであるが、反時計回りに構成しても良い）上に所定間隔を有して配置された複数のステーションＡ〜Ｄに、夫々、固定金型と可動金型とからなる金型セットＡ〜Ｄを備えた竪型射出成形機である。そして、ターンテーブル１０の間欠的な回動により、各ステーションＡ〜Ｄ上に配置された金型セットＡ〜Ｄにより連続的に成形品を成形する。ターンテーブル１０の廻りには、少なくとも、溶融樹脂を射出する射出ゾーンと製品を取り出す製品取出しゾーンが、ターンテーブル１０の回動軸廻りの不動位置に配置されており、ターンテーブル１０が回動することにより、当該ターンテーブル１０の一つのステーションに配置されている金型セットが、順次、射出ゾーン及び製品取出しゾーンに到来するように構成している。

図１に示す本発明の実施例の竪型射出成形機１００は、水平に配置されたターンテーブル１０の廻りには、順次、射出ゾーン（０時の位置）、第１及び第２の冷却ゾーン（３時と６時の位置）、製品取出しゾーン（９時の位置）が配置されている。それに対応して、ターンテーブル１０は、９０°の間隔を有して４つのステーションＡ〜Ｄを備えている。図１に示した実施例では、４つの金型セットＡ〜Ｄが示されているが、数はそれに限るものでない。このような構成により、ターンテーブル１０が間欠的に９０°回動すると、その上に、型締め力が垂直方向となるように配置された複数の金型セットＡ〜Ｄ（５１〜５４）が、順次、射出ゾーン（０時の位置）、第１及び第２の冷却ゾーン（３時と６時の位置）、製品取出しゾーン（９時の位置）に、順に進んで行き連続的に成形品を成形する。なお、本明細書においては、共通した金型セットの構造等について説明するときは符号５０を付して説明し、ターンテーブル１０上の複数の金型セットを意識して説明するときは第１乃至第４の金型セットＡ〜Ｄとして符号５１〜５４を付して説明する。

射出ゾーンに位置する移動ダイプレート１１の下面には、ターンテーブル１０の回動により、順次到来する金型セットＡ〜Ｄ（５１〜５４）に対して係合するホットランナユニット４０を配置している。その際、図１の状態では、射出ゾーンの位置に到来したステーションＡに配置された金型セットＡ５１のゲート口９１と、射出ゾーンに設けられているホットランナユニット４０のゲート口９５とを、金型セットＡ〜Ｄの中心よりターンテーブル１０の回転方向（図１において時計方向）の後方側端縁近傍又は前方側端縁近傍又は外周側端縁近傍に偏移させて整合するように配置している。このターンテーブル１０上に配置された複数の金型セットＡ〜Ｄ（５１〜５４）は、複数種類の製品を成形するために、幾つかの金型セットを別の種類からなる複数種類の金型セットとして構成しても良い。

以下、本発明の実施例である竪型射出成形機１００、及び、その竪型射出成形機１００に組み込まれる金型構造を実施する最良の実施形態としての具体的実施態様を図１乃至図４を参照しながら説明する。もちろん、本発明は、その発明の趣旨に反しない範囲内で、実施例として説明した具体的構成以外のものであっても、発明力を要することなく当業者が容易に成し得る変更に対しては、容易に適用可能なことは説明を要するまでもない。

まず、本発明の実施例である竪型射出成形機の概略構成について、図１乃至４に基づいて説明する。図１は、金型セットＡを配置したターンテーブル１０のステーションＡが射出ゾーンに到来した際の状態を示している。符号１００は、竪射出・竪型締めタイプの竪型射出成形機であるが、横射出・竪型締めの竪型射出成形機を構成しても良い。

図１に示す本発明の実施例の竪型射出成形機１００では、ステーションＡに配置されている金型セット５１が、射出ゾーンに到来した状態を示している。射出ゾーンにおいては、ホットランナユニット４０に対して可動金型２０と固定金型３０からなる金型セットを当接させることでキャビティ２１に溶融樹脂を射出注入し、それを冷却固形化することにより成形品を得るものである。符号７０は、溶融樹脂をキャビティ２１に射出するための射出ノズルユニットである。本発明の実施例の金型構成では、可動金型２０を固定金型３０に当接させ、型締力を発生させて型締を行うために、図示しない型締ユニットを設けている。金型セット５０は、可動金型２０及び固定金型３０の組み合わせから成る。竪型射出成形機１００の各部の動作の制御は、図示しないコントローラにより行う。

ターンテーブル１０には、複数の金型セット５１〜５４が取り付けられており、それを回転させることで、複数の金型セット５１〜５４による成形を行うか、或いは、別種類の金型セット５１〜５４を順次後段に続くステージに搬送して成形する。符号８１，８２，８３は、その構成の詳細は省略するが、移動ダイプレート１１と図示しないテールストックとを連結するタイバーである。竪型射出成形機１００には、後述の製品取出しゾーンにおいて成形品の取り出しを行い、必要に応じて、インサート品を挿入するためのロボットを配置することが好ましい。

以上のような構成の竪型射出成形機１００によって成形品を製造する際の動作について、図１に基づいて説明する。

本発明の実施例である竪型射出成形機１００は、図１に示すように、ターンテーブル１０は、射出ゾーン、第１及び第２の冷却ゾーン、及び製品取出しゾーンの４つのゾーンに対応したステーションＡ〜Ｄに金型セット５１〜５４が間隔を置いて配置されている。図１に示す状態では、ステーションＡに配置された金型セット５１が射出ゾーン（０時の位置）に到来し、射出ゾーンに設けられたホットランナユニット４０から溶融樹脂が射出される。その際、３時の位置には第１の冷却ゾーンが位置しており、ステーションＢに配置された金型セット５２が到来している。６時の位置には第２の冷却ゾーンが位置しており、ステーションＣに配置された金型セット５３が到来し、９時の位置には製品を取り出す製品取出しゾーンが位置しており、ステーションＤに配置された金型セット５４が到来している。

図１に示した本発明の実施例の竪型射出成形機１００において、射出ゾーンに到来したステーションＡでは、射出ゾーンに停止した金型セット５１に対して型締めを行って溶融樹脂を射出する。それと同時のタイミングで、冷却ゾーン及び製品取出しゾーンでは、前の時点で射出された製品に対する冷却及び製品取出しがなされる。つまり、ステーションＢ及びステーションＣに配置された金型セット５２及び５３は、第１及び第２の冷却ゾーンに到来して製品を冷却し、ステーションＤに配置された金型セット５４は、製品取出しゾーンに到来して金型セット５４内の製品を取り出す。

以下、ターンテーブル１０に固定されている４組の金型セット５１〜５４を、それぞれ金型セットＡ５１、金型セットＢ５２、金型セットＣ５３、金型セットＤ５４と称呼し、時計回りの順に配置するものとして以下に説明する。
ここで、各金型セットＡ乃至Ｄに対する射出成形の順で説明すると、図１に示す（ｉ）段階では、ステーションＡに配置された金型セットＡが０時の位置の射出ゾーンに到来した状態を示しており、以降、図示はしないが、ターンテーブル１０の回動により（ｉｉ）段階になると、０時の位置の射出ゾーンにはステーションＤに配置された金型セットＤ５４が到来する。更に、ターンテーブル１０の回転により（ｉｉｉ）段階になると、０時の位置の射出ゾーンにはステーションＣに配置された金型セットＣ５３が到来する。そして、更にターンテーブル１０の回転により（ｉｖ）段階になると、０時の位置の射出ゾーンにはステーションＢに配置された金型セットＢ５２が到来する。そして、更にターンテーブル１０の回転により、０時の位置の射出ゾーンにステーションＡに配置された金型セットＡ５１が到来し、再度（ｉ）段階に戻る。

図１に示すように、上記（ｉ）段階では、射出ゾーンに到来して停止中のステーションＡに配置された金型セットＡ５１は、図示しない型締力発生機構によって型締めされる。移動ダイプレート１１は、金型セットＡ５１よりも上方に位置している。図示しない型締力発生機構は、タイバー８１〜８３を引っ張り、移動ダイプレート１１を下降させ、固定金型３０に可動金型２０を当接させた後も型締力を発生させるためにタイバー８１〜８３を引っ張り続ける。これによって、金型セットＡ５１に形成されるキャビティ２１に向けて、射出ノズルユニット７０から溶融樹脂が射出される。

射出ステーションにある金型セットＡ５１に対する溶融樹脂の射出が完了したら、ターンテーブル１０が回転し、上記（ｉｉ）段階となる。（ｉｉ）段階となると、次のステーションＤに配置された金型セットＤ５４への溶融樹脂の射出作業が準備され、射出動作が実施される。この際、上記（ｉ）段階で溶融樹脂の射出を終えた金型セットＡ５１は、ステーションＡの回動により、次のゾーンである冷却ゾーンに移動し、溶融樹脂の固化を促進すべく金型セットＡ５１の冷却がなされる。

上記（ｉｉ）の段階では、ステーションＤに配置されている金型セットＤ５４が射出ゾーンに到来して停止する。この（ｉｉ）段階で、ステーションＤに配置された金型セットＤ５４が射出ゾーンに到来すると、ホットランナユニット４０から金型セットＤ５４に対して溶融樹脂の射出が行われる。それと同時のタイミングで、ステーションＡに配置された金型セットＡ５１は、第１の冷却ゾーンに到来して一次冷却がなされ、ステーションＢに配置された金型セットＢ５２は、第２の冷却ゾーンに到来して二次冷却がなされる。ステーションＣに配置された金型セットＣ５３が製品取出しゾーンに到来すると、冷却された製品が取り出される。射出工程が完了して製品を取り出す際には、金型セット５１〜５４の全ての可動金型２０は、移動ダイプレート１１の型締め力から解放され、可動金型２０を上昇させて製品が取り出される。

続いて、更にターンテーブル１０が回転されると、上記（ｉｉｉ）段階となる。この（ｉｉｉ）段階では、ステーションＣに配置された金型セットＣ５３が射出ゾーンに到来すると、ホットランナユニット４０から金型セットＣ５３に対して溶融樹脂が射出される。その際、ステーションＤに配置された金型セットＤは、第１の冷却ゾーンで冷却され、ステーションＡに配置された金型セットＡ５１は、第２の冷却ゾーンに到来してステーションＡ内で冷却される。ステーションＢに配置された金型セットＢ５２は、製品取出しゾーンに到来する。

ステーションＢに配置された金型セットＢ５２は、製品取出しゾーンに到来するまでに、通過した２つの冷却ゾーン（第１及び第２の冷却ゾーン）において２段で十分に冷却され、キャビティ２１内に射出された溶融樹脂は固化が完了しており、安全にキャビティ２１内の成形品の取り出しを行うことができる。

続いて、更にターンテーブル１０が回転されると、（ｉｖ）段階では、ステーションＢに配置した金型セットＢ５２が射出ゾーンに到来し、ホットランナユニット４０から溶融樹脂が射出される。それと同時のタイミングで、ステーションＣに配置された金型セットＣは、第１の冷却ゾーンに到来して一次冷却され、ステーションＤに配置された金型セットＤは、第２の冷却ゾーンに到来して二次冷却される。そして、ステーションＡに配置された金型セットＡは、製品取出しゾーンに位置に到来して製品が取り出される。

ステーションＡに配置された金型セットＡ５１が製品取出しゾーンに到来するまでに、通過した２つの冷却ゾーンにおいて２段で十分に冷却され、キャビティ２１内に射出された溶融樹脂は固化が完了しており、安全にキャビティ２１内の成形品の取り出しを行うことができる。

ステーションＢに配置された金型セットＢ５２が射出ゾーンに到来すると、溶融樹脂が射出される。ステーションＣ上の金型セットＣ５３は、第１の冷却ゾーンで一次冷却され、ステーションＤ上の金型セットＤ５４は、第２の冷却ゾーンで二次冷却される。ステーションＡに配置された金型セットＡ５１は、製品取出ゾーンに搬送され、製品を取り出す。ステーションＡに配置された金型セットＡ５１が製品取出しゾーンに搬送されるまでに、通過した２つの冷却ステーションにより、金型セットＡ５１内の成形品は２段で十分に冷却されており、キャビティ２１内に射出された溶融樹脂は固化が完了しており、安全にキャビティ２１内の成形品の取り出しを行うことができる。
以上の動作を繰り返すことで、自動的に成形品を得ることができる。

以上のように、図１を用いて説明した本発明の実施例である竪型射出成形機１００に組み込まれる金型構造を図２乃至４を用いて詳細に説明する。

本発明の実施例の竪型射出成形機１００に用いられる金型構造は、その全体構成の断面図が図２に示されている。本発明の実施例の竪型射出成形機１００に用いる金型構造は、竪型射出成形機１００の射出ノズルユニット７０が貫通する移動ダイプレート１１と、ターンテーブル１０の間に、上型である可動金型２０と、下型である固定金型３０との組み合わせから成る金型セット５０（或いは５１〜５４）を備えており、射出工程を実施する射出ゾーンにのみ、ホットランナユニット４０を備えている。

ホットランナユニット４０は、可動金型２０と固定金型３０から成る金型セット５０の上方に配置され、移動ダイプレート１１に取り付けられている。また、ホットランナユニット４０は、移動ダイプレート１１に取り付けられる第１プレート４１と、中間に配置される第２プレート４２と、上型である可動金型２０に係合される第３プレート４３を有している。これらの第１プレート４１、第２プレート４２及び第３プレート４３は、複数本の締め付けボルト４４（図面は一本のみを表示）により一体的に締め付けられて一つのユニットを構成している。第２プレート４２内には、ホットランナ４６を構成するマニホールド４５が設けられている。該マニホールド４５には、略Ｌ字状に曲折したホットランナ４６が形成され、その一端部側には、ホットランナユニット４０の中心部において、射出ノズルユニット７０の先端部が当接しており、他端部側には、金型セット５０の中心部から偏移した位置において、可動金型２０のゲート口９１に整合するノズル部４７からのゲート口９５が形成されている。

マニホールド４５は、図示していないが、ホットランナ４６内の溶融樹脂の溶融状態を維持・制御するためにヒータを備えている。マニホールド４５は、第２プレート４２に対して空隙５９を形成して、第２プレート４２からの放熱を抑制しており、その断熱空間は複数のライザーパット４９により形成されている。ノズル部４７には、ノズル部４７を保護するためにキャップ４８を被せるように設けている。また、ホットランナ４６内には、夫々の金型セットＡ〜Ｄ（５１〜５４）が射出工程を実施する射出ゾーンに到来すると、射出動作を達成する際に、溶融樹脂を供給するゲート口９５を開けるためのバルブピン５６が設けられている。このバルブピン５６は、第１プレート４１内に配置されたバルブゲート開閉機構５７によりバルブピストン５８を昇降自在に構成して、ホットランナ４６のゲート口９５の開閉制御が行われる。バルブピストン５８を昇降させるバルブゲート開閉機構５７の詳細に説明しないが従来の方法に依れば良い。

金型セットＡ〜Ｄ（５１〜５４）を構成する上型の可動金型２０には、ホットランナユニット４０のノズル部４７を保護するキャップ４８を受け入れて係合する凹部２３が形成されている。その可動金型２０の凹部２３の略中央部には、各金型セットＡ〜Ｄ（５１〜５４）を配置した各ステーションが、射出工程を実施する射出ゾーンに到来すると、金型セットＡ乃至Ｄのコールドランナ２４に対して共通して溶融樹脂を流すためのホットランナユニット４０のゲート口９５が形成されている。その際に、ホットランナユニット４０のノズル部４７が、各金型セットＡ乃至Ｄ（５１〜５４）のコールドランナ２４のゲート口９１〜９４にノズルタッチされ、整合状態が達成されている。そのために、射出ゾーンに到来したステーション上に配置された各金型セット（５１〜５４）のゲート口（９１〜９４）と、射出ゾーンのホットランナユニット４０のゲート口９５とが、ターンテーブル１０の回転方向（図１において時計方向）の後方側端縁近傍又は前方側端縁近傍又は外周側端縁近傍に偏移させている。

金型セットＡ〜Ｄ（５１〜５４）の固定金型３０は、下型３１と、成形後の製品を取り出すための複数のエジェクタピン６１と、これらのエジェクタピン６１を昇降させるエジェクタプレート６０と取付板３５で構成される。製品取出しゾーンに夫々のステーションが到来すると、図示しない公知の型開き構成によって金型セットを開き、エジェクタプレート６０とエジェクタピン６１によるエジェクト動作（エジェクタピン６１の上昇）により、製品をキャビティ２１から取り出すことを可能に構成している。

このように、本発明の実施例の竪型射出成形機１００に使用する金型構造においては、可動金型２０と固定金型３０から成る金型セットＡ〜Ｄ（５１〜５４）がターンテーブル１０により回転させられることにより、各金型セットＡ〜Ｄ（５１〜５４）により自動的に製品が成形され、順次、金型セットＡ〜Ｄが自動的に交換される。

本発明の実施例の竪型射出成形機１００に使用する金型構造は、ターンテーブル１０の間欠的な回動により、その上に配置された複数のステーションに配置された金型セットＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ（５１〜５４）が、順次、射出ゾーン、第１及び第２の冷却ゾーン、製品取出しゾーンの順に進んで行き連続的に成形品を成形する。射出ゾーンに到来する各ステーションに配置された金型セット（５１〜５４）のゲート口（９１〜９４）と、射出ゾーンのホットランナユニット４０のゲート口９５とを、ターンテーブル１０の回転方向（図１において時計方向）の後方側端縁近傍又は前方側端縁近傍又は外周側端縁近傍に偏移して配置させている。これにより、射出ゾーンに位置したホットランナユニット４０のゲート口９５に対して、当該射出ゾーンに到来した金型セットＡ〜Ｄ（５１〜５４）のコールドランナ２４のゲート口９１〜９４を整合して配置される。

１００ 竪型射出成形機
１０ ターンテーブル
１１ 移動ダイプレート
２０ 可動金型
２１ キャビティ
３０ 固定金型
４０ ホットランナユニット
４６ ホットランナ
４７ ノズル部
５０ 金型セット（５１ 金型セットＡ、５２ 金型セットＢ、５３ 金型セットＣ、５４ 金型セットＤ）
６０ エジェクタプレート
６１ エジェクタピン
７０ 射出ノズルユニット
９１〜９４ 金型セットＡ乃至Ｄのコールドランナのゲート口
９５ ホットランナのゲート口

Claims (8)

1. ターンテーブル上に所定間隔を有して配置された複数のステーションに固定金型と可動金型とからなる金型セットを夫々備えた竪型射出成形機であり、前記ターンテーブルの間欠的な回動により、前記各ステーション上に配置された金型セットが連続的に成形品を成形する竪型射出成形機であって、
   前記ターンテーブル上には、少なくとも、溶融樹脂を射出する射出ゾーンと製品を取り出す製品取出しゾーンが、前記ターンテーブルの回動軸廻りの不動位置に配置されており、前記ターンテーブルが回動することにより、当該ターンテーブルの一つのステーションに配置されている金型セットが、順次、前記射出ゾーン及び製品取出しゾーンに到来するように構成し、
   前記射出ゾーンにおいては、前記ターンテーブルの回動により当該射出ゾーンに到来する金型セットに係合するホットランナユニットを備えており、その際には、前記射出ゾーンに到来したステーション上の金型セットに向かって溶融樹脂を供給する前記ホットランナユニットのゲート口と、当該射出ゾーンに到来したステーション上の金型セットのゲート口とを、前記ターンテーブルの回動方向の後方側端縁近傍又は前方側端縁近傍又は外周側端縁近傍に偏移させて整合するように配置しており、前記射出ゾーンに設けられている前記ホットランナユニットのゲート口と、当該射出ゾーンに到来したステーション上の金型セットのゲート口とが整合した状態で開とされるバルブピンを前記ホットランナユニット内に昇降自在に設けたことを特徴とする竪型射出成形機。
2. 前記ターンテーブル上に配置した複数の金型セットは、夫々相違した製品を形成する固定金型と可動金型を組み合わせた複数種類の金型セットであることを特徴とする請求項１記載の竪型射出成形機。
3. 前記竪型射出成形機は、回動するターンテーブルの廻りに、射出ゾーン、冷却ゾーン、製品取出しゾーンを配置しており、前記複数種類の金型セットは、ターンテーブルの回動により、前記射出ゾーンに到来したステーション上に配置された金型セットに対して溶融樹脂を射出し、冷却ゾーンに到来したステーション上に配置された金型セットでは射出された製品が冷却され、製品取出しゾーンに到来したステーション上に配置された金型セットからは成形された製品が取り出されることを特徴とする請求項２記載の竪型射出成形機。
4. 前記ターンテーブル上の複数種類の金型セットは、夫々、固定金型と可動金型の対からなる４種類の金型セットであり、第１の金型セットが前記射出ゾーンに到来したときには、第２及び第３の金型セットは、第１及び第２の冷却ゾーンに位置し、第４の金型セットは、前記製品取出しゾーンに位置することを特徴とする請求項３記載の竪型射出成形機。
5. ターンテーブル上に所定間隔を有して配置された複数のステーションに固定金型と可動金型とからなる金型セットを夫々備えた竪型射出成形機であり、前記ターンテーブルの間欠的な回動により、前記各ステーション上に配置された金型セットが連続的に成形品を成形する竪型射出成形機に組み込まれる金型構造であって、
   前記ターンテーブル上には、少なくとも、溶融樹脂を射出する射出ゾーンと製品を取り出す製品取出しゾーンが、前記ターンテーブルの回動軸廻りの不動位置に配置されており、前記ターンテーブルは回動することにより、当該ターンテーブルの一つのステーションに配置されている金型セットが、順次、前記射出ゾーン及び製品取出しゾーンに到来するように構成し、
   前記射出ゾーンにおいては、前記ターンテーブルの回動により当該射出ゾーンに到来する金型セットに係合するホットランナユニットを備えており、その際には、前記射出ゾーンに到来したステーション上の金型セットに向かって溶融樹脂を供給する前記ホットランナユニットのゲート口と、当該射出ゾーンに到来したステーション上の金型セットのゲート口とを、前記ターンテーブルの回動方向の後方側端縁近傍又は前方側端縁近傍又は外周側端縁近傍に偏移させて整合するように配置しており、前記射出ゾーンに設けられている前記ホットランナユニットのゲート口と、当該射出ゾーンに到来したステーション上の金型セットのゲート口とが整合した状態で開とされるバルブピンを前記ホットランナユニット内に昇降自在に設けた竪型射出成形機に組み込まれていることを特徴とする金型構造。
6. 前記ターンテーブル上に配置した複数の金型セットは、夫々相違した製品を形成する固定金型と可動金型を組み合わせた複数種類の金型セットであることを特徴とする請求項５記載の金型構造。
7. 前記竪型射出成形機は、回動するターンテーブルの廻りに、射出ゾーン、冷却ゾーン、製品取出しゾーンを配置しており、前記複数種類の金型セットは、ターンテーブルの回動により、前記射出ゾーンに到来したステーション上に配置された金型セットに対して溶融樹脂を射出し、冷却ゾーンに到来したステーション上に配置された金型セットでは射出された製品が冷却され、製品取出しゾーンに到来したステーション上に配置された金型セットからは成形された製品が取り出される竪型射出成形機に組み込まれていることを特徴とする請求項６記載の金型構造。
8. 前記ターンテーブル上の複数種類の金型セットは、夫々、固定金型と可動金型の対からなる４種類の金型セットであり、第１の金型セットが前記射出ゾーンに到来したときには、第２及び第３の金型セットは、第１及び第２の冷却ゾーンに位置し、第４の金型セットは、前記製品取出しゾーンに位置することを特徴とする請求項７記載の金型構造。

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