JP2654959B2 - 射出成形装置 - Google Patents

射出成形装置

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JP2654959B2 JP63059555A JP5955588A JP2654959B2 JP 2654959 B2 JP2654959 B2 JP 2654959B2 JP 63059555 A JP63059555 A JP 63059555A JP 5955588 A JP5955588 A JP 5955588A JP 2654959 B2 JP2654959 B2 JP 2654959B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プラスチツク材料の射出成形装置に関す
る。特に、プラスチツク材料の成形品の内部に中空部を
有する成形品を製造する装置に係わり、なかんずく、前
記中空部を形成するための加圧ガス供給および中空部の
ガス圧開放手段に係わる。
〔従来の技術と問題点〕
英国特許第2139548号明細書には、プラスチツクス材
料を金型空間に導き入れ、別に一ケ所以上の選択された
位置で、プラスチツクス材料内部にガス含有中空部を形
成させるために金型を満たしているプラスチツクス材料
の流れの中に加圧ガスを導き入れ、ガス圧を維持すると
ともにプラスチツクス材料中の加圧ガスを利用してプラ
スチツクス材料をプラスチツクス材料内のガス含有中空
部と一緒に金型空間全域を流すことからなる射出成形品
の製造方法が記載されている。この方法では、プラスチ
ツクス材料はガス含有中空部とともに広がり、プラスチ
ツクス材料が金型空間の全域に広がつたときに、プラス
チツクス材料が固化し、冷える間にプラスチツクス材料
を確実に金型表面に押し付け得るようにガス含有中空部
内のガス圧を維持することが行われる。その間に、プラ
スチツクス材料は固化し、冷えて、成形品は金型表面に
よつて限定される形を保持する。
ここに記載されている一つの態様によれば、加圧ガス
は金型空間内の位置に導入されており、そして、別の態
様によれば、ガスはプラスチツクス材料を導入するため
のスクリユウ・ラムの出口端に隣接した金型空間の上流
に導入されている。いずれの場合にも、ガスは通路を介
してプラスチツクス材料内に埋め込まれた通路の出口端
へ導入されており、ガスはプラスチツクス材料内部に入
り込んでそこにガス含有中空部を形成する。
成形サイクルの終点では、ガス含有中空部内のガス圧
力は、金型が開かれる前に開放される。前記英国特許第
2139548号明細書に記載されているいずれの態様におい
ても、弁が開くと、中空部を造るためにガスが導入され
た通路を通つてガスが戻り、ガスはうまく大気中に送ら
れる。この配置は、通路の出口端が金型空間の上流に配
置され、その通路が比較的短くなるように前述の第2139
548号明細書の実施態様ではうまく作用している。
しかしながら、通路の出口端が金型空間内に位置して
いる第2139548号明細書の実施態様では、中空部を十分
に空にすることは一層困難であることが判つている。さ
らにまた、ガスが導入される前であつて、プラスチツク
ス材料が未だ溶融状態にある時、はじめに通路の出口端
を浸漬するプラスチツクス材料によつて通路の出口端が
閉塞される傾向がある。
ある種の成形品、特に複雑な設計の成形品を製造する
場合には、加圧ガスを金型空間内だけか、あるいは金型
空間内と金型空間の上流の両方で一ケ所以上の選択され
た位置で導入し、その後、それぞれの位置で成形品から
ガスを抜くようにするのが望ましい。そのような状況
は、例えば、ホット・ランナー・システムを採用した場
合や、ガス・リブの過剰の使用を避けるためにゲート位
置の選択が制限される場合に起こる。
〔問題を解決するための手段〕
本発明は、前述の欠点のない選択されたどの位置でで
もガスを導入することを可能とする。
本発明によれば、プラスチック材料を供給するための
プラスチック材料供給手段と、金型空間に通じる１つ或
いは複数の開口を介して、該プラスチック材料供給手段
からの該プラスチック材料を金型空間に送るための通路
手段と、金型空間内のプラスチック材料に金型空間に通
じる別個の開口を介して加圧ガスを供給して、プラスチ
ック材料内にガス含有中空部を形成するための加圧ガス
供給手段と、金型を開放する前に、前記別個の開口を介
してガス含有中空部内のガス圧力を開放するための加圧
ガス開放手段とを有するプラスチック材料の射出成形装
置において、前記加圧ガス供給手段及び前記加圧ガス開
放手段は、前記別個の開口を介して金型空間又は前記通
路手段に連通する弁口と、該弁口を開閉するための可動
弁部材と、プラスチック材料の供給前に前記可動弁部材
を前記弁口の閉じ位置に移動し、さらに加圧ガスの供給
中に前記閉じ位置に保持しつつ、前記可動弁部材を介し
て加圧ガスを供給するための、及び金型を開放する前
に、前記可動弁部材を前記弁口の開き位置に移動させ
て、前記ガス含有中空部内の加圧ガスを大気中に開放す
るための弁部材駆動手段とを有することを特徴とする射
出成形装置を提供する。好ましくは、前記加圧ガス供給
手段及び前記加圧ガス開放手段は、段部に弁座を形成す
る、前記別個の開口に連通する段付ボアを有し、前記可
動弁部材は、前記段付ボア内に挿入位置決めされ、前記
弁部材駆動手段は、前記可動弁部材の先端部を前記弁座
に着座させることにより前記弁口の閉じ位置を形成し、
前記弁口が開き位置にあるとき、前記段付ボアの内表面
と前記可動弁部材の外表面との間に加圧ガス放出路が形
成されるのがよい。又、前記可動弁部材は、前記別個の
開口に臨む加圧ガス供給路を形成する中心孔を有するの
がよい。さらに、前記中心孔の出口端には、金型空間内
のプラスチック材料及び加圧ガスの前記加圧ガス供給路
内の逆流防止のための逆止弁が設けられるのがよい。さ
らに又、前記可動弁部材の先端は、可動弁部材と別個に
構成されたキャップからなり、該キャップが前記逆止弁
を内蔵してもよい。
〔実施例〕
実施例によつて、本発明の特定の実施態様を添付図面
と関連させながら説明する。
第１図は、射出成形機を示す。
第２図は、第１図の射出成形機の引込み自在なガス注
入ノズルの詳細な断面図であり、当該ノズルは、プラス
チツクス材料を導入する前の前進した位置にある。
第３図は、第２図に似た図面であり、ガス注入ノズル
は、成形操作が終了した後の後退した位置にある。
この実施例は、英国特許第2139548号明細書に示す装
置を基にしたプラスチツクス材料の射出成形品を製造す
る装置に関する。この装置は、プラスチツクス材料を金
型空間へ導入するためのスクリユウ・ラムと、プラスチ
ツクス材料中にガス含有中空部を生じさせるために加圧
ガスを制御された条件下で導入する通路とを備えてい
る。ピストンおよびシリンダー装置がガスの加圧状態を
保持し、プラスチツクス材料中の加圧ガスによつてプラ
スチツクス材料はプラスチツクス材料内のガス含有中空
部とともに金型空間を流れ、それによつて中空部はプラ
スチツクス材料と一緒に広がる。同じピストンおよびシ
リンダー装置は、さらにまた、プラスチツクス材料が金
型空間全域に亘つて広がつたときにガス含有中空部内の
ガス圧を保持するために用いられ、それによつて、成形
品それ自体が金型表面によつて限定される形を呈するま
でプラスチツクス材料が固化し、冷却するように金型表
面に対してプラスチツクス材料を確実に当接した状態に
保つ。それから、金型が開く前にガス含有中空部内のガ
ス圧を放出するための弁手段が開かれる。
加圧ガスを導入する位置は、金型空間内か、あるいは
金型空間の上流の一つ以上の選択された位置であればよ
い。
図面を参照するに、射出成形機の金型９は、上型11と
下型12とを有し、それらの型は複雑な設計の金型空間13
を形成し、リブ16を有している。型11と12は、固定され
た上方プラテン10と油圧ラム15によつて移動可能な下方
プラテン14の間に取りつけられている。この実施態様に
おいては、上型11内には金型空間13への所望の流入点へ
つながる通路手段からなるホツト・ランナ・マニフオー
ルド17がある。
スクリユウ・ラム18は、溶融熱可塑性材料19をノズル
組立体20を通つてホツト・ランナ・マニフオールド17
へ、ひいては、金型空間13へ導入するために備えられて
いる。ノズル組立体20は、ベル・クランク・レバー22と
油圧シリンダー24に接続したリンク23とによつて駆動さ
れる閉止摺動弁21を備えている。弁21は、プラスチツク
ス材料の導入を含む成形サイクルの終わりに当たる閉鎖
位置で示されている。閉鎖している弁21は、プラスチツ
クス材料がスクリユウ・ラム18のバレルへ戻るのを防い
でいる。スクリユウ・ラムは、次の成形サイクルへの準
備のためにプラスチツクス材料で再充填される。下型12
の金型空間13に臨む側には、挿入体41が嵌め込まれ、下
型12及び挿入体41には、金型空間13に連通する段付ボア
50が形成されている。段付ボア50は挿入体41の部分に、
金型空間に直接臨む開口52と、段部に形成された円錐形
の弁座54とを有する。可動弁部材を構成する引き込み自
在なノズルまたは弁構成26が、その先端部が弁座54に着
座するように段付ボア50内に挿入されている。
プラスチツクス材料19内にガス含有中空部25を造るた
めに加圧ガスが導入される通路は、油圧または空気シリ
ンダー27のピストン29に接続された引込み自在なノズル
または弁構成26の中心孔28である。ノズル26の下流端に
は、ねじ切りキヤツプ32によつて閉じ込められたボール
31からなる逆止弁30（第２図）がある。加圧ガスは、ピ
ストン33およびシリンダー34によつてガス室35からノズ
ル26の上流端に供給され、ガス室35は、プラスチツクス
材料中に導入する必要のある測定量のガス、例えば、窒
素、を保有している。第2139548号明細書に述べたよう
に、部屋35は、ソレノイド操作弁36を介してノズル26に
接続し、そして、逆止弁37および圧力調節器38を介して
ガス供給部（図示せず）に接続している。弁36の下流で
は、別のソレノイド操作弁39を介して排出部に接続して
いる。
弁部材駆動手段を構成するピストン29とシリンダー27
は、ソレノイド操作弁40を介して制御手段（図示せず）
によつて制御され、ノズル26を前進位置（第２図）と後
退位置（第３図）との間で移動させる。前進位置では、
ノズルのキヤツプ32は、金型下型12にある挿入体41によ
り備えられた弁口42の円錐形弁座と密閉結合状態にあ
り、ピストン29によつてかけられる圧力は、金型空間13
内のプラスチツクス材料によつてかけられる圧力および
含有中空部を造つているガスの背圧より大きい。ノズル
26の後退位置では、段付ボア50の内表面と弁構成26の外
表面との間に加圧ガス放出路56が形成されて、中空部か
らのガスは容易にノズル26の周りの弁口42を通つて大気
中に送られ、逆止弁30のボール31は、ガスがノズルの中
心孔に沿つて逆流するのを防止する。
一般的に言つて、射出成形工程は、英国特許第213954
8号明細書に詳述されているものと同じである。従つ
て、成形サイクルの開始時に、ノズルまたは弁構成26が
ピストン29およびシリンダー27により加圧下に前方に保
持され、それによつて、弁口42を閉鎖することを説明す
れば十分である（第２図）。スクリユウ・ラム18は、プ
ラスチツクス材料を含んでおり、摺動弁21は開かれてい
る。ガス室35もまた測定量の加圧ガスで満たされ、弁36
と39は両方とも閉じている。
スクリユウ・ラム18を操作して、プラスチツクス材料
はホツト・ランナ・マニホールドを介して金型空間に導
入される。同時に、ガス遅延タイマーが始動する。この
遅延時間の終わりにノズル26の出口端がプラスチツクス
材料中に浸漬される。そこで、弁36が開き、ピストン33
とシリンダー34が作動してガスをノズル26を通してプラ
スチツクス材料中に導入し、プラスチツクス材料中にガ
ス含有中空部を形成する。ガスの加圧作用は、ピストン
33とシリンダー34によつて保たれ、それによつて、プラ
スチツクス材料中の加圧ガスによつてプラスチツクス材
料はプラスチツクス材料内のガス含有中空部とともに金
型空間を流れ、それによつて、中空部はプラスチツクス
材料が金型空間全域に広がるまでプラスチツクス材料と
一緒に広がる。所望量のプラスチツクス材料が金型内に
導入された時、摺動弁21が閉じ、スクリユウ・ラムには
プラスチツクス材料が再充填される。その間に加圧ガス
の供給は停止するが、ピストン33はその行程の前方端に
留まり、ガス含有中空部内のガス圧を保持して、成形品
それ自体が金型表面によつて限定される形を呈するまで
プラスチツクス材料が固化し、冷却するように金型表面
に対して金型内のプラスチツクス材料を確実に当接した
状態に保つ。
弁36が閉じ、ピストン33が後退する。そこで、シリン
ダー34には別の測定量の加圧ガスが再充填される。弁36
がまた開き、ノズル26に接続している弁36の下流へガス
は排出される。
さらに、弁40は逆作用し、ピストン29がノズル26を後
退させ、ガス含有中空部中のガスを弁口42及び加圧ガス
放出路56を通して大気中に逃し（第３図）、それによつ
て、中空部内のガス圧を開放する。そこで、金型10が開
かれ、成形品が取り出される。最後に、ピストン29とシ
リンダー27が作動して、ノズル26を前進位置に戻し（第
２図）、次の成形サイクルでのプラスチツクス材料の導
入を待ちうける。
本発明は、上述の特定例の詳細な記述に限定されるも
のではない。例えば、プラスチツクス材料を導入するス
クリユウ・ラムまたは他の通常の装置は、ホスト・ラン
ナ・マニフオールドの代わりにスプルーと接続させても
よい。
所望ならば、ノズル26の出口端は、金型下型12内に全
体を配置するのではなくて、金型空間内のプラスチツク
ス材料の流れへ突き出すようにしてもよい。
さらに、引き込み自在なガス注入ノズルは、前述の実
施態様のように、金型空間内のみで、あるいは、金型空
間上流で、あるいは、複数のガス注入点を与える複数の
選ばれた位置で、あるいは、英国特許第2139548号明細
書に説明されている固定されたガス注入システムと関連
させて使用されてもよい。さらに、変形された実施態様
では、本発明の引き込み自在なガス注入ノズルは、英国
特許第2139548号明細書の第５図の固定ノズルと置き換
えることができる。この場合、摺動弁21を備えると、ス
クリユウ・ラムには次の成形サイクルに入る前に再充填
が行われるばかりでなく、プラスチツクス材料がスクリ
ユウ・ラムへ後退するのを防ぐとともに、それがスクリ
ユウ・ラムへ流入するのを防ぐ。
【図面の簡単な説明】
第１図は、射出成形機を示す。第２図は、第１図の射出
成形機の引き込み自在なガス注入ノズルの詳細な断面図
であり、当該ノズルは、プラスチツクス材料を導入する
前の前進した位置にある。第３図は、第２図の類似図で
あり、ガス注入ノズルは、成形操作が終了した後の後退
した位置にある。 図中記号は次の通りである。 9:金型、11:金型下型、12:金型下型、13:金型空間、10:
上方プラテン、14:下方プラテン、15:油圧ラム、16:リ
ブ、17:ホツト・ランナ・マニフオールド、18:スクリユ
ウ・ラム、19:プラスチツクス材料、20:ノズル組立体、
21:摺動弁、22:ベル・クランク・レバー、23:リンク、2
4:油圧シリンダー、25:ガス含有中空部、26:ノズル、2
7:シリンダー、28:中心孔、29:ピストン、30:逆止弁、3
1:ボール、32:ねじ切りキヤツプ、33:ピストン、34:シ
リンダー、35:ガス室、36,39,40:ソレノイド操作弁、3
7:逆止弁、38:圧力調節器、41:挿入体、42:弁口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マチユウ・エメツト・セイヤー イギリス国、スタツフオードシヤイヤ 州、ビー79 ７ティエイ、タームワー ス、アポロ、リツチフイールド・ロー ド・インダストリアル・エステート （番地なし） シンプレス・リミテツド 内 (56)参考文献 特開 昭60−24913（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−4255（ＪＰ，Ａ)

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】プラスチック材料を供給するためのプラス
    チック材料供給手段と、金型空間に通じる１つ或いは複
    数の開口を介して、該プラスチック材料供給手段からの
    該プラスチック材料を金型空間に送るための通路手段
    と、金型空間内のプラスチック材料に金型空間に通じる
    別個の開口を介して加圧ガスを供給して、プラスチック
    材料内にガス含有中空部を形成するための加圧ガス供給
    手段と、金型を開放する前に、前記別個の開口を介して
    ガス含有中空部内のガス圧力を開放するための加圧ガス
    開放手段とを有するプラスチック材料の射出成形装置に
    おいて、前記加圧ガス供給手段及び前記加圧ガス開放手
    段は、前記別個の開口を介して金型空間又は前記通路手
    段に連通する弁口と、該弁口を開閉するための可動弁部
    材と、プラスチック材料の供給前に前記可動弁部材を前
    記弁口の閉じ位置に移動し、さらに加圧ガスの供給中に
    前記閉じ位置に保持しつつ、前記可動弁部材を介して加
    圧ガスを供給するための、及び金型を開放する前に、前
    記可動弁部材を前記弁口の開き位置に移動させて、前記
    ガス含有中空部内の加圧ガスを大気中に開放するための
    弁部材駆動手段とを有することを特徴とする射出成形装
    置。
  2. 【請求項２】前記加圧ガス供給手段及び前記加圧ガス開
    放手段は、段部に弁座を形成する、前記別個の開口に連
    通する段付ボアを有し、前記可動弁部材は、前記段付ボ
    ア内に挿入位置決めされ、前記弁部材駆動手段は、前記
    可動弁部材の先端部を前記弁座に着座させることにより
    前記弁口の閉じ位置を形成し、前記弁口が開き位置にあ
    るとき、前記段付ボアの内表面と前記可動弁部材の外表
    面との間に加圧ガス放出路が形成される特許請求の範囲
    第１項に記載の射出成形装置。
  3. 【請求項３】前記可動弁部材は、前記別個の開口に臨む
    加圧ガス供給路を形成する中心孔を有する特許請求の範
    囲第１項又は第２項に記載の射出成形装置。
  4. 【請求項４】前記中心孔の出口端には、金型空間内のプ
    ラスチック材料及び加圧ガスの前記加圧ガス供給路内の
    逆流防止のための逆止弁が設けられる特許請求の範囲第
    ３項に記載の射出成形装置。
  5. 【請求項５】前記可動弁部材の先端は、可動弁部材と別
    個に構成されたキャップからなり、該キャップが前記逆
    止弁を内蔵している特許請求の範囲第４項に記載の射出
    成形装置。
JP63059555A 1987-03-16 1988-03-15 射出成形装置 Expired - Lifetime JP2654959B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB878706204A GB8706204D0 (en) 1987-03-16 1987-03-16 Injection moulding apparatus

Publications (2)

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