JP3371013B2 - 射出成形機 - Google Patents

射出成形機

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JP3371013B2 JP10982493A JP10982493A JP3371013B2 JP 3371013 B2 JP3371013 B2 JP 3371013B2 JP 10982493 A JP10982493 A JP 10982493A JP 10982493 A JP10982493 A JP 10982493A JP 3371013 B2 JP3371013 B2 JP 3371013B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、射出成形機に関す
る。
【0002】
【従来の技術】射出成形機は、機台上に型締めユニット
と射出ユニットを備え、射出時、型締めユニットの金型
に射出ユニットの射出ノズルが当接される(ノズルタッ
チ)。成形材料の樹脂は、シリンダー部分で溶融混練さ
れ、シリンダー先端に取り付けた射出ノズルから高圧で
金型の成形キャビティに射出されて成形される。
【0003】この場合に溶融混練された樹脂の流動性は
成形条件として重要であり、樹脂温度を制御して、主と
して射出抵抗の大きさや成形品の品質(フローマークや
バリ発生の有無など)を目標として調整されている。一
方、射出時に必要とされる流動性の程度や、温度と流動
性の関係は樹脂によって特徴がある。このため、樹脂に
よっては高温の流動性が高い状態で金型に射出されるも
のがある。
【0004】しかし、射出抵抗を減少させるために射出
ノズルの個所で樹脂の流動性を高くすると、射出停止後
の製品取り出し時にもノズル孔から樹脂が洩れる、いわ
ゆるハナタレを生じる。漏れた樹脂は、スプルー孔内で
温度低下のために過度に流動性が低下してしまった場
合、次回の射出成形を不良にしてしまう。このため、長
時間の無人・自動成形運転に支障を来すがことがある。
【0005】成形品の取り出し時には、シリンダー側で
次回の射出作動に備えた樹脂の溶融、混練が行われ、射
出ノズル部分の樹脂圧が高くなるので、ハナタレ現象が
助長されることがある。このような場合にシャットオフ
ノズルは、効果的であるが、使用できる樹脂が限られて
おり、また、高価である。
【0006】射出停止後の製品取り出し時にノズル孔か
ら樹脂が洩れる現象は、流動性を重視するあまり、シリ
ンダー内部の樹脂温度が高すぎたり、シリンダー内での
滞留が長すぎるなどの理由で樹脂が分解してガスが発生
し、このガス圧でノズル孔から樹脂が吹き出す、いわゆ
る吹き出しもある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、いわゆる
ハナタレや吹き出しが防止される射出成形機の提供を課
題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】射出成形機において、型
締めユニットに取り付けた金型のスプルーブッシュと射
出ユニット先端の射出ノズル先端との間に温度調整用ロ
ケートブッシュを備える。ロケートブッシュには射出ノ
ズルのノズル孔とスプルーブッシュのスプルー孔を接続
する射出路が形成される。
【0009】次ぎの具体的構成を備えることは好まし
い。ロケートブッシュに固定側金型と固定プラテンに対
する接触面を設け、放熱により必要とする熱バランスを
得て温度調整をする構造。ロケートブッシュに前記の接
触面とロケートブッシュ用ヒーターを設け、ヒーターに
よる加熱と接触面による放熱によって、必要とする熱バ
ランスを得て温度調整する構造。
【0010】金型温度およびノズル温度をロケートブッ
シュに必要な熱バランスを達成するよう促進する手段を
備えた構造。ロケートブッシュを空冷あるいは液冷する
手段を備えた構造。
【0011】
【作用】温度調整用ロケートブッシュは、その射出路の
部分で樹脂から吸熱または樹脂に加熱する。そして、樹
脂温度を設定した適正な値となる方向へ移行させる。
【0012】
【実施例】ロケートブッシュ1(図1)は、射出成形機
における型締ユニットの固定プラテン2に、射出ノズル
3と対応する中央位置に固定されている。固定プラテン
2の金型取り付け面には断熱板4を介して金型5が取り
付けられれている。金型5は固定側金型5aと可動側金
型5bからなり、両金型5(a,b)のパーティング面
に沿って成形キャビティにつながるランナー6が形成さ
れている。固定プラテン2にはその固定側金型5aが取
り付けられている。
【0013】固定側金型5aは中央にスプルーブッシュ
7が設けられており、外側のスプルー孔8からランナー
6へ樹脂の通路であるスプルー9が連通している。符号
10はスラグウェルである。符号11はシリンダーで射
出ユニットに取り付けられており、先端に射出ノズル3
が装着されている。射出ノズル3はノズルチップ3aと
ノズルボディ3bからなり、ノズルボディ3bにノズル
ヒーター12とノズル用熱電対13が装着されている。
この熱電対は射出ノズル3の温度を設定温度に維持する
温度コントローラーに接続されている。温度コントロー
ラー自体は、市販の通常の構成を備えたものである。
【0014】ロケートブッシュ1は、この実施例におい
て鋼(SKD61)で形成され、全体の外形はほぼ円筒
形である。ロケートブッシュ1は一般に熱伝動性の良い
素材(S45C,SKD11,SKD12,S55C,
BeCu,Cuなど)で形成される。ロケートブッシュ
1のノズル側は円錐状に凹嵌14とされ、その頂点部分
は、ノズルチップ先端の形状に合わせて球面とされてい
る。また、ロケートブッシュ1の金型側は、ノズルチッ
プ先端の形状に合わせて球状に突出しており、射出ノズ
ル3のノズル孔15を接続する射出路16が貫通して形
成されている。
【0015】ロケートブッシュ1は、金型側の端面17
aで固定側金型5aに接し、外周面17bの大部分で固
定プラテン2に接し、また、凹嵌面17cで空間に接し
ている。
【0016】図1は、第1の実施例で樹脂射出時の状態
を示している。射出ノズル3は固定プラテン2に固定さ
れたロケートブッシュ1の凹嵌14に嵌まり込み、先端
のチップ3a先端がロケートブッシュ1に設定されたノ
ズルタッチ圧をもって当接されている。金型5は金型温
調機構によって所定の温度に維持され、射出ノズル3は
ノズルヒーター12とノズル温度を検出するノズル用熱
電対および温度コントローラーによって所定の温度に維
持されている。
【0017】射出成形過程において、シリンダー11の
部分で溶融、混練された樹脂は、射出ノズル3の部分で
ノズルヒーター12によって適性な流動性を維持して、
あるいは、さらに流動性を増して、射出路16、スプル
ー9およびランナー6を経て金型5の成形キャビティに
流入する。保圧、冷却過程の後、成形品が取り出される
と、コールドウェル10に固まったスラグの係合によっ
てランナー6とスプルー9も共に取り除かれる。また、
シリンダー11側では次回の射出に備えて樹脂の溶融、
混練が行われる。
【0018】この場合に、ロケートブッシュ1は、金型
側の端面17aからの金型温調による熱と、ノズルチッ
プ3aが当接した凹嵌面17cの先端部からノズルヒー
ター12による熱を受ける一方、外周面17bの大部分
と凹嵌面17cの大部分から放熱するので、やがて熱バ
ランスに達し、射出路16を含め全体が所定温度とな
る。この温度は金型温調温度、ノズル温度によって影響
を受けるが、これらが一定の場合には、受熱面と放熱面
の比率を変化させることで定めることができる。射出路
16の温度は、仮に射出ノズル3のチップ3a先端から
樹脂が漏れ出そうとしても、漏れ圧程度では簡単に移動
しない程度の適正な流動性を維持するものとされる。
【0019】したがって、成形品の取り出し後において
スプルー9に樹脂が漏れ出ず、漏れ出た樹脂がスプルー
9に流れ込んで固化し、次回の射出に支障を及ぼすこと
もない。ついで、型締めユニットによって、金型5が型
締められ、再び射出が行われる。ロケートブッシュ1の
射出路16に滞留した樹脂は、射出圧によってスプルー
9に押出され、新たに射出された溶融樹脂の先頭に乗っ
てランナー6に到達する。そして、滞留して粘度の高ま
った樹脂はコールドウェル10に嵌まり込み、成形キャ
ビティへの充填樹脂から除去される。成形キャビティに
は新たな樹脂のみがランナー6を通って充填される。こ
のようにして、射出成形が繰り返される。
【0020】図2は第2の実施例であり、ロケートブッ
シュ1はその外周面17bにロケートブッシュ用ヒータ
ー18を備えると共に、射出路16に近接してロケート
ブッシュ用熱電対19が配置されている。また、ノズル
チップ3aにはチップ用ヒーター20とチップ用熱電対
21が配置され、それぞれ温度コントローラーに接続さ
れている。他の構成は、第1の実施例とほぼ同様であ
り、詳しい説明を省略する。
【0021】射出成形作動は第1の実施例の場合と同様
に行われるが、成形作動の開始前にロケートブッシュ用
ヒーター18とチップ用ヒーター20が使用される。こ
れらのヒーターは熱電対19,21を用いて温度コント
ローラーで制御され、射出路16の温度を前記の適正な
温度(設定値)とする。これにより、射出成形作業の当
初、ロケートブッシュ1が熱バランスに達するまでの時
間(第1実施例の場合、通常、5〜8時間)を大きく短
縮することができる。
【0022】ロケートブッシュ用ヒーター18とチップ
用ヒーター20は、作業開始の当初共に作動されるが、
やがてON・OFF作動となり、ロケートブッシュ1が
受熱、放熱に関して熱バランスに到達すると(約1時
間)、ほとんど作動されなくなる。
【0023】図3は第3の実施例であり、ロケートブッ
シュ1はその凹嵌面17cにロケートブッシュ用ヒータ
ー18を備え、射出路16に近接してロケートブッシュ
用熱電対19と冷却用水路22およびエアノズル23が
配置されている。冷却用水路22は外周面17bに形成
された水路溝24に開口し、水路溝24は固定プラテン
2側の水路溝25と接合して外部から冷却水が供給され
るようになっている。
【0024】エアノズル23は、凹嵌14に開口し、ノ
ズルチップ3aの先端に向けられている。エアは冷却水
の場合と同様にして固定プラテン2側から供給される。
冷却水およびエアの供給路には、図示していないがそれ
ぞれ電磁弁が設けられ、それぞれの供給時期および供給
路を制御することができるようになっている。
【0025】また、ノズルチップ3aにはチップ用熱電
対21が配置されている。ロケートブッシュ用ヒーター
18、ロケートブッシュ用熱電対19、チップ用熱電対
21はそれぞれ温度コントローラーに接続され、前記の
電磁弁はいずれも温度コントローラーの制御下に置かれ
ている。他の構成は、第1の実施例とほぼ同様であり、
詳しい説明を省略する。
【0026】射出成形作動は、第1の実施例の場合と同
様に行われる。作動開始の当初、第2実施例のように、
ロケートブッシュ用ヒーター18を用いてロケートブッ
シュ1が熱バランスに到達する時間が短縮される。そし
て、長時間の射出成形の結果、射出樹脂の熱が蓄積さ
れ、ロケートブッシュ1の温度が過度に上昇することが
ある。この様な場合、受動的な放熱だけであると適性な
熱バランスに戻るのに長時間を要するが、この実施例で
は、熱電対からこれを検知した温度コントローラーが電
磁弁を開き、冷却水をロケートブッシュ1の冷却用水路
22に供給し、また、エアノズル23からエアをノズル
チップ3aの先端に吹き付け、積極的に放熱を促進して
短時間に適正な熱バランスに戻し、射出路16を適性温
度とする。
【0027】エアノズル23からのエアの吹き付けと冷
却水路22への冷却水の供給は温度レベルに応じて同時
に使用したり使い分けたりすることがある。また、実施
例の構造として、いずれか一方しか備えていないことも
ある。
【0028】図4は、第4の実施例であり、第3の実施
例に類似してロケートブッシュ1に温度調整用の媒体が
供給されるが、ロケートブッシュ用ヒーター18は備え
ておらず、温度調整用媒体の効果だけで、射出路16の
温度調整が行われる。すなわち、ロケートブッシュ1
は、円盤状で外周面に溝26が形成された本体1aとそ
の外周縁に嵌合されるリング状の外嵌体1bで構成さ
れ、本体1aに外嵌体1bが一体に嵌合されてロケート
ブッシュ1とされた時、その外周に温度調整用媒体が循
環する比較的大きな水路22(媒体路)が形成される。
水路22には配管27が継手28を介して接続され、ロ
ケートブッシュ用の温調装置に連通される。供給される
温度調整用媒体は射出路16の樹脂温度を降下させる目
的の冷却用媒体のこともあれば、上昇させることを目的
とした昇温用媒体のこともある。符号29はフインで水
路22中に形成され、熱交換の能率を向上させるための
ものである。
【0029】円盤状をした本体1aの金型側面は中央に
球状の突出部を有し、この部分に射出路16が形成され
ている。他の構成は、第3の実施例の場合と格別に異な
らない。この実施例の場合、循環される温度調整用媒体
の容量が大きく、温度調整用媒体の温度と流量を調整す
るだけで、他にロケートブッシュ1が授受する熱の影響
を格別に考慮することなく射出路16の温度を制御でき
る利点がある。
【0030】なお、第1の実施例において、射出路16
を適性温度に維持する方法として、金型の温調温度、ノ
ズルヒーター12の作動を温度コントローラーで制御
し、ノズルチップ3aからロケートブッシュ1に供給さ
れる熱量を調整する熱バランスへの促進手段を採用する
こともできる。ただし、実際上は樹脂に対する影響が許
容される範囲に制限される。
【0031】以上は、実施例であって、本発明は図示し
た具体的な構成に限定されない。金型5と固定プラテン
2間の断熱板4は、必須ではないが、ロケートブッシュ
1における受熱、放熱効果を効率良く行うためには設け
ておくことが好ましい。ロケートブッシュ1は、金型5
側に設けることがある。この場合、ロケートブッシュ1
が固定プラテン2に金型5を取り付ける際の位置決めと
して機能する。
【0032】
【発明の効果】射出ノズルの先端に近接した個所の樹脂
に限って、流動性を低くすることができ、射出成形時に
おける、いわゆるハナタレ、樹脂の吹き出しを防止し、
射出成形機を長時間連続で自動・無人運転が可能とな
る。
【0033】樹脂温度を高く、流動性を小さくしてもハ
ナタレが生じないから、ノズル部や金型内での流動抵抗
が小さく、低圧で成形することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】断面で示す正面図(第1実施例…ハッチングを
一部省略)。
【図2】断面で示す正面図(第2実施例…ハッチングを
一部省略)。
【図3】断面で示す正面図(第3実施例…ハッチングを
一部省略)。
【図4】断面で示す正面図(第4実施例…ハッチングを
一部省略)。
【符号の説明】
1 ロケートブッシュ 2 固定プラテン 3 射出ノズル 3a ノズルチップ 3b ノズルボディ 4 断熱板 5 金型 6 ランナー 7 スプルーブッシュ 8 スプルー孔 9 スプルー 10 スラグウェル 11 シリンダー 12 ノズルヒーター 13 ノズル用熱電対 14 凹嵌 15 ノズル孔 16 射出路 17 接触面 18 ロケートブッシュ用ヒーター 19 ロケートブッシュ用熱電対 20 チップ用ヒーター 21 チップ用熱電対 22 冷却用水路 23 エアノズル 24 水路溝(ロケートブッシュ側) 25 水路溝(固定プラテン側) 26 溝 27 配管 28 配管継手 29 フィン
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−231916(JP,A) 特開 昭63−120625(JP,A) 実開 昭55−136517(JP,U) 実開 昭63−121520(JP,U) 実開 平1−127718(JP,U) 実開 平1−116618(JP,U) 実開 昭58−196121(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 45/00 - 45/84

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金型のスプルーブッシュと射出ノズル先
    端との間に、ノズル孔とスプルー孔を接続する射出路を
    有し樹脂温度を調整するロケートブッシュを備えている
    ことを特徴とした射出成形機。
  2. 【請求項2】 ロケートブッシュは固定側金型と固定プ
    ラテンに対する接触面を有し、放熱により必要とする熱
    バランスを得て温度調整をするものであることを特徴と
    した請求項1に記載の射出成形機。
  3. 【請求項3】 ロケートブッシュは固定側金型と固定プ
    ラテンに対する接触面を有すると共に、ロケートブッシ
    ュ用ヒーターを備え、ヒーターによる加熱と固定プラテ
    ンに対する接触面からの放熱により、必要とする熱バラ
    ンスを得て温度調整することを特徴とした請求項1に記
    載の射出成形機。
  4. 【請求項4】 ロケートブッシュを空冷する手段を備え
    たことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載
    した射出成形機。
  5. 【請求項5】 ロケートブッシュを液冷する手段を備え
    たことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載
    した射出成形機。
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JP6864039B2 (ja) * 2019-06-19 2021-04-21 株式会社尾関ホットランナープラン 射出成形装置

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