JPH01128814A - 熱可塑性合成樹脂製成形品の射出成形方法および該方法を実施するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、先ず、成形品を製造するのに充分な量の溶融
液状合成樹脂を射出成形型に押し込み、キャビティの表
面に均一に合成樹脂を分配して中空体を形成する流動性
媒体特にガスを圧力下で、射出成形型および／または熱
可塑性合成樹脂の中に圧入し、媒体圧力で保持された中
空体を射出成形型内で冷却し、更に、媒体圧力を中空体
から逃がし、成形品を離型し、射出成形型から取り出す
、熱可塑性合成樹脂からなる成形品を射出成形するため
の方法に関する。

更に、本発明は、管を介して射出成形型に接続可能な媒
体圧力源、特に媒体アキエムレータと、管に設けられた
制御−および／または調整要素とを備えた、前記方法を
実施するための装置に関する。

〔従来の技術］ 熱可塑性合成樹脂からなる中空の成形品を射出成形する
ために、西独国特許出願公開第２５０１３１４号公報に
よって、成形体を形成するのに充分な量の溶融液状合成
樹脂をスプルー通路からキャビティへ射出したすぐ後で
、ガスを押し込むことが知られている。このガスの圧力
により、成形材料がキャビティの表面に均一に広がり、
それによってガス圧の作用を受けて射出成形型の中で合
成樹脂の軟化温度を下回る温度まで冷却される中空体が
形成される。

この公知の方法の場合には、ガスを圧入した後で、中空
体のガス入口が、充分な量の溶融液状成形材料の後続の
射出によって閉鎖され、そして合成樹脂の冷却まで、そ
の軟化温度の下方で閉鎖保持される。冷却が行われた後
で、中空体のガス室は、圧力を大気に逃がすために、穿
孔または突き刺しによって開放され、続いて中空体が射
出成形型の開放後この型から取り出される。

この公知の方法によって、射出成形型の充填過程に影響
が及ぼされ、成形型内に所望の中空体が形成され、かつ
合成樹脂の熱可塑化のときにガス圧によってその型内に
固定保持される。

しかし、゛この公知の方法の場合には、谷成樹脂中空体
の射出成形の際に、中空体の壁の組織および／または密
度がもはや最適とならず、そのため完成した成形品の有
用性がその都度の使用目的のために多少悪化するという
ことが判った。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、射出を行う際に、成形品の壁を形成す
る合成樹脂材料の組織と密度に、いろいろな要求に合わ
せて影響を与えることができる、熱可塑性合成樹脂から
なる成形品を射出成形する方法と、この方法を実施する
ための装置を提供することである。

〔発明の概要〕

この目的は、方法技術的な観点から、請求項１記載の特
徴、すなわち射出成形型の中の媒体圧力またはキャビテ
ィの表面に分配された合成樹脂に作用する媒体圧力が、
射出成形型の冷却まで、少なくとも一時的に制御および
／または変更されることによって最も簡単に達成される
。

媒体圧力の制御は、一つの所定の全体圧力レベルでのみ
作動する場合、すなわち圧力変化が所望されないか意図
されない場合にも、重要である。

本発明では例えば、比較的に低い媒体圧力で射出を開始
し、そしてこの媒体圧力を上昇させ、後で再び低い値に
降下させ、最終圧力がほぼ大気圧力に相当するようにす
ることが有利である。

請求項２に従って、媒体圧力がその都度の成形品および
／または合成樹脂材料のために予め定められたプロフィ
ルに従って調整および／または制御されると非常とを利
であることが判った。

請求項３では、媒体圧力は時間に依存して調整および／
また制御される。そして請求項４では、媒体圧力は変位
に依存して調整および／また制御される。

請求項５では、媒体圧力は時間と変位に依存して調整お
よび／また制御される。そして請求項６では、媒体圧力
は温度に依存して、例えば射出成形型のキャビティ内に
ある合成樹脂の温度によって調整および／また制御され
る。

射出成形型のキャビティ内に内部圧力センサが取付けら
れていると、本発明では請求項７に従い、媒体圧力を射
出成形型のキャビティ内の内圧に依存して変更および／
または制御することができる。

合成樹脂の射出を圧力媒体の射出に切り換えることは、
変位と時間に依存して行うことができるだけでなく、射
出成形機の液圧または射出成形型のキャビティ内の内圧
によって解放することができる。

本発明の範囲内において、請求項８に従い、媒体圧力は
徐々に上昇および低下するように調整および／または制
御可能である。更に、媒体圧力はその都度局所的に、異
なる圧力段階で変化、すなわち上昇および／または下降
させることができる。

いかなる場合でも、圧力の影響を受ける流動性媒体、特
にガスは、その都度の射出成形機の射出ヘッドまたは射
出ノズルによって、成形品用成形型に供給およびこの成
形型から排出可能である。

管を介して射出成形型に接続可能な媒体圧力源、特に媒
体アキュムレータと、管に設けられた制御−および／ま
たは調整要素とを備えた、方法を実施するための装置は
、本発明では請求項１０に従い、制御−および／または
調整要素が圧力弁によって形成されていることを特徴と
する。その際、請求項１１に従って、制御−および／ま
たは調整要素は圧力制限弁によって形成可能である。更
に、請求項１２に従い、制？１１−および／または調整
要素としては圧力調整弁を使用することができる。

請求項１３に従い、平行に接続された複数の圧力弁が設
けられ、この圧力弁が互いに無関係に調節および制御可
能であり、かつ同じキャビティまたは同じ射出成形型に
接続可能であると、非常に合目的であることが判った。

複数のグループからなる平行に接続された圧力弁が、請
求項１４に従って設けられ、その際、一つの媒体圧力ア
キュムレータを複数の異なる射出成形型および／または
射出成形機と協働させることができる。

請求項１５乃至請求項１７記載の特徴も、本発明の範囲
内において重要であることが判った。

〔実施例］ 以下、図に示した実施例に基づいて本発明の他の特徴と
効果を詳しく説明する。

第１図には、射出成形機のスクリュー押出し機ｌが示し
である。この押出し機のケーシングはその前端部に射出
ヘッド２を支持している。

合成樹脂成形品を製造するための成形型が前記射出ヘッ
ドに接続可能である。

スクリュー押出し機１によって再製化された合成樹脂は
射出ヘッド２を通って、その都度成形品を形成するのに
充分な量が射出成形型に押し込まれる。その再、熱可塑
性合成樹脂からなる成形品を中空体として製作すること
がしばしば所望されるかまたは条件となる。この場合、
熱可塑性合成樹脂は型キャビティの表面に均一に分配さ
れ、そしてこのキャビティ内で冷却される。次に、射出
成形型を開放することによって、冷却された成形品が露
出し、続いて取り出すことができる。

熱可塑性合成樹脂を射出成形型に入れた後で、合成樹脂
を型キヤビテイ表面に均一に分配するためには、射出成
形型のキャビティ内に、流動性の媒体を付加的に供給す
ることが必要である。

この媒体の供給量と圧力は、型の充填過程の完全な進行
が保証されるように選定される。流動性の媒体としては
、特Ｇト圧縮ガス、例えば空気、炭酸または窒素が使用
される。その際、型キャビティへの熱可塑性合成樹脂の
射出にすぐ続いて、前記流動性媒体を供給することが可
能である。しかし、合成樹脂の射出の最終相と流動性媒
体の供給の開始相を時間的にオーバーラツプさせること
ができる。これにより、熱可塑性合成樹脂の流れ前端の
速度が変化せず、それによって合成樹脂が射出成形型の
キャビティの表面に申し分なく均一に搬送される。

第１図に示すように、圧力下にある流動性媒体または圧
力を加えられる流動性媒体、特にガスの供給は、管３を
通って射出ヘッド２へ行われる。その際、この管３には
、特に遮断弁４が設けられている。この遮断弁は、射出
ヘッド２からの流動性媒体特にガスの逆流を防止する。

圧縮機５はガスをアキュムレータ６に供給する。しかも
、このアキュムレータ６が常に、所定の最低圧力を保持
するように、ガスを供給する。

圧縮機５から媒体を供給されるアキュムレータ６の代わ
りに当然、耐圧びんを使用することができる。

アキュムレータ６またはその代わりの耐圧びんから、ガ
スが所定の最低圧力で管７に供給される。この管は必要
に応じて、射出ヘッド２に通じる管３に接続可能である
かこの管から分離可能である。

この場合、第１図では、管７が異なる三つの流路８ａ、
８ｂ、８ｃを介して管３に選択的に接続可能である。そ
のために、この三つの流路８ａ、８ｂ、８ｃにはそれぞ
れ、二方弁９ａ。

９ｂ、９ｃが配置され、この二方弁９ａ、９ｂ。

９Ｃの後方において流路８ａ、８ｂ、８ｃには更に、調
節可能な弁１０ａ、１０ｂ、１０ｃが組み込まれている
。

その際、各圧力弁１０ａ、１０ｂ、１０ｃは圧力制限弁
としてまたは圧力調節弁として形成可能である。個々の
圧力弁１０ａ、１０ｂ、１０ｃを選択的に調節可能に形
成し、ｑの弁で異なる圧力レベルの調節を行うと、合目
的である。

この調節は直接的な操作としてだけでなく、遠隔操作と
して行うことができる。

遠隔操作を利用する場合には、第１図に示した回路は場
合によっては、圧力弁として１個の操作可能な圧力制御
弁を使用することにより、−層簡単にすることができる
。この場合、三方弁と圧力制御弁は１個だけとなる。

第１図では、アキュムレータ６またはこのアキュムレー
タに対応する圧力びんから来る注縮ガスは、異なる三つ
の圧力段で、スクリュー押出し機の射出ヘッド２に、そ
してこの射出ヘッドに接続された射出成形型に供給され
る。この圧力段はそれぞれ、固有の圧力弁１０ａ、１０
ｂ、１０ｃによって決まる。

第１図では例えば二方弁９ａが開放し、両二方弁９ｂ、
９ｃがそれぞれ閉じている。圧縮ガスは流路８ａと圧力
弁１０ａを経て管３に達し、そして遮断弁４を開放する
ことによって、圧力弁１０の調節によって決まる圧力で
射出ヘッド２に流入する。

二方向弁９ａ、９ｂ、９ｃのための遠隔操作が次のよう
に行われると、合目的である。すなわち、二方向弁の一
つだけが開放位置にあり、他の両弁がその遮断位置に保
持されていると、合目的である。従って、第１図の場合
には、両二方弁９ｂ、９ｃがその遮断位置にある。遮断
位置にある二方弁の一つが開放すると、それまで開放位
置にあった二方弁、ここでは二方弁９ａが遮断位置にも
たらされる。

圧力弁１０ａが低い圧力レベルに調節され、圧力弁１０
ｂが高い圧力レベルに１１節され、そして圧力弁１０ｃ
が中間の圧力レベルに調節されると仮定する。

更に、二方弁９ａ、９ｂ、９ｃはそれぞれ順々に、その
閉鎖位置から開放位置へ、そして再′び閉鎖位置にもた
らされ、スクリュー押出し機１またはその射出ヘッド２
によって射出過程が図示していない成形型内で行われる
と仮定すると、作用は次の通りである。

スクリュー押出し機ｉから射出ヘッド２を通って射出成
形型に配量されて入れられた熱可塑性合成樹脂は、二方
弁９ａの開放によって先ず、最も低い圧力レベルのガス
で付勢され、そしてこのガスによって成形型のキャビテ
ィ表面にわたって均一に分配される。そして、二方弁９
ａが開放位置から閉鎖位置へもたらされると、キャビテ
ィ内のガス圧は遮断弁４を介して維持される。今、二方
弁９ｂがその閉鎖位置から開放位置に動かされると、圧
力弁１０ｂによって調節された最も高い圧力レベルの圧
縮ガスが作用することになる。その際、ガスは遮断弁を
か開放し、射出型のキャビティに充填される。今、二方
弁９ｂがその開放位置から再びその閉鎖位置に戻される
。この場合、圧力弁Ｊｏｂを介して設定されたキャビテ
ィ内の圧力レベルは遮断弁を介して維持される。最も高
い圧力レベルの成る時間滞留した後で、通常閉鎖位置に
ある二方弁１１は短時間開放位置へ動かされ、キャビテ
ィおよび射出ヘッド２内のガス圧の最高レベルが大気圧
まで低下する。そして、二方弁９ｃの開放によって、中
間の圧力レベルのガスが圧力弁１０ｃを経て、射出ヘッ
ド２およびキャビティ内に充填される。この場合、遮断
弁４が再び作用するので、二方弁９Ｃはその開放位置か
ら再び遮断位置まで戻ることができる。

中空体を形成する成形品からガス圧を抜くためには、予
め選定された時点において、二方弁１１をその遮断位置
からその開放位置へ短時間動かすだけでよい。

二方弁９ａ、９ｂ、９ｃの運動制御は時間に依存して順
々に行われる。この場合、各時間サイクルは、所定量の
熱可塑性合成樹脂を射出ヘッド２から射出型へ射出する
ことによって開始され、射出型を開放する直前に終了す
るように予め選定されている。

二方弁１１の運動制御も時間に依存して行うことができ
る。

特に二方弁１１に関連して、温度に依存した制御を行う
ことができ、この場合、二方弁９ｂの先の開放の後で、
射出型内にある成形品が所定の温度に達するかまたは所
定の温度を下回るときに、弁１１は短時間でその閉鎖位
置から開放位置に達するように形成される。

第１図と異なり、二方片９ａ、９ｂ、９ｃの一つと、そ
の後に接続配置された圧力弁１０ａ。

１０ｂ、１０ｃの一つだけで作業を行う場合、圧力弁を
用い直接操作または遠隔操作によって、射出ヘッド２ま
たはそれに接続された射出型内のガスの圧力レベルを調
整できるようにす乏ためには、既に述べたように、当該
の圧力弁は調節可能な圧力制御弁として形成しなければ
ならない。

調整過程がそれぞれの圧力弁１０ａ、１０ｂまたは１０
ｃで行われる間、所属の二方弁９ａ。

９ｂまたは９ｃは常にその開放位置に留まることができ
る。しかし、当該の圧力弁の圧力レベルは先の高い値か
ら低下するように調整され、同時に二方弁１１が開放さ
れると、圧力弁の前に配置された二方片は、不必要なガ
ス損失を回避するために、その閉鎖位置を占める。なぜ
なら、遮断弁４が働かないからである。

第１図に基づいて述べた装置によって、射出型内の流動
性媒体特にガスの圧力またはキャビティの表面にわたっ
て分布された合成樹脂上のガスの圧力は、少なくとも一
時的に変更可能である。それによって、中空体として形
成された射出成形品の壁部の材料組織と密度が最適化可
能であり、それによって成形品の使用価値が高まる。媒
体圧力はいろいろな合成樹脂材料に依存してだけでなく
、いろいろな合成樹脂材料処理温度の観点から変更可能
であるので、合成樹脂成形品の質に対して広い範囲で影
響を及ぼすことができる。

第２図に示した調整−および制御装置は、構造と作用が
第１図の装置とほぼ一敗している。

しかし、第２図の装置の場合には、配置ピストン装置１
２と、その後に接続配置された二方弁１３が付加的に用
いられている。

その際、配置ピストン装置１２と二方弁１３は射出ヘッ
ド２に至る普３に前後に接続配置されて設けられている
。

配量ピストン装置１２は一方では、配置シリンダ１４を
備えている。この配量シリンダの中には配置ピストン１
５が軸方向に摺動可能に設けられている。配置ピストン
装置１２は他方では、操作シリンダ１６と、その中で軸
方向に移動可能な操作ピストン１７を備えている。その
際、操作シリンダ１６と操作ピストン１７は、配量シリ
ンダ１４と配量ピストン１５の数倍の大きさの横断面を
有する。

操作シリンダ１６と操作ピストン１７は複動するように
形成されている。すなわち、操作ピストン１７は操作シ
リンダ１６の中で、操作のために、両方向から圧力媒体
で付勢可能である。

配量ピストン１５と反対の操作シリンダ１６の側は、操
作ピストン１７と配量ピストン１５の軸方向通路１８に
よって、配置シリンダ１４に接続されている。その際、
配置ピストン１５内の軸方向通路１８には遮断弁１９が
付設されている。この遮断弁１９は、配置シリンダ１４
から媒体が逆流しないように軸方向通路１８を自動的に
遮断する。

配量シリンダ１４と反対側の操作シリンダ１６のシリン
ダ室には、圧縮ガスがアキュムレータ６から管７．３個
の二方弁９ａ、９ｂ、９ｃの各々、３個の圧力弁１０　
ａ、　　１０　ｂ、　　１０　ｃ。

および開放する遮断弁４ａ、４ｂ、４ｃの各々を経て充
填可能である。この場合、圧縮ガスの圧力レベルはその
都度働く圧力弁１０ａ、１０ｂ、１０ｃによって決まる
。

操作ピストン１７の軸方向の基本位置と、その都度働く
圧力レベルでの配置シリンダ１４の容積を予め調節する
ために、配置シリンダ１４の近くにある操作シリンダ１
６のシリンダ室にも、二方弁２０を経て圧力媒体を一次
的に充填可能である。

配量シリンダ１４と反対側の操作シリンダ１６のシリン
ダ室に圧縮ガスを充填する際、二方弁１３が第２図に示
すように閉鎖位置にあるときには、圧縮ガスは遮断弁１
９開放時に軸方向通路１８を通って配置シリンダ１４に
達し、この配量シリンダに充填される。

遮断弁１９を閉じた後で、配置シリンダ１４は配量゛ピ
ストン１５の所定の軸方向位置によって決まるガス量を
含んでいる。その際、操作ピストン１７が操作シリンダ
１６内で摺動しなｐｚように保持され、一致するガス圧
力を受けている場合には、配量シリンダ１４内のガス圧
も同じである。今、二方弁１３だけが第２図の蘭鎖位置
から開放位置へ動くと、配置シリンダ１４内のガス量は
、射出ヘッドを通ってそれに接続された射出型のキャビ
ティに流れ、適当な圧力を発生し、キャビティの表面に
熱可塑性合成樹脂の均一な分布を生じる。その際発生す
る配量シリンダ１４内の圧力低下によって、遮断弁１９
が流入するガスの圧力の作用を受けて軸方向通路１８を
開放するので、配量シリンダ１４には再び所定の圧力レ
ベルまでガスが充填される。

二方弁２０が第２図の接続位置から他の接続位置へもた
らされると、配量シリンダ１４の近くにある操作シリン
ダ１６のシリンダ室は排気され、そして操作シリンダの
他方のシリンダ室内で操作ピストン１７に作用するガス
圧は、完全に作用することになる。操作ピストン１７の
面積と配量ピストン１５の面積の比に相応して、操作ピ
ストン１７と配量ピストン１５が摺動して、配量シリン
ダ１４内のガス圧が上昇する。

この圧力は射出ヘッド２を通って射出型のキャビティ内
まで伝わり、そこで熱可塑性合成樹脂に作用する。

圧力弁１０　ａ、　　１０　ｂ、　　１０　ｃがそれぞ
れ異なるように調節される場合には、配量ピストン装置
１２を介して高められた圧力レベルは、三方“弁９ａ、
９ｂ、９ｃと圧力弁１０ａ、１０ｂ。

１０ｃによって三重に変更可能である。

更に、圧力弁１０ａ、１０ｂ、１０ｃが遠隔操作可能な
圧力制御弁として形成されている場合には、第２図と異
なり、二方弁９ａ、９ｂ。

９ｃの一つと付設の圧力弁１０ａ、１０ｂ、１０ｃの一
つだけによっｔ作動させることができる。

第３図には制御−および調整装置が示しである。この装
置は第１図の装置と基本的には次の点だけが異なる。す
なわち、複数例えば３個のスクリュー押出し機１ａ、ｌ
ｂ、ｌｃまたは所属の射出ヘッド２ａ、２ｂ、２ｃと同
時に協働するように形成されている点だけが異なる。こ
の場合、二方弁９ａと圧力弁１０ａはスクリュー押出し
機１ａとその射出ヘッド２ａだけと協働する。これと同
じように、二方弁９ａと圧力弁１０ｂはスクリュー押出
し４ｉ１ｂとその射出ヘッド２ｂに付設され、そしてス
クリュー押出し機ＩＣには、二方弁９Ｃと圧力弁１０ｃ
だけが所属する。

この場合、圧力弁１０ａ、１０ｂ、１０ｃは遠隔操作可
能な圧力制御弁として形成すべきである。それにより、
この圧力弁を用いて、射出ヘッド２ａ、２ｂ、２ｃまた
はそれに接続された射出型のキャビティに導入された圧
縮ガスの圧力レベルを合目的に変化させることができる
。

圧力制御して媒体を供給することの重要な長所は、一つ
の圧力供給部から複数の射出成形機に媒体を容易に供給
することができる点にある。

この場合、その都度必要な圧力値に調節可能な一つだけ
の圧力弁を各射出成形機に付設するだけでよい。

射出ヘッド２ａ、２ｂ、２ｃまたはそれに接続された射
出成形型の圧力を逃がすことができるようにするために
、第３図では、各スクリュー押出し機ｌに、固有の二方
弁１１ａ、１１ｂ。

１１ｃが付設される。この二方弁の作用は第１図の二方
弁１１と同じである。

第４図には、二方弁１１またはｌｌａ、１１ｂまたはｌ
ｌｃを必要とせずに、射出ヘッド２または２ａ、２ｂ、
　　２ｃとそれに接続された射出成形型のキャビティが
排気可能であることが示唆的に示しである。すなわち、
第４図は、この場合、二方弁９ａ、９ｂ、９ｃをそれぞ
れ、付加的な排気位置に切り換えることができる３／２
方片と取り替える必要がないことを示している。第１図
乃至第４図に示した前述のすべての制御−および調整装
置の場合、流動性媒体特にガスの圧力が、その都度の成
形品および／または合成樹脂材料のために予め定められ
たプロフィルに応じて調整および／または制御可能であ
るという利点がある。

その際、必要に応じて、いろいろな制御−および／また
は調整要素を加減することができる。

時間に依存した加減の他に、変位に依存した加減、場合
によっては温度に依存した加減が可能である。更に、三
つのすべての加減方法を互いに組み合わせたり、場合に
よってはプログラム制御を行うことができる。

圧力弁が予め調節可能な圧力制限弁として形成されてい
るときには、ガス圧が手前に設けられた二方弁の開閉と
協働して局所的にまたは象、に変更可能であるが一方、
圧力弁が圧力制御弁として形成されていると、ガス圧を
徐々に上昇および低下するように調整および／または制
御することが容易にできる。

前述のようにして製造された合成樹脂成形品の場合には
、スプルー範囲が、キャビティから外へ通じる開口を備
えている。この開口は圧縮ガスの流入流出を行う。

中空体として形成された成形品のこの開口は、圧縮ガス
の供給排出が射出ヘッド２を介して行われるときには、
成形体の離型の前に、所定の方法で閉鎖可能である。

すなわち、成形型の排気のすぐ後で射出ヘッドのノズル
がもう一度開放され、熱可塑性合成樹脂の正確な所定量
が排出されると、これによって既存の開口の閉塞が強制
的に行われる。

熱可塑性合成樹脂の付加的な量の放出はいろいろな方法
で行うことができる。例えば、熱可塑性合成樹脂を射出
型内に射出する際に、スクリューピストンを前方のスト
ッパーまで完全に移動させないようにし、それによって
後続射出過程のための少量の可塑化された合成樹脂量を
残すようにすることができる。しかし、ガスが射出成形
品の中空室に作用するときに、少量の合成樹脂を後で可
塑化し、後で開口に射出することができる。更に、押出
しスクリューを回転させることによって、後から所定量
の可塑化された合成樹脂を開いている開口に導入するこ
とも可能である。

開口を閉塞することによって、いかなる場合にも、成形
品中空室を液密に閉塞することができる。

前述の方法に従って、一つの成分からなる熱可塑性合成
樹脂から射出成形によって中空体成形品を製造すること
ができるだけでなく、二つまたは場合によってはそれ以
上の合成樹脂成分を中空体の製造のために使用すること
ができる。

一つだけの合成樹脂成分が射出型のキャビティ供給され
、かつ流動性媒体特にガスの圧力作用にさらされる中空
体成形品の射出成形のためには、西独国特許願第３６３
２　ｘ８ｓ、ｏ号明細書に記載されているような種類の
射出ヘッドが非常に適している。これに対して、西独国
特許願第３６３２９２８．２号明細書記載の射出ヘッド
は、二つの合成樹脂成分からなる中空体成形品の射出成
形のために非常に有利に使用することができる。この二
つの合成樹脂成分は、射出成形のときに、流動性媒体特
にガスの圧力作用にさらされる。

射出ヘッドの前記第１の構造様式が第５−１図、第５−
２図、第５−３図、第５−４図、第５−５図および第５
−６図に、そして第２の構造様式が第６−１図、第６−
２図、第６−３図、第６−４図および第６−５図に示し
である。

第５−１図乃至第５−６図はそれぞれ、異なる作用状態
にある射出ヘッド１０１の重要な範囲の縦断面を示して
いる。この射出ヘッドはノズル口金１０２を介して、射
出成形型のスプルーブツシュ１０３に接触している。成
形型はスプルーブツシュ以外は図示していない。

ノズル口金１０２から主通路１０５が射出ヘッド１０１
のケーシング１０４を通って同軸に延びている。この主
通路は閉鎖ニードル１０６を収容している。その際、閉
鎖ニードル１０６は射出へラド１０１を通って後方へ向
かって案内された軸１０７を備えている。この軸には、
図示していない摺動駆動装置が作用する。この摺動駆動
装置は例えば圧力媒体、特に液圧媒体によって操作可能
である。

閉鎖ニードル１０６の端部はシールコーン１０８を備え
ている。このシールコーンは第５−１図、第５−２図、
第５−５図および第５−６図に示すように、閉鎖ニード
ル１０６が前方へ摺動してシール位置にあるときに、ノ
ズル口金１０２のシールコーン１０９と協働する。

出口１１０を含むノズル口金１０２から大きく離れた位
置で、供給通路１１１が所定の角度、例えば３０〜４０
”の角度をなして、ケーシング１０４の主通路１０５に
開口している。

ノズル口金１０２から少し離れた位置で、他の供給通路
１１２が同様に所定の角度、例えば３０〜４０°の角度
をなして、射出ヘッド１０１のケーシング１０４の主通
路１０５に開口している。

主通路１０５に通じる再供給通路１１１，１１２の開口
１１３，１１４は特に、主通路１０５の対向した周範囲
にあり、その際互いに間隔１１５だけ軸方向にずらして
設けられている。

この間隔は特に、供給通路１１１．１１２の両開口１１
３，１１４の軸方向の長さの約２倍である。

閉鎖ニードル１０６の最大軸方向摺動距離１１６は少な
くとも次の大きさの選定されている。

すなわち、主通路１０５に通じる供給通路１１２の開口
１１４の横断面が一方では、第５−１図、第５−２図、
第５−５図および第５−６図に示すように、完全に閉じ
、他方では第５−３図と第５−４図に示すように、ほぼ
完全に開放するように選定されている。

接続通路１１７が長手軸線と同軸に閉鎖ニードル１０６
に形成されている。この場合、接続通路１１７の開口１
１８は、ノズル口金１０２の射出口１１０と同軸に、閉
鎖ニードル１０６の自由端に設けられてυする。接続通
路１１７の他端は、例えば３０〜４０°の所定の傾斜角
度をなして閉鎖ニードル１０６の外周まで半径方向に案
内され、そこに外周間口１１９を形成している。この開
口の軸方向の長さ１２０は、所属の供給通路１１１の出
口１１３の軸方向の長さよりも大である。半径方向の外
周開口１１９の軸方向の長さ１２０が、供給通路工ｌｌ
の出口１１３の軸方向の長さの約２倍であると、好都合
であることが実証された。これによって、供給通路１１
１と接続通路１１７の流れ接続が、閉鎖ニードル１０６
の軸方向摺動時にも確実に維持される。これｃ４、第５
−２図と第５−４図の比較から明らかである。

接続通路１１７に至る供給通路１１１の流れ接続をいか
なるときでも中断できるようにするために、閉鎖ニード
ル１０６は軸方向に摺動可能であるだけでなく、ケーシ
ング１０４または射出ヘッド１０１の主通路１０５内で
角度回転可能である。その際、閉鎖ニードル１０６の回
転範囲は角、度制限可能であり、しかも一方では第５−
１図、第５−３図および第５−６図に示すごとく、接続
通路１１７の半径方向の外周間口１１９が接続通路１１
１の出口１１３から分離されるように、他方では第５−
２図、第５−４図および第５−５図に示すごとく、出口
と連通ずるように角度制限可能である。

例えば９０°の回転角度は多くの場合、供給通路１１１
を接続通路１１７に流れ接続し、かつ中断するために、
充分である。

最も簡単な場合には、閉鎖ニードル１０６の軸方向摺動
と角度回転は別個の駆動装置を介して互いに無関係に行
われかつ制御される。この場合、必要に応じて、閉鎖ニ
ードル１０６の搬送運動と回転運動を選択的に同時にま
たは互いに時間をずらして行うことができる。

勿論、閉鎖ニードル１０６の搬送運動と回転運動を互い
に組み合わせて、所定の依存関係で制御することができ
る。そのためには、カム駆動装置をリンク機構を容易に
使用することができる。この駆動装置はいろいろな用途
に合わせることができる。

勿論、閉鎖ニードル１０６は射出ヘッド１０１のケーシ
ング１０４内に単に軸方向に摺動可能に設け、スリーブ
によって取り囲むことができる。このスリーブは射出ヘ
ッド１０１のケーシング１０４内で角度回転可能に、し
かし軸方向に摺動不能に保持されている。その際、この
スリーブには、半径方向の外周開口１１９が形成されて
いる。この外周口の軸方向の距離１２０は、角度回転位
置に応じて、供給通路１１１と接続通路１１７の流れ接
続を行うかまたは中断する。

図に示した射出ヘッド１０１の場合、ケーシング１０４
内の供給通路１１１は、閉鎖ニードル１０６の接続通路
１１７と共に、流動性媒体特に圧縮ガスを供給するため
に役立つ。一方、合成樹脂溶融物は供給通路１１２を通
って主通路１０５まで案内される。

第５−１図から明らかな射出ヘッド１０１の操作位置の
場合、すなわち閉鎖ニードル１０６の閉鎖基本位置の場
合には、溶融物流れが供給通路１１２を通って閉鎖ニー
ドル１０６の外周まで達する。従って、溶融物流れは主
通路１０５にも達しないし、ノズル口金１０２にも達し
ない。

第５−２図に示す操作位置の場合、閉鎖ニードル１０６
は前方へ摺動した閉鎖位置にある。

しかし、閉鎖ニードルは、供給通路１１１の出口１１３
が半径方向の外周開口１１９を介して閉鎖ニードル１０
６の接続通路１１７に連通ずるように、周方向に回転し
ている。従って、供給通路１１１内に達する流動性媒体
特に圧縮ガスは、接続通路１１７とノズル口金１０２の
射出口１１０を通って射出成形型に達することができる
。

第５−３図の位置では、供給通路１１２の出口１１４が
主通路１０５に開放し、同時に接続通路１１７の開口１
１８がノズル口金１０２の射出口１１０から離れるよう
に主通路１０５内に引っ込んでいる。こめ位置では、熱
可塑性合成樹脂と流動性媒体を、主通路１０５からノズ
ル口金１０２の射出口１１０に同時供給することができ
る。

閉鎖ニードル１０６が第５−３図に示すその軸方向の位
置において、その長手軸線回りに基本位置まで戻るよう
に回転させられると、供給通路１１１の出口１１３は接
続通路１１７の半径方向外周開口１１９との流れ接続が
解除され、これによって流動性媒体、特に圧縮ガスの供
給が中断される。

合成樹脂材料の所望のまたは必要な量が射出型内に達す
るや否や、閉鎖ニードル１０６は第５−４図に示す位置
から回転しかつ軸方向に摺動する。それによって先ず、
再び、第５−３図に示す運転状態となり、そして第５−
５図に示す運転状態となる。その際、流動性媒体、特に
圧縮ガスによって、第５−５図の接続位置において、必
要な再加圧が射出型内にある合成樹脂成形品へ加えられ
るので、キャビティに充填され、合成樹脂成形品が最適
の形を得る。

閉鎖ニードル１０６が第５−６図の位置まで回転すると
、同時に第５−１図の機能位置に再び達する。

第５−２図と第５−５図の射出ヘッド１０１の切り換え
位置は、圧力下にある流動性媒体を射出型のキャビティ
に供給する働きをする。更に、ノズルニードル１０６の
この位置は、射出型の開放の前に中空体成形型から圧力
を逃がす働きをする。

第６−１図、第６−２図、第６−３図、第６−４図およ
び第６−５図の射出ヘッドによって、二つの異なる合成
樹脂成分を使用して作らなければならない中空体成形品
が製造される。

射出ヘッドはノズル口金２０２を介して、射出型のスプ
ルーブツシュ２０３に当てかうことができる。この射出
型はスプルーブツシュ以外は図示していない。

射出ヘッド２０１のケーシング２０４内には、ノズル口
金２０２と同軸に、通路２０５が形成されている。この
通路内には管状インサート２０７が軸方向に制限されて
摺動可能に収容され、環状隙間２０６を形成している。

更に、ニードル２０９が、管状インサート２０７の中に
かつその内周２０８と密着して軸方向に制限されて摺動
可能に案内されている。管状インサート２０７とニード
ル２０９は、射出ヘッド２０１を通って後方へ案内され
た図示していない軸を備えている。この軸にはそれぞれ
、摺動駆動装置が作用する。この駆動装置は例えば圧力
媒抹特に液圧媒体によって操作可能である。

管状のインサート２０７の前端はシールコーン２１０を
備えている。このシールコーンは、第６−１図に示すよ
うに管状のインサート２０７が前方へ摺動したシール位
置において、ノズル口金２０２の適合するシールコーン
２１１と協働する。その際、環状隙間２０６はノズルロ
金２０２の出口側が遮断されている。摺動駆動装置によ
って管状のインサート２０７を軸方向に戻すことによっ
て、シールコーン２１０はシールコーン２１１から離れ
、それによって第２図に示すように、環状隙間２０６は
出口２１２に接続される。従って、この環状隙間内にあ
る熱可塑性合成樹脂材料は射出型内に達することができ
る。

更に、ニードル２０９がシールコーン２１３を備えてい
る。このシールコーンは、ニードル２０９が前方へ摺動
した位置において、管状インサート２０７の対応するシ
ールコーン２１４に接触する。それによって、インサー
トの内周２０８が中央の貫通口２１５によって遮断され
る。

第６−１図乃至第６−５図に示すように、シールコーン
２１４の近くにおいて、第２の熱可塑性合成樹脂材料の
ための供給通路２１７の開口２１６が、管状インサート
２０７の内周２０８に設けられている。その際、供給通
路２１７は管状インサート２０７の壁を通って長手方向
に延び、その後端が当該の熱可塑性合成樹脂材料のため
の射出ユニットに接続されている。熱可塑性合成樹脂材
料のための対応する射出ユニットは当然、ケーシング２
０４と管状インサート２０７の間の環状隙間２０６にも
接続されている。

重要な構造的特徴は、ニードル２０９がその自由端に、
直径が小さな突起２１８を備えていることにある。この
突起は、ニードル２０９が前方へ摺動した位置にあると
きに、管状のインサート２０７の貫通口２１５に入り、
このインサートのその全長にわたって充填される。

ニードル２０９が前方へ摺動した位置にあるときに、突
起２１８の前端部は貫通口２１５から少しだけ突出し、
そこに面取り部を備えていると、非常に合目的である。

この面取り部は延長部として、管状インサート２０７の
シールコーン２１０に繋がり、その際、ノズル口金２０
２の出口２１２内へ少しだけ突出している。

ニードル２０９はその突起２１８の自由端に、中央のノ
ズル開口２２０を備えている。このノズル開口の後側に
は接続通路２２１が接続している。接続通路は半径方向
の外周開口２２２を備えている。

接続通路２２１の半径方向の外周開口には、管状のイン
サート２０７の内周２０８において、長手方向に延びる
接続通路２２４の半径方向の開口２２３が付設されてい
る。この接続通路２２４は、供給通路２１７と同様に、
管状インサー）２０７の壁に設けられ、しかも特に供給
通路２１７と直径方向に向き合った横断面範囲に設けら
れている。その際、接続通路２２４の半径方向開口２２
３は、供給通路２１７の半径方向開口２１６よりも、シ
ールコーン２１４から離れている。

ニードル２０９は、管状インサート２０７の中で、軸方
向に摺動可能に案内されているだけでなく、少なくとも
制限されて角度回転可能に支承され、この目的のために
、図示していない回転駆動装置に連結されている。この
回転駆動装置は例えば圧力媒体、特に液圧媒体で操作可
能である。これにより、ニードル２０９の接続通路の半
径方向外周開口２２２は、管状インサー）２０７の接続
通路２２４の開口２２３と選択的に流れ接続または流れ
接続解除される。

第６−１図乃至第６−４図の射出ヘッド２０１の実施例
の場合には接続通路２２１の半径方向外周開口２２２と
、接続通路通路２２４の開口２２３とが、ニードル２０
９を完全に前方へ摺動した軸方向位置にあるときにのみ
流れ接続を行うことができるような形状を有している。

これに対して、第６−５図においては、ニニドル２０９
が管状インート２０７と相対的な各軸方向位置において
このような流れ接続を可能にするように、半径方向の外
周開口２２２が形成されている。

接続通路２２１の半径方向外周開口２２２が接続通路２
２４の開口２２３と重なるや否や、管状インサート２０
７内の接続通路２２４とニ−ドル２０９内の接続通路２
２１を通って、流動性媒体特に圧縮ガスを射出ヘッド２
０１の中央のノズル開口２２０に供給することができる
。

この場合、接続通路２２４は第１図乃至第３図に示すよ
うに、制御−および調整装置に接続されている。

流動性媒体特にガスは、中央のノズル開口２２０を通っ
て比較的に高い圧力で射出型に供給可能である。その後
、第６−２図と第６−３図に示唆的に示すように、先ず
環状隙間２０６から合成樹脂材料が射出成形型に押し込
まれ、そして管状インサート２０７から合成樹脂材料が
押し込まれる。

第６−１図乃至第６−４図の射出ヘッド２０１の構造の
場合、管状インサート２０７によって取り囲まれた内側
のノズルが同時に閉鎖位置にもたられされるときにのみ
（第６−４図参照）、ニードル２０９の中央のノズル開
口２２０が射出型への媒体供給を可能にする。この場合
、二ドル２０９の接続通路２２１の半径方向外周開口２
２２の軸方向の長さは、内側のノズルの閉鎖位置とその
開放位置において、外周開口が管状インサート２０７ん
接続通路２２４の半径方向開口と流れ接続および接続解
除され得るような長さである。そのためには、管状イン
サート２０７と相対的なニードル２０９の対応する角度
回転だけを必要とする。

第５−１図乃至第５−６図および第６−１図乃至第６−
５図に基づいて説明した射出ヘッドを使用することによ
って、熱可塑性合成樹脂からなる高い価値の中空体成形
品の射出成形が非常に有利になる。なぜなら、変化可能
な圧力を受ける流動性媒体の合目的な供給と排出が射出
ヘッドによって直接行うことができ、更に射出ヘッドが
射出型のキャビティへの熱可塑性合成樹脂溶融物の配量
供給を確実に行うからである。

流動性媒体、特に圧縮スの圧力レベルの変更は、第５−
１図乃至第５−６図または第６−１図乃至第６−５図に
示した射出ヘッド１０１の使用とは無関係に、第１図乃
至第４図に示し、上述したような制御−および調整装置
だけによって可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、熱再製性合成樹脂製成形品製造用射出成形機
の射出ヘッドに連結された射出成形型のキャビティ内の
圧力のための制御−および調整装置の概略図、第２図は
流動性媒体用の配量装置を付加的に備えた射出成形型の
キャビティ内の流動性媒体の圧力のための制御−および
調整装置の概略図、第３図は同時に複数の射出成形機と
協働する、制御−および調整装置の第１図と同様な概略
図、第４図は第３図と同様で、少し変形した制御−およ
び調整装置の概略図、第５−１図、第５−２図、第５−
３図、第５−４図、第５−５図および第５−６図はそれ
ぞれ、一つの合成樹脂成分と一つの流動性圧力媒体を射
出型に供給させることができる、射出成形機の射出ヘッ
ドの異なる作用位置を示す縦断面図、第６−１図、第６
−２図、第６−３図、第６−４図および第６−５図はそ
れぞれ、二つの合成樹脂成分と一つの圧力媒体を射出型
に充填可能な射出成形機の射出ヘッドの異なる作用位置
を示す縦断面図である。 １・・・スクリュー押出し機、　　２，１０１゜２０１
・・・射出ヘッド、　６・・・アキュムレータ、　　７
・　・　・管、　　９ａ、９ｂ、９ｃ　・・・方向制御
弁、　　ｌＯａ、１０ｂ、１０ｃ・・・圧力弁 代理人　　弁理士　江　崎　光　好 代理人　　弁理士　江　崎　光　史

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、先ず、成形品を製造するのに充分な量の溶融液状合
   成樹脂を射出成形型に押し込み、 キャビティの表面に均一に合成樹脂を分配して中空体を
   形成する流動性媒体特にガスを圧力下で、射出成形型お
   よび／または熱可塑性合成樹脂の中に圧入し、 媒体圧力で保持された中空体を射出成形型内で冷却し、 更に、媒体圧力を中空体から逃がし、成形品を離型し、
   射出成形型から取り出す、 熱可塑性合成樹脂からなる成形品を射出成形するための
   方法において、 射出成形型の中の媒体圧力またはキャビティの表面に分
   配された合成樹脂に作用する媒体圧力が、射出成形型の
   冷却まで、少なくとも一時的に制御および／または変更
   されることを特徴とする熱可塑性合成樹脂製成形品の射
   出成形方法。 ２、媒体圧力がその都度の成形品および／または合成樹
   脂材料のために予め定められたプロフィルに従って調整
   および／または制御されることを特徴とする、請求項１
   記載の熱可塑性合成樹脂製成形品の射出成形方法。 ３、媒体圧力が時間に依存して調整および／また制御さ
   れることを特徴とする、請求項１または請求項２記載の
   熱可塑性合成樹脂製成形品の射出成形方法。 ４、媒体圧力が変位に依存して調整および／また制御さ
   れることを特徴とする、請求項１または請求項２記載の
   熱可塑性合成樹脂製成形品の射出成形方法。 ５、媒体圧力が時間と変位に依存して調整および／また
   制御されることを特徴とする、請求項１から請求項４ま
   でのいずれか一つに記載の熱可塑性合成樹脂製成形品の
   射出成形方法。 ６、媒体圧力が温度に依存して、例えば射出成形型のキ
   ャビティ内にある合成樹脂の温度によって調整および／
   また制御されることを特徴とする、請求項１または請求
   項２記載の熱可塑性合成樹脂製成形品の射出成形方法。 ７、媒体圧力が射出成形型のキャビティ内の内圧に依存
   して変更および／または制御されることを特徴とする、
   請求項１から請求項５までのいずれか一つに記載の熱可
   塑性合成樹脂製成形品の射出成形方法。 ８、媒体圧力が徐々に上昇および低下するように調整お
   よび／または制御されることを特徴とする、請求項１か
   ら請求項７までのいずれか一つに記載の熱可塑性合成樹
   脂製成形品の射出成形方法。 ９、媒体圧力がその都度局所的にまたは段階的に変化す
   ることを特徴とする、請求項１から請求項７までのいず
   れか一つに記載の熱可塑性合成樹脂製成形品の射出成形
   方法。 １０、管を介して射出成形型に接続可能な媒体圧力源、
   特に媒体アキュムレータと、管に設けられた制御−およ
   び／または調整要素とを備えた、請求項１から請求項９
   までのいずれか一つに記載の方法を実施するための装置
   において、制御−および／または調整要素が圧力弁（１
   ０ａ、１０ｂ、１０ｃ）によって形成され、制御要素が
   方向制御弁（９ａ、９ｂ、９ｃ）からなっていることを
   特徴とする装置。 １１、制御−および／または調整要素が圧力制限弁であ
   ることを特徴とする、請求項１０記載の装置。 １２、制御−および／または調整要素が圧力調整弁であ
   ることを特徴とする、請求項１０記載の装置。 １３、平行に接続された複数の圧力弁（１０ａ、１０ｂ
   、１０ｃ）が設けられ、この圧力弁が互いに無関係に調
   節および制御可能であり、かつ同じキャビティまたは同
   じ射出成形型に接続可能であることを特徴とする、請求
   項１０から請求項１２までのいずれか一つに記載の装置
   。 １４、互いに平行に接続された複数のグループの圧力弁
   （１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）が設けられ、この圧力弁が
   異なる射出成形型のキャビティに接続され、互いに無関
   係に調整および制御可能であることを特徴とする、請求
   項１０から請求項１２までのいずれか一つに記載の装置
   。 １５、媒体アキュムレータ（６）等がスクリュー押出し
   機（１）または射出成形機の射出ヘッド（２または１０
   １または２０１）を介して射出成形型のキャビティに接
   続可能であることを特徴とする、請求項１０から請求項
   １４までのいずれか一つに記載の装置。 １６、射出ヘッド（１０１）が合成樹脂溶融物と流動性
   媒体のためのそれぞれ一つの供給通路（１１２または１
   １１）を含み、この供給通路が、射出開口（１１０）に
   接続する主通路（１０５）に付設され、供給通路（１１
   ２または１１１）が射出開口（１１０）から軸方向に離
   して、かつ互いに角度をずらした位置で主通路（１０５
   ）に開口し、 主通路（１０５）内で軸方向に摺動可能な閉鎖ニードル
   （１０６）が設けられ、このニードルによって両供給通
   路（１１２、１１１）が主通路（１０５）から分離可能
   であり、 閉鎖ニードル（１０６）に、ほぼ軸方向に延びる接続通
   路（１１７）が設けられ、この接続通路が端面（１１８
   ）からそして離れた供給通路（１１１）に向かって半径
   方向に閉鎖ニードル（１０６）の外周から外へ案内され
   、 接続通路（１１７）の半径方向外周開口（１１９）が閉
   鎖ニードル（１０６）の閉鎖された軸方向位置と少なく
   とも一つの部分開放位置において、離れた供給通路（１
   １１）の半径方向内側の出口とほぼ同じ高さ位置に設け
   られていることを特徴とする、請求項１５記載の装置。 １７、第１の合成樹脂材料のための内側のノズル（１３
   、１４、１５）が射出ヘッド（２０１）内で、ケーシン
   グ（２０４）の中で軸方向に摺動可能に案内された管状
   のインサート（２０７）によって形成され、ノズルが閉
   鎖装置として同様に軸方向に摺動可能なニードル（２０
   ９）を含み、 第２の合成樹脂材料のための環状ノズル（２１０、２１
   １）が管状インサート（２０７）とケーシング（２０４
   ）の間の環状室（２０６）によって形成され、軸方向に
   摺動可能なインサート（２０７）が環状ノズルを形成し
   、 閉鎖ニードル（２０９）がその自由端に、突起（２１８
   ）を備え、内側のノズル（１３、１４、１５）が閉鎖位
   置にあるときに前記突起が少なくとも管状インサート（
   ２０７）の自由端部に密接し、 閉鎖ニードル（２０９）がその自由端（２１９）に、中
   央のノズル開口（２２０）を有し、このノズル開口の後
   側に接続通路（２２１）が接続され、この接続通路が半
   径方向の外周開口（２２２）を有し、 長手方向に延びる接続通路（２２４）が管状インサート
   （２０７）の壁部に形成され、この接続通路が管状イン
   サート（２０７）の内周に半径方向に開口し、 少なくとも、閉鎖ニードル（２０９）が閉鎖位置に対応
   する軸方向位置にあるときに、閉鎖ニードル（２０９）
   の接続通路（２２１）の半径方向の外周開口（２２２）
   が、管状インサート（２０７）の接続通路（２２４）の
   半径方向開口（２２３）と共に、共通の長手軸線回りの
   相対回転によって、流動性媒体特に圧縮ガスのための供
   給管と選択的に流れ接続または流れ接続解除可能である
   ことを特徴とする、請求項１５記載の装置。