JPH01196318A - 中空体を製造するための流体助力式射出成形法及びシステム - 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〉 本発明は流体助力式射出成形法とそのシステム及びそれ
により形成される本体に関し、特に局限した流体助力式
射出成形法及びシステムと該方法及びシステムによって
形成される本体に関する。

〈従来の技術〉 プラスチック成形業界では物品の射出成形に加圧流体を
使用することは周知である。一般に加圧流体は窒素ガス
で溶融プラスチック内に導入される。

加圧流体は多くの役割を果す。先ず、このように形成さ
れた物品は中空内部を有することが可能であるから重量
と材料との節約になる。第２に、第２段階の高い射出圧
力を除去することによって成形品の応力を少なくする。

同じくこれは、ガスを充填する部分の重量が軽減される
ことである。

第３に、加圧流体により外圧が加わり、物品を構成中に
型中空部表面にプラスチックを押し付ける。

従ってシンクマークを除去することによって特に例えば
りブ又はボスの構造のようにプラスチックが厚（なった
部分を有する物品の区域にて表面の品質を高める。　　
　　　− 流体助力式射出成形の問題点は、流体助力式射出成形の
使用により通常得られる利点を減するような寸法及び形
状の部分がでて（ることである。

例えば、物によっては、射出用開口部に導入するガスを
型中空部の最も遠い個所に到達不能な場合もある。局部
及び型の最も遠い個所にガスを送給するためには極めて
複雑な構造の通路が部品全体に必要となる。

英国特願第２，１３９，５４８号に依る射出成形法は、
型空間の単数又は複数個の選択位置にてプラスチック材
の流れに加圧流体を射出するものである。

米国特許第４．４７４．７１７号記載の局部流体助力式
射出成形法及びシステムは、単数又は複数個の流体用オ
リフィスを有するヘッド付探針を備えるものである。１
実施例によれば、該探針は後退可能である。

西独特許第２．１０６．５４６号の明細書には、プラス
チック塊の中央に圧縮ガスを吹入れて靴のプラスチック
製ヒールを形成する方法と装置が記載されている。その
結果生じる中空部には合成泡材が充填される。

しかしながら部分的な必要条件及び段取り作業を考慮す
れば必要な個所（すなわち薄い鋼部分）にガスを直接導
入することはできない。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明の目的は、型の樹脂用開口部から下流位置にて型
内の溶融樹脂流の所定位置に流体を射出するような射出
成形法によりプラスチック樹脂からなる少なくとも１個
の本体を形成する改良型方法及びシステムを提供するこ
とである。この場合酸型は各々の流体導入用オリフィス
を有する多数の中空部を有する。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明の前記目的及び他の目的を実施するために、流体
助力式射出成形システムにてプラスチック樹脂から中空
型本体を形成するための方法を提供する。該システムは
、射出用開口部と、本体形成中空部と該中空部の外側に
あってそれと連通ずる樹脂タンクとを有する。該方法は
、樹脂流通路に沿って型の中空部内へ射出開口部を介し
て射出ノズルから本体を製造するのに充分な量の溶融樹
脂を射出する段階を包含し、この場合樹脂はタンクの少
なくとも１部を充填する。本発明の方法は更に中空部を
画定する内面に溶融樹脂を少なくとも部分的に配分して
中空部の所定個所に本体を形成するように型の少なくと
も１個の流体用開口部を介してタンク内の樹脂に流体を
局限して射出する段階を有する。又本発明の方法は、こ
のように形成した本体を樹脂の軟化点以下の温度まで冷
却し、本体内の圧力を解放し、最後に本体を取り出すた
めに型を開口する段階とを有する。

本発明により構成した射出成形システムは、流体源と、
溶融樹脂を射出するためのノズルを有する射出成形機械
とを有する。流体射出機構は、射出開口部から離れて位
置する流体用開口部にて樹脂内に局部的に流体を射出す
るために型内の少なくとも部分的に配置される。酸型は
中空部の外側にてそれと連通ずるように少なくとも１個
の樹脂タンクを有してプラスチック樹脂を受け、該タン
クは流体用開口部及び型中空部と連通ずる。

本発明の方法及びシステムにより形成される１個の中空
本体は流体によって本体内に形成される実質的にエンド
レスな中空本体部を有する。

１実施例によれば、酸型は中空部と連通ずる越流タンク
を有する。余分な樹脂は、内面に樹脂を配分する間に越
流タンクの少なくとも１部に充填される。

別の実施例によれば、流体用開口部はピンによって形成
され、該ピンを介して圧力が解放される。

く作用及び実施例〉 本発明の他の目的、特徴及び利点は、本発明の好適実施
例を示す添附の図面を参照して以下に詳述する。

第１図には全体として番号１０で示すプラスチック樹脂
がプラスチック本体を形成するための従来型のガス助力
式射出成形システムを示す。全体としてシステム１０の
各種部品を理解することは本発明の方法及びシステムを
理解するのに有益である。

要約すれば、射出成形装置１０は、全体として１２で示
す射出成形機械を有し、該機械は所定量の又は所定射出
量の溶融樹脂を射出するために全体として１４で示すノ
ズルを備える。射出成形機械１２は、それのバレル２０
内に形成した中ぐり部１８内に配置する液圧式スクリュ
ーラム１６を有する。ラム１６は樹脂を可塑化しノズル
１４の方へ前進させる。樹脂が完全に可塑化すると、ス
クリューラム１６はバレル２０の末端部２２の方へ液圧
によって前進し、業界にて周知の如くノズル１４を介し
て溶融プラスチックを射出する。

同様にシステム１０は、流体制御弁２６を介してノズル
１４の方へ加圧流体（すなわち−船釣には窒素ガス）を
供給する加圧流体供給装置２４を有する。同様に技術的
に周知のように、弁２６はノズル１４からの）容融プラ
スチックの射出と同期に流体供給袋ｆ２４から加圧流体
の流れを制御する。

更にシステム１０は全体として番号２８で示す型又は型
本体を有する。第１図に示す如く、型２８は画板型本体
を有する。咳板のうちの１枚はノズル１４の突出端を位
置決めするための位置決めリング３０を有する。位置決
めリング３０は、空所保持板又は空所板３４に固定連結
したクランプ板３２に取付けられる。スプルーブツシュ
３６は位置決めリング３０内に位置し、クランプ板３２
によって支持される。

空所板３４上のガイ、ドピン３８は、両板型２８の第２
板を伴う第１板のはめ込み型連結部の片方の雄部を成す
、特に、第２板はガイドピンブツシュ４０（一方のみを
図示）を有し、該ブツシュはガイドピン３８を摺動可能
に受け、それを型２８の閉位置に保持する。ガイドピン
ブツシュ４０はコア保持板４２内に保持される。コア保
持板４２は、射出装置保持板４６と連結する支持板４４
と固定連結される。射出装置保持板４６は、支持柱５０
によって支持される射出装置板４８と連結する。同様に
支持板４４は、同じく支持柱５０と連結するυ字型射出
装置ハウジング５２の末端部と固定連結される。

板４６は複数個の戻りピン５４と、突出ピン５６と、ス
プルー抜きピンとを支持し、それらは板３４の方へ板４
２及び４４を介して延長する。突出ピン５６は型２８内
に形成される部分Ｐを射出するために設ける。スプルー
抜きピン５８はスプルーブツシュ３６と整合する。

第１図に示す如く、部分Ｐは、スプルーブツシュ３６か
ら中空部６６までの樹脂流通路を画定するスプルー６０
、ランナ６２及びゲート６４によって相互連結する。雄
及び雌型部６８及び７０の各々の対向面は中空部６６を
画定する。型部６８は板４６上に支持され、型部７０は
中空部保持板３４上に支持される。

次に第３図に本発明の実施例を図示する。特に型２８は
それの型中空部１１４の外側の越流タンク１１２を有す
る。挿入部１１７によって形成される通路１１６を介し
てタンク１１２内にガスを導入する。ガスは通路１１６
と流体用孔１１８を介して弁２６から流れ、この場合該
孔は樹脂タンク１１２を通って適切な個所まで延長する
。ガスが漏出することなく型中空部の最終充填を完了す
るように型部に樹脂の必要量が入る以前に樹脂流が樹脂
タンク１１２を充填することが望ましい。

かかる構造の故に維持費が少な（てより優れた機械構造
が可能となる。

当然のことながら、適所に制御ガスを導入及び排出可能
なガス導入及び排出装置は多種多様でありその選択範囲
は広い。

第３図乃至第６図の実施例に示す、ごみ用カン１２０は
、第５図に示す如く積み重ね可能である。

これは相応する縁を受けるように丸くなっている強化リ
ム１２２を有することが非常に望ましい場合においてさ
え前述のことと同じことがいえる。

一般に該ごみ用カン１２０の寸法及び形状は型２８のス
プルーからのガス配分の使用を妨げるものである。例え
ば、積み重ねることによってスプルーからのガス通路の
使用が妨げられる。同様に、ごみ用カンのリム１２２の
薄い縁部１２４の場合、機械作業（すなわち薄い鋼部）
及び中空品の必要条件を考慮するとリム１２２内へガス
を直接導入することができない。

本発明の範囲を逸脱することなく、第７図及び第９図は
全体として番号７２及び７４で示す第１及び第２中空エ
ンドレス本体を示し、これらは本発明の方法及びシステ
ムに従い、流体用開口部７３及び７５を介する流体の射
出により形成される。

本発明の方法及びシステムは全体として７６で示すピン
を使用するが、これは流体用開口部７３及び７５を形成
し、本体７２及び７４内への樹脂射出中に形成される樹
脂タンク内へ延長する。同様に、ノズルからのガスの助
力で、又は助力なしで単数又は複数個のピン７６を使用
可能な場合もある。

ピン７６の先端部７８は各流体用開口部を１対のオリフ
ィス８０及び８２に分割し、該オリフィスはほぼ反対方
向に延長して樹脂を両方向に配分し、各中空本体７２及
び７４に第１及び第２区画８４及び８６を形成する。オ
リフィス８０及び８２によってガスが１方向に流れるこ
とはなく、同様にガス及び樹脂が極めて遠くまで流動す
る必要はなくなる。代案として、各流体用開口部は単一
オリフィスで終結してもよい。

先端部７８は熱導体でもいいし、又は非熱導体でもよい
。

ピン７６から本体７１及び７４内へのガス導入は樹脂流
通路に対して平行であることが望ましい。

ガス圧は高（でも低くても、あるいは型内の樹脂圧に等
しくてもよい。

ガスはピン７６を介して流出可能であるし、又圧力を該
ピンから除去するためにピン７６から離れた位置にて流
出させてもよい。型からのガス排出はピン７６を介して
実施するのが望ましいが、型の他の場所でもいいし、ピ
ンの後退によってもよい。

第１１図に示す如く本発明の装置は流体用開口部７３に
ほぼ対向するように位置決めした流出タンク８８内への
流出を可能にする。流出タンク８８は、行程のパラメー
タに変化が少ない故にエンドレスに可能な限り近いエン
ドレス中空本体７２及び７４の製造を簡単にするもので
ある。

樹脂タンク１１２と固有部分との間のゲートは成形行程
が終了すると除去される。同様に、タンク８８と本体７
２の間のゲートも除去される。該部分への及び該部分か
らのガス流が原因となって生じる穴は、後続のプラスチ
ック処理段階中の該部分内の汚染を防止するために多種
多様の方法で閉鎖可能である。

同様に、型中空部に２個の流体用開口部（すなわち１８
０°の間隔で隔設）がある場合、２個の別個の区画を画
定するように隔壁を形成してもよい。該隔壁は各流体用
開口部から約９０°に形成する。

第３．８及び１０図の装置は、第１２図に示す如く、単
一スプルー９１から部分９２への複数の樹脂流を有する
システムにてノズルを有する正規のスプルー又は第１３
図に示す如くノズルを有するホットランナ−マニホルド
９４を使用することができる。

次に第３図と組み合わせて第、２図を参照すると、本発
明の方法の行程段階を作業系統図として示したものであ
る。

段階９６では、スプルーブツシュ３６内に形成される射
出用開口部を介して型２８内にプラスチツク樹脂を射出
する。

段階９８では、弁２６の制御で流体用開口部１１８を介
して型２８にガスを射出する。

段階１００では、物品が冷却するまで、型中空部６６内
にてプラスチック品又は部品はガスによって内面に押し
つけられる。

段階１０２では、ガスは該プラスチック品内に形成した
開口部を通過し、弁２６の制御でガス通路１１６と開口
部１１８を介して戻る。当然のことながら、適当な方法
にて圧力開放段階を実施するために多種多様の方法及び
装置を利用可能である。

段階１０４では、型２８を開き型２８からプラスチック
品を取り出す。

本発明の方法及び装置には多くの利点がある。

例えば、第８図及び第１０図のピン７６が熱導体の先端
部７８を有する場合、−溶融樹脂により先端部７８が加
熱され、これによって流体用開口部に早期表皮が形成さ
れなくなる。同様に往復ピンを使用する場合、たとえ先
端部が熱導体ではない場合でも該先端部は型に形成され
た表皮を粉砕する。

先端部が熱導体であれば、溶融樹脂は先端部が後退した
時に先端部によって形成される穴を密閉する。代案とし
て、流体用開口部がピンと同軸の場合、ピンの後退によ
ってプラスチック品内に小さな通気穴が形成される。

本発明の方法及びシステムは型の局限区域に圧力を維持
し、樹脂が硬化する間にシンクマークの形成を防止する
。本発明の方法及びシステムは射出開口部を介しての単
一のガス用オリフィスによっては達成不能な部分全体に
中空本体を形成するために使用可能である。更に複数の
樹脂タンクを使用することによって中空本体内をいくつ
かの区画に分割可能である。

ここでは本発明を実施するための好適実施例を詳細に記
載してきたが、当業者には明らかな如く前記特許請求の
範囲に記載したように、各種別型及び変型が可能である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は開口位置にある型と、流体源及びそれと協働す
るＭ御弁と、ノズルを有する射出成型機とを包含する従
来型の流体助力式射出成形システムの一部裂開概略横断
面図、 第２図は本発明の方法の各種段階を示すブロック図、 第３図は、型中空部の外側に越流タンクを設けることに
よって局部に流体を射出する本発明による方法及びシス
テムの一部裂開概略横断面図、 第４図は第３図の方法及びシステムにより形成した本体
の一部を示すもので線４−４における一部裂開横断面図
、 第５図は本発明により構成したプラスチック製ゴミ入れ
を積み重ねた側部断面図、 第６図は該ゴミ入れの１つの環状縁部を示す一部を裂開
した拡大横断面図、 第７図はエンドレス中空本体の第１部を示す頂面図、 第８図は第１本体部の成形行程中のもので、第７図の線
８−８における一部裂開横断面図、 第９図は該エンドレス中空本体の第２部分を示す頂面図
、 第１０図は第２本体部の形成行程中のもので第９図の線
１０−１０における部分裂開横断面図、 第１１図は第１本体部とそれと協働する越流タンクの頂
面図、 第１２図は本発明の多数ゲートシステムを示す図、そし
て 第１３図は本発明のホットランナシステムを示す図であ
る。 １０・・・射出成形システム、１２・・・射出成形機械
、１４・・・ノズル、１６・・・スクリューラム、１８
・・・中ぐり部、２０・・・バレル、２４・・・加圧流
体供給装置、２６・・・制御弁、２８・・・型、３ｏ・
・・位置決めリンク、３６・・・スプルーブツシュ、３
８・・・ガイドピン、４０・・・ガイドピンブツシュ、
４４・・・支持板、６６・・・中空部、７２．７４・・
・中空エンドレス本体、７６・・・ピン、７８・・・ピ
ン先端部、８０．８２・・・オリフィス、８８・・・流
出タンク、１１２・・・樹脂タンク、１１６・・・ガス
通路。 特許出願人　　　　マイケル　ラドネイＦｊｇ、２ Ｆｉｇ、　１２ Ｆｉｇ、　１３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）加圧流体源及び射出開口部を有する型と、物品を画
   定する中空部及び該中空部と連通し、該射出用開口部か
   ら隔設される樹脂タンクとを備える流体助力式射出成形
   システムにてプラスチック樹脂から中空型物品を製造す
   る方法にして、該方法が、該射出用開口部を介して樹脂
   流動通路に沿って該物品の製造に充分な量の溶融樹脂を
   射出ノズルから射出する段階と、該中空部を画定する内
   面の少なくとも１部に樹脂を配分するように該射出用開
   口部から離れた少なくとも１個の流体用開口部を介して
   該中空部内にて溶融樹脂に加圧流体を連通させ、これに
   よって該中空部内に該物品を形成する段階と、このよう
   に形成した物品を樹脂の軟化点以下の温度に冷却する段
   階と、該物品内の圧力を解放する段階と、該物品を取出
   すために型を開く段階とで構成され、その改良型が、 物品を画定する中空部の外側に位置する樹脂タンクの少
   なくとも１部に樹脂を充填するように物品を画定する該
   中空部からの溶融樹脂を該タンクに連通させることを特
   徴とする該射出成形法。 ２）型と、加圧流体源と、本体を製造するのに充分な量
   の溶融樹脂を樹脂流動通路に沿って射出用開口部を介し
   て該型内へ及び該型内の物品を画定する中空部内へ射出
   するためのノズルを備える射出成形機械と、該中空部を
   画定する内面の少なくとも１部に樹脂を配分するように
   該射出用開口部から離れた少なくとも１個の流体用開口
   部を介して溶融樹脂に加圧流体を局限して連通させるた
   めの連通装置とを包含し、その改良型によれば、 該型が該射出用開口部から離れた位置にて該中空部から
   プラスチック樹脂を受けるように該物品を画定する中空
   部の外側にあってそれと連通する樹脂タンクを有するこ
   とを特徴とする射出成形システム。 ３）該型が複数個の樹脂射出用開口部を有することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の射出成
   形法又は射出成形システム。 ４）該型が複数個の樹脂タンクを有することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項又は第２項記載の射出成形法又
   は射出成形システム。 ５）複数個の流体用開口部を有することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項又は第２項記載の射出成形法又は射
   出成形システム。 ６）該連通装置が、該樹脂タンク内への流体の流れを制
   御するための弁機構を有することを特徴とする特許請求
   の範囲第２項記載の射出成形システム。 ７）多数ノズル、ホットランナ及びマニホルドシステム
   を包含することを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
   の射出成形システム。 ８）多数ゲートを有するランナシステムを包含すること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の射出成形シス
   テム。 ９）該樹脂タンクが物品を画定する該中空部と連通する
   樹脂越流タンクであり、余分な樹脂が、内面に樹脂を配
   分する間に該越流タンクの少なくとも１部を充填するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
   射出成形法又は射出成形システム。 １０）該型が複数個の樹脂越流タンクを有することを特
   徴とする特許請求の範囲第９項記載の射出成形法又は射
   出成形システム。 １１）該型が少なくとも部分的に該流体用開口部を形成
   するためのピンを包含することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項又は第２項記載の射出成形法又は射出成形シ
   ステム。 １２）該ピンが熱導体の先端部を有することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１１項記載の射出成形法又は射出成
   形システム。 １３）該物品が該樹脂タンクからのプラスチック樹脂に
   よって少なくとも１部が画定されることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項又は第２項記載の射出成形法又は射
   出成形システム。 １４）物品を画定する中空部と射出用開口部を有する型
   を包含する流体助力式射出成形システムにより形成され
   るプラスチック製中空品にして、該射出用開口部を介し
   てプラスチック樹脂を射出し、少なくとも部分的に樹脂
   を配分するように該型内の別個の流体用開口部を介して
   樹脂と加圧流体とを連通させ、その改良型が、 該流体により該物品内に形成される実質的にエンドレス
   な中空本体部を包含することを特徴とする該中空品。 １５）該中空本体部に該流体用開口部が形成され、該開
   口部が樹脂をほぼ反対の方向に配分して中空本体部を形
   成するようにほぼ反対方向に延長する２個のオリフィス
   を有することを特徴とする特許請求の範囲第１４項記載
   の中空品。 １６）該エンドレス中空本体部が該物品の周辺部付近に
   形成されることを特徴とする特許請求の範囲第１４項又
   は第１５項記載の中空品。 １７）該中空本体部が第１及び第２区画を有することを
   特徴とする特許請求の範囲第１４項記載の中空品。 １８）樹脂の射出中に樹脂によって該中空本体内に樹脂
   タンクが形成されることを特徴とする特許請求の範囲第
   １４項記載の中空品。 １９）該本体の外側の該流体用開口部にほぼ対向して位
   置する樹脂越流タンクを該型が有することを特徴とする
   特許請求の範囲第１４項又は第１５項又は第１８項記載
   の中空品。 ２０）該流体用開口部がピンにより形成されることを特
   徴とする特許請求の範囲第１５項記載の中空品。 ２１）該ピンが熱導体である先端部を有することを特徴
   とする特許請求の範囲第２０項記載の中空品。