JPH0136769B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、成形品にランナやゲート部分の無い
樹脂成形品を成形するための樹脂成形装置に関す
る。

［従来の技術］ 金型を用いた熱可塑性樹脂成形品の多くは射出
成形すなわち射出成形装置によつて行なわれてい
る。射出成形では、シリンダ中で加熱流動化（可
塑化）された成形材料を高圧下で金型内の狭いラ
ンナやゲート部分を通してキヤビテイ内に射出
し、冷却固化または硬化させ、次いで金型を開い
て成形品を取出している。

［発明が解決しようとする問題点］ しかるに上記のような射出成形においては、次
のような欠点があつた。(1)材料が狭いランナ、ゲ
ート等の材料流路を通るため非常に高圧の射出力
が必要となり、またその射出力に見合つた型締力
が必要となつて、装置が大型化し設置スペース、
設備コストが大となり易い。(2)射出成形の場合、
その構造上、成形品を作るにはランナ、ゲート部
等がどうしても必要であり、成形後成形品に残つ
たその部分の材料を捨てることになるため歩留り
が悪い。(3)色替えなどの段取り替えが多発するよ
うな場合には大きな射出プランジヤー内に残つた
多くの材料を捨てることとなり無駄が多い。

［問題点を解決するための手段］ 本発明はこのような従来の欠点を解消せんとす
ると同時に成形品にランナ、ゲート部分の無い樹
脂成形品を成形する樹脂成形装置を提供せんとす
るものであ。本発明者らは一般の射出成形装置が
備えている狭いランナ、ゲート部分をなくすこと
により、金型に直接加わつていた高圧の射出力を
不要となり、これに伴なつて型締力も小さくな
り、装置全体が小型化することが可能であると考
え、本発明に至つた。

すなわち枠体と該枠体に固定された上型と、上
下動自在であり上昇時に前記上型と当接する下型
と、該下型内に配設された注入ポツト部から成る
樹脂成形装置であつて、前記注入ポツト部は加熱
部材を備えたポツトと、該ポツトの内部に上下動
可能に配設され、かつ上昇時にキヤビテイの一部
を形成するピストン部材とから成ることを特徴と
する樹脂成形装置の構成を採用した。

ここにおいて、ピストン部材とポツトが材料流
路を形成するので広いランナ、ゲート部分が得ら
れ、小さな射出力で成形することができる。また
ピストン部材はその上昇時にキヤビテイの一部を
形成するようになつているので、成形品にはラン
ナ、ゲート部分が無い状態で成形される。

［作用］ 上型は枠体に固定された固定型であり、下型は
上下方向に往復動可能な可動型である。可動型が
上昇したときには、その最大上昇の位置で、固定
型との間にキヤビテイが形成され、該キヤビテイ
に連通する注入ポツト部が下型の中心部に設けら
れ、上下動可能なピストン部材がその上昇時にキ
ヤビテイの一部を形成するようになつている。こ
のピストン部材は前記注入ポツト部のポツト内に
注入された溶融樹脂とキヤビテイ内に射出注入す
る。

［発明の効果］ 本発明によれば、下型に注入ポツト部を形成
し、そのポツト内に供給された溶融樹脂を上面が
キヤビテイの一部を形成するピストンによつて、
キヤビテイ内に注入されるように構成したので、
溶融樹脂の材料流路に狭く絞られた部分が無く、
従来の射出成形装置に比べて1/3〜1/5の射出力で
良く、またそれに見合つた型締め力を備えた装置
でよいので、装置の小型化、設備コストの低廉化
を達成することができる。

また、注入ポツト部が、ランナやゲート部分の
材料流路を兼ねているので成形後の成形品にはラ
ンナー、ゲート部分の無いものを成形できる。従
つて成形後のゲート部分の処理が不要となるとと
もに、ランナ、ゲート部分の不要となる材料が少
なくなるので、材料歩留りを向上させることがで
きる。

さらにまた、少量生産であつて色替えの如き段
取り替えが多発するような場合でも、材料供給ユ
ニツトの可塑化シリンダ内に残留する樹脂量が少
なくてすむため、廃棄する材料が少なく、この面
でも歩留りを向上させることができる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例につき図面を参照して説
明する。

第１図は本発明の一実施例を示す全体正面図
で、該樹脂成形装置は、枠体部Ａと、該枠体部Ａ
に装着された金型部Ｂと、枠体部Ａの近傍に設置
され、後述の型締め用シリンダや駆動装置を作動
させるための油圧ユニツトＣと、枠体部Ａに設置
され、溶融樹脂を供給するための材料供給ユニツ
トＤとから成つている。

枠体部Ａは、下方ベース１と、該下方ベース１
上に直立して設けられた４本の支柱２と、該支柱
２の上端に水平に固定された天井部材３と、斜状
枠体４に保持されつつ前記支柱２に一端が固定さ
れた突出ベース５とから構成されている。

金型部Ｂは、前記下方ベース１に取付けられた
型締め用シリンダ６と、前記支柱２にガイドさ
れ、型締用シリンダ６から上方に突出した作動ロ
ツド６ａによつて上下方向に往復動せしめられる
スライドベース７と、該スライドベース７上に固
定された垂直部材８と、該垂直部材８の上端部に
固定された下型（可動型）９と、前記天井ベース
３の下面側に固定された上型（固定型）１０と、
前記下型９に設けられた注入、離型ユニツト１１
とから構成されている。

そして該注入、離型ユニツト１１は、注入ポツ
ト部１１Ａと、成形品取外し部（イジエクタ機
構）１１とから成つている。

注入ポツト部１１Ａ（第２図参照）は、下型９
の下面側に固定された断熱部材１２と、該断熱部
材１２の内側に固定された、リング状のヒータ１
４によつて200〜220℃まで加熱されるポツト１３
と、該ポツト１３の内周部において上下方向に往
復摺動自在に組付けられるピストン部材１６から
なる。該ピストン部材１６はその外周部に高周波
加熱用のコイル１５を具備する第１ピストン１６
ａと、該第１ピストン１６ａの下端にシール１７
を介して螺合固着され、該第１ピストン１６ａに
よつて内部に循環通路１８を形成する第２ピスト
ン１６ｂとからなる。なお、ピストン部材１６が
第１ピストン１６ａと第２ピストン１６ｂから成
されるのは高周波加熱用コイル１５を装着するた
めで、ポツト１３内周面に該コイル１５が装着で
きれば、ピストン部材１６は一部材でもよい。そ
して、前記ピストン部材１６は、断熱部材２１及
び連結部材１９を介して作動ロツド２２を具備す
る油圧シリンダ２３と連結されている。なお該油
圧シリンダ２３は保持部材２４によつて保持され
ている。前記ピストン部材１６はその上昇時にお
いて、上面がキヤビテイ２６の下面と略面一とな
り、キヤビテイ２６を形成する一部となる。また
下降時にはその上面と前記ポツト１３とによつて
円柱状の空間２５を形成する。該空間２５には、
後述する材料供給ユニツトＤからの溶融樹脂が入
れられる。また前記第１ピストン１６ａは外周部
の高周波加熱用のコイル１５によつて常に暖めら
れている。前記循環通路１８は成形品成形後矢印
方向に水を送つて前記ピストン部材１６を冷却す
るものであつて、成形品が冷却固化して、冷却が
不要になつたときは前記通路１８に圧縮空気を送
つて水を除去する。このため前記ピストン部材１
６は外周部の高周波加熱用のコイル１５の作用に
よつて再び温度が上昇する。

一方、成形品取外し部１１Ｂは、第１図の如
く、下方ベース１上に取着された直立ロツド２７
と、第３図の如くに下型９が移動したときに前記
ロツド２７の上端と当接可能な作動ロツド２８
と、下型９の内部に装着され、前記作動ロツド２
８の上端に連結され、コイルスプリング２９によ
つて下方に付勢されている押上げピン３０とから
構成されている。該成形品取外し部１１Ｂは、下
型９の下動時に押上げピン３０によつて成形品を
押上げ、該成形品を下型９から離脱させるための
ものである。

油圧ユニツトＣは型締め用シリンダ６、油圧シ
リンダ２３及び注入用シリンダ４５（後述）に図
示しない部分で連結され、これらのシリンダを作
動させるためのものであつて、通常の油圧ユニツ
トを用いることができる。材料供給ユニツトＤは
第１図及びその部分平面図である第４図のごとく
プレート３６上に前記可塑化シリンダ４２、該シ
リンダ４２内のスクリユーを駆動させるモータ３
８、前記可塑化シリンダ４２内へペレツト状の樹
脂を供給するホツパ３２、可塑化された樹脂を内
部に蓄える供給プランジヤー４１、及び該供給プ
ランジヤー４１から前記ポツト部の空間２５内に
溶融樹脂を供給するために該供給プランジヤー４
１のピストンロツド４４を押圧するシリンダ装置
４５が装着してある。

そして前記下方ベース１に固定されている突出
ベース５にボールネジ部材を介して前記プレート
３６が固定されている。また前記突出ベース５に
は前記ボールネジ部材のスクリユー３５を回動さ
せるモータ３７が固定されている。従つて該モー
タ３８を作動させることにより、前記プレート３
６上に装着された材料供給ユニツトＤ全体は前記
ボールネジ部材のスクリユー３５に沿つて往復動
自在である。

可塑化シリンダ４２内で可塑化溶融された樹脂
材料はチエツクバルブ３９を通つて供給プランジ
ヤー４１内に蓄えられ、第３図のようにプレート
３６が前進した状態でシリンダ装置４５を作動さ
せてピストンロツド４４を押圧することにより、
注入口４３を通つてポツト部の空間２５に供給で
きるようになつている。

また、前記ホツパ３２の上方には大型のホツパ
タンク３１が配設されており、前記キヤビテイ２
６の容量に見合つたペレツト状の樹脂材料をシヤ
ツタ３４の開閉により小出しに供給する。なおシ
リンダ３３はシヤツタ３４の開閉を駆動させるも
のである。

次に本実施例の樹脂成形装置を用いて成形品を
成形する方法について説明する。

第３図に示すように、下型９を下降させた状態
でモーター３７を駆動し、“スクリユ３５”を回
転させることにより、プレート３６上に装置され
た材料供給ユニツトＤを前進させる。この時、材
料供給ユニツトＤでは、ホツパタンク３１からホ
ツパ３２内に供給された約１チヤージ分のペレツ
ト状樹脂材料が、可塑化シリンダ４２内へ送ら
れ、該シリンダ４２内のスクリユーにより可塑化
溶融され、チエツクバルブ３９を通つて供給プラ
ンジヤー４１内に著えられている。そして、注入
口４３が、下型９に設けられた注入ポツト部１１
Ａのポツト１３とピストン１６とにより形成され
た空間２５上にきたときに材料供給ユニツトＤの
前進は停止する。

続いてシリンダ装置４５を作動させ、ピストン
ロツド４４を押圧させて供給プランジヤー４１内
の溶融樹脂を約１回の注入量分だけ前記空間２５
内へ充填する。

その後モーター３７を逆転させ、材料供給ユニ
ツトＤを、上型１０と下型９の間から後退させ
る。そして同時に次回の充填のために、前述した
ホツパタンク３１から供給プランジヤー４１内ま
での樹脂材料の溶融工程が始まる。

次に第２図に示すように、下型９を上昇させて
上型１０と接合し、キヤビテイ２６を形成する。
この時、上型１０、下型９は、その内部にそれぞ
れ配設された水通路２０に水を流すことによつて
常に冷却されているが、溶融樹脂は断熱部材１２
を介して設けられたポツト１３の内部であるため
冷却されにくい。また該ポツト１３は、リング状
のヒータ１４により200〜220℃位まで加熱されて
おり、さらにピストン１６は高周波加熱用コイル
１５で常に暖められているので、溶融樹脂が固化
することはない。

続いて第１図に示すように油圧シリンダ２３を
作動させ、ピストン１６を上昇させることによ
り、溶融樹脂を前記キヤビテイ２６内へ注入し、
ピストン２６の上端面がキヤビテイ２６の下面と
略面一となり、ピストン１６がキヤビテイ２６の
一部を形成した時に注入は完了する。

この時上型１０、下型９は常に冷却されている
ので、キヤビテイ２６に注入された溶融樹脂は固
化を始める。ところがピストン１６は高周波加熱
用コイル１５で常に暖められているので、ピスト
ン１６の上端面近傍の溶融樹脂は固化を始めな
い。そこで注入完了と同時にピストン１６内の循
環通路１８に水を送り、ピストン１６を冷却させ
溶融樹脂の固化を図る。

溶融樹脂が固化し、成形品が成形されるとシリ
ンダ６を作動させて下型９を下降させる。そし
て、下方ベース１に取着された直立ロツド２７と
成形品取外し部１１Ｂの作動ロツド２８とが当接
して押上げピン３０をコイルスプリング２９に反
して上昇させ成形品を下型９から離型させる。な
お、この時、注入ポツト部１１Ａでは油圧シリン
ダ２３を作動させピストン１６を下降させるとと
もに、前記循環通路１８に圧縮空気を送り、水を
排除して水によるピストン１６の冷却を中止す
る。従つて、ピストン１６は、高周波加熱用コイ
ル１５によつて再び加熱されたもとの状態に戻
る。

以上により、樹脂成形品の成形の１サイクルが
終了する。そしてこのようなサイクルを繰り磁返
すことにより樹脂成形品を１個づつ成形してい
く。

ちなみに本実施例では１サイクルに要する時間
は約60秒である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を一部断面で示した全
体正面図、第２図は第１図の要部拡大断面図、第
３図は第１図の作動状況を示す正面図、第４図は
第１図中の注入装置Ｅの平面図である。 ９……下型、１０……上型、１３……ポツト、
１４……ヒータ、１５……高周波加熱用コイル、
１６……ピストン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 枠体と、該枠体に固定された上型と、上下動
   自在であり上昇時に前記上型と当接する下型と、
   該下型内に配設された注入ポツト部から成る樹脂
   成形装置であつて、前記注入ポツト部は加熱部材
   を備えたポツトと、該ポツトの内部に上下動可能
   に配設され、かつ上昇時にキヤビテイの一部を形
   成するピストン部材とから成ることを特徴とする
   樹脂成形装置。 ２ 枠体には前記下型下降時に、上下両型間に進
   退できる材料供給ユニツトが装着され、該材料供
   給ユニツトは材料を可塑化するための可塑化シリ
   ンダと前記注入ポツト部のポツト内へ材料を供給
   する供給プランジヤーと、これらを動かす駆動装
   置と、可塑化シリンダ、供給プランジヤー、およ
   びそれらの駆動装置を含む全体を進退させるボー
   ルネジ部材とから成ることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の樹脂成形装置。 ３ ピストン部材は外周部に加熱用コイルを具備
   し、内部に冷却用通路が形成されており、前記加
   熱用コイルを装着するため二部材より形成されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の樹脂成形装置。 ４ 下型は、その下動時に製品を取外す働きをす
   る製品取外し機構を具備する特許請求の範囲第１
   項記載の樹脂成形装置。 ５ 上型及び下型には、キヤビテイに近接した部
   分に冷却用の通路が設けられている特許請求の範
   囲第１項記載の樹脂成形装置。