JPH02147216A - 射出成形方法及び射出成形装置 - 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】 本発明は、広くは射出成形技術に関し、より詳しくは高
圧下で行う射出成形方法、射出成形装置及びこれらの射
出成形方法及び装置によって成形された射出成形品に関
する。

本発明は特に、成形スプルー及び成形空間（モールドス
ペース）に流入する溶融プラスチックの流れ内に高圧下
でガスを噴射することに応用できるものである。しかし
ながら、当業者には、本発明が広範囲の応用例を有して
おりかつ他の多（の射出成形技術に適用できるものであ
ることが理解されよう。

現在では、射出成形金型内の溶融プラスチック材料に圧
力を作用することによって溶融プラスチック材料を外側
に押し出して１．金型の表面と接触させるのが良いこと
が理解されるようになっている。これにより、プラスチ
ック材料の外表面を、金型の表面により形成される正確
な形状に成形することが可能になる。また、成形空間が
長かったり狭かったりして、通常は溶融プラスチックを
充満させ難い成形空間であっても、圧力の付与によって
成形空間を充満できるようになる。かような圧力は、成
形空間内のプラスチック材料内に噴射される流体によっ
て付与される。これにより、成形された部品（製品）の
プラスチック材料消費量を少なくできるので、部品を中
実に成形する場合よりも軽量にできるという利点がある
。

これ迄、従来の射出成形装置では、加圧された流体（圧
力流体）と溶融プラスチック材料とを同時に成形空間内
に射出することが試みられている。

しかしながら、プラスチック材料を高圧で射出する必要
がある場合には幾つかの困難がある。なぜならば、その
場合には高圧力流体（好ましくは、４．０００〜１５．
０００　ｐｓｉ（約２８０〜１．０５０　ｋｇ／ｃｍ”
）のガス）が更に必要になるからである。従来の射出成
形装置では、溶融プラスチック材料の流れの中にガスを
噴射させる必要がある場合には、ピストン−シリンダ形
ポンプのようなポンプ装置を用いてガスを加圧していた
。具合の悪いことに、従来のピストン−シリンダ形ポン
プ装置によりガスを適当な高圧に加圧する場合の応答時
間は、約２〜３秒必要とされる。しかしながら、通常、
射出成形工程自体は２〜３秒以内に完了してしまうため
、ピストン−シリンダ形ポンプ装置によりガスが成形空
間（例えば、約９．０００　ｐｓｉ（約６３０　ｋｇ／
ｃｍ”））内に充分流入できる圧力まで加圧される前に
、溶融プラスチックの射出成形が完了してしまう、この
時点でガスが成形空間内に噴射されると、既に成形され
ているプラスチック部品が加圧され、成形空間内に溶融
プラスチックが残留している限り、溶融プラスチックは
成形空間の表面に向かって移動される。

市販されている加圧形シリンダ装置等では、約４．００
０〜１５．ＯＯＯｐｓｉ　（約２８０〜１．０５０　ｋ
ｇ／ｃａｂ”）の範囲の高圧に加圧されたガスを得るこ
とはできないことに注目すべきである。今や、成る地域
においては６．０００　ｐｓｉ　（約４２０　ｋｇ／ｃ
ｍ”）のガスシリンダを入手できることが真実であると
はいえ、−１には、２．５００　ｐｓｉ　（約１７０　
ｋｇ八へ冨）に加圧できるガスシリンダを入手できるに
過ぎない。従って、従来のガス供給源からのガスは、該
ガスが射出成形工程に使用される前に加圧されなくては
ならない、もし、射出成形工程が開始される前にかよう
な加圧が行われない場合には、一般にガスは、溶融プラ
スチックが既に射出された後に、射出圧力まで充分に加
圧されるに過ぎない。

−例を挙げると、成形空間が、一部固化した溶融プラス
チックで９０％充満されており、成形される部品に多数
のボス、隆起部（リッジ）及びリブがある場合には、圧
力ガスが成形空間内に流入する前に、成形製品（部品）
には好ましくない多数の［ひけＪ　　（ｓｉｎｋ　ｍａ
ｒｋ）が生じるであろう。溶融プラスチックの射出後に
圧力ガスが噴射されると、圧力ガスによってプラスチッ
クが外側に押され、ひけが成形空間の表面に対して押し
付けられる。しかしながら、これにより、プラスチック
製品にはシャドウマークが付される。かようなシャドウ
マークは非常にはっきりと表れるものであり、Ａ級仕上
げを満足させるものではない。また、プラスチック材料
の流動が実質的に無くなった後に領域よりも薄い領域に
おいて、より強くプラスチックを押圧する。換言すれば
、ガスによってプラスチックは、外側に向かってだけで
なく幾分側方に向かっても押し出される。このため、プ
ラスチック製品の末端部には依然としてひげが生じる。

これに対し、製品に多数のリブ、隆起部及びボス等が無
（、プラスチックが元々流動しない場合には、成形空間
内に非充満領域が生じるであろう。

ガスが成形空間内に流入すると、残留する溶融プラスチ
ックを非充満領域内に押し込むため、成形空間のあらゆ
る表面がプラスチックによって覆われることになろう、
しかしながら、製品の表面には、プラスチック材料の最
初の流動が無くなった後にガスによって再び流動された
ことを示す境界線が明瞭に表れる。この境界線もまた、
Ａ級仕上げには受は入れられないものである。上記両場
合には、塗装のような成形後の処理が必要になり、この
ため成形部品が高価なものになってしまう。

従って、上記及び他の困難な問題点を解決できかつ全体
として優れた結果を得ることができる新規で改良された
射出成形方法、射出成形装置及びこれらの射出成形方法
及び装置により製造される成形品の開発が要望されてい
る。

本発明によれば、射出成形製品を製造するための新規で
改良されたプロセスが提供される。

特に本発明によれば、プラスチック材料の溶融流が、第
１の圧力で成形空間内に導入される。貯蔵チャンバ内に
は、少なくとも第１の圧力以上の第２の圧力で、大量の
ガスが貯蔵されている。ガスが導入される位置を溶融プ
ラスチック材料が通過した直後に、プラスチック材料の
溶融流れの中にガスが導入され、これにより、溶融材料
内にガスキャビティが形成される。このガスは、該ガス
を包囲するプラスチック材料を成形空間の表面に対して
押し付ける圧力を作用する。成形空間内にはプラスチッ
ク材料が連続的に供給され、同時にガスキャビティ内に
はガスが連続的に噴射される。

成形空間の表面が溶融材料によって完全に覆われると、
溶融プラスチック材料の供給が中止される。

プラスチック材料が冷却するとき、ガスキャビティ内に
は圧力が維持された状態に保たれる。

本発明の別の特徴によれば、ガスは約２，０００〜１５
．０００　ｐｓｉ　（約１４０〜１．０５０　ｋｇ／ｃ
ｍりの間の圧力で導入される。ガスは、窒素のような不
活性ガスであるのが好ましい。

本発明の更に他の特徴は、本発明の射出成形方法が、ガ
スキャビティからガスを排出する工程を有していること
である。好ましくは、このガス排出工程は、ガスの排出
速度を制御する工程を備えている。好ましくは、ガスは
、ノズルに設けた通路を通して排出される。また、プラ
スチック材料内にガスを導入する工程及びガスキャビテ
ィ内にガスを連続的に噴射する工程は、ノズル内に設け
た通路を介して行われる。

本発明の更に他の特徴は、本発明の射出成形方法が、貯
蔵チャンバ内にガスを再充填（再補充）する工程を有し
ていることである。この再充填工程は、ポンプに低圧で
ガスを導入する補助工程と、圧力が第２の圧力に等しく
なるまで、ポンプによってガスの圧力を増大させる補助
工程とを備えている。次いでガスは、第２の圧力で貯蔵
チャンバ内に導入される。

本発明の更に他の特徴によれば、成形空間内に導入され
るガスの量は直接測定されず、ガスの圧力のみが制御さ
れる。

本発明の更に他の特徴によれば、プラスチックで作られ
た射出成形製品を製造するための射出成形装置が提供さ
れる。

本発明の射出成形装置は、溶融プラスチック材料を第１
の圧力で成形空間内に導入する手段を有している。ガス
を少なくとも第１の圧力以上の圧力まで加圧するための
ガス加圧手段と共に、ガス供給源が設けられている。ま
た、ガスを第２の圧力で貯蔵して、ガスを直ちに使用で
きるようにする貯蔵チャンバが設けられている。ガスが
導入される位置を溶融プラスチック材料が通過した後に
、貯蔵チャンバから第２の圧力でガスの流れを開始させ
る手段も設けられている。更に、プラスチック材料が冷
却するとき及びプラスチック材料が金型によって定めら
れた形状を維持できるようになるまで、成形空間の表面
に対して溶融プラスチック材料を押し付けておく圧力を
維持する手段が設けられている。

本発明の更に他の特徴によれば、本発明の射出成形装置
は更に、溶融プラスチック材料が成形空間に供給される
間は、成形空間内にガスを第２の圧力で連続的に供給す
る手段を有している。

本発明の更に他の特徴によれば、成形空間からガスを排
出させて、成形空間を大気圧にする手段が設けられてい
る。好ましくは、このガス排出手段は、ノズルと、該ノ
ズルを通って延びているボアと、該ボアと流体連通して
いる導管と、該導管を通る流体の流れを制御する弁とを
備えている。

本発明の更に他の特徴は、上記方法によって成形された
射出成形部品を提供することである。

本発明の１つの利点は、プラスチック材料の溶融流れが
未だ流動している間に、プラスチック材料の溶融流れ内
にガスを導入する新規な射出成形方法を提供することに
ある。

本発明の他の利点は、ガスが導入される位置をプラスチ
ック材料の溶融流れが通過した直後に、プラスチック材
料の溶融流れ内にガスを導入して、できる限り迅速に溶
融材料内にガスキャビティを形成する射出成形法を提供
することにある。

本発明の更に別の利点は、プラスチック材料の溶融流れ
が成形空間内に３人される間に、成形空間内にガスを連
続的に供給又は射出することによって、プラスチックと
ガスとを成形空間内に均一に射出できるようにし、かつ
射出成形された部品内に実質的に一定の直径をもつガス
噴射チャンネルを形成できるように構成された射出成形
方法及び装置を提供することにある。このように構成す
ることによって、ガスが、成形空間の全表面に対してほ
ぼ同じ力で溶融プラスチックを押し付けて接触させるこ
とが可能になる。

本発明の更に他の利点は、約９．０００−１５．０００
ｐｓｉ（約６３０〜１．０５０　ｋｇ／ｃ＋ｌ＋２）の
圧力で射出成形することが必要とされるアクリル樹脂、
ポリカーボネート及び硬質ＰＶＣ（硬質塩化ビニル）等
の硬質プラスチックから部品を射出成形するのに使用で
きる射出成形方法及び射出成形装置を提供することにあ
る。

本発明の更に他の利点は、圧力ガスを射出成形工程に瞬
時に利用できるように構成された射出成形装置を提供す
ることにある。

本発明の更に他の利点は、ガスキャビティ内に流入する
ガスの流量を測定する必要がない射出成形装置を提供す
ることにある。換言すれば、本発明の射出成形方法及び
装置は、成形空間内に噴射されるガスの体積が必要量よ
り幾分多くても又は少なくても射出成形方法に何らの差
異も生じさせないものであるから、従来の射出成形方法
及び装置よりも一層簡単に使用することができる。

本発明の更に他の利点は、成形空間からノズルを取り外
す必要なくして、ガスキャビティからガスを排出するこ
とができる手段を提供することにある。

本発明の更に別の特徴及び利点は、添付図面を参照して
述べる本発明の実施例についての以下の詳細な説明によ
り明らかになるであろう。

図面は、本発明の好ましい実施例を示すことのみを目的
とし、本発明の範囲を制限することを意図するものでは
ない、第１図は、射出成形装置Ａに使用する本発明の新
規なガス供給装置（システム）を示すものである。この
ガス供給装置は、成形空間のスプルーの位置でガスを噴
射するものとして本来的に設計されておりかつ以下の説
明においてもそのように説明するけれども、本発明に包
含される全体的な発明概念は、成形空間の他の位置にお
いて噴射される流体にも首尾良く適用できるものである
。

本発明を実施するため、圧力下で溶融プラスチックを成
形空間１１内に射出する射出成形装置Ａが設けられてい
る。溶融プラスチックを成形空間ｌｌ内に押し出すため
（但し、詰め込むことのないように）、高圧下でガスが
導入される。この結果得られる成形部品は、ひけ量が最
小限で、Ａ級仕上げとして容認できる外表面を有してい
る。射出成形プレスは、成形空間１１を形成する１対の
協働金型部分９．１０を有している。また、ハウジング
１２内には、溶融プラスチック８を成形空間１１内に射
出するための流体スクリューラム１３が収容されている
。スクリューラム１３は、ノズル１４と供給チャンバ１
５とを有している。

加熱された溶融プラスチック材料８は、供給チャンバ１
５のノズル１４からスプルー１８内に入り、更に成形空
間１１内に流入する。

また第１図には、金型のスプルーハウジング１９のスプ
ルー１８の口部において溶融プラスチック内にガスを噴
射するのに使用される圧力ガス供給装置が示されている
。この圧力ガス供給装置は、ガス供給タンク４１と、高
圧ガスポンプ組立体３２と、高圧ガス貯蔵タンク２８と
を有している。制御弁２９は、ノズル１４への高圧ガス
方向切換え弁であり、ライン２２を介してノズル１４を
ガス貯蔵タンク２８に連結している。チャンバすなわち
ガス貯蔵タンク２８とガスポンプ組立体３２との間に設
けられた逆止弁２５によって、ガスポンプ組立体３２へ
のガスの逆流が防止される。

成形サイクルの開始に先立って、窒素等のような不活性
ガスが高圧ガス貯蔵タンク２８内に貯蔵される。これは
、ガスポンプ組立体３２のガス圧縮ポンプ３５を付勢す
ることによって行われる。

ガス圧縮ポンプ３５は、ガス供給シリンダすなわちガス
供給タンク４１からガス通路４２を介してポンプ３５の
吸入側にガスを吸引する。圧力ゲージ３７及び減圧弁３
８は制御弁３９と協働して、ポンプ３５の吸入側通路４
２に流入するガス圧力を制御する。

ガスは、所定のガス圧力に到達することによって、圧力
スイッチ２７での圧力設定が付勢されるまで、逆止弁２
５を介してタンク２８内に圧送される。この圧力は４．
０００〜１５．０００　ｐｓｉ　（約２８０〜１．０５
０　ｋｇ／ｃｍ”）の範囲に設定するのが望マシ（、圧
力ゲージ２６に表示される。所望の圧力設定値に到達す
ると、ポンプ３５は圧力スイッチ２７によって停止され
る。圧力スイッチ２７のガス圧力設定は、射出成形され
るプラスチックの種類に基づいて選定される０例えば、
ポリエチレンのような軟質プラスチックの場合には、低
い圧力に設定することが必要とされる。これに対し、ア
クリル樹脂、ポリカーボネート、硬質ＰｖＣ又はアクリ
ロニトリル等のような粘稠プラスチックに対しては、圧
力スイッチ２７に高い圧力を設定することが必要である
。なぜならば、これらのプラスチックは、高圧で成形空
間１１内に射出されるからである。すなわち、例えばア
クリロニトリルの場合は高い圧力設定に、ポリエチレン
の場合は低い圧力設定にするように、プラスチックのそ
れぞれの種類に応じて圧力を調節することが必要である
。

もしも、ポリエチレン製品を成形する場合に圧力スイッ
チ２７の設定値を非常に高くすると、この高い圧力のガ
スによって、プラスチック内に気泡が生じるというより
は、プラスチックが吹き飛ばされてしまうであろう。

ポンプ３５が停止する瞬間に逆止弁２５が閉じ、これに
より、二方向ガス弁すなわち制御弁２９と逆止弁２５と
の間に高圧ガスが保持される。制御弁２９は、エアシリ
ンダ２３によって開閉作動される二方向エア弁で構成す
るのが望ましい。

高圧ガス貯蔵タンク２８が所望の圧力に充填されかつ電
磁制御形二方向エア弁２９．３０が閉鎖位置にあるとき
、成形サイクルの開始準備が整ったことになる。

成形サイクルを開始するには、従来使用されている金型
ブレスクランピングユニット（図示せず）を閉じて、金
型半部９．１０を圧力下に保持する。

次に、流体シリンダ１７を付勢してノズル遮断弁１６を
上方に移動させ、該ノズル遮断弁１６に設けられた孔５
と、流体ラムボディすなわちハウジング１２に設けられ
た通路とを整合させる。この時点でスクリューラム１３
が付勢され、該スクリューラム１３が前方に移動すると
、溶融プラスチック材料８が成形空間ｌｌ内に射出され
る。

スクリューラム１３の前進運動により、スプルー１８が
溶融プラスチックで充分に充満される時間が経過した後
、エアシリンダ２３を付勢して制御弁２９を開放する。

制御弁２９が開かれと、その瞬間に、貯蔵領域すなわち
貯蔵タンク２８からの高圧ガスが、ガスライン２２を通
り、ノズル１４の中央部に設けられたガス入口通路６内
に流入する。ガス入口通路６はノズル１４の出口まで延
在しており、これにより、プラスチックの射出成形工程
を続行する間に、ガスをスプルー１８の口部に供給して
溶融プラスチックの流れに流入させることができるよう
になっている。

プラスチック自体はかなり容易に流れることができ、通
常、約２〜３秒以内に所望量のプラスチック材料が成形
空間ｌｌ内に射出されることに再度注目すべきである。

このため、−旦溶融プラスチックの流れがスプルー１８
に流入したならば、高圧流体（好ましくはガス）を直ち
に利用できる状態にすることが必須条件である。ガスは
一旦流れ始めると、溶融プラスチックよりも速く流れる
ので、ガス圧力によって溶融プラスチックが成形空間１
１内に押し込まれ、成形される部品内に内部キャビティ
２１が形成される。ガス入口通路６を通るガスの流量は
制御されることがなく、成形サイクル中に変化する。し
かしながら、受容チャンバすなわちガス貯蔵タンク２８
内のガスの圧力は制御される。

すなわち、充分な量のガスがガス入口通路６を通って流
れることにより、受容チャンバすなわち高圧ガス貯蔵タ
ンク２８内の圧力が、圧力スイッチ２７での圧力設定値
よりも低下したときには、ポンプ３５が始動して、貯蔵
タンク２８内のガス圧力を所望の圧力まで上昇させ、こ
れにより、入口通路６から成形中空部分すなわち内部キ
ャビティ２１に流入するガスの圧力を維持できるように
なっている。

しかしながら、高圧ガス貯蔵タンク２８内のガス圧力を
大気圧力から再充填する必要はなく、貯蔵タンク２８内
でのガスの圧力降下のみを補えばよいことに注目すべき
である。ポンプ３５は、射出成形サイクル中に生じたタ
ンク２８内の圧力降下を補うべく、少量の高圧ガスを充
分迅速に発生して、貯蔵タンク２８内の圧力を所望の圧
力に維持できる形式のポンプであることが好ましい、好
ましくはガスは、成形空間ｌｌ内に連続的に噴射される
、これにより、プラスチック及びガスの両方を成形空間
１１内に均一に射出できかつ成形される部品内に実質的
に一定直径のガスチャンネルを形成できるので都合がよ
い、また、成形部品内にガスチャンネルが形成されると
、ガスが溶融プラスチックを押圧して、該溶融プラスチ
ックをほぼ同じ大きさの力で金型の全表面と接触させる
ことが可能になる。

別の方法として、成形部品Ｂ内に２つ以上の不連続中空
部を形成したい場合には、ガス入口通路６を通してガス
を不連続的に流すか、或いは成形空間１１内への１つ以
上のガス噴射個所を設けることもできる。

成形サイクル中に、溶融プラスチックの射出圧力は多少
変化するかもしれない、しかしながら、ガス入口通路６
を通って噴射されるガスの圧力は比較的一定である。こ
れは、ポンプ組立体３２によって、高圧ガス貯蔵タンク
２８内のガス圧力が、実質的に、圧力スイッチ２７によ
る設定圧力に維持されるからである。

本発明の射出成形方法は従来の射出成形方法に比べてよ
り簡単に実施できる。なぜならば、ガスキャビティ２１
内に流入するガスの体積は計量する必要がなく、単にガ
スの圧力を制御すればよいからである。零発町の射出成
形方法にとっては、内部キャビティ２１内に噴射される
ガスの体積が所望の量より多いか少ないかは重要なこと
ではない、むしろ、ガスの圧力がほぼ所与のレベルに維
持されるように調節することが重要である。もちろん、
成形空間１１内に流入するガスの体積を各成形サイクル
について直接測定する必要はないが、ガス圧力、プラス
チックの射出圧力及び金型の設計を調節することによっ
て、特定の成形サイクルについてのガスの体積を調節す
ることはできる。

スプルー１８に流入するガスの圧力は、該スプルー１８
に流入する溶融プラスチックの圧力と少なくとも同じ（
好ましくは、溶融プラスチックの圧力よりも大きな圧力
）にする、成るプラスチックの場合には、ガス圧力は９
．０００〜１５．０００　ｐｓｉ（約２８０〜１．０５
０　ｋｇ／ｃ−９の範囲内にあり、かような高圧のガス
がチャンバすなわち貯蔵タンク２Ｂ内に貯蔵されて、溶
融プラスチックと同時に噴射する必要がある場合には、
このガスを瞬間的に利用できるようになっている。ガス
流れの終了時点は、プラスチックの射出工程の完了と実
質的に一敗するようにタイミングが合わされる。好まし
くは、スクリューラム１３がその前進運動を停止し、従
って成形空間１１内への溶融プラスチックの射出が終了
する直前まで、ガスを流し続ける。

スクリューラム１３がその前進運動を終了すると、アク
チエエータすなわち流体シリンダ１７によってノズル遮
断弁１６が閉鎖され、ガスで加圧されたノズル領域１５
とスクリューラム領域８との間の連通が阻止される。ガ
スキャビティ２１、金型のスプルー１８、ノズル１４及
びガスライン２２内に補足されたガスは、制御弁３０が
開放されるまで保持される。しかしながら、制御弁３０
は、金型を自立すなわち立て掛けておくことができるよ
うに充分に冷却されるまでは開放されない。

金型が充分に冷却されると、制御弁（二方向弁で構成す
ることができる）　３０が、エアシリンダ２４によって
開放位置に付勢され、これにより、圧力ガスが装置から
排出され、成形部品Ｂが大気圧まで減圧される。所望な
らば、制御弁３０を、圧力ガスの排出速度を制御できる
制量弁として構成することができる。

所望ならば、制御弁３０の下流側に減圧弁３１を設けて
おき、内部キャビティ２１．スプルー１８、ノズル１４
及びガスライン２２内の圧力が所望の低圧設定値まで下
降できるように構成してもよい、この減圧弁３１は、ガ
スライン２２内のガス圧力を約１．０００　ｐｓｉ　（
約７０　ｋｇ／ｃｍ”）まで減圧できるように、約１．
０００　ｐｓｉに設定される。かような圧力は、金型（
成形空間）１１内の溶融プラスチックが充分に冷却され
て、自立（立て掛ける）できるようになるまで維持され
る。成形空間ｌｌ内の溶融プラスチックが自立できるよ
うになるまで充分に冷却されたとき、減圧弁３１が付勢
されて、ガスライン２２内に残留している圧力ガスが排
出されかつガスライン２２内の圧力が大気圧まで減圧さ
れる。この時点で金型の半部９．１０が分離されて、成
形部品Ｂを取り出すことができるようになる。

制御弁２９が閉じられるときに、流体シリンダアクチエ
エータ１７によってノズル遮断弁１６が閉じられること
に注目すべきである。この状態でスクリューラム１３が
回転されて、次の射出サイクルに使用するための溶融プ
ラスチック８が溜められる。

成形された部品Ｂを金型から取り出す間、圧力スイッチ
２７によってガスポンプ組立体３２が付勢され、これに
より、高圧ガス貯蔵タンク２Ｂ内の圧力が圧力ゲージ２
６に表示された設定圧力に到達するまで、貯蔵タンク２
８が再充填される。

この時点で圧力スイッチ２７が遮断され、弁１６．２９
及び３０が閉鎖されて、次の成形サイクルを操り返す準
備が整ったことになる。

例えば、射出成形部品Ｂを製造するには、通常１６０オ
ンス（約４，５００　ｇ）のプラスチックを使用して成
形空間１１を充満させなければならないものと仮定しよ
う、完成部品の重量の１０％を節約したいと思えば、１
６オンス（約４５０　ｇ）のプラスチックを節約できる
（すなわち、１４６オンス（約４，０５０　ｇ）のプラ
スチックを射出成形すればよい）、１オンスのプラスチ
ックをガスで置き換えるには、約２ｉｎ”（約３２　ｃ
ｍ”）のガスが必要であり、従って、１６オンスのプラ
スチックをガスで置き換えるには約３２ｉｎ３（約５１
２　ｃｍ’）のガスが必要になる。また、高圧ガス貯蔵
タンク２８のサイズは、約２０〜２５ｉｎ３（約３２０
〜４００　ｃ＋ｗ’）の圧力ガスを得ることができる大
きさにすることができる。必要とされる残りのガスは、
ポンプ組立体３２を付勢することによって高圧ガス貯蔵
タンク２８及び成形空間１１に供給される。もちろん、
充分な数の高圧ガス貯蔵タンク（受容チャンバ）２８を
設けておくことによって、射出成形工程中にポンプ組立
体３２を付勢する必要のないように構成することもでき
る。

第２図は、第１図の金型とスクリューラムとの組立体と
組み合わせて使用できる別の圧力ガス供給源を示すもの
である。この第２図のガス供給源は、第１図にＸで示す
個所において、第１図のガス供給源と置き換えられる。

すなわち、第１図にＸで示す個所においてガスライン４
３を切り離し、第２図のガスライン５０を連結すればよ
い。

金型及びスクリューラムの作動シーケンスは、前に説明
したものと同じである。しかしながら、高圧ガスは、制
御弁２９（第１図）を閉鎖位置にしておき、噴射のため
シリンダ５３（第２図）に貯蔵されるように構成されて
いる。このシリンダすなわち受容チャンバ５３は、ゲー
ジ５５に表示された所望の圧力設定値に到達するまで、
ガス供給タンク５４から減圧弁５６を介してガスを貯蔵
し続けるようになっている０次いで流体作動形シリンダ
５１を付勢してピストン５２を運動させることによりシ
リンダ５３内のガスを圧縮し、・圧力スイッチ５９に設
定されかつゲージ６０に表示された所望の高い圧力まで
昇圧させる。ガスは、逆止弁５７によって、ガス供給タ
ンク５４に逆流することが防止される。これにより、高
圧ガスは、成形サイクルシーケンス中にスプルー１８内
に噴射されるように、瞬間的に利用できるようになって
いる。

この第２図の実施例では、射出成形工程中にシリンダ５
３を再充填することは行わない、ガス供給タンク５４か
らのシリンダ５３の再充填は、成形された部品が硬化し
た後で、次の成形サイクルを準備するときにのみ行われ
る。この再充填を行うに際し、ピストン５２を流体作動
形シリンダ５１内に下降させ、シリンダ（受容チャンバ
）５３内にガスを導入する。シリンダ５３がガス供給タ
ンク５４からのガスで充満されたならば、流体作動形シ
リンダ５１を作動させてピストン５２を動かすことによ
り、シリンダ５３の充填（チャージング）を行う。

本発明の方法を用いるのに特に適した成形部品は、リブ
のような厚い領域によって支持された大きな表面積をも
つ成形品である。ｆ＠融プラスチックの流れの中にガス
を噴射し、各リプ等に沿ってプラスチックを膨張させる
ことにより、成形されるプラスチック材料を金型の全表
面に対して押し付ける。一般に、成形部品Ｂの厚い部分
には、第１図に示すような内部キャビティ２１が形成さ
れる。

以上本発明の好ましい実施例及び別の実施例について説
明したが、本明細書を読みかつ理解することによ、て、
当業者ならば本発明の変形及び修正を行うことができる
であろう０本発明は、かような変形及び修正が本発明の
特許請求の範囲に含まれるものである限り、これらの変
形及び修正をも含むことを意図している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるガス加圧装置（該装置は概略的
に示しである）を組み込んだ射出成形プレスの金型及び
スクリューラムを断面−で示す側面図である。 第２図は、第１図の金型と組み合わせて使用できる本発
明によるガス加圧装置の別の実施例を示す概略図である
。 ６・・・ガス入口通路、　９．１０・・・金型部分（半
部）、１１・・・成形空間、　　　１３・・・流体スク
リューラム、１４・・・ノズル、　　　　１６・・・ノ
ズル遮断弁、１８・・・スプルー　　　２１・・・内部
キャビティ、２２・・・ガスライン、　　２６・・・圧
力ゲージ、２７・・・圧力スイッチ、２８・・・高圧ガ
ス貯蔵タンク、２９．３０・・・制御弁、３１・・・減
圧弁、３２・・・ポンプ組立体、３５・・・ガス圧縮ポ
ンプ、４１・・・ガス供給タンク、５０・・・ガスライ
ン、５１・・・流体作動形シリンダ、　５２・・・ピス
トン、５３・・・シリンダ、　　　５４・・・ガス供給
タンク。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガス供給源からのガスを利用して、射出成形され
   た製品を製造する方法であって、前記ガス供給源からの
   大量のガスを第１の所定のガス圧力まで加圧する工程と
   、該加圧工程後に所定のプラスチック圧力でプラスチッ
   ク材料の溶融流れを成形空間内に導入する工程と、該導
   入工程前に少なくとも前記プラスチック圧力以上の所定
   のガス圧力で大量のガスを貯蔵チャンバ内に貯蔵する工
   程と、前記大量のガスを導入する入口通路が設けられた
   位置を前記溶融プラスチック材料が通過した後に、前記
   大量のガスを前記第１の所定のガス圧力で前記入口通路
   から前記プラスチック材料の溶融流れの中に導入して、
   溶融プラスチック材料の中にガスキャビティを形成しか
   つガスを包囲するプラスチック材料を前記ガス圧力によ
   って前記成形空間の表面に対して押圧させる工程と、前
   記成形空間内にプラスチック材料を供給し続ける工程と
   、該プラスチック材料の連続供給工程中に、前記ガスキ
   ャビティ内にガスを同時に噴射し続ける工程と前記プラ
   スチック材料の連続供給工程中及びガスの噴射工程中に
   、前記ガス入口通路における前記大量のガスの圧力を実
   質的に前記第１の所定の圧力に維持する工程と、前記成
   形空間の表面を完全に覆うのに充分な量の溶融プラスチ
   ック材料の供給後に、この溶融プラスチック材料の供給
   を中止する工程と、プラスチック材料がその軟化点以下
   に冷却されたとき、前記ガスキャビティ内に第２の所定
   のガス圧力を維持する工程と、前記プラスチック材料内
   の前記ガスキャビティからガスを排出する工程とを有し
   ている、ガス供給源からのガスを利用して射出成形され
   た製品を製造する方法において、 前記ガスキャビティからのガス排出工程が、ガス排出速
   度を制御する工程を備えていることを特徴とする、ガス
   供給源からのガスを利用して射出成形された製品を製造
   する方法。
2. （２）前記ガスキャビティからのガス排出工程は、前記
   プラスチックの溶融流れの導入工程が行われる、ノズル
   に設けた通路を介して行われることを特徴とする請求項
   １に記載の方法。
3. （３）前記ガスを前記プラスチック材料の溶融流れの中
   に導入する工程と、前記ガスキャビティ内にガスを噴射
   し続ける工程とが、前記ノズルに設けた前記通路を介し
   て行われることを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. （４）プラスチック材料で作られた射出成形製品を製造
   する装置であって、ガスを供給するためのガス供給源と
   、ガスを第１の所定のガス圧力まで加圧するためのガス
   加圧手段と、溶融プラスチック材料を所定のプラスチッ
   ク圧力で成形空間内に導入する手段とを有しており、前
   記第１の所定のガス圧力は少なくとも前記プラスチック
   圧力以上の圧力であり、ガスを直ちに利用できるように
   すべく、ガスを前記第１の所定の圧力で貯蔵するための
   貯蔵チャンバと、溶融プラスチック材料がガス導入位置
   を通過した後に、前記第１の所定のガス圧力で前記貯蔵
   チャンバから前記成形空間内へのガスの流入を開始する
   手段と、プラスチック材料が冷却されるとき及びプラス
   チック材料が金型によって定められた形状を維持できる
   ようになるまで、成形空間の表面に対して溶融プラスチ
   ック材料を押し付ける圧力を維持する手段と、プラスチ
   ック材料内のガスキャビティからガスを排出する手段と
   を更に有している、プラスチック材料で作られた射出成
   形製品を製造する装置において、 前記ガス排出手段が、ノズルと、該ノズルを通って延び
   ているボアと、該ノズルのボアと流体連通している導管
   と、該導管を通る流体の流れを制御する弁とを備えてい
   ることを特徴とするプラスチック材料で作られた射出成
   形製品を製造する装置。
5. （５）上記請求項１に記載の方法により形成された射出
   成形部品。