JPH0349927A - 中空部を有する合成樹脂射出成形体を製造する方法および装置 - 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、中空部を有する合成樹脂射出成形体を製造す
る方法、およびこの発明の方法を実施するための装置に
関する。

［従来の技術］ 例えばセンターコンソール、ケーシング部品、ひじ掛け
などの自動車の製造に使用するための合成樹脂成形体を
製造する中空部射出方法が、種々の方式で知られている
。公知の方法（ドイツ連邦共和国特許出願公開第２５０
１３１４号公報）の場合、溶融合成樹脂を型に充填した
後、噴射ノズルによってガスが溶融合成樹脂内に直接噴
射される。

充分な冷却時間の経過後に噴射ノズルが型から外され、
成形体中空部が大気に曝される。ガスが成形体中空部か
ら流出し圧力が大気と平衡状態になった後、最終的に型
が開放され完成した成形体が型から取り出される。

公知の方法の場合、成形体の形成は、全処理工程の間、
ガスによって生じる安定した圧力クツションによって達
成される。そのような静止した圧力クツションによって
は、ガスが成形体の冷却に関与することができないため
、この方法においては射出サイクル当りの冷却時間が比
較的に長く、したがって、そのような設備の稼動率は、
著しく低い。さらに、この方法の場合、特に重大な欠点
は、成形体要素の構造にもとづいて型の内部断面に“袋
穴（Ｓａｃｋ　Ｉｏｃｈｅｒ）″がある場合、静止した
ガス圧力クツションが袋穴の断面の部分において成形体
に所望の中空部を形成するのに寄与することができずに
、溶融合成樹脂を強制的に充填するときに袋穴が塞がる
ことである。したがって、この断面部分に手の負えない
材料集積部が生じ、成形体の不均衡な肉厚によって陥没
個所を生じる危険がある。静止したガス圧力クツション
による成形体の中空壁に接する成形工具によって成形体
の外壁部が不均等に冷却されることによって別の欠点が
生じ、したがって成形体に歪み部および萎縮部が生じ、
その結果、一方では完成品の品質が低下し、他方では多
額の費用を要する表面処理を後から行う必要が生じる。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の基本的な目的は、射出サイクル当りの冷却時間
の短縮、および中空部に射出された成形体の品質の改善
特に均等な壁肉厚、および成形体の改善された表面品質
が得られるように、上位概念に記載の形式の方法を改善
することである。さらに、本発明の基本的な目的は、本
発明による方法によって作動する効率の高い装置を提供
することである。

［課題を解決するための手段］ 上記の方法に関する目的は、型中空部に溶融合成樹脂を
射出した後にガスを溶融合成樹脂に噴射し、その後、溶
融物の成形中に成形体が固まるまで成形中の成形体の中
空部にガスが連続的に流れるように、成形体の壁部を打
ち抜いてガスが隘れ室に流れ、ガス循環回路に達するよ
うにすることによって達成される。

本発明による方法において、型内への溶融合成樹脂の射
出が終了した直後、先ず全ガス量特に窒素が型の内部空
間すなわち溶融合成樹脂に直接的に噴射される。その場
合、圧力は、溶融物が成形体の中空部を形成して型の中
空部の内壁に付着するような値にされる。成形体の中空
部の過剰圧力によって、後から流入するガスが、余剰の
溶融物を所定の位置において型から隘れ室内に押し出す
、遅くとも隘れ室に入る場合、ガス柱が溶融物を押し破
り、隘れ室内において膨張することができる。この作用
は、依然として高い圧力状態にあるガスをガス循環装置
に導くために利用され、換言すれば、隘れ室から流出す
るガスが再びガス供給装置に戻され、まだ型の内部にあ
る成形体の中空部に強制的に還流し、そこから溶融物の
開口部を通して再び隘れ室に流れ、新たに循環回路に達
する。このようにして、成形体の中空部の保護された内
部冷却、およびこれに起因する著しく短縮された射出サ
イクル時間、および成形体の外面の後処理を省くことが
可能な成形体の改善された表面品質が得られる効果を有
する、成形体の中空部における調整可能な一定した連続
的に循環する圧力ガス流動が行われる。

本発明によれば、型へのまたは型からの、ガスの流入側
と流出側との間の圧力差によって、ガス流が特に簡単に
形成される。圧力比の値は、ガス流動中に成形体を形成
するのに充分な内部圧力が維持されるように効果的に定
められる。圧力比は約２；１にすることが好ましい、型
中空部にガスを噴射する以前に射出される溶融合成樹脂
量は、型中空部の容量の５０％ないし１００％にするこ
とが好ましい、このようにすることによって、常に成形
体の中空部に合目的な過剰圧力を形成して、型中空部に
おいてガスの膨張に充分なスペースを使用することがで
きる。

溶融物が隘れ室に入った後、成形体の中空部の過剰圧力
によってガス流が溶融物の壁部を合目的に打ち破る０本
発明による方法の好適な実施態様において、ガスが、隘
れ室に入る以前に隘れ室より極めて小さな断面の中間通
路を通して流れる。

このようにすることによって、−膜内には中間通路の後
の隘れ室領域において行われることであるが成形体溶融
物の壁部をガスが打ち抜いた後、成形体溶融物の壁部物
質の極めて僅少な部分が、ガス流によって一緒に運ばれ
て隘れ室に達し、型工具のそれぞれの開放時に、−緒に
運ばれた壁部物質が隘れ室から自動的に除去されるよう
になる。

隘れ室は、ガスの循環中、大気に対して密封状態に合目
的に維持される。

本発明による方法を実施するための本発明による装置は
、成形体中空部から流出するガス用の、大気に対して密
封された隘れ室を備えた型と、ガス用の圧縮装置と、圧
縮ガスの圧力容器と、隘れ室から流出するガス用の減圧
装置とを合目的に備えている。

本発明による装置の好適な実施態様において、隘れ室が
流出ガス用の戻し管路に接続され、戻し管路に少なくと
も減圧装置とこれに接続された減圧ガス用の貯蔵容器と
が設けられる。また、戻し管路に、付加的に、フィルタ
と、２つの逆止め弁と、ガス供給装置を制御する圧力指
示装置と、場合によっては減圧装置に属する回生装置と
が設けられることが好ましい。

圧力容器が、型につながる供給管路に管路を介して接続
され、ガス圧縮装置が設けられた中間管路を介して供給
管路が戻し管路に接続され、さらに、ガスの流動方向に
見てガス圧縮装置の手前にガス供給装置が中間管路に接
続されることが好ましい、また、供給管路に圧力多段調
整装置が設けられることが望ましい、さらに、ガスの流
出側において中間通路がスライダなどによって閉塞可能
であり、このスライダが、型への溶融物の供給が終了し
た後に開路されることが好ましい、また、スライダが、
型内のガス圧に依存して制御可能であることが有効であ
る。

［実施例］ 次に、本発明による方法およびこの方法によって作動す
る装置を概略的な原理および構造を示す第１図、第２図
を参照して説明する。

この装置は、型上部１０ａと型下部１０ｂとからなる二
要素の型１０を包含している。その内部空間は、製造す
べき成形体の外側輪郭と同じ形状をなしている。成形体
中空部１１ａを有する完成された成形体１１の最終形状
が、便宜上、概略図で示されている。型下部１０ｂに、
ガス用の噴射ノズル１２および溶融物供給用のノズル１
２′が設けられている０図示の実施例において、成形体
１１の外側縁部に適当な数のリング状の隘れ室１３が接
続され、この隘れ室１３は図示の断面形状と異なる形状
にすることもできる。隘れ室１３に、穴３１によって隘
れ室１３と連通したガス受入れ通路１４が、それぞれ設
けられている。受入れ通路１４にガス戻し管路１５が接
続されている。ガス受入れ通路１４は構成によっては省
くこともでき、圧縮ガスを管路１５に直接環（ことがで
きる。

ガス噴射ノズル１２は供給管路１６から供給を受け、こ
の供給管１６を通して圧縮ガスが型１゜に流入する。供
給管路１６に圧力多段調整装置１７が組み込まれている
。戻し管路１５が中間管路１８によって供給管路１６に
接続されている。

中間管路１８にガス圧縮装置１９が設けられている。そ
のほか、圧縮されたガスを貯蔵する圧力容器２ｏが、管
路によって供給管路１６に接続されている。圧力容器２
０は、ガスの流動方向に見て圧力多段調整装置１７より
前方にある。中間管路１８との戻り管路１５の接続領域
において、ガス供給装置２１が管路および中間に接続さ
れた弁３３を介して接続されている。

さらに、戻し管路１５において、ガスの流動方向に順次
に下記の機能要素、すなわちフィルタ２２、逆止め弁２
３、減圧装置２４、管路を介して接続された膨張ガス用
の貯蔵容器２５、ガス供給装置２１を制御する圧力指示
装置２６および別の逆止め弁２７が接続されている。減
圧装置２４の部分に、平行に接続された回生装置２８が
設けられている９回生装置２８は、成形工具が外された
ときに、それまで管路装置内にある残留ガス量が再びガ
ス供給装置に戻され、次の噴射サイクルにおいて使用可
能にされるように、装置内に包含され接続されている。

この場合、成形工具を外したときに、そうでない場合に
一般的に生じるガス膨張騒音が完全になくなる別の利点
が得られる。

本発明による方法の経過は、先ず、閉じた型ｌｏ内に型
工具中空部の約５０ないし１００％が満たされるような
多量の溶融合成樹脂が射出ノズル１２′を通して射出さ
れる。その後、例えば２００バールの圧力を有するガス
たと久ば窒素が、圧力容器２０から供給管路１６および
ノズル１２を通して溶融物内に噴射される。溶融物が超
過圧力によって型の内壁に押圧される。溶融物のノズル
１２′による型への供給が終るまで二方向矢３４の方向
に往復動作可能なスライダ３ｏによって図示のように閉
塞され成形体の外側のそれぞれ適当な位置に設けること
が可能な中間通路２９の領域において、スライダ３０が
開放された後、換言すれば、下部工具（型下部）１０ｂ
における中間通路２９の入口がスライダ３０における貫
流通路３５の入口と重なり合った後、ガス圧によって、
それまでは破られていない成形体の壁部が突き破られ、
ガスが合成樹脂残量と共に通路２９．３５を通して隘れ
室１３に流出する。減圧装置２４は、ガスが型から隘れ
室１３に流出すると、直ちに例えば１００バールの圧力
に減圧されるように構成されている。型１０が閉じられ
ている場合、ガスが戻し管路１５を通り、減圧装置２４
、貯蔵容器２５、ガス圧縮装置１９および圧力多段調整
装置１７の中間回路を経由して再び型１０に流れるよう
に、隘れ室１３が参照符号３２の面において型１０に対
して密接するようにされている。成形体１１を充分冷却
する所定の時間が経過した後、型上部１０ａが型下部１
０ｂから外され、したがって型部分の残留圧力が大気に
放散され、完成した成形体１１が型から取り出される０
図において、詳細には表わされていないが、ガス流動方
向が矢印によって示されている。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はそれぞれ本発明による装置の一実施例
の原理および構成を示す図である。 １０・・・型、　　　　　　１０ａ・・・型上部、１０
　ｂ　・・・型下部、　　　１１・・・成形体、１１ａ
・・・成形体中空部、 １２・・・ガス噴射ノズル、 １２′・・・溶融物射出ノズル、 １３・・・隘れ室、　　　　１４−・・ガス受入れ通路
、１５・・・ガス戻し管路、１６・・・供給管路、１７
・・・圧力段調整装置、 ８・・・中間管路、 ０・・・圧力容器、 ２・・・フィルタ、 ４・・・減圧ソーチ、 ６・・・圧力指示装置、 ８・・・回生装置、 ０・・・スライダ、 ２・・・接合面、 ４・・・二方向矢、 ９・・・ガス圧縮装置、 １・・・ガス供給装置、 ３・・・逆止め弁、 ５・・・貯蔵容器、 ７・・・逆止め弁、 ９・・・中間通路、 １・・・穴、 ３・・・弁、 ５・・・貫流通路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）数個の部分からなる閉じられた型の中空部に所定量
   の溶融合成樹脂を射出し、続いて圧力の加えられたガス
   によって溶融合成樹脂を成形体に成形する、中空部を有
   する合成樹脂射出成形体を製造する方法において、 型中空部に溶融合成樹脂を射出した後にガスを溶融合成
   樹脂に噴射し、その後、溶融物の成形中に成形体が固ま
   るまで成形中の成形体中空部にガスが連続的に流れるよ
   うに、成形体壁部を打ち抜いてガスが隘れ室に流れ、ガ
   ス循環回路に達することを特徴とする、中空部を有する
   合成樹脂射出成形体を製造する方法。 ２）型内への、または型からの、ガスの流入側と流出側
   との圧力差によってガス流が生じさせられる請求項１記
   載の方法。 ３）ガスの流動中に成形体の成形に充分な内圧が維持さ
   れるように、流入側と流出側との間の差圧の大きさが定
   められる請求項２記載の方法。 ４）流入側と流出側との圧力比が、約２：１である請求
   項１ないし３のいずれか１項に記載の方法。 ５）型中空部にガスを噴射する以前に射出される溶融合
   成樹脂量が、型中空部の容量の５０％ないし１００％で
   ある請求項１ないし４のいずれか１項に記載の方法。 ６）溶融物が隘れ室に流入した後、成形体中空部の内部
   の超過圧力によってガス流が溶融物の壁部を突き破る請
   求項１ないし５のいずれか１項に記載の方法。 ７）ガス流が隘れ室に入る以前に、隘れ室より著しく小
   さな断面の中間通路を通して流れる請求項６記載の方法
   。 ８）隘れ室（１３）が、ガス循環中、大気に対して密封
   状態に維持される請求項１ないし７のいずれか１項記載
   の方法。 ９）前記方法、特に請求項１の方法を実施する装置にお
   いて、 成形体中空部（１１ａ）から流出するガス用の、大気に
   対して密封された隘れ室（１３）を備えた型（１０）と
   、ガス用の圧縮装置（１９）と、圧縮ガスの圧力容器（
   ２０）と、隘れ室（１３）から流出するガス用の減圧装
   置（２４）とを備えることを特徴とする、中空部を有す
   る合成樹脂射出成形体を製造する装置。 １０）隘れ室（１３）が流出ガス用の戻し管路（１５）
   に接続され、戻し管路（１５）に少なくとも減圧装置（
   ２４）とこれに接続された減圧ガス用の貯蔵容器（２５
   ）とが設けられる、請求項９記載の装置。 １１）戻し管路（１５）に、付加的に、フィルタ（２２
   ）と、２つの逆止め弁（２３、２７）と、ガス供給装置
   （２１）を制御する圧力指示装置（２６）と、場合によ
   っては減圧装置（２４）に属する回生装置（２８）とが
   設けられる、請求項９または１０記載の装置。 １２）圧力容器（２０）が、型（１０）につながる供給
   管路（１６）に管路を介して接続され、ガス圧縮装置（
   １９）が設けられた中間管路（１８）を介して供給管路
   （１６）が戻し管路（１５）に接続され、さらに、ガス
   の流動方向に見てガス圧縮装置（１９）の手前にガス供
   給装置（２１）が中間管路（１８）に接続される、請求
   項９ないし１１のいずれか１項に記載の装置。 １３）供給管路（１６）に圧力多段調整装置（１７）が
   設けられる請求項９ないし１２のいずれか１項に記載の
   装置。 １４）ガスの流出側において中間通路（２９）がスライ
   ダ（３０）などによって閉塞可能であり、このスライダ
   （３０）が、型への溶融物の供給が終了した後に開路さ
   れる請求項９ないし１３のいずれか１項に記載の装置。 １５）スライダ（３０）が、型内のガス圧に依存して制
   御可能である請求項１４記載の装置。