JPH0351207B2

JPH0351207B2 -

Info

Publication number: JPH0351207B2
Application number: JP60199470A
Authority: JP
Inventors: Kenji Kasugai; Akira Yokota
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 1985-09-11
Filing date: 1985-09-11
Publication date: 1991-08-06
Also published as: JPS6260618A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、２種類の異なる材質あるいは異なる
色のプラスチツク材料を重ね合わせた積層成形品
を得るための射出成形装置に関するもので、特
に、固定盤と可動盤との間に回転盤を有し、可動
盤と回転盤との間及び固定盤と回転盤との間でそ
れぞれ一次成形及び二次成形を行うようにした、
射出積層成形装置に関するものである。

（従来の技術）プラスチツク成形品には、その特性や外観等を
向上させるために、異なる材質あるいは異なる色
のプラスチツク材料を重ね合わせて成形した積層
成形品が求められることも多い。そのような積層
成形品を射出成形によつて得る場合には、通常、
一方のプラスチツク材料を一次側の金型によつて
射出成形した後、その一次成形品を二次側の金型
に入れ、その表面に他方のプラスチツク材料を射
出して、二次成形するようにする。

第７図は、そのような積層成形品を成形する場
合に用いられる従来の射出積層成形装置の一例を
示す縦断側面図である。

この図から明らかなように、この射出積層成形
装置１は横型のものであつて、そのベツド２上に
は、固定盤３、回転盤４、及び可動盤５が、順に
設置されている。これら固定盤３、回転盤４及び
可動盤５は、いずれも車輪６によつて前後方向、
すなわち図で左右方向に移動自在に支持されてい
る。固定盤３の周辺部には、複数の型締めシリン
ダ７が設けられており、この型締めシリンダ７の
ピストン８のロツドが、タイバー９として、回転
盤４及び可動盤５を貫通して後方に延びている。
このタイバー９の後端は、可動盤５の背後側に立
設されたベツド２と一体のエンドプレート１０に
固定されている。

回転盤４は、回転装置１１によつて、垂直方向
の軸線のまわりに180°ずつ回転されるようになつ
ている。そして、その回転盤４のボス部４ａに
は、固定盤３に設けられた回転盤開閉シリンダ１
２のピストンロツド１３が固定され、そのシリン
ダ１２によつて、回転盤４が固定盤３に対して前
後移動されるようになつている。また、可動盤５
は、エンドプレート１０に設けられた可動盤開閉
シリンダ１４によつて、エンドプレート１０に対
して前後移動されるようになつている。

可動盤５の背面には、ロツキング板１５を作動
させるロツキングシリンダ１６が設けられてい
る。このロツキング板１５は、可動盤５が所定の
位置まで移動されたとき、タイバー９に設けられ
た係止溝９ａに係合されるものである。

可動盤５及び固定盤３には、それぞれ異なるプ
ラスチツク材料を溶融状態で射出する一次射出機
１７と二次射出機１８とが、互いに対向するよう
にして取り付けられている。そして、可動盤５に
は、その一次射出機１７のノズル１７ａに対応す
る位置に、一次側雌型１９が取り付けられてい
る。また、固定盤３には、二次射出機１８のノズ
ル１８ａに対応する位置に、二次側雌型２０が取
り付けられている。一方、回転盤４には、その両
面のこれら雌型１９，２０に対向する位置に、そ
れぞれ同一形状の雄型２１，２２が取り付けられ
ている。

このような射出積層成形装置１により積層成形
品を成形するときには、まず、第７図の状態から
可動盤開閉シリンダ１４及び回転盤開閉シリンダ
１２を作動させて、可動盤５及び回転盤４を図の
右方、すなわち固定盤３側へ移動させ、一次側の
雌型１９と雄型２１、二次側の雌型２０と雄型２
２をそれぞれ密着させる。そして、ロツキングシ
リンダ１６を作動させてロツキング板１５をタイ
バー９の係止溝９ａに係合させ、可動盤５を固定
する。次いで、型締めシリンダ７のピストンロツ
ド側、すなわちピストン８の左側の油室に高圧油
を導入する。すると、固定盤３に左側、すなわち
固定された可動盤５側へと引き寄せる力が加えら
れ、各金型１９，２１及び２０，２２が同時に同
一の型締め力によつて押圧される。

この状態で、最初は一次射出機１７のみを作動
させ、一次側の金型１９，２１内に溶融材料を射
出する。次いで、上述の手順とは逆の手順に従つ
て各金型１９，２１；２０，２２を開き、第７図
の状態となつたところで回転装置１１を作動させ
て、回転盤４を180°回転させる。それによつて、
一次成形品が付着している雄型２１が二次側雌型
２０に対向し、他方の雄型２２が一次側雌型１９
に対向する状態となる。そこで、再び上述の手順
に従つて、各金型１９，２２及び２０，２１を閉
じ、型締めを行う。そして、２回目以後は、一次
射出機１７及び二次射出機１８の両方からそれぞ
れ材料を射出させ、一次側の金型１９，２２及び
二次側の金型２０，２１の双方により同時に成形
する。

その結果、二次側の金型２０，２１において
は、一次成形品の表面に他の材料を重ね合わせた
状態で二次成形が行われることになり、異なる材
質あるいは異なる色の積層成形品が得られること
になる。そこで、再び型開きをして、その積層成
形品を取り出す。そして、回転盤４を回転させ
て、次の成形サイクルへと移行させる。

このようにして、この射出積層成形装置１によ
れば、２種類の異なる材質あるいは異なる色のプ
ラスチツク材料を重ね合わせた積層成形品が、連
続して成形されるようになる。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、このような射出積層成形装置１
では、固定盤３、回転盤４及び可動盤５のほか
に、エンドプレート１０等の大形部品が必要であ
り、装置全体が前後方向に長くなるとともに重量
も大きくなり、製造コストが高いものとなるとい
う問題がある。また、油圧シリンダについても、
型締めシリンダ７、回転盤開閉シリンダ１２、可
動盤開閉シリンダ１４、及びロツキングシリンダ
１６等、多数のものをそれぞれ別個に配設しなけ
ればならず、その配管が長く複雑なものとなるば
かりでなく、作動シーケンスも複雑となり、その
ために成形の１サイクルに要する時間も長くなつ
てしまうという問題がある。

更に、使用される２組の金型１９〜２２を取り
換えた場合にも対応できるようにするためには、
型締めシリンダ７の長さを長くして、その型厚に
応じて固定盤３の位置を調整することができるよ
うにしなければならないが、そのように長い型締
めシリンダ７を固定盤３に内蔵させようとする
と、固定盤３の厚さを大きしなければならず、装
置の重量が一層増大してしまう。逆に、装置の軽
量化を図ろうとすると、使用し得る金型が制限さ
れてしまうことになる。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたも
のであつて、その主な目的は、大形の部品の数を
減少させることにより、装置の軽量小形化を図る
ことができるようにするとともに、油圧シリンダ
の数を減少させ、かつ集中的に配置されるように
することにより、作動シーケンスが簡素化されて
成形サイクルに要する時間が短縮されるようにす
ることである。

また、本発明の他の目的は、固定盤の厚さを増
大させることなく、使用される金型の厚さの自由
度が増大されるようにすることである。

（問題点を解決するための手段）この目的を達成するために、本発明では、タイ
バーの一端を可動盤に固定するとともに、そのタ
イバーが固定盤を摺動可能に貫通するようにし、
そのタイバーの他端に設けられた可動盤開閉シリ
ンダによつて、可動盤が移動されるようにしてい
る。そして、そのタイバーが貫通する固定盤部分
に、型締めシリンダを設け、その型締めシリンダ
のピストンをタイバーが貫通するようにしてい
る。その型締めシリンダのピストンには、その内
部に、タイバーを取り巻く圧力室が形成されてお
り、その圧力室に高圧油を導入することによつ
て、タイバーに隣接する内周部分が弾性変形し
て、そのタイバーを締め付けるようにされてい
る。

（作用）このように構成することにより、型開閉時の可
動盤の移動は、タイバーの先端に設けられた可動
盤開閉シリンダによつて行われるようになる。し
たがつて、従来のものにおけるエンドプレートは
不要となる。

型締め時には、従来のものと同様にして２組の
金型をそれぞれ密着させた後、型締めピストン内
の圧力室に高圧油を導入する。すると、その型締
めピストンのタイバーに隣接した内周部分が弾性
変形して、タイバーを締め付ける。それによつ
て、型締めピストンとタイバーとが一体化され
る。そこで、その型締めピストンを型締め方向に
移動させる。その結果、タイバーを介して可動盤
が固定盤側に引き寄せられ、各金型の雌型と雄型
とが互いに押圧されて、型締めが行われる。

したがつて、従来のものにおけるロツキングシ
リンダは不要となり、油圧シリンダの作動シーケ
ンスが簡素化される。また、各油圧シリンダが固
定盤側に集中することになるので、その配管も容
易となる。更に、型厚に応じた固定盤と可動盤と
の間の間隔調整は、可動盤開閉シリンダによつて
なされるようになる。したがつて、固定盤に内蔵
される型締めシリンダの長さは短いものとするこ
とができる。

（実施例）以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。

図中、第１及び２図は本発明による射出積層成
形装置の一実施例を示すもので、第１図はその装
置の全体主要構造を示す縦断側面図であり、第２
図はその要部の拡大縦断側面図である。なお、こ
の実施例において、従来のものとの比較を容易に
するために、上述の第７図に示された成形装置の
各部分に対応する部分には同じ符号が付されてい
る。

第１図から明らかなように、この射出積層成形
装置１の固定盤３は、アンカボルト３１によつて
ベツド２に固定されている。また、可動盤５は、
ベツド２上に、車輪６によつて固定盤３に対して
前後移動可能に支持されている。これら固定盤３
及び可動盤５は、互いに対向する２組の射出機、
すなわち一次射出機１７と二次射出機１８との間
に設けられている。一次射出機１７は、従来のも
のと同様に可動盤５に取り付けられ、可動盤５と
ともに移動するようにされている。また、二次射
出機１８は、ベツド２あるいは固定盤３に取り付
けられ、そのノズル１８ａを固定盤３の中央孔３
ａに進入、あるいはその中央孔３ａから後退させ
得るようにされている。

タイバー９，９，…は、その先端側が固定盤３
の四隅部を前後に摺動可能に貫通するようにされ
ている。このタイバー９の先端は、固定盤３に設
けられた可動盤開閉シリンダ１４のピストン１４
ａとされている。また、タイバー９の後端は、ナ
ツト３２によつて可動盤５に固定されている。し
たがつて、可動盤５は、可動盤開閉シリンダ１４
によつてタイバー９を介して前後移動されるよう
になつている。

回転盤４は、従来のものと同様に固定盤３と可
動盤５との間に設けられ、固定盤３に取り付けら
れた回転盤開閉シリンダ１２のピストンロツド１
３によつて、タイバー９に沿つて移動されるよう
になつている。また、この回転盤４は、回転装置
１１によつて、垂直軸線のまわりに180°ずつ回転
されるようになつている。

更に、可動盤５、固定盤３、及び回転盤４に
は、従来のものと同様に、それぞれ一次側雌型１
９、二次型雌型２０、及び雄型２１，２２が取り
付けられている。

そして、固定盤３の、タイバー９，９，…が貫
通する部分には、それぞれ型締めシリンダ７，
７，…が設けられている。この型締めシリンダ７
は、十分な大きさの径を有するもので、その内部
には型締めピストン８が設けられている。タイバ
ー９は、この型締めピストン８の中心部を軸線方
向に貫通するようになつている。特に第２図に明
瞭に示されているように、タイバー９はこのピス
トン８にゆるくはめ合わされ、通常はこれらが互
いに軸線方向に摺動し得るようにされている。

これら型締めピストン８とタイバー９との間
は、シールリング３３によつてシールされてい
る。また、ピストン８の外周面とシリンダ７の内
周面との間も、シールリング３４によつてシール
されている。こうして、型締めシリンダ７の内部
には、ピストン８の左右両側にそれぞれ油室７
ａ，７ｂが区画形成されるようになつている。固
定盤３には、これらの油室７ａ，７ｂに連通する
油孔３５，３６が設けられ、各油室７ａ，７ｂに
対して高圧油を導入あるいは排出し得るようにさ
れている。これらの油室７ａ，７ｂの軸方向の長
さ、すなわちピストン８のストロークは、型締め
負荷時のタイバー９の伸びなどによる全体の軸方
向変形量よりやや大きい程度とされている。

型締めピストン８の内部には、タイバー９と同
心の環状の圧力室３７が設けられている。この圧
力室３７は、ピストン８に形成された導入孔３８
及び外周溝３９を通して、固定盤３に設けられた
油孔４０に連通しており、外部から高圧油を導入
させ得るようにされている。ピストン８の外周溝
３９の幅はそのピストン８のストロークよりやや
大きいものとされ、ピストン８の位置にかかわら
ず、常にその高圧油を導入し得るようにされてい
る。また、圧力室３７の内壁、すなわちピストン
８のタイバー９に隣接する内周部分８ａは、肉厚
の薄いものとされ、圧力室３７に高圧油が導入さ
れたとき、その内周部分８ａが弾性変形して、タ
イバー９を締め付けるようにされている。

次に、このように構成された射出積層成形装置
１の作用について説明する。

積層成形品を成形するときには、まず、第１図
の状態から、回転盤開閉シリンダ１２及び可動開
閉シリンダ１４の左側の油室にそれぞれ圧油を導
入して、回転盤４及び可動盤５を固定盤３方向へ
移動させ、型閉じ動作を行わせる。そして、２組
の金型、すなわち一次側の雌型１９と雄型２１、
及び二次側の雌型２０と雄型２２がそれぞれ密着
した後、型締めピストン８の圧力室３７内に高圧
油を導入する。すると、タイバー９を取り巻く型
締めピストン８の内周部分８ａが弾性変形して、
タイバー９を周囲から締め付ける。その結果、型
締めピストン８とタイバー９とが摩擦力により一
体化される。そこで、この状態を保つたまま、油
孔３５から型締めシリンダ７の左側の油室７ａに
高圧油を導入する。それによつて、大径の型締め
ピストン８に大きな力が加えられ、その力がタイ
バー９を介して可動盤５に型締め力として伝えら
れて、各金型１９，２１及び２０，２２が互いに
押圧される。

こうして、第３図に示されているような状態と
なると、まず、一次射出機１７により一次側の金
型１９，２１内に一次材料４１を射出して、一次
成形を行う。次いで、冷却後、型締めシリンダ７
の油室７ａ内の高圧油を排出し、型締め力を除去
する。そして、型締ピストン８の圧力室３７内の
高圧油を逃がし、そのピストン８の内周部分８ａ
によるタイバー９の締め付けを解除する。それに
よつて、タイバー９は、型締めピストン８から分
離され、そのピストン８及び固定盤３に対して摺
動可能な状態となる。そこで、回転盤開閉シリン
ダ１２及び可動盤開閉シリンダ１４の右側の油室
にそれぞれ圧油を導入して、回転盤４及び可動盤
５を左方、すなわち固定盤３から離れる方向に移
動させ、型開き動作を行わせる。

こうして、第４図に示されているような状態と
なる。この状態では、一次材料４１の一次成形品
は雄型２１に付着している。そこで、その成形品
に残された不要なスプルー部４１ａ等を切断除去
した後、回転盤４を180°回転させて、第５図のよ
うな状態とする。

次いで、上述の型閉じ及び型締めの手順によ
り、再び型閉じ、型締め動作を行わせる。そし
て、第６図に示されているように、一次側の金型
１９，２２及び二次側の金型２０，２１が型締め
された状態で、今度は一次射出機１７及び二次射
出機１８を作動させる。それによつて、一次側の
金型１９，２２においては一次材料４１の射出成
形が行われ、二次側の金型２０，２１においては
固化した一次材料４１の表面に二次材料４２が射
出成形される。こうして、一次材料４１と二次材
料４２とが重ね合わされた積層成形品が成形され
る。

冷却後、型開き動作をさせて、二次側の金型２
０，２１から積層成形品を取り外せば、再び第４
図の状態となる。ただし、雄型２１と２２とは入
れ替わつている。こうして、以後は第４図の状態
から第６図の状態に至る成形サイクルを繰り返す
ことにより、積層成形品が連続的に成形される。
型開きを行うとき、金型１９〜２２と成形品との
付着力のために、可動盤開閉シリンダ１４の力の
みではそれらを剥離させることが難しい場合があ
る。そのような場合には、型締めピストン８によ
つてタイバー９を締め付けた状態で、型締めシリ
ンダ７の右側の油室７ｂに高圧油を導入する。す
ると、型締めピストン８に左方向の大きな力が作
用し、その力がタイバー９を介して可動盤５に伝
えられるので、可動盤５がわずかに後退する。こ
のようにして、大きな型剥離力が得られるように
なるので、金型１９〜２２は確実に剥離され、そ
の後の型開きは容易に行われる。

なお、上記実施例においては、積層成形装置１
を横型のものとしているが、その固定盤３、回転
盤４及び可動盤５を上下に配置して、竪型の積層
成形装置とすることもできる。

また、上記実施例においては、可動盤開閉シリ
ンダ１４を固定盤３に設けるものとしているが、
これをベツド２に取り付けるようにしてもよい。

（発明の効果）以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、タイバーを可動盤開閉シリンダのピストンロ
ツドとして、可動盤をそのタイバーにより移動さ
せるようにしているので、従来の射出積層成形装
置が有していたエンドプレートが不要となり、装
置の小形軽量化を図ることが可能となる。

また、タイバーが貫通する型締めピストンの内
部に圧力室を設け、その圧力室に高圧油を導入す
ることにより、そのピストンとタイバーとを摩擦
結合させ、型締め力を発生させるようにしている
ので、従来のものにおけるロツキングシリンダが
不要となり、油圧シリンダの数を減らすことがで
きる。したがつて、作動シーケンスを簡素化し
て、成形サイクルに要する時間を短縮させること
ができる。しかも、各油圧シリンダが固定盤側に
集められるので、その配管も容易となる。更に、
タイバーに係止溝等を設ける必要がなくなり、タ
イバーを一定の径のものとすることができるよう
になるので、その加工が容易となるとともに、強
度も向上させることができ、小径のものとするこ
とが可能となる。

そして、金型を厚さの異なるものと交換した場
合にも、その型厚の差は可動盤開閉シリンダのス
トロークによつて吸収されるようになるので、型
締めシリンダのストロークは小さくてよく、その
型締めシリンダが固定盤に内蔵されていても、そ
の固定盤の厚さは小さくすることができる。

こうして、生産性が高く、製造コストの低い射
出積層成形装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による射出積層成形装置の一
実施例を示す全体主要構造の縦断側面図、第２図
は、その成形装置の要部の拡大縦断側面図、第３
〜６図は、その成形装置の成形サイクルを説明す
るための、それぞれ異なる過程における成形装置
の縦断側面図、第７図は、従来の射出積層成形装
置の一例を示す縦断側面図である。１……射出積層成形装置、２……ベツド、３…
…固定盤、４……回転盤、５……可動盤、７……
型締めシリンダ、７ａ，７ｂ……油室、８……型
締めピストン、８ａ……内周部分、９……タイバ
ー、１２……回転盤開閉シリンダ、１４……可動
盤開閉シリンダ、１７……一次射出機、１８……
二次射出機、１９〜２２……金型、３７……圧力
室。

Claims

【特許請求の範囲】１２組の対向する射出機１７，１８間に設けら
れた固定盤３と、その固定盤３を前後方向に摺動可能に貫通する
複数のタイバー９と、そのタイバー９の一端が固定され、そのタイバ
ー９の他端に設けられた可動盤開閉シリンダ１４
によつて前記固定盤３に対して前後移動される可
動盤５と、これら固定盤３と可動盤５との間に設けられ、
前記タイバー９に案内されて移動される回転盤４
と、を備え、前記固定盤３の、前記タイバー９が貫通する部
分に、そのタイバー９が摺動可能に貫通する型締
めピストン８を内蔵した型締めシリンダ７を設け
るとともに、その型締めピストン８の内部に、高圧油を導入
することにより前記タイバー９に隣接する内周部
分８ａが弾性変形してそのタイバー９を締め付け
るようにされた圧力室３７を設けて、前記固定盤３と回転盤４との間、及び可動盤５
と回転盤４との間でそれぞれ金型１９，２１；２
０，２２の型締めが行われるようにしたことを特
徴とする、射出積層成形装置。