JPH0354611B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、バルブピンの一端が連結されたピス
トンを往復動可能に収容するシリンダを有するバ
ルブ開閉式射出成型装置に関する。

圧油又は加圧空気などの作動流体によるバルブ
ピンの往復動によりゲートを開閉させる装置とし
ては、例えば、カナダ国特許願第398866号「液圧
作動射出成型装置（1982年３月19日出願）」、カナ
ダ国特許願第407095号「射出成型用バルブピンブ
ツシユ及び射出成型方法（1982年７月12日）」、カ
ナダ国特許願第412175号「射出成型用コアリング
ゲート（1982年９月24日出願）」、カナダ国特許願
第422305号「射出成型用中空チツプリングゲート
（1983年２月24日出願）」などが既知である。

これら装置は多くの分野に適用することができ
るが、設置が難しいことからその導入にはかなり
の抵抗があつた。特に、流体圧シリンダが配設さ
れバツクプレートを貫通する長い作動流体供給ラ
インを正確に穿孔するには、高価な精密穿孔装置
を必要とする。更に、穿孔に際して当該ラインが
シリンダ収容穴内に逸れ、バツクプレートを破損
する恐れもある。

それゆえ、バツクプレートを貫通して作動流体
供給ラインを穿孔する必要のない構造が好まし
い。更に、圧力分布を改善する上からは、作動流
体をピストンのどちらの側でも１点以上に作用さ
せることが有利である。

従つて、本発明は、ピストンの両側に作動流体
を供給し得る構造をしたバルブ開閉式射出成型装
置を提供し、上述した問題を少なくとも部分的に
解決することをその目的とする。

このため、本発明にあつては、キヤビテイプレ
ートを経て溶融材料入口からゲートまで延在しキ
ヤビテイに到る溶融材料通路と、細長のバルブピ
ンと、このバルブピンの一端に連結されたピスト
ンと、バツクプレートに着座してピストンを往復
動可能に収容するシリンダとを具え、ピストンの
各側への作動流体の作用下でバルブピンをその他
端がキヤビテイのゲートに着座する閉止位置及び
ゲートから離間する開放位置にもたらすバルブ開
閉式射出成型装置において、シリンダにフランジ
部を設け、バツクプレート又はバツクプレートに
隣接して位置するトツププレートを貫通する別個
の作動流体供給ラインにそれぞれ接続可能な通路
をこのフランジ部に形成し、それらの各通路をシ
リンダを貫通してピストンの各側への作動流体の
流れを許容するそれぞれの作動流体ダクトに連通
させてなる。

以下、図面を参照して本発明を説明する。

第１図に示すバルブ開閉式射出成型装置にあつ
ては、１つの加熱ノズル１０が、キヤビテイプレ
ート１２内に着座する。ノズル１０は、ノズル内
に鋳込まれ、端子１６から電力を供給される電気
的な加熱素子１４を具える。ノズル１０を設置す
る絶縁ブツシユ１８を介してキヤビテイプレート
１２内にノズル１０を着座させる。この絶縁ブツ
シユ１８は、ノズル１０とキヤビテイプレート１
２との間に空間２０を形成する。冷却管路２２を
介して流れる冷却水により、キヤビテイプレート
１２を冷却し、空間２０により高温のノズル１０
と低温のキヤビテイプレート１２との間の必要な
絶縁を行なう。本実施例では、ノズル１０はステ
ンレス鋼製ライナ２４の周囲に高熱伝導製を有す
るベリリウム銅合金で形成し、キヤビテイプレー
ト１２は適当な高強度鋼で形成する。

溶融材料通路２６は、ノズル１０とバツクプレ
ート３０との間に延在するマニホルド２８を介
し、中央溶融材料入口（図示せず）から分岐させ
る。溶融材料通路は、ノズル１０内の中央孔３２
から、キヤビテイ３６に溶融材料を導くキヤビテ
イプレート１２内のゲート３４まで貫通する。バ
ツクプレート３０内に着座し、作動流体、例えば
加圧空気、圧油などで駆動される作動機構４０に
より往復動する細長いバルブピン３８もノズル１
０の中心孔３２を貫通する。溶融材料通路２６を
ステンレス鋼製ブツシユシール４２内の中心孔３
２に連結する。このブツシユシールは、1977年５
月31日発行の本出願人の米国特許第4026518号に
記述した如く、往復動するバルブピン３８の周知
で加圧された溶融材料が漏洩するのをシールす
る。空間２０を、加熱されたノズル１０内に着座
した中空のノズルシール４４により、ゲート３４
のまわりで遮断する。ノズルシール４４は、加圧
された溶融材料が空間２０内に漏洩するのを阻止
し、1977年８月23日発行の本出願人の米国特許第
4043740号に記述した如く、ノズルシールをチタ
ニウム合金で形成し、直接ゲート区域に所望の熱
量を伝達する。マニホルド２８、ノズル１０、お
よびバツクプレート３０を通常の方法でボルト
（図示せず）により、キヤビテイプレート１２に
対し適所に固着する。バツクプレート３０も冷却
管路４６内を流れる水により冷却し、空隙４８に
よりマニホルド２８から分離させる。

バルブピン３８は、先端部５０および、作動機
構４０に連結した被駆動端部５２を有する。この
作動機構は、開放位置と先端部５０がゲート３４
に着座した閉止位置との間でバルブピン３８を往
復動させる。作動機構は、バルブピン３８の被駆
動端部５２に連結されバツクプレート３０を貫通
する開孔に着座したシリンダ５６内を往復動する
ピストン５４を具える。このシリンダは、ほぼ円
筒状をした内側部材５８と、内側部材が着座する
外側部材６０とを具え、外側部材は円筒部分６２
とフランジ部分６４とを有する。この外側部材６
０は、外側部材を貫通しバツクプレート３０の肩
部６６内に延在するボルト（図示せず）により適
当な位置に固着する。シリンダは、外側部材６０
に螺合するキヤツプ６８によりシールする。なお
このキヤツプ６８は、キヤツプ頂部の小孔７０に
嵌着するピンを有するフオークレンチ（図示せ
ず）により締め付ける。

バルブピン３８をピストン５４に貫通させ、プ
ラグ７２によりピストン５４を固着する。なおプ
ラグ７２は、ソケツト７４に嵌合する六角レンチ
を用いて拡大した被駆動端部５２を締めつける。
ピストン５４にＯ−リング７６を設け、ピストン
と内側部材５８の内面７８との間をシールする。
溝内に着座したエクスパンシヨンワツシヤ８４に
より適当な位置に保持されるＶ形のフレキシブル
リング８２により、ピストン５４のネツク８０の
周囲に高温シールを形成する。衝合スリーブ８６
をピストン５４とキヤツプ６８との間に配置し、
開放方向におけるピストン５４とバルブピン３８
との運転範囲を高さの異なるスリーブ８６を用い
て調整することができる。

第３図に一層明確に示したようにシリンダ５６
は、外側部材６０のフランジ部分６４から内側お
よび外側部材５８，６０を通り、ピストン５４の
両側に延在する作動流体用のダクト８８，９０を
具える。ピストンを開放位置まで駆動する作動流
体を伝える第１のダクト８８は、外側部材６０を
貫通し内側部材５８の外面９４において縦方向に
延在する溝９２に連通する。軸線方向に延在する
溝９２は、内側部材５８の外面において周方向に
延在し、内側部材を貫通する孔９８に内側部材の
周囲で接続する。実施例に示すごとく、互いにほ
ぼ対向する各側に１対の孔９８を設け、シリンダ
に流入または流出する作動流体の迅速かつバラン
スした流れを生じさせる。ピストン５４を閉止位
置に駆動する作動流体を伝える第２のダクト９０
は、外側部材６０を貫通し溝１００に直接的に連
通する。この溝１００を、内和合部材の外面９４
の周囲で内側部材を貫通する孔１０２に達するま
で周方向に一部、延在させる。これら孔１０２も
バランスした流れを生じさせるため、１方の１対
の孔を他方の１対の孔に実施的に対向して配設す
る。ダクト８８，９０は、フランジ部分６２の対
向する側から延在するが、溝１００は当然なが
ら、軸線方向に延在する反対側の溝９２に交差し
ないように、内側部材５８の周囲全体には延在さ
せない。交替に接続可能な通路を、外側部材６０
のフランジ部分を貫通し、ダクト８８，９０に別
個に接続する通路１０４，１０６により形成す
る。通路１０４，１０６はそれぞれ、フランジ部
分６４の対向する面１１２，１１４に開孔１０
８，１１０を具え、これら開孔は開孔内に着座す
る金属製のプラグ１１６，１１８によりはじめに
シールされている。各プラグ１１６，１１８は、
Ｏ−リング１２２に衝合する面によりシールする
ため、Ｏ−リングを収納する凹部１２０を形成す
る。

図示の好適な実施例を組立てるには、まず、一
体ユニツトとして内側部材５８を具えたシリンダ
５６を形成し、プラグ１１６，１１８を外側部材
６０にろう付けする。内側部材５８を外側部材６
０に挿入し、位置決めピン１２３により互いに位
置決めする。内側部材５８の外面９４の周囲に延
在する溝孔１２４内に銅線を配置し、銅ろう付け
ペーストを内側部材５８の外面９４および金属製
のプラグ１１６，１１８に塗布する。次に銅を溶
かす真空炉内でこの組立体を加熱し、接合部周囲
に銅を流し込んでプラグをシールし、種々の溝に
より形成された作動流体ダクト８８，９０を漏洩
に対しシールする。作動機構を第１図または第２
図のいずれかに示したように射出成型装置内で組
立てる。装置レイアウトが、あまり長い作動流体
供給管路を必要とせず、また精密なせん孔装置が
使えるならば、第１図に示すようにバツクプレー
ト３０を貫通して供給ライン１２６をせん孔する
ことができる。この場合、バツクプレート３０の
肩部６６に衝合するフランジ部６４の面１１４上
のプラグ１１８を、組立てに先だつてせん孔し、
バツクプレート３０にせん孔した接続ダクト１２
８により、通路１０４，１０６を供給ライン１２
６に接続する。しかしながら、装置レイアウトが
長い作動流体供給ラインを必要とするならば、バ
ツクプレート３０を貫通して接続ダクト１２８を
せん孔し、バツクプレートを破壊する恐れがある
ので、第２図に示したような分離するトツププレ
ート１３０を使用する。トツププレート１３０を
バツクプレート３０にボルト（図示せず）により
固着し、バツクプレート３０よりはむしろトツプ
プレート１３０を貫通して供給ラインをせん孔す
る。この場合トツププレート１３０に衝合するフ
ランジ部分６４の面１１２上のプラグ１１６の組
立てに先だつてせん孔し、トツププレート１３０
にせん孔した接続ダクト１３４により、通路１０
４，１０６を供給ライン１３２に接続する。

使用に際しては、第１図または第２図にずれか
に示した装置の組立に続き、電力を端子１６に供
給し、加熱素子１４によりノズル１０を所定の作
動温度まで加熱する。次に加圧されたプラスチツ
ク溶湯を成型機（図示せず）から溶融材料通路２
６内に導く。通常の手段（図示せず）により予じ
め決められたサイクルに従つて、次に加圧された
作動流体を液圧供給ライン１２６，１３２に作用
させる。

始めに、ピストン５４をスリーブ８６に衝合し
た図示の開放位置に駆動する比較的高い圧力を、
ダクト８８に連通する供給ラインに作用させる。
当然この圧力はゲート３４を開き、溶融材料はゲ
ートを貫流しキヤビテイ３６を満す。溶融材料を
押し込むため高い射出圧力を短時間保持した後
に、作動流体の圧力を逆転させ先端部５０がゲー
トに着座した閉止位置にピストン５４およびバル
ブピン３８を作動させる。次に溶融射出圧を解放
し、短い冷却時間の後、排出のためモールドを開
く。次にモールドを再び閉じ、作動流体の圧力を
再び逆転してピストン５４およびバルブピン３８
を往復動させ、高い射出圧を再び作用させる。こ
のシーケンスを１分間当り数回繰り返すので、誤
動作することなく長期間に亘り操作できるシステ
ムが必要である。

出願人の上述したカナダ国特許願第398866号に
既述したように、ピストン５４は、閉止位置にお
いて、肩部１３６に衝合する確実な係止部を具え
る。このため、バルブピン３８は、ゲート３４に
同時に着座するような正確な長さであることが要
求される。もしバルブピン３８があまりに長い
と、バルブピンはキヤビテイプレート１２内のバ
ルブゲート３４に衝突し、ついにはバルブゲート
を破壊する。バルブピンがあまりに短かければ、
閉止位置に適当に着座せず、モールドを開いた特
に漏洩やドルール（drooling）または成型製品に
醜いゲートマークを残すことになる。従つて装置
のベンチテストに際しては各装置を測定し、操作
中の熱膨張を見込んでバルブピン３８の長さを調
整することが必要である。本発明の装置では、ピ
ストン５４より直径の大きなシリンダの口部１３
８に着座する着脱可能なキヤツプ６８を設けてあ
り、バルブピンの長さ調整ができる。挿入しない
キヤツプ６８スリーブ８６、ピストン５４、バル
ブピン３８、プラグ７２を除き、操作上の要求に
従つて装置を同時に組立てることができる。装置
のシリンダ５６および他の構成部品を適当な位置
にボルト止めし、実際の操作状況を擬した必要な
トルクまで締めつける。次にマイクロメータ（図
示せず）をシリンダの口部１３８を介して挿入
し、始めに肩部１３６まで、次にキヤビテイ３６
までの距離を測定し、拡大した被駆動端部５２か
ら先端部５０までのバルブピン３６の正確で必要
な長さを決定する。適当な長さのバルブピン３８
を選択しまたは製造する。また口部は大きな寸法
をしているので、装置の他の部分を分解すること
なく、バルブピン３８およびピストン５４を組立
けることができる。従つて装置の大部分が組上つ
た後に、これら測定を比較的簡単かつ便利な方法
で行なうことができ、しかも測定後装置の組上つ
た部分を調整する必要がない。

射出成型装置を本発明の実施例に基づいて説明
したが、これに限定されるものでなく種々の変形
が可能である。例えば、１方がせん孔されプラグ
１１６，１１８によりシールされる通路１０４，
１０６でなく、ダクト８８，９０に対する入口連
結部の別な型式ものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のバルブ開閉式射出成型装置
の好適な１実施例を示す一部断面図、第２図は、
本発明のバルブ開閉式射出成型装置の他の実施例
を示す一部断面図、第３図は、第１図および第２
図に示す作動機構の一部断面とした斜視図であ
る。 １０……ノズル、１２……キヤビテイプレー
ト、１４……加熱素子、１６……端子、１８……
絶縁ブツシユ、２０……空間、２２，４６……冷
却管路、２４……ステンレス鋼製ライナ、２６…
…溶融材料通路、２８……マニホルド、３０……
バツクプレート、３２……中心孔、３４……ゲー
ト、３６……キヤビテイ、３８……バルブピン、
４０……作動機構、４２……ブツシユシール、４
４……ノズルシール、４８……空隙、５０……先
端部、５２……被駆動端部、５４……ピストン、
５６……シリンダ、５８……内側部材、６０……
外側部材、６２……円筒部分、６４……フランジ
部分、６６，１３６……肩部、６８……キヤツ
プ、７０……小孔、７２，１１６，１１８……プ
ラグ、７４……ソケツト、７６，１２２……Ｏ−
リング、７８……内面、８０……ネツク、８２…
…フレキシブルリング、８４……エクスパンシヨ
ンワツシヤ、８６……スリーブ、８８，９０……
ダクト、９２，９６……溝、９４……外面、９
８，１０２……孔、１０４，１０６……通路、１
０８，１１０……開孔、１１２，１１４……面、
１２０……凹部、１２３……位置決めピン、１２
４……溝孔、１２６，１３２……供給ライン、１
２８，１３４……接続ダクト、１３０……トツプ
プレート、１３８……口部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ キヤビテイプレートを経て溶融材料入口から
   ゲートまで延在しキヤビテイに到る溶融材料通路
   と、細長のバルブピンと、このバルブピンの一端
   に連結されたピストンと、バツクプレートに着座
   してピストンを往復動可能に収容するシリンダと
   を具え、ピストンの各側への作動流体の作用下で
   バルブピンをその他端がキヤビテイのゲートに着
   座する閉止位置及びゲートから離間する開放位置
   にもたらすバルブ開閉式射出成型装置において、 シリンダにフランジ部を設け、バツクプレート
   又はバツクプレートに隣接して位置するトツププ
   レートを貫通する別個の作動流体供給ラインにそ
   れぞれ接続可能な通路をこのフランジ部に形成
   し、それら各通路をシリンダを貫通してピストン
   の各側への作動流体の流れを許容するそれぞれの
   作動流体ダクトに連通させたことを特徴とするバ
   ルブ開閉式射出成型装置。 ２ シリンダは、ピストンを往復動可能に収容し
   収容したピストンの各側への作動流体の流れを許
   容する溝が外面に設けられたほぼ円筒形状をした
   内側部材と、この内側部材を収納すると共に、フ
   ランジ部が外周に設けられほぼ円筒状の外側部材
   とを具備し、作動流体ダクトを内側部材の各溝に
   それぞれ連通させた特許請求の範囲第１項に記載
   のバルブ開閉式射出成型装置。 ３ シリンダを形成する外側部材のフランジ部が
   対向する面を有し、各作動流体供給ラインに接続
   可能な通路は、フランジ部を対向する面の各々に
   形成された開口間で貫通して作動流体ダクトのそ
   れぞれ連通する一方、対向するそれぞれの面にお
   ける開口を開放可能に閉止する閉止部材を具え、
   閉止部材の一方を開口させることにて作動流体の
   流入可能とした特許請求の範囲第２項に記載のバ
   ルブ開閉式射出成型装置。 ４ フランジの対向するそれぞれの面における開
   口を開放可能に閉止する閉止部材が、開口にろう
   付けされた金属製プラグである特許請求の範囲第
   ３項に記載のバルブ開閉式射出成型装置。