JPH058101Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、溶融状態の樹脂材料を成形型内に
射出して成形を行う射出成形装置に関する。

（従来の技術） 従来、射出成形装置としては、例えば、プラス
チツク成形加工入門［昭和60年９月10日発行 発
行所 日刊工業新聞社］の第119頁に記載されて
いるようなものが知られている。

この装置は、第４図に示すような構造となつて
いて、即ち、雄型０１と雌型０２とを有した金型
０３と、この金型０３に形成された成形用空間０
４と、この成形用空間０４とスプール部０５を介
して接続されたノズル０６と、このノズル０６に
連結された加熱筒０７と、この加熱筒０７の外周
に設けられたヒータ０８と、前記加熱筒０７内に
樹脂材料０９を供給するホツパ０１０と、加熱筒
０７内の溶融樹脂を押圧するラム０１１とを備え
たものであつた。

従つて、ホツパ０１０から供給された樹脂材料
０９をヒータ０８の熱で溶融させ、これをラム０
１１で押圧することで、溶融樹脂をノズル０６か
ら金型０３の成形空間０４内に射出し、この樹脂
の冷却硬化後、雌型０２に対して雄型０１を移動
させて型開きを行い成形品を取り出すものであつ
た。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の射出成形装置
にあつては、型開きして成形品を取り出す際に、
第５図に示すように、ノズル０６の先端に残つて
いる樹脂材料が、成形品０１２と一体にスプール
部０５で硬化してしまつた部分０１３に引つ張ら
れて糸状に引き出される、いわゆる糸引が生じ、
この糸状の樹脂０１４が、金型０３等に付着し
て、次の成形の際に樹脂に混ざり成形品０１２の
品質を低下させたり、また、工場内に散乱してち
らかつたりするという問題があつた。

また、この対策として、加熱筒０７内での樹脂
の溶融温度を低下させノズル０６先端の樹脂の硬
化を促進させて、糸引きを防止するようにする手
段があるが、この場合には、樹脂温度が下がるこ
とにより、射出時の樹脂の粘度が高くなつて流れ
が悪くなり、樹脂が成形空間０４の端部まで完全
に回りきらなかつたり、樹脂の合流部がある場合
にそこで縞模様が生じる等して不良品が生じ易く
なるという新な問題が生じていた。

また、他の対策としては、金型０３における冷
却時間を長くとつて、ノズル０６先端の樹脂を確
実に硬化させ、糸引きを防止するという手段もあ
るが、この場合、成形サイクルが長くなつて生産
性が低下するという問題が生じる。

上述の問題点を改良するため、金型とノズル先
端間に形成される糸状の樹脂に、冷却空気を吹き
付けて硬化させ、ノズルが後退しても糸引きを生
じないようにすることが提案された（実開昭60−
3010号公報参照）。

しかし、この技術では溶融樹脂の一方向から空
気を吹き当てる構造であるため、空気圧が高過ぎ
ると溶融樹脂が吹き飛ばされ、スプール部へ付着
したりして不都合を生じ、逆に空気圧が低過ぎる
場合は、冷却される表面が一方向のため硬化が部
分的となつて、全周を硬化させるためには時間が
かかり、生産性が低下する。そして全周が硬化し
ないうちに型開きをすると糸引きが発生するとい
う問題を生ずる。

本考案は上記問題に着目して成されたもので、
不良品が生じ易くなることがなく、生産性を低下
させることもなしに、糸引きを防止することので
きる射出成形装置を提供することを目的としてい
る。

（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成するため、この考案の射出成
形装置にあつては、駆動手段により型開き・型締
め可能に設けられた金型の雄型と雌型間に成形空
間が形成され、前記金型には、外部に開口される
と共に前記成形空間に連通したスプール部が設け
られ、このスプール部に接続可能に、ノズルが設
けられ、このノズルには、溶融樹脂を供給可能な
加熱筒が連結され、前記ノズルがスプール部に接
続したノズル接続位置から、ノズルがスプール部
から離間したノズル後退位置までの範囲で、加熱
筒と金型とを相対移動させる移動手段が連結さ
れ、前記ノズル先端の近傍位置には、ノズルがス
プール部から離間した状態において、ノズルとス
プール部間の溶融樹脂に冷却空気を噴射可能な冷
却空気吹出手段が設けられ、この空気吹出手段
は、中空パイプによりノズルと略同心のリング状
に形成されていると共に、リングの全周に亘つて
多数の噴出口がリング中央に向けて形成されてい
る手段とした。

（作用） 本考案の射出成形装置による成形手順を説明す
る。

まず、移動手段により、加熱筒と金型との位置
関係をノズル接続位置としておく。この状態で、
ノズルは、スプール部に接続されている。

次に、加熱筒からノズルに溶融樹脂を供給し、
ノズルからスプール部を介して成形空間内に溶融
樹脂を射出し、また、所定時間保圧し、その後、
金型を冷却する。

この冷却工程中において、移動手段により加熱
筒と金型とをノズル離間位置とし、ノズルを金型
のスプール部から離間させる。この時、スプール
部とノズルとの間に溶融樹脂が糸状に延びるが、
この溶融樹脂は、ノズルと略同心のリング状の中
空パイプの略中央を通つて延びることになる。

そして、冷却空気吹出手段により冷却空気を噴
射する。この場合、リング状の中空パイプの全周
に亘つて設けた多数の噴出口からリング中央部に
向けて冷却空気が噴射され、リングの略中央部を
通つてノズルとスプール部との間に存在している
溶融樹脂は、全周から大量の冷却空気により均一
に冷却され、また、中空パイプの近傍に位置する
ノズル先端の溶融樹脂の冷却も行われる。

上記工程の後、駆動手段により型開きを行い、
成形品を金型から取り出す。

この際に、ノズルとスプール部間及びノズル先
端の樹脂は確実に硬化しているので、糸引きが生
じることがない。

（実施例） 以下、図面に従つてこの考案の実施例を説明す
る。尚、各図面において、同一の符号は同様の対
象を示すものとする。

第１図は本考案一実施例の射出成形装置Ａを示
す断面図であつて、図中１０は金型を示す。

この金型１０は、図外の基台に固定されている
雌型１１と、この雌型１１に対して図外の金型駆
動手段により図中左右方向に移動可能に設けられ
た雄型１２とで構成され、両型１１，１２間には
成形空間１３が形成されている。尚、この金型１
０は、図外の温調装置により冷却可能となつてい
る。

また、前記雌型１１には成形空間１３と外部と
を連通する略円錐形状のスプール部１４が形成さ
れ、その開口端部は、この第１図の部拡大図で
ある第２図に示すように、後記ノズル２０の形状
と符合するノズル用凹部１５が形成されて少し大
径となつている。

即ち、前記スプール部１４には、ノズル用凹部
１５にノズル２０を合致させて、ノズル２０が接
続可能となつていて、このノズル２０は、第１図
に示すように、加熱筒３０の先端に固定されてい
るもので、図中２１は噴射口である。

前記加熱筒３０は、ノズル２０に溶融樹脂を供
給するもので、この加熱筒３０には、外周にバン
ドヒータ３１が設けられ、さらに、先端部に内部
にはトーピード３２が設けられ、また、加熱筒３
０の基端からは、ラム用油圧シリンダ４０により
摺動可能にラム３３が挿入されている。即ち、こ
の加熱筒３０は、上部に設けられたホツパ３４か
ら供給された樹脂材料Ｐを、ラム用油圧シリンダ
４０を駆動させてラム３３により先端側に送り、
そこで、バンドヒータ３１の熱によりこの樹脂材
料Ｐを溶融すると共に、トーピード３２によりさ
らに加熱・混練しノズル２０に供給可能に構成さ
れている。

尚、前記樹脂材料Ｐとしては、ABS樹脂やPP
樹脂が用いられ、ABS樹脂の場合、射出温度は
230〜250℃の温度に調節され、また、PP樹脂の
場合には200〜230℃に調節される。

また、前記加熱筒３０には、移動手段としての
加熱筒移動用油圧シリンダ５０が設けられてい
る。この加熱筒用油圧シリンダ５０は、加熱筒３
０を前記雌型１１に対し、前記ノズル２０がスプ
ール部１４に接続されたノズル接続位置から、第
２図に示すように、ノズル２０とスプール部１４
とが離間されたノズル離間位置とに移動させるた
めのものである。

さらに、前記雌型１１のノズル用凹部１５の近
傍には、冷却空気吹出手段としてのエア吹出リン
グ６０が設けられている。このエア吹出リング６
０は、中空のパイプにより、第３図に示すような
リング形状に形成されていて、配管６１から略５
Kg／cm²の圧縮空気は供給可能となつており、さら
に、第２図に示すように、前記ノズル用凹部１５
に向かつて、鉛直方向に対して略45°の角度で噴
出口６２が全周に亘つて多数開口されている。

次に、本考案の射出成形装置による成形品の成
形手順を説明する。

(イ) 型締め工程 金型駆動手段により雄型１２を雌型１１の方へ
移動させて、両者１１，１２を当接させ、いわゆ
る型締めを行う。また、このときに、加熱筒移動
用油圧シリンダ５０を駆動させ、加熱筒３０をノ
ズル用接続位置に移動させ、ノズル２０をノズル
用凹部１５と合致させる。

(ロ) 射出工程 ラム用油圧シリンダ４０を駆動させ、ラム３３
を矢印Ｂ方向に移動させ、加熱筒３０内の溶融樹
脂をノズル２０からスプール部１４を介して成形
空間１３内に射出する。

(ハ) 保圧工程 上記射出の後も、成形空間１３内の樹脂に対し
て圧力をかけて、樹脂の温度低下による樹脂のヒ
ケを防止する。

(ニ) 冷却工程 図外の温調装置により金型１０を冷却し、成形
空間１３内の樹脂を硬化させる。

そして、所定時間硬化させたら、加熱筒用油圧
シリンダ５０を駆動させ、加熱筒３０をノズル離
間位置まで後退させ、第２図に示すように、ノズ
ル２０を金型１０のスプール部１４から離間させ
る。尚、このようにノズル２０を後退させる前
に、ラム３３を少しだけ後退させて、加熱筒３０
内のノズル２０近傍の溶融樹脂を予め加熱筒３０
内に引き込んでおくものである。

そして、エア吹出リング６０の噴出口６２から
ノズル２０とスプール部１４間に冷却空気を噴射
し、ノズル２０とスプール部１４との間及びノズ
ル２０の先端の溶融樹脂の冷却を行う。

この場合、ノズル２０とスプール部１４との間
の溶融樹脂に対して、全周方向からエアを吹きつ
けるため、冷却時間を短縮すべく空気圧が高くし
ても溶融樹脂が吹き飛ばされることがない。

(ホ) 離型工程 金型１０内の樹脂が完全に硬化するだけの時間
が経過したら、金型駆動手段により雄型１２を移
動させ、型開きを行い、成形品を金型１０から取
り出す。

この際に、ノズル２０とスプール部１４間及び
ノズル２０の先端の樹脂は確実に硬化しているの
で、糸引きが生じることがない。

以上のように、本実施例では、金型１０冷却中
に、ノズル２０とスプール部１４間及びノズル２
０の先端の樹脂を確実に硬化させるようにしたた
め、生産性が低下したり、不良品が生じ易くなる
といつたことなく糸引きを防止することができる
という効果が得られる。

また、ノズル２０とスプール部１４間及びノズ
ル２０の先端の冷却に空気を用いたので、汎用性
が高く、しかも、水等の液体を用いる場合のよう
に、金型１０を錆させたり、成形空間１３内に入
り成形品の品質を低下させることもないという効
果も得られる。

以上、本考案の実施例を図面により詳述してき
たが、具体的な構成はこの実施例に限られるもの
ではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲におけ
る変更を許容するもので、この冷却空気吹出手段
は、ノズル加熱筒側に設けてもよい。

また、加熱筒と金型とを相対移動させる移動手
段として、加熱筒を移動させる油圧シリンダを示
したが、金型の方を移動させるようにしてもよい
し、油圧シリンダに限らずモータ等の他の駆動手
段を用いてよい。

（考案の効果） 本考案の射出成形装置によれば、加熱筒と金型
とを相対移動させる移動手段と、ノズルとスプー
ル部間の溶融樹脂に対して冷却空気を全周に亘つ
て噴射可能な、リング状の中空パイプの全周に多
数の噴出口を形成した冷却空気吹出手段とを設け
た手段としたため、従来からの成形サイクル中に
おいて、ノズルとスプール部間及びノズル先端の
樹脂を吹き飛ばすことなく短時間で全周を均一に
硬化させることができるもので、これによつて、
短いサイクルで確実に糸引きを防止することがで
きるという効果が得られるし、吹き飛ばされた樹
脂を原因とする不良品の発生も防止できるという
効果が得られる。

また、ノズルとスプール部間及びノズル先端の
冷却に空気を用いたので、汎用性が高く、しか
も、水等の液体を用いる場合のように、金型を錆
させたり、成形空間内に入り成形品の品質を低下
させることもないという効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案一実施例の射出成形装置を示す
断面図、第２図は第１図における部を示す拡大
断面図、第３図は実施例装置の要部を示す斜視
図、第４図は従来例を示す断面図、第５図は従来
例の問題を示す説明図である。 Ａ……実施例射出成形装置、１０……金型、１
１……雌型、１２……雄型、１３……成形空間、
１４……スプール部、２０……ノズル、３０……
加熱筒、５０……加熱筒用油圧シリンダ（移動手
段）、６０……エア吹出リング（冷却空気吹出手
段）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 駆動手段により型開き・型締め可能に設けられ
   た金型の雄型と雌型間に成形空間が形成され、 前記金型には、外部に開口されると共に前記成
   形空間に連通したスプール部が設けられ、 このスプール部に接続可能に、ノズルが設けら
   れ、 このノズルには、溶融樹脂を供給可能な加熱筒
   が連結され、 前記ノズルがスプール部に接続したノズル接続
   位置から、ノズルがスプール部から離間したノズ
   ル後退位置までの範囲で、加熱筒と金型とを相対
   移動させる移動手段が連結され、 前記ノズル先端の近傍位置には、ノズルがスプ
   ール部から離間した状態において、ノズルとスプ
   ール部間の溶融樹脂に冷却空気を噴射可能な冷却
   空気吹出手段が設けられ、 この空気吹出手段は、中空パイプによりノズル
   と略同心のリング状に形成されていると共に、リ
   ングの全周に亘つて多数の噴出口がリング中央に
   向けて形成されていることを特徴とする射出成形
   装置。