JPH06114883A - 弁及びピストンの組合せを備えた射出容器 - Google Patents
弁及びピストンの組合せを備えた射出容器Info
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Abstract
のスペースを節約できる射出容器を提供する。 【構成】 射出成形機のホットランナーシステムに用い
られる射出容器11は、ピストンシリンダー機構13を
含み、ピストン12に凹部切欠きを形成し、ピストンを
第1の方向に移動させて弁として機能させ、第2の方向
に移動させて計量された容量の熱可塑性材料を押出させ
る。
Description
に、複数個の型穴に熱可塑性材料を供給するために各型
穴にそれぞれ独立して割当てられた複数個の導管から構
成されるホットランナーシステムを用いた射出成形機に
関する。
み込まれ、各型穴に正確な量の熱可塑性材料を送りこむ
ためのいわゆる射出容器すなわち計量装置に関する。
は、本件出願人の米国特許第4,717,324号、第
4,775,308号、第4,808,101号、第
4,863,665号に開示されたものがあげられる。
に、本発明の背景技術の理解を助けるものである。
体とは無関係に、導管弁すなわち通路弁の制御のもと
で、可塑性材料を供給源から射出容器に導入している。
弁手段は、可塑性材料供給源と射出容器の間の、射出容
器の上流の位置に設けられている。
の樹脂の逆流を防ぐために用いられている。シリンダー
のピストンを前進させて樹脂を次に位置する下流通路、
ノズル、そして最終的には型穴へ送出すなわち射出する
ときには、シリンダーを充填するために用いる供給路を
封鎖しなければならない。このため、一般には、供給路
に逆止め弁を設けたり、回転弁やすべり弁を駆動して供
給路を封鎖することが行なわれている。
の従来の装置は本質的な欠陥を有している。逆止め弁で
は、弁を閉じるために若干の樹脂の逆流を必要とする。
したがって、シリンダー内の樹脂の量は若干減少ししか
もその変動量は一定でない。その結果、型に射出される
樹脂を正確に計量することが難しくなる。シリンダーの
充填容量は、ピストンの後退位置により調節されるが、
この逆止め弁を動作させるための若干の樹脂の逆流によ
り誤差が生じる。
漏出や、逆にくっつき過ぎて弁が動かなくなる膠着状態
を生じやすい。このような運動機構において隙間を調節
して漏出や膠着状態を防止することは極めて困難であ
る。
ため、熱膨脹によりその大きさが変化し、膠着状態を生
じる大きさに達することがままある。この膨脹度は予定
された動作温度については予測可能であるが、この予定
温度は装置の最終動作温度と必ずしも一致しない。ま
た、異なる樹脂を処理する場合には異なる動作温度が要
求され、その結果、弁要素の熱膨脹度も変わってくる。
ンナーシステム内部の貴重な空間を占有することであ
る。
点を除いた射出容器構造を提供することである。
器構造に弁手段を組込むことである。
槽手段を有するシリンダー手段及び上記シリンダー内を
運動するピストンを含み、上記ピストンは熱可塑性材料
を上記液槽手段から型ノズルへ、次いで隣接する型穴へ
と送出する機能を持つ。
に、少なくとも2つの方向に運動できるピストン手段を
設けたことである。
に、(1)弁手段及び(2)熱可塑性材料を送出する手
段としての2通りの機能をもつピストン手段を設けたこ
とである。
に移動したときは弁として機能し、第2の方向に移動し
たときは熱可塑性材料を送出する働きを持つ。
構に、少なくとも2つの液槽部、すなわち、第1及び第
2の液槽部を設けたことである。
に、直線方向及び回転方向に運動可能なピストン手段を
設けたことである。
能させるため上記ピストンを回転させる手段、及び、型
穴を充填するため上記ピストンを往復させる手段を設け
たことである。
第1の液槽部への取入口手段が開通する第1の位置か
ら、(2)上記取入口手段が閉止する第2の位置へ、さ
らに、(3)上記ピストン手段により正確な量の熱可塑
性材料を上記第1の液槽部からノズル手段へ向けて押出
す第3の位置への、上記ピストン手段の周期的な多方向
運動を調節する制御手段を設けたことである。
ン手段の周期的動作と同期して動作する弁棒をノズル手
段内に設けたことである。
段の内部に凹部を形成し、この凹部により、上記取入口
手段が開通状態にあるとき上記取入口手段及び上記第1
の液槽部を連結する上記第2の液槽部を構成したことで
ある。
上記第1の液槽部への熱可塑性材料の周期的な流れを利
用して上記第2の液槽部を一掃し上記材料が上記第2の
液槽部内に滞留する時間を制限したことである。
なわち計量装置内に可動ピストン手段を設け、上記ピス
トンを周期的に時計まわり及び反時計まわりに回転させ
るための手段及び上記ピストンを周期的に往復させるた
めの手段を備え、ピストン手段の動作サイクルは、導管
取入口手段が開通している第1の位置から、導管取入口
手段が閉止する第2の位置へ、さらに、上記第1の液槽
部内の材料が押し出される第3の位置へ、そしてふたた
び上記第1の位置に復帰するピストン運動を含み、上記
ピストンの上記第3の位置への運動に対してノズル弁の
動作を同時にあるいは続いて制御するための制御手段を
備えたことである。
構成のさらなる利点は、ホットランナーシステム内にお
ける占有スペースが少なくて済むことである。
置でき、射出装置などの材料供給源から、型穴に連通す
る弁棒を有するノズル手段を含むホットランナーシステ
ムを介して、上記型穴に正確な量の熱可塑性材料を送出
するためのものであり、シリンダー手段と、上記熱可塑
性材料を収容するために上記シリンダー手段内に設けら
れ、上記供給源と連通する取入口手段及び上記ノズル手
段と連通する取出口手段を有する第1の液槽部と、上記
シリンダー手段内を運動可能なピストン手段と、上記ピ
ストン手段を回転させる回転駆動手段と、上記ピストン
手段を往復させる手段とを備え、上記ピストン手段は、
上記取入口手段を開通する第1の位置から、上記ピスト
ン手段が弁として働いて上記取入口手段を閉止する第2
の位置に、第1の方向において移動可能であり、上記ピ
ストン手段は、さらに、上記熱可塑性材料を上記第1の
液槽部から上記ノズル手段に向けて押出すために、第2
の方向において第3の位置に移動可能であり、上記ピス
トン手段は弁手段及び上記熱可塑性材料の送出手段とし
ての2つの機能を有する。
照した以下の説明から明らかになる。
する。
一部10は、射出容器すなわち計量装置11を備えてい
る。射出容器11は、シリンダー手段13内を運動する
ピストン手段12を含んでいる。シリンダー手段13
は、第1の液槽部14を有し、この第1の液槽部14に
は、押出機あるいは射出機などの供給源(図示せず)か
ら、導管16及び第2の液槽部17と連通する取入口1
5を介して、樹脂Aとして示される適当な熱可塑性材料
が供給される。第2の液槽部17は、上記ピストン手段
に形成した切欠きまたは凹部により構成されている。
ル弁棒19の制御のもとで、ノズルN及び導管18を介
して型穴Cと連通する。
接するマニホルド導管の加熱器から伝導する熱により適
温に維持されている。
トン手段は、上記第2の液槽部17を構成する周縁切欠
きと、スプライン部23と、調節可能なアクチュエータ
26に接触する頭部24とを含んでいる。
ライン部27に噛合する。アーム28は、適当な手段
(図示せず)により駆動されるリンク29に接続され、
図4に示す制御部31の指示によりほぼ90度の円弧上
でピストンを前後に(時計まわり及び反時計まわりに)
回転させる。
り駆動(往復)される(やはり制御部31の指示によ
り)ものであるが、図1においては、型穴Cに接して示
されている。
で示す第1の位置すなわち開通位置に移動すると、ピス
トン12の射出行程に応動して樹脂Aが型穴Cに流入す
る。
位置に移動すると、別に設けた供給源から通路30を介
して樹脂Bの流動が開始する。
ン12の弁機能により充填導管18内への樹脂Bの逆流
が妨げられる。
示している。導管18は樹脂Aで満たされている(前サ
イクルで)。第1の液槽部14は、押出機または射出機
を供給源として、導管16を介し、取入口15及び第2
の液槽部17を経て、充填されている。
充填工程により、ピストン12は右方向に駆動され図2
に示される位置に至る。
可塑性材料が、導管18と、第1の液槽部14と、第2
の液槽部17内に含まれている。つぎに、時間的順序に
おいて、制御部31により動力手段(図示せず)を駆動
して、リンク29及びアーム28を運動させ、ピストン
12を図2の位置(第1の位置)から図1の位置(第2
の位置)に回転させる(右手からみて反時計まわり)。
5を閉止する弁として機能する。
ータ26は制御部31の指示によりピストン12を正確
に計測された行程分だけ直線的に駆動して第3の位置
(図3)に移動させ、正確な容量の材料が型穴Cに送ら
れる。
も信号を送り、ピストンの駆動と同時にあるいはピスト
ンの駆動に続いてノズル弁棒19を開通位置20(図
1)に後退させ、上記正確な容量の材料を型穴Cへ流入
させる。すなわち、ピストンによる放出行程の開始と弁
棒19の開通位置20への移動には、短い時間差があっ
てもよい。
ら4.0秒程度の短い時間差を示すものとして用いられ
る。
3)とは、第2の液槽部17の右端が取入口15と揃う
位置のことである。この場合、適当な時間の経過後そし
て時間的順序において、ピストン12は制御部31の指
示により時計まわりに回転し(図3の右手からみて)、
ピストンの弁機能により、取入口15は第2の液槽部1
7を介して第1の液槽部14に対して開通する。ピスト
ン32により弁棒19を前進させ、型穴Cへのノズル通
路を閉止する。
射出部33からの熱可塑性材料の供給が要求される。材
料が供給されると、水圧によりピストン12はアクチュ
エータに抗して直線的に駆動され、図2の第1の位置に
復帰する。
び、ピストン12の復帰行程の間、新たな充填材料が取
入口15に流入するのにともない、第2の液槽部17に
前回サイクルから残留する材料は追い出される。
材料は、ピストン12が第2の位置から第3の位置へ移
動する間静止状態に保たれ、1サイクルに限りそのまま
の状態を保つ。
性材料は、瞬間的に静止するだけであり、過熱の危険を
回避できる。
2とおりに機能する周期は、通常、10秒乃至60秒程
度である。
る。
押出機によりシステムを熱可塑性材料(樹脂A)で満た
し、図2に示すようにピストン12が第1の位置にある
ものとする。ピストン12は適当な行程長を定められて
いる。
段は回転し第2の位置に移動する(図1)。
部から押出す命令を与え、これと同時にあるいはこれに
続いて弁棒19を開通位置20に移動させる。
3の第3の位置)後、ピストン12は第1の位置まで回
転し、これと同時にあるいはこれに続いて弁棒を閉止位
置に移動させる。
まである。押出機に対し、取入口15を介して材料を射
出する命令を与え、第2の液槽部17に前回サイクルか
ら残留する材料を一掃する。流体圧力がピストン面に作
用し、ピストンをアクチュエータに抗して右向きに駆動
し、ピストンを図1に示す開始位置に復帰させる。
射出容器をとりあげてピストン弁構成を説明したが、複
数個の型穴に熱可塑性材料を供給するため各型穴にそれ
ぞれ独立して割当てられた複数個の射出容器をホットラ
ンナーシステム内に設けた場合について、本発明を適用
できることは言うまでもない。
するためのものに過ぎず、本発明は前述の実施例に限定
されるものではない。前述の実施例は形状、大きさ、部
品の配列、動作の詳細などにおいて変形の余地があり、
本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく種々の変形が
可能であることは言うまでもない。
射出容器のピストンに凹部を形成し、ピストンの2方向
への運動を可能にすることにより、ピストンに弁手段及
び材料押出手段としての2つの機能を持たせ、材料の逆
流による不正確な計量を効果的に回避し、システム内の
スペースを大幅に節約できる。
だ、ホットランナーマニホルド管システムの一部を示す
概略図であり、熱可塑性材料が充填され押出待機状態に
ある1つの射出容器を示している。
ストン手段が充填位置にある状態を示す図である。
ある。
段、ピストン手段を回転させる手段、押出機または射出
機を動作させる手段などの、種々の動力手段を駆動し同
期させるための制御手段を概略的に示す図である。
Claims (17)
- 【請求項1】 射出装置などの材料供給源から、型穴に
連通する弁棒を有するノズル手段を含むホットランナー
システムを介して、上記型穴に正確な量の熱可塑性材料
を送出するための、導管手段内に設置できる計量装置に
おいて、 シリンダー手段と、 上記熱可塑性材料を収容するために上記シリンダー手段
内に設けられ、上記供給源と連通する取入口手段及び上
記ノズル手段と連通する取出口手段を有する第1の液槽
部と、 上記シリンダー手段内を運動可能なピストン手段と、 上記ピストン手段を回転させる回転駆動手段と、 上記ピストン手段を往復させる往復駆動手段とを備え、 上記ピストン手段は、上記取入口手段を開通する第1の
位置から、上記ピストン手段が弁として働いて上記取入
口手段を閉止する第2の位置に、第1の方向において移
動可能であり、 上記ピストン手段は、さらに、上記熱可塑性材料を上記
第1の液槽部から上記ノズル手段に向けて押出すため
に、第2の方向において第3の位置に移動可能であり、 上記ピストン手段は弁手段及び上記熱可塑性材料の送出
手段としての2つの機能を有することを特徴とする計量
装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の計量装置において、 上記第1の方向における運動は回転運動であり、上記第
2の方向における運動は直線運動であることを特徴とす
る計量装置。 - 【請求項3】 請求項1記載の計量装置において、 上記ピストン手段には、上記ピストンが上記第1の位置
にあるとき上記取入口手段と連通する凹部が形成されて
いることを特徴とする計量装置。 - 【請求項4】 請求項3記載の計量装置において、 上記ピストン手段に設けられた上記凹部は、上記熱可塑
性材料を収容するための第2の液槽部を構成し、 上記第2の液槽部は、上記ピストン手段が、上記第1の
位置にあるとき、上記取入口手段及び上記第1の液槽部
と連通することを特徴とする計量装置。 - 【請求項5】 請求項4記載の計量装置において、 上記ピストン手段を回転させるための上記回転駆動手段
は、上記ピストン手段を上記第1の位置から上記第2の
位置へ、及び、上記第2の位置から上記第1の位置へ、
回転させることを特徴とする計量装置。 - 【請求項6】 請求項4記載の計量装置において、 上記ピストン手段を往復させるための上記往復駆動手段
は、上記ピストン手段を上記第2の位置から上記第3の
位置へ、及び、上記第3の位置から上記第2の位置へ、
所定の行程だけ移動させることを特徴とする計量装置。 - 【請求項7】 請求項6記載の計量装置において、 上記ピストンの行程を調節するための手段を含むことを
特徴とする計量装置。 - 【請求項8】 請求項5記載の計量装置において、 上記第2の液槽部は、上記ピストン手段に組込まれ、 上記ピストン手段が回転して上記第2の位置に移動した
とき、上記第1及び第2の液槽部は互いに連通し、上記
取入口手段は閉止されることを特徴とする計量装置。 - 【請求項9】 請求項6記載の計量装置において、 上記第2の液槽部はピストン手段上に設けられ、 上記ピストン手段が上記第2の位置から上記第3の位置
に移動するとき、上記第1の液槽部内の熱可塑性材料は
押出され、上記第2の液槽部内の熱可塑性材料は瞬間的
に静止状態を保つことを特徴とする計量装置。 - 【請求項10】 請求項5記載の計量装置において、 上記回転駆動手段は、上記第2の液槽部を上記取入口手
段との連通位置から外れるまで移動させるのに充分な円
弧距離だけピストン手段を旋回させ、上記取入口手段を
閉止するようにしたことを特徴とする計量装置。 - 【請求項11】 請求項6記載の計量装置において、 上記ノズル手段から上記型穴への通路が開通するように
上記弁棒を移動させる手段と、 上記弁棒の運動を上記ピストン手段の上記第3の位置へ
の運動と同期させる制御手段とを含むことを特徴とする
計量装置。 - 【請求項12】 請求項3記載の計量装置において、 上記ピストン手段の凹部は、ピストン手段本体の切欠き
を構成し、ピストン手段の周面と交わることを特徴とす
る計量装置。 - 【請求項13】 請求項1記載の計量装置において、 上記ピストン手段の回転運動及び往復運動を順番に行な
うための制御手段を含み、 上記ピストンは、第1の位置から、第2の位置、第3の
位置、第1の位置へと順次移動することを特徴とする計
量装置。 - 【請求項14】 請求項1記載の計量装置において、 上記制御手段は、上記第2の位置から上記第3の位置へ
の上記ピストンの移動に同期して、上記ノズル弁棒を開
通位置に移動させることを特徴とする計量装置。 - 【請求項15】 請求項1記載の計量装置において、 上記順番は、上記計量装置の動作サイクルを構成するこ
とを特徴とする計量装置。 - 【請求項16】 請求項15記載の計量装置において、 上記動作サイクルを反復して行なうことを特徴とする計
量装置。 - 【請求項17】 シリンダー手段と、 上記シリンダー手段内を運動可能なピストン手段と、 上記ピストンを弁手段として機能させるため上記ピスト
ンを回転方向に移動させる手段と、 上記ピストンを熱可塑性材料を射出するものとして機能
させるため上記ピストンを直線方向に移動させる手段と
を有する、射出成形機のホットランナーシステムに組込
まれる射出容器。
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US694,766 | 1991-05-02 |
Publications (2)
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JPH06114883A true JPH06114883A (ja) | 1994-04-26 |
JPH0692102B2 JPH0692102B2 (ja) | 1994-11-16 |
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