JPH06198678A - 射出成形機用の射出ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冒頭で述べた形式の射出ユニットを改良し
て、材料フィード部からシリンダを介してノズルに至る
まで均一な材料流れを保証しかつ該射出ユニットの製造
を簡単にする。 【構成】 ノズルエレメント２と、シリンダ４内をガイ
ドされるプランジャ３とが、１つの構成ユニットを形成
しており、前記ノズルエレメントのノズルオリフィス１
１が、前記プランジャ３内に穿設された軸方向孔１３と
整合しており、該軸方向孔は前記シリンダ４の内室にま
で続いており、かつ、前記シリンダ４が、前記プランジ
ャ３の静止時にプランジャ縦軸線の方向に前記プランジ
ャに沿って摺動可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ノズルエレメント、材
料フィード部、前記ノズルエレメントと材料フィード部
との間に配置されたシリンダ−プランジャユニット、該
シリンダ−プランジャユニットのシリンダと前記材料フ
ィード部との間に配置された閉鎖部材及び、射出成形金
型のスプルー口縁部に前記ノズルエレメントを圧着する
装置を備えた、プラスチック製品を製造するための射出
成形機用の射出ユニットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】前記形式の射出ユニットは、粉末金属加
工及びセラミック加工用の充填剤入り及び充填剤無充填
のプラスチック材料並びに高充填バインダー及び泥漿物
質を、所謂「先入れ・先出し法（ first in - first ou
t - principle ）」に基づいて気泡なく処理しようとす
るものである。その場合、加工材料は流れ方向の逆転な
しにシリンダ−プランジャユニットによって圧送され
る。

【０００３】冒頭で述べた形式の装置はドイツ連邦共和
国特許出願公開第４２０７２８６号明細書に開示されて
いる。射出すべき液状又は可塑化された材料はこの場
合、射出軸線又は搬送スクリュー軸線に対して４５°傾
斜したシリンダ内を搬送される。シリンダへの合流口に
設けられた逆流止めは、射出時に材料が再びスクリュー
バレル内へ逆流するのを防止する。シリンダ内へ装入さ
れた材料は、プランジャによって射出ノズルを通って金
型キャビティ内へ注入される。スクリューによってシリ
ンダ内へ搬送されてくる材料は、流動技術的に好ましい
カーディオイド曲線を描いて変向される。この公知の装
置を用いれば、最高０．２ｇの射出重量の場合には良好
な結果を得ることができるけれども、当該装置には若干
の欠点が付随している。

【０００４】例えば逆流止めは、低粘稠性の材料を処理
する場合には特に弱点と成る。それというのは、射出運
動によって発動される逆流止めの閉鎖運動は不充分なシ
ール作用しか生ぜしめないからである。

【０００５】更に前記の公知の装置は、好ましくない流
動横断面を有している。射出プランジャがカーディオイ
ド曲線部に沿って材料を流動させるので、射出時にプラ
ンジャによって材料には不必要な剪断応力が生じる。そ
ればかりか、この公知の装置の製造は複雑で手間がかか
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
で述べた形式の射出ユニットを改良して、材料フィード
部からシリンダを介してノズルに至るまで均一な材料流
れを保証しかつ該射出ユニットの製造を簡単にすること
である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明の構成手段は、ノズルエレメントと、シリンダ−プラ
ンジャユニットのシリンダ内をガイドされるプランジャ
とが、１つの構成ユニットを形成しており、前記ノズル
エレメントのノズルオリフィスが、前記プランジャ内に
穿設された軸方向孔と整合しており、該軸方向孔は前記
シリンダの内室にまで続いており、かつ、前記シリンダ
が、前記プランジャの静止時にプランジャ縦軸線の方向
に前記プランジャに沿って摺動可能である点にある。

【０００８】本発明の有利な実施態様は、特許請求の範
囲の請求項２以降に記載した通りである。

【０００９】

【作用】本発明の射出ユニットを泥漿物質鋳込み成形の
ために使用する場合には、射出ユニットは、単に閉鎖部
材を有するシリンダ−プランジャユニットから成ってい
るにすぎず、しかもこの場合は、請求項８に記載したよ
うに材料供給部は、ホッパーと、該ホッパーに接続され
た可撓性ホースとから成っているにすぎない。

【００１０】射出行程時には、シリンダ−プランジャユ
ニットのシリンダだけが加速質量体として動かされる。
該シリンダ内のすべての領域を材料が直線的に通流する
ことに基づいて、均一な材料流れが保証され、かつ、射
出運動に不都合な影響を及ぼしかねない材料蓄積の虞れ
が避けられる。更にまた、加工温度及び射出圧が低いこ
とに基づいて、可動のシリンダに対してプランジャを入
念にシールする問題もなくなる。

【００１１】熱可塑性プラスチックを加工する場合に
は、本発明の射出ユニットはスクリュー式可塑化ユニッ
トと組合わせて使用される。まさしく、きわめて高い計
量（メタリング）精度が要求されるような使用例におい
てこそ本発明の解決手段はその真価を発揮し、決定的な
利点を提供する。射出圧が高くかつ計量ゾーン距離が長
い場合には、プランジャ通路を相応に構成することによ
って、射出行程の制御可能性が著しく改善される。公知
の逆流止めを使用する場合に発生する閉鎖挙動による計
量不精度は、請求項５において提案したような玉逆止弁
を使用することによって、或いは請求項６で提案したよ
うな外部から作動可能な回転ピン型閉鎖弁機構又は類似
の閉鎖機構を使用することによって、著しく減少され
る。

【００１２】この実施態様の場合には、射出行程時にシ
リンダ−プランジャユニットのシリンダと共にスクリュ
ーユニットも動かされねばならない。しかしながら請求
項９で提案したように、スクリューバレルとシリンダ−
プランジャユニットのシリンダ入口との間に滑り供給機
構を設けて、射出時に加速質量体としてやはり該シリン
ダだけを動かせばよいようにすることも可能である。

【００１３】前記のすべての使用例においてシリンダ−
プランジャユニットのシリンダは油圧シリンダによって
動かされる。しかし任意の適当な駆動方式も使用できる
のは勿論のことである。

【００１４】

【実施例】次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説す
る。

【００１５】図面に概略的に図示した射出ユニットは総
体的に符号１で示されており、かつ、シリンダ−プラン
ジャユニットのシリンダ４内に摺動可能に侵入するプラ
ンジャ３の一体構成部分を形成しているノズルエレメン
ト２を有している。しかしながら該ノズルエレメント２
は、プランジャ後端面に設けた対応凹設部内に固定され
た円筒形挿入部分として構成されていてもよい。プラン
ジャ３とシリンダ４の内壁との間のシールはピストンリ
ング（図示せず）によって行なわれる。

【００１６】プランジャ３に対向して位置するシリンダ
底部５内には孔６が設けられており、該孔を介してシリ
ンダの内室は材料フィード部７と接続され、この場合は
可塑化スクリュー８と接続されており、該可塑化スクリ
ューはスクリューバレル９内に回転可能に配置されてい
る。孔６によって形成される連通路は、例えば回転ピン
型閉鎖弁機構又は玉逆止弁のような閉鎖部材１０によっ
て開閉可能である。但し図面では、前記回転ピン型閉鎖
弁機構が、材料を通流させる開弁位置で例示されてい
る。

【００１７】ノズルオリフィス１１は、シリンダ４へ向
かう延在方向で見て、オリフィス移行区域１２において
円錐形に拡径し、次いでプランジャ３の端部の直ぐ手前
まで円筒孔１３を形成しており、該円筒孔は区域１４に
おいてプランジャ前端面１５まで漏斗状に拡径してい
る。前記円筒孔１３の範囲内には別の閉鎖部材１６（図
示例ではやはり回転ピン型閉鎖弁機構）が配置されてい
る。該回転ピン型閉鎖弁機構は閉弁位置で図示されてい
る。

【００１８】ノズルエレメント２の近くでプランジャ３
には、リングフランジ（又はヨーク部材）１７が配置さ
れており、該リングフランジは、ピストン−シリンダユ
ニットとして平行に配置された複数の油圧シリンダ１９
のピストン棒１８の作用点として使用され、かつ前記ピ
ストン−シリンダユニットのシリンダヘッド２０はシリ
ンダ４の外周壁に装着されている。

【００１９】給圧時に油圧シリンダ１９は、シリンダ底
部５を円筒孔１３のトランペット状開口の直前に位置さ
せるまで、プランジャ３を介してシリンダ４をリングフ
ランジ１７の方へ引き寄せる。

【００２０】他面において前記リングフランジ１７は、
別の複数の油圧シリンダ２１の支持部材として使用さ
れ、該油圧シリンダのピストン棒２２はリングフランジ
１７を貫通してノズルプレート２３に係合しており、射
出動作時に該ノズルプレートの開口２４を通ってノズル
エレメント２は、充填すべき金型のスプルー口の縁部区
域（図示せず）へ引き寄せられて位置決めされる。

【００２１】本発明の射出ユニットの機能態様は次の通
りである。

【００２２】稼働初期の状態では閉鎖部材１０が閉鎖さ
れているのに対して、閉鎖部材１６は開放された状態に
ある。シリンダ４は極限位置までプランジャ３の上にか
ぶさった状態にある。いま閉鎖部材１６が閉じられ、か
つ閉鎖部材１０が開かれると、可塑化スクリュー８が孔
６を介してプラスチック材料をシリンダ４内へ圧送する
ので、圧送の続行に伴ってシリンダ４は押し戻されてい
く。所望の充填レベルに到達すると、閉鎖部１０は再び
閉鎖される。ノズルと一体化されたシリンダ−プランジ
ャユニットは油圧シリンダ２１によって、充填すべき金
型に接近させられ、次いで閉鎖部材１６が開放され、か
つ、シリンダ４が油圧シリンダ１９によってリングフラ
ンジ１７へ向かって移動される。その際にプラスチック
材料がシリンダ４の内室から押し出される。図示の実施
例では可塑化スクリュー８とスクリューバレル９はシリ
ンダ４の運動に連動する。しかしながらスクリューバレ
ル９とシリンダ４との間に、射出材料用の滑り供給機構
を配置することも可能であり、この場合は、材料射出時
にシリンダ４だけが動かされればよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による射出ユニットの１実施例の概略縦
断面図である。

【符号の説明】

１ 射出ユニット、 ２ ノズルエレメント、 ３
プランジャ、 ４シリンダ、 ５ シリンダ底
部、 ６ 孔、 ７ 材料フイード部、８ 可塑
化スクリュー、 ９ スクリューバレル、 １０
閉鎖部材、１１ ノズルオリフィス、 １２ オリ
フィス移行区域、 １３ 円筒孔、 １４ 孔区
域、 １５ プランジャ前端面、 １６ 閉鎖部
材、１７ ヨーク部材としてのリングフランジ、 １
８ ピストン棒、 １９油圧シリンダ、 ２０ シ
リンダヘッド、 ２１ 油圧シリンダ、 ２２ピスト
ン棒、 ２３ ノズルプレート、 ２４ 開口

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ノズルエレメント、材料フィード部、前
   記ノズルエレメントと材料フィード部との間に配置され
   たシリンダ−プランジャユニット、該シリンダ−プラン
   ジャユニットのシリンダと前記材料フィード部との間に
   配置された閉鎖部材及び、射出成形金型のスプルー口縁
   部に前記ノズルエレメントを圧着する装置を備えた、プ
   ラスチック製品を製造するための射出成形機用の射出ユ
   ニットにおいて、ノズルエレメント（２）と、シリンダ
   −プランジャユニットのシリンダ（４）内をガイドされ
   るプランジャ（３）とが、１つの構成ユニットを形成し
   ており、前記ノズルエレメントのノズルオリフィス（１
   １）が、前記プランジャ（３）内に穿設された軸方向孔
   （１３）と整合しており、該軸方向孔は前記シリンダ
   （４）の内室にまで続いており、かつ、前記シリンダ
   （４）が、前記プランジャ（３）の静止時にプランジャ
   縦軸線の方向に前記プランジャに沿って摺動可能である
   ことを特徴とする、射出成形機用の射出ユニット。
2. 【請求項２】 プランジャ（３）の軸方向孔（１３）が
   シリンダ（４）の内室へ向かって漏斗状に拡径されてい
   る、請求項１記載の射出ユニット。
3. 【請求項３】 シリンダ−プランジャユニットのシリン
   ダ（４）が油圧シリンダ（１９）によって摺動可能であ
   る、請求項１又は２記載の射出ユニット。
4. 【請求項４】 軸方向孔（１３）内には、しかも該軸方
   向孔とノズルオリフィス（１１）との移行区域に別の閉
   鎖部材（１６）が配置されている、請求項１から３まで
   のいずれか１項記載の射出ユニット。
5. 【請求項５】 閉鎖部材（１０，１６）が玉逆止弁であ
   る、請求項１から４までのいずれか１項記載の射出ユニ
   ット。
6. 【請求項６】 閉鎖部材（１０，１６）が、外部から作
   動可能な回転ピン型閉鎖弁機構である、請求項１から４
   までのいずれか１項記載の射出ユニット。
7. 【請求項７】 材料フィード部が可塑化スクリュー
   （８）である、請求項１から６までのいずれか１項記載
   の射出ユニット。
8. 【請求項８】 材料フィード部がホッパーと可撓性ホー
   スとから成り、該可撓性ホースが前記ホッパとシリンダ
   −プランジャユニットのシリンダ（４）とを接続してい
   る、請求項１から７までのいずれか１項記載の射出ユニ
   ット。
9. 【請求項９】 シリンダ−プランジャユニットのシリン
   ダ（４）と材料供給部のスクリューバレル（９）との間
   に、射出材料のための滑り供給機構が設けられている、
   請求項７記載の射出ユニット。