JPH06315947A - 内部空隙が無く、外側のヒケが存在しない均質な射出成形部品を製造する方法及びその成形装置 - Google Patents
内部空隙が無く、外側のヒケが存在しない均質な射出成形部品を製造する方法及びその成形装置Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 内部空隙が無く、外側のヒケが存在しない射
出成形部品を製造する方法及装置を提供する。 【構成】 加圧ガスが高温のプラスチックを一方の金型
半体から付勢して離し、その他方の金型半体に押し付
け、金型部分１４、１６が分離する結果、加圧ガスは、
高温のプラスチックの後方で均一に配分され、その圧力
は冷却中、維持される。適用例いかんにより、該プラス
チックがキャビティ１８を完全に充填するようにし、又
は満たすが、完全には充填しないようにし、又金型部分
１４、１６を再度閉じたとき、係合面が当接し、又は一
部閉じた状態に維持することが出来る。プラスチックが
収縮する間に、金型キャビティ１８内のガスが仕上げ部
品の仕上げ外面に達するのを阻止するため、プラスチッ
クによりガスシールが形成される。
出成形部品を製造する方法及装置を提供する。 【構成】 加圧ガスが高温のプラスチックを一方の金型
半体から付勢して離し、その他方の金型半体に押し付
け、金型部分１４、１６が分離する結果、加圧ガスは、
高温のプラスチックの後方で均一に配分され、その圧力
は冷却中、維持される。適用例いかんにより、該プラス
チックがキャビティ１８を完全に充填するようにし、又
は満たすが、完全には充填しないようにし、又金型部分
１４、１６を再度閉じたとき、係合面が当接し、又は一
部閉じた状態に維持することが出来る。プラスチックが
収縮する間に、金型キャビティ１８内のガスが仕上げ部
品の仕上げ外面に達するのを阻止するため、プラスチッ
クによりガスシールが形成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金型キャビティ内にプ
ラスチックを射出した後に、流動性のプラスチック材料
を流体圧縮し、これにより、内部空隙が無い、即ち、略
歪み無しであり且つ仕上げ等級Ａの面でヒケ（sink）が
無い表面を有する、均等な射出成形部品を製造する方法
及び装置に関する。
ラスチックを射出した後に、流動性のプラスチック材料
を流体圧縮し、これにより、内部空隙が無い、即ち、略
歪み無しであり且つ仕上げ等級Ａの面でヒケ（sink）が
無い表面を有する、均等な射出成形部品を製造する方法
及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】射出成形金型は、典型的に、固定半体及
び可動半体（即ち、コア側とキャビティ側）を備えてお
り、これら半体を閉じて且つ相互に締め付けて、熱可塑
性組成物から物品を成形するための金型キャビティをそ
の間に形成する。熱可塑性樹脂は溶融状態に加熱され
て、スクリューラムによりノズルを通して加圧状態で金
型キャビティ内に射出される。ゲート部分における射出
圧力は、2,000乃至10,000psiであるのが普通である。プ
ラスチックは、十分に硬化するように冷却され、その後
に金型を開放して、硬化した物品を取り出す。
び可動半体（即ち、コア側とキャビティ側）を備えてお
り、これら半体を閉じて且つ相互に締め付けて、熱可塑
性組成物から物品を成形するための金型キャビティをそ
の間に形成する。熱可塑性樹脂は溶融状態に加熱され
て、スクリューラムによりノズルを通して加圧状態で金
型キャビティ内に射出される。ゲート部分における射出
圧力は、2,000乃至10,000psiであるのが普通である。プ
ラスチックは、十分に硬化するように冷却され、その後
に金型を開放して、硬化した物品を取り出す。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のプラスチック成
形方法の問題点は、冷却中にプラスチックの体積が縮む
（即ち、収縮する）結果、部品の裏側のリブ、又はボス
に起固して外側表面に変形、即ち「ヒケマーク」が形成
されることである。更に、キャビティを充填するための
高圧の射出圧力、充填圧力により、又はゲートにおける
射出圧力が成形品の両端における圧力よりも高圧である
ことに起因して、圧力勾配が不均一となる結果、そり、
又は部分的な変形が生ずる。高圧である射出圧力の結
果、硬化した物品に歪みマークが生じ、又は、歪み状態
で成形され、そのため、直ちに、又は、成形後、長時間
を経過してから、或はその成形品が高圧の場所で最終的
に使用される場合にそりが生ずる。収縮差によって成形
品にリブが形成される場合、肉厚対リブの形状の結果、
リブが成形品を屈折させ、又は曲げる可能性がある。プ
ラスチックがゲートから成形品の端部まで流動すること
の出来ない射出面積の大きい成形品の場合、高温のラン
ナー金型が必要であり、又、金型半体を共に保持するた
めに大きい締め付け力が必要とされる。こうした金型
は、多額の製造費用を必要とし、又、多数のゲートがあ
る場合、製品に溶接線が残る結果となる。こうした溶接
線は、成形部品の外観を損ない、又、弱体化させる。
又、大きい締め付け力を提供し得る機械は、運転コスト
が高くつく。
形方法の問題点は、冷却中にプラスチックの体積が縮む
（即ち、収縮する）結果、部品の裏側のリブ、又はボス
に起固して外側表面に変形、即ち「ヒケマーク」が形成
されることである。更に、キャビティを充填するための
高圧の射出圧力、充填圧力により、又はゲートにおける
射出圧力が成形品の両端における圧力よりも高圧である
ことに起因して、圧力勾配が不均一となる結果、そり、
又は部分的な変形が生ずる。高圧である射出圧力の結
果、硬化した物品に歪みマークが生じ、又は、歪み状態
で成形され、そのため、直ちに、又は、成形後、長時間
を経過してから、或はその成形品が高圧の場所で最終的
に使用される場合にそりが生ずる。収縮差によって成形
品にリブが形成される場合、肉厚対リブの形状の結果、
リブが成形品を屈折させ、又は曲げる可能性がある。プ
ラスチックがゲートから成形品の端部まで流動すること
の出来ない射出面積の大きい成形品の場合、高温のラン
ナー金型が必要であり、又、金型半体を共に保持するた
めに大きい締め付け力が必要とされる。こうした金型
は、多額の製造費用を必要とし、又、多数のゲートがあ
る場合、製品に溶接線が残る結果となる。こうした溶接
線は、成形部品の外観を損ない、又、弱体化させる。
又、大きい締め付け力を提供し得る機械は、運転コスト
が高くつく。
【０００４】「ガス利用の射出成形法」と称される方法
では、不活性ガスは、プラスチック射出ノズルを通じて
射出され、溶融した熱可塑性樹脂の厚い領域内に直接、
入り、これにより、部品の内部に中空部分を形成する。
このガス利用の成形方法によれば、ヒケマーク及びそり
の発生を最小にすることが出来、場合によっては、完全
に解消することも可能である。ガスは、部品の表面とリ
ブのような裏側の要素との間にな形成される中空部分
（即ち、ガス通路）を通じて導入される。この場合、リ
ブの底部は、ガスの通路を案内し易くするために厚くし
なければならないか、これは、収縮を解消するためにリ
ブを可能な限り薄くしなければならない通常のプラスチ
ックに対する設計方法と反対のものである。ガス通路が
リブの底部にある場合、材料は、断面の中心にて最も高
温となるため、成形部品が冷却するとき、材料は通路の
内面から収縮して離れる。故に、冷却中に、プラスチッ
ク部品が収縮すると、外部から見える外面におけるヒケ
マークは最小となる。
では、不活性ガスは、プラスチック射出ノズルを通じて
射出され、溶融した熱可塑性樹脂の厚い領域内に直接、
入り、これにより、部品の内部に中空部分を形成する。
このガス利用の成形方法によれば、ヒケマーク及びそり
の発生を最小にすることが出来、場合によっては、完全
に解消することも可能である。ガスは、部品の表面とリ
ブのような裏側の要素との間にな形成される中空部分
（即ち、ガス通路）を通じて導入される。この場合、リ
ブの底部は、ガスの通路を案内し易くするために厚くし
なければならないか、これは、収縮を解消するためにリ
ブを可能な限り薄くしなければならない通常のプラスチ
ックに対する設計方法と反対のものである。ガス通路が
リブの底部にある場合、材料は、断面の中心にて最も高
温となるため、成形部品が冷却するとき、材料は通路の
内面から収縮して離れる。故に、冷却中に、プラスチッ
ク部品が収縮すると、外部から見える外面におけるヒケ
マークは最小となる。
【０００５】かかるガスを利用する成形方法の欠点は、
金型を開ける前にガス通路内のガス圧力を逃がさなけれ
ばならないことであり、このためには、通常、加圧ガス
を大気中に排出し、次に、この穴を密封するか、又は仕
上げるといった、コストの嵩む成形後の工程が必要とさ
れる。部品の外観又は機能が影響を受ける場合、又はク
ロムめっき又は塗装のような二次的な工程中に各種の化
学浴で部品が汚れる可能性を解消するために、この排気
穴を密封しなければならないことが多い。
金型を開ける前にガス通路内のガス圧力を逃がさなけれ
ばならないことであり、このためには、通常、加圧ガス
を大気中に排出し、次に、この穴を密封するか、又は仕
上げるといった、コストの嵩む成形後の工程が必要とさ
れる。部品の外観又は機能が影響を受ける場合、又はク
ロムめっき又は塗装のような二次的な工程中に各種の化
学浴で部品が汚れる可能性を解消するために、この排気
穴を密封しなければならないことが多い。
【０００６】更に、成形品の厚さの厚い部分のガス抜き
穴に起因するシャドウマークにより及びこの厚い部分内
に保持されず、成形品の肉厚部分に溢れ出すガスに起因
するガスの透過により、等級Ａの表面を実現することが
不可能となる。その結果、壁、隆起部分が薄く且つ弱体
化し、又かぶりマークが生ずる。
穴に起因するシャドウマークにより及びこの厚い部分内
に保持されず、成形品の肉厚部分に溢れ出すガスに起因
するガスの透過により、等級Ａの表面を実現することが
不可能となる。その結果、壁、隆起部分が薄く且つ弱体
化し、又かぶりマークが生ずる。
【０００７】ガスを利用する成形方法において、成形工
程中に使用されるガスは、ある程度、回収することが出
来るが、成形したポリマーからの揮発成分で一杯とな
り、これら揮発成分を除去しなければならない。更に、
揮発性ガスにより不活性ガスを圧縮する虞れがある（例
えば、火災の危険性がある）。
程中に使用されるガスは、ある程度、回収することが出
来るが、成形したポリマーからの揮発成分で一杯とな
り、これら揮発成分を除去しなければならない。更に、
揮発性ガスにより不活性ガスを圧縮する虞れがある（例
えば、火災の危険性がある）。
【０００８】更に、ガスを利用する成形方法の場合、ガ
スを金型中に導入するため、ガス圧縮装置、ノズル、ピ
ン等の形態の高価な装置が必要とされる。更に、これら
の装置を高圧（例えば、9,000 psi）で作動させるため
には、高価なエネルギーを必要とし、使用され且つ損失
するガスのためにコストは増大し、又多額の保守費用も
必要である。
スを金型中に導入するため、ガス圧縮装置、ノズル、ピ
ン等の形態の高価な装置が必要とされる。更に、これら
の装置を高圧（例えば、9,000 psi）で作動させるため
には、高価なエネルギーを必要とし、使用され且つ損失
するガスのためにコストは増大し、又多額の保守費用も
必要である。
【０００９】加圧ガス源を利用して部品を射出成形する
ことは、1990年6月14日に国際公開された国際出願第WO
90/06220号「射出成形方法及び装置（Injection Mold M
ethod and Apparatus）」に記載されており、この明細
書の内容は、引用して本明細書の一部に含めてある。こ
の方法は、本明細書に記載した型式の物品の成形には適
するものの、安価な物品を製造する方法の改良が不断に
要望されている。
ことは、1990年6月14日に国際公開された国際出願第WO
90/06220号「射出成形方法及び装置（Injection Mold M
ethod and Apparatus）」に記載されており、この明細
書の内容は、引用して本明細書の一部に含めてある。こ
の方法は、本明細書に記載した型式の物品の成形には適
するものの、安価な物品を製造する方法の改良が不断に
要望されている。
【００１０】本発明の主たる目的は、応力無しで等級Ａ
の表面であり、外面に「ヒケマーク」又は「かぶりマー
ク」が存在せず、部品の内部にガスが含まれず、又はプ
ラスチックの内部に空隙が存在せず、透過線又は観察線
が無く、成形部品中の流体圧力を逃す必要がなく、又成
形物品を成形するのに使用する溶融プラスチックの内面
に一定のガス圧力を付与し、更に、工程で再使用するた
め、揮発成分の少ない状態で流体（即ち、ガス）を回収
することを許容する、プラスチック成形部品の低廉な製
造を改良する方法及び装置を提供することである。
の表面であり、外面に「ヒケマーク」又は「かぶりマー
ク」が存在せず、部品の内部にガスが含まれず、又はプ
ラスチックの内部に空隙が存在せず、透過線又は観察線
が無く、成形部品中の流体圧力を逃す必要がなく、又成
形物品を成形するのに使用する溶融プラスチックの内面
に一定のガス圧力を付与し、更に、工程で再使用するた
め、揮発成分の少ない状態で流体（即ち、ガス）を回収
することを許容する、プラスチック成形部品の低廉な製
造を改良する方法及び装置を提供することである。
【００１１】本発明の別の目的は、ガスを遠方の位置に
供給するためのガス通路を不要とし、これにより、自立
ボス、補強材及びその他の構造上の構成要素を形成する
成形装置を提供することである。
供給するためのガス通路を不要とし、これにより、自立
ボス、補強材及びその他の構造上の構成要素を形成する
成形装置を提供することである。
【００１２】本発明の更に別の目的は、成形及び硬化
中、成形ガスが熱可塑性樹脂の周りを移動し、仕上げ面
を形成するのに使用される金型キャビティ面から成形し
たプラスチックを押し出すのを阻止するか、又は金型部
分の分割線を横断して、金型キャビティから外方に逃げ
るのを阻止する、自己密封機構を提供することである。
特に、本発明による方法及び装置は、成形部品の製造に
使用される流動性の射出した熱可塑性樹脂の内面全体が
等しい均一な圧力に露呈され、熱可塑性樹脂がガス密封
リングを形成し得るように協働することに起因して、外
面が成形ガスを受け入れるのを阻止し得ないような方法
で利用される。
中、成形ガスが熱可塑性樹脂の周りを移動し、仕上げ面
を形成するのに使用される金型キャビティ面から成形し
たプラスチックを押し出すのを阻止するか、又は金型部
分の分割線を横断して、金型キャビティから外方に逃げ
るのを阻止する、自己密封機構を提供することである。
特に、本発明による方法及び装置は、成形部品の製造に
使用される流動性の射出した熱可塑性樹脂の内面全体が
等しい均一な圧力に露呈され、熱可塑性樹脂がガス密封
リングを形成し得るように協働することに起因して、外
面が成形ガスを受け入れるのを阻止し得ないような方法
で利用される。
【００１３】本発明の更に別の目的は、望ましいよう
に、補強リブ又は内部ガスキャビティを必要とせずに、
射出成形し且つガス圧縮し、寸法的に安定した肉厚の薄
い熱可塑性樹脂部品を提供することである。
に、補強リブ又は内部ガスキャビティを必要とせずに、
射出成形し且つガス圧縮し、寸法的に安定した肉厚の薄
い熱可塑性樹脂部品を提供することである。
【００１４】本発明の更に別の目的は、効率的であり、
低圧で部品を成形することが出来、成形品を圧力に抗し
て共に保持するのに必要な締め付け力が小さく、排気を
不要にし、又、金型部分を開放したとき、少なくとも成
形圧力の一部を利用して、仕上げ部品を射出するのを促
進し得るようにした方法を提供することである。
低圧で部品を成形することが出来、成形品を圧力に抗し
て共に保持するのに必要な締め付け力が小さく、排気を
不要にし、又、金型部分を開放したとき、少なくとも成
形圧力の一部を利用して、仕上げ部品を射出するのを促
進し得るようにした方法を提供することである。
【００１５】本発明の更に別の目的は、射出した熱可塑
性樹脂の内面全体に均一なガス圧力を付与し且つ従来の
ノズル及び射出弁よりも低廉で効率的な流体入口を提供
することである。
性樹脂の内面全体に均一なガス圧力を付与し且つ従来の
ノズル及び射出弁よりも低廉で効率的な流体入口を提供
することである。
【００１６】本発明の更に別の目的は、部品の冷却を促
進するガス再循環機構を提供することである。
進するガス再循環機構を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、 内部空
隙が無く、等級Ａの仕上げ面でヒケが無い表面を有す
る、歪み無しの部品を形成するため、射出成形したプラ
スチック材料を流体圧縮する方法及び装置が提供され
る。該装置は、所望の部品の形状の金型キャビティを形
成し得るように開放位置と閉位置との間を動く固定金型
部分及び可動金型部分と、溶融したプラスチックを金型
キャビティ内に射出する少なくとも一つのプラスチック
射出弁と、加圧ガスを金型キャビティ内に導入する少な
くとも一つのガス入口弁と、 を備えている。該金型部分
は、 閉じて分割線を形成し、又、対向する金型キャビテ
ィ面を形成し、更に、固定金型部分には、金型キャビテ
ィ内に開放する一又は複数のガス入口が設けられる。
隙が無く、等級Ａの仕上げ面でヒケが無い表面を有す
る、歪み無しの部品を形成するため、射出成形したプラ
スチック材料を流体圧縮する方法及び装置が提供され
る。該装置は、所望の部品の形状の金型キャビティを形
成し得るように開放位置と閉位置との間を動く固定金型
部分及び可動金型部分と、溶融したプラスチックを金型
キャビティ内に射出する少なくとも一つのプラスチック
射出弁と、加圧ガスを金型キャビティ内に導入する少な
くとも一つのガス入口弁と、 を備えている。該金型部分
は、 閉じて分割線を形成し、又、対向する金型キャビテ
ィ面を形成し、更に、固定金型部分には、金型キャビテ
ィ内に開放する一又は複数のガス入口が設けられる。
【００１８】本発明によれば、プラスチックは、金型部
分の一方を通じて、又は分割線を通じて横方向に金型キ
ャビティ内に射出することが出来るが、固定金型部分を
通じて中央に射出されるように図示してある。窒素のよ
うな加圧不活性ガスがガス入口を通じて金型キャビティ
内に導入され、溶融熱可塑性プラスチックを一方の金型
部分のキャビティ壁からその他方の金型部分のキャビテ
ィ壁に均一に付勢して、部品の仕上げた外面を形成す
る。
分の一方を通じて、又は分割線を通じて横方向に金型キ
ャビティ内に射出することが出来るが、固定金型部分を
通じて中央に射出されるように図示してある。窒素のよ
うな加圧不活性ガスがガス入口を通じて金型キャビティ
内に導入され、溶融熱可塑性プラスチックを一方の金型
部分のキャビティ壁からその他方の金型部分のキャビテ
ィ壁に均一に付勢して、部品の仕上げた外面を形成す
る。
【００１９】このガスは、プラスチックの射出後に導入
し、又、金型部分を付勢して分離させ、これにより、金
型キャビティの容積を増大し、ガスを熱可塑性樹脂の全
体に均一に分配するために使用することが出来る。その
後に、該金型部分は、共に組み付けて、金型キャビティ
内のガスが圧縮されるようにする。
し、又、金型部分を付勢して分離させ、これにより、金
型キャビティの容積を増大し、ガスを熱可塑性樹脂の全
体に均一に分配するために使用することが出来る。その
後に、該金型部分は、共に組み付けて、金型キャビティ
内のガスが圧縮されるようにする。
【００２０】又、これらの金型部分を分離させ、その後
に、加熱した熱可塑性樹脂及び加圧ガスを金型キャビテ
ィ内に導入する。その後、金型部分を共に組み付ける。
に、加熱した熱可塑性樹脂及び加圧ガスを金型キャビテ
ィ内に導入する。その後、金型部分を共に組み付ける。
【００２１】金型キャビティから分割線等を介してガス
が逃げるのを阻止し、又、射出したプラスチックの内面
の周りから部品の仕上げた外面まで移動するのを阻止す
るため、金型キャビティ、又はコア側の何れかの金型面
に連続的な凹所を形成し、ガス入口に対して包み込む関
係となるようにし、又、金型キャビティの外側で且つ金
型部分の対向面により形成される分割線に略同心状の一
対の連続的な溝が形成される。該凹所は、射出成形段階
中に、該凹所に付勢される熱可塑性樹脂を受け取り、そ
の熱可塑性樹脂の冷却及び収縮中、加圧ガスは、該熱可
塑性樹脂を凹所の一つの壁に連続的に付勢する働きを
し、これにより、成形品の内面から伸長する密封リング
を形成し、ガスが金型キャビティから逃げるのを阻止す
る。該内側溝は、金型キャビティからガスを制御状態で
再循環させる等のための低圧の通路を提供し得るように
してあり、又、外側溝は、Ｏリングを受け入れ、内側溝
の周りにシールを形成し得るような寸法にされる。
が逃げるのを阻止し、又、射出したプラスチックの内面
の周りから部品の仕上げた外面まで移動するのを阻止す
るため、金型キャビティ、又はコア側の何れかの金型面
に連続的な凹所を形成し、ガス入口に対して包み込む関
係となるようにし、又、金型キャビティの外側で且つ金
型部分の対向面により形成される分割線に略同心状の一
対の連続的な溝が形成される。該凹所は、射出成形段階
中に、該凹所に付勢される熱可塑性樹脂を受け取り、そ
の熱可塑性樹脂の冷却及び収縮中、加圧ガスは、該熱可
塑性樹脂を凹所の一つの壁に連続的に付勢する働きを
し、これにより、成形品の内面から伸長する密封リング
を形成し、ガスが金型キャビティから逃げるのを阻止す
る。該内側溝は、金型キャビティからガスを制御状態で
再循環させる等のための低圧の通路を提供し得るように
してあり、又、外側溝は、Ｏリングを受け入れ、内側溝
の周りにシールを形成し得るような寸法にされる。
【００２２】本発明によれば、金型部分の一方（例え
ば、コア側）は、自立ボスを形成する複数の凹所か、又
は熱可塑性樹脂が満たされる、リブを形成する複数のチ
ャンバを有する、上方に伸長するコア本体かを備えるこ
とが望ましい。これらのチャンバは、部品の内側にリブ
を形成し、これらのリブは、連続的で中断部分がなく、
又、凹所と組み合わせて使用して、自立ボスを形成する
ことが出来る。更に、リブを形成するチャンバの壁に
は、段付き部分を形成し、この段付き部分がプラスチッ
クが流動し、プラスチックを外方に付勢させる大きい容
積領域を形成し、これにより、部品の収縮を阻止し、又
その外面が金型キャビティの表面と接触する状態を脱す
るのを阻止し得るようにすることが出来る。
ば、コア側）は、自立ボスを形成する複数の凹所か、又
は熱可塑性樹脂が満たされる、リブを形成する複数のチ
ャンバを有する、上方に伸長するコア本体かを備えるこ
とが望ましい。これらのチャンバは、部品の内側にリブ
を形成し、これらのリブは、連続的で中断部分がなく、
又、凹所と組み合わせて使用して、自立ボスを形成する
ことが出来る。更に、リブを形成するチャンバの壁に
は、段付き部分を形成し、この段付き部分がプラスチッ
クが流動し、プラスチックを外方に付勢させる大きい容
積領域を形成し、これにより、部品の収縮を阻止し、又
その外面が金型キャビティの表面と接触する状態を脱す
るのを阻止し得るようにすることが出来る。
【００２３】本発明の方法及び装置は、従来のガス利用
による射出成形方法に必要とされるように、伸長するガ
ス通路を必要とせずに、自立するボス及びリブを形成す
ることを許容する点で有利である。これは、設計の自由
度を許容し、成形品を補強するための全てのリブが不要
となるのみならず、金型の厚い部分の遠方領域の収縮を
阻止するためのリブをも不要にすることが出来る。
による射出成形方法に必要とされるように、伸長するガ
ス通路を必要とせずに、自立するボス及びリブを形成す
ることを許容する点で有利である。これは、設計の自由
度を許容し、成形品を補強するための全てのリブが不要
となるのみならず、金型の厚い部分の遠方領域の収縮を
阻止するためのリブをも不要にすることが出来る。
【００２４】更に、成形品は、低圧及び小さい締め付け
力で製造することが出来、高温のランナーを不要にする
ものである。
力で製造することが出来、高温のランナーを不要にする
ものである。
【００２５】加圧ガスは、プラスチックを金型部分の一
方からその他方の金型部分に均一に付勢させ、成形部品
が収縮してその他方の金型部分の金型面から離れるのを
阻止し、又、この加圧ガスを利用して、部品を金型キャ
ビティから突き出し、これにより、表面にへこみを生ず
る虞れにある突き出しピンの使用を不要にする点で有利
である。
方からその他方の金型部分に均一に付勢させ、成形部品
が収縮してその他方の金型部分の金型面から離れるのを
阻止し、又、この加圧ガスを利用して、部品を金型キャ
ビティから突き出し、これにより、表面にへこみを生ず
る虞れにある突き出しピンの使用を不要にする点で有利
である。
【００２６】利用されるガスの制御により、エネルギコ
スト及びガスのコストを削減し、又、そのガスを再循環
して、冷却効果を向上させ、サイクル間で金型が冷却す
るのに必要な時間を短縮し得る点が有利である。
スト及びガスのコストを削減し、又、そのガスを再循環
して、冷却効果を向上させ、サイクル間で金型が冷却す
るのに必要な時間を短縮し得る点が有利である。
【００２７】リブを形成する通路を備える金型装置の更
なる利点は、透過マーク、かぶりマーク等の存在しな
い、ヒケ無しで等級Ａの仕上げ面を有する表面を提供す
る一方、強化された構造体部品を提供する点である。
なる利点は、透過マーク、かぶりマーク等の存在しな
い、ヒケ無しで等級Ａの仕上げ面を有する表面を提供す
る一方、強化された構造体部品を提供する点である。
【００２８】更に、射出成形したプラスチックをガス圧
縮することは、薄い及び厚い断面の構造体部品を製造す
ることを許容するものである。
縮することは、薄い及び厚い断面の構造体部品を製造す
ることを許容するものである。
【００２９】
【実施例】添付図面を参照すると、本発明による成形装
置は、ヒケ無しの仕上げ等級Ａの外面を有する構造体部
品を形成するために使用される。本発明は、補強リブを
必要とし又は必要とせずに、或は自立ボスを備え又は補
強リブ及び自立ボスを備え、又は壁部分のようなその他
の構造体要素と組み合わされる、形状の異なる部品を製
造するために適用可能であることを理解すべきである。
更に、本発明を実施するとき、プラスチック横方向から
導入するような場合、ガスは、金型キャビティの一側部
又は両側部から導入することが出来る。
置は、ヒケ無しの仕上げ等級Ａの外面を有する構造体部
品を形成するために使用される。本発明は、補強リブを
必要とし又は必要とせずに、或は自立ボスを備え又は補
強リブ及び自立ボスを備え、又は壁部分のようなその他
の構造体要素と組み合わされる、形状の異なる部品を製
造するために適用可能であることを理解すべきである。
更に、本発明を実施するとき、プラスチック横方向から
導入するような場合、ガスは、金型キャビティの一側部
又は両側部から導入することが出来る。
【００３０】次に、図１及び図３を参照すると、本発明
によれば、部品１０は、成形装置１２により製造され
る。該成形装置１２は、可動金型部分１４及び固定金型
部分１６を備えており、可動金型部分１４は、該金型部
分が互いに離間されて、仕上げ部品１０を取り出すこと
の出来る開放位置（図示せず）と閉位置（図示する位
置）との間で相対的に可動である。これら金型部分が閉
位置にあるとき、金型部分は、部品１０を製造する金型
キャビティ１８を協働して画成する。固定金型部分は図
示されていないが、従来の成形機械及び従来のスクリュ
ーラムに固定され、金型キャビティ１８内に射出された
溶融プラスチック材料を受け取る。更に、閉位置にある
とき、金型半体同士を保持すためるためにクランプ装置
が金型部分に接続される。該スクリューラム及びクラン
プ装置は、従来型式であり、当業者に理解されよう。上
記の引用した国際出願第WO 90/06220号の明細書に記載
された装置がその一例である。
によれば、部品１０は、成形装置１２により製造され
る。該成形装置１２は、可動金型部分１４及び固定金型
部分１６を備えており、可動金型部分１４は、該金型部
分が互いに離間されて、仕上げ部品１０を取り出すこと
の出来る開放位置（図示せず）と閉位置（図示する位
置）との間で相対的に可動である。これら金型部分が閉
位置にあるとき、金型部分は、部品１０を製造する金型
キャビティ１８を協働して画成する。固定金型部分は図
示されていないが、従来の成形機械及び従来のスクリュ
ーラムに固定され、金型キャビティ１８内に射出された
溶融プラスチック材料を受け取る。更に、閉位置にある
とき、金型半体同士を保持すためるためにクランプ装置
が金型部分に接続される。該スクリューラム及びクラン
プ装置は、従来型式であり、当業者に理解されよう。上
記の引用した国際出願第WO 90/06220号の明細書に記載
された装置がその一例である。
【００３１】可動金型部分１４は、金型キャビティの外
側となる第一の面部分２０と、金型キャビティの内部を
形成し且つ所望の部品の仕上げ外面を形成する第二の面
部分２２とを有する底面を備える。図示するように、内
面部分２２は、平坦な上方壁２２ａと、端部壁２２ｂと
を備えている。
側となる第一の面部分２０と、金型キャビティの内部を
形成し且つ所望の部品の仕上げ外面を形成する第二の面
部分２２とを有する底面を備える。図示するように、内
面部分２２は、平坦な上方壁２２ａと、端部壁２２ｂと
を備えている。
【００３２】固定金型部分１６は、金型キャビティの外
側となり、該当する外面部分２０の支持面を形成する第
一の面部分２４と、第二の面部分２６とを有する頂部面
を備えている。該第一の外面部分２０、２４は、分割線
「Ｐ」を形成する。金型キャビティ１８は、対向する内
面部分２２、２６により形成される。プラスチックスプ
ルーブッシュ２８は、射出した溶融熱可塑性樹脂が第二
の面部分２６を通って金型キャビティ内に流動するのを
許容するように配置される。溶融プラスチックの体積
は、金型キャビティを略一杯にするが、該キャビティを
完全に充填するのに必要な量よりは少ない所定の量であ
る。射出された量は、キャビティの全容積の90−99.9％
の範囲であるが、一実施例において、プラスチックは、
金型キャビティの全容積の約97.4％を満たす。
側となり、該当する外面部分２０の支持面を形成する第
一の面部分２４と、第二の面部分２６とを有する頂部面
を備えている。該第一の外面部分２０、２４は、分割線
「Ｐ」を形成する。金型キャビティ１８は、対向する内
面部分２２、２６により形成される。プラスチックスプ
ルーブッシュ２８は、射出した溶融熱可塑性樹脂が第二
の面部分２６を通って金型キャビティ内に流動するのを
許容するように配置される。溶融プラスチックの体積
は、金型キャビティを略一杯にするが、該キャビティを
完全に充填するのに必要な量よりは少ない所定の量であ
る。射出された量は、キャビティの全容積の90−99.9％
の範囲であるが、一実施例において、プラスチックは、
金型キャビティの全容積の約97.4％を満たす。
【００３３】窒素のような不活性の加圧ガスは、固定金
型部分１６の第二の面部分２６に形成された１又は複数
のガス入口３０を通じて金型キャビティ１８内に射出さ
れ、これによりキャビティのコア側を加圧し、溶融した
プラスチック材料を可動金型部分１４の面２２ａ、２２
ｂに付勢させる。樹脂の分配を均一にするため、ガスの
入口は、略対称に配置され、その各々がガス入口管３２
を介して所定の圧力のガス源に接続される。各ガス入口
は、共通のガス源に別個に接続された状態で示してある
が、ガス入口の各々は、別個の圧力源に接続してもよ
い。
型部分１６の第二の面部分２６に形成された１又は複数
のガス入口３０を通じて金型キャビティ１８内に射出さ
れ、これによりキャビティのコア側を加圧し、溶融した
プラスチック材料を可動金型部分１４の面２２ａ、２２
ｂに付勢させる。樹脂の分配を均一にするため、ガスの
入口は、略対称に配置され、その各々がガス入口管３２
を介して所定の圧力のガス源に接続される。各ガス入口
は、共通のガス源に別個に接続された状態で示してある
が、ガス入口の各々は、別個の圧力源に接続してもよ
い。
【００３４】本発明の重要な特徴によれば、（１）キャ
ビティ内の圧力を減圧するため、及び（２）高温の溶融
熱可塑性樹脂を圧縮するのに使用されるガスの再循環を
許容することにより、部品を供給するために複数のガス
出口３４が設けられる。これらガス出口３４は、面２６
を介してキャビティ１８に連通し、ガスが戻し管３６を
介してキャビティから外部に流動するのを許容する。
ビティ内の圧力を減圧するため、及び（２）高温の溶融
熱可塑性樹脂を圧縮するのに使用されるガスの再循環を
許容することにより、部品を供給するために複数のガス
出口３４が設けられる。これらガス出口３４は、面２６
を介してキャビティ１８に連通し、ガスが戻し管３６を
介してキャビティから外部に流動するのを許容する。
【００３５】窒素ガスは、加圧容器３８で示すように、
窒素源から入口管３２に供給される。容器３８は、遮断
弁４０、圧力調整弁４２、それぞれ工程圧力及び容器内
の圧力を表示する圧力計４４、４６を備えている。ガス
は電気作動式方向制御弁４８を介して所望の圧力で供給
される。
窒素源から入口管３２に供給される。容器３８は、遮断
弁４０、圧力調整弁４２、それぞれ工程圧力及び容器内
の圧力を表示する圧力計４４、４６を備えている。ガス
は電気作動式方向制御弁４８を介して所望の圧力で供給
される。
【００３６】成形工程中、及び成形工程後に、ガスを除
去し、節約し且つ再利用するためのガス循環装置が設け
られる。戻し管３６は、相互に接続されており、更に、
逆止弁５０、ガス方向弁５２、減圧弁５４及び窒素容器
５６に直列に接続される。圧力スイッチ５８が窒素を熱
交換器のような冷却器６０、ポンプ６２、逆止弁６４に
接続し、箇所６６で供給源３８に入る。ポンプ６２を使
用して、金型キャビティからのガスを圧縮し（即ち、加
圧し）、冷却し且つ加圧された窒素を装置に直接的に再
供給する。一回の運転にて供給源３８からの窒素ガス
は、ポンプにより2,400 psiに加圧し、圧力調整弁４２
は、1,000 psiに設定した。
去し、節約し且つ再利用するためのガス循環装置が設け
られる。戻し管３６は、相互に接続されており、更に、
逆止弁５０、ガス方向弁５２、減圧弁５４及び窒素容器
５６に直列に接続される。圧力スイッチ５８が窒素を熱
交換器のような冷却器６０、ポンプ６２、逆止弁６４に
接続し、箇所６６で供給源３８に入る。ポンプ６２を使
用して、金型キャビティからのガスを圧縮し（即ち、加
圧し）、冷却し且つ加圧された窒素を装置に直接的に再
供給する。一回の運転にて供給源３８からの窒素ガス
は、ポンプにより2,400 psiに加圧し、圧力調整弁４２
は、1,000 psiに設定した。
【００３７】ガスを再捕集する本発明の特徴によれば、
金型部分１６の面２４には、一対の同心状の外側溝７２
及び内側溝７４が形成される。該外側溝７２は、面２
０、２４により圧縮され、金型キャビティの周りにガス
シールを形成するＯリングを受け入れる寸法としてあ
る。内側溝７４は、プラスチックと接触することにより
加熱されたキャビティ内のガスを減圧弁７８及び方向制
御弁８０を介して窒素容器５６への低圧の出口戻し管７
６と連通させる。所望であれば、このガスは、方向制御
弁５０内に直接連通させ、又はバイパス管８２を介して
弁５０を迂回させることも出来る。
金型部分１６の面２４には、一対の同心状の外側溝７２
及び内側溝７４が形成される。該外側溝７２は、面２
０、２４により圧縮され、金型キャビティの周りにガス
シールを形成するＯリングを受け入れる寸法としてあ
る。内側溝７４は、プラスチックと接触することにより
加熱されたキャビティ内のガスを減圧弁７８及び方向制
御弁８０を介して窒素容器５６への低圧の出口戻し管７
６と連通させる。所望であれば、このガスは、方向制御
弁５０内に直接連通させ、又はバイパス管８２を介して
弁５０を迂回させることも出来る。
【００３８】本発明によれば、図４及び図５、図６及び
図７、図８及び図９、図１０、及び図１１には、ガスが
金型キャビティから逃げたり、又は熱可塑性樹脂の外面
に移動するのを阻止するために利用されるガス密封装置
が図示されている。プラスチックを金型キャビティ内に
射出した後、プラスチックは、収縮する傾向となる。射
出したガスが熱可塑性樹脂の「内側」のガス圧縮側か
ら、面２２ａ、２２ｂにより形成された金型キャビティ
の壁の間に付与された境界面内に移動しなければなら
ず、該面が、部品１０の形状を仕上げる外面（即ち、プ
ラスチックの外側「圧縮面」）を形成する場合、ガス
は、プラスチックを金型から離れる方向に付勢させ、等
級Ａの表面の形成を妨害する。この状態を防止するた
め、面２６から遠方の位置にて金型部分１６には、連続
的な凹所がガス入口３０を取り囲む関係で形成されてお
り、ガスがこの凹所からキャビティ内に導入される。該
凹所は、キャビティ内に熱可塑性樹脂を射出する間に、
その熱可塑性樹脂を受け取り、その後、熱可塑性樹脂
は、冷却中に硬化し、連続的なリングを形成する。冷却
段階中、ガスは、溶融したプラスチックを該凹所の面に
連続的に付勢させ、金型部分間の分割線の閉塞部分を介
してガスが金型キャビティから逃げるのを阻止する。
図７、図８及び図９、図１０、及び図１１には、ガスが
金型キャビティから逃げたり、又は熱可塑性樹脂の外面
に移動するのを阻止するために利用されるガス密封装置
が図示されている。プラスチックを金型キャビティ内に
射出した後、プラスチックは、収縮する傾向となる。射
出したガスが熱可塑性樹脂の「内側」のガス圧縮側か
ら、面２２ａ、２２ｂにより形成された金型キャビティ
の壁の間に付与された境界面内に移動しなければなら
ず、該面が、部品１０の形状を仕上げる外面（即ち、プ
ラスチックの外側「圧縮面」）を形成する場合、ガス
は、プラスチックを金型から離れる方向に付勢させ、等
級Ａの表面の形成を妨害する。この状態を防止するた
め、面２６から遠方の位置にて金型部分１６には、連続
的な凹所がガス入口３０を取り囲む関係で形成されてお
り、ガスがこの凹所からキャビティ内に導入される。該
凹所は、キャビティ内に熱可塑性樹脂を射出する間に、
その熱可塑性樹脂を受け取り、その後、熱可塑性樹脂
は、冷却中に硬化し、連続的なリングを形成する。冷却
段階中、ガスは、溶融したプラスチックを該凹所の面に
連続的に付勢させ、金型部分間の分割線の閉塞部分を介
してガスが金型キャビティから逃げるのを阻止する。
【００３９】図４に図示した実施例において、連続的な
Ｖ字形凹所８４がガス入口３０及びガス出口３４に対し
囲繞する関係となるように金型部分１６の面２６に形成
されている。該凹所８４は、面２６から下方に伸長し、
又、ガス入口に向けて内方に伸長し、これにより、垂直
壁８８と相互に作用する傾斜壁８６を備えている。図５
において、加熱し溶融した流動性の熱可塑性樹脂９０
は、金型キャビティ内に射出され、その一部は、凹所８
４内に射出される。加圧されたガスは、プラスチックの
外面９０ｂを面２２ａ、２２ｂに向けて付勢させ、面２
６と熱可塑性樹脂の内面９０ａとの間に小さいガスキャ
ビティ９２を形成する。冷却中及び圧力が維持される間
に、該ガスキャビティ部分は、幾分収縮する。しかし、
プラスチック材料を傾斜壁８６に絶えず付勢させるガス
の作用により、ガスが金型キャビティから逃げるのが阻
止され、その結果、シールリング９４が形成される。図
３に図示するように、該ガスシールリングは、部品１０
の後側１０ｂに形成される。
Ｖ字形凹所８４がガス入口３０及びガス出口３４に対し
囲繞する関係となるように金型部分１６の面２６に形成
されている。該凹所８４は、面２６から下方に伸長し、
又、ガス入口に向けて内方に伸長し、これにより、垂直
壁８８と相互に作用する傾斜壁８６を備えている。図５
において、加熱し溶融した流動性の熱可塑性樹脂９０
は、金型キャビティ内に射出され、その一部は、凹所８
４内に射出される。加圧されたガスは、プラスチックの
外面９０ｂを面２２ａ、２２ｂに向けて付勢させ、面２
６と熱可塑性樹脂の内面９０ａとの間に小さいガスキャ
ビティ９２を形成する。冷却中及び圧力が維持される間
に、該ガスキャビティ部分は、幾分収縮する。しかし、
プラスチック材料を傾斜壁８６に絶えず付勢させるガス
の作用により、ガスが金型キャビティから逃げるのが阻
止され、その結果、シールリング９４が形成される。図
３に図示するように、該ガスシールリングは、部品１０
の後側１０ｂに形成される。
【００４０】図６、図７には、コア本体９６、該コア本
体と可動金型部分１４との間に形成された環状体９６ａ
と、面２６に形成された連続的なＶ字形凹所８４ａとを
備える金型部分１６が示してある。凹所８４ａ内に押し
込まれたプラスチックは、シールリング９４ａを形成
し、該シールリング９４ａは、ガスが金型キャビティか
ら逃げたり、又は仕上げ面に達するのを阻止する。
体と可動金型部分１４との間に形成された環状体９６ａ
と、面２６に形成された連続的なＶ字形凹所８４ａとを
備える金型部分１６が示してある。凹所８４ａ内に押し
込まれたプラスチックは、シールリング９４ａを形成
し、該シールリング９４ａは、ガスが金型キャビティか
ら逃げたり、又は仕上げ面に達するのを阻止する。
【００４１】図８及び図９には、コア本体９６の上面に
形成された連続的なＶ字形凹所８４ｂが示されている。
この実施例において、図１４乃至図１７に関して説明し
たようなケーキ皿状の物品を形成することが出来る。ガ
スシールリング９４ｂが部品の裏側で且つ該部品の平坦
壁と円筒状壁との接続部に隣接する外から見えない部分
に形成される。
形成された連続的なＶ字形凹所８４ｂが示されている。
この実施例において、図１４乃至図１７に関して説明し
たようなケーキ皿状の物品を形成することが出来る。ガ
スシールリング９４ｂが部品の裏側で且つ該部品の平坦
壁と円筒状壁との接続部に隣接する外から見えない部分
に形成される。
【００４２】図１０は、図４に関して説明したものと同
様の図であり、分割線の下方を垂直に伸長する連続的な
「直角の」凹所８４ｃが示されている。熱可塑性樹脂
は、この凹所内に射出され、連続的な環状壁を形成し、
これにより、ガスが金型から逃げるのを阻止するシール
リング９４ｃを形成する。
様の図であり、分割線の下方を垂直に伸長する連続的な
「直角の」凹所８４ｃが示されている。熱可塑性樹脂
は、この凹所内に射出され、連続的な環状壁を形成し、
これにより、ガスが金型から逃げるのを阻止するシール
リング９４ｃを形成する。
【００４３】図１１は、図６に関して説明したものと同
様の図であり、ガスシールリングが面２４に平坦で浅い
環状凹所８４ｄにより形成され、該シールリングは、分
割線面「Ｐ」の下方を伸長し、その一部は、金型部分１
４の下方及び金型キャビティ内に配置される。該環状凹
所８４ｄは、プラスチックを受け入れ、連続的なガスシ
ールリング９４ｄを形成する。このシールリング９４
は、成形工程後に除去される「バリ」である。
様の図であり、ガスシールリングが面２４に平坦で浅い
環状凹所８４ｄにより形成され、該シールリングは、分
割線面「Ｐ」の下方を伸長し、その一部は、金型部分１
４の下方及び金型キャビティ内に配置される。該環状凹
所８４ｄは、プラスチックを受け入れ、連続的なガスシ
ールリング９４ｄを形成する。このシールリング９４
は、成形工程後に除去される「バリ」である。
【００４４】本発明の別の重要な特徴によれば、図１２
及び図１３には、ガスを金型キャビティに供給する新規
なガス入口３０の詳細が示されている。同心状の複数の
Ｃ字形壁部分９８、１００、１０２（及び円筒状に伸長
する関係したガス通路１０４、１０６、１０８及び半径
方向に伸長する通路１０３、１０５、１０７）が面２６
に同心状に配置されており、ガス管３２の開口部３３
は、中央壁部分９８の中央に配置されている。これら中
央壁部分９８は、チャンバ１１０内に配置されており、
該チャンバ１１０は、面２６の下方の凹所１１１内にあ
り、円形の多孔性焼結金属ディスク１１２により覆われ
ている。図示するように、Ｃ字形壁部分９８、１０２の
内側及び外側は、中央のＣ字形形部分１０４の半径方向
通路１０５の方向と反対方向を向いた半径方向通路１０
３、１０７を有する。この構成の結果、軸方向へのガス
の流動速度が速くなり、又ガスはガス通路の周りで旋回
動作し、それにより、ガスの循環が促進されるため、部
品の仕上げ面に関して有利な利点が得られる。
及び図１３には、ガスを金型キャビティに供給する新規
なガス入口３０の詳細が示されている。同心状の複数の
Ｃ字形壁部分９８、１００、１０２（及び円筒状に伸長
する関係したガス通路１０４、１０６、１０８及び半径
方向に伸長する通路１０３、１０５、１０７）が面２６
に同心状に配置されており、ガス管３２の開口部３３
は、中央壁部分９８の中央に配置されている。これら中
央壁部分９８は、チャンバ１１０内に配置されており、
該チャンバ１１０は、面２６の下方の凹所１１１内にあ
り、円形の多孔性焼結金属ディスク１１２により覆われ
ている。図示するように、Ｃ字形壁部分９８、１０２の
内側及び外側は、中央のＣ字形形部分１０４の半径方向
通路１０５の方向と反対方向を向いた半径方向通路１０
３、１０７を有する。この構成の結果、軸方向へのガス
の流動速度が速くなり、又ガスはガス通路の周りで旋回
動作し、それにより、ガスの循環が促進されるため、部
品の仕上げ面に関して有利な利点が得られる。
【００４５】ディスク１１２は、所望の圧力低下に適合
する任意の適当な密度とすることが出来る（即ち、開口
部のμｍの寸法が小さければ小さい程、圧力低下は増大
し、又その逆である）。フィルタディスクは２−40μｍ
の範囲とする一方、５μｍのフィルタディスクが好適で
あると考えられる。
する任意の適当な密度とすることが出来る（即ち、開口
部のμｍの寸法が小さければ小さい程、圧力低下は増大
し、又その逆である）。フィルタディスクは２−40μｍ
の範囲とする一方、５μｍのフィルタディスクが好適で
あると考えられる。
【００４６】別個のガス入口が図示されているが、熱可
塑性樹脂の内面全体で均一なガス圧力を実現するために
は、固定金型部分１６の全面２６には、相互に接続され
た一連のガス流動路及び１又は複数の関係したガス入口
３３を設けることが可能であることを理解すべきであ
る。本明細書では、多孔性金属ディスクについて説明し
たが、上記国際出願第WO 90/06220号の明細書に記載さ
れた型式のポペット弁を使用することも可能である。
塑性樹脂の内面全体で均一なガス圧力を実現するために
は、固定金型部分１６の全面２６には、相互に接続され
た一連のガス流動路及び１又は複数の関係したガス入口
３３を設けることが可能であることを理解すべきであ
る。本明細書では、多孔性金属ディスクについて説明し
たが、上記国際出願第WO 90/06220号の明細書に記載さ
れた型式のポペット弁を使用することも可能である。
【００４７】別の重要な特徴は、補強リブ、又は取り付
けに必要とされるボスのような自立の構造体要素を形成
することが可能なことである。図１に図示するように、
複数の円筒状凹所１１４が面２６に形成されており、こ
れら複数の凹所１１４は、成形部品の底面から突出す
る、該当する一連のボス１１６を協働して形成する。
けに必要とされるボスのような自立の構造体要素を形成
することが可能なことである。図１に図示するように、
複数の円筒状凹所１１４が面２６に形成されており、こ
れら複数の凹所１１４は、成形部品の底面から突出す
る、該当する一連のボス１１６を協働して形成する。
【００４８】図１乃至図１３の装置により形成される部
品１０は、図３に図示されており、その後方面１０ｂ
（即ち、底面）には、シールリング９４、及び該シール
リング９４により囲繞される一連のボス１１６が形成さ
れている。符号１０ａで示した頂部面は、ヒケ無しで等
級Ａの仕上げ面である外面を形成する。
品１０は、図３に図示されており、その後方面１０ｂ
（即ち、底面）には、シールリング９４、及び該シール
リング９４により囲繞される一連のボス１１６が形成さ
れている。符号１０ａで示した頂部面は、ヒケ無しで等
級Ａの仕上げ面である外面を形成する。
【００４９】本発明によれば、ケーキ皿物品１１８は、
図１乃至図１６に図示した成形装置１２０で製造され
る。該成形装置は、支持面１２４及び該支持面１２４か
ら上方に伸長する円筒状コア本体１２６を備える固定金
型部分１２２と、コア本体１２６を受け入れ且つその間
に金型キャビティ１３０を形成する寸法とした凹所を有
する可動金型部分１２８とを備えている。可動金型部分
１２８は、部品の仕上げ外面１１８ａを形成する平坦面
１３２及び円筒状面１３４を備えている。コア部材１２
６は、略円筒状であり、円筒状面１３４に対向する円筒
状外面１３６と、平坦面１３２に対向する平坦上面１３
８とを備えている。これら円筒状面１３６及び平坦面１
３８は、ケーキ皿状の部品１１８の内面１１８ｂを形成
する。
図１乃至図１６に図示した成形装置１２０で製造され
る。該成形装置は、支持面１２４及び該支持面１２４か
ら上方に伸長する円筒状コア本体１２６を備える固定金
型部分１２２と、コア本体１２６を受け入れ且つその間
に金型キャビティ１３０を形成する寸法とした凹所を有
する可動金型部分１２８とを備えている。可動金型部分
１２８は、部品の仕上げ外面１１８ａを形成する平坦面
１３２及び円筒状面１３４を備えている。コア部材１２
６は、略円筒状であり、円筒状面１３４に対向する円筒
状外面１３６と、平坦面１３２に対向する平坦上面１３
８とを備えている。これら円筒状面１３６及び平坦面１
３８は、ケーキ皿状の部品１１８の内面１１８ｂを形成
する。
【００５０】本発明によれば、部品１１８に関係する平
面状リブ１４２を形成し得るように複数のリブ形成チャ
ンバ１４０がコア本体１２６に設けられることが望まし
い。図示するように、４つのチャンバ１４０は、円筒状
外面１３６から半径方向内方に且つ平坦面１３８から軸
方向下方に伸長する。これらチャンバは、コア本体の幾
何学的中心「Ｃ」の手前で終端となり、又、離間した一
対の平行な側壁１４３、１４５を形成し、これら側壁間
の分離距離は、部品１１８の円筒状壁の厚さ（即ち、キ
ャビティの内面１３４と外面１３６との間に略形成され
る距離）に略等しく、又はこれよりも僅かに短い。これ
らチャンバは、コア本体１２６を略４つの等しい四分体
に分割し、該チャンバの各々は、金型キャビティ内に射
出されたプラスチックを受け入れ得るようにされてお
り、チャンバの各々が非連続的なリブ１４２を形成す
る。
面状リブ１４２を形成し得るように複数のリブ形成チャ
ンバ１４０がコア本体１２６に設けられることが望まし
い。図示するように、４つのチャンバ１４０は、円筒状
外面１３６から半径方向内方に且つ平坦面１３８から軸
方向下方に伸長する。これらチャンバは、コア本体の幾
何学的中心「Ｃ」の手前で終端となり、又、離間した一
対の平行な側壁１４３、１４５を形成し、これら側壁間
の分離距離は、部品１１８の円筒状壁の厚さ（即ち、キ
ャビティの内面１３４と外面１３６との間に略形成され
る距離）に略等しく、又はこれよりも僅かに短い。これ
らチャンバは、コア本体１２６を略４つの等しい四分体
に分割し、該チャンバの各々は、金型キャビティ内に射
出されたプラスチックを受け入れ得るようにされてお
り、チャンバの各々が非連続的なリブ１４２を形成す
る。
【００５１】コア本体１２６の平坦な上面１３８は、所
望であれば、部品１０に関して説明したように、自立す
るボス１１６を形成する適当な凹所１１４を備えるよう
にしてもよい。更に、スプルーブッシュ２８からの出口
及びガス入口３０も又、このスペースに設けることが出
来る。ガス及びプラスチックの入口は、その他の箇所に
設けてもよい。
望であれば、部品１０に関して説明したように、自立す
るボス１１６を形成する適当な凹所１１４を備えるよう
にしてもよい。更に、スプルーブッシュ２８からの出口
及びガス入口３０も又、このスペースに設けることが出
来る。ガス及びプラスチックの入口は、その他の箇所に
設けてもよい。
【００５２】成形装置１２０で製造した構造体部品１１
８は、内面及び外面を有する略円形板の形態の平坦な端
部壁と、同心状の内面及び外面を有する円筒状スカート
の形態の側壁と、端部壁の内面１１８ｂから突出する複
数の自立ボス１１６と、複数の平面状リブ１４２とを有
するケーキ皿状部材を備えている。リブ１４２は、平坦
な端部壁及び円筒状スカートと一体に形成されており、
該リブの各々は、端部壁の内面から略垂直下方に且つス
カートの内面から半径方向内方に伸長する。
８は、内面及び外面を有する略円形板の形態の平坦な端
部壁と、同心状の内面及び外面を有する円筒状スカート
の形態の側壁と、端部壁の内面１１８ｂから突出する複
数の自立ボス１１６と、複数の平面状リブ１４２とを有
するケーキ皿状部材を備えている。リブ１４２は、平坦
な端部壁及び円筒状スカートと一体に形成されており、
該リブの各々は、端部壁の内面から略垂直下方に且つス
カートの内面から半径方向内方に伸長する。
【００５３】本発明の重要な特徴は、リブ１４２と円筒
状側壁及び平坦な端部壁との関係にある。以下に説明す
るガスの圧縮中、リブを形成するのに利用される材料
は、部品１１８の寸法上の安定性を増し、該外面を仕上
げたヒケ無しの状態にし、成形後の工程を直ぐに行い得
るようにする。
状側壁及び平坦な端部壁との関係にある。以下に説明す
るガスの圧縮中、リブを形成するのに利用される材料
は、部品１１８の寸法上の安定性を増し、該外面を仕上
げたヒケ無しの状態にし、成形後の工程を直ぐに行い得
るようにする。
【００５４】図１７乃至図１９に図示した成形装置１４
４は、部品１１８と同様であるが、連続的で互いに交差
する複数の補強リブ１４８が設けられた部品１４６を製
造する。コア本体１５０は、リブ形成チャンバ１５２を
形成し、その頂部面にボス１１６を形成する凹所１１４
を有する４つの四半体を備えている。理解され得るよう
に、本発明の方法は、符号１４２で部品１１８上に図示
するような非連続的なリブの使用にのみ限定されるもの
ではない。重要なことは、自立リブ１４８及びボス１１
６の双方を設けることが可能なことである。
４は、部品１１８と同様であるが、連続的で互いに交差
する複数の補強リブ１４８が設けられた部品１４６を製
造する。コア本体１５０は、リブ形成チャンバ１５２を
形成し、その頂部面にボス１１６を形成する凹所１１４
を有する４つの四半体を備えている。理解され得るよう
に、本発明の方法は、符号１４２で部品１１８上に図示
するような非連続的なリブの使用にのみ限定されるもの
ではない。重要なことは、自立リブ１４８及びボス１１
６の双方を設けることが可能なことである。
【００５５】図２０及び図２１には、略矩形であり、リ
ブ１４２を形成する状態を示す、リブ形成チャンバ１４
０が示してある。これら各図面において、チャンバ１４
０は、プラスチックを射出する前後のチャンバを示すた
めに右半分及び左半分に分割されている。
ブ１４２を形成する状態を示す、リブ形成チャンバ１４
０が示してある。これら各図面において、チャンバ１４
０は、プラスチックを射出する前後のチャンバを示すた
めに右半分及び左半分に分割されている。
【００５６】右半分の図２０において、ある量の溶融プ
ラスチック圧縮材料が金型キャビティ内に、更にリブ形
成チャンバ１４０内に射出されている。その後に金型キ
ャビティに導入された加圧ガスが溶融プラスチック内面
に作用し、プラスチックを金型部分及びチャンバ内に押
し付け、これによりリブ１４２を形成する。その後、圧
力が維持され、部品は冷却することが許容される。熱可
塑性樹脂の冷却中、加圧ガスのため、部品の仕上げ面に
は、リブチャンバに隣接する材料の収縮に起因するヒケ
マークが存在しないことが確実となる。ガス圧力は、常
に上方金型部分の壁面に向けて冷却材料を上方に付勢さ
せ、これにより、部品の冷却中にリブ１４２に隣接する
材料の収縮を阻止する。
ラスチック圧縮材料が金型キャビティ内に、更にリブ形
成チャンバ１４０内に射出されている。その後に金型キ
ャビティに導入された加圧ガスが溶融プラスチック内面
に作用し、プラスチックを金型部分及びチャンバ内に押
し付け、これによりリブ１４２を形成する。その後、圧
力が維持され、部品は冷却することが許容される。熱可
塑性樹脂の冷却中、加圧ガスのため、部品の仕上げ面に
は、リブチャンバに隣接する材料の収縮に起因するヒケ
マークが存在しないことが確実となる。ガス圧力は、常
に上方金型部分の壁面に向けて冷却材料を上方に付勢さ
せ、これにより、部品の冷却中にリブ１４２に隣接する
材料の収縮を阻止する。
【００５７】本発明の別の特徴による図２１において、
コア本体１２６の平坦面１３８は、「段部分」が設けら
れた形態で示してあり、これにより、リブを形成するチ
ャンバ１４０の各々には、プラスチックが流動し、プラ
スチックを可動金型部分の内面に向けて半径方向外方に
且つ垂直方向上方に押し付けるための大きいプラスチッ
ク容積領域１５４が設けられる。図示した実施例におい
て、円弧状のＣ字形面部分がコアの面１３８から下方に
伸長し、チャンバのそれぞれの側壁１４３、１４５の各
々に入り、該面部分は、凹状段部分１５４を形成する。
ガス面部分は、「直角の段」部分を形成するような別の
形態としてもよい。
コア本体１２６の平坦面１３８は、「段部分」が設けら
れた形態で示してあり、これにより、リブを形成するチ
ャンバ１４０の各々には、プラスチックが流動し、プラ
スチックを可動金型部分の内面に向けて半径方向外方に
且つ垂直方向上方に押し付けるための大きいプラスチッ
ク容積領域１５４が設けられる。図示した実施例におい
て、円弧状のＣ字形面部分がコアの面１３８から下方に
伸長し、チャンバのそれぞれの側壁１４３、１４５の各
々に入り、該面部分は、凹状段部分１５４を形成する。
ガス面部分は、「直角の段」部分を形成するような別の
形態としてもよい。
【００５８】本明細書の方法の実施に使用可能である熱
可塑性樹脂には、何ら制限はない。一例として、該方法
は、ポリオレフィン、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ
樹脂、ＰＶＣ樹脂、メタアクリル樹脂及びフッ素系樹脂
のような汎用プラスチックのみならず、ナイロン、飽和
ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタ
ール樹脂、ポリスルホン及び改質ポリフェニレンエーテ
ル樹脂のようなエンジニアリングプラスチックにも適用
可能である。又、本発明の方法は、繊維強化樹脂にも適
用することが可能である。例えば、適当なＡＢＳ熱可塑
性組成分は、ゼネラルエレクトリック（General Electr
ic）の商標名であるサイコラック（Cycolao）、又はユ
ニロイヤル（Uniroyal）の商標名であるクライラスティ
ック（Krylastic）のような比較的堅いポリマーとする
ことが出来る。
可塑性樹脂には、何ら制限はない。一例として、該方法
は、ポリオレフィン、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ
樹脂、ＰＶＣ樹脂、メタアクリル樹脂及びフッ素系樹脂
のような汎用プラスチックのみならず、ナイロン、飽和
ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタ
ール樹脂、ポリスルホン及び改質ポリフェニレンエーテ
ル樹脂のようなエンジニアリングプラスチックにも適用
可能である。又、本発明の方法は、繊維強化樹脂にも適
用することが可能である。例えば、適当なＡＢＳ熱可塑
性組成分は、ゼネラルエレクトリック（General Electr
ic）の商標名であるサイコラック（Cycolao）、又はユ
ニロイヤル（Uniroyal）の商標名であるクライラスティ
ック（Krylastic）のような比較的堅いポリマーとする
ことが出来る。
【００５９】本発明の方法において、金型部分は閉じら
れ、電気的に制御される方向制御弁４８、５２、８０
は、非作動状態にされる（即ち、閉じられる）。高温の
溶融した流動性熱可塑性樹脂は、スプルーブッシュ２８
を通じて金型キャビティ１８、所定の形状の凹所８４、
更に、設けられている場合には、凹所１１４及びチャン
バ１４２内に射出される。射出されたプラスチックは、
キャビティを略完全に満たすが、該キャビティを完全に
は充填しない量とする。その後、直ちに、又は遅延時間
後、方向制御弁４８を作動させ（即ち、開放させ）、そ
の結果、容器３８がら所望の圧力のガスが入口管３２及
びガス入口３０を通って金型キャビティ内に流動する。
不活性ガスは、プラスチックを金型の反対側に付勢させ
るのに十分な圧力でガス入口から供給され、内部空隙が
無く、収縮及び歪みマークの存在しない均質な成形品を
完全に形成する。ポリマーが冷却する前に、ガスは、溶
融プラスチックを金型の凹所及びチャンバのそれぞれの
壁に向けて押し付ける。
れ、電気的に制御される方向制御弁４８、５２、８０
は、非作動状態にされる（即ち、閉じられる）。高温の
溶融した流動性熱可塑性樹脂は、スプルーブッシュ２８
を通じて金型キャビティ１８、所定の形状の凹所８４、
更に、設けられている場合には、凹所１１４及びチャン
バ１４２内に射出される。射出されたプラスチックは、
キャビティを略完全に満たすが、該キャビティを完全に
は充填しない量とする。その後、直ちに、又は遅延時間
後、方向制御弁４８を作動させ（即ち、開放させ）、そ
の結果、容器３８がら所望の圧力のガスが入口管３２及
びガス入口３０を通って金型キャビティ内に流動する。
不活性ガスは、プラスチックを金型の反対側に付勢させ
るのに十分な圧力でガス入口から供給され、内部空隙が
無く、収縮及び歪みマークの存在しない均質な成形品を
完全に形成する。ポリマーが冷却する前に、ガスは、溶
融プラスチックを金型の凹所及びチャンバのそれぞれの
壁に向けて押し付ける。
【００６０】１−15秒間、その圧力が維持され、その
後、ガス方向制御弁４８が閉じられ（即ち、非作動状態
となる）、これにより、更なるガスがキャビティに入る
のが阻止され、部品は、ガスの作用により圧縮されて硬
化することが許容される。ガスシールリング９４は、ガ
スが金型キャビティから逃げるのを阻止する。この時間
は、ガス入口側のプラスチックの全「内」面が等圧力を
感知し、プラスチックを金型のコア側から持ち上げる。
ガスがシールリング９４を越えて溝７４に達する場合、
溝７２内のＯリングは、その動きを停止する。方向制御
弁８０が作動され（即ち、開放し）、これにより、高温
の高圧ガスは、戻し管７６を通り且つ通路９２に沿っ
て、方向制御弁８０の周りで窒素容器５６内に流動す
る。高温のガスは、再使用のために貯蔵することが出来
る。次に、方向制御弁８０は、非作動状態にする（即
ち、閉じられる）。
後、ガス方向制御弁４８が閉じられ（即ち、非作動状態
となる）、これにより、更なるガスがキャビティに入る
のが阻止され、部品は、ガスの作用により圧縮されて硬
化することが許容される。ガスシールリング９４は、ガ
スが金型キャビティから逃げるのを阻止する。この時間
は、ガス入口側のプラスチックの全「内」面が等圧力を
感知し、プラスチックを金型のコア側から持ち上げる。
ガスがシールリング９４を越えて溝７４に達する場合、
溝７２内のＯリングは、その動きを停止する。方向制御
弁８０が作動され（即ち、開放し）、これにより、高温
の高圧ガスは、戻し管７６を通り且つ通路９２に沿っ
て、方向制御弁８０の周りで窒素容器５６内に流動す
る。高温のガスは、再使用のために貯蔵することが出来
る。次に、方向制御弁８０は、非作動状態にする（即
ち、閉じられる）。
【００６１】最初のガス発生圧力は、連続的な段階、又
は間欠的に第二の低圧まで減圧し、成形品が液体状態か
ら固体状態に変化する間に過度の高圧に露呈されないこ
とを確実にする。さもなければ、この間に成形品には、
歪みが加えられる可能性がある。その減圧した第二の圧
力は、収縮を防止するのに依然、十分である。金型キャ
ビティから除去した高温ガスは補集し、冷却し且つ再循
環することが出来る。
は間欠的に第二の低圧まで減圧し、成形品が液体状態か
ら固体状態に変化する間に過度の高圧に露呈されないこ
とを確実にする。さもなければ、この間に成形品には、
歪みが加えられる可能性がある。その減圧した第二の圧
力は、収縮を防止するのに依然、十分である。金型キャ
ビティから除去した高温ガスは補集し、冷却し且つ再循
環することが出来る。
【００６２】従って、所定の時間後、方向制御弁５２を
作動される（即ち、開放する）。次に、高温ガスは、出
口３４を通り、更に方向制御弁５２を通って窒素容器５
６内に流動する。
作動される（即ち、開放する）。次に、高温ガスは、出
口３４を通り、更に方向制御弁５２を通って窒素容器５
６内に流動する。
【００６３】更に、部品に接触することにより加熱され
た金型キャビティ内のガスは、除去し、冷却し且つ加圧
し、更にキャビティ内に新しいガスとして再導入する一
方、金型キャビティ内に所望の圧力を維持し、これによ
り、ガスを連続的に循環させ、プラスチックを冷却し且
つその収縮を阻止する低温のガス流を提供することが望
ましい。高温のプラスチックを冷却しない場合、ヒケが
生じる可能性がある。この点に関し、方向制御弁４８、
５２及び８０を作動させる。スイッチ５８は、所定の圧
力で投入され、ポンプ６２が始動して、戻しガス圧力を
容器３８内の圧力まで上昇させる。
た金型キャビティ内のガスは、除去し、冷却し且つ加圧
し、更にキャビティ内に新しいガスとして再導入する一
方、金型キャビティ内に所望の圧力を維持し、これによ
り、ガスを連続的に循環させ、プラスチックを冷却し且
つその収縮を阻止する低温のガス流を提供することが望
ましい。高温のプラスチックを冷却しない場合、ヒケが
生じる可能性がある。この点に関し、方向制御弁４８、
５２及び８０を作動させる。スイッチ５８は、所定の圧
力で投入され、ポンプ６２が始動して、戻しガス圧力を
容器３８内の圧力まで上昇させる。
【００６４】部品の硬化に続き、金型部分１４、１６を
分離し、これにより、取り込まれた窒素ガスは、成形品
を突き出し、又はその突き出しを促進する。これは、突
き出しピンにより生ずるような表面のマークを解消する
点で有利である。
分離し、これにより、取り込まれた窒素ガスは、成形品
を突き出し、又はその突き出しを促進する。これは、突
き出しピンにより生ずるような表面のマークを解消する
点で有利である。
【００６５】図示しないが、加圧ガスが維持される圧力
値及びその持続時間を制御するため、従来の装置が設け
られる。
値及びその持続時間を制御するため、従来の装置が設け
られる。
【００６６】本発明を実施する際、射出成形中の溶融樹
脂の温度、射出圧力及び射出速度、射出ガスのタイミン
グ、量、圧力及び速度、金型の冷却時間のような条件
は、使用される樹脂の種類及び金型キャビティの形状に
応じて選択し且つ制御されるため、条件を特定すること
は出来ない。本発明を説明するため、以下に幾つかの例
を記載する。
脂の温度、射出圧力及び射出速度、射出ガスのタイミン
グ、量、圧力及び速度、金型の冷却時間のような条件
は、使用される樹脂の種類及び金型キャビティの形状に
応じて選択し且つ制御されるため、条件を特定すること
は出来ない。本発明を説明するため、以下に幾つかの例
を記載する。
【００６７】一例において、図１７乃至図１９に示した
ものと同様のケーキ皿状部品（非連続的な補強リブを有
する）を製造した。ＡＢＳを金型キャビティ内に射出し
た後、約1−5秒、望ましくはその後、約2.5秒で、プラ
スチック射出ノズル弁を閉じ、約5秒間で500−1,000 ps
i、望ましくは約650 psiの窒素ガスを金型キャビティ内
に導入した。次いで、ガス入口を閉じ、ガスを約3−60
秒、望ましくは約40秒間、保持した。その後、部品を突
き出した。
ものと同様のケーキ皿状部品（非連続的な補強リブを有
する）を製造した。ＡＢＳを金型キャビティ内に射出し
た後、約1−5秒、望ましくはその後、約2.5秒で、プラ
スチック射出ノズル弁を閉じ、約5秒間で500−1,000 ps
i、望ましくは約650 psiの窒素ガスを金型キャビティ内
に導入した。次いで、ガス入口を閉じ、ガスを約3−60
秒、望ましくは約40秒間、保持した。その後、部品を突
き出した。
【００６８】第二の例において、上述のようにしてポリ
プロピレンを射出したが、窒素ガスは、300−550 psi、
望ましくは500 psiの圧力とした。
プロピレンを射出したが、窒素ガスは、300−550 psi、
望ましくは500 psiの圧力とした。
【００６９】本発明によれば、図２２乃至図３２には、
射出成形したプラスチック材料を流体圧縮し、内部空隙
が無く、外側にヒケが存在しない成形部品を製造する方
法及び装置の更に別の実施例が示してある。成形部品の
圧縮成形中、金型半体は、部分的に分離させ、高温の溶
融流動性の熱可塑性樹脂の内面面積の全体が均一な圧力
に露呈されるようにした。図２２及び図３２に示した成
形装置は、図１乃至図２１に図示したものと同様であ
り、その各々の特定の構成要素は、特に記載した場合を
除いて、同一の参照符号で表示する。
射出成形したプラスチック材料を流体圧縮し、内部空隙
が無く、外側にヒケが存在しない成形部品を製造する方
法及び装置の更に別の実施例が示してある。成形部品の
圧縮成形中、金型半体は、部分的に分離させ、高温の溶
融流動性の熱可塑性樹脂の内面面積の全体が均一な圧力
に露呈されるようにした。図２２及び図３２に示した成
形装置は、図１乃至図２１に図示したものと同様であ
り、その各々の特定の構成要素は、特に記載した場合を
除いて、同一の参照符号で表示する。
【００７０】図２２において、成形装置１５６は、係合
面２４、２０を有する相対的に固定金型部分１６及び可
動金型部分１４を備えており、該係合面２４、２０は、
当接して分割線「Ｐ」及び内部金型キャビティ１８を形
成する部品形成面２６及び２２を形成する。一対の固定
プラテン１５８、１６０が複数の軸方向連結バー１６２
により互いに接続され且つ離間した関係に維持され、固
定金型部分１６が該プラテン１６０に固定状態に接続さ
れる。第三のプラテン１６４が連結バーに対して及びプ
ラテン１５８、１６０の間で軸方向に動き得るように、
該連結バーに結合され、金型部分１６に対する分離動作
及び閉塞動作可能なように可動金型部分１４を固定状態
に支持する。
面２４、２０を有する相対的に固定金型部分１６及び可
動金型部分１４を備えており、該係合面２４、２０は、
当接して分割線「Ｐ」及び内部金型キャビティ１８を形
成する部品形成面２６及び２２を形成する。一対の固定
プラテン１５８、１６０が複数の軸方向連結バー１６２
により互いに接続され且つ離間した関係に維持され、固
定金型部分１６が該プラテン１６０に固定状態に接続さ
れる。第三のプラテン１６４が連結バーに対して及びプ
ラテン１５８、１６０の間で軸方向に動き得るように、
該連結バーに結合され、金型部分１６に対する分離動作
及び閉塞動作可能なように可動金型部分１４を固定状態
に支持する。
【００７１】スプルーブッシュ２８は、固定金型部分１
６内に配置されており、その開口部は、金型キャビティ
１８に達している。プラスチック射出ノズル１６６は、
スプルーブッシュ内に着座し且つスクリュープランジャ
１６８に接続されて、高温の溶融プラスチックを射出貯
蔵スペース（図示せず）から金型キャビティ内に供給す
る。遮断弁１６９は、金型キャビティ内に溶融プラスチ
ックが導入された後に、ノズルを閉じ、これにより、プ
ラスチックが射出成形機械内に供給されて戻るのを阻止
し得るようにしてある。
６内に配置されており、その開口部は、金型キャビティ
１８に達している。プラスチック射出ノズル１６６は、
スプルーブッシュ内に着座し且つスクリュープランジャ
１６８に接続されて、高温の溶融プラスチックを射出貯
蔵スペース（図示せず）から金型キャビティ内に供給す
る。遮断弁１６９は、金型キャビティ内に溶融プラスチ
ックが導入された後に、ノズルを閉じ、これにより、プ
ラスチックが射出成形機械内に供給されて戻るのを阻止
し得るようにしてある。
【００７２】液圧により駆動されるクランプラム１７０
が可動プラテン１６４に接続され、該可動金型部分１４
を固定金型部分に対して組み付ける。該クランプラム１
７０は、端部分１７４、１７６の間を軸方向に伸長する
中央本体１７２を有しており、「キャップ」端部分１７
４は、軸方向の両端面１７４ａ、１７４ｂを有するピス
トンとして大きく形成されており、又、「ロッド」端部
分１７６は、可動プラテン１６４に固定状態に接続され
ている。ピストン１７４は、流体チャンバ１７８内に受
け入れられ、該流体チャンバ１７８を二つのチャンバ１
７８ａ、１７８ｂに分割し、該チャンバ１７８ａ、１７
８ｂは、ピストンが移動する間、及びクランプラムが作
動する間にその容積を変化させる。
が可動プラテン１６４に接続され、該可動金型部分１４
を固定金型部分に対して組み付ける。該クランプラム１
７０は、端部分１７４、１７６の間を軸方向に伸長する
中央本体１７２を有しており、「キャップ」端部分１７
４は、軸方向の両端面１７４ａ、１７４ｂを有するピス
トンとして大きく形成されており、又、「ロッド」端部
分１７６は、可動プラテン１６４に固定状態に接続され
ている。ピストン１７４は、流体チャンバ１７８内に受
け入れられ、該流体チャンバ１７８を二つのチャンバ１
７８ａ、１７８ｂに分割し、該チャンバ１７８ａ、１７
８ｂは、ピストンが移動する間、及びクランプラムが作
動する間にその容積を変化させる。
【００７３】加圧流体（例えば、油）は、流体通路１８
０、液圧流体方向制御弁１８２、電子制御式液圧逃し弁
１８４、及び電気モータ１８８により駆動される液圧ポ
ンプ１８６を備える液体通路に沿って可変容積チャンバ
１７８ａに供給され且つ該可変容積チャンバ１７８ａか
ら排出される。圧力逃し弁１８４が作動されると、加圧
流体は、圧力逃し弁１８４の設定圧力にて、流体チャン
バ１７８ａ内に供給される。
０、液圧流体方向制御弁１８２、電子制御式液圧逃し弁
１８４、及び電気モータ１８８により駆動される液圧ポ
ンプ１８６を備える液体通路に沿って可変容積チャンバ
１７８ａに供給され且つ該可変容積チャンバ１７８ａか
ら排出される。圧力逃し弁１８４が作動されると、加圧
流体は、圧力逃し弁１８４の設定圧力にて、流体チャン
バ１７８ａ内に供給される。
【００７４】複数のガス出口３０は、可動金型部分１４
に配置されており、それぞれのガス入口管から加圧ガス
を受け取り、そのガスを金型キャビティ内に導入する。
ガスは、高圧ガス減圧弁１９０、及びガス方向制御弁４
８を通じて高圧ガス源３８からガス供給管３２を介して
ガス入口管に供給される。上述のように、高圧源３８
は、窒素のような不活性ガスの供給分を約4,000−5,000
psiの圧力で貯蔵することの出来るガス容器とすること
が出来る。ガス出口３０は、焼結金属ディスク１１２、
又はポペット弁を備えるようにしてもよい。
に配置されており、それぞれのガス入口管から加圧ガス
を受け取り、そのガスを金型キャビティ内に導入する。
ガスは、高圧ガス減圧弁１９０、及びガス方向制御弁４
８を通じて高圧ガス源３８からガス供給管３２を介して
ガス入口管に供給される。上述のように、高圧源３８
は、窒素のような不活性ガスの供給分を約4,000−5,000
psiの圧力で貯蔵することの出来るガス容器とすること
が出来る。ガス出口３０は、焼結金属ディスク１１２、
又はポペット弁を備えるようにしてもよい。
【００７５】更に、熱可塑性樹脂の内面に対向する金型
キャビティの面の大部分は、ガス出口を形成し得る形状
としてもよい。このガス出口は、ガスが最初に導入され
たとき、金型キャビティの全体に均一に分配され、熱可
塑性樹脂の全内面に押し付けられるようにするガス分配
機構を提供する点で有利である。
キャビティの面の大部分は、ガス出口を形成し得る形状
としてもよい。このガス出口は、ガスが最初に導入され
たとき、金型キャビティの全体に均一に分配され、熱可
塑性樹脂の全内面に押し付けられるようにするガス分配
機構を提供する点で有利である。
【００７６】プラテン１６４の動き（図２２の左側へ
の）を感知し、これによりクランプラム１７０の軸方向
への移動を制限し且つ可動金型部分１４が固定金型部分
１６から分離する程度を制限する電子式スイッチが設け
られる。多くの適当な形態が可能であるが、図示したス
イッチ１９２は、可動金型部分１４が固定金型部分１６
から所定の程度、離れる動きに起因して、プラテン１６
４に係合し得るようにしたリード１９４を備えるリミッ
トスイッチである。該リード１９４が「投入」される
と、スイッチ１９２は、電子式制御弁装置１９６に電気
信号を送り、該制御弁装置１９６は、圧力逃し弁１８４
と電気回路の関係にある。その結果、制御装置１９６
は、液圧方向制御弁１８４を作動させるための電気信号
を送り、これにより、ポンプ１８６からの加圧流体が流
体チャンバ１７８ａに送られる。
の）を感知し、これによりクランプラム１７０の軸方向
への移動を制限し且つ可動金型部分１４が固定金型部分
１６から分離する程度を制限する電子式スイッチが設け
られる。多くの適当な形態が可能であるが、図示したス
イッチ１９２は、可動金型部分１４が固定金型部分１６
から所定の程度、離れる動きに起因して、プラテン１６
４に係合し得るようにしたリード１９４を備えるリミッ
トスイッチである。該リード１９４が「投入」される
と、スイッチ１９２は、電子式制御弁装置１９６に電気
信号を送り、該制御弁装置１９６は、圧力逃し弁１８４
と電気回路の関係にある。その結果、制御装置１９６
は、液圧方向制御弁１８４を作動させるための電気信号
を送り、これにより、ポンプ１８６からの加圧流体が流
体チャンバ１７８ａに送られる。
【００７７】チャンバ１７８ａ内の流体圧力は、ピスト
ン面１７４ａに作用して、金型キャビティ１８内の加圧
ガスに起因する分離力に打ち勝つのに十分な閉塞力を発
生させ、これにより、クランプラム１７０を金型の閉じ
る方向（図２２の右方向）に駆動する。ピストン面１７
４ａ及びチャンバ１７８ａ内の流体圧力の積が第一の力
を形成し、また可動金型１４の金型キャビティ面２２の
面積と金型キャビティ１８内のガス圧力との積が第二の
力を形成する。これらの力の値は、クランプラム及び金
型部分１４が固定金型部分に向けて押し付けられるが、
又は固定金型部分から分離されるかを決定する。
ン面１７４ａに作用して、金型キャビティ１８内の加圧
ガスに起因する分離力に打ち勝つのに十分な閉塞力を発
生させ、これにより、クランプラム１７０を金型の閉じ
る方向（図２２の右方向）に駆動する。ピストン面１７
４ａ及びチャンバ１７８ａ内の流体圧力の積が第一の力
を形成し、また可動金型１４の金型キャビティ面２２の
面積と金型キャビティ１８内のガス圧力との積が第二の
力を形成する。これらの力の値は、クランプラム及び金
型部分１４が固定金型部分に向けて押し付けられるが、
又は固定金型部分から分離されるかを決定する。
【００７８】本発明の一つの重要な特徴によれば、クラ
ンプラム１７０及びスイッチ１９２を使用して、可動金
型部分１４が固定金型部分１６から離れ、また固定金型
部分及び支持面２０、２４が所定の程度だけ互いに分離
するのを許容する。金型部分１４、１６がクランプ係合
状態から分離することは、金型キャビティの容積を僅か
に増大させるが、より重要なことは、可動金型部分１６
から金型キャビティ内に導入された高圧ガスが金型キャ
ビティの全体に均一に配分され、これにより、高熱の流
動性プラスチックの外面を固定金型部分１６の金型キャ
ビティ面２６に均一に付勢させることである。
ンプラム１７０及びスイッチ１９２を使用して、可動金
型部分１４が固定金型部分１６から離れ、また固定金型
部分及び支持面２０、２４が所定の程度だけ互いに分離
するのを許容する。金型部分１４、１６がクランプ係合
状態から分離することは、金型キャビティの容積を僅か
に増大させるが、より重要なことは、可動金型部分１６
から金型キャビティ内に導入された高圧ガスが金型キャ
ビティの全体に均一に配分され、これにより、高熱の流
動性プラスチックの外面を固定金型部分１６の金型キャ
ビティ面２６に均一に付勢させることである。
【００７９】係合面が締め付けた関係から分離すること
は、ガスが金型キャビティから逃げるのを許容する空隙
を形成するのに十分ではあるが、金型部分は、図４乃至
図１１に関して図示するような環状凹所を有する形状と
し、この環状凹所は、プラスチックと協働して、分割線
の周りに連続的な環状のガスシールを形成し、かかるガ
スの逃げるのを阻止する。係合面２０、２４の分離程度
は、プラスチックが（例えば、除去することを要するバ
リのようなものに）入ることを許容するのに十分ではな
い。更に、上述したように、金型部分の間の分割線内に
導入されたガスは、図示し且つ符号７４、７６で示した
上述の構成等により戻し管を介して再補集される。
は、ガスが金型キャビティから逃げるのを許容する空隙
を形成するのに十分ではあるが、金型部分は、図４乃至
図１１に関して図示するような環状凹所を有する形状と
し、この環状凹所は、プラスチックと協働して、分割線
の周りに連続的な環状のガスシールを形成し、かかるガ
スの逃げるのを阻止する。係合面２０、２４の分離程度
は、プラスチックが（例えば、除去することを要するバ
リのようなものに）入ることを許容するのに十分ではな
い。更に、上述したように、金型部分の間の分割線内に
導入されたガスは、図示し且つ符号７４、７６で示した
上述の構成等により戻し管を介して再補集される。
【００８０】図２２乃至３２には、ガスシールリングを
形成するのに使用される本発明による環状凹所の実施例
が示されている。図２２及び図２３には、Ｖ字形断面の
環状凹所２００が設けられたコア本体１９８を有する可
動金型部分１４が示されている。図２６及び図２９に
は、矩形断面の環状凹所２０２及びＶ字形断面の環状凹
所２０４が設けられた金型部分１４がそれぞれ示されて
いる。
形成するのに使用される本発明による環状凹所の実施例
が示されている。図２２及び図２３には、Ｖ字形断面の
環状凹所２００が設けられたコア本体１９８を有する可
動金型部分１４が示されている。図２６及び図２９に
は、矩形断面の環状凹所２０２及びＶ字形断面の環状凹
所２０４が設けられた金型部分１４がそれぞれ示されて
いる。
【００８１】図２４、図２７及び図３０には、高温の溶
融流動性プラスチックを金型キャビティ１８内に導入す
る状態が示されている。この溶融プラスチックは、凹所
２００、２０２、２０４内に流動し、これにより、それ
ぞれ連続的なガスシールリング２０６、２０８を形成す
る。
融流動性プラスチックを金型キャビティ１８内に導入す
る状態が示されている。この溶融プラスチックは、凹所
２００、２０２、２０４内に流動し、これにより、それ
ぞれ連続的なガスシールリング２０６、２０８を形成す
る。
【００８２】図２５、図２８、図３１には、加圧ガスを
金型キャビティ内に導入する状態が示されている。この
加圧ガスは、可動金型部分１４とプラスチックの内面と
の間にガスクッションを形成し、これにより、熱可塑性
樹脂の外面を固定金型部分１６の金型キャビティ面に押
し付ける。このガス圧力は、金型部分１４及びクランプ
ラム１７０を軸方向に駆動して、固定金型部分１６から
分離させ、これにより、これらの金型部分を距離「Ｇ」
だけ分離させ、可動金型部分１８の容積を増大させる力
を発生させるのに十分である。
金型キャビティ内に導入する状態が示されている。この
加圧ガスは、可動金型部分１４とプラスチックの内面と
の間にガスクッションを形成し、これにより、熱可塑性
樹脂の外面を固定金型部分１６の金型キャビティ面に押
し付ける。このガス圧力は、金型部分１４及びクランプ
ラム１７０を軸方向に駆動して、固定金型部分１６から
分離させ、これにより、これらの金型部分を距離「Ｇ」
だけ分離させ、可動金型部分１８の容積を増大させる力
を発生させるのに十分である。
【００８３】図２８に図示するように、凹所２０２内に
形成された環状矩形のガスシールリング２０８は、金型
キャビティの面に押し付けられ、ガスが空隙から逃げる
のを阻止する。
形成された環状矩形のガスシールリング２０８は、金型
キャビティの面に押し付けられ、ガスが空隙から逃げる
のを阻止する。
【００８４】図３１に図示するように、環状Ｖ字形のガ
スシールリング２１０は、通常、点線で示したスペース
内にあるが、金型部分が軸方向に分離動作をすること、
及び凹所２０４に対するシールリング２１０の幾何学的
形状のため、ガスシールリング２１０の傾斜した外向き
面２１２は、動かされて、凹所２０４の傾斜した内向き
壁２１４との接触を脱し、ガスが逃げるのを許容する。
しかし、金型キャビティ内の高圧ガスは、シールリング
２１０及びその傾斜面２１２を傾斜壁２１４に常に偏倚
させ、ガスの密封状態を維持する。
スシールリング２１０は、通常、点線で示したスペース
内にあるが、金型部分が軸方向に分離動作をすること、
及び凹所２０４に対するシールリング２１０の幾何学的
形状のため、ガスシールリング２１０の傾斜した外向き
面２１２は、動かされて、凹所２０４の傾斜した内向き
壁２１４との接触を脱し、ガスが逃げるのを許容する。
しかし、金型キャビティ内の高圧ガスは、シールリング
２１０及びその傾斜面２１２を傾斜壁２１４に常に偏倚
させ、ガスの密封状態を維持する。
【００８５】図２２に図示した実施例において、ガス
は、可動金型部分１４から導入され、又プラスチックは
固定金型部分１６から導入される。プラスチック及びガ
スは、図１に図示するように同一の金型部分から金型キ
ャビティ内に導入し得ることを理解すべきである。更
に、ガスシールを形成する凹所は、一例に過ぎず、図示
したもの以外の形態とすることが可能である。
は、可動金型部分１４から導入され、又プラスチックは
固定金型部分１６から導入される。プラスチック及びガ
スは、図１に図示するように同一の金型部分から金型キ
ャビティ内に導入し得ることを理解すべきである。更
に、ガスシールを形成する凹所は、一例に過ぎず、図示
したもの以外の形態とすることが可能である。
【００８６】作用について説明すると、流体チャンバ１
７８ａは加圧される。その結果、クランプラム１７０
は、金型部分１４を右方向に駆動し（図２２に示すよう
に）、金型部分１６に押し付け、これにより、金型部分
は閉じられる。金型部分は、流体チャンバ１７８が弁１
８２を介して加圧流体を受け取る結果、電子制御式の液
圧逃し弁１８４の設定圧力にて、ラムにより強固に相互
に締め付けられる。
７８ａは加圧される。その結果、クランプラム１７０
は、金型部分１４を右方向に駆動し（図２２に示すよう
に）、金型部分１６に押し付け、これにより、金型部分
は閉じられる。金型部分は、流体チャンバ１７８が弁１
８２を介して加圧流体を受け取る結果、電子制御式の液
圧逃し弁１８４の設定圧力にて、ラムにより強固に相互
に締め付けられる。
【００８７】次に、所定の量の高温の流動性プラスチッ
クが金型キャビティ１８内に導入される。上述したよう
に、プラスチックは、キャビティの90-99.5％を満たす
のに十分であるが、該キャビティを完全には充填しな
い。プラスチック遮断弁１６９は閉じられる。1〜5秒程
度の短時間の遅れ後、ガス方向制御弁４８が作動され
て、容器３８からの高圧ガスがガス減圧弁１９０の設定
圧力にて、ガス管３２、ガス出口３０を通って金型キャ
ビティ１８に入るのを許容する。この高圧のガスは、プ
ラスチックを可動金型部分１４の金型キャビティ面から
離れるように押し出し、固定金型部分１６のキャビティ
面２４に向け且つ該キャビティ面２４に完全に押し付け
る。
クが金型キャビティ１８内に導入される。上述したよう
に、プラスチックは、キャビティの90-99.5％を満たす
のに十分であるが、該キャビティを完全には充填しな
い。プラスチック遮断弁１６９は閉じられる。1〜5秒程
度の短時間の遅れ後、ガス方向制御弁４８が作動され
て、容器３８からの高圧ガスがガス減圧弁１９０の設定
圧力にて、ガス管３２、ガス出口３０を通って金型キャ
ビティ１８に入るのを許容する。この高圧のガスは、プ
ラスチックを可動金型部分１４の金型キャビティ面から
離れるように押し出し、固定金型部分１６のキャビティ
面２４に向け且つ該キャビティ面２４に完全に押し付け
る。
【００８８】ガス圧力源３８に接続された高圧減圧弁１
９０の圧力設定値は、熱可塑性樹脂が冷却する前に、ガ
ス開口部からプラスチックを金型の反対側に付勢させる
のに十分に高い圧力に設定される。この高圧のガスは、
可動金型部分１４に作用し、圧力逃し弁１８４の圧力に
より生じる締め付け力を上廻る分離力を発生させて、ク
ランプラム１７０及び金型部分１４を付勢して固定金型
部分１６から離し、又金型部分の係合面を分離させて、
分割線及び金型キャビティの面に沿って空隙「Ｇ」を形
成して、部品を形成する金型キャビティを分離させ、そ
の金型キャビティの容積を増大させる。
９０の圧力設定値は、熱可塑性樹脂が冷却する前に、ガ
ス開口部からプラスチックを金型の反対側に付勢させる
のに十分に高い圧力に設定される。この高圧のガスは、
可動金型部分１４に作用し、圧力逃し弁１８４の圧力に
より生じる締め付け力を上廻る分離力を発生させて、ク
ランプラム１７０及び金型部分１４を付勢して固定金型
部分１６から離し、又金型部分の係合面を分離させて、
分割線及び金型キャビティの面に沿って空隙「Ｇ」を形
成して、部品を形成する金型キャビティを分離させ、そ
の金型キャビティの容積を増大させる。
【００８９】この金型部分が分離する結果、加圧ガス
は、金型キャビティの全体に均一に配分され、成形部品
の内面に均一に押し付けられる。金型部分１４の分離動
作によって形成された金型キャビティ１８の容積の増大
に応対すべく、等しい圧力の更なるガスを金型キャビテ
ィ内に導入し、プラスチックに所望の圧力を維持し得る
ようにする。このようにした形成された環状のガスシー
ルリングは協働して、ガスを金型キャビティ内に保持す
る。
は、金型キャビティの全体に均一に配分され、成形部品
の内面に均一に押し付けられる。金型部分１４の分離動
作によって形成された金型キャビティ１８の容積の増大
に応対すべく、等しい圧力の更なるガスを金型キャビテ
ィ内に導入し、プラスチックに所望の圧力を維持し得る
ようにする。このようにした形成された環状のガスシー
ルリングは協働して、ガスを金型キャビティ内に保持す
る。
【００９０】高圧ガスがクランプラム１７０を所定の距
離だけ左方向に駆動した後、可動プラテン１６４は、リ
ミットスイッチ１９２のリード１９４に係合して、この
リード１９４を「励起」させる。次いで、このスイッチ
は、電子式制御装置１９６に信号を送り、この電子式制
御装置１９６が圧力逃し弁１８４を作動させる。次に、
ガス弁１９０により設定されたキャビティ内のガス圧力
により付与される分離力に打ち勝つのに十分な閉塞力を
発生させるのに十分な高圧で加圧流体が流体チャンバ１
７８ａ内に送出される。この閉塞力は、ピストン領域１
７４ａに作用して、クランプラム及び可動金型部分１４
を固定金型部分１６に向けて駆動する。これが行われる
とき、部品を形成する金型キャビティ内の圧力は、圧縮
され、ガス圧力は増大する。
離だけ左方向に駆動した後、可動プラテン１６４は、リ
ミットスイッチ１９２のリード１９４に係合して、この
リード１９４を「励起」させる。次いで、このスイッチ
は、電子式制御装置１９６に信号を送り、この電子式制
御装置１９６が圧力逃し弁１８４を作動させる。次に、
ガス弁１９０により設定されたキャビティ内のガス圧力
により付与される分離力に打ち勝つのに十分な閉塞力を
発生させるのに十分な高圧で加圧流体が流体チャンバ１
７８ａ内に送出される。この閉塞力は、ピストン領域１
７４ａに作用して、クランプラム及び可動金型部分１４
を固定金型部分１６に向けて駆動する。これが行われる
とき、部品を形成する金型キャビティ内の圧力は、圧縮
され、ガス圧力は増大する。
【００９１】ある適用側の場合、クランプラムが復帰し
たとき、金型部分は、完全には閉じず、僅かな程度だけ
分離したままである。これは、射出されたガスを完全に
圧縮することが出来ず、又、成形装置に必然的に作用す
る大きい力を制限することが出来ないという普通の理由
による。圧力調整弁２４４の設定値が低い場合、金型の
面は締め付けられる（即ち、金型は閉じられる）。
たとき、金型部分は、完全には閉じず、僅かな程度だけ
分離したままである。これは、射出されたガスを完全に
圧縮することが出来ず、又、成形装置に必然的に作用す
る大きい力を制限することが出来ないという普通の理由
による。圧力調整弁２４４の設定値が低い場合、金型の
面は締め付けられる（即ち、金型は閉じられる）。
【００９２】一つの実施例において、弁１９０の適当な
ガス圧力の設定値は、500乃至3,000psiであり、望まし
くは、約1,500 psiであることが判明しており、又、好
適な分離程度は、約0.0254乃至0.127ｍｍ（約0.001乃至
0.005インチ）、望ましくは、約0.0762ｍｍ（約0.003イ
ンチ）であることが判明している。弁１８４に起因して
流体チャンバ１７８ａ内の圧力が高圧である結果、クラ
ンプラム１７０は、キャビティ１８内の窒素ガスを約1,
500 psiから約2,000 psiまで圧縮し、空隙は0.0127ｍｍ
（約0.0005インチ）だけ縮小する。
ガス圧力の設定値は、500乃至3,000psiであり、望まし
くは、約1,500 psiであることが判明しており、又、好
適な分離程度は、約0.0254乃至0.127ｍｍ（約0.001乃至
0.005インチ）、望ましくは、約0.0762ｍｍ（約0.003イ
ンチ）であることが判明している。弁１８４に起因して
流体チャンバ１７８ａ内の圧力が高圧である結果、クラ
ンプラム１７０は、キャビティ１８内の窒素ガスを約1,
500 psiから約2,000 psiまで圧縮し、空隙は0.0127ｍｍ
（約0.0005インチ）だけ縮小する。
【００９３】成形部品が冷却したときに、金型部分を分
離して、その部品を取り出す。上述のように、最初にガ
スを回収し、次に、成形部品を取り出し、ガスは、再循
環させて冷却を行う。
離して、その部品を取り出す。上述のように、最初にガ
スを回収し、次に、成形部品を取り出し、ガスは、再循
環させて冷却を行う。
【００９４】図３２において、成形装置１５６と同様の
成形装置２１８は、上述の係合面と、及び金型を閉じた
ときに金型キャビティを形成する部品形成面とを有する
固定金型部分１６及び可動金型部分１４を備えている。
可動金型部分１４は、金型キャビティにガスを供給する
ガス出口３０を有し、往復運動するクランプラム１７０
は、その一端がピストン１７４として形成され、その他
端は、クランプラム１７０に固定状態に接続されてい
る。このピストン１７４は、流体チャンバ１７８内で往
復運動可能に配置されており、２つの可変容積チャンバ
部分１７８ａ、１７８ｂを形成する。複数の連結バー１
６２が固定プラテン１５８、１６０、１６４に固着され
ており、成形装置を互いに接続し、又、プラスチック射
出ラムが固定金型部分に隣接して配置されて、高温の溶
融熱可塑性樹脂を金型キャビティ内に射出する。固定プ
ラテン１６４は、クランプラムのロッド端に固定状態に
接続され、可動金型部分１４を固定金型部分１６に対し
て移動可能であるように固定状態に支持する。
成形装置２１８は、上述の係合面と、及び金型を閉じた
ときに金型キャビティを形成する部品形成面とを有する
固定金型部分１６及び可動金型部分１４を備えている。
可動金型部分１４は、金型キャビティにガスを供給する
ガス出口３０を有し、往復運動するクランプラム１７０
は、その一端がピストン１７４として形成され、その他
端は、クランプラム１７０に固定状態に接続されてい
る。このピストン１７４は、流体チャンバ１７８内で往
復運動可能に配置されており、２つの可変容積チャンバ
部分１７８ａ、１７８ｂを形成する。複数の連結バー１
６２が固定プラテン１５８、１６０、１６４に固着され
ており、成形装置を互いに接続し、又、プラスチック射
出ラムが固定金型部分に隣接して配置されて、高温の溶
融熱可塑性樹脂を金型キャビティ内に射出する。固定プ
ラテン１６４は、クランプラムのロッド端に固定状態に
接続され、可動金型部分１４を固定金型部分１６に対し
て移動可能であるように固定状態に支持する。
【００９５】この一例としての実施例によれば、液圧流
体は、２つの可変容積チャンバ部分１７８ａ、１７８ｂ
の各々に供給される。特に、液圧流体は、ピストンのキ
ャップ側１７４ａ上のチャンバ部分１７８ｂと連通する
第一の流体管２２２を介し、及びピストンのロッド側１
７４ｂの上のチャンバ部分１７８ａと連通する第二の流
体管２２４を介して、電磁弁２２０ａ、２２０ｂを有す
る４方向液圧制御方向弁２２０により所望のチャンバ部
分に供給される。流体は、ポンプ１８６及びモータ１８
８に連通する、電子作動式の液圧逃し弁１８４を介して
方向制御弁２２０に供給される。
体は、２つの可変容積チャンバ部分１７８ａ、１７８ｂ
の各々に供給される。特に、液圧流体は、ピストンのキ
ャップ側１７４ａ上のチャンバ部分１７８ｂと連通する
第一の流体管２２２を介し、及びピストンのロッド側１
７４ｂの上のチャンバ部分１７８ａと連通する第二の流
体管２２４を介して、電磁弁２２０ａ、２２０ｂを有す
る４方向液圧制御方向弁２２０により所望のチャンバ部
分に供給される。流体は、ポンプ１８６及びモータ１８
８に連通する、電子作動式の液圧逃し弁１８４を介して
方向制御弁２２０に供給される。
【００９６】クランプラム１７０が固定金型部分から離
れて軸方向に動く程度は、可動プラテン１６４と固定プ
ラテン１６０との間で作動する線形電位差計２２８の形
態をした電気スイッチにより制限される。該線形電位差
計は、その固定端がプラテン１６０に接続され、その
「励起端」が可動プラテンに取り付けられた電子スイッ
チ２３０に対して動く軸方向ロッド２２８ａを備えてい
る。スイッチ２３０は、プラテン１６４が所定の程度、
軸方向に動いた後に、方向線形弁２２０を「励起」させ
るべく、線２３２により液圧逃し弁１８４に電気的に接
続されている。弁２２０は、作動されて、加圧された液
圧流体を液体管２２２を介してチャンバ部分１７８ａ内
に供給し、これにより、ラムに作用する分離力を上廻る
のに十分な閉塞力を提供し、クランプラムを反対の金型
閉塞方向に駆動する。
れて軸方向に動く程度は、可動プラテン１６４と固定プ
ラテン１６０との間で作動する線形電位差計２２８の形
態をした電気スイッチにより制限される。該線形電位差
計は、その固定端がプラテン１６０に接続され、その
「励起端」が可動プラテンに取り付けられた電子スイッ
チ２３０に対して動く軸方向ロッド２２８ａを備えてい
る。スイッチ２３０は、プラテン１６４が所定の程度、
軸方向に動いた後に、方向線形弁２２０を「励起」させ
るべく、線２３２により液圧逃し弁１８４に電気的に接
続されている。弁２２０は、作動されて、加圧された液
圧流体を液体管２２２を介してチャンバ部分１７８ａ内
に供給し、これにより、ラムに作用する分離力を上廻る
のに十分な閉塞力を提供し、クランプラムを反対の金型
閉塞方向に駆動する。
【００９７】高温の溶融成形材料を圧縮成形するための
加圧ガスは、ガス圧力源３８、手動操作ガス遮断弁２３
４、ガス圧力調整弁１９０、電磁作動式ガス方向制御弁
２３６、一方向逆止弁２３８、及び金型キャビティ内に
開放するガス出口３０に達するガス入口管３２を備える
経路に沿って金型キャビティ内に射出される。加圧ガス
は、ガス入口管３２、第２のガス方向制御弁２４２への
排気管２４０、第二のガス圧力調整弁２４４を備える経
路に沿って、更に、手動操作ガス流量制御弁２４６を通
って金型キャビティから排出することが出来る。更に、
加圧ガスは、ガス入口管３２、排気管２４８、第三のガ
ス方向制御弁２５０を備える経路に沿って、更に、手動
操作式ガス流量制御弁２５２を通って金型キャビティか
ら排出することが出来る。
加圧ガスは、ガス圧力源３８、手動操作ガス遮断弁２３
４、ガス圧力調整弁１９０、電磁作動式ガス方向制御弁
２３６、一方向逆止弁２３８、及び金型キャビティ内に
開放するガス出口３０に達するガス入口管３２を備える
経路に沿って金型キャビティ内に射出される。加圧ガス
は、ガス入口管３２、第２のガス方向制御弁２４２への
排気管２４０、第二のガス圧力調整弁２４４を備える経
路に沿って、更に、手動操作ガス流量制御弁２４６を通
って金型キャビティから排出することが出来る。更に、
加圧ガスは、ガス入口管３２、排気管２４８、第三のガ
ス方向制御弁２５０を備える経路に沿って、更に、手動
操作式ガス流量制御弁２５２を通って金型キャビティか
ら排出することが出来る。
【００９８】作用について説明すると、ガス方向制御弁
２３６、２４２、２５０は閉じられる。プラテン面１７
４ａに作用するチャンバ部分内の流体圧力は、増大し、
これにより、閉塞力がクランプラムを右方向に駆動し、
金型部分は共にその閉位置にされ、係合面はそのクラン
プ状態にされる。高温の溶融熱可塑性樹脂は、スクリュ
ーラム１６８を介して金型キャビティ内に射出され、こ
れにより、成形部品を製造する。プラスチックの導入後
にノズル遮断弁１６９が閉じられ、このため、プラスチ
ックが射出成形機械内に押し戻されることはない。
２３６、２４２、２５０は閉じられる。プラテン面１７
４ａに作用するチャンバ部分内の流体圧力は、増大し、
これにより、閉塞力がクランプラムを右方向に駆動し、
金型部分は共にその閉位置にされ、係合面はそのクラン
プ状態にされる。高温の溶融熱可塑性樹脂は、スクリュ
ーラム１６８を介して金型キャビティ内に射出され、こ
れにより、成形部品を製造する。プラスチックの導入後
にノズル遮断弁１６９が閉じられ、このため、プラスチ
ックが射出成形機械内に押し戻されることはない。
【００９９】ガス方向制御弁２３６を作動させ、これに
より、ガス貯蔵チャンバ３８からの窒素ガスが弁２３
４、ガス圧力調整弁１９０、逆止弁２３８を通って、金
型キャビティに達するガス入口管３２に流動するのを許
容する。所望であれば、圧力が過度に高圧になるのを防
止するための安全手段として、圧力逃し弁２５６を設け
ることも出来る。圧力調整弁１９０は、ガス供給容器３
８内のガス圧力を調整し、これにより、弁２３６におけ
るガス圧力は、容器３８内のガス圧力よりも低い圧力に
維持される。
より、ガス貯蔵チャンバ３８からの窒素ガスが弁２３
４、ガス圧力調整弁１９０、逆止弁２３８を通って、金
型キャビティに達するガス入口管３２に流動するのを許
容する。所望であれば、圧力が過度に高圧になるのを防
止するための安全手段として、圧力逃し弁２５６を設け
ることも出来る。圧力調整弁１９０は、ガス供給容器３
８内のガス圧力を調整し、これにより、弁２３６におけ
るガス圧力は、容器３８内のガス圧力よりも低い圧力に
維持される。
【０１００】金型キャビティ内の加圧ガスは、可動金型
キャビティに作用する分離力がピストン面１７４ａに作
用する締め付け力よりも大きくするのに十分、高圧であ
り、この分離力は、可動金型１４及びプラテン１６４を
押して固定金型部分１６から離れさせる。重要なこと
は、成形ガスが溶融熱可塑性樹脂の成形内面の全体に均
一に配分されることである。プラテン１６４の動きによ
り、線形電位差計のロッドが伸長し、電子スイッチ２３
０を励起させ、これにより、電子的に調整された電子作
動式圧力逃し弁１８４に信号を送る。所定の圧力にある
弁１８４が作動されて、チャンバ１７８ａを加圧する。
この所定の圧力は、分離力を上廻るのに十分な大きさの
ピストン面に作用する力を発生させ、これにより、プラ
テン１６４を右方向に駆動して、金型部分１４を金型部
分１６に向けて押し付け、金型部分を略閉じる。
キャビティに作用する分離力がピストン面１７４ａに作
用する締め付け力よりも大きくするのに十分、高圧であ
り、この分離力は、可動金型１４及びプラテン１６４を
押して固定金型部分１６から離れさせる。重要なこと
は、成形ガスが溶融熱可塑性樹脂の成形内面の全体に均
一に配分されることである。プラテン１６４の動きによ
り、線形電位差計のロッドが伸長し、電子スイッチ２３
０を励起させ、これにより、電子的に調整された電子作
動式圧力逃し弁１８４に信号を送る。所定の圧力にある
弁１８４が作動されて、チャンバ１７８ａを加圧する。
この所定の圧力は、分離力を上廻るのに十分な大きさの
ピストン面に作用する力を発生させ、これにより、プラ
テン１６４を右方向に駆動して、金型部分１４を金型部
分１６に向けて押し付け、金型部分を略閉じる。
【０１０１】所望であれば、金型キャビティ内の圧縮ガ
スの圧力は、減圧することが可能である。その理由は、
金型半体がガス方向制御弁２３６の高圧で開放する場
合、成形部品は、吹き飛ばされる虞れがあり、これは危
険な状態である。成形圧力よりも低い圧力まで金型キャ
ビティを減圧することは、部品を「突き出す」ことを許
容する。
スの圧力は、減圧することが可能である。その理由は、
金型半体がガス方向制御弁２３６の高圧で開放する場
合、成形部品は、吹き飛ばされる虞れがあり、これは危
険な状態である。成形圧力よりも低い圧力まで金型キャ
ビティを減圧することは、部品を「突き出す」ことを許
容する。
【０１０２】作用について説明すると、収縮させずに、
部品を冷却させ得るように選択した時間の経過後、ガス
方向制御弁２３６を非作動状態とし（即ち、閉じる）、
第二のガス方向制御弁２４２を作動させる（即ち、開放
する）。又、ガス方向制御弁２５０も閉じる。従って、
加圧ガスは、ガス圧力調整弁１９０の圧力よりも低圧の
第二のガス圧力調整弁に入る。
部品を冷却させ得るように選択した時間の経過後、ガス
方向制御弁２３６を非作動状態とし（即ち、閉じる）、
第二のガス方向制御弁２４２を作動させる（即ち、開放
する）。又、ガス方向制御弁２５０も閉じる。従って、
加圧ガスは、ガス圧力調整弁１９０の圧力よりも低圧の
第二のガス圧力調整弁に入る。
【０１０３】更に、所望であれば、金型キャビティは成
形後に減圧することが出来る。かかる方法の場合、第二
のガス方向制御弁２４２を非作動状態とし（即ち、閉じ
る）、ガス方向制御弁２５０を作動させ（即ち、開放す
る）、これにより、ガスは、ガス流量制御弁２５２を通
って減圧され、大気中に排出される。
形後に減圧することが出来る。かかる方法の場合、第二
のガス方向制御弁２４２を非作動状態とし（即ち、閉じ
る）、ガス方向制御弁２５０を作動させ（即ち、開放す
る）、これにより、ガスは、ガス流量制御弁２５２を通
って減圧され、大気中に排出される。
【０１０４】更に、所望であれば、クランプラム１７０
は液圧により付勢させることが出来る。かかる作動の場
合、電磁弁２２０ａを作動させ、これにより、チャンバ
部分１７８ａは、通路２２２を介して流体により加圧さ
れ、流体は、通路２２４を介してチャンバ部分１７８ｂ
から戻り、金型部分１４、１６は、クランプ状態にされ
る。その後に、高温の流動性プラスチックを金型キャビ
ティ内に射出して、ノズル遮断弁１６９を閉じる。次
に、電磁弁２２０ａを非作動状態とし、電磁弁２２０ｂ
を作動される。従って、加圧流体は、通路２２４を介し
てチャンバ部分１７８ｂに入り、このチャンバ部分１７
８ｂから通路２２２を介して進み、これにより、プラテ
ン１６４及び電位差計のロッドがスイッチ２３０を「励
起」させる時点まで、ピストン１７４を左方向に付勢し
て、プラテン１６４及び金型部分１４を引っ張って固定
金型部分１６から分離させる。この時点に達したなら
ば、ソレノイド２２０ｂは非作動状態とし、弁２３６を
作動させ、これにより、成形部品の一側部のガスが成形
材料をその成形品の反対側部に押し付ける。短時間、こ
の圧力が保持される。その後に、ソレロイド２２０ａを
作動させ、これにより、クランプラム及び金型部分１４
を金型部分１６に付勢させる。
は液圧により付勢させることが出来る。かかる作動の場
合、電磁弁２２０ａを作動させ、これにより、チャンバ
部分１７８ａは、通路２２２を介して流体により加圧さ
れ、流体は、通路２２４を介してチャンバ部分１７８ｂ
から戻り、金型部分１４、１６は、クランプ状態にされ
る。その後に、高温の流動性プラスチックを金型キャビ
ティ内に射出して、ノズル遮断弁１６９を閉じる。次
に、電磁弁２２０ａを非作動状態とし、電磁弁２２０ｂ
を作動される。従って、加圧流体は、通路２２４を介し
てチャンバ部分１７８ｂに入り、このチャンバ部分１７
８ｂから通路２２２を介して進み、これにより、プラテ
ン１６４及び電位差計のロッドがスイッチ２３０を「励
起」させる時点まで、ピストン１７４を左方向に付勢し
て、プラテン１６４及び金型部分１４を引っ張って固定
金型部分１６から分離させる。この時点に達したなら
ば、ソレノイド２２０ｂは非作動状態とし、弁２３６を
作動させ、これにより、成形部品の一側部のガスが成形
材料をその成形品の反対側部に押し付ける。短時間、こ
の圧力が保持される。その後に、ソレロイド２２０ａを
作動させ、これにより、クランプラム及び金型部分１４
を金型部分１６に付勢させる。
【０１０５】図３２に図示した構成は、成形圧力、増強
圧力、突き出し圧力、及び零圧力に関する制御を許容す
る点で有利である。
圧力、突き出し圧力、及び零圧力に関する制御を許容す
る点で有利である。
【０１０６】好適な実施例において、プラスチックは、
キャビティの容積の90乃至99.5％を満たすが、該キャビ
ティを完全には充填しない。特別な状況のとき、金型は
プラスチックで完全に充填することが望ましいことが判
明している。特に、本発明の別の好適な実施例によれ
ば、ピストンヒ／シリンダは、加圧して、金型を閉じ、
又、所定の締め付け力で金型部分を互いに保持し、次
に、物品を形成するキャビティ内の両側壁の間で該キャ
ビティを完全に充填し得る量の溶融プラスチックを射出
する。次に、シリンダは、加圧して、クランプラム１７
０をして金型部分を所定の程度だけ分離させ、これによ
り、金型キャビティの容積を増大させる。従って、プラ
スチックは、該キャビティを完全に充填しない。次に、
前と同様に、キャビティ内に所定の量の加圧ガスを導入
し、キャビティの一壁に溶融プラスチックを押し付ける
ガスクッションを形成し、プラスチックが硬化するのに
十分な時間、その圧力を維持する。次に、その金型部分
は、互いに付勢させ、又、キャビティ内のガスの圧力を
圧縮して、より高圧にする。適用例にかんにより、係合
面を駆動して、当接させるか、又は、離間した関係とな
るようにする。
キャビティの容積の90乃至99.5％を満たすが、該キャビ
ティを完全には充填しない。特別な状況のとき、金型は
プラスチックで完全に充填することが望ましいことが判
明している。特に、本発明の別の好適な実施例によれ
ば、ピストンヒ／シリンダは、加圧して、金型を閉じ、
又、所定の締め付け力で金型部分を互いに保持し、次
に、物品を形成するキャビティ内の両側壁の間で該キャ
ビティを完全に充填し得る量の溶融プラスチックを射出
する。次に、シリンダは、加圧して、クランプラム１７
０をして金型部分を所定の程度だけ分離させ、これによ
り、金型キャビティの容積を増大させる。従って、プラ
スチックは、該キャビティを完全に充填しない。次に、
前と同様に、キャビティ内に所定の量の加圧ガスを導入
し、キャビティの一壁に溶融プラスチックを押し付ける
ガスクッションを形成し、プラスチックが硬化するのに
十分な時間、その圧力を維持する。次に、その金型部分
は、互いに付勢させ、又、キャビティ内のガスの圧力を
圧縮して、より高圧にする。適用例にかんにより、係合
面を駆動して、当接させるか、又は、離間した関係とな
るようにする。
【０１０７】上記の説明は、本発明の好適な実施例に関
するものであるが、本発明は、その適正な範囲、又は添
付図面の公平な意義の範囲から逸脱しない限り、変形
例、応用例及び変更が可能であることが理解されよう。
するものであるが、本発明は、その適正な範囲、又は添
付図面の公平な意義の範囲から逸脱しない限り、変形
例、応用例及び変更が可能であることが理解されよう。
【図１】射出成形装置の一部が閉じた位置にあって金型
キャビティを形成し、ガスを除去し、節約し且つ再使用
する再循環装置を示す、本発明の断面図である。
キャビティを形成し、ガスを除去し、節約し且つ再使用
する再循環装置を示す、本発明の断面図である。
【図２】成形装置の固定コア側を示す、図１の線２−２
に沿った成形装置の分割線に関する平面図である。
に沿った成形装置の分割線に関する平面図である。
【図３】図１の射出成形装置に従って製造された射出圧
力成形部品の底面の斜視図である。
力成形部品の底面の斜視図である。
【図４】ガスが金型の分割線を介して金型キャビティか
ら逃げ、又はコア側から部品の仕上げ面まで移行するの
を阻止するガスシール機構を示す、図１の成形装置の略
線４に沿ったプラスチック射出前の断面図である。
ら逃げ、又はコア側から部品の仕上げ面まで移行するの
を阻止するガスシール機構を示す、図１の成形装置の略
線４に沿ったプラスチック射出前の断面図である。
【図５】ガスが金型の分割線を介して金型キャビティか
ら逃げ、又はコア側から部品の仕上げ面まで移行するの
を阻止するガスシール機構を示す、図１の成形装置の略
線４に沿ったプラスチック射出後の断面図である。
ら逃げ、又はコア側から部品の仕上げ面まで移行するの
を阻止するガスシール機構を示す、図１の成形装置の略
線４に沿ったプラスチック射出後の断面図である。
【図６】ガスシール機構の更に別の好適な実施例を示す
図である。
図である。
【図７】ガスシール機構の更に別の好適な実施例を示す
図である。
図である。
【図８】ガスシール機構の更に別の好適な実施例を示す
図である。
図である。
【図９】ガスシール機構の更に別の好適な実施例を示す
図である。
図である。
【図１０】図ガスシール機構の更に別の好適な実施例を
示す図である。
示す図である。
【図１１】ガスシール機構の更に別の好適な実施例を示
す図である。
す図である。
【図１２】本発明によるガス入口の詳細を示す、図１の
成形装置の略線８に沿った断面図である。
成形装置の略線８に沿った断面図である。
【図１３】本発明によるガス入口の詳細を示す、図１の
成形装置の略線８に沿った平面図である。
成形装置の略線８に沿った平面図である。
【図１４】特に、非連続的な補強リブを提供する射出成
形装置の別の実施例の本発明による断面図である。
形装置の別の実施例の本発明による断面図である。
【図１５】成形装置の固定コア側を示す、図１４の線１
２−１２に沿った平面図である。
２−１２に沿った平面図である。
【図１６】図１４及び図１５の成形装置で製造した部品
の底面の斜視図である。
の底面の斜視図である。
【図１７】本発明の成形装置の別の好適な実施例を示
す、図１４と同様の断面図である。
す、図１４と同様の断面図である。
【図１８】本発明の成形装置の別の好適な実施例を示
す、図１５と同様の平面図である。
す、図１５と同様の平面図である。
【図１９】図１７及び図１８の成形装置で製造した部品
の底面の斜視図である。
の底面の斜視図である。
【図２０】熱可塑性樹脂及びガスを金型キャビティ内に
導入する前の二つの半体に分割されたリブ形成チャンバ
を示す、図１５の線１６−１６に沿った断面図である。
導入する前の二つの半体に分割されたリブ形成チャンバ
を示す、図１５の線１６−１６に沿った断面図である。
【図２１】ガス支管を有するリブ形成チャンバの別の実
施例を示す、図２０と同様の図である。
施例を示す、図２０と同様の図である。
【図２２】一対の金型半体及び該金型半体を共に分離さ
せ且つ付勢させる液圧クランプラムとにより形成される
可変容積の金型キャビティを有する成形装置の別の特徴
を示す断面図である。
せ且つ付勢させる液圧クランプラムとにより形成される
可変容積の金型キャビティを有する成形装置の別の特徴
を示す断面図である。
【図２３】閉じた位置にある図２２に示した金型半体の
図である。
図である。
【図２４】一部閉じた位置にある図２２に示した金型半
体の図である。
体の図である。
【図２５】一部閉じた位置にある図２２に示した金型半
体の図である。
体の図である。
【図２６】閉じた位置にある図２２に示した金型半体の
更に別の実施例の図である。
更に別の実施例の図である。
【図２７】一部閉じた位置にある図２２に示した金型半
体の更に別の実施例の図である。
体の更に別の実施例の図である。
【図２８】一部閉じた位置にある図２２に示した金型半
体の更に別の実施例の図である。
体の更に別の実施例の図である。
【図２９】閉じた位置にある図２２に示した金型半体の
更に別の実施例の図である。
更に別の実施例の図である。
【図３０】閉じた位置にある図２２に示した金型半体の
更に別の実施例の図である。
更に別の実施例の図である。
【図３１】分離した位置にある図２２に示した金型半体
の更に別の実施例の図である。
の更に別の実施例の図である。
【図３２】一対の金型半体と、該金型半体を分離させ且
つ共に付勢させる液圧クランプラムとにより形成された
可変容積の金型キャビティを有する成形装置の別の特徴
を示す断面図である。
つ共に付勢させる液圧クランプラムとにより形成された
可変容積の金型キャビティを有する成形装置の別の特徴
を示す断面図である。
１０ 仕上げ部品 １２ 金型装置 １４ 可動金型部分 １６ 固定金型
部分 １８ 金型キャビティ ２０ 可動金型
部分の外側面部分 ２２ 可動金型部分の内側面部分 ２２ａ 上方壁 ２２ｂ 端部壁 ２４ 固定金型
部分の外側部分 ２６ 固定金型部分の内側部分 ２８ プラスチ
ック吐出ブッシュ ３０ ガス入口 ３２ ガス入口
管 ３４ ガス出口 ３６ 戻し管 ３８ 加圧容器 ４０ 遮断弁 ４２ 圧力調整弁 ４４ 圧力計 ４６ 圧力計 ４８ 制御弁 ５０ 逆止弁 ５２ ガス方向
制御弁 ５４ 減圧弁 ５６ 窒素容器 ５８ 圧力スイッチ ６０ 冷却器 ６２ ポンプ ６４ 逆止弁 ７２ 外側溝 ７４ 内側溝 ７６ 出口戻し管 ７８ 減圧弁 ８０ 制御弁 ８２ バイパス
管 １１４ 円筒状凹所
部分 １８ 金型キャビティ ２０ 可動金型
部分の外側面部分 ２２ 可動金型部分の内側面部分 ２２ａ 上方壁 ２２ｂ 端部壁 ２４ 固定金型
部分の外側部分 ２６ 固定金型部分の内側部分 ２８ プラスチ
ック吐出ブッシュ ３０ ガス入口 ３２ ガス入口
管 ３４ ガス出口 ３６ 戻し管 ３８ 加圧容器 ４０ 遮断弁 ４２ 圧力調整弁 ４４ 圧力計 ４６ 圧力計 ４８ 制御弁 ５０ 逆止弁 ５２ ガス方向
制御弁 ５４ 減圧弁 ５６ 窒素容器 ５８ 圧力スイッチ ６０ 冷却器 ６２ ポンプ ６４ 逆止弁 ７２ 外側溝 ７４ 内側溝 ７６ 出口戻し管 ７８ 減圧弁 ８０ 制御弁 ８２ バイパス
管 １１４ 円筒状凹所
Claims (42)
- 【請求項１】 内部空隙が無く、外側のヒケが存在しな
い均質な射出成形部品を製造する方法であって、固定金
型部分及び可動金型部分により形成された、部品を形成
するキャビティを有する成形装置を高温の流動性熱可塑
性樹脂源及び加圧ガス源に取り付ける段階と、所定の締
め付け力で前記金型部分の係合面を互いに締め付ける段
階と、所定の量の前記熱可塑性樹脂を前記金型キャビテ
ィ内に射出する段階と、を備え、前記熱可塑性樹脂の所
定の量が、前記金型キャビティの容積よりも少ない量で
あり、更に、前記熱可塑性樹脂が依然、流動性である間
に、前記ガスを前記金型キャビティ内に導入し、これに
より、前記金型キャビティを加圧し、前記熱可塑性樹脂
を前記金型部分の一方から離れさせて、前記金型部分の
他方に向ける段階を備える製造方法にして、 前記可動金型部分に作用する分離力を前記締め付け力よ
りも大きいするのに十分な第一の圧力で前記ガスを導入
し、これにより、前記金型部分を前記固定金型部分との
クランプ状態から付勢させ、前記金型キャビティの容積
を増大させる段階を備え、前記金型の分離により、ガス
が前記金型キャビティの全体に且つ前記熱可塑性樹脂に
対して均一に配分されることを許容し、 前記加圧ガスを前記第一の圧力で導入することを続行
し、前記金型部分を付勢して更に分離させる段階と、 前記可動金型部分が所定の距離だけ前記固定金型部分か
ら分離されたとき、加圧ガスの導入を停止する段階と、 前記締め付け力を前記分離力よりも大きい値まで増大さ
せ、これにより、前記分離力を上廻り且つ前記金型部分
を互いに組み付ける段階と、を備えることを特徴とする
製造方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の製造方法にして、前記
金型部分を互いに付勢する段階が、前記金型キャビティ
内の前記ガスを圧縮し、前記溶融熱可塑性樹脂に作用す
るガスの圧力を増大させる段階を備えることを特徴とす
る製造方法。 - 【請求項３】 請求項１に記載の製造方法にして、前記
所定の量の熱可塑性樹脂が、前記金型キャビティを満た
すのに十分であるが、該金型キャビティを充填しない量
であることを特徴とする製造方法。 - 【請求項４】 請求項３に記載の製造方法にして、前記
所定の量の熱可塑性樹脂が、前記金型キャビティの90乃
至99.5％を満たすのに十分な量であることを特徴とする
製造方法。 - 【請求項５】 請求項１に記載の製造方法にして、前記
金型部分を互いに組付ける前記段階が、前記金型部分の
前記係合面を互いに付勢させる段階を備えることを特徴
とする製造方法。 - 【請求項６】 請求項１に記載の製造方法にして、前記
金型部分を互いに組み付ける前記段階が、前記金型部分
の係合面を互いに付勢させるが、互いに離間した関係に
配置されるようにする段階を備えることを特徴とする製
造方法。 - 【請求項７】 請求項１に記載の製造方法にして、前記
増大した締め付け力が前記キャビティ内の前記ガスを圧
縮するのに十分であるが、前記係合面を互いに付勢する
のには不十分な力であることを特徴とする製造方法。 - 【請求項８】 請求項１に記載の製造方法にして、前記
締め付け段階が、往復運動するクランプラムの第一及び
第二の端部分を前記可動金型部分に及び加圧流体チャン
バに接続する段階と、前記流体チャンバを加圧し、これ
により、前記第一の端部分及び該第一の端部分に接続さ
れた前記可動金型部分を前記固定金型部分に向けて駆動
するのに十分な力を前記第二の端部分に生じさせる段階
と、を備えることを特徴とする製造方法。 - 【請求項９】 請求項８に記載の製造方法にして、前記
第二の端部分が、前記流体チャンバを二つの可変容積チ
ャンバ部分に分割する往復運動ピストンを形成し、前記
加圧段階が前記チャンバ部分の一方のチャンバ内の圧力
のみを増大させる段階を備えることを特徴とする製造方
法。 - 【請求項１０】 請求項１に記載の製造方法にして、前
記金型部分の一方にガス入口を提供する段階と、前記一
方の金型部分に及び前記ガス入口と前記係合面との間に
連続的な環状凹所を形成する段階と、を備え、前記射出
段階が、前記環状凹所に前記熱可塑性樹脂を満たし、こ
れにより、前記金型キャビティからガスが逃げるのを許
容しないようにするのに十分な前記金型部分の所定の分
離程度とするシールリングを形成する段階を備えること
を特徴とする製造方法。 - 【請求項１１】 請求項６に記載の製造方法にして、前
記第一の圧力が500乃至3,000 psiの範囲であり、前記分
離程度が0.0254ｍｍ乃至0.127ｍｍ（0.001乃至0.005イ
ンチ）の範囲であることを特徴とする製造方法。 - 【請求項１２】 請求項１１に記載の製造方法にして、
前記第一の圧力が約1,500 psiであり、前記分離程度が
約0.0762ｍｍ（約0.003インチ）であることを特徴とす
る製造方法。 - 【請求項１３】 請求項１２に記載の製造方法にして、
前記キャビティ内の前記ガスが約2,000 psiまで圧縮さ
れ、前記係合面間の分離程度が約0.127ｍｍ（約0.005イ
ンチ）であることを特徴とする製造方法。 - 【請求項１４】 請求項６に記載の製造方法にして、前
記駆動段階後に、前記ガスの一部を前記金型キャビティ
から排出し、これにより、該キャビティ内のガス圧力を
減圧する段階と、前記金型部分を分離する段階と、残り
の加圧ガスを使用して、仕上げた部品を取り出す段階
と、を備えることを特徴とする製造方法。 - 【請求項１５】 請求項８に記載の製造方法にして、前
記加圧段階が前記ガスの導入段階後に行われ、前記第一
のチャンバ部分内の圧力を増大させる一方、これと略同
時に、前記第二のチャンバ内の圧力を減圧し、これによ
り、前記締め付け力を前記分離力よりも大きい値まで増
大させる段階を備えることを特徴とする製造方法。 - 【請求項１６】 請求項８に記載の製造方法にして、前
記第二の端部分が、前記流体チャンバを第一及び第二の
流体チャンバ部分に分割する往復運動ピストンを形成
し、前記第一及び第二のチャンバ部分内の圧力の増圧及
び減圧を略同時に行う段階と、前記ピストンをして前記
可動金型部分を駆動し、前記固定金型部分に締め付けら
れた関係にする段階と、溶融熱可塑性樹脂を前記金型キ
ャビティ内に射出する段階と、前記第一及び第二のチャ
ンバ部分内の圧力の増圧及び減圧を略同時に行う段階
と、前記金型部分を所定の距離だけ互いに分離させる段
階と、加圧ガスを前記キャビティ内に導入して、前記熱
可塑性樹脂を前記金型壁に押し付けるのを続行する段階
と、前記第一及び第二のチャンバ部分内の圧力の増圧及
び減圧を行う段階と、前記可動金型部分を前記固定金型
部分に向けて動かし、これにより、前記金型キャビティ
内のガスを圧縮する段階と、を備えることを特徴とする
製造方法。 - 【請求項１７】 請求項１に記載の製造方法により製造
されることを特徴とする製品。 - 【請求項１８】 内部空隙が無く、外側のヒケが存在し
ない均質な射出成形部品を製造する方法にして、 少なくとも一つのガス圧力管を前記金型に取り付ける段
階を含む、固定部分及び可動部分により形成された、部
品を形成するキャビティを有する金型を射出成形機械に
取り付ける段階と、 前記金型部分のそれぞれの係合面を互いにクランプ止め
し、これにより、前記金型を閉じる段階と、 所定の量の高温の流動性熱可塑性樹脂を前記キャビティ
内に導入する段階と、 前記係合面及び金型部分をクランプ止めされた関係から
分離させる段階と、 前記熱可塑性樹脂が流体である間に、加圧ガスを前記圧
力管を通じて前記金型キャビティ内に導入し、これによ
り、熱可塑性樹脂に空隙を形成せずに、所定の圧力で金
型キャビティを完全に満たす段階と、を備え、前記ガス
が前記熱可塑性樹脂を前記金型部分の一方に対してのみ
付勢させ、 前記キャビティ内で熱可塑性樹脂を冷却する段階と、 前記部品を金型から突き出す段階と、を備えることを特
徴とする製造方法。 - 【請求項１９】 請求項１８に記載の製造方法にして、
前記分離段階が、熱可塑性樹脂が該係合面の間から逃げ
るのを許容するのに十分でない所定の程度だけ、前記係
合面を分離させる段階を備えることを特徴とする製造方
法。 - 【請求項２０】 請求項１８に記載の製造方法にして、
前記熱可塑性樹脂が前記金型キャビティを略満たすが、
完全には充填しない量で射出されることを特徴とする製
造方法。 - 【請求項２１】 請求項１８に記載の製造方法にして、
前記熱可塑性樹脂の所定の量が前記金型キャビティを略
充填する量であることを特徴とする製造方法。 - 【請求項２２】 請求項１８に記載の製造方法にして、
前記係合面が係合平面を形成し且つ係合した金型部分の
分割線を形成し、熱可塑性樹脂を射出する前記段階が、
前記部品内の前記分割線に隣接する連続的なガスシール
リングを前記熱可塑性樹脂から形成する段階を含み、前
記シールリングが前記係合面の上方及び下方に伸長する
部分により形成されることを特徴とする製造方法。 - 【請求項２３】 請求項１８に記載の製造方法にして、
前記金型部分を互いの方向に組み付け、これにより、前
記熱可塑性樹脂に作用する前記金型キャビティ内のガス
の圧力を増大させる段階を更に備えることを特徴とする
製造方法。 - 【請求項２４】 請求項２３に記載の製造方法にして、
前記組み付ける段階が前記係合面を当接させる段階を含
むことを特徴とする製造方法。 - 【請求項２５】 請求項２３に記載の製造方法にして、
前記金型を組み付ける段階がガスの圧縮中に前記係合面
を分離させる段階を含むことを特徴とする製造方法。 - 【請求項２６】 請求項１８に記載の製造方法により製
造されることを特徴とする製品。 - 【請求項２７】 均質なガス圧縮された射出成形熱可塑
性部品を製造する方法にして、 クランプラムの第一及び第二の両端部を相対的に可動な
一対の金型部分の可動金型部分に及び加圧可能な流体チ
ャンバにそれぞれ取り付ける段階を備え、該金型部分が
係合面と、それぞれの部品形成面と、を有し、 前記クランプラムを第一の方向に付勢し、これと共に係
合面を付勢させ、これにより、金型部分のそれぞれの部
品形成面が、部品を形成するための金型キャビティを形
成するようにする段階と、 前記金型キャビティを完全に満たすのに必要な量よりも
少ない量の高温の流動性熱可塑性樹脂を前記金型キャビ
ティ内に導入する段階と、 熱可塑性樹脂が成形されるが、冷却はされないようにす
るのに十分な時間、該熱可塑性樹脂を保持する段階と、 略同時に、加圧されたガスを第一の圧力にて前記金型キ
ャビティ内に導入し、これにより、該熱可塑性樹脂を互
いに離反させ且つその他の部品形成面に向けて付勢させ
るガスキャビティを形成する段階と、前記金型部分を分
離し、これにより前記ガスキャビティの容積を増大さ
せ、前記ガスが前記熱可塑性樹脂内で且つ該樹脂の後方
に均一に配分されるようにする段階と、を備え、前記ガ
スキャビティが、前記第一の圧力で導入されたガスによ
り満たされ、前記金型部分が熱可塑性樹脂が前記係合面
の間を通るのに十分でない程度だけ分離され、 前記金型部分を互いに向けて付勢させ、該金型部分が互
いに分離した関係に配置されるようにする段階を備え、
前記金型部分を共に付勢させる前記段階が、前記キャビ
ティ内のガスを前記第一の圧力よりも高圧の第二の圧力
まで圧縮する段階を含み、 前記第二の圧力の熱可塑性樹脂を冷却し、前記熱可塑性
樹脂部品を形成する段階と、 前記プラスチックに接触することにより加熱された前記
キャビティからガスを排出する段階と、を備えることを
特徴とする製造方法。 - 【請求項２８】 相対的に可動な一対の金型部分により
形成された金型キャビティ内に高温の溶融熱可塑性樹脂
が射出される型式の熱可塑性樹脂の射出成形方法であっ
て、前記金型キャビティ内の熱可塑性樹脂を排除すべ
く、ガスが該キャビティ内に射出され、内部空隙の無い
部品を形成し、前記金型キャビティ内のガスの圧力を選
択的に制御する手段が設けられ、樹脂が冷却し、金型を
開放して、成形した部品を取り出し、前記ガスは前記制
御手段により設定された第一の貯蔵圧力で貯蔵され、前
記第一の貯蔵圧力のガスが前記制御手段により設定され
たより低い第二の貯蔵圧力まで減圧され、前記ガスが前
記金型キャビティ内の熱可塑性樹脂を排除すべく、前記
低圧の第二の圧力にて前記金型キャビティ内に導入され
る成形方法にして、ガスを前記低圧の第二の圧力にて前
記金型内に射出するのに続いて、形成部品を互いに動か
して前記金型キャビティの容積を増大させ、前記第二の
圧力の更なるガスが金型キャビティ内に連続的に導入さ
れ、該キャビティを完全に満たし、その後、前記第二の
圧力の前記ガスが、前記制御手段により設定された前記
第二の圧力よりも高圧の第三の圧力まで増大されること
を特徴とする成形方法。 - 【請求項２９】 請求項２８に記載の成形方法にして、
成形部品の係合面が、金型キャビティから成形部品を取
り出すのに十分でなく、又はプラスチックが前記係合面
を介して金型キャビティから逃げ出すのに十分でない所
定の量だけ分離されたときに、前記第二の圧力のガスの
導入を停止する段階と、前記第二の圧力を所定の時間、
保持し、これにより、前記ガスが前記金型キャビティの
全体に均一に配分されるようにする段階と、を備えるこ
とを特徴とする成形方法。 - 【請求項３０】 請求項２９に記載の成形方法にして、
前記所定の時間が10乃至15秒の範囲であることを特徴と
する成形方法。 - 【請求項３１】 請求項２８に記載の成形方法にして、
駆動ラムを前記金型部品の一方に接続する段階を備え、
前記駆動ラムが、加圧可能なチャンバ内に配置された作
用面を有するピストン部分と、前記可動金型部分を該金
型部分が互いに締め付けられる第一の位置まで及び該金
型部分が離間される第二の位置まで駆動し得るように前
記可動金型部分に接続された外側ロッド部分と、を備
え、前記ガス圧力を前記第三の圧力まで増大させるまで
増大させる段階が、前記第二の圧力によって前記可動金
型部分が移動するのを検出する段階と、前記制御手段に
信号を送る段階と、を含み、前記制御手段が、前記クラ
ンプラム及び前記可動金型部分をその他方の金型部分に
向けて駆動するのに十分な程度まで、前記チャンバを加
圧し、これにより、前記金型キャビティの圧力を前記第
三の圧力まで増大させ、これにより、前記プラスチック
材料を連続的に付勢して、一方の金型部分から離反させ
て、前記第二の金型部分のキャビティ壁に押し付けるこ
とを特徴とする成形方法。 - 【請求項３２】 組み合わされたときに協働して物品を
形成するキャビティを形成する、組み合わせ可能な金型
部分を含む射出成形装置内でガスを使用して均質なプラ
スチック物品を成形する方法にして、 前記金型部分を閉じ且つ該金型部分を所定の締め付け力
で互いに保持する段階と、 プラスチック製品を製造するのに十分な全溶融プラスチ
ック樹脂の量よりも少ない所定の量の溶融プラスチック
を前記キャビティ内に射出する段階と、 前記金型部分を分離させ、前記物品を形成するキャビテ
ィの容積を増大させる段階と、 所定量の加圧ガスを前記キャビティ内に射出する段階
と、を備え、前記所定の量のガスが、前記溶融プラスチ
ック樹脂を前記キャビティの一つの壁に押し付けるのに
十分な圧力及び量であり、 プラスチックが前記キャビティ内で硬化して物品を形成
するまで、前記キャビティ内の前記ガスの前記圧力レベ
ルを維持する段階と、 所定の時間、前記金型キャビティ内のガス量を圧縮して
より高圧にする段階と、 前記キャビティ内のガス圧力を減圧する段階と、 前記物品を前記金型から取り出す段階と、を備えること
を特徴とする成形方法。 - 【請求項３３】 請求項３２に記載の成形方法にして、
前記ガスを射出する段階が、樹脂を前記キャビティ内に
射出する段階の後で且つ前記金型部分を分離する段階の
直前に行われ、これにより、前記樹脂と前記キャビティ
の外壁との間にガスキャビティを形成し、前記締め付け
力よりも大きい分離力を生じさせ、前記分離力が、前記
金型部分を分離させる作用を果たし、前記ガスを射出す
る段階の後に行われる、前記金型部分を分離する段階
が、ガスが前記キャビティの全体に略瞬間的に配分され
るのを許容することを特徴とする成形方法。 - 【請求項３４】 請求項３３に記載の成形方法にして、
前記分離段階が、前記金型部分の分離中に、加圧ガスを
前記キャビティ内に連続的に射出する段階を備えること
を特徴とする成形方法。 - 【請求項３５】 請求項３２に記載の成形方法にして、
前記ガスを射出する段階が、前記金型部分を分離する段
階の後に行われ、前記加圧段階が、ピストン−ロッド組
立体の作動端部を前記金型部分の一方に取り付ける段階
を含み、前記ピストンが加圧可能なシリンダ内に移動可
能に取り付けられ且つ該加圧可能なシリンダを二つのチ
ャンバ部分に分割し、前記チャンバ部分を選択的に加圧
し、前記一方の金型部分を動かして前記他方の金型部分
から離反させ、又は該金型部分に接近させることを特徴
とする成形方法。 - 【請求項３６】 第一の金型キャビティ部分を有する第
一の金型部分と、第二の金型キャビティ部分を有する第
二の金型部分と、を備え、該金型部分がその間に金型キ
ャビティを囲繞する、金型キャビティ内でプラスチック
物品を射出成形する方法にして、 前記第一の金型部分を前記第二の金型部分と組み合わ
せ、該金型キャビティを閉じる段階と、 プラスチック材料が前記キャビティの全体を略満たす
が、該キャビティを充填しないように流体プラスチック
材料を金型キャビティ内に射出する段階と、 前記第一の金型部分を前記第二の金型部分から同時に分
離し、前記金型キャビティ内の容積を増大させる間に、
加圧不活性ガスを前記金型キャビティ内に射出する段階
と、を備え、前記ガスが前記プラスチック材料を連続的
に付勢して前記金型部分の一方から離反させ且つ前記金
型部分の他方に押し付けることを特徴とする成形方法。 - 【請求項３７】 組み合わされたときに協働し、対向す
るキャビティ壁を有する物品形成キャビティを形成する
組み合わせ可能な金型部分を含む射出成形装置内でガス
を使用して均質なプラスチック物品を成形する方法にし
て、 前記金型部分を閉じ、所定の締め付け力で該金型部分を
共に保持する段階と、 前記キャビティを完全に充填するのに十分な量にて溶融
プラスチック樹脂を前記キャビティ内に射出する段階
と、 前記金型部分を分離させ、前記物品を形成するキャビテ
ィの容積を増大させ、前記分離の結果、前記溶融プラス
チック樹脂の量が前記キャビティを完全に充填するため
のプラスチックの総量よりも少ない量であるようにする
段階と、 所定量の加圧ガスを前記キャビティに射出する段階と、
を備え、前記所定の量のガスがキャビティの一つの壁に
対するガスクッションを形成するのに十分な圧力及び量
であり、該ガスが溶融プラスチックを前記キャビティの
外壁に押し付けるようにし、 前記金型部分を互いに付勢させ、これにより、前記物品
を形成するキャビティ内のガスをより圧縮して高圧にす
る段階と、を備えることを特徴とする成形方法。 - 【請求項３８】 請求項３７に記載の成形方法にして、
ガスを射出する段階の直後に、前記キャビティ内の圧力
レベルを維持し、プラスチックが前記キャビティ内で硬
化するまで且つ前記金型の付勢段階の直後までその状態
を保つ段階を更に備えることを特徴とする成形方法。 - 【請求項３９】 請求項３８に記載の成形方法にして、
前記金型部分を共に付勢させる段階の直後に、前記キャ
ビティ内のガス圧力を減圧する段階と、物品を前記金型
から取り出す段階と、を含むことを特徴とする成形方
法。 - 【請求項４０】 請求項３９に記載の成形方法にして、
前記金型部分を共に付勢させる段階が、該金型部分の係
合面を当接させる段階を含むことを特徴とする成形方
法。 - 【請求項４１】 請求項３９に記載の成形方法にして、
前記金型部分を共に付勢させる段階が、該金型部分の係
合面を離間した関係に維持する段階を含むことを特徴と
する成形方法。 - 【請求項４２】 射出成形装置にして、 フレームと、 前記フレーム上に支持された金型であって、固定部分及
び可動部分を有し、少なくとも一方がその他方の面から
移動し且つ該他方の面から離れる対向面を有する金型
と、を備え、前記面が、金型が閉じたときに前記固定部
分と可動部分との間で金型キャビティ用の接続面を形成
し、前記可動部分の少なくとも一方の金型面に形成され
た連続的な凹所を有し、前記凹所が、前記接続面に対し
略垂直であり且つその寸法が成形材料を受け取り、更
に、ガスシールリングを形成し、前記接続面からガスが
横断して漏洩するのを阻止するのに十分であり、 所定の量の高温の流動性熱可塑性樹脂を前記金型キャビ
ティ内に射出する第一の入口と、 前記プラスチック入口から分離し且つ該プラスチック入
口から離間し、前記金型キャビティ内に加圧ガスを導入
する第二の入口と、 前記フレーム上に支持された流体シリンダを有するクラ
ンプラム手段であって、外端が前記可動部分に接続さ
れ、ピストン端が前記シリンダ内で可動であるように配
置されたクランプラム手段と、 前記ラム上で作用する第一の制御手段であって、前記係
合面が共にクランプ止めされ、前記金型キャビティ面が
閉じて、前記熱可塑性樹脂を受け入れる金型キャビティ
を形成する、第一の位置に前記金型部分を位置決めする
と共に、該係合面が互いに分離されて、前記金型キャビ
ティの容積を増大させる第二の位置と、前記第一の位置
と第二の位置との中間の第三の位置と、前記成形部品の
取り出しを許容する第四の位置とに位置決めする第一の
制御手段と、 前記金型部分が前記第一及び第二の位置にあるとき、高
温の溶融熱可塑性樹脂及び加圧ガスを前記金型キャビテ
ィ内に導入する射出手段と、 前記第一及び第二の金型位置に一致するように前記ガス
の射出順序を制御する第二の制御手段と、を備えること
を特徴とする射出成形装置。
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