JPH0761661B2

JPH0761661B2 - 中空体を製造するための流体助力式射出成形法及びシステム

Info

Publication number: JPH0761661B2
Application number: JP63313075A
Authority: JP
Inventors: エス・ローレンノーマン
Original assignee: Melea Ltd
Current assignee: Melea Ltd
Priority date: 1987-12-16
Filing date: 1988-12-13
Publication date: 1995-07-05
Anticipated expiration: 2010-07-05
Also published as: EP0321117B1; ES2048767T3; BR8806624A; EP0321117B2; EP0321117A3; EP0321117A2; DE3886510D1; JPH01196318A; DE321117T1; MX171553B; CA1322087C; DE3886510T3; DE3886510T2; ATE98925T1

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞本発明は流体助力式射出成形法とそのシステム及びそれ
により形成される本体に関し、特に局限した流体助力式
射出成形法及びシステムと該方法及びシステムによって
形成される本体に関する。

＜従来の技術＞プラスチック成形業界では物品の射出成形に加圧流体を
使用することは周知である。一般に加圧流体は窒素ガス
で溶融プラスチック内に導入される。

加圧流体は多くの役割を果す。先ず、このように形成さ
れた物品は中空内部を有することが可能であるから重量
と材料との節約になる。第２に、第２段階の高い射出圧
力を除去することによって成形品の応力を少なくする。
同じくこれは、ガスを充填する部分の重量が軽減される
ことである。第３に、加圧流体により外圧が加わり、物
品を構成中に型中空部表面にプラスチックを押し付け
る。従ってシンクマークを除去することによって特に例
えばリブ又はボスの構造のようにプラスチックが厚くな
った部分を有する物品の区域にて表面の品質を高める。

流体助力式射出成形の問題点は、流体助力式射出成形の
使用により通常得られる利点を減ずるような寸法及び形
状の部分がでてくることである。例えば、物によって
は、射出用開口部に導入するガスを型中空部の最も遠い
個所に到達不能な場合もある。局部及び型の最も遠い個
所にガスを送給するためには極めて複雑な構造の通路が
部品全体に必要となる。

英国特願第2,139,548号に依る射出成形法は、型空間の
単数又は複数個の選択位置にてプラスチック材の流れに
加圧流体を射出するものである。

米国特許第4,474,717号記載の局部流体助力式射出成形
法及びシステムは、単数又は複数個の流体用オリフィス
を有するヘッド付探針を備えるものである。１実施例に
よれば、該探針は後退可能である。

西独特許第2,106,546号の明細書には、プラスチック塊
の中央に圧縮ガスを吹入れて靴のプラスチック製ヒール
を形成する方法と装置が記載されている。その結果生じ
る中空部には合成泡材が充填される。

しかしながら部分的な必要条件及び段取り作業を考慮す
れば必要な個所（すなわち薄い鋼部分）にガスを直接導
入することはできない。

＜発明が解決しようとする問題点＞本発明の目的は、型の樹脂用開口部から下流位置にて型
内の溶融樹脂流の所定位置に流体を射出するような射出
成形法によりプラスチック樹脂からなる少なくとも１個
の本体を形成する改良型方法及びシステムを提供するこ
とである。この場合該型は各々の流体導入用オリフィス
を有する多数の中空部を有する。

＜問題点を解決するための手段＞本発明の前記目的及び他の目的を実施するために、流体
助力式射出成形システムにてプラスチック樹脂から中空
型本体を形成するための方法を提供する。該システム
は、射出用開口部と、本体形成中空部と該中空部の外側
にあってそれと連通する樹脂タンクとを有する。該方法
は、樹脂流通路に沿って型の中空部内へ射出開口部を介
して射出ノズルから本体を製造するのに充分な量の溶融
樹脂を射出する段階を包合し、この場合樹脂はタンクの
少なくとも１部を充填する。本発明の方法は更に中空部
を画定する内面に溶融樹脂を少なくとも部分的に配分し
て中空部の所定個所に本体を形成するように型の少なく
とも１個の流体用開口部を介してタンク内の樹脂に流体
を局限して射出する段階を有する。又本発明の方法は、
このように形成した本体を樹脂の軟化点以下の温度まで
冷却し、本体内の圧力を解放し、最後に本体を取り出す
ために型を開口する段階とを有する。

本発明により構成した樹脂成形システムは、流体源と、
溶融樹脂を射出するためのノズルを有する射出成形機械
とを有する。流体射出機構は、射出開口部から離れて位
置する流体用開口部にて樹脂内に局部的に流体を射出す
るために型内の少なくとも部分的に配置される。該型は
中空部の外側にてそれと連通するように少なくとも１個
の樹脂タンクを有してプラスチック樹脂を受け、該タン
クは流体用開口部及び型中空部と連通する。

本発明の方法及びシステムにより形成される１個の中空
本体は流体によって本体内に形成される実質的にエンド
レスな中空本体部を有する。

１実施例によれば、該型は中空部と連通する越流タンク
を有する。余分な樹脂は、内面に樹脂を配分する間に越
流タンクの少なくとも１部に充填される。

別の実施例によれば、流体用開口部はピンによって形成
され、該ピンを介して圧力が解放される。

＜作用及び実施例＞本発明の他の目的、特徴及び利点は、本発明の好適実施
例を示す添附の図面を参照して以下に詳述する。

第１図には全体として番号10で示すプラスチック樹脂が
プラスチック本体を形成するための従来型のガス助力式
射出成形システムを示す。全体としてシステム10の各種
部品を理解することは本発明の方法及びシステムを理解
するのに有益である。

要約すれば、射出成形装置10は、全体として12で示す射
出成形機械を有し、該機械は所定量の又は所定射出量の
溶融樹脂を射出するために全体として14で示すノズルを
備える。射出成形機械12は、それのバレル20内に形成し
た中ぐり部18内に配置する液圧式スクリューラム16を有
する。ラム16は樹脂を可塑化しノズル14の方へ前進させ
る。樹脂が完全に可塑化すると、スクリューラム16はバ
レル20の末端部22の方へ液圧によって前進し、業界にて
周知の如くノズル14を介して溶融プラスチックを射出す
る。

同様にシステム10は、流体制御弁26を介してノズル14の
方へ加圧流体（すなわち一般的には窒素ガス）を供給す
る加圧流体供給装置24を有する。同様に技術的に周知の
ように、弁26はノズル14からの溶融プラスチックの射出
と同期に流体供給装置24から加圧流体の流れを制御す
る。

更にシステム10は全体として番号28で示す型又は型本体
を有する。第１図に示す如く、型28は両板型本体を有す
る。該板のうちの１枚はノズル14の突出端を位置決めす
るための位置決めリング30を有する。位置決めリング30
は、空所保持又は空所板34に固定連結したクランプ板32
に取付けられる。スプルーブッシュ36は位置決めリング
30内に位置し、クランプ板32によって支持される。

空所板34上のガイドピン38は、両板型28の第２板を伴う
第１板のはめ込み型連結部の片方の雄部を成す。特に、
第２板はガイドピンブッシュ40（一方のみを図示）を有
し、該ブッシュはガイドピン38を摺動可能に受け、それ
を型28の閉位置に保持する。ガイドピンブッシュ40はコ
ア保持板42内に保持される。コア保持板42は、射出装置
保持板46と連結する支持板44と固定連結される。射出装
置保持板46は、支持柱50によって支持される射出装置板
48と連結する。同様に支持板44は、同じく支持柱50と連
係するＵ字型射出装置ハウジング52の末端部と固定連結
される。

板46は複数個の戻りピン54と、突出ピン56と、スプルー
抜きピンとを支持し、それらは板34の方へ板42及び44を
介して延長する。突出ピン56は型28内に形成される部分
Ｐを射出するために設ける。スプルー抜きピン58はスプ
ルーブッシュ36と整合する。

第１図に示す如く、部分Ｐは、スプルーブッシュ36から
中空部66までの樹脂流通路を画定するスプルー60、ラン
ナ62及びゲート64によって相互連結する。雄及び雌型部
68及び70の各々の対向面は中空部66を画定する。型部68
は板46上に支持され、型部70は中空部保持板34上に支持
される。

次に第３図に本発明の実施例を図示する。特に型28はそ
れの型中空部114の外側の越流タンク112を有する。挿入
部117によって形成される通路116を介してタンク112内
にガスを導入する。ガスは通路116と流体用孔118を介し
て弁26から流れ、この場合該孔は樹脂タンク112を通っ
て適切な個所まで延長する。ガスが漏出することなく型
中空部の最終充填を完了するように型部に樹脂の必要量
が入る以前に樹脂流が樹脂タンク112を充填することが
望ましい。かかる構造の故に維持費が少なくてより優れ
た機械構造が可能となる。

当然のことながら、適所に制御ガスを導入及び排出可能
なガス導入及び排出装置は多種多様でありその選択範囲
は広い。

第３図乃至第６図の実施例に示す、ごみ用カン120は、
第５図に示す如く積み重ね可能である。これは相応する
縁を受けるように丸くなっている強化リム122を有する
ことが非常に望ましい場合においてさえ前述のことと同
じことがいえる。一般に該ごみ用カン120の寸法及び形
状は型28のスプルーからのガス配分の使用を妨げるもの
である。例えば、積み重ねることによってスプルーから
のガス通路の使用が妨げられる。同様に、ごみ用カンの
リム122の薄い縁部124の場合、機械作業（すなわち薄い
鋼部）及び中空品の必要条件を考慮するとリム122内へ
ガスを直接導入することができない。

本発明の範囲を逸脱することなく、第７図及び第９図は
全体として番号72及び74で示す第１及び第２中空エンド
レス本体を示し、これらは本発明の方法及びシステムに
従い、流体用開口部73及び75を介する流体の射出により
形成される。本発明の方法及びシステムは全体として76
で示すピンを使用するが、これは流体用開口部73及び75
を形成し、本体72及び74内への樹脂射出中に形成される
樹脂タンク内へ延長する。同様に、ノズルからのガスの
助力で、又は助力なしで単数又は複数個のピン76を使用
可能な場合もある。

ピン76の先端部78は各流体用開口部を１対のオリフィス
80及び82に分割し、該オリフィスはほぼ反対方向に延長
して樹脂を両方向に配分し、各中空本体72及び74に第１
及び第２区画84及び86を形成する。オリフィス80及び82
によってガスが１方向に流れることはなく、同様にガス
及び樹脂が極めて遠くまで流動する必要はなくなる。代
案として、各流体用開口部は単一オリフィスで終結して
もよい。

先端部78は熱導体でもいいし、又は非熱導体でもよい。

ピン76から本体71及び74内へのガス導入は樹脂流通路に
対して平行であることが望ましい。ガス圧は高くても低
くても、あるいは型内の樹脂圧に等しくてもよい。

ガスはピン76を介して流出可能であるし、又圧力を該ピ
ンから除去するためにピン76から離れた位置にて流出さ
せてもよい。型からのガス排出はピン76を介して実施す
るのが望ましいが、型の他の場所でもいいし、ピンの後
退によってもよい。

第11図に示す如く本発明の装置は流体用開口部73にほぼ
対向するように位置決めした流出タンク88内への流出を
可能にする。流出タンク88は、行程のパラメータに変化
が少ない故にエンドレスに可能な限り近いエンドレス中
空本体72及び74の製造を簡単にするものである。

樹脂タンク112と固有部分との間のゲートは成形行程が
終了すると除去される。同様に、タンク88と本体72の間
のゲートも除去される。該部分への及び該部分からのガ
ス流が原因となって生じる穴は、後続のプラスチック処
理段階中の該部分内の汚染を防止するために多種多様の
方法で閉鎖可能である。

同様に、型中空部に２個の流体用開口部（すなわち180
゜の間隔で隔設）がる場合、２個の別個の区画を画定す
るように隔壁を形成してもよい。該隔壁は各流体用開口
部から約90゜に形成する。

第3,8及び10図の装置は、第12図に示す如く、単一スプ
ルー91から部分92への複数の樹脂流を有するシステムに
てノズルを有する正規のスプルー又は第13図に示す如く
ノズルを有するホットランナーマニホルド94を使用する
ことができる。

次に第３図と組み合わせて第２図を参照すると、本発明
の方法の行程段階を作業系統図として示したものであ
る。

段階96では、スプルーブッシュ36内に形成される射出用
開口部を介して型28内にプラスチック樹脂を射出する。

段階98では、弁26の制御で流体開口部118を介して型28
にガスを射出する。

段階100では、物品が冷却するまで、型中空部66内にて
プラスチック品又は部品はガスによって内面に押しつけ
られる。

段階102では、ガスは該プラスチック品内に形成した開
口部を通過し、弁26の制御でガス通路116と開口部118を
介して戻る。当然のことながら、適当な方法にて圧力開
放段階を実施するために多種多様の方法及び装置を利用
可能である。

段階104では、型28を開き型28からプラスチック品を取
り出す。

本発明の方法及び装置には多くの利点がある。例えば、
第８図及び第10図のピン76が熱導体の先端部78を有する
場合、溶融樹脂により先端部78が加熱され、これによっ
て流体用開口部に早期表皮が形成されなくなる。同様に
往復ピンを使用する場合、たとえ先端部が熱導体ではな
い場合でも該先端部は型に形成された表皮を粉砕する。
先端部が熱導体であれば、溶融樹脂は先端部が後退した
時に先端部によって形成される穴を密閉する。代案とし
て、流体用開口部がピンと同軸の場合、ピンの後退によ
ってプラスチック品内に小さな通気穴が形成される。

本発明の方法及びシステムは型の局限区域に圧力を維持
し、樹脂が硬化する間にシンクマークの形成を妨止す
る。本発明の方法及びシステムは射出開口部を介しての
単一のガス用オリフィスによっては達成不能な部分全体
に中空本体を形成するために使用可能である。更に複数
の樹脂タンクを使用することによって中空本体内をいく
つかの区画に分割可能である。

ここでは本発明を実施するための好適実施例を詳細に記
載してきたが、当業者には明らかな如く前記特許請求の
範囲に記載したように、各種別型及び変型が可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は開口位置にある型と、流体源及びそれと協働す
る制御弁と、ノズルを有する射出成型機とを包含する従
来型の流体助力式射出成形システムの一部裂開概略横断
面図、第２図は本発明の方法の各種段階を示すブロック図、第３図は、型中空部の外側に越流タンクを設けることに
よって局部に流体を射出する本発明による方法及びシス
テムの一部裂開概略横断面図、第４図は第３図の方法及びシステムにより形成した本体
の一部を示すもので線４−４における一部裂開横断面
図、第５図は本発明により構成したプラスチック製ゴミ入れ
を積み重ねた側部断面図、第６図は該ゴミ入れの１つの環状縁部を示す一部を裂開
した拡大横断面図、第７図はエンドレス中空本体の第１部を示す頂面図、第８図は第１本体部の成形行程中のもので、第７図の線
８−８における一部裂開横断面図、第９図は該エンドレス中空本体の第２部分を示す頂面
図、第10図は第２本体部の形成行程中のもので第９図の線10
−10における部分裂開横断面図、第11図は第１本体部とそれと協働する越流タンクの頂面
図、第12図は本発明の多数ゲートシステムを示す図、そして第13図は本発明のホットランナシステムを示す図であ
る。 10……射出成形システム、12……射出成形機械、14……
ノズル、16……スクリューラム、18……中ぐり部、20…
…バレル、24……加圧流体供給装置、26……制御弁、28
……型、30……位置決めリンク、36……スプルーブッシ
ュ、38……ガイドピン、40……ガイドピンブッシュ、44
……支持板、66……中空部、72,74……中空エンドレス
本体、76……ピン、78……ピン先端部、80,82……オリ
フィス、88……流出タンク、112……樹脂タンク、116…
…ガス通路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加圧流体源及び射出開口部を有する型と、
物品を画定する中空部及び該中空部と連通し、該射出用
開口部から隔設される樹脂タンクとを備える流体助力式
射出成形システムにてプラスチック樹脂から中空型物品
を製造する方法にして、該方法が、該射出用開口部を介
して樹脂流動通路に沿って該物品の製造に充分な量の溶
融樹脂を射出ノズルから射出する段階と、該中空部を画
定する内面の少なくとも１部に樹脂を配分するように該
射出用開口部から離れた少なくとも１個の流体用開口部
を介して該中空部内にて溶融樹脂に加圧流体を連通さ
せ、これによって該中空部内に該物品を形成する段階
と、このように形成した物品を樹脂の軟化点以下の温度
に冷却する段階と、該物品内の圧力を解放する段階と、
該物品を取出すために型を開く段階とで構成され、その
改良が、物品を画定する中空部の外側に位置する樹脂タンクの少
なくとも１部に樹脂を充填するように物品を画定する該
中空部からの溶融樹脂を該タンクに連通させることを特
徴とする該射出成形法。
【請求項２】該型が複数個の樹脂射出用開口部を有する
ことを特徴とする請求項１記載の射出成形法。
【請求項３】該型が複数個の樹脂タンクを有することを
特徴とする請求項１記載の射出成形法。
【請求項４】複数個の流体用開口部を有することを特徴
とする請求項１記載の射出成形法。
【請求項５】該樹脂タンクが物品を画定する該中空部と
連通する樹脂越流タンクであり、余分な樹脂が、内面に
樹脂を配分する間に該越流タンクの少なくとも１部を充
填することを特徴とする請求項１記載の射出成形法。
【請求項６】該型が複数個の樹脂越流タンクを有するこ
とを特徴とする請求項５記載の射出成形法。
【請求項７】該型が少なくとも部分的に該流体用開口部
を形成するためのピンを包含することを特徴とする請求
項１記載の射出成形法。
【請求項８】該ピンが熱導体の先端部を有することを特
徴とする請求項７記載の射出成形法。
【請求項９】該物品が該樹脂タンクからのプラスチック
樹脂によって少なくとも１部が画定されることを特徴と
する請求項１記載の射出成形法。
【請求項１０】型と、加圧流体源と、本体を製造するの
に充分な量の溶融樹脂を樹脂流動通路に沿って射出用開
口部を介して該型内へ及び該型内の物品を画定する中空
部内へ射出するためのノズルを備える射出成形機と、該
中空部を画定する内面の少なくとも１部に樹脂を配分す
るように該射出用開口部から離れた少なくとも１個の流
体用開口部を介して溶融樹脂に加圧流体を局限して連通
させるための連通装置とを包含し、その改良型によれ
ば、該型が該射出用開口部から離れた位置にて該中空部から
プラスチック樹脂を受けるように該物品を画定する中空
部の外側にあってそれと連通する樹脂タンクを有するこ
とを特徴とする射出成形システム。
【請求項１１】該連通装置が、該樹脂タンク内への流体
の流れを制御するための弁機構を有することを特徴とす
る請求項10記載の射出成形システム。
【請求項１２】多数ノズル、ホットランナ及びマニホル
ドシステムを包含することを特徴とする請求項10記載の
射出成形システム。
【請求項１３】多数ゲートを有するランナシステムを包
含することを特徴とする請求項10記載の射出成形システ
ム。
【請求項１４】物品を画定する中空部と射出用開口部を
有する型を包含する流体助力式射出成形システムにより
成形されるプラスチック製中空品にして、該射出用開口
部を介してプラスチック樹脂を射出し、少なくとも部分
的に樹脂を配分するように該型内の別個の流体用開口部
を介して樹脂と加圧流体とを連通させ、その改良型が、該流体により該物品内に形成される実質的にエンドレス
な中空本体部を包含することを特徴とする該中空品。
【請求項１５】該中空本体部に該流体用開口部が形成さ
れ、該開口部が樹脂をほぼ反対の方向に配分して中空本
体部を形成するようにほぼ反対方向に延長する２個のオ
リフィスを有することを特徴とする請求項14記載の中空
品。
【請求項１６】該エンドレス中空本体部が該物品の周辺
部付近に形成されることを特徴とする請求項14又は15記
載の中空品。
【請求項１７】該中空本体部が第１及び第２区画を有す
ることを特徴とする請求項14記載の中空品。
【請求項１８】樹脂の射出中に樹脂によって該中空本体
内に樹脂タンクが形成されることを特徴とする請求項14
記載の中空品。
【請求項１９】該本体の外側の該流体用開口部にほぼ対
向して位置する樹脂越流タンクを該型が有することを特
徴とする請求項14又は15又は18記載の中空品。
【請求項２０】該流体用開口部がピンにより形成される
ことを特徴とする請求項15記載の中空品。
【請求項２１】該ピンが熱導体である先端部を有するこ
とを特徴とする請求項20記載の中空品。