JPS6260618A - 射出積層成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、２種類の異なる材質あるいは異なる色のプラ
スチック材料を重ね合わせた積層成形品を得るための射
出成形装置に関するもので、特に、固定盤と可動盤との
間に回転盤を有し、可動盤と回転盤との間及び固定盤と
回転盤との曲でそれぞれ一次成形及び二次成形を行うよ
うにした、射出積層成形装置に関するものである。

（従来の技術） プラスチック成形品には、その特性や外観等を向上させ
るために、異なる材質あるいは異なる色のプラスチック
材料を重ね合わせて成形した積層成形品が求められるこ
とも多い。そのような積層成形品を射出成形によって得
る場合には、通常、一方のプラスチック材料を一次側の
金型によって射出成形した後、その−吹成形量を二次側
の金型に入れ、その表面に他方のプラスチック材料を射
出して、二次成形するようにする。

第７図は、そのような積層成形品を成形する場合に用い
られる従来の射出積層成形装置の一例を示す縦断側面図
である。

この図から明らかなように、この射出積層成形装置ｌは
横型のものであって、そのベッド２上には、固定盤３、
回転盤４．及び可動ａ５が、順に設置されている。これ
ら固定盤３、回転盤４及び可動盤５は、いずれも車輪６
によって前後方向、すなわち図で左右方向に移動自在に
支持されている。固定盤３の周辺部には、複数の型締め
シリンダ７が設けられており、この型締めシリンダ７の
ピストン８のロッドが、タイバー９として、回転盤４及
び可動盤５を貫通して後方に延びている。このタイバー
９の後端は、可動盤５の背後側に立設されたベッド２と
一体ノエンドプレートｌＯに固定されている。

回転盤４は、回転袋Ｍ１１によって、垂直方向の軸線の
まわりに１８０°ずつ回転されるようになっている。そ
して、その回転盤４のボス部４ａには、固定ｉ３に設け
られた回転盤開閉シリンダ１２のピストンロッド１３が
固定され、そのシリンダ１２によって、回転ｍ４が固定
盤３に対して前後移動されるようになっている。

また、可動盤５は、エンドプレートＩＯに設けられた可
動盤開閉シリンダ１４によって、エンドプレートｌＯに
対して前後移動されるようになっている。

可動ｍ５の背面には、ロッキング板１５を作動させるロ
ッキングシリンダ１６が設けられている。このロッキン
グ板１５は、可動盤５が所定の位置まで移動されたとき
、タイバー９に設けられた係止溝９ａに係合されるもの
である。

可動盤５及び固定盤３には、それぞれ異なるプラスチッ
ク材料を溶融状態で射出する一次射出機１７と二次射出
機１８とが、互いに対向するようにして取り付けられて
いる。そして。

可動盤５には、その−次射出機１７のノズル１７ａに対
応する位置に、−次側雌型１９が取り付けられている。

また、固定盤３には、二次射出機１８のノズル１８ａに
対応する位置に、二次側雌型２０が取り付けられている
。一方、回転盤４には、その両面のこれら雌型１９゜２
０に対向する位置に、それぞれ同一形状の雄５２１．２
２が取り付けられている。

このような射出積層成形装置１によりｊＡ層成形品を成
形するときには、まず、第７図の状態から可動盤開閉シ
リンダ１４及び回転盤開閉シリンダ１２を作動させて、
可動盤５及び回転盤４を図の右方、すなわち固定盤３側
へ移動させ、−次側の雌型１９と雄型２１、二次側の雌
型２０と雄型２２をそれぞれ密着させる。そして、ロッ
キングシリンダ１６を作動させてロッキング板１５をタ
イバー９の係止溝９ａに係合させ、可動盤５を固定する
９次いで、型締めシリンダ７のピストンロッド側、すな
わちピストン８の左側の油室に高圧油を導入する。する
と、固定盤３に左側、すなわち固定された可動盤５側へ
と引き寄せる力が加えられ、各金型１９．２１及び２０
．２２が同時に同一の型締め力によって押圧される。

この状態で、最初は一次射出機１７のみを作動させ、−
次側の金型１９．２１内に溶融材料を射出する０次いで
、上述の手順とは逆の手順に従って各金型１９，２１；
２０，２２を開き、第７図の状態となったところで回転
装置１１を作動させて、回転盤４を１８０　’回転させ
る。それによって、−吹成形量が付着している雄型２１
が二次側雌型２０に対向し、他方の雄型２２が一次側雌
型１９に対向する状態となる。そこで、再び上述の手順
に従って、各金型１９．２２及び２０．２１を閉じ、型
締めを行う。そして、２回目以後は、−次射出機１７及
び二次射出機１８の両方からそれぞれ材料を射出させ、
−次側の金型１９，２２及び二次側の金型２０，２１の
双方により同時に成形する。

その結果、二次側の金型２０，２１においては、−吹成
形量の表面に他の材料を重ね合わせた状態で二次成形が
行われることになり、異なる材質あるいは異なる色の積
層成形品が得られることになる。そこで、再び型開きを
して、その積層成形品を取り出す、そして、回転盤４を
回転させて、次の成形サイクルへと移行させる。

このようにして、この射出積層成形装置１によれば、２
種類の異なる材質あるいは異なる色のプラスチック材料
を重ね合わせた積層成形品が、連続して成形されるよう
になる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような射出積層成形装置ｌでは、固
定盤３、回転盤４及び可動盤５のほかに、エンドプレー
）１０等の大形部品が必要であり、装置面全体が前後方
向に長くなるとともに重量も大きくなり、製造コストが
高いものとなるという問題がある。また、油圧シリンダ
についても、型締めシリンダ７、回転盤開閉シリンダ１
２、可動器開閉シリンダ１４、及びロッキングシリンダ
１６等、多数のものをそれぞれ別個に配設しなければな
らず、その配管が長く複雑なものとなるばかりでなく、
作動シーケンスも複雑となり、そのために成形の１サイ
クルに要する時間も長くなってしまうという問題がある
。

更に、使用される２組の金型１９〜２２を取り換えた場
合にも対応できるようにするためには、型締めシリンダ
７の長さを長くして、その型厚に応じて固定盤３の位置
を調整することができるようにしなければならないが、
そのように長い型締めシリンダ７を固定盤３に内蔵させ
ようとすると、固定盤３の厚さを大きしなければならず
、装置の重量が一層増大してしまう。

逆に、装置の軽量化を図ろうとすると、使用し得る金型
が制限されてしまうことになる。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであっ
て、その主な目的は、大形の部品の数を減少させること
により、装置の軽量小形化を図ることができるようにす
るとともに、油圧シリンダの数を減少させ、かつ集中的
に配置されるようにすることにより、作動シーケンスが
簡素化されて成形サイクルに要する時間が短縮されるよ
うにすることである。

また、本発明の他の目的は、固定盤の厚さを増大させる
ことなく、使用される金型の厚さの自由度が増大される
ようにすることである。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するために、本発明では、タイバーの一
端を可動盤に固定するとともに、そのタイバーが固定盤
を貫通するようにし、そのタイバーの他端に設けられた
可動器開閉シリンダによって、可動盤が移動されるよう
にしている。そして、そのタイバーが貫通する固定盤部
分に、型締めシリンダを設け、その型締めシリンダのピ
ストンをタイバーが貫通するようにしでしＸス　Ｑ　ｒ
）’ｚ　Ｊｌ”１　幅）ｆ＋　−’／　ＩＩ　ソ々’／
７’ｊ　ｓ”　−ｘ　ｋ　ｙ　Ｌ”　ｌ＋その内部に、
タイバーを取り巻く圧力室が形成されており、その圧力
室に高圧油を導入することによって、タイバーに隣接す
る内周部分が弾性変形して、そのタイバーを締め付ける
ようにされている。

（作用） このように構成することにより、型開閉時の可動盤の移
動は、タイバーの先端に設けられた可動器開閉シリンダ
によって行われるようになる。したがって、従来のもの
におけるエンドプレートは不要となる。

型締め時には、従来のものと同様にして２組の金型をそ
れぞれ密着させた後、型締めビスＩ・ン内の圧力室に高
圧油を導入する。すると、その型締めピストンのタイバ
ーに隣接した内周部分が弾性変形して、タイバーを締め
付ける。それによって、型締めビス）・ンとタイバーと
が一体化される。そこで、その型締めピストンを型締め
方向に移動させる。その結果、タイバーを介して可動盤
が固定盤側に引き寄せられ、各金型の雌型と雄型とが互
いに押圧されて、型締めが行われる。

したがって、従来のものにおけるロッキングシリンダは
不要となり、油圧シリンダの作動シーケンスが簡素化さ
れる。また、各油圧シリンダが固定盤側に集中すること
になるので、その配管も容易となる。更に、型厚に応じ
た固定盤と可動盤との間の間隔調整は、可動盤開閉シリ
ンダによってなされるようになる。したがって、固定盤
に内蔵される型締めシリンダの長さは短いものとするこ
とができる。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

図中、第１及び２図は本発明による射出積層成形装置の
一実施例を示すもので、第１図はその装置の全体主要構
造を示す縦断側面図であり、第２図はその要部の拡大縦
断側面図である。なお、この実施例において、従来のも
のとの比較を容易にするために、上述の第７図に示され
た成形装置の各部分に対応する部分には同じ符号が付さ
れている。

第１図から明らかなように、この射出積層成形装置１の
固定盤３は、アンカポルト３１によってベッド２に固定
されている。また、可動盤５は、ベッド２上に、車輪６
によって固定盤３に対して前後移動可能に支持されてい
る。これら固定盤３及び可動盤５は、互いに対向する２
組の射出機、すなわち−次射出機１７と二次射出機１８
との間に設けられている。−次射出機１７は、従来のも
のと同様に可動盤５に取り付けられ、可動盤５とともに
移動するようにされている。また、二次射出機１８は、
ベッド２あるいは固定盤３に取り付けられ、そのノズル
１８ａを固定盤３の中央孔３ａに進入、あるいはその中
央孔３ａから後退させ得るようにされている。

タイバー９．９．・・・は、その先端側が固定盤３の四
隅部を前後に貫通するようにされている。このタイバー
９の先端は、固定盤３に設けられた可動盤開閉シリンダ
１４のピストン１４ａとされている。また、タイバー９
の後端は、ナツト３２によって可動盤５に固定されてい
る。したがって、可動盤５は、可動盤開閉シリンダ１４
によってタイバー９を介して前後移動されるようになっ
ている。

回転盤４は、従来のものと同様に固定盤３と可動盤５と
の間に設けられ、固定盤３に取り付けられた回転盤開閉
シリンダ１２のピストンロッド１３によって、タイバー
９に沿って移動されるようになっている。また、この回
転盤４は、回転装置１１によって、垂直軸線のまわりに
　１８０°ずつ回転されるようになっている。

更に、可動盤５．固定盤３、及び回転盤４には、従来の
ものと同様に、それぞれ−次側雌型１９、二次型雌型２
０、及び雄型２１，２２が取り付けられている。

そして、固定ａ３の、タイバー９．９．・・・が貫通す
る部分には、それぞれ型締めシリンダ７．７．・・・が
設けられている。この型締めシリンダ７は、十分な大き
さの径を有するもので。

その内部には型締めピストン８が設けられている。タイ
バー９は、この型締めピストン８の中心部を軸線方向に
貫通するようになっている。

特に第２図に明瞭に示されているように、タイバー９は
このピストン８にゆるくはめ合わされ、通常はこれらが
互いに軸線方向に摺動し得るようにされている。

これら型締めピストン８とタイバー９との間は、シール
リング３３によってシールされている。また、ピストン
８の外周面とシリンダ７の内周面との間も、シールリン
グ３４によってシールされている。こうして、型締めシ
リンダ７の内部には、ピストン８の左右両側にそれぞれ
油室７ａ、７ｂが区画形成されるようになっている。固
定ｍ３には、これらの油室７ａ。

７ｂに連通する油孔３５，３６が設けられ、各油室７ａ
、７ｂに対して高圧油を導入あるいは排出し得るように
されている。これらの油室７ａ、７ｂの軸方向の長さ、
すなわちピストン８のストロークは、型締め負荷時のタ
イバー９の伸びなどによる全体の軸方向変形量よりやや
大きい程度とされている。

型締めピストン８の内部には、タイバー９と同心の環状
の圧力室３７が設けられている。この圧力室３７は、ピ
ストン８に形成された導入孔３８及び外周溝３９を通し
て、固定盤３に設けられた油孔４０に連通しており、外
部から高圧油を導入させ得るようにされている。ピスト
ン８の外周溝３９の幅はそのピストン８のストロークよ
りやや大きいものとされ、ピストン８の位置にかかわら
ず、常にその高圧油を導入し得るようにされている。ま
た、圧力室３７の内壁、すなわちピストン８のタイバー
９に隣接する内周部分８ａは、肉厚の薄いものとされ、
圧力室３７に高圧油が導入されたとき、その内周部分８
ａが弾性変形して、タイバー９を締め付けるようにされ
ている。

次に、このように構成された射出積層成形装置１の作用
について説明する。

積層成形品を成形するときには、まず、第１図の状態か
ら、回転盤開閉シリンダ１２及び可動盤開閉シリンダ１
４の左側の油室にそれぞれ圧油を導入して１回転盤４及
び可！１７盤５を固定ｍ３方向へ移動させ、型閉じ動作
を行わせる。

そして、２組の金型、すなわち−次側の雌型１９と雄型
２１、及び二次側の雌型２０と雄型２２がそれぞれ密着
した後、型締めピストン８の圧力室３７内に高圧油を導
入する。すると。

タイバー９を取り巻く型締めピストン８の内周部分８ａ
が弾性変形して、タイバー９を周囲から締め付ける。そ
の結果、型締めピストン８とタイバー９とが摩擦力によ
り一体化される。そこで、この状態を保ったまま、油孔
３５から型締めシリンダ７の左側の油室７ａに高圧油を
導入する。それによって、大径の型締めピストン８に大
きな力が加えられ、その力がタイバー９を介して可動盤
５に型締め力として伝えられて、各金型１９，２１及び
２０．２２が互いに押圧される。

こうして、第３図に示されているような状態となると、
まず、−次射出機１７により一次側の金型１９，２１内
に一次材料４１を射出して５−吹成形を行う０次いで、
冷却後、型締めシリンダ７の油室７ａ内の高圧油を排出
し、型締め力を除去する。そして、型締めピストン８の
圧力室３７内の高圧油を逃がし、そのピストン８の内周
部分８ａによるタイバー９の締め付けを解除する。それ
によって、タイバー９は、型締めピストン８かも分離さ
れ、そのピストン８及び固定盤３に対して摺動可能な状
態となる。そこで、回転盤開閉シリンダ１２及び可動盤
開閉シリンダ１４の右側の油室にそれぞれ圧油を導入し
て、回転盤４及び可動盤５を左方、すなわち固定盤３か
ら離れる方向に移動させ、型開き動作を行わせる。

こうして、第４図に示されているような状態となる。こ
の状態では、−次材料４１の一次成形品は雄型２１に付
着している。そこで、その成形品に残された不要なスプ
ル一部４１ａ等を切断除去した後、回転ｍ４を　１８０
°回転させて、第５図のような状態とする。

次いで、上述の型閉じ及び型締めの手順により、再び型
閉じ、型締め動作を行わせる。そして、第６図に示され
ているように、−次側の金型１９．２２及び二次側の金
型２０，２１が型締めされた状態で、今度は一次射出機
１７及び二次射出９１８を作動させる。それによって、
−次側の金型１９，２２においては一次材料４１の射出
成形が行われ、二次側の金型２０゜２１においては固化
した一次材料４１の表面に二次材料４２が射出成形され
る。こうして、−次材料４１と二次材料４２とが重ね合
わされた積層成形品が成形される。

冷却後、型開き動作をさせて、二次側の金型２０．２１
から積層成形品を取り外せば、再び第４図の状態となる
。こうして、以後は第４図の状態から第６図の状態に至
る成形サイクルを繰り返すことにより、積層成形品が連
続的に成形される。

なお、上記実施例においては、積層成形装置ｌを横型の
ものとしているが、その固定盤３、回転！ｇｉ４及び可
動盤５を上下に配置して、竪型の積層成形装置とするこ
ともできる。

また、上記実施例においては、可動盤開閉シリンダ１４
を固定盤３に設けるものとしているが、これをベッド２
に取り付けるようにしてもよい。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、タイ
バーを可動盤開閉シリンダのピストンロッドとして、可
動盤をそのタイバーにより移動させるようにしているの
で、従来の射出積層成形装置が有していたエンドプレー
トが不要となり、装置の小形軽量化を図ることが可能と
なる。

また、タイ／へ−が貫通する型締めピストンの内部に圧
力室を設け、その圧力室に高圧油を導入するごとにより
、そのピストンとタイバーとを摩擦結合させ、型締め力
を発生させるようにしているので、従来のものにおける
ロッキングシリンダが不要となり、油圧シリンダの数を
減らすことができる。したがって、作動シーケンスを簡
素化して、成形サイクルに要する時間を短縮させること
ができる。しかも、各油圧シリンダが固定盤側に集めら
れるので、その配管も容易となる。更に、タイバーに係
止溝等を設ける必要がなくなり、タイバーを一定の径の
ものとすることができるようになるので、その加工が容
易となるとともに、強度も向上させることができ、小径
のものとすることが可能となる。

そして、金型を厚さの異なるものと交換した場合にも、
その型厚の差は可動盤開閉シリンダのストロークによっ
て吸収されるようになるので、型締めシリンダのストロ
ークは小さくてよく、その型締めシリンダが固定盤に内
蔵されていても、その固定盤の厚さは小さくすることが
できる。

こうして、生産性が高く、製造コストの低い射出ａ層成
形装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による射出積層成形装置の一実施例を
示す全体主要構造の縦断側面 図、 第２図は、その成形装置の要部の拡大縦断側面図、 第３〜６図は、その成形装置の成形サイクルを説明する
ための、それぞれ異なる過程における成形装置の縦断側
面図、 第７図は、従来の射出積層成形装置の一例を示す縦断側
面図である。 ｌ・・・射出積層成形装置 ２・・・ベッド　　　　　　　３・・・固定盤４・・・
回転盤　　　　　　　５・・・可動盤７・・・型締めシ
リンダ　　　７ａ、７ｂ・・・油室８・・・型締めピス
トン　　　８ａ・・・内周部分９・・・タイバー １２・・・回転盤開閉シリンダ １４・・・可動器開閉シリンダ １７・・・−次射出９　　　　１８・・・二次射出機１
９〜２２・・・金型 ３７・・・圧力室 特許出願人　株式会社日木製鋼所 代　　理　　人　　弁理士　　森　　下　　端　　侑手
糸完ネ市正書　（自発） 昭和６０年１０月７日 特許庁長官　　宇　　賀　　道　　部　　殿１、！ＩＧ
件の表示 昭和６０年特許願第１９９４７０号 ２゜発明の名称 射出積層成形装置 ３、補正をする者 ・バ件との関係　　　出　願　人 （４２１）　　株式会社日木製鋼所 ４、　代　　理　　人　　〒　１０５ 住　所　東京都港区虎ノ門３丁目１８番１２号ステユデ
ィオ虎ノ門　１１０２号室 電話　（４３４）　　８８９０　　　　’−氏　　名　
　（８９１３）　　弁理士　　森　　下　　端　　侑　
　Ｌ　４．）、’）−２，，５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書第１８ページ第１７行の「となる。 こうして、」という記載を、 「どなる。ただし、雄型２１と２２とは入れ替わってい
る。こうして、」 と補１丁する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ２組の対向する射出機１７、１８間に設けられた固定盤
   ３と、 その固定盤３を前後方向に貫通する複数のタイバー９と
   、 そのタイバー９の一端が固定され、そのタイバー９の他
   端に設けられた可動盤開閉シリンダ１４によって前記固
   定盤３に対して前後移動される可動盤５と、 これら固定盤３と可動盤５との間に設けられ、前記タイ
   バー９に案内されて移動される回転盤４と、 を備え、 前記固定盤３の、前記タイバー９が貫通する部分に、そ
   のタイバー９が貫通する型締めピストン８を内蔵した型
   締めシリンダ７を設けるとともに、 その型締めピストン８の内部に、高圧油を導入すること
   により前記タイバー９に隣接する内周部分８ａが弾性変
   形してそのタイバー９を締め付けるようにされた圧力室
   ３７を設けてなる、 射出積層成形装置。