JPS633929A - 射出成形機 - 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、泥しよう状セラミックおよびプラスチックの
射出成形機に関する。

（従来の技術） 第８図を参照すると射出成形機の一例が示されており、
この第８図において、１は成形型装置、２は材料供給装
置である。

成形型装置１は内部にキャビティ３を有する金型４が押
付はシリンダ５等で型締め及び型開き可能とされ、−方
の金型４はダイノズルを有するスプール６が備えられて
いる。

材料供給装置２はその長手方向−端に材料投入ホッパ７
を有するシリンダ８の先端に射出ノズル９が装着されて
おり、該射出ノズル９を含むシリンダ８が図外の移動駆
動手段により進退自在とされており、シリンダ８内には
スクリュで示す材料供給部材１０が内挿され、モータ１
１によりその軸心回りに回転可能である。

従って、この従来例の１ではシリンダ８と供給部材１０
との協働で材料１２は混線、溶融状態とされるとともに
、材料供給装置２の前進によってノズル９をダイノズル
に押付けた状態でスプール６を介してキャビティ３に材
料が注入されて所定の射出成形がなされる。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、従来例では成形型装置１に対して材料供給装
置２の全体を進退自在にするものであるから、大きなエ
ネルギーと複雑な制御が必要となる。

また、材料供給装置２で成形型装置１のキャビティ３内
に材料を加圧注入した後、キャビティ３内の圧力を保持
しておく必要があるが、従来例では、射出ノズル９をダ
イノズルに押付け、型締シリンダ５で圧力保持をしてい
ることになる。

このことは、射出時間は１〜２分間であり、型内圧力保
持時間はその数倍（３〜１０分間）であることから、そ
の間、射出機能は待機状態とならざるを得ず、これは生
産性の点で問題がある。

また、射出エネルギーを圧力保持エネルギーに利用する
ことは、過大エネルギーのロスを招くことにもなる。

特に、泥状セラミック材料を脱水成形するときには、通
気性を有するポーラス型が用いられ、材料充填後に脱水
されることから、圧力保持が肝要であるし、又、射出圧
力もプラスチックのそれよりも可成り低い（小さい）こ
とから、エネルギーロスも大であった。

本発明は、上記従来例の問題点を、特に、射出ノズルを
伸縮自在な構造にするとともに、材料の加圧注入後の圧
力保持を確実になし、しかも、差圧を利用して射出ノズ
ルを後退させることによって解決したことを目的とする
ものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明が前述目的を達成するために講じる技術的手段の
特徴とする処は、内部にキャビティ２１を有する成形型
装置２０と、前記キャビティ２１に材料を射出するノズ
ル４３をシリンダ３８の先端に有する材料供給装置２２
と、からなる射出成形機において、成形型装置２０には
内部のキャビティ２１に通じる保圧室２９が設けられ、
該保圧室２９にピストンノズル３１が摺動自在に嵌合さ
れているとともにノズル軸心に弁３２を有する材料通路
３３が形成され、ピストンノズル３１を保圧室２９に向
って進出させるとともにその進出状態を維持する流体圧
力制御手段３７が設けられ、 更に、シリンダ３８と連通ずるノズル装着孔４０を有す
るアダプタ４１がシリンダ３８の先端に取付けられ、 ノズル装着孔４０に摺動自在として挿嵌されたノズル４
３にはシリンダ３８とキャビティ２１とを互いに連通自
在にする射出通路４２がノズル軸方向に形成されており
、 更に、ノズル４３の途中にはその射出通路４２を開閉自
在にするバルブ４７が備えられており、前記ピストンノ
ズル３１の径に対してノズル４３の径が小とされ、その
両者３１．４３の面積差でノズル４３がシリンダ３８側
に没入可能である点にある。

（作　用） バルブ４７を閉にした状態で第３図乃至第７図の実施例
ではシリンダ３８内のプランジャで示す材料供給部材３
９を作動することにより、射出ノズル４３には推力が作
用し、この推力が復帰バネ４８よりも太き（なると射出
ノズル４３はアダプタ４１内の装着孔４０内において伸
長され射出ノズル４３の先端がピストンノズル３１にお
けるダイノズルに押付けられる。

更に、供給部材３９の作動を続行させていくと、材料に
は所定の圧力が発生され、両ノズル３１４３が射出圧を
シール可能な接触力が与えられる。

この状態でバルブ４７を開成するとシリンダ３８とキャ
ビティ２１がノズル４７の射出通路４２等を介して連通
され、ここに、キャビティ２１には所定の材料が注入充
埋される。

材料注入後にあっては、ピストンノズル３１における保
圧室２９と、射出ノズル４３におけるノズル装着孔４０
との面積差（ノズル３１〉ノズル４３）により、両ノズ
ル３１．４３は接触状態のままで第５図に示す如く後退
する。

そこで、バルブ４７を閉成すると射出ノズル４３は復帰
バネ４８によりアダプタ４１内に没入され、−方、キャ
ビティ２１の圧力は弁３２によって一時的に保持される
（第６図参照）。

次に、流体圧力制御手段３７におけるアキニームレータ
、ポンプ３７Ａ等によりピストンノズル３１に所定の圧
力を作用させるとノズル３１が保圧室２９内に進出し、
これを制御部３７Ｂによってその状態を維持することに
より、キャビティ２１の圧力保持はなされる（第７図参
照）。

（実施例） 第り図から第７図を参照して本発明の実施例を詳述する
。

なお、本発明における射出対象物（材料）はプラスチッ
ク、泥しよう状セラミック等であり、ここで、原料（材
料）となる泥しよう状セラミックとは、平均粒径０．４
〜２．５μｍ程度の微細なセラミック粒子に、粘性をも
たせるために水分を加えるとともに１．流動性を付与す
るために畳下限度のバインダーを添加したものである。

また、泥しよう状セラミックを材料とするときにはキャ
ビティはポーラス型キャビティが用いられ、ポーラス型
を形成する材料としては、通気性のある無機質材料で、
具体的には、石膏型（αまたはβ半水石膏を型状に成形
したもの）、焼結金属型（金属粉末を焼結して多孔質と
したもの）、セラプラスト型（特許第１０７３０６８号
に開示される多孔質体）、セラミックと金属粉末、繊維
の混合圧縮して作られた多孔質材等を挙げることができ
る。

第１図において、２０ば内部にキャビティ２１を有する
成形型装置、すなわち、ダイセントであり、２２は材料
供給装置、すなわち、射出ノズル装置である。

成形型装置２０は上板２３と下板２４とを締結ボルト２
５で組立てるとともに、上板２３には上金型２６が下板
２４には下金型２７がそれぞれ装着されて、スプール２
８に連通ずるキャビティ２１を内部に有している。

なお、このキャビティ２１は型締めと型開きが可能であ
り、材料が泥状セラミックのときは前述した通り、ポー
ラス型で構成される。

下板２４にはスプール２８と通じる保圧室２９が形成さ
れ、この保圧室２９の下端は該室２９より径大のどスト
ン室３０が形成され、保圧室２９およびピストン室３０
にそれぞれ嵌合されて摺動自在とされたピストンノズル
３１を有し、該ピストンノズル３１のノズル軸心には逆
止弁で示す弁３２を有する材料通路３３が形成され、ピ
ストンノズル３１の下端は球面部のダイノズル３４とさ
れている。

更に、下板２４にはピストンノズル押え３５が取着され
ているとともに、該押え３５にはピストン室３゜に通じ
る孔３６が形成され、この孔３６にはアキュームレータ
、ポンプ等の流体圧力源３７Ａとその制御部３７Ｂとを
有する流体圧力制御手段３７が接続されている。

弁３２の構成は、第２図で詳図するように、シート面を
有す弁受は筒体３２Ａをピストンノズル３１のピストン
部軸心上に挿嵌させ、ポール３２Ｂをシート面にコイル
バネ３２Ｃで押付けるとともにハネ受筒３２Ｄをピスト
ン部にネジ３２Ｅで締結することによって構成される。

なお、この弁３２は図示のポール形チエツク弁が望まし
いけれども、その（ｔ、電磁形開閉弁、手動開閉弁であ
ってもよい。

また、流体圧力制御手段３７における流体は、油、空気
その他であってもよい。

更に、流体圧力制御手段３７に通じる孔３６は第２図で
示す如く下板２４に形成したものでもよい。

材料供給装置２２は材料投入口３８Ａを有する射出シリ
ンダ３８に射出ピストンで示す材料供給部材３９が摺動
自在に嵌挿され、シリンダ３８の先端にはシリンダ３８
と連通ずるノズル装着孔４０を有するアダプタ４１が取
付けられている。

軸心上に射出通路４２を有する射出ノズル４３はその途
中に鍔４４を有しており、前記ノズル装着孔４０に摺動
自在として挿嵌されているとともに、ノズルヘッド４５
の端面ばグイノズル３４に接離自在であるとともに押付
けられて接触しているときに材料洩れを阻止するシール
４６を有する。

ここに、材料通路３３及び射出通路４２は本例では同一
鉛直線上で合致され、キャビティ２１に材料を供給可能
である。

更に、射出通路４２の途中には、手動形の切換通路４７
Ａを有するバルブ４７が設けられ、このバルブ４７は本
例ではボール形であって、材料通路３３と射出通路４２
とを開閉自在にするもので、図では２方向弁であるが、
これは３方向弁であってもよい。

ここで、３方向弁とは射出通路４２と材料通路３３とを
連通ずる姿勢と非連通姿勢とを有し、非連通姿勢のとき
は材料通路３３側と外部とを連通してノズルヘッド４５
内の材料清掃をできるようにしたものである。

更に、ノズル４３はその鍔４４とアダプタ４１内との間
に、コイル形の復帰バネ４８を有しており、このバネ４
８により、シリンダ３８側に没入可能とされている。

また、保圧室２９の径（ピストンノズル３１の径ともな
る）に対してノズル装着孔４０の径（射出ノズル４３の
径ともなる）は前者が大で後者が小とされ、ここに、両
者間に面積差（差圧）を有するものとされている。

従って、この実施例では第３図から第７図に示すように
作動する。

第３図は射出前を示しており、バルブ４７は閉成されて
ピストンノズル３１とノズルヘッド４５が上下に相対し
ている。

この状態で材料供給部材３９に流体圧を作用させると、
ノズル４３の通路４２はバルブ４７で閉成されているこ
とから、ノズル４３はバネ４８に抗して第４図に示す如
く上昇し、ピストンノズル３１のグイノズル３４にノズ
ルヘッド４５が押付けられ、両者はシールされるととも
に、ピストンノズル３１が上昇されることになる（第４
図参照）。

この状態でバルブ４７を開成すると、シリンダ３８内の
材料は射出通路４２、ランナー２８等を介してチエツク
弁３２を押開いてキャビティ２１に射出されるとともに
、保圧室２９にも充満される（第５図参照）。

更に、ピストンノズル３１のピストン部の面積に対して
射出ノズル４３七の面積は前者が大であることから、そ
の面積差によってピストンノズル３１と射出ノズル４３
は接触状態のままで降下し、ピストンノズル３１が押え
３５に接触するまで降下し、このとき保圧室２９の圧力
は弁３２で一時的に保圧される（第５図参照）。

バルブ４７を閉成してシリンダ３８の室圧を降下（低く
）すると、射出ノズル４３はバネ４８で没入され、旧位
に戻されるとともに保圧室２９の圧力は弁３２により一
時的に保持される（第６図参照）。

そこで、流体圧力制御手段３７からピストン室３０に所
定の圧力を作用させピストンノズル３１を保圧室２９に
進出させることにより、キャビティ２１内の圧力は保持
される。

すなわち、材料が泥しようのときは、水分やバインダー
がキャビティ２１のポーラス型より成木され、圧力が次
第に下がることになるが、流体圧力源３７Ａからの圧力
を作用させて保圧室２９内の材料を脱水量に蒐合って供
給することによってキャビティ２１の圧力は保持され、
所定の成形がなされる。

なお、本発明は次のような設計変更は可能である。

■　供給部材３９をスクリュー形とすること。

■　グイノズル装置２０に車輪を取付け、射出位置、保
圧位置、離型位置に搬入自在にすること。

■　アキュームレータをグイセットに搭載して油圧（流
体）源にクイックカプラ、ホース等を介して接続自在に
すること。

■　射出ノズル４３とグイノズル３４とを鉛直でなく水
平面上で相対させて横形にすること。

■　ノズル復帰バネ４８を省略すること。

■　ピストンノズル３１は、段付構造でなく、ストレー
ト形状にすること（ピストン部が同径）。

等々である。

（発明の効果） 本発明はプラスチックの射出成形、泥しようの射出成形
その他の射出成形にしろ、材料供給装置２２における射
出ノズル４３を単独で伸縮自在にしてキャビティ２１に
連通すべく射出圧で進出させるものであるから、シリン
ダ３８の全体を進出させるようなエネルギーは必要でな
く、構造の簡素化が期待できる。

また、キャビティ２１に材料充填後において弁３２で一
時的に保圧するとともに、流体圧力によって保圧室２９
にピストンノズル３１を進出して保圧するようにしてい
るので、材料充填後に、射出ノズル４３から成形型装置
２０を離してもよく、これは成形型袋Ｗ２０を複数台用
意しておいて、次々と射出して保圧することができ、生
産性を大幅に向上できる。

また、保圧は射出エネルギーを利用しないで済むので、
エネルギーロスも少なくて済むし、射出後に、射出ノズ
ル４３を後退させるに、ピストンノズル３１との差圧を
利用していることから、確実にして迅速な後退ができる
。

【図面の簡単な説明】

図は本発明と従来例を示し、第１図は本発明実施例の立
面断面図、第２図は同要部断面図、第３図から第７図は
実施例の工程説明図、第８図は従来例の全体側面図であ
る。 ２０・・・成形型装置、２１・・・キャビティ、２２・
・・材料供給装置、２９・・・保圧室、３１・・・ピス
トンノズル、３２・・・弁、３７・・・流体圧力制御手
段、３８・・・シリンダ、４０・・・ノズル装着孔、４
１・・・アダプタ、４２・・・射出通路、４３・・・ノ
ズル、４７・・・バルブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）内部にキャビティ２１を有する成形型装置２０と
   、前記キャビティ２１に材料を射出するノズル４３をシ
   リンダ３８の先端に有する材料供給装置２２と、からな
   る射出成形機において、 成形型装置２０には内部のキャビティ２１に通じる保圧
   室２９が設けられ、該保圧室２９にピストンノズル３１
   が摺動自在に嵌合されているとともにノズル軸心に弁３
   ２を有する材料通路３３が形成され、ピストンノズル３
   １を保圧室２９に向って進出させるとともにその進出状
   態を維持する流体圧力制御手段３７が設けられ、 更に、シリンダ３８と連通するノズル装着孔４０を有す
   るアダプタ４１がシリンダ３８の先端に取付けられ、 ノズル装着孔４０に摺動自在として挿嵌されたノズル４
   ３にはシリンダ３８とキャビティ２１とを互いに連通自
   在にする射出通路４２がノズル軸方向に形成されており
   、 更に、ノズル４３の途中にはその射出通路４２を開閉自
   在にするバルブ４７が備えられており、前記ピストンノ
   ズル３１の径に対してノズル４３の径が小とされ、その
   両者３１、４３の面積差でノズル４３がシリンダ３８側
   に没入可能であることを特徴とする射出成形機。