JPS6345016A - 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７図から第１０図は従来技術の３例を示している。

第７図はプラスチックの射出成形機における従来例の１
であり、１は成形型装置、２は射出ノズル装置である。

成形型装置１は内部に成形室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、一方の金
型４はダイノズルを有するスプ−ル６が備えられている
。

射出ノズル装置２はその長手方向一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
１１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は混練、溶融状態とされるとともに
、射出ノズル装置２の前進によってノズル９をグイノズ
ルに押付けた状態でスプール６を介して成形室３に材料
が注入されて所定の射出成形がなされる。

第８・９図は従来例の２であり、所謂縦形のプランジャ
形射出成形機であり、内部に成形室３を有する成形型装
置１と、射出ノズル装置２とが上下に相対向して固定さ
れており、シリンダ８内にはプランジャで示す材料供給
部材１０が内蔵され、伸縮シリンダ１３で材料を供給可
能としている。

そして、射出ノズル９とダイノズル６八とが同一軸心上
にあり、両者９，６Ａを互いに連通自在にするスライド
チューブ１４がシリンダ１５によって昇降自在とされて
いる。

従って、この従来例の２では第８図で示す如くスライド
チューブ１４でノズル９とダイノズル６Ａを連通した状
態にしておいてから、射出するものであり、射出圧力の
反力は上下にて受止めるものである。

第１０図は泥しよう状セラミック成形用の射出成形機で
あり、キャビティ３を有する成形型装置１とプランジャ
形射出ノズル装置２とからなり、射出ノズル装置２はシ
リンダ８毎に昇降自在とされており、シリンダ８内の材
料は射出ノズル９とグイノズル６Ａを介して成形室３内
に供給（注入）可能とされている。なお、この泥しよう
状（スラリー状）セラミックのとき、成形型はポーラス
構造のものが用いられる。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、従来例の１および３のいずれもが、成形型装
置１に対して射出ノズル装置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、従来例の２では成形型装置１及び射出ノズル装置
２はいずれも固定であるために、従来例の１．３のよう
な不具合は少ないけれども、両ノズル６Ａ、９の清書な
芯出しが必要となり、通常ノズル間の距離は小さいこと
がら、複雑な駆動装置の設計が必要となり、又、スライ
ドチューブ１４で頻繁に両ノズル６Ａ、９を連通遮断す
るものであることから、シール洩れのおそれが大であっ
た。

また、両ノズル６Ａ、９のシール洩れを防止するための
押付力と射出圧力とがともに関連するものであることか
ら、射出ノズル９を含むロッド等を大きくする必要があ
り、更に、射出プランジャと押付はシリンダとを親子シ
リンダとしていることから、高さ方向に嵩高くなり、コ
ンパクトな設計ができないものであった。

本発明は、射出ノズルを押付ける流体圧シリンダと射出
プランジャとをそれぞれ独立して作動可能に設け、更に
、射出プランジャによる射出圧力が射出ノズル側に影響
を与えないようにすることによって、前述の不具合点を
解消したことを目的とする。

（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、内部に成形室２０を有する成形型装置
２１と、前記成形室２０に材料を射出する射出ノズル２
２を有する射出ノズル装置２３と、を備えてなる射出成
形機において、 成形型装置２１は、成形室２０に連通された保圧室３０
を有し、軸心方向の材料通路３５を有する保圧プランジ
ャ３２が前記保圧室３０に摺動自在に挿嵌されて材料通
路３５を介して射出ノズル２２からの材料を成形室２０
に加圧注入可能とされており、射出ノズル装置２３は、
射出圧を発生する射出プランジャ４３の先端にヘッドア
ダプタ４５を有し、前記保圧プランジャ３２における材
料通路３５の軸心延長線上に軸心を有する射出ノズルロ
ッド４６がヘッドアダプタ４５を貫通して摺動自在に設
けられ、射出ノズルロッド４６の先端に射出ノズル２２
が取付けられ、８亥射出ノズル２２とヘッドアダプタ４
５内とを連通ずる射出通路４８が射出ノズルロッド４６
に形成され、該射出ノズルロッド４６を摺動させて射出
ノズル２２を保圧プランジャ３２に押付ける流体圧シリ
ンダ４７が設けられ、更に、ヘッドアダプタ４５内にお
ける射出圧を受ける射出ノズルロッド４６の断面積を一
様とした点にある。

（作　用） 流体圧シリンダ４７に流体圧を作用させると、ヘッドア
ダプタ４５に貫通された射出ノズルロッド４６が保圧プ
ランジャ３２に向って進出し、射出ノズル２２が保圧プ
ランジャ３２に押付けられるとともに、保圧プランジャ
３２を保圧室３０内に嵌入させる（第３図参照）。

射出プランジャ４３に射出圧を発生させると、アダプタ
４５内からの材料は射出通路４８、材料通路３５を介し
て成形室２０内に加圧注入される。

このとき、流体圧シリンダ４７による推力（押付力）を
、保圧室３０内における保圧プランジャ３２に作用する
材料圧により発生する推力以下としてお（ことにより、
保圧プランジャ３２と射出ノズル２２とは接触（押付）
したままで後退し、このとき、アダプタ４５内に作用し
ている射出圧は射出ノズルロッド４６に対して変動する
ことはない（第４図参照）。

射出プランジャ４３の圧力を除圧するかバルブ４９番閉
成するとともに流体圧シリンダ４７に後退方向への流体
圧を作用させると射出ノズル２２は保圧プランジャ３２
より離れる（第５図参照）。

材料が泥しよう（スラリー）の場合には、水分や溶剤が
成形室２０より抜けて圧力が次第に下がる。

そこで、保圧プランジャ３２に圧力源３８からの流体圧
を作用させて保圧室３０に向って摺動させることにより
、保圧室３０の容積が小さくなり成形室２０内より抜け
た圧力が補給され、ここに、成形室２０内の圧力は保持
される（第６図参照）。

（実施例） 第１図を参照すると、内部に成形室２０を有する成形型
装置２１と、前記成形室２０に材料を射出する射出ノズ
ル２２を有する射出ノズル装置２３と、を備えてなる射
出成形機が例示されている。

ここで、射出成形される原料（材料）は、プラスチック
、泥しよう状セラミックのいずれでもよいが、泥しよう
状セラミックは、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、流動性を付与するために最低限度のバイ
ンダーを添加したものである。

成形型装置２１は可動板２４と固定板２５とを型締ボル
ト２６で組立てるとともに、可動板２４には可動金型２
７が固定板２５には固定金型２８がそれぞれ装着されて
、スプール２９に連通ずる成形室２０を内部に有し、こ
の成形室２０は型締めと型開きが可能である。

なお、材料が泥しよう状セラミックのときは、成形室２
−〇はポーラス型で構成される。

固定板２５にはスプール２９と通じるシリンダ形状の保
圧室３０が形成され、この保圧室３０の下端には液室３
０よりも径大のピストン室３１が形成され、保圧室３０
およびピストン室３１のそれぞれに摺動自在として嵌合
された保圧プランジャ３２を有している。

該保圧プランジャ３２はノズル部３３を有し、ノズル軸
心には逆止弁３４を有する材料通路３５が形成され、ノ
ズル部３３の下端は球面部とされている。

更に、固定板２５にはプランジャ押え３６が取着されて
いるとともに、該押え３６にはピストン室３１に通じる
孔３７が形成され、この孔３７にはアキュムレータ、ポ
ンプ等の油圧源３８が接続されている。

射出ノズル装置２３は、親シリンダ３９と子シリンダ４
０とを連設するとともに各シリンダ３９．４０にピスト
ン４１．４２を嵌合してなる増圧親子シリンダ構造の射
出プランジャ４３を備えており、親シリンダ３９に流体
圧（油圧、水圧、空気圧）を作用させることによって射
出圧を発生可能であるとともに除圧可能とされており、
その先端にば材料受入れ口４４を有するヘッドアダプタ
４５を備えている。

ヘッドアダプタ４５にはこれを直交方向で貫通して摺動
自在とされた射出ノズルロッド４６が備えられており、
この射出ノズルロッド４６は押付は専用の流体圧シリン
ダ４７によって、保圧プランジャ３２のノズル部３３に
接離自在とされている。

すなわち、保圧プランジャ３２における材料通路３５の
軸心延長線上に軸心を有する射出ノズルロッド４６の先
端に、射出ノズル２２が装着されており、該射出ノズル
２２にはシール２２Ａがその押付は側に装着されている
。

射出ノズルロッド４６の軸心上には射出通路４８が軸方
向に形成されており、該射出通路４８の始端４８Ａはヘ
ッドアダプタ４５内にあり、この始端４８Ａから材料を
射出ノズル２２に向って導入可能とされ、更に、射出通
路４８の途中には、本例では手動形のボール弁でする切
換弁４９が設けられ、射出ノズルロッド４６はヘッドア
ダプタ４５内において射出圧を受ける部分が断面積を一
様とされている。

なお、流体圧シリンダ４７は油圧、水圧、空気圧等によ
って作動される。

ヘッドアダプタ４５の材料受入れ口４４に対して材料供
給装置５０からの材料が供給可能であり、該材料供給装
置５０は、シリンダチューブ５１にスクリュ５２を内挿
して、該スクリュ５２を駆動装置５３でその軸回りに回
転させることで構成され、シリンダチューブ５１の一端
に備えられた材料投入口５４からシリンダチューブ５１
に投入された材料を混練等してチエツク弁５５を押開い
て受入れ口４４に供給するようにされている。

なお、第１図に示す射出成形機は、成形型装置２１の下
方に射出ノズル装置２３を配置した所謂縦形であり、第
２図に示す射出成形機は、成形型装置２１と射出ノズル
装置２３とを横方向に配置した所謂横形であり、いずれ
の形式であってもよい。

また、射出ノズル装置２３を定置させておき、複数基の
成形型装置２１を台車等に備えて自走停止自在としたも
のでもよく、この可搬形のときは射出ノズル２２の軸心
上において成形型装置２１の保圧プランジャ３２におけ
るノズル部３３が相対応して停止されるようにされる。

次に、第１図に示した射出成形機の作動を説明する。

材料供給装置５０からの材料は例えば１０　ｋｇ　／　
ｃｒＡに与圧された状態でチエツク弁５５を押開いてヘ
ッドアダプタ４５内に供給され、射出ノズル２２の延長
線上に、成形型装置２１における保圧プランジャ３２の
ノズル部３３が位置され、両者が合致されている（第１
図参照）。

なお、材料は余圧されていても余圧されていなくともよ
いが、与圧されているときはバルブ４９を閉成している
。

また、与圧していたとしても、ヘッドアダプタ４５内に
おける射出ノズルロッド４６のロッド径は同一であるこ
とから圧力はバランスし、推力を生じない。

本実施例ではバルブ４９を閉成したままで射出ノズルロ
ッド４６に連結されている流体圧シリンダ４７に、伸長
方向の流体圧を作用させると、射出ノズルロッド４６は
ヘッドアダプタ４５を摺動してその先端の射出ノズル２
２が保圧プランジャ３２のノズル部３３に押付けられる
とともに、この押付は状態のままで保圧プランジャ３２
を保圧室３０に向って進出させる（第３図参照）。

従って、保圧プランジャ３２で保圧室３０を閉塞した状
態で流体圧シリンダ４７に流体圧を作用させておくこと
により、射出ノズル２２のシールに必要な押付力が得ら
れる。

次に、バルブ４９を開成するとともに射出プランジャ４
３におけるシリンダ３９に流体圧を作用させることによ
り、所定の射出圧（泥しよう状のときは１５０〜４００
　ｋｇ　／　ｃｔＡ程度）が発生してヘッドアダプタ４
５内の材料は、射出通路４８、射出ノズル２２および材
料通路３５を介して成形室２０に加圧注入される。

流体圧シリンダ４７による推力を、保圧プランジャ３２
の端面に作用する推力以下とすることにより、保圧プラ
ンジャ３２におけるノズル部３３と射出ノズル２２とは
初期の押付力を維持したまま後退し、保圧室３０に材料
が導かれる（第４図参照）。

ヘッドアダプタ４５内の材料圧力を保持したままでバル
ブ４９を閉成するか又はバルブ４９を開のままで材料圧
を除圧して、流体圧シリンダ４７に後退方向の流体圧を
作用させると、射出ノズル２２は保圧プランジャ３２の
ノズル部３３より離れる（第５図参照）。

このとき、射出ノズルロッド４６はヘッドアダプタ４５
で摺動されるが、射出ノズルロッド４６の受圧部分（ロ
ッド径）は一様（一定）であることから、ヘッドアダプ
タ４５における材料に体積変化を与えることなく、材料
圧力は一定に保持されるし、チエツク弁３４にて材料の
逆流は阻止される。

材料が泥しようの場合、水分や溶剤が成形室２゜より抜
けて圧力が次第に低下することになるが、油圧源３８か
らシリンダ３１に流体圧を作用させて保圧プランジャ３
２が保圧室３０に進出され、成形室２０の圧力は保持さ
れる。

（発明の効果） 本発明によれば、プラスチック、泥しようその他の材料
の射出成形にしろ、射出ノズル装置２３における射出プ
ランジャ４３のヘッドアダプタ４５に、射出ノズルロッ
ド４６を貫通させ、流体圧シリンダ４７によって射出ノ
ズル２２を単独で摺動させるようにしていることから、
射出プランジャ４３を含めて全体を進退させるようなエ
ネルギーは必要でな（、構造の筒素化が期待できる。

また、射出プランジャ４３による射出圧と流体圧シリン
ダ４７による押付力とは個々に得られるものであること
から、射出圧に影響されることなく射出ノズル２２の押
付力は自由に調整できる。

更に、射出ノズルロッド４６のヘッドアダプタ４５内で
の受圧部分は一様とされていることから、射出ノズルロ
ッド４６の摺動はヘッドアダプタ４５内における材料圧
力の影響を受けることはない。

最後に、ヘッドアダプタ４５に交叉して射出ノズルロッ
ド４６が貫通しているので、コンパクトな設計とできる
。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明と従来例を示し、第１図は縦形で示す本発
明第１実施例の立面断面図、第２図は横形で示す本発明
第２実施例の一部展開平面断面図、第３図から第６図は
本発明第１実施例の一連工程を示す立面断面図、第７図
は従来例の１を示す側面図、第８図と第９図は従来例の
２を示す作動前後の立面図、第１０図は従来例の３を示
す立面図である。 ２０・・・成形室、２１・・・成形型装置、２２・・・
射出ノズル、２３・・・射出ノズル装置、３０・・・保
圧室、３２・・・保圧プランジャ、３５・・・材料通路
、４３・・−射出プランジ中、４５・・・ヘッドアダプ
タ、４６・・・射出ノズルロッド、４７・・・流体圧シ
リンダ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）内部に成形室２０を有する成形型装置２１と、前記
   成形室２０に材料を射出する射出ノズル２２を有する射
   出ノズル装置２３と、を備えてなる射出成形機において
   、 成形型装置２１は、成形室２０に連通された保圧室３０
   を有し、軸心方向の材料通路３５を有する保圧プランジ
   ャ３２が前記保圧室３０に摺動自在に挿嵌されて材料通
   路３５を介して射出ノズル２２からの材料を成形室２０
   に加圧注入可能とされており、射出ノズル装置２３は、
   射出圧を発生する射出プランジャ４３の先端にヘッドア
   ダプタ４５を有し、前記保圧プランジャ３２における材
   料通路３５の軸心延長線上に軸心を有する射出ノズルロ
   ッド４６がヘッドアダプタ４５を貫通して摺動自在に設
   けられ、射出ノズルロッド４６の先端に射出ノズル２２
   が取付けられ、該射出ノズル２２とヘッドアダプタ４５
   内とを連通する射出通路４８が射出ノズルロッド４６に
   形成され、該射出ノズルロッド４６を摺動させて射出ノ
   ズル２２を保圧プランジャ３２に押付ける流体圧シリン
   ダ４７が設けられ、更に、ヘッドアダプタ４５内におけ
   る射出圧を受ける射出ノズルロッド４６の断面積を一様
   としたことを特徴とする射出成形機。