JPH01157823A - 樹脂製品の射出成形方法及びそれに用いる射出成形装置 - 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〕 本発明は射出成形のための方法、システム及びそれに利
用する装置に流体圧を用いること及びプラスチック製品
に関する。

〔従来の技術〕

製品のプラスチック成形との共同で加圧流体を用いるこ
とはプラスチック成形技術において公知である。加圧流
体は典型的には窒素ガスであり、これは溶融プラスチッ
クと共に金型キャビティ中に導入される。

加圧流体は少な（とも２つの目的に役立つ。第一に、加
圧流体はそのように成形された製品が中空内部部分を持
つことを可能にし、このことは重量及び材料の節約に相
当する。第二に、金型キャビティ内の加圧流体は外向き
の圧力を与えてプラスチックを金型表面に向けて押し付
け、その間に製品は固化する。このことは構造リブのよ
うな比較的厚いプラスチック区分を持つ製品の領域中の
ひけ（シンクマーク）を最小にすることによって表面品
質を増強するために望ましい。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、流体射出を実行するのに必要とされる付
加の装置及びプロセス調節パラメーターはこのタイプの
射出成形のコスト及び複雑さにかなり起因する。

その他の関係することは、ガス及びプラスチックを同一
のノズルから金型中に射出する時には、ガスがノズル領
域中に閉じ込められ、そのことによってガス抜き中にそ
の領域中で溶融樹脂の発泡が生じることである。この発
泡したプラスチックはその次の部分で金型中に射出した
時に欠陥（即ちスプレーマーク）を引き起こす。

特に関係することは、加圧流体を調節された時間で装入
し、射出しそして逃がすのに必要とされる流体装入要素
及び回路並びに繰り返し可能な容量基準で良質の部品製
造に必要な圧力である。この関連事項に対処する従来技
術の装置は、高価であり、操作が困難であり、且つメイ
ンテナンス又は＠繁な間隔での取り替えを必要とする複
雑な弁及びシールで応じている。その問題は、シールの
性能がシールの有用寿命を短くするためシールに関して
特に重大である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に従って、加圧流体、普通には窒素ガスを用いて
プラスチック製品を射出成形するための方法、システム
及びそれに利用する装置が提供され、この場合にガスは
利用されるノズル中での溶融樹脂を汚染しないようにさ
れる。

上記の実施において、射出成形システム中でのプラスチ
ック製品の射出成形法が提供される。そのシステムは樹
脂射出ノズル及び金型を含み、この金型はノズルから溶
融樹脂を受け取るための射出開口を上流位置に持ち且つ
金型キャビティを下流位置に持つ。樹脂流路が上流位置
と下流位置との間で射出開口及び金型キャビティと流動
体的に連絡している。その方法は流体装入物を所定の圧
力水準で加圧する工程、分量の溶融プラスチックを公称
プラスチック射出圧力で該射出ノズルから該射出開口及
び該流路を通して該金型キャビティ中に射出する工程及
び該加圧された流体装入物を、該上流位置と該下流位置
との間で該金型中の樹脂流路に開口しているオリフィス
に伝達する工程を含む。その方法は該溶融プラスチック
を該金型キャビティ内に配送するための該射出工程と同
時に又はその後に該流体装入物をオリフィスから該流路
中に導入する工程を更に含む。その方法は該導入された
流体装入物が該流路から該射出開口を通って該射出ノズ
ル中に移動するのを防止する工程を更に含む。その流体
は製品が金型キャビティ中で固化してしまうまで該製品
内に加圧下に収容される。次いでその流体は周囲に逃が
される。

同じく本発明の実施において、プラスチック製品を射出
成形するための射出成形システムが提供される。そのシ
ステムは溶融プラスチックを射出ノズルを通して射出す
るための該射出ノズルを持つ射出成形機、及び射出開口
を上流位置に持ち、成形製品の形状を定めるキャビティ
を下流位置に持ちそして該射出開口と該キャビティとを
流動体的に連絡する樹脂流路を該上流位置と該下流位置
との間に持っている金型を含んでいる。そのシステムは
流体装入物を所定の水準で加圧するための流体装入手段
及び該上流位置と該下流位置との間で、該流路に開口し
ているオリフィスにおいて該流路と該流体装入手段とを
相互に連結、連絡している流体回路手段を更に含む。そ
の流体回路手段はプラスチックの射出と同時に又はその
後に該流体装入物を該流路中に導入する。その流体装入
物は該溶融プラスチックを金型キャビティ中に配送する
。その流体回路手段の機構又は装置が流体装入物が該流
路から該射出開口を通って該ノズル中に移動するのを防
止する。

更にその上に本発明の実施において、射出ノズル及び金
型を含むタイプの射出成形システムで、咳金型が金型キ
ャビティを下流位置に持ち、樹脂射出開口を上流位置に
持ちそして該射出開口と該金型キャビティとを流動体的
に連絡している樹脂流路を持っている該射出成形システ
ムにおいて、加圧流体を該キャビティ中に導入するのを
助けるための且つ該流体が該流路から該射出開口を通し
て該ノズル中に移動するのを防止するための装置が提供
される。その装置は該上流位置と該下流位置との間で該
金型中に座を付けるのに適しているボデーを含む。その
ボデーは該射出開口を該キャビティに連絡させる該樹脂
流路の少なくとも一部を定めている。そのボデーは該流
路に開口したオリフィス、外部流体口及び該外部流体口
と該オリフィスとの間に延びている流体通路を持ってい
る。

流体進入オリフィス又は進入点の位置は金型領域中の射
出ノズルの下流側であり、その場所では金型は比較的冷
たい。慣用の従来技術の設計では、流体進入点は、プラ
スチックが比較的熱く且つその成形温度となっている領
域中の射出ノズルの中である。

本発明を最初に方法の第一実施態様の操作工程を参照し
て説明する。第二に、その、第一実施態様で用いる装置
を説明する。その方法に従うその装置の操作を射出成形
サイクルとの関連で説明する。

最後にその装置の代替実施態様を説明する。

二瓜煎星艮作抜 第１図は本発明の方法の一実施態様に伴われる一Ｍ的な
操作工程を記載しているフローチャートである。大要と
して、その方法は中空内部区分を持つプラスチック製品
の成形を提供し、この場合に加圧流体が金型キャビティ
中での製品の成形の間存在する。加圧流体が存在するこ
とで、外向きの圧力が生じ、このことでシンクマークが
最小になり且つ必要な材料及び成形製品の重量が減少す
る。

工程ｌにおいて、流体装入物を所定の水準で加圧する。

この水準は公称プラスチック射出圧力よりも高くても低
くてもよい。流体装入物を樹脂の射出の間に導入する場
合には、流体装入物はプラスチック射出圧力よりも低い
圧力であることができる。流体装入物を樹脂の射出の後
に導入する場合には、流体装入物はプラスチック射出圧
力よりも高くても低くてもよい。

工程２において、分量の溶融プラスチックを公称射出圧
で慣用の射出成形機のノズルから流路を通して金型キャ
ビティ中に射出する。その分量の溶融プラスチック、即
ちプラスチックショットは金型キャビティを充満するの
に通常必要とされる分量のプラスチックよりも少量であ
る。

工程３において、加圧流体、好ましくは窒素ガスの装入
物は、チャンバ（このところで加圧流体が流路中に導入
される）からオリフィス（これは、第一の実施態様にお
いては、比較的粘性な溶融プラスチックの進入に抵抗す
る十分に小さい寸法である）を通して伝達される。その
溶融プラスチックの射出に関連した比較的大きな圧力は
、成形機の射出ストロークが実質的に完了するまで流体
装入物がプラスチック流中に進入するのを防止する。

工程４において、第一実施態様における加圧流体装入物
は、プラスチック射出の実質的な完了に関連した流路中
の圧力低下に応答する。このことは流体装入物を流路に
進入させそして金型キャビティ中に延長させる。流体装
入物がキャビティ中に進入することは、プラスチック射
出ストロークの終りの圧力低下に応じて自己成就し、そ
れでタイマー、弁等は、金型キャビティ中のプラスチッ
ク溶融物中に流体装入物を導入することを特には必要と
しない。

工程５において、加圧流体を成形物内に収容し、その間
にプラスチックは固化しそして成形製品の形状を定める
。この時間の間に、加圧流体は外向きの圧力を出し、こ
の圧力はプラスチックを金型表面の詳細と一致させそれ
で最少のシンクマーク又はその他の表面欠陥をもつ微細
な詳細を示させる。

工程６において、金型を開いて仕上がりの成形製品を取
り出す前に流体を金型キャビティから周囲に逃げさせる
。

第２図は、本発明のプラスチック射出成形法を実施する
のに適した装置の第１の態様の一般的な模式図である。

加圧流体、典型的には窒素ガスの制御導入は、改良され
た金型スプルー１０を用いることにより達成される。こ
のスプルー１０はスプルー本体１４内に設置された円板
状のインサート１２を含む。

金型スプルー１０は公知のプラスチック射出成形機２０
と協働する。成形機２０のノズル１８はインサート１２
の面上の凹面２２と嵌合して、スプルー１０を介して成
形機から金型キャビティ　（図示せず）に通じるプラス
チックの流動用の連続路１６を与える。

インサート１２を介しての溶融プラスチックの流れは、
当分野で周知の型の公知のトーピードによって偏向でき
る。

該流路への加圧流体の導入は、インサート中に（研削な
どにより）形成された通路セグメント２６および２８を
通して行われる。通路２６は、プラスチックの粘度に応
じて変化する十分に小さな寸法、例えば０．１３　＊＊
〜１０ｆｌ（０，００５〜０．４０インチ）のオリフィ
ス３０を介して流路と通じていて、注入中における比較
的高い粘性の溶融プラスチックの進入を効果的に防止す
る。

プラスチック射出成形機２０はバレル３２を含み、この
バレルは中心部に円筒開口３４をもつ。

スクリュー３６は樹脂を可塑化しかつノズル領域に前進
させるのに役立つ。この樹脂が完全に可塑化した際に、
スクリュー３６はバレル３２のヘッドに向って油圧動作
で前進して、溶融プラスチックをノズル１８を介して注
入する。プラスチックは、スクリュー３６のストローク
によって、公称プラスチック注入圧の下でスプルーイン
サート１２を通過する。この圧力は、該ストロークが実
質的に完了した時に降下し、かつ成形８２０のバレル３
２からプラスチックを放出する。

スプルーブツシュ即ちインサート１２は第３〜５図によ
り一層詳細に図示されている。

インサート１２はスプルー本体１４内の溝中に同心円状
に取付けられた状態で示されている。溶融プラスチック
はノズルから一対の腎型開口１６ａおよび１６ｂを通し
てトーピードの回りを通る。

該開口は流路の第１および第２分岐として機能する。加
圧流体は通路セグメント２６とオリフィス３０とを介し
てプラスチック流と接続されている。

オリフィス３０はプラスチック流動分岐同志を連絡しか
つこれらと共直線性である。

インサート１２の温度は、当分野で周知のように、電気
ヒータバンドまたは他の型の補助熱源を用いることによ
り、使用するプラスチックの加工仕様に応じて調節でき
る。

再び、第２図をみると、この装置は加圧流体またはガス
をスプルーインサート１２に充填しかつ該インサートに
該流体を連絡するための機構をも含んでいる。

作動油供給体３８は作動流体、例えば油を、圧縮ピスト
ン４４により、加圧状態でアキュムレータ４２のチャン
バ４０に送られる。このチャンバ４０は効果的に２つの
チャンバに分離されており、これらは相互に、かつ逆に
変化し得る容積を有している。流体供給器４６は、加圧
用のアキュムレータ４２の第２のチャンバ５０に、第１
のチエツクバルブ４８を通してガス装入材料を送るため
に設けられている。パルプ５４はチャンバ５０からスプ
ルーインサート１２までのガスの連絡を調節する。第２
のチエツクバルブ５２は制御パルプ５４と直列に接続さ
れている。

立−朋 典型的なプラスチック射出成形サイクルは、流体供給器
４６から圧縮シリンダ４２のチャンバ５０に、加圧下で
流体（通常窒素ガス）を送り、次いで作動油供給器３８
から、圧縮シリンダ４２の第１のチャンバ４０に同様に
所定の加圧下にある油を送ることにより開始される。圧
縮ピストン４４は、第１チヤンバ４０内の油の圧力の関
数としての一定の圧力下で第２のチャンバ５０内に維持
されたガスの量を保つ。

プラスチック樹脂は溶融し、回転スクリュー３６によっ
てプラスチック注入装置、即ちシリンダ３４の前方チャ
ンバに供給される。この溶融プラスチックが該部分に蓄
積されたら、スクリュー３６を真直ぐに前進させて、溶
融プラスチックをノズル１８に強制的に通し、かつ流路
１６に送る。

プラスチック注入ストローク中、シリンダ４２の第２チ
ヤンバ５０の充填ガスは、流体ラインおよびスプループ
ッシュインサート１２内のセグメント２６と２８とを介
して、トーピード２４の下流域端部における流体注入オ
リフィス３０に連絡している。このオリフィス３０にお
ける流体圧は所定のレベルにあり、これは公称プラスチ
ック注入圧よりも小さいが、十分に高い値であり、かつ
オリフィス３０の寸法は、この中への溶融プラスチック
の侵入に対し効果的に抵抗するように十分小さい。オリ
フィス３０における流体圧のレベルは数回の手動でのテ
ストサイクルを行い、該テスト圧力下で作られる成形物
品の表面特性を考察することにより測定できる。

このプラスチック注入ストロークが実質的に完了したら
、該プラスチックに掛かる圧力を、オリフィス３０にお
ける流体の予め決められた圧力以下に下げる。流体が応
答し、それに伴ってプラスチックが流路１６に沿って金
型キャビティにはいる。

ガスを噴射すると、ガスは金型キャビティ中の最小抵抗
の通路を通る。溶融プラスチックは冷却され、かつその
外表面から内側に向って硬化されるので、該ガスは、通
常厚い部分、例えば構造リブをもつように形成されたプ
ラスチックの内部の、より温い、かつより軟質の部分を
浸透し、この領域のプラスチックに空孔を形成し、プラ
スチックを外方に膨張させて金型キャビティを満たす。

成形サイクルのガス注入期間に、ガス圧は圧縮シリンダ
４２の圧縮ピストン４４に対して一定の油圧を印加し続
けることにより実質上一定レベルに維持することができ
る。あるいは、ガスがプラスチック内で膨張した際にプ
ラスチックを崩壊させてもよい。

実際のところ、注入流体は金型キャビティ内のプラスチ
ック部分に達した時に最初の抵抗に合うことになり、ガ
スが一度プラスチックに浸入するとその抵抗は実質的に
低下する。従って、始めに流体に対して高い漏出圧力を
維持すべきであり、その後流体圧は段階的関数などで降
下させて、金型キャビティ内に設置されたままのプラス
チック物品内が不当に高い流体圧となるのを防止するこ
とができる。圧力を制御しつつ減圧すると、プラスチッ
クが冷却され硬化される前に一部の歪を生ずる機会が最
小化される傾向がある。一部分が歪んだ場合、該部分は
金型の外部に変形するであろう。

プラスチックが完全に金型キャビティを満たし、かつ流
体注入オリフィス３０を通してのガス流動を終了した後
、加圧下でアキュムレータ４２のチャンバ４０に導入さ
れた油を抜く。引き続き、プラスチック物品が十分に冷
えて構造的に自己支持性となった時に、その内部のガス
を、バルブ５４を調節しながらこれをインサート１２に
入れた際の通路と同じ通路２６と２８とを介して、大気
中に放出する。ガス抜きは単に流体通路２６のみを介し
て、あるいは金型からノズル１８を遠方に移動（即ちス
プルー破壊）することとの組合せにより達成される。

周囲大気へのガス抜きを計測もしくは調節して、何等か
の流動プラスチックの延伸または流体による不純物の取
込みの危険性を最少化し、その結果流路の汚染もしくは
閉塞を防止することが好ましい。次いで、金型を開放し
、成形物品を取出す。

第６図をみると、本発明の成形法で使用する流体即ちガ
スを充填し、かつ加圧する機構がより一層詳細に記載さ
れている。

まず、電動モータ５８に電力を印加して油圧ポンプ６０
を動作させ、圧力スイッチ６２により制御された圧力で
、方向調節バルブ６６を介してリザーバ６４からの作動
油、または油をニュートラル位置にし、かつリザーバに
戻す。次に、遮断バルブ６８を開放して、加圧流体、即
ちガスを、流体供給器またはタンク７０から、圧力調節
器７２、インラインフィルタ７４およびチエツクバルブ
４８を介して、アキュムレータ４２のチャンバ５０にま
で流動せしめる。このガス装入物はチエツクバルブ４８
および方向制御バルブ５６によってチャンバ５０内に維
持される。

方向制御バルブ６６が動作され、油はアキュムレータ４
２のチャンバ４０に送られ、圧縮ピストン４４を上方に
持ち上げ、これによって圧縮シリンダのチャンバ５０中
に滞留するガスに圧力を印加する。この油の圧力が、圧
力スイッチ６２に選択的に設定することにより調節され
かつガス圧ゲージ７６によって表示される予備設定レベ
ルに達すると、方向制御バルブ６６は停止され、この圧
力にてチャンバ４０内に酸油を孤立させる。次に、方向
制御バルブ５６を十分に長時間に亘り開放して、該ガス
を、注入オリフィス３０の第２図に図示したインサート
１２内の通路２６と２８とを介してアキュムレータ４２
のチャンバ５０内で連通させる。

圧縮シリンダ４２の第２のチャンバ５０内のガスに及ぼ
される圧縮ピストン４４の作用によって生ずる圧力の高
さの調節は、この時点で、圧力スイッチ６２の設定値を
変更し、上記の調製サイクルを所定の圧力が圧力ゲージ
７６により示されるまで繰返すことにより行うことがで
きる。

方向制御バルブ６７が動作され、チャンバ５０内のガス
圧は圧縮ピストン４４を下方に移動させ、かくして油は
順次１のチャンバ４０から、方向制御バルブ６７および
釣合いバルブ７８を通ってリザーバ６４に送られる。リ
ザーバ６４に送られる油の圧力は釣合いバルブ７８によ
って調節され、このバルブは圧力調整器７２の圧力より
もわずかに低い圧力に設定されている。調整器とチエツ
クバルブ４８との間のガス圧は圧力ゲージ８０により表
示される。

前に述べた調製に従って、操作の第１のサイクルを、第
２図に示したプラスチック射出成形機２０のスクリュー
３６を回転することにより開始し、このサイクルは予め
決められた量の溶融プラスチックがシリンダ３２の前方
チャンバ３４内に蓄積されるまで行われる。次に、第５
図に示した方向制御バルブ６６を動作させ、油をアキュ
ムレータ４２のチャンバ４０に送り、圧縮ピストン４４
を上方に移動させ、かつそれによってチャンバ５０内に
あるガスに圧力を印加する。この圧力が圧力スイッチ６
２によって制御される予備設定されたレベルに達したら
、方向制御バルブ６６を停止さセ、この圧力にてチャン
バ４０内の油を孤立させ、かつそれによって同じ圧力下
にチャンバ５０内のガス装入物を維持する。

次に、第２図のプラスチック射出成形機のスクリュー３
６を直線状に前進させ、注入シリンダチャンバ３４に蓄
積された溶融プラスチックをノズル１８を介して金型キ
ャビティ　（図示せず）に導く流路１６に送る。第３〜
５図に詳しく示されているように、スプルーブツシュイ
ンサート１２内で、トーピードはプラスチックを第１の
通路１６ａおよび第２の通路１６ｂ内に広がらせ、その
断面積はプラスチックの流動方向に増大する。スクリュ
ー３６の直線状前進中またはその後の選ばれた点におい
て、第６図の方向制御バルブ５６が開放されて、チャン
バ５０内のガスが第２のチエツクバルブ５２を介して流
れ、かつこれはトーピード２４の下流域端部におけるオ
リフィス３０に、第２図に示した通路セグメント２６と
２８とを介して送られる。

プラスチックが金型キャビティを満たした後、方向制御
バルブ５６を閉じ、ガスを金型キャビティ内に封じ込め
る。方向制御バルブ６６を動作させる。ただし、これは
油圧およびガス圧がガス注入段階中一定に保たれた場合
に作動される。また、チャンバ５０内のガス圧は圧縮ピ
ストン４４を下方に移動させ、順に油をチャンバ４０か
ら、かつ方向制御バルブ６７および釣合いバルブ７８を
介してリザーバ６４に送る。リザーバ６４に送られる油
の圧力は釣合いバルブ７８により調節され、圧力調整器
７２の値よりもわずかに低い圧力に設定される。該調整
器とチエツクバルブ４８との間のガス圧は圧力ゲージ８
０によって指示される。

圧縮ピストン４４をその十分に後退した位置に移動した
後に、方向制御バルブ６７を停止し、かつバルブ６６を
動作させる。油をアキュムレータ４２の第１のチャンバ
４０に送り、再度ピストン４４を上方に移動させ、かつ
第２のチャンバ５０中のガスを圧縮する。油圧が圧力ス
イッチ６２で調節される、予め決められた値に達したら
、方向制御バルブ６６を停止し、この圧力の下で酸油を
チャンバ４０内に孤立させ、かつこれによって同じ圧力
下に第２チヤンバ５０のガス装入物を維持し、次のプラ
スチック注入サイクルのために準備を整える。

プラスチック物品を金型キャビティ内で構造的に自己支
持となるのに十分に冷却した後、方向制御バルブ８２を
開放し、流量制御バルブ８４で調節される計測された速
度で中空プラスチック物品内からガスを抜く。その後、
方向制御バルブ８２を閉じ、完成した物品を金型から取
出す。

モラーつの配列において、金型キャビティ内への注入中
の流体の圧力は段階的に調節できる。前に述べたように
、流体はプラスチックに浸透するまでは大きな抵抗を受
ける。このため、バルブ８５を流体注入の選ばれた時点
で動作して、チャンバ４０内の圧力を下げることができ
る。バルブ８５のアクチュエータは予備設定された時間
を基にして、あるいは流路内の下限以下への圧力降下の
検出に応じて該バルブの作動時点を決定できる。

検出された圧力降下は溶融プラスチック内への流体の漏
出と相間々係をもつはずである。バルブ８５は釣合いバ
ルブ８６と協働して、チャンバ４゜からリザーバ６４ま
での油の流動の制御を可能とする。

第７図および第８図を参照すると、本発明の方法がホッ
トランナ−成形システムに適したものとして示されてお
り、該システムにおいて金型キャビティは複数のプラス
チック導入点をもっている。

第７図は２つのキャビティ部分９２と９４とをもつ典型
的な金型９０を模式的に示す断面図である。ノズル９６
はスプルー９８と嵌合して、３つの分岐１００，１０２
および１０４をもつランナーシステムに溶融プラスチッ
クを導入する。各プラスチック導入点において、第２〜
５図のインサート１２と同様な構造の円板状のデバイス
１０６は加圧流体をキャビティ内に選択的に導入するこ
とを可能とするべ（機能する。

第８図は公知のホットランナ−マニホルド１０８のより
一層詳しい図である。このマニホルドは別々に調節でき
るノズル１１０を含み、これらはデバイス１０６を介し
てプラスチックを供給する。

第９〜２２図をみると、本発明の方法およびシステムが
、一般に１２’、１２“　１２ｔｔｔまたは１２′′で
示したデバイス、即ちスプルーブツシュを備えた装置に
よって実施できる。第９図〜第２２図のスプルーブツシ
ュは、第１図〜第８図のスプルーブツシュ１２と同じ参
照番号を付した部材を有する。これは該部材が第１図〜
第８図の部材と同一もしくは実質的にその構造または機
能が類似していることを示す。

例えば、第９〜１２図のスプルーブツシュ１２′は第１
本体部分１３′を含み、これには第２本体部分または円
筒状ピン１５′が一般に２１′で示された回転アクチュ
エータの動作時に回転運動するように取付けられている
６回転アクチュエータ２１′のシャフト２３′はピン１
５′と回転アクチュエータ２１′とを相互連結している
。

凹面１９′をもつノズル１８′は、第１本体部分１３′
内に形成された注入間口１７’を貫いて伸びた後、上流
位置において円筒状ビン１５′の外部の円筒状凸面２２
′と嵌合する。

第９図に示すようなピン１５′の第１の制御位置におい
て、ピン１６′を完全に貫いて形成されたテーパーを付
したプラスチック流動開口１６ａ′は第１本体部分１３
′内に形成されたテーパーのあるプラスチック流動開口
１６ｂ′と整合され、かくしてプラスチックはノズル１
８′から下流位置における金型キャビティ　（図示せず
）内に流入できる。開口１６ａ′および１６ｂ′はプラ
スチックの流路１６′の一部をなす。

第１０図に示したピン１５’の第２の制御位置において
、ピン１５′は回転アクチュエータ２１′を約９０°回
転することにより第１の制御位置から第２の制御位置に
移行されて、流体通路２６′はオリフィス３０を介して
流路１６′に対して開放される。この流体通路２６′は
ビン１５′内の外部流体口２８′からオリフィス３０′
までに及んでいる。

好ましくは、ノズル１８′は、プラスチックの注入中お
よび圧縮窒素ガスの注入中ビン１５′に対して、比較的
高い圧力流体シールを与える。ノズル１８′は比較的低
圧の流体シールを与えてピン１５′を移動させるが、依
然として溶融樹脂がノズルまたは金型から漏出するのを
防止している。

流体通路２６′も金型部分のガス抜き中にはガス抜き口
として機能する。ガス抜きは単に流体通路によって、あ
るいはノズル１８′を金型から離して移動（即ち、スプ
ルー破壊）することとを組合せることにより達成できる
。

また、第１の態様における如く、スプルーブツシュ１２
′は加熱することができる。

第１本体部分１３′と共にピン１５′は遮断バルブと同
様に作用し、該バルブは従来ノズル１８′内に組込まれ
ていた。このような遮断パルプは典型的には極めて高価
である。

さて第１３〜１５図を参照すると、一般に１２“で示さ
れたスプルーブツシュの第３の態様が図示されている。

ここでは回転アクチュエータ２１′の代りに、一般に２
１“で示されている線形アクチュエータが用いられ、夫
々第１３および１４図に示されているような第１および
第２の制御位置間でピン１５″を線形運動させる。第１
制御位置において、プラスチック流動口１６ａ“はプラ
スチック流動口１６ｂ“と整合している。第１４図に示
したように、流体通路２６“は開口１６ｂ“と整合して
いて、結果として流体通路２６“と開口１６ｂ“とが連
絡する。

第１６〜１９図をみると、一般に１２”で示された第４
の態様としてのスプルーブツシュが図示されており、こ
れは第１３〜１５図のスプルーブツシュ１２″と類似し
ている。第３の態様と第４の態様との間の主な差異は、
一般に２１”で示される線形アクチュエータによりピン
１５”が線形運動を生じた際に、第１９図に最もよく示
されているように、ガス抜きが一対のベントスロット３
１′″の一方で起こることである。第２の態様における
ように、ガス抜きは単にベントスロット３１＃によって
行うか、あるいはこれとスプルー破壊（ｓｐｒｕｅ　ｂ
ｒｅａｋ　）との組合せによって達成できる。

第２、第３および第４の態様の各々において、ガスを金
型または成形“物品から抜いた後、開口１６ａと開口１
６ｂとを再度整合することにより、次のサイクルを開始
する前に、通路１６ａと１６ｂの内部のすべてのプラス
チックを除去することが可能となる。また、プラスチッ
クは次のサイクルで金型キャビティにはいる。これら態
様における開口１６ａと１６ｂとの不整合のために、ガ
スが夫々の樹脂注入口に戻り、各ノズル中のプラスチッ
クを汚染する恐れはない。

第２０〜２２図をみると、本発明に従って組立てられた
もう一つの態様が示されている。この態様においては、
摺動ニードルバルブ３３″Ｆ′がスプルーブツシュ１２
”’内に設けられている。ニードルバルブ３３＃′の閉
鎖位置において、プラスチックの注入中、プラスチック
はこのニードルバルブ３３″を通過し得ない。

このニードルバルブ３３′″′の開放位置において（第
２１図に示すよう゛に）、ガスが口２８″を通して注入
され、流体通路２６″′’を通り、オリフィス３０″を
通り、金型キャビティ（図示せず）に通じるプラスチッ
ク流路内を、流動する。

また、ガスは第２１図に示した位置で金型から抜かれ、
開口２８＃′を通して戻される。

ニードルバルブ３３１′の運動は、窒素ガス源４３〜′
から以下の順序で、方向制御バルブ３５／Ｉｆ／　、　
　３７　／ＩＩ／　、　　３９　ｍｌおよび４１＃′に
よって調節される。まず、方向バルブ３９”が作動され
、一方残りの方向バルブは停止されていて、第２０図に
示されているようにニードルバルブ３３″がその閉鎖位
置に移される。既に述べたように、この位置で溶融プラ
スチックはスプルーブツシュ１２〜′の開口１６ａ”’
を介して注入される。

プラスチックの注入がほぼ終了したら、方向バルブ３５
″および４１１′を動作させ、かつ方向バルブ３９″を
停止させて、入口２８”’におけるガス圧を、第２１図
に示されているように、ニードルバルブ３３＃′をその
最右端部まで移動させるような値とする。同時に、入口
４５″内のガスは方向バルブ４１”’を介して大気圧ま
た。

は周囲圧にまでガス抜きされる。

第２１図に示したような位置において、ガスは入口２８
”’を通り、通路２６′′、オリフィス３０〜′を経由
してプラスチック流路内を流動することができる。

この部分を金型内に供給した後、方向バルブ３７〜′を
作動し、かつ方向バルブ３５〜′を停止し、金型内の圧
力を解除する。

最後に、方向バルブ３７＃′を停止し、かつ方向バルブ
３９７′を通電して、第２０図に他のサイクルの開始に
関連して示したように、ニードル只ルブ３３〜′をその
閉鎖位置に移動させる。

第２２図に示したように、開口１６ａ””は三日月形の
ものとして示され、その内部において流体通路２６″Ｆ
′は部分的に取囲まれている。第１のおよび最後の態様
において、オリフィス３０および３０”は夫々ブツシュ
１２および１２″の底部表面近傍のプラスチック流路に
対し開いており、プラスチック流動に対して共線的であ
る。

ノズルに向うガスの移動を防止するため、開口１６ａ、
１６ａ”および１６ｂはテーパーが付されている。樹脂
流路の断面積におけるこの差異並びにスプルーブツシュ
を通る樹脂流路の比較的小さなサイズのために上記ガス
の移動が防止され、結果としてガスはノズル内のプラス
チックと混合されず、むしろスプルーブツシュ１２＃′
から下流域に移動する。これら態様の各々において、ガ
ス流動に対するプラスチックの抵抗はオリフィス３０．
３０’、３０″、３０”および３０′″″とその各上流
位置との間において、該オリフィスとその各下流位置と
の間の抵抗よりも太き（なっている。結局、ガスは樹脂
注入開口において、オリフィス３０．３０’、３０″、
３０〜および３０〜′から下流位置の各々の金型キャビ
ティに向かって流動し、各々の上流位置には向かわない
。

本発明を実施する最良の態様を詳しく記載してきたが、
本発明が関与する技術に馴染みのある当業者は上記特許
請求の範囲で規定される本発明を実施する様々な他の設
計並びに態様に気付くであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法の一実施態様の操作工程を記載し
たフローチャートである。 第２図は本発明に従って構成されるシステムの一般的な
模式図である。 第３図は第２図の装置で用いるスプルーブツシュの端面
図である。 第４図は第３図のスプルーブツシュの中央部分の断片拡
大図である。 第５図は第４図の線４−４に沿って描いたスプルーブツ
シュの中央部分の断面図である。 第６図は第２図に概要的に示された加圧流体回路の詳細
概要図である。 第７図は金型キャビティ中に多数のプラスチック進入点
及び流体進入点をもつホットランナ−金型に適した本発
明の一般概要図である。 第８図は第７図の概要図と一致するホットランナ−シス
テム適合のより詳細な図式図である。 第９図は第一調節位置に回転ビンを持つ本発明のスプル
ーブツシュの第二実施態様を例示している、部分的に破
断した断面概要図である。 第１０図は第一調節位置から９５°の第二調節′　　位
置に配置された回転ピンをもつ第９図と類似の図面であ
る。 第１１図は第９及び１０図のピン及びプラスチック射出
ノズルの相対形状を例示している部分的に破断した横断
面の端面図である。 第１２図は第１０図のピンの端面図である。 第１３図は第９図と類似しているがしかし本発明に従っ
て構成されており且つその第一調節位置にあるピンをも
つスプルーブツシュの第三の実施態様を例示している図
面である。 第１４図は第二調節位置に左に直線的に移された第１３
図のピンをもつ第１３図に類似の図面である。 第１５図は第１３及び１４図のピン及び射出ノズルの相
対的な形状を例示している、部分的に破断した横断面の
端面図である。 第１６図は第９図と類似しているがしかし本発明に従っ
て構成されており且つその第一調節位置にあるスプルー
ブツシュの第四の実施態様を例示している図面である。 第１７図は第二調節位置に直線的に移された第１６図の
ピンをもつ第１６図と類似の図面である。 第１８図は第１６及び１７図のピンの部分的に破断され
た端面図である。 第１９図は第１７図の第二調節位置から直線的に移され
た後の第三調節位置に配置されたピンをもつ第１６及び
１７図と類似の図面である。 第２０図は種々の外部方向弁との組み合せで第一調節位
置に配置された弁機構をもつ第２〜５図のスプルーブツ
シュの修正変型の概要図である。 第２１図はガスがプラスチックの流路に進入することが
できるように第二調節位置に配置された内部弁機構をも
つ第２０図と類似の図面である。 第２２図はスプルーブツシュを通るプラスチック流路、
それを通って延びている流体通路及びそれらの間の相互
関係を例示している第２０及び２１図のスプルーブツシ
ュの、部分的に破断した拡大上面図である。 図中、１０はスプルー、１２はインサート、１４はスプ
ルー本体、１６は連続路、１８はノズル、２０は射出成
形機、２４．２６及び２８は通路セグメント、３０はオ
リフィス、３２はバレル、３４は円筒開口、３６はスク
リュー、３８は作動液体、４０及び５０はチャンバ、４
２はアキュムレータ、４６は流体供給器、４８及び５２
はチエツクバルブ、５４はバルブ、５６は方向制御バル
ブ、５８は電動モータ、６０は油圧ポンプ、６２は圧力
スイッチ、６４はリザーバ、６８は遮断バルブ、７０は
タンク、７２は圧力η部器、７４はインラインフィルタ
ーである。 特許出願人　　　　マイケル　ラドネイＦｌｇ−１１Ｆ
ｉｇ、　１２ Ｆ／ｇ、１Ｂ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、樹脂射出ノズル及び金型を含む射出成形システムで
   あって、該金型が該ノズルから溶融樹脂を受け取るため
   の射出開口を上流位置に持ち、金型キャビティを下流位
   置に持ちそして該射出開口と該金型キャビティとを流動
   体的に連絡するための樹脂流路を該上流位置と下流位置
   との間に持っている該射出成形システム中でプラスチッ
   ク製品を射出成形する方法において、 流体装入物を所定の圧力水準で加圧する工程；分量の溶
   融プラスチックを公称プラスチック射出圧力で該射出ノ
   ズルから該射出開口及び該流路を通して該金型キャビテ
   ィ中に射出する工程； 該加圧された流体装入物を、該上流位置と該下流位置と
   の間で該金型中の樹脂流路に開口しているオリフィスに
   伝達する工程； 該溶融プラスチックを該金型キャビティ内に配送するた
   めの該射出工程と同時に又はその後に該流体装入物をオ
   リフィスから該流路中に導入する工程； 該導入された流体装入物が該流路から該射出開口を通っ
   て該射出ノズル中に移動するのを防止する工程； 該加圧下の流体を該製品が金型キャビティ中で固化して
   しまうまで該製品内に収容する工程；及び 該流体を周囲に逃がす工程 を含むことを特徴とするプラスチック製品の射出成形法
   。 ２、該公称プラスチック射出圧力と該流体装入物の該所
   定の圧力水準との圧力差が、該流体装入物が該オリフィ
   スにおいて該流路に入るのを防止する請求項１記載の方
   法。 ３、該流体が気体である請求項１記載の方法。 ４、該金型がスプルーを含み、該スプルーが該射出開口
   及び該流路の少なくとも一部を持ち、または該加圧され
   た流体装入物が該スプルーにおいて該流路に導入される
   請求項１記載の方法。 ５、該金型が流体解放位置と流体閉鎖位置との間で可動
   の弁手段を含み、該弁手段が、該流体解放位置で該流体
   装入物が該オリフィスを通って該流路中に移動するのを
   可能にしそして該流体閉鎖位置で該流体装入物が該オリ
   フィスを通って該流路中に流れるのを防止する請求項１
   記載の方法。 ６、該弁手段が、該流体装入物が該流体解放位置で該流
   路から該上流位置に向かって移動するのを防止する工程
   を成就する請求項５記載の方法。 ７、該弁手段が該金型の休止に関して直線的に可動であ
   り、また該導入工程が該弁手段を直線的に移動させる工
   程を含む請求項５又は６記載の方法。 ８、該弁手段が該金型の休止に関して回転方式で可動で
   あり、また該導入工程が該弁手段を回転させる工程を含
   む請求項６記載の方法。 ９、該防止工程が該流体装入物を流体射出位置で該流路
   中に導入することによって成就され、該樹脂が該流体射
   出位置と該下流位置との間よりも該流体射出位置と該上
   流位置との間で大きな流体装入物移動抵抗を持つ請求項
   １記載の方法。 １０、該流体装入物の圧力が初期には該所定の水準に制
   御され、その後に該流路中への導入後には減圧される請
   求項１記載の方法。 １１、該流体装入物の圧力が実際の工程関数で減圧され
   る請求項１０記載の方法。 １２、該流体装入物の減圧が該金型キャビティ内の該樹
   脂中への該流体の侵入に対して時間調整される請求項１
   ０記載の方法。 １３、該流体が該流体を計量することによって該製品か
   ら逃がされる請求項１記載の方法。 １４、該逃がし工程が、該溶融樹脂がその軟化点よりも
   下に冷却した後に該金型と該射出ノズルとを分離する工
   程を含む請求項１記載の方法。 １５、該流体が導入されたオリフィスと同じオリフィス
   を通して該製品から逃がされる請求項１又は１４記載の
   方法。 １６、該流体が導入されたオリフィスとは異なるオリフ
   ィスを通して該製品から逃がされる請求項１又は１４記
   載の方法。 １７、該加圧流体装入物が複数の流路点で流路中に導入
   される請求項１記載の方法。 １８、請求項１記載の方法に従って成形されたプラスチ
   ック製品。 １９、プラスチック製品を射出成形するための射出成形
   システムにおいて、 溶融プラスチックを射出ノズルを通して射出するための
   該射出ノズルを含む射出成形機；該溶融プラスチックを
   受け取るための樹脂射出開口を上流位置に持ち、成形製
   品の形状を定めるキャビティを下流位置に持ちそして該
   射出開口と該キャビティとを流動体的に連絡するプラス
   チック流路を該上流位置と該下流位置との間に持ってい
   る金型； 流体装入物を所定の水準で加圧するための流体装入手段
   ；及び プラスチックの射出と同時に又はその後に該流体装入物
   を該流路中に導入して該流体装入物が該溶融プラスチッ
   クを金型キャビティ中に配送させるようになるための、
   該上流位置と該下流位置との間で、該流路に開口してい
   るオリフィスにおいて該流路と該流体装入手段とを相互
   に連絡している流体回路手段であって、該導入された流
   体装入物が該流路から該射出開口を通って該ノズル中に
   移動するのを防止するための手段を含んでいる該流体回
   路手段 を含む射出成形システム。 ２０、該流体回路手段が、該製品が該金型キャビティ中
   で固化してしまうまで該流体を該製品中に収容するため
   の手段を更に含む請求項１９記載のシステム。 ２１、該流体回路手段が該流体を周囲に逃がすための流
   体逃がし手段を更に含む請求項２０記載のシステム。 ２２、該流体逃がし手段が該流体を調節された速度で逃
   がすのに更に適している請求項２１記載のシステム。 ２３、該流体装入手段が該流体装入物を受け入れるため
   の第一チャンバを持つアキュムレータを含み且つ該流体
   回路手段に選択的に連絡される請求項１９記載のシステ
   ム。 ２４、該アキュムレータが作動流体を受け入れるための
   第二チャンバを持っており、また該第二チャンバが移す
   ことのできる膜によって第一チャンバから分割されてい
   る請求項２３記載のシステム。 ２５、該流体装入手段が第二チャンバ中の圧力を制御さ
   れた順序で調節するための手段を含む請求項２４記載の
   システム。 ２６、該流体回路手段の少なくとも一部が該金型内に収
   容される請求項１９記載のシステム。 ２７、該金型がスプルーを含み、該スプルーが該射出開
   口及び該流路の少なくとも一部を持ち、また該流体回路
   手段が該スプルー内に収容されている請求項２６記載の
   システム。 ２８、該スプルーが該オリフィスを持つブッシュを含み
   、また該射出ノズルが該ブッシュと連絡しており且つ該
   流体装入物がブッシュ中の該オリフィスに連絡されてい
   る請求項２７記載のシステム。 ２９、該オリフィスが溶融プラスチックの進入に対して
   実質的に抵抗するように十分に小さい寸法にされている
   請求項２８記載のシステム。 ３０、該流路が該ブッシュ中において第一分岐及び第二
   分岐に分割されており、該オリフィスと該各ブランチの
   中間に位置している請求項２８又は２９記載のシステム
   。 ３１、該金型が該上流位置と該下流位置との間に位置し
   た複数のプラスチック進入点を持ち、また該流体回路手
   段が該複数の進入点の所定の１個以上に連絡している請
   求項１９記載のシステム。 ３２、該流体装入物が該複数の進入点の該所定の１個以
   上に伝達され且つそこで導入される請求項３１記載のシ
   ステム。 ３３、該流体回路手段が解放位置及び閉鎖位置を持つ弁
   手段を含み、該弁手段が該解放位置で該流体装入物を該
   オリフィスを通して該流路に導入し、また該閉鎖位置で
   該流体装入物が該流路に伝達するのを防止する請求項１
   ９記載のシステム。 ３４、射出ノズル及び金型を含むタイプの射出成形シス
   テムで、該金型が金型キャビティを下流位置に持ち、樹
   脂射出開口を上流位置に持ちそして該射出開口と該金型
   キャビティとを流動体的に連絡するための樹脂流路を持
   っている該射出成形システムで用いるための、加圧流体
   を該キャビティ中に導入するのを助けるための且つ該流
   体が該流路から該射出開口を通して該ノズル中に移動す
   るのを防止するための装置であって、該上流位置と下流
   位置との間で該金型中に座を付けるのに適しているボデ
   ーであって、該射出開口を該キャビティに連絡させる該
   樹脂流路の少なくとも一部を定めており、該流路に開口
   したオリフィス、外部流体口及び該外部流体口と該オリ
   フィスとの間に延びている流体通路を持つボデー を含む装置。 ３５、該オリフィスが比較的粘性の溶融樹脂の進入に対
   して抵抗するように十分に小さい寸法にされている請求
   項３４記載の装置。 ３６、該オリフィスが該流体を該上流位置から該下流位
   置に樹脂流の方向と共直線的に導入するように配置され
   ている請求項３４記載の装置。 ３７、該樹脂流路が少なくとも１個の分枝を含み、該オ
   リフィスが該少なくとも１個の分枝に隣接して配置され
   ている請求項３４記載の装置。 ３８、該金型がスプルー開口を持つスプルーを含み、ま
   た該装置が該スプルー開口中に座を付けるのに適してい
   る請求項３４記載の装置。 ３９、該ボデーを通過する流体の流れを調節するための
   弁手段を更に含む請求項３４又は３８記載の装置。 ４０、該弁手段を該ボデー中に位置させる請求項３９記
   載の装置。 ４１、該ボデーが該弁手段を定めるように少なくとも第
   一調節位置と第二調節位置との間で相互に関して可動な
   第一ボデー部分及び第二ボデー部分を含む請求項３９記
   載の装置。 ４２、該第一ボデー部分及び第二ボデー部分の各々が該
   第一調節位置に該樹脂流路を少なくとも部分的に定めて
   おり且つ該流体が該第一調節位置において該樹脂流路中
   に流れるのを防止する請求項４１記載の装置。 ４３、該第一ボデー部分及び該第二ボデー部分が相互に
   関して回転可能である請求項４１記載の装置。 ４４、該第一ボデー部分及び該第二ボデー部分が相互に
   関して直線状に可動である請求項４１記載の装置。 ４５、該ボデーが製品から流体を逃がすための逃がしオ
   リフィスを持っており、該第一ボデー部分及び該第二ボ
   デー部分が第三調節位置において流体を逃がしオリフィ
   スを通して逃がすことを可能にする請求項４１記載の装
   置。 ４６、該第二調節位置において、該第一ボデー部分及び
   該第二ボデー部分が該ボデーを通るプラスチックの流れ
   を防止し且つ該ボデーを通る流体の流れを可能にする請
   求項４２記載の装置。 ４７、該弁手段がニードル弁を含む請求項４０記載の装
   置。