JPH02307721A - 合成プラスチックの射出成型工具 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、合成プラスチックの射出成型のための金型部
材と、この部材を支承する支持部材を備え、この支持部
材の輪郭形成面に、射出成型用空間（キャビティ）を形
成するため表面数例は部材を設け、冷却媒体の供給部及
びその排出部に連通させる冷却用空間を設けた合成プラ
スチックの射出成型工具に関する。

〔従来の技術］ 表裏両表面に合成プラスチック材のコーチングが施され
て液密に加工された紙材の長い筒状体から製造される液
体充填用パック容器の紙材筒状体に、頂壁及び／又は底
壁を一体的に形成するために利用される上記種類の射出
成型工具が公知である。このような従来技術の射出成型
工具は２部材構成の外側金型部材を有し、それらがそれ
ぞれ支持部材に固定されており、支持部材の方は装置に
関節接続されていて、制御駆動手段により、それらに共
通の接合面に沿い両者共に機械的に駆動されまた相互に
圧接させられるようになっており、２個の外側金型部材
により形成された成型キャヒティ中に液状合成プラスチ
ック材が高圧下に射出されるようになっている。冷却後
、支持部材を枢動させることにより、２個の外側金型部
材を駆動手段により制御して相互に離反させ、成型製品
を取出すようになっている。成る従来技術装置の場合、
外側金型部材を上記のように相互離反させた後、内側金
型部材を構成する、実質的に円筒形状の内側マンドレル
が、一端部の封口加工の行われたパック容器と共に自由
な状態となり、それを射出成型工具外に運動させ得るよ
うになっている。

このような射出成型工具に関し、生産能率を希望通りに
増大させ得ないという問題が繰返し指摘されている。こ
れは、外側金型部材を相互に離反させる前に、成型品を
充分に冷却させまた充分に固化させることが必要なこと
から生ずる問題であり、特に、パック容器の例えば頂壁
が裂開開口用つまみ部（タブ）又は成る量の合成プラス
チック材から成るその他の構成部を有するような場合に
生じがちである。このような合成プラスチック材から成
り、加熱された構成部を充分に冷却させるには常に成る
程度の時間がかかる。もうひとつの問題点は、射出形成
用空間（キャビティ）を形成する輪郭形成面への当接部
が摩損及び引裂きを受けることは不可避で、このため成
る期間におよぶ使用後は、金型部材を取外し新品と交換
せねばならず、これが高価につくということである。

充分な冷却を行うため、従来装置においては、輪郭形成
面への当接部を形成する表面の背後又は内方に冷却用空
間を配設形成し、それらを例えば水である冷却媒体の供
給部及び排出部に連通させている。当業者は、成型面に
可能な限り近付けて冷却媒体流路を設け、また可能な限
り多数の冷却媒体流路を設けて冷却に要する時間を短縮
させ、これにより射出成型工具の生産能率を増大させよ
うとしていたのである。一般的に、冷却媒体流路ばくり
穴により形成されており、射出成型時に合成プラスチッ
ク材の高圧により、射出成型用キャビティを形成する当
接表面部が損傷することのないよう、この表面部に充分
な安定性を得るように注意深く加工することが必要であ
った。このため、当接表面部の背後又は内方に成る程度
の厚みを残すことが必要なのであるが、そうすると今度
は、最短時間内で充分に急速な熱の消散を行うことが困
難となってしまう。

当業者は、冷却に時間がかかり過ぎるという問題に直面
すると同時に、当接表面部が摩損したならば金型部材全
体を捨てて新品と交換ゼねばならぬため金型部材の耐用
寿命を可能な限り長期におよぶものとせねばならないと
いう問題にも直面していたのである。

上記のように金型部材を処分せねばならぬという問題の
外に、当接表面部と共に冷却用空間を有する工具部材に
関しても問題がある。冷却用空間がくり穴により形成す
るにせよ或いは他の技術思想により、金属切断加工法に
より形成するにせよ、冷却用空間を形成することに費用
がかかり、従って全ゆる場合に射出成型機部材の交換を
短期に行うことは非経済的であった。

〔発明の目的、構成概略及び作用効果〕従って、本発明
が問題とする課題は、本明細書の冒頭部に記載した種類
の射出成型工具の簡易化を実現し、その製造に要する費
用を低減させまたその耐用寿命を長くすることである。

本発明によれば、金型部材を、表面取付は部材を有する
と共に支持部材に着脱自在に取付は可能な挿入部材とし
て構成して、表面取付は部材の表面の大部分を支持部材
に伝熱接触させる構成とするとと及び冷却用空間を支持
部材内に形成することにより、上記課題は解決される。

本発明の基礎をなす新規な技術思想は、支持部材を冷却
の目的のみに利用すること及び金型部材が摩損及び引裂
きのおそれまたそれらに起因する誤動作のおそれが最も
高い工具部材であるので、この金型部材を支持部材とは
別体の部材として製造し、それを支持部材に支持させる
構成とすることにある。従って、本発明によれば、金型
部材自体に冷却用空間を形成するということは最早考慮
外であって、それに代え、金型部材を強力に冷却される
支持部材に１体的に取付け、金型部材自体は冷却用空間
を全く有さないものの、この部材の輪郭形成面の当接部
が充分に冷却されるように構成する。金型部材の摩耗又
は摩損の際には、それをほとんど何らのためらいも無し
に捨て去り新品と交換することが出来る。これは、この
部材は極く安価に製造し得るものだからであり、またこ
の構成によれば射出成型工具の全体構造を簡単なものと
することが出来る。冷却用空間を有し、製造原価が高価
ならざるを得なかった従来の工具部材は、本発明によれ
ば支持部材となっているのであるが、この部材は高度な
摩損及び引裂きを受ける部品を全く含まないので交換の
必要は全く無い。

従って、本発明によれば、射出成型工具の主要部材又は
部品は従来品に比較し一層長期にわたり使用可能であり
、換言すれば、それらの耐用寿命が実質的に長期化され
る。

この点に関し、金型部材を鋼製とする一方、支持部材を
鋼よりも熱伝導率の高い材料、好ましくは例えばアルミ
ニウム等の金属により製造することが有利である。鋼に
比較しアルミニウムが一層高度な伝熱能を有することは
良く知られている。また、アルミニウムの機械加工又は
工作には既に完全に開発された技術が利用可能となって
いる。本発明によれば、支持部材を好ましくは鋳造によ
り製造する。これは、アルミニウムの鋳造もまた良く制
御された技術だからである。輪郭形成面の当接部は、金
型部材の表面の切断又は研削加工法により金型部材に容
易に形成することが出来る。挿入部材状の金型部材が支
持部材に伝熱接触するよう支持されるので、表面取付は
部材を機械的に完全に支持する必要が無いばかりでなく
、射出成型用空間又はキャビティからの高熱もまた相互
に伝熱接触する金型部材及び支持部材の表面から急速に
消散させることが出来る。

本発明によれば、支持部材を、その少なくも一横断面に
おいて山形形状を有するように形成することもまた有利
である。従来技術においては、冷却水用の供給及び排出
管路及び冷却用空間の形成された金型部材を支持部材内
に収容し、支持しまた支持部材により運動させていたの
で、支持部材の機能は金型部材の運動の力を伝えること
のみであったため、この支持部材は比較的に薄く、弱い
材料により比較的小型に製造されていた。射出成型作業
時の圧力は、支持部材の連結部材及びてこを介してもっ
ばら金型部材に′　より支承されまた機台を介して消散
させるようになっていた。このような基本概念があった
ため、通常の当業者は支持部材に冷却用空間を形成する
ことに疑問を抱いていたのである。本発明の根底をなす
技術思想は、支持部材を一層強固で安定した構造のもの
とし、この支持部材内に、安定性及び強度の観点から臨
界的な制限部位にあまり接近させること無しに、冷却用
空間を設けるということにある。支持部材を、その少な
くも一横断面において山形形状を有するよう形成するこ
とにより、支持部材を非常に安定性の高い製品とするこ
とが出来、この部材に取付けられる挿入部材のための秀
れた冷却機能を実現するために充分に大きな肉厚及び内
部を有する支持部材とすることが出来る。

本発明により、金型部材を、厚さが好ましくは１ないし
５ｍｍ、更に好ましくは２ないし３　ｍｍの薄板材にて
製造し、それをねじにより支持部材に固定することもま
た有利である。事実、試験の結果、例えば支持部材にね
し止めされた薄板材に輪郭形成面を形成する表面取付は
部材を設けて、それを射出成型用キャビティからの高圧
の作業圧の作用により支持部材の対応表面部に圧接させ
れば、現実に充分な効果をあげることが出来、これによ
り表面取付は部材は、あたかもその被熱表面のわずか数
ミリメートルの部位に冷却用空間が設けられているかの
ように冷却されることが判明した。射出成型作業に際し
、最も摩耗及び引裂きのおそれのある部材が表面取付は
部を設けた金型部材であるが、このｎｒｌｉ祠は、ねじ
を外すことにより取外し可能な挿入部材として構成され
ているため、新品の金型と部材と簡単に交換し得る。

本発明により、金型部材を、表面域イ１げ部材を設けた
２枚の薄板材から形成し、それらの薄板材を相互に角度
を有する関係、好ましくは相互に約９０°の角度をなす
関係に組立て構成することもまた特に有利である。液体
用パック容器の場合、頂壁を紙材等の基材を欠く合成プ
ラスチック材から形成し、それを紙材筒状体の細い端縁
に一体成型形成することが好都合である。

更に、頂壁に開口部材も形成することがイ１利であり、
この開口部材が裂開開口つまみ（タブ）を有するように
構成することは特に有利である。

表面取付は部材は上記のような頂壁の輪郭を形成するも
のである。開口部材及び裂開又は引裂き開口つまみ部は
、種々の異なった面におよぶものであり、例えば液体パ
ック容器をテーブル上に載置した時頂壁の主な面は水平
面上にあり、引裂き開口つまみ部はそれに直角な面状に
ある。

従って、輪郭形成面を形成する表面取付は部は、頂壁の
主な面のためのものと、引裂き開口つまみ部のためのも
のとの２種がある。このため、２枚の薄板材を相互に関
し角度を有する関係に構成し、それぞれに表面取付は部
材を設け、薄板材からなる金型部材を支持部材に強固に
固定することが好都合である。

金型部材の固定取付けを容易とするため、金型部材の薄
板材に少なくもひとつの固定部を設けることが好都合で
ある。金型部材は、例えば鋳造成いは鋳造によ、り製造
可能であり、射出成型キャヒティから離れた金型部材の
薄板材の部分に固定部を設ける。この構成によれば、支
持部材上の金型部材の取イ」げ部に容易に接近すること
が出来、修繕等の際に交換を象、速に行うことが可能と
なる。

本発明によれば、１ｊｒｌｅした種類の射出成型工具を
液体パック容器の紙材筒状体に頂壁及び／又は底壁を一
体的に成型形成するために用いることが特に有利である
。即ち、もし従来の液体パック容器製造機に、」二速構
成特徴のいずれか或いは場合によっては全てを有する上
述種類の射出成型工具を設けるならば、冷却に要する時
間を短縮し得るので、この製造機の生産能率を増大させ
ることが出来る。しかも、射出成型ギャビティの表面取
付は部材が摩耗した場合、構造が複雑で高価な冷却系を
処分する必要は全く無くなる。

以上、本発明を、射出成型工具の従来公知種類の外側金
型部材になぞらえて説明しまた本発明の作用効果を２部
材構成の外側金型部材の場合に特に有利であるように記
載したが、当業者には、内側金型部材に関しても、上記
に対応ずる挿入部材、薄板材及び固定部を設けることが
可能で、冷却媒体流路を内側金型部材の支持部材に形成
して表面取付は部材の摩耗又は摩損の際には挿入部材、
薄板材及びその固定部のみの交換を行えば良い構成とす
る一方、冷却用空間を内側金型部材とは独立させまたそ
れから液密に隔離させてこの部材の支持部に形成し、摩
耗した表面取付は部材と共に内側金型部材を捨て去るこ
とを必要としない構成とし得ることが理解されよう。

本発明の上記以外の構成特徴、効果及びその可能な用途
は、以下に行うその好ましい実施例の記載から明らかと
なるであろう。

〔実施例〕

第１図には、本発明による射出成型工具の１部分が示さ
れているが、図示のように冷却媒体又は水の排出部２を
備えた支持部材３が軸１の周囲に回転可能に設けられて
いる。支持部材３は、射出成型用空間又はキャビティ５
の２部分を形成する位置にある。第１図に示される射出
成型用キャビティ５は、支持部材３に取付けられた２個
の外側の金型部材９，９及び図示を省略した内側の金型
部材の組合わせにより形成される。図示を省略した内側
のマンドレルが、これも図示を省略したが軸７の周囲に
回転自在なマンドレル輪のハブ６に取付けられて回転駆
動されるようになっており、従って、この内側のマンド
レルは、第１図においてふたつの支持部材３，３の間の
空間部の内外に、分割面８の方向に運動するようになっ
ている。

各支持部材３は、遊びの無い構成で金型部材９を支承し
、これら両部材３及び９はねじ１１及び固定部１０によ
り遊び無しに相互に固定されている。・金型部材９の押
出し取外しを行うには、支持部材３．３を相互に離反回
動させねばならない。駆動装置１３（第２図）により、
引張棒（タイ）２６を軸１２周囲に回転させると支持部
材３．３が軸１周囲に回動する。このようにしてキャビ
ティ５を開いた後、ねじ１１を固定部１０から弛めて外
すのである。

第１図はまた冷却用空間即ち冷却媒体の流路１４も示し
ているが、これらの流路１４は図示を省略した一連の流
路を介し貫通流路１５に連通させてあり、最終的に冷却
媒体又は水の供給部１６（第２図）及び排出部２に連通
させである。金型部材９内に生じる熱を急速に消散させ
るために流路１４が金型部材９の表面の直近傍に形成さ
れていることが第１図から明らかであろう。

第４図、第５図、第６図及び第７図から、金型部材９の
形状及び構成が明瞭に理解されよう。

この部材９は主薄板材１７から成り、その主面部の好ま
しくは一端部、即ち「後端部」と呼ぶことにする端部に
おいて、この主面部から「下方」と呼ぶことにする一方
向に突出しており、またこの場合「前端部」となる他端
部において、「上方」と呼ぶことにする、固定部１０の
突出方向とは反対の方向に前方の薄板材１８が主薄板材
１７の主表面から突出している。主薄板材１７の側縁に
はそれと一体的に案内部２７が形成されていて、それら
が支持部材３に形成した対応案内溝２８内に滑り嵌めさ
れるようになっている。主薄板材１７と前方の薄板材と
は９０°の角度をなしている。第６図に示されるように
、「前端部」の側から見ると、前方の薄板材１８及び特
に第８図に示される成型体の引裂き開口つまみ部（タブ
）２０のための輪郭形成面を形成する表面取付は部材１
９の形状が理解されよう。主薄板材１７に向い上方に見
ると、即ち第７図において左から右方向に見るか或いは
第６図において底から見上げると、第８図の筒状体の頂
部に示されている頂壁２２を形成するための表面取付は
部材２１の形状が理解されよう。第８図に示される液体
パック容器を上方から見下ろすと、頂壁２２は円形であ
り、これが第４図において、この頂壁２２の形成のため
の表面取付は部＋Ａ’　２１が円弧の破線により示され
ている理由である。第４図は、この半円状の破線から離
れた部分にもう１本の破線２３を示しているが、これは
第８図における頂壁２２に設けられた開口部材２４を示
すものである。本発明の実施例を実際に詳細に示す図面
においては、勿論更に他の縁部及び表面部が存在するで
あろうが、それらをここに図示する必要は無い。本発明
の理解のためには、「前端部」の方向から前方の薄板材
１８を見た時、即ち第６図において図面用紙の面に向い
見た時また第７図において上方に見た時に表面取付は部
材１９が設けられていることが理解されまた主薄板材１
７の下側に、即ち第４図において上方に図面用紙の面に
向い見た時或いは第７図において左から右方向に見た時
に頂壁２２の形成のための表面取付は部材２１の設けら
れていることが理解されればそれで充分である。

ここに開示した本発明の好ましい実施例において、金型
部材９は鋼材から形成され、他方支持部材３はアルミニ
ウムから製造されており、このため支持部材３の熱伝導
率が金型部材９のそれよりも高い。

第７図に示されるようにＺ形状を有する金型部材９に関
する以上の説明から、既にこの部材９が挿入部材である
という特徴が充分に理解されたものとおもわれる。表面
取付は部材１９及び２１を備えた金型部材９が、成る期
間におよぶ耐用寿命の尽きた時に交換を要する具体的な
消耗部材である。この金型部材９は、冷却用空間を全く
有さす、従って比較的に単純な形の部材であり、安価に
製造し得るものである。いずれにせよ、表面取付は部材
のみならず冷却用空間及び対応の密封連通構成をも有す
る金型部材に比較しはるかに一層安価である。

第３図は、主薄板材１７及び前方のンＷ板材１８を設げ
た金型部材９を支持部材３に挿入装着した状態を示す斜
視図である。第３図において、左後方から右前方に向い
見る、即ち支持部材３の背部２９を見ると、固定部１０
及びねじ１１を示ず第２図が得られる。

第８図に示される最終パック体製品を見ると、上方部分
が円形横断面形状を有し、下方部分が（液体の充填後）
公知の方法により折たたみ壁部（フラップ）により密封
されて四辺形横断面を有する紙材筒状体２５に、第８図
において頂部に示される頂壁２２又は（図示されない）
底壁を射出成型形成するために、支持部材３及び金型部
材９を有する、以上に説明を行った射出成型工具が有利
に利用し得ることが理解されよう。

金型部材９に関し、本発明工具は、その作用上次のよう
な効果を実現することが出来る。射出成型作業に際し射
出成型用キャビティ５内に導入される合成プラスチック
材に加えられる圧力が、主薄板材１７及び前方の薄板材
１８を、冷却媒体の流路１４の後方又は内方かつそれに
非常に近い部位で支持部材３の対応表面部に対し強力に
また密に圧接させる。このため、鋼製の金型部材９から
支持部材３又は冷却媒体の流路１４への満足すべき熱の
伝導が確実に行われるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の好ましい一実施例による射出成型工
具の一部分を示す横断面図である。 第２図は、後方の固定部及び冷却水の管路を示す、射出
成型工具の支持部材の背面図である。 第３図は、表面取付は部材から成る挿入部材を装着した
支持部材を示す斜視図である。第４図は、挿入部材の描
出の邪魔となる、支持部材の部分が無いものとして、第
３図において支持部材を上方から下方に見て押入部材を
示す平面図である。第５図は、第４図を」１方から下方
に見た挿入部材の背面図である。第６図は、第４図を下
方から上方に見た挿入部材の正面口である。 第７図は、第４図を左方から右方に見た挿入部材の側面
図である。第８図は、一端部が開口部材を有する頂壁に
より密封された液体バック容器の筒状体を示す一部断面
側面図である。 ２・・・（冷却媒体又は水の）排出部、３・・・支持部
材、５・・・射出成型用空間又はキャビティ、９・・・
（外側の）金型部材、１０・・・固定部、１１・・・ね
じ、１４゜１５・・・冷却用空間又は冷却媒体（水）の
流路（１５・・・貫通流路）、１６・ぺ冷却媒体又は水
の）供給部、１７、１８・・・薄板材（１７・・・主薄
板材、１８・・・前方の薄板材）、１９．２１・・・表
面取付は部材、２２・・・頂壁、２５・・・（紙材）筒
状体。 Ｎｏ） Ｕ− １Ｃ’−Ｊ 一

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、合成プラスチックの射出成型のための金型部材（９
   ）と、この部材（９）を支承する支持部材（３）を備え
   、この支持部材（３）の輪郭形成面に、射出成型用空間
   （５）を形成するため表面取付け部材（１９、２１）を
   設け、冷却媒体の供給部（１６）及びその排出部（２）
   に連通させる少なくもひとつの冷却用空間（１４、１５
   ）を設けた合成プラスチックの射出成型工具であって、
   金型部材（９）を、表面取付け部材（１９、２１）を有
   すると共に支持部材（３）に着脱自在に取付け可能な挿
   入部材として構成して、表面取付け部材（１９、２１）
   の表面の大部分を支持部材（３）に伝熱接触させる構成
   としたこと及び冷却用空間（１４、１５）を支持部材（
   ３）内に形成したことを特徴とする射出成型工具。 ２、金型部材（９）を鋼製とする一方、支持部材（３）
   を鋼よりも熱伝導率の高い材料、好ましくは例えばアル
   ミニウム等の金属により製造したことを特徴とする請求
   項１記載の射出成型工具。 ３、支持部材（３）を、その少なくも一横断面において
   山形形状に形成したことを特徴とする請求項１又は２記
   載の射出成型工具。 ４、金型部材（９）を、厚さが１ないし５ｍｍ、更に好
   ましくは２ないし３ｍｍの薄板材（１７、１８）にて製
   造し、それをねじ（１１）により支持部材（３）に取付
   けたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の射出成
   型工具。 ５、金型部材（９）を、表面取付け部材（１９、２１）
   を設けた２枚の薄板材（１７、１８）から形成し、それ
   らの薄板材（１７、１８）を相互に角度を有するように
   、好ましくは相互に約９０゜の関係となるように組立て
   たことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の射出
   成型工具。 ６、金型部材（９）の薄板材（１７）に少なくもひとつ
   の固定部（１０）を設けたことを特徴とする請求項１、
   ２、３、４又は５記載の射出成型工具。 ７、液体パック容器の紙材筒状体（２５）に頂壁（２２
   ）及び／又は底壁を一体的に成型形成するために用いら
   れることを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６
   記載の射出成型工具。