JPH04115920A - 直接ゲート射出成形装置及び成形方法 - 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、例えば、中空容器のような薄壁製品を射出成
形するための装置及びそのプロセスに関する。

一実施例として、例えば熱封フート容器、自動販売用カ
ップ及び飲料水用タンブラ−等の比較的厚い縁部を有す
る薄壁容器を射出成形する装置及びプロセスか開示され
ている。

［従来の技術］ 肉厚縁部／薄肉縁部の製品の成形に関連した多くの問題
を克服するためになされた１つの方法として、射出ブロ
ー成形かある。トーマス（Ｔｈｏｍａｓ）の米国特許第
４．５４０．５４３号に薄壁容器を形成するための典型
的なブロー成形システムか示されている。

薄壁製品を形成するために用いられた他のやり方は、逐
次射出成形である。この方法では、第１のプラスチック
材料が、第１のゲートを介してキャビティに射出される
、この後この材料か冷却され、第１のプラスチックを固
化させる。

第１プラスチツクの射出に引続いて、第２のゲートを介
して第２のプラスチック材料かキャビティに射出される
。第２のプラスチックは、キャビティを満たし、前に射
出されたプラスチックと融合する。その後、第２プラス
チツクか冷却され、融合ユニントを固化させる。共にソ
レンレン（Ｓｏｒｅｎｒｅｎ）の特許である米国特許第
４，３８１、２７５号及び４．５０８．６７６号に、こ
の方法か開示されている。

比較的厚い縁部を持つ成形製品を形成するための別の方
法が、ボーマス（Ｂｏｒｍｕｔｈ）の米国特許第４．６
２２．００２号に開示されている。これには、部品の端
部に直接供給する端部ゲートシステムを持つ分割キャビ
ティ金型か示されている。

［発明が解決しようとする課題］ 比較的厚い縁部すなわちリムを有する薄壁容器等の成型
製品は、従来、容器の底部に直接ゲートされる熱ランナ
モールドを用いて射出成形によって生産されていた。製
品の縁部の厚さや構造によって、度々成形サイクル及び
側壁の最小厚さに制限か加えられる。幾つかの容器形式
においては、縁部か側壁よりもかなり厚くなっている。

代表例では、側壁厚さ０１５インチから０．２０インチ
に対して縁部の厚さか０３０インチから０．４０インチ
である部品底部のゲートから非常に薄い側壁を介して樹
脂か注入されねばならないときには、縁部を適切に固め
たり、流し跡を取除いたりすることか非常に困難となる
。一般に、この薄い区域を通してうまく流れるようにす
るには、樹脂の温度を一層高温にする必要がある。この
ようなことを行う結果として、容器の最も厚い部分すな
わち縁部の冷却に時間がかかるようになり、成形サイク
ルか遅くなる。

肉厚縁部／薄肉側壁の製品の成形に関連した多くの問題
を克服するためになされた１つのやり方が、射出ブロー
成形である。

しかし、この吹出成形システムには幾つかの問題か残さ
れている。

射出ブロー成形は、特別の金型と高価な支持器具を必要
とする。さらに、樹脂を部品底部に射出するときに型分
離力を発生させる傾向があるという問題かある。これは
モールドコアの上部がポストとして作用するために起こ
る。モールドコアの上部に対抗する圧力下で樹脂が流れ
ると、モールドコアがモールドキャピテイから離れる方
向に押される。部品底部の関連横断面モールド面積か比
較的大きいのでモールド分離力はかなり大きいものとな
る。

薄壁製品を形成するために用いられた他のやり方は、逐
次射出成形である。この方法では、第１のプラスチック
材料が、第１のゲートを介してキャビティに射出される
。その後のこの材料が冷却され、第１のプラスチックを
固化させる。第１プラスチツクの射出に引続いて、第２
のゲートを介して第２のプラスチック材料がキャビティ
に射出される。第２のプラスチックは、キャビティを満
たし、前に射出されたプラスチックと融合する。その後
、第２プラスチツクか冷却され、融合ユニットを固化さ
せる。

逐次射出の目的は、第２プラスチツク材料の射出によっ
て発生するコア断面の移動を防止することによって、冷
却された第１プラスチツク材料にコア断面を安定化させ
ることにある。しかしながら、この方法でも、側面荷重
を完全には取除けなかった。また、第１及び第２プラス
チツク財利用が融合する場所で溶着部を形成する開門が
あった。溶着線は、両方溶融端か同一の高温度であると
き最も強くなる。

ホーマス（Ｂｏｒｍｕｔｈ）の米国特許には、部品の端
部に直接供給する端部ゲートシステムを持つ分割キャビ
ティ金型か示さ・れている。この装置の主な欠点は、縁
部ての樹脂射出によって生ずるかなりの側面荷重によっ
て、キャビティ半部とコアとの整合性がとれなくなるこ
とである。この側面力は、樹脂かキャビティを満たす前
に、モールドコアをモールドキャビティとの軸整合位置
から移動させるよう作用する。その結果、不等厚の側壁
を持つ製品が作られる。第２の欠点は、サイクル中にキ
ャビティ半部の閉成動作を同期させるために、複雑な機
構を取らなければならず、ランナ系統は、ランナ軸かコ
ア及び機械軸に垂直になるように配置されなければなら
ないことである。これは、余分な構造及び経費を必要と
する。第３の欠点は、縁部の外周上にゲート痕跡が形成
されることである。

従って、本発明の目的は、薄壁製品を形成するための射
出成形装置及びプロセスを提供することにある。

本発明の他の目的は、モールドキャビティ／コア部の不
整合を起こすような大きな側面荷重を発生させることの
ない射出成形装置及びプロセスを提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、低射出力でかつ高速に製品
を形成できる射出成形装置及びプロセスを提供すること
にある。

本発明のさらに他の目的は、縁部の封止面すなわち縁部
の外周面状に実質的にゲート痕跡のない比較的厚い縁部
を有する薄壁プラスチック容器を形成する射出成形装置
及びプロセスを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の第１の観点は、比較的厚い縁部を有する容器な
どの中空、薄壁プラスチック製品を直接縁部ゲート方式
で射出成形するための装置及びプロセスに向けられてい
る。その装置は、モールドキャビティを形成している金
型壁を有する第１モールド半部と、型閉じ位置において
モールドキャビティの中心位置にあって、モールドキャ
ビティと共にプラスチック製品の形状をなすキャビティ
空間を形成する第２モールド半部を有する射出金型から
構成されている。その装置は、さらにモールドコアか実
質的にモールドキャビティ内で中心位置に維持されるよ
うに、実質的にいかなる側面荷重も発生せずに流れやす
いプラスチックをキャビティ空間内に射出する手段を含
んでいる。モールドコアを実質的にモールドキャビティ
内の中心位置に維持することによって、実質的に等厚の
（Ｉｌ’ＦＷを有する製品を形成できる。

射出手段は、キャビティ空間の縁部に接する１個、２個
、またはそれ以上のゲートから構成され、そのゲートを
介して溶融プラスチックかキャビティ空間に導入される
。このゲート方法は、金型のコア偏移特性を大幅に向上
させ画期的なものであることかわかった。初めに、プラ
スチック材料を比較的厚い縁部すなわちリム部に充填し
、その後側壁部を介してプラスチック材料を流すことに
よって、コア及びキャビティの側面に対して実質的に等
しい力か作用する。

これは、コア偏移の危険性を大幅に低減させる。

特に有効な実施例では、射出手段が、プラスチック材料
を内側からキャビティ空間に供給するように互いに１８
０度離隔して配設された２個のゲートから成る内側端ゲ
ートを構成を有する。

内側端ゲート方法は、縁部封止面すなわち縁部外周面に
ゲート痕跡を与えないので望ましいやり方である。

本発明の射出成形プロセスは、 モールドキャビティを形づくっている多数の壁を有する
第１のモールド半部、及びモールドコアから成る第２の
モールド半部から構成される射出金型を与えるステップ
と、 上記モールドコアをモールドキャビティ内の中心位置に
動かし、モールドキャビティとともに、上記プラスチッ
ク製品の形状をなすキャビティ空間を形づくるステップ
と、 大きな側面荷重を発生させることなく流れやすいプラス
チック材料を上記キャビティ空間内に射出するステップ
から成り、 上記射出によって、上記モールドコアを上記モールドキ
ャビティ内で実質的に中心に維持し、上記成形製品に実
質的に等しい厚さの側壁を与える。また、上記射出ステ
ップは、上記比較的厚い縁部すなわちリム部を形成する
上記空間部に接して、プラスチック材料を流すための少
なくとも１個のゲートを与えるステップと、初めに上記
少なくとも１個のゲートを介してプラスチック材料を上
記空間に射出するステップがら成る。

本発明の主な利点は、コア／キャビティ整合性や成形機
の軸に沿った従来の金型動作を犠牲にすることなく直接
縁部ゲート法を実行できることにある。コアは実質的に
キャビティ内で中心位置に維持されるので、部品すなわ
ち製品か最小のコア偏移て生産されうる。

本発明の第２の観点は、モールドキャビティ／コア部を
不整合させる大きな側面荷重を発生させずに薄壁プラス
チック容器を形成するための代替案にある。この代替装
置はめすのキャビティ部を形成する第１モールド部と、
おすのコア部を形成する第２モールド部と、型開き位置
と型閉じ位置の間で各部を移動させるための手段から構
成されている。型閉じ位置において、モールドコア部は
、実質的にモールドキャビティ部内の中心位置にあって
、モールドキャビティ部と共に、成形製品の形状をなす
空間を形成する。その空間は、側壁を形成する部分と、
その側壁部の中間部に沿って配設されたより厚い部分で
ある周囲に延ひている領域を有する。この位置は、さら
に大きな側面荷重を発生させずかつモールドコア／キャ
ピテイ整合を乱さすに、周囲に延びた領域の近傍にある
空間内に溶融プラスチック材料を導入するための手段を
含んでいる。

特に有効な実施例においては、周囲に延びている領域が
側壁形成部のほぼ中間位置に設けられている。この領域
における局所的な肉厚の増加が、プラスチックか端部方
向に流入する前に、プラスチックが製品の回りを周回し
やすくしている。従って、側壁部にプラスチック材料か
均等に充填される。この方法は、プラスチック材料の有
効流路長か半分になるという点て縁部ゲート法よりも効
果かある。従って、薄壁製品かより効果的に生産されう
る。さらに、縁部ゲート法よりも低減された圧力で及び
／若しくはより高速に、空間部にプラスチック材料を充
填することかできる。さらに、この方法の利点は、コア
構成か単純化されることである。

プラスチック導入手段は、周囲に延びた領域に互いに離
隔して配置された２個、３個又はそれ以上のゲートであ
る。側面力の発生を最小にするため、その領域の周囲に
ゲートを等間隔で配置するのが好ましい。

本発明のこの観点のプロセスは、 めすのキャビティ部を形づくっている第１のモールド部
及びおすのキャビティ部を形づくっている第２のモール
ド部を有する射出成形機を与えるステップ、及び 大きな側面荷重を発生させることなく溶融プラスチック
材料を上記周囲に延びている領域の近傍の上記空間内に
導入するステップから成り、上記おすのコア部は、上記
モールド部が型閉じ位置にあるとき上記めすのキャビテ
ィ部内で実質的に中心に位置し、かつ上記めすのキャビ
ティ部と共に上記製品の形状をなす空間を形成し、さら
に、上記空間は、側壁を形づくっている部分及び上記側
壁部分の２つの端部の中間に配置されたより厚い周囲に
延びている領域を有し、それによって上記モールドコア
部か上Ｊ己モールドキャビティ部内で実質的に中心位置
に維持される。

特に有効な実施例においては、２個の離隔した部分から
溶融プラスチック材料か同時にかつ連続的に領域内に導
入される。

［作用］ モールドコアを実質的にモールドキャビティ内の中心位
置に維持することによって、実質的に等厚の側壁を有す
る製品を形成できる。

射出手段は、キャビティ空間の縁部に接する１個、２個
又はそれ以上のゲートから構成され、そのゲートを介し
て溶融プラスチックがキャビティ空間に導入される。こ
のゲート方法は、金型のコア偏移特性を大幅に向上させ
る。初めに、比較的厚い縁部すなわちリム部を充填し、
その後側壁部を介してプラスチック材料を流入させるこ
とによって、コア及びキャビティの側面に対して実質的
に等しい力か作用する。これは、コア偏移の危険性を大
幅に低減させる。特に有効な実施例では、射出手段が、
内側からキャビティ空間に供給するように互いに１８０
度離隔して配設された２個のゲートから成る内側端ゲー
ト構成を有する。内側端ゲート方法は、縁部すなわち縁
部外周面にゲート痕跡を与えないので望ましいやり方で
ある。

本発明の主な利点は、コア／キャビティ整合性や成形機
の軸に沿った従来の金型動作を犠牲にすることなく直接
縁部ゲート法を実行てきることある。コアは実質的にキ
ャビティ内で中心位置に維持されるので、部品すなわち
製品か最小のコア偏移で生産されうる。

特に有効な実施例においては、周囲に延びている領域か
側壁形成部のほぼ中間位置に設けられている。この領域
における局所的な肉厚の増加は、プラスチックか端部方
向に流入する前に、プラスチックか製品の回りを周回し
やすくしている。従って、側壁部にプラスチック材料か
均等に充填される。この方法は、プラスチック材料の有
効流路長が、半分になるという点て縁部ゲート法よりも
効果かある。従って、薄壁製品かより効果的に生産され
うる。さらに、縁部ケト法よりも低減された圧力で及び
／若しくはより高速に、空間部にプラスチック材料を充
填することかできる。さらに、この方法の利点は、コア
構成か単純化されることである。

特に有効な実施例においては、２個の離隔した部分から
溶融プラスチック材料が同時にかつ連続的に頭載内に導
入される。

［実施例〕 第１図を参照する。本発明に係る射出成形装置は、モー
ルド半部１２及び１６を有するモールドスタックから構
成されている。第１のモールド半部１２は、複数の壁部
］、５によって形づくられているモールドキャビティ１
４、及びゲートパント１３から構成されている。第２の
モールド半部１６は、モールドコア１８から構成されて
いる。

モールド半部１２及び１６を型開き及び型閉じ位置の間
で移動させるために、図示されていない適当な手段か設
けられている。例えば、モールド半部１２は、図示され
ていない固定プラテンに締結され、一方モールト半部１
６は、図示されていない可動プラテンに締結されている
。第１図に示されたスタックは、型閉じ位置の状態にあ
る。スタック装置は、さらに、止めリング２０と、軸線
ＡＡに沿ってモールド半部を機械的に整合させるテーパ
２２を含んでいる。モールド半部の整合をとることは、
実質的に一定の厚さの側壁２６を有する製品２４を製造
するという観点から重要である。

型閉じの位置において、モールドコア１８及びモールド
キャビティ１４は、形成されるべき部品すなわち製品の
形状をなすキャビティ空間１９を形づくっている。第２
図は、第１図の装置を用いて形成され得る１つの型の製
品を示している。

製品２４は底部２８、側壁２６及び比較的厚い端部すな
わち縁部３０を有する。製品２４の典型的な側壁の厚さ
は、約０．０１５インチから約０゜０２０インチの範囲
にある。また、典型的な端部の厚さは、約０．０３０イ
ンチから約０．０４０インチの範囲にある。

前述したように、第２図に示されたもののような製品は
、従来、容器底部に直接ゲートされる熱ランナモールド
で射出成形して製造されていた。

この方法の大きな欠点は、縁部を適切に充填することか
困難となること、及びプラスチック材料を部品底部のゲ
ートから非常に薄い側壁を通して強制注入しなければな
らなく、流し跡を取り除くことか困難となることである
。縁部へ直接ゲートすることによって、この問題を効果
的に壁けることかできる。

第１図及び第三図に示されているように、縁部３０上の
封止３４を形づくっているキャビティ空間の一部分に接
して設けられた２個のゲート３２を用いて溶融プラスチ
ックか縁部に直接ゲートされる。第３図に示されている
ように、各ゲート３２は、封止面３４を最大にするため
に、縁部の外端部３８にできるたけ近い位置に百かれる
。各ゲート３２はおよそ１８０度離すのか良い。各ゲー
ト３２は溶融プラスチックを供給する熱ランナノズル３
６と連通している。製品２４か成形された後、ゲート痕
跡を収容するため、キャビティ空間が縁部の外端部３８
に隣接して局部的な減肉縁部３７を形成するように、モ
ールドコア及びキャビティが構成される。作動中、プラ
スチック材料は、同時に２個のゲート３２を通して縁部
に導入される。

プラスチックは比較的厚い環状縁部頭載に供給されるの
で、プラスチックは比較的薄い側壁を充填する前に、最
初にコアを取巻く縁部周囲に流れ込む。プラスチックか
製品底部を形づくっているキャビティ空間部分に入って
行くと、キャビティ空間に空気かたまるようになる。そ
のキャビティ空間１９内の空気を逃すために、ベント４
４かゲートパット１３に設けられている。

他の装置実施例と同様に、第１図の装置の持つ主な利点
の１つは、実質的に側面荷重をかけずに、キャビティ空
間にプラスチック材料を導入できることである。これは
、プラスチック材料か均等に側壁に流れ込む前に、まず
縁部に流れこれを充填するためである。その結果、モー
ルドコア１８は実質的にモールドキャビティ１４内の中
心位置に保持される。本発明の装置によって製造された
製品２４は、コア偏移か最小で、側壁の厚さは実質的に
等厚である。他の利点は、型開きを起こさせるような力
か実質的に存在しないということである。これはまた、
プラスチック材料が、製品の底部や薄い側壁を充填する
前に、比較的小さい傾城である環状の比較的厚い縁部に
流れるためである。これは、部品が底部中央のゲートて
従前のように充填される場合には存在するであろう射出
圧力を受ける突出傾城かはとんと存在しないことを意味
する。その結果、充填している間にモールドを型開きす
る方向の力かより小さくなる。

キャビティ空間１９かプラスチック材料で完全に充填さ
れた後、モールド半部を冷却することにより固化か始ま
る。モールド半部１２及び１６は、公知の適切な手段で
冷却される。好ましくは、適切な冷却液を冷却通路４２
を介して流すことによって、冷却を行う。縁部は製品の
最も厚い部分てあり、ゲートに最も近いため最も高温で
あるのて、冷却通路を縁部に近い位置に配設することに
よって、縁部の冷却か効率的に行われるよう特別な注意
が払われている。

製品かモールドコア１８上で固化されると、モールド半
部は型開き状態に持って行かれる。その後、次の方法で
製品が取出される。１個以上のベント４４が図示されて
いない真空及び／若しくは空気源に接続されている。コ
ア１８か型開き位置に動くと、ベント４４を介して真空
か引かれ、部品をモールドキャビティに対抗する位置に
保持する。必要な場合には、固定ベント４３を介してコ
ア上に空気か吹き込まれ、部品を所定の位置に保持する
助けを行う。その後、ベント４４を介して空気を吹込み
、モールドキャビティから部品を取出す。部品の取出し
を助けるため、図示されていない空気源と連通している
１個以上の移動ベントすなわちベントピノ１００が設け
られている。

金型が充分量いたとき、キャビテイ板が進みベントピン
１００を開かせ、部品の底部に大容量の空気を供給して
キャビティから部品を押出す。明らかに、この時点ては
負の空気圧か切られている。

必要な場合には、製品２４は両端からゲートすることに
よって製造される。第４図は、これを実施するためのス
タフク＆ｌｆｔを示している。このやり方では、ゲート
４６が、製品の底部を形づくっているキャビティ空間部
分に接して百かれている。

キャビティ空間１９がら空気を取除くため図示されてい
ない適切なベント手段か設けられている。

製品２４は、プラスチック材料をゲート３２及び４６を
介してキャビティ空間に同時に導入することによって形
成される。封止面３４すなわち縁部３０の外側端３８に
ゲート痕跡を残さないことを望む場合、内側端ゲートは
位置を用いたゲート方法か用いられる。第５図は、成形
されるへき製品の内側端４８を形づくっているキャビテ
ィ空間１９の一部分に接する１個のゲート３２を採用し
ているスタック配置を示している。第７図に示されたよ
うなゲート３２によって、初めプラスチック材料か内側
端４８に接する比較的厚い縁部に射出される。射出され
たプラスチック材料は、縁部か充填された後に側壁に流
入し、その後底部に流入する。第６図は、型開きの間部
品を保持し、金型か充分解放された後部品を取出すため
のベント系統を示している。そのベント系統は、第１図
のスタック装置において用いられたものと同しものであ
る。

第８図は、２個の内側端ゲート３２を採用しているスタ
ック装置を示している。２個の内側端ゲート３２を用い
るとき、それらのゲートを互いに約１８０ｉ離して用い
るのか望ましい。第８図の装置では、初めに両方の内側
のゲート３２からキャビティ空間の比較的厚い縁部にプ
ラスチック材料か導入される。

第９図及び第１１図は、本発明に係る他のスタック装置
を示している。第９図は封止面３４を形づくっているキ
ャビティ空間の部分に接する１個のゲートの用い方を示
している。第１０図は、縁部３０の外側端３８を形づく
っているキャビティ空間部分に接する１個のゲートの用
い方を示している。第１１図は、縁部の外側端３８を形
づくっているキャビティ空間部分に接して約１８０ｉ離
れて配置された２個のゲートの用い方を示している。

図は、種々のゲート配置にある１個又は２個のゲートの
用い方を示しているが、２個以上のゲートを用いても良
い事は明らかである。例えば、２個以上の内側端ゲート
が、第１図、第５図及び第９図のスタック装置において
採用できる。２個以上のゲートか使用されるとき、側面
荷重の発生を極力小さくするために、ゲートはキャビテ
ィ空間の周囲に実質的に等しく離して配設されるのか望
ましい。

本発明に係る装置及びプロセスを用いて形成される製品
は、熱封フート容器、自動販売器用カップ及び飲料水用
タンブラ−として使用される。

前述の検討から理解されるように、ここに示された直接
縁部ゲート方法は、金型のコア偏移特性を改善する。各
ゲート方法は、初めにプラスチック材料か側壁に沿って
流入する前に比較的厚い縁部を充填し、その後、プラス
チック材料を側壁に沿って流入する前に比較的厚い縁部
を充填し、その後、プラスチック材料を側壁に沿って実
質的に均等に流す方法である。コア及びキャビティには
等しい力か加えられる。その結果、コアはモールドキャ
ビティ内で中心位置に維持される。いかなるコア偏移も
実質的に存在しないので、実質的に等厚の側壁を持つ製
品ができる。また、ここで採用された直接縁部ゲート方
法は、金型を型開きさせる傾向の力を大幅に低減する。

これは、力か作用する横断面傾城、すなわち小さな環形
傾城か大幅に減ぜられるためである。

第１２図には、本発明に係る射出成形装置の代替実施例
か示されている。この装置は、モールド半部１２及び１
６を有するモールドスタックから構成されている。第１
モールド半部１２は、多数の壁１５及びバント１３によ
って形づくられるめすのモールドキャビティ１４から成
る。第２モールド半部は、おすのモールドコア１８から
成る。

図示されていない適切な手段が、モールド半部１２及び
１６を型開き及び型閉じ位置の間で移動させるために設
けられている。例えば、モールド半部１２は、図示され
ていない固定プラテンに固定されており、一方モールト
半部１６は、図示されていない可動プラテンに同定され
ている。第１２図に示されているスタックは、型閉じ位
置の状態にある。スタック装置は、さらに止めリング、
及び軸線Ａ−Ａに沿ってモールド半部を機械的に整合さ
せるためのテーパ（図示されていない）を含んでいる。

モールド半部の整合は、実質的に等厚の側壁を有する製
品を製造するという点から重要である。

型閉じ位置において、モールド、コア１８は、実質的に
モールドキャビティ内における中心位置に維持される。

また、モールドコア１８は、モールドキャビティと共に
、形成されるべき製品すなわち部品の形状をなす空間１
９を形づくっている。

第１２図から明らかなように、空間１９は、縁部１２０
、側壁部１２２、底部１２４、及び側壁部の厚さよりも
大きな厚みを持つ局所傾城１２６を有する。好ましい実
施例では、局所頭載１２６は空間１９の周囲に延びてお
り、側壁部１２２のほぼ中央に位置している。

溶融プラスチックは、ゲート３２を用いて領域１２６中
に直接ゲートされる。溶融プラスチックは、同時に各ゲ
ート３２を介して領域１２６及び空間１９に導入される
。溶融プラスチックは、空間１９か充填されるまで全て
のゲート３２を介して連続的に流入し続ける。

図では、２個のゲートが示されているが、必要なら２個
以上のゲートか使用できる。ゲートの配置間隔は、使用
されるゲート数によって決まる。

また、望ましくない側面荷重の発生を最少化するために
、領域１２６の周囲に等間隔で配置することか好ましい
。従って、第２図に示されたゲート３２は、互いに約１
８０開離されて配置されている。各ゲート３２は溶融プ
ラスチックを供給する熱ランナノズル３６と連通してい
る。

領域１２６に導入された溶融プラスチックは、領域１２
Ｇを周回し、そこを急速充填する。領域１２６か充填さ
れると、プラスチック材料は縁部１２０及び底部１２４
を形つくっている空間１９の端部に同時にかつ外方向に
流れる。このやり方の利点は、次の点にある。樹脂の実
効流路長か半分になるので、ゲートを縁部に設けるより
も一層薄い製品すなわち部品か成形されうる。さらに、
プラスチック材料はより短い距離を進むので、空間１９
は高速に充填され、充填時の圧力もより小さい。さらに
、プラスチック材料は全てのゲートによって同時にかつ
連続的に流されプラスチック材料は同し高温状態にある
ので、モールド中に発生される全ての溶着線は、最適強
度になる。本発明のやり方によって得られる他の利点は
、薄い側壁１２２の充填前に領域１２６を急速充填する
ことによって、コア偏移か最小化されることである。

プラスチックが、空間１９の先端に向かって進むと、空
気かキャビティに捕獲される。パント１３内のベント４
４の様な適切な空気ベントが、その様な空気を逃がすた
めに設けられている。縁部１．２０内の空気は、ベント
１３９及びベント溝１４１を用いて、従来の方法でモー
ルド半部間の分離線に沿って抜出される。

上述したように、第１３図及び第１４図の他の装置実施
例と同様に第１２図の装置にともなう主な利点の１つは
、実質的に側面荷重を発生させることなくプラスチック
をキャビティに導入できる点である。これは、プラスチ
ックが平衡状態で側壁に流入する前に領域１２６に流入
し、先にここを充填するためである。その結果、モール
ドコア１８は実質的にモールドキャビティ１４内で中心
位置に保持される。モールドコア及びキャビティは、成
形の間中実質的に整合状態にあるので、製品すなわち部
品は、実質的に一定の厚さを持つ。

さらに他の利点は、金型を型開きさせる傾向の力が実質
的に存在しないことである。

プラスチックがキャビティ１９を実質的に完全に満たし
た後、モールド半部を冷却することによって固化が始ま
る。モールド半部１２及び１６を冷却するために公知の
適切な手段が使用されている。冷却通路を介して適切な
冷却液を流すことによって、冷却を行うのか好ましい。

領域１２６は製品の最も厚い部分であり、ゲートに最も
接近しているため最も熱いので、できるだけその場所に
近い所に冷却通路を配置することによって効率的に冷却
を行うよう特別の注意か払われている。

モールドコア１８上で製品か固化された後、モールド半
部は、型開き位置に動かされる。製品は次の方法で取出
される。１個以上のベント４４カハツド１３内に設けら
れている。ベント４４は、図示されていない真空源及び
空気源に接続されている。コア１８が型開き位置の方向
に移動すると、ベント４４を通して真空引きがなされ、
部品がモールドキャビティに対抗する位置に保持される
。

必要ならば、コア上の固定ベント４３を介して空気が吹
込まれ、製品を所定の位置に維持する助けをする。モー
ルドコア１８から製品を取り除くのを助けるために、ス
トッパリング１４６が設けられている。ストッパリング
１４６は、コアを取り囲んでおり、コアから製品をはず
すために公知の方法でコアに対して相対移動する。

コア１８が完全に型開き状態になると、真空引きが遮断
され、ベント４４を通して空気か流される。ベント４４
を流れる空気流は、製品をモールドキャビティから取出
す働きをする。製品取出しを助けるため、図示されてい
ない空気源と連通している１個以上の移動ベントすなわ
ちベントビン１００が設けられている。金型か完全に開
かれたとき、キャビテイ板が動きベントビン１００を開
かせる。これによって、製品の底部に多量の空気を供給
せしめ、キャビティから製品を押出す。

この時点で、負の空気圧か遮断される。

必要な場合には、ベント４３．４４及びベントビンは取
除かれても良い。このような場合、成形された製品の窓
出しは、単にストッパリングを用いてなされる。

動作について説明する。モールド半部１２及び１６か型
閉じ位置に動かされる。その後、溶融プラスチックが、
ゲート３２によってｆＩＪｉ域１２６に導入される。空
間１９か完全に充填されるまで、溶融プラスチックが全
てのゲートを介して同時にかつ連動して導入される。そ
の後、プラスチックか冷却され、固化される。同化が完
了した後、モールド半部が開かれ、製造された製品すな
わち部品が取出される。第１２図のシステムは１３ガロ
ン又は５ガロンの容器を作るために用いられるものであ
る。

必要なら、第１３図に示されているようにモールドコア
半部は、２つの部１Ｔ）１８及び１８　で形成される。

これは、コア構成を大いに単純化する。また、２個のコ
ア半部に分離して作られるので、ゲート３２を少なくと
も１個のコア半部に非′単に正確かつ簡単に組込むこと
ができる。コア部分１８及び１８°を接続するために、
ボルト１４８の様？Ｊ適１；ＪＪ　ｆ；手段が設けられ
ている。コア６３分１８及び１８°間の適切な整合を取
るために、テーパＸが設けられている。

第１４図は、上端６２及び下端６４て開口し、かつ縁部
６６を有する製品すなわち部品６０を形成するためのス
タックｇ百を示している。第１４図に示されているよう
に、この装置は、モールドコア１８”を持つ第１半部１
６”及びキャビティ分１４”を持つ第２モールド半部を
有する。モールドコア１８とモールドキャビティ１４”
は、テーパＹによって互いに整合される。前に述へたよ
うに、プラスチックをキャビティ１９”に導くために２
個のゲート３２”が設けられている。プラスチックを冷
却するために通路４２”の様な適切な手段が設けられて
いる。前述したが、モールドコアから固化した製品を取
出すために、ストッパリング１４６”が設けられている
。

内部ゲート方式か望ましいが、外部ゲートを備えるよう
にモールドキャビティを段目することもてきる。その様
なシステムては、ｎＪＩ＠１２６は空間１９の外側部分
の周囲に延びるようなもののままであって、外部ゲート
が厚い領域の外端に接して配置される。この代替案は、
成形された製品が滑らかな外面を持たせたい場合に有効
である。

前述したように、本発明の装置及びプロセスを用いて形
成された製品は、熱封フート容器、自動販売機用カップ
、飲物用タンブラ−及びその種のものに使用される。前
述の事項から明らかなように、ここに示された直接ゲー
ト方法は、モールドのコア偏移特性を改善できる。

［発明の効果］ プラスチックが側壁部分に沿って流れる前に、ゲートは
まず比較的厚い領域を満たす。その後、実質的に等しい
力をコア及びキャビティに加えるようにして、側壁にγ
９って実質的に等しく流入する。その結果、コアは実質
的にモールドキャビティ内で中心位置に維持される。コ
ア偏移が実質的に存在しないので、実質的に等厚のＩｌ
ｌ壁を持つ成形製品が作られる。また、ここで用いたゲ
ート方法は、モールドを型開きさせる傾向の力を大幅に
低減させる。

前述した目的、構成並びに効果を十分に満足させる直接
ゲート射出成形装置及びプロセスが本発明によって与え
られることは明らかである。本発明は特定の実施例との
関係で説明されたが、前述の事項を参照することにより
当業者にとって多くの代案、変形例があきらかである。

従って、本発明は、本発明の精神を逸脱しない範囲での
代案、変形例を包含する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、キャビティの縁部に供給する２個の熱トップ
ゲートがコア内に配置されているコア／キャビテイスタ
ック装置を示す図である。 第２図は、第１図の装置によって形成された製品を示す
図である。 第３図は、第１図における熱トップゲート、／縁部接触
拡大図である。 第４図は、プラスチックをキャビティ空間に供給するた
めの３個の熱トップゲートを有するコア／キャビテイス
タック装置を示す図である。 第５図は、内側端ゲート構造を有するコア／キャビテイ
スタック装置を示す図である。 第６図は、第５図のスタック装置で用いられた取出し・
システムの拡大図である。 第７図は、第５図のスタック位置において用いられたゲ
ート構造の拡大図である。 第８図は、二重内側端ゲート構造を有するコア／キャビ
テイスタック装置を示す図である。 第９図乃至第１１図は、製品の縁部内に直接ゲートする
ための種々のゲート構造を有するコア／キャビテイスタ
ック装置を示す図である。 第１２図は、モールドコア内に配置された２個のトップ
ゲートを有するコア／キャビテイスタック装置の部分断
面図である。 第１３図は、コアが２つの部分から銭る代替案のコア／
キャビテイスタンク装置を示す図である。 第１４図は、上部及び底部が開口している薄壁製品を形
成するためのさらに別のコア／キャビテイスタック装置
を示す図である。 第１５図は、第１４図の装置によって成形された製品を
示す図である。 １２．１６・・・モールＶ半部 １３・・・ゲートパッド １４・・・モールドキャビティ １８・・・モールドコア １９・・・キャビティ空間 ２０・・・止めリング　２２・・・テーパ２６・・・側
壁　２８・・・底部 ３０・・・縁部　３２・・・ゲート ３４・・・封止面 ３６・・・熱ランナノズル ４２・・・冷却通路 ４４・・・ベント　１００・・・ヘントビンハ 、ＦムＧ−７ ＪＦｉＧ−１３ ｔｂ ｌＦｉＧ−，１１２ ＦＪＩＧ− １斗 ＪＦｉＧ−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）実質的に等しい薄壁、底部、及び比較的厚い縁部
   を有する薄壁プラスチック製品を射出成形するための装
   置であって、上記装置は、モールドキャビティを形づく
   っている複数 の壁部を有する第１のモールド半部と、 上記モールドキャビティと共に上記プラス チック製品の形状をしたキャビティを形づくっているモ
   ードコアから成る第２のモールド半部と実質的にいかな
   る側面荷重も発生させずに上記モールドコアが上記モー
   ルドキャビティ内で中心を保持するようにして、上記キ
   ャビティに流れやすいプラスチックを射出するための手
   段とから構成され、上記射出手段は、上記縁部を形づく
   っている上記キャビティ の一部分に隔離して配置された少なくとも２個のゲート
   と、上記流れやすいプラスチックを該ゲートに供給する
   ために各ゲートと関係している熱ランナノズルを有し、
   さらに上記ゲートは、プラスチックを初めに上記縁部を
   形づくっている部分に射出することを特徴とする直接ゲ
   ート射出成形装置。 （２）上記モールドコア及び上記モールドキャビティは
   、上記厚い縁部内に局所的な減肉領域を形づくっており
   、容器が成形された後ゲート痕跡を収容するようになっ
   ていることを特徴とする請求項（１）記載の射出成形装
   置。 （３）上記各ゲートが上記縁部の外側端または内側端ま
   たは封止面を形づくっている上記キャビティの各部に接
   して配置されていることを特徴とする請求項（１）記載
   の射出形成装置。 （４）上記射出手段が、上記縁部を形づくっている上記
   キャビティ空間の対抗する部分に接して配置された２個
   のゲートと、上記製品の上記底部を形づくっている上記
   キャビティの一部分に接して配置された第３のゲートか
   ら構成されていることを特徴とする請求項（１）記載の
   射出成形装置。 （５）上記モールド半部を冷却し、それによってプラス
   チックを固化するための手段、及び上記キャビティから
   空気を抜き出すための手段、及び上記モールドキャビテ
   ィから成形製品を取出すための手段を有し、上記取出手
   段は、真空源及び空気源の双方と連通している少なくと
   も１個のベントを有し、上記モールドコアが型開き位置
   に動くとき、上記少なくとも１個のペントを介して上記
   真空源から負圧が印加されることによって上記製品が上
   記モールドキャビティ内に保持され、上記コアが型開き
   状態になったとき、上記少なくとも１個のペントを介し
   て上記空気源から空気を吸込むことによって上記製品が
   取出されることを特徴とする請求項（１）記載の射出成
   型装置。 （６）上記取出手段は、さらに上記空気源と連通してい
   る少なくとも１個のベントピンを有し、それによって、
   上記コアが上記型開き状態になったとき上記少なくとも
   １個のベントピンが解放され、上記少なくとも１個のベ
   ントピンを通して流れる空気によって、上記製品の取出
   しを助けることを特徴とする請求項（１）記載の射出成
   形装置。 （７）比較的厚い縁部を有する薄壁プラスチック製品を
   射出成形するためのプロセスであって、上記プロセスは
   、モールドキャビティを形づくっている多数の壁を有す
   る第１のモールド半部、及びモールドコアから成る第２
   のモールド半部から構成される射出金型を与えるステッ
   プと、上記モードコアをモールドキャビティ内の中心位
   置に動かし、モールドキャビティと共に、上記プラスチ
   ック製品の形状をなすキャビティ空間を形づくるステッ
   プと、大きな側面荷重を発生させることなく流れ やすいプラスチック材料を上記キャビティ空間内に射出
   するステップから成り、 上記射出によって、上記モールドコアを上 記モールドキャビティ内で実質的に中心に維持し、上記
   成形製品に実質的に等しい側壁を持たせ、 さらに、上記射出ステップは、プラスチッ ク材料を上記キャビティ空間内に射出するための２個の
   ゲートを与えるステップと、各ゲートを上記厚い縁部を
   形づくっている上記キャビティ空間の夫々の位置に接し
   て配置するステップと、プラスチッ材料を上記ゲートを
   介して上記キャビティ空間内に実質的に同時に射出する
   ステップから成ることを特徴とする射出成形プロセス。 （８）上記射出ステップは、さらに上記製品の底部を形
   づくっている上記キャビティ空間の一部分に接して付加
   ゲートを与えるステップと、上記付加ゲートを介してプ
   ラスチック材料を上記キャビティ空間に射出するステッ
   プを含んでいることを特徴とする請求項（７）記載の射
   出成形プロセス。 （９）さらに、上記縁部の外側端または内側端または封
   止面を形づくっている上記キャビティ空間の一部分に接
   して上記各ゲートを配置するステップを含んでいること
   を特徴とする請求項（７）記載の射出成形プロセス。 （１０）上記射出金型を与えるステップが、比較的厚い
   縁部及び局所的に減肉された縁部を有するキャビティ空
   間を形づくっているモールドコアとモールドキャビティ
   を与えるステップから成り、さらに、上記縁部の封止面
   を最大化するために上記少なくとも１個のゲートを上記
   局所的減肉部分に接して配置するステップを有すること
   を特徴とする請求項（７）記載の射出成形プロセス。 （１１）さらに、上記キャビティ空間の上記プラスチッ
   ク材料を固化して上記プラスチック製品を形成するため
   に上記モールド半部を冷却するステップ、上記モールド
   半部を型開き位置に移動せしめるステップ、および上記
   取出ステップが、真空源と空気源に連通している少なく
   とも１個のベント及び上記空気源と連通している少なく
   とも１個のベントピンを与えるステップと、上記金型が
   型開き位置に移動するとき上記少なくとも１個のベント
   を介して真空を与えることによって上記製品をモールド
   キャビティに対向する位置に維持するステップと、上記
   少なくとも１個のベントピンを介して空気を吸込み、上
   記モールドコアから上記製品を取出すステップから成る
   ことを特徴とする請求項（７）記載の射出成形プロセス
   。 （１２）少なくとも２個の側壁を有する中空プラスチッ
   ク製品を射出成形するための装置であって、上記装置は
   、めすキャビティ部を形づくっている第１のモールド部
   、おすコア部を形づくっている第２のモールド部を有し
   、上記モールド部が型開き位置と型閉し位置の間で可動
   である射出成形機、及び 大きな側壁荷重を発生させることなく、上 記周囲に延びている領域近傍のキャビティ空間内に溶融
   プラスチック材料を導入する手段を有し、上記各部が上
   記閉じ位置にあるときに上記モールドコア部は実質的に
   上記モールドキャビティ部内の中心に位置付けられ、上
   記モールドキャビティ部と共に上記製品の形状をなす空
   間を形成し、上記空間は、側壁の中間部に沿って設けら
   れたより厚い周囲に延びた領域を有し、それによって上
   記モールドコア部は、上記モールドキャビティ部内で実
   質的に中心位置に維持されることを特徴とする射出成形
   装置。 （１３）上記導入手段が、上記側壁の中間部に沿って設
   けられた上記周囲に延びた領域および、周囲に延びてい
   る領域の２つの対向する位置において、上記溶融プラス
   チック材料を上記空間内に同時にかつ連続的に導入する
   手段から成ることを特徴とする請求項（１２）に記載の
   射出成形装置。 （１４）上記導入手段が、上記周囲に延びている領域の
   位置部分に接してかつ互いに等間隔で配置された少なく
   とも２個のゲートから成り、上記モールドコア及びモー
   ルドキャビティ間の偏移を最小化するために、上記領域
   部を除く上記空間の残部を充填する前に、上記ゲートが
   溶融プラスチック材料で上記周囲に延びている領域を実
   質的に充填することを特徴とする射出成形装置。 （１５）上記ゲートが上記空間の内側または外側に接し
   て配置されており、さらに熱ランナノズルと連通してい
   ることを特徴とする請求項 （１４）に記載の射出成形装置。 （１６）上記おすのコア部が、２つの区域から構成され
   、上記ゲートが少なくとも１個の上記区域に機械的に組
   入れられていることを特徴とする請求項（１４）に記載
   の射出成形装置。 （１７）さらに、改善された溶着部分を形成するように
   、上記空間が上記溶融プラスチックで完全に充填された
   後に、上記空間内の上記溶融プラスチックを冷却する手
   段、および上記製品の上記射出成形装置からの取出手段
   、上 記取出段が、上記モールドコア部を取囲むストッパリン
   グから成るか、または真空源及び空気源の双方と連通し
   ている少なくとも１個のベントから成り、上記モールド
   コア部が上記型開き位置に動くとき上記少なくとも１個
   のベントを介して上記真空源から負圧を印加することに
   よって、上記製品を上記モールドキャビティ内に保持し
   、上記モールドコア部が上記型開き位置に達したときに
   上記少なくとも１個のベントを介して上記空気源から 空気を吸込むことによって、上記製品を上記モールドキ
   ャビティ部から取出すことを含んでいることを特徴とす
   る請求項（１２）に記載の射出成形装置。 （１８）めすのキャビティ部を形づくってい第１のモー
   ルド部及びおすのキャビティ部を形づくっている第２の
   モールド部を有する射出成形機を与えるステップ、及び 大きな側面荷重を発生させることなく溶融プラスチック
   材料を上記周囲に延びている領域の近傍の上記空間内に
   導入するステップから成り、 上記おすのコア部は、上記モールド部が型 閉じ位置にあるとき上記めすのキャビティ部内で実質的
   に中心に位置し、かつ上記雌のキャビティ部と共に上記
   製品の形状をなす空間を形成し、さらに、上記空間は、
   側壁を形づくっている部分及び上記側壁形成部分の２つ
   の端部の中間に配置されたより厚い周囲に延びている領
   域を有し、それによって上記モールドコア部が上記モー
   ルドキャビティ部内で実質的に中心を維持するためのプ
   ロセス。 （１９）上記導入ステップが、上記周囲に延びている領
   域の少なくとも２つの部分において、上記溶融プラスチ
   ック材料を上記領域に同時にかつ連続して導入するステ
   ップから成ることを特徴とする請求項（１８）に記載の
   射出成形プロセス。 （２０）上記導入ステップが、上記少なくとも２つの部
   分の各々の位置で熱ランナノズルと連通しているゲート
   を与えるステップと、上記モールドコア部と上記モール
   ドキャビティ部の間の偏移を最小にするように、上記製
   品の上記側壁を形づくっている上記空間の上記領域を除
   く部分を充填するまえに、上記周囲に延びている領域を
   充填するよう、上記ゲートを介して溶融プラスチック材
   料を射出するステップから成ることを特徴とする請求項
   （１９）に記載の射出成形プロセス。 （２１）さらに、上記空間が上記溶融プラスチックで完
   全に充填された後に、上記溶融プラスチックを冷却する
   ステップと、上記冷却ステップが完了した後に上記成形
   機から上記製品を取出すステップと、上記取出ステップ
   が、真空源と空気源の双方に連通している少なくとも１
   個のベント及び上記空気源と連通している少なくとも１
   個のベントピンを与えるステップと、上記モードコアが
   型開き位置に移動するとき上記少なくとも１個のベント
   を介して真空を加えることによって上記製品モールドキ
   ャビティに対抗する位置に保持するステップと、上記少
   なくとも１個のベント及び上記少なくとも１個のベント
   ピンを介して空気を吹き込み、上記モールドコアから上
   記製品を取出すステップとから成ることを有することを
   特徴とする請求項（２０）に記載の射出成形プロセス。 （２２）上記空間が上記溶融プラスチックで完全に充填
   された後に、上記溶融プラスチックを冷却するステップ
   と、上記冷却ステップが、完了した後に上記成形機から
   上記製品を取出すステップと、上記モールドコア部を実
   質的に取囲んでいるストリッパリングを与えるステップ
   と、上記モールドコア部に関連して上記ストリッパリン
   グを作動させ、上記モールドコアから成ることを特徴と
   する請求項（２０）に記載の射出成形プロセス。