JPH0768603A - プラスティック製品の成型装置及び成型方法 - Google Patents

プラスティック製品の成型装置及び成型方法

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JPH0768603A
JPH0768603A JP3041168A JP4116891A JPH0768603A JP H0768603 A JPH0768603 A JP H0768603A JP 3041168 A JP3041168 A JP 3041168A JP 4116891 A JP4116891 A JP 4116891A JP H0768603 A JPH0768603 A JP H0768603A
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mold cavity
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hot runner
runner system
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Husky Injection Molding Systems Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ホットランナシステムを用いて、単一の供給
手段から金型キャビティ内部に充填されたプラスティッ
ク成型用樹脂を効果的に揺動させることを目的とする。
また、上記手法を複数の金型キャビティを用いた成型装
置に適用することを目的とする。 【構成】 単一の供給手段から供給された樹脂が、ホッ
トランナシステムを介して金型キャビティに導入され
る。ホットランナシステム内には、ピストンシリンダ構
造をとる複数のシューティングポットを配し、樹脂がシ
ューティングポットと金型キャビティへ分割導入される
よう導管を配設し、バルブをこの導管に設ける。キャビ
ティ内に樹脂が満たされた後バルブが閉鎖し、シューテ
ィングポットのピストンが交互に前後進運動をして、キ
ャビティ内部に充填された樹脂を揺動する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、繊維強化及び繊維非強
化樹脂の射出成型に関し、特に、複数の金型キャビティ
を用いた、前記樹脂の射出成型に関する。
【0002】
【従来の技術】射出成型において、金型キャビティ内部
の溶融樹脂を揺動させることは、しばしば有効である。
特に、繊維強化樹脂を一体成型する際に、樹脂を揺動さ
せることが望ましい。また、繊維強化されていない樹脂
の一体成型を行う際にも、樹脂を金型キャビティ内で揺
動させると好適である。
【0003】溶融樹脂を金型のキャビティ内で揺動させ
て、樹脂構造内の繊維あるいは分子の方向性を決定する
工程は、英国特許第2,170,142号並びに、ピ
イ.エス.アレン(P.S.Allen)及びエム.ジ
ェイ.ベヴィス(M.J.Bevis)の著による「プ
ラスティック及びゴムの多段階ライブ供給型射出成型−
その工程と適用」(1987年、7巻3〜10ページ)
に開示されている。即ち、射出可塑化装置のノズルに装
着された2つのピストンを有する、導管を用いる方法で
ある。本導管は、金型ホットランナ管を連通する2個の
チャネルに、樹脂を分割導入して、金型キャビティと対
向する注入口あるいはオリフィスへ供給し、成型製品を
製造する。さて、樹脂が金型に注入されると、ピストン
は、交互に作動して金型キャビティ内部の樹脂を効果的
に揺動させ、樹脂繊維あるいは分子を方向づける。グト
ヤール(Gutjahr)による、欧州公開特許出願第
0,339,184号もまた、同様の方法を開示してい
るが、金型キャビティ内の樹脂は、射出可塑化装置自体
によって揺動させている。この場合、このような射出可
塑化装置が2体必要であり、樹脂はコールドスプルー及
びコールドランナを介して直接金型に供給される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このグ
トヤールの方法によると、コールドランナを使用するた
め、溶融樹脂の固化が早くなってしまい、また、2個の
射出可塑化装置が必要なため、製造コストがかさむ不具
合が生じる。
【0005】また、上記したいずれの方法においても、
単一の金型キャビティを用いているが、金型キャビティ
内で揺動させるタイプの射出成型においては、特に、単
一の供給手段あるいは射出可塑化装置を用いる場合は、
複数の金型キャビティを用いることが望ましい。上記し
た方法を、複数のキャビティを使用する成型に適用する
のは困難である。
【0006】シャド(Schad)及びブラウン(Br
own)に付与された米国特許第4,717,324号
及び4,863,369号には、各々の金型キャビティ
に、精確量の熱可塑材料を供給するシューティングポッ
トを個々に配設したホットランナ装置が開示されてい
る。
【0007】したがって、本発明の目的は、プラスティ
ック材料を金型キャビティ内で揺動させてプラスティッ
ク製品を成型する方法と装置を提供することにある。
【0008】さらに、本発明の目的は、複数の金型キャ
ビティを用いて単一の供給手段から材料を導入するのに
好適な上記方法と装置を提供することにある。
【0009】また、本発明の目的は、ホットランナ装置
を用いた上記方法と装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明のプラスティック成型装置を、1以上の
金型キャビティと、該金型キャビティと連通して溶融プ
ラスティックを前記金型キャビティに供給する2以上の
ノズルと、該ノズルと連通して前記溶融プラスティック
を前記ノズルに供給するホットランナシステムと、該ホ
ットランナシステムに前記溶融プラスティックを供給す
る供給手段と、前記ホットランナシステム内に配設され
て前記溶融プラスティックを前記供給手段から前記ノズ
ルに供給しながら前記溶融プラスティックの前記ノズル
から前記供給手段への逆流を遮蔽するバルブ手段と、該
バルブ手段の下流部位において前記各々のノズル及び前
記ホットランナシステムと連通する1以上のシューティ
ングポットと、前記溶融プラスティックを前記各々のシ
ューティングポットから該シューティングポットと協動
する前記ノズルへ交互に供給して前記溶融プラスティッ
クを前記金型キャビティ内部で揺動する手段から構成す
る。
【0011】前記装置は、2以上の金型キャビティを有
し、該金型キャビティが、該各々のキャビティと連通す
る2以上のノズルと、該各々のノズルと連通するシュー
ティングポットとを有し、前記ホットランナシステムに
前記溶融プラスティックを供給するための単一の供給手
段を有するように形成することも可能である。
【0012】前記溶融プラスティックには、繊維を含有
させて繊維強化成型品を製造することもできる。
【0013】また、前記装置にさらに、前記金型キャビ
ティの対向端に配設された各々の金型キャビティと連通
する2個のノズルを設置してもよい。
【0014】前記装置にはさらに、前記ホットランナシ
ステムを加熱する手段と、前期ノズルを加熱する手段を
設置することが望ましい。
【0015】前記供給手段は、前記ホットランナシステ
ムを介し、前記金型キャビティ及び前記シューティング
ポットに前記溶融プラスティックを供給可能に形成す
る。
【0016】また、前記装置の製造工程において、前記
溶融プラスティックを、前記供給手段と前記ホットラン
ナシステムを介して供給する工程が、前記溶融プラステ
ィックを、前記供給手段と前記ホットランナシステムか
ら前記金型キャビティへ供給する工程と共になされるよ
う設計するとよい。
【0017】
【作用】本発明の方法及び装置によれば、シューティン
グポットの上流部に設けたバルブが、金型キャビティ内
に樹脂を断続的に注入するよう調整し、1個の金型キャ
ビティに設置された複数のシューティングポットを交互
に適用することによって、金型キャビティが樹脂で満た
されていても、ピストン機構74及び77の動作によっ
て、金型キャビティ内部でプラスティック(樹脂)を効
果的に揺動するよう作用する。すなわち、このようなピ
ストンの適用によって、ピストンが交互に前後進運動す
ることにより、金型キャビティ内の樹脂に、交互に与圧
するよう作用する。
【0018】
【実施例】図1は、点線内の、ホットランナシステムS
と協動する複数の金型キャビティMを有するアセンブリ
Aと、点線外部に示す、押し出し成型機を形成する一段
階プラスティック化合物導入装置10を示している。金
型キャビティ11、12、13及び14は、ノズル(図
1には図示せず)によって、個々に、ホットランナシス
テムに導管15、16、17及び18を介して各々接続
されている。通常は、所望数のキャビティが稼働可能で
あり、溶融プラスティックには、繊維を混入させなくて
も、混入させて繊維強化成型製品を製造しても良い。
【0019】押し出し成型機10及びホットランナシス
テムから、キャビティ11、12、13及び14への、
また、シューティングポット27、28、29及び30
のリザーバ23、24、25及び26への、溶融プラス
ティックの導入は、バルブ19、20、21及び22に
よって、制御する。このようにして、図1に示すよう
に、押し出し成型機10は、金型キャビティ及びシュー
ティングポットの双方に、溶融プラスティックを供給す
る。ここでは、機構を簡単に、正確に示すために、図1
及び図2においては、各々の金型キャビティには単一の
シューティングポットを配した様子を示したが、図3及
び図4は、本発明の特徴である、1個の金型キャビティ
に2以上のシューティングポットを配した装置を示して
いる。
【0020】さて、各々のバルブは、導管32、33、
34及び35を介し、ホットランナ管31に接続されて
おり、溶融プラスティックは、ホットランナ管に、押し
出し成型機10から導管36を経て、交互に供給され
る。
【0021】図1に示すシューティングポットは、ピス
トンシリンダを画成する。本ピストンシリンダにおいて
は、各ピストン37、38、39及び40は、個々に、
リザーバ23、24、25及び26(シリンダピスト
ン)の容量変化を調整可能であり、これにより、精確量
のプラスティックを、金型キャビティに、キャビティご
とに、計量し、供給することができる。バルブ19、2
0、21及び22が閉鎖されると、その時点で、溶融プ
ラスティックは、押し出し成型機10から金型キャビテ
ィへ、供給されなくなり、また、シューティングポット
からも、溶融プラスティックは、供給されなくなる。
【0022】図2は、ホットランナシステム内のシュー
ティングポットをさらに詳細に示すものである。通常
は、複数のシューティングポットの各々が、一般に同じ
構造をとっている。押し出し成型機10が、溶融プラス
ティックを、ホットランナ管43のチャネル41及び4
2を経て、バルブ手段44を介し、シューティングポッ
ト46の充填リザーバ45へ供給する。溶融プラスティ
ックは、同時に、導管47、ノズル経路49を経てノズ
ル48を介し、金型キャビティ(図2においては図示せ
ず)に供給される。ノズルステム50は、図2に引き込
み位置を示すが、ピストン51によって作動してノズル
経路を開閉する。
【0023】所望量の溶融プラスティックが金型キャビ
ティに充填され、同時にシューティングポットが満たさ
れると、図2のようにバルブ44が閉鎖されて、所望の
より精確な量のプラスティックが、シューティングポッ
トを介して金型キャビティに注入される。注入は、シュ
ーティングポットのピストン52が、シューティングポ
ットシリンダ45の底部53に到達するまで行われる。
次いで、バルブステム50が閉鎖され、製品が金型から
取り出され、以上の工程が繰り返される。
【0024】図3及び図4は、本発明の装置の作動状態
及び方法を詳細に示すものである。図3において、溶融
樹脂は、繊維の有無にかかわらず、射出可塑化装置(図
3においては図示せず)から注入され、スプルーバー6
1の供給チャネル60内に供給される。本チャネルは、
ホットランナ管62に交互に接続される構成をとってい
る。供給チャネル60は、さらに、金型キャビティと連
通する多数のサブチャネル63と接続される。図3に
は、2個の金型キャビティ64及び64Aを有する実施
例を開示しているが、マルチキャビティシステムとして
は、所望数の金型キャビティが使用可能である。マルチ
キャビティシステムを併せて用いることができる点が、
本発明の大きな利点である。
【0025】このようにして、サブチャネル63が作動
して、溶融樹脂を、ノズル65、66、67及び68を
介し、2以上のキャビティ64に分割供給する。図3に
示すように、各々の金型キャビティが、これと協動して
樹脂を金型キャビティの対向する端部から供給する2個
のノズルを有する。したがって、金型キャビティ64に
は、ノズル65及び66から樹脂が供給され、金型キャ
ビティ64Aには、ノズル67及び68から樹脂が供給
される。通常は、必要に応じて、特に、複雑な部位にお
いては、1個の金型キャビティにつき、2個以上のノズ
ルが使用可能である。各々のノズルは、ゲート69のよ
うな、樹脂を金型へ断続的に供給する手段と協動してい
る。ノズル及び導管は、加熱器70によって加熱され
る。
【0026】各々のノズルは、図1及び図2に示すよう
な構造のシューティングポットと協動し、連通する。す
なわち、導管62内の金型64の対向端に配設される、
第1のシューティングポット71及び、第2のシューテ
ィングポット72が、金型64と連通する。シューティ
ングポット71は、図2に示す構造同様に、キャビティ
73及びピストン機構74を包含し、シューティングポ
ット72は、キャビティ76及びピストン機構77を包
含する。
【0027】さて、溶融材料が、スプルーバー61及び
サブチャネル63並びにノズル65を介して金型キャビ
ティ64に注入されるにしたがって、溶融材料の1部
は、所望量の樹脂を充填するようセッティングされてい
る、シューティングポットキャビティ73内に流入す
る。キャビティ64が所望量の樹脂で満たされると、シ
ャットオフバルブ75が作動して、チャネルを閉鎖す
る。図3は、バルブ75が開放された状態を、図4は、
バルブ75が閉鎖された状態を示している。次いで、シ
ューティングポットピストン74及び77が図4に示す
ように交互に作動し、金型内の樹脂を揺動させる。
【0028】図4は、第2のシューティングポット72
のピストン77が押し出され、第1のシューティングポ
ット71のピストン74が引かれている様子を示してい
る。各々の金型キャビティが2個のノズルと、これと連
動する2個のシューティングポットを有するため、ま
た、隣接するキャビティとはシャットオフバルブ75に
よって分離されているため、本揺動動作は、各々の金型
キャビティに独自に行われる。通常は、金型キャビティ
64Aにおいても同様の動作が行われ、マルチキャビテ
ィシステムにおいては、その他のキャビティにおいても
また同様の動作が行われる。
【0029】さて、溶融樹脂の揺動が完了した後、金型
内の樹脂は、硬化され、金型が開放されて成型部品が取
り出される。この間、導管及びノズル内に配設された加
熱器70によって、導管及びノズル内の樹脂は溶融状態
のまま維持され、次のサイクルに供与される。
【0030】尚、上述した本発明の実施例は、本発明の
理解の一助となすために最適と思われるものを記載した
にすぎず、本発明は本実施例に何ら限定されるものでな
く、特許請求の範囲に記載した本発明の主旨を逸脱しな
い範囲において、形状、大きさ、部品の配置、作動機構
の細部等、あらゆる変形、修飾が可能であることはいう
までもない。
【0031】
【発明の効果】したがって、本発明の方法及び装置によ
れば、供給手段から供給される溶融プラスティックは、
導管を金型キャビティとシューティングポットに分割導
入するよう配設し、これにバルブを設置することによっ
て、断続的に金型キャビティに供給され、次いで、シュ
ーティングポットから交互に金型キャビティへと供給さ
れる。この結果、溶融プラスティックが、金型キャビテ
ィ内部で揺動される。
【0032】また、上述したシューティングポットを交
互に適用することによって、金型キャビティが樹脂で満
たされていても、ピストン機構74及び77の動作によ
って、金型キャビティ内部でプラスティックを効果的に
揺動させることができる。すなわち、このようなピスト
ンの適用によって、ピストンが交互に前後進運動するこ
とにより、金型キャビティ内の樹脂に、交互に与圧する
よう作用する。この与圧によって、金型キャビティ内で
樹脂が効果的に、しかも簡単に、必要なだけ揺動され
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による、ホットランナシステム及び各々
の金型キャビティに個々にシューティングポットを配設
したマルチキャビティ金型の概略図。
【図2】本発明の、ホットランナシステム内のシューテ
ィングポットの細部を示す断面図。
【図3】本発明による、供給手段が双方の金型に成型材
料を供給できるような2個の金型キャビティを示す概略
図。
【図4】本発明による、シューティングポットが交互に
金型キャビティに成型材料を供給する様子を示す、図3
と同様の2個の金型キャビティを示す概略図。
【符号の説明】
10 1段階プラスティック化合物供給装置 11〜14,64,64A 金型キャビティ 15〜18,32〜36,47 導管 19〜22,44,75 バルブ 22〜26,45 リザーバ 27〜30,46,71,72 シューティングポット 31,43,62 ホットランナ管 37〜40,74,77 ピストン 41,42 チャネル 48,65〜68 ノズル 50 ステム 60 供給チャネル 61 スプルーバー 63 サブチャネル 69 ゲート 70 加熱器

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1以上の金型キャビティと、該金型キャ
    ビティと連通して溶融プラスティックを前記金型キャビ
    ティに供給する2以上のノズルと、該ノズルと連通して
    前記溶融プラスティックを前記ノズルに供給するホット
    ランナシステムと、該ホットランナシステムに前記溶融
    プラスティックを供給する供給手段と、前記ホットラン
    ナシステム内に配設されて前記溶融プラスティックを前
    記供給手段から前記ノズルに供給しながら前記溶融プラ
    スティックの前記ノズルから前記供給手段への逆流を遮
    蔽するバルブ手段と、該バルブ手段の下流部位において
    前記各々のノズル及び前記ホットランナシステムと連通
    する1以上のシューティングポットと、前記溶融プラス
    ティックを前記各々のシューティングポットから該シュ
    ーティングポットと協動する前記ノズルへ交互に供給し
    て前記溶融プラスティックを前記金型キャビティ内部で
    揺動する手段とを有することを特徴とする、プラスティ
    ック成型装置。
  2. 【請求項2】 前記装置が、2以上の金型キャビティを
    有し、該金型キャビティが、該各々のキャビティと連通
    する2以上のノズルと、該各々のノズルと連通するシュ
    ーティングポットとを有し、前記ホットランナシステム
    に前記溶融プラスティックを供給するための単一の供給
    手段を有することを特徴とする、請求項1に記載の装
    置。
  3. 【請求項3】 前記溶融プラスティックが繊維を含有し
    て繊維強化成型品を提供することを特徴とする、請求項
    1に記載の装置。
  4. 【請求項4】 前記装置がさらに、前記金型キャビティ
    の対向端に配設された各々の金型キャビティと連通する
    2個のノズルを有することを特徴とする、請求項1に記
    載の装置。
  5. 【請求項5】 前記装置がさらに、前記ホットランナシ
    ステムを加熱する手段を有することを特徴とする、請求
    項1に記載の装置。
  6. 【請求項6】 前記装置がさらに、前記ノズルを加熱す
    る手段を有することを特徴とする、請求項5に記載の装
    置。
  7. 【請求項7】 前記供給手段が、前記ホットランナシス
    テムを介し、前記金型キャビティ及び前記シューティン
    グポットに前記溶融プラスティックを供給可能であるこ
    とを特徴とする、請求項1に記載の装置。
  8. 【請求項8】 供給手段からホットランナシステム及び
    2以上が1個の金型キャビティに連通する複数のノズル
    を介して1以上の前記金型キャビティへ溶融プラスティ
    ックを供給する工程と、1以上のシューティングポット
    に前記各々のノズルと前記金型キャビティを連通する前
    記溶融プラスティックを供給する工程と、前記供給手段
    から前記金型キャビティに前記溶融プラスティックを断
    続的に供給する工程と、前記溶融プラスティックを前記
    金型キャビティに断続的に供給する間に、前記シューテ
    ィングポットから前記金型キャビティへ前記溶融プラス
    ティックを交互に供給して前記溶融プラスティックを前
    記金型キャビティ内で揺動させる工程からなることを特
    徴とする、プラスティック成型品の製造方法。
  9. 【請求項9】 前記溶融プラスティックが、前記金型キ
    ャビティの一端に配設された第1のシューティングポッ
    トと、前記金型キャビティの対向端に配設された第2の
    シューティングポットとから交互に供給されることを特
    徴とする、請求項8に記載の方法。
  10. 【請求項10】 前記溶融プラスティックを前記供給手
    段から前記金型キャビティへ供給する工程が、前記シュ
    ーティングポットの上流部に配設されたバルブ手段によ
    って断続的になされることを特徴とする、請求項8に記
    載の方法。
  11. 【請求項11】 前記溶融プラスティックを、前記供給
    手段と前記ホットランナシステムを介して供給する工程
    が、前記溶融プラスティックを、前記供給手段と前記ホ
    ットランナシステムから前記金型キャビティへ供給する
    工程と共になされることを特徴とする、請求項8に記載
    の方法。
  12. 【請求項12】 前記溶融プラスティックに繊維を包含
    させて繊維強化成型品を提供する工程を有することを特
    徴とする、請求項8に記載の方法。
  13. 【請求項13】 前記方法がさらに、前記ホットランナ
    システムと前記ノズルとを加熱する工程を有することを
    特徴とする、請求項8に記載の方法。
  14. 【請求項14】 前記方法がさらに、前記溶融プラステ
    ィックを前記供給手段から複数の金型キャビティへ供給
    する工程を有することを特徴とする、請求項8に記載の
    方法。
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