JPH08500301A - 射出成形方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 プラスチック材料の射出成形物の製造法は、プラスチック材料を型空間の１つ又はそれ以上の開口部を通して導入し、少なくとも１つのガス供給通路を用いて加圧ガスを型空間（１３）の別の開口部（４４）から型空間を満たすプラスチック材料の中へ導入し、これによってガスがプラスチック材料の中にガス入りキャビティ（２５）を作る。ガス供給通路（５６）の開閉は、加圧ガスで開かれる弁によって制御される。弁は、ガス通路の出口端の弁ポート（５０）と、ガス通路（５６）の長手方向に延び、伸長位置と引っ込み位置との間を移動して弁ポート（５０）を開閉する可動弁部材（３１）を有する。弁部材（３１）は、少なくとも、その伸長位置即ち弁ポート開放位置にあるとき、型空間の中へ突出してプラスチック材料に侵入し、これによって、ガスがプラスチック材料に入ってガス入りキャビティをプラスチック材料の中に作るのを助ける。弁部材（３１）がその引っ込み位置即ち弁ポート閉鎖位置にあるとき、プラスチック材料は型空間から通路（５６）の端に入るのを遮断される。

Description

【発明の詳細な説明】 射出成形方法及び装置 本発明はプラスチック材料の射出成形を行うための方法及び装置に関する。 英国特許明細書第２２０２１８１号は、プラスチック材料を１つ又はそれ以上 の開口部から型空間の中へ導入するための手段を有する、プラスチック材料の射 出成形装置を記載し且つ請求している。型空間の別の開口部から加圧ガスを、型 空間を満たしているプラスチック材料の中へ導入し、これにより、ガスがプラス チック材料の中にガス入りキャビティを作るようにし、しかる後、型を開く前に 、ガス入りキャビティ内のガス圧力を抜くための手段が設けられる。ガス供給／ 圧力抜き手段は別の開口部に、型空間に直接通ずる弁ポートと、この弁ポートを 開閉するための弁部材と、加圧ガスを型空間に供給する手段とを有する。操作中 、ガス供給手段は、キャビティを作るために、弁部材が弁ポート閉鎖位置にある 間、ガスを弁部材を通して供給しするように構成されている。成形操作が完了し た後、加圧ガスの供給を終わらせ、弁部材を弁ポート開放位置に移動させること によって成形物のキャビティ内の加圧ガスを大気に排出する。次いで型を開く。 好ましい実施例では、加圧ガスは弁部材の第１通路を通してプラスチック材料 に入る。キャビティからの加圧ガスの排出しは大気への第２通路を通して行われ 、キャビティは、弁部材を弁ポート閉鎖位置から弁ポート開放位置に引っ込める ことによって第２通路に連結される。第１及び第２通路は、ガスが型空間に入る 開口部で収斂する。弁部材はピストン及びシリンダのピストンに連結されていて 弁部材をその閉鎖位置と開放位置との間を移動させ、且つ第２通路内に位置決め されており、従って、弁部材が引っ込められるとき、加圧ガスは弁部材の周りを 通って第２通路に流入し、これによって、大気に流れる。弁部材の第１通路の出 口端は、閉じ込められたボールからなる逆止め弁を収容するねじキャップによっ て構成される。しかしながら、ボールの下流には、第１通路の短い長さがあり、 ここにプラスチック材料が入り、この短い長さは、ガスがプラスチック材料に侵 入してキャビティを作る前に、この加圧ガスによって一掃されなければならない 。 本発明によれば、プラスチック材料を型空間の１つ又はそれ以上の開口部を通 して導入し、少なくとも１つのガス供給通路を用いて加圧ガスを型空間の別の開 口部から型空間を満たすプラスチック材料の中へ導入し、これによってガスがプ ラスチック材料の中にガス入りキャビティを作り、ガス供給通路の開閉が、加圧 ガスで開かれる弁によって制御され、しかる後、型を開く前に、キャビティ内の ガス圧力を抜き、弁がガス通路の出口端の弁ポートを有しており、ガス通路の長 手方向に延び、伸長位置と引っ込み位置との間を移動して弁ポートを開閉する弁 部材を採用し、弁部材が、その伸長位置即ち弁ポート開放位置にあるとき、型空 間の中へ突出してプラスチック材料に侵入し、これによって、ガスがプラスチッ ク材料に入ってガス入りキャビティをプラスチック材料の中に作るのを助け、弁 部材がその引っ込み位置即ち弁ポート閉鎖位置にあるとき、プラスチック材料が 型空間から通路の端に入るのを遮断される、ことを特徴とするプラスチック材料 の射出成形物の製造方法を提供する。 ガスの圧力は、好ましくは、弁部材をその伸長位置即ち弁ポート開放位置へ移 動させ、且つ又弁部材をその伸長位置に維持する。 好ましくは、弁部材は、その引っ込み位置即ち弁ポート閉鎖位置にあるときも 、型空間の中へ突出する。 弁部材はその弁ポート閉鎖位置へばねで押されるのが好ましい。 本発明は又、プラスチック材料を型空間の１つ又はそれ以上の開口部を通して 導入するための手段と、ガスがプラスチック材料の中にガス入りキャビティを作 るように、加圧ガスを型空間の別の開口部から型空間を満たすプラスチック材料 の中へ導入するための少なくとも１つのガス供給通路と、を有し、キャビティ内 のガス圧力は、型が開かれる前に抜かれ、ガス供給通路を開閉するための制御弁 を有し、該制御弁は加圧ガスによって開かれ、弁は、ガス通路の出口端の弁ポー トと、ガス通路の長手方向に延び、弁ポートを開くための伸長位置と弁ポートを 閉じるための引っ込み位置との間を移動できる弁部材とを有し、弁部材が、少な くとも、その伸長位置即ち弁ポート開放位置にあるとき、型空間の中へ突出して プラスチック材料に侵入し、これによって、ガスがプラスチック材料の中へ流入 してガス入りキャビティをプラスチック材料の中に作るのを助け、弁部材がその 引っ込み位置即ち弁ポート閉鎖位置にあるとき、プラスチック材料が型空間から 通路の端に入るのを遮断される、ことを特徴とするプラスチック材料の射出成形 物の製造装置を提供する。 弁部材は好ましくは、弁ポートを閉じるための頭部を有し、該頭部は弁部材が プラスチック材料に侵入するのを助けるようにテーパしている。 弁部材をその弁ポート閉鎖位置へ押すばねが設けられるのが好ましい。 型空間を満たすプラスチック材料が弁部材をガス供給通路の中へ更に引っ込ま せることができないように、好ましくは、弁部材は、その弁ポート閉鎖位置にあ るとき、停止部に係合する。 本発明の好ましい実施例では、ガス供給手段は、型が開かれる前に、ガス入り キャビティ内のガス圧力を抜くための手段と組み合わされ、この組み合わされた ガス供給／圧力抜き手段は前記別の開口部に、型空間に直接通じる第２弁ポート と、第２弁ポートを開閉するための第２弁部材とを有し、第２弁部材は、この第 ２弁部材が第２弁ポートを閉じる位置にある間ガスが型空間に入る前記ガス供給 通路を収容し、引き続いて、第２弁部材は、第２弁ポートを開くように移動され 、第２弁ポートを開く第２弁部材の移動によりキャビティを第２通路を介して大 気に排気させる。 好ましくは、前記第１及び第２通路は、ガスが型空間に入る開口部で収斂して いる。第２通路は、好ましくは、第２弁部材を収容し、第２弁部材が開かれると き、加圧ガスが第２弁部材の周りを通って第２通路に流入し、これによって大気 に流れる。 又、第２弁部材は、これをその弁ポート閉鎖位置と弁ポート開放位置との間で 移動させるためのピストン及びシリンダのピストンに連結されるのが好ましい。 例示として、本発明による特定の実施例を添付図面を参照して説明する。 図１は、高温ランナーマニホルドを有する射出成形機械を示す。 図２は、加圧ガスが型空間内のプラスチック材料に入る通路を有する引っ込み 可能なガス供給ノズルの詳細な断面図であり、ノズルはその弁ポート閉鎖位置に あり、ノズルの通路内の遮断弁部材が引っ込み位置即ち弁ポート閉鎖位置にある 。 図３は、ガスを型空間内のプラスチック材料に入らせるためにガス圧力によっ て弁ポート開放位置へ伸長させた遮断弁を示す。 図４はキャビティの排気のために引っ込められたガス供給ノズルを示す。 この例は、英国特許明細書第２２０２１８１号の図１に示されている装置に基 づかれるプラスチック材料の射出成形物の製造装置に関する。又、一般的には、 射出成形方法はその先行明細書に記載のものと同じである。 特に、射出成形機械の型９は、複雑な設計の型空間１３を構成し且つリブ１６ を有する上方型部分１１及び下方型部分１２を有する。型部分１１、１２は固定 の上方プラテン１０と油圧ラム１５によって移動される下方プラテン１４との間 に設けられている。又、この実施例では、上方型部分１１内には高温ランナーマ ニホルド１７があり、このマニホルドは型空間への所望の入口箇所、即ち開口部 ４３に延びている。 溶融熱可塑性材料１９をノズル組立体２０を通して高温ランナーマニホルド１ ７に、それ故に開口部４３を通して型空間１３へ導入するためのスクリューラム １８が設けられている。ノズル組立体は、ベルクランクレバー２２及び油圧シリ ンダ２４に連結されたリンク２３によって作動される遮断スライド弁２１を備え る。弁２１は、プラスチック材料の導入を含む成形サイクルのその部分の終わり の閉鎖位置で示されている。閉鎖された弁２１はプラスチック材料のスクリュー ラムのバレルへの逆流を防止し、次の成形サイクルの準備中バレルはプラスチッ ク材料で再び満たされる。 プラスチック材料１９の中にガス入りキャビティ２５を作るために加圧ガスを 導入する通路は油圧又は空気シリンダ２７のピストン２９に連結された引っ込み 可能なガス供給ノズル又は弁部材２６のボア２８である。ノズル２６の下流端は 型空間の別の開口部４４に置かれ、そして軸線方向に可動な弁部材３１を有する 締切制御弁を備え、弁部材３１はねじキャップ３２によって保持されており、以 下に図２乃至４を参照して詳細に説明される。加圧ガス、例えば、窒素がピスト ン及びシリンダ３３、３４によって室３５からノズル２６の上流端に供給される 。室３５は電磁弁３６を経てノズル２６に連結され、また逆止め弁３７及び圧力 調整器３８を経てガス供給源（図示せず）に連結されている。 第２の通路５１がノズル２６を取り囲み、そしてその内端に隣接して弁ポート ４２を有し、該弁ポートは、型空間１３の開口部４４に延びる短い通路５２によ って連結され、この実施例では、下方型部分１２内のインサート４１によって作 られる。又、この実施例では、通路５１の外端は大気に通じている。 ノズル２６のねじキャップ３２は、弁ポート４２の円錐弁座５４と密封係合で きる外テーパ面６３を有する切頭円錐形部分５３と、この実施例では、短い通路 ５２を通して型空間の中へ突出するようになった先円筒形部分５５とを有する。 弁ポートが閉じられるとき円筒形部分５５が型空間の中へ突出する程度は変える ことができ、或いは事実、円筒形部分５５の端は実質的に型面と面一でもよい。 ガスが型空間に入るキャップ３２のボア５６内には、締切弁の可動弁部材３１が 位置決めされ、弁部材３１はノズルのボア２８の連続部であるボア５６の長手方 向に延びている。弁部材３１の先端には頭部５７が設けられ、この頭部は、弁部 材３１が引っ込められるとき、ボア５６の出口端によって構成された弁ポート５ ０に着座し、これにより、ボア５６の出口端を遮断して型空間を満たすプラスチ ック材料の流入を止める。頭部５７は又、突出したテーパ端部分を有し、このテ ーパ部分は、この実施例では、円錐体６１であり、円錐体はプラスチック材料の スキンに穴をあけてプラスチック材料の中へさらに侵入し、これによってガスが プラスチック材料に入るのを助けて所要のキャビティを作る。頭部５７は、逆テ ーパを有する部分６４によって弁部材３１のステム６２に連結されている。この 部分６４は、部材がボア５６の中で引かれるときボア５６の出口端の弁ポート５ ０を閉じるように、頭部５７を整合させるのを助ける。弁部材３１は又、後端に 、ノズル２６のボア２８の出口端の座ぐり面５９と係合して、通路を完全に塞ぐ ことなく一層引っ込められる弁部材３１を止めるダイヤモンド形頭部５８を有す る。弁部材３１は、後頭部５８が座ぐり面５９に当接し、先頭部５７がボア５６ の出口端の弁ポート５０を閉じる引っ込み位置（図２）と、円錐体６１及び頭部 ５７がプラスチック材料に侵入し、加圧ガスをボア２８、５６によって形成され た通路を通して型空間１３内のプラスチック材料の中へ流入させる伸長位置（図 ３）との間をボア５６内でシャットルとして作用する。弁部材３１の両位置では 、弁部材の少なくとも円錐体６１は型空間１３の中へ突出する。最初、ばね６０ が弁部材３１をその引っ込み位置即ち弁ポート閉鎖位置へ押すが、加圧ガス をボア２８に流入させるときガス圧力がばねに打ち勝つことができる。ダイヤモ ンド形頭部５８は、ガスが作用する表面積を増大させ、ガス圧力を逆テーパ部分 ６４の表面に作用させることができる。弁部材３１がガス圧力でその伸長位置即 ち弁ポート開放位置へ移動されるとき、弁部材は型空間１３の中へ更に突出し、 プラスチック材料の中へ更に侵入し、これによって加圧ガスがプラスチック材料 に入るのを助ける。 ピストン及びシリンダ２９、２７は、制御装置（図示せず）によって電磁弁４ ０を経て制御され、ノズル２６を前方位置（図１乃至３）と引っ込み位置（図４ ）との間を移動させる。前方位置では、ノズル又は弁部材２６のキャップ３２の 切頭円錐形部分５３は弁ポート４２を閉じ、キャップの円筒形部分５５は通路５ ２の中へ延びる。ピストン２９によって加えられる圧力は、型空間１３内のプラ スチック材料によって加えられる圧力及びガス入りキャビティ２５を作っている ガス背圧よりも大きい。ノズル又は弁部材２６の引っ込み位置即ち弁ポート開放 位置では、キャビティ２５内のガス圧力は開口部４４から抜ける、即ちキャビテ ィからのガスは通路５２、弁ポート４２、通路５１を連続して容易に通り、これ によってノズル２６の周りを通って大気に流れる。すると、弁部材３１はばね６ ０によってその引っ込み位置即ち弁ポート閉鎖位置に戻されており、頭部５７は ガスがボア５６逆流するのを防止する。 操作中、成形サイクルの始め、ノズル又は弁部材２６はピストン及びシリンダ ２９、２７によって圧力のもとに前方に保持され、これにより、弁ポート４２を 閉じ、弁部材３１はその引っ込み位置即ち弁ポート閉鎖位置へばねで押される。 スクリューラム１８はプラスチック材料を収容し、スライド弁２１は開いている 。室３５も加圧ガスで満たされており、弁３６、３９は両方とも閉じられている 。 スクリューラム１８の作動でプラスチック材料１９を高温ランナーマニホルド １７を経て開口部４３から型空間１３へ導入する。同時に、ガス遅延タイマーを スタートさせる。この遅延タイマーの終わりに、ノズル２６の出口端はプラスチ ック材料で覆われるが、弁部材３１はその弁ポート閉鎖位置に依然として引っ込 まされていてボア５６へのプラスチック材料の流入を阻止する。次いで、弁３６ が開かれ、ピストン及びシリンダ３３、３４が作動されてガスをノズル２６から 導入する。加圧ガスは弁部材３１をその伸長位置即ち弁ポート開放位置（図３） へ移動させ、この位置で、弁部材３１の円錐体６１及び先頭部５７がプラスチッ ク材料にさらに侵入する。すると、ガスがボア２８、５６を通って型空間内のプ ラスチック材料の中へ流入してプラスチック材料内にガス入りキャビティ２５を 作る。ガスの加圧はピストン及びシリンダ３３、３４によって維持され、これに よって、プラスチック材料内のガスによりプラスチック材料を、プラスチック材 料内のガス入りキャビティとともに、型空間全体にわたって流れさせ、キャビテ ィは、プラスチック材料が型空間の全体にわたって拡がるまでプラスチック材料 とともに拡がる。キャビティ２５に対するガス流圧力は又、成形物がそれ自体で 型表面によって形成された形態を保つことができるまでプラスチック材料が固ま って冷えるとき、型空間内のプラスチック材料を型表面に積極的に押しつけるよ うに維持される。 弁部材３６が閉じられ、ピストン３３が引っ込められる。シリンダ３４は圧力 のもとにガスで再び満たされる。 弁部材３１はばね６０によってその引っ込み位置即ち弁ポート閉鎖位置に戻さ れ、逆テーパ部分６４は頭部５７をボア５６に入るように整合させる。 その上、弁ポート４０は逆転され、その結果、ピストン２９がノズル２６を引 っ込ませて弁ポート４２を開き、ガス入りキャビティ内のガスが開口部４４、開 放した弁ポート４２、第２通路を通して大気に流出し（図４）、これによってキ ャビティ２５内のガス圧力を抜く。次いで、型が開かれ、成形物が取り出される 。最後に、ピストン及びシリンダ２９、３０を作動してノズル２６をその前方位 置（図２）に戻し、次の成形サイクル中プラスチック材料の導入を待つ。 弁部材３１の先頭部５７が、加圧ガスを、型空間を満たすプラスチック材料の 中へ導入する通路５６がプラスチック材料で塞がれるのを効果的に防止すること が理解されよう。 又、弁部材３１の頭部５７がプラスチック材料のスキンを剌し通すように作用 し、弁部材が、少なくとも、その伸長位置即ち弁ポート開放位置にあるとき、型 空間の中へ突出してプラスチック材料に侵入する事実は、ガスがプラスチック材 料に入って所要のキャビティを作るのを助ける。さもないと、ガスの少なくとも 幾らかがプラスチック材料の表面上、即ちプラスチック材料と型表面との間を流 れる傾向があり、これは、成形物の表面仕上がりに有害である。この可能性も、 本実施例の場合には、ガスの導入中、型空間１３（図３参照）の中へ突出するキ ャップ３２の円筒形部分５５によってさらに回避される。 本発明は上記の実施例の特別な子細に制限されない。例えば、上記種類の引っ 込み可能なノズル２６を異なる位置に、又は英国特許明細書第２２０２１８１号 の図４乃至９の実施例に関連して説明されているのと同じ方法で、型内の１か所 以上の位置に設けてもよい。同様に、同じ先行明細書に説明されているように、 ２つ又はそれ以上の開口部を設けて溶融プラスチック材料がこれらの開口部から 型空間１３に入るようにしてもよい。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．プラスチック材料を型空間の１つ又はそれ以上の開口部を通して導入し、少 なくとも１つのガス供給通路を用いて加圧ガスを型空間の別の開口部から型空間 を満たすプラスチック材料の中へ導入し、これによってガスがプラスチック材料 の中にガス入りキャビティを作り、ガス供給通路の開閉が、加圧ガスで開かれる 弁によって制御され、しかる後、型を開く前に、キャビティ内のガス圧力を抜く 、プラスチック材料の射出成形物の製造方法において、弁がガス通路の出口端の 弁ポートを有しており、ガス通路の長手方向に延び、伸長位置と引っ込み位置と の間を移動して弁ポートを開閉する弁部材を採用し、弁部材が、その伸長位置即 ち弁ポート開放位置にあるとき、型空間の中へ突出してプラスチック材料に侵入 し、これによって、ガスがプラスチック材料に入ってガス入りキャビティをプラ スチック材料の中に作るのを助け、弁部材がその引っ込み位置即ち弁ポート閉鎖 位置にあるとき、プラスチック材料が型空間から通路の端に入るのを遮断される 、ことを特徴とするプラスチック材料の射出成形物の製造方法。 ２．がスの圧力が、弁部材をその伸長位置即ち弁ポート開放位置へ移動させ、且 つ又弁部材をその伸長位置に維持する、請求の範囲第１項に記載の方法。 ３．弁部材は、その引っ込み位置即ち弁ポート閉鎖位置にあるときも、型空間の 中へ突出する、請求の範囲前項いずれか１項に記載の方法。 ４．弁部材はその弁ポート閉鎖位置へばねで押される、請求の範囲前項いずれか １項に記載の方法。 ５．プラスチック材料を型空間の１つ又はそれ以上の開口部を通して導入するた めの手段と、ガスがプラスチック材料の中にガス入りキャビティを作るように、 加圧ガスを型空間の別の開口部から型空間を満たすプラスチック材料の中へ導入 するための少なくとも１つのガス供給通路と、を有し、キャビティ内のガス圧力 は、型が開かれる前に抜かれ、ガス供給通路を開閉するための制御弁を有し、該 制御弁は加圧ガスによって開かれる、プラスチック材料の射出成形物の製造装置 において、弁は、ガス通路の出口端の弁ポートと、ガス通路の長手方向に延び、 弁ポートを開くための伸長位置と弁ポートを閉じるための引っ込み 位置との間を移動できる弁部材とを有し、弁部材が、少なくとも、その伸長位置 即ち弁ポート開放位置にあるとき、型空間の中へ突出してプラスチック材料に侵 入し、これによって、ガスがプラスチック材料の中へ流入してガス入りキャビテ ィをプラスチック材料の中に作るのを助け、弁部材がその引っ込み位置即ち弁ポ ート閉鎖位置にあるとき、プラスチック材料が型空間から通路の端に入るのを遮 断される、ことを特徴とするプラスチック材料の射出成形物の製造装置。 ６．弁部材は、弁ポートを閉じるための頭部を有し、該頭部は弁部材がプラスチ ック材料に侵入するのを助けるようにテーパしている、請求の範囲第５項に記載 の装置。 ７．弁部材はその弁ポート閉鎖位置にあるときにも型空間の中へ突出する、請求 の範囲第５項又は第６項に記載の装置。 ８．弁部材をその弁ポート閉鎖位置へ押すばねが設けられている、請求の範囲第 ５項乃至第７項のいずれか１項に記載の装置。 ９．型空間を満たすプラスチック材料が弁部材をガス供給通路の中へ更に引っ込 ませることができないように、弁部材は、その弁ポート閉鎖位置にあるとき、停 止部に係合する、請求の範囲第６項乃至第８項のいずれか１項に記載の装置。 10．ガス供給手段は、型が開かれる前に、ガス入りキャビティ内のガス圧力を抜 くための手段と組み合わされ、この組み合わされたガス供給／圧力抜き手段は前 記別の開口部に、型空間に直接通じる第２弁ポートと、第２弁ポートを開閉する ための第２弁部材とを有し、第２弁部材は、この第２弁部材が第２弁ポートを閉 じる位置にある間ガスが型空間に入る前記ガス供給通路を収容し、引き続いて、 第２弁部材は、第２弁ポートを開くように移動され、第２弁ポートを開く第２弁 部材の移動によりキャビティを第２通路を介して大気に排気させる、請求の範囲 第５項乃至第９項のいずれか１項に記載の装置。 11．前記第１及び第２通路は、ガスが型空間に入る開口部で収斂している、請求 の範囲第１０項に記載の装置。 12．第２通路は、第２弁部材を収容し、第２弁部材が開かれるとき、加圧ガスが 第２弁部材の周りを通って第２通路に流入し、これによって大気に流れる、請 求の範囲第１０項又は第１１項に記載の装置。 13．第２弁部材は、これをその弁ポート閉鎖位置と弁ポート開放位置との間で移 動させるためのピストン及びシリンダのピストンに連結される、請求の範囲第１ ０項乃至第１２項のいずれか１項に記載の装置。