JPS6230893B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、プラスチツクあるいはラバーコンパ
ウンドより成る嵩高なプラスチツク製品の製造装
置に関する。

多孔質芯体および密質面を有する一体成形物、
例えば膨張性プラスチツクより成る発泡構造体を
型内で成形する射出成形のための方法および装置
が現在多数使用されている。溶融プラスチツクを
膨脹させるには、溶融プラスチツクと共に発泡剤
を型に射出することにより行なわれる。この発泡
剤は、例えばアゾジカルボンアミドおよびこれの
類似物のような高温で分解する物質あるいは例え
ば窒素のような圧縮したガスである。

このように調整準備された溶融プラスチツク
は、混合スクリユーによつて充満された貯蔵室か
らピストンにより、あるいは混合室から混合スク
リユーの軸方向押出し運動により直接型内へ射出
される。

貯蔵室から材料を射出する装置では、この貯蔵
室は、ピストンの運動方向が、型の軸線に対し平
行又は交差若しくは直交するように配されてい
る。この型の軸線に対し直交した状態で射出成形
を行なう場合には、貯蔵室が型の軸線と平行でか
つ型の横壁と当接するノズルをその端部に有する
のが有利である。型は硫入口が設けられたその隔
壁面の方向に伸びているので、溶融プラスチツク
は中空空間の一側から他側へ流れる。この装置と
方法は一個以上の閉鎖体に対し、射出ユニツトが
直交状に配置している場合に使用される。ここに
閉鎖体は、例えば垂直軸を有するものであつて、
延長面が水平で、射出成形が装置の側面から行な
われるものである。他の装置は貯蔵室の軸上に流
出口を有する。この流出口は、型の軸方向に充満
するように、その端部を分岐させてある。

発泡構造体および従来からのプラスチツクを射
出成形するための有用な射出成形装置は、各分配
手段を有する油圧アキユムレーターを現在製造さ
れている機械に連結している。この装置では、当
初の高い射出成形圧力が継続されたり、また射出
成形速度、すなわちスクリユーの運動速度は増加
するが、本質的に射出可能な最大容量は増加しな
い。

また、射出ピストンを備えた室を用いる上記の
既知の装置は、その室を低射出圧力および大容量
用に設計してあり、かつその室は、材料を均質に
延伸させる従来の射出成形装置と異なり、低閉鎖
力および弱体な柱を持つ閉鎖ユニツトにも連結さ
れているので、高速高圧の射出ができない。

反面、発泡剤を含む従来からの材料を用いて高
圧射出を行なう現在の装置では、高速高圧で作動
しても、射出成形したものの大きさは射出ユニツ
トの容量のみによつて制限されるため、射出成形
品の大きさは従来の射出成形装置のそれとほぼ等
しいものしか得られない。

更に、射出成形品、特にその重量および寸法は
多様化され、クランプ板の最大寸法および機械の
有効な開きも様々であるため、このような成形の
幅広い要求の変化に適応して充分に利用すること
ができない。部材の大きさと数は現実に相当種類
が異なるので、単一目的の装置は非経済的である
ことが多く、また装置を充分に利用することが出
来ない。

したがつて、大きな容量の射出成形による発泡
構造体の安価な製造を行なう場合に急速にセツト
アツプしようとしても、時間的遅れと、投資費用
の多大さのために非常に困難となつている。

斯様に、既知の装置の主な欠点は、非発泡材の
射出成形に対し、装置能力を超えるような大きな
製品の製造が不可能であることである。

また、他の欠点は、密質表面層および発泡芯体
を有する２種の構成物質からなるサンドイツチ製
品の製造は、現在のところ２個の射出ユニツトを
備えた特殊機械に限定されていることである。

更に、他の欠点は、追加装置としての適正な閉
鎖ユニツトより優れた現実に使用されている射出
ユニツトは、その長さと重量のため、射出ノズル
が型周辺まで到達するような大きな空間を要する
ことである。

更に、他の欠点は、大きなサイズの製品の製造
を可能とする発泡構造体用低圧射出ユニツトで
は、円滑な面を有する成形品を製造出来ないの
で、発泡材の高圧射出には使用できないことであ
る。

上述の従来の個々の機械装置は、一般的に技術
的な応用を制限する次のような特徴を有する： −低閉鎖力用閉鎖部材構造による低射出圧力に対
する制限。

−２種の構成物質の射出における油圧回路ならび
に電気的制御回路の点から見た射出ユニツトの
複雑さおよび利用空間の大きさ。

−ピストンを備えた追加射出室を備える解決策に
よると、この追加射出室は当初の射出スクリユ
ー射出シリンダーの代りに設けられ、一方混合
スクリユー射出シリンダーは他の場所へ移され
て射出スクリユーが軸方向運動しない単純な射
出スクリユー射出シリンダーとしての構造が利
用されている。

−もし、型の軸上の射出スクリユー射出シリンダ
ーを有する射出ユニツトの当初の構成を保持す
るならば、その射出シリンダーは軸方向の運動
をするスクリユーを有することはなく、油圧制
御されるピストンを備えた射出シリンダーはそ
の適当な駆動および制御となり、このために射
出シリンダーおよび射出成形型は特殊な分岐手
段に連結されることになる。

本発明の目的は発泡剤を含むあるいは含まない
プラスチツクから成る嵩高製品の製造装置であつ
て、クランプ板のサイズならびに機械の最大開口
部を最大限利用可能とした装置を提供することで
ある。

本発明の他の目的は、異なる技術的製法にも容
易に調整可能な、プラスチツクから成る嵩高製品
の製造装置を提供することである。

プラスチツクあるいはラバーコンパウンドより
成る嵩高製品を製造する本発明の装置は、射出部
と型空間を有する閉鎖部とから成る。射出部の充
填シリンダーおよび型は、ピストンを備えた移送
室により相互に連通され、移送室の軸線は充填シ
リンダーの軸線と一致していないので、射出部の
パワーシリンダーは移送室のパワーシリンダーと
共通油圧回路により連結している。移送室はブリ
ツジ内に位置し、固定クランプ板に固定されてお
り、更にフレームにも固着可能であつて、またノ
ズルおよび連結部材を通してクランプ板の開口に
より型に結合している。

本発明の他の特徴によると、移送室のパワーシ
リンダーは油圧回路の管を通して射出部のパワー
シリンダーに直接接続することができ、溶融プラ
スチツク収容室がスクリユーの行程により充填シ
リンダー内に形成される。充填シリンダーの軸線
は、更に移送室の端面壁を通過し、その壁におい
て少くとも単一の連結路および少くとも単一の移
送路が設けられこれらは充填シリンダーに連通
し、移送室の端面壁は固定クランプ板ならびに可
動クランプ板の中心軸線を越えた位置まで突出し
ている。閉鎖およびスロツトル弁により制御され
る射出ノズルを備えた連結部材は、連結部の射出
開口の後方で結合している。材料を溶融プラスチ
ツクにする少くとも１個の流入口が移送室の端面
壁内に配置されている。移送室の端面壁は溶融プ
ラスチツクの流れの矯正および溶融プラスチツク
の投入のためにあり、流入弁および少なくとも１
個の射出弁を備え、該射出弁の本体には凹部が設
けられている。移送室は弾性支持体を備え、これ
は連結部材の弾性支持体および射出管の弾性支持
体から独立していて、充填シリンダーにより射出
管を型に押圧する時の応力または熱による例えば
膨張が原因である軸方向に不一致を補償するよう
になつている。

更に他の特徴によると、型を閉じる３本の柱が
備つており、この柱は方形をしたクランプ板の三
隅に位置している。

上記すべての場合において、射出装置は射出部
に、２種のプラスチツクをスクリユーに後で投入
するための２室供給手段を備えることができる。

而して、本発明による装置は、射出技術の異な
る変形を用いてプラスチツクから成る嵩高製品の
高品質で経済的に有利な射出を可能にする。

また、機械のパラメータを充分に利用して、特
にクランプ板のサイズ、機械の最大開口部、閉鎖
力、そして機械の溶融能力ならびに出力を充分に
利用して、寸法、体積および重量が何倍も大きな
製品を製造可能である。

この利点は、発泡剤なしのポリマー溶融プラス
チツクの射出技術を使用して得られるだけでな
く、技術および材料の異なる変形に対しても達成
される。これは、機械の供給手段内のチツプに発
泡剤を加えたあるいはすでにチツプに発泡剤が含
まれている材料の変形、またはガス例えば窒素を
移送室の端面壁および連結部材の空間内で溶融プ
ラスチツクに連続的に加える場合についてもあて
はまる。

更に、有用な射出装置としての本発明による構
成は、発泡プラスチツクの射出基礎技術、および
装置の主パラメータを最大限利用する発泡剤なら
しの射出技術の多くの変形使用を可能とする。発
泡剤を用いた射出技術を使用して、前記利点に加
え製品の体積、寸法および重さが何倍にも増加す
る。両射出手段の作業空間の適当な連結構造体に
より、作動ピストンの相互に独立したあるいは従
属した運動が可能となり、よつてサンドイツチデ
ザインの製品を含む射出技術の質および量におけ
る変形が得られる。このことは、特に移送室およ
び射出シリンダーのピストンの運動速度をプログ
ラムする可能性、更には溶融プラスチツクの型空
間への投入の調節、例えば発泡剤なしの材料をま
ず投入し、次に発泡剤と共に投入するような２種
のポリマーの溶融プラスチツクの射出にも係わ
る。溶融プラスチツク温度のプログラミング、特
に移送室の射出弁により型を溶融プラスチツクで
充満させるためのそれも可能となる。更に低圧お
よび高圧射出の組合せも可能である。移送室の通
路の構造および供給手段の構造により、２色射出
も可能である。

現在の射出成形装置に対して、本発明による追
加の装置は、比較的重量が小さく、大型化せず、
適用性が広く、安い費用で従来の単一目的の高価
な機械と交換可能である。

この射出成形装置においては冷却時間がより長
いので作業サイクルが延び、より複雑な成形に利
用でき、また同時にその寿命も延びる。

本装置は標準的な射出装置に、新しい油圧制御
手段を必要としないパワーシリンダーを備えた移
送室を追加したので、その効果的なことは当業者
にとつて明白である。したがつて、拡張取付け作
業は相当簡単となる。

溶融プラスチツクならびにスクリユーから型へ
の流れの変化の要件という観点からは、通路の長
さおよびその断面変化は最小なので最適の条件が
備わつており、洗浄は完全で、溶融プラスチツク
の局部的加熱は発生しない。

以下、本発明の装置をその代表的実施例を添付
図面に基づいて詳細に説明する。

第１図に示した射出成形装置は、高圧射出部
と、ブリツジ４を備えた型６を有する閉鎖部と、
パワーシリンダー１２を備えた移送手段とからな
つている。

前記高圧射出部は、射出成形装置の閉鎖部に連
結され、射出スクリユー２３を収容する充填シリ
ンダー１を有している。この充填シリンダー１の
射出端２は移送室７の入口ノズル８と当接してい
る。

可動クランプ板５ならびに固定クランプ板３を
備えた閉鎖部は、射出成形装置のフレーム３０上
に配置している。ブリツジ４に当接するクランプ
面１６を有する型６は、可動クランプ板５および
固定クランプ板３の間に位置する。可動クランプ
板５は、型６をクランプするための柱３２（第２
図参照）に案内されている。方形をした前記両ク
ランプ板３および５の三隅に三本の柱３２を設け
るのが望ましい。

移送手段はパワーシリンダー１２を含み、これ
に移送室７が連結部材１１により固着され、移送
室７の軸は固定クランプ板３と平行になつてい
る。

ピストン１０は移送室７内に配置され、該ピス
トン１０は移送室７の周壁と共に溶融プラスチツ
クのための空間・溶融プラスチツク収容空間１３
を形成する。貫通した連結路１７が移送室７の端
面壁１５内に形成され、該連結路１７に移送路１
８の一端が連通し、他端は溶融プラスチツク収容
空間１３に連通している。前記連結路１７は前記
型６から移送室７の射出ノズル９を通過して充填
シリンダー１の射出端２と連通している。閉鎖部
とスロツトル弁１４は射出ノズル９の設置場所を
提供するが、この射出ノズル９は移送室７の端面
壁１５内、すなわち移送路１８および射出ノズル
９の間の連結路１７に設けることもできる。充填
シリンダー１の軸線は、連結路１７および移送路
１８が終結する移送室７の端面壁１５を挿通して
延伸している。連結部材２６は連結路１７の型６
に向かう射出開口と連結している。プラスチツク
のペレツト状原料は供給手段３３を介してスクリ
ユー２３に供給される。パワーシリンダー１２お
よび３１の両者は油圧管３６と連通された制御手
段３４により制御され、夫々軸方向移動可能に設
けられている。即ち、溶融プラスチツクは、スク
リユー２３の回転によつて充填シリンダー１の前
方に送り込まれ、更に移送室７の溶融プラスチツ
ク収容空間１３へ送り込まれ、ピストン１０とス
クリユー２３のダブルシヨツト若しくは時差シヨ
ツトあるいはシングルシヨツトによつて、高速大
容量から低速小容量の範囲で射出量が制御され
る。

第２図および第３図に示した射出成形装置の変
形例によると、移送室７は固定クランプ板３の前
方に位置している。この変形例によれば、第１図
の実施例とは異なり、型６の下方のブリツジ４は
必要ない。このようにすると移送室７を型６に連
結するには、射出成形装置が非発泡材料用装置の
連結用として設計されているならば、より長い射
出ノズル９が必要となるが、この場合前記固定ク
ランプ板３はより厚いものとなる。

充填シリンダー１の射出端２は、溶融プラスチ
ツクが移送室７の流入ノズル８から射出ノズル９
の流入弁１９を通つて移送室７内の溶融プラスチ
ツクの収容空間１３に流れ込むよう、型６に連結
されている。そして、溶融プラスチツクは収容空
間１３からピストン１０により型６に向けて押し
出される。該ピストン１０は移送室７の端面壁１
５に当接した際に溶融プラスチツクを通過させる
凹部（第３図）をその円周上に設けるのが望まし
い。その後溶融プラスチツクは射出弁２０を通つ
て射出ノズル９へ流れる。流入弁１９および射出
弁２０は制御部材２１により別々に制御される。
移送室７の代表的実施例によると、流入弁１９お
よび射出弁２０の両者は溶融プラスチツクの流れ
を完全に行なう凹部２５を備えた回転すべり弁と
して示し、これらは溶融プラスチツクの流れを約
90゜転向する。移送室７は外部ヒータ２２を備
え、その適正な調整は充填シリンダー１の調整と
独立して行なう。溶融プラスチツクの成分を変え
るために添加する例えばガスの供給源２４が、射
出ノズル９前方の移送室７の端面壁１５に設けら
れている。弾性着座体２６が移送室７のために設
けられ、充填シリンダー１による射出ノズル９の
型６に対する適正な押圧も可能にする。

本発明による装置は、プラスチツク、清浄ポリ
マーおよびコポリマー、そしてその変性物に対す
る多くの加工プロセスを実現化するが、以下本発
明装置の作動をその代表例に基づき説明する。

ポリマーの粒状物を、発泡剤0.5％およびグラ
スフアイバー10％と共に充填シリンダー１に入れ
る。この混合物を、充填シリンダー１の前部にあ
るスクリユー２３により均質化する。油圧回路に
は６０気圧の圧力を加える。溶融プラスチツクは
供給路２７および流入弁１９を通つて、使用ポリ
マーのタイプに応じた一定温度に保持した移送室
７の溶融プラスチツク収容空間１３に流れ込む。
これにより移送室７のピストン１０はその後方位
置へ後退する。溶融プラスチツクが必要量に達し
たら、スクリユー２３を停止する。

型６への適正な射出は、まず油圧回路の圧力を
例えば150気圧にまで上昇し、つぎに射出弁２０
を開放して、溶融プラスチツクをピストン１０に
より高速で流入室２８を介し型６の空間内に流し
込むことにより行なう。移送室７が空になると直
ちに射出弁２０が閉鎖し、スクリユー２３による
以下の混合サイクルが進行する。

２種類の異なる材料を投入する場合には、発泡
剤を含む２室供給手段３３からの材料をまず混合
し、移送室７内の溶融プラスチツクが所要量に達
した後、移送室７に少量だけ圧入される他方の材
料を投入し、その大部分をスクリユー２３前部の
室に充満させる。射出工程は前記の場合とほぼ同
じであるが、スクリユー２３前方の溶融プラスチ
ツクをまず加圧射出した後に移送室７からの溶融
プラスチツクを射出する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の一部断面平面図、
第２図は本発明の他の実施例を示す一部断面平面
図、第３図は第２図の要部を示す断面図である。 １……充填シリンダー、６……型、７……移送
室、１０……ピストン、１３……溶融プラスチツ
ク収容空間、１７……連結路、１８……移送路、
１２，３１……パワーシリンダー、３６……油圧
管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 射出部と、型空間を備えた閉鎖部とを含み、
   射出部の充填シリンダーと型とをピストンを有す
   る移送室を介して連結し、かつ前記移送室の軸線
   を前記充填シリンダーの軸線と一致しないように
   交差させて、前記充填シリンダーと前記型空間と
   を連通させるべく、前記移送室の端面壁に連結路
   を形成するとともに、この連結路と前記移送室の
   溶融プラスチツク収容空間とを連通させる移送路
   を形成し、前記移送室のパワーシリンダーが前記
   射出部のパワーシリンダーと共通の油圧回路によ
   り連結されていることを特徴とする嵩高なプラス
   チツク製品の製造装置。