JPS6345017A - 射出成形機 - 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、泥しよう状セラミックおよびプラスチックの
射出成形に用いられる射出成形機に関する。

（従来の技術） 第７図及び第８図は従来技術を示している。

第７回はプラスチックの射出成形機における従来例の１
であり、１は成形型装置、２は射出ノズル装置である。

成形型装置１は内部にキャビティ３を有する金型４が押
付はシリンダ５等で型締め及び型開き可能とされ、一方
の金型４のグイノズルを有するスプール６が備えられて
いる。

射出ノズル装置２はその長手方向一端に材料投入ホッパ
７を有するシリンダ８の先端に射出ノズル９が装着され
ており、該射出ノズル９を含むシリンダ８が図外の移動
駆動手段により進退自在とされている。シリンダ８内に
はスクリュー１０が内挿され、モータ１１によりその軸
心回りに回転可能である。

従って、この従来例では、シリンダ８とスクリュー１０
との協働で材料１２を混練、溶融状態とするとともに、
射出ノズル装置２の前進によってノズル９をダイノズル
に押付けた状態でスプール６を介してキャビティ３に材
料を注入することにより、所定の射出成形がなされる。

第８図は泥しよう状セラミック成形用の射出成形機であ
り、キャビティ３を有する成形型装置１と、油圧シリン
ダ１３に連動するピストン１４を有するプランジャ形の
射出ノズル装置２とからなり、射出ノズル装置２はプラ
ンジャ毎に昇降自在とされており、シリンダ８内の材料
は射出ノズル９とダイノズル６Ａを介してキャビティ３
内に供給（注入）可能とされている。なお、この泥しよ
う状（スラリー状）セラミックのとき、成形型はポーラ
ス構造のものが用いられる。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記従来例の何れもが、成形型装置１に対し
て射出ノズル装置２の全体を進退自在にするものである
から、装置全体が大型化すると共に、大きなエネルギー
と複雑な制御が必要となる。

また、成形の際にはキャビティ３内に材料を加圧注入し
た後、冷却する必要があるし、巣のない好品質の成形品
を得るためには、長時間型締めと射出圧力を保持しなけ
ればならない。しかし、従来では、圧力保持を油圧シリ
ンダ５によるクランプ力と射出ノズル９からの材料の射
出の継続とによって行なっていたので、射出動作の完了
後、直ちに、次の成形型装置１に材料を射出することが
できず、生産性に欠ける欠点があり、またエネルギーロ
スが極めて大であった。

本発明は、上記従来の問題点に鑑み、材料の射出時に射
出ノズルが摺動するようにすると共に、射出後に射出ノ
ズルによらずに圧力保持ができるようにし、更にはその
射出完了から圧力保持に移行する際にも、射出完了後と
同一圧力が確保できるようにして、装置全体の小型化、
エネルギーロスの防止、生産性の向上並びに制御の簡易
化を図ることを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するための具体的手段として
、内部にキャビティ２１を有する成形型装置２０と、キ
ャビティ２１に材料を射出する射出ノズル５１を有する
射出ノズル装置５２とを備えて成る射出成形機において
、成形型装置２０はキャビティ２１に連通された保圧室
２９と、射出ノズル５１からの材料を保圧室２９を介し
てキャビティ２１に注入する材料通路３３を有しかつ保
圧室２９に摺動自在に挿嵌されたピストンノズル３１と
を備え、このピストンノズル３１に対して射出終了後に
保圧方向に流体圧を加える保圧装置３７を設け、射出ノ
ズル装置２２は射出ピストン５６とこれに射出圧を発生
させるための流体圧ピストン５７とを有するプランジャ
装置５２を備え、このプランジャ装置５２の射出ピスト
ン５６側に、材料の射出時にピストンノズル３１に押付
けられかつ該プランジャ装置５２の減圧時にピストンノ
ズル３１から離れるように摺動自在に射出ノズル５１を
設け、ピストンノズル３１における流体圧側と保圧室２
９側との面積比を、プランジャ装置５２における流体圧
ピストン５７と射出ピストン５６との面積比と略同一に
したものである。

（作　用） バルブ７２を閉にした状態でプランジャ装置５２の油圧
シリンダ５７により射出ピストン５６を上昇させると、
射出ノズル５１に推力が作用する。この推力が復帰バネ
７３よりも大きくなると、射出ノズル５１はアダプタ６
６から上昇してその先端がピストンノズル３１に押付け
られる。

更に、射出ピストン５６を上昇させていくと、材料には
所定の圧力が発生され、両ノズル３Ｌ５１が射出圧をシ
ール可能な接触力が与えられる。

この状態でバルブ７２を開成すると、射出シリンダ５４
とキャビティ２１がノズル５１の射出通路６７等を介し
て連通され、ここに、キャビティ２１には所定の材料が
注入充填されて、射出成形がなされる。

所要の射出動作が完了すれば、バルブ７２を閉成すると
ともに、油圧ピストン５７を下降させて射出シリンダ５
４内を減圧し、射出ノズル５１を復帰バネ７３によって
旧位に戻し、保圧装置３７からの流体圧によってピスト
ンノズル３１に流体圧を加え、成形型装置２０を保圧状
態にする。この時、ピストンノズル３１の流体圧側と保
圧室側との面積比と、プランジャ装置５２の流体圧ピス
トン５７と射出ピストン５６との面積比とが路間じであ
るため、射出動作終了後に射出ノズル５１が下降しても
、保圧室２９の材料加圧力は射出完了後と同一圧力に維
持される。

（実施例） 第１図から第６図は本発明の第１実施例を示しており、
泥しよう状セラミック射出成形機に適用したものである
。

ここで、原料（材料）となる泥しよう状セラミックとは
、平均粒径０．４〜２．５μｍ程度の微細なセラミック
粒子に、粘性をもたせるために水分を加えるとともに、
流動性を付与するために最小限度のバインダーを添加し
たものである。

第１図において、２０は内部にキャビティ２１を有する
成形型装置であり、２２は射出ノズル装置である。

成形型装置２０は上板２３と下板２４とを型締ボルト２
５で組立てるとともに、上板２３には上金型２６が、下
板２４には下金型２７がそれぞれ装着されて、スプール
２８に連通ずるキャビティ２１を内部に有している。

なお、このキャビティ２１はポーラス型で構成されると
ともに、型締めと型開きが可能である。

下板２４にはスプール２８と通じる保圧室２９が形成さ
れ、この保圧室２９の下端は液室２９より径大のピスト
ン室３０が形成され、保圧室２９およびピストン室３０
にそれぞれ嵌合されて摺動自在とされたピストンノズル
３１を有する。ピストンノズル３１の軸心には逆止弁３
２を有する材料通路３３が形成され、ピストンノズル３
１の下端は球面部３４とされている。

更に、下板２４にはピストンノズル押え３５が取着され
ているとともに、該押え３５にはピストン室３０に通じ
る孔３６が形成され、この孔３６には保圧装置３７及び
油圧発生装置３８が接続されている。

保圧装置３７はアキュームレータ３９１手動式の切換弁
４０、逆止弁４１により構成されている。油圧発生装置
３８は油タンク４２、モータ４３、油圧ポンプ４４、逆
止弁４Ｓ、リリーフ弁４６、減圧弁４７、電磁切換弁４
８等から成る。４９はクイック継手、５０は可撓ホース
である。

射出ノズル装置２２は射出ノズル５１、プランジャ装置
５２、材料供給装置５３等により構成されている。

プランジャ装置５２は上下同一軸心上に設けられた射出
シリンダ５４及び油圧シリンダ５５、これらシリンダ５
４　、５５内に摺動自在に設けられり射出ピストン５６
及び油圧（流体圧）ピストン５７、両ピストン５６．５
７を上下に連結するピストンロフト５８を備え、油圧ピ
ストン５７の上下動により射出シリンダ５４内の材料を
射出ピストン５６で射出し又は減圧するようになってい
る。

油圧シリンダ５５は、油圧ピストン５７の上下で電磁切
換弁４８に接続されている。ピストンノズル３１の油圧
側と保圧室側との面積比Ｄｏ”／Ｄｏ”と、プランジャ
装置５２の油圧ピストン５７と射出ピストン５６との面
積比Ｄｃ”／ｄｃ”は、略同一となるように構成されて
いる。

射出シリンダ５４のピストン室には材料供給孔５９を介
して材料供給装置５３が接続されている。材料供給装置
５３はホッパー６０付きのシリンダ６１と、このシリン
ダ６１内に回転自在に設けられたスクリュー６２と、こ
のスクリュー６２を駆動するモータ６３と、逆止弁６４
等から構成され、ホンパー６０から投入された材料をス
クリュー６２の回転によって、逆止弁６４を介して射出
シリンダ５４内に供給するようになっている。

プランジャ装置５２の上端には、上下方向のノズル装着
孔６５を有するアダプタ６６が取付けられている。射出
ノズル５１は軸心方向の射出通路６７を有すると共に、
外周の途中に鍔６８を有しており、前記ノズル装着孔６
５に上下摺動自在として挿嵌されている。射出ノズル５
１上端のノズルヘッド６９の端面ば球面部３４に接離自
在であると共に、ピストンノズル３１に押付けられて接
触すているときに材料洩れを阻止するシール７０を有す
る。

ここに、材料通路３３及び射出通路６５は、本例では同
一鉛直線上で合致され、キャビティ２１に材料を供給可
能である。

更に、射出通路４２の途中には、手動形の切換通路７１
を有するバルブ７２が設けられ、このバルブ７２は本例
では２方向形のボール形であって、材料通路３３と射出
通路６７とを開閉自在にするものである。

更に、射出ノズル５１はその鍔６８とアダプタ６６内と
の間に、コイル形の復帰バネ７３を有しており、このバ
ネ７３により、射出シリンダ５４側に没入可能とされて
いる。

射出成形に際しては、次のように作動する。

第２図は射出前を示しており、バルブ７２は閉成されて
ピストンノズル３１とノズルヘッド６９が上下に相対し
ている。

この状態で材料供給装置５３によりプランジャ装置５２
の射出シリンダ５４内に材料を供給すると共に、電磁切
換弁４８を射出側に切換える。するとポンプ４４、減圧
弁４７、電磁切換弁４８を介して油圧シリンダ５５の下
部側に圧油が供給され、油圧ピストン５７が押上げられ
て、射出ピストン５６が材料を加圧する。この時、射出
ノズル５１の通路６７はバルブ７２で閉成されているこ
とから、ノズル５１はバネ７３に抗して第３図に示す如
く上昇し、ピストンノズル３１の球面部３４にノズルヘ
ッド７０が押付けられ、両者はシールされるとともに、
ピストンノズル３１が上昇されることになる（第３図参
照）。

この状態でバルブ７２を開成すると、射出シリンダ５４
内の材料は射出通路６７、ランナー２８等を介してチエ
ツク弁３２を押開いてキャビティ２１に射出されるとと
もに、保圧室２９にも充満される（第４図参照）。

更に、ピストンノズル３１の保圧室２９側の面積と射出
ノズル５１の面積とでは前者が大であることから、その
面積差によってピストンノズル３１と射出ノズル５１は
接触状態のままで下降し、ピストンノズル３１が押え３
５に接触するまで降下する（第５図参照）。

この時、成形型装置２０への射出完了後の供給圧力は、
油圧発生装置３８の減圧弁４７の制御Ｉｌ圧力と油圧ピ
ストン面積と射出ピストン面積の比との相乗積まで昇圧
する。

次にバルブ７２を閉成して、電磁切換弁４８を減圧側に
切換えると、プランジャ装置５２の油圧ピストン５７が
下降し、射出ピストン５６が下がるため、射出シリンダ
５４内が減圧され、射出ノズル５１がバネ７３によって
旧位戻される。

一方、保圧装置３７への供給側の圧油ラインは、減圧弁
４７の２次側と配管、クイック継手で接続する。射出動
作終了後に、保圧装置３７の切換弁４０、手動レバーを
左になおせば、油圧発生装置３８のポンプ４４から吐出
され減圧弁４７で調圧された圧油がアキュームレータ３
９と成形型装置２０のピストンノズル３１の油圧側に供
給される。

成形型装置２０のピストンノズル３１の油圧側の圧力と
プランジャ装置５２の油圧ピストン側の圧力は、各々同
じ減圧弁４７で調圧された圧力であり、かつ、成形型装
置２０に内蔵されている。ピストンノズル３１の油圧側
と保圧室側との面積比と、プランジャ装置５２の油圧ピ
ストン５７と射出ピストン５６との面積比が同一である
ため、射出動作終了後、射出ノズル５１が下降し、ピス
トンノズル３１下端との接続が開放されても、保圧室２
９の材料加圧力は射出完了後と同一圧力が確保される（
第６図参照）。これによって材料に含まれている水分や
溶剤が成形型装置２０のキャビティ２１から抜けるため
に生じる保圧力の低下を防止する。

なお、保圧装置３７の切換弁４０は、凹側では、手動式
であるが、電磁切換弁を使用し、射出終了から成形型装
置２０への保圧動作完了迄を自動化することも可能であ
る。

また射出圧力の調圧は、凹側では減圧弁４２を使用して
いるが、他の手段、例えばリリーフ弁を使用しても可能
である。

（発明の効果） 本発明によれば、材料の射出時に射出ノズルが摺動して
ピストンノズルに押付けられるように構成しているため
、従来のように射出ノズル装置全体を動かす必要がなく
、装置全体を小型化できると共に、移動のための大エネ
ルギーが不要となり、また制御も容易である。しかも、
成形型装置のキャビティ内に材料を射出した後は、保圧
装置により流体圧をピストンノズルに対して加えて保圧
するようにしているため、材料の射出動作終了後、直ち
に別の成形型装置に対する射出動作に移行でき、生産性
が向上する。またピストンノズルの流体圧側と保圧室側
との面積比を、プランジャ装置の流体圧ピストンと射出
ピストンとの面積比と略同一にしているため、射出動作
終了後に射出ノズルがピストンノズルから離れても、材
料の加圧力は同一に確保でき、圧力制御が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図乃至第
６図はその工程説明図、第７図及び第８図は従来例を示
す断面図である。 ２〇−成形型装置、２１−キャビティ、２２−・射出ノ
ズル装置、２９・・−保圧室、３１−　ピストンノズル
、３７−・−保圧装置、３８・−油圧発生装置、５１−
射出ノズル、５２−プランジャ装置、５３・−材料供給
装置、５６−・−射出ピストン、５７−・・油圧ピスト
ン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）内部にキャビティ２１を有する成形型装置２０と
   、キャビティ２１に材料を射出する射出ノズル５１を有
   する射出ノズル装置５２とを備えて成る射出成形機にお
   いて、成形型装置２０はキャビティ２１に連通された保
   圧室２９と、射出ノズル５１からの材料を保圧室２９を
   介してキャビティ２１に注入する材料通路３３を有しか
   つ保圧室２９に摺動自在に挿嵌されたピストンノズル３
   １とを備え、このピストンノズル３１に対して射出終了
   後に保圧方向に流体圧を加える保圧装置３７を設け、射
   出ノズル装置２２は射出ピストン５６とこれに射出圧を
   発生させるための流体圧ピストン５７とを有するプラン
   ジャ装置５２を備え、このプランジャ装置５２の射出ピ
   ストン５６側に、材料の射出時にピストンノズル３１に
   押付けられかつ該プランジャ装置５２の減圧時にピスト
   ンノズル３１から離れるように摺動自在に射出ノズル５
   １を設け、ピストンノズル３１における流体圧側と保圧
   室２９側との面積比を、プランジャ装置５２における流
   体圧ピストン５７と射出ピストン５６との面積比と略同
   一にしたことを特徴とする射出成形機。