JP2577078B2 - Injection molding machine - Google Patents

Injection molding machine

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JP2577078B2
JP2577078B2 JP3368389A JP3368389A JP2577078B2 JP 2577078 B2 JP2577078 B2 JP 2577078B2 JP 3368389 A JP3368389 A JP 3368389A JP 3368389 A JP3368389 A JP 3368389A JP 2577078 B2 JP2577078 B2 JP 2577078B2
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    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/47Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
    • B29C45/50Axially movable screw
    • B29C45/5008Drive means therefor

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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、射出成形機、特に電動モータ等の電気系駆
動源を使用する射出成形機に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an injection molding machine, particularly to an injection molding machine using an electric drive source such as an electric motor.

(従来の技術) 従来、加熱シリンダ内で加熱され流動化された成形材
料を高圧により金型内に射出し、その中で冷却個化又は
硬化させ、次いで金型を開いて成形品を取り出す射出成
形機において、金型内に成形材料を射出するためのスク
リュは電動モータ等の電気系駆動源を使用している。
(Prior art) Conventionally, a molding material heated and fluidized in a heating cylinder is injected into a mold under high pressure, cooled and solidified or cured therein, and then the mold is opened to take out a molded product. In a molding machine, a screw for injecting a molding material into a mold uses an electric drive source such as an electric motor.

第2図に上記従来の射出成形機を示す。 FIG. 2 shows the above conventional injection molding machine.

図において、31は加熱シリンダ、32は該加熱シリンダ
31内において回転自在かつ前後進自在に支持されたスク
リュである。ホッパ33から供給された成形材料34はスク
リュ32の回転に伴い、溝35に案内されて供給部36、圧縮
部37を介して前方に移動し、蓄積空間38に蓄えられる。
In the figure, 31 is a heating cylinder, 32 is the heating cylinder
This screw is rotatably supported in 31 and can move forward and backward. With the rotation of the screw 32, the molding material 34 supplied from the hopper 33 is guided by the groove 35, moves forward through the supply unit 36 and the compression unit 37, and is stored in the storage space 38.

上記スクリュ32は駆動スプライン軸39、伝達機構40を
介して射出用モータ41に連結されており、また、駆動ス
プライン軸39の後端には、該駆動スプライン軸39を回転
自在に支持するとともにボールネジ42と噛合するナット
43が配設されている。該ボールネジ42は、減速機構47を
介して上記射出用モータ41に連結される。
The screw 32 is connected to an injection motor 41 via a drive spline shaft 39 and a transmission mechanism 40.A rear end of the drive spline shaft 39 supports the drive spline shaft 39 rotatably and a ball screw. Nut meshing with 42
43 are arranged. The ball screw 42 is connected to the injection motor 41 via a speed reduction mechanism 47.

ここで、上記射出用モータ41を回転させると、減速機
構47の作動により適宜減速された回転が上記ボールネジ
42に伝達される。そして、該回転によってナット43が移
動する結果、上記スクリュ32が前後進するようになって
いる。
Here, when the injection motor 41 is rotated, the rotation appropriately reduced by the operation of the reduction mechanism 47 is rotated by the ball screw.
It is transmitted to 42. As a result of the rotation of the nut 43 due to the rotation, the screw 32 moves forward and backward.

また、上記駆動スプライン軸39にはスプライン44が形
成され、歯車45を介してスクリュモータ46に連結されて
いる。
A spline 44 is formed on the drive spline shaft 39, and is connected to a screw motor 46 via a gear 45.

ここで、該スクリュモータ46を駆動してスクリュ32を
回転させて計量を行うことができる。すなわち、スクリ
ュ32が回転すると、上記ホッパ33から供給された成形材
料34は供給部36で発生する摩擦供給力によって前方へ圧
送され、溝35の体積が減少させられた圧縮部37において
更に圧縮されつつ加熱シリンダ31によって加熱され、溶
融して蓄積空間38に蓄えられるようになっている。
Here, the screw motor 46 can be driven to rotate the screw 32 to perform weighing. That is, when the screw 32 rotates, the molding material 34 supplied from the hopper 33 is fed forward by the friction supply force generated in the supply unit 36, and is further compressed in the compression unit 37 in which the volume of the groove 35 is reduced. While being heated by the heating cylinder 31, it is melted and stored in the storage space 38.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記従来の射出成形機では、スクリュ
32をボールネジ42とナット43等の剛体系で駆動するた
め、射出工程中の動的制御から保圧工程中の静的制御に
切り換える場合、又は、射出工程中で高速制御から低速
制御に切り換える場合の制御が容易ではなかった。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in the conventional injection molding machine, the screw
When driving 32 with a rigid system such as ball screw 42 and nut 43, switching from dynamic control during the injection process to static control during the dwelling process, or switching from high-speed control to low-speed control during the injection process Was not easy to control.

すなわち、薄肉成形品を成形する等高速で射出しなけ
ればならない場合には、金型内に成形材料34が充填され
た後において保圧工程に切り換えようとしても、慣性が
あるためにスクリュ等の可動部分を直ちに停止させるこ
とはできない。そして、このときの運動エネルギによっ
て成形品とスプールランナー部の樹脂圧力が上昇してバ
リを発生させることがあった。
In other words, when injection must be performed at a high speed, such as when molding a thin-walled molded product, even if an attempt is made to switch to the pressure-holding step after the molding material 34 is filled in the mold, there is inertia, so that the screw or the like is not Moving parts cannot be stopped immediately. In addition, the kinetic energy at this time may increase the resin pressure of the molded product and the spool runner portion to generate burrs.

そこで、金型内に成形材料34が完全に充填される前に
スクリュの制御を高速制御から低速制御に切り換えるよ
うにすると、成形材料が短時間で冷えてしまい薄肉部へ
の充填が十分に行われず、良質の成形品を得ることが困
難になってしまう。
Therefore, if the control of the screw is switched from the high-speed control to the low-speed control before the molding material 34 is completely filled in the mold, the molding material cools down in a short time, and the filling in the thin portion is sufficiently performed. Therefore, it is difficult to obtain a high-quality molded product.

また、伝達機構とスクリュとの間に流体圧シリンダを
設け、該流体圧シリンダに受圧機構を設けるとともに射
出工程における射出圧力及び型締圧力を制御して上記問
題点を解決しようとするものが提供されている(特開昭
63−9524号公報参照)が、この場合も成形品にジェッテ
ィング等の外観不良を生じさせないようにするため、射
出工程において高速制御から低速制御に切り換える必要
があった。そしてこの時、シリンダ構造を採用している
ためにスクリュの移動量と伝達機構の移動量とに位相差
が生じ、その位相差のために低速制御への切換性能が低
下することがあり、またシリンダ構造から油が漏れるこ
ともあった。
Further, a fluid pressure cylinder is provided between a transmission mechanism and a screw, a fluid pressure cylinder is provided with a pressure receiving mechanism, and an injection pressure and a mold clamping pressure in an injection process are controlled to solve the above problem. (Japanese
However, in this case as well, it was necessary to switch from high-speed control to low-speed control in the injection process in order to prevent appearance defects such as jetting from occurring in the molded product. At this time, a phase difference occurs between the amount of movement of the screw and the amount of movement of the transmission mechanism due to the adoption of the cylinder structure, and the switching performance to low-speed control may decrease due to the phase difference. Oil could leak from the cylinder structure.

本発明は、以上述べたような問題点を解決して、射出
工程の動的制御から保圧工程の静的制御に容易に切り換
えることができ、かつ射出工程において成形材料を充填
している際に高速制御から低速制御に切り換えた場合
に、スクリュと伝達機構との間の位相差を低減するとと
もに、油漏れが生ずることのない射出成形機を提供する
ことを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned problems and can easily switch from dynamic control of the injection process to static control of the pressure-holding process, and when the molding material is filled in the injection process. It is another object of the present invention to provide an injection molding machine that reduces a phase difference between a screw and a transmission mechanism when switching from high-speed control to low-speed control and that does not cause oil leakage.

(課題を解決するための手段) 本発明は、そのために、シリンダの中に回転自在かつ
前後進自在に支持されるスクリュと、該スクリュの後端
にあって、該スクリュと相対的に回転することができる
ように接続されるカップリングと、該スクリュを軸方向
に移動させるための射出用モータと、該射出用モータに
よって回転させられる第1のネジ構造物と、該第1のネ
ジ構造物と噛合し、その回転に伴い軸方向に移動する第
2のネジ構造物と、上記カップリングと第2のネジ構造
物との間にあって、スクリュ又は射出用モータの慣性に
より両者間に生じた相対的な変位を吸収するダイヤフラ
ムとを有している。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve this, the present invention provides a screw rotatably supported in a cylinder so as to be able to move forward and backward, and a rear end of the screw which rotates relative to the screw. Coupling, an injection motor for moving the screw in the axial direction, a first screw structure rotated by the injection motor, and the first screw structure And a second screw structure, which moves in the axial direction with the rotation thereof, between the coupling and the second screw structure, and is formed between the two by the inertia of the screw or the injection motor. And a diaphragm that absorbs dynamic displacement.

また、上記変位を吸収した際のダイヤフラムの物理量
の変化を検出する手段と、該検出手段の検出値に基づ
き、射出工程から保圧工程への切換え又は射出圧力の制
御を行う制御装置を備えるようにしてある。
Further, the apparatus may include means for detecting a change in the physical quantity of the diaphragm when the displacement is absorbed, and a control device for switching from the injection step to the pressure holding step or controlling the injection pressure based on the detection value of the detection means. It is.

(作用) 本発明によれば、カップリングと第2のネジ構造物と
の間にあってスクリュ又は射出用モータの慣性による相
対的な変位を吸収するダイヤフラムとを有しているの
で、射出速度を急激に変化させた場合や、保圧切換え時
において慣性によりスクリュ又は射出用モータが前進す
るのを制御する。したがって不用意に成形材料の圧力が
上昇してバリを発生することがなくなる。
(Operation) According to the present invention, since the diaphragm provided between the coupling and the second screw structure for absorbing the relative displacement due to the inertia of the screw or the injection motor is provided, the injection speed is rapidly increased. When the pressure is changed to, or when the holding pressure is switched, the screw or the injection motor is controlled to move forward by inertia. Therefore, it is possible to prevent the pressure of the molding material from inadvertently increasing and generating burrs.

(実施例) 以下、本発明の実施例をについて第1図に基づき詳細
に説明する。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

第1図は本発明の射出成形機を示す図である。 FIG. 1 is a view showing an injection molding machine of the present invention.

図において、31は加熱シリンダ、32は該加熱シリンダ
31内において回転自在かつ前後進自在に支持されたスク
リュである。ホッパ33から供給された成形材料34はスク
リュ32の回転に伴い、溝35に案内されて供給部36、圧縮
部37を介して前方に移動し、蓄積空間38に蓄えられる。
In the figure, 31 is a heating cylinder, 32 is the heating cylinder
This screw is rotatably supported in 31 and can move forward and backward. With the rotation of the screw 32, the molding material 34 supplied from the hopper 33 is guided by the groove 35, moves forward through the supply unit 36 and the compression unit 37, and is stored in the storage space 38.

上記スクリュ32は駆動スプライン軸39、伝達機構40を
介して射出用モータ41に連結されており、また、駆動ス
プライン軸39の後端には、該駆動スプライン軸39を回転
自在に支持するカップリング51が設けられている。一方
第1のネジ構造物であるボールネジ42に噛合して、第2
のネジ構造物であるナット43とが設けられていて、ダイ
ヤフラム52を介して上記カップリング51に接続されてい
る。そして該ボールネジ42は、減速機構47を介して上記
射出用モータ41に連結されている。
The screw 32 is connected to an injection motor 41 via a drive spline shaft 39 and a transmission mechanism 40, and a coupling for rotatably supporting the drive spline shaft 39 is provided at the rear end of the drive spline shaft 39. 51 are provided. On the other hand, by engaging with the ball screw 42 as the first screw structure,
And a nut 43, which is a screw structure, is connected to the coupling 51 via a diaphragm 52. The ball screw 42 is connected to the injection motor 41 via a speed reduction mechanism 47.

ここで、上記射出用モータ41を回転させると、減速機
構47の作動により適宜減速された回転が上記ボールネジ
42に伝達される。そして、該回転によってナット43が移
動する結果、上記スクリュ32が前後進するようになって
いる。
Here, when the injection motor 41 is rotated, the rotation appropriately reduced by the operation of the reduction mechanism 47 is rotated by the ball screw.
It is transmitted to 42. As a result of the rotation of the nut 43 due to the rotation, the screw 32 moves forward and backward.

また、上記駆動スプライン軸39にはスプライン44が形
成され、歯車45を介してスクリュモータ46に連結されて
いる。
A spline 44 is formed on the drive spline shaft 39, and is connected to a screw motor 46 via a gear 45.

ここで、該スクリュモータ46を駆動してスクリュ32を
回転させると、上記ホッパ33から供給された成形材料34
は供給部36で発生する摩擦供給力によって前方へ圧送さ
れ、溝35の体積が減少させられた圧縮部37において更に
圧縮されつつ加熱シリンダ31によって加熱され、溶融し
て蓄積空間38に蓄えられる。
Here, when the screw motor 46 is driven to rotate the screw 32, the molding material 34 supplied from the hopper 33 is supplied.
Is heated by the heating cylinder 31 while being further compressed in the compression section 37 in which the volume of the groove 35 is reduced, and is melted and stored in the storage space 38.

ところで、上記ダイヤフラム52は、一対の絞り構造物
53,53′をパッキング54を介してボルトナット55によっ
て固定し、両絞り構造物53,53′により形成される空間5
6内にグリス、油又はその他の粘性体を充填して形成さ
れている。そして、上記空間56は、管57を介して圧力セ
ンサ58と連通される。なお、上記空間56内に充填される
グリス、油又はその他の粘性体は粘度が1×103ポアズ
以下のものとする。
By the way, the diaphragm 52 includes a pair of throttle structures.
53, 53 'are fixed by bolts and nuts 55 via packings 54, and a space 5 formed by both throttle structures 53, 53' is formed.
6 is formed by filling grease, oil or other viscous material. The space 56 is connected to a pressure sensor 58 via a pipe 57. The grease, oil, or other viscous material filled in the space 56 has a viscosity of 1 × 10 3 poise or less.

そして、射出工程中において、スクリュ32を高速で移
動させている状態から急に低速状態に変更しようとする
と、スクリュ32のアクチュエータを構成するボールネジ
42及びそれに噛合するナット43はネジ構造であるため、
射出用モータ41の慣性モーメントGD2(ここで、G:重
力、D:モータの直径)に対応して低速になろうとする
が、それまで高速で前進していたスクリュ32は、その慣
性によって更に前進しようとする。
During the injection process, if the screw 32 is suddenly changed from a high-speed moving state to a low-speed state, the ball screw constituting the screw 32 actuator is changed.
Since 42 and the nut 43 meshing with it have a screw structure,
Attempts to reduce the speed in response to the inertia moment GD 2 (here, G: gravity, D: motor diameter) of the injection motor 41, but the screw 32, which has been moving forward at a high speed until then, further increases its inertia. Try to move forward.

ここで、ボールネジ42とスクリュ32との結合部分がシ
リンダ構造になっていると、スクリュ32は比較的自由に
前進することができるが、本発明の射出成形機において
は、スクリュ32とボールネジ42部分との間には上記構成
からなるダイヤフラム52が設けられているので、比較的
速く停止することができるようになり、スクリュ32とナ
ット43との位相差を低減する。この時スクリュ32はダイ
ヤフラム52の変形量だけ前進して止まるが、その変形量
は従来の射出成形機のシリンダ構造を採用した場合と比
較して一桁少なくなる。
Here, if the connecting portion between the ball screw 42 and the screw 32 has a cylinder structure, the screw 32 can advance relatively freely, but in the injection molding machine of the present invention, the screw 32 and the ball screw 42 Since the diaphragm 52 having the above configuration is provided between the screw 32 and the nut 52, the stop can be performed relatively quickly, and the phase difference between the screw 32 and the nut 43 is reduced. At this time, the screw 32 advances and stops by the amount of deformation of the diaphragm 52, but the amount of deformation is reduced by one digit as compared with the case where the cylinder structure of the conventional injection molding machine is employed.

ところで、金型内に成形材料が充填され射出工程から
保圧工程に変化した場合は、射出成形機は、速度制御か
ら圧力制御となり高速状態から低速状態に変化する。と
ころが、この時射出用モータ41には慣性があり、急に停
止することはできない。したがって、従来の射出成形機
においては、この運動エネルギが成形材料の圧力を上昇
させ成形品にバリを発生させていた。本発明の射出成形
機においては、ダイヤフラム52の絞り構造物53,53′自
体の変形及びダイヤフラム52内に充填されたグリス、油
又はその他の粘性体の圧縮によって上記運動エネルギが
吸収され、バリの発生を防止する。
By the way, when the mold is filled with the molding material and the injection process changes from the injection process to the pressure-holding process, the injection molding machine changes from speed control to pressure control and changes from a high speed state to a low speed state. However, at this time, the injection motor 41 has inertia and cannot stop suddenly. Therefore, in a conventional injection molding machine, this kinetic energy raises the pressure of the molding material and generates burrs on the molded product. In the injection molding machine of the present invention, the kinetic energy is absorbed by the deformation of the drawing structures 53, 53 'themselves of the diaphragm 52 and the compression of grease, oil or other viscous material filled in the diaphragm 52. Prevent occurrence.

また、上記ダイヤフラム52には、その内部の空間56に
連通するように管57が接続されていて、該管57の先に圧
力センサ58が接続されている。該圧力センサ58は、射出
用モータ41の加減速に伴う空間56内の圧力変化を検出し
て図示しない制御装置にその信号を送る。
A tube 57 is connected to the diaphragm 52 so as to communicate with a space 56 therein, and a pressure sensor 58 is connected to the end of the tube 57. The pressure sensor 58 detects a pressure change in the space 56 due to acceleration and deceleration of the injection motor 41 and sends a signal to a control device (not shown).

制御装置は、該圧力の値と設定値とを比較して、両者
が同一の値になるように上記射出用モータ41を制御して
射出圧力制御を行うとともに、保圧工程への切換え時の
制御を行う。
The control device compares the pressure value and the set value, controls the injection motor 41 so that the two values become the same value, controls the injection pressure, and controls the injection pressure when switching to the pressure holding step. Perform control.

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、
これらを本発明の範囲から排除するものではない。
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible based on the gist of the present invention.
They are not excluded from the scope of the present invention.

例えば、上記圧力センサの代わりに歪みゲージを設
け、これをダイヤフラムに取りつけてダイヤフラムの変
形量を直接読み取るようにしてもよい。この場合、必ず
しもダイヤフラムの空間内に粘性体を封入する必要はな
い。
For example, a strain gauge may be provided in place of the pressure sensor, and the strain gauge may be attached to the diaphragm to directly read the deformation amount of the diaphragm. In this case, it is not always necessary to enclose a viscous material in the space of the diaphragm.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、カップリング
と第2のネジ構造物との間にあってスクリュ又は射出用
モータの慣性による相対的な変位を吸収するダイヤフラ
ムとを有しているので、射出速度を急激に変化させた場
合や、保圧切換え時において慣性によりスクリュ又は射
出用モータが前進をし続けることにより成形材料の圧力
が上昇してバリを発生することがなくなる。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, there is provided a diaphragm between a coupling and a second screw structure for absorbing relative displacement due to inertia of a screw or an injection motor. Therefore, when the injection speed is suddenly changed or when the screw or the injection motor keeps moving forward due to inertia at the time of switching the holding pressure, the pressure of the molding material does not increase and burrs are not generated.

また、スクリュと駆動機構の間にシリンダ構造を有し
ないので、油漏れを発生することもなくなる。
Further, since there is no cylinder structure between the screw and the drive mechanism, oil leakage does not occur.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の射出成形機を示す図、第2図は従来の
射出成形機を示す図である。 31…加熱シリンダ、32…スクリュ、33…ホッパ、34…成
形材料、35…溝、36…供給部、37…圧縮部、38…蓄積空
間、39…駆動スプライン軸、40…伝達機構、41…射出用
モータ、42…ボールネジ、43…ナット、44…スプライ
ン、45…歯車、46…スクリュモータ、51…カップリン
グ、52…ダイヤフラム、53,53′…絞り構造物、56…空
間、58…圧力センサ。
FIG. 1 is a diagram showing an injection molding machine of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a conventional injection molding machine. 31 ... heating cylinder, 32 ... screw, 33 ... hopper, 34 ... molding material, 35 ... groove, 36 ... supply part, 37 ... compression part, 38 ... storage space, 39 ... drive spline shaft, 40 ... transmission mechanism, 41 ... Injection motor, 42 ball screw, 43 nut, 44 spline, 45 gear, 46 screw motor, 51 coupling, 52 diaphragm, 53, 53 'throttle structure, 56 space, 58 pressure Sensor.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】(a)シリンダの中に回転自在かつ前後進
自在に支持されるスクリュと、 (b)該スクリュの後端にあって、該スクリュと相対的
に回転することができるように接続されるカップリング
と、 (c)該スクリュを軸方向に移動させるための射出用モ
ータと、 (d)該射出用モータによって回転させられる第1のネ
ジ構造物と、 (e)該第1のネジ構造物と噛合し、その回転に伴い軸
方向に移動する第2のネジ構造物と、 (f)上記カップリングと第2のネジ構造物との間にあ
って、スクリュ又は射出用モータの慣性により両者間に
生じた相対的な変位を吸収するダイヤフラムとからなる
ことを特徴とする射出成形機。
(A) a screw rotatably and forward and backward supported in a cylinder; and (b) a screw at a rear end of the screw so as to be rotatable relative to the screw. (C) an injection motor for moving the screw in the axial direction; (d) a first screw structure rotated by the injection motor; and (e) the first screw structure. (F) a second screw structure which meshes with the above screw structure and moves in the axial direction with its rotation; and (f) an inertia of the screw or the injection motor which is located between the coupling and the second screw structure. And a diaphragm that absorbs a relative displacement generated between the two.
【請求項2】(a)上記変位を吸収した際のダイヤフラ
ムの物理量の変化を検出する手段と、 (b)該検出手段の検出値に基づき、射出工程から保圧
工程への切換え又は射出圧力の制御を行う制御装置を備
えた請求項1記載の射出成形機。
(A) means for detecting a change in the physical quantity of the diaphragm when the displacement is absorbed; (b) switching from the injection step to the pressure-holding step or injection pressure based on the detection value of the detection means. The injection molding machine according to claim 1, further comprising a control device for performing control of the injection molding.
JP3368389A 1989-02-15 1989-02-15 Injection molding machine Expired - Lifetime JP2577078B2 (en)

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JP3368389A JP2577078B2 (en) 1989-02-15 1989-02-15 Injection molding machine

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JP3368389A JP2577078B2 (en) 1989-02-15 1989-02-15 Injection molding machine

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Publication Number Publication Date
JPH02214630A JPH02214630A (en) 1990-08-27
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