JP3004581B2 - 熱可塑性材料からの合成樹脂製品の製造法 - Google Patents

熱可塑性材料からの合成樹脂製品の製造法

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JP3004581B2
JP3004581B2 JP7333745A JP33374595A JP3004581B2 JP 3004581 B2 JP3004581 B2 JP 3004581B2 JP 7333745 A JP7333745 A JP 7333745A JP 33374595 A JP33374595 A JP 33374595A JP 3004581 B2 JP3004581 B2 JP 3004581B2
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    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/1703Introducing an auxiliary fluid into the mould
    • B29C45/1732Control circuits therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04B41/00Pumping installations or systems specially adapted for elastic fluids
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、合成樹脂可塑化装
置から合成樹脂射出ノズルを経て金型内に伸長する溶融
体流動経路に沿って、金型のキャビティに必要量の合成
樹脂溶融体を射出し、同時におよび/または次いで加圧
流体、好ましくは加圧気体を溶融体に射加し、金型中に
もたらされた溶融体をキャビティ内に分配し、金型の内
壁に押圧し、この際、加圧流体を圧力タンクから溶融体
に導入し、駆動素子を有する圧縮機から圧力タンクに流
体を供給し、得られた成形部品を熱可塑性材料の融点よ
り低い温度に冷却し、キャビティの加圧流体の圧力を緩
和する各工程を有する熱可塑性材料からの合成樹脂製品
の製造法に関する。
【0002】
【従来技術】この分野における方法は、ドイツ特許出願
公開第3734164号公報により公知であり、同文献
には熱可塑性合成樹脂から中空体成形部品を射出成形す
る方法が開示されている。ここでは、まず成形部品を形
成するために必要な量の溶融液状合成樹脂を射出成形用
金型内に押出し、次いで射出成形用金型および熱可塑性
合成樹脂に流動可能な媒体、ことに気体を圧入し、同時
に合成樹脂材料を金型の空所表面上に分配し中空体を得
る。この後、媒体の加圧下に保持された中空体を射出成
形用金型で冷却する。次いで中空体から媒体の圧力を除
き、成形部品を離型ないし射出成形用金型から取り出
す。
【0003】圧縮機と連結された圧力タンクからの加圧
流体を任意に使用する。圧縮機は圧力タンク中に気体を
給送するが、詳細にはこの圧力タンクが常に一定の最小
圧力を保つように給送する。これは先行技術により公知
の素子を使用して実現される。詳細について以下に説明
する。
【0004】圧力タンクは、事実上存在する気体圧を測
定する圧力センサーを具備する。圧力センサーは圧力タ
ンクの駆動素子(モーター)を制御する際に信号を発す
る。圧力タンク内での気圧の上限および下限が制御され
る。加圧流体の除去また漏出によりタンク内圧力が下限
より低減される場合は、圧縮機モーターを稼働させる。
この圧力タンク中に注入された流体により、タンク内圧
力が上昇する。この場合、加圧流体の最大必要量に対す
る所望のタンク内圧力を得るために必要な圧縮機駆動装
置の寸法を決定する。圧力センサーが、圧力が上限に達
したことを伝えるまでの間、モーターを稼働状態とし、
この後に圧縮機駆動装置のスイッチを消す。
【0005】圧縮機−圧力タンク装置を稼働する際に、
緩和発信過程にシステムが条件づけられること、すなわ
ち圧力タンク内圧力が圧縮機の断続的稼働に条件づけら
れたジグザグ曲線状の時間を経過するという欠点を有す
る。この結果、エネルギーに関して不利な、圧縮機−圧
力タンクシステム稼働形態を得るに至り、効率的に不利
となる。
【0006】更に全ての制御素子および調整素子が恒常
的なオン−オフ切り換え運転を行うが、これはシステム
構成素子の耐久時間が相違するという欠点を有する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、本発明は上
記欠点を解決し、エネルギーに関して改善された、摩耗
の低減された圧縮機−圧力タンク−システム稼働形態を
可能とする、熱可塑性材料からの合成樹脂製品の製造法
を提供することをその課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は、
a)合成樹脂可塑化装置(3)から合成樹脂射出ノズル
(4)を経て金型(1、2)内に伸長する溶融体流動経
路に沿って、金型(1、2)のキャビティに必要量の合
成樹脂溶融体を射出し、 b)同時におよび/または次いで加圧流体、好ましくは
加圧気体を溶融体に加入し、金型(1、2)内にもたら
された溶融体をキャビティ内に分配し、金型(1、2)
の内壁に押圧し、この際、加圧流体を圧力タンク(5)
から溶融体に導入し、駆動素子(6)を有する圧縮機
(7)から圧力タンク(5)に流体を供給し、 c)得られた成形部品(8)を熱可塑性材料の融点より
低い温度に冷却し、 d)キャビティの加圧流体の圧力を緩和する 各工程を有する熱可塑性材料からの中空合成樹脂製品の
製造法であって、圧縮機(7)の駆動素子(6)が、少
なくとも多数の合成樹脂製品を製造する間に、時間的に
一定の性能水準(P)を保ち、該性能水準(P)は、 e)属するサイクル総時間(T)内に一定数の合成樹脂
製品を製造するために必要な量の加圧流体を得るため
に、駆動素子(6)が達成しなければならない仕事
(W)を求め、 f)式 P=W/T により算出され、 g)算出された性能水準(P)は駆動素子(6)の駆動
能力の基本調整値として定められること、を特徴とする
製造法 により解決されることが本発明者等により見出さ
れた。
【0009】また、本発明により圧縮機−駆動素子のた
めのオン−オフ切り換え操作はもはや行われず、駆動モ
ーターの恒常的、連続的運転がなされる。
【0010】時間的に一定の性能水準(P)(これを得
るために駆動素子を有する)は調整可能であり、個々の
射出成形工程における加圧流体の必要量から得られる。
これを決定するために、まず、属するサイクル総時間
(T)内に一定数の合成樹脂製品を製造するために必要
な量の加圧流体を得るために、駆動素子(6)が達成し
なければならない仕事(W)を求め、式、P=W/Tに
より、駆動素子(6)の性能水準(P)を算出し、算出
した性能水準(P)を駆動素子(6)の駆動能力の基本
調整値と定める。
【0011】合成樹脂製品の製造が進行に際し、上記式
により性能を算出する場合に確実な誤差または不正確さ
も合算されるため、時間が経過するうちに圧力タンクの
圧力が割当て生産量と相違してしまう。従って本発明で
はあらかじめ決定した、すなわち一定の時間における合
成樹脂製品の製造の後、または製品を一定数製造した後
の、駆動素子(6)の性能水準(P)を調べ、必要に応
じて調整を行う。
【0012】性能基準値は電気的または電子的制御手段
により、あるいは機械的または液圧式制御手段により得
られる。
【0013】この方法によると、連続的に稼働した場合
に、駆動素子(6)のエネルギー需要の極めて一定な平
均値を得ることができるため、これを合成樹脂製品の大
量生産の際に使用すると有利である。
【0014】本発明による方法は、多数の機器を駆動す
る際にも、更に流体供給装置が多数の射出成形機に加圧
流体を供給する場合に調整可能であり、好ましい。
【0015】本発明の方法により以下に記載の種々の利
点が得られる。すなわち、 ・連続的な運転過程の場合の方が、フル稼働と非稼働の
恒常的な切り換えを行う場合よりもエネルギー的に好適
であるため、圧縮機駆動素子の仕事率を最低限に抑える
ことができる。 ・本発明により平均値が保たれ、上限と下限の間以外の
圧力を持続的に変動させるため、圧力タンク中の圧力変
動が低減される。 ・付属の運転センサーを含む制御回路が従来技術により
得られるため、本発明の方法を実現するために必要な装
置を簡単に製造することができる。 ・均一なシステム荷重が行われるため、圧縮機−タンク
−システムの構成要素が従来技術による運転(オン−オ
フ切り換え)による高荷重が回避される。
【0016】
【発明の実施の形態】図面を参照しつつ本発明の実施態
様を説明し、本発明の方法による射出成形工程を簡略的
に示す。合成樹脂可塑化装置3により合成樹脂粒子から
溶融体を製造し、得られた溶融体は合成樹脂射出ノズル
4を経て金型1、2のキャビティ中に射出される。この
際溶融体は、合成樹脂可塑化装置3から合成樹脂射出ノ
ズルを介して金型1、2に至る溶融体流動経路を経る。
溶融体の量は、空所を考慮に入れ、半加工品が製造され
れば十分である。
【0017】金型キャビティの充填と同時におよび/ま
たはこれに次いで加圧流体をキャビティに導入し、通常
は圧力タンクから任意に窒素ガス(N2 )を投入する。
加圧気体をキャビティ内の溶融体に分配し、溶融体を金
型1、2の内壁に押圧する。溶融体が十分に冷却される
と、金型1、2が除去可能でとなり、半加工品8も取り
出される。上述の場合、加圧流体はガス導入ノズル9お
よびガス抜きノズル10から半加工品8に施される。或
は、気体をノズル範囲(合成樹脂噴射ノズル4)から導
入することも可能である(図示せず)。
【0018】圧力タンク5と圧縮機7とを、圧力管で連
結する。圧縮機を駆動素子6により駆動させるが、この
際通常は電気モーターを使用する。他の駆動素子も使用
可能であることは言うまでもない。
【0019】駆動素子は全製造工程の間、あるいは少な
くとも一定単位数量の合成樹脂製品が製造される間、時
間的に一定の性能水準Pで駆動する。ここでPは駆動素
子6により得られる一定性能を示すものとする。
【0020】性能Pは、所望の中空合成樹脂製品を完成
させるために一定時間に得られる仕事Wの、このために
必要とされるサイクル総時間Tに対する割合、すなわち P=W/T を示す。
【0021】従って必要量の加圧流体を任意に使用可能
なために駆動素子の連続的なオン−オフ切り換え操作を
必要としない。
【0022】平均性能Pの誤差を減少させるためには、
圧力タンク5の容量がクッションと成り、秩序的な製造
が可能となる。
【0023】平均性能Pを高く調整するには、必要以上
の加圧流体を長時間にわたり製造する。しかるにタンク
内圧力が持続的に向上する。この実施態様においては、
圧力調整弁11が設けられ、これによりタンク内圧力の
許容範囲を越える上昇を回避する。圧力調整弁から漏出
した気体を窒素供給管に戻し使用すると好適であり、気
体の浪費が防げる。
【0024】本発明の効率を向上させるために、実際に
はまず上記式により求められる性能Pを基本調整値とし
て、射出成形機の運転開始前に定める。予想される流体
消費量からも性能が決定される。圧力タンク内を常に一
定に保たれた割当仕事量を行うための圧力に調整する方
法で、予想の消費量と実際の、継続駆動中の圧縮機運転
とが正確に一致する。
【0025】しかしながら、一般的には性能を算出する
場合に確実な誤差が出ることは免れないため、長期間に
はタンク内圧力が割り当て仕事量を行うための圧力から
逸脱してしまう。従って一定の製造時間の後、または一
定数の半加工品を製造した後に駆動素子6の性能水準を
調べ、必要に応じてこれを調整する。これは機械制御に
より自動的に遂行される。
【0026】一定時間の後に、圧力タンク内圧力を調べ
る。所望の割当仕事量を行うための圧力から逸脱した場
合には、性能水準Pを相応に修正する。これに関して、
例えば機械制御により整理された数値表に基づき以下の
変化が生じる。
【0027】
【表1】 基本値の間に追加的な値が存在する。上記表中の数値
は、個々の圧縮機−タンク−システムに関する実験およ
び基礎的な製造工程に基づく。仕事率を調べることと、
必要に応じた調整は規則的な間隔で繰り返される。
【0028】一定の性能水準を得るための制御ないし調
整素子として、例えば回転数調整可能な電気モーターを
制御する電子素子が使用される。しかしながら、一定の
回転数で運転される電気モーターを使用する際に、無段
階の機械的電動装置を使用し、これにより圧縮機の回転
数、すなわち性能を調整する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法による射出成形工程を簡略的に示
す図である。
【符号の説明】
1、2...金型 3.....合成樹脂可塑化装置 4.....合成樹脂射出ノズル 5.....圧力タンク 6.....駆動素子 7.....圧縮機 8.....成形部品
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−312431(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 45/00 - 45/84

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】a)合成樹脂可塑化装置(3)から合成樹
    脂射出ノズル(4)を経て金型(1、2)内に伸長する
    溶融体流動経路に沿って、金型(1、2)のキャビティ
    に必要量の合成樹脂溶融体を射出し、 b)同時におよび/または次いで加圧流体を溶融体に加
    入し、金型(1、2)内にもたらされた溶融体をキャビ
    ティ内に分配し、金型(1、2)の内壁に押圧し、この
    際、加圧流体を圧力タンク(5)から溶融体に導入し、
    駆動素子(6)を有する圧縮機(7)から圧力タンク
    (5)に流体を供給し、 c)得られた成形部品(8)を熱可塑性材料の融点より
    低い温度に冷却し、 d)キャビティの加圧流体の圧力を緩和する各工程を有
    する熱可塑性材料からの中空合成樹脂製品の製造法であ
    って、 圧縮機(7)の駆動素子(6)が、少なくとも多数の合
    成樹脂製品を製造する間に、時間的に一定の性能水準
    (P)を保ち、該性能水準(P)は、 e)属するサイクル総時間(T)内に一定数の合成樹脂
    製品を製造するために必要な量の加圧流体を得るため
    に、駆動素子(6)が達成しなければならない仕事
    (W)を求め、 f)式 P=W/T により算出され、 g)算出された性能水準(P)は駆動素子(6)の駆動
    能力の基本調整値として定められること、 を特徴とする製造法。
  2. 【請求項2】一定時間にわたり合成樹脂製品を製造した
    後に、駆動素子(6)の性能水準(P)を調べ、必要に
    応じて調整することを特徴とする請求項に記載の、製
    造法。
  3. 【請求項3】駆動素子(6)の性能水準(P)を電気的
    または電子的制御手段により設定することを特徴とす
    る、請求項1又は2に記載の製造法。
  4. 【請求項4】駆動素子(6)の性能水準(P)を機械的
    制御手段により設定することを特徴とする、請求項1又
    は2に記載の製造法。
  5. 【請求項5】駆動素子(6)の性能水準(P)を液圧式
    制御手段により設定することを特徴とする、請求項1又
    は2に記載の製造法。
  6. 【請求項6】合成樹脂製品の大量生産の際に使用するこ
    とを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の
    製造法。
  7. 【請求項7】圧力タンク(5)が多数の射出成形機に加
    圧流体を供給することを特徴とする、請求項1〜6のい
    ずれか1項に記載の製造法。
JP7333745A 1994-12-21 1995-12-21 熱可塑性材料からの合成樹脂製品の製造法 Expired - Lifetime JP3004581B2 (ja)

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DE4445622.0 1994-12-21
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JPH08224747A JPH08224747A (ja) 1996-09-03
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