JP3318587B2 - 射出成形装置 - Google Patents

射出成形装置

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の記述 本発明は、射出成形装置と、この射出成形装置による
射出成形方法に関するものである。ここで使用されてい
るように、射出成形装置の用語は、成形用のプラスチッ
クス組成物を金型キャビティに射出するために用いられ
る装置と溶融金属を金型キャビティに注入するために用
いられる装置、通称ダイキャスト装置を包含する。
射出成形に通常用いられる装置は、二つのプラテンを
備え、それらの上に成形のための金型セットのそれぞれ
のツールが固定されている。また、該装置は、プラテン
の一方を他方へ向け移動し、金型のセットを開閉する手
段を含む。該金型が閉止されているときに、固定のプラ
テンの金型を介して成形組成物を金型キャビティに射出
する手段が設けられている。成形物が寸法安定性を得る
までに十分冷却されるまで、金型セットを閉止状態に維
持することが必要である。該装置の操作サイクルの実用
的な割合は、冷却時間で表され、その間、プラテンは、
相互に固定の状態に保たれなければならない。このこと
は、冷却時間の間中、型締め圧力を確立するために用い
るハイドロリックポンプを操作して維持される。本発明
の一つの目的は、射出成形操作の効率改善にある。その
他の目的は、一組みの金型ツールの冷却効率の改善にあ
る。
本発明の第１のアスペクトによれば、複数の金型セッ
ト、射出ヘッド、金型セットと射出ヘッドとに対し相対
的な動きを加えてシーケンスの金型に近接させる送り手
段、金型セットが射出ヘッドに近接したとき、成形組成
物を射出ヘッドを介して金型セットへ供給するフィード
手段ならびに成形組成物が射出ヘッドを介して金型セッ
トへ射出されている間前記金型セットの少なくとも一つ
を閉止状態にクランプするクランプ手段を備えている射
出成形装置が提供される。
発明の第１のアスペクトによる装置の使用において、
第１の金属セットへ成形組成物を射出した後、第１の金
型セットに成形された成形物が第１の金型セットから型
抜きできるに十分なほどに冷却される前に、射出ヘッド
は、成形組成物を第２の金型セットへ射出するように用
いることができる。後続の射出操作の間のインターバル
は、所要の冷却時間に左右されない。
発明の第２のアスペクトによれば、射出ヘッドを用い
て成形組成物を順次複数の金型セットそれぞれへ射出す
る成形用組成物成形方法を提供する。
発明の第３のアスペクトによれば、集合して金型キャ
ビティを構成する第１と第２のツールパーツを備え、か
つ、ツールパーツを閉止状態に保持し、釈放自由にする
保持手段を備えた射出成形金型セットが提供される。発
明の第３のアスペクトを組成する金型セットは、発明の
第２のアスペクトによる方法における使用に特に適して
いる。
金型セットと射出ヘッドとの相対的な動きは、射出ヘ
ッドを射出ステーションに維持し、金型セットを順次射
出ステーションへ動かすことによって達成できる。さも
なければ、該相対的移動は、金型セットをそれぞれのス
テーションに維持し、射出ヘッドをそれらのステーショ
ンへ順番に移動させることによって達成される。
金型セットと射出ヘッドとに相対的な動きを加える為
に用いられる送り手段は、各金型セットを射出ヘッドに
対し、順次精確に位置させるに適している。あるいはま
た、該送り手段に加えて、各金型セットを射出ヘッドに
対し、順次精確に位置させる位置決め手段を設けてもよ
い。送り手段は、金型セットを射出ステーションへシー
ケンシャルに搬送する、よく知られている形式のコンベ
ヤを備える。さもなければ、送り手段は、金型セットが
射出ステーションへ移動する搬送路を構成するトラック
と、該トラック上またはトラック内にある金型セットを
動かす推進手段とを備える。推進手段は、空気圧、磁界
または他の既知手段により金型セットを駆動するのに適
している。金型セットは、空気圧、磁界または他の既知
の手段により移動するとき、少なくとも、トラックにそ
い案内され、および／または搬送路内で支持される。金
型セットがそれぞれのステーションに留まり、射出ヘッ
ドが一方の金型セットから他方へ動く場合、射出ヘッド
は、既知のコンベヤで搬送されるか、または、前記した
既知の推進手段によりトラックにそって駆動され、ここ
に述べる既知の手段で支持される。射出ヘッドが一つの
金型セットから他方のものへ動かされる場合において
は、射出ヘッドを送る送り手段は、各金型セットに対す
る射出ヘッドの位置を順次、予め精確に定めることに適
しており、または、該送り手段に加えて、所要の位置を
精確に定める位置決め手段を備えていてもよい。
金型セットまたは射出ヘッドのいずれかがトラックに
そって動く場合、トラックにそう案内は、物理的接触に
頼らない既知の手段、例えば、電磁気放射手段による案
内または床に埋設したコンダクタと関連する電磁界の手
段による案内によって達成される。
射出に付随する操作を遂行する手段は、射出ステーシ
ョンに付加したステーションに位置したり、または、射
出ヘッドが送られる搬送路にそって送られてもよい。
金型セットを加熱したり、放熱させたりする手段は、
射出ヘッドが後続するパスにそうか、または、別のパス
にそって、金型セットへ順次移動される。金型セットを
開く手段は、射出ヘッドが移動するパスにそうか、また
は、別にパスにそって、各金型セットへ順次移動する。
金型セットが射出ステーションへ順次移動する場合、
金型セットは、熱交換ステーションおよび開放ステーシ
ョンを含む付加ステーションを介して動くのが好まし
い。
金型セットへ、それぞれの成形組成物を射出する複数
の射出ヘッドが設けられる。これらの組成物は、色相を
異にしたり、他の特性を異にするものである。それぞれ
の成形組成物が複数のヘッドを介して各金型セットへ射
出される場合、これらは、各金型セットへ、それぞれの
インレットノズルを介して同時に、または、シーケンシ
ャルに射出される。射出の関係は、金型セットと射出ヘ
ッドとの間に順次に確立される。
一つ以上の射出ヘッドが設けられている場合、これら
は、共通のパスにそって一方の金型セットから他方へ移
動したり、または、金型セットが送られてくる、それぞ
れの射出ステーションに配置される。
一つの射出ヘッドに付加する手段が一つの金型セット
から他方へ動く場合、付加手段の動きは、射出ヘッドの
動きとは別のものである。さもなければ、これらは、こ
れらを金型セットへ順次搬送する共通のキャリヤに装着
されている。金型セットが共通のキャリヤに装着され、
後続のステーションへ動く場合、特定の金型セットは、
該特定の金型セットにおいて、特定のステーションまた
はステーションズでなされる操作無しに、一つまたはそ
れ以上のステーションズをパスする。かくして、一つの
金型セットが後続のステーションで受けるアクション
は、他の金型セットが同じパスにそって送られる間に受
けるアクションとは関係なしに選択される。
発明のさらなるアスペクトによれば、射出成形装置
は、複数の金型セットを運ぶキャリヤ、射出ヘッド、成
形組成物を射出ヘッドを介して金型セットへ供給するフ
ィード手段および、成形組成物が射出ヘッドを介して金
型セットへ射出される間、少なくとも一つの金型セット
をクランプするクランプ手段を備え、該キャリヤは、キ
ャリヤに金型セットを支持したとき、金型セットを軌道
パスまわりを動かすようになっていて、フィード手段
は、前記パスの内側にあり、射出ヘッドは、フィード手
段から前記パスへ延びている。この構成は、比較的コン
パクトな装置が得られる利点を有している。さらに、軌
道パスの外側には、クランプ手段を適応させる空間があ
り、この空間は、フィード手段と射出ヘッドによって制
限されない。
フィード手段は、好ましくは、前記パスに対し横断す
る軸まわりを回転するフィードスクリュウを含むのが好
ましい。一般的には、金型セットがキャリヤによって動
かされるパスは、水平である。この場合、射出ヘッド
は、フィードスクリュウの上位レベルに配置されている
ことが好ましく、フィードスクリュウは、成形組成物を
射出ヘッドに向け上方へ送るようになっている。この構
成は、重力によって成形組成物が射出ヘッドからフィー
ドスクリュウに向け動く傾向にあり、そして、コントロ
ールできない状態で、重力作用により射出ヘッドから成
形組成物がエスケープする危険を実質的になくす利点が
ある。さらに、該構成は、成形組成物がフィードスクリ
ュウに支持され、溶融状態にある間、射出ヘッドを新品
の射出ヘッドに交換できる可能性を与える。
成形組成物は、溶融状態で上方へ移動され、下方へ射
出されることが好ましい。
装置は、装置の可動部分を実質的に包囲するハウジン
グを含む。ハウジング内の雰囲気は、モニターされ、そ
して／あるいは、コントロールされる。ハウジングの内
部には、ハウジング内に火災発生のとき、警報を出すの
に適している煙感知器または温度感応装置が設けられて
もよい。ハウジング内で火災が起きたとき、ハウジング
は、火気への空気を遮断し、不活性ガスまたは他の消化
剤がハウジング内部に放出され、消化する。
装置の操作は、マイクロプロセッサでコントロールさ
れるのが好ましい。装置により製造される成形物ならび
に装置内に存在する金型セットに関する情報は、既知の
入力装置、例えば、キーボード、ディスクまたはテープ
リーダーを介してマイクロプロセッサに入力される。マ
イクロプロセッサは、装置のコントロールシステムの他
の部品類とのインターフェースを有し、発明を構成する
一つの装置と他の装置のコントロールシステムとの間の
情報伝達を容易にする。かくして、ある成形品を製造す
るために、装置の操作をコントロールするのに適したプ
ログラムが一番目の装置のマイクプロセッサに与えられ
ると、該プログラムは、他の装置へ伝達されるか、また
は、該他の装置は、第１番目のマイクロプロセッサによ
りコントロールされ、該他の装置が同一の、または、類
似の成形品を製造することになる。
クランプ手段は、金型セットが射出ステーションを介
して動く場合、射出ステーションにとどまっていてよ
い。さもなければ、クランプ手段は、金型セットと共に
射出ステーションおよび他のステーションを通る。射出
ヘッドが金型セットへ順次動く場合、クランプ手段も各
金型セットへ順次動かされる。さもなければ、それぞれ
のクランプ手段が各金型セットのために設けられ、射出
ヘッドが一つの金型セットから他方へ動くとき、クラン
プ手段は、金型セットにとどまる。
発明の第１のアスペクトおよび発明の他のアスペクト
による射出成形装置の好ましい特徴は、ここに添付の請
求の範囲において定められている。
本発明を組成し、本発明の方法において使用される射
出成形装置の実施例は、添付図面を参照しながら記載さ
れるものであり、図面において： 図１は、射出成形装置の略図表示を示し、一側面に対
し上方から見たもので、図示のカバーはアウトラインの
みである。
図２は、図１の装置に用いられる金型セットの斜視図
である。
図３は、図２に示された装備の断面を示す。
図４は、図２の金型セットを通るIV−IVにそう断面を
示す。
図５は、図１の装置に組み込まれるクランプ手段を一
部立面、一部断面で示す。
図６は、図５の矢印VIの方向から見た図５のクランプ
手段を示す。
図７は、成形組成物を金型セットへ射出する、図１の
装置に組み込まれる手段の斜視図の略図表示を示す。
図８は、図１の装置に組み込まれる冷却手段の斜視図
を示す。
図９は、図２に示した金型セットと組み合わされた図
８の冷却手段の立面の略図表示を示す。
図10は、立面で示した他の部分と共に、装置のキャリ
ヤの回転軸を含む面での装置のある部分の断面を示す。
図11は、射出ヘッドの断面と装置のフィード手段の隣
接部分とを示す。
添付図面に示されたこの発明の射出成形装置は、中空
の基体10を備え、これは、床に設置され、該装置の使用
時は、動かない。図示の射出成形装置には、互いに同じ
か、互いに異なるいくつかの金型セットが使用されてい
る。これらの適当な金型セットを図2,3,4に示す。基体1
0には、複数の金型セットを支持し、複数のステーショ
ンを通る軌道パスにそって前記金型セットを順次移動す
るキャリヤ11を備える送り手段が装着されている。図示
の特定の実施例においては、キャリヤ11は、垂直なキャ
リヤ軸12を軸として基体10に対し回転するようになって
いる。キャリヤ11は、前記複数の金型セットをキャリヤ
軸12から実質的に同じ間隔をおいた、それぞれの位置で
支持する。便宜的には、キャリヤ11は、円形で、前記金
型セットは、キャリヤの周縁に近接して装着され、軸12
のまわりに等間隔に位置する。代表的な金型セットは、
図１に13で示されている。
キャリヤ11は、中央に開口部をもつ環状のものであ
り、基体10から図10に示すベアリング88により支持さ
れ、これは、キャリヤの内側周縁に近接し、キャリヤの
下位にある。ベアリング88は、基体10に組み込まれた実
質的に水平なプレート89で支持されている。このプレー
トは、キャリヤ11から離れて下方に位置し、ベアリング
88がキャリヤと支持プレート89の間にあるようになって
いる。キャリヤ11を基体10に対して駆動する電動モータ
90と関連のギヤボックス91が基体10内でベアリング支持
プレート89の下に装着されている。駆動軸92が支持プレ
ート89の開口を介してギヤボックス91から上方へ延び、
スプロケット93を支承し、これは、キャリヤ11に関して
固定されたベアリング88の一部に形成された歯部と噛み
合う。モータ91は、極めて僅かな公差内でキャリヤ11の
角度位置を予め定めることができ、その結果、モータと
キャリヤとは、前記金型セットをステーションからステ
ーションへ送り、各金型セットを各ステーションにおけ
る所要の位置に正確に位置することができる。
金型セット13は、図2,3,4に詳細が図示されている。
金型セットは、第１のツール14、第２のツール15および
複数の間隔をおいたコネクタ16を備えている。各コネク
タは、長い軸の形態で、一端部分が第１のツール14に固
定され、他端部分が第２のツールの開口をスライドでき
るようになっている。好ましくは、この開口は、第２の
ツール15を貫通している。コネクタ16は、ツールが離れ
ている、図２に示した金型開放状態と、前記ツールが互
いに面接触する金型閉止状態との間、直線パスにそって
の第１と第２のツールの相対的な動きを案内する。ツー
ル14,15の面接触により、成形品が成形される金型キャ
ビティが構成される。金型キャビティは、前記ツールの
一方または他方に全面的に形成されるか、または、ツー
ルのそれぞれに部分的に形成される。
さらに金型セット13においては、ツール14と対面する
ツール15のツール14の面から遠くなっている面に案内プ
レート86が固定されている。軸12にそう方向で見るよう
に、案内プレート86は、ツール15よりもずっと小さく、
案内プレートは、ツール15の周縁から内側に入りこんで
いる。案内プレート86は、キャリヤ11に形成された補助
開口に嵌合し、ツール15は、該開口に近接してキャリヤ
の上に載置される。ツール15は、だぼ手段（図示せず）
によりキャリヤ11に対する所定の位置に正しく位置決め
され、ボルト（図示せず）によりキャリヤ11に固定され
る。案内プレート86の厚さは、キャリヤ11の厚さよりも
若干厚く、その結果、案内プレートは、キャリヤの下面
から僅かに突出する。
成形組成物が金型セットへ入る入口は、インレットノ
ズル18に形成されており、該ノズルは、第１のツール14
に形成されており、第２のツール15に対し近接したり、
離れたりする相対的な動きを行う。インレットノズル18
は、金型キャビティ17からオフセットしたパスにそっ
て、第１のツール14でスライドするように案内される。
スプルー要素19は、第２のツール15に装着されていて、
インレットノズル18がスライドするパスの延長であるパ
スにそって相対的にスライドする。スプルー要素は、ス
プルー要素と第２のツール15との間で作用するスプリン
グ20でインレットノズル18方向へ付勢されている。スプ
ルー要素は、ツール14,15の接触面に近接したインレッ
トノズル18を受ける。ツール15からツール14への方向に
おけるスプルー要素19とインレットノズル18の動きは、
インレットノズル18の肩部が第１のツール14の肩部に係
合することで規制される。反対方向への動きは、スプル
ー要素19が第２のツール15の肩部に係合することで規制
される。
スプルー要素19とインレットノズル18との一方に、ス
プルー通路94が形成されていて、スプルー要素19が第２
のツール15の肩部に係合する充填位置（図示せず）にあ
るとき、金型キャビティ17とノズル18によるインレット
とが連通する。スプルー要素19が図３に示す遮断位置に
あるとき、インレットノズル18は、第１のツール14の肩
部に係合し、スプルー通路は、金型キャビティ17と連通
せず、スプルー通路にある成形組成物は、キャビティ内
に形成された成形品から分離されている。
第２のツール15には、金型セットの閉止状態に相当す
る、図４に示す完全挿入位置にコネクタ16をとどめてお
く保持手段が設けてある。保持手段は、一つが各コネク
タ16に対する複数の保持要素21からなる。各保持要素
は、伸直のロッドの形態で、第２のツール15に形成され
たボアに摺動自由に嵌合し、該ロッドの軸は、対応する
コネクタの長さ方向軸に直交する。各保持要素は、第２
のツール15に対し、保持要素の端部が対応するコネクタ
16に形成された補助凹部に着座する、図４に示す保持位
置と、対応するコネクタの凹部から保持要素が引き抜か
れる釈放位置との間を摺動する。凹部に着座したとき、
保持要素は、対応するコネクタが図４の位置から第２の
ツール15に対し動くのを規制する。かくして、保持要素
とコネクタとは、ツール14とツール15とを図４に図示の
閉止状態に保持する保持手段の一部を構成する。
さらに、保持手段は、第２のツール15に装着されたロ
ック要素22を備え、これは、保持要素21のパスを横切る
パスにそって動く。スプリング23がロック要素と関連
し、ロック要素を図４に示すロック位置へ付勢し、ロッ
ク要素は、保持要素21が保持位置から動くのを妨げる。
第２のツール15には、ロック要素22がスプリング23の作
用に抗しながら、ロック位置から、ロック要素が保持要
素21を保持位置から釈放位置へ動くのを許す釈放位置へ
動くことが可能となる十分な空間が設けられている。ス
プリング23から離れているロック要素22の端部は、第２
のツール15のボア24に入り、ボア24に挿入されることが
できるフィンガ25の作用で、保持位置から釈放位置への
ロック要素の動きを容易にする。フィンガ25は、釈放ス
テーションにおいて、基体10から支持されている。
フィンガ25がロック要素22から引き抜かれると、スプ
リング23によりロック要素は、保持要素21を押し、これ
らをカム作用によってコネクタ16の方向へ動かす。ロッ
ク要素22と第２のツール15との間には充分なクリアラン
スがあって、第２のツールに対しロック要素を保持要素
21にそう方向に動くようにし、スプリング23による付勢
力がロック要素22により保持要素に実質的に等しく作用
することを確実にしている。このことは、両保持要素が
対応するコネクタ16の凹部に充分に深く着座することを
保証する。さらに、ロック要素22のテーパーがついた部
分が保持要素の間に位置し、図４に示すロック位置への
ロック要素の動きは、保持要素がコネクタ16と係合する
ことによってのみ行われる。したがって、金型セットの
耐用期間の間に部品が損耗しても、コネクタの凹部に保
持要素の両者を着座させるロック要素22の機能が損なわ
れない。損耗が生じてもロック要素のテーパー部分をス
プリング23の付勢力で僅かに動かすのみである。ロック
要素がスプリングによってロック位置へ駆動されたと
き、若干の減りが生じていたとしてもコネクタ、保持要
素およびロック要素の間には遊びがない。
添付図面に図示した機械的保持手段の代わりに、ツー
ル14,15を閉止状態に保持する電磁気または電気機械的
保持手段を設けてもよい。さらに、保持手段は、例え
ば、ロック作用を行うためにハイドロリック圧力で動く
ピストンまたはダイアフラムと、金型セットが液圧源か
ら遮断されたとき、ハイドロリック圧力を維持するハイ
ドロリックアキュムレータとのようなハイドロリック部
材を含む。釈放ステーションにおいては、ツールセット
は、ハイドロリック圧力源に接続され、圧力を減少させ
て、金型セットのロック状態を解除し、ついで、圧力を
再び高めて再ロックする。同様に、保持手段が電磁気ま
たは電気機械式の場合は、開放ステーションにおいて電
源と一時的に接続する電気回路を金型セットに設ける
か、または、ツールセットの磁気回路を開放ステーショ
ンにおける電磁回路と一時的に接続させる。磁気回路と
は、高い磁気透過性のパスを意味する。
第２のツール15には、一対のエジェクタピンが設けて
あり、その一方を26で示す。エジェクタピン26は、金型
キャビティの境界部分を形成する端面を有している。各
エジェクタピンは、その端面が金型キャビティの隣接部
の面に対し面一となる位置へバネ付勢されている。ツー
ルセットが開放状態にあるとき、第２のツールに対し、
図２に示す位置へ動き、エジェクタピンは、ツール15に
形成された金型キャビティのその部分を介して上方へ伸
び、成形品をキャビティの部分から突き出す。
第１と第２のツール14,15の間に金型キャビティが一
つ以上形成されていて、インレットノズル18とスプルー
要素19との間のインターフェースに、各金型キャビティ
に一つの対応する数のスプルー通路が設けられている。
さらに、少なくとも一つのエジェクタピンが各金型キャ
ビティに設けられる。ツール14,15の間に一つ以上の金
型キャビティが構成される場合、スプルー要素19は、キ
ャビティのそれぞれに伸び、スプルー要素が遮断位置へ
動くとき、金型キャビティへ通じるスプルー通路それぞ
れを占める成形組成物がそれらの金型キャビティにおけ
るプラスチック組成物から分離される。金型キャビティ
から引き続いて突き出される成形品は、スプルー取りを
必要としない。
型開きステーション27においては、ツールセット14,1
5を開く図３に図示の型開き手段が基体10に装着されて
いる。型開き手段は、その一つが29で示される案内バー
で案内される摺動体28を含み、この摺動体は、図３に示
す後退位置と、摺動体28に装着されたプランジャ30が案
内プレート31の開口を突き抜け、型開きステーションに
おけるツールセットの第２のツール15へ突出する伸びた
位置との間を基体10に対し往復動する。突出位置におい
ては、プランジャ30は、エジェクタピン26と係合し、こ
れらをそれぞれの突き出し位置に保持する。
フィンガ25は、摺動体28に設けられたスプリング内蔵
の案内チューブに装着され、該スプリングによりフィン
ガ25の摺動ストロークは、摺動体のそれよりも短いスト
ロークになっている。
摺動体28には、各ツールセットにおけるコネクタ16に
対応するプッシャ32が装着されている。ツールセットが
型開きステーション27にあるとき、各プッシャ32は、対
応するコネクタと整合し、摺動体28が案内バー29にそっ
て動くと、プッシャは、第２ツール15の対応するボアへ
入り、コネクタと係合し、コネクタ全部又は一部を第２
のツール15から押し出す。コネクタは、第１のツールに
固定されているから、これによって、第１のツールは、
第２のツールから押し上げられ、ツールセットが型開き
状態となる。プッシャとコネクタの補助テーパーが、ツ
ールセット型開きの間、コネクタがプッシャから動かな
いようにする摩擦作用を確立する。エジェクタピンが第
２ツールに対し動く前に、プッシャが第２ツールから第
１ツールを押し上げるものであることを理解すべきであ
る。スプルー要素19の横突出体85がツール15のピンと共
同し、スプルー要素がツールから抜け出ないようにす
る。ピンは、また、スプルー要素の回転を拘束する。
案内プレート31に対し摺動体28を動かすために、ハイ
ドロリックピストンとシリンダーユニット33とが設けら
れていて、そのシリンダーは、案内プレート31と基体10
に固定されている。案内プレート31は、キャリヤ11の直
下に装着され、隣接のツールセットの間にあるキャリヤ
の部分がキャリヤの回転の間、案内プレートの上を動
く。空気圧ピストンおよびシリンダーユニットまたは電
気励磁の装置がユニット33の代わりを務めてもよい。摺
動体28のストロークが成形される成形品により選択され
る。
型開きステーション27には、突き出された成形品を受
けるシュート34と突き出された成形品をシュートへ渡す
装置が設けてある。後者の手段は、ノズル81で、ツール
1,15の間をシュートに向け空気噴流を供給する。
軸12まわりにあって、型開きステーション27から離れ
ている伝熱ステーション35においては、少なくとも一つ
の熱交換器が設けてあり、伝熱ステーションにおいてツ
ールセットと係合し、ツールセットと伝熱流体との間の
熱交換を行う。通常、ツール14,15の温度が許容レベル
以上になるのを防ぐために、ツールセットから伝熱流体
へ熱が伝わる。しかしながら、装置をアイドリングした
後のスタートアップにおいては、金型キャビティ17に射
出された成形組成物の早まった固化を防ぐために、熱を
伝熱流体からツールセットへ伝えてもよい。
図８においては、伝熱ステーション35における基体10
に装着された一対の熱交換器36,37が示されている。熱
交換器は、いずれも支持体38に装着され、摺動しながら
互いの方向に向け近寄ったり、離れたりする。支持体38
は、共通の直線パスにそう熱交換器の動きを案内する。
調節可能なストッパー39が支持体38に設けられてい
て、熱交換器36,37の互いに離れる方向への動きを規制
する。駆動手段が支持体38内に設けられていて、熱交換
器をそれらのストッパーからそれぞれの方向へ動かして
伝熱ステーション35においてツールセットに圧接させ
る。駆動手段は、ピストンとシリンダーユニットであ
る。熱交換器36,37が互いに離されて、ストッパー39に
当接するとき、それらの間には、閉止状態でのツールセ
ットが熱交換器に接触せずに通過できる十分な間隙が形
成されることを理解すべきである。
熱交換器36は、熱の比較的良導体である銅または他の
金属のブロックを備えている。このブロックには、熱交
換器内をインレット40とアウトレット41の間で流れる熱
を伝える流体の流路96が形成されている。さらに、熱交
換器36は、熱交換器が寄る方向へ動くとき、伝熱ステー
ションにおいてツールセットと係合する熱交換器の面に
おいて、フェースプレート43を備えている。フェースプ
レート43は、スチールまたは他の比較的耐摩耗性の金属
で作られている。熱交換器37は、好ましくは、熱交換器
36と同一であるが、熱交換器36に、そのフェースプレー
トが面して装着されている。
両熱交換器のインレット40とアウトレット41は、フレ
キシブルなホース（図示せず）により基体10内に装着さ
れたクーラー44に連結されている。クーラーは、熱を空
気へ伝えやすくした既知の熱交換器であり、ファンが設
けられていて、風をクーラーへ吹く。さらには、スター
トアップの間、伝熱流体を加熱する加熱手段が設けられ
ている。ポンプ45が設けられていて、伝熱流体をクーラ
ーまたはヒーターおよび熱交換器に圧送する。
図１に示すように、熱交換器36,37に相当する熱交換
器を個々に装備した複数の伝熱ステーションを設けるこ
とができる。
ツール14,15の一方または両者内には、一つ、また
は、それ以上の通路が形成されていて、金型セットが伝
熱ステーションにあるとき、該通路を介して伝熱媒体が
送られる。図３に代表的な通路87がツール14内に示され
ている。クーラント通路87は、バルブ（図示せず）を有
し、金型セットが伝熱ステーションにいないとき、クー
ラント通路87の両端部が閉止される。熱交換器36,37
は、それぞれのバルブ（図示せず）によってコントロー
ルされるコネクタを有し、伝熱ステーションにおける金
型セットの伝熱通路87と連通する。熱交換器36,37の移
動は、金型セットが伝熱ステーション内にある間、伝熱
通路87におけるバルブを開くのに用いられる。
軸12まわりで、型開きステーション27から、および、
伝熱ステーションのすべてから離れている射出ステーシ
ョン46には、射出ステーションでツールセット13のツー
ル14,15を共に型締めするクランプ装置47が設けてあ
る。このクランプ装置は、前記ツールの間にかなり高い
接触圧力を確立するようになっている。前記保持手段
は、前記ツールを閉止状態に保つが、前記ツールの間に
高い接触圧力を維持するものではない。
クランプ装置47は、基体10に適宜の態様で固定された
支持体48を含むもので、この支持体には、一対のジョウ
49,50が設けてある。支持体48は、直線状で平行の案内
バーを含み、これらは、ジョウ49に固定され、該案内バ
ーにそってジョウ50がスライドする。
さらにクランプ装置47は、一対のネジ付き回転可能な
シャフト53によりジョウ49に連結したリアクション部材
52を備える。これらのシャフトは、リアクション部材52
のメネジと係合し、シャフト53を回転することによっ
て、リアクション部材をジョウ49に近づけたり、離した
りすることができる。ジョウ49のハンドホイール54が適
当なギアでシャフトに連結し、これで前記シャフトを回
しやすくして、ジョウ49に対するリアクション部材52の
位置を設定する。ジョウ50は、ジョウ49とリアクション
部材52との間にある。端部プレート57が、ジョウ49から
離れた端部で案内バー51に取り付けてあり、ネジ付きシ
ャフト53の対応する端部が端部プレート内に回転自由に
装着されている。
クランプ装置47は、更に、リアクション部材52とジョ
ウ50とに連結するトグルリンク55を備える。ピストン・
シリンダユニット56が支持体48に装着され、トグルリン
クと連結し、リンク操作を行う。
クランプ装置のジョウ50は、支持体に対するジョウ50
の制限された動きを許容する連結手段により支持体48に
連結されている。図５に示された連結手段の例は、一対
の段付きボルト58を備え、案内バー51にそう方向への支
持体に対するジョウ50の僅かな動きを許す。支持体48に
対するジョウ50の位置は、常時、ジョウ50がキャリヤ11
の下位にあるものである。しかしながら、ジョウ50は、
案内プレート86の下面に係合するように動く。ジョウ49
は、キャリヤ11から上方に離れて位置し、ツールセット
が閉止状態にあるとき、ツールセット14,15をジョウ49,
50の間に受け入れるための十分な余裕をもつ。
クランプ装置47は、さらに、一対のプレストレッシン
グスクリュウ59を備え、これらは、ネジ付きシャフト53
を回すとき、回すハンドルホイール54に適当なギヤによ
って連結されている。スクリュウ59は、ジョウ49,50が
ツールセットと接触しないとき、クランプ装置47にスト
レスを受けさせるようになっている。トグルリンクが動
作して、ジョウ49,50を駆動し、ツールセットに圧接さ
せると、このプレストレスは、緩和され、クランプ装置
に問題となる捻じれは、なくなる。
また、射出ステーション46には、射出ステーションに
おける金型セットへ成形組成物を射出できる射出ヘッド
60が設けてある。射出ヘッドは、成形組成物を射出ヘッ
ドへ供給するフィード手段61に装着されている。このフ
ィード手段は、キャリヤ11のセンターに配置されてお
り、キャリヤの軸12と軸を共有する。かくして、フィー
ド手段は、ツールセットよりもキャリヤ軸に接近してい
る。
フィード手段61を装置の他の部分とは別に図７に示
す。フィード手段は、中空の射出筒62を含み、これは、
キャリヤ11のレベルの下位に配置されたベース63からキ
ャリヤの中央開口を抜けて、キャリヤのレベルの上位の
位置へと上方へ延びている。射出ヘッド60は、長く、中
空の部材であって、射出筒62に装着され、キャリヤ軸12
を横切るピボット軸64（図11）まわりをピボット運動す
る。射出ヘッド60とピボット軸64は、射出筒62の上端に
近接している。したがって、射出筒62から離れている射
出ヘッドの端部は、キャリヤ11に対し、上下に可動であ
る。射出ヘッド60の内部は、射出筒に対する射出ヘッド
のピボット運動の間、射出筒62の内部と連通している。
第１の位置決め手段が設けられていて、装置10に対する
射出筒62の位置を調節し、第２の位置決め手段が設けら
れていて、射出筒に対し射出ヘッドを動かす。
第２の位置決め手段は、図11に示すように、ピストン
・シリンダユニット65を備え、これは、トグルリンク66
を介して射出ヘッド60に作用する。第２の位置決め手段
を使用して、射出ステーションにおけるツールセットの
インレットノズル18に射出ヘッドのアウトレットノズル
67を当て合う。アウトレットノズル67は、インレットノ
ズル18を第１のツール14へ押し込み、スプルー要素19を
チャージング位置へ動かす。
図示の実施例においては、アウトレットノズル67は、
インレットノズル18の上位にあり、射出ヘッド60は、射
出筒62に対し上下にピボットすることが注目される。ピ
ストン・シリンダユニット65を伸ばすことにより、射出
ヘッドは、上方へピボットできて、アウトレットノズル
67をインレットノズル18から動かす。
射出ヘッド60は、射出ヘッドからアウトレットノズル
67を介しての成形組成物の流れを遮断するシャットオフ
バルブ68を含む。アウトレットノズルには、シャットオ
フバルブを受ける環状座が形成されている。この座は、
アウトレットノズルの下端において、オリフィスに近接
し、このオリフィスを介して、成形組成物がアウトレッ
トノズルから出て金型セットのインレットノズル18へ入
る。図示のように、バルブは、このオリフィス内へ伸び
る小さな突起を有する。バルブ68は、アウトレットノズ
ル67の軸にそってバルブから射出ヘッド60に装着された
ノズル保持体を介しチャンバ109へと上方へ伸びるステ
ム69に支持されている。チャンバ109は、ダイアフラム1
10で上下部分に区分され、該部分は、それぞれインレッ
トを有し、加圧下で流体を許容する。バルブステム69の
上位端部は、ダイアフラムの中間でダイアフラムに取り
付けられている。
クーラント通路111は、ノズルリテーナ10に形成され
ている。これらの通路を介してのクーラントの流れは、
アウトレットノズル67におけるプラスチックス組成物か
らダイアフラム110への熱の伝導を減少させる。ダイア
フラムは、また、操作の間、チャンバ109へ入るハイド
ロリック流体の手段により冷却される。ダイアフラム11
0が変質することなしに、高温に耐える素材から作られ
ていれば、クーラント通路111を省略してもよい。
第１の位置決め手段は、射出筒62のカバーチューブ70
の内側に配置された縦軸を備える。これらの軸は、射出
筒とネジ結合し、トランスミッション手段が設けられ
て、ハンドホイールからの回転運動をスクリュウへ伝
え、ベース63に対し、射出筒62を上下に動かす。
ベース63は、ブラケット73により基体10に固定された
水平の案内バー72に摺動自由に装着されている。ネジと
ナット機構が案内バー72によってベース63を動かすため
に設けられ、ハンドホイール74が設けられて、このネジ
・ナット機構を操作する。案内バー72の長さ方向は、射
出ヘッド60の長さ方向にそっている。
射出筒62には、図１に示すように成形組成物をフィー
ド手段へ送るフィードインレット75が設けられている。
図１に示すように、基体10の上方に設置のフィードホッ
パー79から成形組成物の粒状体がフィードインレット75
へ供給される。このホッパーは、水冷である。
射出筒62においては、フィードおよび射出スクリュウ
97が設けられていて、これは、既知の態様で作られ、配
置され、駆動される。モータ76が基体10に設けられ、射
出スクリュウを回転するようになっており、これには、
適当な伝達手段が設けられて、モータ76からの回転運動
を射出スクリュウに伝えられる。一対のピストン・シリ
ンダユニット77が設けてあり、射出筒62に対し、射出ス
クリュウをスクリュウ軸にそって往復動させる。これら
のピストン・シリンダユニットは、支持構造78により射
出筒62に支持されている。スクリュウ軸は、縦方向であ
る。
電熱要素112,113が射出ヘッド60と射出筒62とに設け
てあって、成形組成物を該組成物がアウトレットノズル
67へ達する時間までに所要の温度に加熱する。電熱要素
がアウトレットノズル67に組み込まれていることが好ま
しく、これにより成形組成物の温度を所要の値に上げる
もので、アウトレットノズル67の上流の成形組成物の温
度は、射出温度よりもはるかに低い。成形組成物は、射
出スクリュウにより射出筒62を介して上方へ供給され、
次いで、アウトレットノズル67へ、射出ヘッド60を介し
て、ほぼ水平に供給されることが注目される。電熱要素
は、インレットノズル67における熱電対を含むコントロ
ールシステム、射出ヘッド60および射出筒62によりコン
トロールされる。
フィードおよび射出スクリュウ97は、円錐形のチップ
98を有し、該円錐形部分とらせん形構成部99との間に
は、リング101が入っている周縁溝100がある。該リング
は、スクリュウのテーパー付きネックを囲み、対応する
テーパー付き内側周縁を有し、これは、スクリュウが上
方へ駆動されるとき、ネックの一端に近接したスクリュ
ウのテーパー付きネックに着座する。該リングは、射出
筒62のボアのインサイドに密接し、この結果、それは、
射出筒62のボア内とリング101の上にある成形組成物に
ピストンとして作用する。スクリュウが下方へ捻回され
るとき、ネックの径が細くなった方の部分がリング内へ
落ち込み、これによって、リングとンネックとの間に成
形組成物が、らせん形構成部99の作用の下に流れること
ができるクリアランスを作る。これによって、スクリュ
ウチップ98と射出筒62のボアの補充端部との間の空間に
成形組成物が再チャージされる。
射出筒62のボアからのアウトレットがスクリュウ97の
一方の側面における該ボアの両端の間と、チップ98を補
うボアの円錐形面の径の大きい方の部分に設けられてい
る。このアウトレットから、直線状の通路103が射出筒6
2を通り、上方へ通じ、環状送りチャンバ104へ達してい
る。送りチャンバ104は、ピボット軸64を囲む。送りチ
ャンバの外側周縁の一部は、射出筒62によって構成さ
れ、送りチャンバの外側周縁の他の部分は、射出ヘッド
60によって構成されている。加熱要素105は、送りチャ
ンバのセンターにおいて、送りチャンバにそって伸びて
いる。射出ヘッド60に形成された通路106は、その第２
の端部に隣接する送りチャンバ104に接続し、アウトレ
ットノズル67へ延びている。
加熱要素107は、射出ヘッド60内に装着され、アウト
レットノズル67へ伸びていて、アウトレットノズルに
は、通路106から成形組成物を受ける環状チャンバが設
けられている。この通路は、環状チャンバと連通し、ア
ウトレットノズルの長さ方向軸と直角な方向で該チャン
バに近づく。
シャットオフバルブ68の代替として、射出筒62の内部
に代替シャットオフバルブを設け、通路103を閉止して
もよい。この代替シャットオフバルブは、例えば、通路
103を遮断する回転プラグからなり、該バルブが開放状
態のとき、成形組成物が流れるボアを有する。
装置のコントロールシステムは、製造すべき成形品に
関するデータ、成形品が成形される金型に関するデータ
および装置の操作の連続工程の耐久性を含む成形品の成
形条件を受けるインプット手段を有するマイクロプロセ
ッサ（図示せず）を含む。該インプット手段は、例え
ば、キーボード、ディスクドライブおよびテープリーダ
ーのような一つのまたは複数の既知の入力装置を含む。
コントロールシステムは、また、マイクロプロセッサへ
情報を提供する感知装置をそうちに内蔵してもよい。こ
れらの感知装置は、前記した熱電対および近接スイッチ
または、他の既知のデバイスであって、ツールおよび他
のコンポーネツの存在と位置とを検出する。
装置の使用の準備においては、幾つかの金型セットが
キャリヤ11の所定の位置へ装着される。金型セットは、
実質的に互いに同一である。さもなければ、金型セット
は、異なる金型キャビティを構成し、寸法および／また
は形状を異にしてもよい。金型セットをキャリヤに装着
する間、キャリヤは、軸12まわりを間欠回転される。各
金型セットは、ロックされない開放位置27と射出ステー
ション46との間の位置において、キャリヤに装着され
る。金型セットは、キャリヤに固定される。金型セット
のそれぞれのインレットノズル18は、装置がキャリヤに
適応することができる最大数の金型セットの数よりも少
ない数の金型セットで操作されるとしても、相当する位
置、即ち、軸12から同じ距離で、軸まわりに等間隔に位
置する。
操作の初期の間、加熱された流体が伝熱ステーション
35および他の伝熱ステーションにおける熱交換器を流
れ、伝熱ステーションを通る金型セットの温度を上げ
る。この初期の段階においては、キャリヤ11は、完全に
一回転以上するもので、操作の初期段階の間、成形組成
物は、金型セットに導入されない。各金型セットの温度
が十分高くなって、成形組成物が金型セット内で早目に
硬化したり、成形組成物の所要量が適正に射出されなか
ったり、または、不良成形品を作ってしまう危険性を除
くまで、金型セットは、すべてのステーションを順次通
る。
金型セットが射出ステーション46へ移動した後、クラ
ンプ装置47が動作して、金型セットのツール14,15を比
較的高い圧力で型締めする。ついで、射出ヘッド60は、
ピストン・シリンダユニット65により下方へピボット回
動してインレットノズル18に係合し、インレットノズル
を押し下げて、スプルー要素19をチャージング位置へ動
かす。チャンバ109の下位部分が加圧されてバルブ68を
開く。射出ノズル67内の圧力は、スクリュウ97が駆動さ
れないときは、高くない。ついでピストン・シリンダユ
ニット77が作動され、ある量の成形組成物を射出ノズル
18関連したスプルー通路を介して下方へ金型セットの金
型キャビティ内へ射出する。ついでチャンバ109の上位
部分が加圧されて、シャットオフバルブ68を閉じ、ユニ
ット65が動作して、アウトレットノズル67をインレット
ノズル18から持ち上げ、スプルー要素19が切断位置へ動
けるようにする。ついでクランプ装置47が動作し、金型
セットを釈放する。ツール14,15は、コネクタ16に作用
する保持手段により、閉止位置に保持されることが理解
される。
所要量の成形組成物が金型キャビティへ射出された直
後にシャットオフバルブ68は、閉止され、アウトレット
ノズルは、インレットノズル18から上げられる。したが
って、スプループレートは、スプルー通路内の成形組成
物が溶融または可塑性組成にある間、切断位置へ動ける
ようになっている。成形組成物は、スプループレートの
動きを積極的に妨げるものではない。該ノズルがインレ
ットノズル18から引き上げられるとき、アウトレットノ
ズル67のアウトレットオリフィスにある成形組成物は、
インレットノズル内の成形組成物と共に留まる。
キャリヤ11は、射出ステーション46から伝熱ステーシ
ョン35へ金型セットを運びながら、次の位置へ進む。金
型セットが少なくとも、通常の動作温度にほぼ達する
と、熱交換器36,37へ加熱流体の供給は、停止され、こ
れら熱交換器へクーラントが供給される。熱伝導ステー
ションにおいては、熱交換器36,37は、金型セットの上
下対面する面と緊密に接触し、それらと熱伝導関係を確
立する。この関係は、後続の金型セットが射出ステーシ
ョンにおいて、クランプ装置47によりクランプされてい
る間、維持される。後続の金型セットがクランプ装置で
リリーズされると、伝熱ステーションにおける熱交換器
36,37は、金型セットから外れ、金型セットは、キャリ
ヤにより後続の伝熱ステーションへ移動され、ついで、
アンロックの型開きステーションへ動かされる。
ツールセットがアンロックの型開きステーションに位
置すると、フィンガ25が上昇されてロック要素22と係合
し、ロック要素を上方へ動かして保持要素21を釈放し
て、これらを互いの方向へスライドさせる。ついで、ピ
ストン・シリンダユニット33がさらに伸び、プッシャ32
をコネクタ16に係合させ、コネクタを第２のツール15か
ら上方へ動かし、金型セットを開くようにする。第１の
ツール14が完全な上昇位置へ近づくにつれ、エジェクタ
ピンが上方へ動かされて、金型キャビティから成形品を
突き出す。エアーノズル81からの空気の噴流が成形品を
シュータ34へ運ぶ。
プラスチックススプルーも金型セットから除去され
る。これは、例えば、スプルーに向け前進し、スプルー
を掴み、そしてツールセットから後退する掴み具の手段
またはエアージェットの手段により、機械的に達成され
る。スプルーは、切断され、ホッパーへ戻される。
成形品を金型セットから取り出す前に、成形品を補助
的に冷却する必要があれば、ピストン・シリンダユニッ
ト33を操作せずに、金型セットをアンロック型開きステ
ーション27に通し、金型セットを開く。ついで金型セッ
トは、ピストン・シリンダユニット77の操作無しに、射
出ステーション46へ送られ、そして、伝熱ステーション
へ戻される。このようにして、一つの特定金型セットま
たはすべての金型セットが、成形品が取り出される前
に、比較的長い間にわたり、冷却される。さらに、成形
品を過度に冷やし過ぎないようにするには、伝熱ステー
ションの一つを使用して、金型セットを加熱し、全体の
冷却度合いを下げる。マイクロプロセッサによるピスト
ン・シリンダユニット33とピストン・シリンダユニット
77とのコントロールによって、一つの金型セットのクー
リングサイクルをキャリヤ11における他の金型セットに
対するクーリングサイクルと容易に相違させることがで
きる。このことは、キャリヤ上のそれぞれの金型セット
に大幅に異なる成形品を成形する場合に有用である。
コントロール手段がプログラムされて、連続するツー
ルセットへ成形組成物の量を変えて射出する場合、成形
組成物が第１のツールセットへ射出された後、スクリュ
ウモータ76が次の金型セットへ射出すべき成形組成物の
量のみを供給する時間、作動される。これによって、成
形組成物の射出温度への早まり過ぎる加熱を防ぎ、成形
組成物が射出温度に維持される時間を最小限にできる。
このことは、射出温度で成形組成物が変質する場合に重
要なことである。
金型セットがアンロック型開きステーションに未だ位
置する間、スライダー28は、ツールセットから後退す
る。第１のツール14は、重力作用で第２ツール15へ下降
し、金型セットを閉止する。コネクタ16がツール15へ完
全に深く入ると、保持要素21がロック要素22のカム作用
によって、コネクタのそれぞれの凹部へ押し込められ
る。あるいはまた、コネクタがアンロック型開きステー
ションにおける第２ツール15へ深く入らなければ、金型
セットが射出ステーション46にあり、クランプ装置47が
金型セットに作用するときに、コネクタは、深く動かさ
れる。必要に応じて、アンロック型開きステーションま
たは中間ステーションにおいて、コネクタを第２のツー
ル15へ深く入り込ませるような力を重力作用にプラスさ
せて第１のツール14に加える手段を設けてもよい。
装置の操作の間、粒体形状の成形組成物は、冷却さ
れ、高い位置にあるホッパー79を介して入り口75へ供給
され、入り口から、射出スクリュウを内蔵する加熱チャ
ンバへ送られる。スクリュウは、射出筒62内において、
縦軸まわりを回転できることが注目される。成形組成物
は、スクリュウにより間欠的に押し上げられ、射出筒62
内で溶融される。
シャットオフバルブ68が閉じている間、射出スクリュ
ウは、回転し、所要量の成形組成物をスクリュウの下流
端へフィードする。スクリュウの下流の成形組成物によ
る圧力がシャットオフバルブを閉止するように維持する
のを助ける。スクリュウの下流端へ供給される組成物の
量は、スクリュウの回転時間により定まり、これは、金
型セットへ射出されるべき組成物の量に従い、マイクロ
プロセッサによりコントロールされる。キャリヤ11に
は、互いに異なる金型セットを配置し、射出されるべき
成形組成物の量を金型セットごとに変えるようにしても
よい。この場合、各金型セットに対する成形組成物の所
要量に関する情報がマイクロプロセッサへ入力され、マ
イクロプロセッサが、したがって、スクリュウ駆動モー
タの働きをコントロールする。
通路103、送りチャンバ104、通路106およびアウトレ
ットノズル67を占める成形組成物の容量は、一つのツー
ルセットへ射出されて、一つ、または、それ以上の成形
品をそこに成形する成形組成物の容量よりも大きいこと
が代表的である。代表的には、フィード・射出スクリュ
ウ97の下流の成形組成物の容量は、単一のツールセット
へ射出されるべき成形組成物の容量の３倍または４倍に
等しい。したがって、成形組成物は、フィード射出スク
リュウの下流にあるが、３つまたは、それ以上の金型セ
ットが射出ステーションを通る動きに相当する時間にわ
たり、射出筒と射出ヘッドに保持されている。射出筒62
のボアのテーパー端部からのアウトレットの位置の結
果、そのボアから通路103への成形組成物の流れは、激
しい乱流となる。送りチャンバに対し通じており、該チ
ャンバにそって離れているパスそれぞれにそって成形組
成物が送りチャンバへ近づき、離れる結果、送りチャン
バ104を通る成形組成物の流れは、スパイラルなパスに
実質的にそうものである。通路106からアウトレットノ
ズル67へ該組成物が流れるにつれ、成形組成物の一層の
乱流が生ずる。乱流と、成形組成物が通路103,106、送
りチャンバ104およびアウトレットノズル67に保持され
る時間とが成形組成物のコンディショニングに貢献し、
成形物が金型セットへ射出される前に、成形組成物の温
度を均一にすることを保証する。通路103の長さは、該
通路の幅の多数倍であり、通路106の長さは、該通路の
幅の多数倍である。これらの通路は、好ましくは、断面
が円形のものである。
キャリヤ11の外周縁に隣接の空間は、射出ヘッド60、
射出筒62または装置の関連した部分によって邪魔されな
い。したがって、配置するクランプ装置47をキャリヤの
外周縁に隣接させるように適合できる空間には、なんら
の拘束もない。強くて、パワフルなクランプ装置が簡単
に設置でき、これによって、射出ステーションにおける
各金型セットのツールに強い型締め力を作用させること
ができる。
型開きステーション27は、クランプ装置47および射出
ヘッド60と射出筒62から十分に離れている。型開きステ
ーションにおける金型セットへ近づくことには、全く制
限がない。したがって、型開きステーションに、成形品
を金型セットのツールから取り外す複数のデバイスを設
けることができる。例えば、そのようなデバイス二つを
金型セットの対向端部に設けることができる。これによ
って、例えば、成形品の対向端にそれぞれネジがきって
ある成形品を簡単に取り出すことができる。
インレットノズル18は、金型キャビティまたは各金型
キャビティの近い位置に装着されることが注目される。
スプルー要素19に形成されたスプルー通路により、イン
レットと金型キャビティまたは各金型キャビティとが連
通する。ツールをマシニングして、スプルー要素とイン
レットノズル18により定められた、それらに追加する通
路を作る必要はない。インレットノズル18は、ツール1
4,15の間のインターフェースに直角な方向で見て、ツー
ルセットの周縁から内側へ離れていることが注目され
る。金型セット内には、金型セットの周縁へ伸びる、成
形組成物を流す通路を設ける必要はない。したがって、
ツール14,15を作るために必要なマシニングの量は、比
較的小さい。インレットノズル18は、ツール14の上向き
面においてアウトレットノズル67に近づけ、この面は、
クランプ装置47を受けるツール14の面よりも第２のツー
ル15に近い。
装置は、粒子状の成形組成物が間欠的にチャージされ
る貯留ホッパーを含む。貯留ホッパーは、必要に応じ、
水冷または空冷される。空気圧コンベヤ83が設けられて
いて、成形組成物の粒を貯留ホッパー内で、ホッパーの
底の上の位置から、高い所にあるホッパー79へ運ぶ。高
い位置にあるホッパーは、溜めを有し、過剰の成形組成
物は、オーバーフローダクト84を介して、貯留ホッパー
82へ戻される。成形組成物は、重力作用で、高い所にあ
るホッパー79からインレット75へ動く。インレット75へ
通じるダクトは、好ましくは、該ホッパーの底部より上
のレベルで高所のホッパーと連通し、ホッパーに入り、
その底部へ落ちる異物が、ついで、インレット75へフィ
ードされないようになっている。高所のホッパー79の上
部は、空気出口を除いて閉止されていて、この空気出口
は、エアーフィルターで閉止されている。メインホッパ
ー80は、また、ホッパーへ異物が入り込まないようにす
る着脱自由の蓋で、通常閉じられている。
装置の操作は、連続的で、サイクルプロセスであるこ
とが注目される。各金型セットは、エンドレスパスにそ
って各ステーションを通る。代表的には、各金型セット
は、同じピリオッドにわたり、各ステーションに留ま
る。成形品が第１の金型セットから取り出されるとき、
第２の金型セットは、冷却され、成形組成物は、第３の
金型セットに射出される。ついで、第１の金型セットが
射出ステーションへ進み、ついで、成形組成物が第１の
金型セットへ射出される。金型セットを射出ステーショ
ンへ戻す所要の時間は、ステーションの数、各ステーシ
ョンにおける滞在時間、近接のステーションのへの移動
時間によって決定される。
添付図面に示した装置の実施例においては、いくつか
のステーションにおけるデバイス、例えば、射出ヘッド
60、クランプ装置47、熱交換器36,37、プッシャ32およ
び関連部材が機械の操作の間、固定の基体10に、また
は、その内部に装着されている。あるいはまた、キャリ
ヤ11が床置きの固定ベースに固定され、基体10が駆動手
段によりキャリヤに対し回転するようにしてもよい。こ
の構成で、金型セットで作動する、いくつかのデバイス
は、一方の金型セットから他方へ共通のパスにそって動
く。またあるいは、金型セットで動作するデバイスは、
それぞれ違ったパスを通り、これらのパスは、既知の案
内手段により定められるようにしてもよい。実際には、
金型セットは、一つ以上のものであるが、成形品を一つ
の金型セットのみで成形し、他の金型セットを遊ばせる
ようにして装置を使用でき、この発明は、単一の金型セ
ットのみである場合に使用もできる。インプット手段に
より、各金型セットへ射出すべき成形組成物の量に関す
る情報のマイクロプロセッサに加えて、または、該マイ
クロプロセッサへのプロビジョンの代替として、この及
び他の情報がツールセットにより提供される。そのよう
な情報は、調節可能なインジケータによりツールセット
に表され、基準位置に関する位置がツールセットにより
要求される成形組成物の量を指示する。そのような情報
をマイクロプロセッサへ伝達するには、ツールセットの
インジケータと、インジケータの位置を表す電気信号を
マイクロプロセッサへ提供する既知のトランスデューサ
とに接触する機械式感知器が設けられる。
添付図面に示された装置の実施例においては、単一の
射出スクリュウが成形組成物を射出ヘッド60を介してフ
ィードしている。装置は、複数の射出スクリュウを設け
るように変更でき、各スクリュウは、それぞれの加熱チ
ャンバで動作し、加熱チャンバすべては、射出ヘッドに
通じている。このような手段で、大量の成形組成物が、
装置全体の高さを高める大型の射出スクリュウを用いず
に各金型セットへ射出できる。
さらに他の構成においては、複数の射出スクリュウが
設けられ、それぞれが、共通の射出ステーションまたは
各射出ステーションにおいて、金型セットへそれぞれの
射出ヘッドを介して成形組成物をフィードする。かくし
て、例えば、色相を異にする互いに異なるそれぞれの成
形組成物を単一の金型セットへ射出することができる。
前記の記述、または、以下の請求の範囲、または、添
付の図面に記載され、特定の形態で表現され、または、
記載の機能を果たす手段によって表現され、または、記
載された結果を適当に達成する方法またはプロセスは、
別個に、または、それらの特徴と組み合わせて、本発明
を別種の態様で実現するものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デェイ，ジェラルド．デニス イギリス国 ビー27 ７エルジェイ バ ーミンガム アコックス グリーン ゴ スペル ファーム ロード 72 (56)参考文献 特開 昭57−188332（ＪＰ，Ａ) 実公 昭36−7379（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭50−45068（ＪＰ，Ｙ１) 欧州特許出願公開60536（ＥＰ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 45/03 - 45/80

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】基体の上面に水平に設定された可動のキャ
    リヤ、該キャリヤ上に設置された複数の金型セット、射
    出ステーションへ前記金型セットを順次送るために前記
    キャリヤを動かす駆動手段、射出ステーションにおける
    射出ヘッド、射出ステーションにおける金型セットへ射
    出ヘッドを介して成形組成物を供給するフィード手段お
    よび少なくとも前記金型セットの一つを閉止状態に型締
    めするクランプ手段を備え、前記金型セットを設置した
    前記キャリヤは、複数の開口部を有し、これらの開口部
    は、以下のグループから選ばれる射出成形手段の一つの
    手段それぞれが前記金型セットの一つへ接近して、前記
    金型セットに対し所要の射出成形操作を行うことを可能
    とする開口部を構成することを特徴とする射出成形装
    置： フィード手段：このフィード手段は、前記キャリヤのレ
    ベルの下位に配置されたベースから前記キャリヤの開口
    部の一つを抜けて上方へ突き出て、その上端で射出ヘッ
    ドの基部を支持する射出筒を備え、この射出筒には、前
    記射出ヘッドへ成形組成物を送る射出スクリュウが内蔵
    されているもの； クランプ手段：このクランプ手段は、前記射出ステーシ
    ョンにおいて、前記キャリヤで送られてきた一つの前記
    金型セットを閉じ、型締めする機能を備え、前記金型セ
    ットを型締するために、前記金型セットを受ける一対の
    ジョウを有し、前記一対のジョウの一方が前記キャリヤ
    のレベルの下位に位置する一方他方のジョウが前記キャ
    リヤのレベルの上位に位置し、前記キャリヤに設けられ
    た一つの開口部を介して前記キャリヤのレベルの下位に
    位置する前記一対のジョウの一方が前記キャリヤのレベ
    ルの上位に位置する前記他方のジョウに作用して、前記
    金型セットの型締めを行うもの； 型開き手段：前記金型セットそれぞれが間に金型キャビ
    ティがある第１と第２のツールを有していて、前記第２
    のツールに形成された開口に向けて第１のツールから延
    びる複数のコネクタを備えた構成の前記射出成形装置に
    あって、前記型開き手段は、複数のプッシャを備え、こ
    れらプッシャのそれぞれが前記キャリヤに対し動かされ
    て型開きステーションにある前記金型セットの前記コネ
    クタそれぞれに係合し、前記コネクタを前記第２のツー
    ルに対し動かす構成になっている型開き手段。
  2. 【請求項２】基体の上面に水平に設定された可動のキャ
    リヤ、該キャリヤ上に設置された複数の金型セット、射
    出ステーションへ前記金型セットを順次送るために前記
    キャリヤを動かす駆動手段、射出ステーションにおける
    射出ヘッド、射出ステーションにおける金型セットへ射
    出ヘッドを介して成形組成物を供給するフィード手段お
    よび少なくとも前記金型セットの一つを閉止状態に型締
    めするクランプ手段を備え、前記フィード手段は、射出
    筒を備え、この射出筒には、前記射出ヘッドへ成形組成
    物を送る射出スクリュウが内蔵されていて、この射出ス
    クリュウにより前記射出ヘッドへ成形組成物を下方から
    上方へ送る構成を備える射出成形装置。
  3. 【請求項３】基体の上面に水平に設定された可動のキャ
    リヤ、該キャリヤ上に設置された複数の金型セット、射
    出ステーションへ前記金型セットを順次送るために前記
    キャリヤを動かす駆動手段、射出ステーションにおける
    射出ヘッド、射出ステーションにおける金型セットへ射
    出ヘッドを介して成形組成物を供給するフィード手段お
    よび少なくとも前記金型セットの一つを閉止状態に型締
    めするクランプ手段を備え、前記フィード手段は、前記
    キャリヤのレベルの下位に配置されたベースから前記キ
    ャリヤの開口部の一つを抜けて上方へ突き出て、その上
    端で射出ヘッドの基部を支持する射出筒を備え、この射
    出筒には、前記射出ヘッドへ成形組成物を下方から上方
    へ送る射出スクリュウが内蔵されている構成を備える射
    出成形装置。
  4. 【請求項４】基体の上面に水平に設定された可動のキャ
    リヤ、該キャリヤ上に設置された複数の金型セット、射
    出ステーションへ前記金型セットを順次送るために前記
    キャリヤを動かす駆動手段、射出ステーションにおける
    射出ヘッド、射出ステーションにおける金型セットへ射
    出ヘッドを介して成形組成物を供給するフィード手段お
    よび少なくとも前記金型セットの一つを閉止状態に型締
    めするクランプ手段を備え、前記クランプ手段は、前記
    射出ステーションにおいて、前記キャリヤで送られてき
    た一つの前記金型セットを閉じ、型締めする機能を備
    え、前記金型セットを型締するために、前記金型セット
    を受ける一対のジョウを有し、前記一対のジョウの一方
    が前記キャリヤのレベルの下位に位置する一方他方のジ
    ョウが前記キャリヤのレベルの上位に位置し、前記キャ
    リヤに設けられた一つの開口部を介して前記キャリヤの
    レベルの下位に位置する前記一対のジョウの一方が前記
    キャリヤのレベルの上位に位置する前記他方のジョウに
    作用して、前記金型セットの型締めを行う構成を備える
    射出成形装置。
  5. 【請求項５】基体の上面に水平に設定された可動のキャ
    リヤ、該キャリヤ上に設置された複数の金型セット、射
    出ステーションへ前記金型セットを順次送るために前記
    キャリヤを動かす駆動手段、射出ステーションにおける
    射出ヘッド、射出ステーションにおける金型セットへ射
    出ヘッドを介して成形組成物を供給するフィード手段お
    よび少なくとも前記金型セットの一つを閉止状態に型締
    めするクランプ手段を備え、前記クランプ手段は、前記
    射出ステーションにおいて、前記キャリヤで送られてき
    た一つの前記金型セットを型締めする一対のジョウ、こ
    れらジョウを支持する支持体、前記ジョウと前記支持体
    とを連結して前記ジョウの前記支持体に対する動きを規
    制する連結手段を備える構成の射出成形装置。
  6. 【請求項６】基体の上面に水平に設定された可動のキャ
    リヤ、該キャリヤ上に設置された複数の金型セット、射
    出ステーションへ前記金型セットを順次送るために前記
    キャリヤを動かす駆動手段、射出ステーションにおける
    射出ヘッド、射出ステーションにおける金型セットへ射
    出ヘッドを介して成形組成物を供給するフィード手段お
    よび少なくとも前記金型セットの一つを閉止状態に型締
    めするクランプ手段を備え、前記クランプ手段は、前記
    射出ステーションにおいて、前記キャリヤで送られてき
    た一つの前記金型セットを型締めする一対のジョウ、こ
    れらジョウを支持する支持体、前記ジョウと前記支持体
    とを連結して前記ジョウの前記支持体に対する動きを規
    制する連結手段を備え、前記ジョウの一方は、前記キャ
    リヤの下位にあり、前記ジョウの他方は、前記キャリヤ
    の上位にあり構成の射出成形装置。
  7. 【請求項７】基体の上面に水平に設定された可動のキャ
    リヤ、該キャリヤ上に設置された複数の金型セット、射
    出ステーションへ前記金型セットを順次送るために前記
    キャリヤを動かす駆動手段、射出ステーションにおける
    射出ヘッド、射出ステーションにおける金型セットへ射
    出ヘッドを介して成形組成物を供給するフィード手段お
    よび少なくとも前記金型セットの一つを閉止状態に型締
    めするクランプ手段を備え、前記射出ヘッドは、前記駆
    動手段による前記キャリヤの移動方向を横切る方向に向
    きが調節可能であり、前記射出ヘッドが射出位置及び後
    退位置にあるとき、前記射出ヘッドの位置を調節する位
    置決め手段を備えている射出成形装置。
  8. 【請求項８】基体の上面に水平に設定された可動のキャ
    リヤ、該キャリヤ上に設置された複数の金型セット、射
    出ステーションへ前記金型セットを順次送るために前記
    キャリヤを動かす駆動手段、射出ステーションにおける
    射出ヘッド、射出ステーションにおける金型セットへ射
    出ヘッドを介して成形組成物を供給するフィード手段お
    よび少なくとも前記金型セットの一つを閉止状態に型締
    めするクランプ手段を備え、前記射出ヘッドは、前記駆
    動手段による前記キャリヤの移動方向を横切る方向に向
    きが調節可能であり、前記射出ヘッドが射出位置及び後
    退位置にあるとき、前記射出ヘッドの位置を調節し、前
    記射出ヘッドを前記射出位置及び後退位置に動かす位置
    決め手段を備えている射出成形装置。
  9. 【請求項９】基体の上面に水平に設定された可動のキャ
    リヤ、該キャリヤ上に設置された複数の金型セット、射
    出ステーションへ前記金型セットを順次送るために前記
    キャリヤを動かす駆動手段、射出ステーションにおける
    射出ヘッド、射出ステーションにおける金型セットへ射
    出ヘッドを介して成形組成物を供給するフィード手段お
    よび少なくとも前記金型セットの一つを閉止状態に型締
    めするクランプ手段を備え、前記射出ヘッドは、前記駆
    動手段による前記キャリヤの移動方向を横切る方向に向
    きが調節可能であり、前記射出ヘッドが射出位置及び後
    退位置にあるとき、前記射出ヘッドの位置を調節し、前
    記射出ヘッドを射出スクリュウが内蔵された射出筒に対
    し動かす位置決め手段を備えている射出成形装置。
  10. 【請求項１０】基体の上面に水平に設定された可動のキ
    ャリヤ、該キャリヤ上に設置された複数の金型セット、
    射出ステーションへ前記金型セットを順次送るために前
    記キャリヤを動かす駆動手段、射出ステーションにおけ
    る射出ヘッド、射出ステーションにおける金型セットへ
    射出ヘッドを介して成形組成物を供給するフィード手段
    および少なくとも前記金型セットの一つを閉止状態に型
    締めするクランプ手段を備え、前記射出ヘッドは、前記
    駆動手段による前記キャリヤの移動方向を横切る方向に
    向きが調節可能であり、前記射出ヘッドが射出位置及び
    後退位置にあるとき、前記射出ヘッドの位置を調節する
    第１の位置決め手段及びこの第１の位置決め手段と関係
    なく前記射出ヘッドを前記射出位置と後退位置との間を
    動かす第２の位置決め決め手段を備えている射出成形装
    置。
  11. 【請求項１１】基体の上面に水平に設定された可動のキ
    ャリヤ、該キャリヤ上に設置された複数の金型セット、
    射出ステーションへ前記金型セットを順次送るために前
    記キャリヤを動かす駆動手段、射出ステーションにおけ
    る射出ヘッド、射出ステーションにおける金型セットへ
    射出ヘッドを介して成形組成物を供給するフィード手段
    および少なくとも前記金型セットの一つを閉止状態に型
    締めするクランプ手段を備え、前記射出ヘッドは、射出
    筒に取り付けられて、この射出筒に対し動くように構成
    され、前記射出ヘッドと射出筒は、前記射出ヘッドの動
    きの間互いに連通する内部通路を有し、さらに前記射出
    筒は、射出スクリュウを内蔵している射出成形装置。
  12. 【請求項１２】基体の上面に水平に設定された可動のキ
    ャリヤ、該キャリヤ上に設置された複数の金型セット、
    射出ステーションへ前記金型セットを順次送るために前
    記キャリヤを動かす駆動手段、射出ステーションにおけ
    る射出ヘッド、射出ステーションにおける金型セットへ
    射出ヘッドを介して成形組成物を供給するフィード手段
    および少なくとも前記金型セットの一つを閉止状態に型
    締めするクランプ手段を備え、前記金型セットのそれぞ
    れは、金型キャビティを間に備える第１のツールと第２
    のツールを含み、前記金型セットには、スプルー通路を
    構成するスプルー要素が設けられて、このスプルー要素
    が充填位置にあるとき、前記金型キャビティ、と前記金
    型へのインレットとの間を連通させ、前記スプルー要素
    が遮断位置にあるとき、前記金型キャビティとの連通を
    断ち、そして、前記スプルー要素は、切断位置と充填位
    置との間を前記ツールに対し動くように前記ツールの一
    方に取り付けられ、かつ切断位置へ付勢する付勢手段が
    設けられている射出成形装置。
  13. 【請求項１３】基体の上面に水平に設定された可動のキ
    ャリヤ、該キャリヤ上に設置された複数の金型セット、
    射出ステーションへ及び一つ又はそれ以上の独立した熱
    交換ステーションへ前記金型セットを順次送るために前
    記キャリヤを動かす駆動手段、射出ステーションにおけ
    る射出ヘッド、射出ステーションにおける金型セットへ
    射出ヘッドを介して成形組成物を供給するフィード手段
    および少なくとも前記金型セットの一つを閉止状態に型
    締めするクランプ手段を備え、前記一つ又はそれ以上の
    独立した熱交換ステーションには、熱交換手段が設けら
    れて、前記一つ又はそれ以上の独立した熱交換ステーシ
    ョンにおいて、前記熱交換手段により金型セットを加熱
    又は冷却し、前記熱交換手段は、前記金型セットに係合
    して熱を伝え、前記金型との係合関係が解除されれば、
    前記型セットへ熱を伝えなくする構成を備える射出成形
    装置。
  14. 【請求項１４】基体の上面に水平に設定された可動のキ
    ャリヤ、該キャリヤ上に設置された複数の金型セット、
    射出ステーションへ及び一つ又はそれ以上の独立した熱
    交換ステーションへ前記金型セットを順次送るために前
    記キャリヤを動かす駆動手段、射出ステーションにおけ
    る射出ヘッド、射出ステーションにおける金型セットへ
    射出ヘッドを介して成形組成物を供給するフィード手段
    および少なくとも前記金型セットの一つを閉止状態に型
    締めするクランプ手段を備え、前記一つ又はそれ以上の
    独立した熱交換ステーションには、熱交換手段が設けら
    れて、前記一つ又はそれ以上の独立した熱交換ステーシ
    ョンにおいて、前記熱交換手段により金型セットを冷却
    し、前記熱交換手段は、前記金型セットが設置された前
    記キャリヤの対向する二方の側部に配置されている構成
    を備える射出成形装置。
  15. 【請求項１５】基体の上面に水平に設定された可動のキ
    ャリヤ、該キャリヤ上に設置された複数の金型セット、
    射出ステーションへ及び一つの独立した熱交換ステーシ
    ョンへ前記金型セットを順次送るために前記キャリヤを
    動かす駆動手段、射出ステーションにおける射出ヘッ
    ド、射出ステーションにおける金型セットへ射出ヘッド
    を介して成形組成物を供給するフィード手段および少な
    くとも前記金型セットの一つを閉止状態に型締めするク
    ランプ手段を備え、前記一つの独立した熱交換ステーシ
    ョンには、金型に係合して熱交換を行うために駆動手段
    により互いに接近又は離間される一対の熱交換手段が設
    けられており、この熱交換手段には、熱交換流体が流れ
    る少なくとも一つの通路が設けられている構成を備える
    射出成形装置。
  16. 【請求項１６】基体の上面に水平に設定された可動のキ
    ャリヤ、該キャリヤ上に設置された複数の金型セット、
    射出ステーションへ前記金型セットを順次送るために前
    記キャリヤを動かす駆動手段、射出ステーションにおけ
    る射出ヘッド、射出ステーションにおける金型セットへ
    射出ヘッドを介して成形組成物を供給するフィード手段
    および少なくとも前記金型セットの一つを閉止状態に型
    締めするクランプ手段を備えた射出成形装置であって、
    前記金型セットそれぞれは、前記金型セットそれぞれを
    閉止状態に保持する保持手段を有し、前記射出成形装置
    は、さらに、釈放ステーションを含み、この釈放ステー
    ションにおいては、前記保持手段で金型セットを単に保
    持するもので、前記金型セットは、金型キャビティを間
    に有する第１のツールと第２のツールからなり、前記保
    持手段は、第１のツールから第２のツールに形成された
    開口へ達する複数のコネクタを有し、前記金型セットそ
    れぞれは、第２のツールに係止要素を有し、該係止要素
    は、第２のツールにおいて、前記コネクタと係合し、こ
    れを係止する係止位置と、前記コネクタとの係合が解除
    される釈放位置との間を移動する構成を備え、さらに、
    前記金型セットには、少なくとも一つのロック要素が含
    まれ、該ロック要素は、前記係止要素を係止位置にロッ
    クするロック位置と、前記係止要素を釈放位置へ動くよ
    うにする釈放位置との間を第２のツールに対して動く構
    成を備えている射出成形装置。
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