JPH09187848A - 製造工程における材料の特性制御技術 - Google Patents
製造工程における材料の特性制御技術Info
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- JPH09187848A JPH09187848A JP8358248A JP35824896A JPH09187848A JP H09187848 A JPH09187848 A JP H09187848A JP 8358248 A JP8358248 A JP 8358248A JP 35824896 A JP35824896 A JP 35824896A JP H09187848 A JPH09187848 A JP H09187848A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
- B29C45/47—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
- B29C45/50—Axially movable screw
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/0082—Reciprocating the moulding material inside the mould cavity, e.g. push-pull injection moulding
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】溶融材料に振動力を加える方法及び装置を提供
する。 【解決手段】 装置は溶融材料の流れを受容するため
の、ホッパーと連通したバレルを含む。スクリューコン
ベヤはバレル内で回転可能であり、軸方向に往復動可能
である。溶融材料を搬送及び圧縮するため、少なくとも
一連のコンベヤ羽根がスクリューコンベヤ上に形成され
ている。スクリューコンベヤの回転と往復動によって材
料がバレルから導管を通り金型アセンブリ内へ流動され
る。導管は金型キャビティと連通している。コントロー
ラがスクリューコンベヤの回転と往復動を制御する。コ
ントローラは、キャビティの充填の間に、スクリューコ
ンベヤを金型に対して近接離間するように往復動させ、
材料に剪断作用力を生じさせる。スクリューコンベヤの
各往復動はスクリューコンベヤをキャビティに向かって
近づくように移動させる。
する。 【解決手段】 装置は溶融材料の流れを受容するため
の、ホッパーと連通したバレルを含む。スクリューコン
ベヤはバレル内で回転可能であり、軸方向に往復動可能
である。溶融材料を搬送及び圧縮するため、少なくとも
一連のコンベヤ羽根がスクリューコンベヤ上に形成され
ている。スクリューコンベヤの回転と往復動によって材
料がバレルから導管を通り金型アセンブリ内へ流動され
る。導管は金型キャビティと連通している。コントロー
ラがスクリューコンベヤの回転と往復動を制御する。コ
ントローラは、キャビティの充填の間に、スクリューコ
ンベヤを金型に対して近接離間するように往復動させ、
材料に剪断作用力を生じさせる。スクリューコンベヤの
各往復動はスクリューコンベヤをキャビティに向かって
近づくように移動させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、振動／往復運動を
用いて成形材料を成形するための装置及び方法に関す
る。特に、成形用材料の流れに対して圧縮負荷及び剪断
負荷を生成しそして付与するための振動射出ユニットを
使用する装置及び方法に関するものである。
用いて成形材料を成形するための装置及び方法に関す
る。特に、成形用材料の流れに対して圧縮負荷及び剪断
負荷を生成しそして付与するための振動射出ユニットを
使用する装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の成形材料の処理工程には、固体も
しくは液体状態の出発材料、これは（例えば、代替可能
な形態である、粉体、玉状体、粒状、ペレット状、ペー
スト状、等とすることもできるが、）これら出発材料を
特定の形状、大きさ及び特性を有する最終もしくは中間
製品へと変える工程を含んでいる。成形材料を初期の種
々の代替可能形態から最終もしくは中間製品へと変換さ
せるには種々の方法がある。例えば、もし成形材料がプ
ラスチックであれば、プラスチック変換処理の例として
は、押し出し成形、トランスファー成形、カレンダー加
工、ラミネート加工、熱成形、射出成形、圧縮成形、ブ
ロー成形、等がある。本明細書で用いられているよう
に、このような変換処理及び／又は操作はまとめて“成
形”処理と呼ばれている。同様に、その結果物である最
終もしくは中間製品は、その製造に採用された特定の変
換処理にも拘らず“成形品”と呼ばれている。
しくは液体状態の出発材料、これは（例えば、代替可能
な形態である、粉体、玉状体、粒状、ペレット状、ペー
スト状、等とすることもできるが、）これら出発材料を
特定の形状、大きさ及び特性を有する最終もしくは中間
製品へと変える工程を含んでいる。成形材料を初期の種
々の代替可能形態から最終もしくは中間製品へと変換さ
せるには種々の方法がある。例えば、もし成形材料がプ
ラスチックであれば、プラスチック変換処理の例として
は、押し出し成形、トランスファー成形、カレンダー加
工、ラミネート加工、熱成形、射出成形、圧縮成形、ブ
ロー成形、等がある。本明細書で用いられているよう
に、このような変換処理及び／又は操作はまとめて“成
形”処理と呼ばれている。同様に、その結果物である最
終もしくは中間製品は、その製造に採用された特定の変
換処理にも拘らず“成形品”と呼ばれている。
【０００３】典型的な成形装置は、代替可能初期材料を
供給するためのホッパー、この材料を圧縮、溶融、搬送
及び射出するためのスクリューコンベヤ、及び最終成形
部品の形状にするための金型を有する。この金型は、例
えばブロー用金型、射出用金型、もしくは押し出し用型
ダイである。金型もしくはダイの主な目的は、導入した
成形材料を、予め選択した形状に閉じ込め、固まるまで
その形状を保持することによって或る形状とすることで
ある。
供給するためのホッパー、この材料を圧縮、溶融、搬送
及び射出するためのスクリューコンベヤ、及び最終成形
部品の形状にするための金型を有する。この金型は、例
えばブロー用金型、射出用金型、もしくは押し出し用型
ダイである。金型もしくはダイの主な目的は、導入した
成形材料を、予め選択した形状に閉じ込め、固まるまで
その形状を保持することによって或る形状とすることで
ある。
【０００４】射出成形処理において、代表的には、往復
動の、即ち２段射出スクリューが使用される。図１Ａ及
び１Ｂを参照すると、往復動スクリューは２つの独立し
た機能を有する。射出の第一段階では（図１Ａ）、スク
リューがその長手方向軸線の回りに回転して１つ或は複
数のスクリュー羽根（Ｆｌｉｇｈｔ）の回転を発生す
る。このスクリュー羽根の回転により材料は加熱された
バレルに沿って移動し、このバレルで完全に可塑化され
るまで圧縮され且つ溶融される。この一連のスクリュー
羽根が材料をホッパーから貯留室まで搬送する。溶融材
料が貯留室に貯留されるに伴い、射出スクリューをその
長手方向軸線に沿って軸線方向に金型から離れるように
移動させる。所定量の材料が貯留室に溜まると（ショッ
ト）、スクリューの回転が停止し、第１段階を終了す
る。ショットは一般的に金型、ランナー及びスプルーを
満たすのに必要な量の材料と定義される。射出の第２段
階では、スクリューはプランジャーと同じように作動す
る。即ち、スクリューはその長手方向軸線に沿って軸線
方向に前進し、図１Ｂに示すように、ショットをスプル
ー即ち導管に沿ってキャビティ内に射出する。それから
スクリューはその位置に保持され、そのキャビティ内の
材料への加圧を維持する。これによって、金型内の可塑
材料の固形化が可能となる。固形化の後、この金型が開
放され、成形された部品が排出される。
動の、即ち２段射出スクリューが使用される。図１Ａ及
び１Ｂを参照すると、往復動スクリューは２つの独立し
た機能を有する。射出の第一段階では（図１Ａ）、スク
リューがその長手方向軸線の回りに回転して１つ或は複
数のスクリュー羽根（Ｆｌｉｇｈｔ）の回転を発生す
る。このスクリュー羽根の回転により材料は加熱された
バレルに沿って移動し、このバレルで完全に可塑化され
るまで圧縮され且つ溶融される。この一連のスクリュー
羽根が材料をホッパーから貯留室まで搬送する。溶融材
料が貯留室に貯留されるに伴い、射出スクリューをその
長手方向軸線に沿って軸線方向に金型から離れるように
移動させる。所定量の材料が貯留室に溜まると（ショッ
ト）、スクリューの回転が停止し、第１段階を終了す
る。ショットは一般的に金型、ランナー及びスプルーを
満たすのに必要な量の材料と定義される。射出の第２段
階では、スクリューはプランジャーと同じように作動す
る。即ち、スクリューはその長手方向軸線に沿って軸線
方向に前進し、図１Ｂに示すように、ショットをスプル
ー即ち導管に沿ってキャビティ内に射出する。それから
スクリューはその位置に保持され、そのキャビティ内の
材料への加圧を維持する。これによって、金型内の可塑
材料の固形化が可能となる。固形化の後、この金型が開
放され、成形された部品が排出される。
【０００５】従来の射出成形処理によってもたらされる
問題として、最終製品におけるボイド、溶着（接合（ｋ
ｎｉｔ））線、及び非均一な面の仕上がりの発生があ
る。成形品内のボイドは固形化時に材料内に空気が捕捉
された結果できる。金型キャビティに出口を設けること
によってキャビティからの空気の除去が促進される。し
かしながら、キャビティ内の材料の流動及び固形化時間
の不足は空気が完全に出るのを妨げる。成形品の溶着線
すなわち接合線は溶着面の接合の結果できる。これは、
金型内に複数の流路が存在することに主な問題がある。
溶着面がキャビティ内で合したとき、固形化時にそれら
の間に空気が閉じ込められるようになり、出口を設ける
ことによって閉じ込められる空気の除去が促進される。
更に、成形処理時における材料の流れに対する制御の不
足が最終製品に残留圧力の発生をもたらす。
問題として、最終製品におけるボイド、溶着（接合（ｋ
ｎｉｔ））線、及び非均一な面の仕上がりの発生があ
る。成形品内のボイドは固形化時に材料内に空気が捕捉
された結果できる。金型キャビティに出口を設けること
によってキャビティからの空気の除去が促進される。し
かしながら、キャビティ内の材料の流動及び固形化時間
の不足は空気が完全に出るのを妨げる。成形品の溶着線
すなわち接合線は溶着面の接合の結果できる。これは、
金型内に複数の流路が存在することに主な問題がある。
溶着面がキャビティ内で合したとき、固形化時にそれら
の間に空気が閉じ込められるようになり、出口を設ける
ことによって閉じ込められる空気の除去が促進される。
更に、成形処理時における材料の流れに対する制御の不
足が最終製品に残留圧力の発生をもたらす。
【０００６】成形品の物理的な特性は、部分的に、採用
された特定の成形処理条件及び工程に依存する。これ
は、異なった成形処理によって異なった物理的特性を有
する最終もしくは中間製品がもたらされることにて理解
される。例えば、成形時の材料に対する冷却率及び剪断
応力の量が、部分的に、成形品内における分子配向及び
（結晶可能材料における）結晶作用の程度を決定する。
一方、このことは成形品の物理的特性に影響を及ぼす。
された特定の成形処理条件及び工程に依存する。これ
は、異なった成形処理によって異なった物理的特性を有
する最終もしくは中間製品がもたらされることにて理解
される。例えば、成形時の材料に対する冷却率及び剪断
応力の量が、部分的に、成形品内における分子配向及び
（結晶可能材料における）結晶作用の程度を決定する。
一方、このことは成形品の物理的特性に影響を及ぼす。
【０００７】成形品の成形時に加えられる剪断応力の量
を制御する（そして、これによって製品のいくつかの物
理的特性を制御する）ひとつの方法は、一般に「流動技
術」と呼ばれている。「流動技術」の概念は、これが可
塑材料成形処理に関しているので、成形可能な材料が金
型に導入される前、その間、及び後、及び／又はダイを
通過するときの挙動に関するものである。最終もしくは
中間成形品の特性は、成形処理を施される前、及び／又
はその間の成形材料がどのように流れているかに多くを
依存している。例えば、２つの製品が、同一の大きさで
同じ基礎的出発材料から製作され、しかし異なる条件
（例えば、異なる流体静圧力及び／又は剪断応力）で成
形され、異なる流動パターンを施された場合、２つの製
品は、異なる物理的特性を有する。
を制御する（そして、これによって製品のいくつかの物
理的特性を制御する）ひとつの方法は、一般に「流動技
術」と呼ばれている。「流動技術」の概念は、これが可
塑材料成形処理に関しているので、成形可能な材料が金
型に導入される前、その間、及び後、及び／又はダイを
通過するときの挙動に関するものである。最終もしくは
中間成形品の特性は、成形処理を施される前、及び／又
はその間の成形材料がどのように流れているかに多くを
依存している。例えば、２つの製品が、同一の大きさで
同じ基礎的出発材料から製作され、しかし異なる条件
（例えば、異なる流体静圧力及び／又は剪断応力）で成
形され、異なる流動パターンを施された場合、２つの製
品は、異なる物理的特性を有する。
【０００８】この現象は、成形材料が金型に入る前、も
しくはダイを通過する前、もしくは金型の中を又はダイ
を通過しながら、部分的に、剪断応力を受けるので、一
般的に「流動剪断応力」と呼ばれる。流動剪断応力は、
可塑材料の分子配向を含む（即ち、これによって、材料
内の高分子（ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ）はそれ自
身で流動方向に配列する）。流動剪断応力は、流動成形
材料の外側表面における最大レベルから中心の最小レベ
ルまで変動する。この中心では、材料は最もゆっくり冷
却され、材料流動時に金型の壁部により生じる摩擦効果
は最も小さい。
しくはダイを通過する前、もしくは金型の中を又はダイ
を通過しながら、部分的に、剪断応力を受けるので、一
般的に「流動剪断応力」と呼ばれる。流動剪断応力は、
可塑材料の分子配向を含む（即ち、これによって、材料
内の高分子（ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ）はそれ自
身で流動方向に配列する）。流動剪断応力は、流動成形
材料の外側表面における最大レベルから中心の最小レベ
ルまで変動する。この中心では、材料は最もゆっくり冷
却され、材料流動時に金型の壁部により生じる摩擦効果
は最も小さい。
【０００９】流動剪断応力を成形材料に加えるための従
来の装置の一つとして、スクリューのノズルと金型内の
スプルーとの間に取付けた付加装置を使用するものがあ
る。この付加装置には、材料の流動と連通するために取
付けられた一つ以上のピストンが含まれる。ピストンの
往復動によって金型内の成形材料に剪断作用が生じる。
この従来形式の装置の一例が米国特許第５１６０４６６
号に開示されている。
来の装置の一つとして、スクリューのノズルと金型内の
スプルーとの間に取付けた付加装置を使用するものがあ
る。この付加装置には、材料の流動と連通するために取
付けられた一つ以上のピストンが含まれる。ピストンの
往復動によって金型内の成形材料に剪断作用が生じる。
この従来形式の装置の一例が米国特許第５１６０４６６
号に開示されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】剪断作用を生じさせる
ためのこの従来装置が有する主な欠点は、スクリューと
金型との間に付加装置が必要なことである。この付加装
置はかなりのスペースを占めると共に、設置するのに費
用がかかり、その結果、最終製品のコストに全体的な増
大をもたらす。
ためのこの従来装置が有する主な欠点は、スクリューと
金型との間に付加装置が必要なことである。この付加装
置はかなりのスペースを占めると共に、設置するのに費
用がかかり、その結果、最終製品のコストに全体的な増
大をもたらす。
【００１１】従って、現行の成形装置に容易に適用で
き、成形材料を射出用金型に充填する前、その間及び／
又はその後における流動剪断応力の付与を促進するため
の装置及び方法が必要となる。
き、成形材料を射出用金型に充填する前、その間及び／
又はその後における流動剪断応力の付与を促進するため
の装置及び方法が必要となる。
【００１２】従って、本発明の目的は、現行の成形装置
に容易に適用でき、成形材料を射出用金型に充填する
前、その間及び／又はその後に流動剪断応力を加えるの
を促進するための装置及び方法を提供することである。
に容易に適用でき、成形材料を射出用金型に充填する
前、その間及び／又はその後に流動剪断応力を加えるの
を促進するための装置及び方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、溶融材料に振
動による力を加えるための射出成形装置である。この装
置は成形材料を貯留し、供給するためのホッパーを含
む。バレルはホッパーと連通し、成形材料の流れを受容
する。スクリューコンベヤはバレル内に回転可能に取付
けられている。又、スクリューコンベヤはバレル内で軸
方向に往復動可能であり、成形材料を搬送及び圧縮する
ためその上に形成された少なくとも一連のコンベヤ羽根
を有する。ノズルがスクリューコンベヤの下流位置のバ
レルに形成され、そこを通るバレルからの材料の流れを
許容する通路を有する。スクリューコンベヤの往復動に
よって材料がその通路を流れるように強制される。
動による力を加えるための射出成形装置である。この装
置は成形材料を貯留し、供給するためのホッパーを含
む。バレルはホッパーと連通し、成形材料の流れを受容
する。スクリューコンベヤはバレル内に回転可能に取付
けられている。又、スクリューコンベヤはバレル内で軸
方向に往復動可能であり、成形材料を搬送及び圧縮する
ためその上に形成された少なくとも一連のコンベヤ羽根
を有する。ノズルがスクリューコンベヤの下流位置のバ
レルに形成され、そこを通るバレルからの材料の流れを
許容する通路を有する。スクリューコンベヤの往復動に
よって材料がその通路を流れるように強制される。
【００１４】金型アセンブリ（組立体）は、少なくとも
一つの導管即ちスプルーを有し、ノズル内の通路と連通
している。導管は又最終製品の形状を形成する金型キャ
ビティと連通している。
一つの導管即ちスプルーを有し、ノズル内の通路と連通
している。導管は又最終製品の形状を形成する金型キャ
ビティと連通している。
【００１５】射出装置は、又、バレル内のスクリューコ
ンベヤの回転及び往復動を制御するコントローラを含
む。コントローラはスクリューコンベヤを回転して溶融
材料を金型キャビティに向けて搬送する。コントローラ
はスクリューコンベヤをその長手方向軸線に沿ってキャ
ビティに向けて移動させ、溶融材料をバレルからキャビ
ティ内へと強制的に流動させる。コントローラは溶融材
料に剪断作用を生じさせるため、充填時にスクリューコ
ンベヤを金型に対して前進及び後進するように往復動さ
せる。
ンベヤの回転及び往復動を制御するコントローラを含
む。コントローラはスクリューコンベヤを回転して溶融
材料を金型キャビティに向けて搬送する。コントローラ
はスクリューコンベヤをその長手方向軸線に沿ってキャ
ビティに向けて移動させ、溶融材料をバレルからキャビ
ティ内へと強制的に流動させる。コントローラは溶融材
料に剪断作用を生じさせるため、充填時にスクリューコ
ンベヤを金型に対して前進及び後進するように往復動さ
せる。
【００１６】本発明の一実施例において、射出成形装置
は複数のバルブ及び金型キャビティと連通する複数の導
管を含み、それらは互いに離れている。一方のバルブは
各導管とノズルの間に配置される。各バルブは、成形材
料がそれに関連する導管を流れるのを許容する開位置
と、それに関連する導管を流れるのを禁止する閉位置と
の間を作動することができる。スクリューコンベヤが往
復動しているとき、コントローラは、多数のバルブの作
動を制御して、少なくとも一つのバルブを開位置にお
き、少なくとも他の一つのバルブを閉位置とする。
は複数のバルブ及び金型キャビティと連通する複数の導
管を含み、それらは互いに離れている。一方のバルブは
各導管とノズルの間に配置される。各バルブは、成形材
料がそれに関連する導管を流れるのを許容する開位置
と、それに関連する導管を流れるのを禁止する閉位置と
の間を作動することができる。スクリューコンベヤが往
復動しているとき、コントローラは、多数のバルブの作
動を制御して、少なくとも一つのバルブを開位置にお
き、少なくとも他の一つのバルブを閉位置とする。
【００１７】金型キャビティ内の溶融材料に対して振動
する力を加える方法も開示される。この方法の工程には
溶融材料のバレル内への供給が含まれる。スクリューコ
ンベヤのその長手方向軸線回りの回転によって成形材料
を貯留室に搬送する。貯留室内に所定量の材料を貯留す
る。スクリューコンベヤをその長手方向軸線に沿って且
つ金型に向かって第１の所定距離だけ移動させ、貯留さ
れた材料の一部を導管に沿ってキャビティへと強制的に
流動させる。スクリューコンベヤをその長手方向軸線に
沿って金型から離間するように移動させる。それからス
クリューコンベヤはその長手方向軸線に沿って且つ金型
に向けて第２の所定距離だけ移動し、貯留材料を導管を
通り金型キャビティ内へと強制的に流動させる。上記所
定距離はコンベヤが各振動によって金型の方へと近づく
ように選択される。
する力を加える方法も開示される。この方法の工程には
溶融材料のバレル内への供給が含まれる。スクリューコ
ンベヤのその長手方向軸線回りの回転によって成形材料
を貯留室に搬送する。貯留室内に所定量の材料を貯留す
る。スクリューコンベヤをその長手方向軸線に沿って且
つ金型に向かって第１の所定距離だけ移動させ、貯留さ
れた材料の一部を導管に沿ってキャビティへと強制的に
流動させる。スクリューコンベヤをその長手方向軸線に
沿って金型から離間するように移動させる。それからス
クリューコンベヤはその長手方向軸線に沿って且つ金型
に向けて第２の所定距離だけ移動し、貯留材料を導管を
通り金型キャビティ内へと強制的に流動させる。上記所
定距離はコンベヤが各振動によって金型の方へと近づく
ように選択される。
【００１８】一実施例において、溶融材料に振動力を加
える方法には、第１のフロー制御弁を開閉位置間で作動
させる追加の工程を含み、第１のフロー制御弁は溶融材
料が金型キャビティに連通した第１の導管を流れるよう
に制御する。次に、第２のフロー制御弁を開閉位置間で
作動させ、溶融材料が金型キャビティに連通した第２の
導管を流れるように制御する。フロー制御弁の作動はス
クリューコンベヤの軸方向の各移動の間に実施され、コ
ントローラで制御される。フロー制御弁の制御とスクリ
ューコンベヤの移動によってキャビティ内で指示された
方向の材料の流れが生じる。
える方法には、第１のフロー制御弁を開閉位置間で作動
させる追加の工程を含み、第１のフロー制御弁は溶融材
料が金型キャビティに連通した第１の導管を流れるよう
に制御する。次に、第２のフロー制御弁を開閉位置間で
作動させ、溶融材料が金型キャビティに連通した第２の
導管を流れるように制御する。フロー制御弁の作動はス
クリューコンベヤの軸方向の各移動の間に実施され、コ
ントローラで制御される。フロー制御弁の制御とスクリ
ューコンベヤの移動によってキャビティ内で指示された
方向の材料の流れが生じる。
【００１９】本発明の前述の及び他の特徴及び利点が、
添付図に示されるように、下記の好適な実施態様の詳細
な説明により明らかになるであろう。
添付図に示されるように、下記の好適な実施態様の詳細
な説明により明らかになるであろう。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明を説明するため、添付図に
は現在好適とされる本発明の一態様が示される。しかし
ながら、本発明は、添付図に示される構成及び手段に限
定されないことを理解されたい。
は現在好適とされる本発明の一態様が示される。しかし
ながら、本発明は、添付図に示される構成及び手段に限
定されないことを理解されたい。
【００２１】図面を参照すると、図面を通じて同じ参照
番号は対応するかもしくは類似の部材を示す。図２には
射出成形アセンブリ１０に組込まれた本発明が示され
る。
番号は対応するかもしくは類似の部材を示す。図２には
射出成形アセンブリ１０に組込まれた本発明が示され
る。
【００２２】このアセンブリ１０は初期の代替可能状態
にある一つ或は複数の材料組成物を収容するホッパーも
しくはフィーダー１２を有する。ホッパー１２はその材
料をスクリューバレル１４に供給する。このバレル１４
内にスクリューコンベヤ１６が回転可能に取付けられて
おり、その上には少なくとも一連のコンベヤ用ねじ山
（羽根）が形成されている。又、スクリューコンベヤ１
６はバレル１４内にてその長手方向軸線に沿って軸線方
向の往復動が可能とされる。ホッパー１２、バレル１
４、及びスクリューコンベヤ１６は、構成及び機能の点
において従来のものであり、組み合わされて、材料を圧
縮し、溶融し、そして貯留室２０に搬送する。
にある一つ或は複数の材料組成物を収容するホッパーも
しくはフィーダー１２を有する。ホッパー１２はその材
料をスクリューバレル１４に供給する。このバレル１４
内にスクリューコンベヤ１６が回転可能に取付けられて
おり、その上には少なくとも一連のコンベヤ用ねじ山
（羽根）が形成されている。又、スクリューコンベヤ１
６はバレル１４内にてその長手方向軸線に沿って軸線方
向の往復動が可能とされる。ホッパー１２、バレル１
４、及びスクリューコンベヤ１６は、構成及び機能の点
において従来のものであり、組み合わされて、材料を圧
縮し、溶融し、そして貯留室２０に搬送する。
【００２３】貯留室２０の下流にはノズル２２があり、
ノズル２２には流路２４が貫通して形成されている。流
路２４は貯留室２０に流体連通している。下記にて詳し
く説明されるように、溶融材料は貯留室２０から流路２
４を通って金型２８の導管即ちスプルー２６へと強制的
に流動される。導管即ちスプルー２６は金型キャビティ
３０と流体連通状態にある。簡単のため、スプルー２６
は導管という。しかし、導管という用語はスプルー即ち
キャビティへ至る同様な溝をも含むことを理解された
い。キャビティ３０は一般的には最終製品の所望の形状
に形成される。溶融材料は導管２６をキャビティ３０へ
と流れるように強いられ、そこで最終製品へと固形化さ
れる。
ノズル２２には流路２４が貫通して形成されている。流
路２４は貯留室２０に流体連通している。下記にて詳し
く説明されるように、溶融材料は貯留室２０から流路２
４を通って金型２８の導管即ちスプルー２６へと強制的
に流動される。導管即ちスプルー２６は金型キャビティ
３０と流体連通状態にある。簡単のため、スプルー２６
は導管という。しかし、導管という用語はスプルー即ち
キャビティへ至る同様な溝をも含むことを理解された
い。キャビティ３０は一般的には最終製品の所望の形状
に形成される。溶融材料は導管２６をキャビティ３０へ
と流れるように強いられ、そこで最終製品へと固形化さ
れる。
【００２４】コントローラ３２はスクリューコンベヤ１
６の軸方向の往復動を制御する。上述のように、従来の
装置は、キャビティ３０を完全に満たすのに十分な１シ
ョットの材料が貯留室２０に貯留された後（図１Ａ及び
１Ｂ）、スクリューコンベヤ１６を軸方向に移動させ
る。特に、コントローラ３２は油圧射出シリンダ３３の
動作を制御して、スクリューコンベヤ１６をその長手方
向軸線に沿って軸線方向に移動させる。又、材料のショ
ットがキャビティ３０に射出されて充填した後、スクリ
ューコンベヤ１６が連続的に往復動することが知られて
いる。キャビティ３０内が充填された後、スクリューコ
ンベヤ１６が往復動されることによって、追加された材
料がキャビティ内に詰め込まれると同時に、導管が固ま
って詰まることを防止する。キャビティ内に材料を詰め
込むことによって、固形化時に材料が収縮した時に、大
きなボイド、大きなクラック、及び／又は沈下が発生す
るのを防止する。
６の軸方向の往復動を制御する。上述のように、従来の
装置は、キャビティ３０を完全に満たすのに十分な１シ
ョットの材料が貯留室２０に貯留された後（図１Ａ及び
１Ｂ）、スクリューコンベヤ１６を軸方向に移動させ
る。特に、コントローラ３２は油圧射出シリンダ３３の
動作を制御して、スクリューコンベヤ１６をその長手方
向軸線に沿って軸線方向に移動させる。又、材料のショ
ットがキャビティ３０に射出されて充填した後、スクリ
ューコンベヤ１６が連続的に往復動することが知られて
いる。キャビティ３０内が充填された後、スクリューコ
ンベヤ１６が往復動されることによって、追加された材
料がキャビティ内に詰め込まれると同時に、導管が固ま
って詰まることを防止する。キャビティ内に材料を詰め
込むことによって、固形化時に材料が収縮した時に、大
きなボイド、大きなクラック、及び／又は沈下が発生す
るのを防止する。
【００２５】又、本発明において、コントローラ３２
は、金型キャビティ３０への射出即ち充填時にスクリュ
ーコンベヤ１６を往復動させる。充填時にスクリューコ
ンベヤ１６を往復動させることは幾つかの利点がある。
第一に、充填時の往復動によって溶融材料が更に混合さ
れる。ホッパー１２内の未溶融材料は２種以上の成分
（例えば、ポリスチレンペレット及びカラー用ペレッ
ト）を含む。これらの成分は通常、ホッパー１２内で、
及び／又は、材料をスクリューコンベヤ１６によって搬
送している間に、混合される。しかしながら、この混合
では、構造的に即ち美的観点から受け入れられる最終部
品を提供するには不十分である。本発明は、この問題
を、材料がキャビティ３０へと流入させながらスクリュ
ーコンベヤ１６を往復動させ、それによって溶融材料を
更に混合することによって解決するものである。
は、金型キャビティ３０への射出即ち充填時にスクリュ
ーコンベヤ１６を往復動させる。充填時にスクリューコ
ンベヤ１６を往復動させることは幾つかの利点がある。
第一に、充填時の往復動によって溶融材料が更に混合さ
れる。ホッパー１２内の未溶融材料は２種以上の成分
（例えば、ポリスチレンペレット及びカラー用ペレッ
ト）を含む。これらの成分は通常、ホッパー１２内で、
及び／又は、材料をスクリューコンベヤ１６によって搬
送している間に、混合される。しかしながら、この混合
では、構造的に即ち美的観点から受け入れられる最終部
品を提供するには不十分である。本発明は、この問題
を、材料がキャビティ３０へと流入させながらスクリュ
ーコンベヤ１６を往復動させ、それによって溶融材料を
更に混合することによって解決するものである。
【００２６】図３Ａから図３Ｆにおいて、本発明に従っ
た多段或は多工程のスクリューコンベヤ往復運動が示さ
れる。図３Ａには射出の第１段階が示される。ここで
は、材料がホッパー１２からバレル１４に供給され、こ
こで圧縮、溶融されて、スクリューコンベヤ１６によっ
て貯留室２０に搬送される。貯留室２０に所定量の材料
が貯留されたとき、スクリューコンベヤ１６は、その長
手方向軸線に沿い金型２８に向かって軸線方向に、第１
の所定距離Ｄ1 、第１の位置Ｌ1 まで移動する（図３
Ｂ）。これによって、溶融材料の一部が流路２４を通
り、導管２６に沿ってキャビティ３０内へと流動する。
スクリューコンベヤ１６はそれから金型２８から軸線方
向に離れるように移動する（図３Ｃ）。このため導管２
６及びキャビティ３０内の材料が弛緩され、又、キャビ
ティ３０内の材料は導管２６に沿って、管路２４を通過
して逆流する。それからスクリューコンベヤ１６は再度
金型２８に向かって軸線方向に第２の所定距離Ｄ2 、第
２の位置Ｌ2 まで移動する。第２の所定距離Ｄ2 は、第
２の位置Ｌ2 が金型に対して軸線方向に第１の位置Ｌ1
より近くなるように（即ち、Ｌ2 ＜＞Ｌ1 ）、第１の所
定距離Ｄ1 より大きいのが好ましい（図３Ｄ）。これに
よって貯留室２０内の材料の追加部分が導管２６を通り
キャビティ３０内へと流動する。
た多段或は多工程のスクリューコンベヤ往復運動が示さ
れる。図３Ａには射出の第１段階が示される。ここで
は、材料がホッパー１２からバレル１４に供給され、こ
こで圧縮、溶融されて、スクリューコンベヤ１６によっ
て貯留室２０に搬送される。貯留室２０に所定量の材料
が貯留されたとき、スクリューコンベヤ１６は、その長
手方向軸線に沿い金型２８に向かって軸線方向に、第１
の所定距離Ｄ1 、第１の位置Ｌ1 まで移動する（図３
Ｂ）。これによって、溶融材料の一部が流路２４を通
り、導管２６に沿ってキャビティ３０内へと流動する。
スクリューコンベヤ１６はそれから金型２８から軸線方
向に離れるように移動する（図３Ｃ）。このため導管２
６及びキャビティ３０内の材料が弛緩され、又、キャビ
ティ３０内の材料は導管２６に沿って、管路２４を通過
して逆流する。それからスクリューコンベヤ１６は再度
金型２８に向かって軸線方向に第２の所定距離Ｄ2 、第
２の位置Ｌ2 まで移動する。第２の所定距離Ｄ2 は、第
２の位置Ｌ2 が金型に対して軸線方向に第１の位置Ｌ1
より近くなるように（即ち、Ｌ2 ＜＞Ｌ1 ）、第１の所
定距離Ｄ1 より大きいのが好ましい（図３Ｄ）。これに
よって貯留室２０内の材料の追加部分が導管２６を通り
キャビティ３０内へと流動する。
【００２７】上記の工程即ち段階は、最終部品を形成す
るのに十分な量の材料がキャビティ３０内に存在するま
で、繰り返すことができる（図３Ｅ及び３Ｆ）。各繰り
返しの工程では、スクリューコンベヤ１６は、追加の所
定距離（Ｄ3 、Ｄ4 、・・・、ＤN ）、好ましくは各々
の次の所定距離がその前の所定距離より大きくなるよう
に（即ち、ＤN ＞ＤN-1 ）、移動する。この結果、スク
リューコンベヤは、各位置（Ｌ3 、Ｌ4 、・・・ＬN ）
まで前進する。各位置は互に異なる位置とされ、各位置
は、その前の位置よりも軸線方向に金型の方に近づくの
が好ましい（即ち、ＬN ＜＞ＬN-1 ）。この往復運動
は、キャビティ３０が充填され、金型２８内の材料に圧
縮／弛緩を与えた後、連続させることができる。
るのに十分な量の材料がキャビティ３０内に存在するま
で、繰り返すことができる（図３Ｅ及び３Ｆ）。各繰り
返しの工程では、スクリューコンベヤ１６は、追加の所
定距離（Ｄ3 、Ｄ4 、・・・、ＤN ）、好ましくは各々
の次の所定距離がその前の所定距離より大きくなるよう
に（即ち、ＤN ＞ＤN-1 ）、移動する。この結果、スク
リューコンベヤは、各位置（Ｌ3 、Ｌ4 、・・・ＬN ）
まで前進する。各位置は互に異なる位置とされ、各位置
は、その前の位置よりも軸線方向に金型の方に近づくの
が好ましい（即ち、ＬN ＜＞ＬN-1 ）。この往復運動
は、キャビティ３０が充填され、金型２８内の材料に圧
縮／弛緩を与えた後、連続させることができる。
【００２８】又、金型に向かう所定距離を一定（即ち、
ＤN ＝ＤN-1 ）として、戻り距離（即ち、スクリュ−コ
ンベヤ１６が金型から離れるように移動する距離）が互
いに、即ち金型までの距離に対して変動するようにして
もよい。例えば、もし、スクリューコンベヤ１６が金型
に向かって０．５インチ移動し、金型から０．２５イン
チ離れるように移動すると、次には金型に向かって０．
５インチ移動する。全体的結果として、スクリューコン
ベヤ１６の各往復運動は金型に向かう軸線方向の動きで
ある（即ち、ＬN ＜＞ＬN-1 ）。これによって金型２８
内の材料はキャビティ３０内に流動する。図４は、本実
施例に記載されたように操作されたときのスクリューコ
ンベヤ１６の直進移動を概略的に示す図である。
ＤN ＝ＤN-1 ）として、戻り距離（即ち、スクリュ−コ
ンベヤ１６が金型から離れるように移動する距離）が互
いに、即ち金型までの距離に対して変動するようにして
もよい。例えば、もし、スクリューコンベヤ１６が金型
に向かって０．５インチ移動し、金型から０．２５イン
チ離れるように移動すると、次には金型に向かって０．
５インチ移動する。全体的結果として、スクリューコン
ベヤ１６の各往復運動は金型に向かう軸線方向の動きで
ある（即ち、ＬN ＜＞ＬN-1 ）。これによって金型２８
内の材料はキャビティ３０内に流動する。図４は、本実
施例に記載されたように操作されたときのスクリューコ
ンベヤ１６の直進移動を概略的に示す図である。
【００２９】上述のように、スクリューコンベヤ１６の
振動即ち往復動によって貯留室２０及びキャビティ３０
内の溶融材料に付加的な混合が生じる。よって、本発明
はキャビティ３０の充填の間に溶融材料を混合するため
の新規な方法を提供するものである。
振動即ち往復動によって貯留室２０及びキャビティ３０
内の溶融材料に付加的な混合が生じる。よって、本発明
はキャビティ３０の充填の間に溶融材料を混合するため
の新規な方法を提供するものである。
【００３０】スクリューコンベヤ１６の往復動によって
もたらされる他の利点は、最終成形製品の流動・変形特
性に影響を与えることができることである。参考文献と
しての米国特許第４、４６９、６４９号及び第５３０９
１２９号に詳細に記載されるように、固形化の前、及び
固形化時に溶融材料に振動的即ち往復動的な力を与える
ことによって最終製品の物理的特性を変化させることが
できる。例えば、溶融材料に振動即ち往復動を与えるこ
とによって、材料の物理的特性に影響を与える高分子
（ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅ）の配向を変化させるこ
とが可能である。所望の物理的特性を有する製品を得る
ためにスクリューコンベヤ３２の往復動を制御するコン
トローラ３２を使用することが企図されている。例え
ば、溶融材料の変形と流動に関する、もしくは物理化学
的な特性に影響を与える一方法は、材料の剪断力を制御
することである。本発明はこれを新規な方法で達成す
る。スクリューコンベヤ１６の往復動の初期段階の間に
（図３Ａ−３Ｃに示される）、溶融材料の剪断作用が貯
留室２０内にて生じる。これは、バレル１４内を移動す
るスクリューコンベヤ１６のスクリューチップ１６T の
効果である。射出工程内のこの時点では、最小の剪断量
のみが金型内の溶融材料に加えられる。図３Ｄ−３Ｆに
おいて、十分な材料が、金型キャビティ３０内の壁に接
触するほどキャビティ３０内に射出された後、スクリュ
ーコンベヤ１６の各付加的往復動のため金型内の材料に
圧縮／弛緩が生じる。これによって、キャビティ３０内
の材料に剪断作用が生じる。剪断作用が生じるのに必要
なキャビティ３０内の材料の量は、もちろん、金型の外
面的形態に依存する。材料が金型に入る前後の両方の剪
断作用を制御することによって、最終製品の物理化学的
特性（高分子の配向：ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ
ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）を変化させることが可能であ
る。当業者は、成形材料の物理的特性を変化させるため
本発明の教示を容易に利用することができると思われる
ので、更なる説明は必要ないであろう。
もたらされる他の利点は、最終成形製品の流動・変形特
性に影響を与えることができることである。参考文献と
しての米国特許第４、４６９、６４９号及び第５３０９
１２９号に詳細に記載されるように、固形化の前、及び
固形化時に溶融材料に振動的即ち往復動的な力を与える
ことによって最終製品の物理的特性を変化させることが
できる。例えば、溶融材料に振動即ち往復動を与えるこ
とによって、材料の物理的特性に影響を与える高分子
（ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅ）の配向を変化させるこ
とが可能である。所望の物理的特性を有する製品を得る
ためにスクリューコンベヤ３２の往復動を制御するコン
トローラ３２を使用することが企図されている。例え
ば、溶融材料の変形と流動に関する、もしくは物理化学
的な特性に影響を与える一方法は、材料の剪断力を制御
することである。本発明はこれを新規な方法で達成す
る。スクリューコンベヤ１６の往復動の初期段階の間に
（図３Ａ−３Ｃに示される）、溶融材料の剪断作用が貯
留室２０内にて生じる。これは、バレル１４内を移動す
るスクリューコンベヤ１６のスクリューチップ１６T の
効果である。射出工程内のこの時点では、最小の剪断量
のみが金型内の溶融材料に加えられる。図３Ｄ−３Ｆに
おいて、十分な材料が、金型キャビティ３０内の壁に接
触するほどキャビティ３０内に射出された後、スクリュ
ーコンベヤ１６の各付加的往復動のため金型内の材料に
圧縮／弛緩が生じる。これによって、キャビティ３０内
の材料に剪断作用が生じる。剪断作用が生じるのに必要
なキャビティ３０内の材料の量は、もちろん、金型の外
面的形態に依存する。材料が金型に入る前後の両方の剪
断作用を制御することによって、最終製品の物理化学的
特性（高分子の配向：ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ
ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）を変化させることが可能であ
る。当業者は、成形材料の物理的特性を変化させるため
本発明の教示を容易に利用することができると思われる
ので、更なる説明は必要ないであろう。
【００３１】又、溶融ポリマーが、流動処理の間、射出
機のスクリューのようなものから圧力をかけられたと
き、かなりの量の弾性エネルギーを貯留することはよく
知られている。この溶融ポリマーの貯留された弾性エネ
ルギーは高レベルの残留応力、ダイの膨張、及び／又は
最終製品の溶融破砕を引き起こす。固形化即ち硬化の前
及び／又はその間における溶融ポリマーに対するスクリ
ューコンベヤ１６の往復動は、ポリマー分子の同時発生
的な弛緩を許容することによって弾性”メモリ”のレベ
ルを制御するのに使用することができる。これは、最終
成形部品における残留応力の減少及び／又は溶融破砕の
除去をもたらす。残留応力もしくは溶融破砕応力を減少
するための従来の方法は、付与する圧力の減少、成形サ
イクル時間の増加、既に成形された後の成形品の焼きな
まし等を含んでいる。本発明は、そのような費用と時間
のかかる製造法の必要性をなくするか或は減少させる。
機のスクリューのようなものから圧力をかけられたと
き、かなりの量の弾性エネルギーを貯留することはよく
知られている。この溶融ポリマーの貯留された弾性エネ
ルギーは高レベルの残留応力、ダイの膨張、及び／又は
最終製品の溶融破砕を引き起こす。固形化即ち硬化の前
及び／又はその間における溶融ポリマーに対するスクリ
ューコンベヤ１６の往復動は、ポリマー分子の同時発生
的な弛緩を許容することによって弾性”メモリ”のレベ
ルを制御するのに使用することができる。これは、最終
成形部品における残留応力の減少及び／又は溶融破砕の
除去をもたらす。残留応力もしくは溶融破砕応力を減少
するための従来の方法は、付与する圧力の減少、成形サ
イクル時間の増加、既に成形された後の成形品の焼きな
まし等を含んでいる。本発明は、そのような費用と時間
のかかる製造法の必要性をなくするか或は減少させる。
【００３２】上述のように、コントローラ３２はスクリ
ューコンベヤの往復動を制御する。正確な制御を行なう
ため、コントローラ３２は材料の流動のその時の状態を
示す、成形アセンブリ１０の１つ以上のセンサから信号
を受けることができる。例えば、油圧シリンダ３３及び
／又はバレル１４のセンサから信号を、スクリューコン
ベヤ１６の位置を示すコントローラ３２に送ることがで
きる。別法として、時間もしくは速度信号をコントロー
ラ３２に供給することができる。コントローラ３２はこ
れらの信号をスクリューコンベヤ３２の位置を決定する
ために使用することができる。この決定に基づいて、コ
ントローラ３２は、キャビティ内の所望の圧力曲線及び
最終製品の所望の特性を得るために、スクリューコンベ
ヤ１６の回転及び往復動を正確に制御することができ
る。コントローラ３２は、又、往復動の頻度を変えるこ
とによって更に材料の特性を制御することができる。
ューコンベヤの往復動を制御する。正確な制御を行なう
ため、コントローラ３２は材料の流動のその時の状態を
示す、成形アセンブリ１０の１つ以上のセンサから信号
を受けることができる。例えば、油圧シリンダ３３及び
／又はバレル１４のセンサから信号を、スクリューコン
ベヤ１６の位置を示すコントローラ３２に送ることがで
きる。別法として、時間もしくは速度信号をコントロー
ラ３２に供給することができる。コントローラ３２はこ
れらの信号をスクリューコンベヤ３２の位置を決定する
ために使用することができる。この決定に基づいて、コ
ントローラ３２は、キャビティ内の所望の圧力曲線及び
最終製品の所望の特性を得るために、スクリューコンベ
ヤ１６の回転及び往復動を正確に制御することができ
る。コントローラ３２は、又、往復動の頻度を変えるこ
とによって更に材料の特性を制御することができる。
【００３３】図６は金型キャビティ内の圧力曲線を示す
グラフである。点線は、従来の射出成形工程によって得
られた参考圧力曲線である。実線は、本発明に従う新規
の装置及び方法によって得られた金型キャビティ３０内
の圧力曲線である。両工程のための成形条件は、本発明
に従う工程時の振動以外は、同一である。
グラフである。点線は、従来の射出成形工程によって得
られた参考圧力曲線である。実線は、本発明に従う新規
の装置及び方法によって得られた金型キャビティ３０内
の圧力曲線である。両工程のための成形条件は、本発明
に従う工程時の振動以外は、同一である。
【００３４】明らかに、射出時間及び射出後における圧
力曲線において、従来の工程と本発明に従う工程とでは
大きな相違がある。従来の射出成形工程では、充填時に
おいて初期にピーク圧力まで上昇し、全体的にゆっくり
と減少する。従来の方法ではキャビティ３０内の材料は
充填時には振動しない。一方、本発明に従った工程で
は、充填段階において、初期時には、キャビティ内の材
料に非常に低い圧力を加え、その間、スクリュー射出機
は前後に往復している。この初期の低圧力によってキャ
ビティ３０内の材料は過度の剪断応力を受けることなく
流動する。キャビティ内の材料の流れは、材料に作用す
る剪断応力を決定する主な要素の一つである。例えば、
材料はキャビティ内に射出されたとき、導管を通る流れ
によって高応力状態にある。射出間におけるその後の圧
力低下によって材料への剪断応力の初期減少がもたらさ
れる。これは、アモルファス物質の場合、部分的に複屈
折の減少を助長する。
力曲線において、従来の工程と本発明に従う工程とでは
大きな相違がある。従来の射出成形工程では、充填時に
おいて初期にピーク圧力まで上昇し、全体的にゆっくり
と減少する。従来の方法ではキャビティ３０内の材料は
充填時には振動しない。一方、本発明に従った工程で
は、充填段階において、初期時には、キャビティ内の材
料に非常に低い圧力を加え、その間、スクリュー射出機
は前後に往復している。この初期の低圧力によってキャ
ビティ３０内の材料は過度の剪断応力を受けることなく
流動する。キャビティ内の材料の流れは、材料に作用す
る剪断応力を決定する主な要素の一つである。例えば、
材料はキャビティ内に射出されたとき、導管を通る流れ
によって高応力状態にある。射出間におけるその後の圧
力低下によって材料への剪断応力の初期減少がもたらさ
れる。これは、アモルファス物質の場合、部分的に複屈
折の減少を助長する。
【００３５】図示のように、スクリューの往復動は、金
型キャビティ３０内の圧力曲線の少なくとも一部が、実
質的に一定の低圧力を有し、その後一連の高圧及び低圧
のサイクルを含む圧力曲線が続くように制御される。圧
力曲線の振動部分において、各サイクルの低圧力は、少
なくとも振動圧力曲線部分の一区分においては、その前
のサイクルの低圧力よりわずかに大きいのが好ましい。
一連の圧力サイクルは、材料の特性に変化を生じるよう
に金型内の材料を振動させる。
型キャビティ３０内の圧力曲線の少なくとも一部が、実
質的に一定の低圧力を有し、その後一連の高圧及び低圧
のサイクルを含む圧力曲線が続くように制御される。圧
力曲線の振動部分において、各サイクルの低圧力は、少
なくとも振動圧力曲線部分の一区分においては、その前
のサイクルの低圧力よりわずかに大きいのが好ましい。
一連の圧力サイクルは、材料の特性に変化を生じるよう
に金型内の材料を振動させる。
【００３６】上述のように、スクリューコンベヤ１６は
段階状に軸方向に往復動するのが好ましい（例えば、各
軸方向の往復動は、スクリュ−チップ１６T をより金型
２８に近づける）。所定の軸方向の距離（Ｄ1 、Ｄ2 、
など）及び／又は位置（Ｌ1、Ｌ2 、など）が線形的
に、又は非線形にて変動できる。例えば、各往復動は、
スクリューコンベヤ１６を半インチだけ金型２８に近づ
けるように移動させる（即ち、Ｄ1 ＝０．５インチ、Ｄ
2 ＝１インチ、Ｄ3 ＝１．５インチ）。別法として、ス
クリューコンベヤ１６の移動は非線形としてもよい（例
えば、Ｄ1 ＝０．５インチ、Ｄ2 ＝１．２５インチ、Ｄ
3 ＝１．７インチ）。ショットのサイズは選択された所
定の軸方向距離に対して重要な影響を与える。
段階状に軸方向に往復動するのが好ましい（例えば、各
軸方向の往復動は、スクリュ−チップ１６T をより金型
２８に近づける）。所定の軸方向の距離（Ｄ1 、Ｄ2 、
など）及び／又は位置（Ｌ1、Ｌ2 、など）が線形的
に、又は非線形にて変動できる。例えば、各往復動は、
スクリューコンベヤ１６を半インチだけ金型２８に近づ
けるように移動させる（即ち、Ｄ1 ＝０．５インチ、Ｄ
2 ＝１インチ、Ｄ3 ＝１．５インチ）。別法として、ス
クリューコンベヤ１６の移動は非線形としてもよい（例
えば、Ｄ1 ＝０．５インチ、Ｄ2 ＝１．２５インチ、Ｄ
3 ＝１．７インチ）。ショットのサイズは選択された所
定の軸方向距離に対して重要な影響を与える。
【００３７】又、スクリューコンベヤの往復動を、間欠
的に（即ち、搬送−往復動−搬送態様で）線形的に又は
非線形にて制御するのが望ましいことも考えられる。。
例えば、スクリューコンベヤ１６はキャビティの１０パ
ーセントが充填される度に往復動してもよい。別法とし
て、スクリューコンベヤ１６はキャビティ内の材料の量
に基づいた機能的関係に応じて往復動してもよい。例え
ば、キャビティ内の材料の量が増えるに伴い、往復動間
における搬送時間の量が減少し、及び／又は往復動の距
離が増大する。その代わり、スクリューコンベヤ１６は
連続的に往復するのが望ましい。即ち、搬送（スクリュ
ーコンベヤ１６の回転）と往復動は同時に行なわれる。
射出成形の当業者は、本発明の範囲内において実施でき
る往復動と搬送の種々の他の組合せを容易に理解できる
であろう。
的に（即ち、搬送−往復動−搬送態様で）線形的に又は
非線形にて制御するのが望ましいことも考えられる。。
例えば、スクリューコンベヤ１６はキャビティの１０パ
ーセントが充填される度に往復動してもよい。別法とし
て、スクリューコンベヤ１６はキャビティ内の材料の量
に基づいた機能的関係に応じて往復動してもよい。例え
ば、キャビティ内の材料の量が増えるに伴い、往復動間
における搬送時間の量が減少し、及び／又は往復動の距
離が増大する。その代わり、スクリューコンベヤ１６は
連続的に往復するのが望ましい。即ち、搬送（スクリュ
ーコンベヤ１６の回転）と往復動は同時に行なわれる。
射出成形の当業者は、本発明の範囲内において実施でき
る往復動と搬送の種々の他の組合せを容易に理解できる
であろう。
【００３８】又、更なる実施態様においては、キャビテ
ィ内の圧力をモニターするため圧力センサーをキャビテ
ィ内に取付けることができる。圧力信号が、キャビティ
内の所望の圧力曲線に対応した所定の計画に応じて、ス
クリューコンベヤの作動を制御するためコントローラに
送られる。
ィ内の圧力をモニターするため圧力センサーをキャビテ
ィ内に取付けることができる。圧力信号が、キャビティ
内の所望の圧力曲線に対応した所定の計画に応じて、ス
クリューコンベヤの作動を制御するためコントローラに
送られる。
【００３９】図５には、金型キャビティ３０内の溶融材
料に流れと剪断を生ぜしめるための他の実施態様が示さ
れる。本実施例において、スクリューコンベヤ１６はバ
レル１４内の溶融材料をノズル２２に搬送する。溶融材
料がノズル２２内の通路２４を通過した後、溶融材料は
２つ或はそれ以上の導管３４に沿って流動される。各導
管３４は金型キャビティ３０と連通している。各導管３
４は、離間した位置でキャビティ３０と連通している。
少なくとも一方の導管３４とノズル２２との間には、バ
ルブゲートのようなフロー制御弁３６がある。フロー制
御弁３６の作動によって溶融材料の金型２８への流入流
出量を制御する。好ましくは、開位置と閉位置の間でフ
ロー制御弁３６の作動を制御するのにコントロ−ラ３２
が使用される。図示した実施態様においては、複数のフ
ロー制御弁３６が設けられ、一つのフロ−制御弁３６は
各導管３４とノズル２２との間に配置される。
料に流れと剪断を生ぜしめるための他の実施態様が示さ
れる。本実施例において、スクリューコンベヤ１６はバ
レル１４内の溶融材料をノズル２２に搬送する。溶融材
料がノズル２２内の通路２４を通過した後、溶融材料は
２つ或はそれ以上の導管３４に沿って流動される。各導
管３４は金型キャビティ３０と連通している。各導管３
４は、離間した位置でキャビティ３０と連通している。
少なくとも一方の導管３４とノズル２２との間には、バ
ルブゲートのようなフロー制御弁３６がある。フロー制
御弁３６の作動によって溶融材料の金型２８への流入流
出量を制御する。好ましくは、開位置と閉位置の間でフ
ロー制御弁３６の作動を制御するのにコントロ−ラ３２
が使用される。図示した実施態様においては、複数のフ
ロー制御弁３６が設けられ、一つのフロ−制御弁３６は
各導管３４とノズル２２との間に配置される。
【００４０】図示の実施例における作動時において、フ
ロー制御弁３６及びスクリューコンベヤ１６は、キャビ
ティ３０内の材料の所望の流れ及び／又は剪断を生じさ
せるために制御される。例えば、貯留室２０内にて溶融
材料が十分な量まで増加した後、コントローラ３２は第
１のフロー制御弁３６を閉止し、溶融材料が第２のフロ
ー制御弁３６とこの弁に関連した導管３４を通ってキャ
ビティ３０内に流入可能とする。それから、コントロー
ラ３２は信号を送ってスクリューコンベヤ１６を往復動
させ、そして、溶融材料をキャビティ３０内に送り込
む。それからスクリューコンベヤ１６は金型２８から離
間するように移動し、そしてコントローラ３２は第２の
弁３６を閉じ、第１の弁３６を開く。スクリューコンベ
ヤ１６は再度金型２８に向けて駆動され、溶融材料が第
１の弁３６に対応した導管３４を流れる。この工程は、
キャビティ３０内の溶融材料に所望の剪断量が生じるま
で及び／又は製品が固形化するまで継続する。
ロー制御弁３６及びスクリューコンベヤ１６は、キャビ
ティ３０内の材料の所望の流れ及び／又は剪断を生じさ
せるために制御される。例えば、貯留室２０内にて溶融
材料が十分な量まで増加した後、コントローラ３２は第
１のフロー制御弁３６を閉止し、溶融材料が第２のフロ
ー制御弁３６とこの弁に関連した導管３４を通ってキャ
ビティ３０内に流入可能とする。それから、コントロー
ラ３２は信号を送ってスクリューコンベヤ１６を往復動
させ、そして、溶融材料をキャビティ３０内に送り込
む。それからスクリューコンベヤ１６は金型２８から離
間するように移動し、そしてコントローラ３２は第２の
弁３６を閉じ、第１の弁３６を開く。スクリューコンベ
ヤ１６は再度金型２８に向けて駆動され、溶融材料が第
１の弁３６に対応した導管３４を流れる。この工程は、
キャビティ３０内の溶融材料に所望の剪断量が生じるま
で及び／又は製品が固形化するまで継続する。
【００４１】又、フロー制御弁の作動は、往復動するス
クリュー射出機に関連して上述したように、充填段階時
に実施できることも企図されている。例えば、貯留室２
０内の溶融材料が十分な量となった後、第１の弁３６が
開き、第２の弁３６が閉じる。それから、スクリューコ
ンベヤ１６がキャビティに向けて所定の距離だけ移動さ
れ溶融材料の一部が射出される。次に、第１の弁３６が
閉じられ、第２の弁３６が開かれる。次に、スクリュー
コンベヤ１６が金型２８から離間するように移動し、キ
ャビティ３０内に溶融材料の流れが生じる。それから、
スクリューコンベヤ１６は第２の所定距離だけ金型２８
に向けて移動し、それにより追加の溶融材料が第２の導
管３４を通り、キャビティ３０内に流入する。これらの
ステップは、キャビティ３０の全体が充填されるまで繰
り返される。この時点で、更にスクリューコンベヤ１６
の往復動とフロー制御弁３６の作動を制御することによ
り剪断作用を制御することができる。
クリュー射出機に関連して上述したように、充填段階時
に実施できることも企図されている。例えば、貯留室２
０内の溶融材料が十分な量となった後、第１の弁３６が
開き、第２の弁３６が閉じる。それから、スクリューコ
ンベヤ１６がキャビティに向けて所定の距離だけ移動さ
れ溶融材料の一部が射出される。次に、第１の弁３６が
閉じられ、第２の弁３６が開かれる。次に、スクリュー
コンベヤ１６が金型２８から離間するように移動し、キ
ャビティ３０内に溶融材料の流れが生じる。それから、
スクリューコンベヤ１６は第２の所定距離だけ金型２８
に向けて移動し、それにより追加の溶融材料が第２の導
管３４を通り、キャビティ３０内に流入する。これらの
ステップは、キャビティ３０の全体が充填されるまで繰
り返される。この時点で、更にスクリューコンベヤ１６
の往復動とフロー制御弁３６の作動を制御することによ
り剪断作用を制御することができる。
【００４２】上記の説明から明らかなように、バルブ３
６の開閉は、スクリューコンベヤ１６の往復動との組合
せによって、金型キャビティ３０内の溶融材料を前後に
流動させる。これによって、金型内の溶融材料に剪断作
用が生じる。この剪断作用によって流れの方向に溶融材
料の高分子配向が生じる。又、溶融材料の剪断作用によ
って、溶融材料内に閉じ込められていた空気を除去で
き、溶着／接合の線及び極小のボイドの発生が少なくな
るか、又はなくなる。又、溶融材料の混合の追加、残留
応力の緩和、及び溶融材料の物理的特性の変化のよう
な、上述の多くの利点を達成できる。
６の開閉は、スクリューコンベヤ１６の往復動との組合
せによって、金型キャビティ３０内の溶融材料を前後に
流動させる。これによって、金型内の溶融材料に剪断作
用が生じる。この剪断作用によって流れの方向に溶融材
料の高分子配向が生じる。又、溶融材料の剪断作用によ
って、溶融材料内に閉じ込められていた空気を除去で
き、溶着／接合の線及び極小のボイドの発生が少なくな
るか、又はなくなる。又、溶融材料の混合の追加、残留
応力の緩和、及び溶融材料の物理的特性の変化のよう
な、上述の多くの利点を達成できる。
【００４３】射出工程時の所定の時点において両方の弁
を開くことが望ましい。例えば、キャビティ３０が充填
された後、両方の弁を開いてスクリューコンベヤを往復
動させ、金型２８内の溶融材料の圧縮及び弛緩を行な
う。
を開くことが望ましい。例えば、キャビティ３０が充填
された後、両方の弁を開いてスクリューコンベヤを往復
動させ、金型２８内の溶融材料の圧縮及び弛緩を行な
う。
【００４４】上記の説明は、スクリューコンベヤの往復
動を中心に行なった。しかしながら、往復動される射出
ユニットはその代わりにプランジャでもよい。プランジ
ャは溶融材料を上述と同様の方法（即ち、所定の第１及
び第２の距離）によってキャビティ内に射出しながら、
その長手方向軸に沿って移動する。全体的な結果として
は、各往復動によってプランジャは金型に向かって移動
する。
動を中心に行なった。しかしながら、往復動される射出
ユニットはその代わりにプランジャでもよい。プランジ
ャは溶融材料を上述と同様の方法（即ち、所定の第１及
び第２の距離）によってキャビティ内に射出しながら、
その長手方向軸に沿って移動する。全体的な結果として
は、各往復動によってプランジャは金型に向かって移動
する。
【００４５】本発明は、典型的な実施態様に関連して図
示及び説明がなされたが、当業者には、本発明の精神及
び範囲から逸脱することなく、前述に対する種々の変
更、省略及び追加がなされ得ることは理解されるべきで
あろう。
示及び説明がなされたが、当業者には、本発明の精神及
び範囲から逸脱することなく、前述に対する種々の変
更、省略及び追加がなされ得ることは理解されるべきで
あろう。
【００４６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、現行の成形装置に容易に適用でき、成形材料
を射出用金型に充填する前、その間及び／又はその後に
流動剪断応力を加えるのを促進することのできる装置及
び方法を得ることができる。
によれば、現行の成形装置に容易に適用でき、成形材料
を射出用金型に充填する前、その間及び／又はその後に
流動剪断応力を加えるのを促進することのできる装置及
び方法を得ることができる。
【図１】従来の２段式射出スクリューを示す図である。
【図２】本発明に従う射出成形装置を示す図である。
【図３】本発明に従うスクリューコンベヤの種々の作動
段階を説明する図である。
段階を説明する図である。
【図４】本発明の一実施例に従うスクリューコンベヤチ
ップの位置を示すグラフである。
ップの位置を示すグラフである。
【図５】本発明に従う射出成形装置の他の実施例を示す
図である。
図である。
【図６】従来の方法と本発明に従う方法によって生じる
金型キャビティ内の圧力曲線を示すグラフである。
金型キャビティ内の圧力曲線を示すグラフである。
１２ ホッパー １４ バレル １６ スクリューコンベヤ ２０ 貯留室 ２２ ノズル ２４ 流路 ２６、２６’ 導管 ２８ 金型 ３０ 金型キャビティ ３２ コントローラ ３４ 導管 ３６ フロー制御弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート キャラハン アメリカ合衆国 コネチカット州 06517 ハムデン ウェイクフィールド ストリ ート 43 (72)発明者 アキヒサ キクチ アメリカ合衆国 コネチカット州 06906 スタンフォード ユニット ７ コート ランド アベニュー 398
Claims (33)
- 【請求項１】 成形材料をバレル内に供給する工程；ス
クリューコンベヤをその長手方向軸線の回りに回転して
成形材料を貯留室に搬送する工程；前記貯留室に所定量
の材料を貯留する工程；前記スクリューコンベヤをその
長手方向軸線に沿って金型の方へと第１の距離だけ第１
の位置へと移動し、前記貯留した材料の一部を導管に沿
って金型キャビティ内に流動させる工程；前記スクリュ
ーコンベヤをその長手方向軸線に沿って前記金型から離
れるように移動する工程；及び前記スクリューコンベヤ
をその長手方向軸線に沿って前記金型の方へと第２の距
離だけ、第１の位置より前記金型に近づいた第２の位置
まで移動し、前記貯留した材料を前記導管に沿って前記
金型キャビティ内へと流動させる工程；の各工程を含む
ことを特徴とする金型キャビティ内の溶融材料に振動力
を加える方法。 - 【請求項２】 更に、前記スクリューコンベヤの各軸方
向移動の間に、成形材料の前記金型キャビティへの流れ
及び前記金型キャビティ内の流れを制御するフロー制御
弁を作動させる工程を含む請求項１の溶融材料に振動力
を加える方法。 - 【請求項３】 前記金型キャビティに連通した第１の導
管に沿った溶融材料の流れを制御する第１のフロー制御
弁を開閉位置間で作動させる工程；及び前記金型キャビ
ティに連通した第２の導管に沿った溶融材料の流れを制
御する第２のフロー制御弁を開閉位置間で作動させる工
程；の各工程を更に有し、 前記フロー制御弁の作動は、前記スクリューコンベヤの
各軸方向移動の間に実施され且つコントローラによって
制御され、前記フロー制御弁の作動及び前記スクリュー
コンベヤの各移動によって前記金型キャビティ内の規定
された方向に材料の流れを生じさせるようにした請求項
１の溶融材料に振動力を加える方法。 - 【請求項４】 前記バレルに供給される成形材料は少な
くとも２種の成分を有する請求項１の溶融材料に振動力
を加える方法。 - 【請求項５】 前記フロー制御弁は、前記導管に沿った
前記キャビティ内への流れを防止するために作動可能な
バルブゲートである請求項３の溶融材料に振動力を加え
る方法。 - 【請求項６】 前記コントローラは、前記第２のフロー
制御弁が閉位置にあるとき前記第１のフロー制御弁が開
位置にあるように前記第１及び第２のフロー制御弁の作
動を制御する請求項３の溶融材料に振動力を加える方
法。 - 【請求項７】 前記第１及び第２のフロー制御弁を開位
置に作動させ、前記スクリューコンベヤを往復動させて
前記金型キャビティ内の材料に対する保持圧力を生じさ
せる工程；前記第１及び第２のフロー制御弁を閉位置に
作動させる工程；及び前記金型キャビティ内の材料を固
形化する工程；の各工程を更に有する請求項３の溶融材
料に振動力を加える方法。 - 【請求項８】 前記バレル内の前記スクリューコンベヤ
の位置を示す信号を提供する工程；及び前記信号に基づ
き前記スクリューコンベヤの移動を制御する工程；の各
工程を更に有する請求項１の溶融材料に振動力を加える
方法。 - 【請求項９】 前記信号は位置信号である請求項８の溶
融材料に振動力を加える方法。 - 【請求項１０】 前記信号は時間信号である請求項８の
溶融材料に振動力を加える方法。 - 【請求項１１】 前記金型キャビティ内の圧力を検知
し、それを示す信号を提供する工程；前記検知した圧力
信号を前記金型キャビティ内の所望の圧力曲線を示す所
定計画値と比較する工程；前記比較に基づき前記スクリ
ューコンベヤの移動を制御する工程；の工程を更に有す
る請求項１の溶融材料に振動力を加える方法。 - 【請求項１２】 成形材料をバレル内に供給する工程；
スクリューコンベヤをその長手方向軸線の回りに回転し
て成形材料を貯留室に搬送する工程；前記貯留室内に所
定量の材料を貯留する工程；及び前記スクリューコンベ
ヤをその長手方向軸線に沿って前後に振動させ、前記導
管に沿って且つ金型キャビティ内で前記貯留した材料を
前後に流動させ、この振動運動によって前記金型キャビ
ティ内の材料の剪断量を制御する工程；の各工程を有
し、前記スクリューコンベヤは各振動によって前記金型
キャビティの方へと近づくように移動するようにしたこ
とを特徴とするキャビティ内の溶融材料に振動力を加え
る方法。 - 【請求項１３】 前記バレル内の前記スクリューコンベ
ヤの位置を示す信号を提供する工程；及び前記信号に基
づき前記スクリューコンベヤの移動を制御する工程；の
各工程を更に有する請求項１２の溶融材料に振動力を加
える方法。 - 【請求項１４】 前記信号は位置信号である請求項１３
の溶融材料に振動力を加える方法。 - 【請求項１５】 前記信号は時間信号である請求項１３
の溶融材料に振動力を加える方法。 - 【請求項１６】 前記金型キャビティ内の圧力を検知
し、それを示す信号を提供する工程；前記検知した圧力
信号を前記金型キャビティ内の所望の圧力曲線が示す所
定計画値と比較する工程；及び前記比較に基づき前記ス
クリューコンベヤの移動を制御する工程；の各工程を更
に有する請求項１２の溶融材料に振動力を加える方法。 - 【請求項１７】 前記金型キャビティに連通した第１の
導管に沿った溶融材料の流れを制御する第１のフロー制
御弁を開閉位置間で作動させる工程；及び前記金型キャ
ビティに連通した第２の導管に沿った溶融材料の流れを
制御する第２のフロー制御弁を開閉位置間で作動させる
工程；の各工程を有し、各前記フロー制御弁の作動は前
記スクリューコンベヤの振動の間に実施され、且つコン
トローラによって制御され、各前記フロー制御弁の作動
及び前記スクリューコンベヤの振動によって前記金型キ
ャビティ内の材料に指示された方向への流れを生じさせ
るようにした請求項１２の溶融材料に振動力を加える方
法。 - 【請求項１８】 前記バレルに供給される成形材料は少
なくとも２種の成分を有する請求項１２の溶融材料に振
動力を加える方法。 - 【請求項１９】 各前記フロー制御弁は、前記導管に沿
った前記キャビティ内への流れを防止するために作動可
能なバルブゲートである請求項３の溶融材料に振動力を
加える方法。 - 【請求項２０】 前記コントローラは、前記第２のフロ
ー制御弁が閉位置にあるとき前記第１のフロー制御弁が
開位置にあるように前記第１及び第２のフロー制御弁の
作動を制御する請求項１３の溶融材料に振動力を加える
方法。 - 【請求項２１】 前記第１及び第２のフロー制御弁を開
位置に作動させ、前記スクリューコンベヤを往復動させ
て前記金型キャビティ内の材料に対する保持圧力を生じ
させる工程；前記第１及び第２のフロー制御弁を閉位置
に作動させる工程；及び前記金型キャビティ内の材料を
固形化する工程；の各工程を更に有する請求項１３の溶
融材料に振動力を加える方法。 - 【請求項２２】 成形材料をバレル内に供給する工程；
スクリューコンベヤをその長手方向軸線の回りに回転し
て成形材料を貯留室に搬送する工程；前記貯留室内に所
定量の材料を貯留する工程；及び前記スクリューコンベ
ヤをその長手方向軸線に沿って前後に振動させ、導管に
沿って且つ金型キャビティ内で前記貯留した材料を前後
に流動させ、この振動運動によって前記金型キャビティ
内の材料を、少なくとも一部分は実質的に一定の低圧力
を有する規定された圧力曲線に従属させる工程；の各工
程を有することを特徴とするキャビティ内の溶融材料に
振動力を加える方法。 - 【請求項２３】 成形材料をバレル内に供給する工程；
スクリューコンベヤをその長手方向軸線の回りに回転し
て成形材料を貯留室に搬送する工程；前記貯留室内に所
定量の材料を貯留する工程；第１のフロー制御弁を閉位
置に保持して前記金型キャビティに連通する第１の導管
に沿った溶融材料の流れを防止する工程；第２のフロー
制御弁を開位置に作動させて前記金型キャビティに連通
する第２の導管に沿った溶融材料の流れを許容する工
程；前記スクリューコンベヤをその長手方向軸線に沿っ
て且つ金型の方へと移動し、貯留材料の一部を前記第２
の導管に沿ってそして前記金型キャビティ内へと流動さ
せる工程；前記スクリューコンベヤをその長手方向軸線
に沿って前記金型から離れるように移動する工程；前記
第２のフロー制御弁を閉位置に作動して前記第２の導管
に沿った溶融材料の流れを防止する工程；前記第１のフ
ロー制御弁を開位置に作動して前記第１の導管に沿った
溶融材料の流れを許容する工程；及び前記スクリューコ
ンベヤをその長手方向軸線に沿って且つ前記金型の方へ
と移動し、貯留された材料を前記導管に沿ってそして前
記金型キャビティ内へと流動させる工程；の各工程を有
することを特徴とするキャビティ内の溶融材料に振動力
を加える方法。 - 【請求項２４】 成形材料を収容しそして供給するため
のホッパーを設け；成形材料の流れを受容するために前
記ホッパーに連通しており、内部に回転可能に取付けら
れたスクリューコンベヤを有するバレルを設け、前記ス
クリューコンベヤは前記バレル内を軸方向に往復動可能
であり、前記スクリューコンベヤは前記バレル内の成形
材料を搬送し且つ圧縮するためその上に形成された少な
くとも一連のコンベヤ羽根を有し；前記スクリューコン
ベヤの下流位置にて前記バレルに形成されたノズルを有
し、前記ノズルは前記バレルからの流れを許容する通路
を有し、前記スクリューコンベヤは材料を前記通路を通
って流動させ；前記ノズル内の前記通路に連通した少な
くとも一つの導管を有する金型アセンブリを設け、前記
導管は最終製品の形状を規定する金型キャビティにも連
通しており；そして、 前記バレル内の前記スクリューコンベヤの回転及び往復
動を制御するためのコントローラを設け、前記コントロ
ーラは、前記スクリューコンベヤを回転させて材料を前
記金型キャビティの方へと搬送し、又前記コントローラ
は、前記金型キャビティの充填の間、前記スクリューコ
ンベヤをその長手方向軸線に沿って且つ前記金型キャビ
ティに近接離間するように往復動して、材料の剪断量を
制御し、前記スクリューコンベヤの各往復動は前記コン
ベアを前記金型キャビティの方へと近づけるように移動
させる；ことを特徴とする溶融材料に振動力を加えるた
めの射出成形装置。 - 【請求項２５】 更に、前記スクリューコンベヤの軸方
向位置を示す位置信号を提供するセンサーを有し、前記
コントローラは前記信号を受け、それに応じて前記スク
リューコンベヤを制御する請求項２４の射出成形装置。 - 【請求項２６】 処理時間信号を確定する手段を有し、
前記コントローラは前記処理時間信号に基づき前記スク
リューコンベヤの位置を確定し、それに応じて前記スク
リューコンベヤを制御する請求項２４の射出成形装置。 - 【請求項２７】 前記コントローラは、何時所定量の材
料が搬送されたかを確定し、次に前記コントローラは、
前記スクリューコンベヤを、材料の一部を前記キャビテ
ィに射出する第１の軸方向位置に移動し、それから前記
コントローラは、前記スクリューコンベヤを前記金型か
ら離れた後退位置へと移動し、その後、前記コントロー
ラは、前記スクリューコンベヤを前記金型の方へと前記
金型に対して第１の位置より近い第２の位置まで移動さ
せる請求項２４の射出成形装置。 - 【請求項２８】 前記金型アセンブリは、前記ノズル内
の通路と連通する複数の導管を有し、前記各導管は、前
記金型キャビティの離間した位置に連通しており；更
に、射出成形装置は、一つの導管と前記ノズルとの間に
少なくとも一つのフロー制御弁を有し、前記弁は、成形
材料の前記導管に沿った流れを許容する開位置と、成形
材料の前記導管に沿った流れを禁止する閉位置との間で
作動可能とされ；そして、前記コントローラは前記弁の
作動を制御し、前記コントローラは、前記スクリューコ
ンベヤの往復動時に、前記弁を前記開閉位置の間で作動
させて、前記金型キャビティ内に材料を流動させる請求
項２４の射出成形装置。 - 【請求項２９】 複数のフロー制御弁を有し、一つの弁
は各導管と前記ノズルとの間にあり、前記各弁は、関連
する前記導管に沿った成形材料の流動を許容する開位置
と、関連する前記導管の成形材料の流動を禁止する閉位
置との間で作動可能であり；そして、前記スクリューコ
ンベヤが往復動している間に、前記コントローラは前記
弁の作動を制御して、少なくとも一つの弁を開位置に、
少なくとも一つの他の弁を閉位置へと同時に動作させる
請求項２８の射出成形装置。 - 【請求項３０】 前記フロー制御弁はバルブゲードであ
る請求項２９の射出成形装置。 - 【請求項３１】 前記スクリューコンベヤの制御は所定
の計画に応じて実行され、前記金型キャビティ内の材料
に所望の圧力曲線を生じさせる請求項２５の射出成形装
置。 - 【請求項３２】 前記金型キャビティ内の材料の前記所
望の圧力曲線の少なくとも一部は、規定された時間の
間、材料に対する高圧力と低圧力の間で振動する請求項
３１の射出成形装置。 - 【請求項３３】 前記圧力曲線の少なくとも一部が、高
圧力と低圧力との間で振動し、その部分で、各後続の低
圧力はその前の低圧力よりわずかに大きくなるようにし
た請求項２２の振動力を加える方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/581,976 US5770131A (en) | 1996-01-02 | 1996-01-02 | Method and apparatus for applying an oscillating force on a molten material |
| US08/581976 | 1996-01-02 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09187848A true JPH09187848A (ja) | 1997-07-22 |
Family
ID=24327334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8358248A Pending JPH09187848A (ja) | 1996-01-02 | 1996-12-30 | 製造工程における材料の特性制御技術 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5770131A (ja) |
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