WO1990007415A1 - Method and apparatus for injection molding of hollow article - Google Patents
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Classifications
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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
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- B29C45/1703—Introducing an auxiliary fluid into the mould
- B29C45/1732—Control circuits therefor
Definitions
- the present invention relates to an injection molding method and an apparatus for molding a hollow mold by injecting a pressurized gas into a mold in addition to a molten synthetic resin, and particularly to supply and recovery of a pressurized gas.
- a pressurized gas into a mold in addition to a molten synthetic resin
- Japanese Patent Publication No. 1 496 88 198 82 discloses that as an injection molding method of hollow molds, an insufficient amount of molten synthetic resin to satisfy the mold cavity. After the injection into the cavity, a method for filling the cavity by continuously injecting pressurized gas alone or by injecting molten synthetic resin from the same Kuguchi is described. .
- the Japanese Patent Publication also discloses, as an example of an apparatus for carrying out this method, a set of a cylinder and a piston connected to a gas source via an on-off valve. The gas is sucked from the gas source when the piston is retracted, and a booster that pressurizes and sends out the sucked gas when the piston is moving forward is passed through a check valve.
- the hollow mold is formed with the hollow portion filled with a pressurized gas.
- Japanese Patent Publication No. 149688/1992 discloses that the pressurized gas filled in the hollow mold is There is no particular disclosure as to whether or not the material is ejected from the inside of the mold (the inside of the hollow portion of the formed hollow mold). If the pressurized gas in the hollow mold was released before the removal of the hollow mold by removing the injection nozzle from the mold, the injection nozzle would be separated from the mold. Immediately, the pressurized gas in the hollow mold is released at once.
- Such a burst of pressurized gas not only becomes a noise source, but also causes the mold reproducibility of the obtained hollow mold to deteriorate. Also, the pressurized gas is inevitably released to the atmosphere, so the gas cannot be reused and wasteful, or the working environment depends on the type of gas. It can make it worse.
- Japanese Patent Publication No. 5989/1989 discloses a method of reducing the pressure of pressurized gas from inside hollow objects. It has been proposed to release the pressurized gas into a pressure vessel while controlling the discharge rate. Specifically, the aforementioned Japanese Patent Publication No. 1 496 6 &
- the pressurized gas in the hollow mold is first collected in the pressure vessel. Then, it has been proposed that the gas recovered in the pressure vessel be sucked and then reused when the pressure booster retracts the piston.
- the pressurized gas in the hollow object is collected in the pressure vessel, if the pressure vessel is small, a small amount of pressurized gas is required. Only by recovering the pressure, the pressure in the hollow mold and the pressure in the pressure vessel become in an equilibrium state, and a sufficient amount of pressurized gas cannot be recovered.
- a booster consisting of a set of cylinders and bistons has a large energy loss and requires a large amount of power to drive.
- the pressure of a gas body is increased by hydraulic pressure, the loss associated with energy conversion is large.
- the pressure booster becomes large and takes up an installation area, which not only impairs the function as an accessory to the injection molding machine, but also reduces the facility. The cost will be higher.
- a booster consisting of a set of cylinders and bistons
- a large pressure raising device is required to perform rapid and rapid pressure raising for re-pressurizing for the next molding cycle in a short time.
- the present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and is directed to injection molding in which a pressurized gas is injected into a mold in addition to a molten synthetic resin to form a hollow article.
- a pressurized gas is injected into a mold in addition to a molten synthetic resin to form a hollow article.
- the supply and discharge of the pressurized gas to the mold can be performed by a small, easy-to-control and efficient device. The purpose is to do so.
- a multi-stage compressor in a method of injection molding a hollow mold having each of an injection step, a gas injection step, a cooling and solidification step, a gas discharge step and a discharge step.
- the gas injection process is performed by injecting the pressurized pressurized gas into the mold, and the resin injection port of the injection nozzle and the gas nozzle at the position where the pressurized gas is injected. Achieved by collecting the pressurized gas in the hollow mold through the gas injection port into the collection container connected to the suction side of the multi-stage compressor while keeping the gas injection port pressed against the mold. It is what is done.
- this method is based on a multistage compressor that sends out gas taken in from the intake side as pressurized gas from the exhaust side, and a gas nozzle connected to the exhaust side of the multistage compressor.
- Nozzle and injection nozzle a mold into which molten synthetic resin is injected from the injection nozzle and a pressurized gas from the gas nozzle, an exhaust side of the multi-stage compressor, and a gas injection nozzle.
- a first on-off valve provided between the nozzle and the nozzle, a second on-off valve connected between the first on-off valve and the gas nozzle, and a second on-off valve and a collection container from the upstream side to the downstream side.
- FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the apparatus according to the present invention, and the invention of the method and the invention of the apparatus will be further explained based on this.
- the mold 5 includes a male mold 5a and a female mold 5b that can be opened and closed.
- the injection nozzle 4 injects the molten synthetic resin 10 from the injection port 11 at the tip thereof by the rotation of the screw 9, and the gas nozzle 3 is inserted slightly inward. Built-in level.
- the injection nozzle 4 is capable of moving forward and backward with respect to the mold 5, so that the injection nozzle 4 is moved forward and its tip is pressed against the subroutine 12 of the mold 5, and the injection nozzle 4 is formed of the molten synthetic resin 10. Injection and injection of pressurized gas from gas nozzle 3 are performed.
- the gas nozzle 3 contained in the injection nozzle 4 is arranged with a gap around which the molten synthetic resin 10 passes, and the gas nozzle 3 is inserted through the injection port 11 of the injection nozzle 4. Then, pressurized gas is injected into the mold 5.
- the gas nozzle 3 is supplied to the multistage compressor via the first on-off valve 6. 1 is connected to the exhaust side.
- the multi-stage compressor 1 any of a reciprocating type, a turbo type, and an axial type may be used as long as the necessary pressurized gas can be supplied in multiple stages.
- a gas passage having a second on-off valve 7 interposed is connected between the first on-off valve 6 and the gas nozzle 3, and the tip of the gas passage is connected to a multistage via a collection container 17.
- a gas source 32 is connected to the collection container 17 via a gas supply opening / closing valve 31 and a pressure reducing valve 33.
- an air release valve 25 interposed between the first on-off valve & and the gas nozzle, the end of which serves as an air release port 2. And are preferred.
- this air release valve 25 is not always necessary, if it is provided, the pressurized gas in the hollow mold 8 can be recovered in the gas discharge process described later. When the pressure is insufficient, the pressurized gas in the hollow mold 8 can be discharged by opening the air release valve 25.
- the air release valve 25 may be installed by extending the gas flow path directly from the gas nozzle 3 as shown by the dashed line in FIG. In this specification, the space between the first on-off valve 6 and the gas nozzle 3 includes the gas nozzle 3 itself.
- the invention of the present method which can be easily performed using the present molding apparatus, can be divided into an injection step, a gas injection step, a cooling and solidification step, a gas discharge step, and a discharge step.
- the invention of the method is explained together with the operation of the device in each of these steps (1). explain .
- the mold 5 is closed, the injection nozzle 4 is advanced, and the tip of the injection nozzle 4 is pressed against the slide 12 of the mold 5, and then the screw 9 is operated.
- the molten synthetic resin 10 is injected into the mold 5.
- the first and second on-off valves 6 and 7 and the air release valve 25 are usually closed, but the first on-off valve 6 will be described in the section of the gas injection process. In some cases, it is opened at a predetermined timing.
- the molten synthetic resin 10 may be any of a thermoplastic resin, a thermoplastic elastomer, and a thermosetting resin that can be injection-molded.
- a blend with ira can also be used, but a blend with thermoplastics, thermoplastic elastomers and known additives, stabilizers, fillers, reinforcing agents such as glass fibers, etc. Is preferred.
- the injection process may be injection molding of a single resin (non-foaming / foaming), or a known multi-component resin (non-foaming, same or different, non-foaming and foaming, foaming and foaming) Combination injection molding) may be used.
- the injection amount of the molten synthetic resin 10 into the mold 5 is an amount that is insufficient to satisfy the cavity 13 of the mold 5 and is equal to the inner volume of the cavity 13. Or capacity 13 over internal volume
- the pressure reducing valve 3 is preliminarily obtained.
- the gas supplied from the gas source 3 2 to the collection container 17 via the gas supply on-off valve 3 1 and the gas supply on-off valve 3 1 is pressurized by the multistage compressor 1, and the gas is supplied to the mold via the gas nozzle 3. Injected into 5.
- the opening timing of the first on-off valve & that is, the injection time of the pressurized gas, is as follows: 1 After injecting a part of the required molten synthetic resin 10 and then injecting the remaining molten synthetic resin 10 2 Following the injection of all-molten synthetic resin 10, it is either 3 after a certain period of time has elapsed since the injection of the necessary all-melt synthetic resin 10.
- the injection of the pressurized gas forms a hollow portion of the hollow mold 8. It is preferable to control the injection pressure and the injection speed of the pressurized gas injected into the molten synthetic resin 10 injected into the mold 5 so that a hollow portion is formed at the designed position.
- the pressurized gas a gas body that is harmless and that does not liquefy at the molding temperature and the injection pressure, such as nitrogen or carbon dioxide, is usually used.
- the inside of the hollow mold 8 formed in the mold 5 was maintained in a pressurized state.
- the hollow mold 8 is cooled and solidified. At this time, the pressure contact of the tip of the injection nozzle 4 with the sprue 12 is maintained.
- the maintenance of the pressurized state in the hollow mold 8 is performed by pressing the outer surface of the hollow mold 8 against the inner surface of the cavity 13 to improve the reproducibility of the mold shape.
- the operation is performed by controlling the opening and closing of the first and second on-off valves 6 and 7. (1) maintaining the pressure at the time of injection, (1) maintaining a slightly lower pressure than at the time of injection, (3) maintaining a pressure slightly higher than at the time of injection, and (4) maintaining the pressure at a higher level than at the time of injection. This is done by maintaining a low pressure.
- the first on-off valve 6 is closed, the multi-stage compressor 1 is stopped, while the tip of the injection nozzle 4 is pressed against the sprue 12, and the multi-stage compressor 1 is stopped. 2
- the pressurized gas in the hollow object 8 is collected in the collection container 17. That is, when the second on-off valve 7 is opened, the pressurized gas in the hollow mold 8 flows back to the gas nozzle 3 and is collected in the collection container 17 via the second on-off valve 2.
- the discharge speed of the pressurized gas in the hollow mold 8 can be controlled by adjusting the opening of the second on-off valve.
- the first and second on-off valves 6, 7 are solenoid valves whose opening degree cannot be adjusted, the opening degree can be adjusted downstream of the second on-off valve 7. This can be done by providing a valve.
- the gas in the collection container 17 is sucked by the multi-stage compressor 1 until the pressure in the collection container 17 becomes a negative pressure, a hollow-type material is obtained. It is preferable because the recovery rate of the pressurized gas inside 8 is improved.
- the second on-off valve 7 is closed, the mold 5 is opened, and the hollow mold 8 is taken out.
- This ejection may be performed while the injection nozzle 4 is pressed against the subroutine 12 or after the injection nozzle 4 is retracted. If the injection nozzle 4 is removed while being pressed against the sub-blue 12, the mold 5 is closed, the process returns to the injection process, and the injection nozzle 4 is retracted and removed. If so, the mold 5 is closed, the injection nozzle 4 is pressed against the mold 5 before or after that, and then the injection process is repeated.
- the amount of gas recovered by leakage from the mold 5 and the like will be slightly reduced.However, in response to this decrease, the amount of new gas corresponding to the reduced amount will be increased. It is sufficient to refill the collection container 17 from the source 32.
- FIG. 3 shows a second embodiment of the device according to the present invention, which is basically the same as that described in FIG. 1, but is different from the first on-off valve 6.
- a check valve 14 is interposed near the multi-stage compressor 1, and a pressure accumulator 15 is connected between the first on-off valve 6 and the check valve 14 in Fig. 1. It is different from the one.
- the check valve 14 prevents the pressurized gas from flowing back.
- the pressurized gas sent from the multi-stage compressor 1 is stored and pressurized.
- the first on-off valve 6 and the check valve 14 It is preferable to provide a pressure switch 16 with a relief valve between them.
- the pressure switch with relief valve 16 stops the multi-stage compressor 1 when the gas pressure reaches the set value of the pressure switch, and resets when the pressure further rises and reaches the dangerous pressure. The leaf valve is opened.
- the multi-stage compressor 1 is operated, particularly in the gas discharge stage, to accumulate the pressurized gas in the pressure accumulator 15 and to be collected in the collection container 17.
- the gas recovery rate can be improved.
- the pressurized gas can be collected until the inside of the hollow mold 8 (see Fig. 1) becomes negative pressure.
- FIG. 4 shows a third embodiment of the apparatus according to the present invention, which is basically the same as that described in FIG. 3, except that the collection container shown in FIG. On the downstream side in addition to the inside of 17, a pressure reducing valve 18 and a sub-recovery container 19 are provided in order from the upstream side to the downstream side.
- the container 17 collects the recovered pressurized gas at a relatively high pressure.
- the pressure reducing valve 18 serves to reduce the pressure and sends it to the sub-recovery container 19, and the sub-recovery container 19 stores the sufficiently depressurized gas. This serves to supply the air to the intake side of the multi-stage compressor 1.
- the multi-stage compressor 1 having a very low pressure resistance on the intake side can be operated safely.
- the sub-recovery container 19 shown in FIG. 4 may be omitted, and the depressurized gas may be sent directly from the pressure reducing valve 18 to the intake side of the multi-stage compressor 1. Wear.
- FIG. 5 shows a fourth embodiment of the device according to the present invention, which is basically the same as that described in FIG. 3, except that the exhaust side of the multi-stage compressor 1 is shown.
- a check valve 20 is interposed between the check valve 14 and the check valve 14, and between the check valves 14 and 20 and between the first on-off valve 6 and the gas nozzle 3.
- the sub-check valve 20 and the sub-accumulator 22 store and store pressurized gas in the same manner as the check valve 14 and the accumulator 15 described above. This is achieved by closing the fourth on-off valve, opening the third on-off valve 21 and operating the multi-stage compressor 1. However, in the case of the sub-accumulator 22, the third on-off valve 21 is provided downstream of the sub-accumulator 22, and by closing this, it is lower than the accumulator 15. Pressurized gas can be stored under pressure. In addition, the first and third When the fourth on-off valve is opened with the on-off valves 15 and 21 closed, this low-pressure pressurized gas can be supplied to the gas nozzle 3.
- a pressure relief valve is installed between the third on-off valve 21 and the fourth on-off valve 23 to prevent an excessive pressure increase in the sub-accumulator 22. It is preferable to provide a switch 24 and close the third on-off valve 21 when the set pressure is reached.
- the fourth embodiment is based on the device shown in FIG. 3 and includes a sub-check valve 20, a third on-off valve 21, a sub-accumulator 22, and a fourth on-off device.
- the gas flow path having the valve 23 is connected.
- the above-mentioned auxiliary check valve 20 and the gas passage having the above-mentioned third on-off valve 21 are provided in the same manner. You can.
- the upstream end of the gas flow path having the third on-off valve 21, the auxiliary pressure accumulator 22, and the fourth on-off valve 23 should not be between the first on-off valve 6 and the gas nozzle 3.
- it may be connected between the second on-off valve 7 and the gas nozzle 3.
- the space between the second on-off valve 7 and the gas nozzle 3 refers to the gas nozzle 3 itself as in the case between the first on-off valve 6 and the gas nozzle 3 described above. It also includes.
- the pressure and speed of the injected gas can be easily controlled. That is, the pressure accumulator 15 is set to high pressure and the sub-accumulator 22 is set to low pressure. Pressurized gas can be injected at high pressure ⁇ from the low pressure vessel 15 at high speed. In some cases, after the hollow portion is formed, part of the gas can be collected in the sub-accumulator 22.
- the equilibrium gas pressure at the time of gas injection from the pressure accumulator 15 to the mold 5 can be easily controlled. That is,
- the accumulator 15 has a high pressure and large capacity
- the sub-accumulator 22 has a high pressure and a small capacity, and pressurized gas is simultaneously or sequentially (and vice versa) supplied from the accumulator 15 and the sub-accumulator 22.
- the pressure accumulator 15 and the sub pressure accumulator 22 have the same capacity, and the pressurized gas is injected at the same time or sequentially, thereby injecting from the pressure accumulator 15.
- the equilibrium gas pressure can be controlled.
- the pressurized gas is sequentially injected, that is, the first on-off valve 6 connected to the accumulator 15 is operated. Open and inject the pressurized gas, close the first on-off valve 6, and then open the fourth on-off valve 23 connected to the sub-accumulator 22 to inject the pressurized gas.
- the equilibrium gas pressure can be maintained at a higher pressure than when the pressurized gas is simultaneously injected from the pressure accumulating vessel 15 and the sub-pressure accumulating vessel 22, and the hollow object 8 (see FIG. 1)
- the hollow volume increases and sink marks on the surface of the hollow mold 8 decrease.
- the equilibrium gas pressure and the equilibrium pressure in the hollow part of the pressure accumulator 15, piping and hollow mold 8 are referred to.
- the hollow mold 8 in the cooling step is used.
- the gas pressure in the hollow part inside can be controlled. This is,
- the pressure accumulator 15 and the sub-accumulator 22 are set to a high pressure and a slightly lower pressure, a pressurized gas is injected from the high pressure container, and a part of the pressurized gas is then reduced to a low pressure. Can be collected in a container. As a result, the distortion of the molded product can be reduced.
- (3) can be performed by injecting from a low-pressure vessel, then injecting from a high-pressure vessel, and then collecting part of the gas into a low-pressure vessel. By doing so, it is possible to prevent the gas from breaking through the molten synthetic resin 10 at the flow end before the end of the molten synthetic resin 10 comes into contact with the mold wall, thereby preventing the gas from protruding. . Also, the time required for the gas discharge process can be reduced.
- Each of the devices shown in FIGS. 1 and 3 to 5 has a multistage type in which the gas flow path on the side of the first on-off valve 6 is branched. Although it is connected to the intake side of the compressor 1, in this case, a switching valve is provided at the branch point, and the first on-off valve 6 and the second on-off valve 7 can be omitted. That is, the switching valve can be used in place of the first on-off valve 6 and the second on-off valve 7.
- FIG. 6 shows a fifth embodiment of the device according to the present invention.
- the basic configuration is the same as that shown in FIG. 4, but a design and a method capable of further performing various operation methods are shown. It is. Only the parts that differ from the device shown in FIG. 4 will be described below.
- a gas flow path is provided between the auxiliary check valve 20 and the check valve 14 interposed in the gas flow path on the exhaust side of the multi-stage compressor 1 and the collection vessel 17.
- a stop valve 14-1 and a back pressure valve 29 are interposed in this order from the side of the multi-stage compressor 1.
- a gas flow path is provided between the exhaust side of the multi-stage compressor 1 and the sub-return valve 20 and between the recovery container 17 and the multi-stage compressor 1.
- a fifth on-off valve 28 and a check valve 14-12 are interposed in order from the side, and an air release valve 25-1 is provided between the multi-stage compressor 1 and the fifth on-off valve 28. It is provided.
- a sixth on-off valve 30 is provided between the pressure reducing valve 18 and the collection container 17. The sixth on-off valve 30 is closed at the same time when the pressure switch 16 with a relief valve senses the set pressure and stops the multi-stage compressor 1, and the sixth on-off valve 30 is closed. 8 is open to the contrary.
- a gas passage connecting between the gas nozzles 3 is provided, and a pressure regulating valve 26 and a sub-first opening / closing valve are interposed in the gas passage. Since this gas flow path plays a bypass role, a similar gas flow path is also provided on the second on-off valve 7 side. That is, a gas flow path is provided between the gas nozzle 3 and the second on-off valve 7 and between the second open / close valve 7 and the collection container 17. The gas nozzle is provided in the gas flow path.
- a pressure control valve 27 and a secondary second on-off valve 72 are interposed in order from the third side.
- a pressure switch 34 with a relief valve is connected to the collection container 17, and the pressure switch 34 with the relief valve is connected to the pressure switch 34.
- the supply on-off valve 31 is opened and closed.
- the multi-stage compressor 1 is started to increase the pressure in the accumulator 15.
- all of the on-off valves other than the sixth on-off valve 30 that is opened when the multi-stage compressor 1 is started are in a closed state.
- the gas supply on-off valve 31 is opened, and the gas is depressurized (for example, 2 to 5 kgc irf G) by the pressure reducing valve 33 from the gas source 32 (for example, a nitrogen bomb). And supplied to the collection container 17.
- the pressure in the recovery vessel 17 becomes the pressure with the relief valve.
- the upper limit value of the switch 34 is reached (for example, 2 ks cm 2 G)
- the gas supply on-off valve 31 is closed.
- the gas in the recovery container 17 passes from the sixth on-off valve 30 through the pressure reducing valve 18, passes through the sub-recovery container 19 serving as a pressure knocker, and flows into the multistage compressor 1. It is sucked to the side. Then, the pressurized gas compressed by the multi-stage compressor 1 is accumulated in the accumulator 15 from the exhaust side through the sub check valve 20 and the check valve 14.
- the pressure in the accumulator 15 is set to a set value (for example, 200 ks / cnf G) by a pressure switch 16 with a relief valve that senses the pressure of the accumulator 15 mm.
- a pressure switch 16 with a relief valve that senses the pressure of the accumulator 15 mm.
- the multi-stage compressor 1 is stopped and the sixth on-off valve 30 is closed.
- the fifth on-off valve 28 is opened, and the pressurized gas in the multi-stage compressor 1 is returned to the recovery container 17. This is to ease the next start of the multi-stage compressor 1 by reducing the pressure in the multi-stage compressor 1, and the pressure drop in the multi-stage compressor 1 is not reduced. If sufficient, the pressure can be reduced by opening the atmosphere release valve 25-1.
- a pressure lower than this set value For example, by opening the back pressure valve 29 operated at 1 95 kc irf G) and returning the pressurized gas pressurized by the multi-stage compressor 1 to the collection vessel 17, multi-stage compression It is possible to adopt a method of operating the machine 1 continuously without stopping it.
- the sixth on-off valve 30 is open The fifth on-off valve 28 is maintained in the closed state.
- the operation preparation is completed when the pressurized gas having the pressure set in the pressure accumulator 15 is accumulated.
- the pressurized gas stored in the pressure accumulator 15 is supplied to the screw 9 shown in FIG. 1 so that the screw 9 presses the molten synthetic resin 10 into the mold 5 from the injection nozzle 4.
- the first on-off valve 6 is opened during the press-in of the molten synthetic resin 10 at the same time as the press-in of the molten synthetic resin 10 or after the press-in, according to a signal emitted when the vehicle advances to the position, It is press-fitted into the mold 5 via the gas nozzle 3 and the injection nozzle 4, and is inserted into the mold 5 so as to be included in the molten synthetic resin 10.
- the gas pressure in the pressure accumulating vessel 15 is reduced at the same time as the pressurized gas is injected, and the gas pressure is reduced. Decreases until it is in equilibrium with the pressure in the hollow part formed in the molten synthetic resin 10 in the mold 5.
- the first on-off valve 6 is closed. At this time, the pressure in the pressure accumulator 15 has dropped to the lower limit (for example, 190 kgc irf G) set for the pressure switch 16 with a relief valve.
- the sub first on-off valve 6-1 may be opened before the first on-off valve 6 is opened. That is, a pressurized gas at a pressure (for example, 120 kg / cnfG) adjusted by the pressure regulating valve 26 is supplied to the gas nozzle 3 (for example, for 3 seconds) to form a slightly smaller hollow portion, Next, the sub 1st on-off valve 6-1 is closed, the 1st on-off valve 6 is opened, and the pressurized gas pressure (for example, 190 kg / cnfG) of the pressure accumulator 15 is applied to the gas nozzle 3 in the injection nozzle 4.
- a pressurized gas at a pressure for example, 120 kg / cnfG
- the pressurized gas pressure for example, 190 kg / cnfG
- the gas pressure is excessive. If the temperature is too high, the gas flows ahead of the molten synthetic resin 10 flowing in the mold 5, and the gas is melt-synthesized at the flow end before the end of the molten synthetic resin 10 contacts the mold wall. It may break the resin 10 and protrude.
- the melt synthesis in the mold 5 is performed. The pressure of the resin 10 and the gas pressure are balanced, so that the gas can be prevented from projecting at the end of the flow.
- the required time for example, about 40 seconds
- the gas pressure is maintained
- the molten synthetic resin in the mold 5 is cooled and solidified. Let it go.
- the second opening / closing valve is provided halfway, for example, 10 seconds later.
- the secondary 2nd on-off valve 7-2 Prior to 7, open the secondary 2nd on-off valve 7-2 and pressurize the gas inside the hollow mold 8 up to the set pressure of the pressure control valve 27 (for example, 30 kg Zcn G). Collect the gas in the collection container 17 until the pressure of the gas drops, and close the sub second on-off valve 7-2 after a necessary time (for example, 30 seconds), and open the second on-off valve 7.
- the pressurized gas in the hollow portion can be recovered to a pressure equilibrium with the container 17 and the second on-off valve 7 can be closed.
- the second on-off valve 7 is closed for a short time (for example, after 10 seconds) while closing the first on-off valve 6 (for example, after 10 seconds). (3 seconds for example) only to reduce the gas pressure during holding, and then close. After 30 seconds, for example, the second on-off valve 7 may be opened to recover the pressurized gas in the hollow portion of the mold 5 to a pressure balanced with the recovery container 17.
- the gas that penetrates to break the resin core loses its discharge path when the gas is released, remains, and is removed when removed from the mold 5. This problem is caused by the above-described operation of reducing the gas pressure supplied to the hollow portion after forming the hollow portion by press-fitting the molten synthetic resin 10 and the gas into the mold 5. Can be resolved.
- the second on-off valve 7 is opened, and the pressurized gas in the hollow mold 8 in the mold 5 is collected in the collection container 17.
- the mold 5 is opened and the hollow mold 8 is taken out in the same manner as described above.
- FIG. 7 shows a sixth embodiment according to the present invention, in which the multistage compressor 1 is of a reciprocating type, and a sixth opening / closing valve 3 is provided between the collection container 17 and the pressure reducing valve 18.
- Fig. 4 except for the point that 0 is interposed and that the pressure vessel with relief valve 34 that opens and closes the gas supply on-off valve 31 is provided in the collection container. It is the same as the one.
- the crank shaft 36 is rotated by the drive of the motor 35, whereby the crank shaft 36 is rotated.
- 1st to 3rd stage compression cylinders 39, 38, and 37 1st to 3rd stage compression pistons 39-1, 38-1, 37-1 Is driven.
- the gas is sucked from the first-stage suction valve 45 into the first-stage compression cylinder 39. ⁇ It is compressed, and then from the first-stage exhaust valve 44 to the second-stage suction valve 4.
- the compressed air is compressed by the second-stage compression cylinder 38 via the third stage 3, and further from the second-stage exhaust valve 42 to the third-stage intake valve 41.
- And is compressed by the third-stage compression cylinder 37.
- the pressurized gas compressed by the third-stage compression cylinder 37 is sent out through the third-stage exhaust valve 40.
- the sixth on- off valve 30 and the relief valve pressure switch 34 are the same as those described in FIG. 6, and the others are the same as those in FIG. .
- the gas nozzle 3 has been described as being built into the injection nozzle 4, but in addition to this, for example, as shown in FIGS. 8 and 9
- a gas nozzle 3 is provided separately from the ejection nozzle 4, and the gas nozzle 3 is closely attached to the receiving portion 46 of the mold 5, for example, between the subroutine 12 and the gate 47, for example, the runner 4. 8 or directly into the cavities 13.
- the cavity 13 is made into a mold 5 that can be reduced and expanded, and the cavity 13 is gradually discharged with the injection of the pressurized gas. It is also possible to enlarge and form a hollow mold 8 having a larger hollow portion. Further, the cavity 13 is reduced during injection of the molten synthetic resin 10, and the cavity 13 is gradually expanded together with the injection of the pressurized gas to form the hollow article 8. You can also do it.
- the injection of the pressurized gas is performed from one point in the drawing, it may be performed from two or more points.
- the energy consumption for supplying the pressurized gas is improved. It is easy to control the injection and discharge of pressurized gas and to improve the recovery rate of pressurized gas, and to excel in quality without wastefully using pressurized gas.
- a hollow mold can be formed.
- pressurized gas can be accumulated during the gas discharge process, which was difficult in the past, thereby shortening the molding cycle and increasing molding efficiency. It is.
- FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the apparatus according to the present invention
- FIGS. 2 (a) to (e) are explanatory diagrams of the method according to the present invention
- FIGS. FIG. 8 is a view showing a second to sixth embodiment of the apparatus according to the present invention
- FIG. 8 is an explanatory view in which an injection nozzle and a gas nozzle are separately provided
- FIG. 9 is another pressurized gas.
- FIG. 10 is an explanatory view of a mold that can be reduced and enlarged.
Landscapes
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Description
明 細 書 発明の名称
中空型物の射出成形方法及びそ の装置 技術分野
本発明は、 溶融合成樹脂の他に加圧ガス を金型内に注 入 し て中空型物を成形す る射出成形方法及びそ の装置に 関す る も ので、 特に加圧ガスの供給 と 回収 に関す る。 背景技術
日 本特許公告第 1 4 9 6 8 1 9 8 2 号公報に は、 中 空型物の射出成形方法 と して、 金型のキ ヤ ビテ ィ を満た す に不十分な量の溶融合成樹脂をキ ヤ ビテ ィ に注入 し た 後、 引続き 同 じ久口 よ り 加圧ガス を単独で或は溶融合成 樹脂を注入 しつつ圧入 してキ ヤ ビテ ィ を満たす方法が記 載さ れて い る 。 ま た、 こ の日本公報に は、 こ の方法を実 施す る ための装置の一例 と して、 開閉弁を介 し てガス源 に接続さ れた一組の シ リ ン ダー及びビス ト ン か ら な り 、 ビス ト ン後退時にガス源か ら ガス を吸引 し、 ビス ト ン前 進時 に こ の吸引 し た ガス を昇圧 し て 送 り 出す昇圧装置 と 、 逆止弁を介 して上記昇圧装置に接続さ れたガス ノ ズ ルを内蔵す る射出ノ ズル と 、 こ の射出ノ ズルが圧接さ れ て 、 当該射出ノ ズルか ら溶融合成樹脂 と 加圧ガスが注入 さ れる金型 と を有す る装置が記載さ れてい る 。
と こ ろ で、 上記方法及び装置に よ る と 、 中空型物はそ の中空部内 に加圧ガスが充満 し た状態で成形さ れる が、
上記日本特許公告第 1 4 9 6 8 ノ 1 9 8 2 号公報に は、 金型か ら成形された中空型物を取出す に先立っ て、 中空 型物内 に充満し ている加圧ガスを どのよ う に して金型内 (成形さ れた中空型物の中空部内) か ら故出させ るか に ついて は特に開示がない。 仮に こ の中空型物取出 し に先 立つ中空型物内の加圧ガスの放出を、 金型から射出ノ ズ ルを離す こ と で行う と す る と 、 金型か ら射出ノズルを離 し た途端に中空型物内の加圧ガスが一気に抜ける こ と に な る。 こ の よ う な加圧ガスの一気の抜けは、 騒音源と な る と 共に、 得られる 中空型物の型再現性を悪化さ せ る原 因 と な る。 ま た、 加圧ガス は必然的 に大気中 に放出され て し ま う の で、 ガス の再利用がで きず、 無駄が大き いば か り か、 ガスの種類に よ っ て は作業環境を悪化させ る お そ れも あ る。
そ こ で、 上述のよ う な欠点を軽減させ る ため に、 日本 特許公告第 5 9 8 9 9 / 1 9 8 6 号公報に おいて は、 中 空型物内か ら の加圧ガス の放出 に際し、 加圧ガス の排出 速度を制御 しつつ圧力容器に回収する こ と が提案さ れて い る 。 具体的 に ほ、 前記日 本特許公告第 1 4 9 6 &
1 9 8 2 号公報に示される装置における射出ノ ズル と昇 圧装置の間を分岐して圧力容器を接続し た装置を用い、 中空型物内の加圧ガスを ま ず圧力容器に回収 し、 次いで 昇圧装置の ピス ト ン後退時に こ の圧力容器内に回収 し た ガス を吸引 さ せて再利用 に供す る こ と が提案さ れて い る。
しか し なが ら、 上記方法及び装置で は、 中空型物内の 加圧ガス を圧力容器内 に回収す る に際 し、 圧力容器が小 型であ る と 、 わずか な量の加圧ガス を回収 し た だ け で、 中空型物内 と 圧力容器内の圧力が平衡状態 と な り 、 十分 な量の加圧ガス を回収で き な く な る。 従 っ て、 圧力容器 と し て大型の も のを用意 し な ければな らず、 設備の コ ス 卜 的問題の他、 設置面積を と る問題も あ る。 ま た、 圧力 容器 と し て大 き な も の を 用 い た と し て も 、 中空型物内 に、 圧力容器内 と 同 じ圧力の加圧ガスが残留 し、 こ れが 金型開放時に大気に放出 さ れる こ と を完全 に防止で き る も ので は ない。
特 に従来の方法及び装置で は、 一組の シ リ ン ダー及び ビス ト ン か ら なる昇圧装置で加圧ガスの供給を行 っ て い る こ と か ら、 次の よ う な問題も有す る。
第一 に 、 一組の シ リ ンダー及びビス ト ン か ら な る昇圧 装置で は、 エネ ルギーロ スが大き く 、 駆動 に大き な電力 消費を伴な う 。 特に、 油圧でガス体を昇圧す る場合は、 エネ ルギー変換に伴う ロ スが大き い。 ま た、 大量の加圧 ガス を使用す る場合、 昇圧装置が大 き く な つ て設置場所 を と り 、 射出成形機の付属設備 と し て の機能を損 う ばか り で な く 、 設備費用が高 く な る。
第二に 、 一組の シ リ ンダー及びビス ト ン か ら成る昇圧 装置で は、 金型内に加圧ガス を供給す る場合のガス圧及 びガス圧入速度の制御が困難であ る。
第三 に、 一組の シ リ ン ダ一及びビス ト ン か ら成る昇圧
装置では、 次の成形サイ ク ルのための再昇圧を短時間で 実施する ための急、速昇圧を行う に は ど う して も大き な昇 圧装置が必要と なる。
発明の開示
本発明は、 上述の従来の問題点 に鑑みてな された もの で、 溶融合成樹脂の他に加圧ガスを金型内に注入 して中 空型物を成形す る射出成形に おいて、 金型内に注入 した 加圧ガスの回収率を向上させる と共に、 金型への加圧ガ ス の供紿及ぴ排出を 、 制御 し やす く 効率の良い小型の 装置 に て行え る よ う にす る こ と を 目 的 と す る も のであ る。
上記 目 的 は、 射出工程、 ガス注入工程、 冷却固化工 程、 ガス排出工程及び取出 し工程の各工程を有す る 中空 型物の射出成形方法に おいて、 多段式圧縮機に よ っ て加 圧さ れた加圧ガスを金型内に注入す る こ と に よ っ てガス 注入工程を行う と共に、 加圧ガス注入時の位置で、 射出 ノ ズルの樹脂注入口 と ガス ノ ズルのガス注入口 を金型に 圧接し た ま ま、 中空型物内の加圧ガスを、 ガス注入口 を 介して、 多段式圧縮機の吸入側に接続された回収容器に 回収する こ と で達成さ れる も のである。 ま た、 こ の方法 は、 吸気側か ら取 り 込んだガスを排気側か ら加圧ガス と し て送 り 出す多段式圧縮機 と、 多段式圧縮機の排気側に 接続されたガス ノ ズル及び射出ノ ズル と 、 当該射出ノ ズ ルか ら溶融合成樹脂が注入され、 当該ガス ノ ズルか ら加 圧ガスが注入さ れる金型と 、 多段式圧縮機の排気側 と ガ
ス ノ ズル と の間 に設け ら れた第 1 開閉弁 と 、 第 1 開閉弁 と ガス ノ ズ ル と の間 に 接続 さ れ、 上流側か ら 下流側 に 向っ て第 2 開閉弁 と 回収容器 と を順次介 し て先端が多段 式圧縮機の吸気側 に 接続さ れ た ガス流路 と を有す る 中 空型物の成形装置 に よ っ て容易 に 実施で き る も の で あ る。
以下 、 本発 明 を 図面 に 基づ い て 更 に 詳細 に 説明 す る。
第 1 図は、 本発明 に係る装置の第一の実施例を示す図 で、 ま ず こ れ に基づいて本方法の発明 と 装置の発明を更 に説明す る 。
第 1 図に示さ れる よ う に、 金型 5 は、 開閉可能な雄型 5 a と 雌型 5 b と か ら構成されてい る。
射出ノ ズル 4 は、 ス ク リ ュー 9 の回転に よ っ て溶融合 成樹脂 1 0 を そ の先端の射出 口 1 1 か ら 射出す る も の で、 そのやや内方に ガスノ ズル 3 を内蔵 し て'レヽ る。
こ の射出ノ ズル 4 は、 金型 5 に 対 し て進退可能な も の で、 前進 し て先端部が金型 5 のス ブルー 1 2 に圧接さ れ た状態で、 溶融合成樹脂 1 0 の射出 と 、 ガス ノ ズル 3 か ら の加圧ガス の注入を行 う も の で あ る 。
射出ノ ズル 4 に 内蔵さ れて い る ガス ノ ズル 3 は 、 そ の 周囲に溶融合成樹脂 1 0 を通す隙間を持っ て配置さ れて お り 、 射出ノ ズル 4 の射出口 1 1 を介 し て金型 5 内に加 圧ガス を注入す る も のであ る。
ガス ノ ズル 3 は、 第 1 開閉弁 6 を介 し て多段式圧縮機
1 の排気側 に接続さ れ てい る 。 多段式圧縮機 1 と し て は、 必要な加圧ガスを多段で供給で き る も の であれば、 往復式、 ターボ式、 軸流式のいずれでも よ い。
第 1 開閉弁 6 と ガス ノ ズル 3 と の間に は、 第 2 開閉弁 7 が介在さ れ た ガス流路が接続さ れて お り 、 そ の先端 は、 回収容器 1 7 を介して多段式圧縮機 1 の吸気側に接 続されてい る。 ま た、 回収容器 1 7 に は、 ガス供紿用開 閉弁 3 1 と 減圧弁 3 3 を介 してガス源 3 2 が接続さ れて い る。
第 1 開閉弁 & と ガス ノ ズル と の間 に は、 非常用 と し て、 大気放出弁 2 5 が介在されて先端が大気開放口 2 と な っ たガス流路を接続してお く こ と が好ま しい。 こ の大 気開放弁 2 5 は必ず し も必要なも の で はないが、 こ れを 設けてお く と 、 後述するガス排出工程にお ける中空型物 8 内の加圧ガスの回収が不十分であ っ た と き に、 大気開 放弁 2 5 の開放に よ っ て中空型物 8 内の加圧ガスの排出 を行う こ と がで き る。 大気開放弁 2 5 は、 第 1 図に一点 鎖線で示したよ う に、 ガスノ ズル 3 か ら直接ガス流路を 延ば してそ こ に取付けて も よい。 尚、 本明細書において 第 1 開閉弁 6 と ガスノ ズル 3 の間と は、 ガスノ ズル 3 自 体をも含む も ので あ る 。
本成形装置を用いて容易 に行 う こ と がで き る本方法の 発明 ほ、 射出工程、 ガス注入工程、 冷却固化工程、 ガス 排出工程及び取 り 出 し工程に分ける こ と がで き 、 以下こ の各工程每に分けて本装置の作動 と共に本方法の発明を
説明す る 。
( 1 ) 射出工程 [第 2 図 ( a ) ]
金型 5 を閉 じ、 射出ノ ズル 4 を前進さ せ て、 射出ノ ズ ル 4 の先端を金型 5 のス ブルー 1 2 に圧接さ せ た後、 ス ク リ ュ ー 9 を作動さ せて溶融合成樹脂 1 0 を金型 5 内に 射出す る。 こ の と き 、 通常ほ第 1 及び第 2 開閉弁 6 , 7 及び大気開放弁 2 5 は閉 じ ら れて い る が、 第 1 開閉弁 6 は、 ガス注入工程の項で説明す る よ う に、 所定の タ イ ミ ン グで開かれる場合も あ る 。
溶融合成樹脂 1 0 と して は、 射出成形で き る熱可塑性 樹脂、 熱可塑性エ ラ ス ト マ一、 熱硬化性樹脂のいずれで も よ く 、 こ れ ら と 従来公知の添加剤ゃ フ イ ラ 一 と の配合 物 も 使用 で き る が、 熱可塑性樹脂、 熱可塑性エ ラ ス ト マー及び公知の添加剤、 安定剤、 フ ィ ラー、 ガ ラ ス繊維 な どの強化材 と の配合物が好ま しい。
射出工程は、 単一樹脂 (非発泡 · 発泡) の射出成形、 あ る い は公知の多成分樹脂 (非発泡性の同種 · 異種、 非 発泡性 と 発泡性、 発泡性 と 発泡性のいずれの組合わせで も よ い ) の複合射出成形のいずれで も よ い。
金型 5 内への溶融合成樹脂 1 0 の射出量は、 金型 5 の キ ヤ ビテ ィ 1 3 を満たす に不十分な量あ る い ほ、 キ ヤ ビ テ ィ 1 3 内容積 と 同一量又は キ ヤ ビテ ィ 1 3 内容積以上
(所謂過充塡) であ っ て も よ い。 キ ヤ ビテ ィ 1 3 内容積 と 同一量の充塡又は過充塡の場合、 大き な中空部の形成 は望め ないが、 冷却固化に伴 う 合成樹脂の収縮量に相当
す る 中空部を形成する こ と がで き る。
( 2 ) ガス注入工程 [第 2 図 ( b ) ]
射出ノ ズル 4 の先端部を金型 5 のス ブルー 1 2 に圧接 させた状態で、 多段式圧縮機 1 を作動させ、 第 1 開閉弁 6 を開 く と 、 あ ら か じめ減圧弁 3 3 及びガス供給用開閉 弁 3 1 を介してガス源 3 2 か ら回収容器 1 7 に供給され ていたガスが、 多段式圧縮機 1 で加圧されて、 ガスノ ズ ル 3 を介して金型 5 内に注入される。
第 1 開閉弁 & の開放時期、 即 ち 加圧ガ ス の注入時期 は、 ①必要な溶融合成樹脂 1 0 の一部の射出 に続いて残 り の溶融合成樹脂 1 0 の射出時、 ②必要な全溶融合成樹 脂 1 0 の射出 に続いて、 ③必要な全溶融合成樹脂 1 0 を 射出 し て か ら 一定時間経過後、 の いずれか の時期で あ る。
そ して、 こ の加圧ガス の注入に よ っ て、 中空型物 8 の 中空部が形成される。 設計された位置に中空部が形成さ れる よ う に、 金型 5 内に射出された溶融合成樹脂 1 0 に 注入する加圧ガス の注入圧力 · 注入速度を制御す る こ と が好ま しい。
加圧ガス と して は、 通常、 例えば窒素、 炭酸ガス等の よ う に、 無害で、 '成形温度及び射出圧力下で液化し ない ガス体が用い ら れ る 。
( 3 ) 冷却固化工程 [第 2 図 ( c ) ]
溶融合成樹脂 1 0 の射出 と加圧ガス の注入完了後、 金 型 5 内に形成された中空型物 8 内を加圧状態に維持した
ま ま 、 当該中空型物 8 を冷却 し固化させる。 こ の と き 、 射出 ノ ズル 4 先端部のスプルー 1 2 への圧接は維持され た ま ま である。
上記中空型物 8 内の加圧状態の維持は、 中空型物 8 の 外面をキ ヤ ビテ ィ 1 3 の内面に押圧 し、 型形状の再現性 を向上させる ためで、 多段式圧縮機 1 の作動、 第 1 及び 第 2 開閉弁 6 , 7 の開閉を制御する こ と に よ っ て行われ る。 即ち、 ①注入時の圧力を維持する、 ①注入時よ り や や低い圧力に維持する 、 ③注入時よ り やや高い圧力に維 持する、 ④注入時よ り 高い圧力に維持し た後、 低い圧力 に変えて維持する こ と等で行われる 。
( 4 ) ガス排出工程 [第 2 図 ( d ) ]
上記中空型物 8 の冷却固化完了後、 射出 ノ ズル 4 の先 端をスプル一 1 2 に圧接させた ま ま 、 第 1 開閉弁 6 を閉 じ 、 多段式圧縮機 1 を停止さ せ、 第 2 開閉弁 7 を開 く こ と に よ っ て、 中空型物 8 内の加圧ガスを回収容器 1 7 に 回収する。 即ち、 第 2 開閉弁 7 を開 く と 、 中空型物 8 内 の加圧ガスはガスノ ズル 3 へ と逆流 し 、 第 2 開閉弁 2 を 介 して回収容器 1 7 に回収される こ と にな る
こ の と き 、 中空型物 8 内加圧ガスの排出速度は 、 第 2 開閉弁の開度を調整する こ と に よ っ て制御する こ と がで き る。 ま た、 第 1 及び第 2 開閉弁 6 , 7 と し て、 開度調 整のでき ない電磁弁等を用いた場合には、 第 2 開閉弁 7 の下流側に開度調整のでき る他の弁を設けて こ れを行う こ と がで き る 。
特に、 前述したガス注入工程に おいて、 回収容器 1 7 内のガスを、 回収容器 1 7 内が負圧にな る ま で多段式圧 縮機 1 で吸引 してお く と 、 中空型物 8 内の加圧ガス回収 率が向上す る ので好ま しい。
( 5 ) 取 り 出 し工程 [第 2 図 ( e ) ]
上記の よ う に して中空型物 8 内の加圧ガスを排出 し た 後、 第 2 開閉弁 7 を閉 じ、 金型 5 を開いて中空型物 8 を 取 り 出す。 こ の取 り 出 し は、 射出ノ ズ ル 4 を ス ブルー 1 2 に圧接させた ま ま で行っ て も、 射出ノ ズル 4 を後退 させてか ら行っ て も よい。 射出ノ ズル 4 をス ブルー 1 2 に圧接さ せた ま ま取り 出しを行っ た場合、 金型 5 を閉 じ て再び射出工程へ と戻り 、 射出ノ ズル 4 を後退させて取 り 出 しを行っ た場合、 金型 5 を閉 じ、 その前又は後に射 出ノ ズル 4 を金型 5 に圧接さ せてか ら再び射出工程へ と 昃る。
尚、 金型 5 か ら の リ ーク等に よ っ て、 回収される ガス 量はやや少な く な るが、 こ の減少に対して は、 減少量に 相当する量の新た なガスをガス源 3 2 か ら回収容器 1 7 へ補充してやればよい。
第 3 図は、 本発明に係る装置の第二の実施例を示す も の で、 基本的 に は第 1 図で説明 し た も の と 同 じ であ る が、 第 1 開閉弁 6 よ り 多段式圧縮機 1 寄 り に逆止弁 1 4 が介在さ れて お り 、 第 1 開閉弁 6 と逆止弁 1 4 と の間に 蓄圧容器 1 5 が接続ざれてい る点が第 1 図の も の と相違 し てい る。
蓄圧容器 1 5 は、 第 1 開閉弁 6 の閉鎖時に も 多段式圧 縮機 1 を作動させる こ と に よ り 、 逆止弁 1 4 で加圧ガス の逆流が防止されている こ と と相俟っ て、 多段式圧縮機 1 か ら送 り 出される加圧ガスを蓄えかつ昇圧する も ので ある。 ま た、 蓄圧容器 1 5 内にため られる加圧ガスの圧 力が過度に高 く なっ た と き に これを逃 して安全を確保す るため、 第 1 開閉弁 6 と逆止弁 1 4 の間に リ リ ーフ弁付 圧力スィ ッ チ 1 6 を設ける こ と が好ま し い。 こ の リ リ ー フ弁付圧力スイ ッ チ 1 6 は、 ガス圧力が圧力スイ ッ チの 設定値に達する と 多段式圧縮機 1 を停止 し 、 更に圧力が 上昇 して危険圧に達する と リ リ ーフ弁を開放す る も ので ある。
本第二の実施例に係る装置に よれば、 特にガス排出ェ 程において も多段式圧縮機 1 を作動させ、 蓄圧容器 1 5 への加圧ガスの蓄積を行う と共に回収容器 1 7 内へ回収 さ れて来る ガスを吸引する こ と で、 ガスの回収率を向上 さ せ る こ と がで き る 。 こ の場合、 中空型物 8 (第 1 図 参照) 内が負圧に な る ま で加圧ガス の 回収が可能で あ ' る。
第 4 図は、 本発明に係る装置の第三の実施例を示す も の で、 基本的に は第 3 図で説明 し た も の と 同様で あ る が、 第 3 図に示される回収容器 1 7 内に加えてその下流 側に、 減圧弁 1 8及び副回収容器 1 9 が、 上流側か ら下 流側に向 っ て順次設け られている。
回収容.器 1 7 は、 回収される加圧ガスを比較的高圧の
ま ま受ける役割を な し、 減圧弁 1 8 は、 こ れを減圧して 副回収容器 1 9 へ送る役割を な し、 更に副回収容器 1 9 は、 十分減圧されたガスを蓄えて、 こ れを多段式圧縮機 1 の吸気側へ供給す る役割を なす も の で あ る 。 こ の よ う に ガス を減圧して多段式圧縮機 1 へ送る と 、 吸気側がさ ほ ど耐圧性のない多段式圧縮機 1 でも安全に運転す る こ と ができ る。 尚、 第 4 図に示さ れる副回収容器 1 9 を省 略 し、 減圧弁 1 8 か ら直接多段式圧縮機 1 の吸気側へ減 圧されたガスを送る よ う にす る こ と も で き る。
第 5 図ほ、 本発明 に係る装置の第四の実施例を示すも の で 、 基本的 に ほ第 3 図で説明 し た も の と 同様で あ る が、 多段式圧縮機 1 の排気側 と 逆止弁 1 4 と の間 に副逆 止弁 2 0 を介在さ せ、 こ の両逆止弁 1 4 , 2 0 の間 と 、 第 1 開閉弁 6 と ガス ノ ズル 3 と の間 と が、 上流側か ら下 流側に向っ て第 3 開閉弁 2 1 、 副蓄圧容器 2 2 及び第 4 開閉弁 2 3 を有す る ガス流路に よ っ て接続さ れてい る点 が相違している。
副逆止弁 2 0 と 副蓄圧容器 2 2 は、 前述 し た逆止弁 1 4 と 蓄圧容器 1 5 と同様に、 加圧ガスを舁圧し て蓄え る も の で、 こ れは、 第 1 及び第 4 開閉弁を閉鎖する と共 に 、 第 3 開閉弁 2 1 を開放 し、 多段式圧縮機 1 を作動さ せ る こ と に よ っ て な さ れ る 。 た だ、 副蓄圧容器 2 2 の場 合、 そ の下流側 に第 3 開閉弁 2 1 が設け ら れて い る の で、 こ れを閉鎖す る こ と で、 蓄圧容器 1 5 よ り 低い圧力 で加圧ガスを蓄える こ と がで き る。 ま た、 第 1 及び第 3
開閉弁 1 5 , 2 1 を閉鎖 し た状態で第 4 開閉弁を開放す る と 、 こ の低い圧力の加圧ガス を ガス ノ ズル 3 へ供給す る こ と がで き る 。
尚、 蓄圧容器 1 5 側 と 同様に、 副蓄圧容器 2 2 の過度 の圧力上昇を防止す る ため、 第 3 開閉弁 2 1 と 第 4 開閉 弁 2 3 の間 に リ リ ー フ弁付圧力スィ ッ チ 2 4 を設けて お き 、 設定圧 に達 し た と き に第 3 開閉弁 2 1 を閉鎖す る こ と が好ま しい。
本第四の実施例 は、 第 3 図 に 示 さ れ る 装置 を基本 と し、 こ れ に副逆止弁 2 0 、 並びに 、 第 3 開閉弁 2 1 、 副 蓄圧容器 2 2 及び第 4 開閉弁 2 3 を有す る ガス流路を接 続 し た も の と な っ てい る。 尚、 第 4 図 に示さ れ る装置を 基本 と し て、 こ れ に上記副逆止弁 2 0 と 、 上記第 3 開閉 弁 2 1 等を有す る ガス流路 と を同様に設け る こ と も で き る。
更に、 第 3 開閉弁 2 1 、 副蓄圧容器 2 2 及び第 4 開閉 弁 2 3 を有す る ガス流路の上流端は、 第 1 開閉弁 6 と ガ ス ノ ズル 3 の間で は な く 、 第 2 開閉弁 7 と ガス ノ ズル 3 の間に接続 し て も よ い。 尚、 本明細書に お け る第 2 開閉 弁 7 と ガス ノ ズル 3 の間 と は、 前記 し た第 1 開閉弁 6 と ガス ノ ズル 3 の間 と 同様 に 、 ガス ノ ズル 3 自 体を も含む も の で あ る 。
本第四の実施例 に よ れば、 注入ガスの圧力 ♦ 速度を容 易 に制御で き る 。 即ち、 蓄圧容器 1 5 を高圧、 副蓄圧容 器 2 2 を低圧に設定し、 副蓄圧容器 2 2 か ら低圧 · 低速
で加圧ガス を注入 し、 次いで蓥圧容器 1 5 か ら高圧 ♦ 高 速で加圧ガス を注入する こ と がで き る。 場合に よ っ ては 中空部が形成された後、 副蓄圧容器 2 2 に ガスを一部回 収する こ と も で き る。
ま た、 本第四の実施例に よ り 、 蓄圧容器 1 5 か ら金型 5 (第 1 図参照) へのガス注入時の平衡ガス圧を容易 に 制御で き る 。 即ち、
( i ) 蓄圧容器 1 5 を高圧大容量に、 副蓄圧容器 2 2 を 高圧小容量と し、 蓄圧容器 1 5 、 副蓄圧容器 2 2 か ら同 時又は順次 (逆も含む) 加圧ガスを注入す るか、
( π ) 蓄圧容器 1 5 、 副蓄圧容器 2 2 を同容量と し、 蓄 圧ガス を同時あ る いは順次注入す る こ と に よ っ て、 蓄圧 容器 1 5 か らの注入に よ る平衡ガス圧を制御でき る。
例え ば、 蓄圧容器 1 5 と副蓄圧容器 2 2 を同圧に して 運転する場合、 順次に加圧ガスを注入す ·る と 、 即ち蓄圧 容器 1 5 に接続された第 1 開閉弁 6 を開いて'加圧ガスを 注入 し て か ら 第 1 開閉弁 6 を閉 じ 、 次い で副蓄圧容器 2 2 に接続さ れた第 4開閉弁 2 3 を開いて加圧ガスを注 入する と 、 蓄圧容器 1 5 、 副蓄圧容器 2 2 か ら同時に加 圧ガス を注入す る場合よ り 平衡ガス圧を高い圧力 に維持 する こ と が出来、 中空型物 8 (第 1 図参照) の中空容積 を増加 し、 中空型物 8 の表面の ヒ ケが減少する。 尚、 平 衡ガス圧と ほ蓄圧容器 1 5 、 配管及び中空型物 8 中の中 空部の平衡圧力を言う 。
更に、 本実施例に よ り 、 冷却工程に お け る中空型物 8
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1 5
中の中空部のガス圧を制御でき る。 こ れは、
①圧入時の平衡圧力を維持する、
②注入時よ り やや低い圧力に維持する 、
③注入時よ り 高い圧力に維持し た後、 低い圧力に変え て維持する こ と等で行われる。
①は 、 蓄圧容器 1 5 、 副蓄圧容器 2 2 の第 1 及び第 4 開閉弁 6 , 2 3 のいずれか一方ある いは両方を開 き 、 平衡圧力に達 し た ら第 1 及び第 4 開閉弁 6 , 2 3 を閉 じ る こ と で行う こ と ができ る。 第 1 及び第 4 回開閉弁 6 , 2 3 を閉 じ た後は、 次の工程に備えて、 蓄圧容器 1 5 、 副蓄圧容器 2 2 に多段式圧縮機 1 か ら加圧ガス を供給 し 、 再昇圧する こ と ができ る。
②は、 蓄圧容器 1 5 、 副蓄圧容器 2 2 を高圧及びやや 低い圧力に設定しておき 、 高圧の容器か ら加圧ガスを注 入 し 、 そ の後加圧ガスの一部を 、 低圧の容器に 回収す る こ と で行 う こ と ができ る。 これに よ り 、 成形品の歪を 小さ く する こ と ができ る。
③は低圧の容器から注入し、 次いで高圧の容器か ら注 入 し 、 その後ガスの一部を低圧の容器に回収する こ と で 行 う こ と がで き る 。 こ の よ う に す る と 、 溶融合成樹脂 1 0 の末端が型壁と接する前にガスが流動末端の溶融合 成樹脂 1 0 を破っ てガスが突出 し て し ま う のを防止でき る。 ま た、 ガス排出工程の時間を短縮でき る。
第 1 図及び第 3 図〜第 5 図に各々示される装置は、 い ずれ も 、 第 1 開閉弁 6側のガス流路を分岐さ せて多段式
圧縮機 1 の吸気側に接続しているが、 こ の場合、 当該分 岐点に切換弁を設け、 第 1 開閉弁 6 と第 2 開閉弁 7 を省 略する こ と がで き る。 即ち、 第 1 開閉弁 6 と第 2 開閉弁 7 の代わ り に上記切換弁を用いる こ と がで き る 。
第 6 図は、 本発明 に係る装置の第五の実施例を示すも ので、 基本的構成ほ第 4図に示される も の と同様であ る が、 更に種々 の運転方法を行い得る設計と な っ ている。 以下に、 第 4 図に示される装置と相違す る部分のみを説 明する。
多段式圧縮機 1 の排気側のガス流路に介在されている 副逆止弁 2 0 と逆止弁 1 4 の間 と 、 回収容器 1 7 と の間 を結ぶガス流路が設け られて お り 、 そ こ に多段式圧縮機 1 側か ら順に弁止弁 1 4 — 1 と背圧弁 2 9 が介在さ れて い る。 ま た、 多段式圧縮機 1 の排気側と副逆止弁 2 0 の 間 と 、 回収容器 1 7 と の間を結ぶガス流路が設け ら れて お り 、 そ こ に多段式圧縮機 1 側か ら順に第 5 開閉弁 2 8 と逆止弁 1 4 一 2 が介在されている と共に、 多段式圧縮 機 1 と第 5 開閉弁 2 8 と の間に ほ大気開放弁 2 5 — 1 が 設け ら れてい る。 更に、 減圧弁 1 8 と 回収容器 1 7 の間 に は第 6 開閉弁 3 0 が設け ら れている。 こ の第 6 開閉弁 3 0 は、 リ リ ーフ弁付圧力スィ ッ チ 1 6 が設定圧カを感 知 し て多段式圧縮機 1 を停止させる と 同時に閉鎖され、 前記第 5 開閉弁 2 8 は逆 に 開放 さ れ る も の と な っ て い る。
蓄圧容器 1 5 と第 1 開閉弁 6 の間 と 、 第 1 開閉弁 6 と
ガス ノ ズル 3 の間 と を結ぶガス流路が設け ら れて お り 、 こ のガス流路に圧力調節弁 2 6 と 副第 1 開閉弁が介在さ れて い る 。 こ のガス流路はバイ パ ス的な役割を なす も の で、 同様のガス流路が第 2 開閉弁 7 側に も設け ら れてい る 。 即ち、 ガスノ ズル 3 と 第 2 開閉弁 7 の間 と 、 第 2 開 閉弁 7 と 回収容器 1 7 の間を結ぶガス流路が設け ら れて お り 、 こ のガス流路に ガス ノ ズル 3 側か ら順 に圧力調節 弁 2 7 と 副第 2 開閉弁 7 一 2 が介在さ れて い る 。
更 に 、 回収容器 1 7 に は リ リ ー フ 弁付圧力 ス ィ ッ チ 3 4 が接続さ れて お り 、 こ の リ リ ー フ弁付圧力ス ィ ツ チ 3 4 に よ っ てガス供給用開閉弁 3 1 が開閉さ れる も の と な っ て レヽ る 。
次に、 本第五の実施例に係る装置の作動及び運転手順 を説明す る。
( 1 ) 運転準備
ま ず、 多段式圧縮機 1 を起動さ せて蓄圧容器 1 5 内の 昇圧を行 う 。 こ の と き 、 多段式圧縮機 1 の起動 と 共に開 放さ れる第 6 開閉弁 3 0 以外の開閉弁は全て閉鎖状態に あ る。 多段式圧縮機 1 の起動に よ っ て回収容器 1 7 内の 圧力が下 り 、 リ リ ー フ弁付圧力ス ィ ツ チ 3 4 の下限設定 値 (例えば 1 k g c irf G ) に達す る と ガス供給開閉弁 3 1 が開放さ れ、 ガス源 3 2 (例え ば窒素ボ ン べ ) か ら ガ ス が減圧弁 3 3 に よ っ て減圧 ( 例 え ば 2 〜 5 k g c irf G ) さ れて回収容器 1 7 へ供給さ れる。 こ のガスの 供給に よ り 、 回収容器 1 7 内の圧力が リ リ ー フ弁付圧力
スィ ッ チ 3 4 の上限設定値 (例えば 2 k sノ c m2 G ) に 達す る と 、 ガス供給用開閉弁 3 1 は閉鎖される。
回収容器 1 7 内のガス は、 第 6 開閉弁 3 0 か ら減圧弁 1 8 を通 り 、 圧力ノ ッ フ ァ ー の役 目 を なす副回収容器 1 9 を経て多段式圧縮機 1 の吸気側へ と吸引さ れる。 そ して、 多段式圧縮機 1 で圧縮された加圧ガス は、 その排 気側か ら 副逆止弁 2 0 及び逆止弁 1 4 を経て蓄圧容器 1 5 に蓄圧される。
通常、 蓄圧容器 1 5 內の圧力を感知する リ リ ーフ弁付 圧力スィ ツ チ 1 6 に よ り 、 蓄圧容器 1 5 内の圧力が設定 値 (例えば 2 0 0 k s / c nf G ) に達する と 多段式圧縮 機 1 が停止され第 6 開閉弁 3 0 が閉鎖される 。 こ れ と 同 時に第 5 開閉弁 2 8 が開放され、 多段式圧縮機 1 内の加 圧ガスが回収容器 1 7 に還流される。 こ れは、 多段式圧 縮機 1 内の圧力を下げてお く こ と で、 多段式圧縮機 1 の 次回の始動を容易 にする ための もので、 多段式圧縮機 1 内の降圧が不十分な場合、 大気開放弁 2 5 - 1 を開放す る こ と で こ の降圧を図る こ と がで き る 。
他の運転方法 と し て、 蓄圧容器 1 5 内の圧力 を検知 す る リ リ ー フ弁付圧力ス ィ ッ チ 1 6 の設定値 に達す る 前 に 、 こ の設定値よ り 低い圧力 (例 え ば 1 9 5 k c irf G ) で作動す る背圧弁 2 9 を開放し、 多段式圧縮機 1 で昇圧された加圧ガスを回収容器 1 7 に還流す る こ と で、 多段式圧縮機 1 を停止せず に連続運転す る方法を採 る こ と が で き る 。 こ の場合、 第 6 開閉弁 3 0 は開放状
態 に 維持 さ れ、 第 5 開閉弁 2 8 は閉鎖状態 に 維持さ れ る。
こ の よ う な操作 に よ り 、 蓄圧容器 1 5 に設定さ れた圧 力の加圧ガスが蓄積さ れる と 運転準備が完了す る。
( 2 ) 射出工程
前の説明 と 同様に し て行われる。
( 3 ) ガス注入工程
蓄圧容器 1 5 に蓄積された加圧ガス は、 第 1 図 に示さ れ る ス ク リ ュ ー 9 が、 溶融合成樹脂 1 0 を射出ノ ズル 4 か ら金型 5 に圧入す る ため に所定位置ま で前進す る と 発 せ ら れる信号に よ っ て、 溶融合成樹脂 1 0 の圧入中、 こ の圧入終了 と 同時あ るいは こ の圧入後に第 1 開閉弁 6 が 開放さ れる と 、 ガス ノ ズル 3 及び射出ノ ズル 4 を経由 し て金型 5 内 に圧入さ れ、 溶融合成樹脂 1 0 内 に包含さ れ る よ う に し て金型 5 内に入 り 込む。
前記運転準備完了 と共に多段式圧縮機 1 を一旦停止さ せ る運転方法に おいて は、 上記加圧ガスの圧入 と 同時に 蓄圧容器 1 5 内のガス圧が低下 し、 こ の ガス圧ほ、 金型 5 内の溶融合成樹脂 1 0 内 に形成さ れた中空部内の圧力 と 平衡状態に な る ま で低下す る。 蓄圧容器 1 5 内の圧力 が こ の平衡圧に達す る と 、 第 1 開閉弁 6 が閉鎖さ れる 。 こ の と き蓄圧容器 1 5 内の圧力が、 リ リ ー フ弁付圧カス イ ッ チ 1 6 に設定 さ れ た下限値 ( 例 え ば 1 9 0 k g c irf G ) ま で低下 している と 、 運転準備の項で説明 し た の と 同様に 、 多段式圧縮機 1 が起動さ れる と 共に 、 第 5
開閉弁 2 8 の閉鎖と第 6 開閉弁の開放と が行われて、 蓄 圧容器 1 5 に加圧ガスが蓄積さ れる。
一方、 前述の背圧弁 2 9 を介して加圧ガスを回収容器 へ還流す る運転方法に おいては、 前記加圧ガス の圧入に よ っ て蓄圧容器 1 5 内のガス圧が低下す る と 、 背圧弁 2 9 が閉鎖さ れて多段式圧縮機 1 か ら蓄圧容器 1 への加 圧ガス の供給が行われる。 そ して、 再び背圧弁 2 9 が開 放される圧力で、 蓄圧容器 1 5 内 と、 金型 5 内の溶融合 成樹脂 1 0 内の中空部内の圧力 と が平衡状態と な り 、 第 1 開閉弁 6 が閉鎖されて加圧ガス の圧入を完了する。 第 6 図の装置で は、 中空型物 8 の形状 に よ っ て は、 第 1 開閉弁 6 を開く に先立っ て、 副第 1 開閉弁 6 — 1 を 開いて も よい。 即ち、 圧力調節弁 2 6 で調節さ れた圧力 (例えば 1 2 0 k g ノ c nf G ) の加圧ガスをガス ノ ズル 3 に供給 (例えば 3 秒間) してやや小さ な中空部を形成 し、 次いで副第 1 開閉弁 6 — 1 を閉じ、 第 1 開閉弁 6 を 開いて蓄圧容器 1 5 の加圧ガス圧 (例えば 1 9 0 k g / c nf G ) を射出ノ ズル 4 内のガスノ ズル 3 を経由 して金 型 5 内の溶融合成樹脂 1 0 に圧入し、 溶融合成樹脂 1 0 中に形成さ れているやや小さ な中空部を更に押 し広げる こ と が で き る 。 こ れ は、 副第 1 開閉弁 6 — : I に絞 り 弁 (図省略) を設け、 圧入す る加圧ガスの流速を制御す る こ と で行う こ と も で き る 。
こ の操作に よ り 、 次の効果が得られる。 即ち、 溶融合 成樹脂 1 0 の圧入中にガスを圧入す る場合、 ガス圧が過
剰に高い と 、 金型 5 内を流動す る溶融合成樹脂 1 0 よ り ガス の流動が先行 し、 溶融合成樹脂 1 0 の末端が型壁に 接す る前に ガスが流動末端の溶融合成樹脂 1 0 を破っ て 突出 さ れ て し ま う こ と が生ず る 。 圧入初期の ガス圧力 を、 金型 5 内の溶融合成樹脂 1 0 の圧力 に よ り 過剰に高 い圧力 に な ら ない よ う に調節す る こ と に よ り 、 金型 5 内 の溶融合成樹脂 1 0 の圧力 と ガス圧がバ ラ ン ス し 、 流動 末端部でのガスの突出を防止で き る。
( ) 冷却固化工程
第 1 開閉弁 6 を閉鎖 し た後、 必要な時間 (例え ば 4 0 秒程度) そ の ま ま の状態を維持 し ( ガス圧の保持) 、 金 型 5 内の溶融合成樹脂を冷却固化さ せ る。
ガス圧の保持で、 第 1 開閉弁 6 を閉 じてか ら必要な時 間、 例えば 4 0 秒間ガス圧を保持する代 り に、 途中で、 例 え ば 1 0 秒後 に 第 2 開閉弁 7 に 先立 っ て 副第 2 開閉 弁 7 - 2 を 開 き 、 圧力調節弁 2 7 の 設定圧 ( 例 え ば 3 0 k g Zcn G ) ま で中空型物 8 内の中空部の加圧ガス の圧力が低下す る ま で回収容器 1 7 に回収 し、 更に必要 な時間 ( 例 え ば 3 0 秒 ) 後 に 副第 2 開閉弁 7 — 2 を閉 じ、 第 2 開閉弁 7 を開いて、 中空部の加圧ガス を回収容 器 1 7 と 平衡す る圧力 ま で回収 して、 第 2 開閉弁 7 を閉 じ る よ う に す る こ と も で き る 。 ま た 、 こ の操作 の代 り に、 ガス圧の保持中 に、 第 1 開閉弁 6 を閉 じ てか ら途中 で ( 例 え ば 1 0 秒後 ) 第 2 開閉弁 7 を短時間 ( 例 え ば 3 秒) だ け開いて保持中のガス圧を低下さ せ、 次いで閉
じ、 更に例えば 3 0 秒後に、 第 2 開閉弁 7 を開いて、 金 型 5 内の中空部の加圧ガスを回収容器 1 7 と平衡する圧 力 ま で回収す る操作でも良い。
こ の操作に よ り 下記の効果が得ら れる。
①金型 5 内の中空部の加圧ガスを回収容器 1 7 に平衡 圧に達する ま で回収す る工程で、 射出ノ ズル 4 内のガス ノ ズル 3 の細い通路の通過に時間がかか り 、 結果と して 成形サイ ク ルを長く す る。
こ の問題点は、 ガス圧の保持中に金型 5 内の中空部の 加圧ガスの大半を早期に回収してお く こ と に よ り 、 成形 サイ ク ルに影響する最終時のガス回収時間を短縮する上 記操作を行 う こ と に よ っ て解決される。
②中空型物 8 の厚肉部に ほ、 金型 5 への溶融合成樹脂
1 0 及びガスの圧入初期に、 溶融合成樹脂 1 0 の流動を 伴っ て中空部が形成さ れる。 しか し、 金型 5 内の溶融合 成樹脂 1 0 の冷却が進んだ冷却固化工程中も過剰な高い ガス圧を保持する と 、 溶融合成樹脂 1 0 が固化 して樹脂 の移動 (流動) が起 ら な く なる こ と に よ り 、 高圧のガス が固化し た樹脂の芯部を割く よ う に浸入す る こ と が生ず る。 その結果、 溶融合成樹脂 1 0 及びガスの圧入初期に 形成された中空部の周囲に、 樹脂の白化や、 樹脂の種類 に よ っ て は中空型物 8 にふ く れを生じ る 。 樹脂の芯部を 割 く よ う に浸入 し た ガス が、 ガ ス の放出時 に排出路を 失っ て残留 し、 金型 5 か ら取出し た時にふ く れ と な る現 象であ る。
こ の問題点は金型 5 への溶融合成樹脂 1 0 及びガス の 圧入に よ り 中空部を形成 し た後は、 中空部 に供給す る ガ ス圧を低下させ る前記操作に よ っ て解決す る こ と がで き る 。
( 5 ) ガス排出工程
第 2 開閉弁 7 を開放 し、 金型 5 内の中空型物 8 内の加 圧ガス を回収容器 1 7 に回収す る。
( 6 ) 取 り 出 し工程
上記操作の後、 前述 し たの と 同様 に し て、 金型 5 を開 いて中空型物 8 を取出す。
第 7 図は、 本発明 に係る第六の実施例を示す も ので、 多段式圧縮機 1 が往復式であ る点 と 、 回収容器 1 7 と 減 圧弁 1 8 の間 に第 6 開閉弁 3 0 が介在さ れて い る点及び ガス供給用開閉弁 3 1 を開閉す る リ リ ー フ 弁付圧カス ィ ツ チ 3 4 が回収容器に設け ら れて い る 点以外は第 4 図 の も の と 同様であ る。
図示 さ れ る 往復式の多段式圧縮機 1 に つ い て説明す る と 、 モ ー タ ー 3 5 の駆動 に よ っ て ク ラ ン ク 軸 3 6 が 回転 し 、 こ れ に よ つ て第 1 段〜第 3 段の圧縮 シ リ ン ダ 3 9 , 3 8 , 3 7 内の第 1 段〜第 3 段の圧縮 ピ ス ト ン 3 9 - 1 , 3 8 - 1 , 3 7 — 1 が駆動さ れ る。 ガス は、 第 1 段の吸入弁 4 5 か ら第 1 段の圧縮シ リ ン ダ 3 9 に吸 入 ♦ 圧縮さ れ、 次いで第 1 段の排気弁 4 4 か ら第 2 段の 吸入弁 4 3 を経由 し て第 2 段の圧縮シ リ ン ダ 3 8 で圧縮 され、 更に第 2 段の排気弁 4 2 か ら第 3 段の吸入弁 4 1
を介 して第 3 段の圧縮シ リ ン ダ 3 7 で圧縮される。 第 3 段の圧縮シ リ ンダ 3 7 で圧縮さ れた加圧ガス ほ、 第 3 段 の排気弁 4 0 を介して送 り 出される も のであ る。
尚、 第 6 開閉弁 3 0 及び リ リ ー フ弁圧力ス ィ ッ チ 3 4 は第 6 図で説明し た も の と 同様であ り 、 その他は第 4 図 の も の と同様であ る。
以上の説明 に おいては、 ガスノ ズル 3 は射出ノ ズル 4 に 内蔵 さ れ た も の と し て説明 し たが、 こ の他、 例 え ば 第 8 図及び第 9 図に示される よ う に、 ガスノ ズル 3 を射 出ノ ズル 4 と別に設け、 こ れを金型 5 の受け部 4 6 に密 着させて、 ス ブルー 1 2 か ら ゲー ト 4 7 の間、 例えばラ ン ナー 4 8 に対して行っ た り 、 直接キ ヤ ビテ ィ 1 3 内へ 行う こ と も で き る。
ま た、 第 1 0 図に示さ れるよ う に、 キ ヤ ビテ ィ 1 3 を 縮小 · 拡大可能な金型 5 と し、 加圧ガ ス の注入 と共 に 徐々 に キ ヤ ビテ ィ 1 3 を拡大させ、 よ り 中空部の大き な 中空型物 8 を成形する こ と も で き る。 ま た、 溶融合成樹 脂 1 0 の射出中 に キ ヤ ビテ ィ 1 3 を縮小 し、 加圧ガス の 注入 と 共に徐々 にキ ヤ ビテ ィ 1 3 を拡大させて、 中空型 物 8 を成形す る こ と も で き る。
加圧ガスの注入は、 図示さ れる も のでは一箇所か ら行 う も の と な っ ているが、 二箇所以上か ら行う も の と して も よ い。
以上説明 し た通 り 、 本発明 に よ れば、 多段式圧縮機 1 の利用 に よ っ て、 加圧ガス供給のための消費エネ ルギー
を節減で き る と 共に、 加圧ガスの圧入及び排出制御並び に加圧ガスの回収率の向上が容易であ り 、 加圧ガス を無 駄に消費す る こ と な く 品質に優れた中空型物を成形す る こ と がで き る 。 ま た、 従来困難であ っ たガス排出工程中 で の加圧ガス の蓄積が可能で あ り 、 こ れ に よ つ て成形 サ イ ク ル を短縮 し て成形効率を高め る こ と が可能で あ る 。
図面の簡単な説明
第 1 図は本発明 に係る装置の第一の実施例を示す図、 第 2 図 ( a ) 〜 ( e ) は本発明 に 係 る 方法の説明図、 第 3 図ない し第 7 図は各々 本発明 に係る装置の第二ない し第六の実施例を示す図、 第 8 図は射出ノ ズル と ガス ノ ズルを別々 に設け る場合の説明図、 第 9 図は他の加圧ガ ス注入位置の説明図、 第 1 0 図は縮小 · 拡大可能な金型 の説明図であ る。
Claims
( 1 ) 射出ノ ズルか ら金型内に溶融合成樹脂を射出する射 出工程と 、 ガス ノ ズルか ら金型内に加圧ガスを注入する ガス注入工程 と 、 金型内の溶融合成樹脂を冷却固化させ る冷却固化工程と 、 金型内に形成された中空型物内の加 圧ガスを排出する ガス排出工程と 、 成形された中空型物 を金型か ら取出す取出 し工程と を有する中空型物の射出 成形方法に おいて、 多段式圧縮機に よ っ て加圧された加 圧ガスを金型内に注入する こ と に よ っ てガス注入工程を 行 う と共に、 射出ノ ズルの樹脂注.入口 と金型 と の間及び ガスノ ズルのガス注入口 と金型と の間を加圧ガスの注入 時の位置で圧接した ま ま、 中空型物内の加圧ガスを、 ガ ス注入口 を介して、 多段式圧縮機の吸入側に接続さ れた 回収容器に回収す る こ と に よ っ てガス排出工程を行う こ と を特徴 とす る 中空型物の射出成形方法。
( 2 ) ガス注入工程に おいて、 多段式圧縮機で回収容器内 のガス を吸引する こ と に よ っ て、 回収容器内を負圧にす る こ と を特徴 と す る請求の範囲第 1 項記載の中空型物の 射出成形方法。
( 3 ) 多段式圧縮機に よ っ て加圧された加圧ガス を、 多段 式圧縮機の排気側に接続された蓄圧容器に蓄え、 こ の蓄 圧容器に蓄え ら れた加圧ガスを金型内に注入する こ と に よ っ てガス注入工程を行う こ と を特徴 と す る請求の範囲 第 1 項記載の中空型物の射出成形方法。
( 4 ) ガス注入工程に おいて も、 多段式圧縮機か ら蓄圧容
器への加圧ガスの供給を継続す る こ と を特徴 と す る請求 の範囲第 3 項記載の中空型物の射出成形方法。
( 5 ) ガス注入工程に おいて、 ま ずやや圧力の低い加圧ガ ス を金型内 に注入 し た後、 こ れよ り も高い圧力の加圧ガ ス を金型内に注入す る こ と を特徴 と す る請求の範囲第 1 項記載の中空型物の射出成形方法。
( 6 ) 冷却固化工程 に お い て 、 中空型物内の加圧ガ ス の 一部を取 り 出す こ と を特徴 と す る請求の範囲第 1 項記載 の中空型物の射出成形方法。
( 7 ) 吸気側か ら取 り 込んだガス を排気側か ら加圧ガ又と し て送 り 出す多段式圧縮機 と 、 多段式圧縮機の排気側に 接続さ れたガス ノ ズルお ょぴ射出ノ ズル と 、 当該射出ノ ズルか ら溶融合成樹脂が注入さ れ、 当該ガス ノ ズルか ら 加圧ガスが注入さ れる金型 と 、 多段式圧縮機の排気側 と ガス ノ ズル と の間に設け ら れた第 1 開閉弁 と 、 第 1 開閉 弁 と ガス ノ ズル と の間に接続さ れ、 上流側か ら下流側に 向っ て第 2 開閉弁 と 回収容器 と を順次介 して先端が多段 式圧縮機の吸気側に接続さ れたガス流路 と を有す る こ と を特徴 と す る 中空型物の射出成形装置。
( 8 ) 多段式圧縮機の排気側 と 第 1 開閉弁 と の間 に、 逆止 弁 と蓄圧容器が、 上流側か ら下流側 に向 っ て順次設け ら れてい る こ と を特徴 と す る請求の範囲第 7 項記載の中空 型物の射出成形装置。
( 9 ) 多段式圧縮機の吸気側 と 第 1 開閉弁 と の間 に、 減圧 弁及び副回収容器が、 上流側か ら下流側に向っ て順次設
け ら れてい る こ と を特徴 と する請求の範囲第 7 項記載の 中空型物の射出成形装置。
( 1 0 )多段式圧縮機の排気側 と逆止弁 と の間に副逆止弁が 設け ら れている と共に、 両逆止弁の間 と 、 第 1 開閉弁又 は第 2 開閉弁と ガスノ ズルの間 と が、 上流側か ら下流側 に向っ て第 3 開閉弁、 副蓄圧容器及び第 4開閉弁を有す る ガス流路に よ っ て接続されて い る こ と を特徴 と す る請 求の範囲第 7 項記載の中空型物の射出成形装置。
( 1 1 )多段式圧縮機の排気側か ら ガス ノ ズルへのガス流路 が途中で分岐さ れて多段式圧縮機の吸気側に接続されて お り 、 当該分岐点 に 、 第 1 開閉弁 と 第 2 開閉弁 に代 え て、 ガス ノ ズルを多段式圧縮機の排気側又は吸気側の 一方に接続する切換弁が設け られている こ と を特徴 と す る請求の範囲第 7 項記載の中空型物の射出成形装置。
( 1 2 )蓄圧容器と第 1 開閉弁と の間 と 、 第 1 開閉弁と ガス ノ ズル と の間 と を結び、 圧力調節弁 と副第 1 開閉弁が介 在さ れたガス流路が設けられてい る こ と を特徴 と す る請 求の範囲第 8 項記載の中空型物の射出成形装置。
( 1 3 )ガスノ ズル と第 2 開閉弁の間 と 、 第 2 開閉弁 と 回収 容器の間 と を結び、 圧力調節弁と 副第 2 開閉弁が介在さ れたガス流路が設け ら れている こ と を特徴 とす る請求の 範囲第 7 項記載の中空型物の射出成形装置。
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