JP4767955B2 - 連結可能な圧力又は温度センサを有する成形装置 - Google Patents

Description

本発明は、型板内に少なくとも部分的に入れ子が形成されているキャビティ内に物体を成形する装置に関する。

例えば、射出成形においては金型内のキャビティに熱可塑性樹脂を充填して物体を製造する。この場合、製造を監視しながら取り進める必要がある。例えば、充填工程は、最初は速度主導過程であり、次いで充填が終了するまで圧力主導過程になるように制御される。速度主導過程の終りか又は圧力主導過程の初めにおいて、型空間は可塑化可能な物質で完全に濡れており、型空間内の物質の内圧は比較的低い状態になっている。次いで、注入ピストン又は押出し機構が継続して移動し、金型内の圧力が上昇し、型空間内にある形成物の比容積が減少するか又は密度が増加する。到達可能な圧縮の程度は、温度のみならず、作用する圧力及び形成物の特性にも依存する。

特に、品質保証、工程の最適化、監視及び制御のために、温度センサが用いられ、成形すべき樹脂に接触するように射出成形金型内に組み込まれる。このような構成は、例えば独国特許出願公開第１０１１４２２８号明細書に記載されている。圧電信号を測定するには、通常は高絶縁性のケーブルが用いられる。

直接に型板外又は型板内に部品を成形するキャビティが形成された金型がある。しかし、摩耗又は変形すると交換される入れ子を型板に付け加えて用いることが多い。金型板本体はそのままで、入れ子が簡単に交換される。

新たな射出成形部品を製造するために、生産中に入れ子を別の形状の入れ子と短時間に交換することも必要となる。この場合、機械に載置された射出成形金型はそのまま再使用され、入れ子のみが交換される。さらに、このような入れ子をロボットにより完全に自動的に交換することも考えられる。

実際には、単一の型空間（キャビティ）及び単一の入れ子を有する射出成形金型ばかりでなく、それぞれのキャビティに入れ子を有する複数キャビティ金型が用いられる。ここでも、上で述べたのと同様に、入れ子は個々に交換される。

本発明は、特に圧力及び温度センサ並びにキャビティを形成する入れ子を有する金型を備えた装置を提供することにある

課題を解決するために、入れ子内に、入れ子に形成されたキャビティの内壁へとセンサを備え、該センサは第１の連結部品と連結され、第１の連結部品は型板内に配置された第２の連結部品に連結されるように装置が構成される。

すなわち、入れ子を取外す際には連結部品が解放され且つ新たな入れ子を組み込む際には、新たなセンサを有する新たな連結部品が簡単に構成されることを意味する。この場合、極めて小さな入れ子を使用できるように、連結部品は出来るだけ小さくする必要がある。

連結部品自身はロック機構の無い高速連結部品として形成される。最も簡単なのは、ソケットにプラグが挿入されるプラグ式連結とすることである。

センサはその連結部に極めて近く配置する必要があるので、余分なケーブルは必要としない。しかし、通常センサはケーブルを介して第１の連結部品と連結してもよく、第２の連結部品には信号解析装置に接続するケーブルが接続されている。

ある実施例では、センサはキャビティの内圧を測定するセンサである。この場合、接触した指の発汗を絶縁するためケーブルを高度に絶縁することに留意すべきである。ケーブルは少なくとも１０^１２オームの抵抗を備えることが好ましい。

更に、例えば、国際公開第０２／０８２０２３号パンフレットには、センサの感度を自動的に認識する方法が提案されており、センサには所定の抵抗値を割り当て、それによりセンサ群から所定の感度域を有するセンサを割り当てるように構成されている。すなわち、金型内圧力センサの感度は、抵抗値によりコード化される。このため、本発明では、付加ケーブルが着脱できるようになっている。

別の実施例では、入れ子内に温度センサが配置されている。この場合、このセンサの連結部品は、いわゆる補償導線として設置する必要がある。すなわち、ケーブル自身を熱電素子のような材料から構成する必要がある。熱電素子には種々の組み合わせがある。ここでは例として、ニッケル／クローム／ニッケルの組み合わせについてのみ述べる。そのような熱電素子を選んだ場合には、ケーブルも同じ素材で構成する必要がある。

さらに、本発明を用いて、高絶縁の圧電ケーブルのみならず高絶縁でないケーブルも接続を遮断することができる。

以下、図面を用いて、実施例により本発明の利点、特徴及び詳細を説明する。

図１に示すように、射出成形金型Ｐは固定側型板１及び可動側型板２を備えている。これらの型板１及び２はそれぞれの固定板３及び４に配置されており、固定板４と可動側型板２の間に、可動側型板２の移動装置５が備えられている。

固定側型板１には、入れ子６が備えられ、ボルト８．１及び８．２により収納部７に固定されている。入れ子６には凹部９が形成されており、該凹部は可動側型板２中の入れ子１１から突出しているコア１０と共に、形状生成空間又はキャビティ１２を形成している。

入れ子１１は、可動側型板２の収容部１３に取り外し可能に備えられ、ボルト１４．１及び１４．２により固定されている。

入れ子１１には段階状孔１５が形成され、その前端部にセンサ１６が備えられている。センサ前端１７がキャビティ内壁１８の面上に在るように配置されている。このキャビティ内壁がコア１０の表面を形成している。

段階状孔１５内において、センサ１６がケーブル１９を介して第１の連結部品２０と連結されており、第１の連結部品は可動側型板２内の孔２２に備えられた第２の連結部品２１と連結されて、高速連結部２３を形成している。

第２の連結部品２１はケーブル２４を介して固定されたコネクター２５に連結され、このコネクターには不図示の信号解析装置が連結されている。

図２で明らかなように、高速連結２３に際しては、プラグによる連結が重要となる。第１の連結部品２０はソケットとして形成され、そのソケットと第２の連結部品２１のプラグ２６が嵌合している。環状壁２７によりソケット内の連結が確実となる。

以下、本発明の作用につき説明する。

キャビティ１２内又は溶融物の内部圧力又は温度を測定するために、センサ前端１７がキャビティ内壁１８の面上に配置されるように入れ子１１の段階状孔１５内にセンサ１６が挿入される。

センサ１６はケーブル１９を介して第１の連結部品２０に連結され、第１の連結部品のソケットの開口部がほぼ入れ子の境界２８に配置されるようにする。

第１の連結部品２０には、第２の連結部品２１のプラグ２６が差し込まれる。第２の連結部品は可動側型板２の孔２２内に備えられケーブル２４を介してコネクター２５に連結されている。

別の形状の物体を形成する際に、入れ子１１を交換するため、固定ボルト１４．１、１４．２を緩め、入れ子１１を収容部１３から取出す。その際、第１の連結部品２０は第２の連結部品２１から取外される。

次いで、新たなセンサを有する新たな入れ子が収容部１３に据えつけられる。新たなセンサは、第２の連結部品２１のプラグ２６を導入できる形状の連結部を備えている。

部分的に断面を示す金型の側面図 センサの配置を示す平面図

符号の説明

１ 固定側型板
２ 可動側型板
３ 固定板
４ 固定板
５ 移動装置
６ 入れ子
７ 収容部
８ ボルト
９ 凹部
１０ コア
１１ 入れ子
１２ キャビティ
１３ 収容部
１４ ボルト
１５ 段階状孔
１６ センサ
１７ センサ前端
１８ キャビティ内壁
１９ ケーブル
２０ 連結部品
２１ 連結部品
２２ 孔
２３ 高速連結
２４ ケーブル
２５ コネクター
２６ プラグ
２７ 環状壁
２８ （入れ子の）境界
Ｐ 射出成形金型

Claims (4)

1. 型板（１、２）内に少なくとも部分的に入れ子（６、１１）が形成され、キャビティ（１２）内に物体を成形する装置であって、
   入れ子（１１）内において、センサ（１６）は該入れ子に形成されたキャビティの内壁（１８）へと配置されて１つのケーブル（１９）を介して第１の連結部品（２０）と連結され、
   第１の連結部品（２０）は型板（２）内の第２の連結部品（２１）に連結され、第２の連結部品（２１）はケーブル（２４）を介して信号解析装置へと連結されるコネクター（２５）に連結されることを特徴とする成形装置。
2. センサ（１６）は、キャビティ内圧を測定するセンサで抵抗値によりコード化可能であり、
   センサ（１６）のケーブル（１９、２４）は高絶縁性で抵抗値は少なくとも１０ ^１２ オームであることを特徴とする請求項１に記載の成形装置。
3. コード化のため、取り外し可能なケーブルが付加的に備えられていることを特徴とする請求項２に記載の成形装置。
4. センサ（１６）は、キャビティ内壁の温度を測定する熱電素子であり、ケーブル（１９、２４）はセンサ（１６）と同じ材料から形成された補償導線としての連結であることを特徴とする請求項１に記載の成形装置。

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