WO2004018130A1 - 軽金属射出成形機の射出装置 - Google Patents

Description

明細書 軽金属射出成形機の射出装置 技術分野

この発明は、 マグネシウム、 アルミニウム、 亜鉛等の軽金属材料を融解し、 その溶湯を金型に射出して成形する軽金属射出成形機の射出装置に関し、 特 に、 軽金属材料を融解装置の融解シリンダ中で融解し、 融解した溶湯を融解 装置に併設したプランジャ射出装置の射出シリンダに供給して計量し、 計量 した溶湯をブランジャによって射出して成形する軽金属射出成形機の射出装 置に関する。 背景技術

従来、 軽金属合金の成形は、 ホットチャンパ方式とコールドチャンバ方式 とで代表されるダイカスト法によって行われていた。 特に、 マグネシウム合 金の成形では、 上記ダイカスト法の他にチクソモールド法によっても行われ ていた。

ダイカスト法は、 あらかじめ融解炉で融解しておいた軽金属材料の溶湯を 射出装置の射出シリンダの中に供給し、 プランジャによってその溶湯を射出 して金型に注入する成形方法である。 この方式によれば、 高温の溶湯が射出 シリンダに安定して供給される。 特に、 ホットチャンパ方式では、 射出シリ ンダが融解炉中に配置されるので高温の溶湯がハイサイクルに金型に供給さ れる。 また、 コールドチャンバ方式では、 射出シリンダが融解炉と個別に配 置されるので射出装置の保守点検が容易である。 一方、 チクソモールド法は、 スクリュウの.回転による材料の剪断発熱と加熱装置からの加熱とによって小 粒のぺレット形状のマグネシゥム材料を半溶融状態に融解して射出する成形 方法であり、 その射出装置はつぎのような 2種類の装置のいずれかに構成さ れていた。 1つの装置は、 例えば、 特許文献 1 (後にまとめて文献名が記載 される。 以下同じ。 ） に開示された装置であり、 軽金属材料を押し出しシリ ンダの中でスクリユウによって半溶融状態に融解する融解装置と、 融解装置 から注湯シリンダの中に供糸合された溶湯をプランジャによつて射出する射出 装置とを備え、 押し出しシリンダと注湯シリンダとを連通部材を介して連結 した装置である。 もう 1つの装置は、 基本的にインラインスクリュウ射出成 形機と同じ構成の装置であり、 ィンラインスクリュウを内蔵する 1個のシリ ンダで融解と射出を行う装置である。 後者の構成は、 余りにも一般的である ためにその特許文献等の先行文献の開示が省略される。 いずれにしても、 こ れらのチクソモールド法による射出成形機はダイカスト法に必要な大容積の 融解炉を備えなくとも良いという利点がある。

ところが、 上記の成形法には、 'それぞれつぎのような改良されるべき課題 がある。 まず、 ダイカスト法では、 大容積の融解炉が使用されるので装置が 大がかりになると共に多量の溶湯を高温に維持するためにランニングコス ト が高くつく。 また、 融解炉の温度の昇降に長時間を必要とすることから融解 炉の保守が 1日がかりにならざるを得ない。 加えて、 特にマグネシウム合金 が使用される場合には、 マグネシウムが非常に酸化されやすくかつ発火しや すいので、 溶湯の酸化防止対策は当然のこととして充分な発火防止対策が必 要である。 それで、 融解炉中に防燃フラックスや不活性ガスが多量に注入さ れなければならない。 その上、 このような対策をしてもマグネシウムの酸ィ匕 物を主成分とするスラッジが発生して、 その除去作業が定期的に行われなけ ればならない。 このスラッジは摩耗の原因にもなる。 一方、 チクソモー/レド 法では、 粒状の材料の融解がスクリュウを回転することによって行われるの で、 材料を所望の半溶融状態に安定して融解することは必ずしも容易ではな レ、。 特にィンラインスクリュゥ方式の射出成形機では、 スクリュウを後退さ せながら計量するのでその成形条件の調整に熟練を要する。 また、 スクリュ ゥゃチェックリングが摩耗しやすい。 また、 成形材料がペレット状でその表 面積が大きいために酸化しやすく、 その材料の取扱いに配慮する必要がある。 このような背景の下、 別異の射出装置が提案されている。 それは、 特許文 献 2に開示されている射出装置である。 この射出装置は、 金型側 （前方側） の高温側シリンダ部と、 後方側の低温側シリンダ部と、 その間の断熱シリン ダ部とからなる射出シリンダを備えた装置で、 あらかじめ円柱棒状に成形さ れた成形材料を前記射出シリンダに挿入して高温側シリンダ部の中で融解し、 その溶湯を未溶融のその成形材料によって押し出して射出する装置である。 従来のプランジャを用いずに成形材料自体で射出するところから、 この成形 方式での上記の成形材料は明細書中で自己消費型プランジャと命名されてい る。 このような射出装置は、 融解炉を備えないので射出装置周りを簡素にす ると共に融解される成形材料の容積が少ないので効率的な融解を可能にする と推察される。 また、 このような射出装置は、 プランジャを備えないので射 出シリンダの摩耗低減や短時間の保守点検などを可能にすると推察される。 更に、 同様な技術が同一出願人によって出願されている （例えば、 特許文 献 3及び特許文献 4参照） 。 これらの文献は、 ガラス成形のための射出装置 を開示するものであるが、 自己消費型プランジャを使用することから類似す る技術である。 具体的には、 特許文献 3のかじり防止技術は、 シリンダ側に 多数の溝もしくは螺旋溝をあらかじめ形成しておいて、 これらの溝に冷媒を 循環することによって成形材料を冷却する技術を開示する。 また、 特許文献 4のかじり防止技術は、 成形材料 （自己消費型プランジャ） 側に多数の溝も しくは螺旋溝を形成しておいて、 これらの溝で軟化による成形材料の拡径と 変形を吸収する技術を開示する。 ガラスが比較的広 、温度範囲での高粘度の 軟化状態を呈して溶湯が上記溝をすぐに埋めることがないことから、 上記の 溝はガラス材料のかじりを防止する作用効果を奏するものと推察される。 以上において、 引用された文献は、

特許文献 1が特許 3 2 5 8 6 1 7号公報、

特許文献 2が特開平 0 5— 2 1 2 5 3 1号公報、

特許文献 3が特開平 5— 2 3 8 7 6 5号公報、 そして、

特許文献 4が特開平 5— 2 5 4 8 5 8号公報である。

しかしながら、 上記の特許文献 2は、 成形材料の長さやその成形装置の構 造及びその成形運転について実施できる程度の技術を開示していない。 例え ば、 この特許文献 2は、 軽金属材料を射出する場合に発生する虞が多分にあ るつぎのような現象の解決策を何ら開示していない。 その現象は、 射出の際 に高圧で低粘度の溶湯が射出シリンダと前記自己消費型ブランジャの隙間で バックフローして固化する結果、 前記プランジャの進退動作が不能になる現 象である。 このような現象は、 射出が高速高圧で行われる場合により顕著に なる。 溶湯の固化物が射出動作の度に破壊、 再形成されてより強固な固化物 に成長するからである。 このような現象の解決方法は、 '類似する上記の特許文献 3及ぴ特許文献 4 でも開示されていない。 なぜなら、 これらの成形装置が軽金属材料の成形に 使用される場合には、 溶湯が上記の溝にすぐに侵入して広範囲にわたつて固 ィ匕してしまうので、 その溝が冷却溝としてあるいは変形の吸収溝として機能 しないからである。 より具体的には、軽金属特有の小さい熱容量と融解熱（潜 熱）及び高レ、熱伝導率によつて軽金属が速やかに融解あるいは固化すること、 軟化状態を示す材料の温度範囲がガラスより狭いこと、 及び溶湯が著しく低 粘度の流動性を呈することから、 溶湯が上記溝に直ちに侵入すると共に固化 するからである。 その結果、 清の上記作用効果はその固化物の充満によって ガラス成形の場合のようには奏されない。 もっとも、 これらの文献がガラス 成形の射出装置におけるガラス材料のかじり防止技術を開示するものである から当然のことではある。

このように、 自己消費型プランジャによる射出成形装置は、 従来の代表的 な軽金属合金の成形方法であるダイカスト法ゃチクソモールド法と異なる方 式ではあるが実施可能なまでに開示されていない。 その上、 本願出願人はこ の方式による射出成形機が実用に供されたことを知見していない。

そこで、 本発明は、 特徴のある軽金属材料の供給方式と、 その方式に実用 的に対応した特徵ある融解装置と射出装置を含む射出装置を提案することに よって、 軽金属材料を融解装置に効率的に供給できるようにすると共にブラ ンジャ射出装置に溶湯をより確実にかつ効率的に安定して供給できる射出装 置を提案することを目的とする。 更に、 本発明は、 計量中及ぴ射出中に溶湯 が融解シリンダあるは射出シリンダからバックフローすることを充分抑える と共に摩耗をできるだけ無くした融解装置とプランジャ射出装置を提案する ことも目的とする。 その余のより細部の構成による作用効果については実施 形態の説明と共に説明される。 発明の開示

本発明の軽金属射出成形機の射出装置は、 軽金属材料を溶湯に融解する融 解装置と、 前記融解装置から供給された前記溶湯を射出シリンダに計量した 後にプランジャによって射出するプランジャ射出装置と、 両者を.連通する連 通路を含む連結部材と、 前記連通路を開閉して前記溶湯の逆流を防止する逆 流防止装置とを備えた軽金属射出成形機の射出装置において、 前記軽金属材 料が複数ショット分の射出容積に相当する円柱短棒形状のビレットとして供 給され、 前記融解装置が、 後端から供給された複数本の前記ビレットを先端 側から先に加熱融解して複数ショット分の射出容積に相当する溶湯を先端側 で生成する融解シリンダと、 前記融解シリンダの後端側に位置して材料補給 時に前記ビレツトを 1個ずつ前記融解シリンダの後方に揷入可能に供給する ビレッ ト供給装置と、 前記ビレッ ト供給装置の後方に位置して材料補給時に 前記ビレツトを前記融解シリンダ中に挿入する一方で計量時に 1ショット分 の前記溶湯を前記ビレツトを介して前記射出シリンダに押し出すプッシャを 含むビレツト揷入装置とを含むことを特徴とする。

このような構成によって、 本発明の軽金属射出成形機の射出装置は、 ビレ ットの融解を融解装置で行い計量を融解装置とプランジャ射出装置との間で 行うことによって、 成形材料を取扱いの容易なビレッ .トの形状で効率よく供 給することを可能にすると共に、 計量時にかかる溶湯の圧力が過大にならな いことから、 安定に計量することを可能にすると共に溶湯のバックフローの 防止対策を容易にする。 また、 本発明の射出装置は、 成形運転中に多量に溶 湯を融解する必要がないことから効率的な成形材料の融解を実現すると共に 融解装置を小型化簡素化して射出装置の操作や取扱いを容易にする。

また、 上記の本発明の前記融解シリンダの少なくとも墓端を除く大部分の シリンダ孔は、 軟化した前記ビレッ トが計量の際に前進して拡径したときに 該ビレッ トの先端の側面と当接すると共にその当接した前記ビレッ トの側面 によつて前記溶湯のバックフ口一が阻止される寸法に形成されると良い。 このような構成によって、 軟化して拡径したビレツト先端部が融解装置の 融解シリンダのシリンダ孔に対して一様に等しくかつ適度に軟化した状態で 当接する結果、 シリンダ孔とビレツ トの隙間が安定してシールされると共に 摩擦が低減される。 加えて、 融解シリンダゃプッシャの摩耗が抑えられる。 融 シリンダは、 単純な形状の内径に形成されるだけで良い。

また、 上記の本発明の軽金属射出成形機の射出装置は、 前記融解シリンダ の少なくとも基端を除く大部分のシリンダ孔が、 軟化した前記ビレツト先端 の前進する際に拡径した側面と隙間を.生じる寸法関係に形成される一方で、 前記融解シリンダの基端側に、 前記ビレツトの基端側を計量時の押し出し圧 力によつて変形しない程度に冷却する冷却部材と、 前記融解シリンダと前記 冷却部材との間に位置して前記溶湯を冷却する冷却スリープとが備えられ、 更に前記冷却スリープは、 前記溶湯のバックフローを防止する程度に固化し た、 前記溶湯のある程度軟化状態にある固化物であるシール部材を前記ビレ ットの周囲に生成する環状溝を有することが好ましい。

このような構成によって、 融解装置の融解シリンダとビレットの隙間がシ 一ル部材によって摩擦抵抗の増大を伴うことなく確実にシールされる上に、 融解シリンダゃプッシャの摩耗が抑えられる。 そして、 このような構成は、 特に大型の射出装置やハイサイクル成形機に採用されてもその作用効果を奏 する。

また、 上記の本発明の軽金属射出成形機の射出装置において、 前記融解シ リンダの先端側がエンドプラグによって閉鎖され、 前記エンドプラグが前記 融解シリンダのシリンダ孔の上側から前記連通路に連通する導入孔を有する ように構成されても良い。

このような構成によって、 運転開始時に融解シリンダ中に残留する空気や 不活性ガス等が速やかにパージされることはもちろん、 融解シリンダ中の溶 湯が射出シリンダに不安定に流れ出すこともなく最初の軽金属材料の融解が 停滞することもない。

また、 上記の本発明の軽金属射出成形機の射出装置において、 前記プラン ジャの大部分が単純円柱形状に形成され、 前記射出シリンダの基端に該射出 シリンダょり低温に温度制御される小径突出部が備えられ、 前記小径突出部 の基端側の內孔が前記ブランジャとほとんど隙間のない内径に形成されると 共に前記小径突出部の内孔に環状溝が形成され、 前記射出シリンダの前記基 端側を除く大部分のシリンダ孔が前記ブランジャに対して隙間のある内径に 形成されることによって、 前記溶湯のバックフ口一を防止する程度に前記溶 湯の固化したシール部材が前記環状溝で生成されるように構成されても良い。 このような構成によっても、 プランジャが射出シリンダと直接接触しなく ても溶湯をシール部材によつて確実にシールすると共に両者の間の摩擦抵抗 を増大させることなく射出することができる。 .そして、 ブランジャと射出シ リンダの摩耗が大幅に減少して、 これらの保守交換作業が軽減される。 また、 上記の本発明の軽金属射出成形機の射出装置において、 前記プラン ジャが前記射出シリンダにわずかな隙間を形成する状態で揷嵌されるへッド 部と該へッド部より小径のシャフト部とを含み、 前記へッド部が外周に複数 個の環状溝を有すると共に中心にプランジャ冷却手段を内蔵することによつ て、 前記環状溝で前記溶湯のバックフローを防止する程度に前記溶湯の固化 したシール部材が生成されるように構成されても良い。

このような構成によって、 射出する際にプランジャの環状溝で生成された シール部材が溶湯を確実にシールすると共に射出シリンダとプランジャとが 接触することがない。 それで、 プランジャと射出シリンダの間の摩擦抵抗が 減少すると共に両者の摩耗も大幅に減少してこれらの保守交換作業も軽減さ れる。

また、 上記の本発明の軽金属射出成形機の射出装置において、 前記逆流防 止装置が、 前記射出シリンダの內孔面上の前記連通路の入口に形成された弁 •座と、 前記弁座に該射出シリンダの内側から離接して該連通路を開閉する逆 流防止弁棒と、 前記逆流防止弁棒を前記射出シリンダの外側から進退駆動す る弁棒駆動装置とを含んでなるように構成されても良い。

このような構成によって、 連通路の逆流防止が正確に制御されることは当 然として、 溶湯が固化しやすいマグネシウム合金であっても逆流防止弁棒周 りの溶湯を固化させることがない。

また、 上記の本発明の軽金属射出成形機の射出装置において、 前記射出装 置の前記射出シリンダから射出ノズルに至るノズル孔が、 前記シリンダ孔に 対して偏心した上方位置に形成されても良い。

このような構成によって、 運転開始時に射出シリンダ中に残留する空気、 ガス等が速やかにパージされることはもちろん、 射出の合間に射出ノズル先 端から溶湯が垂れ落ちるトラプルが解消される。

また、 上記の本発明の軽金属射出成形機の射出装置において、 前記融解装 置が前記プランジャ射出装置の上方に配置され、 前記融解シリンダの先端側 がェンドプラグによって閉鎖され、 前記ェンドプラグが前記融解シリンダの シリンダ孔を前記連通路に連通すると共に該シリンダ孔の上部で開口する導 入孔を備え、 前記射出シリンダから前記射出ノズ Λ·^へ連通するノズル孔が前 記射出シリンダのシリンダ孔に対して偏心した上方位置に形成され、 少なく とも、前記射出シリンダと前記融解シリンダとがそれらの先端側を高い位置、 基端側を低レ、位置とする傾斜した姿勢に配置されても良い。

このような構成によって、 運転開始時に融解シリンダゃ射出シリンダ中に 残留する空気、 ガス等が速やかにパージされることはもちろん、 蓮転開始時 に溶湯が融角军シリンダから射出シリンダに不安定に流出するトラプルが解消 されると共に、 運転中における射出の合間に射出ノズル先端から溶湯が垂れ 落ちるトラブルも解消される。 図面の簡単な説明

第 1図はこの発明の軽金属射出成形機の射出装置の構成の概略を断面で示 す側面図であり、 第 2図は第 1図の X— X矢視断面図であってこの発明の射 出装置のビレツト供給装置の断面図である。

第 3図はこの発明のより好ましレ、実施形態に採用される融解シリンダの断 面を示す側面図である。

第 4図はこの発明の逆流防止装置の 1実施形態を示す側面断面図であり、 第 5図はこの発明の射出シリンダ及び融解シリンダの先端部近傍のより好ま しい実施形態に係る側面断面図である。

第 6図はこの発明の他の実施形態に係るより好ましい融解装置の側面断面 図であり、 第 7図は第 6図の融解装置の要部を拡大して示す側面断面図であ る。

第 8図はこの発明の射出シリンダとプランジャとの組合せに係るプランジ ャ射出装置のより好ましい実施形態の断面を示す側面図であり、 第 9図は、 別の組合せに係るより好ましい実施形態の断面を示す側面図である。 発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明に係る軽金属射出成形機の射出装置の概略が、 図示の実施形 態によって説明される。

最初に、 射出装置 1に供給される軽金属材料が説明される。 軽金属材料は、 第 1図に示されるように、 円柱の棒材を所定寸法に切断したような短棒形状 に形成され （以下、 ビレッ トと称される。 ） 、 その外周及ぴ切断面が平滑に 仕上げられる。 2がそのビレッ トであり、 その外径は後に説明される融解シ リンダ 1 1のシリンダ孔 1 1 aの基端側 （図中右側） の内径より若干小さく 形成される。 ビレツト 2が加熱されて熱膨張してもシリンダ孔 1 1 aの基端 側に干渉して挿入不能にならないようにするためである。 ビレツト 2の長さ は、 1回のショットで射出される射出容積の 1 0数ショット分ないしは数 1 0ショット分の容積を含む長さに形成され、 その取扱いやすさを考慮して、 例えば 3 0 O mmないし 4 0 O mm程度に形成される。 軽金属材料がこのよ うなビレツトの形で供給されるので、 その保管や運搬等の取扱いが容易であ る。 そして、 特にビレッ ト 2がマグネシウム材料である場合には、 その容積 に対する表面積が小さいので、 ビレツト 2はチタソモールド法で使用される ペレッ ト材より酸ィ匕しにくい利点もある。 なお、 1回のショ ットで射出され る射出容積は、 1ショ ッ トでの成形品の容積とそれに付随するスプール、 ラ ンナ等の容積、 及び熱的な変化を見込んだ容積を合計した、 従来公知の容積 である。

軽金属材料が上記のようなビレツトの形で供給される本発明の軽金属射出 成形機の射出装置 1は、 概略以下のように構成される。 この射出装置 1は、 第 1図に示すように、 融解装置 1 0とプランジャ射出装置 2 0とそれらを連 結する違結部材 1 8と射出時に溶湯がプランジャ射出装置 2 0から融解装置 1 0に逆流することを防ぐ逆流防止装置 3 0とを含んで構成される。

融解装置 1 0は、 融解シリンダ 1 1とビレツト供給装置 4 0とビレッ ト挿 入装置 5 0とを含んで構成される。 融 ンリンダ 1 1は、 その基端から順次 揷入されるビレツト 2を複数本収容する長さに形成された長尺のシリンダで あり、 後に説明されるように、 そのシリンダ孔 1 1 aの基端近傍を除く大部 分がビレツト 2より若干大径に形成され、 そのシリンダ孔 1 1 aの先端がェ ンドプラグ 1 3によって塞がれる。 融解シリンダ 1 1の基端はビレツト供給 装置 4 0を収容する中央枠部材 9 0に固定される。 中央枠部材 9 0は、 4方 を囲む矩形の 4側板と 1底板で構成され、 対向する側板 9 0 aの一方に融解 シリンダ 1 1が接続されもう一方の側板 9 0 aにビレッ ト揷入装置 5 0が接 続される。 そして、 これらの 2側板 9 0 aには、 ビレッ ト 2の外径よりわず かに大きい透孔 9 0 bが形成される。 このように、 融解シリンダ 1 1とビレ ット供給装置 4 0とビレツト揷入装置 5 0とは 1直線上に直列に配置される。 そして、 ビレッ ト 2は、 後に説明されるように、 ビレッ ト供給装置 4 0によ つて融解シリンダ 1 1の後方に複数ショット毎に 1個ずつ捕給され、 ビレツ ト挿入装置 5 0のプッシャ 5 2 aによって融解シリンダ 1 1中に挿入される _c こうして、 本発明では、 軽金属材料がビレツトの形で融解装置 1 0に供給さ れて融解される。 なお、 融解シリンダ 1 1とビレツト供給装置 4 0とビレツ ト挿入装置 5 0は、 後に更に詳細に説明される。

プランジャ射出装置 2 0は、 射出シリンダ 2 1と射出ノズノレ 2 2とプラン ジャ 2 4とプランジャ駆動装置 6 0とを含む。 射出シリンダ 2 1は、 計量し た溶湯を貯留するシリンダ孔 2 1 aを有し、 その先端側にノズルアダプタ 2 3を介して図示省略された金型に当接する射出ノズル 2 2が取り付けられる。 プランジャ 2 4は、 その基端 （根元） でプランジャ駆動装置 6 0のピス トン ロッド 6 2に接続されて射出シリンダ 2 1中で前後に移動制御される。 この ようなプランジャ射出装置 2 0は、 図示省略した機台上で前後に移動する移 動ベース 9 1上に载置されて、 射出装置 1全体が図示省略した型締装置に対 して離接するように移動する。 これらの射出シリンダ 2 1、 射出ノズル 2 2、 プランジャ 2 4、 及びプランジャ駆動装置 6 0は、 後に更に詳細に説明され る。

融解シリンダ 1 1の先端近傍と射出シリンダ 2 1の先端近傍とは、 連結部 材 1 8によつて連結される一方、 両方のシリンダ 1 1、 2 1の基端側が中央 枠部材 9 0とプランジャ駆動装置 6 0の油圧シリンダ 6 1との間で連結べ一 ス部材 9 2を介して強固に結合される。 連結部材 1 8の中には連通路 1 8 a が形成され、 その連通路 1 8 aは、 融解シリンダ 1 1のシリンダ孔 1 1 aと 射出シリンダ 2 1のシリンダ孔 2 1 aとを連通する。 融解シリンダ 1 1の先 端近傍と射出シリンダ 2 1の先端近傍とは、 連結部材 1 8を介して図示省略 された引っ張りボルトによって相互に引っ張られた状態で固定される。 それ で、 連結部材 1 8の両端は、 融解シリンダ 1 1や射出シリンダ 2 1の外周に 対して嵌り込むようにして固定される。 特に、 連通路 1 8 aは細径のパイプ によつて形成され、 その端面が融解シリンダ 1 1や射出シリンダ 2 1に押し 当てられる。

連通路 1 8 aは、 逆流防止装置 3 0によって、 計量動作の開始時に開かれ 射出動作の直前に閉じられる。 したがって、 逆流防止装置 3 0は、 そのよう な開閉動作をする装置であれば従来公知の装置であっても良い。 好ましい逆 流防 Ih装置 3 0は後により詳細に説明される。

このような射出装置 1において、 計量の度に前進するビレツト 2が融解シ リンダ 1 1中で先端から先に順次融解し、 融解した溶湯は射出シリンダ 2 1 や連結部材 1 8の中で融解状態に保持される。 それで、 これらのシリンダ 1 1、 2 1及び連結部材 1 8は、 卷回されたバンドヒータ等によって所定の温 度に加熱制御される。

例えば、 融解シリンダ 1 1には、 第 1図に示されるような 4個の加熱ヒー タ 1 2 a、 1 2 b、 1 2 c、 1 2 dが卷回される。 そして、 先端側の 2個の 加熱ヒータ 1 2 a、 1 2 bがビレツト 2の融解温度に、 加熱ヒータ 1 2 c力 S その融解温度より若干低い温度に、 そして基端側の加熱ヒータ 1 2 dが融解 温度より更に低い温度に設定される。 特に、 基端側の加熱ヒータ 1 2 dは、 融解シリンダ 1 1の基端側に位置するビレツト 2が射出の際に変形しない程 度にその軟化が抑えられるような、 低めの温度に設定される。 例えば、 ビレ ット 2がマグネシウム合金である場合には、 先端側の加熱ヒータ 1 2 a、 1 2 bが 6 5 0 °C程度に、 加熱ヒータ 1 2 cが 6 0 0 °C程度に、 そして基端側 の加熱ヒータ 1 2 dが 3 5 0 °Cから 4 0 0 °C程度に適宜に調整される。 マグ ネシゥム合金は 3 5 0 °C程度に加熱されたときから実質的に軟化し始めて 6 5 0 °C程度に加熱されたときに完全に融解するからである。 ただし、 加熱ヒ ータ 1 2 dの温度は、 具体的な実施例によって若干異なり、 後に説明される 実施例では異なる温度に調整される。 中央枠部材 9 0の側板 9 0 aは通常加 熱されることはない。

また、 射出ノズル 2 2、 ノズルアダプタ 2 3及び射出シリンダ 2 1には、 加熱ヒータ 2 5、 2 6、 及ぴ 2 7が卷回され、 連結部材 1 8には加熱ヒータ 1 9が卷回される。 そして、 ビレット 2がマグネシウム合金である場合にこ れらのヒータが 6 5 0 °C程度に温度制御されて、 連結部材 1 8や射出シリン ダ 2 1の中の溶湯が融解状態に維持される。 特に、 加熱ヒータ 2 5の制御温 度は、 成形サイクル時聞 （射出間隔） に合わせて調整されることもある。 射 出ノズル 2 2からの溶湯の漏れ出しをその中で生成するコールドプラグによ つて防止して、 成形サイクルに合わせて射出ノズル 2 2を開閉するためであ る。

こうして、 ビレット 2は、 融解シリンダ 1 1の基端側でその軟ィヒが防止さ れた状態で予備加熱されその中程から先端側にかけての位置で急激に加熱さ れてその先端側で急速に融解する。 融解される溶湯の量は、 射出容積の数シ ョット分になるように調整される。 このような融解装置 1 0では、 最小限の 材料が融解されるだけであるから加熱エネレギが少なくて済み効率的である。 また、 融解装置 1 0は、 融解炉ほど大きな容積を必要としないので、 装置と しては小型で簡素なものとなる。 また、 融解のための昇温時間あるいは固化 のための降温時間が短くて済むから保守点検作業での無駄な待ち時間が最小 限に抑えられる'。

つぎに、 この発明の射出装置 1の構成要素のより細部が説明される。 ただ し、 射出装置 1の主要な構成要素である融解シリンダ 1 1と射出シリンダ 2 1に関するより好ましい実施形態は後にま.とめて詳しく説明される。

ビレッ ト供給装置 4 0は、 多数のビレッ ト 2を貯留すると共にビレッ ト 2 が融解シリンダ 1 1に揷入されるようにビレッ ト 2を融解シリンダ 1 1の後 端の直近の同芯位置に 1個ずつ供給する装置である。 このため、 ビレット供 給装置 4 0は、 例えば第 2図の断面図に示されるような、 ビレツト 2が整列 状態で多数装填されるホッパ 4 1と、 ビレッ ト 2を整列状態で順次落下させ るシュート 4 2と、 ビレット 2を一旦受け止めて 1個ずつ落下させるシャツ タ装置 4 3と、 ビレツト 2を融解シリンダ 1 1の軸中心に同芯に保持する保 持装置 4 4とからなるように構成される。 ホッパ 4 1の中には、 ビレット 2 が停滞することなく落下するように、 葛折れの案内溝を形成する仕切り 4 1 aが配設される。 シャツタ装置 4 3は、 シャツタプレ一ト 4 3 &と、 保持装 置 4 4の開閉する側の保持部材 4 5とで上下 2段のシャツタを構成し、 シャ ッタプレート 4 3 aと保持部材 4 5の交互開閉動作によってビレット 2を 1 個ずつ落下させる。 4 3 bは、 シャツタプレート 4 3 aを進退させるエアシ リンダ等の流体シリンダである。 保持装置 4 4は、 ビレツト 2を左右からわ ずかな隙間を余して挟むように保持する 1組の保持部材 4 5 、 4 6と、 片側 の保持部材 4 5を開閉するエアシリ.ンダ等の流体シリンダ 4 7と、 シユート 4 2の下方にてビレツト 2をその案内曲面にて受け止めて保持部材 4 6側に 案内するガイド部材 4 8とを含む。 保持部材 4 5 、 4 6のお互いに対向する 内側側面には、 ビレツト 2の外径よりわずかに大きい直径の略半円円弧状の 凹部 4 5 a , 4 6 aが形成され、 保持部材 4 5が閉じたときにその凹部 4 5 a , 4 6 aの中心がシリンダ孔 1 1 aの中心に略一致するように形成される。 このような構成によって、 ホッパ 4 1から補給されたビレット 2は、 保持 装置 4 4によってシリンダ孔 1 1 aの中心に同芯に保持される。 もちろん、 ビレツト供給装置 4 0は、 シャツタ装置 4 3と保持部材 4 5に代えて、 図示 省略された、 ビレツト 2をホツバから 1個ずつ落下させるための 2個のシャ ッタと、 ビレツト 2をシリンダ孔 1 1 aの中心に同芯に保持する溝形状の案 内部材とからなる構成にすることもできる。

ビレッ ト挿入装置 5 0は、 ビレット 2の補給時にビレット 2を融解シリン ダ 1 1の中に挿入する装置であればであればどのような装置であっても良レ、。 例えば、 ビレッ ト挿入装置 5 0は、 第 1図のように、 油圧シリンダ 5 1と、 油圧シリンダ 5 1によつて前後に移動制御されるピストンロッド 5 2と、 こ のピストンロッド先端に一体に形成されたプッシャ 5 2 aを含むように構成 される。 プッシャ 5 2 aは、 その先端部分 （図中で左端部分） がビレツト 2 よりわずかに細く形成されて、 S4解シリンダ 1 1中にわずかに侵入する際に 融解シリンダ 1 1に接触することなく侵入する。 それで、 プッシャ 5 2 aと 融解シリンダ 1 1 との間に摩耗は発生しない。 プッシャ 5 2 aの最大移動ス トロークは、 ビレッ ト 2の全長を若干超える長きに構成される。 プッシャ 5 2 aの位置は、 図示省略された例えばリニアスケールなどの位置検出装置に よって検出され、 図示省略された制御装置にフィードパックされて制御され る。 このようなビレッ ト揷入装置 5 0は、 油圧シリンダ駆動の駆動装置に限 らず、 サーボモータの回転運動をボールねじ等を介して直線運動に変えてプ ッシャ 5 2 aを移動する公知の電動駆動装置であっても良い。

このように構成されたビレット揷入装置 5 0は、 ビレット 2の補給時にプ ッシャ 5 2 aをビレット 2の全長以上の距離後退させてビレット 2の供給さ れる空間を確保して、 つぎにプッシャ 5 2 aを前進させて捕給されたビレツ ト 2を融解シリンダ 1 1の中に揷入する。 また、 ビレツト揷入装置 5 0は、 計量時にプッシャ 5 2 aを逐次前進させて、 1回の前進で 1ショッ ト分の射 出容積に相当する溶湯を射出シリンダ 2 1に送り込んで計量する。

プランジャ 2 4は、 従来公知のものであっても良い。 この場合、 プランジ ャ 2 4は、 射出シリンダ 2 1の内径よりわずかに小径のへッド部 2 4 aとそ のヘッド部 2 4 aよりわずかに小径のシャフト部 2 4 bを備える。 そして、 へッド部 2 4 aが図示省略されたビストンリングをその外周に備える。 この ようにプランジャ 2 4が従来公知の構成と同じ場合には、 プランジャ 2 4と 射出シリンダ 2 1との間に摩耗が発生するが、 従来通りの性能で良い場合に は充分採用可能な実施形態である。 より好ましい実施形態は、 後に射出シリ ンダと組み合わせた構成として説明される。

プランジャ駆動装置 6 0は、 例えば、 第 1図のように、 油圧シリンダ 6 1 と、油圧シリンダ 6 1によって前後に移動制御されるビストン口ッド 6 2と、 ビストンロッド 6 2とプランジャ 2 4とを結合するカップリング 6 3とを含 む。 プランジャ 2 4は、 射出シリンダ 2 1の中に揷通され、 油圧シリンダ 6 1によって前後に駆動される。 プランジャ 2 4の位置は、 図示省略された例 えばリニアスケールなどの位置検出装置によって検出され、 図示省略した制 御装置にフィードパックされてその位置が制御される。 プランジャ 2 4の移 動可能な最大ストロークは、 当然、 射出装置 1の最大射出容積に合わせてあ らかじめ設計されている。 このようなプランジャ駆動装置 6 0は、 油圧シリ ンダ駆動の駆動装置に限らず、 サーポモータの回転運動をボールねじ等を介 して直線運動に変えてプランジャ 2 4を移動する公知の電動駆動装置であつ ても良い。

このように構成されたプランジャ駆動装置 6 0は、 計量時と射出時にブラ ンジャ 2 4の後退動作と前進動作を制御する。 すなわち、 計量時には、 ビレ ット揷入装置 5 0のプッシャ 5 2 aを押し込む圧力の制御に合わせてプラン ジャ 2 4の後退を許容する背圧を制御して、 融解シリンダ 1 1中の溶湯の圧 力上昇が抑えられると共に射出シリンダ 2 1中の溶湯の圧力、 すなわち計量 時の背圧が適正に制御される。 このとき、 プランジャ 2 4の後退位置が計量 のための位置として検出されることは従来と同じである。 また、 射出時には、 溶湯の射出速度及び射出圧力を制御する従来と同じ制御が行われる。 また、 プランジャ駆動装置 6 0は、 プランジャ 2 4を所定量後退させる、 従来公知 のサックバック動作も行う。 プランジャ射出装置が逆止装置を介して融解装 置から切り離されるのでこのようなサックバック動作が正確に可能になる。 射出シリンダ 2 1の基端は、 プランジャ駆動装置 6 0の前方に接続部材 6 4を介して固定される。 1実施例として図示された接続部材 6 4は、 プラン ジャ 2 4の後部や力ップリング 6 3を移動可能に収容する筒状の部材で、 そ の前方に近い位置にプランジャ 2 4とほとんど隙間のない状態で嵌り合う隔 壁 6 4 aを備え、 射出シリンダ 2 1基端と隔壁 6 4 aとの間に空間 6 6を備 える。 空間 6 6の下方には、 回収パン 6 5が接続部材 6 4の下側に着脱自在 に用意される。 このような構成によって、 万一溶湯がプランジャ 2 4のへッ ド部 2 4 aを越えて漏れ出すことがあっても、 溶湯はこの空間 6 6より外に 飛び出すことなく回収パン 6 5に回収される。

この場合、 接続部材 6 4の上側に不活性ガスが注入される注入孔 6 4 bが 設けられて空間 6 6に不活性ガスが注入されてもよい。 これによつて運転開 始直前にシリンダ孔 2 1 a内空気がパージされる。 このようなパージは、 特 に、 マグネシウム成形の場合に材料の酸化防止のために役立つ。 供給される 不活性ガスの量は、 上記空間 6 6及び射出シリンダ 2 1とプランジャ 2 4の 間のわずかな間隙に供給されるだけであるからわずかで済む。 もちろんこの 不活性ガスがシリンダ後方から溶湯中に侵入することはない。 したがって、 成形開始後においてはガスの供給を停止してもなんら支障は無い。

連通路 1 8 aを開閉する逆流防止装置 3 0には、 簡易には従来公知のバル プが採用されても良い。 それらのバルブは、 余りに公知であるためにその図 示が省略されるが、 例えば、 チェックバルブあるいはロータリバルブが探用 される。 前者は、 溶湯の流れと共に正逆両方向に移動して射出時に弁座に着 座して連通路を塞ぐ弁体を含むバルブである。 後者は、 連通路 1 8 a中にあ つて回動することによって連通路 1 8 aを連通又は閉鎖する管路を備えた回 転パルプである。 特に、 チェックバルブは、 射出時に逆流防止するタイミン グが正確ではないことから、 精密な成形が要求されない射出成形機において 探用され得る。 より好ましい逆流防止装置 3 0は、 後に更に説明される。 射出装置 1は、更に好ましくは以下に説明されるように構成されると良い。 第 3図はその融解シリンダの 1つの実施形態を例示する側面断面図、 また、 第 4図は逆流防止装置のより好ましい実施形態を示す側面断面図であり、 第 5図は射出シリンダおよび融解シリンダの先端部近傍の他の実施形態を示す 側面断面図である。 融解シリンダ 1 1の先端部を塞ぐエンドプラグ 1 3は、 第 3図に示される ような、 フランジ部 1 3 aと栓部材 1 3 bとを備える。 栓部材 1 3 bは、 '連 結部材 1 8の当接位置を越えた長さに形成されると共に連結部材 1 8の連通 路 1 8 aと融解シリンダ 1 1のシリンダ孔 1 1 aとを連通する導入孔 1 3 c、 1 3 dを有し、 特に、 シリンダ孔 1 1 a中に向いて開口する導入孔 1 3 dは、 栓部材 1 3 bの上方で開口するように、 栓部材 1 3 bの上部を水平に切除し た断面 D字の形状、 あるいはキー溝のような矩形溝に形成される。 このよう な導入孔 1 3 dによって、 最初に射出装置 1が運転開始される際に溶湯中に 混入した空気や不活性ガス等が融解シリンダ 1 1から射出シリンダ 2 1側に 確実にパージされる。 空気やガス等が上方に集まりやすいからである。 この ェンドプラグ 1 3は、 断熱部材 1 4に覆われて保温されるだけでなくその中 心にカートリッジヒータ 1 5が挿入される深穴を備えて、 カートリッジヒー タ 1 5によって加熱されるとなお良い。 この場合、 エンドプラグ 1 3が充分 に加熱されるので、 固化しゃすレヽマグネシゥム合金にあってもその溶湯が導 入孔 1 3 cで固化することはない。

導入孔 1 3 dが栓部材 1 3 bの上方に開口することによって、 つぎのよう な現象、 すなわち、 融解シリンダ 1 1中で融解された溶湯が空の射出シリン ダ 2 1に最初に供給される際に発生する現象であって、 逆流防止装置 3 0が 最初に違通路 1 8 aを開口したときに融解シリンダ 1 1中の溶湯が射出シリ ンダ 2 1へ不意に不定量、 すなわち不安定に流出する現象も防止される。 こ の現象が防止されることによって、 融解シリンダ 1 1中の溶湯の減少による 空間が断熱空間になって、 加熱ヒータによる熱が充分に伝搬しないことによ る後続するビレツト 2の融解が一時的に停滞するような問題の発生が抑えら れる。

融解シリンダ 1 1の基端もしくはその近傍に、 不活性ガスが注入される注 入孔が用意されても良い。 第 3図では、 注入孔 9 0 cが融解シリンダ 1 1と 中央枠部材 9 0の側板 9 0 aとの境界に形成されているが、 この近傍であれ ば融解シリンダ 1 1、 中央枠部材 9 0レ、ずれに形成されても良い。 この注入 孔 9 0 cに不活性ガスが注入されることによって、 シリンダ孔 1 1 a内の空 気がパージされて材料の酸化が防止される。 このようなパージは、 特に、 マ グネシゥム成形の成形前の準備段階、 すなわち、 空のシリンダ孔 1 1 _a内に マグネシゥム材科を最初に挿入して融解する段階で有効である。 供給される 不活性ガスの量は、 空のシリンダ孔 1 1 aに供給されるだけであるからわず かで済む。 もちろん、 準備段階が完了した後に不活 1·生ガス力停止されても良 い。 後に説明されるように、 融解シリンダ 1 1中の溶湯内に後方から空気が 侵入することがないからである。

逆流防止装置 3 0は、 望ましくは第 4図のような実施形態に構成されると 良い。 この逆流防止装置 3 0は、 射出シリンダ 2 1の内孔面上に形成された 弁座 2 1 f と、 これに離接する棒状の逆流防止弁棒 3 1と、 射出シリンダ 2 1の側面に固定されて逆流防止弁棒 3 1を進退駆動する弁棒駆動装置である 油圧シリンダ等の流体圧シリンダ 3 2を含む。 弁座 2 1 f は、 連通路 1 8 a に連通する透孔 2 1 hの入口に形成されて射出シリンダ 2 1内に開口する。 逆流防止弁棒 3 1は、 その基端が油圧シリンダ 3 2のピストンロッドに接続 され、 射出シリンダ 2 1に形成された弁棒案内孔 2 1 gに揷通されて、 その 大部分が溶湯の中で進退する。 油圧シリンダ 3 2は、 連結部材 1 8に対して 反対側の射出シリンダ 2 1の側面に取り付けられる。 逆流防止装置 3 0がこのように構成されることによって、 弁棒 3 1のかな りの部分が射出シリンダ 2 1内の溶湯中に存在して弁棒 3 1の温度がほとん ど低下しない。 それで、 固化しやすいマグネシウム合金等の溶湯であっても その溶湯が逆流防止弁棒 3 1の周りで固化することがない。 この現象は、 連 結部材 1 8の取付け位置が射出シリンダ 2 1の先端側より若干基端側の位置 にあることによってより効果的になる。 弁棒 3 1の周囲に存在する溶湯が充 分に高温に保たれているからである。 もちろん、 逆流防止弁棒 3 1による連 通路 1 8 aの開閉は、計量や射出のタイミングに合わせて正確に制御される。 したがって、 このような逆流防止装置 3 0は、 射出容積を正確に制御するこ とが必要な精密射出成形機に好適である。

上記の逆流防止装置 3 0は、 更に、 つぎのような逆流防止弁棒 3 1のシー ノレ機構を備えることが好ましい。 このシール機構は、 第 4図に示されるよう に、 射出シリンダ 2 1に形成された弁棒案内孔 2 1 gに固定された封鎖筒 3 3と、 その封鎖筒 3 3を冷却する冷却管 3 4とを含む。 弁棒案内孔 2 1 gは、 図で誇張されて示されるように逆流防止弁棒 3 1に対して 1 mm程度の隙間 が生じる程度に大きめに形成される。 封鎖筒 3 3は、 逆流防止弁棒 3 1を移 動可能にかつほとんど隙間のない状態で案内すると共に弁棒案内孔 2 1 gに 揷嵌されて弁棒案内孔 2 1 gを塞ぐ。 そして封鎖筒 3 3は、 冷水が供給され る冷却管 3 4によってその外周から冷却される。 このような構成によって、 弁棒案内孔 2 1 gに存在する封鎖筒 3 3近傍の溶湯は、 逆流防止弁棒 3 1の 周りでつぎのように適度に軟ィ匕したまま固化する。 このとき、 溶湯は、 逆流 防止弁棒 3 1の進退動作を妨げる程に硬化することなく適宜に軟化した状態 で弁棒 3 1と案内孔 2 1 gとの間の隙間をシールするように固化する。 した がって、 固化物は弁棒 3 1と弁棒案内孔 2 1 gとの間の直接的な接触を避け て両者の摩耗や熱膨張によるかじりを防止するシール部材となる。

射出シリンダ 2 1から射出ノズル 2 2へのノズル孔 2 2 aは、 第 5図に示 されるようにシリンダ孔 2 1 aの上方に偏心した位置に開口するように形成 されることが好ましい。 この場合、 射出シリンダ 2 1は、 その先端側が高く、 その基端側が低い傾斜した姿勢で配置されると良い。 傾斜角度は 3度程度で 充分である。 このような構成によって、 射出シリンダ 2 1内に残留する空気 等のパージが確実にでき、 射出ノズル 2 2の先端から溶湯が流れ出すトラプ ノレも解消される。 この場合に、 融解シリンダ 1 1においてもエンドプラグ 1 3の導入孔 1 3 dが既述されたように上方に形成されると共に融解シリンダ 1 1が同様に 3度程度に傾斜した姿勢に配置されると良い。 このような配置 によって、 融解シリンダ 1 1中の空気等も同様に確実にパージされると共に 不安定な流出が防止される。 もちろん、 射出装置 1は、 虫解シリンダ 1 1の 上記の導入孔 1 3 dの構成と射出ノズル 2 2の偏心したノズル孔 2 2 aの配 置に加えて、 融解シリンダ 1 1と射出シリンダ 2 1の基端側が 3度程度によ り低くなる傾斜姿勢に配置されると一番良レ、。 型締装置を含んで射出成形機 の全体が上記のように傾斜した姿勢に配置されても良い。

以上説明された本発明の射出装置 1において、 主要な構成要素である融解 装置 1 0とプランジャ射出装置 2 0は、 より好ましくは以下に説明されるよ うに構成される。 まず、 融解装置の 2つの実施形態が説明される。

第 1の実施形態に係る融解装置 1 0においては、 融解シリンダ 1 1のシリ ンダ孔 1 1 aは、 第 3図のように、 少なくともその基端を除く大部分がビレ ット 2より数 mm程度大径のシリンダ孔 l i bに形成されて、 その基端側に 段差 1 1 cが形成される。 この大径のシリンダ孔 1 1 bは、 あらかじめ成形 品の材料や大きさ等に合わせて求めておいた寸法のものに決定されるが、 例 えば、 マグネシゥム合金を成形する成形装置である場合、 ビレット 2に対す る隙間が 0 . 5 mmないし 2 mm程度、 望ましくは 1 mm程度になる融解シ リンダ 1 1が選定される。 また、 段差 1 1 cの位置も、 必要な溶湯の容積や 加熱ヒータ 1 2 dの温度設定、 若しくは大径のシリンダ孔 1 1 bのビレット 2に対する隙間との関係で、適宜前後に異なる位置にあらかじめ形成される。 加熱ヒータ 1 2 aないし 1 2 dは、 既述したものと同じものである。

このような構成によって、 計量時にビレツト 2が前方に押し出されるとき に既に軟化しているビレツト 2の先端が溶湯の圧力によって拡大すなわち拡 径して、 その側面 2 aがシリンダ孔 1 1 bの壁面に当接する。 このとき、 計 量時における融解シリンダ 1 1中の圧力が既述されたように適正な計量の圧 力に制御されることから、 ビレツト 2を押し込む圧力が過大になることはな レ、。 また、 シリンダ孔 l i bとビレッ ト 2の隙間が適宜に大きく形成されて いるので、 ビレツト 2の側面 2 aがシリンダ孔 1 1 bに対して広範囲にかつ 高圧に押しつけられることなく当接する。 また、 大径シリンダ孔 l i bに当 接する側面 2 aは、 接する高温の溶湯ゃ大径シリンダ孔 1 1 bにより継続し て加熱されて、 適宜に軟化した表面層を有したままに維持される。 その上、 シリンダ孔 1 1 aの基端側の内孔とビレット 2の隙間が小さいことがビレツ ト 2の融解シリンダ 1 1に対する偏芯を抑えて、 拡径した側面 2 aのシリン ダ孔 1 1 bとの当接状態を一様に等しくする。 こうして、 側面 2 aは、 一様 に等しくシリンダ孔 1 1 bに当接する適度に軟らかなシール部材として機能 して、 溶湯の後方へのバックフ口一と空気等の溶湯内への侵入を確実に防止 し摩擦抵抗を低減する。 したがって、 この実施態様における側面 2 aは、 拡 径した側面 2 aによるシール部材、 すなわち拡径シール部材と呼称されるに 相応しいものである。

上記の大径のシリンダ孔 1 1 bとビレット 2の隙間の大きさは、 両者の間 に形成される上記の拡径シール部材の発生形態に特に多大な影響を与える。 まず、 この隙間が小さすぎる場合には、 ビレッ ト 2が押し込まれるときに側 面 2 aとシリンダ孔 1 1 bとの間に当接が直ちに発生して摩擦抵抗が増加し て、 その抵抗の増加によって当接の発生した位置から後方のビレツト 2が座 屈したように更に拡径する。 そして、 このような側面 2 aの拡径が更に後方 に成長して、 その摩擦抵抗の極端な累積がついにはビレット 2の前進を不能 にする。 一方、 この隙間が大きすぎる場合には、'溶湯が温度低下、 圧力低下 することなく後方までパックフローして、 段差 1 1 cより後方の隙間に侵入 して固化する。 この場合、 シリンダ 1 1の基部であるこの隙間での温度が特 に低いので溶湯が速やかに固化する上、 隙間が単純に真直であることから計 量の度にその固化物が更に成長する。 その結果、 成長した固化物が両者の間 で摩擦抵抗を極端に増大させて最終的にビレッ ト 2の前進を不能にする。 し たがって、 上記の隙間の適正な大きさは、 あらかじめ成形材料及ぴ射出成形 機の射出能力に合わせて求められた何種類かの寸法形状の 1つから選定され ることになる。

以上説明した第 1の実施形態に係る融解装置 1 0では、 融解シリンダ 1 1 の構成が上記のシリンダ孔 1 1 bと段差 1 1 cとから成る単純で簡素な構成 で良いという利点がある。 ただし、 このような融解装置 1 0は、 大型の射出 成形機あるいはハイサイクルの射出成形機の融解装置 1 0にはあまり採用さ れない。 なぜなら、 大型の射出成形機では、 ビレッ ト 2の直径が太くなつて その周長が長くなり、 その分だけその隙間の調整が難しくなって計量時に溶 湯のバックフロー現象が発生しやすくなるからである。 また、 ハイサイクル が要求される射出成形機では、 計量動作の高速化も併せて要求されて、 ビレ ッ トの押し込み動作が高速になって溶湯が高圧にならざるを得ず、 結果的に パックフロー現象が同様に発生しやすくなるからである。 したがって、 ビレ ット 2の直径が比較的小さい小型の射出成形機、 あるいは成形サイクルが比 較的長い射出成形機において採用されることによってその特徴が生かされる。 一方、 第 2の実施形態に係る融解装置においては、 融解シリンダは、 第 6 図ないし第 7図に示されるような実施形態に構成される。 第 6図はその融解 装置の概略構成を示す断面図であり、 第 7図はその融解装置の要部を示す断 面図である。 図中の既に説明した構成要素と同等な要素には同じ符号が付さ れてその説明が省略される。

この融解装置 1 0は、 既述した中央枠部材 9 0、 ビレット供給装置 4 0及 びビレツト揷入装置 5 0に加えて、 中央枠部材 9 0の側板 9 0 aに固定され た融解シリンダ 1 1 1と、 そのシリンダ 1 1 1と側板 9 0 aとの間に嵌り込 むように取り付けられた冷却スリーブ 1 1 2を含んで構成される。 中央枠部 材 9 0は、 既述した中央枠部材と同様に、 その対向する 2つの側板 9 0 aに 透孔 9 0 bを有するが、 特に、 その透孔 9 0 bの融解シリンダ 1 1 1側の周 囲には、 冷却液が供給されて循環する冷却管路 9 0 dが形成される。 それで、 側板 9 0 aは、 基端側に位置するビレッ ト 2を計量時の押し出し圧力によつ て変形しない程度の僅かに軟ィ匕した状態になるように冷却する。 また、 透孔 9 0 bは、 例えば、 マグネシウム合金の成形の場合に、 ビレツト 2に対して 0 . 2 mmないし 0 . 5 mm程度の隙間を作る大きさに形成される。 この隙 間によつて、 ビレット 2は、 既述されたような軟化状態で昇温しているとき でも融解シリンダ 1 1 1にほとんど隙間の無い状態で揷入される。 このよう な側板 9 0 aは、 以下において冷却部材 1 1 4とも呼称される。

融解シリンダ 1 1 1は、 その基端側の形状を除いて既述されたシリンダ 1

1と同様に構成され、 数ショット分の射出容積に見合った溶湯を一時的に貯 留するようにある程度の長尺のシリンダに形成される。 そして、 その融解シ リンダ 1 1 1に、 先端側から順に加熱ヒータ 1 2 a、 1 2 b、 1 2 c、 1 2 dが同様に巻回される。 特にこの実施形態では、 加熱ヒータ 1 2 aないし 1 2 cがビレッ ト 2の融解温度以上に設定され、 加熱ヒータ 1 2. dがその融解 温度より低い温度に適宜調整される。 例えば、 ビレッ ト 2がマグネシゥム合 金である場合には、 加熱ヒータ 1 2 aないし 1 2 cの温度が 6 5 0 °C程度に 設定され、 加熱ヒータ 1 2 dの温度が 5 5 0 °C前後に適宜調整される。 それ で、 ビレツト 2がシリンダ孔 1 1 1 c中で前方へ移動する間に 6 0 0 °Cから 6 5 0 °Cの溶湯に変化する。 特に、 ヒータ 1 2 dは、 冷却スリーブ 1 1 2が 装着されている融解シリンダ 1 1 1の基端付近を避けた位 Sに取り付けられ て冷却スリーブ 1 1 2を加熱しないように構成される。

このような融解、 リンダ 1 1 1は、 第 7図のように、 その基端の外周側に スリーブの形状にて膨出する環状凸部 1 1 1 aを備えると共にその内周側に 冷却スリーブ 1 1 2が嵌め込まれる挿入穴 1 1 1 hを有する。 一方、 つぎに 説明される冷却スリーブ 1 1 2は、 融解シリンダ 1 1 1の基端と冷却部材 1 1 4としての側板 9 0 aの前面との間にあって両者との接触面積ができる限 り小さくなるように形成された小容積の略筒状の部材で構成される。 それで、 融解シリンダ 1 1 1が側板 9 0 a、 すなわち冷却部材 1 1 4に冷却スリープ 1 1 2を介してボルト 1 1 3によつて組み付けられたときに融解シリンダ 1 1 1、 冷却部材 1 1 4、 環状凸部 1 1 1 a及ぴ冷却部材 1 1 4の間に空間 1 1 5が形成される。 空間 1 1 5に籠もる熱は、 この環状凸部 1 1 1 aに複数 個形成された透孔もしくは切り欠き 1 1 1 bから放熱される。 したがって、 この空間 1 1 5は、 冷却部材 1 1 4と融解シリンダ 1 1 1との間の断熱空間 1 1 5として機能する。

冷却スリーブ 1 1 2は、 第 7図のように、 冷却部材 1 1 4の前面の挿入穴 1 1 4 hと、 融解シリンダ 1 1 1の基端の挿入穴 1 1 1 hとの間に挿嵌され る。 そして、 冷却スリープ 1 1 2に図示省略された温度センサが取り付けら れてその温度が検出される。 また、 冷却スリープ 1 1 2の内孔には、 ビレツ ト 2の周りに沿ってバックフローして来た溶湯をある程度の軟ィヒした状態で 固化して固化物 1 0 3を生成する環状溝 1 1 2 aが形成される。 この環状溝 1 1 2 aは、 より具体的には、 例えば、 ビレット 2がマグネシウム合金であ る場合に、 その溝幅が 2 O mmないし 4 O mm、 好ましくは 3 0 mm程度に、 またその溝深さ寸法が融解シリンダのシリンダ孔 1 1 1 cに対して 3 mmな いし 4 mm程度に形成される。

環状溝 1 1 2 aは、 第 6図では冷却スリープ 1 1 2中にすべて含まれるよ うに形成されているが、 融解シリンダ 1 1 1側あるいは冷却部材 1 1 4側の いずれかに接するように片面から加工した穴形状に形成されても良い。 この ような環状溝 1 1 2 aを有する冷却スリ一プ 1 1 2は冷却部材 1 1 4に接す ることによって直接冷却される一方、 ヒータ 1 2 dによってはそれほど加熱 されない。 それで、 冷却スリープ 1 1 2は主として冷却部材 1 1 4によって 冷却されて環状溝 1 1 2 aは強力に冷却される。 もちろん、 冷却部 ^1 14 からの冷却に加えて冷却スリーブ 1 1 2自体を直接冷却しても良い。 この場 合、 冷却スリーブ 1 1 2の外周に冷却管 1 1 2 pを卷回して冷却する。

このような構成によって、 冷却部材 1 1 4や冷却スリープ 1 1 2の中に位 置するビレツト 2は強く冷却されて、 融解シリンダ 1 1 1から伝搬する高温 によって過度に軟化することはない。 例えば、 マグネシウム成形機では、 冷 却部材 1 1 4中に位置するビレツト 2の深部の温度が 1 00°Cから 1 50°C 程度を上回らないように冷却され、 冷却スリーブ 1 1 2内に位置するビレツ ト 2の深部の温度が特に軟ィ匕が発生する温度 3 5 0°Cを下回る温度 25 0°C ないし 300°C程度になるように温度制御される。

以上の構成に加えて、 冷却スリーブ 1 1 2の基端側 （冷却部材 1 14側） の内孔 1 1 2 bの内径は、 冷却部材 1 1 4の透孔 9 0 bと同様に、 ある程度 に熱膨張したビレツト 2にも干渉しない程度に、 ビレッ ト 2に対して僅かな 隙間ができる寸法に形成される。 具体的には、 ビレッ ト 2がマグネシゥム合 金である場合に、 その隙間が 0. 2mmないし 0. 5mm程度になるように 形成される。 このような構成によってビレツト 2が透孔 90 b及び冷却スリ. ープ 1 1 2の内孔 1 1 2 b内の中心位置でほとんど隙間なく保持されるので、 ビレツト 2と融解シリンダ 1 1 1の内孔 1 1 2 c、 及びビレツト 2と環状溝 1 1 2 aの隙間がほとんど偏芯のない一様に等しい隙間になる。

また、 融解シリンダ 1 1 1のシリンダ孔 1 1 1 c及び冷却スリーブ 1 1 2 の融解シリンダ 1 1 1側の内孔 1 1 2 cは、 冷却スリープ 1 1 2の基端側の 内孔 1 1 2 bより数 ram大きく形成される。 例えば、 成形材料がマグネシゥ ム合金である場合には、 シリンダ孔 1 1 1 cと内孔 1 1 2 cの内径は内孔 1 1 2 bより片側寸法で l mmないし 3 mm程度に大きく形成される。 これは、 シリンダ孔 1 1 1 c、 内孔 1 1 2 cとビレッ ト 2との間の隙間も 1 mmない し 3 mm程度になることを意味するが、 この隙間による作用効果は、 後に説 明される。

なお、 冷却スリープ 1 1 2は、 図示されるような小容積の部材、 すなわち 比較的薄肉の筒状部材に構成されていても強度的に支障がない。 環状溝 1 1 2 aに後述される固化物 1 0 3が生成されることからこの固化物 1 0 3から 後方への溶湯の侵入が阻止されからである。 また、 たとえ一時的に溶湯が侵 入してもその溶湯の圧力がシリンダ孔 1 1 1 c中の溶湯の圧力よりはるかに 小さいからである。 もちろん、 冷却スリーブ 1 1 2の材料には、 融解シリン ダ 1 1 1や冷却部材 1 1 4と剛性的、 熱膨張的に均等であると共にできるだ け熱伝導度の良好な材料が選定される。

このような第 2の実施形態に係る融解装置 1 0において、 その運転が最初 に開始されるときにビレット 2が低速で前進する。 すると、 融解シリンダ 1 1 1の先端側で既に融解している溶湯はビレット 2に沿ってバックフローし て環状溝 1 1 2 aに充満し、 直ちに固化物 1 0 3に変化する。 この固化物 1 0 3は、 つぎに説明されるように溶湯自体がビレット 2の外周である程度軟 化した状態で固化してシールの作用効果を奏するものとなることから、 以下 において自己シール部材 1 0 3とも称される。

すなわち、 この自己シール部材 1 0 3は、 環状溝 1 1 2 aの位置でビレッ ト 2の周りに溶湯が固化したものであるから、 ビレット 2の融解シリンダ 1 1 1に対する僅かな偏芯が存在する場合にあってもビレツト 2の周りを隙間 なく埋める。 また、 自己シール部材 1 0 3の外側、 すなわち環状溝 1 1 2 a 側の部分が充分に固化した状態でその環状溝 1 1 2 aに嵌っているので、 自 己シール部材 1 0 3は計量の際にビレツト 2と共に前進したり溶湯の圧力に よって圧壊損傷したりすることがない。 もちろん、 計量時の圧力は、 射出時 の圧力ほどには高圧にならない。 それで、 自己シール部材 1 0 3が計量の度 に成長する現象は全く起こらない。 また、 自己シール部材 1 0 3とビレツト 2との結合力は、 計量の度に両者の接触面が温度低下を伴って更新されるた めにそれほど強くはならなレ、。 計量の際に前進して更新されるビレツト 2は、 低温域の後方から前進するので自己シール部材 1 0 3に対して最初の内低温 であるからである。 もちろん、 前進したビレット 2は、 つぎの計量までの間 に先端側から加熱されて自己シール部材 1 0 3の接触面の温度を適度に軟ィ匕 した温度に再度上昇させる。

こうして、 上記自己シール部材 1 0 3は、 計量時にビレツト 2が前進して 溶湯を押し出すときにビレツト 2と融解シリンダ 1 1 1との間の隙間を塞い で溶湯のバックフローを防止することはもちろん空気等も侵入させない。 そ して、 自己シール部材 1 0 3は、 ビレット 2の移動時の摩擦抵抗を低減する。 このような自己シール部材 1 0 3のシール作用は、 軽金属材料、 特にマグネ シゥム合金の特性である、 大きい熱伝導率、 小さい熱容量、 潜熱によって急 速に固体から液体に状態変化する特性によつて最大限に効果的になる。 加え て、 上記自己シール部材 1 0 3によってシールが行われる場合には、 計量が 変動することなく安定するという作用効果も奏される。 融解シリンダ 1 1 1 のシリンダ孔 1 1 1 cの内径とビレツト 2の外径との隙間が数 mm程度に形 成されるので、 加熱によって軟ィヒしたビレツト 2先端が計量の際にわずかに 拡径したとしてもそれがシリンダ孔 1 1 1 cに干渉せず、 その結果、 ビレツ ト 2が前進するときに溶湯が拡径したビレツト先端の背後に確実に回り込ん で、 溶湯の回り込まない空間の発生を引き起こさない。 それで、 ビレッ ト 2 の溶湯中に侵入した容積分だけの溶湯が押し退けられて、 溶湯が正確に計量 されるからである。

上記の第 2の実施形態に係る融解装置 1 0は、 自己シール部材 1 0 3によ つて融解シリンダ 1 1 1の溶湯のシールを確実にするので、 特に、 ビレット 2の直径がより太い、 射出容積の大きい大型の射出成形機、 あるいは成形サ ィクルがより高サイクルの射出成形機にあっても充分に採用され得る。 もち ろん、 小型の射出成形機、 あるいは成形サイクルが長い射出成形機において も充分に採用できる。 その上、 計量容積の変動を引き起こさないので精密成 形に好適である。

射出装置 1 0については、 プランジャ 2 4と射出シリンダ 2 1とが第 8図 又は第 9図で説明されるような 2つの実施形態のいずれかに構成されること が好ましい。

まず、 第 8図に示された実施形態では、 プランジャ 2 4の大部分が.同一寸 法の単純な円柱形状に形成される。 そして、 射出シリンダ 2 1はその基端に 冷却手段 2 9によって直接冷却される小径突出部 2 1 eを備える。 冷却手段 2 9は、 冷媒が循環する冷却配管である。 小径突出部 2 1 eの基端側 （後端 側） の內孔はシリンダ孔 2 1 bとしてプランジャ 2 の外径とほとんど隙間 のない内径に形成され、 そのシリンダ孔 2 1 bから前方のシリンダ孔 2 1 a の大部分を占めるシリンダ孔がより大径のシリンダ孔 2 1 dとしてプランジ ャの外径より数 mm程度大きい内径に形成される。 更に、 小径突出部 2 1 e の墓端側のシリンダ孔 2 1 bに接して環状溝 2 1 cが形成される。 具体的に は、 シリンダ孔 2 I dは、 例えば、 マグネシウム合金のための射出装置であ る場合に、 プランジャ 2 4に対して l mmないし 3 mm程度の隙間ができる ように大きめに形成される。 また、 環状溝 2 1 cは、 その溝幅が 2 O mmな いし 4 0 mm、 好ましくは 3 O mni程度に、 また溝深さ寸法がシリンダ孔 2 1 dに対して 2 mmないし 4 mm程度に形成される。

このような構成において小径突出部 2 1 eの温度が冷却手段 2 9によって 調整されることによって、 射出シリンダ 2 1基端の小径突出部 2 1 eが冷却 され、 その内部に形成された環状溝 2 1 cが特に冷却される。 それで、 最初 にプランジャ 2 4が前進したときにこの環状溝 2 1 cに侵入した溶湯はこの 溝で速やかに固化して、 固化物 1 0 1になってプランジャ 2 4と射出シリン ダ 2 1との間の隙間を埋める。 このような固化物 1 0 1は、 既述されたシー ル部材と同様に機能する。 第 1に、 固化物 1 0 1のプランジャ 2 4に接する 面は、 高温の溶湯に接するプランジャ 2 4からの高熱によってある程度軟化 した状態のままである。 第 2に、 固化物 1 0 1は、 充分に平滑に仕上げ加工 してあるプランジャ 2 4に接する。 第 3に、 固化物 1 0 1は、 環状溝 2 1 c 中にあって移動することも圧壊することもない。 それで、 固化物 1 0 1は、 プランジャ 2 4が射出時に高速に前進するときにもプランジャ 2 4と射出シ リンダ 2 1'との間にあって摩擦抵抗の小さなシール部材となる。 このとき、 プランジャ 2 4と射出シリンダ 2 1とが軟らかい固化物 1 0 1を介して直接 に接触することがないので、 両者の摩耗が大幅に減少する。 もちろん、 大径 シリンダ孔 2 1 dとプランジャ 2 4の間の数 mm程度の隙間に存在する溶湯 は、 固化することなくその隙間に充満している。 こうして、 上記の固形物 1 0 1はシール部材として機能する。 つぎに、 第 9図に示されるもう 1つの実施形態では、 プランジャ 2 4が、 射出シリンダ 2 1の内径よりわずかに小径のへッド部 2 4 aと、 そのへッド 部 2 4 aよりわずかに小径のシャフト部 2 4 bを備えると共に、 へッド部 2 4 aに複数個の環状溝 2 4 cを備える。 そして、 へッド部 2 4 aとシャフト 部 2 4 bの中心に冷却手段 2 8が挿入され、 この冷却手段 2 8がへッド部 2 4 a内側の穴周面に特に当接して環状溝 2 4 cを重点的に冷却する。 すなわ ち、 プランジャ 2 4の先端の温度ができるだけ低下しないように、 冷却手段 2 8の前端は、 断熱材を介してあるいは最小限の接触面積でプランジャ 2 4 に接触するように構成される。 そして、 冷却手段 2 8には、 冷媒が内部で循 環することによって直接冷却される冷却管力 \ 外部で冷却されることによつ て間接的に冷却する銅の棒体あるいは銅パイプなどが採用される。 後者は、 いわゆる冷却用のヒートパイプである。 この実施態様では、 射出シリンダ 2 1は全長にわたって真直なシリンダ孔 2 1 aを備えた単純な形状に構成され る。

このような構成によって、 ヘッド 2 4 aの外周に沿って最初にバックフ口 一した溶湯が環状溝 2 4 cに入り込むと共に急速に固化して、 環状の固化物 1 0 2がヘッド周りに生成される。 この固化物 1 0 2は、 冷却されているへ ッド 2 4 aで急速に固化して生成したものであるが、 射出シリンダ 2 1に接 するその外周は、 高温の射出シリンダ 2 1の内孔壁面からめ加熱によってあ る程度軟化状態にある。 また、 固化物 1 0 2が当接する射出シリンダ 2 1の シリンダ面は充分に仕上げ加工された平滑面である。 それで、 固化物 1 0 2 は、 射出時に、 既述したシール部材と同様に、 ヘッド 2 4 a力 ら後方への溶 湯の漏れ出しを防止すると共にへッド 2 4 aと射出シリンダ 2 1との間で発 生する摩擦抵抗を低減する。 その上、 プランジャへッド 2 4 aと射出シリン ダ 2 1との隙間が大ぎめに形成されてそれらの直接接触が避けられるので、 プランジャ 2 4と射出シリンダ 2 1の間で摩耗が発生しない。 もちろん、 こ の実施形態では、 プランジャ 2 4の軟化が発生しないので、 既述した融解シ リンダ 1 1におけるビレット 2の軟化による拡径のような現象は全く発生し ない。 こうして、 上記の固形物 1 0 2もシール部材として機能する。

以上のように構成されたこの発明の射出装置 1によって、 つぎのように成 形運転が行われる。 説明の都合上、 本番の射出成形運転が先に説明される。 成形運転が行われる前には、 複数本のビレツト 2があらかじめ融解シリンダ 1 1の中に供給されて数ショット分の射出容積に相当する溶湯が融解シリン ダ 1 1の前方に確保されている。 まず、 計量が行われる。 このため、 逆流防 止弁棒 3 1が連通路 1 8 aを開きプッシャ 5 2 aが前進すると共にプランジ ャ 2 4が後退して、 溶湯が射出シリンダ 2 1に移される。 この訐量工程は、 通常、 先の成形サイクルで充填された成形品の冷却工程中に行われる。 この 計量によって、 1ショット分の射出容積に相当する溶湯が射出シリンダ 2 1 中に確保される。 このとき、 プッシャ 5 2 aの前進動作とプランジャ 2 4の 後退動作が略一致すると共に融解シリンダ 1 1中の溶湯と射出シリンダ 2 1 中の溶湯の圧力が所定の圧力に維持されるように制御されるので、 プッシャ 5 2 aの溶湯を押し込む圧力が特段に高圧になることがなレ、。 それで、 S虫角 シリンダ 1 1中の溶湯のバックフローは、 既述されたようなビレット先端の 拡径した側面 2 a、 すなわち拡径シール部材によって、 あるいは溶湯がある 程度固化した自己シール部材 1 0 3によって確実に阻止される。

計量によって射出シリンダ 2 1中に供給された溶湯は、 加熱ヒータ 2 7に よって溶融状態に維持される。 つぎに、 逆流防止弁棒 3 1が連通路 1 8 aを 閉じ、 プランジャ 2 4が前進して 1ショット分の溶湯が射出ノズル 2 2から 金型に射出される。 このとき、 既述した溶湯の固化物 1 0 1又は 1 0 2がシ 一ル部材として溶湯のパックフローを防止する。 そして、 従来公知の保圧が 行われ、 冷却工程に入って上記の計量が再開される。 計量の度に消費される 溶湯は、 計量後つぎの計量が始まるまでの間に融解されて補充される。

ビレット 2が射出の度に融解されビレッ ト 1本分の射出が行われると、 新 しいビレツト 2の補給が行われる。 この補給動作は、 計量中にプッシャ 5 2 aがビレツト 1本分の距離を超えて前進したことをプッシャ 5 2 aの位置検 出器が検出したときから始まる。 最初に、 ビレッ ト挿入装置 5 0がプッシャ 5 2 aをビレツト 2の全長以上の距離後退させてビレツト 2が供給される空 間を融解シリンダ 1 1の後方に確保する。 つぎにビレット供給装置 4 0が 1 個のビレツト 2を融解シリンダ 1 1後方に供給し、 最後にビレツト揷入装置 5 0がそのビレット 2を融解シリンダ 1 1中に押し込む。 このとき、 ビレツ ト 2の端面が平滑に仕上げられており、 融解シリンダ 1 1とビレッ ト 2の隙 間が僅少になるように形成されているので、 両者の隙間に空気等が入り込む ことはほとんどない。 この補給動作は成形品の冷却期間中に行われる。 した がって、 補給動作が成形サイクルに遅れを来すことはない。

上記本番の成形運転前の準備はつぎのように行われる。 最初に、 好ましく は不活性ガスが注入されてシリンダ中の空気がパージされる。 つぎに、 あら かじめホッパ 4 1に貯蔵されていたビレツト 2がビレツト供給装置 4 .0によ つて融解シリンダ 1 1後方に供給され、 ビレッ ト挿入装置 5 0によつて融解 シリンダ 1 1の中に挿入される。 最初、 融解シリンダ 1 1力 Sビレッ ト 2で一 杯になるように複数のビレット 2が挿入される。 このとき、 逆流防止弁棒 ΰ 1は連通路 1 8 aを閉じている。

複数本のビレット 2は、 融解シリンダ 1 1の中で前方に押し込まれた状態 で加熱ヒータ 1 2 a、 1 2 b、 1 2 c及ぴ 1 2 dによつて加熱され、 先端側 に位置する部分から先に融解し始める。 融解シリンダ 1 1の先端側に残留し ていた空気の大部分は、 溶湯が充満するに連れてほとんど後方に押し出され る。 やがて数ショット分の溶湯が確保されると逆流防止弁棒 3 1が連通路 1 8 aを開き、 続けてプッシャ 5 2 aが前進すると共にプランジャ 2 4が後退 して、 溶湯が射出シリンダ 2 1に送り込まれる。 そして、 押し出されずに溶 湯の中に残留していた空気や不活性ガスが溶湯と共にパージされる。 特にェ ンドプラグ 1 3の導入孔 1 3 dが融解シリンダ孔 1 1 aの上方に開口するよ うに形成されている場合には、 このパージが速やかに行われる。

溶湯が射出シリンダ 2 1中に充満されると、 つぎに既述された射出に準ず る動作が同様に行われる。 特に射出ノズル 2 2のノズル孔 2 2 aが射出シリ ンダ孔 2 1 aの上方に開口するように形成されている場合には、 速やかにパ ージが行われる。 パージが完了すると射出ノズル 2 2が金型に当接されて、 予備成形が何回か行われる。 成形条件が調整されてそれが安定すると成形前 の準備動作が完了する。

以上説明した発明は、 上記実施の形態に限定されるものではなく、 この発 明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、 それらをこの発明の 範囲から排除するものではない。 特に具体的な装置については、 本発明の趣 旨に添った基本的な機能を有するものは、 本発明に含まれる。 産業上の利用可能性

以上説明したように、 本発明の射出装置は、 軽金属材料の射出成形装置に おいて成形材料をビレツトの形状で供給することを可能にして材料の取扱い を容易にすると共に、 射出成形においても効率的な成形材料の融解を実現す る。 その上、 本発明の射出装置は、 ¾解装置の簡素化によって射出装置の取 扱いを容易にすると共にその保守点検作業も楽にする。 したがって、 本発明 は、 従来の軽金属材料の射出成形装置を一変するものである„

Claims

請求の範囲

1 . 軽金属材料を溶湯に融解する融解装置と、 前記融解装置から供給され た前記溶湯を射出シリンダに計量した後にプランジャによって射出するブラ ンジャ射出装置と、 両者を連通する連通路を含む連結部材と、 前記連通路を 開閉して前記溶湯の逆流を防止する逆流防止装置とを備えた軽金属射出成形 機の射出装置において、 前記軽金属材料が複数ショット分の射出容積に相当 する円柱短棒形状のビレッ ト （2 ) として供給され、 前記融解装置が、 後端 から供給された複数本の前記ビレツトを先端側から先に加熱融解して複数シ ョット分の射出容積に相当する溶湯を先端側で生成する融解シリンダ （1 1 又は 1 1 1 ) と、 前記融解シリンダの後端側に位置して材料捕給時に前記ビ レッ トを 1個ずつ前記融角 シリンダの後方に挿入可能に供給するビレッ ト供 給装置 （4 0 ) と、 前記ビレッ ト供給装置の後方に位置して材料補給時に前 記ビレツトを前記融角 シリンダ中に挿入する一方で計量時に 1ショット分の 前記溶湯を前記ビレツトを介して前記射出シリンダに押し出すプッシャ （5 2 a ) を含むビレッ ト挿入装置 （5 0 ) とを含むことを特徴とする軽金属射 出成形機の射出装置。

2 . 前記融解シリンダ （1 1 ) の少なくとも基端を除く大部分のシリンダ 孔 （1 1 a ) は、 軟化した前記ビレツトが計量の際に前進して拡径したとき に該ビレッ トの先端の側面 （2 a ) と当接すると共にその当接した前記ビレ ットの側面によって前記溶湯のバックフローが阻止される寸法に形成される ことを特徴とする請求の範囲第 1項記載の軽金属射出成形機の射出装置。

3 . 前記融解シリンダ （1 1 1 ) の少なくとも基端を除く大部分のシリン ダ孔 （1 1 1 c ) 、 軟化した前記ビレツト先端の前進する際に拡径した側 面と隙間を生じる寸法関係に形成される一方で、 前記融解シリンダ （1 1 1) の基端側に、 前記ビレットの基端側を計量時の押し出し圧力によつて変形し ない程度に冷却する冷却部材 （1 1 4) と、 前記融解シリンダと前記冷却部 材との間に位置して前記溶湯を冷却する冷却スリープ （1 1 2) とが備えら れ、 更に前記冷却スリーブ （1 1 2) は、 前記溶湯のパックフローを防止す る程度に固化した、 前記溶湯のある程度軟化状態にある固化物であるシール 部材 （1 0 3) を前記ビレツトの周囲に生成する環状溝 （1 1 2 a) を有す ることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の軽金属射出成形機の射出装置。

4. 前記融解シリンダの先端側がェンドプラグ （1 3) によって閉鎖され、 前記ェンドプラグが前記融解シリンダのシリンダ孔 （ 1 1 a又は 1 1 1 c ) の上側から前記連通路に連通する導入孔 （1 3 d) を有することを特徴とす る請求の範囲第 2項又は第 3項記載の軽金属射出成形機の射出装置。

5. 前記プランジャの大部分が単純円柱形状に形成され、 前記射出シリン ダの基端に該射出シリンダより低温に温度制御される小径突出部 （2 1 e) が備えられ、 前記小径突出部の基端側の内孔 （2 1 b) が前記プランジャと ほとんど隙間のない内径に形成されると共に前記小径突出部の内孔に環状溝 (2 1 c) が形成され、 前記射出シリンダの前記基端側を除く大部分のシリ ンダ孔 （2 I d) が前記プランジャに対して隙間のある内径に形成されるこ とによって、 前記溶湯のバックフ口一を防止する程度に前記溶湯の固化した シール部材 （1 0 1) が前記環状溝で生成されることを特徴とする請求の範 囲第 2項又は第 3項記載の軽金属射出成形機の射出装置。

6. 前記プランジャが前記射出シリンダにわずかな隙間を形成する状態で 揷嵌されるヘッド部 （24 a) と該ヘッド部より小径のシャフト部 （24 b) とを含み、 前記ヘッド部が外周に複数個の環状溝 （24 c) を有すると共に 中心にプランジャ冷却手段 （28) を内蔵することによって、 前記環状溝で 前記溶湯のバックフローを防止する程度に前記溶湯の固化したシール部材 (1 0 2) が生成されることを特徴とする請求の範囲第 2項又は第 3項記載 の軽金属射出成形機の射出装置。

7. 前記逆流防止装置 （3 0) 、 前記射出シリンダの内孔面上の前記連 通路の入口に形成された弁座 （2 1 f ) と、 前記弁座に該射出シリンダの内 側から離接して該連通路を開閉する逆流防止弁棒 （3 1) と、 前記逆流防止 • 弁棒を前記射出シリンダの外側から進退駆動する弁棒駆動装置 （32) とを 含んでなることを特徴とする請求の範囲第 2項又は第 3項記載の軽金属射出 成形機の射出装置。

8. 前記射出装置の前記射出シリンダ （2 1) から射出ノズル （2 2) に 至るノズル孔 （2 2 a) 力 前記シリンダ孔に対して偏心した上方位置に形 成されることを特徴とする請求の範囲第 2項又は第 3項記載の軽金属射出成 形機の射出装置。

9. 前記融解装置が前記プランジャ射出装置の上方に配置され、 前記融解 シリンダの先端側がエンドプラグ （1 3) によって閉鎖され、 前記エンドプ ラグが前記融解シリンダのシリンダ孔を前記連通路に連通すると共に該シリ ンダ孔の上部で開口する導入孔 （1 3 d) を備え、 前記射出シリンダから前 記射出ノズルへ連通するノズル孔 （22 a) が前記射出シリンダのシリンダ 孔に対して偏心した上方位置に形成され、 少なくとも、 前記射出シリンダと 前記融解シリンダとがそれらの先端側を高い位置、 基端側を低い位置とする 傾斜した姿勢に配置されたことを特徴とする請求の範囲第 2項又は第 3項記 載の軽金属射出成形機の射出装置。