JP4474617B2 - 射出成形機の射出装置 - Google Patents

Description

本発明は、スクリュープリプラ方式の射出成形機に係り、特に射出装置に関する。

スクリュープリプラ方式は、可塑化専用スクリューで成形材料を可塑化させ、 これをプランジャ前部へ送り込み計量を行い、その後に前記プランジャを前進させ、
ノズルから金型へ流し込む射出をさせる、射出成形機の射出方式の一つである。

このスクリュープリプラ方式の射出装置は、 ノズルの内部に形成され金型に到る第２の流路と、 プランジャ前部から前記第２の流路に連結された第３の流路と、
スクリューから前記プランジャ前部に到る第１の流路を有する。

一般的なスクリュープリプラ方式のノズル吐出口は、 常時開放している構造のものと、 開閉機構を設けて計量時に閉鎖し、 ノズル吐出口からの成形材料の漏れ防止対策や、
成形材料に加わる圧力の応答性向上対策を施したものがある。

また、第１の流路には、 開閉機構を設けて射出時に閉鎖し、 成形材料の逆流防止対策や、 成形材料に加わる圧力の応答性向上対策が施される。

各々の開閉機構には、バルブが利用され、 止め弁やニードル弁、コック、ボール逆止弁やリフト逆止弁などを施したものがある。 また、ノズル吐出口と第１の流路の開閉機構は、
それぞれ独立した構造であるために、射出装置を大きくしている。

近年では、成形品の高精度化且つ射出成形機の小型化が求められ、 射出装置においては、ノズル吐出口と第１の流路の開閉機構の小型化、 且つ性能の維持、向上について研究開発が進められている。

従来の射出装置は、構造が複雑で部品点数も多く、 小型化と成形材料へ加わる圧力の応答性向上については、 両立が困難とされており、その解決策が必要とされている。
特開平７−２２３２４１号公報 特開平１１−３２０６１２号公報 特開平１１−１５６９０２号公報 特開平１０−２７８０８１号公報

本発明は、以上のような従来の射出成形機の問題点に鑑み成されたもので、 本発明の目的は、射出成形機の小型化が可能で、 且つノズル吐出口と第１の流路の開閉機構の性能を維持させた、
射出装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本願請求項１に係る発明は、 第２の流路を形成したノズルと、 前記ノズルの吐出口を開閉する端部を形成したニードルバルブと、
前記ニードルバルブを駆動させるアクチュエーターと、 第３の流路と第１の流路を形成したマニホールドと、 を備えたスクリュープリプラ方式の射出成形機において、
前記第１の流路が前記ニードルバルブを通過し、 且つその通過部の前記ニードルバルブに前記第１の流路を開閉する逆止弁部を設けたものである。

この本発明の射出成形機の射出装置では、 一つのアクチュエーターと一つのニードルバルブによって、 ノズル吐出口と第１の流路の開閉機能を兼ね備えることから、
構造が簡素化され部品点数も少なく、小型化を図れる。

また、本発明の射出装置は、 ニードルバルブを駆動させるアクチュエーターによって能動的に流路を閉鎖することから、 成形材料の圧力を利用して受動的に流路が閉鎖される装置と比較して、
計量時と射出時に成形材料へ加わる圧力の応答性を向上するという効果を発揮する。

以下、本発明の実施の形態を図１〜図４に基づいて説明する。

図１において、加熱シリンダ３は成形材料を入れ加熱するための筒状のハウジングであり、スクリュー２は加熱シリンダ３内で回転することによって成形材料を移送、溶融、混練する螺旋状の溝を持つ軸である。
ポット１４は加熱シリンダ３の下方にあり、成形材料を金型に射出する棒状ピストンのプ ランジャ１を挿入する筒状のハウジングである。
ノズル１０はマニホールド１２の下部に取り付けられ、成形材料を金型に導く第２の流路 ２３を形成した導管である。
マニホールド１２は加熱シリンダ３とポット１４とノズル１０を固定し、且つ内部にプランジャ前部２０からノズル１０に到る第３の流路２２とスクリュー２からプランジャ前部２０に到る第１の流路２３を形成し、加熱シリンダ３とポット１４とノズル１０はマニホ ールド１２を介して成形材料を連絡する。
エアーシリンダ１３はマニホールド１２の上部に設置されたニードルバルブ１１を上下駆 動させる為のアクチュエーターである。
ニードルバルブ１１はマニホールド１２の上部に設置されたエアーシリンダ１３に接続さ れ、マニホールド１２の上部から第１の流路２３、第２の流路２１、第３の流路２２を通 り、ノズル吐出口１０ａまで到る針状の流路開閉弁である。

上記を有したスクリュープリプラ方式の射出成形機は、プランジャ１は横方向に設置さ れ、ノズル１０は縦方向に設置される横プランジャー竪射出の射出装置である。

ニードルバルブ１１は、ノズル１０内部から上方に伸びマニホールド１２を貫通し、 且つマニホールド１２の上部に設置されたエアーシリンダ１３によって上下駆動させられる。
また第１の流路２３の一部は、ニードルバルブ１１を通過し、 その通過部におけるニードルバルブ１１は、 円周上からテーパ状に突起されたニードルバルブ逆止弁部１１ｂを形成し、
そのニードルバルブ逆止弁部１１ｂが第１の流路２３を開閉する機能を有する。

以下、上記構成の動作を説明する。 エアーシリンダ１３により下降駆動させられたニードルバルブ１１は、 ノズルの吐出口１０ａにニードルバルブの先端１１ａが接触し、ノズル吐出口１０ａを閉鎖し、
且つニードルバルブ逆止弁部１１ｂは、第１の流路２３を開放する。（図３） このとき、射出装置は成形材料をスクリュー２で可塑化させ、 これをプランジャ前部２０へ送り込む計量が可能な状態となり、
予めノズル吐出口１０ａが閉鎖されたことによって、 成形材料が漏れることがなく、 且つ圧力の応答性を向上した計量ができるという効果を得る。

また、エアーシリンダ１３により上昇駆動させられたニードルバルブ１１は、 ノズル吐出口１０ａからニードルバルブの先端１１ａが離れ、 ノズル吐出口１０ａを開放し、
且つニードルバルブ逆止弁部１１ｂは、第１の流路２３を閉鎖する。（図２） このとき、射出装置はプランジャ１を前進させて、 成形材料をプランジャ前部２０からノズル吐出口１０ａへ移送する射出が可能な状態となり、
第１の流路２３が閉鎖されたことによって、 成形材料は逆流しなくなり、 且つ圧力の応答性を向上した射出ができるという効果を得る。

この構成における射出装置は、一つのエアーシリンダ１３と一つのニードルバルブ１１によって、第２の流路２１と第１の流路２３の開閉機能を兼ね備えることから、構造が簡素化され部品点数も少なく、小型化を図れる。

また、この流路の開閉機構は、 ニードルバルブ１１を上下駆動させるエアーシリンダ１３によって能動的に流路を閉鎖することから、 成形材料の圧力を利用して受動的に流路の開閉を行う装置と比較して、
計量時と射出時に成形材料へ加わる圧力の応答性が高くなることから、流路開閉弁の性能を向上する。

なお、ニードルバルブ１１のアクチュエーターは、 エアーシリンダ１３に限定されないことは言うまでもない。
また、本図の構成におけるプランジャ１やノズル１０、ニードルバルブ１１の設置方向においても 、その方向に限定されないことは言うまでもない。
なおまた、射出成形機の基本的な構造において、ノズル１０とマニホールド１２が一体構造になるものや、 ノズル１０とマニホールド１２が更に分割された構造になるものがあることは言うまでもない。
さらに、ニードルバルブ逆止弁部１１ｂについては、逆止弁の機能を持つ構造を有することを示し、 日本工業規格に記載されている、弁体が球状のボール逆止め弁や一般的なリフト逆止め弁であっても、
同様の効果を発揮することは言うまでももない。

本発明の実施の形態における射出成形機の射出装置の要部概略図である。 同射出装置のニードルバルブ上昇時の要部概略図である。 同射出装置のニードルバルブ下降時の要部概略図である。 同射出装置の流路の概略図である。

符号の説明

１ プランジャ
２ スクリュー
３ 加熱シリンダ
１０ ノズル
１０ａ ノズル吐出口
１１ ニードルバルブ
１１ａ ニードルバルブ先端
１１ｂ ニードルバルブ逆止弁部
１２ マニホールド
１３ エアーシリンダ
１４ ポット
２０ プランジャ前部
２１ 第２の流路
２２ 第３の流路
２３ 第１の流路

Claims (2)

1. 可塑化した成形材料を供給するスクリューと、前記スクリューから供給される成形材料 を計量するプランジャ前部と、成形材料を外部の金型へ射出するノズルと、前記スクリュ ー、前記プランジャ前部、前記ノズルの成形材料流路をつなぐ導管のマニホールドを有し 、前記マニホールド内に形成された前記スクリューから前記プランジャ前部に到る第１の 流路と、外部の金型に到る前記ノズル内部に形成された第２の流路と、前記マニホールド 内に形成された前記プランジャ前部から前記第２の流路を連結する第３の流路を有する射 出装置において、
   前記第１の流路と前記第２の流路、前記第３の流路に沿って挿入され上下移動可能な針状 のニードルバルブを備え、前記ニードルバルブはその途中にテーパとその頂部で形成され るニードルバルブ逆止弁部を有し、前記ニードルバルブ逆止弁部が前記第１の流路で上下 移動し、前記第１の流路開放状態と、前記第１の流路閉鎖状態を切り替える射出装置。
2. 前記ニードルバルブ先端が針状であって、前記第１の流路開放状態の場合に前記ニード ルバルブ先端が前記ノズルの吐出口を閉鎖する請求項１記載の射出装置。

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