JPH0720640B2 - 射出成形ノズル装置 - Google Patents
射出成形ノズル装置Info
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- JPH0720640B2 JPH0720640B2 JP2205096A JP20509690A JPH0720640B2 JP H0720640 B2 JPH0720640 B2 JP H0720640B2 JP 2205096 A JP2205096 A JP 2205096A JP 20509690 A JP20509690 A JP 20509690A JP H0720640 B2 JPH0720640 B2 JP H0720640B2
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Description
更に詳しくは中空型物などを成形する射出成形装置のノ
ズル構造に関するものである。
有し、内部に向って発泡した成形品、または内核とこれ
を包んだ外殻とから成るサンドイッチ構造をした成形品
等を得る方法について提案した。
願昭53−82938号にてその構造を開示した。本発明を述
べるに先立って特願昭53−82938号について簡単に説明
することとする。
施例説明図である。射出シリンダ50はその内部にスクリ
ュー51を収容しており、その吐出端にはノズル装置52が
装着してある。ノズル装置52は基体53からノズル体54の
先端部、およびその内部に装着されている全ての部品を
包含する。ノズル体54はその先端部を構成している端壁
部分55を有し、この端壁部分の中央には貫通孔56が設け
てある。この貫通孔56はノズル体54が図示していない金
型と係合したとき、その注入口、すなわちスプルーと一
致する位置にある。基体53内には内部構造支持部材57が
設置してある。内部構造支持部材57の前部58は内部に圧
縮バネ59が装着されており、先端部には軸線方向に摺動
自在に弁体33が挿入されている。圧縮バネ59は弁体33を
ノズルの貫通孔56の方向へ押す機能を有する。弁体33の
先端付近の周縁部は内部構造支持部材57の前部58に形成
されている弁体挿入孔41に挿入されている部分より細く
なっており、この弁体の細くなっている部分34はノズル
体54の貫通孔56内に滑合挿入出来る。前記弁体33の先端
中央部には、加圧流体の通路となる細孔36があり、その
奥は内部構造支持部材57の中央部に設置され、ノズル装
置先端付近まで伸びているニードル35が滑合挿入する太
さの穴37となっており、更にその奥はニードル35より太
い穴38となっている。
いる弁体挿入孔41内において自己シール面42があり、該
自己シール面42に対応し、弁体33が後退限に至ったと
き、自己シール面42と衝き合うシール面43が弁体挿入孔
41内に設けられている。内部構造支持部材57には図示し
ていない外圧流体源に接続しているパイプ39が取付けら
れており、内部構造支持部材57にはパイプ39の穴に連続
し圧縮バネ59の装着されている部分に通じる流体通路40
がある。
の流体通路40、圧縮バネ59の装着部、弁体33にあけられ
ているニードル35より太い穴38、ニードル35が滑合挿入
される太さの穴37を通り、弁体33先端中央部の細孔36よ
り金型のスプルーに注入される。
53内に入り、内部構造支持部材57の周辺を通りノズル体
54と内部構造支持部材の前部58とによって構成されてい
る環状通路、更にノズル体54と弁体33によって構成され
ている環状の外側通路を経て、貫通孔56より金型のスプ
ルーに注入される。
りである。すなわち、弁体33が圧縮バネ59の押圧により
前進してノズル体54の先端の貫通孔56へ滑合挿入するこ
とにより樹脂流路47を閉じる段階Aと溶融樹脂の図示し
ていない金型への充填圧によって、弁体33が圧縮バネ59
の押圧に抗して後退しニードル35の先端部の滑合挿入孔
穴37を閉塞して流体流路40を閉じる段階Bを経て、更に
後退して樹脂流路47を開ける段階Cとなる。
先端部において開閉する際には、弁体33の最大移動距離
a、弁体33がノズル体54の先端部に最も前進した位置か
ら樹脂流路47が開くまでの弁体33の移動距離b及び弁体
33がノズル体54の先端部に最も前進した位置から流体流
路40を閉じるまでの弁体33の移動距離cが下記条件 a>b>c を満たすようにし、いかなる状態においても両方の流路
が同時に開とならないようにしたことを特徴とした射出
成形用ノズル装置である。
した構造も開示しているが、基本的には同じ機能である
ため、省略する。
流体を圧縮バネの装着部、流体流路40、ニードル35の先
端部が滑合挿入される穴37、及び弁体33先端中央部の細
孔36を通して、図示していない金型内に注入した後、加
圧流体を再び加圧流体源に回収、再利用しようとする際
に、加圧流体は前記注入経路の逆をたどる為、加圧流体
が受ける圧力抵抗は大きく、回収時間が長くなる点であ
る。
する際、充填圧が高いとこれに相応して金型内の樹脂圧
も高くなる為、充填圧を解除した後に弁体33が圧縮バネ
59の押圧により、前進し、ニードル35の先端部が滑合挿
入していた穴37が開くと、該部分に金型内の溶融樹脂が
逆流し、更に弁体33が前進し、流体流路40が開くと、該
部分にも溶融樹脂が逆流する為、加圧流体の金型への注
入及び加圧流体源への回収が不可能になることにある。
いかなる状態においても、樹脂流路と流体流路の両方の
流路が同時に開とならない構造であるが由に、樹脂及び
流体をほぼ同時に、金型へ注入できないことになり、操
作上に制限が加わる点又は、樹脂及び流体をほぼ同時に
注入することを必要とする成形体ができない点にある。
が第1図に示される射出成形ノズル装置25である。
上記各問題点を解決できるものであるが、次のような新
たな問題を生じた。
れ替え時又は一時休止した後の再スタート時には、残留
樹脂や経時劣化した樹脂を除去するために、射出成形ノ
ズル装置25を金型21から大きく後退させて、射出シリン
ダー1やノズル体32内の樹脂を外に放出することが行わ
れる。この場合、第1図に示される射出成形ノズル装置
25では、放出される樹脂がヘッド部16とノズル体先端部
26間の空隙18内に入り込み、以後の成形操作ができなく
なる。この空隙18内に入り込んだ樹脂を除去するには、
ヘッド部16を取り外さなければならず、その除去に大き
な手間がかかり、円滑に成形作業が進められない問題が
ある。
に、ヘッド部16を取り外さなければ除去できないような
位置に放出樹脂が入り込んで成形作業を阻害することを
防止することを目的とする。
と圧接されるノズル体先端部26にノズル体貫通口28を有
し、このノズル体貫通口28に連通された樹脂通路12,27
を有するノズル体32と、 ノズル体32の先端側外周縁部に、前方に弾性的に付勢さ
れた状態で、軸線方向に前後動可能に取り付けられ、金
型21の注入口周縁に圧接される先端部を有するヘッド部
16であって、この先端部には軸線方向に貫通して形成さ
れたヘッド部貫通口29を有し、このヘッド部貫通口29
は、ヘッド部16の後退時にノズル体先端部26の前方への
突出を許容し、しかもヘッド部16の前進時に空隙18を残
してノズル体先端部26を収容し、かつヘッド部貫通口29
の後端側内周面がヘッド部16の前後動に伴ってノズル体
先端部26の外周面上を摺動するヘッド部16と、 ノズル体32内に軸線方向に前後動可能に内蔵され、前進
時に作動弁先端部14がノズル体貫通口28に当接して当該
ノズル体貫通口28を閉鎖し、後退時に作動弁先端部14が
ノズル体貫通口28から離れて当該ノズル体貫通口28を開
放する作動弁31と、 作動弁31内を通って、ノズル体貫通口28の位置に対応す
る作動弁先端部14の位置に逆止弁11を介して開口された
加圧流体供給通路10と、 ヘッド部貫通口29内の空隙18に連通された加圧流体排出
通路17とを有することを特徴とする射出成形ノズル装置
によって達成される。
0及び加圧流体排出通路17が独立に設けられており、か
つ、作動弁31、ヘッド部16の前後動により、樹脂通路1
2,27、加圧流体供給通路10及び加圧流体排出通路17と金
型21との接続を夫々制御することができるので、加圧ガ
スの圧入と回収を別経路で行えると共に、樹脂通路12,2
7と加圧流体供給通路10を同時に金型21に接続すること
ができる。
ているので、当該加圧流体供給通路10への樹脂の逆流を
防止できる。
29は、軸線方向にヘッド部16を貫通し、しかも後端側内
周面がヘッド部16の前後動に伴ってノズル体先端部26の
外周面上を摺動する。従って、ヘッド部16とノズル体先
端部26に挟まれた領域には樹脂が入り込むような空隙18
が形成されない構造となっている。
ノズル装置を開発する前提となった射出成形ノズル装置
について第1図で説明する。
部にスクリュー2を収容しており、その吐出端には、射
出成形ノズル装置25を連結する為のアダプター3とアダ
プター3を介して射出成形ノズル装置25が装着してあ
る。射出成形ノズル装置25は、ノズル基体4とノズル体
先端部26からなるノズル体32、ヘッド部16、支持部材4a
及びその周辺、内部に装着されている全ての部品を包含
する。ノズル体先端部26の先端中央部にはノズル体貫通
口28が設けてある。このノズル体貫通口28はノズル体先
端部26がヘッド部16と係合したとき、ヘッド部先端に設
けてあるヘッド部貫通口29と略一致する位置にある。
成している端壁部分であって、金型21の注入口に対応す
るところにヘッド部貫通口29を有し、ノズル体先端部26
と圧縮バネ15を介し連結してあり、かつ、ノズル体先端
部26の周縁部において軸線方向に移動可能である。圧縮
バネ15は、ヘッド部16を金型のスプループッシュ20の方
向へ押す機能を有する。ヘッド部支持部品13は、ヘッド
部16のノズル体先端部26からの脱落を防止する為のもの
であり、圧縮バネ15の圧縮による、ヘッド部16の移動を
妨げるものではない。
移動は圧縮バネ圧によって行なうが、ノズル装置の外側
にピストンシリンダー等の外部駆動機構によりヘッド部
を駆動させてもよい。
ノズル基体4及びノズル体先端部26に滑合挿入されてい
て、図示していない、駆動源からの動力がロッド6及び
7に伝えられ、ロッド7に設けられた支点8によりノズ
ル装置25の軸線方向に移動可能である。
れ、ノズル体先端部26側の樹脂通路27は更にノズル体貫
通口28、ヘッド部貫通口29を経て金型21の注入口に連通
されるものとなっている。
より、作動弁先端部14がノズル体先端部26の内壁中央部
と圧接し、金型21の注入口との連通が断たれて閉鎖され
る。また、作動弁31が後退することにより上記閉鎖が解
除され、金型21の注入口と連通される。
を介して、作動弁先端部14のノズル体貫通口28に対応す
る位置に開口している。また、この加圧流体供給通路10
の後端は、図示されていない加圧流体源に通じる加圧流
体流路9に連通している。
との圧力差によって加圧流体供給通路10を開閉する。即
ち、加圧流体供給通路10側の流体圧が、金型21の注入口
側の流体もしくは溶融樹脂圧よりも高い場合には加圧流
体供給通路10を開放し、その逆の場合は加圧流体供給通
路10を閉鎖する。
れ、図示されていない低圧流体原に通じる低圧流体通路
19に連通している。加圧流体排出通路17は、ヘッド部内
壁23とノズル体先端部外壁24が圧接されることで閉鎖さ
れ、この圧接を解くことにより、ヘッド部16とノズル体
先端部26間の空隙18を介してヘッド部貫通口29と連通さ
れる。
をノズル体先端部26内に形成してあるが、ヘッド部16と
ノズル体先端部26間の圧接領域より外周側のヘッド部16
に開口させてもよい。また、射出成形ノズル装置25内
で、加圧流体排出通路17と加圧流体供給通路10の逆止弁
11より後部を連通させてもよい。
おける作動弁31とヘッド部16及びこれらの射出成形ノズ
ル装置25における位置関係を第2図A,B,Cによって説明
する。
動弁31と、ヘッド部16と、ノズル基体4とノズル体先端
部26とからなるノズル体32との位置関係を第2図Aに示
す。線22は、金型(21)(第1図参照:以下括弧付の符
号については第1図を参照)のスプルーブッシュ(20)
とヘッド部16が圧接する際の圧接面である。
射出シリンダー(1)に連結されているノズル体32も同
時に前進し、ヘッド部16が金型(21)のスプルーブッシ
ュ(20)に圧接面22で圧接する。ノズル体32の前進によ
り、圧縮バネ15に抗してヘッド部16が後退し、ノズル体
先端部外壁24とヘッド部内壁(23)の中央部が圧接され
て、ノズル体32のノズル体貫通口28とヘッド部16のヘッ
ド部貫通口29が一致して金型(21)の注入口に連通され
る。この時、加圧流体排出通路17は、ノズル体先端部外
壁24とヘッド部内壁(23)の中央部の圧接によって、金
型(21)の注入口との連通が断たれている。
ル体32の軸線上を反金型(21)の方向に後退していて、
樹脂通路27が開けられ、樹脂通路27が金型(21)の注入
口と連通している。
が前進することによって、溶融樹脂が金型(21)充填さ
れる。この際、充填圧により、樹脂通路27内の溶融樹脂
圧が上がると、逆止弁11によって、樹脂通路27と加圧流
体供給通路10との連通が遮断され、加圧流体供給通路10
への溶融樹脂の侵入が防止される。
部14の圧接面30がノズル体先端部26の内壁中央部と圧接
し、加圧流体を金型(21)に注入する過程を第2図Bに
示す。この状態では、作動弁先端部14がノズル体先端部
26の内壁中央部と圧接することによって、樹脂通路27と
金型(21)の注入口との連通を遮断している。
流体を加圧流体流路9及び加圧流体供給通路10を通じて
金型(21)内の溶融樹脂中に注入する。加圧流体の圧力
は金型(21)内の溶融樹脂圧よりも高い圧力であり、従
って逆止弁11は開放されて加圧流体の通過が許容され
る。
部14の圧接面30がノズル体先端部26の内壁中央部と圧接
するまでの間の途中の段階で作動弁31の前進を止め、作
動弁先端部14で樹脂通路27を遮断させずに樹脂通路27と
金型(21)の注入口の連通が保たれている状態にし、金
型(21)への溶融樹脂の充填圧と加圧流体の圧力を適当
に調整すると、樹脂と加圧流体をほぼ同時に金型(21)
へ充填及び注入可能である。
すると、第2図Aの段階において、溶融樹脂の金型(2
1)への充填圧は、成形型物の厚み及び投影面積によっ
て変化するが、概200〜800kg/cm2であり、成形型物の厚
みが大きく投影面積が小さい場合にはこの範囲の下限を
下廻り、厚みが小さく投影面積が大きい場合には上限値
を上廻る圧力を必要とする。
溶融樹脂の金型(21)への充填が完了し、作動弁先端部
14がノズル体先端部26の内壁中央部と圧接しつつある過
程では、金型(21)内の溶融樹脂は充填圧が解除される
ことによって体積膨張し、金型(21)の注入口より完全
に遮断されていない樹脂通路27に逆流する。この逆流樹
脂量は、第2図Aの段階における溶融樹脂の充填圧が前
記範囲の上限値に近いほど多くなるが、作動弁31に設け
られている逆止弁11によって、加圧流体供給通路10側に
侵入することが防止される。
先端部14の圧接面30がノズル体先端部26の内壁中央部と
圧接した状態のまま、ヘッド部16の圧縮バネ15による金
型(21)のスプルーブッシュ(21)の圧接面22への圧接
が失われない範囲で、ノズル体32を後退させると、ノズ
ル体先端部外壁24とヘッド部内壁(23)との間に空隙18
が生じ、空隙18を通じて金型(21)の注入口と加圧流体
排出通路17が連通する。この時、金型(21)内の溶融樹
脂中に注入された加圧流体は、金型(21)の注入口より
空隙18及び加圧流体排出通路17を経て、低圧流体流路19
から図示していない低圧流体源に回収され、再利用する
ことが可能となる。
る往路と、金型(21)に注入された加圧流体を回収する
復路が異なり、かつ、復路の距離を短くできるため、加
圧流体が回収時にに受ける流動抵抗を小さくでき、加圧
流体の回収時間を短くすることができる。
出される樹脂がヘッド部16とノズル体先端部26間の空隙
18内に入り込み、以後の成形操作ができなくなることが
生じる。これを解消することができる本発明の実施例を
第3図で説明する。
ものと異なる点と、ヘッド部16とノズル体先端部26の噛
み合い状態が異なる他は総て第1図と同様である。
ド部16を挟んで金型21の注入口に圧接されるのではな
く、直接金型21の注入口に圧接されるものとなってい
る。即ち、ヘッド部16の先端部を軸線方向に貫通したヘ
ッド部貫通口29は、ヘッド部16の後退時にノズル体先端
部26の前方への突出を許容するものとなっている。ま
た、ヘッド部貫通口29は、ヘッド部16の前進時に空隙18
を残してノズル体先端部26を収容すると共に、その後端
側内周面がヘッド部16の前後動に伴ってノズル体先端部
26の外周面上を摺動するものとなっている。
の作動状態を説明する。
ンダー1に連結して有るノズル体先端部26も同時に前進
し、ヘッド部16が金型21のスプルーブッシュ20の注入口
の外側の同芯円上に圧接面22で圧接し、更にノズル体先
端部26が圧縮バネ15の圧接圧に抗して前進すると、ノズ
ル体先端部26の先端の圧接面24が金型21の注入口に圧
接、係合する。この時加圧流体排出通路17と、金型21の
注入口との連通は、ノズル体先端部26と金型21のスプル
ーブッシュ20との圧接面24によって、遮断される。
状態で作動弁31を、第2図A及びBのごとく操作し、実
施することができる。
た後、ヘッド部16の圧縮バネ15による、金型21のスプル
ーブッシュ20への押圧が失なわれない範囲で射出シリン
ダー1を後退させると、ノズル体先端部26も後退し、ノ
ズル体先端部26の外壁と金型21のスプルーブッシュ20及
びヘッド部16の内壁の一部とで囲まれた、空隙18が生
じ、空隙18を通じて、金型21の注入口と流体通路17が連
通する。
圧流体は金型21の注入口より、空隙18、流体通路17を経
て低圧流体流路19を通じ図示していない低圧流体源に回
収される。
た射出成形ノズル装置25の利点はそのまま有しているば
かりか、ヘッド部16とノズル体先端部26に挟まれる位置
に、ヘッド部貫通口29やノズル体貫通口28に連なる空隙
18を生じないので、放出樹脂が付着したとしてもヘッド
部貫通口29の内周壁部分であり、ヘッド部16を取り外さ
なくても容易に外から除去することができる。
ーブッシュ20と圧接するものとなっているが、ヘッド部
16をスプルーブッシュ20以外の金型21の一部と圧接させ
ても同様の機能を有する射出成形ノズル装置25を提供す
ることができる。
心に述べたが、表面に平滑な層を有し、内部に向って発
泡した成形品、および内核とこれを包んだ外殻とからな
るサンドイッチ構造をなした成形品の射出成形ノズル装
置としても本ノズル装置は使用できる。
の効果を有する。
り、更に流体通路が短いので、加圧流体の回収が容易で
あり、かつ回収時間が短い。そのため成形サイクルの短
縮が可能である。
部と、ノズル体の圧接面により閉鎖されるので、溶融樹
脂の加圧流体流路、流体通路への逆流を防止できる。
ミングで行うことにより、溶融樹脂と加圧流体の金型へ
の同時注入ができるので、種々の成形品の射出成形が可
能となる。
ッド部貫通口やノズル体貫通口に連なる空隙が存在せ
ず、しかもヘッド部貫通口は大きく取ることができる。
本発明の射出成形ノズルを金型から大きく離して樹脂の
放出を行う場合に、放出樹脂が付着するのは主にヘッド
部貫通口の内周壁部分であり、ヘッド部を取り外すこと
なく外から容易に除去することができる。従って、樹脂
の放出を行う、樹脂の種類や色を変えるための樹脂の入
れ替え時又は一時休止した後の再スタート時に作業の中
断がほとんどなく、円滑に作業を行うことができる。
出成形ノズル装置の縦断面図、 第2図A,B,Cは第1図の射出成形ノズル装置の作動説明
図、 第3図は本発明の射出成形装置の一実施例を示す縦断面
図、 第4図は従来法(特願昭53−82938)による射出成形用
ノズル装置の縦断面図、 第5図A,B,Cは従来法(特願昭53−82938)による射出成
形用ノズル装置の弁体およびニードルの作動説明図であ
る。 4……ノズル基体、4a……支持部材 5……作動弁支持体、9……加圧流体流路、10……加圧
流体供給通路 11……逆止弁、12,27……樹脂通路 13……ヘッド部支持部品 14……作動弁先端部、15……圧縮バネ 16……ヘッド部、17……加圧流体排出通路 18……空隙、19……低圧流体流路 25……射出成形ノズル装置 26……ノズル体先端部 28……ノズル体貫通口 29……ヘッド部貫通口 31……作動弁、32……ノズル体
Claims (1)
- 【請求項1】金型21の注入口と圧接されるノズル体先端
部26にノズル体貫通口28を有し、このノズル体貫通口28
に連通された樹脂通路12,27を有するノズル体32と、 ノズル体32の先端側外周縁部に、前方に弾性的に付勢さ
れた状態で、軸線方向に前後動可能に取り付けられ、金
型21の注入口周縁に圧接される先端部を有するヘッド部
16であって、この先端部には軸線方向に貫通して形成さ
れたヘッド部貫通口29を有し、このヘッド部貫通口29
は、ヘッド部16の後退時にノズル体先端部26の前方への
突出を許容し、しかもヘッド部16の前進時に空隙18を残
してノズル体先端部26を収容し、かつヘッド部貫通口29
の後端側内周面がヘッド部16の前後動に伴ってノズル体
先端部26の外周面上を摺動するヘッド部16と、 ノズル体32内に軸線方向に前後動可能に内蔵され、前進
時に作動弁先端部14がノズル体貫通口28に当接して当該
ノズル体貫通口28を閉鎖し、後退時に作動弁先端部14が
ノズル体貫通口28から離れて当該ノズル体貫通口28を開
放する作動弁31と、 作動弁31内を通って、ノズル体貫通口28の位置に対応す
る作動弁先端部14の位置に逆止弁11を介して開口された
加圧流体供給通路10と、 ヘッド部貫通口29内の空隙18に連通された加圧流体排出
通路17とを有することを特徴とする射出成形ノズル装
置。
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