JP2003285356A

JP2003285356A - バルブゲート装置

Info

Publication number: JP2003285356A
Application number: JP2002094638A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Komiyama; 伸一小宮山
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2003-10-07

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の樹脂から成る成形品の品質を向上させる
ことができるようにする。【解決手段】互いに同心状に配設されて複数のノズルラ
ンナを形成する複数のノズルと、前記ノズルのうちの最
も内側のノズル内において進退自在に配設されたバルブ
ピン３８と、該バルブピン３８を進退させる駆動部と、
前記バルブピン３８を所定の位置で位置決めし、前記ノ
ズルランナのノズルランナ口を選択的に開放するバルブ
ピン位置決め処理手段とを有する。前記バルブピン３８
を所定の位置で保持することができるので、所定の樹脂
を安定させてキャビティ空間に充填することができる。
成形品の各樹脂層の厚さを均一にすることができる。ま
た、射出ノズルに樹脂が逆流するのを防止することがで
きる。そして、前記樹脂層の厚さが均一になるので、成
形品の品質を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バルブゲート装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、射出成形機においては、加熱シリ
ンダ内において加熱され溶融させられた成形材料として
の樹脂を、高圧で射出して金型装置のキャビティ空間に
充填（てん）し、該キャビティ空間内において冷却して
固化させた後、成形品を取り出すようになっている。

【０００３】前記射出成形機は金型装置、型締装置及び
射出装置から成り、前記金型装置は固定金型及び可動金
型を備え、前記型締装置は、固定プラテン、可動プラテ
ン、型締用モータ等を備える。そして、該型締用モータ
を駆動し、固定プラテンに対して可動プラテンを進退さ
せることによって、前記金型装置の型閉じ、型締め及び
型開きが行われる。

【０００４】一方、前記射出装置は、ホッパから供給さ
れた樹脂を加熱して溶融させる加熱シリンダ、溶融させ
られた樹脂を射出する射出ノズル等を備え、前記加熱シ
リンダ内にスクリューが回転自在に、かつ、進退自在に
配設される。そして、該スクリューを、射出用モータを
駆動することによって前進させると、射出ノズルから樹
脂が射出される。さらに、前記スクリューを、計量用モ
ータを駆動することによって回転させ、それに伴って後
退させることにより樹脂の計量が行われる。

【０００５】そして、ホットランナ式の金型装置におい
ては、前記キャビティ空間に樹脂を供給するためのマニ
ホルド、ノズル等にヒータが配設され、該ヒータによっ
てマニホルド、ノズル等に形成されたランナ、ノズルラ
ンナ等内の樹脂が加熱され、溶融状態に保たれる。

【０００６】ところで、色又は種類の異なる複数の樹
脂、例えば、バージンＰＥＴ、ＥＶＯＨバリヤ及び充填
材の三つの樹脂（三材）を使用し、バージンＰＥＴの外
周面にＥＶＯＨバリヤを介して充填材が被覆された複数
の樹脂層、例えば、三層から成る積層形のプリフォーム
等の成形品を成形する場合、各樹脂が、射出ノズルから
同時又は逐次射出されるようになっている。この場合、
前記射出ノズル内にバルブが配設され、該バルブを開閉
することによって、各樹脂をキャビティ空間に充填する
ようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の射出成形機においては、前記バルブを開閉するため
に、バルブが開放位置及び閉鎖位置の２位置を採るだけ
の場合、前記成形品の各樹脂層の厚さが不均一になった
り、射出ノズルに樹脂が逆流したりする。

【０００８】そして、前記各樹脂層の厚さが不均一にな
ると、成形品をブローしたときに、成形品の品質が低下
してしまう。

【０００９】本発明は、前記従来の射出成形機の問題点
を解決して、複数の樹脂から成る成形品の品質を向上さ
せることができるバルブゲート装置を提供することを目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明のバ
ルブゲート装置においては、互いに同心状に配設されて
複数のノズルランナを形成する複数のノズルと、該ノズ
ルのうちの最も内側のノズル内において進退自在に配設
されたバルブピンと、該バルブピンを進退させるための
駆動部と、前記バルブピンを所定の位置で位置決めし、
前記ノズルランナのノズルランナ口を選択的に開放する
バルブピン位置決め処理手段とを有する。

【００１１】本発明の他のバルブゲート装置において
は、さらに、前記バルブピン位置決め処理手段は、バル
ブピンを所定の位置で位置決めすることによって、バル
ブゲートを全閉状態、半開状態及び全開状態に置く。

【００１２】本発明の更に他のバルブゲート装置におい
ては、さらに、前記バルブピンの位置を検出する位置検
出部を備える。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１４】図１は本発明の実施の形態におけるバルブ
ゲート装置の第１の状態を示す断面図、図２は本発明の
実施の形態におけるバルブゲート装置の第２の状態を示
す断面図、図３は本発明の実施の形態におけるバルブゲ
ート装置の第３の状態を示す断面図、図４は本発明の実
施の形態におけるバルブゲート装置の第４の状態を示す
断面図である。

【００１５】図において、１１は固定金型、２０は固定
プラテンであり、前記固定金型１１は固定プラテン２０
に取り付けられる。前記固定金型１１と対向させて図示
されない可動金型が配設され、該可動金型は図示されな
い可動プラテンに取り付けられる。前記固定金型１１及
び可動金型によって金型装置が構成され、前記可動プラ
テンを進退させ、固定金型１１と可動金型とを接離させ
ることによって、金型装置の型閉じ、型締め及び型開き
を行うことができる。

【００１６】また、固定金型１１において、１２は前記
可動金型と対向する第１の型板、１３は該第１の型板１
２の中央に配設されたスプルーブッシュであり、該スプ
ルーブッシュ１３に、図示されないキャビティ空間と連
通させてスプルー１４が形成される。前記第１の型板１
２に隣接させてノズルハウジング１５が、該ノズルハウ
ジング１５に隣接させて第１の受板１６が、該第１の受
板１６に隣接させてランナプラグ４８が、該ランナプラ
グ４８に隣接させてマニホルド１７が、該マニホルド１
７と所定の距離を置いて第２の型板１８が、該第２の型
板１８に隣接させて第２の受板１９がそれぞれ配設され
る。

【００１７】そして、前記ノズルハウジング１５及び第
１の受板１６内に、ノズルユニット２１が配設される。
該ノズルユニット２１は、ノズルハウジング１５及び第
１の受板１６にわたって最も内側に延在させられる筒状
の第１のノズル２２、前記ノズルハウジング１５内にお
いて、前記第１のノズル２２を包囲し、かつ、第１のノ
ズル２２と所定の間隔を置いて延在させられる筒状の第
２のノズル２３、及び前記ノズルハウジング１５内にお
いて、前記第２のノズル２３を包囲し、かつ、第２のノ
ズル２３と所定の間隔を置いて、最も外側に延在させら
れる筒状の第３のノズル２４を備える。そして、第１〜
第３のノズル２２〜２４は同心状に配設される。前記第
１のノズル２２は、前端部（図において左端部）に円錐
（すい）形部分２５を、該円錐形部分２５に隣接させて
円筒状部分２６を備え、前記第２のノズル２３は、前端
部に円錐形部分２７を、該円錐形部分２７に隣接させて
小径の円筒状部分２８を、該円筒状部分２８に隣接させ
て大径の円筒状部分２９を備え、第３のノズル２４は、
前端部に円錐形部分３１を、該円錐形部分３１に隣接さ
せて小径の円筒状部分３２を、該円筒状部分３２に隣接
させて大径の円筒状部分３３を備える。

【００１８】また、前記ノズルハウジング１５、第１の
受板１６、ランナプラグ４８及びマニホルド１７内にお
いて、前記第１のノズル２２を貫通してバルプピン３８
が進退（図において左右方向に移動）自在に配設され、
前記第２、第３のノズル２３、２４間に環状の第１のノ
ズルランナ３５が、前記第１、第２のノズル２２、２３
間に環状の第２のノズルランナ３６が、前記バルプピン
３８と第１のノズル２２との間に環状の第３のノズルラ
ンナ３７がそれぞれ形成される。

【００１９】前記ノズルユニット２１の前端（図におい
て左端）に樹脂をスプルー１４に供給するためのノズル
口３９が形成され、前記第１〜第３のノズルランナ３５
〜３７の前端は、いずれも、前記ノズル口３９に臨ませ
て開口され、第１〜第３のノズルランナ３５〜３７の第
１〜第３のノズルランナ口を構成する。前記バルプピン
３８は、前端に小径のバルブ部分４１を備え、該バルブ
部分４１は、進退させられるのに伴って、前記第１〜第
３のノズルランナ口を選択的に開閉する。なお、該第１
〜第３のノズルランナ口によってバルブゲートが構成さ
れる。また、前記バルプピン３８を第１〜第３のノズル
２２〜２４の軸心に置くために、バルプピンブッシュ４
２、４３が配設される。

【００２０】そして、前記第１、第２のノズルランナ３
５、３６を流れる樹脂を加熱するために、円筒状部分３
２、３３の外周にヒータｈ１、ｈ２が配設され、前記第
３のノズルランナ３７を流れる樹脂を加熱するために、
円筒状部分２６の外周にヒータｈ３が配設される。

【００２１】ところで、色又は種類の異なる図示されな
い複数の樹脂、例えば、第１の樹脂としてのバージンＰ
ＥＴ、第２の樹脂としてのＥＶＯＨバリヤ及び第３の樹
脂としての充填材の三つの樹脂（三材）を使用し、バー
ジンＰＥＴの外周面にＥＶＯＨバリヤを介して充填材が
被覆された複数の樹脂層、例えば、三層から成る積層形
のプリフォーム等の成形品を成形する場合、本実施の形
態においては、各第１〜第３の樹脂に対応させて図示さ
れない第１〜第３の射出装置が配設され、前記各第１〜
第３の樹脂が、それぞれ前記第１〜第３の射出装置の図
示されない各射出ノズルから逐次射出されるようになっ
ている。

【００２２】そして、前記第１の射出装置の射出ノズル
から射出された第１の樹脂を前記第１のノズルランナ３
５に供給するために、第１の受板１６及び第３のノズル
２４にわたって第１のランナ４５が、第２の射出装置の
射出ノズルから射出された第２の樹脂を第２のノズルラ
ンナ３６に供給するために、第１の受板１６及び第２の
ノズル２３にわたって第２のランナ４６が、第３の射出
装置の射出ノズルから射出された第３の樹脂を第３のノ
ズルランナ３７に供給するために、マニホルド１７及び
ランナプラグ４８にわたって第３のランナ４７がそれぞ
れ形成される。

【００２３】また、前記三層から成る積層形のプリフォ
ーム等の成形品を成形するために、前記バルプピン３８
は４位置で位置決めされる。そのために、前記第２の型
板１８に第１のシリンダ５１が形成され、該第１のシリ
ンダ５１内に第１のピストン５２が摺（しゅう）動自在
に、かつ、進退自在に配設され、該第１のピストン５２
の前端に前記バルプピン３８の後端（図において右端）
が固定される。また、前記第２の受板１９に第２のシリ
ンダ５３が形成され、該第２のシリンダ５３内に筒状の
形状を有する第２のピストン５４が摺動自在に、かつ、
進退自在に配設される。そして、該第２のピストン５４
の内周に第３のシリンダ５５が形成され、該第３のシリ
ンダ５５内に第３のピストン５６が摺動自在に、かつ、
進退自在に配設される。なお、前記第１のシリンダ５１
及び第１のピストン５２によって第１の駆動部が、第２
のシリンダ５３及び第２のピストン５４によって第２の
駆動部が、第３のシリンダ５５及び第３のピストン５６
によって第３の駆動部が構成される。

【００２４】また、前記第１のシリンダ５１内に、第１
のピストン５２によって第１の室としての空気室６１、
及び第２の室としての空気室６２が形成され、前記第２
のシリンダ５３内に、第２のピストン５４によって、前
記空気室６２と連通する第３の室としての空気室６３、
及び第４の室としての空気室６４が形成され、前記第３
のシリンダ５５内に、第３のピストン５６によって前記
空気室６２及び第５の室としての空気室６５がそれぞれ
形成される。そして、前記第２の型板１８に、空気室６
１と連通させて媒体流路６６が、空気室６２、６３と連
通させて媒体流路６７が形成され、第２の受板１９に、
空気室６４、６５と連通させて媒体流路６８、６９がそ
れぞれ形成され、各媒体流路６６〜６９が図示されない
制御弁を介して圧縮流体供給源としての図示されない空
気ポンプ、又は大気に選択的に連通させられる。したが
って、図示されない制御装置によって前記制御弁を作動
させ、前記媒体流路６６〜６９を介して空気室６１〜６
５に圧縮流体としての圧縮空気を供給したり、空気室６
１〜６５から圧縮空気を大気に排出したりすることがで
きる。

【００２５】なお、バルブピン３８の位置を検出するた
めに、すなわち、前記第１のピストン５２の位置を検出
するために、第１の位置検出部としてのセンサ７１が、
第１のピストン５２と対向させて第２の型板１８に、第
２、第３のピストン５４、５６の位置を検出するため
に、第２、第３の位置検出部としてのセンサ７２、７３
が、第２、第３のピストン５４、５６と対向させて第２
の受板１９にそれぞれ配設される。

【００２６】また、前記構成のバルブゲート装置におい
て、前記制御装置の図示されないバルブピン位置決め処
理手段が、バルブピン位置決め処理を行い、前記制御弁
を切り換えて空気室６２、６３に圧縮空気を供給し、空
気室６１、６４、６５を開放すると、図１に示されるよ
うに、第１のピストン５２が前進（図において左方に移
動）させられ、第２、第３のピストン５４、５６が後退
（図において右方に移動）させられる。それに伴って、
バルプピン３８は、最も前方（図において左方）の第１
の位置に置かれ、前記第１〜第３のノズルランナ口のす
べてを閉鎖する。したがって、前記バルブゲートは全閉
状態になり、第１〜第３の樹脂はいずれもキャビティ空
間に充填されない。

【００２７】そして、前記バルブピン位置決め処理手段
が、前記制御弁を切り換えて空気室６１、６４、６５に
圧縮空気を供給し、空気室６２、６３を開放すると、図
２に示されるように、第１のピストン５２が後退させら
れ、第２、第３のピストン５４、５６が前進させられ
る。このとき、第３のピストン５６の前端面（図におい
て左端面）は、第２のピストン５４の前端面より所定の
距離だけ突出させられる。それに伴って、バルプピン３
８は、前記第１の位置よりわずかに後方（図において右
方）の第２の位置に置かれ、前記第１のノズルランナ口
を開放し、第２、第３のノズルランナ口を閉鎖する。し
たがって、バルブゲートは第１の半開状態になり、第１
の樹脂がキャビティ空間に充填される。

【００２８】また、前記バルブピン位置決め処理手段
が、前記制御弁を切り換えて空気室６１、６４に圧縮空
気を供給し、空気室６２、６３、６５を開放すると、図
３に示されるように、第１、第３のピストン５２、５６
が後退させられ、第２のピストン５４が前進させられ
る。このとき、第３のピストン５６の前端面は、第２の
ピストン５４の前端面より所定の距離だけ後方に位置さ
せられる。それに伴って、バルプピン３８は、前記第２
の位置よりわずかに後方の第３の位置に置かれ、前記第
１、第２のノズルランナ口を開放し、第３のノズルラン
ナ口を閉鎖する。したがって、バルブゲートは第２の半
開状態になり、第２の樹脂がキャビティ空間に充填され
る。

【００２９】そして、前記バルブピン位置決め処理手段
が、前記制御弁を切り換えて空気室６１に圧縮空気を供
給し、空気室６２〜６５を開放すると、図４に示される
ように、第１〜第３のピストン５２、５４、５６が後退
させられる。それに伴って、バルプピン３８は、前記第
３の位置よりわずかに後方の第４の位置に置かれ、前記
第１〜第３のノズルランナ口のすべてを開放する。した
がって、バルブゲートは全開状態になり、第３の樹脂が
キャビティ空間に充填される。

【００３０】なお、前記センサ７１〜７３は、バルブゲ
ートの状態に応じてオン・オフさせられ、前記制御装置
にフィードバック信号を送る。すなわち、バルブゲート
が全閉状態に置かれると、センサ７１〜７３はいずれも
オンにされ、バルブゲートが第１の半開状態に置かれる
と、センサ７１〜７３はいずれもオフにされ、バルブゲ
ートが第２の半開状態に置かれると、センサ７１、７２
はオフに、センサ７３はオンにされ、バルブゲートが全
開状態に置かれると、センサ７１はオフに、センサ７
２、７３はオンにされる。

【００３１】したがって、前記制御装置の図示されない
射出処理手段は、射出処理を行い、前記各センサ７１〜
７３のフィードバック信号を受けて、第１〜第３の射出
装置のうちの所定の射出装置を選択的に動作させ、第１
〜第３の樹脂のうちの所定の樹脂を選択的に射出する。

【００３２】このように、前記バルプピン３８を第１〜
第４の位置で保持することができるので、第１〜第３の
樹脂を安定させてキャビティ空間に充填することができ
る。したがって、前記成形品の各樹脂層の厚さを均一に
することができる。また、射出ノズルに樹脂が逆流する
のを防止することができる。

【００３３】そして、前記各樹脂層の厚さが均一になる
ので、成形品をブローしたときに、成形品の品質を向上
させることができる。

【００３４】本実施の形態においては、三つの異なる樹
脂をキャビティ空間に充填することによって、成形品を
成形するようになっているが、二つの異なる樹脂をキャ
ビティ空間に充填したり、四つ以上の異なる樹脂をキャ
ビティ空間に充填したりすることもできる。

【００３５】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、本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、それらを本発明の範囲から排除す
るものではない。

【００３６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、バルブゲート装置においては、互いに同心状に配
設されて複数のノズルランナを形成する複数のノズル
と、該ノズルのうちの最も内側のノズル内において進退
自在に配設されたバルブピンと、該バルブピンを進退さ
せるための駆動部と、前記バルブピンを所定の位置で位
置決めし、前記ノズルランナのノズルランナ口を選択的
に開放するバルブピン位置決め処理手段とを有する。

【００３７】この場合、前記バルブピンを所定の位置で
保持することができるので、所定の樹脂を安定させてキ
ャビティ空間に充填することができる。したがって、複
数の樹脂から成る成形品の各樹脂層の厚さを均一にする
ことができる。また、射出ノズルに前記樹脂が逆流する
のを防止することができる。

【００３８】そして、前記各樹脂層の厚さが均一になる
ので、成形品の品質を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態におけるバルブゲート装置
の第１の状態を示す断面図である。

【図２】本発明の実施の形態におけるバルブゲート装置
の第２の状態を示す断面図である。

【図３】本発明の実施の形態におけるバルブゲート装置
の第３の状態を示す断面図である。

【図４】本発明の実施の形態におけるバルブゲート装置
の第４の状態を示す断面図である。

【符号の説明】

２２〜２４第１〜第３のノズル３５〜３７第１〜第３のノズルランナ３８バルブピン５１、５３、５５第１〜第３のシリンダ５２、５４、５６第１〜第３のピストン７１〜７３センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）互いに同心状に配設されて複数の
ノズルランナを形成する複数のノズルと、（ｂ）該ノズ
ルのうちの最も内側のノズル内において進退自在に配設
されたバルブピンと、（ｃ）該バルブピンを進退させる
ための駆動部と、（ｄ）前記バルブピンを所定の位置で
位置決めし、前記ノズルランナのノズルランナ口を選択
的に開放するバルブピン位置決め処理手段とを有するこ
とを特徴とするバルブゲート装置。
【請求項２】前記バルブピン位置決め処理手段は、バ
ルブピンを所定の位置で位置決めすることによって、バ
ルブゲートを全閉状態、半開状態及び全開状態に置く請
求項１に記載のバルブゲート装置。
【請求項３】前記バルブピンの位置を検出する位置検
出部を備える請求項１又は２に記載のバルブゲート装
置。