JP2004009314A - Fluid injection nozzle - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部から供給される流体を、樹脂成形用の押出機シリンダ内に注入する流体注入ノズルに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の押出成形機の押出機シリンダ内に、混練溶融されている樹脂材料の物性を改善するために、水、油類、難燃剤等の液体、あるいは気体を注入する流体注入ノズルの一例の側断面図を図4に示す。
【0003】
流体注入ノズルは、貫通孔105が形成された円筒形状の本体100と、本体100を押出機シリンダ104に固定するためのオサエガネ102と、貫通孔105側からの液体による圧力、あるいは押出機シリンダ104内からの樹脂圧力により上下に移動可能なボール101およびこのボール101を受けるボール受け106からなる逆流防止部107とを有する。
【0004】
この従来の流体注入ノズルにおける押出機シリンダへの液体の供給動作について説明する。
【0005】
液体が外部から流体注入ノズルへと供給されると、液体は、まず貫通孔105を通り、ボール受け106上に位置するボール101と、貫通孔105の出口との隙間から流れ出す。ボール受け106には、ボール101が押しつけられた状態でも液体が流れる溝が形成されており、液体はこの溝を通って、押出機シリンダ104内へと流れ込む。
【0006】
一方、押出機シリンダ104内からの樹脂圧力を受ける場合には、ボール受け106上に位置するボール101が、この樹脂圧力により、貫通孔105の出口に当接するまで持ち上げられる。この持ち上げられたボール101により貫通孔105の出口が塞がれることで、押出機シリンダ104内の樹脂が貫通孔105内へと逆流するのを防止している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の流体注入ノズルでは、押出機シリンダ内からの樹脂圧力がなく、押出機シリンダ内が真空状態のときには、その負圧によりボールが貫通孔を塞ぐことなく下げられてしまい、液体がボールと貫通孔の出口との隙間から流れ出し、押出機シリンダ内に入り込んでしまう場合があった。
【0008】
そこで、本発明は、押出機シリンダ内が真空状態の場合であっても、液体が流体注入ノズルから押出機シリンダ内に入り込まない流体注入ノズルを提供することを第1の目的とする。
【0009】
また、本発明は、さらに、押出機シリンダ内の樹脂が流体注入ノズル内に逆流してこない流体注入ノズルを提供することを第2の目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の流体注入ノズルは、外部から供給される流体を、樹脂成形用の押出機シリンダ内に注入する流体注入ノズルにおいて、
流体の流路である貫通孔が形成されたツナギと、
前記貫通孔と押出機シリンダ内とを連通させる貫通孔が形成された本体と、
前記押出機シリンダ内の負圧では収縮せず、かつ、前記貫通孔内の流体の圧力が所定の圧力以上になることで収縮するように設定されたバネで付勢されて前記貫通孔の出口に当接することで前記出口を封止している、前記貫通孔の中間部内に収納されている封止部とを有することを特徴とする。
【0011】
上記の通り構成された本発明の流体注入ノズルは、外部から供給される流体を押出機シリンダ内に注入する際には、その流体に所定の圧力以上の圧力をかけることでバネを収縮させて、貫通孔の出口を開放することで流体が押出機シリンダ内に注入される。また、本発明の流体注入ノズルの封止部を付勢するバネは、押出機シリンダ内に樹脂がなく、押出機シリンダ内が真空状態、すなわち、負圧になった場合においても収縮しないように設定されているため、押出機シリンダ内が真空状態になったとしても、流体が押出機シリンダ内に流れ込むことがない。
【0012】
また、本発明の流体注入ノズルは、封止部が、ボールと、ボールを受けるボール受け面、流体の流路となる貫通孔および外周から貫通孔に連通する少なくとも1つの溝が形成され、下面でバネからの付勢力を受けるボール受けとを有するものであってもよい。
【0013】
さらに、本発明の流体注入ノズルは、押出機シリンダ内からの樹脂圧力により、中間部側と押出機シリンダ内とを連通させる連通部の出口に押しつけられて出口を封止するボールと、ボールを受けるボール受け面、流体の流路となる貫通孔、外周から貫通孔に連通する少なくともつの溝が形成されたボール受けとを具備する逆流防止部を有するものであってもよい。この逆流防止部を、中間部よりも、流体の供給される方向において下流の連通部側に有することにより、押出機シリンダ内の樹脂が中間部まで流れ込むのを防ぐことができ、よって、中間部に収納されているバネおよび封止部が、流れ込んできた樹脂により動作不良を起こすといったことを未然に防ぐことができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0015】
図1に、押出機シリンダに取り付けた状態の、本発明の一実施形態である流体注入ノズルの側断面図を示す。
【0016】
本実施形態の流体注入ノズル1は、押出機シリンダ20に着脱自在に取り付けられ、貫通孔10が形成された円筒形状の本体1aと、外部から供給される流体、すなわち、液体あるいは気体を本体1aの貫通孔10へと導入する貫通孔11が形成されたツナギ2と、押出機シリンダ20内部の圧力が負圧になった際、液体が押出機シリンダ20内へと流れ込むのを防止するための流入防止部3と、押出機シリンダ20内から流体注入ノズル1内への樹脂の逆流を防止するための逆流防止部4とを有する。
【0017】
本実施形態の流体注入ノズル1の本体1aには、押出機シリンダ20に対して螺着される構成となっており、貫通孔10の液体が流入される側にツナギ2が螺入され、液体を排出する側に逆流防止部4のボール受け5が螺入されており、これにより、貫通孔10はツナギ2の貫通孔11と押出機シリンダ20内とを連通させている。また、貫通孔10の中間部10aに流入防止部3が組み込まれている。
【0018】
ツナギ2は、上述したように本体1aに対して螺入され、さらにロックナット11により固定されている。このツナギ2は、後述する、バネ8に付勢されたボール6を位置決めする機能も有する。
【0019】
流入防止部3は、ツナギ2の貫通孔11の内径よりも大きな直径を有するボール6、およびこのボール6を支持するボール受け7からなる封止部15と、ボール受け7を付勢するバネ8と、保持部10bに保持されているライナー9とを有する。
【0020】
ボール受け7は、図2(a)の平面図、および図2(b)の側断面図に示すように、貫通孔7aが形成された円柱形状であり、上面7d側内周にはボール6を受けるためボール受け面7cが面取り加工により形成されている。また、上面7d側には貫通孔7aからボール受け7の外周7fまで繋がる溝7bが4箇所形成されている。この溝7bは、ツナギ2の貫通孔11を介して流入してきた液体が通る流路であり、後述するように液体は、ボール受け7の外周7f側から溝7bを通って、貫通孔7aへと流れ込む。また、ボール受け7は、その下面7eでバネ8の付勢力を受ける。
【0021】
バネ8は、コイルバネであり、押出機シリンダ20内の負圧のみでは収縮しないように付勢力が設定されており、このため、樹脂圧力がなく押出機シリンダ20内が真空状態となった場合でも、ボール6を、ボール受け7を介してツナギ2の貫通孔11の出口16に対して押しつけて封止する。これにより、貫通孔11内の液体が押出機シリンダ20内に流れ込むのを防止している。また、バネ8は、貫通孔11内の流体の圧力が所定の圧力以上になることで収縮するように設定されている。このバネ8のバネ荷重は約300〜1000kPaの範囲で設定するのが好適である。
【0022】
ライナー9は、バネ8のストローク量を調整するためのものであり、このライナー9にも液体が通るための貫通孔が形成されている。
【0023】
逆流防止部4は、中間部10aと押出機シリンダ20とを連通する連通部10cの出口10dの径よりも大きな直径を有するボール12と、ボール12を受けるボール受け5と、本体1aとボール受け5との間をシールするパッキン13aと、押出機シリンダ20とボール受け5との間をシールするパッキン13bとを有する。この逆流防止部4は、液体の流れる方向において、中間部10aよりも下流側に設けられている。
【0024】
ボール受け5の構造は、基本的に上述したボール受け7と同様であり、上面側内周にはボール12を受けるためボール受け面5cが形成されているとともに、貫通孔5aおよび外周5fから貫通孔5aまで延びる複数の溝5bが形成されている。
【0025】
次に、本実施形態の流体注入ノズルの動作について図3を参照しながら説明する。
【0026】
まず、液体が押出機シリンダ20内に注入される際の流体注入ノズル1の動作について図3(a)を用いて説明する。なお、図3(a)中、矢印Aは液体の流入経路を示し、また、矢印Bは流入防止部3が押し下げられている状態を示している。
【0027】
外部から、所定の圧力にて供給された液体は、ツナギ2の貫通孔11を通り、貫通孔11の出口16に当接していたボール6を下方に押し下げる。貫通孔11とボール6との隙間から中間部10a内に流入した液体は、ボール受け7の溝7bから貫通孔7aへと流れ込み、バネ8の内側、およびライナー9の貫通孔を通り、連通部10cへと流れ込む。連通部10cへと流れ込んだ液体は、ボール受け5の溝5bから貫通孔5aへと流れ込み、押出機シリンダ20内へと注入される。
【0028】
次に、押出機シリンダ20内が真空状態となった状態における流体注入ノズル1の動作について図3(b)を用いて説明する。
【0029】
押出機シリンダ20内に樹脂がなく真空状態となった場合においても、バネ8はこの負圧により縮むことのないように設定されているため、ボール6は貫通孔11の出口16に押しつけられた状態を保持することができ、貫通孔11はボール6により封止された状態を保つことができる。よって、貫通孔11内の液体が押出機シリンダ20内へと流れ込むのを防止している。
【0030】
次に、押出機シリンダ20内からの樹脂圧力がかかった状態における流体注入ノズル1の動作について図3(c)を用いて説明する。
【0031】
押出機シリンダ20内からの樹脂圧力が流体注入ノズル1側にかかる状態では、ボール12がこの樹脂圧力により持ち上げられ、貫通孔10の出口10dに押しつけられることとなる。これにより、貫通孔10が封止されるので、押出機シリンダ20からの樹脂が貫通孔10内へと流れ込むのを防止することができる。すなわち、樹脂が中間部10a内へと流れ込むのを防止することができるため、バネ8内に樹脂が入り込むことで動作不良を起こしてしまうといったことがない。
【0032】
なお、液体を供給する所定の圧力としては、バネ8を押し下げることができる圧力以上であり、また、押出機シリンダ20内からの樹脂圧力が流体注入ノズル1側にかかる状態では、ボール12も押し下げる必要があるため、樹脂圧力よりも高い圧力がかけられることとなる。
【0033】
また、本実施形態では、封止部15が、ボール6と、ボール受け7とからなる構成を一例として示したが、これに限定されるものではなく、バネ8で付勢され、出口16を封止し、この出口16を開放した際には液体が貫通孔10を通り押出機シリンダ20内へと流れ込むことが可能な構成であれば、例えば、ボール6とボール受け7とが一体的に構成されているものであってもよいし、この場合、ボール6は球形以外の形状であってもよい。
【0034】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の流体注入ノズルによれば、押出機シリンダ内が負圧になった場合においても収縮しないように設定されたバネにより付勢されている封止部により、ツナギの貫通孔の出口を封止している。これにより、押出機シリンダ内が真空状態になった際に流体が押出機シリンダ内に流れ込んでしまうのを防止することができる。また、中間部よりも下流側に逆流防止部を設けているため、押出機シリンダからの樹脂が中間部まで流れ込むのを防ぐことができ、よって、中間部に収納されているバネおよび封止部が流れ込んできた樹脂により動作不良を起こすといったことを未然に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】押出機シリンダに取り付けた状態の、本発明の一実施形態である流体注入ノズルの側断面図である。
【図2】図1に示した流体注入ノズルに用いるボール受けの平面図および側断面図である。
【図3】図1に示した流体注入ノズルの、液体が注入されている状態、シリンダ内真空時における液体流入を防止している状態、および樹脂の逆流を防止している状態をそれぞれ示す図である。
【図4】従来の流体注入ノズルの一例の側断面図である。
【符号の説明】
1 流体注入ノズル
1a 本体
2 ツナギ
3 流入防止部
4 逆流防止部
5b、7b 溝
5a、7a、10、11 貫通孔
5c、7c ボール受け面
5f、7f 外周
6、12 ボール
7d 上面
7e 下面
8 バネ
9 ライナー
10a 中間部
10b 保持部
10c 連通部
10d、16 出口
11 ロックナット
13a、13b パッキン
15 封止部
20 押出機シリンダ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fluid injection nozzle for injecting a fluid supplied from the outside into an extruder cylinder for resin molding.
[0002]
[Prior art]
A side of an example of a fluid injection nozzle for injecting a liquid or gas such as water, oils, flame retardant, etc. in the extruder cylinder of a conventional extruder in order to improve the physical properties of the resin material being kneaded and melted. A cross-sectional view is shown in FIG.
[0003]
The fluid injection nozzle includes a cylindrical
[0004]
The operation of supplying liquid to the extruder cylinder in the conventional fluid injection nozzle will be described.
[0005]
When the liquid is supplied to the fluid injection nozzle from the outside, the liquid first passes through the through-
[0006]
On the other hand, when receiving the resin pressure from the inside of the
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional fluid injection nozzle, when there is no resin pressure from the inside of the extruder cylinder and the inside of the extruder cylinder is in a vacuum state, the ball is lowered without blocking the through hole due to the negative pressure, and the liquid is May flow out of the gap between the ball and the outlet of the through hole and enter the extruder cylinder.
[0008]
Accordingly, a first object of the present invention is to provide a fluid injection nozzle in which liquid does not enter the extruder cylinder from the fluid injection nozzle even when the inside of the extruder cylinder is in a vacuum state.
[0009]
A second object of the present invention is to provide a fluid injection nozzle in which the resin in the extruder cylinder does not flow back into the fluid injection nozzle.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the fluid injection nozzle of the present invention is a fluid injection nozzle for injecting a fluid supplied from the outside into an extruder cylinder for resin molding,
A jumpsuit in which a through hole that is a fluid flow path is formed,
A body formed with a through hole for communicating the through hole and the inside of the extruder cylinder,
The outlet of the through-hole is urged by a spring that is not contracted by the negative pressure in the extruder cylinder, and is contracted when the pressure of the fluid in the through-hole becomes a predetermined pressure or more. A sealing portion housed in an intermediate portion of the through hole, which seals the outlet by contacting the outlet.
[0011]
The fluid injection nozzle of the present invention configured as described above, when injecting a fluid supplied from the outside into the extruder cylinder, contracts the spring by applying a pressure equal to or higher than a predetermined pressure to the fluid. The fluid is injected into the extruder cylinder by opening the outlet of the through hole. In addition, the spring that urges the sealing portion of the fluid injection nozzle of the present invention has no resin in the extruder cylinder, so that the inside of the extruder cylinder is in a vacuum state, that is, so that it does not contract even when a negative pressure is applied. Since it is set, even if the inside of the extruder cylinder is in a vacuum state, fluid does not flow into the extruder cylinder.
[0012]
Further, in the fluid injection nozzle of the present invention, the sealing portion has a ball, a ball receiving surface for receiving the ball, a through hole serving as a fluid flow path, and at least one groove communicating from the outer periphery to the through hole. And a ball receiver that receives a biasing force from a spring.
[0013]
Further, the fluid injection nozzle of the present invention is configured such that the resin pressure from the inside of the extruder cylinder presses the ball, which is pressed against the outlet of the communication portion that connects the intermediate portion side and the inside of the extruder cylinder to seal the outlet, and the ball. It may have a backflow prevention portion including a ball receiving surface for receiving, a through hole serving as a fluid flow path, and a ball receiver formed with at least one groove communicating from the outer periphery to the through hole. By having this backflow prevention part on the downstream side of the communicating part in the direction in which the fluid is supplied from the intermediate part, it is possible to prevent the resin in the extruder cylinder from flowing into the intermediate part. It is possible to prevent the spring and the sealing part housed in the above from malfunctioning due to the resin that has flowed in beforehand.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
FIG. 1 shows a side sectional view of a fluid injection nozzle according to an embodiment of the present invention, which is attached to an extruder cylinder.
[0016]
The fluid injection nozzle 1 of the present embodiment is detachably attached to an
[0017]
The main body 1a of the fluid injection nozzle 1 of the present embodiment is configured to be screwed to the
[0018]
The
[0019]
The inflow prevention portion 3 includes a
[0020]
As shown in the plan view of FIG. 2A and the sectional side view of FIG. 2B, the
[0021]
The
[0022]
The
[0023]
The backflow prevention unit 4 includes a
[0024]
The structure of the
[0025]
Next, the operation of the fluid injection nozzle of the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0026]
First, the operation of the fluid injection nozzle 1 when the liquid is injected into the
[0027]
The liquid supplied from the outside at a predetermined pressure passes through the through
[0028]
Next, the operation of the fluid injection nozzle 1 in a state where the inside of the
[0029]
Even when there is no resin in the
[0030]
Next, the operation of the fluid injection nozzle 1 in a state where the resin pressure from the inside of the
[0031]
When the resin pressure from the inside of the
[0032]
The predetermined pressure for supplying the liquid is equal to or higher than the pressure at which the
[0033]
Further, in the present embodiment, the configuration in which the sealing portion 15 includes the
[0034]
【The invention's effect】
As described above, according to the fluid injection nozzle of the present invention, the penetration of the jumpsuit by the sealing portion urged by the spring set so as not to contract even when the inside of the extruder cylinder becomes a negative pressure. The outlet of the hole is sealed. Accordingly, it is possible to prevent the fluid from flowing into the extruder cylinder when the inside of the extruder cylinder is in a vacuum state. Further, since the backflow prevention portion is provided on the downstream side of the intermediate portion, the resin from the extruder cylinder can be prevented from flowing into the intermediate portion, and thus the spring and the sealing portion housed in the intermediate portion can be prevented. It is possible to prevent an operation failure due to the resin that has flowed in beforehand.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view of a fluid injection nozzle according to an embodiment of the present invention, attached to an extruder cylinder.
FIG. 2 is a plan view and a side sectional view of a ball receiver used in the fluid injection nozzle shown in FIG.
FIG. 3 is a view showing a state in which liquid is injected, a state in which liquid is prevented from flowing in a vacuum state in a cylinder, and a state in which resin is prevented from flowing backward in the fluid injection nozzle shown in FIG. It is.
FIG. 4 is a side sectional view of an example of a conventional fluid injection nozzle.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fluid injection nozzle
Claims (3)
流体の流路である貫通孔(11)が形成されたツナギ(2)と、
前記貫通孔(11)と押出機シリンダ(20)内とを連通させる貫通孔(10)が形成された本体(1a)と、
前記押出機シリンダ(20)内の負圧では収縮せず、かつ、前記貫通孔(11)内の流体の圧力が所定の圧力以上になることで収縮するように設定されたバネ(8)で付勢されて前記貫通孔(11)の出口(16)に当接することで前記出口(16)を封止している、前記貫通孔(10)の中間部(10a)内に収納されている封止部(15)とを有することを特徴とする流体注入ノズル。In a fluid injection nozzle for injecting a fluid supplied from the outside into an extruder cylinder for resin molding,
A jumpsuit (2) having a through-hole (11) as a fluid flow path;
A main body (1a) having a through hole (10) for communicating the through hole (11) with the inside of the extruder cylinder (20);
A spring (8) set so as not to contract by the negative pressure in the extruder cylinder (20) and to contract when the pressure of the fluid in the through-hole (11) exceeds a predetermined pressure. The through hole (11) is housed in the intermediate portion (10a) of the through hole (10) which is urged and abuts on the outlet (16) of the through hole (11) to seal the outlet (16). A fluid injection nozzle having a sealing portion (15).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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Cited By (1)
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CN113350629A (en) * | 2021-02-24 | 2021-09-07 | 吉林大学第一医院 | Chronic disease medication reminding and recording device |
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2002
- 2002-06-03 JP JP2002161557A patent/JP2004009314A/en active Pending
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