JP2006297933A - 射出成形ノズル - Google Patents

Abstract

【課題】射出成形ノズルであって、少なくとも１つの流出開口（１）並びに強制制御される少なくとも１つの閉鎖エレメント（２）が設けられており、該閉鎖エレメント（２）によって、射出成形型（４）の接続開口（３）が閉鎖可能になっている形式のものを改良して、手間のかかる調整作業なしに完璧な射出成形部分を作製することができるものを提供する。
【解決手段】短い行程手段（５）が設けられおり、該短い行程手段（５）によって、閉鎖エレメント（２）が、短い行程だけ閉鎖エレメント（２）の閉鎖方向（６）に対して調整可能になっているようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、射出成形ノズルであって、少なくとも１つの流出開口並びに強制制御される少なくとも１つの閉鎖エレメントが設けられており、この閉鎖エレメントにより、射出成形型の接続開口が閉鎖可能になっている形式のものに関する。

このような射出成形ノズルが、例えばドイツ連邦共和国特許公開第３８４３０３５号明細書につき公知である。この公知の射出成形ノズルは、プラスチック融体のための供給通路の端部に流出開口を有しており、この流出開口を介して閉鎖ニードルが延びている。この閉鎖ニードルにより、射出成形ノズルの流出開口に接続された、射出成形型の接続開口を閉鎖することができる。これにより、流出開口を介した射出成形型内へのプラスチック融体の供給が阻止され、射出成形型からのプラスチック流体の流れ戻りが阻止される。

さらにこのような射出成形ノズルが、ドイツ連邦共和国特許公開第１０２３１０９３号明細書につき公知である。この公知の射出成形ノズルは反対方向に向いた２つの流出開口を有しており、これらの流出開口を介してそれぞれ１つの閉鎖ニードルが延びており、これらの閉鎖ニードルにより、射出成形型のそれぞれ１つの接続開口が閉鎖可能である。それぞれの流出開口はプラスチックのための供給通路に接続されており、これにより、流出開口からはプラスチックが流出し、このプラスチックを射出成形型の接続開口に供給することがきる。

接続開口を閉鎖するためには、公知の射出成形ノズルの閉鎖ニードルが次の程度に軸線方向に調整される、すなわち、この閉鎖ニードルがそれぞれの射出成形型の当該接続開口内へ延びており、これにより、当該接続開口が密に閉じられている程度に調整される。作製したい射出成形部分の完璧な表面を得るためには、閉鎖ニードルの端面が当該射出成形部分の表面と同一平面をなす程度まで閉鎖ニードルが接続開口内へ進入することが必要である。しかしながら、このことを達成するのは実際には極めて困難である。それ故、手間のかかる調整作業が必要である。

閉鎖ニードルが十分に奥まで接続開口内へ突入していない場合、すなわち、閉鎖ニードルの端面が射出成形部分の表面から間隔をおいて位置している場合には、ゲート箇所には小さいストッパが形成されてしまう。閉鎖ニードルが、射出成形部分の内側へ入り込む程度まで接続開口内へ突入している場合には、射出成形部分の型外し時には射出成形部分の表面に条痕が生じる恐れがあり、これにより、この射出成形部分は場合によってはもはや用いることができなくなる。
ドイツ連邦共和国特許公開第３８４３０３５号明細書 ドイツ連邦共和国特許公開第１０２３１０９３号明細書

そこで本発明の課題は、冒頭で述べた射出成形ノズルを改良して、手間のかかる調整作業なしに完璧な射出成形部分を作製することができるものを提供することである。

この課題を解決した本発明の手段によれば、短い行程手段が設けられおり、該短い行程手段により、閉鎖エレメントが、短い行程だけ閉鎖エレメントの閉鎖方向に対して調整可能になっている。

本発明によれば、少なくとも１つの流出開口並びに強制制御される少なくとも１つの閉鎖エレメントが設けられており、この閉鎖エレメントにより、射出成形型の接続開口が閉鎖可能になっている射出成形ノズルが次のことにより特徴づけられている、すなわち、短い行程手段が提供されており、この短い行程手段により、閉鎖エレメントが、閉鎖エレメントの閉鎖方向に対して短い行程だけ調整可能になっていることにより特徴づけられている。

閉鎖エレメントを閉鎖エレメントの閉鎖方向に対して短い行程だけ調整可能にする手段が提供されていることにより、閉鎖エレメントがまず射出成形部分の内側まで入り込み、これにより、ゲート箇所にストッパが形成されることが防止され、そののちに射出成形部分から間隔をおいて配置されていることにより、型外し時に条痕が形成される危険がもはやない。これにより、常に完璧な射出成形部分を作製することができる。

短い行程手段により、閉鎖エレメントの正確な調整を省略することができる。なぜならば、閉鎖エレメントがまず射出成形部分内へ突入し、その直後に射出成形部分から間隔をおいて配置されていることにより、閉鎖エレメントが閉鎖位置で正確な位置をとることはもはや不要だからである。

約０．０５〜１ｍｍまで、特に０．１〜０．５ｍｍまで、有利には０．３ｍｍの短い行程が極めて有利であることが判明した。これにより、射出成形型のゲート開口の確実な閉鎖、及び閉鎖エレメントと、射出成形部分の表面との十分に大きい間隔が保証されている。

有利には、閉鎖エレメントは駆動装置により操作可能であり、この駆動装置は、作業位置と停止位置とを備えた戻しエレメントを有しており、この戻しエレメントは駆動装置が操作されていない場合には自動的に停止位置をとる。駆動装置が戻しエレメントを有していることにより、閉鎖エレメントの閉鎖方向に対する短い行程が簡単に実施可能である。

閉鎖エレメントの駆動装置が操作された場合には戻しエレメントが作業位置に達し、この作業位置では閉鎖エレメントは射出成形部分内へ突入する。閉鎖エレメントが最終位置に達したのちには、戻しエレメントは作業位置から停止位置へ達し、これにより、閉鎖エレメントはわずかな距離だけ閉鎖方向に対して戻され、これにより、閉鎖エレメントはもはや射出成形部分内へは突入しておらず、射出成形部分から間隔をおいて配置されている。戻しエレメントにより、短い行程を極めて簡単かつ極めて正確に実施することができる。

本発明の別の特別な構成で設けられているように、戻しエレメントが皿ばねの形で形成されている場合には特に有利である。このように形成された戻しエレメントは簡単に、ひいては安価に作製することができ、しかも正確に信頼性良く作動する。

しかしながら、戻しエレメントは、独立したニューマチック式又はハイドロリック式に駆動されるエレメント、又は射出成形技術により公知の、例えば短い行程シリンダのような、別の閉鎖ニードル・駆動システムの形で形成されていてもよい。これにより、短い構成形式の場合にも大きい力を生ぜしめることができる。

別の特別な構成では、種々異なった方向に向いた少なくとも２つの流出開口が提供されており、これらの流出開口の閉鎖エレメントは調整手段により閉鎖可能である。閉鎖エレメントのための駆動装置は共通の調整手段に作用する。これにより、閉鎖方向に対する短い行程を全ての閉鎖エレメントにおいて同時に実施することができる。

さらに閉鎖エレメントが閉鎖手段により調整可能になっていることにより、有利には閉鎖エレメントの運動が同期的かつ同時に得られることが達成される。すなわち、接続開口の開閉が全ての接続開口においてほぼ同じ経過を有している。これにより、射出成形型の極めて一様な充填が達成される。このことも射出成形部分の質に極めて有利に作用する。

有利には、閉鎖エレメントはリンクガイドにより制御される。これにより、閉鎖エレメントの極めて正確な調整を達成することができる。

本発明の１構成が特に有利であることが判明した。この構成では閉鎖エレメントは閉鎖ニードルの形で形成されており、この閉鎖ニードルは流出開口を介して延びており、流出開口とは逆の閉鎖ニードル端部がＴ字形に形成されており、中央のロッドのそれぞれ円錐部又は楔部に沿って延びるＴ字形溝内に配置されている。閉鎖エレメントのこのような制御は比較的簡単に実施することができ、正確に信頼性良く機能する。

閉鎖エレメントが比較的奥まで射出成形型の接続開口内へ進入することができることにより、閉鎖ニードルの、流出開口を介して延びる端部を円筒形に形成することが可能である。これにより、閉鎖ニードルの作製が著しく簡易化される。

次に本発明の実施の形態を図面につきさらに詳しく説明する。

図１、図２及び図３に見ることができるように、ノズル体１１にはノズルヘッド１２が配置されており、このノズルヘッド１２は、反対方向に向いた２つの流出開口１を有しており、これらの流出開口１を介して閉鎖ニードル２が延びている。これらの閉鎖ニードル２はノズル体１２内で軸線方向に摺動可能に支承されている。流出開口１に向いた端部２ａには、閉鎖ニードル２は円筒状に形成された領域を有している。流出開口１に向いていない方の端部２ｂには、閉鎖ニードル２は直径を拡大された領域を有しており、そこでは閉鎖ニードル２は横断面図で見てＴ字形に形成されている。

ノズル体１１を通過してロッド８が延びており、このロッド８はノズル体１１内に軸線方向に摺動可能に支承されている。ロッド８はノズルヘッド１２に向いた端部に、直径を拡大された、楔状に若しくは尖形に形成された領域を有している。この尖形に形成された領域は、軸線方向に延びるＴ字形に形成された溝９の床若しくは溝底を形成している。溝９内には、閉鎖ニードル２の、Ｔ字形に形成された端部が配置されており、これにより、閉鎖ニードル２はロッド８により強制制御されている。

ノズル体１１はノズル支持リング１３に結合されており、このノズル支持リング１３は分配ブロック１４に結合されている。

ロッド８はノズル支持リング１３を通過して延びており、このノズル支持リング１３にはノズル体１１が結合されており、かつ分配ブロック１４を通過して延びており、この分配ブロック１４にはノズル支持リング１３が結合されている。ノズルヘッド１２に向いていない端部では、ロッド８は加圧シリンダの二重ピストン７に結合されており、この二重ピストン７は２つのチャンバ７ａ，７ｂを有している。下側のチャンバ７ｂ内には短い行程手段として皿ばね５が配置されており、この皿ばねは加圧シリンダの操作時に圧縮される、すなわち締め付けられる。

分配ブロック１４、ノズル支持リング１３、ノズル体１１並びにノズルヘッド１２を通過して、融体のための供給通路１５が延びている。この供給通路１５は流出開口１内へ開口しており、これにより、これらの流出開口１から融体は流出することができる。

ノズルヘッド１２の流出開口１が、それぞれ型インサート４の接続開口３の向かい側に配置されている。型インサート４は中空室４ａを有しており、この中空室４ａ内へは、接続開口３を介して、流出開口１から流出した融体を注入することができる。

図１の特に円で示した、拡大した詳細図に見ることができるように、閉鎖ニードル２は、加圧シリンダが停止位置に位置している場合、すなわち、二重ピストン７がチャンバ７ａ，７ｂの上側の領域内に位置している場合には、ほぼ完全にノズルヘッド１２内に位置している。この位置では接続開口３は完全に開かれており、これにより、プラスチック融体は流出開口１から接続開口３を介して型インサート４の中空室４ａ内へ進入することができる。

加圧シリンダに圧力が付与された後には、二重ピストン７はチャンバ７ａ，７ｂの下側の領域内へ移動する。これにより、ロッド８はノズルヘッド１２内へ押し込まれ、これにより、閉鎖ニードル２は接続開口３の方向に調整される。

図２の特に円で示した、拡大した詳細図に見ることができるように、閉鎖ニードル２は、二重ピストン７が作動位置に位置している場合、すなわち、二重ピストン７がチャンバ７ａ，７ｂの下側の端部に位置している場合には、完全に接続開口３を通過して、わずかに中空室４ａに位置している、すなわち、中空室４ａはその間に融体により充填されたので、弁ニードル２はわずかに射出成形部分内に位置している。

二重ピストン７がチャンバ７ａ，７ｂの下端に到達したのちには、加圧シリンダはもはや圧力を負荷されない。これにより、板ばね５は弛緩することができ、これにより、二重ピストン７及びこの二重ピストン７と共にロッド８が幾らか上方へ移動する。

閉鎖ニードル２の強制制御に基づき、この閉鎖ニードル２は閉鎖ニードル２の閉鎖方向６に対して幾らか戻される。この位置は図３に示されている。

図３の特に円で示した、拡大した詳細図に見ることができるように、この位置では接続開口３は依然として閉鎖されている。しかしながら、閉鎖ニードル２はもはや中空室４ａ内に位置しているのではなく、中空室４ａに対して間隔をおいて、すなわち、中空室４ａ内に位置する射出成形部分に対して間隔をおいて位置している。これにより、表面が閉鎖ニードル２により損傷されることを恐れることなしに、射出成形部分を型外しできる。

強制制御装置は、特に図４及び図５に見ることができる。図４及び図５に見ることができるように、ロッド８の尖形に延びる端部にはＴ字形の溝が形成されている。これらの溝内には閉鎖ニードル２のＴ字形に形成された端部２ｂが延びている。

図１に示したロッド８位置に対応した、図４に示したロッド８位置では、閉鎖ニードル２は最後方の位置に位置しており、これにより、閉鎖ニードル２はほぼ完全にノズルヘッド１２の内部に位置している。特に閉鎖ニードル２の、流出開口１に向いた端部２ａは、型インサート４の接続開口３から間隔をおいて位置している。これにより、融体はノズルヘッド１２の流出開口１から型インサート４の接続開口３を介して中空室４ａ内へ流れ込むことができる。

図２に示したロッド８位置に対応した、図５に示したロッド８位置では、閉鎖ニードル２は前方の位置に位置しており、これにより、閉鎖ニードル２の、流出開口１に向いた端部２ａは接続開口３内に位置している。したがって、この接続開口３は閉じられており、これにより、融体は型インサート４の中空室４ａ内へ流入することも、この中空室４ａから流出することもできない。

側方に配置された２つの流出開口を有する射出成形ノズルを、閉鎖ニードルが接続開口を閉鎖していない位置で示す断面図である。 図１に示した射出成形ノズルを、閉鎖ニードルが接続開口を閉鎖している位置で示す断面図である。 図１に示した射出成形ノズルを、閉鎖ニードルが接続開口を閉鎖しているが、図２に示した位置に対して短い行程だけ調整されているところを示す断面図である。 図１に示した装置をＡ−Ａ線に沿って断面した図である。 図２に示した装置をＢ−Ｂ線に沿って断面した図である。

符号の説明

１ 流出開口、 ２ 閉鎖ニードル、 ２ａ，２ｂ 端部、 ３ 接続開口、 ４ 型インサート、 ４ａ 中空室、 ５ 皿ばね、 ６ 閉鎖方向、 ７ 二重ピストン、７ａ，７ｂ チャンバ、 ８ ロッド、 ９ 溝、 １１ ノズル体、 １２ ノズルヘッド、 １３ ノズル支持リング、 １４ 分配ブロック、 １５ 供給通路

Claims (8)

1. 射出成形ノズルであって、少なくとも１つの流出開口（１）並びに強制制御される少なくとも１つの閉鎖エレメント（２）が設けられており、該閉鎖エレメント（２）によって、射出成形型（４）の接続開口（３）が閉鎖可能になっている形式のものにおいて、短い行程手段（５）が設けられており、該短い行程手段（５）によって、閉鎖エレメント（２）が、短い行程だけ閉鎖エレメント（２）の閉鎖方向（６）に対して調整可能になっていることを特徴とする、射出成形ノズル。
2. 前記短い行程（５）が、約０．０５〜１ｍｍ、特に０．１〜０．５ｍｍ、有利には０．３ｍｍである、請求項１記載の射出成形ノズル。
3. 閉鎖エレメント（２）が、駆動装置（７）により操作可能であり、該駆動装置（７）が、作業位置と停止位置とを有する、戻しエレメント（５）として形成された短い行程手段を有しており、該短い行程手段が、駆動装置（７）が操作されていない場合には自動的に停止位置をとる、請求項１又は２記載の射出成形ノズル。
4. 戻しエレメント（５）が、皿ばねの形で形成されている、請求項３記載の射出成形ノズル。
5. 種々異なった方向に向いた少なくとも２つの流出開口（１）が提供されており、これらの流出開口（１）の閉鎖エレメント（２）が、調整手段（８）によって調整可能になっている、請求項１から４までのいずれか１項記載の射出成形ノズル。
6. 閉鎖エレメント（２）が、リンクガイド（９）により制御されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の射出成形ノズル。
7. 閉鎖エレメント（２）が、閉鎖ニードルの形で形成されており、該閉鎖ニードルが、流出開口（１）を介して延びており、該流出開口（１）とは反対の端部（２ｂ）ではＴ字形に形成されており、中央のロッド（８）の円錐部に沿って延びるＴ字形溝（９）内にそれぞれ配置されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の射出成形ノズル。
8. 閉鎖ノズル（２）の、流出開口（１）を介して延びる端部（２ａ）が、円筒形に形成されている、請求項７記載の射出成形ノズル。

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