JP2007185842A - 縦型射出成形機のシャットオフノズル装置。 - Google Patents
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Abstract
【課題】縦型射出成形機に適用した場合にドルーリングを防止し、広範な成形樹脂材の使用を可能とするシャットオフノズル装置を提供する。
【解決手段】樹脂流路7と樹脂材料の流出口をなすノズル孔8との間に、可動弁10が配置される弁室9を設ける。樹脂材料の非供給時に弁室9内における可動弁10の自重による前進移動によって、可動弁10の前端部12をノズル孔側弁座部14に当接させ、ノズル孔8を閉状態とすることができる。よってドルーリングを防止し、粘性の比較的低い樹脂材料をも使用可能とすることができる。
【選択図】図1
【解決手段】樹脂流路7と樹脂材料の流出口をなすノズル孔8との間に、可動弁10が配置される弁室9を設ける。樹脂材料の非供給時に弁室9内における可動弁10の自重による前進移動によって、可動弁10の前端部12をノズル孔側弁座部14に当接させ、ノズル孔8を閉状態とすることができる。よってドルーリングを防止し、粘性の比較的低い樹脂材料をも使用可能とすることができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、樹脂の成形に用いられる縦型射出成形機のシャットオフノズル装置に関する。
一般に、射出成形機においては、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。そして計量工程において前記スクリューを回転させながら後退させ、その時に樹脂を加熱し溶融させてスクリューの前方に蓄え、射出工程において前記スクリューを前進させて樹脂をノズル装置から射出するようにしている。
ノズル装置にはオープンノズルとシャットオフノズルがある。オープンノズルは溶融樹脂の流路からノズル孔まで遮るものが全くない極めて単純な構造であり、粘性の高い材料には適している。しかし、粘性が高い材料であっても自重や残圧により溶融樹脂は押し出され、ノズルから樹脂が垂れるドルーリング現象が発生するため、使用される材料が限定され、また安定成形への悪影響が懸念される。一方でシャットオフノズルは内部に有する弁を進退させ開閉する構造で、ドルーリングを防止する。しかし、一般的に、オープンノズルと比較すると構造が複雑で高コストであり、流動性の高い樹脂材料では弁進退の制御部に樹脂材料が回り込みやすく、頻繁なクリーニングが必要といった問題点を抱えている。
射出成形機における従来のシャットオフノズル装置として、特許文献1に記載されたものを図19に示す。このシャットオフノズル装置は、磁力を利用してコマ53の位置を動かすことでドルーリングを防止する。シャットオフノズル装置は、金型(図示せず)に配設されたスプルーブシュ51と、射出ノズル本体52と、コマ53とを備える。コマ53は、図示されるように射出ノズル本体52に対して後退(図の右側に移動)することにより射出ノズル本体52内の樹脂流路54を外部に連通し、樹脂材料の供給を可能にする。また、コマ53は、図示の位置から射出ノズル本体52に対して前進(図の左側に移動)することにより樹脂通路54を外部から遮断し、樹脂材料の供給を停止する。この装置はドルーリングを防ぎ、ノズル口の開度を安定させる作用がある。しかし、コマ50とスプルーブシュ51との間の磁性吸着力により射出ノズル本体52とコマ53との相対移動を実現するため、一方を磁化させなければならず、現実的ではない。また磁力を制御する装置が必要な場合にはコスト面での問題もある。
特許文献2に記載のシャットオフノズル装置を図20に示す。このシャットオフノズル装置においては、射出シリンダ部先端部においてコイルバネ55をバルブ受部材56に弾接することでボールバルブ57を樹脂路開口に圧接する。また樹脂圧力がボールバルブ57にかかることでバルブ受材56はコイルバネ55を押しバルブ受材56の有する溝58から溶融樹脂が流れる。しかし、バルブ受材56と短筒体59との摺動面に樹脂が残りやすく、溶融樹脂の流動抵抗増加や、色替えや樹脂替え不良の問題が発生するという欠点がある。また頻繁なクリーニングが必要となる。
次に、特許文献3に記載のシャットオフノズル装置を図21に示す。このシャットオフノズル装置は、樹脂流路60中に弁室62を有するノズルチップ63において、ボール64が樹脂圧力により案内部65に押し付けられ開状態となる。また、このシャットオフノズル装置は、ボール64が弁座61に密接して閉状態となり、樹脂材料の逆流を防止する。特許文献2の装置にあるようなコイルバネ55、バルブ受材56及び短筒体59といった部材が存在せず、バルブ受材56及び短筒体59の摺動部も無い簡素な構造である。即ち弁室62にボール64を配置した単純な構造であるため、流動抵抗や色替え樹脂替え不良の改善が期待できる。
ところで、特許文献3記載のシャットオフノズル装置は、図面の記載に鑑みて横型射出成形機に適用するものと思料される。しかしながら、これを縦型射出成形機に適用したとして考えると、樹脂逆流防止のためのボール状逆止弁64が弁座61に密接して閉状態となったのち、金型が開いてバックフローの保圧がなくなると、ボール64は自重により落下して案内部65に当たる。この状態が開状態のためドルーリングが発生する。
また、ボール64を停止させる案内部65が弁室62の中間位置に設けられるため、開状態においてボール64の停止位置から前端側の体積が比較的大きくなり、ドルーリング量が多量となることが予測される。
よって、特許文献3記載のシャットオフノズル装置の場合、縦型射出成形機に適用するとオープンノズルと同程度のドルーリングの問題が発生し、材料も自ずと粘性の高いものに限定されてしまう。
そこで、本発明はかかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、縦型射出成形機に適用した場合にドルーリングを防止し、広範な成形樹脂材の使用を可能とするシャットオフノズル装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の一形態は、樹脂流路と樹脂材料の流出口をなすノズル孔との間に、可動弁が配置される弁室を設け、該弁室内における前記可動弁の自重による前進移動によって、前記可動弁の前端部を、前記ノズル孔の後端外周側に形成されたノズル孔側弁座部に当接させ、前記ノズル孔を閉状態とすることを特徴とする縦型射出成形機のシャットオフノズル装置を提供する。
この本発明の一形態によれば、樹脂材料の非供給時に可動弁を自重により前進移動させてノズル孔を閉状態とすることができる。よってドルーリングを防止し、粘性の比較的低い樹脂材料をも使用可能として広範な成形樹脂材の使用を可能とすることができる。
好ましくは、前記ノズル孔の閉状態において、前記弁室と前記ノズル孔とを連通する連通路を設け、該連通路の前記弁室側の開口端を、前記可動弁の前端部に臨ませると共に、前記ノズル孔の閉状態であって樹脂材料の非供給時に前記弁室からの樹脂材料の流入を阻止するような大きさとする。
この本発明の好ましい一形態によれば、ノズル孔の閉状態であって樹脂材料の非供給時に、弁室から連通路への樹脂材料の流入を阻止し、ドルーリングを防止することができる。また、樹脂材料の供給開始時に加圧樹脂材料を連通路内に流入させ、このときの材料圧力により可動弁を後退移動させることができる。よって可動弁の後退移動を確実に実行でき、ノズル孔を開状態として樹脂材料の供給を実行することができる。
好ましくは、前記連通路を、前記ノズル孔の内周面に設けられ前記ノズル孔側弁座部の位置で開口する溝によって形成する。
これによれば、簡単な加工且つ低コストで連通路を形成することが可能になる。そしてこの溝によってノズル孔内の材料の流動性を高めることができる。
好ましくは、前記ノズル孔の閉状態において、前記可動弁の前端部と前記ノズル孔側弁座部との当接位置の外周側に、前記可動弁の前端部と前記ノズル孔側弁座部との間の隙間を形成する。
これによれば、樹脂材料の供給時に前記隙間に樹脂材料が入り込んでくるときの材料圧力により可動弁を後退移動させ、ノズル孔を開状態として樹脂材料の供給を実行することができる。
好ましくは、前記可動弁の前端部の表面と前記ノズル孔側弁座部とをテーパ面から形成する。これによれば、可動弁の前端部の表面とノズル孔側弁座部との間を材料が流れるときの流動抵抗が抑えられる。
この場合、前記可動弁の前端部の表面を、互いに隣接する複数のテーパ面から形成し、これらテーパ面のテーパ角を前方に向かうほど次第に大きくし、そのテーパ角の変更位置で、前記可動弁の前端部を前記ノズル孔側弁座部に当接させてもよい。
これによれば、樹脂圧力が当接位置に到達するまでの距離が短縮され、可動弁の開弁特性を向上することができる。
或いは、前記可動弁の前端部の表面を球面状に形成し、前記ノズル孔側弁座部をテーパ面から形成するかまたは球面状に形成するのも好ましい。
これによれば、例えば液晶ポリマー(LCP)のような炭化しやすい高温樹脂材料で長期に渡る連続成形を行った際の炭化樹脂の付着発生の影響を小さくすることが可能となる。また、可動弁の後退後は弁室内において安定した樹脂圧力を得られる。特に前記連通路がある場合、可動弁が傾斜しつつノズル孔側弁座部に接しても、球面での接触になるので連通路の形状を同一に保つことができる。このため可動弁の傾きの影響を受けずにシャットオフ機能を得ることが可能となる。
好ましくは、前記可動弁に、前方に突出して前記ノズル孔に挿入される延長部を設ける。
これによれば、可動弁の延長部がノズル孔に挿入されるので、ノズル孔の閉鎖時における可動弁の偏りを防止し、可動弁の前端部をノズル孔側弁座部に均等に接触させ、シャットオフ機能を確実に持たせることができる。また可動弁の偏りによるドル−リング量増加を防ぐことができる。さらに延長部によりノズル孔の容積を減らすため、ドルーリング量を減らすことができる。
好ましくは、前記弁室内における前記可動弁の後退移動によって、前記可動弁の後端部を、前記樹脂流路の前端外周側に形成された樹脂流路側弁座部に当接させ、前記樹脂流路を閉状態とする。
これによれば、金型内に樹脂材料が充填された後の逆流方向の材料圧力により可動弁を後退移動させ、樹脂流路を閉じることができる。よって樹脂材料の逆流を防止できる。
好ましくは、前記可動弁の後端部の表面と前記樹脂流路側弁座部とをテーパ面から形成する。これによれば、樹脂流路側弁座部と前記可動弁の後端部の表面との間を材料が流れるときの流動抵抗が抑えられる。
或いは、前記可動弁の後端部の表面を球面状に形成し、前記樹脂流路側弁座部をテーパ面から形成するかまたは球面状に形成するのも好ましい。こうすることにより、可動弁の前端部側で同様の構成としたときと同様の作用効果を得ることができる。
本発明によれば、縦型射出成形機に適用した場合にドルーリングを抑制し、広範な成形樹脂材の使用を可能とするシャットオフノズル装置を提供することができるという、優れた効果が発揮される。
以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基づいて詳述する。
[第1実施形態]
図1には本発明の第1実施形態にかかるシャットオフノズル装置を示し、図2にはその要部を拡大して示す。なお、本明細書では樹脂材料の供給方向下流側に向かう方向を「前」、その供給方向上流側に向かう方向を「後」という。本実施形態においてシャットオフノズル装置は縦型射出成形機に適用される。そして樹脂材料の供給時において樹脂材料は上方から下方に向かって流れる。従って本実施形態では下方が「前」、上方が「後」である。
[第1実施形態]
図1には本発明の第1実施形態にかかるシャットオフノズル装置を示し、図2にはその要部を拡大して示す。なお、本明細書では樹脂材料の供給方向下流側に向かう方向を「前」、その供給方向上流側に向かう方向を「後」という。本実施形態においてシャットオフノズル装置は縦型射出成形機に適用される。そして樹脂材料の供給時において樹脂材料は上方から下方に向かって流れる。従って本実施形態では下方が「前」、上方が「後」である。
図1及び図2において、1がノズルボディ、2がノズルキャップであり、ノズルキャップ2はネジ部3を介してノズルボディ1の前端部の外周部に螺合して取り付けられる。ノズルボディ1の後端外周部がネジ部4を介してシリンダ5の前端内周部に螺合して取り付けられる。シリンダ5内にはシリンダライナー6が嵌め込んで取り付けられており、ノズルボディ1の取付状態においてシリンダライナー6とノズルボディ1とは密接される。ノズルボディ1の中心軸即ちノズル軸に対し、シリンダ5、シリンダライナー6及びノズルキャップ2は同軸状態にある。ノズルボディ1及びシリンダライナー6の中心部に沿って、溶融樹脂材料を供給する流路をなす樹脂流路7が形成されている。樹脂材料の流出口をなすノズル孔8が、ノズルキャップ2の前端中心部に設けられている。
図示しない金型内に樹脂材料を供給するとき、ノズルキャップ2の前端面2Aが図示しない金型に押し付けられ、ノズル孔8が金型側の材料導入路に符合される。そして樹脂材料の供給時、樹脂流路7内では図中上方から下方へと(矢印参照)樹脂材料が流され、この樹脂材料はノズル孔8から流出し、金型側の材料導入路を通じて金型内のキャビティに充填される。
なお、周知のように、シリンダ5の外周部には内部の樹脂材料を加熱するためのヒータ(図示せず)が設けられる。かかるヒータはノズルボディ1及びノズルキャップ2の外周部に設けられてもよい。図1の図外後方(上方)には樹脂材料を供給する供給装置や、溶融した樹脂材料を混練し押し出す進退可能なスクリュー等が設けられる。
図2に詳細に示すように、樹脂流路7とノズル孔8との間に弁室9が設けられる。これら樹脂流路7、弁室9及びノズル孔8はノズル軸と同軸で連通状態にある。弁室9は、ノズルボディ1とノズルキャップ2とが接合面Sにおいて互いに密接されることで区画形成される。弁室9には前進後退移動可能な可動弁10が配置されている。
可動弁10は、ノズル軸方向に延びる中心軸を有し、円柱状の中間部11と、この中間部11の前後にそれぞれ隣接する前端部12及び後端部13とを有する。前端部12は、前方に向かうほど縮径するテーパ面12A(前端側テーパ面)、特に円錐面から形成されている。後端部13も同様に、後方に向かうほど縮径するテーパ面(後端側テーパ面)13A、特に円錐面から形成されている。弁室9の内径Dは、可動弁10の過度の転倒(ましてや回転)を防止すると共に可動弁10の側方に十分な材料の流路面積を確保できるよう、可動弁10の外径dより大きくされている。可動弁10の進退移動に際し、可動弁10は弁室9の側壁上を摺動しない。また弁室9内にコイルバネは存在しない。
可動弁10は、前進移動したときに図2に示す如くノズル孔8を閉じ、後退移動したときに図7に示す如く樹脂流路7を閉じるようになっている。これについて詳しく述べると、図2に示すように、ノズル孔8の後端開口の外周側には、可動弁10の前進移動時に可動弁10の前端部12を当接させるためのノズル孔側弁座部14が設けられている。ノズル孔側弁座部14は、前方に向かうほど縮径するテーパ面(ノズル孔側テーパ面)14Aから形成されている。可動弁10の前端側テーパ面12Aのテーパ角θ1は、ノズル孔側テーパ面14Aのテーパ角α1より若干小さくされる。これにより可動弁10の前端側テーパ面12Aは最も中心側の位置でノズル孔側テーパ面14Aに線状に当接するようになる。この当接位置の外周側では、可動弁10の前端側テーパ面12Aとノズル孔側テーパ面14Aとの間に微小な隙間15が形成される。
ここで特に、可動弁10の前端部12がノズル孔側弁座部14に当接するノズル孔8の閉状態において、弁室9とノズル孔8とを連通する連通路16が設けられている。具体的には、ノズル孔8は、前方に向かうほど縮径する形状とされており、図5にも示すように、ノズル孔8の内周面にはノズル軸方向に延びる溝17が周方向に等間隔で複数(本実施形態では三つ)設けられている。これら溝17はノズル孔側テーパ面14Aの位置で開口する。そして図4に示すような前端側テーパ面12Aとノズル孔側テーパ面14Aとの当接位置において、溝17のノズル中心側の一部が可動弁10の前端部12によって閉じられる。そして溝17の外周側の一部は弁室9に臨んで開口し、弁室9とノズル孔8とを連通する。このように連通路16は溝17によって形成され、連通路16の弁室9側の開口端は可動弁10の前端部12に臨ませられる。なお本実施形態の連通路16ないし溝17は半円状の断面形状を有するが、これに限られるものではない。
図4に示される各連通路16の弁室9側の開口端は、ノズル孔8の閉状態において樹脂材料の非供給時に弁室9からの樹脂材料の流入を阻止するような大きさとされる。言い換えれば、各連通路16の弁室9側の開口端は、ノズル孔8の閉状態において樹脂材料の非供給時に樹脂材料が自身の粘性により自重で流れ込むことのできない程度の断面積を有する。
次に樹脂流路7側の構成を説明する。図2及び図3に示すように、樹脂流路7の前端部19ないし弁室9側の開放端部は、段差状に縮径されると共に、その内周面にノズル軸方向に延びる溝18が周方向に複数(本実施形態では四つ)等間隔で設けられている。この縮径された前端部19とその後方の基準径を有する部分20とはテーパ面21で接続される。本実施形態の溝18は半円状の断面形状を有するが、これに限られるものではない。
樹脂流路7の前端開口の外周側には、可動弁10の後退移動時にその後端部13を当接させるための樹脂流路側弁座部22が設けられている。樹脂流路側弁座部22は、前方に向かうほど拡径するテーパ面(樹脂流路側テーパ面)22Aから形成されている。可動弁10の後端側テーパ面13Aのテーパ角θ2は、樹脂流路側テーパ面22Aのテーパ角α2と等しくされる。これにより図7に示されるように、可動弁10の後端側テーパ面13Aは樹脂流路側テーパ面22Aに面接触するようになる。なお、可動弁10の後端側テーパ面13Aのテーパ角θ2を、樹脂流路側テーパ面22Aのテーパ角α2より僅かに小さくしてもよい。
次に、本実施形態のシャットオフノズル装置の作動を説明する。
図2に示すように、樹脂材料の金型内への供給開始前、ノズル孔8は閉状態となっている。即ち、可動弁10は自重によりその前端部12ないし前端側テーパ面12Aがノズル孔側弁座部14ないしノズル孔側テーパ面14Aに当接している。そして当接部の外周側では可動弁10の前端側テーパ面12Aとノズル孔側テーパ面14Aとの間に隙間15ができている。弁室9とノズル孔8とは連通路16によって連通されている。樹脂流路7と弁室9とは前回供給時の樹脂材料によって満たされており、隙間15にも樹脂材料が入り込んでいる。しかし、材料供給前なので材料は加圧されておらず、連通路16の弁室9側の開口端の大きさと樹脂材料の粘性とにより樹脂材料の連通路16内への流入は阻止されている。
次に、樹脂材料の供給が開始されると、射出圧力を受けた樹脂材料が連通路16内に流入する。この連通路16内に流入するときの材料圧力により、可動弁10が第一段階的に後退移動(上昇)する。これと同時に、樹脂材料は隙間15内に入り込んでくるようになり、このときの材料圧力によっても可動弁10は第二段階的に後退移動(上昇)するようになる。こうして、可動弁10の前端側テーパ面12Aとノズル孔側テーパ面14Aとの間に十分な流路が確保されるようになり、弁室9からノズル孔8への材料流入が可能になる。前端側テーパ面12Aとノズル孔側テーパ面14Aとの間を材料が流動するので流動抵抗を抑制することができる。
材料供給中の状態を図6に示す。樹脂材料は樹脂流路7から溝18に案内されながら弁室9内に流入し、可動弁10の側方を通過してノズル孔8へと流れる。このとき、可動弁10は、弁室9内で浮いた状態或いはフリーな状態となり、材料の流れの中でバランスされた状態となる。即ち、可動弁10の後端部13が受ける下向きの力と、可動弁10の自重による下向きの力と、可動弁10の前端部12が受ける上向きの力とが釣り合う。これにより流動抵抗を効果的に減少することが可能になる。
この後、金型内のキャビティに樹脂材料が充填されると、逆流方向の材料圧力が発生する。これにより可動弁10は後退移動(上昇)し、やがて図7に示すように可動弁10の後端部13が樹脂流路側弁座部22に押し付けられ、樹脂流路7が完全に閉じられる。これにより樹脂材料の供給が停止されると共に、樹脂材料の逆流が防止される。この状態は金型が開くまでの保圧・冷却を含むサイクルの間保持される。
金型が開かれると、金型内圧が外部に逃げるため、可動弁10は自重により前進移動(落下)し、図2に示すような閉弁状態に復帰する。この可動弁10の閉弁状態への復帰の過程で、ノズル孔8から樹脂材料が漏れ出すドルーリング現象が発生する。しかし、可動弁10が一旦閉まってしまえば、射出圧力のかかっていない状態で材料の連通路16内への流入は起こらず、ドルーリングは起こらない。このためドルーリング量は図7の状態における弁室9及びノズル孔8の容量分に抑えられる。
以上述べたように、本装置によれば、樹脂材料の非供給時に可動弁10を自重により前進移動させてノズル孔8を閉状態とすることができる。よってドルーリングを防止し、粘性の比較的低い樹脂材料をも使用可能として広範な成形樹脂材の使用を可能とすることができる。
また、ノズル孔8の閉状態であって樹脂材料の非供給時に、弁室9から連通路16への樹脂材料の流入を阻止することができる。よってこのときのドルーリングを防止することができる。樹脂材料の供給開始時には加圧樹脂材料を連通路16内に流入させ、このときの材料圧力により可動弁10を後退移動させることができる。よって可動弁10の後退移動を確実に実行でき、ノズル孔8を開状態として樹脂材料の供給を実行することができる。
また、連通路16を、ノズル孔8の内周面に設けた溝17によって形成したので、簡単な加工且つ低コストで連通路16を形成することが可能になる。そしてこの溝17によってノズル孔8内の材料の流動性を高めることができる。
ノズル孔8の閉状態においてノズル孔側弁座部14と可動弁の前端部12との間に隙間15を形成した。よって、この隙間15に樹脂材料が入り込んでくるときの材料圧力によっても可動弁10を後退移動させ、ノズル孔8を開状態として樹脂材料の供給を実行することができる。
なお、連通路16と隙間15については本実施形態のように両方設けるのが好ましいが、いずれか一方のみを設けるようにしてもよい。
また、ノズル孔側弁座部14と可動弁10の前端部12の表面とをテーパ面14A,12Aから形成したので、これらの間を材料が流れるときの流動抵抗が抑えられる。同様に、樹脂流路側弁座部22と可動弁10の後端部13の表面とをテーパ面22A,13Aから形成したので、これらの間を材料が流れるときの流動抵抗が抑えられる。これら両者の特徴を併せ持つ本実施形態においては、樹脂流路7から可動弁10の側方を通過してノズル孔8に至るといった材料の流れをスムーズに行わせることができ、樹脂材料供給中の流動抵抗を最小限に抑えられる。
さらに樹脂材料供給中、可動弁10は弁室9内でバランスされて浮いた状態となるので、流動抵抗を減少しつつ樹脂材料の連続的な供給が可能になる。即ち、流動抵抗の大きい箇所があればその流動抵抗を減少するように可動弁10が自動的に修正移動する。これによって弁室9内の流動抵抗は均等化され、全体として流動抵抗が減少され、射出圧力の損失も減少される。
弁室9には可動弁10のみが存在し、コイルバネや他の可動部材が存在しない非常に簡素な構造である。よって特許文献2に開示された従来技術と比較して、流動抵抗や色替え樹脂替え不良の問題を改善できる。またクリーニングも容易となる。
金型内に樹脂材料が充填された後の逆流方向の材料圧力により可動弁10を後退移動させ、樹脂流路7を閉じることができる。よって樹脂材料の逆流を防止できる。
また金型が開かれた後には、可動弁10を自重により前進移動させ、閉弁状態に復帰させることができる。この復帰の過程でドルーリング現象が発生するが、復帰初期状態(図7の状態)における可動弁10より前方の弁室9及びノズル孔8の容量が小さいのでドルーリング量を少量に抑えることができる。
このように、本実施形態のシャットオフノズル装置は、縦型射出成形機に適用した場合にドルーリングを防止し、広範な成形樹脂材の使用を可能とする。
[第2実施形態]
図8乃至図11に本発明の第2実施形態にかかるシャットオフノズル装置を示す。なお前記第1実施形態と同様の部位については図中同一符合を付して説明を省略し、異なる部位について主に説明を行う。
図8乃至図11に本発明の第2実施形態にかかるシャットオフノズル装置を示す。なお前記第1実施形態と同様の部位については図中同一符合を付して説明を省略し、異なる部位について主に説明を行う。
この第2実施形態においては、前記第1実施形態と比較して、ノズル孔8の内径が拡大されている。そして図10及び図11から理解されるように、ノズル孔8の内周面に設けられる溝17の数が増加され、本実施形態では周方向に等間隔で四つ設けられている。この結果、連通路16の数及び合計流路面積も増加されている。
この第2実施形態は、前記第1実施形態と同様の作用効果を備えると共に、連通路16の合計流路面積が増加されるので、粘性が高く流動性に難点のある樹脂材料にも好適に対応可能となる。このようにノズル孔8の寸法、連通路16及び溝17の数及び寸法、連通路16の合計流路面積等は、使用する樹脂材料の粘性等の特性に応じて適宜変更可能である。例えば連通路16の数を減らすことも可能である。また、樹脂流路7の前端部19についても同様のことがいえ、本実施形態ではその前端部19に設けられる溝18の数が五つといったように増加されている(図9参照)。
[第3実施形態]
図12及び図13に本発明の第3実施形態にかかるシャットオフノズル装置を示す。なお前記第1実施形態と同様の部位については図中同一符合を付して説明を省略し、異なる部位について主に説明を行う。
図12及び図13に本発明の第3実施形態にかかるシャットオフノズル装置を示す。なお前記第1実施形態と同様の部位については図中同一符合を付して説明を省略し、異なる部位について主に説明を行う。
この第3実施形態においては、前記第1実施形態と比較して、可動弁10の前端部12の構成が相違する。即ち、前端部12は、互いに隣接する複数(本実施形態では二つ)のテーパ面、即ち、前方から順に形成された第1テーパ面12Bと第2テーパ面12Cとから形成される。そして前端部12は、前方に向かって次第に大きくなる複数(本実施形態では二つ)のテーパ角θ3,θ4を有する。第1テーパ面12Bのテーパ角θ3は第2テーパ面12Cのテーパ角θ4より大きい。そしてそのテーパ角の変更位置で、可動弁10の前端部12が、ノズル孔側弁座部14即ちノズル孔側テーパ面14Aに当接する(図13参照)。この結果、可動弁10の前端部12とノズル孔側弁座部14との当接位置は前記第1実施形態よりも外周側にずれることになる。ノズル孔8の内周面に設けられる溝17の弁室9側の開口端は、当該当接位置の外周側で弁室9に臨んで開口し、弁室9とノズル孔8とを連通している。
この第3実施形態によれば、前記第1実施形態と同様の作用効果に加え、樹脂圧力が当接位置に到達するまでの距離が短縮され、また、第2テーパ面12Cとノズル孔側テーパ面14Aとの間の隙間15が拡大される。よって、連通路16及び第2テーパ面12Cにより高い材料圧力を付加できるようになり、可動弁10の開弁特性を向上することができる。
[第4実施形態]
図14及び図15に本発明の第4実施形態にかかるシャットオフノズル装置を示す。なお前記第1実施形態と同様の部位については図中同一符合を付して説明を省略し、異なる部位について主に説明を行う。
図14及び図15に本発明の第4実施形態にかかるシャットオフノズル装置を示す。なお前記第1実施形態と同様の部位については図中同一符合を付して説明を省略し、異なる部位について主に説明を行う。
この第3実施形態においては、前記第1実施形態と比較して、可動弁10の前端部12及び後端部13の構成が相違する。即ち、前端部12及び後端部13の表面はそれぞれ球面状又はドーム状に形成されている。前端部12の表面のアール半径は後端部13の表面のアール半径より小さい。この構成により、前端部12及び後端部13はそれぞれノズル孔側弁座部14及び樹脂流路側弁座部22に線接触するようになる。
この第3実施形態は、前記第1実施形態と同様の作用効果を備えると共に、特に、例えば液晶ポリマー(LCP)のような炭化しやすい高温樹脂材料で長期に渡る連続成形を行った際生じる炭化樹脂の付着を抑制するのに好適である。炭化樹脂の付着発生により、樹脂流路が均等でなくなり樹脂圧力がわずかに偏りをもつことが想定される。しかし、前端部12及び後端部13をそれぞれ球面状にすることで、炭化樹脂の付着発生の影響を小さくすることが可能である。
可動弁10の前端部12の表面を球面状としたので、連通路16に効率よく材料圧力をかけることができる。可動弁10の浮き上がり後は弁室9内において安定した樹脂圧力を得られる。前端部12及び後端部13をそれぞれ球面状にすると、可動弁10が傾いてそれぞれノズル孔側弁座部14又は樹脂流路側弁座部22に接した場合の流路断面積の変化を最小限に抑制できる。特に可動弁10が傾斜しつつノズル孔側弁座部14に接しても、球面での接触になるので連通路16の形状を同一に保つことができる。このため可動弁10の傾きの影響を受けずにシャットオフ機能を得ることが可能となる。
[第5実施形態]
図16及び図17に本発明の第5実施形態にかかるシャットオフノズル装置を示す。なお前記第1実施形態と同様の部位については図中同一符合を付して説明を省略し、異なる部位について主に説明を行う。
図16及び図17に本発明の第5実施形態にかかるシャットオフノズル装置を示す。なお前記第1実施形態と同様の部位については図中同一符合を付して説明を省略し、異なる部位について主に説明を行う。
この第5実施形態においては、前記第1実施形態と比較して、可動弁10の前端部12の構成が相違する。即ち、前端部12は前記第4実施形態と同様に球面状又はドーム状に形成されている。前端部12は所定のアール半径を有する。この構成により、前端部12はノズル孔側弁座部14に線接触するようになる。
この第5実施形態は、前記第1実施形態と同様の作用効果を備えると共に、可動弁10の前端部12を球面状に形成した点について前記第4実施形態と同様の作用効果を備える。
なお、可動弁10の前端部12または後端部13の表面を球面状に形成した場合、相手側のノズル孔側弁座部14または樹脂流路側弁座部22を球面状に形成してもよい。
[第6実施形態]
図18に本発明の第6実施形態にかかるシャットオフノズル装置を示す。なお前記第1実施形態と同様の部位については図中同一符合を付して説明を省略し、異なる部位について主に説明を行う。
図18に本発明の第6実施形態にかかるシャットオフノズル装置を示す。なお前記第1実施形態と同様の部位については図中同一符合を付して説明を省略し、異なる部位について主に説明を行う。
この第6実施形態においては、前記第1実施形態と比較して、可動弁10の構成が相違する。即ち、可動弁10は、前方に突出してノズル孔8に挿入される延長部30を有する。延長部30は、可動弁10の最前端から前方に同軸に且つ円軸状に突出し、可動弁10によるノズル孔8の閉状態において、ノズル孔8に同軸に挿入される。延長部30の長さは、ノズル孔8の閉状態においてはノズル孔8の前端開口から延長部30が突出せず、樹脂流路7の閉状態においてはノズル孔8から延長部30が抜けないような長さに設定される。なお延長部30の外径はノズル孔8の内径より小さくされ、且つ、ノズル孔8の開状態において必要十分な流路面積を確保できるような外径に設定される。
この第6実施形態は、前記第1実施形態と同様の作用効果を備えると共に、特に次のような作用効果を備える。即ち、炭化の発生しやすい高温樹脂材料の成形では、加熱部流路壁面に炭化した樹脂が付着し樹脂の流動が偏る場合がある。そのため弁室9内で可動弁10が横転したり、あるいは芯ズレして弁室9の内周側壁側に偏ったりする可能性がある。しかし本実施形態の場合、可動弁10の延長部30が常にノズル孔8に挿入されていて可動弁10の同軸性が保たれる。よってノズル孔8の閉鎖時には可動弁10の前端部12をノズル孔側弁座部14に均等に接触させ、シャットオフ機能を確実に持たせることができる。また可動弁10の偏りによるドルーリング量増加を防ぐことができる。さらに、ノズル孔8の閉鎖時に延長部30がノズル孔8に挿入されてノズル孔8の容積を減らすため、ドルーリング量を減らすことができる。
以上、本発明の様々な実施形態を説明してきたが、本発明は他の実施形態を採ることもできる。例えば連通路は、ノズル孔側弁座部に設けられた溝によって形成してもよい。各構成要素の形状、寸法等は適宜変更が可能である。可動弁10の中間部11は省略されてもよい。
本発明の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に含まれる。従って本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。
7 樹脂流路
8 ノズル孔
9 弁室
10 可動弁
12 可動弁の前端部
12A 前端側テーパ面
12B 第1テーパ面
12C 第2テーパ面
13 可動弁の後端部
13A 後端側テーパ面
14 ノズル孔側弁座部
14A ノズル孔側テーパ面
15 隙間
16 連通路
17 溝
22 樹脂流路側弁座部
22A 樹脂流路側テーパ面
30 延長部
θ3,θ4 テーパ角
8 ノズル孔
9 弁室
10 可動弁
12 可動弁の前端部
12A 前端側テーパ面
12B 第1テーパ面
12C 第2テーパ面
13 可動弁の後端部
13A 後端側テーパ面
14 ノズル孔側弁座部
14A ノズル孔側テーパ面
15 隙間
16 連通路
17 溝
22 樹脂流路側弁座部
22A 樹脂流路側テーパ面
30 延長部
θ3,θ4 テーパ角
Claims (11)
- 樹脂流路と樹脂材料の流出口をなすノズル孔との間に、可動弁が配置される弁室を設け、前記弁室内における前記可動弁の自重による前進移動によって、前記可動弁の前端部を、前記ノズル孔の後端外周側に形成されたノズル孔側弁座部に当接させ、前記ノズル孔を閉状態とすることを特徴とする縦型射出成形機のシャットオフノズル装置。
- 前記ノズル孔の閉状態において、前記弁室と前記ノズル孔とを連通する連通路を設け、該連通路の前記弁室側の開口端を、前記可動弁の前端部に臨ませると共に、前記ノズル孔の閉状態であって樹脂材料の非供給時に前記弁室からの樹脂材料の流入を阻止するような大きさとしたことを特徴とする請求項1記載の縦型射出成形機のシャットオフノズル装置。
- 前記連通路を、前記ノズル孔の内周面に設けられ前記ノズル孔側弁座部の位置で開口する溝によって形成したことを特徴とする請求項2記載の縦型射出成形機のシャットオフノズル装置。
- 前記ノズル孔の閉状態において、前記可動弁の前端部と前記ノズル孔側弁座部との当接位置の外周側に、前記可動弁の前端部と前記ノズル孔側弁座部との間の隙間を形成したことを特徴とする請求項1乃至3いずれかに記載の縦型射出成形機のシャットオフノズル装置。
- 前記可動弁の前端部の表面と前記ノズル孔側弁座部とをテーパ面から形成したことを特徴とする請求項1乃至4いずれかに記載の縦型射出成形機のシャットオフノズル装置。
- 前記可動弁の前端部の表面を、互いに隣接する複数のテーパ面から形成し、これらテーパ面のテーパ角を前方に向かうほど次第に大きくし、そのテーパ角の変更位置で、前記可動弁の前端部を前記ノズル孔側弁座部に当接させることを特徴とする請求項5記載の縦型射出成形機のシャットオフノズル装置。
- 前記可動弁の前端部の表面を球面状に形成し、前記ノズル孔側弁座部をテーパ面から形成するか或いは球面状に形成したことを特徴とする請求項1乃至4いずれかに記載の縦型射出成形機のシャットオフノズル装置。
- 前記可動弁に、前方に突出して前記ノズル孔に挿入される延長部を設けたことを特徴とする請求項1乃至7いずれかに記載の縦型射出成形機のシャットオフノズル装置。
- 前記弁室内における前記可動弁の後退移動によって、前記可動弁の後端部を、前記樹脂流路の前端外周側に形成された樹脂流路側弁座部に当接させ、前記樹脂流路を閉状態とすることを特徴とする請求項1乃至8いずれかに記載の縦型射出成形機のシャットオフノズル装置。
- 前記可動弁の後端部の表面と前記樹脂流路側弁座部とをテーパ面から形成したことを特徴とする請求項9記載の縦型射出成形機のシャットオフノズル装置。
- 前記可動弁の後端部の表面を球面状に形成し、前記樹脂流路側弁座部をテーパ面から形成するか又は球面状に形成したことを特徴とする請求項9記載の縦型射出成形機のシャットオフノズル装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006005154A JP2007185842A (ja) | 2006-01-12 | 2006-01-12 | 縦型射出成形機のシャットオフノズル装置。 |
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ID=38341342
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JP2006005154A Pending JP2007185842A (ja) | 2006-01-12 | 2006-01-12 | 縦型射出成形機のシャットオフノズル装置。 |
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JP (1) | JP2007185842A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102476427A (zh) * | 2010-11-25 | 2012-05-30 | 区磋 | 一种零保压塑胶喷嘴 |
US12076896B2 (en) | 2021-03-01 | 2024-09-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Apparatus, mold, injection molding machine, manufacturing unit, method for manufacturing resin molded product, and valve unit |
-
2006
- 2006-01-12 JP JP2006005154A patent/JP2007185842A/ja active Pending
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