JP3164855B2 - 射出成形装置用射出ノズル - Google Patents

射出成形装置用射出ノズル

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、射出成形装置に使用す
る射出ノズルに係り、特に、この射出ノズルがノズル本
体を備え、このノズル本体がほぼ円筒形の外面と後部端
面とを有し、この後部端面がホットランナに当接し、さ
らにこの射出ノズルが、少なくとも、第１プラスチック
材料溶融物通路と第２プラスチック材料溶融物通路とを
有し、第２プラスチック材料溶融物通路がノズル本体を
同軸に貫いて延び、第１プラスチック材料溶融物通路が
ノズル本体を少なくとも第２プラスチック材料溶融物通
路にほぼ平行に貫きプラスチック材料溶融物通路が開か
れる状態と閉じられる状態との間で制御される射出ノズ
ルに関する。
【０００２】
【従来の技術】今日の射出成形技術はプラスチック材料
の使用が増大する傾向にあり、そのために使用されるプ
ラスチック材料は結晶硬化構造を示すものであり、ま
た、この使用されるプラスチック材料は、射出成形技術
の観点から見れば、加工処理が困難であり、かつ、狭い
温度範囲でしか、加工処理を行なうことができない。そ
のために、プラスチック材料溶融物の温度を射出成形装
置内のプラスチック材料溶融物通路に沿ってプラスチッ
ク材料溶融物の入口からホットランナ装置を貫き、さら
に射出ノズルを貫いてゲートまでの範囲で精密に制御す
ることは、射出成形の仕上がり製品の品質を考慮し、さ
らに、射出成形装置全体の作動モードの効率と信頼性を
考慮すれば、特に重要である。
【０００３】複数の用途のため、例えば、包装工業の分
野で、非常に腐敗しやすい食料品を長期間保存するた
め、又は食料品を困難な極限状態で取り扱うための用途
のためには、複数の異なる種類のプラスチック材料を、
一回の射出成形サイクルで、同時に処理して、サンドイ
ッチ状構造の材料を得るようにするのが好ましい。例え
ば、このサンドイッチ状構造の材料は、酸素を通さない
プラスチック材料で作られた内部の遮断層を用いて、食
料品をプラスチック材料で包装するために使用されるも
のであり、非熱伝導性プラスチック材料を非熱伝導性プ
ラスチック材料の間に埋め込むためのものである。性状
の異なる異種類のプラスチック材料を射出成形する場合
に、この目的は達成しなければならないことではある
が、多キャビテイ型ホットランナ装置の場合には、工具
技術の観点から見て、射出成形法を応用することが困難
であった。適当な制御方式を採用して、各種のプラスチ
ック材料の溶融物を成形用キャビテイ以外の場所で非常
に短いサイクル時間のうちに混合してプラスチック材料
の基礎となる層の内部に核になる層を形成することは、
特に困難であった。
【０００４】その後、今日に至るまでに、異種プラスチ
ック材料溶融物を同時に射出成形するために公知にされ
た装置は、殆ど全て複雑な射出成形装置とその関連制御
装置とを有するものである。これらの装置が非常に複雑
であるために、故障し易く、かつ、高価であり、しか
も、これらの装置を使用した場合に、必ずしも満足な結
果が得られるとは限らないものであった。（「モダン・
プラスチック(ModernPlastics) 」、１９９０年２月号
の５４ないし５６ページを参照されたい）。
【０００５】射出ノズルについて見れば、複数の異種プ
ラスチック材料をキャビテイの中に送り込むために使用
される異なる型式の複数の射出ノズルが公知になってい
る。これらの公知の射出ノズルは、例えば、欧州特許出
願公開明細書第３３９，７５３号、米国特許第４，８０
８，１０１号明細書、又は、ドイツ特許出願公開明細書
第３６ ３２９２８号に記載されている。さらに、これ
らの射出ノズルと同様に、種類の異なるプラスチック材
料を分離されたプラスチック材料溶融物溝から供給し
て、多層構造の製品を製造することが可能な射出ノズル
が欧州特許出願公開明細書第３７８，１３８号、米国特
許第４，４７０，９３６号明細書、ドイツ特許出願公開
明細書第３５ １９ ９２１号又は米国特許第３，９４
７，１７７号明細書に、それぞれ記載されている。
【０００６】プラスチック材料溶融物のコインジェクシ
ョン(coinjection) 成形を実施するために使用されるこ
れらの公知の装置に共通の主要な特徴は、射出成形を逐
次的に行なうものであり、一体構造の同軸シエル又は同
軸シリンダを有し、これらの装置の直径が異なり、これ
らの装置が異なる種類のプラスチック材料を流すための
分離された溝を形成するために使用され、これらの種類
の異なるプラスチック材料を混合しない状態でキャビテ
イに送り込まなければならないものであった。射出ノズ
ルはバルブゲートを開閉するために使用されるノズルチ
ップの先端挿入部、一方の種類のプラスチック材料を送
り込むための中心の穴とを有し、これに対して一方の種
類のプラスチック材料を環状のプラスチック材料溶融物
の穴から射出ノズルの先端部に送り込むものであり、こ
の装置も公表されている（これについては、例えば、ド
イツ特許出願公開明細書第３５ １９ ９２１号を参照
されたい）。
【０００７】米国特許第４，４７０，９３６号明細書に
よれば、２種類のプラスチック材料を長軸方向に分離さ
れた溶融物溝から送り込み、この分離された溶融物溝が
プラスチック材料溶融物を供給する穴を形成し、この穴
を射出ノズルの長軸方向の中心軸線に対して対称に配設
している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する主要な問題点は、射出成形装置のための射出ノズル
を提供することにあり、この射出ノズルは２種類以上の
異種プラスチック材料を用いて多層構造の製品を製造す
るものであり、この射出ノズルを用いて、異種プラスチ
ック材料を、滑らかに、かつ、バランスした状態で送り
込むことを確実に行なうことができるものである。
【０００９】さらに、この新規な射出ノズルは、プラス
チック材料溶融物を射出ノズルからキャビテイに送り込
むために改善された精密な温度制御をも行ない得るよう
にすべきものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、射出成形装置
に使用されノズル本体を備えた射出ノズルであり、この
射出ノズルがこのノズル本体がほぼ円筒形の外面と後部
端面とを有し、この後部端面がホットランナに当接し、
この射出ノズルが、さらに、少なくとも第１プラスチッ
ク材料溶融物通路と第２プラスチック材料溶融物通路と
を有する。これらの第１プラスチック材料溶融物通路及
び第２プラスチック材料溶融物通路が少なくとも第１プ
ラスチック材料溶融物及び第２プラスチック材料溶融物
のためのものであり、第２プラスチック材料溶融物通路
がノズル本体を貫いて同軸に延び、第１プラスチック材
料溶融物通路が第２プラスチック材料溶融物通路に少な
くともほぼ平行にノズル本体を同軸に貫いて延び、さら
に、プラスチック材料溶融物通路が開かれる状態と閉じ
られる状態との間で制御される構造の射出成形装置用射
出ノズルを提供するものである。より具体的には、本発
明の射出ノズルの主要な特徴は、第１プラスチック材料
溶融物通路が第１プラスチック材料溶融物の穴及び第２
プラスチック材料溶融物の穴によって形成され、ノズル
本体の後端面の内部に対して開口し、ノズル本体の後端
部が半球形の流入凹部を有し、この流入凹部が第１プラ
スチック材料溶融物を周縁で対向する方向に延びている
２つの分岐通路を介して第１プラスチック材料溶融物の
穴及び第２プラスチック材料溶融物の穴に接続するため
のものであり、一体構造の電熱部材が少なくともノズル
本体の外面に沿って延びていることにある。
【００１１】この構造の射出ノズルは、その後端部で、
異なる種類のプラスチック材料をこれに関連するプラス
チック材料溶融物分配装置、好ましくはホットランナ・
マニホールド装置から円滑に受け入れ、かつ、この射出
ノズルを、このプラスチック材料溶融物分配装置に固定
する作用を行なう。
【００１２】より便利な形態によれば、この形態は第１
プラスチック材料の溶融物を第１プラスチック材料溶融
物の穴及び第２プラスチック材料溶融物の穴に対して供
給するための使用されるものである。これらのこの第１
プラスチック材料溶融物の穴及び第２プラスチック材料
溶融物の穴は、ノズル本体を貫いて延びて第１プラスチ
ック材料溶融物通路を形成し、ノズル本体の後端部の後
端面は、ホットランナ装置に対してシール効果を発生さ
せるための分割面及びシール面として使用される。組み
立てられた状態では、このノズル本体の後端部の後端面
に射出ノズルが続き、このノズル本体の後端部の後端面
に入口部が設けられ、この入口部が半球形のカップ状凹
部の形であり、この半球形カップ状凹部が、既に説明し
たノズル本体の後端部の後端面中心の開口部に対して半
径方向に配設され、２つの分岐通路が、好ましくは、半
環状の凹部となっている。これらの２つの分岐通路が、
既に説明した入口の凹部から円周方向に対称形に延び
て、入口の凹部と、第１プラスチック材料溶融物の穴及
び第２プラスチック材料溶融物の穴との間に接続を形成
し、これらの第１プラスチック材料溶融物の穴及び第２
プラスチック材料溶融物の穴が相互に中心の第２プラス
チック材料溶融物通路に対して半径方向に対向する関係
になるように配設されている。
【００１３】本発明の好ましい形態によれば、この形態
は、特に、射出ノズルを取り囲む射出成形用キャビテイ
のゲートに接近しているノズルチップの中のプラスチッ
ク材料溶融物の精密な温度制御を行なうことができ、こ
のノズルチップが、一体の形のノズル本体に接続され
て、このノズル本体と共に一体構造の装置を形成するこ
とができる。
【００１４】このノズルチップの挿入部の接続及び基本
的に円筒形のノズル本体の接続は、一体構造の装置を形
成するために行われるものである。この一体構造の装置
は、この場合には、ノズル本体の前端面に保持されたノ
ズルチップの挿入部であり、この挿入部の接続及びノズ
ル本体の接続は、例えば、必要に応じて、この接続と同
時に仮溶接を行なう必要がある場合に、密着整合によっ
て、確実な接続を形成することができる。
【００１５】ノズルチップは、好ましくは、先端挿入部
を有し、さらに、この先端挿入部を取り囲む漏斗状部材
を有し、この漏斗状部材の配設は、この漏斗状部材が先
端挿入部を取り囲んで、この漏斗状部材に環状空間を形
成するように行われる。この漏斗状部材が射出成形用キ
ャビテイの中のゲートから軸線方向に引き離されるよう
に配設される場合には、この漏斗状部材はチップ挿入部
を越えて軸線方向に突出する。
【００１６】射出ノズルのノズルチップを、このノズル
チップのチップ挿入部の分離及びノズルチップによる好
ましいバルブゲートの開閉を行ない得るように接続する
場合には、このチップ挿入部は、円筒形のコアと、半径
方向に延びている環状フランジを有するのが好ましい。
この環状フランジは、円筒形のコア部分のノズル本体に
対面している側部に形成され、この円筒形のコア部分と
環状フランジは、相互に一体構造にされ、これに対して
中心のコア部分の下流側の前端部は、ニードル弁の位置
によっては、そのニードル弁に対してシールし得るよう
に係合するものであり、この中心のコア部分の下流側の
前端部の外部形状は部分的に円錘形である。
【００１７】本発明の主題であって、さらに便利である
形態によれば、この形態は、使用する材料に応じ、他の
射出成形の条件に応じて応用し得るものである。従っ
て、ノズルチップのチップ挿入部の円錘形の端部は、そ
の周縁に凹部を有し、このチップ挿入部の端部の周縁の
凹部は、加熱部材通路の前端部と同様に構成されてお
り、これは、このチップ挿入部の端部の周縁の凹部が、
その内部に加熱部材を受け入れ得ることができるように
するためである。
【００１８】ノズルチップのさらに好ましい構造に関し
て説明すれば、このノズルチップにおいては、第１プラ
スチック材料溶融物通路の第１プラスチック材料溶融物
通路及び第２プラスチック材料溶融物の穴がチップ挿入
部の環状フランジの内部に対して開口しており、この環
状フランジがこの開口が行われる範囲内に環状凹部を有
し、この環状凹部がこの環状フランジの下流の下側にあ
るような性質を有する。その特徴は次の通りである。す
なわち、加熱部材の先端部がチップ挿入部の前端部に埋
め込まれて温度制御を行なうことができ、この温度制御
はゲートで殆ど直接的に行われるものであり、また、こ
の温度制御は第２プラスチック材料溶融物通路の中の第
２プラスチック材料溶融物の加熱を行なうものである。
この第２プラスチック材料溶融物はバルブピンによって
制御されるのが好ましいものであり、この温度制御は、
さらに、チップ挿入部の端部の外周に沿って延びている
環状空間の内部の第１プラスチック材料溶融物の加熱を
も行なうものであり、従って、射出成形装置のゲートの
範囲の温度を精密に制御することができる。
【００１９】さらに、射出ノズルの最も端の端部に必要
な熱容量を利用し得る空間の条件によっては、この端部
の中に設けられる周縁の凹部を環状通路若しくは螺旋通
路、周縁の環状通路、又は、最も好ましくは、特に部分
的に円錘形にアンダーカットされた部分とすることがで
きる。この部分的に円錘形にアンダーカットされた部分
は、その内部に１つ又は２つの加熱部材の巻線部を挿入
するため、又は、加熱部材の併置された２つの巻線部を
使用するためのものであり、これらの巻線部は連続的に
収容されるので相互に直接当接する。
【００２０】チップ挿入部の便利であって流体動力学的
に好ましい構造の円錘形の端部は、加熱部材の先端部の
２つの巻線部を有し、これらの２つの巻線部は、この加
熱部材の先端部の外周に収容されるのが好ましい。これ
らの２つの巻線部を、併置された環状空間の中の第１プ
ラスチック材料溶融物に対して高い信頼性で保護するこ
とは、円錘形スリーブがチップ挿入部の端部で、円錘形
の外面を形成し、この環状スリーブがチップ挿入部に接
着されるという特徴に基づいて、顕著に達成することが
可能である。
【００２１】好ましい構造のノズルチップについて説明
すれば、このノズルチップは、加熱形のチップ挿入部を
有し、漏斗状部材は滑らかな流れを発生させ、かつ、環
状空間を形成するためのものであり、この環状空間は中
心の第２プラスチック材料溶融物通路の口金を取り囲
み、この口金に対して第１プラスチック材料溶融物通路
が２つのプラスチック材料溶融物の穴を貫いて接続され
る。この２つのプラスチック材料溶融物の穴は、既に説
明した環状空間の内部に対して、上流の位置で開口し、
既に説明した漏斗状部材は周縁の密着整合部分の中に収
容され、この周縁の密着整合部分はノズルチップの環状
フランジの周縁によって形成され、さらに、ノズル本体
の端面の前部周縁の範囲に設けられたステップ状部分に
よって形成されている。
【００２２】また、漏斗状部材はノズル本体に密着整合
するように結合して、一体構造の装置を形成し、この結
合は咬み合わせ及び接着によって行なうことができる。
【００２３】プラスチック材料溶融物通路の最適加熱を
実現するため、さらに、射出ノズルの内部のプラスチッ
ク材料溶融物通路の温度の最適制御を実現するために、
本発明のさらに好ましい形態は次の制御装置を提供す
る。すなわち、この制御装置は加熱部材通路の内部に加
熱部材を収容し、かつ、この加熱部材通路が螺旋形であ
って、この加熱部材通路のうちの少なくとも１つの加熱
部材通路が、この加熱部材通路が周縁の環状溝を形成す
るような形状であり、この周縁の環状溝が、ノズル本体
の外面に沿って延び、かつ、その内部に、加熱部材の軸
線方向に延びた複数の巻線部を受け入れ、この巻線部を
用いて、この範囲における電流密度を大きくすることが
できるものである。
【００２４】電熱素子を大きい充填密度で収容するため
に使用されるような周縁の環状溝は、少なくとも、射出
成形装置の放熱が非常に大きい範囲、特にノズル本体の
後端部に設けるのが好ましいものである。しかしなが
ら、本発明の好ましい形態によれば、ノズル本体の前端
部も加熱部材通路を有し、この加熱部材通路は、この加
熱部材通路がその内部に加熱部材の併置された複数の連
続的な巻線部を受け入れる周縁の環状溝を形成し、これ
らの周縁の環状溝を螺旋形通路によって連結し、この螺
旋形通路を使用して、内部に螺旋形の加熱素子を含むよ
うに構成されている。
【００２５】特に簡単な構造の射出ノズル及びこの射出
ノズルの特に簡単な作用モードは、一体構造の加熱部材
を使用して射出ノズル全体を加熱し、この射出ノズルが
チップ挿入部を有し、このチップ挿入部がノズルチップ
を形成し、半径方向の接続通路を使用して、チップ挿入
部の端部における加熱部材のノズルチップの端部に対す
る接続を行ない、この半径方向の接続通路を、チップ挿
入部とノズル本体の前端面との間にある分割面に配設す
る。この半径方向の接続通路を用いて、ノズルチップ部
材の周縁凹部を前方の周縁環状溝に接続し、この前方の
周縁環状溝の内部に電熱素子の前部を収容するという特
徴を実現することができる。
【００２６】射出ノズルを固定し、さらに、この射出ノ
ズルを用いて、その周囲の射出成形用キャビテイプレー
トに対する断熱効果を最大にするために、スリーブ部材
に断熱フランジを設け、この断熱フランジをノズル本体
の後端部に取り付け、このノズル本体の後端部に対する
断熱フランジの取り付けをこの断熱フランジがノズル本
体の後端部に密着整合するように、かつ、電気的接続端
子の接続部を支持するように行ない、この電気的接続端
子の支持は、この電気的接続端子が加熱部材を半径方向
に射出成形装置の外に案内してこの加熱部材を電源に接
続するように行なう。
【００２７】検知器は、射出ノズルに沿った温度のプロ
フィールの監視と制御を行うために使用されるものであ
る。この温度のプロフィールの監視と制御は、加熱部材
に対するエネルギーの供給を制御するために行われるも
のであるが、この検知器は熱電対とするのが好ましく、
この熱電対はノズル本体の中に設けられた軸線方向の凹
部の中に挿入され、かつ、ノズル本体の前端面の近傍の
位置まで延長されている。
【００２８】
【実施例】以下に本発明を射出ノズルを中心として説明
する。この射出ノズルは２種類のプラスチック材料を決
腔する射出成形に使用されるものであり、その概要を図
１及び図２に示す。
【００２９】このタイプの射出ノズルは、例えば、ホッ
トランナ型多数個取り射出成形装置の部品として、より
便利な射出ノズルと共に使用されるものである。長期
間、酸素を通さないことを要求されるの場合には、食料
品包装容器製造の目的に対応する構造を有し、この酸素
を通さない包装容器は、プラスチック材料の障壁層によ
って得られるものであり、このプラスチック材料は、酸
素不透過性プラスチック材料の包装容器の基礎となる材
料に含まれ、この包装容器の、酸素を通さない蓋に結合
されるものである。
【００３０】図１及び図２に示す形態は、射出成形用の
射出ノズル１を有し、この射出ノズル１は、ニードル弁
によるゲートの開閉のために使用されるものであって、
ノズル本体２を有し、このノズル本体２の後部２ａは、
ノズル本体２にスリーブ部材３を、例えば、レーザ溶
接、又は、真空ろう付け等の方法を用いて固定結合し、
ノズル本体２にはねじ穴４が設けられ、このねじ穴４
は、射出ノズルをホットランナ装置（図示せず）にねじ
止めするために使用されるものである。この射出ノズル
１は、従来の方法によって、射出成形用キャビテイ（図
示せず）及び支持板（図示せず）に挿入され、スリーブ
部材３の断熱フランジ５は、より便利な断熱装置を形成
し、この断熱装置が、空間５ａを形成して、冷却された
射出成形用キャビテイと支持板に対する断熱作用を行な
う。この構造の形状は、製造技術の観点からみれば特に
重要であり、スリーブ部材３の組立体を考慮して簡単に
なっており、ノズル本体２は、次のような特徴に基づい
て具現されるものである。すなわち、この特徴は、ノズ
ル本体２の後部２ａがノズル本体２に環状の肩部部２２
を設け、この環状の肩部２２がスリーブ部材３のための
停止装置を形成し、この停止装置が、ノズル本体２に特
に密着整合するように取り付けられて、ノズル本体２と
一体になることを、その内容とするものである。これと
同時に、２種類のプラスチック材料を、これに関連する
射出成形用キャビテイのゲート（図示せず）の範囲に送
って、このプラスチック材料の、１回の射出工程サイク
ルにおける精密なタイミングを連続的に行なう。この射
出ノズル１は中央の第２プラスチック材料溶融物通路６
を有し、この第２プラスチック材料溶融物通路６は、射
出ノズル１の長軸方向の軸線に沿って延び、かつ、この
射出ノズル１の半径方向に配置され、第１プラスチック
材料のための第１プラスチック材料通路７は２本のプラ
スチック材料溶融物の穴７ａ、７ｂの形に構成され、こ
のプラスチック材料溶融物の穴７ａ、７ｂは、第２プラ
スチック材料溶融物通路６に対して、軸線方向に平行に
延びている。
【００３１】中央の第２プラスチック材料溶融物通路６
は、ノズル本体２の長軸方向の穴を形成し、この穴から
第２プラスチック材料が供給される。中央の第２プラス
チック材料溶融物通路６の内部にバルブピン８が設けら
れ、このバルブピン８がゲートの開閉を行ない、かつ、
このバルブピンの長軸方向の移動を制御される。このバ
ルブピンの長軸方向の移動は、このバルブピン８が射出
ノズル１のノズル本体２に対して行なう移動であり、こ
のバルブピン８の移動が射出成形装置のバックプレート
の中で、油圧式起動装置（図示せず）によって行われる
ものである。バルブピン８は、第１図に示されているよ
うに、射出ノズル及び射出成形用キャビテイ（図示せ
ず）に対して完全に開かれる状態になるものである。他
方において、バルブピンの移動の制御は、少なくとも部
分的に、第１プラスチック材料及び第２プラスチック材
料の各溶融物の圧力によって行われる。
【００３２】しかしながら、本発明は、バルブピンのゲ
ートの開閉が行われる場合の射出成形用の射出ノズルに
限定されるものではない。これとは逆に、バルブピンを
用いてプラスチック材料の注出を行なうことは可能であ
り、また、第２プラスチック材料溶融物通路６の中の第
２プラスチック材料及び射出ノズルの先端部の下にある
第２プラスチック材料を、それぞれ凍結して、射出成形
用キャビテイプレートの中のゲート（図示せず）を閉じ
ることも可能である。さらに、１回の射出成形工程のサ
イクルで、数種類のプラスチック材料溶融物を同時に射
出するためのプラスチック材料溶融物の制御を行なうこ
とも可能であり、この数種類のプラスチック材料溶融物
の同時射出のためのプラスチック材料溶融物の制御は、
射出成形によって製造される製品の中に障壁層を形成す
ることを目的として、熱によってバルブのゲートを開閉
する装置を用いて、ノズルの先端部の範囲内で温度を精
密に制御するために行われるものである。
【００３３】第１プラスチック材料をプラスチック材料
溶融物の穴７ａ、７ｂに送り、このプラスチック材料溶
融物の穴７ａ、７ｂへの送り込みを行なうために、後端
部２３が、その内部に、半球形の流入凹部２４を形成
し、この半球形流入凹部２４から、分岐通路７ｃ、７ｄ
が対向方向に延び、この分岐通路７ｃ、７ｄは、半環状
のカップ形のような形状を有し、第１プラスチック材料
通路７の半球形の流入凹部２４を、プラスチック材料溶
融物の穴７ａ、７ｂに接続している。プラスチック材料
溶融物の穴７ａ、７ｂは、それぞれ、半形通路と半形凹
部を形成し、さらに、流入凹部２４の半球形のカップ状
部分も半形通路と半形凹部をそれぞれ形成し、これらの
半形通路と半形凹部は、それぞれ、ホットランナ装置
（図示せず）の中で断面形状が円形になっている。射出
ノズルは、ホットランナ装置に取り付けられた時に、ね
じ穴４を介して円形の断面形状になり、この円形の断面
形状は、半形通路と半形凹部の円形の断面形状に対応し
ている。プラスチック材料溶融物の穴７ａ、７ｂは、こ
れらのプラスチック材料溶融物の穴７ａ、７ｂが中央の
プラスチック材料溶融物通路と中心の第２プラスチック
材料溶融物通路６とに対して対称に延び、かつ、それぞ
れ、ノズル本体２を貫いている第２プラスチック材料溶
融物通路６に対して平行になっている。さらに、この第
２プラスチック材料溶融物通路６から等距離になるよう
に、そのうえさらに、このプラスチック材料溶融物の穴
７ａ、７ｂの端部が、ノズル本体２の前端部２ｂの前端
面２５上に位置するように配設されている。
【００３４】射出ノズルの先端部は、射出ノズル１の中
心の長軸方向の軸線上に、内側の中心の第２プラスチッ
ク材料溶融物通路６の口金の開口部１６を形成するもの
である。しかし、この射出ノズルの先端部は、特に、ノ
ズルチップの先端挿入部１５よって形成されており、射
出ノズルの先端部のノズルチップの先端挿入部１５は、
丸い本体部から成り、この丸い本体部は、内側の環状ス
テップ状部分３１の装置により、必要に応じて、仮付け
溶接によって、ノズル本体２の前端面２５に密着整合す
るように配設されている。射出ノズルの先端部のノズル
チップの先端挿入部１５は、円筒形の本体部１５ａと環
状フランジ１５ｂとを有し、環状フランジ１５ｂは円筒
形の本体部１５ａと一体になるように形成され、この環
状フランジ１５ｂは結合穴２６を有し、この結合穴２６
は、プラスチック材料溶融物の穴７ａ、７ｂの延長部分
を形成し、かつ、下流側の環状凹部２７の内部に対して
開口して環状凹部２８を形成する。この環状凹部２８
は、内側の第２プラスチック材料溶融物通路６の円筒形
の本体部１５ａ及び開口部１６を取り囲み、環状凹部２
８の外側の部分は、漏斗状部材１８によって限定され
て、射出ノズルの先端部を形成する。漏斗状部材１８
は、ノズル本体２に固定結合され、このノズル本体２に
対する固定結合は、例えば装置着整合及び仮溶接によっ
て行われ、この装置着整合及び仮溶接は、ノズル本体２
の前端面２５の外側の範囲にある環状フランジ１５ｂ
と、これに関連する環状スッテプ部分の外周部分によっ
て形成された密着係合部分に対して行われる。漏斗状部
材１８の下流側の周縁のフランジ１８ａは、射出ノズル
の先端部の心出しを行ない、この射出ノズルの先端部の
心出しは、射出成形装置（この結合においては図示せ
ず）のモールド成形用キャビテイ板の中のゲートを取り
囲むゲート側の凹部の中で行われる。
【００３５】これらの部材が下流側の環状凹部２７の内
部に対して開口する位置の下流側では、結合穴２６は、
円錘形のテーパの形状を有する。
【００３６】第２プラスチック材料溶融物通路６の内周
面の直径方向の部分及び構造的形状の部分は、バルブピ
ン８の外周面（少なくとも、その外周面の部分的な面）
のノズルチップの先端挿入部１５及び直径方向の部分及
び構造的形状の部分の内部で、高い信頼性で、バルブピ
ン８の近くで、開口部１６とバルブピン８の間を間隙の
状態を形成する。この間隙がバルブピン８の下側にプラ
スチック材料溶融物を送り出すことができる状態にし、
かつ、バルブピン８が開いた状態のゲート（この状態で
は図示せず）で、開口部１６とバルブピン８との間を、
第２プラスチック材料溶融物通路６の中に逆流して、こ
のゲートを閉鎖し得るようにすることができる。この逆
流するプラスチック材料溶融物がバルブピンの前方移動
に打ち克つものでなければならず、その逆流の抵抗はバ
ルブピン８のタイミング制御特性の基本的な範囲を決定
する。必要に応じて、バルブピン８及び開口部１６は、
外周方向に引き離された長軸方向の凹部を有し、この長
軸方向の凹部はプラスチック材料溶融物がゲートの範囲
から逆流できるような空間を形成するために使用される
ものである。
【００３７】この形態の射出ノズルを好ましく使用する
ことによって、この射出ノズルをコインジェクション方
式の射出成形に使用することができる。このコインジェ
クション方式の射出成形は、ポリプロピレンから成る包
装材料の逐次的な射出成形を行ない、さらに、コアにな
る材料としてのポリアミド層（ナイロン）を、サンドイ
ッチ状に射出成形するものである。この場合、射出ノズ
ル１が多数個取り射出成形装置に使用された時には、プ
ラスチック材料溶融物の穴７ａ、７ｂがこの射出成形装
置にポリプロピレンの溶融物（ＰＰ）を供給し、このポ
リプロピレン溶融物が環状凹部２８の中に入り、これに
対して、ポリアミドの溶融物は、バルブピン８によって
制御されて、中心の第２プラスチック材料溶融物通路６
を通って流される。
【００３８】射出ノズル１、特に、後端部２ａ、前端部
２ｂ及びこれらの後端部２ａと前端部２ｂとの間で延び
ている中央部２ｃとを有するノズル本体２は、電気的に
絶縁された加熱部材９によって加熱される。この加熱部
材９は、後部９ａと、中央部９ｂと、前端部９ｃと、加
熱部材９の出口側端部９ｄとを有し、この加熱部材９の
出口側端部９ｄは後部９ａに接続され、この後部９ａは
電気回路端末１０の接続端子の中に収容されている。加
熱部材９は、その内部にニクロム線を有し、このニクロ
ム線は電気絶縁材料の中央を貫いて延び、この電気絶縁
材料は、耐火性粉末材料、例えば酸化マグネシウムで作
られており、このニクロム線と耐火絶縁性粉末材料は鋼
製外筒の中に収容されている。
【００３９】説明するように、加熱部材９は加熱部材通
路１１の中にあり、この加熱部材通路１１は、ノズル本
体２の外面１２に沿って、軸線方向に延びており、この
加熱部材９は、加熱部材通路１１の中にあり、かつ、ニ
ッケルの保護被膜でコーテイングされ、ノズル本体２に
真空ろう付けされている。このような構造によって、こ
の加熱部材通路１１の中の加熱部材９がノズル本体２と
一体の装置を形成する。
【００４０】特に、数種類のプラスチック材料を射出成
形する場合であって、これらのプラスチック材料の特性
が異なり、かつ、これらのプラスチック材料が、１個の
射出ノズルから射出される場合には、一方において、プ
ラスチック材料の臨界溶融点を考慮し、他方において、
射出ノズル１と、この射出ノズル１を取り囲んでいるノ
ズル本体との間で変化する放熱条件を考慮して、射出ノ
ズルの内部におけるプラスチック材料溶融物の通路に沿
って精密な温度制御を行なう必要がある。例えば、一方
においては、冷却された射出成形用キャビテイプレート
によって密に取り囲まれている射出ノズルの後部に非常
に大きい放熱が認められ、他方において、射出成形用キ
ャビテイプレートの付近のゲートの範囲にあるノズルチ
ップにも放熱の増加が認められる時には、この範囲に対
して適当な熱の補給を行なうことは、例えば熱によるバ
ルブゲートの開閉又はバルブピンによるバルブゲートの
開閉との関連において、特に重要である。この熱の補給
は、異なる２種類のプラスチック材料の逐次的な射出成
形を１回の射出成形工程のサイクルによって実施する場
合にはより一層重要であり、ゲートの上流部におけるプ
ラスチック材料溶融物の過早混合を極力防止するもの
の、プラスチック材料溶融物通路の開口部（この場合に
は、中心のプラスチック材料溶融物通路６の開口部１
６）の逐次的な開閉を保証する必要がある。しかも、こ
れと同時に、他のプラスチック材料溶融物（この場合に
は、環状凹部２８の中にある第１プラスチック材料溶融
物）の安定した温度における射出成形能力を保証する必
要がある。
【００４１】ノズル本体２の後端部２ａの範囲における
電流密度と加熱能力を具現するために、加熱部材９の後
部９ａのための加熱部材通路１１は、この範囲で、次の
ように構成される。すなわち、この加熱部材通路１１の
構成は、周縁の環状溝１３がノズル本体２の外面１２に
沿って軸線方向に延びるように形成され、かつ、この環
状溝の基部の直径がノズル本体２の外面１２の直径より
も小さくなるように形成される。（この両者の直径の差
は、ノズル本体２の外径を基準として測定した場合に、
加熱部材９の直径の約２倍に対応する）。周辺の環状溝
１３が特に簡単な方法で、加熱部材９の巻線部を複数の
軸線方向に連続的な隣接巻線部（層の巻線部の形にした
後に）にすることができるようにするものである。この
ような周辺の環状溝１３は、次のような、特に便利な方
法を用いて製造することができる。すなわち、この方法
は、ノズル本体２の外面１２を回転させることによっ
て、周辺の環状溝１３の軸線方向の長さを、特に、加熱
部材のための挿入用空間の寸法に応じて、所要の加熱プ
ロフィールが得られるようにするものである。この所要
の加熱プロフィールは、これに関連を有するプラスチッ
ク材料溶融物通路材料通路６、７に部分的に沿い、さら
に、加熱部材９の直径に沿った加熱プロフィールであ
る。
【００４２】図１に示すように、ノズル本体２の中央部
２ｃのうちの、このノズル本体２の外面に沿っている構
成部分の寸法、加熱部材９の断面に基本的に対応する直
径を有する螺旋形通路と同様の従来の加熱部材通路１１
の寸法及びこの加熱部材９のうちの、上述の螺旋形通路
の中に挿入される中央部９ｂの寸法は、通常の場合、中
心の第２プラスチック材料溶融物通路６に沿って、さら
に、第１プラスチック材料通路７の第１、及び第２のプ
ラスチック材料溶融物の穴７ａ、７ｂに沿って、充分か
つ均一な加熱プロフィールを保証するために充分であ
る。その理由は、この位置では放熱が減少するからであ
る。図１に示すように、上述の螺旋形通路は、プラスチ
ック材料溶融物通路６、７ａ、７ｂの軸線方向の延長部
分の全範囲に亘って均一な離間距離を有することがで
き、この螺旋形通路の可変ピッチも同様である。
【００４３】第１プラスチック材料溶融物及び第２プラ
スチック材料溶融物の射出成形を環状凹部２８の内部の
第１プラスチック材料溶融物の温度制御と共に行なっ
て、特に優れた結果を得るために、かつ、射出ノズルの
先端部のノズルチップの先端挿入部１５によって第２プ
ラスチック材料溶融物（ナイロン）を搬送する第２プラ
スチック材料溶融物通路６の開口部１６の範囲における
粘稠度を、上述の開口部が射出ノズルの先端部のノズル
チップの先端挿入部１５によって形成される結果をを得
るために、２つの巻線部を有する加熱部材９の先端部９
ｆが、第２プラスチック材料溶融物通路６の開口部１６
の範囲内に直接に、挿入部材１５の前端部１５ａの円錘
形の外面に沿って設けられる。加熱部材９の先端部９ｆ
は、加熱部材通路１１の傾斜部分１７を介し、さらに、
軸線方向に延びた周辺の環状溝１４にほぼ収容されてい
る前端部９ｃを介して、加熱部材９の前端部９ｃに接続
され、これは、ノズル本体２の外面１２に沿って、接近
した形で、連続的に併置するように巻き付けられて、こ
の範囲における熱容量の増大をも、同様に保証する。
【００４４】さらに、この形態の場合には、加熱部材９
の後部９ａが軸線方向に延びている周辺の環状溝１３、
１４に挿入され、さらに、加熱部材９の前端部９ｃも、
この軸線方向に延びている周辺の環状溝１３、１４に挿
入され、これらの軸線方向に延びている周辺の環状溝１
３、１４が、その内部に、加熱部材９の複数の隣接した
巻線部を収容している。しかしながら、このような構造
の代りに、加熱部材通路１１を設け、この加熱部材通路
１１の内部を環状溝のような構造にし、この加熱部材通
路１１の内部の環状溝を、複数の隣接する巻線部の収容
が可能になるように配設する。この巻線部の収容をノズ
ル本体２の後部２ａ又はノズル本体２の前端部２ｂ又は
ノズルチップの先端挿入部１５の円錘形の端部とし、こ
れに対して、加熱部材通路１１の残余に部分を「単条」
の螺旋形通路にすることも可能である。
【００４５】加熱部材９を電源に電気的に接続するため
に、加熱部材９の後部９ａに接続された加熱部材９の出
口側の端子９ｄをスリーブ部材３の中に設けられた垂直
スロット１９を貫くように半径方向に延長し、プラグの
形にした後に、電気接続端子１０に電気的に接続する。
この電気接続端子１０は、スリーブ部材３の円錘形の挿
入穴３４の中に挿入されている。垂直スロット１９の範
囲の中の後端部２３を閉じるために、楔形部材２０を、
スリーブ部材３の中に、このスリーブ部材３の後端部２
３から挿入することができる。また、必要に応じて、垂
直スロット１９及び楔形部材２０にも、スリーブ部材の
内部に配設される部分を設けることができ、スリーブ部
材３がノズル本体２に取り付けられた時に、円錘形の挿
入穴３４を貫いている加熱部材９の出口側端部９ｄを保
持し、半径方向に方向変換させることも可能である。
【００４６】熱電対２１は、ノズル本体２の、細長い形
に腐蝕加工されている軸線方向の凹部の中に挿入され
て、加熱部材９の温度制御のための信号発生器としての
作用を行なう。
【００４７】射出ノズルのノズルチップの先端挿入部１
５の、便利であって油圧的に好ましい構造の形状の円錘
形の端部は、２つの巻線部を有し、この２つの巻線部
が、加熱部材９の先端部９ｄに設けられ、この巻線部
が、加熱部材９の先端部９ｄの先端部挿入部分の外周に
収容されるのが好ましい。これらの巻線部が、さらに、
併置された環状凹部２８の中の第１プラスチック材料溶
融物に対して高い信頼性で保護され、これらの巻線部
が、特に、挿入部材１５の円錘形の外面を形成するスリ
ーブ２９が先端部の挿入部材に対して接着されるという
特徴によって達成されるものである。
【００４８】加熱部材９の配設について説明すれば、本
発明は、複数の異なるプラスチック材料溶融物を送り込
む形状のノズルのようなものに限定されるものではな
く、螺旋形加熱部材に取り付けられ、この螺旋形加熱部
材が射出ノズルの外面に沿って延びている構造の全ての
タイプの射出ノズルにも、容易に使用することができる
ものである。また、このノズルを貫いて延びるプラスチ
ック材料溶融物通路を加熱するためにも使用することが
できるものであり、これらの構造に類似する他の構造の
射出ノズルは、とるにたりない。
【図面の簡単な説明】
【図１】２種類のプラスチック材料溶融物の射出成形の
ために使用される射出ノズルの概略的な断面図である。
【図２】図１に基づく射出ノズルの上面図である。
【符号の説明】
２ ノズル本体 ２ｂ ノズル本体の前端部 ２ａ ノズル本体の後端部 ６ プラスチック材料溶融物通路 ６ 長軸方向の中心の穴 ７ 第１プラスチック材料通路 ７ａ 第１プラスチック材料溶融物の穴 ７ｂ 第２プラスチック材料溶融物の穴 ７ｃ，７ｄ 分岐通路 加熱部材 電熱部材 ａ，９ｃ 加熱部材の巻線部 ｆ 加熱部材の先端部 １ 加熱部材通路 ３ 後部周縁の環状溝 ４ 前部周縁の環状溝 ５ ノズルチップの先端挿入部 ５ｂ 環状フランジ ５ａ 円筒形コア部分 ５ ノズルチップ ６ ノズルチップの中の開口部 ７ 漏斗状部材 ８ ノズルチップ ３ ノズル本体の後端部 ４ 流入凹部 ５ ノズル本体の端面 ７ 下流側の環状凹部 ８ 環状空間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−55676（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−94805（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−309417（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−268618（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/84

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ほぼ円筒形の外面（１２）と後部端面（２
    ３）とを有するノズル本体（２）と、分離して長手方向
    に延びる第１溶融物通路（７）と第２溶融物通路（６）
    とを有し、第２溶融物通路（６）がノズル本体（２）を
    同軸に延び、第１溶融物通路（７）が第２溶融物通路
    （６）の両側で第２溶融物通路（６）に平行にノズル本
    体を延びノズル本体（２）の後部端面（２３）に開口す
    る第１溶融物穴（７ａ）と第２溶融物穴（７ｂ）とを有
    し、後部端部（２３）に中心からづれて入口凹部（２
    ４）と、２つの分岐通路（７ｃ、７ｄ）が設けられ、一
    方の分岐通路（７ｃ）が、入口凹部（２４）を第１溶融
    物穴（７ａ）に連結し、他方の分岐通路（７ｄ）が、入
    口凹部（２４）を第２溶融物穴（７ｂ）に連結すること
    を特徴とする射出成形装置用射出ノズル。
  2. 【請求項２】２つの分岐通路（７ｃ、７ｄ）が入口凹部
    （２４）から周方向反対方向に延びていることを特徴と
    する請求項１に記載の射出成形装置用射出ノズル。
  3. 【請求項３】入口凹部（２４）が半球形カップ形凹部を
    形成し、分岐通路（７ｃ、７ｄ）がノズル本体（２）の
    後部端面（２３）に半環状カップ形凹部を形成すること
    を特徴とする請求項２に記載の射出成形装置用射出ノズ
    ル。
  4. 【請求項４】第２溶融物通路（６）がノズルチップ（１
    ５、１８）の中心に開口し、第１溶融物通路（７）の第
    １溶融物穴（７ａ）と第２溶融物穴（７ｂ）がノズルチ
    ップ（１５、１８）における第２溶融物通路（６）の開
    口部（１６）を囲む環状空間（２８）に開口することを
    特徴とする請求項３に記載の射出成形装置用射出ノズ
    ル。
  5. 【請求項５】ノズルチップ（１５、１８）が分離した先
    端部挿入部材（１５）を有し、先端部挿入部材（１５）
    がノズル本体（２）に連結されていることを特徴とする
    請求４に記載の射出成形装置用射出ノズル。
  6. 【請求項６】先端部挿入部材（１５）が第２溶融物通路
    （６）の開口を含む内側本体部を囲み環状空間（２８）
    を形成する漏斗状部材（１８）を有することを特徴とす
    る請求項５に記載の射出成形装置用射出ノズル。
  7. 【請求項７】先端挿入部（１５）が円筒形コア部分（１
    ５ａ）と環状フランジ（１５ｂ）とを有し、円筒形コア
    部分（１５ａ）の前端部が少なくとも部分的に円錘形を
    なしていることを特徴とする請求項６に記載の射出成形
    装置用射出ノズル。
  8. 【請求項８】先端挿入部（１５）の前端部に加熱部材
    （９）の先端部（９ｆ）を受け入れる周辺凹部を有する
    ことを特徴とする請求項７に記載の射出成形装置用射出
    ノズル。
  9. 【請求項９】周辺凹部が、加熱部材（９）の先端部（９
    ｆ）が受け入れられる環状溝であることを特徴とする請
    求項８に記載の射出成形装置用射出ノズル。
  10. 【請求項１０】環状フランジ（１５ｂ）が環状凹部（２
    ７）を有し、環状凹部（２７）に第１溶融物通路（７）
    の第１溶融物穴（７ａ）及び第２溶融物穴（７ｂ）が開
    口していることを特徴とする請求項７に記載の射出成形
    装置用射出ノズル。
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