JP3566627B2 - Valve nozzle - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、合成樹脂の成形機に利用されるバルブノズル、更に詳しくは、ホットランナ成形に使用するバルブノズル、シャットオフノズルに関する。
【0002】
【従来の技術】
バルブノズルとしては、ノズルヘッドの先端のゲートにシャットオフピンの先端を当接させて流路の開閉を行なうもので、シャットオフピンは密閉室に内蔵されているコイルバネによりゲート方向に付勢されており、樹脂の圧力がある値以上になりコイルバネの付勢力に打ち勝つと、密閉室内方向に移動しゲートが開となる構成のものが特開昭57−163542号公報に示されている。
【0003】
該特開昭57−163542号公報に示されている方式のものは、樹脂流路を閉とした段階でゲート付近の残留応力が大きく、成形品がこの部分で割れ易くなる難点がある。更に、樹脂流路を開としてゲートを通して樹脂の射出を行なうと、樹脂はゲートの空間に沿って直進し、金型に当接してから横方向に流れを変えて進むことになる。このため、この構成ではゲート付近の樹脂の流れが悪いというものである。
【0004】
そこで本発明者は、ゲート付近の樹脂の流れを良好にし、また、ゲート付近の残留応力の少ないバルブノズルとして、特願平9−209808号を先に提案した。
先提案技術では上記特開昭57−163542号の問題点は解決することができたが、樹脂の最適な温度範囲が狭いためにゲート付近の樹脂の流れが悪くならないように温度管理を厳格に行う必要があり、また成形品にフローマークがつき易いという改良すべき点があることがわかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者はさらに研究を進め原因を究明したところ、樹脂流路がヘッド部分の切欠部のみであるため、即ち、樹脂の流れが一部の流れであるためにゲート近傍での樹脂の熱バランスが悪くなることが原因であることがわかった。
【0006】
そこで本発明の課題は、温度管理幅が広く、フローマークの目立たない成形品を得ることができるバルブノズルを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記本発明の課題は下記構成によって達成される。
1.ノズルホルダーの先端に取り付けられたノズルヘッドの内部空間に、断面円形部分のヘッド部分と該ヘッド部分全周から連続して形成されている括れ部と軸部と矢羽状突起とを有するスプールと、ノズルヘッドの内部空間に配設されスプールの軸部の外径を摺動自在に支持してスプールのガイドとなると共に先端部がゲート近傍まで達するように伸びているカラーと、前記スプールを反ゲート方向に付勢するコイルバネとから成るゲート開閉機構を配置し、樹脂の圧力がある一定値以下である時には前記スプールが前記コイルバネにより反ゲート方向に付勢されて前記スプールのヘッド部分の断面円形の全周がノズルヘッドのゲート内壁に当接して樹脂流路が閉となり、樹脂の圧力がある一定値以上になると前記コイルバネの付勢力に打ち勝って前記スプールのヘッド部分がノズルヘッドのゲートの外側に突出され、前記スプールの括れ部とゲート内壁部分との間に樹脂流路が形成されて樹脂流路が開となる構成であり、前記カラーによるスプール軸部の支持が、2〜4点支持であることを特徴とするバルブノズル。
【0008】
【発明の実施の形態】
次に、添付の図面に従って本発明を更に詳細に説明する。
図1〜図3は、本発明に係るバルブノズルの一実施例を示すもので、図1は閉の状態、図2は開の状態、図3は拡大端面図である。
【0009】
図1において、ノズルヘッド10は、先端中央部に円孔で形成されているゲート11を持ち、ノズルホルダー12の先端にネジ機構により脱着自在に取り付けられる。20はスプールであり、先端のヘッド部分21・該ヘッド部分21全周から連続して細狭く縊れ形成されている括れ部22・中間の軸部23・後端に配置されている矢羽状突起24で構成されている。30はカラーであり、ノズルヘッド10の内部空間に配設されスプール20の軸部21の外径を摺動自在に支持してスプール20のガイドとなると共に先端部31がゲート11近傍まで達するように伸びている。
【0010】
図3のC図に示すように、カラー30の先端部31は3点支持の構成となっているが、スプール20の軸部23を摺動自在に支持でき且つ樹脂の流れを妨げない構成であれば、2点支持や4点支持の構成であっても構わない。
【0011】
ノズルヘッド10の内部空間において、カラー30によって摺動自在に支持されたスプール20は、コイルバネ40により図面上右方向に付勢されており、ノズルが閉の状態では、矢羽状突起24の先端がノズルホルダー12に形成されている段部13に当接した状態で静止している。41はコイルバネ40の抑え部材であるワッシャーである。
スプール20の矢羽状突起24は、三枚バネの構成となっているが、2枚バネや4枚バネ或いはそれ以上の枚数であっても構わない。
【0012】
図3に示すように、スプール20のヘッド部分21の先端付近は断面円形であり、該円形が徐々に括れる構成で括れ部22が形成されている。
ノズル閉の状態では、ヘッド部分21の先端付近の断面円形部分の外周がゲート11の円孔の内壁に当接しており、樹脂流路を閉ざしている。
【0013】
樹脂の圧力がある一定値以上になると、スプール20に加わる樹脂の圧力成分の内、ゲート方向圧力と反ゲート方向圧力は、スプール20の軸部23の断面積分だけゲート方向圧力の方が大となるので、その圧力差をコイルバネ40の付勢力より大となるように設定すれば、図2に示すように、スプール20はゲート11方向に、矢羽状突起24が移動規制位置(本態様ではカラー30に形成されている)まで、移動する。この状態で、図3のA図及びB図に示すように、ゲート11の円孔とスプール20の括れ部22との間に樹脂流路が形成される。
樹脂の圧力を或る一定値以下に小さくするとスプール20は図1に示す状態に復帰し流路は閉となる。
【0014】
スプール20は、前述したようにカラー30によって摺動自在に支持されている(図3のD図参照)ので、その移動に際してはカラー30がガイドの役目を果たすため、ヘッド部分21がゲート11に対して位置ズレを起こすことなく正確に直線往復運動することができる。樹脂流路が開の状態の場合、図2に示されているように、スプール20のヘッド部分21がゲート11の外側に突出し、括れ部22の存在によりゲート11の内周部分との間に樹脂流路が形成されることになる。
【0015】
図3のB図から明らかなように樹脂流路は、括れ部22の全周において形成されるので、コイルバネ40の存在により樹脂が旋回し乍らゲート11に向かう作用と相俟って、ヘッド部分の切欠部のみである先提案技術に比して樹脂の流れがよいだけでなく、360度全方向に樹脂が射出されるので良好な成形品が得られ且つ成形品のフローマークを著しく減じることができる。樹脂の流れがよくなったことにより、熱バランスが良好で先提案技術よりも温度管理幅が著しく広がった。
【0016】
さらにカラー30の先端部31がゲート11近傍まで達するように伸びていることにより、該カラー30を伝わった熱がゲート11近傍の樹脂まで届くので流動性が常に良好となるという付随的効果をも有している。
【0017】
尚、本発明のバルブノズルでは、ゲート11の外側にスプール20のヘッド部分21の先端部が突出する構成であるので、成形品の肉厚が薄いものを成形する場合には、ゲート11部分に対応する金型に凹部を形成しておくようにすることが好ましい。
【0018】
【発明の効果】
本発明に係るバルブノズルによれば、ゲート11の円孔とスプール20の括れ部22との間の全周に樹脂流路が形成されるので、樹脂の流れがよく、しかも360度全方向に樹脂を射出することができ、良好な成形品が得られ且つ成形品のフローマークを著しく減じることができる。さらにゲート11における樹脂の流れがよいため熱バランスが良好で先提案技術よりも温度管理幅が著しく広がった。従って、頭記した課題が解決可能である。
【0019】
スプール20の軸部23を摺動支持するカラー30の先端部31がゲート11の近傍まで達するように伸びているため、ゲート11近傍の樹脂まで熱が伝わるので流動性が常に良好となるという効果も期待できる。
【0020】
更に詳述すれば、射出された樹脂は、直進することなく全方向に均等に且つ放射状に流動するため、ゲート11付近の流れが良好、且つ樹脂の分子配向や充填剤の配向が弱められ、残留応力が小さいばかりでなく、先提案技術のような精密摺動する部分がなく、樹脂のリークもない構造のため、軸部23の往復運動や、樹脂流動がスムースである効果を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例を示す断面図
【図2】本発明の1実施例を示す断面図
【図3】本発明の1実施例を示す拡大端面図
【符号の説明】
10−ノズルヘッド
11−ゲート
12−ノズルホルダー
13−段部
20−スプール
21−スプールのヘッド部分
22−スプールの括れ部
23−スプールの軸部
24−スプールの矢羽状突起
30−カラー
31−カラーの先端部
40−コイルバネ
41−ワッシャー[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a valve nozzle used for a synthetic resin molding machine, and more particularly, to a valve nozzle and a shut-off nozzle used for hot runner molding.
[0002]
[Prior art]
The valve nozzle opens and closes the flow path by bringing the tip of the shut-off pin into contact with the gate at the tip of the nozzle head. The shut-off pin is urged in the gate direction by a coil spring built in the closed chamber. Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-163542 discloses a configuration in which when the pressure of the resin exceeds a certain value and overcomes the urging force of the coil spring, the resin moves toward the closed chamber and the gate is opened.
[0003]
The method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-163542 has a problem that the residual stress near the gate is large when the resin flow path is closed, and the molded product is easily broken at this portion. Furthermore, when the resin flow path is opened and the resin is injected through the gate, the resin travels straight along the space of the gate, contacts the mold, and changes its flow in the lateral direction. Therefore, in this configuration, the flow of the resin near the gate is poor.
[0004]
Therefore, the present inventor has previously proposed Japanese Patent Application No. 9-209808 as a valve nozzle which improves the flow of resin near the gate and has a small residual stress near the gate.
Although the prior proposed technique could solve the problem of JP-A-57-163542, the temperature control was strictly controlled so that the flow of the resin near the gate was not deteriorated because the optimum temperature range of the resin was narrow. It has been found that it is necessary to perform the process, and that there is a point to be improved that a flow mark is easily attached to a molded product.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present inventor further researched and investigated the cause, and found that the resin flow path was only the cutout portion of the head portion, that is, since the resin flow was a partial flow, the heat balance of the resin near the gate was observed. Was found to be the cause.
[0006]
Therefore, an object of the present invention is to provide a valve nozzle capable of obtaining a molded product having a wide temperature control range and inconspicuous flow marks.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The above object of the present invention is achieved by the following configurations.
1. A spool having, in the internal space of the nozzle head attached to the tip of the nozzle holder, a head portion having a circular cross section, a constricted portion formed continuously from the entire circumference of the head portion, a shaft portion, and an arrow-shaped projection; A collar disposed in the internal space of the nozzle head, slidably supporting the outer diameter of the shaft of the spool, serving as a guide for the spool, and extending the end so as to reach the vicinity of the gate; A gate opening / closing mechanism comprising a coil spring biasing in the gate direction is arranged, and when the pressure of the resin is lower than a certain value, the spool is biased in a direction opposite to the gate by the coil spring to have a circular cross section of the head portion of the spool. The entire circumference of the nozzle abuts against the inner wall of the gate of the nozzle head to close the resin flow path. When the pressure of the resin exceeds a certain value, it overcomes the urging force of the coil spring. Head portion of said spool Te is protruded outside the gate of the nozzle head, a resin passage is formed configurations resin flow path is opened between the constricted portion and the gate inner wall of the spool, said collar Wherein the spool shaft is supported by two to four points .
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
1 to 3 show one embodiment of a valve nozzle according to the present invention. FIG. 1 is a closed state, FIG. 2 is an opened state, and FIG. 3 is an enlarged end view.
[0009]
In FIG. 1, a
[0010]
As shown in FIG. 3C, the
[0011]
In the internal space of the
The arrow feather-
[0012]
As shown in FIG. 3, the vicinity of the tip of the
When the nozzle is closed, the outer periphery of the circular section in the vicinity of the tip of the
[0013]
When the pressure of the resin exceeds a certain value, among the pressure components of the resin applied to the
When the pressure of the resin is reduced below a certain value, the
[0014]
As described above, since the
[0015]
As is apparent from FIG. 3B, the resin flow path is formed on the entire circumference of the
[0016]
Further, since the
[0017]
In the valve nozzle of the present invention, the tip of the
[0018]
【The invention's effect】
According to the valve nozzle according to the present invention, the resin flow path is formed on the entire circumference between the circular hole of the
[0019]
Since the
[0020]
More specifically, since the injected resin flows evenly and radially in all directions without going straight, the flow near the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing one embodiment of the present invention. FIG. 3 is an enlarged end view showing one embodiment of the present invention.
10-Nozzle Head 11-Gate 12-Nozzle Holder 13-Step 20-Spool 21-Spool Head 22-Spool Neck 23-Spool Shaft 24-Spool Arrow Feather 30-Collar 31-Collar Tip 40-coil spring 41-washer
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