JP6068926B2 - Injection molding nozzle - Google Patents
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Description
本発明は、射出成形用ノズルに関する。 The present invention relates to an injection molding nozzle.
従来、射出成形用ノズルとしては、筒状に形成され一端側に流体が導入される導入口が設けられ他端側に導入された流体を導出する導出口が設けられたノズル本体と、このノズル本体の導入口と導出口との間に配置され導入口からノズル本体内に導入された流体を複数のエレメント穴としての流体通路から導入して混練する複数のエレメントとしての流体混合素子とを備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as an injection molding nozzle, a nozzle body that is formed in a cylindrical shape and is provided with an introduction port through which fluid is introduced at one end side and a discharge port through which the fluid introduced at the other end side is led out, and the nozzle A fluid mixing element as a plurality of elements arranged between the inlet and outlet of the main body and introducing and kneading the fluid introduced into the nozzle body from the inlet through a fluid passage as a plurality of element holes; Are known (for example, see Patent Document 1).
この射出成形用ノズルでは、エレメントが1つの流体通路に対して上流側と下流側とにそれぞれ内部に螺旋翼が設けられた2つの流体通路が連通される構造となっている。そして、上流側の2つの流体通路と下流側の2つの流体通路とが、1つの流体通路の中心に対して位相をずらして配置されている。このように構成されたエレメントをノズル本体内に複数配置することにより、ノズル本体内を流通する流体が、集合と分割とを繰り返し行われて混練される。 In this injection molding nozzle, the element has a structure in which two fluid passages each having a spiral blade provided therein are communicated with each other upstream and downstream of one fluid passage. The two upstream fluid passages and the two downstream fluid passages are arranged out of phase with respect to the center of one fluid passage. By disposing a plurality of elements configured in this manner in the nozzle body, the fluid flowing through the nozzle body is kneaded by repeatedly performing aggregation and division.
ところで、上記のような射出成形用ノズルは、射出成形機と金型との間に配置され、射出成形機から射出される流体を導入口から導入し、複数のエレメントで流体を混練し、導出口から金型へ射出する。 By the way, the injection molding nozzle as described above is arranged between the injection molding machine and the mold, introduces the fluid injected from the injection molding machine from the introduction port, kneads the fluid with a plurality of elements, and guides the fluid. Inject from the outlet into the mold.
しかしながら、射出成形機の最大射出圧力に近い射出ピーク圧力で成形する場合には、上記特許文献1のような射出成形用ノズルであると、圧力損失が大きいため、必要な射出圧力が上昇してしまい、同一の射出成形機を用いることができない恐れがあった。従って、必要な射出圧力を得るために射出成形機のサイズを大型化する必要があった。
However, when molding at an injection peak pressure close to the maximum injection pressure of the injection molding machine, the injection molding nozzle as in
そこで、この発明は、射出成形機の大型化を抑制することができる射出成形用ノズルの提供を目的としている。 Then, this invention aims at provision of the nozzle for injection molding which can suppress the enlargement of an injection molding machine.
請求項1記載の発明は、筒状に形成され一端側に流体が導入される導入口が設けられ他端側に導入された流体を導出する導出口が設けられたノズル本体と、このノズル本体の前記導入口と前記導出口との間に配置され前記導入口から前記ノズル本体内に導入された流体を複数のエレメント穴から導入して混練する複数のエレメントとを備えた射出成形用ノズルであって、前記ノズル本体内には、前記導入口から導入される流体の射出圧力の上昇を抑制させる圧力上昇抑制手段が設けられ、該圧力上昇抑制手段は、前記エレメントの長さが前記エレメント穴の径に対して0.64倍以上1.6倍以下に設定されており、前記圧力上昇抑制手段は、前記導入口から前記複数のエレメントを介して前記導出口に流通される流体の射出圧力を、前記導入口から直接前記導出口に流通される流体の射出圧力と略同等にすることを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a nozzle body provided with an introduction port through which a fluid is introduced at one end side and a discharge port through which the fluid introduced at the other end side is led out. An injection molding nozzle provided with a plurality of elements disposed between the inlet and the outlet and introduced into the nozzle body from the inlet through a plurality of element holes. In the nozzle body, there is provided pressure increase suppression means for suppressing an increase in the injection pressure of the fluid introduced from the introduction port, and the pressure increase suppression means has a length of the element in the element hole. 0.64 times or more and 1.6 times or less with respect to the diameter of the pressure increase suppression means, the pressure rise suppression means, the injection pressure of the fluid circulated from the introduction port to the outlet through the plurality of elements, the introduction Directly from the mouth It is characterized by being substantially equal to the injection pressure of the fluid flowing through the outlet .
この射出成形用ノズルでは、ノズル本体内に導入口から導入される流体の射出圧力の上昇を抑制させる圧力上昇抑制手段が設けられているので、圧力上昇抑制手段によって導入口から導入される流体の射出圧力の上昇を抑制することができ、ノズル本体内を流通する流体の圧力損失を低減することができる。従って、このような射出成形用ノズルでは、圧力上昇抑制手段によって射出圧力の上昇を抑制することができるので、射出成形機の大型化を抑制することができる。 In this injection molding nozzle, since the pressure increase suppression means for suppressing the increase in the injection pressure of the fluid introduced from the introduction port is provided in the nozzle body, the fluid introduced from the introduction port by the pressure increase suppression means is provided. The rise in injection pressure can be suppressed, and the pressure loss of the fluid flowing through the nozzle body can be reduced. Therefore, in such an injection molding nozzle, an increase in the injection pressure can be suppressed by the pressure increase suppression means, so that an increase in the size of the injection molding machine can be suppressed.
また、この射出成形用ノズルでは、圧力上昇抑制手段がエレメントの長さがエレメント穴の径に対して0.64倍以上1.6倍以下に設定されているので、エレメント内を流体が流通するときのエレメントの流路断面積を効率的に増加することができ、ノズル本体内を流通する流体の圧力損失を低減することができる(なお、エレメントの長さがエレメント穴の径に対して0.64倍以上1.1倍以下に設定すればより好ましい)。 Further, in this injection molding nozzle, the pressure rise suppression means is set such that the length of the element is not less than 0.64 times and not more than 1.6 times the diameter of the element hole. The cross-sectional area of the flow path can be increased efficiently, and the pressure loss of the fluid flowing through the nozzle body can be reduced (the element length is 0.64 times or more and 1.1 times the element hole diameter) It is more preferable to set it below.
この射出成形用ノズルでは、圧力上昇抑制手段が導入口から複数のエレメントを介して導出口に流通される流体の射出圧力を導入口から直接導出口に流通される流体の射出圧力と略同等にするので、圧力上昇抑制手段によってノズル本体内に複数のエレメントが設けられていないオープンノズルと略同等の圧力損失とすることができる。加えて、オープンノズルと略同等の圧力損失でありながら、ノズル本体内で流体を混練することができる。 In this injection molding nozzle, the pressure rise suppression means makes the injection pressure of the fluid flowing from the inlet port through the plurality of elements to the outlet port substantially equal to the injection pressure of the fluid flowing from the inlet port directly to the outlet port. Therefore, the pressure loss can be made substantially equal to that of an open nozzle in which a plurality of elements are not provided in the nozzle body by the pressure increase suppressing means. In addition, the fluid can be kneaded in the nozzle body while having a pressure loss substantially equal to that of the open nozzle.
請求項2記載の発明は、筒状に形成され一端側に流体が導入される導入口が設けられ他端側に導入された流体を導出する導出口が設けられたノズル本体と、このノズル本体の前記導入口と前記導出口との間に配置され前記導入口から前記ノズル本体内に導入された流体を複数のエレメント穴から導入して混練する複数のエレメントとを備えた射出成形用ノズルであって、前記ノズル本体内には、前記導入口から導入される流体の射出圧力の上昇を抑制させる圧力上昇抑制手段が設けられ、該圧力上昇抑制手段は、前記エレメントの長さが前記エレメント穴の径に対して0.64倍以上1.6倍以下に設定されており、前記圧力上昇抑制手段は、前記エレメントの径が前記導入口の径の2.5倍以上に設定されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a nozzle main body formed in a cylindrical shape and provided with an introduction port through which fluid is introduced at one end side and a discharge port through which the fluid introduced at the other end side is led out. An injection molding nozzle provided with a plurality of elements disposed between the inlet and the outlet and introduced into the nozzle body from the inlet through a plurality of element holes. In the nozzle body, there is provided pressure increase suppression means for suppressing an increase in the injection pressure of the fluid introduced from the introduction port, and the pressure increase suppression means has a length of the element in the element hole. The diameter of the element is set to be 2.5 times or more of the diameter of the introduction port.
この射出成形用ノズルでは、圧力上昇抑制手段がエレメントの径が導入口の径の2.5倍以上に設定されているので、エレメント内を流体が流通するときのエレメントの流路断面積を増加することができ、ノズル本体内を流通する流体の圧力損失を低減することができる。 In this injection molding nozzle, the pressure rise suppression means is set to have a diameter of the element that is 2.5 times or more the diameter of the inlet, so that the flow passage cross-sectional area of the element when the fluid flows through the element is increased. The pressure loss of the fluid flowing through the nozzle body can be reduced.
本発明によれば、射出成形機の大型化を抑制することができる射出成形用ノズルを提供することができるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to provide an injection molding nozzle capable of suppressing an increase in size of an injection molding machine.
図1〜図7を用いて本発明の実施の形態に係る射出成形用ノズルについて説明する。なお、図8〜図13は本発明の参考例である。 The injection molding nozzle according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 to 13 are reference examples of the present invention.
(第1実施形態)
図1〜図3を用いて第1実施形態について説明する。
(First embodiment)
1st Embodiment is described using FIGS. 1-3.
本実施の形態に係る射出成形用ノズル1は、筒状に形成され一端側に流体が導入される導入口3が設けられ他端側に導入された流体を導出する導出口5が設けられたノズル本体7内と、このノズル本体7の導入口3と導出口5との間に配置され導入口3からノズル本体7内に導入された流体を複数のエレメント孔9から導入して昆練する複数のエレメント11とを備えている。
The
そして、ノズル本体7内には、導入口3から導入される流体の射出圧力の上昇を抑制させる圧力上昇抑制手段13が設けられている。
In the
また、本実施形態では、圧力上昇抑制手段13は、エレメント穴9が2つに設定されている。
In the present embodiment, the pressure rise suppressing means 13 has two
さらに、圧力上昇抑制手段13は、導入口3から複数のエレメント11を介して導出口5に流通される流体の射出圧力を、導入口3から直接導出口5に流通される、すなわちオープンノズルを流通される流体の射出圧力と略同等にする。
Further, the pressure rise suppressing means 13 is configured to cause the injection pressure of the fluid that is circulated from the
図1,図2に示すように、ノズル本体7は、筒状に形成され、導入口3と導出口5とを備えている。導入口3は、ノズル本体7の一端側に設けられ、ノズル本体7の外部と内部とを連通するようにノズル本体7の外部側が開口されている。この導入口3側には、流体としての加熱溶融された成形樹脂材料を射出する射出成形機(不図示)が配置される。この射出成形機から射出された成形樹脂材料は、所定の射出圧力で導入口3からノズル本体7内部に導入され、導出口5から導出される。なお、導入口3からノズル本体7内部側に延設された流路は、ノズル本体7内部側に向けて拡径されるようにテーパ状に形成され、導入口3から導入される成形樹脂材料の圧力損失を低減している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
導出口5は、ノズル本体7の他端側に設けられ、ノズル本体7の外部と内部とを連通している。この導出口5側には、ノズルチップ15が組付けられ、このノズルチップ15を介して金型17に成形樹脂材料が射出される。なお、ノズルチップ15の金型17側の先端部の長さを短縮することにより、成形樹脂材料の圧力損失をさらに低減している。
The
このような導入口3から導入されて導出口5から導出される成形樹脂材料は、他の着色材料を混合して着色することがある。このような場合、ノズル本体7の導入口3から導出口5までの間に何も介さないオープンノズルでは、色ムラなどの外観不良が発生する恐れがあった。そこで、ノズル本体7の導入口3と導出口5との間には、溶融された複数の成形樹脂材料を混練する複数のエレメント11が配置されている。
The molding resin material introduced from the
エレメント11は、導入口3と導出口5との間に複数(ここでは6つ)並列に配置され、分流部19と混合部21とを備えている。分流部19は、エレメント本体23の導入口3側から導出口5側まで連通された複数のエレメント穴9からなる。このエレメント穴9の内部には、導入口3側の基端と導出口5側の基端とを180°捻ったねじり羽根25が配置されている。このため、1つのエレメント穴9を流通する成形樹脂材料は、2分割される。このような複数のエレメント穴9を流通した成形樹脂材料は、混合部21で混合される。
The
また、エレメント11は、導入口3と導出口5との間に複数(ここでは6つ)並列に配置され、エレメント本体23にエレメント穴9が2つ設けられている。この2つのエレメント穴9は、エレメント本体23の中心から等間隔に外径がエレメント本体23の内径に内接され、エレメント本体23の周方向において180°の間隔で配置されている。また、隣り合うエレメント11,11に設けられたエレメント穴9,9同士は、エレメント本体23の中心を回転軸心としたときの回転方向に90°位置ずれして配置されている。このようにエレメント穴9を配置させることにより、成形樹脂材料の混練効率を向上することができる。
Further, a plurality (six in this case) of
混合部21は、エレメント本体23の導入口3側と導出口5側とにそれぞれ設けられ、エレメント穴9の入口及び出口と連通されている。この混合部21は、複数のエレメント穴9を流通した成形樹脂材料(導入口3に最も近いエレメント11では導入口3から導入された成形樹脂材料)を合流して混合し、導出口5側に位置するエレメント11の複数のエレメント穴9(導出口5に最も近いエレメント11では導出口5)へ混合した成形樹脂材料を導出する。
The mixing portions 21 are provided on the
このような分流部19と混合部21とを成形樹脂材料が繰り返し流通されることにより、成形樹脂材料が混練される。この複数のエレメント11を流通する成形樹脂材料の分割数Nは、エレメント数をn、最初の流入層(導入口3に最も近い混合部21)をN0 、エレメント穴数をHとすると、1つのエレメント穴9で2分割されるので、N=N0 ×(2×H)n となる。このため、従来のような圧力損失の大きい射出成形用ノズルでは、1つのエレメント11に2つのエレメント穴9が設けられており、1エレメント当たりの分割数が2となっている。
The molded resin material is kneaded by repeatedly flowing the molded resin material through the
そこで、ノズル本体7に設けられた導入口3から導入される成形樹脂材料の射出圧力の上昇を抑制させる圧力上昇抑制手段13は、1つのエレメント11におけるエレメント穴9の数の設定となっている。この1つのエレメント11におけるエレメント穴9の数は、2つに設定される。このエレメント穴9の数では、分割数の増加により混練効率が向上されると共に、成形樹脂材料の流路断面積が増加により圧力損失が低減される。
Therefore, the pressure increase suppression means 13 for suppressing the increase in the injection pressure of the molding resin material introduced from the
また、本実施形態に係る射出成形用ノズル1は、圧力上昇抑制手段13が、エレメント11の径D1が導入口3の径D2の2.5倍以上に設定されている。
Further, in the
このような射出成形用ノズル1において、ノズル本体7に設けられた導入口3から導入される成形樹脂材料の射出圧力の上昇を抑制させる圧力上昇抑制手段13は、1つのエレメント11におけるエレメント11の径D1の設定となっている。このエレメント11の径D1は、導入口3の径D2の2.5倍以上に設定される。このようなエレメント11の径D1では、成形樹脂材料の流路断面積が増加され、オープンノズルの射出圧力と略同等の射出圧力とすることができる。
In such an
なお、成形樹脂材料の射出圧力の圧力損失を低減させるためには、1つのエレメント11の長さL1や導入口3及び導出口5のランド長L2,L3などを縮小することが有効である。これは、成形樹脂材料がノズル本体7内を流通する際に、成形樹脂材料と各部材との接触距離が短くなり、成形樹脂材料に対する抵抗が低減されるためである。このため、射出成形用ノズル1では、エレメント11の長さL1と導入口3及び導出口5のランド長L2,L3とが混練性を低下させない程度に縮小されている。
In order to reduce the pressure loss of the injection pressure of the molding resin material, it is effective to reduce the length L1 of one
このような射出成形用ノズル1では、圧力上昇抑制手段13がエレメント11の径D1が導入口3の径D2の2.5倍以上に設定されているので、エレメント105内を流体が流通するときのエレメント11の流路断面積を増加することができ、ノズル本体7内を流通する流体の圧力損失を低減することができる。
In such an
本発明の第1実施形態に係る射出成形用ノズルを、以下の実施例を用いて詳細に説明する。 The injection molding nozzle according to the first embodiment of the present invention will be described in detail using the following examples.
(実施例)
各実施例及び比較例1では、1つのエレメントに対するエレメント穴数を2とし、ノズル本体内に配置させるエレメント数を6とした。
(Example)
In each example and comparative example 1, the number of element holes for one element was 2, and the number of elements to be arranged in the nozzle body was 6.
また、比較例2は、導入口と導出口との間にエレメントが配置されていないオープンノズルである。 Comparative Example 2 is an open nozzle in which no element is arranged between the inlet and the outlet.
さらに、導入口の径D2を8(mm)とし、エレメントの径D1を、実施例1〜3では19(mm)とし、実施例4では20(mm)とし、比較例1では16(mm)とした。 Furthermore, the diameter D2 of the inlet is 8 (mm), the element diameter D1 is 19 (mm) in Examples 1 to 3, 20 (mm) in Example 4, and 16 (mm) in Comparative Example 1. It was.
また、エレメントの長さL1を、実施例1,2,4では10(mm)とし、実施例3では30(mm)とし、比較例1では15.5(mm)とした。 The length L1 of the element was 10 (mm) in Examples 1, 2, and 4, 30 (mm) in Example 3, and 15.5 (mm) in Comparative Example 1.
さらに、導入口及び導出口のランド長L2,L3の合計を、実施例1,3,4では25(mm)とし、実施例2では30(mm)とし、比較例1では50(mm)とし、比較例2では95(mm)とした。 Further, the total land length L2, L3 of the inlet and outlet is 25 (mm) in Examples 1, 3, and 4, 30 (mm) in Example 2, and 50 (mm) in Comparative Example 1. In Comparative Example 2, it was 95 (mm).
各実施例及び各比較例において、射出成形機の射出速度を20,50,80(mm/sec)としたときの射出圧力(MPa)を測定した。この結果を図3の表に示す。 In each example and each comparative example, the injection pressure (MPa) was measured when the injection speed of the injection molding machine was 20, 50, 80 (mm / sec). The results are shown in the table of FIG.
表から明らかなように、本発明に従う各実施例は、オープンノズルである比較例2と略同等の射出圧力となった。 As is apparent from the table, each of the examples according to the present invention had an injection pressure substantially equivalent to that of the comparative example 2 which is an open nozzle.
これに対して、導入口の径D2の2.5倍に満たないエレメントの径D1を有する比較例1では、比較例2よりも約60%上昇するような非常に大きな射出圧力となっていた。 On the other hand, in Comparative Example 1 having an element diameter D1 less than 2.5 times the inlet diameter D2, the injection pressure was much higher than that of Comparative Example 2 by about 60%.
このことから、エレメントの径D1を増加させることにより、エレメントにおける流体の流路断面積を増加させることができ、射出圧力の上昇を抑制することができるということがわかる。 From this, it can be seen that by increasing the diameter D1 of the element, it is possible to increase the flow passage cross-sectional area of the fluid in the element and to suppress the increase in injection pressure.
従って、エレメントの径D1を導入口の径D2の2.5倍以上とすることにより、オープンノズルの射出圧力と略同等とすることができると共に、流体を十分に混練することができる射出成形用ノズルを得ることができることがわかる。 Therefore, by setting the element diameter D1 to be 2.5 times or more the introduction port diameter D2, the injection molding nozzle can be made substantially equal to the injection pressure of the open nozzle and can sufficiently knead the fluid. It can be seen that it can be obtained.
以上の結果から、本発明(実施例)の場合、導入口から導入される流体の射出圧力の上昇を抑制することができる射出成形用ノズルを得ることができる。一方、本発明を満たさない(比較例)場合、あまり魅力的でない射出成形用ノズルが得られる。 From the above results, in the case of the present invention (Example), it is possible to obtain an injection molding nozzle that can suppress an increase in the injection pressure of the fluid introduced from the introduction port. On the other hand, when the present invention is not satisfied (comparative example), an injection molding nozzle that is not very attractive is obtained.
(第2実施形態)
図4〜図6を用いて第2実施形態について説明する。
(Second Embodiment)
A second embodiment will be described with reference to FIGS.
本実施の形態に係る射出成形用ノズル101は、圧力上昇抑制手段103が、エレメント105の長さL1(図1参照)がエレメント穴9の径D3に対して0.64倍以上1.6倍以下に設定されている(なお、後述するように、エレメントの長さがエレメント穴の径に対して0.64倍以上1.1倍以下に設定すればより好ましい)。
In the
なお、第1実施形態と同一の構成には、同一の記号を記して構成及び機能説明は他の実施形態を参照するものとし省略するが、他の実施形態と同一の構成であるので、得られる効果は同一である。 It should be noted that the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description of the configuration and function will be omitted with reference to the other embodiments. The effect achieved is the same.
図4,図5に示すように、エレメント105は、導入口3(図1参照)と導出口5(図1参照)との間に複数(ここでは6つ)並列に配置されている。このエレメント105には、エレメント穴9が2つ設けられている。この2つのエレメント穴9は、エレメント105の中心から等間隔に外径がエレメント105の内径に内接され、エレメント105の周方向において180°の間隔で配置されている。また、隣り合うエレメント105,105に設けられたエレメント穴9,9同士は、エレメント105の中心を回転軸心としたときの回転方向に90°位置ずれして配置されている。なお、エレメント105の内径がエレメント105の径D1となっている。
As shown in FIGS. 4 and 5, a plurality (six in this case) of the elements 105 are arranged in parallel between the inlet 3 (see FIG. 1) and the outlet 5 (see FIG. 1). The element 105 is provided with two element holes 9. The two
このようなエレメント105を有する射出成形用ノズル101は、射出成形機の固定盤209に設けられたロケートリング挿入口211の内周側に配置されている。このロケートリング挿入口211は、中心部にノズル本体207の中心部が位置合わせされて配置され、導出口5側に射出成形機の固定盤209に固定される金型17(図1参照)などのような型部材が挿入されて固定される。このようなロケートリング挿入口211に型部材が挿入されることにより、型部材とノズル本体207との中心位置が位置合わせされ、射出成形機のシリンダ213によって射出された成形樹脂材料が射出成形用ノズル201を介して混練され、型部材に射出される。
The
ここで、一般に適用される射出成形機のサイズは300ton以下であり、このときのロケートリング挿入口211の径D4の最大値は120(mm)となっている。このため、エレメント203の径D1の最大値は、50.5(mm)に設定されている。
Here, the size of the injection molding machine generally applied is 300 tons or less, and the maximum value of the diameter D4 of the locating ring insertion port 211 at this time is 120 (mm). For this reason, the maximum value of the diameter D1 of the
これは、ノズル本体207の外径が最大でエレメント105の径D1の2倍(2×50.5=101(mm))有することとなり、ノズル本体207の外周に配置されるヒーターの厚みが8(mm)必要であり、ノズル本体207とロケートリング挿入口211とのクリアランスが10(mm)必要であり、すべての合計値(101+8+10=119(mm))がロケートリング挿入口211の径D4の最大値120(mm)を超えないようにするためである。
This means that the outer diameter of the
エレメント穴9の径D3の最大値は、50.5(mm)のエレメント105の径D1に対して、25(mm)に設定されている。これは、エレメント穴9がエレメント105に対して2つ設けられており、エレメント穴9,9間の隙間を少なくとも0.5(mm)確保するため、25×2+0.5=50.5(mm)となるためである。
The maximum value of the diameter D3 of the
一方、射出成形機のサイズが300tonであるときに、設置可能なノズル本体207の長さの最大値は、200(mm)である。このノズル本体207内には、6つのエレメント105が収容されている。このため、エレメント105の1つ当たりの長さL1(図5参照)の最大値は、導入口3(図1参照)、導出口5(図1参照)、或いは他のクリアランスなどを考慮して、20(mm)に設定されている。
On the other hand, when the size of the injection molding machine is 300 tons, the maximum length of the
これらの最大値を考慮して、ノズル本体207に設けられた導入口3から導入される成形樹脂材料の射出圧力の上昇を抑制させる圧力上昇抑制手段103は、エレメント105の長さL1とエレメント穴9の径D3との比(L1/D3)の設定となっている。
In consideration of these maximum values, the pressure increase suppressing
詳細には、圧力上昇抑制手段103は、エレメント105の長さL1がエレメント穴9の径D3に対して0.64倍以上1.6倍以下(L1/D3=0.64〜1.60)に設定されている。このようなエレメント105の長さL1とエレメント穴9の径D3との比(L1/D3)の設定により、エレメント105における成形樹脂材料の流路断面積が効率的に増加され、ノズル本体207内を流通する成形樹脂材料の圧力損失を低減することができる。
Specifically, in the pressure rise suppression means 103, the length L1 of the element 105 is set to be not less than 0.64 times and not more than 1.6 times (L1 / D3 = 0.64 to 1.60) with respect to the diameter D3 of the
このような射出成形用ノズル101では、圧力上昇抑制手段103がエレメント105の長さL1がエレメント穴9の径D3に対して0.64倍以上1.6倍以下に設定されているので、エレメント105内を流体が流通するときのエレメント105の流路断面積を効率的に増加することができ、ノズル本体207内を流通する流体の圧力損失を低減することができる。
In such an
なお、エレメントの長さがエレメント穴の径に対して0.64倍以上1.1倍以下に設定すればより好ましい。 It is more preferable that the length of the element is set to be 0.64 times or more and 1.1 times or less with respect to the diameter of the element hole.
本発明の第2実施形態に係る射出成形用ノズルを、以下の実施例を用いて詳細に説明する。 The injection molding nozzle according to the second embodiment of the present invention will be described in detail using the following examples.
(実施例)
各実施例及び各比較例では、1つのエレメントに対するエレメント穴数を2とし、ノズル本体内に配置させるエレメント数を6とした。
(Example)
In each example and each comparative example, the number of element holes for one element was 2, and the number of elements arranged in the nozzle body was 6.
また、各実施例及び各比較例では、エレメントの長さL1を16(mm)とした。 In each example and each comparative example, the length L1 of the element was 16 (mm).
さらに、エレメント穴の径D3を、実施例1では10(mm)とし、実施例2では11(mm)とし、実施例3では12(mm)とし、実施例4では13(mm)とし、実施例5では14.5(mm)とし、実施例6では15(mm)とし、実施例7では20(mm)とし、実施例8では25(mm)とし、比較例1では8(mm)とし、比較例2では9(mm)とし、比較例3では35(mm)とした。 Further, the diameter D3 of the element hole is set to 10 (mm) in the first embodiment, 11 (mm) in the second embodiment, 12 (mm) in the third embodiment, and 13 (mm) in the fourth embodiment. In Example 5, 14.5 (mm), in Example 6, 15 (mm), in Example 7, 20 (mm), in Example 8, 25 (mm), and in Comparative Example 1, 8 (mm). In Example 2, it was 9 (mm), and in Comparative Example 3, it was 35 (mm).
各実施例及び各比較例において、樹脂としてPBT樹脂を用い、射出率を26.5(cm3/sec)としたときの1エレメント当たりの射出圧力(MPa)を測定した。この結果を図6の表に示す。なお、エレメントの長さL1とエレメント穴の径D3との比(L1/D3)及びエレメントの径D1も図6に示す。
In each Example and each Comparative Example, PBT resin was used as the resin, and the injection pressure (MPa) per element when the injection rate was 26.5 (
本発明に従う実施例8は、比較例3と共に非常に小さな射出圧力となっているが、比較例3のエレメント穴(エレメント)の径では最大値120(mm)の径D4を有するロケートリング挿入口に配置することができないので、配置可能な実施例8をエレメント穴の径の上限値とした。(確認をお願いします。)
本発明に従う実施例1は、比較例1,2と共に最大値120(mm)以下の径D4を有するロケートリング挿入口に配置可能なエレメント穴(エレメント)の径を有している。しかしながら、比較例1,2の場合には、成形品形状や樹脂によって射出成形機の性能上限である最大射出圧力を超えてしまう恐れがあり、射出成形機の性能上限では成形が不可能である。このため、1エレメント当たりの射出圧力が2.9(MPa)以下となる実施例1を下限値とした。
Example 8 according to the present invention has a very small injection pressure together with Comparative Example 3, but the locating ring insertion port having a diameter D4 of the maximum value 120 (mm) in the diameter of the element hole of Comparative Example 3 In Example 8, which can be arranged, was set as the upper limit value of the diameter of the element hole. (Please confirm.)
Example 1 according to the present invention has a diameter of an element hole (element) that can be disposed in a locating ring insertion port having a diameter D4 of 120 mm or less at the maximum value together with Comparative Examples 1 and 2. However, in the case of Comparative Examples 1 and 2, there is a risk of exceeding the maximum injection pressure, which is the upper limit of the performance of the injection molding machine, depending on the shape of the molded product and the resin, and molding is impossible at the upper limit of the performance of the injection molding machine. . For this reason, Example 1 in which the injection pressure per element was 2.9 (MPa) or less was set as the lower limit.
以上のことから、明らかなように、本発明に従う各実施例は、ロケートリング挿入口に配置可能であり、従来の比較例1,2よりも射出圧力が低減されていた。 As can be seen from the above, each of the examples according to the present invention can be arranged in the locating ring insertion port, and the injection pressure is reduced as compared with the conventional comparative examples 1 and 2.
これに対して、エレメントの長さL1がエレメント穴の径D3に対して0.64倍以上1.6倍以下(L1/D3=0.64〜1.60)に設定されていない各比較例では、比較例1,2では1エレメント当たりの射出圧力が2.9(MPa)を超えており、比較例3ではロケートリング挿入口に配置することができない。 On the other hand, in each comparative example in which the element length L1 is not set to be not less than 0.64 times and not more than 1.6 times (L1 / D3 = 0.64 to 1.60) with respect to the element hole diameter D3, The injection pressure per element exceeds 2.9 (MPa), and in Comparative Example 3, it cannot be disposed at the locating ring insertion port.
このことから、エレメントの長さL1をエレメント穴の径D3に対して0.64倍以上1.6倍以下(L1/D3=0.64〜1.60)に設定することにより、エレメントにおける流体の流路断面積を効率的に増加させることができ、射出圧力の上昇を抑制することができるということがわかる。 Therefore, by setting the element length L1 to be not less than 0.64 times and not more than 1.6 times (L1 / D3 = 0.64 to 1.60) with respect to the element hole diameter D3, the fluid cross-sectional area of the fluid in the element can be efficiently It can be seen that the increase in injection pressure can be suppressed.
なお、エレメントの長さがエレメント穴の径に対して0.64倍以上1.1倍以下に設定すればより好ましい。 It is more preferable that the length of the element is set to be 0.64 times or more and 1.1 times or less with respect to the diameter of the element hole.
以上の結果から、本発明(実施例)の場合、導入口から導入される流体の射出圧力の上昇を抑制することができる射出成形用ノズルを得ることができる。一方、本発明を満たさない(比較例)場合、あまり魅力的でない射出成形用ノズルが得られる。 From the above results, in the case of the present invention (Example), it is possible to obtain an injection molding nozzle that can suppress an increase in the injection pressure of the fluid introduced from the introduction port. On the other hand, when the present invention is not satisfied (comparative example), an injection molding nozzle that is not very attractive is obtained.
次に図7を用いて、エレメントの長さLとエレメントの径Dとの比L/Dを変更した場合の射出圧力をエレメントの流路径dを横軸とした射出圧力の分布について説明する。 Next, with reference to FIG. 7, a description will be given of the injection pressure distribution in which the injection pressure when the ratio L / D between the element length L and the element diameter D is changed, with the flow path diameter d of the element as the horizontal axis.
同図において、流路径φ8の比L/Dの範囲は、0,30〜1,21、流路径φ10の比L/Dの範囲は、0,98〜0,24、流路径φ14,5の比L/Dの範囲は1,00〜0,20、流路径φ25の比L/Dの範囲は0,99〜0,20である。 In the figure, the range of the ratio L / D of the flow path diameter φ8 is 0, 30 to 21, 21, the range of the ratio L / D of the flow path diameter φ10 is 0, 98 to 0, 24, and the flow path diameter φ14,5. The range of the ratio L / D is 1,00 to 0,20, and the range of the ratio L / D of the flow path diameter φ25 is 0,99 to 0,20.
ここで、上記した1エレメント当たりの射出圧力が2,9MPa以下を満足する範囲は、流路径φ8の場合は、比L/Dが1,21(a点)であり、流路径φ10の場合は、比L/Dが0,78〜0,88(b1点〜b2点)、流路径φ14,5の場合は、比L/Dが0,40〜0,67(c1点〜c2点)、流路径25の場合は、比L/Dが0,20〜0,40(e1点〜e2点)である。
Here, the range in which the injection pressure per element satisfies 2.9 MPa or less is such that the ratio L / D is 1,21 (point a) when the flow path diameter is φ8, and the flow path diameter is φ10. When the ratio L / D is 0,78-0,88 (b1 point to b2 point) and the flow path diameter is φ14,5, the ratio L / D is 0,40-0,67 (c1 point to c2 point), In the case of the
従って、射出圧力を低減可能な範囲は、上記a、b1、b2、c1、c2、e1、e2で囲まれる範囲(図7の斜線部分)であることが判る。 Therefore, it can be seen that the range in which the injection pressure can be reduced is a range (shaded portion in FIG. 7) surrounded by the above a, b1, b2, c1, c2, e1, and e2.
(第1参考例)
次に、エレメント穴9が3つ以上9つ以下以下に設定されている圧力上昇抑制手段13について図8乃至図11を用いて以下に説明する。本参考例では、エレメント穴9が4つ設けられている例である。なお、上記第1、第2実施形態と同構成部分については図面に同一の記号を付して構成及び機能説明は第1実施形態を参照するものとし省略するが、第1実施形態と同一の構成であるので、得られる効果は同一である。
(First Reference Example)
Next, the pressure rise suppression means 13 in which the element holes 9 are set to 3 or more and 9 or less will be described below with reference to FIGS. 8 to 11. In this reference example, four
この第1参考例において、エレメント穴9の数の範囲で最も好適なのは、1つのエレメント11に対してエレメント穴9を4つ設けたときである。このように1つのエレメント11に4つのエレメント穴9を設けると、導入口3から導入される成形樹脂材料の射出圧力が、オープンノズルを流通する成形樹脂材料の射出圧力と略同等となる。しかも、オープンノズルでは成形樹脂材料を十分に混練することができないが、このエレメント11が配置された射出成形用ノズル1では十分に成形樹脂材料を混練することができる。
In the first reference example, the most suitable range of the number of element holes 9 is when four
このような4つのエレメント穴9は、エレメント本体23の中心から等間隔に外径がエレメント本体23の内径に内接され、エレメント本体23の周方向等間隔に配置されている。また、隣り合うエレメント11,11に設けられたエレメント穴9,9同士は、エレメント本体23の中心を回転軸心としたときの回転方向に45°位置ずれして配置されている。このようにエレメント穴9を配置させることにより、成形樹脂材料の混練効率を向上することができる。
The four
このような射出成形用ノズル1では、ノズル本体7内に導入口3から導入される流体の射出圧力の上昇を抑制させる圧力上昇抑制手段13が設けられているので、圧力上昇抑制手段13によって導入口3から導入される流体の射出圧力の上昇を抑制することができ、ノズル本体7内を流通する流体の圧力損失を低減することができる。
In such an
従って、このような射出成形用ノズル1では、圧力上昇抑制手段13によって射出圧力の上昇を抑制することができるので、射出成形機の大型化を抑制することができる。
Therefore, in such an
また、圧力上昇抑制手段13は、エレメント穴9が3つ以上9つ以下に設定されているので、エレメント11を流通するときの流体の分割数を増加させることができ、流体の混練効率を向上することができる。加えて、エレメント11内を流体が流通するときのエレメント11の流路断面積を増加することができ、ノズル本体7内を流通する流体の圧力損失を低減することができる。
Moreover, since the pressure increase suppression means 13 is set to 3 or more and 9 or less of the element holes 9, the number of divisions of the fluid when flowing through the
さらに、圧力上昇抑制手段13は、導入口3から複数のエレメント11を介して導出口5に流通される流体の射出圧力を導入口3から直接導出口5に流通される流体の射出圧力と略同等にするので、圧力上昇抑制手段13によってノズル本体7内に複数のエレメント11が設けられていないオープンノズルと略同等の圧力損失とすることができる。加えて、オープンノズルと略同等の圧力損失でありながら、ノズル本体7内で流体を混練することができる。
Further, the pressure rise suppression means 13 is substantially equal to the injection pressure of the fluid flowing from the
また、圧力上昇抑制手段13は、エレメント穴9が4つに設定されているので、エレメント11を流通するときの流体の分割数を増加させつつ、エレメント11の流路断面積を増加してオープンノズルと略同等の圧力損失とすることができる。
Further, since the pressure increase suppression means 13 is set to four
本発明の第1参考例に係る射出成形用ノズルを、以下の実施例を用いて詳細に説明する。 The injection molding nozzle according to the first reference example of the present invention will be described in detail using the following examples.
(実施例)
1つのエレメントに対するエレメント穴数を、各実施例では3〜9とし、比較例1,2では2,10とした。また、複数のエレメント穴は、エレメントの中心から等間隔に外径がエレメントの内径に内接され、エレメントの周方向等間隔に配置されるようにした。
(Example)
The number of element holes for one element was 3 to 9 in each example, and 2 and 10 in Comparative Examples 1 and 2. The plurality of element holes are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the element with the outer diameter inscribed in the inner diameter of the element at equal intervals from the center of the element.
また、各実施例及び比較例1,2では、ノズル本体内に配置させるエレメント数を6とした。 In each example and comparative examples 1 and 2, the number of elements arranged in the nozzle body was set to six.
さらに、比較例3は、導入口と導出口との間にエレメントが配置されておらず、導入口から導出口までの径が一定であるオープンノズルとした。このため、比較例3の流路断面積は、他の実施例や比較例よりも小さな値となっている。 Furthermore, Comparative Example 3 was an open nozzle in which no element was disposed between the inlet and the outlet and the diameter from the inlet to the outlet was constant. For this reason, the flow path cross-sectional area of the comparative example 3 is a smaller value than the other examples and comparative examples.
各実施例及び各比較例において、射出成形機の射出速度を20,50,80(mm/sec)としたときの射出圧力(MPa)を測定した。 In each example and each comparative example, the injection pressure (MPa) was measured when the injection speed of the injection molding machine was 20, 50, 80 (mm / sec).
この結果を図3の表に示す。なお、図3の表には、各実施例及び各比較例における流体の流路断面積と分割数も示してある。また、図4にエレメント穴と流路断面積との関係を示す。 The results are shown in the table of FIG. The table in FIG. 3 also shows the flow path cross-sectional area and the number of divisions in each example and each comparative example. FIG. 4 shows the relationship between the element hole and the channel cross-sectional area.
表及び図4から明らかなように、本発明に従う各実施例は、従来の1エレメント当たり2つのエレメント穴を有した比較例1よりも射出圧力が低減されていた。 As is apparent from the table and FIG. 4, each of the examples according to the present invention had a lower injection pressure than the comparative example 1 having two element holes per element.
これに対して、1エレメント当たり10個のエレメント穴を有した比較例2では、比較例1よりも射出圧力が増加されていた。 On the other hand, in Comparative Example 2 having 10 element holes per element, the injection pressure was increased as compared with Comparative Example 1.
また、1エレメント当たり4つのエレメント穴を有した実施例2では、オープンノズルである比較例3の射出圧力と略同等の射出圧力となっていた。 Further, in Example 2 having four element holes per element, the injection pressure was substantially equivalent to the injection pressure of Comparative Example 3 which is an open nozzle.
さらに、本発明の各実施例(最小のエレメント穴3、エレメント数6)の分割数46656(回)以上は、比較例1(エレメント穴2、エレメント数6)の分割数4096(回)の約11倍であり、本発明の各実施例に係る射出成形用ノズルでは最低でも従来の射出成形用ノズルの約11倍の混練性を得ることができる。加えて、本発明の各実施例の流路断面積103.8(mm2)以上は、比較例1の流路断面積100.5(mm2)よりも大きくなっている。
Further, the number of divisions 46656 (times) or more of each embodiment (
このことから、1エレメント当たりのエレメント穴数を増加させることにより、分割数を増加させることができ、混練性を向上させることができるということがわかる。 From this, it can be seen that by increasing the number of element holes per element, the number of divisions can be increased and kneadability can be improved.
しかしながら、1エレメント当たり10個以上のエレメント穴を設けてしまうと、流路断面積が小さくなって射出圧力が増加してしまい、射出圧力を低減させることができない。 However, if 10 or more element holes are provided per element, the cross-sectional area of the flow path becomes small and the injection pressure increases, and the injection pressure cannot be reduced.
従って、1エレメント当たり3つ以上9つ以下の範囲でエレメント穴を設けたとき、従来の1エレメント当たり2つのエレメント穴を有する射出成形用ノズルよりも、混練性が向上され射出圧力を低減することができる射出成形用ノズルを得ることができることがわかる。加えて、1エレメント当たり4つのエレメント穴を設けたとき、オープンノズルの射出圧力と略同等とすることができる射出成形用ノズルを得ることができることがわかる。 Therefore, when the element holes are provided in the range of 3 to 9 per element, the kneadability is improved and the injection pressure is reduced as compared with the conventional injection molding nozzle having two element holes per element. It can be seen that an injection molding nozzle can be obtained. In addition, it can be seen that when four element holes are provided per element, an injection molding nozzle can be obtained that can be substantially equivalent to the injection pressure of the open nozzle.
以上の結果から、本発明(実施例)の場合、導入口から導入される流体の射出圧力の上昇を抑制することができる射出成形用ノズルを得ることができる。一方、本発明を満たさない(比較例)場合、あまり魅力的でない射出成形用ノズルが得られる。 From the above results, in the case of the present invention (Example), it is possible to obtain an injection molding nozzle that can suppress an increase in the injection pressure of the fluid introduced from the introduction port. On the other hand, when the present invention is not satisfied (comparative example), an injection molding nozzle that is not very attractive is obtained.
(第2参考例)
なお、射出成形用ノズルにおける長さと1エレメント当たりの圧力損失との関係を示す参考例として、エレメント長さによる圧力損失の変化を図12の表に示す。また、導入口及び導出口のランド長による圧力損失の変化を図13の表に示す。
(Second reference example)
As a reference example showing the relationship between the length of the injection molding nozzle and the pressure loss per element, the change in pressure loss due to the element length is shown in the table of FIG. Further, changes in pressure loss due to land lengths of the inlet and outlet are shown in the table of FIG.
図12の表では、エレメントの径が半径となっており、10,16,20,30,40(mm)の各エレメント径におけるエレメント長さを5,10,15.5,20(mm)と変化させ、射出速度を20,50,80(mm/sec)としたときの1エレメント当たりの圧力損失(MPa)が示してある。 In the table of FIG. 12, the element diameter is the radius, and the element length at each element diameter of 10, 16, 20, 30, 40 (mm) is changed to 5, 10, 15.5, 20 (mm). The pressure loss (MPa) per element when the injection speed is 20, 50, 80 (mm / sec) is shown.
この表から明らかなように、エレメント長さが長くなるにつれて圧力損失が増加している。このため、エレメント長さを短くすることにより、流体の抵抗が低減されて射出圧力を低減できることがわかる。 As is apparent from this table, the pressure loss increases as the element length increases. For this reason, it turns out that resistance of a fluid is reduced and injection pressure can be reduced by shortening element length.
図13の表では、導入口及び導出口のランド長の合計を10,15,20,25,30,35,40,45(mm)と変化させ、射出速度を20,50,80(mm/sec)としたときの1エレメント当たりの圧力損失(MPa)が示してある。 In the table of FIG. 13, the total land length of the inlet and outlet is changed to 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 (mm), and the injection speed is 20, 50, 80 (mm / The pressure loss per element (MPa) is shown.
この表から明らかなように、ランド長が長くなるにつれて圧力損失が増加している。このため、ランド長を短くすることにより、流体の抵抗が低減されて射出圧力を低減できることがわかる。 As is apparent from this table, the pressure loss increases as the land length increases. For this reason, it can be seen that by shortening the land length, the resistance of the fluid is reduced and the injection pressure can be reduced.
以上の結果から、エレメント長さと導入口及び導出口のランド長とを縮小することにより、ノズル本体内を流通する流体の抵抗を低減することができ、導入口から導入される流体の射出圧力の上昇を抑制することができる射出成形用ノズルを得ることができる。 From the above results, it is possible to reduce the resistance of the fluid flowing through the nozzle body by reducing the element length and the land length of the inlet and outlet, and the injection pressure of the fluid introduced from the inlet is reduced. An injection molding nozzle capable of suppressing the rise can be obtained.
なお、本発明の第2実施形態に係る射出成形用ノズルでは、エレメントの径が導入口の径の2.5倍以上に設定されているが、これは下限を示すものであり、その上限はエレメントを収容するノズル本体に依存している。このため、ノズル本体の径は、最低でもエレメントの径が導入口の径の2.5倍以上に設定されたエレメントを収容可能な大きさに設定されている。 In the injection molding nozzle according to the second embodiment of the present invention, the element diameter is set to 2.5 times or more the diameter of the inlet, but this indicates a lower limit, and the upper limit is the element. Depends on the nozzle body to be accommodated. For this reason, the diameter of the nozzle body is set to a size that can accommodate an element in which the diameter of the element is at least 2.5 times the diameter of the inlet.
本発明は、射出成形用ノズルに利用することができる。 The present invention can be used for an injection molding nozzle.
1,101,201…射出成形用ノズル
3…導入口
5…導出口
7,207…ノズル本体
9…エレメント穴
11,105,203…エレメント
13,103,205…圧力上昇抑制手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101,201 ...
Claims (2)
前記ノズル本体内には、前記導入口から導入される流体の射出圧力の上昇を抑制させる圧力上昇抑制手段が設けられ、該圧力上昇抑制手段は、前記エレメントの長さが前記エレメント穴の径に対して0.64倍以上1.6倍以下に設定されており、
前記圧力上昇抑制手段は、前記導入口から前記複数のエレメントを介して前記導出口に流通される流体の射出圧力を、前記導入口から直接前記導出口に流通される流体の射出圧力と略同等にすることを特徴とする射出成形用ノズル。 A nozzle body that is formed in a cylindrical shape and is provided with an introduction port through which fluid is introduced on one end side, and a discharge port that leads out the fluid introduced on the other end side, and the introduction port and the discharge port of the nozzle body An injection molding nozzle comprising a plurality of elements that are arranged between and introduced from the introduction port into the nozzle body through a plurality of element holes and kneaded.
In the nozzle body, there is provided pressure increase suppression means for suppressing an increase in the injection pressure of the fluid introduced from the introduction port, and the pressure increase suppression means is configured such that the length of the element is equal to the diameter of the element hole. On the other hand, it is set to 0.64 times or more and 1.6 times or less ,
The pressure rise suppression means is substantially equivalent to the injection pressure of fluid flowing from the inlet to the outlet through the plurality of elements, and substantially equal to the injection pressure of fluid flowing directly from the inlet to the outlet. nozzle for injection molding, which comprises the.
前記ノズル本体内には、前記導入口から導入される流体の射出圧力の上昇を抑制させる圧力上昇抑制手段が設けられ、該圧力上昇抑制手段は、前記エレメントの長さが前記エレメント穴の径に対して0.64倍以上1.6倍以下に設定されており、
前記圧力上昇抑制手段は、前記エレメントの径が前記導入口の径の2.5倍以上に設定されていることを特徴とする射出成形用ノズル。 A nozzle body that is formed in a cylindrical shape and is provided with an introduction port through which fluid is introduced on one end side, and a discharge port that leads out the fluid introduced on the other end side, and the introduction port and the discharge port of the nozzle body An injection molding nozzle comprising a plurality of elements that are arranged between and introduced from the introduction port into the nozzle body through a plurality of element holes and kneaded.
In the nozzle body, there is provided pressure increase suppression means for suppressing an increase in the injection pressure of the fluid introduced from the introduction port, and the pressure increase suppression means is configured such that the length of the element is equal to the diameter of the element hole. On the other hand, it is set to 0.64 times or more and 1.6 times or less,
The nozzle for injection molding, wherein the pressure increase suppression means is set such that the diameter of the element is at least 2.5 times the diameter of the inlet.
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