JP6841581B1 - Shut-off nozzle featuring a needle valve - Google Patents
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Abstract
【課題】劣化した樹脂が射出ノズル内に堆積してもニードル弁によって安定的に樹脂流路を閉鎖することができるシャットオフノズルを提供する。【解決手段】ノズル外周面からノズル内樹脂流路(6)に達する斜めの孔(7)にニードル弁(3)が挿入されたシャットオフノズル(1)を対象とする。ニードル弁(3)は、円柱状の軸部(11)と先端部(12)とから形成されているが、本発明において、軸部(11)は外径(D)がノズル内樹脂流路(6)の内径(d)より大きくなるようにする。そして孔(7)はノズル内樹脂流路(6)を横断して所定深さに形成し、それによってノズル内樹脂流路(6)の内周面に所定の凹み(9)が形成されるようにする。ニードル弁(3)を前進させると、軸部(11)の側面によってノズル内樹脂流路(6)を閉鎖するように構成する。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a shut-off nozzle capable of stably closing a resin flow path by a needle valve even if deteriorated resin is deposited in an injection nozzle. SOLUTION: A shut-off nozzle (1) in which a needle valve (3) is inserted into an oblique hole (7) extending from an outer peripheral surface of the nozzle to a resin flow path (6) in the nozzle is targeted. The needle valve (3) is formed of a columnar shaft portion (11) and a tip portion (12). In the present invention, the shaft portion (11) has an outer diameter (D) of a resin flow path in the nozzle. Make it larger than the inner diameter (d) of (6). The hole (7) is formed at a predetermined depth across the resin flow path (6) in the nozzle, whereby a predetermined recess (9) is formed on the inner peripheral surface of the resin flow path (6) in the nozzle. To do so. When the needle valve (3) is advanced, the resin flow path (6) in the nozzle is closed by the side surface of the shaft portion (11). [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、シャットオフノズルに関するものであり、より詳しくは射出ノズルに対してニードル弁が斜め方向から挿入されて樹脂流路を閉鎖するようになっている、ニードル式のシャットオフノズルに関するものである。 The present invention relates to a shut-off nozzle, and more particularly to a needle-type shut-off nozzle in which a needle valve is inserted obliquely with respect to the injection nozzle to close the resin flow path. is there.
シャットオフノズルは、射出ノズルの樹脂流路を遮断したり開放したりするようになっているので、射出ノズルから樹脂が漏れるいわゆるハナタレが発生し易い樹脂を扱う場合に使用されている。また、発泡樹脂が射出ノズル内で発泡するのを抑制したい場合等、他の目的でも使用されている。シャットオフノズルには色々なタイプがあり、例えば回転バルブ式のもの、ニードル式のものがある。回転バルブ式は、射出ノズルの樹脂流路内に円柱状の回転バルブが設けられ、この回転バルブにはその側面において直径方向に貫通する貫通孔が空けられており、回転バルブの回転位置に応じて貫通孔により樹脂流路が連通したり、閉鎖するようになっている。ニードル式のものは、射出ノズルに対して進退自在にニードル弁が設けられている。射出ノズル内の樹脂流路は、出口近傍において小径になっており、ニードル弁を駆動するとこの小径になっている部分が閉鎖され、樹脂流路が遮断されるようになっている。いずれのタイプのシャットオフノズルにもそれぞれ優れた点があるが、ニードル式のシャットオフノズルは、射出ノズルの出口近傍において樹脂流路を閉鎖することができる点でハナタレや発泡樹脂の発泡を適切に抑制でき優れていると言える。ニードル式のシャットオフ弁にも色々なタイプがあり、ニードル弁が射出ノズルの軸と同軸になるように射出ノズル内に収納されているタイプにおいては、ニードル弁を駆動する機構が若干複雑になると共に、射出ノズル内における樹脂流路の形状が複雑になる。これに対して、特許文献1、2に記載されているようにニードル弁が射出ノズルに対して斜め方向から挿入され、射出ノズル内の樹脂流路を閉鎖するようになっているものもある。
Since the shut-off nozzle is designed to block or open the resin flow path of the injection nozzle, it is used when handling a resin that is prone to so-called spilling of resin leaking from the injection nozzle. It is also used for other purposes, such as when it is desired to prevent the foamed resin from foaming in the injection nozzle. There are various types of shut-off nozzles, such as rotary valve type and needle type. In the rotary valve type, a columnar rotary valve is provided in the resin flow path of the injection nozzle, and the rotary valve has a through hole penetrating in the radial direction on the side surface thereof, depending on the rotation position of the rotary valve. The through holes allow the resin flow path to communicate or close. The needle type is provided with a needle valve that can move forward and backward with respect to the injection nozzle. The resin flow path in the injection nozzle has a small diameter in the vicinity of the outlet, and when the needle valve is driven, the portion having this small diameter is closed and the resin flow path is blocked. Each type of shut-off nozzle has advantages, but the needle-type shut-off nozzle is suitable for foaming of honey or foamed resin in that it can close the resin flow path near the outlet of the injection nozzle. It can be said that it is excellent because it can be suppressed. There are various types of needle-type shut-off valves, and in the type in which the needle valve is housed in the injection nozzle so that it is coaxial with the axis of the injection nozzle, the mechanism for driving the needle valve becomes slightly complicated. At the same time, the shape of the resin flow path in the injection nozzle becomes complicated. On the other hand, as described in
特許文献1に記載のシャットオフノズル50は、図4の(A)に示されているように、加熱シリンダ51に設けられており、加熱シリンダ51に固定されているエンドキャップ53と、このエンドキャップ53に設けられている射出ノズル54とから構成されている。エンドキャップ53にはその側面から斜め方向に挿入孔56が空けられており、この挿入孔56にニードル弁58が挿入されている。ニードル弁58は、その後端部においてエアもしくは油圧で駆動されるピストンシリンダユニット59が設けられ、ピストンシリンダユニット59は取付部材61によって加熱シリンダ51に取り付けられている。射出ノズル54には、その樹脂流路においてニードル弁58の先端が着座するシート部62が設けられている。従って、ピストンシリンダユニット59を駆動してニードル弁58を前進させると、ニードル弁58の先端がシート部62に当接する。ニードル弁58は、射出ノズル54内の樹脂流路より小径になっているが、シート部62における開口部分はニードル弁58の先端より小径に形成されているので、樹脂流路が完全に閉鎖されることになる。
As shown in FIG. 4A, the shut-off
特許文献2に記載のシャットオフノズル70も、図4の(B)に示されているように、射出ノズル71と、ニードル弁72とから構成されている。射出ノズル71には、その側面から斜め方向に挿入孔73が空けられ、挿入孔73は射出ノズル71内の樹脂流路75に達している。射出流路75は、射出ノズル71の先端部近傍においてわずかに縮径しており、球面状の弁座つまりシート部77が形成されている。ニードル弁72は、このような挿入口73に挿入され所定のピストンシリンダユニット78によって前後進されるようになっている。このようなシャットオフノズル70においてピストンシリンダユニット78を駆動してニードル弁72を前進させると、ニードル弁72の球形の頭部がシート部77に着座して樹脂流路75が閉鎖されることになる。またニードル弁72を後退させるとニードル弁72が樹脂流路75から待避して樹脂流路75が開放されることになる。なお特許文献2によると、ニードル弁72の直径は、樹脂流路75の内径と等しくすることが推奨されている。
The shut-off
図4の(A)、(B)に示されているような、ニードル弁が射出ノズルに対して斜めに駆動されるようになっているタイプの従来のシャットオフノズルは、駆動機構はシャットオフノズルの外に設けることができ、構造がシンプルで優れている。しかしながら解決すべき課題も見受けられる。具体的には、長期間の運転を経ると、劣化した樹脂によってニードル弁による樹脂流路の閉鎖が不十分になる問題が見受けられる。特許文献1に記載のシャットオフノズル50もニードル弁58の頭部がシート部62に着座することによって、そして特許文献2に記載のシャットオフノズル70もニードル弁72の頭部がシート部77に着座することによって、それぞれ樹脂流路が閉鎖されるようになっている。すなわち頭部がシート部62、77に液密的に着座することによって樹脂流路が閉鎖される。しかしながら、長期間運転を継続するとシート部62、77に劣化した樹脂が堆積することがある。わずかでも樹脂が堆積すると、ニードル弁58、72の頭部がシート部62、77に液密的に着座せず、隙間が生じる。これによってニードル弁58、72による樹脂流路の閉鎖が不十分になってしまう。
In the conventional shut-off nozzle of the type in which the needle valve is driven obliquely with respect to the injection nozzle as shown in (A) and (B) of FIG. 4, the drive mechanism is shut off. It can be installed outside the nozzle, and the structure is simple and excellent. However, there are some issues that need to be resolved. Specifically, after a long period of operation, there is a problem that the deteriorated resin causes the needle valve to insufficiently close the resin flow path. The shut-off
本発明は以上のような問題を解決したシャットオフノズルを提供することを目的としており、具体的には、ニードル弁が射出ノズルに対して斜めに進退して射出ノズル内の樹脂流路を開放・閉鎖するようになっているシャットオフノズルであって、長期間の運転によって劣化した樹脂が射出ノズル内に多少堆積したとしてもニードル弁によって安定的に樹脂流路を閉鎖することができるシャットオフノズルを提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide a shut-off nozzle that solves the above problems. Specifically, the needle valve advances and retreats diagonally with respect to the injection nozzle to open the resin flow path in the injection nozzle. -A shut-off nozzle that is designed to be closed, and even if some resin that has deteriorated due to long-term operation accumulates in the injection nozzle, the needle valve can stably close the resin flow path. It is intended to provide a nozzle.
本発明は、上記目的を達成するために、ノズル外周面からノズル内樹脂流路に達する斜めの孔にニードル弁が挿入され、ニードル弁を駆動してノズル内樹脂流路を閉鎖したり開放したりするようになっているシャットオフノズルを対象とする。ニードル弁は、円柱状の軸部と先端部とから形成されているが、本発明において、軸部は外径がノズル内樹脂流路の内径より大きくなるように構成する。そして孔はノズル内樹脂流路を横断して所定深さに形成し、それによってノズル内樹脂流路の内周面に所定の凹みが形成されるようにする。ニードル弁を前進させて先端部が凹みに収納されると、軸部の側面がノズル内樹脂流路を閉鎖するように構成する。 In the present invention, in order to achieve the above object, a needle valve is inserted into an oblique hole reaching the resin flow path in the nozzle from the outer peripheral surface of the nozzle, and the needle valve is driven to close or open the resin flow path in the nozzle. Targets shut-off nozzles that are designed to be used. The needle valve is formed of a columnar shaft portion and a tip portion. In the present invention, the shaft portion is configured so that the outer diameter is larger than the inner diameter of the resin flow path in the nozzle. Then, the holes are formed to a predetermined depth across the resin flow path in the nozzle so that a predetermined recess is formed on the inner peripheral surface of the resin flow path in the nozzle. When the needle valve is advanced and the tip portion is housed in the recess, the side surface of the shaft portion is configured to close the resin flow path in the nozzle.
すなわち本発明は、ノズル外周面からノズル内樹脂流路に達する斜めの孔にニードル弁が挿入され、前記ニードル弁を駆動して前記ノズル内樹脂流路を閉鎖したり開放したりするようになっているシャットオフノズルであって、前記ニードル弁は、円柱状の軸部と先端部とから形成され前記軸部は外径が前記ノズル内樹脂流路の内径より大きくなっており、前記孔は前記ノズル内樹脂流路を横断して所定深さに形成され、それによって前記ノズル内樹脂流路の内周面に所定の凹みが形成されており、前記ニードル弁を前進させて前記先端部が前記凹みに収納されるとき前記軸部の側面が前記ノズル内樹脂流路を閉鎖するようになっていることを特徴とするシャットオフノズルとして構成される。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のシャットオフノズルにおいて、前記ニードル弁の前記先端部は半球状に形成されていると共に前記凹みは半球状の凹面に形成されていること特徴とするシャットオフノズルとして構成される。
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載のシャットオフノズルにおいて、前記孔は前記ノズル外周面近傍において拡径されていることを特徴とするシャットオフノズルとして構成される。
That is, in the present invention, the needle valve is inserted into an oblique hole reaching the resin flow path in the nozzle from the outer peripheral surface of the nozzle, and the needle valve is driven to close or open the resin flow path in the nozzle. The needle valve is formed from a columnar shaft portion and a tip portion, and the outer diameter of the shaft portion is larger than the inner diameter of the resin flow path in the nozzle. A predetermined depth is formed across the resin flow path in the nozzle, whereby a predetermined recess is formed on the inner peripheral surface of the resin flow path in the nozzle, and the needle valve is advanced to advance the tip portion. It is configured as a shut-off nozzle characterized in that the side surface of the shaft portion closes the resin flow path in the nozzle when it is housed in the recess.
The invention according to
The invention according to
以上のように本発明は、ノズル外周面からノズル内樹脂流路に達する斜めの孔にニードル弁が挿入され、ニードル弁を駆動してノズル内樹脂流路を閉鎖したり開放したりするようになっているシャットオフノズルを対象としている。つまり構造がシンプルで比較的安価に提供できるシャットオフノズルを対象としている。そして本発明によると、ニードル弁は、円柱状の軸部と先端部とから形成され軸部は外径がノズル内樹脂流路の内径より大きくなっており、孔はノズル内樹脂流路を横断して所定深さに形成され、それによってノズル内樹脂流路の内周面に所定の凹みが形成されている。本発明によるとニードル弁を前進させて先端部が凹みに収納されるとき軸部の側面がノズル内樹脂流路を閉鎖するようになっている。従って仮に、劣化した樹脂等の異物が凹みに若干堆積して、それによってニードル弁の前進長さが若干短くなっても、ニードル弁の軸部によってノズル内樹脂流路が閉鎖されるので、安定的にノズル内樹脂流路を閉鎖できる。つまり劣化した樹脂が堆積しても閉鎖は不完全になりにくいという効果が得られる。他の発明によるとニードル弁の先端部は半球状に形成されていると共に凹みは半球状の凹面に形成されている。そうするとニードル弁は先端部が凹みに滑らかに着座させることができる。さらに他の発明によると、孔はノズル外周面近傍において拡径されている。そうすると孔とニードル弁の軸部との接触面積が小さくなり、ニードル弁を前後進させるときに作用する摩擦力を抑制することができる。これによって比較的小さな駆動力のアクチュエータによってもニードル弁を駆動することができ、シャットオフノズルを安価に提供することができる。 As described above, in the present invention, the needle valve is inserted into the diagonal hole reaching the resin flow path in the nozzle from the outer peripheral surface of the nozzle, and the needle valve is driven to close or open the resin flow path in the nozzle. It is intended for shut-off nozzles that have become. In other words, it targets shut-off nozzles that have a simple structure and can be provided at a relatively low cost. According to the present invention, the needle valve is formed of a columnar shaft portion and a tip portion, and the outer diameter of the shaft portion is larger than the inner diameter of the resin flow path in the nozzle, and the hole crosses the resin flow path in the nozzle. Therefore, a predetermined recess is formed on the inner peripheral surface of the resin flow path in the nozzle. According to the present invention, when the needle valve is advanced and the tip portion is housed in the recess, the side surface of the shaft portion closes the resin flow path in the nozzle. Therefore, even if a foreign substance such as deteriorated resin is slightly accumulated in the dent and the advancing length of the needle valve is slightly shortened, the resin flow path in the nozzle is closed by the shaft portion of the needle valve, so that it is stable. The resin flow path in the nozzle can be closed. That is, even if the deteriorated resin is deposited, the effect that the closure is unlikely to be incomplete can be obtained. According to another invention, the tip of the needle valve is formed in a hemispherical shape, and the recess is formed in a hemispherical concave surface. Then, the tip of the needle valve can be smoothly seated in the recess. According to yet another invention, the hole is enlarged in the vicinity of the outer peripheral surface of the nozzle. Then, the contact area between the hole and the shaft portion of the needle valve becomes small, and the frictional force acting when the needle valve is moved forward and backward can be suppressed. As a result, the needle valve can be driven by an actuator having a relatively small driving force, and a shut-off nozzle can be provided at low cost.
以下、本発明の実施の形態について説明する。射出装置は図には示されていないが加熱シリンダとスクリュとから概略構成され、加熱シリンダの先端にノズルアダプタ5が設けられている。本実施の形態に係るシャットオフノズル1は、図1に示されているようにこのノズルアダプタ5に設けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. Although not shown in the figure, the injection device is roughly composed of a heating cylinder and a screw, and a
本実施の形態に係るシャットオフノズル1は、射出ノズル2と、ニードル弁3とから構成されているが、射出ノズル2には、その内部に樹脂が流れる流路が形成されている。本実施の形態において、この流路はノズルアダプタ5側においては内径が比較的大きく、中央から先端にかけて比較的小径に形成されている。この小径に形成されている流路は、本実施の形態においてノズル内樹脂流路6と呼ぶが、このノズル内樹脂流路6が、後で説明するニードル弁3によって開閉されるようになっている。
The shut-off
射出ノズル2には、その外側つまりノズル外周面からノズル内樹脂流路6に達する孔7が空けられている。この孔7は射出ノズル2の先端寄りに設けられ、射出ノズル2の軸に対して斜め後方からノズル内樹脂流路6に達っしている。この孔7には本発明に特有の特徴がある。すなわち孔7はノズル内樹脂流路6に達した後、さらに延長するようにしてノズル内樹脂流路6の反対側の内壁まで達し、所定深さだけ内壁が削られている。これによってノズル内樹脂流路6の内壁には凹み9が形成されている。凹み9は、次に説明するニードル弁3の先端部12が収納されるようになっていて、先端部12の形状に適した形状に形成されている。本実施の形態においては凹み9は半円球状の凹面に形成されている。
The
ニードル弁3は、所定長さからなり円柱状の軸部11と、この軸部11の先端に形成されている先端部12とからなり、射出ノズル2の孔7に摺動自在に挿入されている。先端部12は半球状に形成されており凹み9に滑らかに当接するようになっている。図には示されていないが、所定のアクチュエータによってニードル弁3は前後進するようになっている。
The
本発明における最大の特徴であるが、ニードル弁3は、その軸部11の外径Dがノズル内樹脂流路6の内径dより十分に大きくなっている。この大径の軸部11の側面によってノズル内樹脂流路6を閉鎖するようになっている。射出ノズル2に空けられている孔7は、当然に軸部11の径に等くなっているので、ノズル内樹脂流路6より内径が大きい。従って孔7は、ノズル内樹脂流路6を横切るように空けられており、ノズル内樹脂流路6のボアは、孔7によって横断された所定の範囲だけ不連続に分断されている。従ってニードル弁3が前進するとき、ノズル内樹脂流路6はニードル弁3の軸部11の側面によって完全に塞がれる。つまり完全に閉鎖されることになる。
The greatest feature of the present invention is that the outer diameter D of the
本実施の形態に係るシャットオフノズル1において、凹み9は比較的深く形成されている。従って、ニードル弁3が最前進してその先端部12が凹み9に着座するとき、ニードル弁3の軸部11についても所定の区間14だけ凹み9に収納される。本実施の形態に係るシャットオフノズル1はノズル内樹脂流路6等に劣化した樹脂が所定量堆積してもニードル弁3によって安定的に閉鎖できるようになっているが、この区間14が確保されていることによって、このような効果が保証されている。
In the shut-off
本実施の形態に係るシャットオフノズル1の作用を説明する。図に示されていないアクチュエータを駆動してニードル弁3を後退させる。そうすると、図2の(A)に示されているように、ノズル内樹脂流路6が開放される。図に示されていないスクリュを駆動して樹脂を射出することができる。ニードル弁3を前進させると、図1に示されているようにノズル内樹脂流路6が閉鎖される。成形サイクルを実施する毎に、ニードル弁3を前後進させてノズル内樹脂流路6を開閉することになる。成形サイクルを繰り返し実施していると、劣化した樹脂等がノズル内樹脂流路6に堆積することがある。図2の(B)には、劣化した樹脂16が凹み9内に堆積している様子が示されている。アクチュエータを駆動してニードル弁3を前進させると、図2の(C)に示されているように、ニードル弁3の先端部12は劣化した樹脂16に当接する。このとき先端部12は凹み9に着座させることができない。しかしながら、劣化した樹脂16の堆積量が少量であれば、ニードル弁3の軸部11の側面によってノズル内樹脂流路6が閉鎖される。劣化した樹脂16が堆積して、その量が図1によって示されている区間14の長さに対応する量に達するまで、ノズル内樹脂流路6を安定的に閉鎖することができる。
The operation of the shut-off
本実施の形態に係るシャットオフノズル1は色々な変形が可能である。図3には第2の実施の形態に係るシャットオフノズル1’が示されている。第2の形態においては、特徴が2点あり、第1の特徴は孔7’が符号18で示されているように、ノズル外周面近傍において拡径されている点である。これによって孔7’の内周面とニードル弁3とが摺動する面積が小さくなっており、比較的小さい駆動力でニードル弁3を駆動できるようになっている。第2の特徴は、凹み9’が比較的浅くなっている点である。凹み9’が深くなっていると劣化した樹脂が堆積し易いが、比較的浅いので堆積しにくい。ただし、これによって区間14’が若干短くなっており、ニードル弁3によってノズル内樹脂流路6を安定的に閉鎖できるための余裕が若干小さくなっている。
The shut-off
本実施の形態に係るシャットオフノズル1は他にも色々な変更が可能である。例えば、ニードル弁3の位置を検出するリミットスイッチを設けるようにしてもよい。ニードル弁3を前進させたとき、図2の(C)に示されているように劣化した樹脂16が凹み9に堆積しているとき、ニードル弁3は凹み9に当接しない。リミットスイッチによってニードル弁3の前進位置を検出するようにすれば、許容量を超えて劣化した樹脂16が堆積したとき、これを検出することができる。つまり、シャットオフノズル1の清掃すべきタイミングを検出できる。ニードル弁3についても変形が可能である。ニードル弁3の先端部12は半球形でなくても、円錐状、円錐台状、あるいは他の形状に形成することもできる。孔7およびニードル弁3の角度を変形することもできる。図1に示されている実施例では、孔7およびニードル弁3はノズル内樹脂流路6に対して角度が十分に小さい鋭角に配置されているが、直角に近い角度で配置してもよい。
The shut-off
1 シャットオフノズル 2 射出ノズル
3 ニードル弁 6 ノズル内樹脂流路
7 孔 9 凹み
11 軸部 12 先端部
14 区間 16 劣化した樹脂
D ニードル弁の外径 d ノズル内樹脂流路6の内径
1 Shut-off
Claims (3)
前記ニードル弁は、円柱状の軸部と先端部とから形成され前記軸部は外径が前記ノズル内樹脂流路の内径より大きくなっており、
前記孔は前記ノズル内樹脂流路を横断して所定深さに形成され、それによって前記ノズル内樹脂流路の内周面に所定の凹みが形成されており、
前記ニードル弁を前進させて前記先端部が前記凹みに収納されるとき前記軸部の側面が前記ノズル内樹脂流路を閉鎖するようになっていることを特徴とするシャットオフノズル。 A needle valve is inserted into an oblique hole that reaches the resin flow path in the nozzle from the outer peripheral surface of the nozzle, and the needle valve is driven to close or open the resin flow path in the nozzle. And
The needle valve is formed of a columnar shaft portion and a tip portion, and the outer diameter of the shaft portion is larger than the inner diameter of the resin flow path in the nozzle.
The hole is formed at a predetermined depth across the resin flow path in the nozzle, whereby a predetermined recess is formed on the inner peripheral surface of the resin flow path in the nozzle.
A shut-off nozzle characterized in that when the needle valve is advanced and the tip portion is housed in the recess, the side surface of the shaft portion closes the resin flow path in the nozzle.
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