JPH02289320A - ノズル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ この発明は合成樹脂の成形に用いられる射出成形機のノ
ズル装置に関するものである。

［従来の技術１ 射出成形機のノズルの車装な機能の１つとして、スクリ
ュー等により最適に可Φ化された樹脂を、ノズルにより
保温することがあり、そのためノズル温度は常にある設
定温度で安定していることが重要であるとされている。

しかし射出成形では、金型内のキャビティに）１出充填
した溶融樹脂を、金型により冷却して成形品を形成して
いるため、金型と接触するノズル部材では、冷却された
金型に熱を奪われ、樹脂がノズル部材内で冷却固化して
しまい、そこに樹脂の冷却同化部と溶融部の境界が発生
する。

この境界部の温度コントロールは大変制御が困難であり
、ノズル及び金型の設定温度、熱伝導率、ヒーターの合
同、ノズルの容積に起因する熱容量、成形サイクル時間
、ノズルタッチ部の伝熱面積、樹脂温度、雰囲気温度の
変化等、温度と時間の関数或いは、樹脂の状態変化によ
り刻々その境界の熱エネルギー収支は変化する。

そのためオーブンノズル（単純な目通穴構造のもの）で
は条件によって樹脂漏れ、糸引き等の現象を呈する。こ
の現象を防止するため従来は勘と経験により人為的に各
部の温度及び時間を調整している。

またこの人為的方法を改善し、より信頼性を向上するた
めに、ノズル先端の開口部をニードル弁で開閉するシャ
ットオフノズルが、古くから一般に使用されている。ニ
ードル弁の作動はスプリング力によるもの、油圧力によ
るもの等があり、更にノズル先端部に回転スプールをノ
ズル口に対し直角に配し、これを強制的に回転させ、シ
ャットオフノズルと同様に、樹脂漏れや糸引きを防ぐ方
式のものもある。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、これらのノズル先端部を強制開閉する各種方法
には以下の様な欠点がある。

１）＃Ａ３ｍが複雑でコストが高い。

２）弁を軸方向に摺動するための間隙が必要であり、間
隙寸法を高精度に仕上げておいても、環境が射出圧力２
００ＯＮ９　／　ｃｍ以上、使用温度３００℃を越える
という苛酷な条件下にあるため、動的寸法ゆ化が発生し
樹脂漏れが発生し易い。

３）射出成形は短時間に繰り返しり３作が行われるため
（５〜１０回／分以上）ノズルシャット部の１言動回数
も多く、そのため摩耗が激しく樹脂漏れが生じ易い。ま
た漏れた樹脂の付着によりノズルヒーターを破損したり
、漏れた樹脂が冷ｆＪＩ囚化して開開作動を著しく損な
うことがある。

４）ノズル部に各種機械を取り付（プであるため全体寸
法が大きくなり、固定盤等に設けるノズル挿入穴等も当
然大きくなり、強度上好ましくない構造になる。また金
型内のホットランプ部材には採用し難かった。

この発明は上記従来の課題を解決するために考えられた
ものであって、その目的はノズル構造がきわめて筒車で
樹脂洩れを確実に防止することができ、またノズル部に
原因する成形不良減少を極力低減することができる新た
なノズル装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段１ 上記目的によるこの発明の特徴は、ノズル本体の先端に
微小間隙を設けてノズル部材を前後動自在に嵌装し、そ
のノズル部材と上記ノズル本体との間に、シャッタープ
レートを側方から進退自在に設け、かつシャッタープレ
ートはノズル本体側とノズル部材側の樹脂路を連通ずる
通孔を有することにある。

またその適用は金型内に設けられたポットランナ一部材
をノズル本体とするノズル装２を始め、オープンノズル
と称されている通常の単一ノズル装置まで可能と広く、
ノズル本体とノズル部材との断熱効宋を効采的になす１
つの手段として、シャッタープレートを断熱材を介して
ズル部材側に表装し得ることなどにある。

［作　用Ｊ 上記ｊｓｆｉ！、のノズル装置では、シャッタープレー
トの通孔が、樹脂路に位置してノズル本体側とノズル部
材鋼の両方を連通しているとき、溶融樹脂の射出が行な
われ、またノズルタッチ力が除かれた後のシャッタープ
レー１〜の僅な移動により、樹脂路が遮断されて、離型
時における糸引きや離型後の樹脂洩れが防止される。

［実施例］ 第１図から第４図に示す実施例は、一方向に長いホット
ランナ−ブロックの片側面に、一対のノズル本体２．２
を平行に分岐した双頭のポットランナ一部材３を例とす
るものである。

このホットランナー部０３の上記ノズル本体２の先端面
は、外側部を部分的に同口した凹所４となっており、こ
の凹所４にノズル部材５が、凹所底面との間に微小（１
０〜２０μ）の間隙６を設けて前後動自在に嵌装しであ
る。

このようなホットランナー部材３は、ヒーラ−７ととも
に固定！！１Ｂに設けた金型９の型四板１０に取付けら
れ、その型隨板１０の中央口を通して、ポットランナー
ブロック１のゲートに射出装欝のノズル１１がノズルタ
ッチするようにしである。

上記ノズル部材５は、可動盤１２に設けた分割金型１３
．１４に型板１５を介して常時当設してある。この型板
１５は固定盤側の金型９に制限ボルト１９をもって止着
され、かつ金型９と型板１５との間には、型板１５を常
時外方に弾圧するスプリング２０が介在させである。

２１はシャッタプレートで、金型９の側部から金型内に
進退自在に設けられ、かつ先端部は上記凹所４の外側開
口からノズル部材５の後端面に挿入しである。また後端
部には油圧または空気圧により作動するシリンダ２２の
ピストンロッド２３が接続しである。

このシャッタープレート２１の形成材料としては、磨耗
や型締力に対する機械的強度、高温時の熱変形等を考虐
し、ステンレス鋼またはセラミックやそれに類する素材
或はそれらにより］−テングされた素材を用いることが
好ましい。

このようなシャッタープレート２１の先端部の板面には
、ノズル本体２の樹脂路２４とノズル部材５の樹脂路２
５との間に位置するを小径の通孔２６（第２図及び第３
図参照）が穿設しである。

この通孔２６の直径はキャピテイ２７の樹脂路２８のグ
ー１−礼より小径に形成しである。またそのゲート孔は
樹脂路２５の直径よりも小さく、樹脂路２５は樹脂路２
４の直径よりも小さく形成しである。好ましくは樹脂路
２４は通孔２６の直径の２〜３倍、通孔２６は樹脂路２
５の８０〜９０駕　　の程度の大きさがよい。

第２図及び第３図は、シャッタープレート２１による断
熱を更に効率良く行なうために、セラミック薄板などに
よる断熱層２９をノズル部材５の後端面に埋設し、この
断熱層２９を介してシャッタープレート２１の先端部を
ノズル部材５の後端面に１矢装した場合を示すものであ
る。

また第４図は上記シャッタープレート２１の移動をアン
ギユラピン３０を用いて行なう場合の例を示すものであ
る。

次に第１図の例によりノズル装置の動作について説明す
る。

まず材料計量時にシャッタープレート２１を前進移動し
て、樹脂路２４．２５を通孔２６により接続しておく、
この際の移動ｍは、通孔２６が樹脂路から外れる程度の
ごく僅かな寸法で充分である。

次に型開じが行われると、分割金型１４により型板１５
が押され、金型９に接するように移動する。またノズル
部材５も押圧されて間隙６がなくなる。

これによりノズル本体２の先端面とノズル部材５の後端
面とがシャッタープレート２１を介して密に接し、また
側の樹脂路２４とノズル部材側の樹脂路２５とが、シャ
ッタープレート２１０通孔２６を介して接続する。

強力型締が完了したのらに射出装置のノズル１１からホ
ットランナー部材３に溶融樹脂の射出を行なうと、溶融
樹脂は樹脂路２４、通孔２６、樹脂路２５．２８を通過
してキ１νビテイ２７に充填される。

キャビイ内の樹脂は金型の冷ｕ１により樹脂路２８内の
樹脂とともに固化し、またその冷却の影響は、ノズルタ
ッチしたノズル部材５にも及び、樹脂路２５の樹脂も固
化する。

しかしノズル本体側ではシャッタープレート２１の介在
により冷却の影響が少なく、またヒーター７により加熱
されていることから、樹脂路２４の樹脂は固化せず、通
孔２６の部分を境にして溶融状態にある。

射出保圧時間が経過して、成形品の冷却固化が完了した
のちに、型締力を除くと、型板１５がスプリング２０に
よりルリ限ボルト１９による規制位置まで戻る。このと
きノズル部材５に対する押圧力も除かれ、ノズル部材５
と共にシャッタープレート２１の先端部す型締力による
拘束から解除される。

これにより間隙６の分だけノズル部材５が動くので、シ
ャッタープレート２１の移動に対する抵抗もなくなる。

このような状態の後、シャッタープレート２１を所要寸
法だけ後退移動して、通孔２６ｅ両ＩＦＲ路２４　、２
５１）”）　ｆ　ラシ、樹脂路２４の閉鎖を行なう。

この１１鎖により両樹脂路２４．２５は遮断され、成形
品離型時の糸引き及び離型後の樹脂洩れが防止される。

第５図以下はオーブンノズルの場合の例Ｃ１ノズル本体
２の凹所４にビン孔をイ１するノズル部材５を、円形イ
ンロ一部により軸方向に可動自在に嵌挿した上で、更に
ボルト状の艮付きビン３１を挿通して取付＆ノを行なっ
ている。

この挿通に際してｔま、互いのインロ一部を嵌合し、段
付きビン３１を締付番ノでいる。この段付きビン３１は
締付けたときビン頭部３１ａの内端部とノズル本体２の
先端面との間に１０〜２０μ程麿の間隙が生じるように
するとよい。

このようにして買けば、ノズルタッチ時によりノズル部
材５が押圧されて、シャッタープレート・２１がノズル
本体２とノズル部ｖＪ５の両方に密に接し、その部分か
ら射出圧により溶融樹脂が論比することがない。

第７図及び第８図はシャッタープレート２１の移動手段
の他の例を示すもので、プレー１へ先端に復帰スプリン
グ３２を設けるとともに、プレート後端にシリンダ２２
のビス］・ンロツド２３の先端に取付（Ｊたテーパ一部
４７１３３を当設し、そのテーパ一部材３３のテーパー
面によりシャッタープレー１〜２１を進退移動してなる
。

このような移動手段以外にもワイＡ７−などを介して行
なうことができるので、この発明ではシャッタープレー
１−２１の移動手段についてはノズル装置に応じて任愈
とするものである。

［発明の効果］ 上記構成からなるこの発明ではかぎのどどき効果を奏す
る。

１）シャッタープレー１〜を側力から樹脂路に説ＣＪた
のでノズル本体及びノズル部材の内部構造がニードルバ
ルブを用いたときよりも筒中となり、僅な溶融樹脂の停
滞をも防止づ−ることかできる。

２）ノズル本体の先端面に微小４１間隙をシリ１ノでノ
ズル部材を前後動自在に嵌装し、その部分に間にシャッ
タープレートを設りたので、シャッタープレートの作動
が円滑となり、またノズル押＋’を力を利用して隙間を
密に開じるようにしたことから、間隙からの樹脂洩れも
ない。

３）　ノズル部材の側部にシャッタープレートの挿入口
を穿設した場合には、その部分にノズルタッチ時の応力
が集中して折損するが、間隙部分の挿入では押圧力を面
で受けるため、応力の集中による折屓を防止でき、良明
間の使用に充分に耐える。

４）　シャッタープレートを境にｍ　Ｕ分布が異なりま
たその温度差がシャッタープレートにより連続的温度勾
配でなく、機械的にはっきり分離するため、温度管理と
樹脂の状態管理が明確になり、人為的要素が入りｎいの
でノズル部に原因する成形不良現象を低減できる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明に係るノズル装置の実施例を示すもので
、第１図は金型内小ットランノ′一部材に用いた場合の
平断面図、第２図ｔよ要部の他の例の平断面図、第３図
は第２図バーＡ線肋面図、第４図はアンギ」ラービンを
利用してシャッタープレートの移動を行なう揚台の例を
示す一部の平断面図、第５図はオーブンノズルの要部平
断面図、第６図は第５図Ｂ−Ｂ線断面図、第７図オーブ
ンノズルの他の例の平断面図、第８図は第７図Ｃ−ＣＩ
Ｑ断面図である。 １・・・・・・ホットランナ−ブロック２・・・・・・
ノズル本体 ３・・・・・・ホットランナー部材 ４・・・・・・凹所　　　　　　　　５・・・・・・ノ
ズル部材６・・・・・・間隙 ２１・・・・・・シャッタープレート

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ノズル本体の先端に微小間隙を設けてノズル部材
   を前後動自在に嵌装し、そのノズル部材と上記ノズル本
   体との間に、シャッタープレートを側方から進退自在に
   設け、かつシャッタープレートはノズル本体側とノズル
   部材側との樹脂路を連通する小径の通孔を有することを
   特徴とするノズル装置。
2. （２）ノズル本体が金型内に設けられたホットランナー
   部材からなる第１項記載のノズル装置。
3. （３）シャッタープレートが断熱材を介してノズル部材
   側に嵌装されてなる第１項、第２項記載のノズル装置。