JPH0569457A

JPH0569457A - 射出成形機におけるノズルシヤツトオフ装置

Info

Publication number: JPH0569457A
Application number: JP21871091A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Emoto; 敦史江本
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1991-08-29
Filing date: 1991-08-29
Publication date: 1993-03-23

Abstract

(57)【要約】【目的】簡単な構造で部品点数を少なくし、加工コスト
を低減して圧力損失を少なくするとともに、無駄になる
容積を小さくして圧力の伝達性を向上させる。【構成】加熱シリンダ１２内にスクリュ１３が前後進自
在かつ回転自在に配設され、該スクリュ１３の先端にス
クリュヘッド１４が設けられる。該スクリュヘッド１４
には、軸方向に延び先端が開口するピン穴１４ａ及び該
ピン穴１４ａと外周間を連通する径方向穴１４ｄが形成
されるとともに、外周に逆止リング１６が配設される。
加熱シリンダ１２の先端には射出ノズル１１が設けられ
る。そして、先端を上記射出ノズル１１のノズル口１１
ａに対向させてピン１５が配設され、該ピン１５の後端
がピン穴１４ａ内に挿入される。そして、ピン１５の後
端に当接してシールボール１９が配設され、ピン穴１４
ａをシールする。また、上記ピン１５の外周とピン穴１
４ａの内周には、スクリュヘッド１４が回転するのに伴
ってピン１５が回転しないだけの間隙が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形機におけるノ
ズルシャットオフ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、加熱シリンダ内で加熱され溶融さ
れた樹脂を高圧で金型内のキャビティに射出し、その中
で冷却し、固化又は硬化させ、次いで金型を開いて成形
品を取り出すようにした射出成形機においては、計量、
型締め、射出、保圧、型開き、エジェクタ突出し、エジ
ェクタ戻し等の一連の工程によって射出成形が行われる
ようになっている。

【０００３】上記各工程のうち、射出工程においては、
加熱シリンダ内に配設されるスクリュが前方に押し出さ
れ、溶融状態でスクリュの先端に溜められた樹脂がノズ
ルから射出される。該ノズルには、樹脂を射出する部分
が開放されたオープンノズルと、中心部分にニードルを
備えたニードル弁ノズルがある。また、該ニードル弁ノ
ズルは、スプリングタイプのものとシャットオフタイプ
のものがあり、スプリングタイプのものの場合は、通常
ニードルがスプリングによって閉鎖されていて、加熱シ
リンダ内の射出圧力が上昇すると、ニードルがスプリン
グの力に打ち勝って後退し、ノズル口が開放する。

【０００４】シャットオフタイプにおいては、スプリン
グの代わりに小型の油圧シリンダによってニードルを外
部から開閉するようになっている。このタイプの射出ノ
ズルは、ニードルを外部から操作することができるの
で、ノズル口の開閉のタイミングを任意に設定すること
ができる。図２は従来のシャットオフタイプのニードル
弁ノズルの断面図である。

【０００５】図において、１は溶融された樹脂を射出す
る射出ノズル、２は該射出ノズル１内にあって往復動
し、最前限においてはノズル口１ａを閉鎖し、後退した
時に開口するニードル弁である。該ニードル弁２は、射
出ノズル１の後方に接続されたシリンダヘッド３内まで
延びていて、ニードル駆動レバー４に接続されている。
該ニードル駆動レバー４は、図示しない機構によって揺
動自在に支持されていて、油圧によって駆動され揺動す
る。そして、該ニードル駆動レバー４の揺動運動に伴い
上記ニードル弁２が前後に移動するようになっている。

【０００６】５は射出工程において図示しない射出シリ
ンダによって前方に移動させられ、その時樹脂を射出す
るスクリュであり、計量工程において該スクリュ５が後
退する時に、溶融した樹脂がスクリュヘッド５ａの前方
に移動して先端に溜められる。６は樹脂を溶融する加熱
シリンダであり、上記シリンダヘッド３はアダプタ７を
介して該加熱シリンダ６に連結される。

【０００７】上記構成の射出成形機において、射出工程
に入ると射出装置が前進して射出ノズル１を金型のスプ
ルブッシュに当接させ、その後スクリュ５が前進を開始
するとともに、ニードル弁２がニードル駆動レバー４を
介して開き、溶融した樹脂が射出ノズル１から金型内に
射出される。この後、保圧工程に入り、上記ニードル弁
２は開かれたままの状態で維持されて金型内の樹脂圧力
が保持される。そして、この保圧工程が終了すると射出
シリンダが減圧されて除圧工程に入り、ニードル弁２が
閉鎖させられる。

【０００８】続いて、加熱シリンダ６内のスクリュ５が
後退して可塑化工程に入る。この種の射出成形機の場
合、保圧工程が終了するとニードル弁２がノズル口１ａ
を閉鎖する。したがって、次のショットの準備のために
射出ノズル１を金型のスプルブッシュから離した時に、
溶融した樹脂が上記ノズル口１ａからドローリングする
ことがなくなる。また、加熱シリンダ６内のスクリュ５
を前進させ、射出ノズル１の先端の樹脂の圧力が高くな
った時点においてニードル弁２を開放するため、金型内
に樹脂を十分高い圧力で射出することができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の射出成形機におけるノズルシャットオフ装置におい
ては、射出ノズル１、シリンダヘッド３等の構造が複雑
で部品点数が多く、加工コストが高くなるだけでなく、
溶融した樹脂の流路形状が複雑になるため、圧力損失が
大きい。

【００１０】しかも、ニードル駆動レバー４などを収容
するスペースなど、無駄な容積が大きくなるため、圧力
の伝達性が悪くなるだけでなく、射出装置の寸法が大き
くなってしまう。また、ニードル弁２を開閉するために
油圧装置などの機構が必要となり、コストが高くなって
しまう。本発明は、上記従来の射出成形機におけるノズ
ルシャットオフ装置の問題点を解決して、簡単な構造で
部品点数が少なく、加工コストを低減することができ、
樹脂の流路形状を簡素化して圧力損失を少なくするとと
もに、無駄になる容積を小さくして圧力の伝達性を向上
させることができ、しかも、小型で安価な射出成形機に
おけるノズルシャットオフ装置を提供することを目的と
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の射
出成形機におけるノズルシャットオフ装置においては、
加熱シリンダ内にスクリュが前後進自在かつ回転自在に
配設され、該スクリュの先端にスクリュヘッドが設けら
れる。該スクリュヘッドには、軸方向に延び先端が開口
するピン穴及び該ピン穴と外周間を連通する径方向穴が
形成されるとともに、外周に逆止リングが配設される。

【００１２】上記加熱シリンダの先端には射出ノズルが
設けられる。そして、先端を上記射出ノズルのノズル口
に対向させてピンが配設され、該ピンの後端が上記ピン
穴内に挿入される。そして、上記ピンの後端に当接して
シールボールが配設され、上記ピン穴をシールする。ま
た、上記ピンの外周とピン穴の内周には、スクリュヘッ
ドが回転するのに伴ってピンが回転しないだけの間隙が
形成される。

【００１３】

【作用】本発明によれば、上記のように加熱シリンダ内
にスクリュが前後進自在かつ回転自在に配設され、スク
リュを回転させながら後退させて計量を行い、スクリュ
を前進させて射出を行うことができる。上記スクリュの
先端にスクリュヘッドが設けられ、該スクリュヘッドの
外周には逆止リングが配設される。また、スクリュヘッ
ドには、軸方向に延び先端が開口するピン穴及び該ピン
穴と外周間を連通する径方向穴が形成される。

【００１４】上記加熱シリンダの先端には射出ノズルが
設けられる。そして、先端を上記射出ノズルのノズル口
に対向させてピンが配設され、該ピンの後端が上記ピン
穴内に挿入される。そして、上記ピンの後端に当接して
シールボールが配設され、上記ピン穴をシールする。ま
た、上記ピンの外周とピン穴の内周には、スクリュヘッ
ドが回転するのに伴ってピンが回転しないだけの間隙が
形成される。

【００１５】したがって、計量工程においてスクリュが
後退すると、逆止リングの後方の樹脂の圧力がスクリュ
ヘッドの先端の樹脂の圧力より高くなり、上記径方向穴
内を流れる樹脂がシールボールを押し、ピンの先端をノ
ズル口に押す。また、射出工程においてスクリュが前進
すると、逆止リングが樹脂の逆流を防止し、スクリュヘ
ッドの先端の樹脂を加圧する。したがって、スクリュヘ
ッドの先端の樹脂の圧力が逆止リングの後方の樹脂の圧
力より高くなり、ピンの先端をノズル口から離す。この
時、スクリュヘッドの先端の樹脂が押し出され、金型内
に充填される。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明の射出成形機にお
けるノズルシャットオフ装置の断面図、図３は本発明の
射出成形機におけるノズルシャットオフ装置の計量工程
時の状態図、図４は本発明の射出成形機におけるノズル
シャットオフ装置の射出工程時の状態図である。

【００１７】図において、１１は溶融された樹脂を射出
する射出ノズル、１２は樹脂を溶融するための加熱ヒー
タを備えた加熱シリンダ、１３は該加熱シリンダ１２内
を図示しない射出シリンダによって前方に移動させら
れ、その時樹脂を射出するスクリュであり、計量工程に
おいて該スクリュ１３が後退する時に、溶融した樹脂が
スクリュヘッド１４の前方に移動して先端に溜められ
る。１５は上記射出ノズル１１及び加熱シリンダ１２内
にあって往復動し、最前限においてはノズル口１１ａを
閉鎖し、後退した時に開口するピンである。

【００１８】上記スクリュヘッド１４の軸心部分には、
軸方向に延び先端が開口するピン穴１４ａが形成されて
いて、該ピン穴１４ａ内に上記ピン１５の後端が挿入さ
れている。また、上記スクリュヘッド１４の外周には、
環状溝１４ｂが形成されていて、該環状溝１４ｂに環状
の逆止リング１６が配設される。そして、上記環状溝１
４ｂの外周と逆止リング１６の内周間には、環状の樹脂
流路１７が形成される。

【００１９】上記逆止リング１６は、スクリュヘッド１
４が前進する射出工程時においては、上記環状溝１４ｂ
の後端面に当接し、樹脂が逆流しないようにシールす
る。また、スクリュヘッド１４が後退する計量工程時に
おいては、上記逆止リング１６は上記環状溝１４ｂの前
端面に当接するが、スクリュヘッド１４の先端の外周に
設けられた溝１４ｃと上記樹脂流路１７が連通するた
め、溶融した樹脂はスクリュヘッド１４の先端に送られ
て溜められる。

【００２０】１４ｄは上記スクリュヘッド１４の後端に
おいて、外周面からピン穴１４ａに向けて径方向に形成
された径方向穴である。したがって、矢印ａ方向に流れ
る樹脂は、矢印ｂ及び矢印ｃに示すように分流して径方
向穴１４ｄ及び樹脂流路１７に送られる。そして、上記
ピン穴１４ａの後端にはシールボール１９が上記ピン１
５の後端面に当接して配設される。上記ピン穴１４ａの
内周と上記ピン１５の外周間には間隙が形成されてい
て、上記ピン１５はピン穴１４ａ内を自由に移動するこ
とができるようになっている。一方、上記シールボール
１９の外周とピン穴１４ａの内周間はほとんど間隙がな
く、溶融した樹脂が前方に漏れないようになっている。
矢印ｂ方向に流れる樹脂はシールボール１９を軸方向に
押し、シールボール１９がピン１５を押すことによっ
て、射出ノズル１１のノズル口１１ａを閉鎖する力を発
生する。

【００２１】この時、スクリュ１３が回転しながら後退
するのに伴いシールボール１９が従動して回転するが、
上記ピン穴１４ａの内周と上記ピン１５の外周間には間
隙が形成されていてピン１５は回転しない。したがっ
て、ピン１５の先端円錐部１５ａとノズル口１１ａ間に
おいて摩擦摺動が行われず、先端円錐部１５ａが摩耗す
ることはない。

【００２２】なお、シールボール１９がスクリュヘッド
１４に対して移動することができる距離ｈは、スクリュ
ストローク（計量時にスクリュ１３が後退する距離）よ
り長くしてあり、ピン１５及びシールボール１９がピン
穴１４ａから外れないようになっている。上記構成の射
出成形機におけるノズルシャットオフ装置の計量工程に
おいては、スクリュ１３が回転しながら後退するのに伴
って、図３に示すように、溶融した樹脂は圧力Ｐ₁でス
クリュヘッド１４の先端に流れようとする。この時、溶
融した樹脂が上記径方向穴１４ｄにも流れ、上記圧力Ｐ
₁による軸方向の力Ｆ₁でシールボール１９を押す。

【００２３】また、上記樹脂流路１７を前方に流れた樹
脂は、スクリュヘッド１４の先端に送られ、上記溝１４
ｃなどによって絞られ、圧力Ｐ₂となって溜められる。
この時、上記ピン１５の先端円錐部１５ａにも上記圧力
Ｐ₂が加わり、該圧力Ｐ₂によって上記スクリュヘッド
１４を押して上記先端円錐部１５ａとノズル口１１ａを
広げようとする力Ｆ₂が生じる。

【００２４】そして、計量中はＰ₁＞Ｐ₂ であるため、それによって生じる力Ｆ₁，Ｆ₂の関係もＦ₁＞Ｆ₂ となり、ピン１５は図の左方に押されてノズル口１１ａ
をシャットオフする。

【００２５】そして、上記加熱シリンダ１２とスクリュ
１３間を矢印ａ方向に流れる樹脂は、スクリュヘッド１
４の径方向穴１４ｄをｂ方向に流れるとともに、樹脂流
路１７内を矢印ｃ方向に流れ、矢印ｃ方向に流れた樹脂
は溝１４ｃを通りスクリュヘッド１４の先端に送られ
る。この場合、上記ピン１５は樹脂圧によって押されて
ノズル口１１ａをシャットオフする。したがって、外部
からピン１５を動かすための油圧などの機構が不要にな
る。

【００２６】一方、射出工程に入ると、射出装置が前進
して射出ノズル１１を金型のスプルブッシュに当接さ
せ、その後スクリュ１３が前進を開始する。この時、上
記逆止リング１６は環状溝１４ｂの後端に当接し、樹脂
が後方に逆流しないようにシールする。この状態でスク
リュヘッド１４が前進するため、図４に示すように逆止
リング１６の後方の樹脂の圧力Ｐ₃が下降するのに対し
て、スクリュヘッド１４の先端の樹脂の圧力Ｐ₄は上昇
し、Ｐ₃＜Ｐ₄ の関係になる。そして、それによって生じる力Ｆ₃，Ｆ
₄の関係もＦ₃＜Ｆ₄ となり、これによって、ピン１５は図の右方に押されて
ノズル口１１ａを開放する。

【００２７】この時、樹脂はノズル口１１ａから金型内
に充填される。この後、保圧工程に入り、ノズル口１１
ａは開かれたままの状態に維持され、金型内の樹脂の圧
力が保持される。そして、この保圧工程が終了すると射
出シリンダが減圧されて除圧工程に入り、続いて、加熱
シリンダ１２内のスクリュ１３が後退して再び計量工程
に入る。

【００２８】この種の射出成形機の場合、加熱シリンダ
１２内のスクリュ１３を前進させ、スクリュヘッド１４
の先端の樹脂の圧力が高くなった時点においてノズル口
１１ａを開放するため、十分高い圧力の樹脂を金型内に
射出することができ、成形品の品質を向上させることが
できる。なお、本発明は上記実施例に限定されるもので
はなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形することが可
能であり、これらを本発明の範囲から排除するものでは
ない。

【００２９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、スクリュヘッドに軸方向に延び先端が開口するピ
ン穴及び該ピン穴と外周間を連通する径方向穴が形成さ
れ、スクリュヘッドの外周に逆止リングが配設される。
また、先端を射出ノズルのノズル口に対向させてピンが
配設され、該ピンの後端が上記ピン穴内に挿入される。
そして、上記ピンの後端に当接してシールボールが配設
され、上記ピン穴をシールする。また、上記ピンの外周
とピン穴の内周には、スクリュヘッドが回転するのに伴
ってピンが回転しないだけの間隙が形成される。

【００３０】計量工程においては、ピンの先端がノズル
口に押されてシャットオフが行われ、また、射出工程に
おいてスクリュが前進すると、ピンの先端がノズル口か
ら離れ、樹脂を金型内に充填することができる。したが
って、射出ノズル内の構造が簡素化されて部品点数が少
なくなり、加工コストを低減することができるだけでな
く、溶融した樹脂の流路形状が簡素化されるため、圧力
損失が小さくなる。

【００３１】しかも、無駄になる容積が小さくなるた
め、圧力の伝達性が良好になり、しかも射出装置を小型
化することができる。また、油圧装置などの機構が不要
となり、コストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の射出成形機におけるノズルシャットオ
フ装置の断面図である。

【図２】従来のシャットオフタイプのニードル弁ノズル
の断面図である。

【図３】本発明の射出成形機におけるノズルシャットオ
フ装置の計量工程時の状態図である。

【図４】本発明の射出成形機におけるノズルシャットオ
フ装置の射出工程時の状態図である。

【符号の説明】

１１射出ノズル１２加熱シリンダ１３スクリュ１４スクリュヘッド１４ａピン穴１４ｄ径方向穴１５ピン１６逆止リング１９シールボール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）加熱シリンダと、（ｂ）該加熱シリンダ内に前後進自在かつ回転自在に配
設されるスクリュと、（ｃ）該スクリュの先端に設けられ、軸方向に延び先端
が開口するピン穴及び該ピン穴と外周間を連通する径方
向穴を有するスクリュヘッドと、（ｄ）上記加熱シリンダの先端に設けられた射出ノズル
と、（ｅ）先端が上記射出ノズルのノズル口に対向し、後端
が上記ピン穴内に挿入されたピンと、（ｆ）該ピンの後端に当接して配設され、上記ピン穴を
シールするシールボールと、（ｇ）上記スクリュヘッドの外周に配設された逆止リン
グを有し、（ｈ）上記ピンの外周とピン穴の内周には、スクリュヘ
ッドが回転するのに伴ってピンが回転しないだけの間隙
を形成したことを特徴とする射出成形機におけるノズル
シャットオフ装置。