JPH09109203A - 射出成形機のシャットオフノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンパクトで、摩耗部品のみを簡便容易に交
換可能なロータリバルブを内蔵した射出成形機のシャッ
トオフバルブを提供するものである。 【解決手段】 溶融樹脂通路を備えたノズルの途中のハ
ウジングの内部に嵌装され、内部に貫通孔を具備し、か
つ、回動自在な円柱形のロータリバルブを配設するとと
もに、前記溶融樹脂通路の連通遮断を司る回動手段を備
えた射出成形機のシャットオフノズルであって、該ロー
タリバルブを、スリーブを介してハウジング内に嵌装す
るとともに、該ハウジングの両端に、それぞれ、該ハウ
ジングに隣接するノズル部が軸方向に摺動脱着自在で該
スリーブに達する穿孔部を形成し、該ハウジングの端部
外面を該ノズル部とボルト結合するか、または、該ノズ
ル部を該ハウジングの前記穿孔部にネジ結合した構成と
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形機のシャ
ットオフノズルに係り、特に、ロータリバルブの摺動部
分の取り替えを簡便化し、開閉動作の円滑化と長寿命化
を図った射出成形機のシャットオフノズルに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、射出成形機は、金型キャビティ内
へ溶融樹脂を射出充填する際、その経路を連通遮断する
シャットオフバルブを備えている。図５、図６、図７
は、従来の射出成形機のシャットオフノズル１を示した
もので、図６に示すように、射出装置１４のノズル１８
の中間部に貫通孔８を備えた円柱形のロータリバルブ２
が配設され、油圧シリンダ（シャットオフシリンダ用シ
リンダ３０）によりロータリバルブ２を９０度回動し
て、溶融樹脂通路１０を連通遮断するようになってい
る。

【０００３】そして、シャットオフノズル１のロータリ
バルブ２の両端部には、樹脂漏れを防止するピストンリ
ング６が適当間隔に離間して複数列配置されている。図
５は、このようなシャットノズル１を構成するロータリ
バルブ２の回動手段の構成を示す側面図であり、シャッ
トオフノズル１の両端部には、それぞれ、ロータリバル
ブ２の回動用のレバー２６が突設されている。そして、
レバー２６を約９０度回動させてロータリバルブ２を約
９０度回動し、溶融樹脂通路１０を遮断することによっ
て保圧工程とは無縁の状態にして直ちに次ショットの計
量工程に入ることが可能なように、ロータリバルブ回動
装置２８が加熱シリンダ１６の下部に配設される。この
シャットオフノズル駆動装置２８はシャットオフノズル
用シリンダ３０とシャットオフノズル用リンクプレート
３２とシャットオフアーム３４などから構成される。

【０００４】図５ならびに図６に示すように、略三角形
をしたシャットオフノズル用リンクプレート３２の一端
部は、支軸を移動を許さず回転のみ自在に軸支され、他
端部にシャットオフノズル用シリンダ３０のロッド３０
ａ先端部ならびにシャットオフアーム３４にピン接合さ
れ、支軸回りに回動される。シャットオフアーム３４の
他端部は、前述したレバー２６の端部にピン接合され
る。

【０００５】このシャットオフノズル１は、シャットオ
フノズル用シリンダ３０に作動油を供給することによっ
てロッド３０ａを前進させて貫通孔８を溶融樹脂通路１
０と導通させ、反対にロッド３０ａを後退させて貫通孔
８を溶融樹脂通路１０と遮断するよう構成される。な
お、符号３６はヒータである。

【０００６】ロータリバルブの回動は、１成形サイクル
中に４回もある。すなわち、射出開始に閉から開、保圧
終了時に開から閉、サックバック開始時に閉から開、サ
ックバック終了時に開から閉の都合４回である。このう
ち、第３回目の動作の際（サックバック開始時）には、
ロータリバルブのノズル側（高圧）とスクリュ側（大気
圧）との圧力差が非常に大きく、この状態では、ロータ
リバルブに大きな回動力が加える必要がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の方法では、下記に示すような問題があった。 （１）シャットオフノズルは、長期間使用すると摺動部
分の摩耗により樹脂漏れがひどくなり、また、高温、高
圧、高速、ハイサイクル等の苛酷な運転条件で成形を繰
り返し行なうと、シャットオフノズルのロータリバルブ
に焼き付きを起こしてかじり現象を発生し、円滑な回動
が阻害される。 （２）このような場合には、シャットオフノズル全体の
交換が必要となり、交換作業が煩雑であるとともに、新
製在庫品を必要とし、大きな損害となる。 （３）ロータリバルブを嵌装するハウジングの摺動面に
は、耐摩耗のための様々な表面処理が施工されるが、図
６のように、ハウジング４がノズル部１８と一体化され
ていると、その施工が非常に困難で（ときには、不可能
の場合も有る）充分な表面処理ができなかった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するために、本発明においては、第１の発明では、射出
成形機から金型キャビティ内へ溶融樹脂を導く溶融樹脂
通路を備えたノズルの途中のハウジングの内部に嵌装さ
れ、内部に貫通孔を具備し、かつ、回動自在な円柱形の
ロータリバルブを配設するとともに、前記溶融樹脂通路
の連通遮断を司る回動手段を備えた射出成形機のシャッ
トオフノズルであって、該ロータリバルブを、スリーブ
を介してハウジング内に嵌装するとともに、該ハウジン
グの両端に、それぞれ、該ハウジングに隣接するノズル
部が軸方向に摺動脱着自在で該スリーブに達する穿孔部
を形成し、該ハウジングの端部外面を該ノズル部とボル
ト結合するか、または、該ノズル部を該ハウジングの前
記穿孔部にネジ結合した構成としたものである。また、
第２の発明では、第１の発明における穿孔部を、大径部
と小径部とからなる段付部を有するインロー機構とし
た。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明においては、溶融樹脂通路
を備えたノズルの途中のハウジングの内部に嵌装され、
内部に貫通孔を具備し、かつ、回動自在な円柱形のロー
タリバルブを配設するとともに、前記溶融樹脂通路の連
通遮断を司る回動手段を備えた射出成形機のシャットオ
フノズルであって、該ロータリバルブを、スリーブを介
してハウジング内に嵌装するとともに、該ハウジングの
両端に、それぞれ、該ハウジングに隣接するノズル部が
軸方向に摺動脱着自在で該スリーブに達する穿孔部を形
成し、該ハウジングの端部外面を該ノズル部とボルト結
合するか、または、該ノズル部を該ハウジングの前記穿
孔部にネジ結合した構成としたので、ハウジングとこれ
に接合される両側のノズル部との脱着が簡便容易であ
り、また、摩耗消耗部品としてスリーブをハウジングと
ロータリバルブとの間に介在させておくことにより、摩
耗部品の交換が従来構造に比べてはるかに容易であり、
かつ、消耗品費用も安価になる。

【００１０】

【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例の詳細に
ついて説明する。図１〜図４は本発明に係り、図１はシ
ャットオフノズルを備えた射出用ノズルの側面図、図２
はシャットオフノズルの側面縦断面図、図３はシャット
オフノズルの縦断面図、図４はシャットオフノズルのシ
ール部の要部断面図である。なお、図５〜図７は従来の
シャットオフノズル駆動装置の側面図、図６はシャット
オフノズル駆動装置の縦断面図、図７はシャットオフノ
ズルのシール部の要部拡大断面図である。

【００１１】図１に示すように、射出装置１４は、加熱
シリンダ１６の先端部に締結された加熱シリンダヘッド
１７にノズル１８がボルト１７ａによって装着され、こ
の加熱シリンダ１６内に、図６と同様に、スクリュ２０
が回転自在にかつ軸方向移動自在に挿通されている。こ
のスクリュ２０の回転は、スクリュ２０の後部に連結さ
れた図示しないモータにより行なわれ、軸方向移動は図
示しない油圧シリンダによって操作される。一方、ノズ
ル１８の先端は金型２２に穿設されたホットランナ部２
４に当接し、ノズル１８内に配設された溶融樹脂通路１
０とホットランナ部２４が連絡され、スクリュ２０から
ホットランナ部２４に至る溶融樹脂通路が形成される。

【００１２】従来、ノズル１８の中間部にノズル１８と
一体的にシャットオフノズル１のハウジング４が設けら
れていたが、本発明では、ノズル１８を中間部で二分
し、その間に独立してシャットオフノズル１のハウジン
グ４（具体的には、後述するように、第１ハウジング３
９と第２ハウジング４２）が配設される。そして、シャ
ットオフノズル１の両側面端部には、ハウジング４内に
嵌装されたロータリバルブ２の縁端部と連結されたレバ
ー２６が突設され、レバー２６を約９０度回動させて、
ロータリバルブ２を約９０度回動し、溶融樹脂通路１０
を遮断することによって保圧工程とは無縁の状態にして
直ちに次ショットの計量工程に入ることが可能なよう
に、シャットオフノズル駆動装置２８が加熱シリンダヘ
ッド１７の下部に配設される。このシャットオフノズル
駆動装置２８は、シャットオフノズル用シリンダ３０と
該シャットオフノズル用シリンダ３０のピストンロッド
３０ａの先端部に連結金具３１を介してピン接合された
シャットオフノズル用リンクプレート３２とこれに同じ
くピン接合されたシャットオフアーム３４とこれにピン
接合されるレバー２６およびシャットオフノズル用シリ
ンダ３０を加熱シリンダヘッド１７に固設するブラケッ
ト５０等で構成される。

【００１３】シャットオフノズル１は、図２に示すよう
に、ノズル１８の長手軸方向と直交して円形の透孔が穿
設され、この中にスリーブ３８（具体的には、第１スリ
ーブ３８Ａと第２スリーブ３８ｂ）を中間に介在させた
うえロータリバルブ２が回動自在に嵌装される。ハウジ
ング４の両端部は、図２に示すように、それぞれ、ハウ
ジング４に隣接するノズル１８（前部ノズル１８Ａと後
部ノズル１８Ｂ）が軸方向に摺動脱着自在でスリーブ３
８に達する穿孔部４Ａ、４Ｂを形成し、一方、前部ノズ
ル１８Ａと後部ノズル１８Ｂの先端部は、それぞれこの
穿孔部４Ａ、４Ｂに嵌合するように形成する。そして、
ハウジング４の端部外面をノズル１８Ａやノズル１８Ｂ
とフランジを介してボルト結合するか、または、ノズル
１８Ａやノズル１８Ｂの嵌合部の後方にネジＳを螺設し
てハウジング４の前記穿孔部４Ａ、４Ｂにネジ結合した
構成とした。図２の実施例では、右端（後部ノズル１８
Ｂ側）をボルト結合とし、左端（前部ノズル１８Ａ側）
をネジ結合としたが、この逆としたり、あるいは、両方
ともボルト結合としたり、両方ともネジ結合としてもよ
い。

【００１４】さらに、詳しく言うと、ハウジング４は、
図４に示されるように、軸方向に３分割され、中間部の
第２ハウジング４２を中央に挟んで両側に一対の第１ハ
ウジング３９を設け、この両側の第１ハウジング３９の
内面の内側に、キー止めしたスリーブ３８（具体的に
は、第１スリーブ３８Ａ）を嵌入させ、さらに第１スリ
ーブ３８Ａの内側に内側スリーブ４０を嵌装してロータ
リバルブ２の外周にキー４６を介してキー止めした。し
たがって、ロータリバルブ２の回動時に、第１スリーブ
３８Ａの内周面と内側スリーブ４０の外周面との接触面
を摺動面とするようにしたものである。また、同様に、
第２ハウジング４２の内面の内側にも、第２ハウジング
４２の内周にキー止めしたスリーブ３８（具体的には、
第２スリーブ３８Ｂ）を嵌入させ、ロータリバルブ２の
回動時に、第２スリーブ３８Ｂの内周面とロータリバル
ブ２の外周面との接触面を摺動面としている。したがっ
て、左右一対の第１スリーブ３８Ａは、中央に第２スリ
ーブ３８Ｂを挟んで一列に配列される。シャットオフノ
ズル１は、図３〜図４に示すように、スリーブ３８（第
１スリーブ３８Ａ２個と第２スリーブ３８Ｂ）、内側ス
リーブ４０、第１ハウジング３９、第２ハウジング４
２、ロータリバルブ２、スリーブ押え板４３、ブッシュ
４５、ピストンリング６およびバッファリング４４等か
ら構成される。図４に示されるように、ロータリバルブ
２には、ロータリバルブ２の軸芯と直交方向に貫通孔８
が穿設されている。この貫通孔８の両端側（ロータリバ
ルブの軸方向中央部）には、上述したように、第２スリ
ーブ３８Ｂが嵌装され、ロータリバルブ２の軸方向端部
外周には、内側スリーブ４０が嵌着される。

【００１５】第１ハウジング３９の両側には、ボルトで
締結されたスリーブ押え板４３が設けられ、スリーブ押
え板４３とロータリバルブ２外周面との摺動面間にはブ
ッシュ４５が嵌装される。第１スリーブ３８Ａや第２ス
リーブ３８Ｂとブッシュ４５は、それぞれ、摺動相手方
の内側スリーブ４０やロータリバルブ２とスリーブ押え
板４５の内面の摩耗を極力抑えるため、摺動相手方の内
側スリーブ４０やロータリバルブ２やスリーブ押え板４
５よりも摩耗し易い材質を選定し、一方、内側スリーブ
４０やロータリバルブ２の摺動面は耐摩耗性の表面処理
を施しておくことが望ましい。内側スリーブ４０の第１
スリーブ３８Ａと接する部分には、溶融樹脂の漏れを防
止するための矩形断面を有するピストンリング６が軸方
向に２対配列されて設けられる。

【００１６】また、第１スリーブ３８Ａと内側スリーブ
４０ならびに第２スリーブ３８Ｂとの当接箇所には、図
４に示すように、矢印形状のバッファリング４４が重畳
して配設されており、該当接箇所の空間部（図４に図示
のホームベース形空間部）にバッファリング４４が密着
して係合し、シール機能を確実に付与できるようになっ
ている。

【００１７】また、第２の発明では、穿孔部４Ａ，４Ｂ
を、大径部と小径部とからなる段付部を有するインロー
機構として、接合面に沿って流れる樹脂漏れを出来るだ
け少なくなるようにした。

【００１８】以上のように構成された本発明の射出成形
機のシャットオフノズルの作動について説明する。ま
ず、スクリュ２０を回動しながら適宜な距離ほど後退さ
せたうえで、計量工程としてスクリュ２０の前方の貯溜
部に所定の量の溶融樹脂を貯溜する。このとき、計量工
程中のシャットオフノズル１は溶融樹脂通路１０を遮断
した状態にしておくことは勿論である。計量工程が終了
した後の射出工程では、シャットオフノズル１を連通状
態にした後、貯溜部に貯溜された溶融樹脂は、スクリュ
２０の前進動（ただし回転はなし）にて図示しない金型
間のキャビティ内にホットランナ部２４を経由して射出
充填される。

【００１９】充填完了と同時に、シャットオフノズル用
シリンダ３０に作動油を導入するとロッド３０ａが前進
し、シャットオフノズル用リンクプレート３２ならびに
シャットオフアーム３４ならびにレバー２６を介してロ
ータリバルブ２が約９０度回動することにより、溶融樹
脂通路は遮断される。シャットオフノズル１が溶融樹脂
通路１０を遮断すると、スクリュ２０を回動、かつ、後
退しながら再度計量工程に入る。一方、キャビティ部へ
充填された溶融樹脂は金型によって冷却される間に起こ
る、樹脂の収縮（換言すれば、ひけ）分を補うため、シ
ャットオフノズル１を遮断して保圧工程中のホットラン
ナ２４内の残圧で、冷却中のキャビティ内の溶融樹脂に
所定の加圧を付与する。

【００２０】一定時間の金型による樹脂の冷却固化が完
了すると、冷却工程は終了し、金型を開いて成形品を取
り出し、再度金型の型締を行なうとともに、シャットオ
フノズル１を連通状態に復元して溶融樹脂通路１０を開
放して、射出工程に入る。このような計量工程、射出お
よび保圧工程、冷却工程（冷却工程中には次ショットの
計量工程を含む）の繰り返しにより、射出成形時の射出
圧力が、例えば、１０００ｋｇ／ｃｍ² になったり、あ
るいは、その後の保圧工程時にはそれ以上の圧力を負荷
するので、シャットオフノズル１の開閉、すなわち、ロ
ータリバルブ２の回動動作に大きな力を要する。

【００２１】以上述べたように、本発明では、溶融樹脂
通路を備えたノズルの途中のハウジングの内部に嵌装さ
れ、内部に貫通孔を具備し、かつ、回動自在な円柱形の
ロータリバルブを配設するとともに、前記溶融樹脂通路
の連通遮断を司る回動手段を備えた射出成形機のシャッ
トオフノズルであって、該ロータリバルブを、スリーブ
を介してハウジング内に嵌装するとともに、該ハウジン
グの両端に、それぞれ、該ハウジングに隣接するノズル
部が軸方向に摺動脱着自在で該スリーブに達する穿孔部
を形成し、該ハウジングの端部外面を該ノズル部とボル
ト結合するか、または、該ノズル部を該ハウジングの前
記穿孔部にネジ結合した構成としたことにより、ロータ
リバルブ２の摺動面の摩耗をスリーブ３８（具体的に
は、第１スリーブ３８Ａと第２スリーブ３８Ｂ）に集中
させ、ロータリバルブ２やハウジング４（具体的には第
１ハウジング３９や第２ハウジング４２）を摩耗から保
護し、かつ、摩耗部品であるスリーブ３８の取り替えを
簡便容易に実施できるようにした。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、下記のような優れた効果を発揮できる。 （１）シャットオフノズルのハウジングをノズル部より
分離独立させたので、摩耗対策が極限化され、交換部品
の費用が低減される。 （２）ロータリバルブやハウジングの摺動面全体を耐摩
耗処理する必要がなくなり、イニシアルコストが安価に
なる。 （３）摩耗部品であるスリーブの交換が、簡便容易でら
る。 （４）ロータリバルブ回動の摩耗に起因する樹脂漏れが
少なくなるので、樹脂の除去作業が不要でメンテナンス
が簡便容易である。 （４）摩耗部品であるスリーブの交換作業が容易になる
結果、シャットオフノズル全体の長寿命化を図ることが
でき、連続安定運転が継続できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るシャットオフノズルを備
えた射出用ノズルの側面図である。

【図２】本発明の実施例に係るシャットオフノズルの側
面縦断面図である。

【図３】本発明の実施例に係るシャットオフノズルの縦
断面図である。

【図４】本発明の実施例に係るシャットオフノズルのシ
ール部の要部断面図である。

【図５】従来のシャットオフノズル駆動装置の側面図で
ある。

【図６】従来のシャットオフノズル駆動装置の縦断面図
である。

【図７】従来のシャットオフノズルのシール部の要部拡
大断面図である。

【符号の説明】

１ シャットオフノズル ２ ロータリバルブ ４ ハウジング ４Ａ、４Ｂ 穿孔部 ６ ピストンリング ８ 貫通孔 １０ 溶融樹脂通路 １４ 射出装置 １６ 加熱シリンダ １７ 加熱シリンダヘッド １７ａ 取り付けボルト １８ ノズル １８Ａ 前部ノズル １８Ｂ 後部ノズル ２０ スクリュ ２２ 金型 ２４ ホットランナ部 ２６ レバー ２８ ロータリバルブ回動手段（シャットオフノズル駆
動装置） ３０ 油圧シリンダ（シャットオフノズル用シリンダ） ３０ａ ピストンロッド ３１ 連結金具 ３２ シャットオフノズル用リンクプレート ３４ シャットオフアーム ３８ スリーブ ３８Ａ 第１スリーブ ３８Ｂ 第２スリーブ ３９ 第１ハウジング ４０ 内側スリーブ ４２ 第２ハウジング ４３ スリーブ押え板 ４４ バッファリング ４５ ブッシュ ４６ キー ５０ ブラッケット Ｓ ネジ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 射出成形機から金型キャビティ内へ溶融
   樹脂を導く溶融樹脂通路を備えたノズルの途中のハウジ
   ングの内部に嵌装され、内部に貫通孔を具備し、かつ、
   回動自在な円柱形のロータリバルブを配設するととも
   に、前記溶融樹脂通路の連通遮断を司る回動手段を備え
   た射出成形機のシャットオフノズルであって、 該ロータリバルブを、スリーブを介してハウジング内に
   嵌装するとともに、 該ハウジングの両端に、それぞれ、該ハウジングに隣接
   するノズル部が軸方向に摺動脱着自在で該スリーブに達
   する穿孔部を形成し、 該ハウジングの端部外面を該ノズル部とボルト結合する
   か、または、該ノズル部を該ハウジングの前記穿孔部に
   ネジ結合したことを特徴とする射出成形機のシャットオ
   フノズル。
2. 【請求項２】 穿孔部を、大径部と小径部とからなる段
   付部を有するインロー機構とした請求項１記載の射出成
   形機のシャットオフノズル。