JPH09193197A - 射出装置のニードル弁の開度調節機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 射出装置の開閉弁機構におけるニードル弁を
全開または全閉位置以外の複数の中間位置に多段階にか
つ一定位置に保持することができ、かつ作動レバーの回
動位置の如何にかかわらずニードル弁と常に面接触し確
実な押圧力が確保でき、もって、ニードル弁の開度を安
定かつ確実に保持する。 【解決手段】 射出装置のノズル開口５７に嵌挿された
ニードル弁６０の開閉を駆動装置２０によって回動され
る作動レバー１０によって行なうようにしたニードル弁
機構において、前記駆動装置は複数のシリンダ装置２１
が連結して配置されているとともに、前記作動レバーの
前記ニードル弁後端との当接部１１に該ニードル弁の後
端面６２と面接触する平滑面１４を有する円柱状の作動
部材１３を作動レバーの回動方向に自由回動自在に嵌挿
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は合成樹脂成形機に関
連し、特にはその射出装置のノズル開口に嵌挿されたニ
ードル弁の開度調節機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】合成樹脂成形機の射出装置には、成形型
への溶融樹脂流路を開閉するために、ノズル先端に開閉
弁機構が設けられる場合がある。図６にその一例を示
す。図６において符号５０は射出装置全体を示し、５１
は加熱筒、５２はスクリューである。符号Ｍで示される
開閉弁機構は前記加熱筒５１先端に付設され、符号５３
はシリンダブロック、５４はノズル、５５はプランジャ
ー、５６は前記プランジャー５５内に貫設された樹脂通
路、５８はヘッドブロック、５９は前記ヘッドブロック
５８内のノズル開口５７に至る樹脂流路である。

【０００３】ノズル５４の開口５７を開閉する弁本体は
ニードル弁６０よりなり、前記プランジャー５５内に前
後動自在に嵌挿されていている。このニードル弁６０の
後端面６２には駆動装置７０により回動する作動レバー
６５の作動面６６が当接していて、ニードル弁６０を押
圧してノズル開口５７の閉鎖が行われる。ノズル開口５
７を開放するときには、駆動装置７０によるニードル弁
６０の押圧を解除すれば、樹脂流路５９を流通する樹脂
圧力によってニードル弁６０が後退する。符号６７は作
動レバー６５の回動軸部である。このように、従来のこ
の種開閉弁機構Ｍはノズル開口５７を閉鎖するか、開放
するかのいずれかであった。

【０００４】一方、近年、大型の成形品を成形するに際
し、いわゆるインジェクションプレス成形法によって、
溶融樹脂を成形型に射出しながら型締めすることが行わ
れている。このインジェクションプレス成形法において
は、溶融樹脂の射出の途中で型締めが行われるので、こ
のときの圧力によって溶融樹脂が逆流することが懸念さ
れる。そして、このような場合には、ノズル開口を絞っ
て成形型からの樹脂の逆流を防ぎつつ溶融樹脂を射出す
ることが望ましい。

【０００５】ノズル開口を絞ることはすなわち前記開閉
弁機構Ｍにおけるニードル弁６０を中間位置で保持する
ことである。このような場合に前記ニードル弁６０を全
開または全閉位置以外の中間位置に保持する必要があ
る。そして、この中間位置は各ショットにおいて常に一
定の位置でなければ繰り返し精度が悪くなる。また、こ
の中間位置は複数、多段階であることが好ましい。

【０００６】さらに、ニードル弁６０を中間位置に多段
階で保持するに際しては、各中間位置のいずれの段階に
おいても、作動レバー６５によるニードル弁６０後端の
押圧が確実に行われるようにしなければ、当該弁６０を
所定位置に長時間にわたって保持することができない。
もとより全閉位置においても同じである。

【０００７】しかしながら、従来の開閉弁機構Ｍにおけ
るニードル弁６０にあっては、図７に拡大図示したよう
に、その全閉位置６５Ａ位置ではニードル弁６０の鎖線
で示す後端面６２Ａと作動レバー６５の作動面６６Ａと
が面接触してその面圧が保持されているが、もしこれを
中間位置６５Ｂで保持しようとすると、作動レバー６５
は回動軸部６７を中心に回動するものであるから、図の
実線で示すように、ニードル弁６０の後端面６２と作動
レバー６５との間に隙間Ｃが生じる。このような隙間Ｃ
が発生している状態では、作動レバー６５によるニード
ル弁６０の保持が不確実となって十分な押圧力が確保さ
れず、従って、型締圧等の成形型側からの圧力によって
当該ニードル弁６０の保持位置が不安定となり、ノズル
の開口度が変動するおそれがある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】この発明はこのような
状況に鑑みて提案されたものであって、射出装置の開閉
弁機構におけるニードル弁を全開または全閉位置以外の
複数の中間位置に多段階にかつ一定位置に保持すること
ができ、かつ作動レバーの回動位置の如何にかかわらず
ニードル弁と常に面接触し確実な押圧力が確保でき、も
って、ニードル弁の開度を安定かつ確実に保持すること
ができる射出装置のニードル弁の開度調節機構を提供し
ようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち、この発明の射
出装置のニードル弁の開度調節機構は、射出装置のノズ
ル開口に嵌挿されたニードル弁の開閉を駆動装置によっ
て回動される作動レバーによって行なうようにしたニー
ドル弁機構において、前記駆動装置は前記作動レバーの
位置をその全閉位置と全開位置以外の複数の中間位置に
段階的に保持することができるように複数のシリンダ装
置が連結して配置されているとともに、前記作動レバー
の前記ニードル弁後端との当接部に該ニードル弁の後端
面と面接触する平滑面を有する円柱状の作動部材を前記
作動レバーの回動方向に自由回動自在に嵌挿したことを
特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下添付の図面に従ってこの発明
を詳細に説明する。図１はこの発明の開度調節機構を有
する射出装置の断面図、図２はそのニードル弁部分の拡
大断面図、図３はその３−３線における断面図、図４は
駆動機構部分の拡大断面図、図５はニードル弁の位置を
全閉から全開まで変化させる時の、駆動装置の作動を段
階的に示す断面図である。

【００１１】この発明のニードル弁の開度調節機構は、
先に図６において説明したような従来公知の射出装置に
好適に用いることができる。図１ないし図３にその一例
を示す。図中の符号において、図６と同一の符号は同一
の部材を示す。図示するように、ニードル弁６０は、シ
リンダヘッド５３内のプランジャー５５に前後動自在に
嵌挿されており、先端６１がノズル開口５７を開閉す
る。このニードル弁６０は作動レバー１０を介して連結
された駆動装置２０により作動して、ノズル５４の開度
を全開および全閉以外の複数位置で段階的に保持する。

【００１２】駆動装置２０には、複数のシリンダ装置２
１が用いられる。図１に示すように、この実施例では前
後に連結された二つのシリンダ装置２１ａ，２１ｂから
なる。シリンダ装置２１ａは、ジョイントレバー１６を
介して作動レバー１０の一端に軸着されており、そのシ
リンダピストンのストローク分で作動レバー１０を回動
する。符号１５は作動レバー１０の回動軸部である。ま
た、シリンダ装置２１ｂは、前記シリンダ装置２１ａの
後方に配置されて当該シリンダ装置２１ａに連結されて
おり、そのシリンダピストンのストローク分でシリンダ
装置２１ａを前進後退させる。すなわち、シリンダ装置
２１ｂは前方のシリンダ装置２１ａと協働して作動レバ
ー１０を回動させる。図１の符号２５は前方シリンダ装
置２１ａが後方シリンダ装置２１ｂにより前進後退する
際のガイドレール、２６は前記レールに摺動自在に設け
られたブラケット部材である。

【００１３】これらの各シリンダ装置２１ａ，２１ｂと
しては、油圧などの公知構造によるものが好適で、図示
しない制御装置により、それぞれのシリンダ装置２１
ａ，２１ｂが独立してまたは連動して作動するようにな
っている。また、前記シリンダ装置２１ａおよび２１ｂ
は、それぞれのピストンストロークを異ならせているこ
とが好ましい。それにより、作動レバー１０の回動角度
を細かく変化させ、ニードル弁６０の保持位置をノズル
開口５７の全開位置および全閉位置だけでなく、その中
間位置にも複数設定することができる。本実施例では前
方のシリンダ装置２１ａのストロークを４０．０ｍｍ、
後方装置２１ｂのストロークを４５．０ｍｍとしてい
る。

【００１４】作動レバー１０の、前記駆動装置２０（シ
リンダ装置２１ａ）と連結している側とは反対側の端部
には、前記ニードル弁６０の後端面６２が当接してい
る。このニードル弁６０との当接部には、作動部材１３
が嵌挿されている。この作動部材１３は、前記駆動装置
２０によりニードル弁６０がノズル開口５７の全閉また
は全開位置以外の中間の位置に保持された場合でも、作
動レバー１０とニードル弁６０とを常に平面を介して接
触させるためのもので、平滑面１４を有する円柱状に形
成されている。そして、この円柱状の作動部材１３は、
作動レバー１０の回動方向に自由回動自在となるよう
に、当該作動レバー１０に設けられた断面略円形（円弧
状）の凹部１２内に、前記平滑面１４をニードル弁の後
端面６２に面接触させた状態で嵌挿されている。

【００１５】この構造によれば、図４のように、駆動装
置２０により作動レバー１０を回動させた際に、どのよ
うな回動位置でも、前記作動部材１３はレバー１０の回
動に伴って凹部１２内を回動し、その平滑面１４とニー
ドル弁の後端面６２との面接触を保つことができる。従
って、ノズル開口５７の開度を全開または全閉以外の中
間位置とする場合には、樹脂圧によりニードル弁６０の
位置が不安定となりやすいが、ニードル弁６０と作動レ
バー１０の当接部との間に隙間が生じないので、前記作
動レバー１０によるニードル弁６０の位置保持が確実と
なる。

【００１６】図５に本実施例の駆動装置２０によるニー
ドル弁の作動を段階的に示す。シリンダ装置に示した矢
印は、ピストンを作動させるための加圧媒体の装置内外
への出入りを示す。なお、分かりやすくするために射出
装置５０については図示を省略し、作動レバー１０およ
びジョイントレバー１６は簡略にして示してある。ま
た、ニードル弁の位置は、作動部材１３の位置を示すこ
とにより説明に代える。

【００１７】まず、ノズル開口を全閉とする場合、すな
わちニードル弁６０を最も前進させる場合には、図５
（Ａ）に示すように、シリンダ装置２１ａおよび２１ｂ
の各ピストンロッド２２ａ，２２ｂを後位置まで後退さ
せる。作動レバー１０は、ジョイントレバー１６の後退
により回動軸部１５を中心に回動し、ニードル弁の後端
面を押してノズル方向に前進させ、もってノズル開口を
全閉とする。

【００１８】また、ノズルの開口を全閉からわずかに開
けた状態で保持する場合（中間位置１）には、図の
（Ｂ）に示すように、前方装置２１ａのピストンロッド
２２ａを最前位置まで伸ばし、かつ後方のピストンロッ
ド２２ｂは最も後位置のままで保持させる。前記したよ
うに、本実施例では前後のシリンダ装置のピストンスト
ロークを異ならせているので、ジョイントレバー１６の
作動量はそのストローク差だけとなり、ニードル弁がわ
ずかに後退する。その際、作動レバー１０におけるニー
ドル弁との当接部には、当該ニードル弁と面接触する作
動部材１３が自由回動自在に嵌挿されているので、作動
レバー１０の位置が変わっても互いの面接触が保たれ
る。したがって、ニードル弁の位置を安定させることが
できる。本実施例では、図５の（Ａ）の状態のニードル
弁位置を０とすると、図５の（Ｂ）では１１．７ｍｍ後
退した位置で確実に保持される。

【００１９】図５の（Ｃ）はさらにニードル弁を後退さ
せノズルの開度をより大とした状態（中間位置２）であ
る。この状態では、前方装置のピストンロッド２２ａは
後退限度位置まで後退させ、一方、後方装置のピストン
ロッド２２ｂは最前位置まで前進させている。この位置
ではニードル弁は図５の（Ｂ）よりさらに１．９ｍｍ後
退し、図５（Ａ）の全閉位置からでは１３．６ｍｍ後退
した状態で保持される。

【００２０】なお、ノズルの全開時は、図５の（Ｄ）か
ら理解されるように、後方装置２１ｂのピストンロッド
２２ｂを最も前進させて保持し、かつ前方装置２１ａの
ピストンロッド２２ａは中立位置に保たれる。前記した
ように、加熱筒から溶融した樹脂がスクリュの回転に伴
って樹脂流路内に押し出されてくると、その圧力により
ニードル弁が徐々に後退する。作動レバー１０と直接連
結されている前方装置２１ａのピストンは、図のように
フリーな状態となっているので、ニードル弁が樹脂圧に
より最も後方まで後退するのに伴い、前方へ移動する。
なお、この図５（Ｄ）の状態でのニードル弁の位置は図
５（Ａ）の全閉位置から１５．０ｍｍ後退した状態であ
る。

【００２１】

【発明の効果】以上図示し説明したように、この発明の
射出装置のニードル弁の開度調節機構によれば、ニード
ル弁の開閉を行う作動レバーを回動する駆動装置が複数
のシリンダ装置を連結して配置されたものであるから、
前記作動レバー位置をその全閉位置と全開位置以外の複
数の中間位置に段階的に保持することができるようにな
った。なお、実施例では２個のシリンダ装置によって中
間位置２段階を例示したが、３個のシリンダ装置を使用
すれば中間位置を６段階とすることができる。しかも、
これらの中間位置は、連結された複数のシリンダ装置の
ピストンの作動制御によって常に一定の位置となるの
で、各ショットにおける繰り返し精度が確実となる。

【００２２】併せて、この発明機構にあっては、作動レ
バーのニードル弁後端との当接部に該ニードル弁の後端
面と面接触する平滑面を有する円柱状の作動部材を作動
レバーの回動方向に自由回動自在に嵌挿したものである
から、全閉、全開を含む、あらゆるノズル開度での作動
レバーとニードル弁との面接触が確保され、確実な押圧
保持ができ、当該ニードル弁を所定位置に長時間にわた
って確実に保持することができる。

【００２３】特に、この発明機構は、インジェクション
プレス成形において、開始後は全開状態として、インジ
ェクションプレスを始める時点で中間位置に保持し（場
合によっては多段に中間位置を選択して）、成形型から
の樹脂の逆流を防止しながら、効果的に樹脂の射出を行
うことができる。そして、射出終了時点では全閉として
逆流を完全に防止できる。さらに、このように、中間位
置を保持することによって、全閉（完全閉鎖）までの時
間を短縮することができるので、インジェクションプレ
ス成形の制御性、成形性（サイクルアップ）の向上を図
ることができる。

【００２４】さらにまた、この発明機構によれば、ニー
ドル弁の開度を調整することによって、溶融樹脂の剪断
発熱量を変化させて樹脂温度を均一にすることが可能と
なる。もちろん、この機構によれば、ニードル弁が使用
されるので、ノズル先端の樹脂滞留量が少ないので、い
わゆる鼻タレや糸引きなどの問題もない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の開度調節機構を有する射出装置の断
面図である。

【図２】そのニードル弁部分の拡大断面図である。

【図３】その３−３線における断面図である。

【図４】駆動機構部分の拡大断面図である。

【図５】ニードル弁の位置を全閉から全開まで変化させ
る時の、駆動装置の作動を段階的に示す断面図である。

【図６】一般的なニードル弁を有する射出装置の断面図
である。

【図７】その要部を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ 作動レバー １２ 凹部 １３ 作動部材 １４ 平滑面 １５ 回動軸部 ２０ 駆動装置 ２１ シリンダ装置 ５０ 射出装置 ５７ ノズル開口 ６０ ニードル弁 ６２ 後端面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 射出装置のノズル開口に嵌挿されたニー
   ドル弁の開閉を駆動装置によって回動される作動レバー
   によって行なうようにしたニードル弁機構において、 前記駆動装置は前記作動レバーの位置をその全閉位置と
   全開位置以外の複数の中間位置に段階的に保持すること
   ができるように複数のシリンダ装置が連結して配置され
   ているとともに、 前記作動レバーの前記ニードル弁後端との当接部に該ニ
   ードル弁の後端面と面接触する平滑面を有する円柱状の
   作動部材を前記作動レバーの回動方向に自由回動自在に
   嵌挿したことを特徴とする射出装置のニードル弁の開度
   調節機構。