JPS6243772Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、射出成形機の逆流防止ノズルに関
するものであつて、一層詳細には金型への溶融樹
脂の充填が完了した際にノズル通孔を自動的に閉
塞して金型の保圧を行い、金型からの溶融樹脂の
逆流を防止するノズルに関するものである。

プラスチツク成形に使用される射出成形機は、
一般に第１図に示すようにホツパ１０、加熱シリ
ンダ１２、ノズル１４及び射出シリンダ１６から
なる射出機構と、固定ダイプレートに取付けた固
定金型１８、可動ダイプレートに取付けた移動金
型２０及び型締シリンダ２２からなる型締機構と
から基本的に構成されている。すなわち、ホツパ
１０から投入された可塑性樹脂材料は、モータ等
の駆動装置２４により回転させられるスクリユー
２６によりノズル１４に向けて移送されるが、ス
クリユー２６自体は射出シリンダ１６に作用する
油圧力に抗して所定距離だけ後退（図中右方向）
する。前記可塑性樹脂材料は、加熱シリンダ１２
中を前方へ移送されつつヒータ２８（これは加熱
シリンダ１２の外周に巻付けてある）からの加熱
及びスクリユー２６の回転による剪断熱を受けて
溶融し、スクリユー２６の前方に蓄積されて所定
量、すなわち前記スクリユー２６の後退距離によ
つて決定される量だけ計量される。この計量が完
了すると、射出シリンダ１６に作動油が圧入され
てスクリユー２６は後退限から前進を開始し、ス
クリユー２６の前方に蓄積された溶融樹脂を、ノ
ズル１４を介して金型キヤビテイ３０に射出充填
する。前記ノズル１４は、第１図から判明するよ
うに、加熱シリンダ１２の先端に配設され、金型
ゲートに当接して、金型への溶融樹脂の流路を形
成している。

ところで、従来このような射出成形機を使用し
て金型中に比較的厚肉の製品を成形しようとする
場合、金型中での樹脂の冷却に伴う体積収縮によ
るひけが生じ易いので、これを防止するために、
射出開始時には型締シリンダ２２の型締圧力を低
下させた状態で金型へ溶融樹脂を充填して型内樹
脂圧力により金型が若干開くようにしておき、充
填完了後に型締圧力を上げるようにする手段が一
般にとられている。この場合、型締圧力の上昇に
より金型が完全に閉成するが、このとき金型キヤ
ビテイから未硬化の樹脂がノズル１４側に逆流す
るので、バツクフローリング３２を加熱シリンダ
１２中に図示のように配置し、かつ射出シリンダ
１６を作動させて金型中の樹脂が冷却固化するま
で圧力を加えておく必要がある。なお、前記バツ
クフローリング３２は、スクリユー２６の前方に
蓄積された溶融樹脂が射出シリンダ１６の作用下
にノズル１４から射出される際、反作用として溶
融樹脂の一部がスクリユー２６側へ逆流しようと
するのを防止するためのものである。このよう
に、前記スクリユー２６と接続している射出シリ
ンダ１６に引続き圧油を供給して、長時間保圧す
る工程を必要とする訳であるが、その油圧源に費
されるエネルギーは極めて大きなものとなるた
め、省エネルギーの要請に逆行する。

また、従来の射出成形機において、金型からの
成形材料の流出を防止する手段として、金型にお
ける射出成形機のノズル接触部に設けたスプール
にボール弁機構を設けて、前記ノズルがスプール
から離反した際に成形材料が外部へ流出するのを
防止するよう構成したものが提案されている（実
開昭55−83328号）。しかしながら、この種の逆流
防止装置では、スプールからノズルを離反した際
にノズル内の加熱溶融された成形材料が外部へ流
出するのを防止できない難点がある。また、全て
の金型にこのようなスプールを設けることは金型
コストが増大し経済的に不利である。

そこで、射出成形機のノズル側におけるシヤツ
トオフを確実に行う手段として、加熱筒の先端に
通孔を介してノズル先端室を設け、前記加熱筒内
とノズル先端室内にそれぞれ延在し前記通孔内を
摺動し得るニードルバルブを設け、このニードル
バルブの通孔摺動部分外周に複数の流路溝を設
け、前記ニードルバルブの前進限では前記流路溝
を介して加熱筒とノズル先端室が相互に連通し、
前記ニードルバルブが後退することにより前記流
路溝の開口部が通孔内に位置してノズル先端室が
加熱筒と遮断されるよう構成したものが提案され
ている（特公昭53−18547号）。しかしながら、こ
の種のニードルバルブ機構によれば、バルブ本体
は加熱筒内に位置し、しかもその後部には加熱筒
内周面に当接するフインを設け、射出終了時にお
いて加熱筒内の押送部材を後退させることによつ
てニードルバルブがその内部圧力関係によつて後
退し、前述したシヤツトオフ効果を発生させるこ
とができるものであるが、例えば溶融樹脂を金型
キヤビテイ内へ充填完了した後に型締圧力を上げ
た際にはノズル側を保持圧力を維持するためニー
ドルバルブは前進限にあり、この時金型キヤビテ
イから未硬化の樹脂がノズルを経て加熱筒内へ逆
流するのを阻止することはできない難点がある。

従つて、本考案の目的は、金型キヤビテイ内へ
の溶融樹脂の充填完了後、所定の型締操作を行う
際に、加熱シリンダ側を保圧状態に保持したまま
で金型からノズル側への溶融樹脂の逆流を有効に
阻止し、保圧工程におけるエネルギーの消費も抑
制することができる射出成形機の逆流防止ノズル
を提供するにある。

前記の目的を達成するため、本考案に係る逆流
防止ノズルは、可塑性樹脂材料を投入してこれを
加熱しかつスクリユーの回転作用下に溶融する加
熱シリンダを備え、この加熱シリンダの先端にノ
ズルを設けてこれを金型ゲートに当接して金型キ
ヤビテイ内へ溶融樹脂を射出充填するよう構成し
た射出成形機において、加熱シリンダの先端にノ
ズル本体を取付け、このノズル本体の先端に凹部
を設けてノズルキヤツプを収納配置し、前記ノズ
ル本体の前記凹部に隣接してこれより小径の円筒
状弁室を設けると共にこの弁室に向つて収斂しか
つ前記弁室に対し小径の開口部を介して連通する
円錐状通孔を穿設し、前記ノズルキヤツプに前記
弁室の開口部より次第に収斂させて外部と連通す
る中心孔を設け、前記弁室内に軸方向両端にそれ
ぞれノズル本体の円錐状通孔およびノズルキヤツ
プの中心孔内に進入する円錐突起を備えかつ外周
部に軸方向に延在する複数の長溝を切設した円筒
形弁体を収納してこれを軸方向に進退自在に構成
配置し、前記ノズルキヤツプに設けた中心孔の弁
室側開口部を前記弁体の外径よりも小さくかつ長
溝の底部位置よりも大径に設定し、さらに前記ノ
ズル本体に設けた円錐状通孔の弁室側開口部を前
記弁体の長溝の底部位置よりも小径に設定し、加
熱シリンダ内への溶融樹脂の逆流を防止するよう
構成することを特徴とする。

次に、本考案に係る射出成形機の逆流防止ノズ
ルにつき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参
照しながら以下詳細に説明する。

第２図は本考案に係る射出成形機の逆流防止ノ
ズルの一部断面を示すものであつて、参照符号３
４は、第１図に示した加熱シリンダ１２の先端に
着脱自在に配設したノズル本体を指示する。この
ノズル本体３４に穿設される中心通孔は、後述す
るノズルキヤツプを収納する円筒状の凹部３６
と、この凹部３６に隣接して中心軸線を共通とし
かつ前記凹部３６より小径の円筒状弁室３８と、
この弁室３８より小径の開口部を有しかつ前記弁
室に向けて収斂している円錐状通孔４０とから基
本的に構成されている。なお、前記弁室３８が前
記円錐状通孔４０の開口部よりも大きい直径を有
している結果として、弁室３８から円筒状通孔４
０への移行部は、図示のように段部４２を形成し
ている。

前記弁室３８には、弁体４４が軸方向に摺動し
かつ進退自在に収納配置される。この弁体４４は
基本的に円筒状の弁本体からなり、この円筒状弁
本体の外周長手方向には長溝４６が少くとも１つ
切設され、更に好ましくはこの溝４６は弁体外周
の半径方向に所定間隔離間して多数切設される。
なお、弁体４４は、第４図に示すように弁体４４
が円筒状弁室３８内を矢印方向に摺動した場合、
弁体４４において長溝４６が切設されていない端
面部が前記段部４２と密着的に当接して、中心通
孔４０を閉塞するよう予め寸法設定しておく。更
に、弁体４４は第５図に示すように円筒状弁本体
の前後両端部に夫々円錐突起４８，５０を一体的
に形成して、溶融樹脂の流れを円滑に案内し得る
よう構成しておくのが好ましい。このように弁体
４４をノズル本体３４の円筒状弁室３８内に摺動
自在に配設した後、ノズル本体３４に穿設した凹
部３６にノズルキヤツプ５２をねじ込んで取付け
る。この場合、ノズルキヤツプ５２に穿設される
中心孔５４は、開口先端部に向けて収斂するよう
形成しておく。このように構成することにより、
弁体４４がノズルキヤツプ５２側に寄つていると
きは中心通孔４０はノズルキヤツプの中心孔５４
と連通し（第２図）、弁体４４が段部４２に当接
しているとき（第４図）は通孔４０は弁体４４に
より閉塞されることが諒解されよう。

次に、本考案に係るノズルの作用及び効果につ
いて説明する。第１図に示す型締シリンダ２２の
油圧力を低下させた状態で、固定金型１８及び移
動金型２０からなる金型中に、溶融樹脂を本考案
に係るノズル３４を介して射出充填する。このと
き加熱シリンダ１２から射出される溶融樹脂の圧
力により、ノズル３４中の弁体４４は第２図に示
すようにノズルキヤツプ５２側に押し寄せられ、
従つて弁体４４に設けた長溝４６を介して溶融樹
脂は金型へ流出可能となる。この充填工程が完了
した後、前記型締シリンダ２２を付勢して金型を
強圧し、金型中の溶融樹脂の圧力を上昇させる
と、金型ゲート５６に当接しているノズルキヤツ
プ５２の中心孔５４を介して金型中の溶融樹脂が
逆流する。このため第４図に示すように弁体４４
は円筒状弁室３８の段部４２に押付けられて中心
通孔４０を閉塞し、結局金型内の圧力を一定に保
持することになる。

このように、本考案によればスクリユーに連結
している射出シリンダ１６に引続き圧油を供給し
て長時間保圧工程を維持する必要がなく、弁体の
押圧摺動によつて簡単に金型を保圧することがで
きるので、油圧源駆動エネルギーの大幅な節約が
達成される有益な利点を有する。また、成形終了
後ノズルを金型から離反する際には、加熱シリン
ダの保圧状態を解除することにより、弁体は閉弁
状態を保持しノズルからの溶融樹脂の流出を防止
することができる。さらに、本考案に係る逆流防
止ノズルは、小形にしてしかも簡単な構成であ
り、溶融樹脂に対する動作特性も良好であるか
ら、低コストにして射出成形機の性能の向上を実
現でき、その実用的効果は極めて大きい。

以上、本考案に係る射出成形機の逆流防止ノズ
ルにつき、好適な実施例を掲げて詳細に説明した
が、本考案はこの実施例に限定されるものではな
く、考案の精神の範囲内で多くの改良変更を施し
得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的なプラスチツク射出成形機の基
本構造を示す概略図、第２図は本考案に係る逆流
防止ノズルの一部縦断面図であつて溶融樹脂の射
出工程にある状態を示し、第３図は第２図に示す
ノズルのＡ−Ａ線断面図、第４図は第２図に示す
ノズルの縦断面図、第５図は本考案に係るノズル
に使用される弁体の斜視図である。 １０……ホツパ、１２……加熱シリンダ、１４
……ノズル、１６……射出シリンダ、１８……固
定金型、２０……移動金型、２２……型締シリン
ダ、２４……駆動機構、２６……スクリユー、２
８……ヒータ、３０……金型キヤビテイ、３２…
…バツクフローリング、３４……ノズル本体、３
６……凹部、３８……弁室、４０……通孔、４２
……段部、４４……弁体、４６……長溝、４８，
５０……円錐状突起、５２……ノズルキヤツプ、
５４……中心孔、５６……金型ゲート。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 可塑性樹脂材料を投入してこれを加熱しかつス
   クリユーの回転作用下に溶融する加熱シリンダを
   備え、この加熱シリンダの先端にノズルを設けて
   これを金型ゲートに当接して金型キヤビテイ内へ
   溶融樹脂を射出充填するよう構成した射出成形機
   において、加熱シリンダの先端にノズル本体を取
   付け、このノズル本体の先端に凹部を設けてノズ
   ルキヤツプを収納配置し、前記ノズル本体の前記
   凹部に隣接してこれより小径の円筒状弁室を設け
   ると共にこの弁室に向つて収斂しかつ前記弁室に
   対し小径の開口部を介して連通する円錐状通孔を
   穿設し、前記ノズルキヤツプに前記弁室の開口部
   より次第に収斂させて外部と連通する中心孔を設
   け、前記弁室内に軸方向両端にそれぞれノズル本
   体の円錐状通孔およびノズルキヤツプの中心孔内
   に進入する円錐突起を備えかつ外周部に軸方向に
   延在する複数の長溝を切設した円筒形弁体を収納
   してこれを軸方向に進退自在に構成配置し、前記
   ノズルキヤツプに設けた中心孔の弁室側開口部を
   前記弁体の外径よりも小さくかつ長溝の底部位置
   よりも大径に設定し、さらに前記ノズル本体に設
   けた円錐状通孔の弁室側開口部を前記弁体の長溝
   の底部位置よりも小径に設定し、加熱シリンダ内
   への溶融樹脂の逆流を防止するよう構成してなる
   射出成形機の逆流防止ノズル。