(57)【要約】【課題】ノズル部を、駆動装置によって僅かに移動させることによって、スプルブッシュとノズルの樹脂流動路を強制的に遮断して、スプルやノズルからの溶融樹脂の糸引きやドルーリングを防止するノズルの開閉装置と開閉方法を提供することを課題とする。【解決手段】ノズル１４の先端面と固定金型９のスプルブッシュ１５のノズル１４との当接面１５ａを平坦化して、ノズル１４部を、駆動装置１６のピストン１７の僅かな移動によって、ノズル１４とスプルブッシュ１５が連通している樹脂流動路を強制的に遮断する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定金型と可動金型とを型閉して形成されるキャビティへ溶融樹脂をノズルから射出充填して成形品を成形する工程中に、ノズルからの溶融樹脂の流出を阻止するためのノズルの開閉装置において、
先端面が平坦に形成されたノズルと、
該ノズルと当接する面が平坦に形成された前記固定金型のスプルブッシュと、
該ノズルの流動方向軸と直角方向に該ノズルを移動可能に設けた駆動手段と
を備えたことを特徴とするノズルの開閉装置。
【請求項２】
前記駆動手段の最前進限で、前記ノズル中心と前記スプルブッシュの開口部中心が一致し、該駆動手段の最後退限で、該ノズルの開口部が該スプルブッシュの開口部以外の位置にて閉塞されることを特徴とする請求項１に記載のノズルの開閉装置。
【請求項３】
前記駆動手段が油圧シリンダであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のノズルの開閉装置。
【請求項４】
前記ノズル先端面の硬度が、該ノズル先端面が摺動する範囲内にある前記スプルブッシュの面内の硬度よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載のノズルの開閉装置。
【請求項５】
前記ノズル先端面が摺動する範囲内にある前記スプルブッシュの面内の硬度が、該ノズル先端面の硬度よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載のノズルの開閉装置。
【請求項６】
固定金型と可動金型とを型閉して形成されるキャビティへ溶融樹脂をノズルから射出充填して成形品を成形する工程中に、ノズルからの溶融樹脂の流出を阻止するためのノズルの開閉方法において、
先端面が平坦に形成されたノズルと、該ノズルと当接する面が平坦に形成された前記固定金型のスプルブッシュと、該ノズルの流動方向軸と直角方向に該ノズルを移動可能に設けた駆動手段とを有し、
前記駆動手段の最前進限で、前記ノズル中心と前記スプルブッシュの開口部中心が一致し、該駆動手段の最後退限で、該ノズルの開口部が該スプルブッシュの開口部以外の位置にて閉塞して該ノズル先端面から溶融樹脂の流出を阻止するノズルの開閉方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スプルやノズルからの溶融樹脂の糸引きやドルーリングを防止するための、射出成形機のノズルの開閉装置と開閉方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スプルやノズルからの溶融樹脂の糸引きやドルーリングを防止する一般的な手段としては、シャットオフバルブ装置やニードルバルブ式シャットオフバルブ装置等による機械的操作により防止する方法、スクリューを後退させて防止するサックバック方法、ノズル先端部にエアを吹付けたり冷却フィンを取り付けたり等してノズル先端部の温度を降下させて防止する方法、およびスクリュー内に滞留している樹脂の背圧を調整して防止する方法等がなされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記シャットオフバルブ装置やニードルバルブ式シャットオフバルブ装置による防止対策を講ずると、成形品への樹脂焼けや金型のキャビティへの樹脂流動における流動バランスに対して悪影響を及ぼす等の問題を有している。更に、サックバック方法やノズル先端部の温度調節による方法および背圧調整方法による防止対策を講ずると、シルバーストリーク等の他の成形不良が発生し易く、不良発生を防止するためのバランス調整範囲も極めて狭いという問題も有している。
【０００４】
そこで本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、射出成形機のノズル先端面と固定金型のスプルブッシュのノズルとの当接面を平坦化して、ノズル部を、駆動装置によって僅かに移動させることで、スプルブッシュとノズルが連通している樹脂流動路を強制的に遮断して、スプルやノズルからの溶融樹脂の糸引きやドルーリングを防止するノズルの開閉装置とその開閉方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、固定金型と可動金型とを型閉して形成されるキャビティへ溶融樹脂をノズルから射出充填して成形品を成形する工程中に、ノズルからの溶融樹脂の流出を阻止するためのノズルの開閉装置において、先端面が平坦に形成されたノズルと、該ノズルと当接する面が平坦に形成された固定金型のスプルブッシュと、ノズルの流動方向軸と直角方向に該ノズルを移動可能に設けた駆動手段とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
また、本発明のうち請求項２に記載の発明は、駆動手段の最前進限で、ノズル中心とスプルブッシュの開口部中心が一致し、駆動手段の最後退限で、ノズルの開口部がスプルブッシュの開口部以外の位置にて閉塞されることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明のうち請求項３に記載の発明は、駆動手段が油圧シリンダであることを特徴とする。
【０００８】
以上、請求項１乃至請求項３のように構成することで、スプルブッシュとノズルが連通している樹脂流動路を強制的に遮断するように、ノズル部を、油圧シリンダによる駆動装置によって僅かに移動させて、スプルやノズルからの溶融樹脂の糸引きやドルーリングを防止するノズルの開閉装置を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明のうち請求項４に記載の発明は、ノズル先端面の硬度が、ノズル先端面が摺動する範囲内にあるスプルブッシュの面内の硬度よりも小さいことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明のうち請求項５に記載の発明は、ノズル先端面が摺動する範囲内にあるスプルブッシュの面内の硬度が、ノズル先端面の硬度よりも小さいことを特徴とする。
【００１１】
以上、請求項４および請求項５のように構成することで、ノズル先端面の部材の硬度と少なくともノズルの先端面が摺動するスプルブッシュの当接面の部材の硬度を、相互に変えてどちらかの部材が摩耗し易いように形成することで、ノズルの開閉装置の効率的なメンテナンスを提供することを目的とする。
【００１２】
また、本発明のうち請求項６に記載の発明は、ノズルの開閉方法に関するもので、固定金型と可動金型とを型閉して形成されるキャビティへ溶融樹脂をノズルから射出充填して成形品を成形する工程中に、ノズルからの溶融樹脂の流出を阻止するためのノズルの開閉方法において、先端面が平坦に形成されたノズルと、該ノズルと当接する面が平坦に形成された固定金型のスプルブッシュと、ノズルの流動方向軸と直角方向に該ノズルを移動可能に設けた駆動手段とを有し、駆動手段の最前進限で、該ノズル中心とスプルブッシュの開口部中心が一致し、駆動手段の最後退限で、該ノズルの開口部がスプルブッシュの開口部以外の位置にて閉塞して該ノズル先端面から溶融樹脂の流出を阻止することを特徴とする。
【００１３】
このように構成することで、ノズル部を、油圧シリンダ等による駆動装置によって僅かに移動させることで、スプルブッシュとノズルが連通している樹脂流動路を強制的に遮断して、スプルやノズルからの溶融樹脂の糸引きやドルーリングを防止するためのノズルの開閉方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の形態における一部断面図で示す射出成形機１の平面図である。図２は、図１の要部の拡大図で、キャビティ１１内へ溶融樹脂を射出充填した時のノズル１４とスプルブッシュ１５の位置関係を示す図である。図３は、図１の要部の拡大図で、ノズル１４の開口部を閉鎖した時のノズル１４とスプルブッシュ１５の位置関係を示す図である。尚、図において同一符号は同一の部材であることを示す。
【００１５】
本発明の実施の形態について、図１から図３までの図に基づいて詳細に説明する。先ず、図１において、本発明の実施例の射出成形機１について説明する。射出成形機１は、射出装置２と型締装置３から構成される。
【００１６】
ここにおいて射出装置２は、基台４に固設された旋回中心２０の図示しない凸状部材へ図示しないスライド部材２３の凹部が嵌合されてその旋回中心２０を基点にノズルの溶融樹脂の流動方向軸に対して直角に旋回可能に配設されるスライド部材２３上に装着されると共に、型開閉方向にスライド可能に配設される。更に射出装置２は、ホッパー２６から樹脂を加熱筒１３へ供給し、加熱筒１３内に嵌挿した図示しないスクリューにて樹脂を混練して、加熱筒１３とスクリューおよび先端面が平坦に形成されたノズル１４とで予め設定した計量分の溶融樹脂の滞留部を形成し、射出工程にてスクリューを押し出して予め設定した計量分の溶融樹脂を型閉したキャビティ１１へ射出充填するのである。更にまた射出装置２は、加熱筒１３の先端部に加熱筒１３を摺動可能に移動部材１９を外挿する。そして、固定盤６の射出装置側で、型締装置３から射出装置２の方向に向って左側、即ち反操作側面上に固設された駆動装置１６のピストン１７の先端部を移動部材１９に固設して、駆動装置１６のピストン１７の前後動によって、加熱筒１３を介して射出装置２をスライド部材２３と共に旋回中心２０を基点に旋回移動させて、スプル１２とノズル１４の樹脂流動路を連通したり遮断したりするノズル１４の開閉装置を構成する。そして、ノズル１４と共に射出装置２が、ノズル先端面中心点２１とスプルブッシュ開口部中心点２２とが一致して配置されたスプルブッシュ１５から後退する時は、移動部材１９の位置はそのままで、加熱筒１３が移動部材１９を摺動しながら後退することになる。更に、射出工程に入る前に射出装置２がスプルブッシュ１５へ向って前進すると、加熱筒１３も外挿された移動部材１９を摺動しながら前進する。その後、加熱筒１３の先端に螺着させたノズル１４の当接面１４ａがスプルブッシュ１５の当接面１５ａへ当接して、ノズルタッチするのである。尚、射出装置２の他の構成部品については、公知な構成部品なので説明は省略する。
【００１７】
ところで、スクリューをメンテナンスする一方法として、スライド部材２３を旋回させて加熱筒からスクリューを取外す方法がある。一の方法は、射出装置２を後退限まで後退させた際にノズル１４が移動部材１９よりも後退している場合で、射出装置２をスライド部材２３と共に、型締装置３から射出装置２の方向に向って右側、即ち操作側に旋回させて取外す方法である。他の方法は、駆動装置１６のピストン１７と移動部材１９との固設部を開放して、移動部材１９を加熱筒１３に外挿したまま射出装置２をスライド部材２３と共に操作側に旋回させて、加熱筒からスクリューを取外す方法である。従って、射出装置２をスライド部材２３に装着したことによって、スクリューの交換等のメンテナンスが容易となるのである。
【００１８】
次に、型締装置３について説明する。型締装置３は、基台４に固定された固定金型９を固着した固定盤６と、基台４に固定された型締ラム５を内設する型締シリンダ２４と、固定盤６と型締シリンダ２４の外周部に挿通し型締めの際に固定盤６と型締シリンダ２４の反力を張力によって支えるための４本のタイバー８と、４本のタイバー８の両端が固定盤６と型締シリンダ２４の挿通孔の外方向において螺着された各４個計８個のナット２５と、可動金型１０を固着し４本のタイバー８を摺動可能に配設された可動金型１０の固着面と反対面に型締ラム５が固設された可動盤７とから構成される。尚、可動盤７を固定盤６に対して近接および離隔させる型開閉と型締は、型締ラム５にて行われることになる。
【００１９】
そして、固定金型９には、ノズル１４の平坦な当接面１４ａと、スプルブッシュ１５の平坦な当接面１５ａが直接当接するように、スプルブッシュ１５が固着される。
【００２０】
また、固定盤６の射出装置２側の面上で反操作側に、かつ基台４の水平面から射出装置２の加熱筒１３およびノズル１４の中心線を含む同一水平面高さに、油圧シリンダである駆動装置１６の中心面を一致させて駆動装置１６を装着する。このため、駆動装置１６のピストン１７の前進および後退移動は、ノズル１４の溶融樹脂の流動路軸の水平面高と同一の水平面高で行われることになる。
【００２１】
駆動装置１６を装着するに際しては、加熱筒１３の先端部に取付けられた移動部材１９と駆動装置１６のピストン１７の先端部とを固設すると共に、駆動装置１６のピストン１７の最前進限で、溶融樹脂が流動可能にノズル先端面中心点２１とスプルブッシュ開口部中心点２２とが一致する（図２）ように、また、駆動装置１６のピストン１７の最後退限で、スプル１２とノズル１４が連通している樹脂流動路を強制的に遮断可能になし得る（図３）ように構成する。尚、ピストン１７が前進あるいは後退した際に、駆動装置１６内の油圧が漏洩しないように、駆動装置１６先端部のピストン１７の摺動部には、オイルシール１８が配設される。
【００２２】
以上のように構成された、本発明の実施の形態の作動機構および作動方法について詳述する。先ず最初に、図３の状態にて、チャージを行いチャージ中に樹脂の背圧を計測して、樹脂の背圧に見合うノズルタッチ力を制御装置の演算部で演算して、ノズル１４の当接面１４ａを介してスプルブッシュ１５の当接面１５ａに、ノズルタッチ力を掛ける。従って、ノズル１４の当接面１４ａとスプルブッシュ１５の当接面１５ａからの樹脂漏れは発生しない。このノズルタッチ力が掛かった図３の状態から図２の状態に射出装置２を旋回移動してノズル１４を開口する。この過程は、射出装置２の旋回中心２０（図１）を基点として、駆動装置１６のピストン１７を図示しない油圧装置および油圧回路を介して最前進限まで移動、即ち加熱筒１３の先端に取付けた移動部材１９を介して加熱筒１３を旋回移動させて、ノズル先端面中心点２１とスプルブッシュ開口部中心点２２とを一致させて（図２）、ノズル１４とスプルブッシュ１５の樹脂流動路を連通させ、射出成形可能な状態を作り出すことにある。
【００２３】
次に、図２の状態で、スプルブッシュ１５の当接面１５ａへ射出力に見合うノズルタッチ力を掛けると同時に、固定金型９と可動金型１０とを型閉して形成されたキャビティ１１へ、スプル１２を介して射出充填して成形品を成形し、その後成形品を冷却する。この型締装置３の冷却工程と並行して、射出装置２ではチャージ工程が開始される。そしてチャージ中に計量された溶融樹脂の背圧により制御装置の演算部で演算されたノズルタッチ力で、スプルブッシュ１５の当接面１５ａを押圧しながら、射出装置２の旋回中心２０（図１）を基点として、駆動装置１６のピストン１７を図示しない油圧装置および油圧回路を介して最後退限まで移動、即ち加熱筒１３の先端に取付けた移動部材１９を介して加熱筒１３を旋回移動させて、図３の状態を形成して、樹脂流動路を遮断しノズル１４の開口部を閉鎖する。この時に、計量された溶融樹脂の背圧に見合うノズルタッチ力をスプルブッシュ１５の当接面１５ａに掛け続けているので、ノズル１４の当接面１４ａとスプルブッシュ１５の当接面１５ａからの樹脂漏れは発生しない。その結果、ノズル１４やスプル１２で発生する溶融樹脂の糸引きやドルーリングを防止することができるのである。
【００２４】
そして、型開工程、製品突き出し工程、中間時間工程、型閉工程、型締工程を経て、ノズル１４の閉鎖状態（図３）からノズル１４の開口状態を形成して１サイクルが完了するのである。
【００２５】
本発明の実施の形態においては、チャージ中に計量された溶融樹脂の圧力に見合うノズルタッチ力を、スプルブッシュ１５の当接面１５ａに掛けて、射出装置２の旋回中心２０（図１）を基点として、駆動装置１６のピストン１７を作動させて、ノズル１４を閉鎖して樹脂流動路を遮断した訳であるが、射出成形中に発生する異常等に応じて、スクリューの回転や移動停止後、加熱筒内の計量部の樹脂圧力を計測して、その樹脂圧力に応じたノズルタッチ圧力を持って、直ちに駆動装置１６のピストン１７を作動させてノズル１４を閉鎖して、樹脂流動路を遮断することができることは、勿論のことである。
【００２６】
ところで、本発明の実施の形態において、ノズル１４は、クロムモリブデン鋼材（ＳＣＭ４２０）で作成され、更にそのノズル１４の当接面１４ａに硬質クロムメッキを施して製作したものを使用し、ノズル１４の当接面１４ａが摺動するスプルブッシュ１５の当接面１５ａの部材は、摩擦抵抗が小さくてかつノズル１４の当接面１４ａの硬度よりも低くて薄い砲金材で製作されたものを貼着あるいは固着して形成されたもの使用して実際に成形した訳であるが、ノズル１４の当接面１４ａに摩擦抵抗が小さくて硬度の低くて薄い砲金材で製作されたものを貼着あるいは固着して作成すると共に、スプルブッシュ１５の部材をクロムモリブデン鋼材（ＳＣＭ４２０）で製作しかつノズル１４の当接面１４ａが摺動するスプルブッシュ１５の当接面１５ａに硬質クロムメッキを施した高硬度部材で作成することも可能である。どちらにしても材質の摩耗に関するメンテナンスは、効率的になされることになる。
【００２７】
本発明の実施の形態では、射出装置２の旋回中心２０（図１）からノズル先端面中心点２１までの距離を２０００ｍｍとし、ノズル１４の樹脂流動路部の開口部が通常φ３ｍｍ〜φ５ｍｍなので、ノズル先端面中心点２１の移動距離を水平距離で６ｍｍとすると、ノズル先端面中心点２１の軸心方向での移動距離が０．０１８ｍｍとなり、背圧約１Ｍｐａをもって溶融樹脂がスクリュー内へ滞留していたとしても、図３の状態で溶融樹脂が漏れ出すことはない。
【００２８】
他の実施の形態としては、図示しないが、チャージ中に計量された溶融樹脂の圧力に見合うノズルタッチ力を、スプルブッシュ１５の当接面１５ａに掛けたまま、ノズルの流動方向軸と直角方向に、即ち、ノズルの流動方向軸に対して上下左右方向へ射出装置２をスプルブッシュ１５の当接面１５ａと平面的に平行移動する移動装置を設けて、ノズル１４を閉鎖して樹脂流動路を遮断したり、ノズル１４を開口しての樹脂流動路を連通するようにして、ノズル１４の開閉装置を構成することもできる。このように構成すると、駆動装置１６および移動部材１９が不要となるだけではなく、ノズル１４の当接面１４ａとスプルブッシュ１５の当接面１５ａとが常に密着するために、ノズル１４やスプル１２で発生する溶融樹脂の糸引きやドルーリングを前の実施形態よりもより良く防止することができるのである。
【００２９】
尚、本発明の態様乃至技術的特徴は、ノズル１４の先端面とスプルブッシュ１５の少なくともノズル１４の先端面との当接面１５ａを平坦に形成し、チャージ中に計量された溶融樹脂の圧力に見合うノズルタッチ力を、スプルブッシュ１５の当接面１５ａに掛けて、ノズル１４の先端部を射出装置２の旋回中心２０を基点として駆動装置１６にて加熱筒１３を旋回移動させて、スプル１２とノズル１４の樹脂流動路を連通させて射出成形したり、該樹脂流動路を強制的に遮断してスプル１２やノズル１４で発生する溶融樹脂の糸引きやドルーリングを防止するノズル１４の開閉装置と開閉方法とを提供することにある。ところで、上下あるいは左右に加熱筒１３を駆動装置１６で移動させてノズル１４の開閉装置を構成したり、加熱筒１３を駆動装置１６で単に押し引きしてノズル１４や加熱筒１３を湾曲させてノズル１４の開口部を開閉する等して、種々の形態へ変更可能である。よって、一々列挙はしないが、上記記載のものに限定されることなく、明細書全体及び図面に記載され、或はそれらの記載から当業者が把握することの出来る発想思想に基づいて認識されるものであることが理解されるべきものである。
【００３０】
【発明の効果】
以上図示し説明してきたように、本発明によれば、スプルブッシュとノズルの連通する樹脂流動路を駆動装置にて強制的に遮断して、スプルやノズルで発生する溶融樹脂の糸引きやドルーリングを素早く防止することができるので、シルバーストリークや焼け等の発生しない高品質な成形品を製作できるのである。
【００３１】
更に、ノズル先端面とノズル先端面と当接するスプルブッシュの面を平坦化したことにより、僅かなノズル先端面の移動によって、スプルブッシュとノズルの連通する樹脂流動路を遮断可能なさしめ、スプルやノズルで発生する溶融樹脂の糸引きやドルーリングを防止するノズルの開閉装置と開閉方法とを実現したのである。
【００３２】
更にまた、ノズル先端とスプルブッシュの部材の硬度を相互に変えることによって、ノズル部材およびスプルブッシュ部材の摩耗に対するメンテナンスを容易にすることが可能となるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の形態における一部断面図で示す射出成形機の平面図である。
【図２】図１の要部の拡大図で、キャビティ内へ溶融樹脂を射出充填した時のノズルとスプルブッシュの位置関係を示す図である。
【図３】図１の要部の拡大図で、ノズルの開口部を閉鎖した時のノズルとスプルブッシュの位置関係を示す図である。
【符号の説明】
１　‥‥‥　射出成形機
２　‥‥‥　射出装置
３　‥‥‥　型締装置
４　‥‥‥　基台
５　‥‥‥　型締ラム
６　‥‥‥　固定盤
７　‥‥‥　可動盤
８　‥‥‥　タイバー
９　‥‥‥　固定金型
１０　‥‥‥　可動金型
１１　‥‥‥　キャビティ
１２　‥‥‥　スプル
１３　‥‥‥　加熱筒
１４　‥‥‥　ノズル
１４ａ，１５ａ　‥‥‥　当接面
１５　‥‥‥　スプルブッシュ
１６　‥‥‥　駆動装置
１７　‥‥‥　ピストン
１８　‥‥‥　オイルシール
１９　‥‥‥　移動部材
２０　‥‥‥　旋回中心
２１　‥‥‥　ノズル先端面中心点
２２　‥‥‥　スプルブッシュ開口部中心点
２３　‥‥‥　スライド部材
２４　‥‥‥　型締シリンダ
２５　‥‥‥　ナット
２６　‥‥‥　ホッパー
【図１】
2004066674.tif 000003
【図２】
2004066674.tif 000004
【図３】
2004066674.tif 000005