JPH0442096Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、軸線方向の熱膨張を吸収可能な、
射出成形機のノズルアツセンブリーに関する。

〔従来技術〕

射出成形機は、供給された可塑プラスチツク材
料を溶融してダイのキヤビテイ内に射出する射出
装置と、ダイに所定の型締力を与える型締装置と
を具備している。

射出装置は、ホツパー、加熱シリンダ、射出プ
ランジヤー、ノズル等を備えて構成され、可塑プ
ラスチツク材料は、細片化されてホツパーに供給
される。そして、可塑プラスチツク材料は、フイ
ードゾーンと呼ばれる輸送部を通過する際、加熱
シリンダからの伝熱と摩擦熱とによつて200〜400
℃に加熱され、可塑化されて、溶融される。それ
から、溶融プラスチツクは、たとえば、加熱シリ
ンダ先端のノズルを介して、金型のキヤビテイに
射出される。

射出装置として、プランジヤタイプ、プランジ
ヤープリプラタイプ、スクリユープリプラタイ
プ、インラインスクリユータイプが知られてい
る。プランジヤタイプは、構成的に簡単化される
反面、可塑化条件、射出条件が異なるにも拘らず
可塑化と射出とを同一の工程で行なつているた
め、成形条件の幅が狭まる欠点がある。この欠点
を除くために、プランジヤープリプラタイプ、ス
クリユープリプラタイプでは、可塑化と射出とを
別工程で行なつている。つまり、これらのプリプ
ラタイプでは、トーピード（プランジヤープリプ
ラタイプの場合）やスクリユー（スクリユープリ
プラタイプ）の配設された加熱シリンダは、射出
プランジヤと同軸上に配設されず、射出プランジ
ヤの往復動される射出シリンダの上方に傾斜して
配設され、可塑プラスチツクを予め可塑化してい
る。また、インラインスクリユータイプでは、ス
クリユーが加熱シリンダ内を移動して、可塑化と
射出とを同軸上で行なつている。なお、プランジ
ヤタイプ、インラインスクリユータイプでは、加
熱シリンダが射出シリンダを兼ねている。

ノズルは、加熱シリンダの先端（プランジヤタ
イプ、インラインスクリユータイプ）、または、
射出シリンダの先端（プリプラタイプの場合）に
固定される。そして、ノズルの先端が金型に密着
されて、ノズル、金型間の液漏れが防止されてい
る。

上記のように、ノズルと、加熱シリンダまたは
射出シリンダとが同軸上に配設されるため、射出
装置は、軸線方向でかなりの長さとなる。特に、
インラインスクリユータイプにおいては、1mを
越すものもある。

ヒータが加熱シリンダの回りに巻装されて加熱
シリンダを加熱し、可塑プラスチツク材料は加熱
シリンダからの伝熱とスクリユーの回転による摩
擦熱によつて、200〜400℃に加熱されて可塑化、
溶融される。また、射出シリンダにおいても、ヒ
ータが回りに巻装されている。加熱シリンダ、射
出シリンダは、ヒータによつて、加熱され、高温
化されるため、熱膨張によつて伸縮する。また、
ノズル自体も、加熱シリンダ、射出シリンダや内
部を流れる溶融プラスチツクからの伝熱によつ
て、加熱され、伸縮される。このような加熱シリ
ンダ、射出シリンダ、ノズルの伸縮に起因して、
射出装置は軸線方向に伸縮する。しかし、ノズル
が加熱シリンダ、または、射出シリンダの先端に
固定され、ノズルが、成形中、金型に密着される
ため、加熱シリンダ、射出シリンダ、ノズルは、
軸線方向の伸びを吸収できない。そのため、強度
的に劣るノズルの破壊する虞れがある。

また、加熱状態が変動し、熱膨張によつて、加
熱シリンダ等が収縮すると、ノズルは金型に密着
されず、ノズル、金型間に隙間が生じて、液漏れ
が発生する。

更に、公知の構成では、金型を押圧するノズル
の押力、いわゆる、ノズルタツチ力は、熱膨張に
よる伸縮によつて、変動する。そして、ノズルタ
ツチ力の減少は液漏れを生じ、逆に、ノズルタツ
チ力の急激な増加はノズルを破壊する。

そのため、公知の成形射出機では、たとえば、
ハウジングへの加熱シリンダの取付け部に、油圧
シリンダ、ピストンを設けている。この構成で
は、射出装置の軸線方向の伸縮は、油圧シリン
ダ、ピストンの相対的な移動によつて吸収され
る。そして、ノズルタツチ力も一定に保たれる。

また、リンクのような機械的な連結機構を利用
して、加熱シリンンダをハウジングに取付け、連
結機構によつて、軸線方向の伸縮を吸収する構成
も知られている。

さらに、特開昭60−212316号公報では、ノズル
先端に射出孔を有するプランジヤに、取付用管体
を設けて、プランジヤを摺動自在にしたものが開
示されている。しかし、プランジヤを取付用管体
の内部で摺動自在としたため、その摺動自在とし
た隙間から、射出圧力によつて溶融プラスチツク
が、プランジヤ、取付用管体間に入り込み、プラ
ンジヤが摺動困難となる虞れがある。そして、入
り込んだ溶融プラスチツクは、出口がないから、
滞留・蓄積するため、プランジヤは前進摺動でき
なくなり後退することとなる。

〔従来技術の問題点〕

しかし、上記のような公知の構成では、いずれ
も、射出装置が構成的に複雑化する傾向にある。

ところで、液漏れを防止するとともに、ノズル
の破壊を防止するために、射出圧力に応じてノズ
ルタツチ力を調整する必要がある。しかしなが
ら、公知の構成では、ノズルタツチ力は射出圧力
と無関係に一定とされ、射出圧力に比例したノズ
ルタツチ力は設定できない。

〔考案の目的〕

この考案は、ノズルに工夫を施して射出装置の
軸線方向の伸縮を吸収し、かつ、射出圧力に比例
したノズルタツチ力が得られる、射出成形機のノ
ズルアツセンブリーの提供を目的としている。

〔考案の概略〕

この目的を達成するために、この考案によれ
ば、従来のノズルに該当する主ノズルの先端に、
補助ノズルの周囲に凹凸を設け、補助ノズルのひ
ずみによつて、主ノズル、補助ノズルを密着させ
るようにしている。

〔作用〕

このような構成では、補助ノズルがスライドす
ることによつて、軸線方向の伸縮が容易に吸収さ
れる。また、射出圧力に比例したノズルタツチ力
が常に得られる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながらこの考案の実施例に
ついて詳細に説明する。

図面に示すように、ノズルアツセンブリー１０
は、従来のノズルに該当する主ノズル１２と補助
ノズル１４とを備えて形成されている。

補助ノズル１４は、主ノズル先端の流出路１６
内にスライド可能に嵌合され、小径の流路１８が
補助ノズルに形成されている。このような構成で
は、主ノズル内の溶融プラスチツクの圧力（射出
圧力）によつて、補助ノズル１４は、外力に押圧
され、金型１９に密着される。そのため、熱膨張
によつて、加熱シリンダ、射出シリンダ（ともに
図示しない）、主ノズル１２が収縮しても、補助
ノズル１４は、収縮相当分だけ、溶融プラスチツ
クの圧力によつて前進し、金型１９になおも密着
される。従つて、補助ノズル、金型間に隙間が発
生せず、液漏れが確実に防止される。

他方、加熱シリンダ、射出シリンダ、主ノズル
１２の伸びは、補助ノズル１４の後退によつて、
吸収される。つまり、加熱シリンダ等が伸びる
と、伸び相当分だけ、補助ノズル１４が、溶融プ
ラスチツクの圧力に抗して後退して、加熱シリン
ダ等の伸びを吸収する。そのため、補助ノズル１
４は金型に無理に押圧されず、補助ノズルの破壊
が防止される。ここで、主ノズル１２は、金型１
９に押圧されておらず、破壊されない。

このようにこの考案では、補助ノズル１４が、
ダンパーのように作用して、射出装置の伸縮を吸
収し、液漏れやノズルの破壊が確実に防止され
る。

また、補助ノズル１４の前進、後退によつて、
補助ノズルは、射出圧力に比例したノズルタツチ
力で押圧される。このようにノズルタツチ力が、
射出圧力に常に比例し、最適な値となるため、液
漏れの生じる虞れがない。また、不必要に大きな
ノズルタツチ力で押圧されることもなく、ノズル
の破壊が生じない。

そして、この考案では、取付けの最初におい
て、補助ノズル１４を主ノズル１２の先端にスラ
イド可能に取付ければ足り、射出装置は構成的に
複雑化しない。

この考案では、補助ノズル１４は、小さく、薄
く形成される。たとえば、主ノズルの流出路１６
の径を８mm、金型内のスプルー２１の径を３mmと
したとき、補助ノズル１４の径は、2.5mm程度と
され、半径方向での補助ノズルの肉厚は2.75mm
（（８−2.5）÷２＝2.75）となる。このように、補
助ノズル１４が薄く形成されるため、溶融プラス
チツクの圧力に敏感に反応して、補助ノズルは半
径方向に十分にひずむ。そして、流路１８内を流
れる溶融プラスチツクの圧力によつて、補助ノズ
ル周面は流出路の壁面１６ａに強く押し付けら
れ、十分に密着される。そのため、補助ノズル１
４、流出路１６間での確実なシーリング（液密）
が確保され、補助ノズル、流出路間での液漏れが
確実に防止される。特に、図示のように、補助ノ
ズル１４の周面を凹凸面２０とすれば、溶融プラ
スチツクの圧力が補助ノズル凹凸面２０の凸部に
集中的に作用して、凸部を壁面に密着するため、
一層確実なシーリングが得られる。

補助ノズルの凹凸面２０として、実施例では、
波形面となつているが、半径方向にひずみやすい
形状であれば足り、波形面に限定されない。

ところで、溶融プラスチツクの圧力は、射出圧
力（成形圧力）として成形の良否に大きく影響
し、射出圧力が低すぎると、シヨートシヨツト
（充填不足）、ヒケ、ウエルド不良、気泡が生じ
る。また、反対に高すぎると、バリ、クレイジン
グ、ソリ、ジエツテイングなどが生じる。そのた
め、射出圧力を正確に制御する必要がある。

しかしながら、可塑プラスチツク材料自体が同
一でなく、ロツト毎に粒の大きさ、含水量等が異
なり、同一の条件下で加熱しても、同一の溶融粘
度を得ることが難しい。また、加熱シリンダ内で
の滞留時間が同一でなく、滞留時間の差異による
熱履歴の差異によつても溶融粘度が異なる。そし
て、このような溶融粘度の差異によつて、射出圧
力が変動する。

上記のように、この考案では、補助ノズル１４
は十分にひずみ、このひずみに注目して、ひずみ
センサー２２が、補助ノズルに配設されている。
たとえば、ひずみセンサー２２は凹凸面２０の凹
部に隣接して埋設される。

このようにひずみセンサー２２を補助ノズル１
４に配設した構成では、補助ノズルが十分にひず
み、そのひずみが、溶融プラスチツクの圧力、つ
まり、射出圧力に比例するため、検出したひずみ
の変動から射出圧力の変動が正確に把握される。
そのため、ロツトの変更等に起因する溶融粘度の
変動に応じて射出圧力が適宜調整でき、一定の射
出圧力下での成形が可能となる。特に、補助ノズ
ル１４のひずみを利用した射出圧力の検出では、
検出手段（ひずみセンサー）が、高温、高圧の溶
融プラスチツクに触れないため、検出手段の破損
する虞れがない。また、ひずみセンサー２２を補
助ノズル１４に単に配設すれば足り、極めて簡単
な構成で、溶融粘度、つまり、射出圧力の変動が
正確に把握できる。

上述した実施例は、この考案を説明するための
ものであり、この考案を何等限定するものでな
く、この考案の技術範囲内で変形、改造等の施さ
れたものも全てこの考案に包含されることはいう
までもない。

〔効果〕

上記のようにこの考案によれば、補助ノズルが
主ノズル先端にスライド可能に取付けられ、溶融
プラスチツクの圧力によつて、補助ノズルは、外
方に押圧され、金型に密着される。そのため、補
助ノズルが、ダンパーのように作用して、加熱シ
リンダ、射出シリンダ、主ノズルの伸縮を吸収
し、液漏れやノズルの破壊が確実に防止される。
なお、主ノズルは、金型に押圧されず、破壊され
ない。

また、補助ノズルの前進、後退によつて、補助
ノズルは、射出圧力に比例したノズルタツチ力で
金型に押圧される。つまり、最適のノズルタツチ
力が常に得られ、液漏れやノズルの破壊する虞れ
が皆無となる。

更に、補助ノズルを主ノズルの先端にスライド
可能に取付ければ足りるため、射出装置は構成的
に複雑化しない。

【図面の簡単な説明】

図面は、この考案のノズルアツセンブリーの縦
断面図である。 １０……ノズルアツセンブリー、１２……主ノ
ズル、１４……補助ノズル、１６……主ノズルの
流出路、１６ａ……流出路の壁面、１８……補助
ノズルの流路、１９……金型、２０……補助ノズ
ルの凹凸面、２１……金型のスプルー、２２……
ひずみセンサー。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 主ノズルと、スライド可能に主ノズルの先端
   に取付けられた補助ノズルとを備えた射出成形
   機のノズルアツセンブリーにおいて、補助ノズ
   ルの周面に凹凸を設け、補助ノズルのひずみに
   よつて補助ノズル、主ノズルが密着することを
   特徴とする射出成形機のノズルアツセンブリ
   ー。 (2) 補助ノズルにひずみセンサーを配設した実用
   新案登録請求の範囲第１項記載の射出成形機の
   ノズルアツセンブリー。