JPH07164484A - サンドイッチ成形用シャットオフノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インナノズルとコアニードルを夫々２或いは
３段ストロークに移動させ、しかもその移動を移動速度
を可変にし、キャビテイ内に注入する樹脂材料の量を注
入中に調整することにより、スキン層の厚さを自在に変
えることが出来るサンドイッチ成形用シャットオフノズ
ルを提供する。 【構成】 インナノズル２９とコアニードル３３を進退
させる油圧シリンダ３９，４３を夫々２段または３段の
シリンダとし、同シリンダに嵌着されるピストンの移動
量を調整可能とした。 【効果】 コアニードルおよびインナノズルは夫々その
開閉ストロークを２或いは３段階に移動させ、スキン材
料内に注入するコア材料の量を調整することができるの
で、スキン材料はスキン材料内に注入するコア材料によ
り次第にスキン層として拡げられ、その厚さを変化させ
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスキン層とコア層とによ
る２層成形を行ういわゆるサンドイッチ成形用シャット
オフノズルに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のサンドイッチ成形用シャットオフ
ノズル１０１は図１０および１１に示されているよう
に、図示してないスキン層成形用の射出装置とコア層成
形用の射出装置と両射出装置より同じく図示してないキ
ャビティ内に軟化状態のプラスチック材料を射出するた
めの共有のノズル孔１０３と、スキン層成形用の射出装
置と前記ノズル孔１０３へスキン材料１０５を導くスキ
ン流路内に進退可能に挿入されて該スキン流路の開閉を
行うインナノズル１０７と、同インナノズル１０７内に
あって前記コア層成形用の射出装置からコアノズル孔１
０９へコア材料１１１を導くコア流路内に進退可能に挿
入されて該コア流路の開閉を行うコアニードル１１３を
有している。サンドイッチ成形品成形に際しては、先ず
最初にコアニードル１１３でコアノズル孔１０９を閉じ
状態にしておき、前記ノズル孔１０３を開いてキャビテ
ィ内にスキン材料１０５をショートショット状態で注入
し、注入開始から所定時間ｔ経過後コアノズル孔１０９
を開き状態にしてキャビティ内にショートショット状態
で注入されているスキン材料１０５の内部にコア材料１
１１を注入してキャビティ全体に充満させ、最終的にコ
ア材料１１１をスキン材料１０５のスキン層で覆った製
品を成形するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記イ
ンナノズル１０７とコアニードル１１３はいずれも夫々
の流路の開閉を１段ストロークＬおよびＩで行うため成
形品のスキン層は一定の厚さにならず成形品の特性を保
つことができなかった。

【０００４】即ち、キャビティ内の樹脂材料の温度はゲ
ート側が高く、末端に行くに従って低くなるのでスキン
層はキャビティ末端からゲート側にかけて次第に薄くな
る傾向にあり、一旦開いたり閉じてしまったインナノズ
ル１０７やコアニード１１３はキャビテイ内へ注入する
樹脂材料の量を注入中に調整することができず、スキン
層の厚さを変えることが出来なかった。

【０００５】本発明の目的は前述の欠点を取り除き、イ
ンナノズルとコアニードルを夫々２段或いは３段ストロ
ークに移動させ、しかもその移動速度を可変にし、キャ
ビティ内に注入する樹脂材料の量を注入中に調整するこ
とにより、成形品の表面に形成されるスキン層の厚さを
自在に変えることが出来るサンドイッチ成形用シャット
オフノズルを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明はスキン層成形用の射出装置と、コア層成形
用の射出装置と、両射出装置よりキャビテイ内に軟化状
態のプラスチック材料を射出するための共有のノズル孔
と、前記スキン層成形用の射出装置とノズル孔の間のス
キン流路内に進退可能に挿入されて該スキン流路の開閉
を行うインナノズルと、このインナノズル内にあって前
記コア層成形用の射出装置からノズル孔へコア材料を導
くコア流路内に進退可能に挿入されて該コア流路の開閉
を行うコアニードルと、前記インナノズルおよびコアニ
ードルの進退操作を行うためのシリンダと、同シリンダ
に接続した油圧回路とを有して成るサンドイッチ成形用
シャットオフノズルにおいて、前記コアニードルの開閉
ストロークを前記ノズル孔を全部開く全開と予め定めた
量だけ開く半開の２段階に制御することを特徴とするシ
ャットオフノズルとした。

【０００７】また、前記コアニードルの開閉ストローク
の２段階制御に代えて半開をさらに２段階にし、全体で
３段階に制御することが出来る。そして、前記コアニー
ドルを射出中の任意のタイミングでノズル孔を全開とす
る全開位置からノズル孔を半開とする半開位置まで移動
させることが出来る。さらに、前記コアニードルの全開
位置から半開位置までの移動に代えてコアニードルを半
開位置から全開位置までの移動とすることを特徴とする
シャットオフノズルとした。

【０００８】

【作用】コアニードルおよびインナノズルが夫々の開閉
ストロークを前記ノズル孔を全部開く全開と予め定めた
量だけ開く半開の２段階に或いは半開をさらに２段階に
し、全体で３段階に制御することが出来、スキン材料内
に注入するコア材料の量を調整することが出来るのでス
キン材料内に注入されるコア材料により成形品の表面で
次第に薄く延ばされていくスキン層の厚さを変えること
が出来る。

【０００９】

【実施例】図１〜図５を参照するに、射出成形機１は射
出装置３と型締め装置５とで構成されており、射出装置
３はスキン用射出装置７とコア用射出装置９とからなっ
ている。また、型締め装置５は固定ダイプレート１１
と、固定ダイプレート１１に対して図１において左右方
向へ移動可能な移動ダイプレート１３とからなってい
る。固定ダイプレート１１に対して移動ダイプレート１
３が型締めされた状態（図１の状態）において、固定ダ
イプレート１１と移動ダイプレート１３とでキャビティ
１５が形成される。

【００１０】前記スキン用射出装置７内にはスキン材Ｓ
を流入させるための回転自在なスクリュ１７が挿入され
ており、このスクリュ１７の外周部にスキン流路１９が
形成されている。同様に、コア用射出装置９内にはコア
材Ｃを流入させるための回転自在なスクリュ２１が挿入
されており、このスクリュ２１の外周部にはコア流路２
３が形成されている。

【００１１】前記スキン用射出装置７とスキン用射出装
置９の先端部にはアウタノズル２５が設けられている。
このアウタノズル２５の先端部には前記キャビティ１５
内に軟化状態のプラスチック材料を射出するための共有
のノズル孔２７が備えられている。前記アウタノズル２
３内には進退可能なインナノズル２９が挿入されてい
る。このインナノズル２９の外周と前記アウタノズルの
内周とにはスキン材Ｓが流入するスキン流路３１が形成
されており、このスキン流路３１は前記ノズル孔２７，
前記スキン流路１９に連通されている。

【００１２】前記インナノズル２９内には進退可能なコ
アニードル３３が挿入されている。このコアニードル３
３の先端部にはコアノズル孔３５が備えられている。前
記コアニードル３３の外周と前記インナノズル２９の内
周とにはコア材Ｃが流入するコア流路３７が形成されて
おり、このコア流路３７は前記コアノズル孔３５，前記
コア流路２３に連通されている。

【００１３】前記インナノズル２９の後端（図１におい
て右端）にはコアニードル進退制御用油圧シリンダ３９
が一体化されていると共に、このコアニードル進退制御
用油圧シリンダ３９内にはピストン４１が装着されてお
り、前記コアニードル３３の後端に一体化されている。
しかも、ピストン４１を挾んでコアニードル後退用油室
４３，コアニードル前進用油室４５が形成されている。

【００１４】前記コアニードル進退制御用油圧シリンダ
３９の後部にはインナノズル進退制御用油圧シリンダ４
７が設けられている。このインナノズル進退制御用油圧
シリンダ４７内にはピストン４９が装着されており、こ
のピントン４９を挾んでインナノズル後退用油室５１，
インナノズル前進用油室５３が形成されている。

【００１５】前記コアニードル後退用油室４５には半開
き制御用ピストン５５が装着されており、この半開き制
御用ピストン５５の後部内には半開き油室５７が形成さ
れている。

【００１６】上記構成により、図１に示すようにコアニ
ードル進退制御用油圧シリンダ３９のコアニードル前進
用油室４５およびインナノズル進退制御用油圧シリンダ
４７のインナノズル後退用油室５１に夫々図示してない
油圧回路から圧油を作用させ、コアニードル３３の後端
に固着されたピストン４１をノズル側（図中左方向）に
押付け、コアニードル３３がインナノズル２９にあるコ
アノズル孔３５を閉じるとともに、インナノズル２９の
後端に設けたピストン４９を反ノズル側（図中右方向）
へ押してインナノズル２９をノズル孔２７から後退させ
ノズル孔２７を全開き状態にしておき、スキン用射出装
置７によりスキン材料Ｓの金型キャビティ１７内への射
出を開始する。

【００１７】図２および図６に示すようにスキン材料Ｓ
の射出開始から予め定められた時間Ｔ１が経過すると前
記油圧シリンダ３９のコアニードル後退用油室４３に圧
油を作用させ、ピストン４１を図中右方向に移動させ、
コアノズル孔３５を全開き状態としてコア用射出装置９
からコア用材料Ｃを金型キャビティ１７内にショートシ
ョット状態で注入してあったスキン材料Ｓ内に射出す
る。

【００１８】図３および図６に示すようにスキン材料Ｓ
の射出開始より予め定められた時間Ｔ２が経過するとコ
アニードル進退制御用油圧シリンダ３９のコアニードル
後退用油室４３および半開き用油室５７に圧油を作用さ
せコアニードル３３を予め定めたストロークだけ後退
（図中右方向）させるとともに、今までコアニードル進
退制御用油圧シリンダ３９の後端に押付けられていた半
開制御用ピストン５５を所定量だけ前進（図中左方向）
させ、コアノズル孔３５を所定量だけ開き、いわゆる半
開きとして金型キャビティ１７内へ注入するコア材料Ｃ
の量を調整し、金型キャビティ１７内に形成される製品
の表面に形成するスキン層Ｓａの厚さが前述のようにキ
ャビティ末端からゲート側にかけて次第に薄くなるとい
う欠点を補うようにしている。

【００１９】続いて図４および図６に示すようにスキン
材料Ｓの射出開始より時間ｔ１が経過するとインナノズ
ル進退制御用油圧シリンダ４７のインナノズル前進用油
室５３に圧油を作用させ、ピストン４９、即ちインナノ
ズル２９をノズル側に押してノズル孔２７を閉じ、スキ
ン材料Ｓの金型キャビティ１７への供給を停止し、コア
材料Ｃのみ半開きのコアノズル孔３５から供給されるよ
うにしている。

【００２０】さらに、図５および図６に示すように、ス
キン材料Ｓの射出開始より時間ｔ２が経過すると前記コ
アニードル進退制御用油圧シリンダ３９のコアニードル
前進用油室４５に圧油が作用し、ピストン４１が前進し
てコアニードル３３が半開きのコアノズル孔３５を閉じ
るとともに、前記油圧シリンダ４７のインナノズル後退
用油室５１に圧油が作用し、ピストン４９が後退してイ
ンナノズル２９がノズル孔２７を所定時間ｔ３だけ開く
と、コア材料Ｃの金型キャビティ１７内への供給は停止
され、スキン材料Ｓのみ再び開いたノズル孔２７から金
型キャビティ１７のランナ部へ供給され、製品の材料注
入口に露出したコア材料Ｃを覆うようになっている。

【００２１】上記説明はコアニードル３３の開閉ストロ
ーク切換えをスキン材料Ｓの射出開始からの時間により
行ったが、この切換えはこれに限らず射出中の任意のタ
イミング、例えば下記の項目のようなタイミングで行う
ことができる。 射出開始からのスクリュ位置が所定の位置になったと
き。 射出速度が予め定めた設定速度となったとき。 射出圧力が予め定めた設定圧力となったとき。 金型キャビティの圧力が予め定めた設定圧力となった
とき。 型開量が予め定めた設定値となったとき。 等がある。

【００２２】前記開閉ストロークは図７に示すようにコ
アニードル３３を連結部５７を介してピストン４１と連
結させる構成として可変とすることが出来る。

【００２３】即ち、コアニードル３３の後端にフランジ
５９を設けるとともに、ピストン４１のロッド６１の先
端にネジ部６３を設け、ナット６５および６７を螺合さ
せカプリング６９でフランジ５９とナット６５および６
７を挾み込んで結合し、ロッド６１先端とフランジ５９
の間に形成された隙間δを前記ナット６５および６７に
よりロッド６１に固着されたピストン４１を同ピストン
４１が摺動自在に嵌着されているコアニードル進退制御
用油圧シリンダ３９へ図示してない油圧回路から圧油を
作用させ前記ピストン４１を進退させて半開位置を調整
することができる。

【００２４】前述の説明はコアニードル３３を全開から
半開とする制御に付いて説明したが、逆に半開から全開
とする制御も勿論、前述のような射出中の任意のタイミ
ングで可能である。

【００２５】また、油圧シリンダ３９に作用させる圧油
回路に流量制御弁を設ければコアニードル３３の移動速
度を可変にすることができる。

【００２６】以上の説明はコアニードル３３について述
べたが、コアニードル３３に代えてインナノズル２９で
あっても良く前述のような制御が全く同一にできる。な
お、インナノズル２９の開閉ストロークは図８のように
油圧シリンダ７１内にインナノズル２９の進退を制御す
るピストン４９の後端面４９Ｃに対向して半開制御用ピ
ストン５５を設け、同半開制御用ピストン５５の内部に
半開ストローク調整用ロッド７３を前記半開制御用ピス
トン５５のピストン４９に対向する端面４９Ｄから突出
る長さδを調整できるようにネジ部７５を介して螺合さ
せ、前記ネジ部７５に螺合するナット７７で位置の固定
をするようになっている。

【００２７】以上コアニードル３３およびインナノズル
２９の開閉ストロークを２段階に制御する場合について
は説明したが、これに限らず開閉ストロークを３段階に
制御もよい。この場合、図９に示すように半開制御用ピ
ストン５５の後ろにさらに油圧シリンダ７９とそのピス
トン８１を設け、第２の半開用ピストン８１とすればよ
い。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、コアニードルおよ
びインナノズルは夫々その開閉ストロークを２或いは３
段階に移動させ、しかもその移動速度を可変にすること
ができ、スキン材料内に注入するコア材料の量を調整す
ることができるので、スキン材料はスキン材料内に注入
するコア材料により次第にスキン層として拡げられ、そ
の厚さを変化させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例を示す図で、ノズル孔を全開
きにし、スキン材料を金型キャビティ内にショートショ
ット状態で注入した状態を示す図である。

【図２】図１の次工程を示す図で、コアノズル孔を全開
き状態にし、ショートショット状態のスキン材料内にコ
ア材料を注入した状態を示す図である。

【図３】図２の次工程を示す図で、コアニードルを半開
きにした状態を示す図である。

【図４】図３の次工程を示す図で、ノズル孔を閉じ、ス
キン材料の供給を断ち、コア材料のみ供給した状態を示
す図である。

【図５】図４の次工程を示す図で、コア材料の供給を断
ち、成形品のコア材料の露出部分に再度スキン材料を注
入した状態を示す図である。

【図６】ノズル孔およびコアノズル孔の開閉状態、射出
速度と射出時間の関係を示す図である。

【図７】コアニードルの開閉ストロークの調整方法の１
実施例を示す図である。

【図８】インナノズルの開閉ストロークの調整方法の１
実施例を示す図である。

【図９】本発明の１実施例を示す図で、コアニードルの
開閉スロトークを３段階に制御する場合の１実施例を示
す図である。

【図１０】従来のシャットオフノズルを示す図である。

【図１１】従来のノズル孔およびコアノズル孔の開閉状
態、射出速度と射出時間の関係を示す図である。

【符号の説明】

１ 射出成形機 ３ 射出装置 ５ 型締め装置 ７ スキン用射出装置 ９ コア用射出装置 １５ キャビティ ２７ ノズル孔 ２９ インナノズル ３３ コアニードル ３５ コアノズル孔 ３９ コアニードル進退制御用油圧シリンダ ４１ ピストン ４３ コアニードル後退用油室 ４５ コアニードル前進用油室 ４７ インナノズル進退制御用油圧シリンダ ４９ ピストン ５１ インナノズル後退用油室 ５３ インナノズル前進用油室 ５５ 半開き制御用ピストン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 隆 神奈川県川崎市川崎区千鳥町３−２ 昭和 電工株式会社川崎樹脂研究所内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スキン層成形用の射出装置と、コア層成
   形用の射出装置と、両射出装置よりキャビティ内に軟化
   状態のプラスチック材料を射出するための共有のノズル
   孔と、前記スキン層成形用の射出装置とノズル孔の間の
   スキン流路内に進退可能に挿入されて該スキン流路の開
   閉を行うインナノズルと、このインナノズル内にあって
   前記コア層成形用の射出装置からノズル孔へコア材料を
   導くコア流路内に進退可能に挿入されて該コア流路の開
   閉を行うコアニードルと、前記インナノズルおよびコア
   ニードルの進退操作を行うためのシリンダと、同シリン
   ダに接続した油圧回路とを有して成るサンドイッチ成形
   用シャットオフノズルにおいて、前記コアニードルの開
   閉ストロークを前記ノズル孔を全部開く全開と予め定め
   た量だけ開く半開の２段階に制御することを特徴とする
   サンドイッチ成形用シャットオフノズル。
2. 【請求項２】 前記ストロークの２段階制御に代えて半
   開をさらに２段階にし、全体で３段階に制御することを
   特徴とする前記請求項１記載のサンドイッチ成形用シャ
   ットオフノズル。
3. 【請求項３】 前記コアニードルを射出中の任意のタイ
   ミングでノズル孔を全開とする全開位置からノズル孔を
   半開とする半開位置まで移動させることを特徴とする前
   記請求項１及び２記載のサンドイッチ成形用のシャット
   オフノズル。
4. 【請求項４】 前記コアニードルの全開位置から半開位
   置までの移動に代えてコアニードルを半開位置から全開
   位置までの移動とすることを特徴とする前記請求項１な
   いし３記載のサンドイッチ成形用シャットオフノズル。
5. 【請求項５】 前記半開位置は可変設定可能であること
   を特徴とする前記請求項１ないし４記載のサンドイッチ
   成形用シャットオフノズル。
6. 【請求項６】 前記コアニードルの移動速度を可変とす
   ることを特徴とする前記請求項１ないし５記載のサンド
   イッチ成形用シャットオフノズル。
7. 【請求項７】 前記コアニードルに代えてインナノズル
   としたことを特徴とする前記請求項１ないし６記載のサ
   ンドイッチ成形用シャットオフノズル。