JPS635251B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、湯口を弁で形成したプラスチツク射
出成形装置に使用するノズル先端部、特に湯口に
至る湯道の新規な形状に関するものである。

射出成型プラスチツク製品の強度に分子の配列
が影響するということは良く知られている。充填
方向に普通平行な通常の成型配列で溶解物をすば
やく射出すると生ずる高い剪断応力によつてこの
配列が起こると考えられている。この結果引き起
こる単一方向の配列は配列方向においてはいつそ
う強いが配列方向に対して直角方向においてはい
つそう弱い成型製品を生み出すことになる。例え
ば、中央に湯口のあるコーヒーカツプは垂直方向
においてはいつそう強度があるが輪の方向では非
常に弱い。一方、２軸の分子配列を有するプラス
チツクの薄膜を形成して強度上の性質を改良する
ことが良く知られている。

更に最近では、射出成型に際して溶解物を回転
させ２軸又は多軸の分子配列を有する製品を形成
している。上述の事は製品強度の増加を達成する
点では成功したが、一方旋回する溶解物の構成上
及び操作上の困難性に立脚する問題に対しては実
用的な解答となつていないのである。上述の配列
は多数の空所を有する場合適切ではなく、また不
規則な形状を有する製品の場合非常に困難であ
る。

つい最近においても、不規則な流れの形態を有
して溶解物が流れるように成型空所を設計するこ
とにより、２軸又は多軸の分子配列を達成する試
みがなされている。これは通常リム又は他の形状
という形をとり、これ等リム等に対して流入する
溶解物を衝突させ異る方向にこの溶解物を拡散さ
せ又は分散させる。製品の強度を増加するという
見地からは良好な結果が得られるにもかかわら
ず、この充填作用を行なわせるため設計に取り入
れたリム又は他の形状を製品が必然的に含まざる
を得ないという欠点をこの方法又は概念は当然有
する。もちろん、このリム等は広い範囲の製品に
とつて満足すべきものではない。

従つて、本発明の目的へ、湯口に至る湯道の形
状が空所に入る溶解物に回転運動を伝達し、これ
により成型製品の単一方向の分子配列を減少させ
るよう構成し、湯口を弁で形成した射出成形装置
に使用するノズル先端部を提供することによつて
上記従来技術の欠点の少なくとも一部を解決する
ことにある。

この目的のため、この見解の一つを示せば、本
発明は、空所に至る空所プレート内の湯口と、成
型機と、加圧したプラスチツク溶解物を上記成型
機から上記湯口まで運ぶため加熱した加熱型を通
つて延在する湯道と、上記加熱型内の一般的な筒
状孔部内で開放位置と閉鎖位置との間を往復し従
動端部と上記閉鎖位置で上記湯口内に収容される
先端部とを有する細長い弁ピンと、弁ピン作動機
構とを具え湯口を弁で形成した射出成型装置に使
用するノズル先端部において、上記加熱型に上記
ノズル先端部を設け、上記ノズル先端部の一部分
を通して上記湯道を複数個の通路に分離させ、
夫々の上記通路を上記弁ピンのまわりで螺旋形状
に形成して上記湯口に隣接させて収束し、これに
より開放した上記湯口を通つて上記空所に上記溶
解物が入つたとき上記溶解物に曲線運動を伝達さ
せて上記溶解物の単一方向の分子配列を減少させ
るよう構成したことを特徴とする射出成型用ノズ
ル先端部を提供する。

図面にもとづき本発明を説明する。

先ず第１図について考察すると、この図は湯道
１０を具えた弁で湯口を形成した射出成型装置の
一部を示しこの湯道を通つて成型機（図示せず）
から空所１２に加圧した溶解物が流れる。湯道１
０はバツクプレート１３と加熱型１４とを通つて
延在しており、これ等バツクプレート及び型から
空所プレート１８内の湯口１６を通つて空所１２
に溶解物が流れる。加熱型１４に鋳込んだ電気加
熱素子２０によつてこの加熱型１４を加熱する。
熱絶縁ブシユ２２によつて空所プレート１８内に
加熱型１４を竪固に取り付け、加熱した加熱型１
４から冷却した空所プレート１８への熱損失を減
少させるため空気溜まり２４を設ける。加熱型１
４内に着座させたブシユ封鎖体２６を通つて湯道
１０が延在しこの封鎖体２６はバツクプレート１
３に衝合している。

加熱素子２０を収容する加熱部２７とねじ溝３
０によつてこの加熱部２７に固定したノズル先端
部２８とを加熱型１４は具える。第２図で最もよ
くわかるように、中空孔３４を具えたノズル封鎖
体３２を加熱型１４のノズル先端部２８内に着座
させまた空気溜め２４を横断してこの封鎖体を突
出させ湯口１６の周囲の空所プレート１８に衝合
させる。湯口領域内で溶解物に付加的な熱の流れ
を与える一方、比較的低い熱伝導率を有するチタ
ニウムでノズル封鎖体３２を通常形成し空所プレ
ート１８への過剰の熱損失を防止する。また、空
気溜まり２４内に加圧した溶解物が逃げ込むのを
防止するのにノズル封鎖体３２が役立つ。

加熱型１４内の一般的な筒状孔３８に弁ピン３
６を設置し、このピンはノズル封鎖体３２の中空
孔３４及び湯口１６内に着座するような形状にし
た先端部４２と従動頂端部４０とを具えている。
バツクプレート１３内に着座させた回動ピン４８
上で回動するよう取り付けたロツカーアーム４６
と空気作動ピストン４４とを弁ピン作動機構は具
える。第２図に示すように加熱型１４を通る筒状
孔３８をノズル先端部２８内で拡大し中空筒状ブ
シユ５０をこの孔内に収容し、このブシユを通し
て弁ピン３６を突出させる。弁ピン３６の周囲に
密接するようこのブシユ５０を形成せねばなら
ず、更にまた加熱型１４のノズル先端部２８の内
表面５４にブシユ５０の外表面５２が接するよう
このブシユを形成せねばならない。加熱型１４の
ノズル先端部２８の内表面５４に３個の螺旋形の
溝５６を形成し、湯口１６に隣接するノズル封鎖
体３２に直接至つて消失するまでこの溝の螺旋の
直径と断面積とを徐徐に減少させる。螺旋溝５６
を横断して筒状ブシユ５０の外表面５２を延在さ
せ、この溝を封鎖して３個の分離した螺旋形状の
溶解物流通路５８を形成する。明らかなように、
湯道１０は加熱型１４の加熱部２７内で３個の枝
部６０に分かれ、ノズル先端部２８内でこれ等３
個の通路５８に至る。弁ピン３６が開放位置にあ
るとき、３個の分離通路５８を通つて流れる溶解
物が弁ピンの孔３８に収束し、その後湯口１６を
通つて空所１２に流れ込むのに十分なよう筒状ブ
シユ５０が突出している。加熱部２７と加熱型１
４のノズル先端部２８との間に通路５８を配列し
て設けるようねじ溝３０を形成せねばならず、ま
た溶解流内にいかなる単の発生も避けるよう湯道
全体の構造を設計せねばならないこと明らかであ
る。更に、緊締位置においては、渦をなす溶解流
へのトルクの伝達がこの緊締を弛めないようノズ
ル先端部２８を取り付けねばならない。

湯口領域への熱の流れはこの装置の首尾よい作
動を左右する。冷却した空所プレート１８を湯口
領域内で加熱する結果となる過剰の熱は発生し得
ないが、一方湯口が信頼性有る急速作用をするの
に十分な熱がなければならない。加熱型１４の加
熱部２７を通常ベリリウム銅で形成し、このベリ
リウム銅は高い熱伝導率を有しノズル先端部２８
に熱を伝達する。ベリリウム銅とは異る伝導率を
有するベリリウムニツケルでノズル先端部２８を
通常形成するが、しかしながら筒状ブシユ５０は
ヘリリウムコバルト銅で形成しこのベリリウムコ
バルト銅は非常に高い熱伝導率を有し加熱型１４
の加熱部２７から溶解物に熱を伝達する。

使用に際しては、弁ピン３６を通常の方法で作
動させて湯口１６を開閉する。空気圧がピストン
４４に作用してロツカーアーム４６を回動し、こ
のロツカーアームは弁ピン３６を閉鎖位置に動か
し、先端部４２を湯口１６内に着座させる。また
成型機によつて空気圧力が釈放され溶解圧力が再
度供給された時、この溶解圧力が弁ピンを開放位
置に移動する。開放位置においては、成型機（図
示せず）からの加熱された加圧溶解物は湯道１０
及び湯口１６を通つて空所１２に流れる。ノズル
先端部２８に入り込む直前に、溶解物は３個の螺
旋形通路５８に分かれこの後湯口を通過する前に
再び一点に収束する。螺旋形通路を通る流れは湯
口を通過するとき溶解物に渦運動を伝達し、溶解
物が曲線運動しながら空所に流れ込むようにす
る。螺旋通路５８の徐徐に減少する螺旋直径と、
また湯口１６に溶解流が到達したときこの溶解流
の速度を増加させる通路５８の徐徐に減少する断
面積とによつて、湯口１６を通る渦運動を加速す
る。この渦運動が湯口に出来るだけ密接して発生
し続けることが重要であり、また湯口が最初に開
放したとき渦運動が伝達しないような最小量の溶
解物が存在することが重要である。それ故、湯口
と開放した弁ピン３６の先端部４２との間の孔３
８内に形成した領域に通路５８が収束し、また湯
口が閉鎖した時、この領域を弁ピンの先端部４２
が占有し湯口に直接隣接する溶解物の容積を最小
にする。

空所１２の形状に多少なりとも依つて、溶解物
が湯口１６を通過するときの溶解物のこの渦運動
は、少なくとも湯口に近接して曲線運動をしなが
らこの湯口から空所の外方に溶解物を流し込む。
この曲線運動は、空所内の溶解物は先ず皮層に隣
接して凝結するという事実と結びつき、もしこう
しなければ湯口に少なくとも隣接する部分が通常
最も弱い領域となる。溶解物の単一方向の分子配
列を避ける。

上述の内容は本発明の一実施例を示したに過ぎ
ず上述の実施例に限定されることはない。当業者
は本発明の範囲内で多くの変更例を考えつくこと
ができる。例えば、空所に入つた溶解物の曲線運
動を静的に伝達する範囲内で溶解物流通路の形状
と個数とを変えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適な実施例による射出成型
装置の破断斜視図、第２図は第１図に示す装置の
部分拡大図、第３図は第１図に示す装置の一部分
を切開した斜視図、第４図は第１図に示す装置の
他の部分を切開した斜視図、第５図は第１図に示
す装置のノズル先端部を示す平面図、第６図はノ
ズル先端部を通る溶解物の流動状態を示す図であ
る。 １０……湯道、１２……空所、１３……バツク
プレート、１４……加熱型、１６……湯口、１８
……空所プレート、２０……加熱素子、２２……
ブシユ、２４……空気溜まり、２６……ブシユ封
鎖体、２７……加熱部、２８……ノズル先端部、
３０……ねじ溝、３２……ノズル封鎖体、３４…
…中央孔、３６……弁ピン、３８……筒状孔、４
０……従動頂端縁、４２……先端部、４４……ピ
ストン、４６……ロツカーアーム、４８……回動
ピン、５０……ブシユ、５２……外表面、５４…
…内表面、５６……溝、５８……通路、６０……
枝部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 空所に至る空所プレート内の湯口と、成型機
   と、加圧したプラスチツク溶解物を前記成型機か
   ら前記湯口まで運ぶため加熱した加熱型を通つて
   延在する湯道と、前記加熱型内の一般的な筒状孔
   部内で開放位置と閉鎖位置との間を往復し従動端
   部と前記閉鎖位置で前記湯口内に収容される先端
   部とを有する細長い弁ピンと、弁ピン作動機構と
   を具え湯口を弁で形成した射出成型装置に使用す
   るノズル先端部において、前記加熱型に前記ノズ
   ル先端部を設け、前記ノズル先端部の一部分を通
   して前記湯道を複数個の通路に分離させ、夫々の
   前記通路を前記弁ピンのまわりで螺旋形状に形成
   して前記湯口に隣接させて収束し、これにより開
   放した前記湯口を通つて前記空所に前記溶解物が
   入つたとき前記溶解物に曲線運動を伝達させて前
   記溶解物の単一方向の分子配列を減少させるよう
   構成したことを特徴とする射出成型用ノズル先端
   部。 ２ 前記湯口の方向に向けて各前記通路の螺旋の
   直径を徐徐に減少させたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の射出成型用ノズル先端部。 ３ 前記湯口の方向に向けて各前記通路の断面積
   を徐徐に減少させたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の射出成型用ノズル先端部。 ４ 前記加熱型の残り部分に前記加熱型の前記ノ
   ズル先端部を螺着したことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の射出成型用ノズル先端部。 ５ 前記筒状孔部を区画する内表面を前記ノズル
   先端部に設け、前記ノズル先端部内で前記筒状孔
   部を拡大し中空であつて一般的に筒状のブシユを
   前記筒状孔部に収容し前記ブシユを通して前記弁
   ピンを突出させ、複数個の螺旋溝によつて前記内
   表面を遮断し、前記螺旋溝を横断して延在する外
   表面を前記筒状ブシユに設け前記湯道の分離した
   前記通路を前記螺旋溝によつて形成することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の射出成型用
   ノズル先端部。 ６ 前記加熱型の前記ノズル先端部内に３個の分
   離した通路を存在させたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１、２又は５項のいずれかに記載の射
   出成型用ノズル先端部。 ７ 前記加熱型の前記ノズル先端部内に設け半径
   方向内方に開口する筒状凹所内に中空であつて一
   般的に筒状であり中央孔を具えた熱伝導封鎖体を
   収容し、前記熱伝導封鎖体の前記中央孔の表面と
   軸線方向に隣接するノズル孔部の表面とを連続さ
   せるよう前記凹所を軸線方向下方に向けて開口さ
   せて前記熱伝導封鎖体を収容するような形状に
   し、前記空所プレートから前記加熱型の前記ノズ
   ル先端部を分離する空気溜まりを横断して前記熱
   伝導封鎖体を突出させ前記加熱型の熱膨張の際前
   記湯口に隣接して前記空所プレートに前記熱封鎖
   体を圧着接触させたことを特徴とする特許請求の
   範囲第５項記載の射出成型用ノズル封鎖装置。