射出成形機のノズル装置

【目的】モーメントをなくして作動を円滑にし、また射出装置をノズルに近付けて残留樹脂量を少なくする。
【構成】射出装置２を作動させる場合は、駆動シリンダ１３でノズル１１を後退させてノズル１を開く。射出装置１２を作動させるときは、駆動シリンダ２３でノズル２１を後退させ、また射出装置２２の場合は、駆動シリンダ３３でニードル３１を後退させる。各ノズルとニードル及び各駆動シリンダは中心軸線をほぼ一致させているので、モーメントが作用することはない。駆動シリンダの径を大きくする必要がなく、射出装置をノズルに近付けることができるので、残留樹脂量が少なくなる。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、種類や色などが異なる２種以上の樹脂を一つの金型に同時、若しくは別々に射出してサンドイッチ成形等を行うことができる射出成形機のノズル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】サンドイッチ射出成形機のノズル装置として、図５と図６に示すように、前端（図で左側を前とする。）に射出口１ａを有する外側ノズル１内に、前端に射出口１１ａを有し上記外側ノズル１の弁座１ｂに接して外側ノズル１を閉じる内側ノズル１１が、第１射出装置２に連通する第１流通チャンバＣ１を外側ノズル１との間に形成して外側ノズル１と同心状に、かつ軸方向に移動自在に挿入され、上記内側ノズル１１内に、該内側ノズル１１の弁座１１ｂに接して内側ノズル１１を閉じるニードル３１が、第２射出装置１２に連通する第２流通チャンバＣ１１を内側ノズル１１との間に形成して内側ノズル１１と同心状に、かつ軸方向に移動自在に挿入されている。
【０００３】そして上記内側ノズル１１には、該内側ノズル１１を軸方向に外側ノズル１に対して移動させる第１駆動シリンダ１３が付設され、また上記ニードル３１には、該ニードル３１を軸方向に内側ノズル１１に対して移動させる第２駆動シリンダ３３が付設されたものが知られている（図５のノズル装置は実開昭６３−１６１８１１号公報参照、図６のノズル装置は特開平４−７１８１３号公報参照）。
【０００４】図５のノズル装置における第１駆動シリンダ１３は、そのシリンダ本体１３ａを外側ノズル１の後端に直結し、ピストンロッド１３ｂを内側ノズル１１の後端に直結して設けられている。また、第２駆動シリンダ３３は、そのシリンダ本体３３ａを内側ノズル１１の後端に形成し、そのピストンロッド３３ｂをニードル３１の後端に直結して設けられている。そして、第１射出装置２は、外側ノズル１に形成された流通孔１ｃと内側ノズル１１に形成された溝１１ｃを介して第１流通チャンバＣ１に連通し、また第２射出装置１２は、ノズル１，１１に形成された流通孔１ｄ，１１ｄとニードル３１に形成された溝３１ｄを介して第２流通チャンバＣ１１に連通する構造となっている。
【０００５】一方、図６のノズル装置における第１駆動シリンダ１３は、そのシリンダ本体１３ａを射出成形機の本体５０に取り付け、ピストンロッド１３ｂを本体５０上のスライド板５１に連結して設けられている。また、第２駆動シリンダ３３は、そのシリンダ本体３３ａをスライド板５１に取り付け、ピストンロッド３３ｂをニードル３１の後端に連結して設けられている。そしてこのノズル装置の場合は、第１射出装置２は、外側ノズル１に形成された流通孔１ｃを介して第１流通チャンバＣ１に連通し、また第２射出装置１２は、ノズル１，１１に形成された流通孔１ｄ，１１ｄを介して第２流通チャンバＣ１１に連通する構造とされている。
【０００６】図５と図６のいずれのノズル装置も、第１射出装置２を作動させて樹脂を射出する場合は、第１駆動シリンダ１３で内側ノズル１１を後退させることにより外側ノズル１の弁座１ｂから内側ノズル１１を離し、外側ノズル１の射出口１ａを図５と図６のように開いて行う。
【０００７】また、第２射出装置１２の作動で樹脂を射出するときは、第１駆動シリンダ１３で内側ノズル１１を前進させることにより外側ノズル１の弁座１ｂに当接させて外側ノズル１を閉じるとともに、第２駆動シリンダ３３でニードル３１を後退させることにより内側ノズル１１の弁座１１ｂ（図６のノズル装置の場合は、射出口１１の内面が弁座となっている。）からニードル３１を離し、内側ノズル１１の射出口１１ａを開いて行う。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】図５のノズル装置は、ニードル３１を駆動する第２駆動シリンダ３３が内側ノズル１１に内蔵されているので、外から第２駆動シリンダ３３の作動状態を見ることができず、作動の確認が簡単にできないなど、何かと不便である。リミットスイッチ等を設けることによって第２駆動シリンダ３３の作動状態を確認できるようにすることはできないことではないが、上記のように第２駆動シリンダ３３は内側ノズル１１に内蔵されているため、構造が非常に複雑になる。
【０００９】また、内側ノズル１１の後端部、つまり第１駆動シリンダ１３のピストンロッド１３ｂは、第２駆動シリンダ３３の内蔵によって太くなるため、必然的に第１駆動シリンダ１３の径が大きくなり、装置全体が大型化するとともに、各射出装置２，１２から各流通チャンバＣ１，Ｃ１１までの樹脂通路の長さが長くなってそこに残留する樹脂量が多くなるという問題点がある。
【００１０】図６のノズル装置の場合は、上記のような問題点はないが、第１駆動シリンダ１３が、中心軸線から距離Ｌだけ離れた内側ノズル１１の端部をスライド板５１で押し引きする構造になっているため、内側ノズル１１の駆動時に内側ノズル１１にモーメントＦＬ（Ｆは駆動シリンダ１３の駆動力）が生じ、内側ノズル１１の円滑な作動が損なわれる。したがって内側ノズル１１の駆動に関係する部材の剛性を十分に強くしなければならず、また、射出成形機の本体５０とスライド板５１等の摺動部の精度を常に維持する必要があり、製作及び管理が面倒である、といった問題点がある。
【００１１】本発明は、駆動シリンダの作動状態を目視によって知ることができる上、装置全体を小さく纒めて残留樹脂量を少なくすることができ、また、ノズル等にモーメントが作用することがなく、作動が円滑な射出成形機のノズル装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するために、本発明は、前端に射出口を有する外側ノズル内に、前端に射出口を有し上記外側ノズルの弁座に接して外側ノズルを閉じる内側ノズルが、第１射出装置に連通する第１流通チャンバを外側ノズルとの間に形成して外側ノズルと同心状に、かつ軸方向に移動自在に挿入され、上記内側ノズル内に、該内側ノズルの弁座に接して内側ノズルを閉じるニードルが、第２射出装置に連通する第２流通チャンバを内側ノズルとの間に形成して内側ノズルと同心状に、かつ軸方向に移動自在に挿入されるとともに、上記内側ノズルには、該内側ノズルを軸方向に外側ノズルに対して移動させる第１駆動シリンダが付設され、また上記ニードルには、該ニードルを軸方向に内側ノズルに対して移動させる第２駆動シリンダが付設された射出成形機のノズル装置において、上記第１駆動シリンダは、そのシリンダ本体を、外側ノズルの後端に該シリンダ本体の中心軸線を外側ノズルの中心軸線にほぼ一致させて固定するとともに、中心軸線を内側ノズルの中心軸線にほぼ一致させた第１ピストンロッドを、内側ノズルの後端に連結して設け、また上記第２駆動シリンダは、そのシリンダ本体を、上記第１駆動シリンダの第２ピストンロッドに該シリンダ本体の中心軸線を第２ピストンロッドの中心軸線にほぼ一致させて固定するとともに、中心軸線をニードルの中心軸線にほぼ一致させたピストンロッドを、上記第１駆動シリンダの第１ピストンロッドと第２ピストンロッド及びピストンに形成された軸孔に挿通しニードルの後端に連結して設けた構成とした。
【００１３】本発明の射出成形機のノズル装置において、ニードルをノズルに形成することができる。第２駆動シリンダに第２のピストンロッドを設けることが好ましい。また、駆動シリンダのシリンダ本体とその駆動シリンダの第２ピストンロッドとの間に、シリンダ本体に対する第２ピストンロッドの軸方向の移動を検知する、リミットスイッチ等からなる検知手段を設けることができる。
【００１４】
【作用】第１駆動シリンダは、そのシリンダ本体とピストンロッドの中心軸線を、同心状にされた外側ノズルと内側ノズルの中心軸線にほぼ一致させ、また第２駆動シリンダは、そのシリンダ本体とピストンロッドの中心軸線を、上記同様に同心状にされた内側ノズルとニードルの中心軸線にほぼ一致させているので、内側ノズルとニードルの駆動時にモーメントが作用することはない。第２駆動シリンダのシリンダ本体の移動位置から、第１駆動シリンダの作動状態を目視によって確認することができる。
【００１５】また、第２駆動シリンダは、そのシリンダ本体を、第１駆動シリンダの第２ピストンロッドに固定された構成となっているので、第２駆動シリンダが第１駆動シリンダのピストンロッドに内蔵された従来のノズル装置と違って、第１駆動シリンダの径を小さくすることができる。したがって、各射出装置を外側ノズルに近付けて装置全体を小さくすることができ、また樹脂通路を短くして残留樹脂量を少なくすることができる。
【００１６】ニードルをノズルに形成すると、射出装置の設備数を増して射出樹脂の種類を増加することができるようになる。第２駆動シリンダに第２のピストンロッドを設けると、そのピストンロッドの動きから第２駆動シリンダの作動状態を知ることができる。また、リミットスイッチ等の検知手段を設けた場合は、自動制御等が可能になる。
【００１７】
【実施例】図１ないし図４は本発明に係る射出成形機のノズル装置の一実施例を示す。実施例は３種の樹脂に対応できるノズル装置を示しているが、この装置から一成分を除けば２種対応となる。なお、図５及び図６のノズル装置と同一の機能を持つ部材等には同一の符号を符してその詳しい説明は省略する。
【００１８】本実施例の射出成形機のノズル装置においては、第１内側ノズル１１内に、前端（図５，図６と同様に左側を前とする。）に射出口２１ａを有し第１内側ノズル１１の弁座２１ｂに接して第１内側ノズル１１を閉じる第２の内側ノズル２１が、第２射出装置１２に連通する第２流通チャンバＣ１１を第１内側ノズル１１との間に形成して、第１内側ノズル１１と同心状に、かつ軸方向に移動自在に挿入されている。第１内側ノズル１１は第２内側ノズル２１に対して外側ノズルとなる。
【００１９】そして、ニードル３１は、第２内側ノズル２１内に、第３射出装置２２に連通する第３流通チャンバＣ１１を第２内側ノズル２１との間に形成してその内側ノズル２１と同心状に、かつ軸方向に移動自在に挿入されている。第２内側ノズル２１は弁座２１ｂに対するニードル３１の当接によって閉じられる。
【００２０】また、第２射出装置１２は、ノズル１，１１に形成された流通孔１ｄ，１１ｄと第２内側ノズル２１に形成された溝２１ｄを介して第２流通チャンバＣ１１に連通され、第３射出装置２２は、ノズル１，１１，２１に形成された流通孔１ｅ，１１ｅ，２１ｅとニードル３１に形成された溝３１ｅを介して第３流通チャンバＣ２１に連通される構成となっている。
【００２１】更に、第１駆動シリンダ１３は、ピストン１３ｃの前後に同径のピストンロッド１３ｂ，１３ｄを持ち、シリンダ本体１３ａを、外側ノズル１の後端にボルト５５で取り付けられた固定板５６にボルト５７で固定するとともに、上記前側のピストンロッド１３ｂを第１内側ノズル１１の後端にボルト５８で固定して設けられている。
【００２２】第２駆動シリンダ２３は、第１駆動シリンダ１３と同様にピストン２３ｃの前後に同径のビストンロッド２３ｂ，２３ｄを持ち、シリンダ本体２３ａを第１駆動シリンダ１３の後側のピストンロッド１３ｄに螺着するとともに、前側のピストンロッド２３ｂを、第１駆動シリンダ１３の中空のピストン１３ｃとピストンロッド１３ｂ，１３ｄに挿通し、第２内側ノズル２１の後端にボルト５９で固定して設けられている。
【００２３】第３駆動シリンダ３３は、ピストン３３ｃの前後にピストンロッド３３ｂ，３３ｄを持ち、シリンダ本体３３ａを第２駆動シリンダ２３の後側のピストンロッド２３ｄに螺着するとともに、前側のピストンロッド３３ｂを、第２駆動シリンダ２３の中空のピストン２３ｃとピストンロッド２３ｂ，２３ｄに挿通し、ニードル３１の後端に螺着して設けられている。
【００２４】前側の各ピストンロッド１３ｂ，２３ｂ，３３ｂはピストン１３ｃ，２３ｃ，３３ｃにそれぞれ個々に螺着されている。各駆動シリンダ３，１３，３３のシリンダ本体とピストン及びピストンロッドの中心軸線と各ノズル１，１１，２１とニードル３１の中心軸線は互いに一致している。
【００２５】各駆動シリンダ１３，２３，３３のシリンダ本体１３ａ，２３ａ，３３ａの後側面には、各一対のリミットスイッチ１４ａ，１４ｂ、２４ａ，２４ｂ、３４ａ，３４ｂがブラケット１５，２５，３５によって取り付けられ、また各駆動シリンダ１３，２３，３３の外部に露出した後側ピストンロッド１３ｄ，２３ｄ，３３ｄの後端部にはドグ１６，２６，３６が取り付けられている。各ドグ１６，２６，３６は、各リミットスイッチ１４ａ，１４ｂ、２４ａ，２４ｂ、３４ａ，３４ｂの間に設けられている。
【００２６】ここで、各ノズル１，１１，２１の開閉とリミットスイッチ１４ａ，１４ｂ、２４ａ，２４ｂ、３４ａ，３４ｂ及びドグ１６，２６，３６の関係について説明すると、外側ノズル１が内側ノズル１１によって閉じられると、リミットスイッチ１４ａがドグ１６で押されて閉信号を出力し、また外側ノズル１が開かれると、リミットスイッチ１４ｂがドグ１６で押されて開信号を出力する構成となっている。
【００２７】同様に、第１内側ノズル１１が第２内側ノズル２１によって閉じられると、リミットスイッチ２４ａがドグ２６で押されて閉信号を出力し、第１内側ノズル１１が開かれると、リミットスイッチ２４ｂがドグ２６で押されて開信号を出力する。また、第２内側ノズル２１がニードル３１で閉じられると、リミットスイッチ３４ａがドグ３６で押されて閉信号を出し、第２内側ノズル２１が開かれると、リミットスイッチ３４ｂがドグ３６で押されて開信号を出力する。リミットスイッチ１４ａ，１４ｂとドグ１６、リミットスイッチ２４ａ，２４ｂとドグ２６、リミットスイッチ３４ａ，３４ｂとドグ３６はそれぞれ検知手段を構成している。
【００２８】符号４０は油圧駆動装置である。油圧駆動装置は、各駆動シリンダ１３，２３，３３を動かすものであり、油圧制御弁１７，２７，３７が設けられた油圧回路によって各駆動シリンダ１３，２３，３３に接続されている。
【００２９】次に、上記の構成とされた本発明に係る射出成形機のノズル装置の作用を説明する。図１は総べてのノズル１，１１，２１が閉じられている状態を示すもので、この状態から、第１射出装置２を作動させて樹脂を射出する場合は、第１駆動シリンダ１３を図１で右に作動させる。これにより、図２のように、第１内側ノズル１１が右に後退して外側ノズル１の弁座１ｂから離れ、外側ノズル１が開かれるので、樹脂の射出が可能になる。この際、第２内側ノズル２１とニードル３１は第１内側ノズル１１と一緒に後退する。
【００３０】また、第２射出装置１２の作動で樹脂を射出する場合は、図１の状態から第２駆動シリンダ２３を右に作動させる。この作動によって、図３のように、第２内側ノズル２１がニードル３１と一緒に後退して第１内側ノズル１１の弁座１１ｂから離れるので、第１内側ノズル１１が開かれ、樹脂の射出が可能になる。
【００３１】更に、第３射出装置２２の作動で樹脂を射出する場合は、図１の状態から第３駆動シリンダ３３を右に作動させる。この作動で、図４のように、ニードル３１が後退して第２内側ノズル２１の弁座２１ｂから離れるので、第２内側ノズル２１が開かれ、樹脂を射出できるようになる。
【００３２】上記は、ノズル１，１１，２１を１個だけ開いて射出装置２，１２，２２の樹脂を単独に射出する場合であるが、２個以上の駆動シリンダ１３，２３，３３を後退作動させることにより、外側ノズル１と第１内側ノズル１１、外側ノズル１と第２内側ノズル２１、第１内側ノズル１１と第２内側ノズル２１、総べてのノズル１，１１，２１、というように２個以上のノズルを開いて２種以上の樹脂を同時に射出することができる。各ノズルの開閉は前記検出手段によって知ることができるが、駆動シリンダの移動間隔から目視によって簡単に知ることができる。
【００３３】本発明においては、ノズルの設備本数を従来のように２本としたり、或いは４本以上とすることもできる。ノズルの使用本数を減らしたときは、そのノズルに関係する駆動シリンダが省かれ、また、ノズルを増す場合は、駆動シリンダも一緒に増設することは言うまでもない。
【００３４】また、図のノズル装置は、外側のノズル１，１１の射出口１ａ，１１ａに内側のノズル１１，２１が嵌まり込む構造となっているが、このようにせずに、図５と図６の従来例のようにしてもよい。対をなすピストンロッド１３ｂ，１３ｄ、２３ｂ，２３ｄ、３３ｂ，３３ｄは同径でなくてもよい。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る射出成形機のノズル装置は、前端に射出口を有する外側ノズル内に、前端に射出口を有し上記外側ノズルの弁座に接して外側ノズルを閉じる内側ノズルが、第１射出装置に連通する第１流通チャンバを外側ノズルとの間に形成して外側ノズルと同心状に、かつ軸方向に移動自在に挿入され、上記内側ノズル内に、該内側ノズルの弁座に接して内側ノズルを閉じるニードルが、第２射出装置に連通する第２流通チャンバを内側ノズルとの間に形成して内側ノズルと同心状に、かつ軸方向に移動自在に挿入されるとともに、上記内側ノズルには、該内側ノズルを軸方向に外側ノズルに対して移動させる第１駆動シリンダが付設され、また上記ニードルには、該ニードルを軸方向に内側ノズルに対して移動させる第２駆動シリンダが付設された射出成形機のノズル装置において、上記第１駆動シリンダは、そのシリンダ本体を、外側ノズルの後端に該シリンダ本体の中心軸線を外側ノズルの中心軸線にほぼ一致させて固定するとともに、中心軸線を内側ノズルの中心軸線にほぼ一致させた第１ピストンロッドを、内側ノズルの後端に連結して設けられ、また上記第２駆動シリンダは、そのシリンダ本体を、上記第１駆動シリンダの第２ピストンロッドに該シリンダ本体の中心軸線を第２ピストンロッドの中心軸線にほぼ一致させて固定するとともに、中心軸線をニードルの中心軸線にほぼ一致させたピストンロッドを、上記第１駆動シリンダの第１ピストンロッドと第２ピストンロッド及びピストンに形成された軸孔に挿通しニードルの後端に連結して設けられた構成とされているので、駆動シリンダによるノズルとニードルの駆動時にモーメントが作用することがなく、常に円滑に作動する。したがって構成部材の剛性を強くしたり、管理に特別な配慮をする必要がない。
【００３６】また、ノズルやニードルを作動させる駆動シリンダを大径にする必要がないので、射出装置をノズルに近付けて装置全体を小型に纒めることができる上、残留樹脂量を少なくすることができる。しかも、各駆動シリンダの移動間隔からノズルの開閉状態を目視によって簡単に知ることができる。各駆動シリンダの後側のピストンロッドは外に露出するようになるため、シリンダ本体と後側ピストンロッドとにリミットスイッチとドグ等からなる検知手段を設け、自動制御することが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る射出成形機のノズル装置の一実施例を示す断面図である。
【図２】本射出成形機のノズル装置の外側ノズルの開状態を示す断面略図である。
【図３】本射出成形機のノズル装置の第１内側ノズルの開状態を示す断面略図である。
【図４】本射出成形機のノズル装置の第２内側ノズルの開状態を示す断面略図である。
【図５】従来の射出成形機のノズル装置の断面図である。
【図６】従来の他のノズル装置の断面図である。
【符号の説明】
１外側ノズル
１ａ射出口
１ｂ弁座
２射出装置
１１内側ノズル（外側ノズル）
１１ａ射出口
１１ｂ弁座
１２射出装置
１３駆動シリンダ
１３ａシリンダ本体
１３ｂピストンロッド
１３ｃピストン
１３ｄピストンロッド
１４ａリミットスイッチ
１４ｂリミットスイッチ
１６ドグ
２１内側ノズル
２１ａ射出口
２１ｂ弁座
２２射出装置
２３駆動シリンダ
２３ａシリンダ本体
２３ｂピストンロッド
２３ｃピストン
２３ｄピストンロッド
２４ａリミットスイッチ
２４ｂリミットスイッチ
２６ドグ
３１ニードル
３３駆動シリンダ
３３ａシリンダ本体
３３ｂピストンロッド
３３ｃピストン
３３ｄピストンロッド
３４ａリミットスイッチ
３４ｂリミットスイッチ
３６ドグ
Ｃ１流通チャンバ
Ｃ１１流通チャンバ
Ｃ２１流通チャンバ

【特許請求の範囲】
【請求項１】前端に射出口を有する外側ノズル内に、前端に射出口を有し上記外側ノズルの弁座に接して外側ノズルを閉じる内側ノズルが、第１射出装置に連通する第１流通チャンバを外側ノズルとの間に形成して外側ノズルと同心状に、かつ軸方向に移動自在に挿入され、上記内側ノズル内に、該内側ノズルの弁座に接して内側ノズルを閉じるニードルが、第２射出装置に連通する第２流通チャンバを内側ノズルとの間に形成して内側ノズルと同心状に、かつ軸方向に移動自在に挿入されるとともに、上記内側ノズルには、該内側ノズルを軸方向に外側ノズルに対して移動させる第１駆動シリンダが付設され、また上記ニードルには、該ニードルを軸方向に内側ノズルに対して移動させる第２駆動シリンダが付設された射出成形機のノズル装置において、上記第１駆動シリンダは、そのシリンダ本体を、外側ノズルの後端に該シリンダ本体の中心軸線を外側ノズルの中心軸線にほぼ一致させて固定するとともに、中心軸線を内側ノズルの中心軸線にほぼ一致させた第１ピストンロッドを、内側ノズルの後端に連結して設けられ、また上記第２駆動シリンダは、そのシリンダ本体を、上記第１駆動シリンダの第２ピストンロッドに該シリンダ本体の中心軸線を第２ピストンロッドの中心軸線にほぼ一致させて固定するとともに、中心軸線をニードルの中心軸線にほぼ一致させたピストンロッドを、上記第１駆動シリンダの第１ピストンロッドと第２ピストンロッド及びピストンに形成された軸孔に挿通しニードルの後端に連結して設けられたことを特徴とする射出成形機のノズル装置。
【請求項２】ニードルがノズルとされたことを特徴とする請求項１記載の射出成形機のノズル装置。
【請求項３】第２駆動シリンダに第２のピストンロッドが設けられたことを特徴とする請求項１又は２記載の射出成形機のノズル装置。
【請求項４】駆動シリンダのシリンダ本体とその駆動シリンダの第２ピストンロッドとの間に、シリンダ本体に対する第２ピストンロッドの軸方向の移動を検知する検知手段が設けられたことを特徴とする請求項１，２又は３記載の射出成形機のノズル装置。
【請求項５】検知手段は、駆動シリンダのシリンダ本体に取り付けられたリミットスイッチとピストンロッドに取り付らたドグからなることを特徴とする請求項４記載の射出成形機のノズル装置。

【図１】