JP2002292683A - Injection molding machine - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/20—Injection nozzles
- B29C45/23—Feed stopping equipment
- B29C45/231—Needle valve systems therefor
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- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は射出成形機、特にニ
ードル式シャットオフノズルを有する射出成形機に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an injection molding machine, and more particularly to an injection molding machine having a needle type shut-off nozzle.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、射出成形機の成形サイクルは、
射出、保圧、冷却、型開閉の順に繰り返される。射出、
保圧、型開閉の間は可塑化装置は停止しており、冷却工
程が始まると同時に、可塑化装置のスクリューを駆動し
て樹脂を可塑化し、リザーバ内に可塑化された樹脂を送
り込む（計量する）ようになっている。リザーバとは射
出装置のシリンダの前部に設けられた１ショット分の樹
脂を溜めておくための部屋のことである。2. Description of the Related Art Generally, a molding cycle of an injection molding machine is as follows.
Injection, holding pressure, cooling, mold opening and closing are repeated in this order. Injection,
During the holding and opening and closing of the mold, the plasticizing device is stopped, and at the same time as the cooling process starts, the screw of the plasticizing device is driven to plasticize the resin and send the plasticized resin into the reservoir (weighing). To). The reservoir is a room provided at the front of the cylinder of the injection device for storing one shot of resin.
【０００３】このような成形サイクルの中で、可塑化工
程で樹脂がリザーバに溜められるまでの間や、射出工程
後、金型を開く時などに、シリンダ内の溶融樹脂が漏れ
出るのを防止するため、シリンダの先頭部にはニードル
弁によって開閉できるシャットオフノズルが設けられて
いる。[0003] During such a molding cycle, the molten resin in the cylinder is prevented from leaking until the resin is accumulated in the reservoir in the plasticizing step or when the mold is opened after the injection step. Therefore, a shut-off nozzle that can be opened and closed by a needle valve is provided at the head of the cylinder.
【０００４】従来のニードル弁の駆動方式としては、図
７に示す直進カム式、図８に示す直動式、図９に示すて
こ式などがある。直進カム式は、カム７０を横方向に移
動させ、カム７０に接するカムフォロワ７２を有するニ
ードル弁７１を前進移動させるものである。また、直動
式は、直動式アクチュエータ７３によってニードル弁７
４を直接前後移動させるものである。てこ式は、ニード
ル弁７５の後端部に揺動リンク７６の一端を連結し、リ
ンク７６の他端をアクチュエータ７７によって操作する
ことにより、ニードル弁７５を前後に移動させるもので
ある。いずれの方式も、ニードル弁を閉じる時にアクチ
ュエータの力を利用し、ニードル弁を開く時には樹脂を
射出する時に生じる樹脂圧を利用している。As a conventional needle valve driving method, there are a straight cam type shown in FIG. 7, a direct acting type shown in FIG. 8, and a lever type shown in FIG. The straight cam system moves the cam 70 in the lateral direction and moves the needle valve 71 having the cam follower 72 in contact with the cam 70 forward. In the direct-acting type, the needle valve 7 is operated by a direct-acting actuator 73.
4 is moved directly back and forth. In the lever type, one end of a swing link 76 is connected to the rear end of the needle valve 75, and the other end of the link 76 is operated by an actuator 77 to move the needle valve 75 back and forth. In each method, the force of the actuator is used when the needle valve is closed, and the resin pressure generated when the resin is injected is used when the needle valve is opened.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、直進カ
ム式の場合には、カム７０とカムフォロワ７２との摩擦
がニードル弁７１に倒れ方向のモーメントとして作用す
るため、ニードル弁７１の摺動案内部が摩耗しやすいと
いう問題がある。直動式の場合には、アクチュエータ７
３の駆動能力と同等の力しかニードル弁７４に伝えるこ
とができない。また、シャットオフノズルを閉じる時に
はニードル弁７４に大きな負荷がかかるので、低速で移
動させるのが望ましいが、アクチュエータ７３の動きが
直接的にニードル弁７４に伝えられるので、アクチュエ
ータ７３の動作速度を制御しなければならない。てこ式
の場合には、ニードル弁７５に作用するモーメントは直
進カム式に比べて小さいが、てこ機構のみでは閉鎖時に
ニードル弁７５を減速させる機能はない。However, in the case of the straight cam type, since the friction between the cam 70 and the cam follower 72 acts on the needle valve 71 as a moment in the falling direction, the sliding guide portion of the needle valve 71 is not provided. There is a problem that it is easily worn. In the case of a direct acting type, the actuator 7
Only a force equivalent to the driving capability of No. 3 can be transmitted to the needle valve 74. When the shut-off nozzle is closed, a large load is applied to the needle valve 74. Therefore, the needle valve 74 is preferably moved at a low speed. However, since the movement of the actuator 73 is directly transmitted to the needle valve 74, the operation speed of the actuator 73 is controlled. Must. In the case of the lever type, the moment acting on the needle valve 75 is smaller than that of the straight cam type, but the lever mechanism alone has no function of decelerating the needle valve 75 when closed.
【０００６】そこで、本発明の目的は、簡単な構造で、
シャットオフノズルの閉鎖時にニードル弁にかかる負荷
を軽減できる射出成形機を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a simple structure,
An object of the present invention is to provide an injection molding machine capable of reducing a load applied to a needle valve when a shut-off nozzle is closed.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、可塑化装置によって可塑化
された樹脂を、ニードル弁を有するシャットオフノズル
を介して金型へ射出する射出成形機において、上記ニー
ドル弁を前後に駆動させてシャットオフノズルを開閉す
るニードル弁駆動装置が設けられ、この駆動装置は、上
記ニードル弁に連結された揺動レバーと、この揺動レバ
ーと接触してレバーを揺動させる偏心カムと、偏心カム
を回転させる回転駆動手段とからなるニードル弁駆動装
置を備え、上記ニードル弁がシャットオフノズルを閉鎖
する瞬間のニードル弁の移動速度が、閉鎖方向への移動
途中のニードル弁の移動速度より小さくなるように偏心
カムの形状を設定したことを特徴とする。According to the first aspect of the present invention, a resin plasticized by a plasticizing device is injected into a mold through a shut-off nozzle having a needle valve. In the injection molding machine, a needle valve driving device for driving the needle valve back and forth to open and close the shut-off nozzle is provided, and the driving device includes a swing lever connected to the needle valve, and a swing lever. A needle valve driving device including an eccentric cam that contacts and swings a lever, and a rotation driving unit that rotates the eccentric cam; the moving speed of the needle valve at the moment when the needle valve closes the shut-off nozzle is closed; The shape of the eccentric cam is set so as to be lower than the moving speed of the needle valve during the movement in the direction.
【０００８】可塑化装置で可塑化された樹脂は、シャッ
トオフノズルを介して金型へ射出される。シャットオフ
ノズルはニードル弁によって開閉されるが、ニードル弁
を前後に駆動するニードル弁駆動装置を揺動レバーと偏
心カムと回転駆動手段とで構成し、ニードル弁がシャッ
トオフノズルの閉鎖する瞬間のニードル弁の移動速度
が、閉鎖方向への移動途中のニードル弁の移動速度より
小さくなるように偏心カムの形状を設定してある。その
ため、ニードル弁に大きな負荷がかかるシャットオフノ
ズルの閉鎖時に、ニードル弁を低速で移動させ、ニード
ル弁にかかる負荷を軽減できる。したがって、ニードル
弁の先端の摩耗や破損を防止できる。また、揺動レバー
のレバー比を設定することによって、偏心カムを回転さ
せる回転駆動手段の駆動力を増力してニードル弁に伝え
ることができる。[0008] The resin plasticized by the plasticizer is injected into a mold through a shut-off nozzle. The shut-off nozzle is opened and closed by a needle valve, but a needle valve driving device for driving the needle valve back and forth is composed of a swinging lever, an eccentric cam, and a rotary drive unit, and the needle valve is closed at the moment when the shut-off nozzle closes. The shape of the eccentric cam is set so that the moving speed of the needle valve is lower than the moving speed of the needle valve during the movement in the closing direction. Therefore, when the shut-off nozzle which applies a large load to the needle valve is closed, the needle valve is moved at a low speed, and the load applied to the needle valve can be reduced. Therefore, wear and breakage of the tip of the needle valve can be prevented. Further, by setting the lever ratio of the swing lever, the driving force of the rotation driving means for rotating the eccentric cam can be increased and transmitted to the needle valve.
【０００９】請求項２のように、偏心カムを偏心位置に
回転軸を有する円形カムとし、揺動レバーに少なくとも
ニードル弁の閉鎖動作時に偏心カムが接する接触面を設
け、揺動レバーの揺動中心からニードル弁との連結点ま
での距離Ｌ1 に比べて、揺動中心から偏心カムとの接触
点までの距離Ｌ2 を長くするのがよい。円形カムの偏心
軸を回転させると、円形カムの外周面が揺動レバーの接
触面を押し、始端部および終端部で低速で、中間点では
高速で揺動レバーを揺動させる。そのため、ニードル弁
も全開位置および全閉位置では低速で移動し、中間点で
は高速に移動でき、望ましい特性を得ることができる。
また、回転駆動手段の回転速度は一定であっても上記の
特性を得ることができるので、回転駆動手段の速度制御
が簡単である。According to a second aspect of the present invention, the eccentric cam is a circular cam having a rotating shaft at an eccentric position, and the swing lever is provided with a contact surface with which the eccentric cam contacts at least when the needle valve is closed. compared from the center to a distance L 1 to the point of attachment to the needle valve, it is preferable to increase the distance L 2 between the swing center to the point of contact with the eccentric cam. When the eccentric shaft of the circular cam is rotated, the outer peripheral surface of the circular cam pushes the contact surface of the rocking lever, and the rocking lever is rocked at a low speed at the start and end portions and at a high speed at the intermediate point. Therefore, the needle valve also moves at a low speed at the fully open position and the fully closed position, and can move at a high speed at the intermediate point, so that desirable characteristics can be obtained.
Further, since the above characteristics can be obtained even when the rotation speed of the rotation driving unit is constant, the speed control of the rotation driving unit is simple.
【００１０】請求項３のように、揺動レバーは偏心カム
が内接する開口穴を有し、ニードル弁の閉鎖時に偏心カ
ムと接する第１の接触面と、ニードル弁の開放時に偏心
カムと接する第２の接触面とが、開口穴の対向する内側
面に形成されているのが望ましい。すなわち、シャット
オフノズルの閉鎖時には揺動レバーによってニードル弁
を強く押圧する必要があるが、開放時には樹脂圧によっ
て開放することも可能である。しかし、何らかの原因に
よってニードル弁が開かなくなることがあるので、上記
のように揺動レバーの開口面に閉鎖時に偏心カムと接触
する第１の接触面と開放時に接触する第２の接触面とを
形成することで、ニードル弁を閉鎖方向および開放方向
に確実に作動させることができる。According to a third aspect of the present invention, the swing lever has an opening hole in which the eccentric cam is inscribed, and the first contact surface which comes into contact with the eccentric cam when the needle valve is closed, and the eccentric cam when the needle valve is opened. It is desirable that the second contact surface is formed on the inner surface facing the opening hole. That is, when the shut-off nozzle is closed, it is necessary to strongly press the needle valve by the swing lever, but when the shut-off nozzle is opened, it can be opened by the resin pressure. However, since the needle valve may not be opened for any reason, as described above, the first contact surface that contacts the eccentric cam when the swing lever is closed and the second contact surface that contacts when the opening lever is opened. By forming, the needle valve can be reliably operated in the closing direction and the opening direction.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】図１〜図６は本発明に係る射出成
形機の一例を示す。この射出成形機はインラインスクリ
ュー式成形機の例であり、樹脂を可塑化し、射出する可
塑化・射出ユニットＡと、射出された樹脂を冷却する金
型ユニットＢとで構成されている。1 to 6 show an example of an injection molding machine according to the present invention. This injection molding machine is an example of an in-line screw molding machine, and includes a plasticizing / injection unit A for plasticizing and injecting a resin, and a mold unit B for cooling the injected resin.
【００１２】可塑化・射出ユニットＡを構成するシリン
ダ１は、図示しないヒータによって所定の樹脂溶融温度
に加熱されている。シリンダ１の内部には、スクリュー
２が回転可能にかつ軸方向移動可能に配置されており、
ホッパ３から投入された樹脂を可塑化させ、前方へ送り
出す機能を有する。シリンダ１の後部には、スクリュー
２を前後に移動させる直動用アクチュエータ４と、スク
リュー２を回転させる回転用アクチュエータ５とが設け
られている。シリンダ１の前端に設けられた室１ａ（リ
ザーバ）に可塑化された樹脂が溜まると、その量に応じ
て直動用アクチュエータ４によってスクリュー２が後退
し、射出時には直動用アクチュエータ４によってスクリ
ュー２を前進させ、リザーバ１ａ内の樹脂を後述するシ
ャットオフノズル１１に向かって射出する。シリンダ１
は、アクチュエータ４，５と共に図示しない支持機構に
よってベース６上に前後移動自在に支持されており、ベ
ース６上に固定された液圧シリンダ７によって、前後方
向に作動される。この液圧シリンダ７は、射出後、シャ
ットオフノズル１１を固定側金型３０から離すために用
いられる。The cylinder 1 constituting the plasticizing / injection unit A is heated to a predetermined resin melting temperature by a heater (not shown). A screw 2 is disposed inside the cylinder 1 so as to be rotatable and movable in the axial direction.
It has a function of plasticizing the resin fed from the hopper 3 and sending it forward. A linear actuator 4 for moving the screw 2 back and forth and a rotary actuator 5 for rotating the screw 2 are provided at the rear of the cylinder 1. When the plasticized resin accumulates in the chamber 1a (reservoir) provided at the front end of the cylinder 1, the screw 2 is retracted by the direct-acting actuator 4 according to the amount, and the screw 2 is advanced by the direct-acting actuator 4 during injection. Then, the resin in the reservoir 1a is injected toward a shut-off nozzle 11 described later. Cylinder 1
Is supported on the base 6 by an unillustrated support mechanism together with the actuators 4 and 5 so as to be able to move back and forth, and is operated in the front and rear direction by a hydraulic cylinder 7 fixed on the base 6. This hydraulic cylinder 7 is used to separate the shut-off nozzle 11 from the fixed mold 30 after injection.
【００１３】図２に示すように、シリンダ１の先端部に
はマニホールド１０を介してシャットオフノズル１１が
固定されており、シャットオフノズル１１の内部はシリ
ンダ１のリザーバ１ａとマニホールド１０に設けた通路
１０ａを介して接続されている。なお、マニホールド１
０を省略してシャットオフノズル１１をシリンダ１に直
結することも可能である。シャットオフノズル１１の中
にはニードル弁１２が前後方向に移動自在に挿入されて
おり、シャットオフノズル１１の後端部とニードル弁１
２との間には樹脂漏れを防止するシール部材１３が介装
されている。ニードル弁１２の先端部にはシャットオフ
ノズル１１のノズル口１１ａを開閉自在なテーパ部１２
ａが設けられており、ニードル弁１２はニードル弁駆動
装置１５によって前後方向に駆動され、シャットオフノ
ズル１１を開閉する。ニードル弁駆動装置１５は、ニー
ドル弁１２の後端部に連結された揺動レバー１６と、こ
の揺動レバー１６と接触してレバー１６を揺動させる偏
心カム１７と、偏心カム１７を回転させる回転駆動手段
１８とで構成されている。回転駆動手段１８はシャット
オフノズル１１、マニホールド１０またはシリンダ１の
側面に固定されている。回転駆動手段１８としては、例
えば約１８０°ずつ反転駆動するロータリーアクチュエ
ータや、一方向に回転駆動するモータなどが使用され
る。As shown in FIG. 2, a shut-off nozzle 11 is fixed to the tip of the cylinder 1 via a manifold 10. The inside of the shut-off nozzle 11 is provided in the reservoir 1a of the cylinder 1 and the manifold 10. They are connected via a passage 10a. In addition, manifold 1
It is also possible to directly connect the shut-off nozzle 11 to the cylinder 1 by omitting 0. A needle valve 12 is inserted into the shut-off nozzle 11 so as to be movable in the front-rear direction.
2, a seal member 13 for preventing resin leakage is interposed. At the tip of the needle valve 12, a taper portion 12 that can open and close a nozzle port 11 a of a shut-off nozzle 11 is provided.
The needle valve 12 is driven in the front-rear direction by the needle valve driving device 15 to open and close the shut-off nozzle 11. The needle valve driving device 15 rotates the eccentric cam 17, which swings the lever 16 by contacting with the swing lever 16 and swings the lever 16, which is connected to the rear end of the needle valve 12. And a rotation drive unit 18. The rotation driving means 18 is fixed to the shut-off nozzle 11, the manifold 10, or the side surface of the cylinder 1. As the rotation driving unit 18, for example, a rotary actuator that reversely drives by about 180 ° or a motor that rotates in one direction is used.
【００１４】ニードル弁１２の後端部には、図３に示す
ように、細幅部１２ｂを介して前後に凸部１２ｃ，１２
ｄが設けられている。揺動レバー１６は支軸１９を支点
として揺動自在であり、その一端部には、ニードル弁１
２の細幅部１２ｂが挿通される溝１６ａと、凸部１２
ｃ，１２ｄを受け入れる穴部１６ｂとが設けられてい
る。ニードル弁１２を閉じる時には、穴部１６ｂの底面
１６ｂ1 が後側の凸部１２ｄを押し、ニードル弁１２を
開く時には、穴部１６ｂの天井面１６ｂ2 が前側の凸部
１２ｃを引くようになっている。このようにニードル弁
１２と揺動レバー１６とが点または線で接触すること
で、ニードル弁１２と揺動レバー１６とのなす角度が変
化しても、揺動レバー１６からニードル弁１２に対して
前後方向の力を伝えることができる。なお、ニードル弁
１２の開き力は、射出時の樹脂圧を利用することができ
るので、前側の凸部１２ｃを省略することも可能であ
る。As shown in FIG. 3, the rear end of the needle valve 12 has front and rear projections 12c, 12c through a narrow portion 12b.
d is provided. The swing lever 16 is swingable about a support shaft 19, and has a needle valve 1 at one end thereof.
A groove 16a into which the second narrow portion 12b is inserted;
A hole 16b for receiving c and 12d is provided. When closing the needle valve 12 pushes the convex portion 12d of the rear side bottom 16b 1 of the bore portion 16b, when opening the needle valve 12, the ceiling surface 16b 2 of the hole portion 16b adapted to pull the front side of the protrusion 12c ing. Thus, even if the angle between the needle valve 12 and the swing lever 16 changes due to the contact between the needle valve 12 and the swing lever 16 at a point or a line, the swing lever 16 To transmit force in the front-rear direction. In addition, since the resin pressure at the time of injection can be used for the opening force of the needle valve 12, the front convex portion 12c can be omitted.
【００１５】図２に示すように、揺動レバー１６の他端
部には略長方形状の開口穴１６ｃが形成され、この開口
穴１６ｃの前側面（第２の接触面）１６ｃ1 または後側
面 （第１の接触面）１６ｃ2 に偏心カム１７が内接し
ている。偏心カム１７は偏心位置に軸２０を有する円形
カムであり、この軸２０が上記回転駆動手段１８の駆動
軸と連結されている。揺動レバー１６の揺動中心（支
軸）１９からニードル弁１２との連結点までの距離Ｌ1
に比べて、揺動中心１９から偏心カム１７との接触点ま
での距離Ｌ2 が長く設定されている。そのため、レバー
比（Ｌ2 ／Ｌ1 ）によって偏心カム１７から揺動レバー
１６に加わる力が、ニードル弁１２に増力されて伝えら
れる。図２は偏心カム１７の最大径部が揺動レバー１６
の開口穴１６ｃの前側面１６ｃ 1 に接した状態を示し、
この時、ニードル弁１２はシャットオフノズル１１を全
開した状態にある。なお、この実施例の回転駆動手段１
８は、偏心カム１７を正逆方向に１８０°ずつ回転させ
るものである。つまり、偏心カム１７は最大径部が開口
穴１６ｃの前側面１６ｃ1 に接した状態と、開口穴１６
ｃの後側面１６ｃ2 に接した状態との間で反転駆動さ
れ、その回転速度はほぼ一定とする。As shown in FIG. 2, the other end of the swing lever 16
A substantially rectangular opening hole 16c is formed in the portion.
Front surface (second contact surface) 16c of hole 16c1 Or rear side
Surface (first contact surface) 16cTwo The eccentric cam 17 is inscribed in
ing. Eccentric cam 17 is circular with shaft 20 at eccentric position
The shaft 20 is driven by the rotation driving means 18.
It is connected to the shaft. The swing center (support) of the swing lever 16
Distance L from shaft 19 to connection point with needle valve 121
Compared to the point of contact with the eccentric cam 17 from the swing center 19.
Distance L atTwo Is set long. Therefore, the lever
Ratio (LTwo / L1 Swinging lever from the eccentric cam 17
16 is transmitted to the needle valve 12
It is. FIG. 2 shows that the maximum diameter portion of the eccentric cam 17 is the swing lever 16.
Front side 16c of the opening hole 16c 1 Indicates the state in contact with,
At this time, the needle valve 12 completely shuts off the shut-off nozzle 11.
It is open. The rotation driving means 1 of this embodiment
8 is to rotate the eccentric cam 17 by 180 ° in the forward and reverse directions.
Things. In other words, the eccentric cam 17 has the largest diameter portion opened.
Front side 16c of hole 16c1 And the opening hole 16
rear side 16cTwo Inverted drive between
The rotation speed is almost constant.
【００１６】シャットオフノズル１１の前方には、金型
ユニットＢが配置されている。金型ユニットＢは固定側
金型３０と可動側金型３１とを備えており、その間でキ
ャビティが形成される。固定側金型３０はベースプレー
ト３２を介して取付板３３に固定されている。取付板３
３はベース６上に固定されている。シャットオフノズル
１１は取付板３３およびベースプレート３２を貫通し
て、固定側金型３０に対して接離可能となっている。可
動側金型３１の背面にはベースプレート３４を介して取
付板３５が固定されており、この取付板３５に型締め用
アクチュエータ３６のシャフト３６ａが連結されてい
る。型締め用アクチュエータ３６の取付板３７もベース
６上に固定されており、この取付板３７と固定側金型３
０の取付板３３との間に複数本のガイドシャフト３８が
架設され、可動側金型３１の取付板３５はこれらガイド
シャフト３８に摺動自在にガイドされている。そのた
め、型締め用アクチュエータ３６を駆動することによっ
て、可動側金型３１を固定側金型３０に対して開閉する
ことができる。A mold unit B is arranged in front of the shut-off nozzle 11. The mold unit B includes a fixed mold 30 and a movable mold 31, and a cavity is formed therebetween. The fixed mold 30 is fixed to a mounting plate 33 via a base plate 32. Mounting plate 3
3 is fixed on a base 6. The shut-off nozzle 11 penetrates through the mounting plate 33 and the base plate 32 and can be moved toward and away from the fixed mold 30. A mounting plate 35 is fixed to the rear surface of the movable mold 31 via a base plate 34, and a shaft 36 a of a mold clamping actuator 36 is connected to the mounting plate 35. The mounting plate 37 of the mold clamping actuator 36 is also fixed on the base 6.
A plurality of guide shafts 38 are provided between the mounting plate 33 and the mounting plate 33, and the mounting plate 35 of the movable mold 31 is slidably guided by the guide shafts 38. Therefore, the movable mold 31 can be opened and closed with respect to the fixed mold 30 by driving the mold clamping actuator 36.
【００１７】ここで、上記構成よりなる射出成形機の動
作を説明する。まず、金型３０，３１の型締めを行った
状態において、回転用アクチュエータ５によってスクリ
ュー２を連続的に回転させ、ホッパー３から投入された
樹脂材料を溶融しながらスクリュー２の螺旋にそって前
方へ押し出す。これによって、可塑化された樹脂はリザ
ーバ１ａに溜められる。リザーバ１ａに所定量の溶融樹
脂を溜める間、ニードル弁駆動装置１５によってニード
ル弁１２を前進させておき、シャットオフノズル１１を
閉じておく。Here, the operation of the injection molding machine having the above configuration will be described. First, in a state where the molds 30 and 31 are clamped, the screw 2 is continuously rotated by the rotation actuator 5, and the resin material supplied from the hopper 3 is melted and the screw 2 is moved forward along the spiral of the screw 2. Push out. Thereby, the plasticized resin is stored in the reservoir 1a. While storing a predetermined amount of the molten resin in the reservoir 1a, the needle valve 12 is advanced by the needle valve driving device 15, and the shut-off nozzle 11 is closed.
【００１８】次に、ニードル弁駆動装置１５によってニ
ードル弁１２を後退させ、シャットオフノズル１１を開
くと共に、直動用アクチュエータ４を駆動してシリンダ
１のリザーバ１ａに溜められた溶融樹脂をシャットオフ
ノズル１１を介して金型３０，３１内へ射出する。射出
後、保圧、金型冷却を行う。Next, the needle valve 12 is retracted by the needle valve driving device 15, the shut-off nozzle 11 is opened, and the direct-acting actuator 4 is driven to melt the molten resin accumulated in the reservoir 1a of the cylinder 1. Injected into the molds 30 and 31 via 11. After injection, hold pressure and cool the mold.
【００１９】金型３０，３１の冷却後、ニードル弁１２
を前進させ、シャットオフノズル１１を閉じるととも
に、金型３０，３１を開き、金型内で成形された成形品
を取り出す。成形品を取り出した後、再び金型３０，３
１を閉じる。そして、ニードル弁駆動装置１５によって
ニードル弁１２を後退させ、シャットオフノズル１１を
開き、シリンダ１のリザーバ１ａに溜められた溶融樹脂
をシャットオフノズル１１を介して金型３０，３１へ射
出する。以後、同様の動作を繰り返す。After cooling the dies 30, 31, the needle valve 12
Is moved forward, the shut-off nozzle 11 is closed, the molds 30 and 31 are opened, and the molded product molded in the mold is taken out. After removing the molded product, the molds 30, 3
Close 1. Then, the needle valve 12 is retracted by the needle valve driving device 15, the shut-off nozzle 11 is opened, and the molten resin stored in the reservoir 1 a of the cylinder 1 is injected into the molds 30 and 31 via the shut-off nozzle 11. Thereafter, the same operation is repeated.
【００２０】次に、ニードル弁１２の動作を図４に従っ
て説明する。図４の（ａ）〜（ｃ）に示すように、偏心
カム１７の回転に伴って、ニードル弁１２は全開位置〜
中間位置〜全閉位置へと連続的に移動する。図５は偏心
カム１７を定速度で回転させた時のニードル弁１２の位
置と時間との関係を示し、図６はニードル弁１２の移動
速度と時間との関係を示す。図５，図６には、比較のた
めに従来の直動式の動作も示してある。Next, the operation of the needle valve 12 will be described with reference to FIG. As shown in FIGS. 4A to 4C, with the rotation of the eccentric cam 17, the needle valve 12 is moved from the fully open position to the
It moves continuously from the intermediate position to the fully closed position. FIG. 5 shows the relationship between the position of the needle valve 12 and time when the eccentric cam 17 is rotated at a constant speed, and FIG. 6 shows the relationship between the moving speed of the needle valve 12 and time. 5 and 6 also show a conventional direct-acting operation for comparison.
【００２１】図４から明らかなように、全閉位置（０ｍ
ｍ）では偏心カム１７の最大径部が揺動レバー１６の開
口穴１６ｃの前側面１６ｃ1 に接している。この状態か
ら偏心カム１７が矢印方向に回転し始めると、偏心カム
１７の回転中心から揺動レバー１６との接触点までの距
離が緩やかに変化するので、ニードル弁１２の初速がほ
ぼ０である。そして、偏心カム１７の回転角の変化に伴
って、偏心カム１７の回転中心から揺動レバー１６との
接触点までの距離が大きく変化するようになるので、ニ
ードル弁１２は徐々に加速しながら中間点（２．６３ｍ
ｍ）で最高速度に達する。そして、全開位置（５．２６
ｍｍ）へ近づくに従い減速し、再び偏心カム１７の回転
中心から揺動レバー１６との接触点（後側面１６ｃ2 ）
までの距離が緩やかに変化するので、やがて全開位置で
の終速はほぼ０となる。また、全開位置から全閉位置へ
のニードル弁１２の動きは、上記と逆になる。上記のよ
うなニードル弁１２の動きは図５，図６から明らかであ
る。As is apparent from FIG. 4, the fully closed position (0 m
maximum diameter portion of m) in the eccentric cam 17 is in contact with the front side 16c 1 of the opening hole 16c of the swing lever 16. When the eccentric cam 17 starts rotating in the direction of the arrow from this state, the distance from the center of rotation of the eccentric cam 17 to the contact point with the swing lever 16 gradually changes, so that the initial speed of the needle valve 12 is almost zero. . The distance from the center of rotation of the eccentric cam 17 to the point of contact with the swing lever 16 greatly changes with the change in the rotation angle of the eccentric cam 17, so that the needle valve 12 gradually accelerates. Intermediate point (2.63m
At m) the maximum speed is reached. Then, the fully open position (5.26
mm), and decelerates as the distance approaches the point of contact with the swing lever 16 from the center of rotation of the eccentric cam 17 (rear side face 16c 2 ).
The distance to the fully opened position eventually becomes almost zero, since the distance to the end position gradually changes. The movement of the needle valve 12 from the fully open position to the fully closed position is opposite to the above. The movement of the needle valve 12 as described above is apparent from FIGS.
【００２２】従来の直動式のような速度制御を伴わない
安価なアクチュエータを使用すると、図６に示すよう
に、ニードル弁の始動直後に最高速度に達し、停止直前
まで最高速度を維持するので、全閉位置に達した時にニ
ードル弁がシャットオフノズルに強く衝突し、摩耗や破
損を起こしやすい。これに対し、本発明では偏心カム１
７の作用によって、ニードル弁１２は全閉位置付近およ
び全開位置付近での移動速度がほぼ０であるから、ニー
ドル弁１２の負荷を軽減でき、ニードル弁１２の破損や
摩耗を低減できる。また、中間点では高速で移動するの
で、シャットオフノズル１１を高速で開閉できる。When an inexpensive actuator that does not involve speed control as in the conventional direct acting type is used, as shown in FIG. 6, the maximum speed is reached immediately after the start of the needle valve, and the maximum speed is maintained until immediately before the stop. When the needle valve reaches the fully closed position, the needle valve strongly collides with the shut-off nozzle, and is liable to be worn or damaged. On the other hand, in the present invention, the eccentric cam 1
By the operation of 7, since the movement speed of the needle valve 12 near the fully closed position and the fully opened position is almost 0, the load on the needle valve 12 can be reduced, and the damage and wear of the needle valve 12 can be reduced. In addition, since it moves at a high speed at the intermediate point, the shut-off nozzle 11 can be opened and closed at a high speed.
【００２３】本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、種々変更が可能であることは言うまでもない。本
発明にかかる射出成形機は、実施例のようなインライン
スクリュー式成形機に限らないことは勿論であり、公知
の種々の形式の成形機に適用できる。本発明にかかる偏
心カムは、円形カムに限るものではなく、必要に応じて
その外形形状を変更することができる。少なくとも、ニ
ードル弁がシャットオフノズルの閉鎖する瞬間のニード
ル弁の移動速度が、閉鎖途中のニードル弁の移動速度よ
り小さくなるように偏心カムの形状を設定すればよい。
また、上記実施例では揺動レバーに対向する２つの接触
面を設け、偏心カムがニードル弁の前進時と後退時とで
異なる接触面に接触する例を示したが、ニードル弁の後
退を樹脂圧によって行う場合には、揺動レバーと偏心カ
ムとを接触させる必要はない。この場合には、揺動レバ
ーと偏心カムとの接触は、ニードル弁の前進時（閉鎖
時）のみでよい。The present invention is not limited to the above embodiment, and it goes without saying that various modifications are possible. The injection molding machine according to the present invention is not limited to the in-line screw molding machine as in the embodiment, but can be applied to various known molding machines. The eccentric cam according to the present invention is not limited to a circular cam, and its outer shape can be changed as needed. At least, the shape of the eccentric cam may be set so that the moving speed of the needle valve at the moment when the shut-off nozzle closes is smaller than the moving speed of the needle valve during closing.
In the above embodiment, two contact surfaces facing the swing lever are provided, and the eccentric cam contacts different contact surfaces when the needle valve advances and retreats. When pressure is used, there is no need to contact the swing lever and the eccentric cam. In this case, the contact between the swing lever and the eccentric cam may be made only when the needle valve is advanced (closed).
【００２４】[0024]
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
に記載の発明によれば、ニードル弁を前後に駆動させて
シャットオフノズルを開閉するニードル弁駆動装置とし
て、揺動レバーと偏心カムと回転駆動手段とで構成し、
ニードル弁がシャットオフノズルの閉鎖する瞬間のニー
ドル弁の移動速度が、閉鎖途中のニードル弁の移動速度
より小さくなるように偏心カムの形状を設定したので、
ニードル弁に大きな負荷がかかるシャットオフノズルの
閉鎖時に、ニードル弁を低速で移動させ、ニードル弁に
かかる負荷を軽減できる。したがって、ニードル弁の先
端の摩耗や破損を防止できる。また、揺動レバーのレバ
ー比によって、偏心カムを回転させる回転駆動手段の駆
動力を増力してニードル弁に伝えることができるので、
回転駆動手段の駆動力を小さくでき、小型の回転駆動手
段を用いることができる。As is apparent from the above description, claim 1
According to the invention described in the above, as a needle valve drive device that opens and closes the shut-off nozzle by driving the needle valve back and forth, it is configured with a swing lever, an eccentric cam, and a rotation drive unit,
Since the moving speed of the needle valve at the moment when the needle valve closes the shut-off nozzle is set to be smaller than the moving speed of the needle valve during closing, the shape of the eccentric cam is set.
When the shut-off nozzle that applies a large load to the needle valve is closed, the needle valve is moved at a low speed, and the load applied to the needle valve can be reduced. Therefore, wear and breakage of the tip of the needle valve can be prevented. Further, the driving force of the rotation driving means for rotating the eccentric cam can be increased and transmitted to the needle valve by the lever ratio of the swing lever,
The driving force of the rotation driving means can be reduced, and a small rotation driving means can be used.
【図１】本発明にかかる射出成形機の一例の全体断面図
である。FIG. 1 is an overall sectional view of an example of an injection molding machine according to the present invention.
【図２】図１のＸ部の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a portion X in FIG.
【図３】ニードル弁と揺動レバーとの連結部の斜視図で
ある。FIG. 3 is a perspective view of a connecting portion between a needle valve and a swing lever.
【図４】ニードル弁の開閉動作を示す動作図である。FIG. 4 is an operation diagram showing an opening / closing operation of a needle valve.
【図５】本発明と従来例（直動式）との変位特性の比較
図である。FIG. 5 is a comparison diagram of displacement characteristics between the present invention and a conventional example (linear motion type).
【図６】本発明と従来例（直動式）との速度特性の比較
図である。FIG. 6 is a comparison diagram of speed characteristics between the present invention and a conventional example (linear motion type).
【図７】従来の直進カム式ニードル弁の概略図である。FIG. 7 is a schematic view of a conventional straight cam type needle valve.
【図８】従来の直動式ニードル弁の斜視図である。FIG. 8 is a perspective view of a conventional direct acting needle valve.
【図９】従来のてこ式ニードル弁の概略図である。FIG. 9 is a schematic view of a conventional lever type needle valve.
Ａ 可塑化・射出ユニット Ｂ 金型ユニット １１ シャットオフノズル １２ ニードル弁 １５ ニードル弁駆動装置 １６ 揺動レバー １７ 偏心カム １８ 回転駆動手段 Reference Signs List A Plasticizing / injection unit B Mold unit 11 Shut-off nozzle 12 Needle valve 15 Needle valve driving device 16 Swing lever 17 Eccentric cam 18 Rotation driving means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F206 AM32 AR08 JA07 JL02 JQ63 JT01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4F206 AM32 AR08 JA07 JL02 JQ63 JT01
Claims (3)
ニードル弁を有するシャットオフノズルを介して金型へ
射出する射出成形機において、上記ニードル弁を前後に
駆動させてシャットオフノズルを開閉するニードル弁駆
動装置が設けられ、このニードル弁駆動装置は、上記ニ
ードル弁に連結された揺動レバーと、この揺動レバーと
接触してレバーを揺動させる偏心カムと、偏心カムを回
転させる回転駆動手段とを備え、上記ニードル弁がシャ
ットオフノズルを閉鎖する瞬間のニードル弁の移動速度
が、閉鎖方向への移動途中のニードル弁の移動速度より
小さくなるように偏心カムの形状を設定したことを特徴
とする射出成形機。(1) A resin plasticized by a plasticizing device,
In an injection molding machine that injects into a mold through a shut-off nozzle having a needle valve, a needle valve driving device that drives the needle valve back and forth to open and close the shut-off nozzle is provided. A swing lever connected to the needle valve, an eccentric cam that swings the lever in contact with the swing lever, and a rotation drive unit that rotates the eccentric cam, wherein the needle valve closes a shut-off nozzle An injection molding machine characterized in that the shape of the eccentric cam is set such that the moving speed of the needle valve at the moment of the movement becomes smaller than the moving speed of the needle valve during the movement in the closing direction.
円形カムであり、上記揺動レバーは、少なくともニード
ル弁の閉鎖動作時に上記偏心カムが接する接触面を有
し、上記揺動レバーの揺動中心からニードル弁との連結
点までの距離Ｌ1 に比べて、揺動中心から偏心カムとの
接触点までの距離Ｌ2 を長くしたことを特徴とする請求
項１に記載の射出成形機。2. The eccentric cam according to claim 1, wherein the eccentric cam is a circular cam having a rotating shaft at an eccentric position, the oscillating lever having a contact surface with which the eccentric cam contacts at least when the needle valve is closed. than the distance L 1 between the swing center to point of attachment to the needle valve, an injection molding according to claim 1, characterized in that the longer distance L 2 from the swing center to the contact point between the eccentric cam Machine.
穴を有し、上記ニードル弁の閉鎖時に偏心カムと接する
第１の接触面と、ニードル弁の開放時に偏心カムと接す
る第２の接触面とが、上記開口穴の対向する内側面に形
成されていることを特徴とする請求項１または２に記載
の射出成形機。3. The swing lever has an opening hole in which the eccentric cam is inscribed, a first contact surface that contacts the eccentric cam when the needle valve is closed, and a second contact surface that contacts the eccentric cam when the needle valve is opened. The injection molding machine according to claim 1, wherein a contact surface is formed on an inner side surface of the opening that faces the opening.
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