JP2000202871A - 射出成形の三部分のゲ―トおよびキャビティ挿入部 - Google Patents

射出成形の三部分のゲ―トおよびキャビティ挿入部

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JP2000202871A
JP2000202871A JP11024279A JP2427999A JP2000202871A JP 2000202871 A JP2000202871 A JP 2000202871A JP 11024279 A JP11024279 A JP 11024279A JP 2427999 A JP2427999 A JP 2427999A JP 2000202871 A JP2000202871 A JP 2000202871A
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Jobst Ulrich Gellert
ジョブスト、アルリッチ、ジェラート
Itsuto Nakanishi
ナカニシ、イツト
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゲート領域に過度の摩耗が生じないようなゲ
ートおよびキャビティ挿入部を提供すること。 【解決手段】 本発明のゲートおよびキャビティ挿入部
１０は、内側部９０と、外側部９２と、共に一体に結合
されたゲート部９４と、を有している。内側部９０は外
側部９２内に適合しており、両者の間に冷却流体流路４
８を形成している。ゲート部９４は、内側部９０および
外側部９２のうちの少なくとも一方に適合しており、そ
れを通って延びるゲート４０を有している。内側部９０
および外側部９２は、耐腐食材料から形成され、ゲート
部９４は、内側部９０および外側部９２を形成する材料
と比べてより耐摩耗性および伝導性に優れる材料から形
成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は射出成形装置に係
り、とりわけ、共に一体に結合された三部分により形成
されたワンピースのゲートおよびキャビティ挿入部に関
している。
【０００２】
【従来の技術】ゲートおよびキャビティ挿入部を有する
よく知られた射出成形装置は、キャビティの一部を形成
する冷却流体流路を有しており、その流路を通ってゲー
トが延びており、熱ノズルからの溶融物をキャビティを
通して運ぶようになっている。例えば、ブライトらに１
９８６年１１月１１日に発行された米国特許第４，６２
２，００１号は、共にボルト締めされた２つの独立部材
からなるゲートおよびキャビティ挿入部を開示してい
る。さらに最近、ガレートらに１９９５年８月２２日に
発行された米国特許第５，４４３，３８１号は、それを
通って延びる冷却流体流路と共に一体に結合された内側
および外側部材または部分から形成されたワンピースの
ゲートおよびキャビティ挿入部を開示している。外側部
材は例えばＨ１３やステンレススチールのような好適な
鋼鉄からなり、一方内側部材は熱伝導性および耐腐食性
に優れるベリリウム−ニッケル合金からなっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これらの従前の態様は
多くの応用にとって満足のいくものであるが、ある条件
下である材料を成形する時にゲート領域に過度の摩耗が
生じることがわかっている。
【０００４】従って、本発明の目的は、耐腐食材料から
形成され冷却流体と接触している内側部および外側部
と、より耐摩耗性に優れる材料から形成されそれを通っ
てゲートが延びているゲート部と、を有するワンピース
の冷却ゲートおよびキャビティ挿入部を提供することに
よって、従来技術の問題点を少なくとも部分的に克服す
ることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的のために、本発
明の特徴の１つとして、本発明は、熱ノズルとキャビテ
ィとの間のモールド内に取付けられる射出成形のワンピ
ースのゲートおよびキャビティ挿入部を提供する。この
ゲートおよびキャビティ挿入部は、ノズルを受容するた
めに凹状になっている後方内側面と、キャビティの後方
面の一部を提供する前方面と、を有している。ゲート
は、ゲートおよびキャビティ挿入部を通って、後方面か
ら前方面まで中心に延びており、ノズルからキャビティ
まで溶融物を運ぶようになっている。冷却流体流路が、
ゲートおよびキャビティ挿入部を通って、冷却流体入口
から冷却流体出口まで延びている。ゲートおよびキャビ
ティ挿入部は、内側部と、外側部と、共に一体に結合さ
れたゲート部と、を有している。内側部は外側部内に適
合しており、両者の間に冷却流体流路を形成している。
ゲート部は、内側部および外側部のうちの少なくとも一
方に適合しており、それを通って延びるゲートを有して
いる。内側部および外側部は、耐腐食材料から形成さ
れ、ゲート部は、内側部および外側部を形成する材料と
比べてより耐摩耗性および伝導性に優れる材料から形成
されている。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明のさらなる目的と利点が、
添付の図面と共に以下の記述により説明される。
【０００７】図１は、本発明の一実施の形態によるゲー
トおよびキャビティ挿入部を示す多キャビティ射出成形
システムの一部の断面図である。
【０００８】図２は、組立のための位置における図１の
ゲートおよびキャビティ挿入部の内側部、外側部および
ゲート部を示す同大の分解図である。
【０００９】図３は、組立てられた状態の内側部、外側
部およびゲート部を示す断面図である。
【００１０】図４は、完成されたゲートおよびキャビテ
ィ挿入部の断面図である。
【００１１】図５は、その周囲の冷却流のパターンを示
すゲートおよびキャビティ挿入部の内側部の同大の図で
ある。
【００１２】図６は、本発明の他の実施の形態によるゲ
ートおよびキャビティ挿入部の断面図である。
【００１３】まず図１が参照される。図１は本発明の一
実施の形態によるワンピースのゲートおよびキャビティ
挿入部１０を示す多キャビティ射出形成システムまたは
装置の一部の断面図である。いくつかの延長熱ノズル１
２が、それらの後方端１６がボルト２０によって鋼鉄溶
融物分配マニホルド１８に固定されて、モールド１４内
に取付けられている。モールド１４は、応用に応じて多
段のプレートを有することができるが、この場合マニホ
ルドプレート２２とクランププレート２４がボルト２６
によって共に固定されており、キャビティ支援プレート
２８とキャビティプレート３０とが図の簡単のために示
されている。
【００１４】各ゲートおよびキャビティ挿入部１０は、
ノズル穴を形成する凹状の後方内側面３２と、本実施の
形態においてはキャビティ３８の後方面３６の一部を形
成する前方面３４と、ノズル穴３２から前方面３４まで
それを通って中央を延びノズル１２からキャビティ３８
まで溶融物を運ぶためのゲート４０と、を有している。
ゲートおよびキャビティ挿入部１０は、キャビティ支援
プレート２８を通って延びる開口４２と、キャビティプ
レート３０を通って一直線状に延びる開口４４とに適合
しており、その後方端４６はマニホルドプレート２２に
当接している。二重らせん状の冷却流体流路４８がゲー
トおよびキャビティ挿入部１０を通って延びており、冷
却流体入口および出口５０，５２によって、好適な冷却
流体、例えば水の源（図示せず）に接続されている。ゲ
ートおよびキャビティ挿入部１０からキャビティ支援プ
レート２８へ延びる位置決めピン５４が、冷却流体流路
４８が入口および出口導管５０，５２と適切に整列する
ことを保証している。
【００１５】溶融物路５６は、溶融物分配マニホルド１
８内で分岐しており、各熱ノズル１２内で中央溶融物孔
５８を通ってキャビティ３８に導くゲート４０に延びて
いる。溶融物分配マニホルド１８は、位置決めリング６
２によって囲まれた円筒状入口部６０を有しており、一
体の電気加熱部材６４によって加熱される。溶融物分配
マニホルド１８は、中央マニホルド位置決め部６６と、
加熱されるマニホルド１８と例えば水のような冷却流体
を冷却導管７２を通して送り込むことで冷却される周囲
のモールド１４との間に隔離空気空間７０を提供するい
くつかの圧力ディスク６８と、によって、マニホルドプ
レート２２とクランププレート２４の間に取付けられて
いる。
【００１６】各ノズル１２は、中央溶融物孔５８の周囲
に延びる一体の電気加熱部材７４を有している。本実施
の形態では、各加熱ノズル１２は、とがった前方端７８
を有する先端挿入部７６を有している。前方端７８は、
ねじ切りされた保持カラー８０によって所定位置に保持
されている。保持カラー８０は、ゲートおよびキャビテ
ィ挿入部１０に当接し、先端挿入部７６のとがった先端
７８をキャビティ３８に通ずるゲート４０と正確に一直
線状にするようにそれを位置決めする。加熱ノズル１２
はまた、その後方端１６に隣接すると共に、マニホルド
プレート２２内の環状台座８４に適合するフランジ部８
２を有している。これは、加熱ノズル１２を、加熱ノズ
ル１２の外側表面８８とゲートおよびキャビティ挿入部
１０の後方内側面３２との間に延びる隔離空気空間８６
に対して位置決めする。
【００１７】ここで、図２乃至図５を参照しつつ、本実
施の形態によるゲートおよびキャビティ挿入部１０と、
その製造方法とを詳細に説明する。図２に示すように、
ゲートおよびキャビティ挿入部１０は、中空内側部９
０、中空外側部９２およびゲート部９４の三構成部材ま
たは部分からなっている。内側部９０は、外側部９２内
に適合して両者の間に冷却流体路４８を形成するうね状
隆起外側面９６を有している。図５の矢印が示すよう
に、冷却流体路４８は、冷却流体入口導管５０と結合さ
れた入口９８から二重らせんを通って前方側に内側部９
０の前方端１１０の周りに延び、その後、冷却流体出口
導管５２と結合された出口１０２へと二重らせんを通っ
て戻る。ニッケル合金ろう付けペーストの玉１０４が、
うね状隆起外側面９６に沿って塗られ、内側部９０が外
側部９２内に挿入される。また、ニッケル合金ろう付け
ペースト１０４の玉１０５がゲート部９４に塗られ、そ
れは内側部および外側部９０，９２の前方端１１０，１
１２の隣接する開口１０６，１０８に挿入される。二重
らせん路４８を通って流れる冷却水と接触状態にある内
側部および外側部９０，９２は、ステンレススチールの
ような１以上の耐腐食性材料で作られ、ゲート４０がそ
れを通って延びるゲート部９４は、Ｈ１３工具鋼やタン
グステンカーバイドのような、より耐摩耗性および耐熱
衝撃性に優れるとともにより伝導性の高い材料で作られ
ている。
【００１８】組立てられた内側部および外側部９０，９
２およびゲート部９４は、真空炉内で、ニッケル合金の
溶融点を超える約１９２５°Ｆの温度にまで徐々に加熱
される。炉が加熱されるにつれて、それは相対的に高い
真空状態にされて実質的に全ての酸素を除去し、その
後、アルゴンや窒素のような不活性ガスで部分的に埋め
られる。ニッケル合金の溶融点に到達すると、それは溶
融し、毛管現象によってゲート部９４と内側および外側
部９０，９２の間を流れ、その３つの部分を一体にろう
付けして、図３に示すようなワンピースのゲートおよび
キャビティ挿入部１０を形成する。真空炉内でこのよう
にしてそれらを共にろう付けすることは、ゲートおよび
キャビティ挿入部１０の強度を最大にするとともに冷却
水の漏れを防止するような、それらの間の冶金接合を提
供する。真空炉からゲートおよびキャビティ挿入部１０
を取出した後、それは図４に示すように、機能的な大き
さおよび形状に加工される。
【００１９】使用時には、射出成形装置またはシステム
は、まず図１に示されるように組立てられる。唯一のキ
ャビティ３８のみが図の簡単のために示されているが、
溶融物分配マニホルド１８は通常、応用に応じて多数の
キャビティ３８に向かって延びるより多くの溶融物路の
枝を有している。電力がマニホルド１８およびノズル１
２内の加熱部材６４，７４に適用され、それらを所定の
作動温度にまで加熱する。所定の温度の水または他の好
適な冷却流体が二重らせん冷却流体路４８および冷却導
管７２に供給され、ゲートおよびキャビティ挿入部１０
とモールド１２とを冷却する。図からわかるように、二
重らせん路４８を通って流れる冷却水は、耐腐食性材料
で作られたゲートおよびキャビティ挿入部１０の内側お
よび外側部９０，９２のみと接触し、耐摩耗性および耐
熱衝撃性に優れる材料で作られたゲート部９４とは接触
しない。熱い加圧された溶融物が、その後、モールドマ
シン（図示せず）から従来同様の態様の所定の周期に従
って中央入口１１４を通って溶融物路５６内に射出され
る。溶融物は、加熱ノズル１２内の溶融物孔５８を通っ
てキャビティ３８内に流れる。キャビティ３８が充満す
ると、射出圧力が瞬間的にパック（詰め込み）のために
保持され、その後解放される。短い冷却期間の後、モー
ルド１４が取出しのために開けられる。取出後、モール
ド１４が閉じられ、キャビティ３８を再び充満するよう
に射出圧力が再適用される。このサイクルは、キャビテ
ィ３８の大きさおよび成形される材料のタイプに応じた
周波数で連続的に繰り返される。
【００２０】次に、本発明の別の実施の形態を図６を用
いて説明する。この実施の形態では、ゲートおよびキャ
ビティ挿入部１０は延長されておらず、冷却流体路４８
は、前記実施の形態のようならせん状ではなく、本件出
願人によるカナダ国特許出願第２，２２８，４５８号の
「射出成形冷却ゲート挿入部」に記載されているよう
に、前方、後方、内方および外方のいずれの方向にも延
びている。一方、それは、耐腐食性材料で形成された内
側部および外側部９０，９２と耐摩耗性および耐熱衝撃
性に優れる材料で形成されたゲート部９４とを有してお
り、前述と同様の方法で作られ、同様に使用される。
【００２１】射出成形の３部分のゲートおよびキャビテ
ィ挿入部の記述が、本発明の好適な実施の形態に対して
与えられたが、当業者によって理解されると共に特許請
求の範囲に規定された本発明の範囲から離れることな
く、様々な他の修正がなされ得ることが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるゲートおよびキャ
ビティ挿入部を示す多キャビティ射出成形システムの一
部の断面図。
【図２】組立のための位置における図１のゲートおよび
キャビティ挿入部の内側部、外側部およびゲート部を示
す同大の分解図。
【図３】組立てられた状態の内側部、外側部およびゲー
ト部を示す断面図。
【図４】完成されたゲートおよびキャビティ挿入部の断
面図。
【図５】その周囲の冷却流のパターンを示すゲートおよ
びキャビティ挿入部の内側部の同大の図。
【図６】本発明の他の実施の形態によるゲートおよびキ
ャビティ挿入部の断面図。
【符号の説明】
１０ ゲートおよびキャビティ挿入部 １２ 熱ノズル １４ モールド １６ 後方端 ２０ ボルト ２２ マニホルドプレート ２４ クランププレート ２６ ボルト ２８ キャビティ支援プレート ３０ キャビティプレート ３２ 後方内側面 ３４ 前方面 ３８ キャビティ ４０ ゲート ４２ 開口 ４４ 開口 ４６ 後方端 ４８ 冷却流体流路 ５０ 入口導管 ５２ 出口導管 ５４ 位置決めピン ５６ 溶融物路 ５８ 中央溶融物路 ６０ 円筒状入口部 ６２ 位置決めリング ６４ 電気加熱部材 ６６ 中央マニホルド位置決め部 ６８ 圧力ディスク ７０ 隔離空気空間 ７２ 冷却導管 ７４ 電気加熱部材 ７６ 先端挿入部 ７８ 前方端 ８０ 保持カラー ８２ フランジ部 ８４ 環状台座 ８６ 隔離空気空間 ８８ 外側表面 ９０ 中空内側部 ９２ 中空外側部 ９４ ゲート部 ９６ うね状隆起外側面 ９８ 入口 １０２ 出口 １０４ ろう付けペーストの玉 １０５ ろう付けペーストの玉 １０６ 開口 １０８ 開口 １１０ 前方端 １１２ 前方端 １１４ 中央入口
フロントページの続き (72)発明者 ナカニシ、イツト カナダ国オンタリオ州、トロント、ホーラ ンド、アベニュ、48 Ｆターム(参考） 4F202 AJ12 AJ14 CA11 CB01 CK01 CK06 CN14

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ノズルを受容するために凹状になっている
    後方内側面と、キャビティの後方面の少なくとも一部を
    提供する前方面と、ノズルからキャビティまで溶融物を
    運ぶためそれを通って後方内側面から前方面まで中央に
    延びているゲートと、冷却流体入口から冷却流体出口ま
    でそれを通って延びている少なくとも１つの冷却流体流
    路と、を有する、熱ノズルとキャビティとの間のモール
    ド内に取付けられる射出成形のワンピースのゲートおよ
    びキャビティ挿入部であって、 内側部と、 外側部と、 共に一体に結合されたゲート部と、を有し、 内側部は外側部内に適合しており、両者の間に少なくと
    も１つの冷却流体流路を形成し、 ゲート部は、内側部および外側部のうちの少なくとも一
    方に適合しており、それを通って延びるゲートを有して
    おり、 内側部および外側部は、耐腐食材料から形成され、 ゲート部は、内側部および外側部を形成する材料と比べ
    て、より耐摩耗性および伝導性に優れる材料から形成さ
    れている、ことを特徴とするゲートおよびキャビティ挿
    入部。
  2. 【請求項２】ゲート挿入部の内側部および外側部は、ス
    テンレススチールで形成されていることを特徴とする請
    求項１に記載のゲートおよびキャビティ挿入部。
  3. 【請求項３】ゲートおよびキャビティ挿入部のゲート部
    は、Ｈ１３工具鋼で形成されていることを特徴とする請
    求項２に記載のゲートおよびキャビティ挿入部。
  4. 【請求項４】ゲートおよびキャビティ挿入部のゲート部
    は、カーバイドスチールで形成されていることを特徴と
    する請求項２に記載のゲートおよびキャビティ挿入部。
JP11024279A 1998-02-02 1999-02-01 射出成形の三部分のゲ―トおよびキャビティ挿入部 Ceased JP2000202871A (ja)

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