JP2002347086A - バルブゲート式金型装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数個取りの金型装置において、各バルブゲ
ートの温度を均一なものとし、またコストの低減を図る
ことができるバルブゲート式金型装置を提供する。 【解決手段】 複数のキャビティ３を形成する固定型１
および可動型２を備える。固定型１にランナー27および
このランナー27から各キャビティ３にそれぞれ樹脂Ｐ´
をゲート33を介して充填する複数のゲートバルブ30を設
ける。複数のゲートバルブ30間に伝熱体35を介在する。
伝熱体35にヒータ34を設ける。伝熱体35にはゲートバル
ブ30の外側を覆う筒体40を設ける。共有化したヒータ34
により加熱した伝熱体35によりゲートバルブ30を均一に
加熱できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂の射
出成形などに用いられるバルブゲート式金型装置に係わ
り、特に複数個取りの金型装置に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】熱可塑性樹脂の射出成
形に用いられるホットランナー金型装置は、成形能率を
高めるために、キャビティへのゲートまでの材料通路内
の樹脂を加熱して常時溶融状態に保つものである。一
方、製品となるキャビティ内の樹脂は冷却させて固化さ
せなければならないため、ホットランナー金型装置で
は、何らかの手段によるゲートの開閉が必要である。こ
のゲートの開閉方式として、バルブピンによりゲートを
機械的に開閉するバルブゲート方式が周知である。

【０００３】従来のバルブゲート式金型装置では、バル
ブケーシング内の樹脂を溶融状態に保つ必要があるの
で、バルブゲート１個につき１個のヒータが設けられて
いるものであった。

【０００４】しかしながら、このような従来のバルブゲ
ート式金型装置では、１個のバルブゲートにつき１個の
ヒータを必要とするので各バルブゲートでの温度が均一
になりにくく、またコストアップの原因となっていた。

【０００５】本発明は、このような問題点を解決しよう
とするもので、複数個取りの金型装置において、各バル
ブゲートの温度を均一なものとし、またコストの低減を
図ることができるバルブゲート式金型装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、互い
に開閉し型閉時に相互間に複数のキャビティを形成する
固定型および可動型を備え、前記固定型には、材料通路
およびこの材料通路から前記各キャビティにそれぞれ材
料をゲートを介して充填する複数のゲートバルブを有
し、前記複数のゲートバルブ間に伝熱体を介在すると共
に、この伝熱体にヒータを設けたことを特徴とするバル
ブゲート式金型装置である。

【０００７】この請求項１の構成によれば、ヒータによ
り伝熱体は加熱され、そして加熱された伝熱体によりゲ
ートバルブが加熱されるので、ゲートバルブ内の樹脂を
溶融状態に保つことができる。

【０００８】請求項２の発明は、前記伝熱体は板状に形
成されると共に、前記ゲートバルブが挿入する貫通孔が
形成されたことを特徴とする請求項１記載のバルブゲー
ト式金型装置である。

【０００９】この請求項２の構成によれば、貫通孔の内
側全周よりゲートバルブを加熱することができる。

【００１０】請求項３の発明は、前記貫通孔には前記ゲ
ートバルブの外側を覆うように筒体が形成されたことを
特徴とする請求項２記載のバルブゲート式金型装置であ
る。

【００１１】この請求項３の構成によれば、伝熱体と一
体な筒体の内側にゲートバルブを配置することにより、
伝熱体側からゲートバルブ側への熱伝導面積を大きくす
ることができる。請求項４の発明は、前記ゲートバルブ
の外周と前記筒体の内周との間に間隙を形成したことを
特徴とする請求項３記載のバルブゲート式金型装置であ
る。

【００１２】この請求項４の構成によれば、ヒータの熱
による、筒体、ゲートバルブの熱膨張に伴う弊害を除去
することができる。

【００１３】

【発明の実施形態】以下、本発明のバルブゲート式金型
装置の一実施例について、図を参照しながら説明する。
本金型装置は、互いに図示左右方向に移動して開閉する
固定型１と可動型２とからなっており、型閉時にこれら
固定型１および可動型２間に、製品形状のキャビティ３
を複数形成するものである。

【００１４】前記固定型１は、図示していない射出成形
機の固定側プラテンに取り付けられる固定側取付板11
と、この固定側取付板11の可動型２側周辺部に固定され
た第１のスペーサブロック12と、この第１のスペーサブ
ロック12に固定された中間板13と、この中間板13に固定
された第２のスペーサブロック14と、この第２のスペー
サブロック14に固定された固定側型板15とを備えてい
る。

【００１５】前記固定側取付板11には、射出成形機のノ
ズルに接続されるスプルーブッシ21およびローケートリ
ング22が固定されている。スプルーブッシュ21は、射出
成形機のノズルから射出された成形材料である溶融した
熱可塑性樹脂Ｐ´が流入する材料通路であるスプルー23
を内部に有している。また、前記中間板13と固定側型板
15との間にはマニホールド26が設けられている。このマ
ニホールド26には、中間板13を貫通した前記スプルーブ
ッシュ21の先端部が接続されている。そして、マニホー
ルド26の内部には、前記スプルー23に連通するとしての
ランナー27が形成されている。このランナー27は、材料
通路を複数、例えば実施例では４つの場合を示してお
り、各キャビティ３へそれぞれ分岐させるものである。
さらに、これら各キャビティ３にそれぞれ対応する複
数、実施例では４つのゲートバルブ30のバルブケーシン
グ31がマニホールド26に接続されている。これらゲート
バルブ30のバルブケーシング31は、固定側型板15に埋め
込まれて固定されているが、内部が前記ランナー27の分
岐路に連通する材料通路32になっており、この材料通路
32をキャビティ３に開口させるゲート33を先端部に有し
ている。そして、前記複数のゲートバルブ30のバルブケ
ーシング31間には後述するようにシーズヒータなどのヒ
ータ34を備えた伝熱体35が介在し、このヒータ34の加熱
によって、材料通路32内の樹脂Ｐ´が常時溶融状態に保
たれるようになっている。

【００１６】そして、前記各ゲート33は、固定型１およ
び可動型２の型開閉方向に移動するバルブ体としてのバ
ルブピン36により開閉されるようになっている。これら
バルブピン36の駆動のために、前記固定側取付板11と中
間板13との間にバルブ駆動装置としてのバルブ駆動用シ
リンダ装置37が設けられている。そして、このシリンダ
装置3にバルブピン36の基端部は連結され、シリンダ装
置37によりバルブピン36は進退駆動できるようになって
いる。これらバルブピン36は、中間板13およびマニホー
ルド26にそれぞれ形成された前記型開閉方向の通孔13
Ａ，26Ａを貫通して先端部がバルブケーシング31内に位
置している。

【００１７】前記伝熱体35は、周囲の材料、例えば固定
側型板15より熱伝導性に優れる金属材料、例えば銅、銅
合金により形成された板状であり、その四方には前記バ
ルブケーシング31が貫通する貫通孔40Ａを備えた円形の
筒体40が伝熱体35の両側表面と直交するようにゲートバ
ルブ30の軸方向に配置され、さらに伝熱体35の両側表面
にそれぞれ線状ヒータ34が一体に設けられる。この線状
ヒータ34は各筒体40に近接するように環状に配置され、
そして両表面に設けた一対のヒータ34の両端34Ａをそれ
ぞれヒータ制御手段41に接続している。このヒータ制御
手段41には前記伝熱体35に設けた温度センサー（図示せ
ず）が接続され、伝熱体35を所望温度に制御できるよう
にしている。伝熱体35は固定側型板15に形成された凹部
42内に配置されると共に、この伝熱体35と固定側型板15
の間には空気断熱層などの断熱層43が形成されている。
そして、筒体40内にゲートバルブ30のバルブケーシング
31が貫通すると共に、バルブケーシング31の外周と筒体
40の内周の間には僅かな隙間Ｇが形成されている。な
お、15Ａは凹部42の上部開口を覆う閉塞板であり、伝熱
体35の上方に断熱層43を介して固定されている。

【００１８】前記可動型２は、射出成形機の可動側プラ
テンに取り付けられる可動側取付板51と、この可動側取
付板51の固定型１側周辺部に固定された第１のスペーサ
ブロック52と、この第１のスペーサブロック52に固定さ
れた可動側型板53とを備えている。この可動側型板53
は、前記固定側型板15との間にキャビティ３を形成する
ものである。

【００１９】前記可動側型板53と可動側取付板51との間
には、突き出し板61が前記固定型1および可動型２の型
開閉方向に所定範囲移動自在に支持されている。そし
て、突き出し板61には、複数の突き出しピン62の基端部
が固定されている。これら突き出しピン62は、可動側型
板53を摺動自在に貫通しており、先端部が各キャビティ
３にそれぞれ臨んで位置するものである。また、突き出
し板61における固定型１と反対側の面には突き出しロッ
ド受け63が固定されている。この突き出しロッド受け63
は油圧シリンダー64により駆動される。

【００２０】つぎに、前記の構成について、その作用を
説明する。固定型１と可動型２とが型開状態で、この状
態では、各バルブピン36がそれぞれ各ゲート33に嵌合し
てこのゲート33を閉じている。そして、固定型１と可動
型２とが型閉し、バルブ駆動用シリンダ装置37を作動
し、これにより、各バルブピン36の先端部が各ゲート33
からいっせいに抜けて、これらゲート33が開放される。
ゲート33が開放されたすぐ後から、射出成形機からの樹
脂の射出が始まる。これにより、固定型１のスプルー2
3、ランナー27および材料通路32内の樹脂Ｐ´がキャビ
ティ３の方へ流動する。これにより、材料通路32からゲ
ート33を通って樹脂Ｐ´がキャビティ３内に流入する。
このようにしてキャビティ３内に樹脂Ｐ´が充填された
後も、射出成形機のノズル側では、固定型１への樹脂の
加圧が若干続けられる(保圧)。この保圧は、キャビティ
３からの樹脂の逆流の防止と、樹脂の冷却に伴う収縮分
の樹脂を補償するためのものである。

【００２１】この保圧の終了後にバルブ駆動用シリンダ
装置37により、各バルブピン36の先端部が各ゲート33に
それぞれ嵌合して、これらゲート33が閉鎖される。さら
に、キャビティ３内の樹脂すなわち製品Ｐが十分に冷却
して固化した後、固定型１と可動型２とが型開される。
この型開に伴い、油圧シリンダー64を作動して突き出し
ピン62が固定型１の方へ移動し、製品Ｐを突き出して可
動型２から離型させる。こうして離型された製品Ｐが図
示していない取り出し装置により取り出された後、前述
のようにして再び型閉が行われ、成形が繰り返される。

【００２２】そして、このような成形時においてバルブ
ケーシング31内の材料通路32にある樹脂Ｐ´は溶融状態
に保たれている。これはヒータ制御手段41によりヒータ
34に通電することにより発熱し、この熱により伝熱体35
が加熱されると共に、伝熱体35の全体に伝熱し筒体40を
加熱する。この結果、高温となった筒体40の内側に配置
されているバルブケーシング31、ひいては材料通路32内
の樹脂Ｐ´が加熱され、溶融状態が保たれる。

【００２３】以上のように、前記実施例では、互いに開
閉し型閉時に相互間に複数のキャビティ３を形成する固
定型１および可動型２を備え、前記固定型１には、ラン
ナー27およびこのランナー27から前記各キャビティ３に
それぞれ樹脂Ｐ´をゲート33を介して充填する複数のゲ
ートバルブ30を有し、前記複数のゲートバルブ30間に伝
熱体35を介在すると共に、この伝熱体35にヒータ34を設
けたことにより、ヒータ34に通電して伝熱体35を加熱
し、そして加熱された伝熱体35によりゲートバルブ30を
加熱でき、複数のゲートバルブ30が設けられていても、
これ複数のゲートバルブ30に対応してヒータ34を共有し
た伝熱体35によってゲートバルブ30内の樹脂Ｐ´を加熱
溶融することで、ヒータ34の熱を分散して伝熱体35の温
度分布を均一とし、該均一な温度の熱により複数のゲー
トバルブ30を加熱することができるので、各ゲートバル
ブ30内の樹脂Ｐ´を均一な状態で射出成形することがで
きる。さらに両表面に設けた一対のヒータ34を１箇所の
ヒータ制御手段41により制御することにより同時に複数
のゲートバルブ30の温度管理を行なうことができるので
温度制御も容易に行なうことができる。しかも複数の各
ゲートバルブ30に対してヒータ34を共有することができ
るので、ヒータ34の節減を図ることができる。

【００２４】また、伝熱体35は板状に形成されると共
に、前記ゲートバルブ30が挿入する貫通孔40Ａが形成さ
れたことにより、ゲートバルブ30のバルブケーシング31
の外周全部を伝熱体35が囲むことにより、バルブケーシ
ング31、ひいては材料通路32の樹脂Ｐ´を均一的に加熱
することができる。

【００２５】さらに、前記貫通孔40Ａには前記ゲートバ
ルブ30の外側を覆うように筒体40が形成されたことによ
り、バルブケーシング31に対向する伝熱体35側の面積を
大きくでき、この結果材料通路32に沿って樹脂Ｐ´を加
熱して均一な溶融状態とすることができる。

【００２６】しかも、前記ゲートバルブ30のバルブケー
シング31の外周と前記筒体40の内周との間に僅かな間隙
Ｇを形成したことにより、ヒータ34の熱によりバルブケ
ーシング31、筒体40が熱変形しても、その変形を隙間に
より吸収して変形を防止することができる。

【００２７】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨の範囲内において、種々の変形
実施が可能である。

【００２８】

【発明の効果】請求項１の発明は、互いに開閉し型閉時
に相互間に複数のキャビティを形成する固定型および可
動型を備え、前記固定型には、材料通路およびこの材料
通路から前記各キャビティにそれぞれ材料をゲートを介
して充填する複数のゲートバルブを有し、前記複数のゲ
ートバルブ間に伝熱体を介在すると共に、この伝熱体に
ヒータを設けたことを特徴とするバルブゲート式金型装
置であり、ヒータにより加熱された伝熱体によりゲート
バルブを加熱して、複数のゲートバルブを均一に加熱す
ることが可能であり、またヒータを共有することでコス
トの低減を図ることができる。

【００２９】請求項２の発明は、前記伝熱体は板状に形
成されると共に、前記ゲートバルブが挿入する貫通孔が
形成されたことを特徴とする請求項１記載のバルブゲー
ト式金型装置であり、ゲートバルブの全周より加熱して
均一に樹脂を加熱することができる。

【００３０】請求項３の発明は、前記貫通孔には前記ゲ
ートバルブの外側を覆うように筒体が形成されたことを
特徴とする請求項２記載のバルブゲート式金型装置であ
り、伝熱体側からゲートバルブ側への熱伝導面積を大き
くして、ゲートバルブの樹脂をより均一に加熱すること
ができる。

【００３１】請求項４の発明は、前記ゲートバルブの外
周と前記筒体の内周との間に間隙を形成したことを特徴
とする請求項３記載のバルブゲート式金型装置であり、
熱変形に伴う弊害を無くすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す全体断面図である。

【図２】本発明の一実施例を示す要部の拡大断面図であ
る。

【図３】本発明の一実施例を示す要部の平面図である。

【符号の説明】

１ 固定型 ２ 可動型 ３ キャビティ 27 ランナー（材料通路） 30 ゲートバルブ 32 材料通路 33 ゲート 34 ヒータ 35 伝熱体 40 筒体 40Ａ 貫通孔 Ｇ 間隙

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに開閉し型閉時に相互間に複数のキ
   ャビティを形成する固定型および可動型を備え、前記固
   定型には、材料通路およびこの材料通路から前記各キャ
   ビティにそれぞれ材料をゲートを介して充填する複数の
   ゲートバルブを有し、前記複数のゲートバルブ間に伝熱
   体を介在すると共に、この伝熱体にヒータを設けたこと
   を特徴とするバルブゲート式金型装置。
2. 【請求項２】 前記伝熱体は板状に形成されると共に、
   前記ゲートバルブが挿入する貫通孔が形成されたことを
   特徴とする請求項１記載のバルブゲート式金型装置。
3. 【請求項３】 前記貫通孔には前記ゲートバルブの外側
   を覆うように筒体が形成されたことを特徴とする請求項
   ２記載のバルブゲート式金型装置。
4. 【請求項４】 前記ゲートバルブの外周と前記筒体の内
   周との間に間隙を形成したことを特徴とする請求項３記
   載のバルブゲート式金型装置。