JP2006044274A - 射出成形金型用の加熱型ノズル - Google Patents

Abstract

【課題】射出成形金型用の加熱型ノズル１であって、ノズル本体２を有しており、該ノズル本体は流過通路１１を備えており、前記ノズル本体に温度測定部材３を取り付けるようになっている形式のものにおいて、加熱型ノズルのノズル本体に温度測定部材を、小さい熱伝達抵抗で簡単かつ確実に配置できるようにする。
【解決手段】ノズル本体上に締め付けスリーブ４を配置してあり、該締め付けスリーブは内面に切欠き部５を有しており、該切欠き部は入口部６を介して外側からアクセス可能になっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、射出成形金型用の加熱型ノズルであって、ノズル本体を有しており、該ノズル本体は流過通路を備えており、該流過通路はノズル出口開口に通じており、前記ノズル本体に温度測定部材を取り付けるようになっている形式のものに関する。

前記形式の加熱型ノズルは、すでに公知であって、本出願人によって製造されかつ市販されている。

公知の射出ノズル（加熱型ノズル）においては、ノズル本体の温度の測定のために温度センサーをノズル出口開口の領域に設けてあり、該温度センサーは、ノズル出口開口の領域でノズル本体の内部へ延びる切欠き部（凹設部）内に挿入されている。

温度センサーは小管内に配置されており、該小管は小管内に温度センサーの導線も受容している。ノズル本体上に加熱コイルを配置するようになっているので、温度センサー若しくは小管はノズル本体から突出しないようにされる。このために、ノズル本体は切欠き部から軸線方向に延びる溝を有しており、該溝内に温度センサーの導線（リード線）若しくは小管を敷設してある。

切欠き部はノズル本体の内部へ延びているのに対して、溝はノズル本体の軸線方向に延びているので、小管の、温度センサーが配置されている前側（先端側）の端部は折り曲げられねばならない。温度センサーは温度センサーへの良好な熱伝達のためにノズル本体の切欠き部の底壁面に接触させられねばならないので、前記折り曲げは著しく正確に行われねばならない。このこと（著しく正確な折り曲げ）は困難な作業である。さらに加熱コイルの起伏は、温度センサーを切欠き部の底壁面に向けて押圧するための力にとって不都合に作用することになる。即ち、温度センサーの押圧力にばらつきが生じる。その結果、加熱型ノズル毎に温度センサー（温度測定部材）とノズル本体との間の熱伝達抵抗若しくは熱伝達率が異なることになる。

温度センサーとノズル本体との間の異なる熱伝達抵抗は、測定精度に不都合な影響を及ぼすことになる。即ちノズル本体の、温度センサーによって測定された温度が、各ノズル毎に異なる値で表されることになる。このことは、複数の加熱型ノズルを備えた射出成形金型にとって極めて不都合であり、それというのは、異なる温度はプラスチックの異なる流動性につながり、その結果、製品内の不均一な素質、ひいては品質低下を招くことになるからである。

本発明の課題は、冒頭に述べた形式の加熱型ノズルを改善して、該加熱型ノズルのノズル本体に温度測定部材を、小さい熱伝達抵抗で簡単かつ確実に配置できるようにすることである。

前記課題を解決するために本発明の構成では、ノズル本体上に締め付けスリーブを配置してあり、該締め付けスリーブは内面に切欠き部を有しており、該切欠き部は入口部、例えば貫通部を介して外側からアクセス可能、即ち到達可能になっている。

切欠き部を締め付けスリーブの内面に形成してあることによって、該切欠き部はノズル本体と一緒に中空室（中空スペース）を画成しており、該中空室内に温度測定部材がノズル本体と直接に接触した状態で配置される。切欠き部には入口部を介して外側からアクセス可能になっているので、温度測定部材（これは一般的に温度センサーであるものの、熱電素子（サーモエレメント[thermoelement]とも呼ばれる）、熱電対、若しくは熱線であってもよい）は、外側から簡単に切欠き部内に装着される。

本発明の有利な実施態様では、締め付けスリーブはノズル本体上に相対回動可能に配置されている。これによって、温度測定部材（温度センサー）を締め付けスリーブの切欠き部内に簡単に配置することができる。温度測定部材は入口部（貫通部）を通して差し込まれるだけでよく、締め付けスリーブは温度測定部材の差し込みの後にノズル本体に対して回動させられる。その結果温度測定部材は、切欠き部とノズル本体とによって画成された中空室内に位置することになる。

本発明の有利な実施態様では、切欠き部及び入口部は、締め付けスリーブの軸線方向で締め付けスリーブの下側（ノズル本体の先端側とは逆の側、即ちノズル出口開口側とは逆の側）の縁部まで延びている。これによって利点として、温度測定部材は締め付けスリーブを軸線方向で越えて延在できる。さらに、従来の形式で小管内に受容されている温度測定部材を、切欠き部とノズル本体とによって画成された中空室内に配置することができる。小管の、温度測定部材の受容されている端部を折り曲げる必要がなく、有利である。

本発明の特に有利な実施態様では、切欠き部の深さは、締め付けスリーブの周方向で減少している。このような構成に基づき、温度測定部材は締め付けスリーブの回動によって切欠き部の壁面とノズル本体との間に締め込まれる。その結果、温度測定部材とノズル本体との間の接触が保証され、熱伝達抵抗が小さくなる。

本発明のさらに有利な実施態様では、切欠き部の深さの減少は、所定の湾曲線若しくはカーブに沿って行われている。これによって、一面では温度測定部材の確実な締め付けが行われ、かつ他面では温度測定部材の外周面と切欠き部の壁面とは互いに広い範囲で接触させられる。該実施態様において切欠き部の深さを該切欠き部の、入口部とは逆の側で温度測定部材の半径の値に減少させてあると、温度測定部材は該温度測定部材の外壁面の四分の一で締め付けスリーブと接触している。

切欠き部及び入口部を締め付けスリーブの軸線方向に延びるように形成する代わりに、本発明の別の実施態様では、切欠き部及び入口部は、締め付けスリーブの周方向に延びている。このような構成に基づき、温度測定部材は軸線方向（長手方向）の移動によって切欠き部内に装着される。従って、締め付けスリーブをノズル本体上に相対回動可能に配置する必要がなくなる。締め付けスリーブは、ノズル本体上に不動に若しくは固定的に配置されていてよい。このことは、締め付けスリーブ上に加熱コイルを配置してある場合に特に有利である。加熱コイルは良好な熱接触のために締め付けスリーブ上にきつく巻き付けられているので、締め付けスリーブからの加熱コイルの除去に際して加熱コイルは巻き戻しによって緩められる。ノズル本体上に不動に若しくは固定的に配置された締め付けスリーブは、加熱コイルの巻き戻しの際にもノズル本体に対して回動させられない。従って温度測定部材を締め付けスリーブの切欠き部内に保持しておくことができる。

切欠き部及び入口部を締め付けスリーブの周方向に延びるように形成する前記実施態様において有利には、締め付けスリーブは、締め付けスリーブの軸線方向に延びるスリットを有しており、該スリットは切欠き部に通じている。このような構成に基づき、温度測定部材は切欠き部内に簡単に装着される。温度測定部材は端部を折り曲げられているだけでよく、折り曲げられている端部がスリット及び入口部に差し込まれ、次いで、温度測定部材の曲げ出されている区分が温度測定部材の、スリット内に位置する区分の軸線方向の移動によって切欠き部内へ移される。

本発明の別の有利な実施態様では、ノズル本体上に熱伝導スリーブを不動に配置してある。このような構成に基づき、ノズル本体を段付き円筒体として形成する必要がなくなる。熱伝導スリーブは締め付けスリーブと同じ内径及び外径を有しているので、ノズル本体は円筒状に形成されていてよく、ノズル本体及び熱伝導スリーブから成る該部材の外径は、締め付けスリーブの下側の端部で変化させられていない。

熱伝導スリーブは、熱伝導スリーブの軸線方向に延びるスリットを有していると有利である。該スリット内に、温度測定部材の導線若しくは小管の、締め付けスリーブからノズルの先端部とは逆の側へ、即ちノズルの後端部の側へ延びる区分が敷設され、即ち嵌め込まれる。熱伝導スリーブは、該熱伝導スリーブをノズル本体上に締りばめ状態で、即ち締め付け固定した状態で装着できるように形成されている。

熱伝導スリーブ及び／又は締め付けスリーブは、メートル当たり少なくとも１００ワットケルビンの熱伝導量を有する材料から成っていると有利である。このような材料として例えば銅合金が用いられる。

熱伝導スリーブの熱抵抗は小さく、かつノズル本体の半径は熱伝導スリーブの厚さだけ減少されているので、熱伝導スリーブ上に配置された加熱コイルと流過通路との間の熱抵抗は著しく小さくなっている。さらに、加熱コイルで生ぜしめられた熱は熱伝導スリーブによって著しく均一に分配される。

図１に示してあるように、加熱型ノズル（通路加熱型ノズルとも称される）１のノズル本体２は軸線方向（長手方向）に溶融物のための流過通路１１によって貫通されており、貫通通路はノズル出口開口１０に通じている。ノズル本体２は円筒状若しくは管状に形成されている。図面の簡略化のために、ノズル本体２の、ノズル出口開口１０と逆の側の部分は、図示を省略してあり、それというのは該部分は従来の構成形式で形成されているものであるからである。

ノズル本体（スリーブ体）２に、銅合金から成る熱伝導スリーブ８を被せ嵌めてあり、該熱伝導スリーブは軸線方向に延びるスリット９を有している。熱伝導スリーブ８は、該熱伝導スリーブをノズル本体２上に締りばめ状態で装着できるように形成されている。熱伝導スリーブ８のスリット９は、該スリット内に小管３を完全に収容できる幅で形成されており、小管３の前側の端部内に温度センサーを配置してある。

熱伝導スリーブ８の上方に、締め付けスリーブ４を配置してある。締め付けスリーブ（クランプスリーブ）４は銅合金から成っている。締め付けスリーブ４は、該締め付けスリーブがノズル本体２上に回動可能に被せ嵌められるように形成されている。

特に図３及び図５から見て取れるように、締め付けスリーブ４は内面に切欠き部５を有しており、該切欠き部（凹設部）は貫通部６を介して外側（外部）からアクセス可能になっている。即ち貫通部６は、締め付けスリーブ内の切欠き部５と締め付けスリーブの外側（外部）とを接続若しくは連通して、締め付けスリーブの外側から切欠き部内への到達を可能にしている。切欠き部５及び貫通部６は締め付けスリーブ４の下側の縁部まで延びている。締め付けスリーブ４は開口部７を有しており、該開口部内に、締め付けスリーブ４の回動のための工具の突起部を係合させるようになっている。

締め付けスリーブ４の上方に絶縁リング１３を配置してある。該絶縁リングを用いて締め付けスリーブ４はノズル本体２上にロックされる。

貫通部６の幅は、内部に温度センサーを受容する小管３が貫通部６を通り抜けできるように規定されている。

特に図３及び図５から見て取れるように、切欠き部５の深さは締め付けスリーブの周方向で減少しており、換言すれば、切欠き部は周方向で先細りになっている。切欠き部５の深さは該切欠き部の、貫通部６と逆の側で小管３の半径にほぼ相当する値に減少している。

締め付けスリーブ４は、図２及び図３に示す位置では締め付けスリーブの貫通部６と熱伝導スリーブ８のスリット９とを互いに合致させるように、ノズル本体２上に配置されている。これによって、直線状に延びる小管３は貫通部６及びスリット９内に嵌め込まれる。小管はノズル本体２と接触する。

小管３を貫通部６及びスリット９内に嵌め込んだ後に、締め付けスリーブ４はノズル本体２上で回動させられる。図４及び図５は締め付けスリーブ４を、該締め付けスリーブの回動の後の位置で示している。回動方向は図５に矢印１２で示してある。

特に図５から見て取れるように、小管３は締め付けスリーブ４の回動の後には、切欠き部５の壁とノズル本体２とによって画成された中空室（空所若しくは中空スペース）内に位置している。切欠き部５の深さを締め付けスリーブの周方向で減少させてあることに基づき、小管３は、締め付けスリーブ４の矢印１２の方向での回動によってノズル本体２に圧着される。該圧着は機械的な良好な接触を生ぜしめ、その結果、小管３とノズル本体２との間の熱伝達抵抗は著しく小さく、かつすべての加熱型ノズルにとってほぼ同じである。

図６に示してある加熱型ノズルは、多くの部分を本発明の図１に示す実施例の部分に相応して形成されている。同じ構成部分若しくは同じ機能の構成部分は、ダッシュ（′）の付けられた符号で表してある。

図６に示す加熱型ノズル１′において、銅合金から成っていてノズル本体２′に被せ嵌められる締め付けスリーブ４′は、該締め付けスリーブがノズル本体２′上に相対回動不能に、即ち締りばめ状態で装着されるように形成されている。

締め付けスリーブ４′は内面に、締め付けスリーブ４′の周方向へ延びる切欠き部５′を有している。切欠き部５′は、図７からも見て取れるように、該切欠き部に隣接して設けられた、貫通部に類似の入口部６′を介してアクセス可能になっており、該入口部は切欠き部５′に対して平行に延びていて、かつ締め付けスリーブ４′の端面まで広がっている。切欠き部５′及び入口部６′は、締め付けスリーブ４′の軸線方向へ延びるスリット９′に通じている。該スリット９′は、前側の端部内に温度センサーを受容している小管が該スリット内に完全に収容され得るような幅で形成されている。小管の、温度センサーが受容（配置）されている端部を折り曲げてある場合には、該端部は、スリット９′内での小管の軸線方向の移動によって切欠き部５内に配置され、即ち収容される。

本発明の１つの実施例の加熱型ノズルの分解状態で示す側面図 図１の加熱型ノズルの、組み立てられた状態でかつ締め付けスリーブの入口部と熱伝導スリーブのスリットとを合致させた位置で示す側面図 図２のＡ−Ａ線に沿った断面図 図１の加熱型ノズルの、組み立てられた状態でかつ締め付けスリーブの入口部と熱伝導スリーブのスリットとを合致させていない位置で示す側面図 図４のＡ−Ａ線に沿った断面図 本発明の別の実施例の加熱型ノズルの分解状態で示す側面図 図６の加熱型ノズルの締め付けスリーブの斜視図

符号の説明

１ 加熱型ノズル、 ２ ノズル本体、 ３ 小管、 ４ 締め付けスリーブ、 ５ 切欠き部、 ６ 貫通部、 ７ 開口部、 ８ 熱伝導スリーブ、 ９ スリット、 １０ ノズル出口開口、 １１ 流過通路、 １２ 回動方向、 １３ 絶縁リング

Claims (10)

1. 射出成形金型用の加熱型ノズル（１，１′）であって、ノズル本体（２，２′）を有しており、該ノズル本体は流過通路（１１，１１′）を備えており、該流過通路はノズル出口開口（１０，１０′）に通じており、前記ノズル本体に温度測定部材（３，３′）を取り付けるようになっている形式のものにおいて、ノズル本体（２，２′）上に締め付けスリーブ（４，４′）を配置してあり、該締め付けスリーブは内面に切欠き部（５，５′）を有しており、該切欠き部は入口部（６，６′）を介して外側からアクセス可能になっていることを特徴とする、射出成形金型用の加熱型ノズル。
2. 締め付けスリーブ（４）はノズル本体（２）上に相対回動可能に配置されている請求項１に記載の加熱型ノズル。
3. 切欠き部（５）及び入口部（６）は、締め付けスリーブ（４）の軸線方向で締め付けスリーブ（４）の下側の縁部まで延びている請求項１又は２に記載の加熱型ノズル。
4. 切欠き部（５）の深さは、締め付けスリーブの周方向で減少している請求項１から３のいずれか１項に記載の加熱型ノズル。
5. 切欠き部の深さの減少は、所定の湾曲線に沿って行われている請求項４に記載の加熱型ノズル。
6. 切欠き部（５′）及び入口部（６′）は、締め付けスリーブ（４′）の周方向に延びている請求項１に記載の加熱型ノズル。
7. 締め付けスリーブ（４′）は、締め付けスリーブ（４′）の軸線方向に延びるスリット（９′）を有している請求項６に記載の加熱型ノズル。
8. ノズル本体（２）上に熱伝導スリーブ（８）を不動に配置してある請求項１から７のいずれか１項に記載の加熱型ノズル。
9. 熱伝導スリーブ（８）は、熱伝導スリーブ（８）の軸線方向に延びるスリット（９）を有している請求項８に記載の加熱型ノズル。
10. 熱伝導スリーブ（８）及び／又は締め付けスリーブ（４）は、メートル当たり少なくとも１００ワットケルビンの熱伝導量を有する材料から成っている請求項８又は９に記載の加熱型ノズル。

Images