JP3004427B2 - テーパ付き加熱要素を有する射出成形ノズル - Google Patents
テーパ付き加熱要素を有する射出成形ノズルInfo
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Description
にゲートに隣接する溶融物通路のテーパ付き部分を画定
する内方にテーパ付き前方部分を備えた一体の加熱要素
を有する熱ゲート射出成形ノズルに関する。
ートは、キヤビテイへの流れを制御するのを支援するた
め各サイクルの間、ゲート区域の溶融物の温度を変化す
ることを必要としている。この技術はシュミット(Schmi
dt) 外の1988年9月6日に特許された米国特許第4,768,
945 号に示すように公知技術であり、該米国特許にはノ
ズルのノーズ部分まで斜めに延びる前方部分を有する加
熱要素が開示されている。本出願人の1990年3月27日に
特許された米国特許第4,911,636 号および同1990年7月
17日に特許された米国特許第4,941,249 号には、ノズ
ルの前方ノーズ部分の溶融物孔を囲む円形部分を有する
一体の加熱部分を備えたノズルを使用することが記載さ
れている。本出願人の1989年10月24日に特許された米国
特許第4,875,848 号には、一体のらせん状加熱要素によ
って加熱されるノズルの前端に着座するテーパ付きゲー
ト挿入片が開示されている。
置においては、加熱要素は鋼製ノズルまたはゲート挿入
片に埋設され溶融物通路を流れる溶融物と直接接触する
ことはない。しかして、これらの熱ゲーテイングの従来
装置を使用するとき、加熱要素が熱シンクとして作用す
るノズルの鋼製本体に埋設されているため、最短サイク
ル時間に限度がある。
一部がゲートに隣接する溶融物と直接接触する熱ゲート
射出成形ノズルを提供することにより、従来技術の欠点
を少なくとも部分的に克服することにある。
端部分によって形成された前端を備えたノズルであっ
て、該ノズルはノズルの前記先端部分を通って延びて前
端付近にゲートを形成する溶融物通路を有し、前記ノズ
ルは一体の電気的に絶縁された加熱要素を有し、前記加
熱要素は端子まで延びる後方部分および溶融物通路の周
りにらせん状に延びる中央部分を有する射出成形ノズル
において、前記加熱要素の前方部分は全体的に均一な矩
形状の横断面を有し、前記加熱要素の前方部分は前方に
テーパ付きの内面を形成する複数の隣接するコイルを有
し、かつ、前記加熱要素の前方部分はノズルに一体に取
付けられそれにより少なくともその内面の一部がゲート
に隣接する溶融物通路の内方にテーパ付きの部分を形成
したノズルを有する。
的に絶縁された加熱要素12を備えた多数の一体の長い
ノズル10を有する熱ゲート射出成形装置の一部が示さ
れている。各ノズル10は後端18に隣接した鋼製カラ
ー16から延びる鋼製本体14を有する。ノズル10は
キヤビテイ板22の深孔20に周囲の断熱フランジ24
によって着座し、フランジ24はカラー16から延びて
周囲の肩部26によって載置されている。ノズル10は
その前端30の付近に先端部分28を有し、前端30は
キヤビテイ34に通ずるキヤビテイ板22を通る開口3
2にうけ入れられている。しかして、ノズル10は、本
体14の円筒形外面36が断熱空気間隙38によって周
囲のキヤビテイ板22から離される位置に正確に位置決
めされている。この実施例において、ノズル10はキヤ
ビテイ34に通ずる先端部分28のゲート42まで延び
る中央溶融物通路40を有する。
いマニホルド46に固定され、マニホルド46は多数の
出口50に分かれる溶融物通路48を有し、各出口50
はノズル10の一つを通る溶融物通路40と整合してい
る。マニホルド46は背板52とキヤビテイ板22の間の
所定位置に中央位置決めリング54およひ弾性間隔部材
56によって固定されている。背板52は支持板60を
通ってキヤビテイ板22内に延びるボルト58によって
所定位置に保持されている。背板52およびキヤビテイ
板22は、冷却水を冷却水導管62を通して給送するこ
とによって冷却される。マニホルド46は電熱要素64
によつて加熱され、電熱要素64は本出願人の1987年8
月25日に特許された米国特許第 4,688,622号に記載され
ているように鋳込まれている。位置決めリング54は高
温のマニホルド46とキヤビテイ板22の間に別の断熱
空間66を形成している。
ケーシング72内側の酸化マグネシウムのような耐火電
気絶縁材料粉末70を通って延びるニッケルクローム抵
抗ワイヤ68を有する。加熱要素12は後方部分74、
らせん状中央部分76、および前方部分78を有する。
後方部分74はカラー16の開口80を通って外方に低
温端子82まで延び、図示しない外部導線からの接続部
に接続されている。加熱要素12の中央部76は本体1
4外面36のらせん状通路84に一体に蝋接され、溶融
物通路40の周りに延びている。通路84内の加熱要素
76のらせん状部分は、本出願人の1988年9月6日に特
許された米国特許第4,768,283 号に記載されているよう
に実施される保護ニッケルコーテイングによってカバー
されている。
分76は全体的に均一な大きさの円形状の横断面を有
し、前方部分78は全体的に均一な大きさの矩形状の横
断面を有する。前方部分78は隣接する多数のコイル8
8として巻き付けられ、前方内方にテーパ付きの内面9
0を形成している。図示するように、コイル88内面9
0の一部92はゲート42付近に溶融物通路40の内方
にテーパ付きの部分94を形成している。
られ、電力が各ノズル10の加熱要素12およびマニホ
ルド46の加熱要素64に供給され、それらを成形され
る材料に対応する一定の作動温度に加熱する。高圧の溶
融物が図示しない射出成形機械からマニホルド46の溶
融物通路48内に所定のサイクルに従って入口96を通
って射出され、そのサイクルは動力をノズル10の加熱
要素12に供給するサイクルに対応して制御される。し
かして、熱または温度付勢ゲーテイングは、型が開放さ
れる前の短時間および成形された生産物が排出される
間、加熱要素12への動力を切ることによって実施され
る。先端部分28から周囲の低温のキヤビテイ板 22
への熱損失は、排出前のゲート42の固化を生ずる。
12に供給されゲート内の固化した溶融物を加熱して射
出圧力が再び加えられると直ちにまた開放される。高圧
の溶融物は溶融物通路40およひ各ノズル10のゲート
42を通って流れ、キヤビテイ34内に充満する。キヤ
ビテイ34が充満した後、射出成形圧力は瞬間的にピー
クに保持され、ついで釈放される。短い冷却期間後、型
は開放され成形された生産物を排出する。このサイクル
はできるだけ迅速に、ある場合には毎分数回、繰返され
る。ゲート42の付近の溶融物通路40内に溶融物と直
接接触する加熱要素12の前方部分78を設置すること
は、動力が再び入力された後、ゲート42の固化した溶
融物を融解するのに必要な時間を著しく短縮し、射出成
形サイクル時間を短縮することが分かる。さらに、加熱
要素12の前方部分78のテーパ付きコイル88は、徐
々に後方にノズル本体14まで延び、そこで熱ゲーテイ
ングの温度衝撃はゲート42から徐々に減少される。加
熱要素12の中央部分76はノズル10の鋼製本体14
内に中央溶融物通路40からかなりの距離埋設されてい
る。しかして本体は熱シンクとして作用し、熱ゲーテイ
ングサイクルによるこの区域の溶融物の温度変動を最小
にする。
工程を説明する。まず、一定長さの加熱要素12が図示
しない円錐形具に巻き付けられ、図2に示すようなテー
パ付きコイル部分98を形成する。加熱要素12のこの
コイル部分98は図3に示すような内外のテーパ付きダ
イ100 ,102 の間で圧縮される。外側ダイ102 はその内
面106 の周囲に一定の大きさの開口104 を有し、その中
に加熱要素のコイル部分98が挿入される。外側ダイ10
2 が矢印で示したように内側ダイ100 に向かって押付け
られるとき、加熱要素12のこのコイル部分98は圧縮
され、図1,図4および図5に示した形状を有する前方
部分78を形成する。図示のように、全体的に丸い断面
は全体的に矩形になり、隣接するコイル88はテーパ付
き内面30を形成する。
14の前方および後方部分108 ,110の間に取付けられ
る。二つの部分が一時的に固定された後、加熱要素の残
りの部分は最初に外面36のらせん通路84についでカ
ラー16の開口80を通して外に端子82まで隣接して
数回巻き付けられる。ついで組立体はニッケル合金蝋材
によつてコーテイングされ、真空炉において一緒に蝋接
される。本出願人の1988年9月6日に特許された米国特
許第4,768,283 号に詳細に記載されているように、この
工程は部品の一体のユニツトへの冶金学的結合を生じ、
保護ニッケルコーテイング86を形成する。図5に示す
ように、サーモカップル孔112 が加熱要素12の前方部
分78付近のノズル温度を測定するサーモカップル114
を受け入れるため設けられている。先端部分28は機械
加工され溶融物通路40は放電加工によって先端部分2
8を通って延長され、選択された大きさのゲート42を
形成し、所要のゲートの形状を得る。
しい実施例についてなされたが、これらは限定の意味に
解すべきでない。変更および変型が当業者には容易であ
る。たとえば、溶融物通路およびゲートおよび内面のテ
ーパ角度の大きさは別の用途に対しては異なったものと
なる。あるノズルにおいては、溶融物通路40は後端1
8よりはむしろノズル12の側面から内方に延びること
ができる。加熱要素12のコイル部分98を形成するた
め、異なった配置のダイを使用することができる。
の溶融物と直接接触するため、熱ゲート射出成形ノズル
のサイクル時間を著しく短縮することができる。
を示す多キヤビテイ射出成形装置の部分断面図。
形成する方法を示す斜視図。
イルを形成する方法ならびに加熱要素の該部分を示す略
断面図。
す断面図。
Claims (1)
- 【請求項1】先端部分によって形成された前端を備えた
ノズルであって、該ノズルはノズルの前記先端部分を通
って延びて前端付近にゲートを形成する溶融物通路を有
し、前記ノズルは一体の電気的に絶縁された加熱要素を
有し、前記加熱要素は端子まで延びる後方部分および溶
融物通路の周りにらせん状に延びる中央部分を有する射
出成形ノズルにおいて、前記加熱要素の前方部分は全体
的に均一な矩形状の横断面を有し、前記加熱要素の前方
部分は前方にテーパ付きの内面を形成する複数の隣接す
るコイルを有し、かつ、前記加熱要素の前方部分はノズ
ルに一体に取付けられそれにより少なくともその内面の
一部がゲートに隣接する溶融物通路の内方にテーパ付き
の部分を形成した射出成形ノズル。
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