JP3108320B2 - 射出成形金型 - Google Patents
射出成形金型Info
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- JP3108320B2 JP3108320B2 JP07101159A JP10115995A JP3108320B2 JP 3108320 B2 JP3108320 B2 JP 3108320B2 JP 07101159 A JP07101159 A JP 07101159A JP 10115995 A JP10115995 A JP 10115995A JP 3108320 B2 JP3108320 B2 JP 3108320B2
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- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ホットランナの蓄熱装
置を有する射出成形金型に関する。
置を有する射出成形金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的にホットランナの蓄熱装置を有す
るものにおいては、ホットランナ内の樹脂が常に蓄熱装
置により可塑化されて成形状態に保たれているため、通
常の射出成形金型のように成形後、固化したスプールや
ランナーを廃棄する必要がない。そのため、成形材料の
節約と、成形サイクルの短縮に非常に有効であるが、ゲ
ートとノズルの温度制御の困難さが欠点となっている。
るものにおいては、ホットランナ内の樹脂が常に蓄熱装
置により可塑化されて成形状態に保たれているため、通
常の射出成形金型のように成形後、固化したスプールや
ランナーを廃棄する必要がない。そのため、成形材料の
節約と、成形サイクルの短縮に非常に有効であるが、ゲ
ートとノズルの温度制御の困難さが欠点となっている。
【０００３】従来の蓄熱装置は、ホットランナ周辺にカ
ートリッジヒータ等の加熱手段を配し、蓄熱装置に取り
付けられたセンサからその温度を感知して、加熱手段の
出力をコントローラを介してフィードバック制御し、ホ
ットランナの温度を成形樹脂温度に保っていた。このよ
うに蓄熱装置の温度管理を加熱手段の制御のみで行って
いるため、温度を下げる場合、加熱手段を切ってもすぐ
には下がらず応答性が悪く、効果的な温度管理を行うこ
とができなかった。さらに、金型本体とは別にホットラ
ンナの蓄熱装置の温度を検出するセンサと、加熱手段を
制御するコントローラユニット、及びそれに伴う中継ケ
ーブル等が必要となり、周辺装置自体が大がかりなもの
となり、それに伴うコストも非常に高くなっていた。
ートリッジヒータ等の加熱手段を配し、蓄熱装置に取り
付けられたセンサからその温度を感知して、加熱手段の
出力をコントローラを介してフィードバック制御し、ホ
ットランナの温度を成形樹脂温度に保っていた。このよ
うに蓄熱装置の温度管理を加熱手段の制御のみで行って
いるため、温度を下げる場合、加熱手段を切ってもすぐ
には下がらず応答性が悪く、効果的な温度管理を行うこ
とができなかった。さらに、金型本体とは別にホットラ
ンナの蓄熱装置の温度を検出するセンサと、加熱手段を
制御するコントローラユニット、及びそれに伴う中継ケ
ーブル等が必要となり、周辺装置自体が大がかりなもの
となり、それに伴うコストも非常に高くなっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ホットラン
ナの蓄熱装置の冷却レスポンスを早くして効果的な温度
管理を行うことができる射出成形金型を提供することを
課題とする。
ナの蓄熱装置の冷却レスポンスを早くして効果的な温度
管理を行うことができる射出成形金型を提供することを
課題とする。
【０００５】また、金型本体以外のコントローラ等の付
帯設備のいらない、コンパクトで低コストな射出成形金
型を提供することを課題とする。
帯設備のいらない、コンパクトで低コストな射出成形金
型を提供することを課題とする。
【０００６】
【問題を解決するための手段】本発明の射出成形金型
は、固定側取付板と固定側型板との間に、ホットランナ
の蓄熱装置を備えた射出成形金型において、蓄熱装置
は、ホットランナを内設する蓄熱本体と、蓄熱本体を加
熱する過熱手段と、蓄熱本体に穿設された冷却媒体を通
す冷媒通路と、冷媒通路に進入もしくは退出することに
より、冷媒通路を遮断もしくは開放するピストンバルブ
と、蓄熱本体のホットランナ近傍に穿設された空間部
と、空間部内に設けられ、ピストンバルブに係合し、常
時、ピストンバルブを遮断方向に付勢する第１のバネ
と、ピストンバルブを開放方向に付勢する形状記憶合金
製の第２のバネとを備え、ホットランナ内の成形樹脂温
度に基づいて、第２のバネの変態点温度を設定し、蓄熱
本体の温度が変態点温度以上になれば、第２のバネがピ
ストンバルブを遮断方向に付勢し、蓄熱本体の温度が変
態点温度以下になれば、第１のバネがピストンバルブを
開放方向に付勢することを特徴とする。
は、固定側取付板と固定側型板との間に、ホットランナ
の蓄熱装置を備えた射出成形金型において、蓄熱装置
は、ホットランナを内設する蓄熱本体と、蓄熱本体を加
熱する過熱手段と、蓄熱本体に穿設された冷却媒体を通
す冷媒通路と、冷媒通路に進入もしくは退出することに
より、冷媒通路を遮断もしくは開放するピストンバルブ
と、蓄熱本体のホットランナ近傍に穿設された空間部
と、空間部内に設けられ、ピストンバルブに係合し、常
時、ピストンバルブを遮断方向に付勢する第１のバネ
と、ピストンバルブを開放方向に付勢する形状記憶合金
製の第２のバネとを備え、ホットランナ内の成形樹脂温
度に基づいて、第２のバネの変態点温度を設定し、蓄熱
本体の温度が変態点温度以上になれば、第２のバネがピ
ストンバルブを遮断方向に付勢し、蓄熱本体の温度が変
態点温度以下になれば、第１のバネがピストンバルブを
開放方向に付勢することを特徴とする。
【０００７】
【０００８】
【作用】本発明の射出成形金型は、蓄熱装置において、
ホットランナを蓄熱装置に設けられた加熱手段で加熱
し、蓄熱装置の蓄熱本体が成形樹脂温度以上になると、
冷媒通路を開放し、冷媒通路に冷却媒体を流すことによ
り蓄熱本体を冷却し、蓄熱本体が、成形樹脂温度以下に
なると、冷媒通路を閉鎖して冷却媒体の流れを止め、蓄
熱本体を、常に成形に最適な成形樹脂温度でコントロー
ルし、ホットランナ内の樹脂を成形に最適な溶融状態で
待機させるものである。この蓄熱本体の温度コントロー
ルは、蓄熱本体の冷媒通路をピストンバルブで開閉し、
このピストンバルブの開閉を、蓄熱本体のホットランナ
近傍に設けられた空間内に、ピストンバルブに係合し、
常時、ピストンバルブを遮断方向に付勢する第１のバネ
と、ピストンバルブを開放方向に付勢する形状記憶合金
製の第２のバネとを設けて、ホットランナ内の成形樹脂
温度に基づいて、第２のバネの変態点温度を設定し、蓄
熱本体の温度が変態点温度以上になれば、第２のバネが
伸長し、第１のバネの付勢圧に勝ち、ピストンバルブを
開放方向に付勢し、冷媒通路を開放する。また、蓄熱本
体の温度が変態点温度以下になれば、第２のバネが縮小
して、第２のバネが縮小することにより、第１のバネ
が、ピストンバルブを遮断方向に付勢し、冷媒通路を遮
断する。
ホットランナを蓄熱装置に設けられた加熱手段で加熱
し、蓄熱装置の蓄熱本体が成形樹脂温度以上になると、
冷媒通路を開放し、冷媒通路に冷却媒体を流すことによ
り蓄熱本体を冷却し、蓄熱本体が、成形樹脂温度以下に
なると、冷媒通路を閉鎖して冷却媒体の流れを止め、蓄
熱本体を、常に成形に最適な成形樹脂温度でコントロー
ルし、ホットランナ内の樹脂を成形に最適な溶融状態で
待機させるものである。この蓄熱本体の温度コントロー
ルは、蓄熱本体の冷媒通路をピストンバルブで開閉し、
このピストンバルブの開閉を、蓄熱本体のホットランナ
近傍に設けられた空間内に、ピストンバルブに係合し、
常時、ピストンバルブを遮断方向に付勢する第１のバネ
と、ピストンバルブを開放方向に付勢する形状記憶合金
製の第２のバネとを設けて、ホットランナ内の成形樹脂
温度に基づいて、第２のバネの変態点温度を設定し、蓄
熱本体の温度が変態点温度以上になれば、第２のバネが
伸長し、第１のバネの付勢圧に勝ち、ピストンバルブを
開放方向に付勢し、冷媒通路を開放する。また、蓄熱本
体の温度が変態点温度以下になれば、第２のバネが縮小
して、第２のバネが縮小することにより、第１のバネ
が、ピストンバルブを遮断方向に付勢し、冷媒通路を遮
断する。
【０００９】本発明の第２の手段（請求項２の発明）に
よれば、蓄熱装置の温度が変態点温度以上になれば、形
状記憶バネにより弁を開き、冷媒通路に冷却媒体を流す
ことにより蓄熱装置の温度を下げ、また蓄熱装置の温度
が変態点温度以下になれば、形状記憶バネにより弁を閉
じ、冷媒通路の冷却媒体を止め、蓄熱装置の温度を上げ
る。かかる作用により、ホットランナの温度を成形樹脂
温度に制御する。
よれば、蓄熱装置の温度が変態点温度以上になれば、形
状記憶バネにより弁を開き、冷媒通路に冷却媒体を流す
ことにより蓄熱装置の温度を下げ、また蓄熱装置の温度
が変態点温度以下になれば、形状記憶バネにより弁を閉
じ、冷媒通路の冷却媒体を止め、蓄熱装置の温度を上げ
る。かかる作用により、ホットランナの温度を成形樹脂
温度に制御する。
【００１０】
【実施例】本発明の一実施例を図面に基づき説明する。
図１及至図３において、１は固定側取付板、２は固定側
型板、３は固定側取付板と固定側型板との間に固定され
たホットランナの蓄熱装置、４はホットランナを内設す
る蓄熱本体、５は溶融樹脂をゲート部１１に導くホット
ランナ、６は蓄熱本体４を加熱するシーズヒータからな
る加熱手段、７は蓄熱本体４を冷却する冷却媒体が流れ
る冷媒通路で、図示しない冷却媒体循環供給装置にパイ
プ１４を介して接続されている。冷媒通路７は複数本存
在し、冷却媒体を遮断もしくは供給する、後述するピス
トンバルブ８からなる弁の弁座７ａを有している。３ａ
は蓄熱本体４のホットランナ５の近傍に形成するピスト
ンバルブ８の往復移動空間で、この空間３ａより、小径
穴３ｂが連設され、この小径穴３ｂの先端開口が弁座７
ａと対向している。この小径穴３ｂにピストンバルブ８
の先端部が挿入される。
図１及至図３において、１は固定側取付板、２は固定側
型板、３は固定側取付板と固定側型板との間に固定され
たホットランナの蓄熱装置、４はホットランナを内設す
る蓄熱本体、５は溶融樹脂をゲート部１１に導くホット
ランナ、６は蓄熱本体４を加熱するシーズヒータからな
る加熱手段、７は蓄熱本体４を冷却する冷却媒体が流れ
る冷媒通路で、図示しない冷却媒体循環供給装置にパイ
プ１４を介して接続されている。冷媒通路７は複数本存
在し、冷却媒体を遮断もしくは供給する、後述するピス
トンバルブ８からなる弁の弁座７ａを有している。３ａ
は蓄熱本体４のホットランナ５の近傍に形成するピスト
ンバルブ８の往復移動空間で、この空間３ａより、小径
穴３ｂが連設され、この小径穴３ｂの先端開口が弁座７
ａと対向している。この小径穴３ｂにピストンバルブ８
の先端部が挿入される。
【００１１】ピストンバルブ８は、ピストン８ａとその
軸心部を貫通して固定されたロッド状バルブ８ｂからな
る。ピストン８ａと移動空間の下側端面間には、冷媒通
路７を常時遮断方向（図において上方向）にピストンバ
ルブ８を付勢する第１のバネ９が、又上側端面間には、
開放方向（図において下方向）にピストンバルブ８を付
勢する形状記憶合金で形成された第２のバネ１０が、夫
々介在されている。これら両バネ９、１０は共にバルブ
８ｂの外周にはめ込まれる。バルブ８ｂの先端部は、前
述した移動空間３ａの小径穴３ｂに挿入され、常時は、
冷媒通路７の弁座７ａに当接し、冷媒通路７を遮断して
いる。
軸心部を貫通して固定されたロッド状バルブ８ｂからな
る。ピストン８ａと移動空間の下側端面間には、冷媒通
路７を常時遮断方向（図において上方向）にピストンバ
ルブ８を付勢する第１のバネ９が、又上側端面間には、
開放方向（図において下方向）にピストンバルブ８を付
勢する形状記憶合金で形成された第２のバネ１０が、夫
々介在されている。これら両バネ９、１０は共にバルブ
８ｂの外周にはめ込まれる。バルブ８ｂの先端部は、前
述した移動空間３ａの小径穴３ｂに挿入され、常時は、
冷媒通路７の弁座７ａに当接し、冷媒通路７を遮断して
いる。
【００１２】第２のバネ１０の形成においては、成形樹
脂温度（ホットランナ内の溶融樹脂の成形最適温度）に
基づいてその変態点温度を設定し、蓄熱本体４の温度が
変態点温度以上になると、第１のバネ９の付勢圧に対抗
してピストン８ａを押し下げるだけの付勢圧を有するよ
うな記憶形状とする。すなわち第２のバネ１０は、蓄熱
本体４の温度が変態点温度以下では、マルテンサイト相
へ変態して第１のバネ９の付勢圧に負けて図２の如く縮
小し、蓄熱本体４の温度が変態点温度以上では、オース
テナイト相へ変態して第１のバネ９の付勢圧に対抗して
図３の如く記憶した形状に伸長するような熱特性を持た
せる。尚、このような形状記憶合金の変態特性（形状記
憶特性）については周知であるので詳細説明を省略す
る。尚、図１において、１２は成形品、１３は可動側型
板である。
脂温度（ホットランナ内の溶融樹脂の成形最適温度）に
基づいてその変態点温度を設定し、蓄熱本体４の温度が
変態点温度以上になると、第１のバネ９の付勢圧に対抗
してピストン８ａを押し下げるだけの付勢圧を有するよ
うな記憶形状とする。すなわち第２のバネ１０は、蓄熱
本体４の温度が変態点温度以下では、マルテンサイト相
へ変態して第１のバネ９の付勢圧に負けて図２の如く縮
小し、蓄熱本体４の温度が変態点温度以上では、オース
テナイト相へ変態して第１のバネ９の付勢圧に対抗して
図３の如く記憶した形状に伸長するような熱特性を持た
せる。尚、このような形状記憶合金の変態特性（形状記
憶特性）については周知であるので詳細説明を省略す
る。尚、図１において、１２は成形品、１３は可動側型
板である。
【００１３】このような構成を有する本実施例の動作に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００１４】蓄熱本体４の温度が変態点温度以下の時
（図２）には、第２のバネ１０は、第１のバネ９の付勢
圧に負けて縮小しており、ピストン８ａが上方に付勢さ
れて、冷媒通路７の弁座７ａにバルブ８ｂの先端が当接
し、冷媒通路７が遮断され冷却媒体が蓄熱本体４に供給
されなくなり、加熱手段６により蓄熱本体４の温度は上
昇する。次に、蓄熱本体４の温度が変態点温度以上に上
昇した時（図３）、第２のバネ１０がマルテンサイト相
からオーステナイト相へと変態する。この変態により、
第２のバネ１０は記憶した形状に伸長し、第１のバネ９
の付勢圧に対抗してピストン８ａを押し下げ、バルブ８
ｂの先端を、冷媒通路７の弁座７ａから退避させる。バ
ルブ８ｂが退避すると、冷媒通路７が開放され、冷却媒
体が蓄熱装置３に供給されて蓄熱装置の温度は降下す
る。
（図２）には、第２のバネ１０は、第１のバネ９の付勢
圧に負けて縮小しており、ピストン８ａが上方に付勢さ
れて、冷媒通路７の弁座７ａにバルブ８ｂの先端が当接
し、冷媒通路７が遮断され冷却媒体が蓄熱本体４に供給
されなくなり、加熱手段６により蓄熱本体４の温度は上
昇する。次に、蓄熱本体４の温度が変態点温度以上に上
昇した時（図３）、第２のバネ１０がマルテンサイト相
からオーステナイト相へと変態する。この変態により、
第２のバネ１０は記憶した形状に伸長し、第１のバネ９
の付勢圧に対抗してピストン８ａを押し下げ、バルブ８
ｂの先端を、冷媒通路７の弁座７ａから退避させる。バ
ルブ８ｂが退避すると、冷媒通路７が開放され、冷却媒
体が蓄熱装置３に供給されて蓄熱装置の温度は降下す
る。
【００１５】以上の動作の繰り返しにより、蓄熱本体４
の温度は成形樹脂温度に保たれ、ホットランナ内の溶融
樹脂温度は成形最適温度に保たれる。
の温度は成形樹脂温度に保たれ、ホットランナ内の溶融
樹脂温度は成形最適温度に保たれる。
【００１６】
【発明の効果】本発明では、蓄熱本体の空間部に設けら
れた、変態点温度をホットランナ内の成形樹脂温度に基
づいて設定した形状記憶合金製のバネが蓄熱本体の温度
を検知し、伸縮することにより、前記形状記憶合金製の
バネに係合したピストンバルブを、冷媒通路に出没さ
せ、冷媒通路を開閉し、蓄熱本体の温度を成形樹脂温度
に自動的に保持している。すなわち、蓄熱本体のホット
ランナ近傍にピストンバルブ移動空間を設け、移動空間
内に形状記憶合金製のバネを備えることにより、蓄熱本
体の温度を直接的に形状記憶合金製のバネで検知し、ピ
ストンバルブを動作させ、冷媒通路を開閉しているた
め、蓄熱装置の冷却レスポンスを早くし、蓄熱本体の温
度変動の少ない効果的な温度管理を行うことができ、温
度の低過ぎによるゲートのつまりや、温度の高過ぎによ
る成形品に対する悪影響等の問題が起こらず、品質の良
い成形品が得られる射出成形金型を実現することができ
る。
れた、変態点温度をホットランナ内の成形樹脂温度に基
づいて設定した形状記憶合金製のバネが蓄熱本体の温度
を検知し、伸縮することにより、前記形状記憶合金製の
バネに係合したピストンバルブを、冷媒通路に出没さ
せ、冷媒通路を開閉し、蓄熱本体の温度を成形樹脂温度
に自動的に保持している。すなわち、蓄熱本体のホット
ランナ近傍にピストンバルブ移動空間を設け、移動空間
内に形状記憶合金製のバネを備えることにより、蓄熱本
体の温度を直接的に形状記憶合金製のバネで検知し、ピ
ストンバルブを動作させ、冷媒通路を開閉しているた
め、蓄熱装置の冷却レスポンスを早くし、蓄熱本体の温
度変動の少ない効果的な温度管理を行うことができ、温
度の低過ぎによるゲートのつまりや、温度の高過ぎによ
る成形品に対する悪影響等の問題が起こらず、品質の良
い成形品が得られる射出成形金型を実現することができ
る。
【００１７】また、ホットランナの蓄熱装置の冷却媒体
の流れを、形状記憶バネにて動作する弁を用いて制御す
ることにより、金型以外のコントローラ等の付帯設備の
必要がなく、簡単でコンパクトな低コストの射出成形金
型を実現することができる。
の流れを、形状記憶バネにて動作する弁を用いて制御す
ることにより、金型以外のコントローラ等の付帯設備の
必要がなく、簡単でコンパクトな低コストの射出成形金
型を実現することができる。
【図１】本発明のホットランナの蓄熱装置を有する射出
成形金型の一実施例を示す、断面である。
成形金型の一実施例を示す、断面である。
【図２】同じく、冷媒通路を閉じた状態における要部拡
大断面図である。
大断面図である。
【図３】同じく、冷媒通路を開いた状態における要部拡
大断面図である。
大断面図である。
１ 固定側取付板 ２ 固定側型板 ５ ホットランナ ３ 蓄熱装置 ４ 蓄熱本体 ６ 加熱手段 ７ 冷媒通路 ８ ピストンバルブ ３ａ 空間 ９ 第１のバネ １０ 形状記憶合金製の第２のバネ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 45/26 - 45/44 B29C 45/73 B29C 45/78
Claims (1)
- 【請求項１】固定側取付板と固定側型板との間に、ホッ
トランナの蓄熱装置を備えた射出成形金型において、前
記蓄熱装置は、前記ホットランナを内設する蓄熱本体
と、該蓄熱本体を加熱する過熱手段と、該蓄熱本体に穿
設された冷却媒体を通す冷媒通路と、該冷媒通路に進入
もしくは退出することにより、冷媒通路を遮断もしくは
開放するピストンバルブと、前記蓄熱本体のホットラン
ナ近傍に穿設された空間部と、該空間部内に設けられ、
前記ピストンバルブに係合し、常時、該ピストンバルブ
を遮断方向に付勢する第１のバネと、該ピストンバルブ
を開放方向に付勢する形状記憶合金製の第２のバネとを
備え、前記ホットランナ内の成形樹脂温度に基づいて、
前記第２のバネの変態点温度を設定し、前記蓄熱本体の
温度が変態点温度以上になれば、第２のバネがピストン
バルブを遮断方向に付勢し、蓄熱本体の温度が変態点温
度以下になれば、第１のバネがピストンバルブを開放方
向に付勢することを特徴とする射出成形金型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07101159A JP3108320B2 (ja) | 1995-04-25 | 1995-04-25 | 射出成形金型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07101159A JP3108320B2 (ja) | 1995-04-25 | 1995-04-25 | 射出成形金型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08290452A JPH08290452A (ja) | 1996-11-05 |
| JP3108320B2 true JP3108320B2 (ja) | 2000-11-13 |
Family
ID=14293277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07101159A Expired - Fee Related JP3108320B2 (ja) | 1995-04-25 | 1995-04-25 | 射出成形金型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3108320B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100421131B1 (ko) * | 2001-01-19 | 2004-03-04 | 에이테크솔루션(주) | 사출성형용 금형 |
| CN112917852A (zh) * | 2021-01-19 | 2021-06-08 | 吉云 | 一种具有信息化数字化的高精密模具设备 |
-
1995
- 1995-04-25 JP JP07101159A patent/JP3108320B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08290452A (ja) | 1996-11-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |