JP3454919B2 - 射出成形装置 - Google Patents

射出成形装置

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JP3454919B2 JP13884894A JP13884894A JP3454919B2 JP 3454919 B2 JP3454919 B2 JP 3454919B2 JP 13884894 A JP13884894 A JP 13884894A JP 13884894 A JP13884894 A JP 13884894A JP 3454919 B2 JP3454919 B2 JP 3454919B2
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  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は射出成形装置に係り、特
にノズルと金型との間の絶縁空間を橋架してノズルの前
端部に装着されるノズルシールを備えた射出成形装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】ノズルの前端部に装着して用いられるノ
ズルシールおよびゲートインサートを単一部材で構成し
たものが知られている。たとえば、出願人の所有する米
国特許第４０４３７４０号明細書にはノズルの前端部に
形成したシート部と嵌合させたノズルシールが開示され
ている。このノズルシールはゲートを囲むテーパに形成
される部分を有する。
【０００３】米国特許第４９８１４３１号明細書に開示
されるノズルシールはノズルの前端部に形成されるシー
ト部にねじで固定されるシールフランジを備えるもので
ある。
【０００４】さらに、米国特許第４８７５８４８号明細
書は一体の電熱線を備える他は同様に構成されるノズル
の前端部にねじで固定したゲートインサートを開示して
いる。
【０００５】米国特許第５０２８２２７号明細書に開示
されるゲートインサートはノズルの前端部に形成したシ
ート部からゲートインサートを引き離し易くするため、
フランジを設けたものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記したノズルシール
は数多くの用途に用いられ、意図した通りの働きも得ら
れて充分に満足の行くものであるが、特殊な成形材料が
使用される場合に望ましい働きが得られない。すなわ
ち、たとえばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の
ように温度幅の狭い材料を成形するときには、金型に奪
われる熱を少なくして材料に生じた余分な熱をノズルシ
ールによって逃がすことが求められる。従来のノズルシ
ールはこうした要求に充分に応えることができず、より
熱伝導性を高めた構造が要求されている。
【０００７】本発明の目的は金型に奪われる熱を少なく
保つ一方、ノズルシールを通して余分な熱を素早く逃が
すことのできる射出成形装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は少なくとも１本のノズルと、少なくとも１本
のノズルシールとを備え、ノズルは後端部、前端部およ
びキャビティに通じるゲートと同芯を保って内部を貫い
て形成される中心孔を具備すると共に、金型内に金型と
の間に絶縁空間を保つように装着されており、ノズルシ
ールは後端部、前端部および後端部から前端部にかけて
内部を貫いて形成される中心通路を具備すると共に、後
端部がノズルの前端部に形成されるシート部に、また、
前端部が絶縁空間を橋架して金型内の開口にその中心通
路がノズルの中心孔と同芯を保って装着されてなる射出
成形装置において、ノズルシールは外面、後端部および
前端部および後端部から前端部にかけてノズルの中心孔
と同芯に内部を貫いて形成される中心通路を有し、高熱
伝導性材料からなる案内片と、案内片の外側に絶縁空間
を橋架して設けられ、後端部、前端部、外面および案内
片の外面の第１の領域と嵌合させる内面を有し、案内片
構成材料よりも低い熱伝導性材料からなる支持片とから
なり、金型内の開口に接して気密を保持する前部および
ノズルの前端部のシート部に案内片後端部を収容して案
内片を保持する後部を支持片の外面に形成したことを特
徴とするものである。
【０００９】
【実施例】図１はマルチキャビティ射出成形装置の一部
を示すもので、金型１４内に設けられたノズルノズル１
２と互いに結ばれる分配マニホールド１０が備えられ
る。通常、金型１２は用途に応じてより多数のプレート
を備えることが可能であるが、本図は図の簡略化のため
に１枚のキャビティプレート１６およびバックプレート
１８のみを示している。
【００１０】このキャビティプレート１６とバックプレ
ート１８とはボルト２０によって互いに結合されてい
る。分配マニホールド１０は本体と一体に設けられる電
熱線２２によって加熱され、一方、金型１４は冷却通路
２４に流す冷却水によって冷却されるようになってい
る。この分配マニホールド１０はキャビティプレート１
６とバックプレート１８との間に位置決めリング２６お
よび絶縁スペーサ部材２８を介して設けられており、分
配マニホールド１０と金型１４との間には絶縁空間３０
が保持される。
【００１１】分配マニホールド１０内には入口部３６に
ある中央入口３４内から延びる溶融材料通路３２が各ノ
ズル１２の中心孔３８にかけて外側方向にそれぞれ分岐
して形成される。
【００１２】ノズル１２の中心孔３８に導かれた溶融材
料はノズルシール４２内の中心通路４０を通ってキャビ
ティ４６に通じたキャビティプレート１４内のゲート４
４に達する。それぞれノズル１２は分配マニホールド１
０の前面５０と接する側に後端部４８を有する。また、
ノズル１２は先端側に中心孔３８を囲むように形成され
るシート部５４を備えた前端部５２を有する。このシー
ト部５４にはねじが刻まれる。
【００１３】ノズル１２の外側には中心孔３８を囲むよ
うに電熱線５６が一体に設けられる。この電熱線５６は
外部の電源と結ばれるリード線６０から電気の供給を受
けるために外部ターミナル５８と接続されている。
【００１４】キャビティプレート１６内に縦孔６２が形
成されており、各ノズル１２はこの縦孔６２の肩部６６
に位置決めフランジ６４を当接して装着される。加熱さ
れるノズル１２の外面７０と冷却される金型１４の内側
７２との間には絶縁空間６８が保たれている。縦孔６２
内にあるノズル１２は分配マニホールド１０からキャビ
ティプレート１６にかけて延びるボルト７４によって固
く固定される。
【００１５】図２はノズルシール４２の詳細を示してい
る。ノズルシール４２はノズル１２の前端部５２に形成
されるシート部５４に装着されている。本実施例のノズ
ルシール４２には外側の支持片７８によって支持される
案内片７６に中心通路４０が形成される。この案内片７
６は、たとえばベリリウム銅のような高熱伝導性材料で
構成され、外面８０、後端部８２および前端部８４を有
する。本実施例の案内片７６の外面８０には後端部８２
側の肩部８８と前端部８４側のテーパ部９０との間に形
成される円筒部８６が備えられる。
【００１６】一方、支持片７８は後端部９２、前端部９
４および内面９６を有する。この内面９６には案内片７
６の外面８０に形成される円筒部８６と嵌合する円筒部
９８が形成される。また、支持片７８の外面１００には
後部１０４と前部１０６との間に六角形の中間部１０２
が形成される。後部１０４にはねじが刻まれており、こ
のねじをノズル１２の前端部５２にあるシート部５４に
螺合させ、後端部９２を肩部８８に当接した位置で案内
片７６を固定できるようになっている。
【００１７】この配置ではキャビティプレート１６を貫
通させてキャビティ４６と通じるゲート４４を形成す
る。ノズルシール４２の中心通路４０はノズル１２の中
心孔３８に合わせて同芯に保たれる後端部８２の入口１
０８からゲート４４と同芯の前端部８４の出口１１０に
かけて内側にテーパに形成されている。
【００１８】六角形の中間部１０２はノズル１２の前端
部５２と金型１４との間の絶縁空間６８に置かれ、ノズ
ルシール４２を取付け、あるいは洗浄ないし交換等のた
めに取外すとき、適当な工具をそこに掛けることができ
る。
【００１９】ノズルシール４２の支持片７８は金型１４
のゲート４４を囲む位置にあるシート部ないし開口１１
２に延びている。外面１００の前部１０６は溶融材料が
絶縁空間６８にかけて漏洩するのを防ぐために開口１１
２の内面１１４と接触させてシール面を形成している。
【００２０】加熱されるノズル１２と冷却される金型１
４の双方と接するノズルシール４２の支持片７８はベリ
リウム銅製の案内片７６よりも熱伝導性が低い、たとえ
ばチタン合金のような材料によって構成する。この熱伝
導性の低い外側の支持片７８と、高熱伝導性材料からな
る内側の案内片７６との組合わせにより、案内片７６側
では熱力学的サイクルの増進を図りつつ、支持片７８側
では冷たい金型１４に奪われる熱を最小に保つことが可
能になる。
【００２１】図１に示すように、案内片７６の前端部８
４は金型１４との間に微少な間隙１１６を保って支持片
７８の前端部９４に設けられている。この間隙１１６に
よりノズル１２の熱膨張を吸収し、また一方、溶融材料
でそこが満たされることでノズルシール４２と金型１４
との間の熱絶縁を保つことが可能になる。
【００２２】本実施例では案内片７６のテーパ部９０
と、支持片７８の内面９６に形成されるテーパ部１１８
との間に環状の絶縁空間１２０が保たれる。この環状の
絶縁空間１２０が溶融材料で満たされることで高い熱伝
導性を備えた案内片７６と、熱伝導性の低い支持片７８
との間の熱絶縁をより向上させることができる。
【００２３】使用にあたり、本発明の射出成形装置は図
１に示されるように組立てられる。組立完了後、分配マ
ニホールド１０とノズル１２とを決められた温度に加熱
するためにそれぞれの電熱線２２、５６に電気を供給す
る。射出成形装置（図示せず）で加圧されて送られる溶
融材料は決められたサイクルに従い溶融材料通路３２の
中央入口３４に入る。溶融材料は分配マニホールド１０
を通り、さらにノズル１２、ノズルシール４２およびゲ
ート４４を通り抜けてキャビティ４６に達する。
【００２４】キャビティ４６が満たされた後、充填を経
て冷却時間を起き、射出圧力を逃がす。この後、成形品
を放出するために金型１４を開く。放出完了後、金型１
４を閉じる。このサイクルはキャビティ４６の大きさお
よび成形材料の種類によって決まるサイクル時間のもと
で連続して繰り返される。
【００２５】この連続した射出サイクル中、ノズルシー
ル４２は予め決められた熱力学的サイクルに従って熱を
逃がす。一方、キャビティ４６を囲む位置にある冷たい
金属部分はキャビティ４６とノズルシール４２との間の
薄い絶縁膜によって低温を維持したまま樹脂塊の凝固を
早める。
【００２６】ノズルシール４２の案内片７６は高熱伝導
性材料からなるもので、成形中、狭いゲート４４で絞ら
れて溶融材料に摩擦による余分な熱が発生したとき、案
内片７６を通してこの熱を逃がす。これにより成形品を
金型から取出すときに糸を引くなど、材料切れが悪くな
るのを防ぐことができる。また、流動していた溶融材料
が止まった後、案内片７６が余分な摩擦熱を除去してい
るので、ゲート４４内にある溶融材料の凝固を早めるこ
とができる。
【００２７】このように、本実施例によれば高熱伝導性
材料からなるノズルシール４２の案内片７６によってゲ
ート４４内で溶融材料から熱を逃がし、除去する一方で
低熱伝導性材料からなる支持片７８によって金型１４に
奪われる熱を少なくすることができる。
【００２８】こうして、ゲート領域の低温を維持したま
ま、前後方向の放熱を増して溶融材料の冷却および凝固
をより早めることが可能になる。これは、たとえばポリ
エチレンテレフタレートのような高結晶材料を成形する
とき、溶融状態から材料を素早く凝固させるのに有効で
ある。したがって、本実施例においてはサイクル時間を
短縮することができ、ゲートをより清浄に保つことがで
きる。
【００２９】次に、図３を参照して本発明の他の実施例
を説明する。
【００３０】本実施例で用いられる要素の多くは上記実
施例のものと同じであり、これについては同一の参照符
号を用いて説明する。
【００３１】本実施例ではキャビティプレート１６に開
口１２２からキャビティ４６に通じるテーパ孔１２２が
形成される。ノズルシール４６の案内片７６に形成され
る前端部８４はこのテーパ孔１２２を通してキャビティ
４６に直接延びており、ゲート４４が案内片７６を貫く
中心通路４４の一部として形成される。
【００３２】外側の支持片７８については上記実施例と
同様にノズル１２の前端部５２に形成されるシート部５
４に後端部９２のねじを螺合させて固定し、また前端部
８４は金型１４に形成される開口１１２に装着する。
【００３３】案内片７６はノズルシール４２を通して放
熱を早めるためにベリリウム銅のような高熱伝導性材料
を用いて構成する。一方、支持片７８は冷却される金型
１４へ奪われる熱を少なくするためにチタン合金のよう
な低熱伝導性材料によって構成する。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明はノズルシ
ールを高熱伝導性材料からなる案内片と、この案内片構
成材料よりも低い熱伝導性材料からなる外側の支持片と
から構成したので、金型に奪われる熱を少なくしてゲー
ト領域において低温を維持したまま、ノズルシールを通
して溶融材料に生じた余分な摩擦熱を逃がすことができ
る。
【００３５】したがって、本発明によれば、溶融材料の
冷却および凝固を早めることができ、成形サイクル時間
を大幅に短縮することが可能である。特に、高結晶材料
の成形に用いたとき、凝固が早くなることから、高品質
な成形品を得ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による射出成形装置の要部を示す断面
図。
【図２】図１に示されるノズルシールの詳細を示す斜視
図。
【図３】本発明の他の実施例を示す断面図。
【符号の説明】
１０ 分配マニホールド １２ ノズル １４ 金型 ３８ 中心孔 ４０ 中心通路 ４２ ノズルシール ４４ ゲート ７６ 案内片 ７８ 支持片
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−249313（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−84739（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−29021（ＪＰ，Ｕ) 米国特許4173448（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 33/00 - 33/76 B29C 39/26 - 39/36 B29C 41/38 - 41/44 B29C 43/36 - 43/42 B29C 43/50 B29C 45/00 - 45/84 B29C 49/48 - 49/56 B29C 49/70 B29C 51/31 - 51/40 B29C 51/44

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】少なくとも１つの加熱ノズルと、 少なくとも１つのノズルシールと、を備え、 前記少なくとも１つの加熱ノズルは、後端部と、前端部
    と、当該後端部から当該前端部まで内部を貫いて延びる
    孔と、を有しており、 前記少なくとも１つの加熱ノズルは、周囲の冷却金型内
    に、当該少なくとも１つの加熱ノズルと当該周囲の冷却
    金型との間に絶縁空間が保たれると共に前記ノズルの孔
    がゲート及びキャビティにまで延びるように、装着され
    ており、 前記少なくとも１つのノズルシールは、後端部と、前端
    部と、内部を貫いて延びる通路と、を有しており、 前記少なくとも１つのノズルシールの後端部は、前記少
    なくとも１つのノズルの前端部のネジ部に取り付けられ
    ており、 当該少なくとも１つのノズルシールの前端部は、前記絶
    縁空間を橋架してゲートの周囲の前記金型内の開口内に
    気密に装着され、 前記少なくとも１つのノズルシールを通る通路が、前記
    少なくとも１つのノズルを通って延びているような射出
    成形装置であって、 前記少なくとも１つのノズルシールは、中空外側保持部
    材（支持片）内に同芯に延びる高熱伝導性材料で形成さ
    れた中空内側部材（案内片）を備え、 前記中空の中央保持部材は、内側部材を形成する材料よ
    りも熱伝導性の低い材料で形成されており、 内側部材は、外側面と、後端部と、前端部とを有してお
    り、前記通路がその内部を貫いて延びており、 外側保持部材は、前記絶縁空間を橋架して設けられ、後
    端部と、前端部と、外側面と、前記内側部材の外側面の
    少なくとも第１の領域の周囲に嵌合するための内側面
    と、を有しており、前記第１の領域は前記内側部材の上
    方部に位置しており、 外側保持部材の外側面は、ゲートの周囲の金型内の開口
    において気密に保持されている前方部分と、前記少なく
    とも１つのノズルの前方端におけるネジ部に受容されて
    所定位置に確実に内側部材を保持する後方部分と、を有
    しており、 前記内側部材の後方端は前記少なくとも１つのノズルの
    前方端に受容されることを特徴とする射出成形装置。
  2. 【請求項２】内側部材の外側面は、当該内側部材を所定
    位置に確実に保持するために外側部材の後端部が当接す
    る、外側に延びる肩部を有していることを特徴とする請
    求項１に記載の射出成形装置。
  3. 【請求項３】環状絶縁空間が、外側部材の内側面と内側
    部材の外側面の第２の領域との間で、前記少なくとも１
    つのノズルシールの前端部から後方に延びており、 前記第２の領域は、前記内側部材の前記第１の領域の下
    方に位置していることを特徴とする請求項１に記載の射
    出成形装置。
  4. 【請求項４】外側部材の外側面は、前記少なくとも１つ
    のノズルの前端部と金型との間の絶縁空間内で外側に延
    びるナット形の中間部を有しており、 前記ナット形の中間部は、前記少なくとも１つのノズル
    シールの取付け及び取外しの間に、適当な工具によって
    係合可能であることを特徴とする請求項３に記載の射出
    成形装置。
  5. 【請求項５】キャビティに通じるゲートは、金型を通っ
    て延びており、 前記少なくとも１つのノズルシールの内側部材を通る前
    記通路が、ゲートまで延びていることを特徴とする請求
    項１に記載の射出成形装置。
  6. 【請求項６】前記少なくとも１つのノズルシールの内側
    部材の前端部は、キャビティに通じる金型内の孔を通っ
    て前方に延びており、 キャビティに通じるゲートは、内側部材を通って延びる
    前記通路によって形成されていることを特徴とする請求
    項１に記載の射出成形装置。
JP13884894A 1993-06-30 1994-06-21 射出成形装置 Expired - Lifetime JP3454919B2 (ja)

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CA002099454A CA2099454C (en) 1993-06-30 1993-06-30 Two-piece injection molding nozzle seal
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