JP3709843B2 - Valve gate type mold equipment - Google Patents

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Description

【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関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】
製品キャビティへのゲートまでの材料通路内の成形材料である樹脂を加熱して常時溶融状態に保つホットランナー金型装置において、ゲートをバルブピンにより機械的に開閉するバルブゲート式金型装置が知られている。なお、ホットランナー金型装置は、成形能率を高めることを目的としたものであり、ゲートを閉じるのは、型開時などにゲートから樹脂が漏れるのを防止するためである。
【0003】
図4()は、この種のバルブゲート式金型装置におけるバルブ装置のバルブ本体1の一例を示している。同図において、2は筒状のケーシングで、このケーシング2は、その図示左側に位置するマニホールド(図示していない)に接続されるとともに、固定側型板などの型体の本体部3に形成された孔部4内に挿入されるものである。そして、ケーシング2は、そのマニホールド側の端部のフランジ部5と、反対側のゲート6側の端部の外周面に固定された固定部材である固定リング7とが前記孔部4に嵌合していることにより型体の本体部3に支持されており、他の部分では、バルブ本体1と型体の本体部3との間には断熱層をなす隙間が形成されている。また、ケーシング2の内部は、前記ゲート6に連通する材料通路8になっている。そして、この材料通路8を貫通して、図示左右方向に移動してゲートを開閉するバルブピン(図示していない)が設けられる。また、前記ケーシング2の外周面には、材料通路8内の樹脂を加熱するヒーター9が設けられているとともに、このヒーター9を外周側から覆う筒状のヒーターカバー10が固定されている。前記ヒーター9は、線状ヒーターからなり、ケーシング2の外周面に巻いてある。そして、ヒーター9は、ケーシング2の両端側では密に巻いてあるが、中間部では粗に巻いてある。その理由については、後述する。なお、ヒーター9の巻き数は、マニホールド側では2巻き、ゲート6側では3巻きである。
【0004】
図4(B)には、前記材料通路8内の温度を計測した結果を示してある。同図のグラフにおいて、横軸は、バルブ本体1のゲート6側先端からの距離であり、縦軸は温度である。温度の測定は、材料通路8内の黒丸で示す各点について行った。そして、破線のグラフa1,a2は、バルブ本体1およびマニホールドの制御上の設定温度を300℃に設定した場合の結果、実線のグラフb1,b2は、同設定温度を250℃に設定した場合の結果、点線のグラフc1,c2は、同設定温度を200℃に設定した場合の結果である。なお、金型冷却温度は10℃に設定した。
【0005】
グラフa1,b1,c1から明らかなように、温度は、バルブ本体1の両端側で低く、中央部で高い傾向を示す。これは、中央部では、両端側から熱が伝わることが一因であると考えられる。また、製品キャビティ内の樹脂を速やかに固化させるために冷却される型体の本体部3に対して、バルブ本体1が両端部のみで接触しているが、この接触部を通じてバルブ本体1から型体の本体部3へ熱が逃げることが他の原因であると考えられる。図示のバルブ装置では、このような温度の不均一性を解消するために、ヒーター9をバルブ本体1の両端側では密に巻く一方、中間部では粗に巻いているが、それでも、測定結果が示すとおり温度分布の不均一性は大きい。
【0006】
材料通路8における最も温度の低い部分つまり両端側で、樹脂の流動性を確保できるだけの温度が得られるようにしなければならないが、そのため、中間部の温度は過度に高くなる。そして、温度が高すぎると、材料通路8内の樹脂がヤケ(黒い焦げを生じること)を生じ、この樹脂の特性が悪くなる。
【0007】
本発明は、このような問題点を解決しようとするもので、バルブ装置の材料通路内の成形材料の温度差を低減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。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明のバルブゲート式金型装置は、互いに開閉し型閉時に製品キャビティを相互間に形成する複数の型体と、この型体に設けられた材料通路を前記製品キャビティに連通させるゲートを開閉するバルブ装置とを備え、このバルブ装置は、前記型体の本体部に形成された孔部内に保持して組み込まれたバルブ本体を有し、このバルブ本体内に前記ゲートに通じる成形材料の材料通路を形成するとともに、前記バルブ本体の外周部にコイル状に巻いた線状ヒーターを設けたバルブゲート式金型装置において、金属から成るヒーターカバーにより外周側から覆われた前記線状ヒーターを、2つ重ねに折り返し、この2つ重ねに折り返した線状ヒーターを、前記バルブ本体の外周部に沿わすように円筒コイル状に形成し、前記2つ重ねに折り返した線状ヒーターには、その先端部から前記バルブ本体の軸方向先端部に延設する連結部を形成するとともに、前記線状ヒーターの先端折返し部を前記バルブ本体の先端外周面に沿わすように円弧状に開いて弧状折曲部を形成したものである。
【0009】
成形時には、複数の型体を型閉してこれら型体間に製品キャビティを形成するとともにゲートを開き、材料通路からゲートを介して製品キャビティ内に成形材料を充填する。ついで、バルブ装置によりゲートを閉じ、さらに、製品キャビティ内の成形材料が固化した後、型開して製品キャビティ内の成形材料すなわち成形された製品を取り出す。その後、再び型閉して以上の成形サイクルを繰り返すが、全成形サイクルを通じて、バルブ本体の材料通路内の成形材料は線状ヒーターの加熱により常時溶融状態に保たれる。ここで、バルブ本体は線状ヒーターによって軸方向中間部から軸方向先端部にかけて均一的に加熱されるため、バルブ本体の材料通路内の成形材料の温度差が低減される。
【0010】
また、バルブ本体を加熱する線状ヒーターを2つ重ねに折り返すことで、ヒーター全体の単位長当たりの発熱量が大きくなる。
【0011】
さらに、バルブ本体を加熱する線状ヒーターを2つ重ねに折り返すことで、ヒーター全体の単位長当たりの発熱量が大きくなる。
【0012】
請求項2の発明は、請求項1の発明のバルブゲート式金型装置において、前記バルブ本体におけるゲート側の先端部の外周面には固定リングが嵌合されて固定され、この固定リングが前記孔部に形成された円柱状の嵌合面に嵌合し、前記固定リングには前記弧状折曲部を覆うカバー部が形成され、前記バルブ本体の外面と前記孔部の内面との間に前記固定リングにより遮断される第1及び第2の隙間が形成され、前記第1の隙間は、前記ゲートと連通して前記成形材料が流入する断熱層であり、前記第2の隙間は空気断熱層である
【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第1実施例について、図1および図2を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、先に説明した図4(a)と共通する部分については同一符号を付す。11は固定型、12は可動型で、型体であるこれら固定型11および可動型12は、図1における図示上下方向(型開閉方向)に互いに移動して開閉し、型閉時に相互間に製品形状の製品キャビティ13を形成するものである。固定型11は、その本体部としての金属製の固定側型板3と、この固定側型板3の裏側にスペーサーブロックを介して固定された固定側取り付け板(図示していない)とを備えており、この固定側取り付け板と固定側型板3との間にはマニホールド16が設けられている。このマニホールド16は、材料通路であるランナー17が内部に形成されており、このランナー17内の成形材料である熱可塑性樹脂は、マニホールド16に設けられた図示していないヒーターの加熱により常時溶融状態に保たれるようになっている。なお、前記固定側型板3は、固定側受け板あるいはゲートブッシュなどを加えて複数の部材により構成したものであってもよい。また、前記固定側型板3には孔部4が貫通形成されており、この孔部4における可動型12側の先端部は、前記製品キャビティ13に連通するゲート6になっている。
【0014】
また、固定型11には、前記ゲート6を開閉するバルブ装置21が組み込まれている。つぎに、このバルブ装置21の構成を説明する。前記固定側型板3の孔部4内に、前記型開閉方向を軸方向とするバルブ本体1が組み込まれている。このバルブ本体1の大部分は筒状のケーシング2により構成されているが、このケーシング2の一端部はフランジ部5になっていて前記マニホールド16および固定側型板3間に固定されて支持されている。これとともに、フランジ部5は、前記孔部4におけるマニホールド16側の端部に形成された段差部23に嵌合している。また、前記ケーシング2におけるゲート6側の端部の外周面には固定リング7が嵌合されて固定されており、この固定リング7が前記孔部4内に形成された円柱状の嵌合面24に嵌合している。これにより、ケーシング2のゲート6側の部分が固定側型板3に支持されている。以上のように、バルブ本体1は、その両端部において固定側型板3に接触しているが他の部分においては、バルブ本体1の外面と孔部4の内面との間に固定部材である固定リング7により遮断される第1及び第2の隙間25,26が形成されている。この第1及び第2の隙間25,26は、前記固定リング7によって、この固定リング7よりもゲート6側に位置する第1の隙間25がゲート6と連通し、成形材料である樹脂が流入する樹脂断熱層となり、第2の隙間26は、前記固定リング7により樹脂が流入が遮断され、空気断熱層となる。
【0015】
また、前記ケーシング2の内部は、マニホールド16内のランナー17を前記ゲート6に連通させる材料通路8になっている。この材料通路8は、前記型開閉方向を軸方向とするほぼ円柱形状になっているが、ランナー17側の端部は屈曲した屈曲部31になっている。この屈曲部31は、ケーシング2に入子32を埋め込むことにより形成されている。また、材料通路8におけるゲート6側の先端部内周面には、前記型開閉方向に延びる3枚以上の支持羽根33が形成されている。
【0016】
また、前記ケーシング2の外周面には、材料通路8を加熱する加熱手段である線状ヒーター40が設けられ、この線状ヒーター40は金属から成る円筒状のヒーターカバー10により外周側から覆われている。また、線状ヒーター40は、図3に示すように、発熱部41aの基端部に非発熱部41bを有している。そして、発熱部41aは、2つ重ねに折り返しものを円筒コイル状に巻いてケーシング2の外周面に嵌合させている。なお、発熱部41aの両端側では、前記線状ヒーター40は密に巻いてあるが、中央部では、アルミニウム製のコイル状スペーサー43を一対介在させて線状ヒーター40を粗にしている。これは、中央部の温度が周辺部の温度よりも過度に高くならないようにするためである。また、線状ヒーター40は、ステンレスからなる外管44の内部に図示しないニクロム線などから成る電熱線を同軸的に内蔵するとともに、この電熱線と外管44との間に絶縁材となる例えば粉末状のマグネシア(図示しない)を介在させた構造になっている。また、発熱部41aの先端折返し部42aは前記ケーシング2の先端からバルブ本体1の先端部まで延ばすために直線状に延ばした連結部45を形成するとともに、その連結部45の先端側を水平方向に屈曲させている。ここで、水平方向に屈曲された先端折返し部42aは、発熱部41aを2つ重ねに折り返しているため、先端折返し部42aをバルブ本体1の先端外周面1aに嵌合させように円弧状に開いてバルブ本体1の先端外周面1aを加熱する弧状折曲部46を形成している。なお、弧状折曲部46を装着するバルブ本体1の先端外周面1aには前記弧状折曲部46と嵌合する段差溝47が形成され、この段差溝47と連通して前記連結部45を通す溝部48が前記固定リング7の内側に形成されている。また、前記固定リング7の底部には前記発熱部41aの先端折返し部42aを覆うカバー部7Aが形成されている。なお、図示していないが、前記ケーシング2には、線状ヒーター40の内側に沿わせて温度センサーが設けられている。
【0017】
前記ケーシング2には、固定側取り付け板に設けられた図示していない油圧シリンダー装置などの駆動装置の駆動により前記型開閉方向に移動するバルブ体としてのバルブピン36が内蔵されている。このバルブピン36は、ゲート6側の先端部に形成されたゲート閉塞部37がゲート6に挿脱自在に嵌合してこのゲート6を閉じるものである。また、バルブピン36は、前記型開閉方向を軸方向としており、前記ケーシング2の支持羽根33の内側縁に外周面が常時摺動自在に接触している。これにより、バルブピン36のゲート6側の先端部が支持されている。さらに、バルブピン36は、バルブ本体1におけるマニホールド16側の端部では、前記入子32内に固定されたガイドブッシュ38により支持されている。すなわち、このガイドブッシュ38内をバルブピン36が摺動自在に貫通している。なお、バルブピン36を固定側取り付け板に設けられた駆動装置に接続するために、バルブピン36は、マニホールド16に形成された通孔39をも貫通している。
【0018】
50は可動型12の可動側型板であり、この可動側型板50は、前記固定側型板3とともに製品キャビティ13を形成するものである。
【0019】
なお、図示していないが、前記固定側型板3や可動側型板50には、製品キャビティ13を冷却するための水などの冷却用流体を通す流体通路が形成されている。
【0020】
つぎに、前記の構成について、その作用を説明する。まず固定型11と可動型12とを型閉して、これら固定型11および可動型12間に製品キャビティ13を形成した後、図1に鎖線で示すように、バルブピン36を可動型12から離れる方向へ移動させてゲート6を開放する。そして、射出成形機から固定型11内に熱可塑性の成形材料である溶融した熱可塑性樹脂を射出する。この樹脂は、マニホールド16のランナー17などを通り、さらにバルブ本体1内の材料通路8、バルブピン36が嵌合している支持羽根33間を通ってゲート6から製品キャビティ13内に流入する。このようにして製品キャビティ13内に樹脂が充填された後、保圧を経て、図1に実線で示すように、バルブピン36が可動型12の方へ移動し、ゲート6に嵌合してこのゲート6を閉じる。製品キャビティ13内の樹脂は前記流体通路を冷却用流体が通ることにより積極的に冷却される。そして、製品キャビティ13内の樹脂が冷却して固化した後、固定型11と可動型12とを型開して、製品キャビティ13内の樹脂すなわち成形された製品を取り出す。その後、再び型閉して以上の成形サイクルを繰り返すが、全成形サイクルを通じて、マニホールド16のランナー17内の樹脂と同様に、バルブ本体1の材料通路8内の樹脂は、このバルブ本体1の外周部に巻き付けた線状ヒーター40と、バルブ本体1の先端外周面1aに巻き付けた線状ヒーター40の先端折返し部42aに形成した弧状折曲部46の加熱により常時溶融状態に保たれる。
【0021】
既述のように、バルブ本体1においては、本来その軸方向中央部で両端側よりも温度が高くなる傾向を示すが、本実施例においては、バルブ本体1は、その外周部分を線状ヒーター40で加熱し、さらに、バルブ本体1の先端外周面1aを線状ヒーター40の先端折返し部42aに形成した弧状折曲部46で加熱することによって、バルブ本体1の軸方向中間部からバルブ本体1の軸方向先端部にかけてほぼ均一的に加熱する。これにより、バルブ本体1の材料通路8内の樹脂の温度差が低減する。したがって、この材料通路38内の樹脂の流動性を確保するために、材料通路8内で樹脂の温度が過度に高くなる部分が生じることを防止でき、樹脂にヤケが生じることを防止できて、この樹脂の特性が低下することを防止できる。
【0022】
ここで、材料通路8内の温度を計測した結果について、図4(B)のグラフを参照して説明する。同図については既に説明したが、同図のグラフにおいて、横軸は、バルブ本体1のゲート6側先端からの距離であり、縦軸は温度である。温度の測定は、材料通路8内の黒丸で示す各点について行った。そして、破線のグラフa1,a2は、バルブ本体1およびマニホールドの制御上の設定温度を300℃に設定した場合の結果、実線のグラフb1,b2は、同設定温度を250℃に設定した場合の結果、点線のグラフc1,c2は、同設定温度を200℃に設定した場合の結果である。また、細い線のグラフa1,b1,c1は、バルブ本体1の先端部を加熱する弧状折曲部46のない従来の金型装置の結果であり、太い線のグラフa2,b2,c2は、バルブ本体1の先端部を加熱する弧状折曲部46を設けた本実施例の金型装置の結果である。なお、金型冷却温度は10℃に設定した。
【0023】
バルブ本体1の先端部を加熱する弧状折曲部46のない場合(グラフa1,b1,c1)とその弧状折曲部46のある場合(グラフa2,b2,c2)とを比較すると、弧状折曲部46のある場合の方が、バルブ本体1の軸方向中間部と先端側との温度差が小さくなっており、材料通路8の温度分布がより均一になっていることは明らかである。
【0024】
また、線状ヒーター40は、電熱部41aを2重折りに折り返してバルブ本体1の外周面にコイル状に巻き付けられているため、線状ヒーター40全体のワット密度を大きくでき、その単位長当たりの発熱量を大きくできる。これにより、線状ヒーター40全体を細くでき、線状ヒーター40を金型内の限られたスペースに組み込む上で有利である。さらに、その線状ヒーター40の先端折返し部42aを円弧状に広げてバルブ本体1の先端外周面1aを加熱するものであるから、1本の連続した線状ヒーター40によってバルブ本体1のケーシング2からバルブ本体1の先端外周面1aにかけて均一的に加熱することができる。このため、バルブ本体1のケーシング2とバルブ本体1の先端外周面1aを加熱するヒーターをそれぞれ個別に設ける必要もない。さらに、線状ヒーター40を被覆する外管44を金属製としたので、円筒コイル状に巻いた際、バルブ本体1の外周面に沿った形状を保持でき、バルブ本体1への組み付けがバルブ本体1への線状ヒーター40の組付作業も容易である。さらに、固定リング7に前記線状ヒーター40の先端折返し部42aを覆うカバー部7Aを形成することにより、線状ヒーター40と溶融した熱可塑性樹脂とが接触することはない。したがって、溶融した熱可塑性樹脂による線状ヒーター40の熱的影響を抑制することができ、熱による線状ヒーター40の劣化を防止することができる。
【0025】
なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、バルブゲート式金型装置の基本的構造やバルブ本体に組み付ける線状ヒーター40の巻数などは、前記実施例に限らず適宜選定すればよい。
【0026】
【発明の効果】
請求項1の発明のバルブゲート式金型装置によれば、線状ヒーターによってバルブ本体の軸方向中央部からバルブ本体の軸方向先端部にかけてほぼ均一的に加熱することができ、バルブ本体の材料通路内の樹脂の温度差が低減できる。したがって、この材料通路内で樹脂の温度が局部的に過度に高くなる部分が生じることを防止でき、樹脂にヤケが生じることを防止できて、この樹脂の特性が低下することを防止でき、成形材料の特性が低下することを防止できる。また、ヒーター全体の単位長当たりの発熱量が大きくなり、線状ヒーター全体を細くでき、線状ヒーターを金型内の限られたスペースに組み込むことが可能となる。さらに、線状ヒーターをバルブ本体の軸方向中央部からバルブ本体の軸方向先端部まで確実に接触させてバルブ本体を効率よく加熱することができるとともに、バルブ本体への線状ヒーターの組み付け作業も容易となる。
【0027】
請求項2の発明のバルブゲート式金型装置によれば、請求項1の効果に加えて、前記第1の隙間は、前記ゲートと連通して前記成形材料が流入する断熱層となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のバルブゲート式金型装置の第1実施例を示す縦断面図である。
【図2】同上ゲート部分を拡大した断面図である。
【図3】同上線状ヒーターの斜視図である。
【図4】温度測定結果を示すもので、(a)はバルブ装置の縦断面図、(B)は温度を示すグラフである。
【符号の説明】
1 バルブ本体
1a 先端外周面
3 固定側型板(本体部)
4 孔部
7 固定リング
7A カバー
8 材料通路
11 固定型(型体)
12 可動型(型体)
13 製品キャビティ
17 ランナー(材料通路)
21 バルブ装置
24 嵌合面
25,26 第1及び第2の隙間
40 線状ヒーター
42a 先端折返し部
46 弧状折曲部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a valve gate mold apparatus used for injection molding of a thermoplastic resin.
[0002]
[Problems to be solved by the invention]
In a hot runner mold apparatus that heats the resin that is the molding material in the material passage to the gate to the product cavity and keeps it in a molten state at all times, a valve gate mold apparatus that mechanically opens and closes the gate with a valve pin is known. ing. The hot runner mold apparatus is intended to increase the molding efficiency, and the gate is closed to prevent the resin from leaking from the gate when the mold is opened.
[0003]
FIG. 4 ( A ) shows an example of the valve body 1 of the valve device in this type of valve gate mold apparatus. In the figure, reference numeral 2 denotes a cylindrical casing. The casing 2 is connected to a manifold (not shown) located on the left side of the figure, and is formed on a main body 3 of a mold body such as a fixed side template. It is inserted into the hole 4 made. In the casing 2, the flange 5 at the end on the manifold side and the fixing ring 7 which is a fixing member fixed to the outer peripheral surface of the end on the opposite gate 6 are fitted in the hole 4. As a result, it is supported by the main body portion 3 of the mold body, and a gap forming a heat insulating layer is formed between the valve main body 1 and the main body portion 3 of the mold body in other portions. Further, the inside of the casing 2 is a material passage 8 communicating with the gate 6. A valve pin (not shown) that passes through the material passage 8 and moves in the horizontal direction in the drawing to open and close the gate is provided. A heater 9 that heats the resin in the material passage 8 is provided on the outer peripheral surface of the casing 2, and a cylindrical heater cover 10 that covers the heater 9 from the outer peripheral side is fixed. The heater 9 is a linear heater and is wound around the outer peripheral surface of the casing 2. The heater 9 is densely wound on both end sides of the casing 2, but is roughly wound on the intermediate portion. The reason will be described later. The number of turns of the heater 9 is 2 on the manifold side and 3 on the gate 6 side.
[0004]
FIG. 4B shows the result of measuring the temperature in the material passage 8. In the graph of the figure, the horizontal axis is the distance from the tip of the valve body 1 on the gate 6 side, and the vertical axis is the temperature. The temperature was measured for each point indicated by a black circle in the material passage 8. The broken line graphs a1 and a2 show the results when the set temperature for control of the valve body 1 and the manifold is set to 300 ° C. The solid line graphs b1 and b2 show the results when the set temperature is set to 250 ° C. As a result, dotted line graphs c1 and c2 are the results when the set temperature is set to 200 ° C. The mold cooling temperature was set to 10 ° C.
[0005]
As is apparent from the graphs a1, b1, and c1, the temperature tends to be low at both ends of the valve body 1 and high at the center. This is considered to be due to heat being transmitted from both ends in the central portion. In addition, the valve body 1 is in contact with only the both ends of the mold body 3 which is cooled in order to quickly solidify the resin in the product cavity. It is thought that another cause is that the heat escapes to the main body 3 of the body. In the illustrated valve device, in order to eliminate such temperature non-uniformity, the heater 9 is tightly wound at both ends of the valve body 1 while being roughly wound at the intermediate portion. As shown, the non-uniformity of temperature distribution is large.
[0006]
It is necessary to obtain a temperature that can ensure the fluidity of the resin at the lowest temperature portion of the material passage 8, that is, at both ends, but the temperature of the intermediate portion becomes excessively high. If the temperature is too high, the resin in the material passage 8 is burnt (causes black scorch), and the properties of the resin deteriorate.
[0007]
An object of the present invention is to provide a valve gate mold apparatus capable of reducing the temperature difference of molding materials in a material passage of a valve apparatus.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The valve gate mold apparatus according to the first aspect of the present invention communicates a plurality of molds that open and close each other and form a product cavity therebetween when the mold is closed, and a material passage provided in the mold body. and a valve device for opening and closing the gate, the valve device has a valve body that is embedded and held in the mold body in the hole formed in the body portion, communicating with the gate to the valve body molding to form a material passage of material, the valve in the valve gate type mold apparatus provided with a linear heater coiled on the outer periphery of the body, the linear covered from the outer side by the heater cover made of metal The heater is folded back into two layers, and the linear heater folded back into the two layers is formed in a cylindrical coil shape along the outer periphery of the valve body, and folded into the two layers. The returned linear heater is formed with a connecting portion extending from the tip portion to the tip portion in the axial direction of the valve body, and the tip turn-up portion of the linear heater extends along the outer peripheral surface of the tip end of the valve body. Thus, it is opened in an arc shape to form an arc-shaped bent portion .
[0009]
At the time of molding, a plurality of molds are closed to form product cavities between the molds, the gate is opened, and the molding material is filled into the product cavities from the material passage through the gates. Next, the gate is closed by the valve device, and after the molding material in the product cavity is solidified, the mold is opened to take out the molding material in the product cavity, that is, the molded product. Thereafter, the mold is closed again, and the above molding cycle is repeated. Throughout the entire molding cycle, the molding material in the material passage of the valve body is always kept in a molten state by the heating of the linear heater. Here, the valve body is uniformly heated by the linear heater from the axial middle part to the axial tip part, so that the temperature difference of the molding material in the material passage of the valve body is reduced.
[0010]
Moreover, the amount of heat generated per unit length of the entire heater is increased by folding back two linear heaters for heating the valve body.
[0011]
Furthermore, the amount of heat generated per unit length of the entire heater is increased by folding back two linear heaters for heating the valve body.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, in the valve gate mold apparatus according to the first aspect of the present invention, a fixing ring is fitted and fixed to the outer peripheral surface of the tip end portion on the gate side of the valve body. The fixing ring is fitted with a cylindrical fitting surface formed in the hole, and a cover portion is formed to cover the arc-shaped bent portion, and between the outer surface of the valve body and the inner surface of the hole. First and second gaps that are blocked by the fixing ring are formed, and the first gap is a heat insulating layer that communicates with the gate and into which the molding material flows, and the second gap is an air insulation. Is a layer .
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of the valve gate mold apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. In the following description, the same reference numerals are given to the portions common to FIG. 4A described above. 11 is a fixed mold, 12 is a movable mold, and these fixed mold 11 and movable mold 12 which are mold bodies move to each other in the illustrated vertical direction (mold opening / closing direction) in FIG. A product cavity 13 having a product shape is formed. The fixed mold 11 includes a metal fixed-side mold plate 3 as a main body, and a fixed-side mounting plate (not shown) fixed to the back side of the fixed-side mold plate 3 via a spacer block. A manifold 16 is provided between the fixed side mounting plate and the fixed side mold plate 3. The manifold 16 has a runner 17 that is a material passage formed therein, and the thermoplastic resin that is a molding material in the runner 17 is always melted by heating of a heater (not shown) provided in the manifold 16. To be kept. The fixed-side template 3 may be constituted by a plurality of members by adding a fixed-side receiving plate or a gate bush. Further, a hole 4 is formed through the fixed mold 3, and the tip of the hole 4 on the movable mold 12 side is a gate 6 that communicates with the product cavity 13.
[0014]
Further, the fixed mold 11 incorporates a valve device 21 for opening and closing the gate 6. Next, the configuration of the valve device 21 will be described. A valve body 1 having the axial direction of the mold opening / closing direction is incorporated in the hole 4 of the fixed-side mold plate 3. Most of the valve body 1 is constituted by a cylindrical casing 2, and one end portion of the casing 2 is a flange portion 5, and is fixed and supported between the manifold 16 and the stationary side template 3. ing. At the same time, the flange portion 5 is fitted in a step portion 23 formed at the end portion on the manifold 16 side in the hole portion 4. Further, a fixing ring 7 is fitted and fixed to the outer peripheral surface of the end portion on the gate 6 side in the casing 2, and this fixing ring 7 is a cylindrical fitting surface formed in the hole 4. 24 is fitted. Thereby, the gate 6 side portion of the casing 2 is supported by the fixed-side template 3. As described above, the valve main body 1 is in contact with the fixed-side template 3 at both ends, but is a fixing member between the outer surface of the valve main body 1 and the inner surface of the hole 4 in other portions. First and second gaps 25 and 26 that are blocked by the fixing ring 7 are formed. The first and second gaps 25 and 26 are connected to the gate 6 by the fixing ring 7 so that the first gap 25 located on the gate 6 side of the fixing ring 7 is in communication with the resin as a molding material. In the second gap 26, the inflow of the resin is blocked by the fixing ring 7 and becomes an air insulation layer.
[0015]
Further, the inside of the casing 2 is a material passage 8 that allows the runner 17 in the manifold 16 to communicate with the gate 6. The material passage 8 has a substantially cylindrical shape with the mold opening / closing direction as an axial direction, but an end portion on the runner 17 side is a bent portion 31 that is bent. The bent portion 31 is formed by embedding the insert 32 in the casing 2. In addition, three or more support blades 33 extending in the mold opening / closing direction are formed on the inner peripheral surface of the distal end portion of the material passage 8 on the gate 6 side.
[0016]
Further, a linear heater 40 as a heating means for heating the material passage 8 is provided on the outer peripheral surface of the casing 2, and the linear heater 40 is covered from the outer peripheral side by a cylindrical heater cover 10 made of metal. ing. Further, as shown in FIG. 3, the linear heater 40 has a non-heat generating portion 41b at the base end portion of the heat generating portion 41a. The heating portion 41a is fitted on the outer peripheral surface of the casing 2 by winding those folded into two superimposed cylindrical coil shape. Note that the linear heater 40 is tightly wound at both ends of the heat generating portion 41a, but the linear heater 40 is roughened by interposing a pair of aluminum coil-shaped spacers 43 at the central portion. This is to prevent the temperature at the center from becoming excessively higher than the temperature at the periphery. Further, the linear heater 40 coaxially incorporates a heating wire made of nichrome wire (not shown) inside the outer tube 44 made of stainless steel, and becomes an insulating material between the heating wire and the outer tube 44, for example. It has a structure in which powdered magnesia (not shown) is interposed. Further, the tip folding portion 42a of the heat generating portion 41a forms a connecting portion 45 that extends linearly so as to extend from the tip of the casing 2 to the tip of the valve body 1, and the tip side of the connecting portion 45 is horizontally oriented. Is bent. Here, since the tip folded portion 42a bent in the horizontal direction has two heat generating portions 41a folded in an overlapping manner, the tip folded portion 42a is formed in an arc shape so as to fit the tip outer peripheral surface 1a of the valve body 1. An arcuate bent portion 46 that opens and heats the outer peripheral surface 1a of the tip of the valve body 1 is formed. A step groove 47 that fits with the arc-shaped bent portion 46 is formed on the outer peripheral surface 1a of the valve body 1 to which the arc-shaped bent portion 46 is mounted, and the connecting portion 45 is connected to the step groove 47 to communicate with the connecting portion 45. A groove portion 48 is formed inside the fixed ring 7. Further, a cover portion 7A is formed on the bottom of the fixing ring 7 so as to cover the leading end folded portion 42a of the heat generating portion 41a. Although not shown, the casing 2 is provided with a temperature sensor along the inside of the linear heater 40.
[0017]
The casing 2 incorporates a valve pin 36 as a valve body that moves in the mold opening and closing direction by driving of a driving device such as a hydraulic cylinder device (not shown) provided on the fixed mounting plate. The valve pin 36 is configured such that a gate closing portion 37 formed at a distal end portion on the gate 6 side is detachably fitted to the gate 6 to close the gate 6. Further, the valve pin 36 has the mold opening / closing direction as an axial direction, and an outer peripheral surface is slidably in contact with an inner edge of the support blade 33 of the casing 2 at all times. Thereby, the front-end | tip part by the side of the gate 6 of the valve pin 36 is supported. Further, the valve pin 36 is supported by a guide bush 38 fixed in the insert 32 at the end of the valve body 1 on the manifold 16 side. That is, the valve pin 36 is slidably penetrated through the guide bush 38. In order to connect the valve pin 36 to the driving device provided on the fixed side mounting plate, the valve pin 36 also penetrates the through hole 39 formed in the manifold 16.
[0018]
Reference numeral 50 denotes a movable side mold plate of the movable mold 12, and this movable side mold plate 50 forms a product cavity 13 together with the fixed side mold plate 3.
[0019]
Although not shown, the stationary mold plate 3 and the movable mold plate 50 are formed with fluid passages through which a cooling fluid such as water for cooling the product cavity 13 passes.
[0020]
Next, the operation of the above configuration will be described. First, the fixed mold 11 and the movable mold 12 are closed, and a product cavity 13 is formed between the fixed mold 11 and the movable mold 12, and then the valve pin 36 is moved away from the movable mold 12 as shown by a chain line in FIG. The gate 6 is opened by moving in the direction. Then, a molten thermoplastic resin, which is a thermoplastic molding material, is injected into the fixed mold 11 from the injection molding machine. This resin flows through the runner 17 of the manifold 16 and the like, and further flows into the product cavity 13 from the gate 6 through the material passage 8 in the valve body 1 and the support blades 33 in which the valve pins 36 are fitted. After the resin is filled in the product cavity 13 in this way, after holding pressure, the valve pin 36 moves toward the movable mold 12 as shown by the solid line in FIG. Close the gate 6. The resin in the product cavity 13 is actively cooled by passing a cooling fluid through the fluid passage. Then, after the resin in the product cavity 13 is cooled and solidified, the fixed mold 11 and the movable mold 12 are opened, and the resin in the product cavity 13, that is, the molded product is taken out. Thereafter, the mold is closed again and the above molding cycle is repeated. Through the entire molding cycle, the resin in the material passage 8 of the valve body 1 is the outer periphery of the valve body 1 in the same manner as the resin in the runner 17 of the manifold 16. The linear heater 40 wound around the portion and the arc-shaped bent portion 46 formed at the tip folded portion 42a of the linear heater 40 wound around the tip outer peripheral surface 1a of the valve body 1 are always kept in a molten state.
[0021]
As described above, the valve body 1 originally tends to have a higher temperature at the axial center than at both ends, but in the present embodiment, the valve body 1 has a linear heater at its outer periphery. The valve body 1 is heated from an axially intermediate portion of the valve body 1 by heating the outer peripheral surface 1a of the valve body 1 with an arc-shaped bent portion 46 formed at the tip folded portion 42a of the linear heater 40. 1 is heated almost uniformly over the axial tip. Thereby, the temperature difference of the resin in the material passage 8 of the valve body 1 is reduced. Therefore, in order to ensure the fluidity of the resin in the material passage 38, it is possible to prevent a portion where the temperature of the resin is excessively high in the material passage 8, and to prevent the resin from being burned. It can prevent that the characteristic of this resin falls.
[0022]
Here, the result of measuring the temperature in the material passage 8 will be described with reference to the graph of FIG. Although already described, the horizontal axis in the graph is the distance from the tip of the valve body 1 on the gate 6 side, and the vertical axis is the temperature. The temperature was measured for each point indicated by a black circle in the material passage 8. The broken line graphs a1 and a2 show the results when the set temperature for control of the valve body 1 and the manifold is set to 300 ° C. The solid line graphs b1 and b2 show the results when the set temperature is set to 250 ° C. As a result, dotted graphs c1 and c2 show the results when the set temperature is set to 200 ° C. The thin line graphs a1, b1, and c1 are the results of the conventional mold apparatus without the arc-shaped bent portion 46 that heats the tip of the valve body 1, and the thick line graphs a2, b2, and c2 are It is a result of the mold apparatus of the present Example provided with the arc-shaped bending part 46 which heats the front-end | tip part of the valve | bulb main body 1. FIG. The mold cooling temperature was set to 10 ° C.
[0023]
Comparing the case where there is no arcuate bend 46 (graphs a1, b1, c1) and the case where the arcuate bend 46 is present (graphs a2, b2, c2) In the case where the curved portion 46 is present, it is clear that the temperature difference between the axially intermediate portion and the distal end side of the valve body 1 is smaller, and the temperature distribution of the material passage 8 is more uniform.
[0024]
Further, since the linear heater 40 is wound around the outer peripheral surface of the valve body 1 in a coil shape by folding the electric heating portion 41a in a double fold, the watt density of the entire linear heater 40 can be increased, and its unit length can be increased. The calorific value of can be increased. As a result, the entire linear heater 40 can be made thin, which is advantageous in incorporating the linear heater 40 in a limited space in the mold. Furthermore, since the front end turning portion 42a of the linear heater 40 is expanded in an arc shape to heat the outer peripheral surface 1a of the valve body 1, the casing 2 of the valve body 1 is covered by one continuous linear heater 40. To the tip outer peripheral surface 1a of the valve body 1 can be heated uniformly. For this reason, it is not necessary to separately provide a heater for heating the casing 2 of the valve body 1 and the tip outer peripheral surface 1a of the valve body 1. Further, since the outer tube 44 that covers the linear heater 40 is made of metal, the shape along the outer peripheral surface of the valve body 1 can be maintained when wound in a cylindrical coil shape, and the valve body 1 can be assembled to the valve body 1. The assembly work of the linear heater 40 to 1 is also easy. Furthermore, by forming the cover portion 7A that covers the tip folded portion 42a of the linear heater 40 on the fixing ring 7, the linear heater 40 and the molten thermoplastic resin do not come into contact with each other. Therefore, the thermal influence of the linear heater 40 due to the molten thermoplastic resin can be suppressed, and deterioration of the linear heater 40 due to heat can be prevented.
[0025]
In addition, this invention is not limited to the said Example, A various deformation | transformation implementation is possible. For example, the basic structure of the valve gate mold apparatus, the number of turns of the linear heater 40 assembled to the valve body, etc. are not limited to the above-described embodiment, and may be selected as appropriate.
[0026]
【The invention's effect】
According to the valve gate mold apparatus of the first aspect of the present invention, the linear heater can be heated almost uniformly from the axial center of the valve body to the axial tip of the valve body. The temperature difference of the resin in the passage can be reduced. Therefore, it is possible to prevent a portion in which the temperature of the resin is excessively high in this material passage from occurring, to prevent the resin from being burnt, and to prevent deterioration of the properties of the resin. It can prevent that the characteristic of a material falls . In addition, the amount of heat generated per unit length of the entire heater is increased, the entire linear heater can be made thinner, and the linear heater can be incorporated in a limited space in the mold . Furthermore, the linear heater can be reliably contacted from the axial center of the valve body to the axial tip of the valve body to heat the valve body efficiently, and the assembly work of the linear heater to the valve body is also possible. It becomes easy.
[0027]
According to the valve gate mold apparatus of the invention of claim 2, in addition to the effect of claim 1, the first gap is a heat insulating layer that communicates with the gate and into which the molding material flows.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a valve gate mold apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged sectional view of the gate part.
FIG. 3 is a perspective view of the linear heater.
4A and 4B show temperature measurement results, where FIG. 4A is a longitudinal sectional view of a valve device, and FIG. 4B is a graph showing temperature.
[Explanation of symbols]
1 Valve body 1a Tip outer peripheral surface 3 Fixed side template (main body)
4 holes
7 Fixing ring
7A Cover 8 Material passage
11 Fixed type
12 Movable type
13 Product cavity
17 Runner (material passage)
21 Valve device
24 mating surface
25, 26 First and second gaps
40 linear heater
42a Tip turning part
46 Arc bend

Claims (2)

互いに開閉し型閉時に製品キャビティを相互間に形成する複数の型体と、この型体に設けられた材料通路を前記製品キャビティに連通させるゲートを開閉するバルブ装置とを備え、このバルブ装置は、前記型体の本体部に形成された孔部内に保持して組み込まれたバルブ本体を有し、このバルブ本体内に前記ゲートに通じる成形材料の材料通路を形成するとともに、前記バルブ本体の外周部にコイル状に巻いた線状ヒーターを設けたバルブゲート式金型装置において、金属から成るヒーターカバーにより外周側から覆われた前記線状ヒーターを、2つ重ねに折り返し、この2つ重ねに折り返した線状ヒーターを、前記バルブ本体の外周部に沿わすように円筒コイル状に形成し、前記2つ重ねに折り返した線状ヒーターには、その先端部から前記バルブ本体の軸方向先端部に延設する連結部を形成するとともに、前記線状ヒーターの先端折返し部を前記バルブ本体の先端外周面に沿わすように円弧状に開いて弧状折曲部を形成したことを特徴とするバルブゲート式金型装置。A plurality of mold bodies that open and close each other and form a product cavity between the mold cavities, and a valve device that opens and closes a gate that communicates a material passage provided in the mold body with the product cavity. has the type unit body section valve body incorporated and held in the formed hole to the of, to form a material passage molding material communicating with the gate to the valve body, the outer periphery of the valve body In a valve gate mold apparatus provided with a linear heater wound in a coil shape on the part, the linear heater covered from the outer peripheral side by a heater cover made of metal is folded back into two, The folded linear heater is formed in a cylindrical coil shape along the outer periphery of the valve body, and the two folded linear heaters are arranged in front of the front end. To form a connecting portion extending in the axial direction leading end portion of the valve body, forming an arcuate bent portion of the leading end folded portion is opened in an arc shape so as to extend along the front end outer peripheral surface of the valve body of the linear heater A valve gate type mold device characterized by that. 前記バルブ本体におけるゲート側の先端部の外周面には固定リングが嵌合されて固定され、この固定リングが前記孔部に形成された円柱状の嵌合面に嵌合し、前記固定リングには前記弧状折曲部を覆うカバー部が形成され、前記バルブ本体の外面と前記孔部の内面との間に前記固定リングにより遮断される第1及び第2の隙間が形成され、前記第1の隙間は、前記ゲートと連通して前記成形材料が流入する断熱層であり、前記第2の隙間は空気断熱層である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。A fixing ring is fitted and fixed to the outer peripheral surface of the gate side tip of the valve body, and the fixing ring is fitted to a cylindrical fitting surface formed in the hole, A cover portion is formed to cover the arc-shaped bent portion, and a first gap and a second gap blocked by the fixing ring are formed between an outer surface of the valve body and an inner surface of the hole portion. The valve gate mold apparatus according to claim 1, wherein the gap is a heat insulating layer that communicates with the gate and into which the molding material flows, and the second gap is an air heat insulating layer.
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