JP3830575B2 - 側面ゲート式射出成形装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は射出成形装置に係り、特にノズルから側面ゲートシールを経てゲートインサート内の複数個のキャビティに至る側面ゲートを構成する側面ゲート式射出成形装置に関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
射出成形装置において、金型内の開口に装着されたノズルから中空の数個のシールを経てキャビティに至る端部ゲートを構成したものはよく知られている。また、シール構造については、初めにシール部材をノズルに装着し、この後ノズルを金型内の開口に挿入して所定の位置に固定するものである。
【0003】
たとえば、米国特許第4344750号明細書に示されるように、このような配置のものはシールの外側端部を金型の開口の内面より遠く離した位置に延ばせない不利がある。このため、キャビティとノズルとの間の距離が極めて近づくことになる。これはキャビティにとって都合がよいこともあるが、用途によっては加熱されるノズルとこれを囲むキャビティとの間に冷却通路を設ける十分な空間を保つ必要があり、こうした要求を満たすことができない。
【0004】
本発明の目的は、組み立て時、側面シールを容易にノズルに取り付けることができるとともに、ノズルとキャビティとの間に冷却通路を設けるための十分な空間を確保するようにした側面ゲート式射出成形装置を提供することにある。
【0005】
【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、
金型内に配置された少なくとも1個のノズルと、複数個の側面ゲートシールとを備え、
前記ノズルは、その軸線方向一端側の後端部と、金型内の中心開口を貫いて延びる、該ノズルの軸線方向他端側の前端部および円筒状の外面を有する前部本体と、前記金型内の複数個のキャビティを満たすように溶融材料を供給する内部を貫いて延びる中心通路とを備え、
前記中心開口は、前記ノズルの該前部本体の外面との間に絶縁空間を保持する内面を備え、
前記中心通路は、前記ノズルの該後端部から延びる通路部と、前記前部本体の該前端部に近い前記通路部から前記ノズルの軸線に対する半径方向の外側へ分岐させた複数個の分岐通路部とを有し、
前記分岐通路部は、それぞれ前記キャビティに延びるゲートと同芯に保持されており、
前記側面ゲートシールは、それぞれ前記半径方向における内側および外側の端部と、これらの端部どうしの間に延びる中心孔とを具備するとともに、溶融材料を前記中心通路から前記ゲートに導くために前記ノズルの該前部本体に前記分岐通路部と前記ゲートとの間に同芯を保持し、該絶縁空間を横切ってわたるように設けられてなる側面ゲート式射出成形装置において、
各キャビティは、前記中心開口に対して前記半径方向の外側に隣接して該金型内に装着されたキャビティインサートの内部にその一部が延び、さらに前記キャビティインサートの前側に当接して装着されたゲートインサートの内部にもその一部が延びており、
各側面ゲートシールが、前記キャビティと前記中心開口との間に延びる冷却通路のための空間を与えるように前記半径方向の外側へ該中心開口の内面より遠い位置に置かれる外側端部を備え、
さらに各ゲートインサートが、それぞれ前記ゲートに向かって延びる半径方向開口を具備するとともに、
前記側面ゲートシールの該外側端部が、前記ゲートインサートの該半径方向開口の内部に配置される位置で前記ゲートと同芯に保って金型内へ着脱可能に設けられることを特徴とするものである。
【0006】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の側面ゲート式マルチキャビティ射出成形装置の一実施の形態の一部を示している。この装置は溶融材料を金型14内のキャビティ20と通じたゲート18に溶融材料通路16を通して導くために中心開口12に装着された数個のノズル10を備えている。数個のキャビティ20は各々ノズル10を囲み、それらとの間に距離をおいて配置されており、また、各ゲート18は側面ゲートシール24と同芯を保ってゲートインサート22を貫いて延びている。このゲートシール24はノズル10のねじを刻んだシート部26に装着されるねじを刻んだ内側端部25を有する。
【0007】
通常、金型は多様なプレートが適用可能であるが、本実施の形態では互いにボルト34および他の締結部材(図示せず)によって固定されたキャビティプレート30とバックプレート32との間にスペーサプレート28が装着されている。このスペーサプレート28とキャビティプレート30とは位置決めピン(図示せず)によって正確に芯出しされている。各キャビティ20はゲートインサート22の内部にその一部が延び、さらにゲートインサート22が固く装着されるキャビティインサート36の内部にも一部が延びている。
【0008】
複数個のキャビティインサート36はキャビティプレート30に穿たれた貫通孔にノズル10を囲み、ノズル10との間に距離を保って配置されている。キャビティインサート36を囲み周方向に延びる冷却通路40を通して加熱されるノズル10とキャビティ20との間を循環する冷却水が供給され、これらを冷却するようになっている。
【0009】
ノズル10はスペーサプレート28とバックプレート32との間に配置される分配マニホールド42と互いに連結されている。また、ノズル10は分配マニホールド42にその後端部44を当ててボルト46によって固定されている。分配マニホールド42は一体に設けられる電熱線48によって加熱され、分配マニホールド42と冷却されるスペーサプレート28およびバックプレート32との間には絶縁空間50が保たれている。
【0010】
射出成形機(図示せず)から射出された溶融材料はバックプレート32に装着された位置決めリング54の中心入口52から溶融材料通路16に流れ、さらに分配マニホールド42内で分岐してそれぞれノズル10の中心通路56に達する。位置決めリング54は絶縁リング58を貫き、バックプレート32にかけて延びるボルト57によって所定の場所に固定されている。この絶縁リング58はグラス−エポキシ材料によって作られる。
【0011】
また、位置決めリング54は組み立て時に分配マニホールド42とノズル10との縦方向の移動を可能にし、また、後に詳しく説明するように、熱膨張および収縮に備えるための分配マニホールド42の入口部62に突出しているノズル軸60を有する。
【0012】
さらに、各ノズル10は前端部65および円筒状の外面66を備えた前部本体64を有する。また、ノズル10はスペーサプレート28内の開口12と嵌合させた円筒状の位置決めフランジ68を有する。この位置決めフランジ68はノズル10の前部本体64をキャビティ20間の中心に正確に芯出し、また、前部本体64の外面66と開口12の内面72との間の絶縁空間70を保持するためのものである。
【0013】
ノズル10の中心通路56は後端部44から前部本体64の前端部65の近くで外側に分岐する複数個の分岐通路部76にかけて延びる通路部74を有する。各分岐通路部76はゲートインサート22内のゲート18と正確に芯出しされた側面ゲートシール24の中心孔78にかけて延びている。側面ゲートシール24はそれぞれノズル10とキャビティ20との間に冷却通路40を形成するのに十分な空間を与えるために中心開口12の内面72より遠い位置に延びる外側端部80を有する。
【0014】
用途に応じて多様なものが適用できるが、本実施の形態の外側端部80はゲート18と同芯に形成される先端の尖ったチップ部82と、ゲートインサート22の半径方向開口86に装着される環状のリム84とを有する。
【0015】
さらに、ノズル10は一体に設けられる電熱線90によって加熱される。この電熱線90は中心通路56の通路部74を囲むように設けられ、外側に突出している外部ターミナル92を有する。ノズル10の前端部65の近くには運転温度を監視するための熱電対94が延びている。
【0016】
本装置の組み立て時、本実施の形態の各ノズル10をボルト46によって分配マニホールド42に取り付ける。前部64を取り付けたノズル10を金型14の中心開口12を通して装着する。ノズル10と分配マニホールド42とをシート部26に側面ゲートシール24を容易に組み立てるのに十分な空間が保持されるところまで前方に進める。この後、分配マニホールド42とノズル10とを図1に示される位置に引き戻し、それぞれ側面シール24に合わせてゲートインサート22を装着する。このとき、ゲートインサート22を下側から上に向かって挿入し、さらに側面ゲートシール24の外側端部80を覆うように内側に滑らせて取り付ける。この後、ボルト(図示せず)によってゲートインサート保持プレート96を固定する。
【0017】
図2に示すように、ゲートインサート保持プレート96はゲートインサート22がそこに収容される取り付け孔98を有する。ゲートインサート22の取り付け孔98とゲートインサート22とは組み立てを容易にするために、また、嵌め合いを固くするためにテーパに形成されている。組み立ての最後に、中心冷却通路102を備えたキャビティコア100をゲートインサート22の孔104を通してキャビティインサート36にかけて挿入し、所定の位置に固定する。勿論、洗浄あるいは交換のためにこれらのノズル10および側面ゲートシール24はこれと逆の手順によって取り外すことができる。
【0018】
このように、ゲートインサート22を用いる方法によれば、中心開口12を通してノズル10を挿入した後に側面ゲートシール24を容易に取り付けることが可能になる。これは、組み立て時、予め側面ゲートシール24をノズル10に取り付けた場合にノズル10が大きくなりすぎ、中心開口12を通すことが難しくなるため、極めて有効である。また、側面ゲートシール24の長さを延ばすことにより用途によって必要とされるノズル10とキャビティ20との間に冷却通路40を設けるための十分な空間を確保することが可能になる。
【0019】
本装置の使用にあたり、ノズル10が図1に示されるように金型14に装着され、分配マニホールド42とノズル10とを予め決められた運転温度に加熱するためにそれぞれの電熱線48、90に電気を供給する。このとき、ノズル10はゲートインサート22の半径方向開口86に装着された側面ゲートシール24のリム84によって位置決めされている。
【0020】
本装置の加熱が完了したとき、ノズル10の熱膨張により浮いている分配マニホールド42が僅かに後方に変位する。この変位は分配マニホールド42の入口部62の内部ですべる位置決めリング54のノズル軸60によって、さらにスペーサプレート28の中心開口12の内部ですべるノズル10の位置決めフランジ68によって吸収される。
【0021】
本実施の形態では複数個のノズル10を有する装置が示されているが、別の実施の形態においては分配マニホールドを持たない1個だけのノズルによって構成することができる。このとき、ノズルの後端部については熱膨張および収縮に備えるために僅かに前、後方向に変位させる。
【0022】
さらに、加圧された溶融材料が予め決められたサイクルに従い射出成形装置(図示せず)の溶融材料通路16の中心通路52に供給される。この溶融材料は分配マニホールド42、ノズル10、側面ゲートシール24およびゲート18を通ってキャビティ20に達する。キャビティ20が満たされた後、充填および冷却時間をおき、射出圧力を逃がす。さらに、ゲート18から溶融材料が糸を引くのを避けるために溶融材料供給装置の圧力を下げる。
【0023】
その後、成形品を取り出すために金型14を開く。成形品の放出後、金型14を閉じる。このサイクルはキャビティ20の大きさおよび成形される材料の種類により決まるサイクル時間に従い、連続して繰り返される。
【0024】
図3は側面ゲートシール24の他の実施の形態を示している。本実施の形態においては中心通路56の分岐通路部76と同芯を保っている中心孔78がゲート18と同芯のテーパ状のノーズ部106を貫いて外側に延びている。このゲート配置は図1および図2に示されるホットチップゲートよりもゲート領域で精密な温度制度がそれ程重視されないとき使用する。
【0025】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、組み立て時、側面ゲートシールを容易にノズルに取り付けることができ、かつノズルとキャビティとの間に冷却通路を設けるための十分な空間を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による側面ゲート式射出成形装置の一実施の形態の一部を示す縦断面図。
【図2】図1に示した射出成形装置の組み立て方法を示す分解斜視図。
【図3】本発明の他の実施の形態を示す縦断面図。
【符号の説明】
10 ノズル
12 開口
14 金型
18 ゲート
22 ゲートインサート
24 側面ゲートシール
42 分配マニホールド
96 ゲートインサート保持プレート
Claims (3)
- 金型内に配置された少なくとも1個のノズルと、複数個の側面ゲートシールとを備え、
前記ノズルは、その軸線方向一端側の後端部と、金型内の中心開口を貫いて延びる、該ノズルの軸線方向他端側の前端部および円筒状の外面を有する前部本体と、前記金型内の複数個のキャビティを満たすように溶融材料を供給する内部を貫いて延びる中心通路とを備え、
前記中心開口は、前記ノズルの該前部本体の外面との間に絶縁空間を保持する内面を備え、
前記中心通路は、前記ノズルの該後端部から延びる通路部と、前記前部本体の該前端部に近い前記通路部から前記ノズルの軸線に対する半径方向の外側へ分岐させた複数個の分岐通路部とを有し、
前記分岐通路部は、それぞれ前記キャビティに延びるゲートと同芯に保持されており、
前記側面ゲートシールは、それぞれ前記半径方向における内側および外側の端部と、これらの端部どうしの間に延びる中心孔とを具備するとともに、溶融材料を前記中心通路から前記ゲートに導くために前記ノズルの該前部本体に前記分岐通路部と前記ゲートとの間に同芯を保持し、該絶縁空間を横切ってわたるように設けられてなる側面ゲート式射出成形装置において、
各キャビティは、前記中心開口に対して前記半径方向の外側に隣接して該金型内に装着されたキャビティインサートの内部にその一部が延び、さらに前記キャビティインサートの前側に当接して装着されたゲートインサートの内部にもその一部が延びており、
各側面ゲートシールが、前記キャビティと前記中心開口との間に延びる冷却通路のための空間を与えるように前記半径方向の外側へ該中心開口の内面より遠い位置に置かれる外側端部を備え、
さらに各ゲートインサートが、それぞれ前記ゲートに向かって延びる半径方向開口を具備するとともに、
前記側面ゲートシールの該外側端部が、前記ゲートインサートの該半径方向開口の内部に配置される位置で前記ゲートと同芯に保って金型内へ着脱可能に設けられることを特徴とする側面ゲート式射出成形装置。 - 前記ゲートインサートを所定の位置に固定するように該ゲートインサートを覆うゲートインサート保持プレートを設けたことを特徴とする請求項1記載の側面ゲート式射出成形装置。
- 各前記側面ゲートシールの該外側端部が前記ゲートと同芯の先端の尖ったチップ部を備えることを特徴とする請求項2記載の側面ゲート式射出成形装置。
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