JP4118983B2 - 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、射出成形に関し、特に、加熱ノズルに取り付けられるガイド及び密封リングに関する。
【0002】
【従来の技術】
溶融物分配マニフォルドから延びている多数の加熱したノズルを有する射出成形装置は知られている。組み立て中、ノズルは成形型の空所に挿入される。もし、ノズルがまったく正確に整合しない場合には、1つまたはそれ以上のノズルが損傷を受ける場合がある。1998年9 月6 日にSchumidtらに付与された米国特許第4,758,945 号で分かるように、各加熱ノズルと包囲する冷却成形型との間の絶縁空気空隙のフランジを密封しそれを配置することは知られている。1994年9 月13日に付与された発明者の米国特許第5,346,388 号は、作動温度が各ノズルの前端の穴に後方に延びるように屈曲された熱電対エレメントによって監視されることを示している。1994年7 月5 日に付与された出願人の米国特許第5,326,251 号は、ノズルに対して熱電対を所定の位置に保持するために各ノズルの周りにワイヤを巻き付けることが示されている。これらの前述した構成は、多数の用途において非常に満足すべきものであるが、前述した密封及び配置リングは、それを受けるためにシートとノズルを共につくり、それを通って延びる熱電対は、備えられていない。
【0003】
【課題を解決するための手段】
従って、本発明の目的は、ノズルの前端の周りに迅速に容易に取り付けることができる比較的廉価な案内及び密封リングを設けることによって従来技術の欠点の少なくとも一部を克服することが本発明の目的である。
【0004】
この目的のために、1つの側面において、本発明は、加熱ノズルと周りの冷却成形型との間に延びる絶縁空気空隙を備えた冷却成形型に、ほぼ円筒形の壁を備えた凹部に前方に延びる少なくとも1つの加熱ノズルを有する射出成形装置を提供する。ノズルは、後端と、前端と、ほぼ円筒形の外面と、後端から成形型内の空洞に入るゲートと整合した前端に延びる溶解物の穴とを有する。
【0005】
ガイド及び密封リングは、少なくとも1つのノズルを成形型の凹所に挿入する前に、少なくとも1つのノズルの前端に隣接した外側の円筒形面の周りに取り付けられる。ガイド及び密封リングは、内面及び外面を有する。内面は、少なくとも1つのノズルの外側の円筒形面の周りに適合する円筒形開口部を形成する。ガイド及び密封リングの外面は、凹所に適合して成形型の少なくとも1つのノズルの挿入中に少なくとも1つのノズルの前端を案内し、ガイド及び密封リング及び凹所のほぼ円筒形の壁との外面の間に密封を形成する。
【0006】
本発明の目的及び利点は、添付図面と共に次の図面から明らかになる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。
まず図1を参照すると、図1は、成形型14に取り付けられるようになっている4つの細長い加熱ノズル12を備えた溶融物分配マニフォルド10を示す。この構成において、各ノズル12は、溶融分配マニフォルド10にねじこまれたねじつき後端(図示せず)と、前端18に延びる円筒形外面16とを有するが、多くの他の構成も使用することができる。溶融分配マニフォルド10は、それに接続された電気プレートヒータ20によって加熱され、各ノズル12の中央穴24と整列するように中央入口から分岐している溶融通路(図示せず)を有する。
【0008】
図2で分かるように、各ノズル12は、中央穴24の周りで螺旋に延びている一体の電気加熱エレメントによって加熱される。成形型14は、冷却導管28を通して冷却水を送ることによって冷却される。各ノズル12は、成形型14の凹所30に受けられ、絶縁空気空隙32は、加熱ノズル12、それを包囲する冷却成形型14の円筒形壁34との間に延びている。
【0009】
図示した構成において、着脱可能な2つの部品からなるノズルシール36は、各ノズルの前端18に取り付けられている。1994年4月5日に発行された出願人の米国特許第5,299,928号に示すように、2つの部品のシール36は、中空の内側部品38を有し、所定の位置にきつく螺着された同軸の外側部分42によってノズルの前端18のシート40の所定の位置に保持される。図面で分かるように、2つの部品からなるシール36は、絶縁空気空隙32にわたって延びており、処理温度で空洞48と同じ平面の前面46を備えた成形型14の円筒形の開口部44に受けられる。内側部品38は、穴50を有し、この穴50は、空洞48に入る外側部品42のゲートに溶融物を搬送するためにノズルの中央穴24と整列している。
【0010】
注入サイクル中の溶融物の温度は、ノズル12と成形型14との間の空気空隙32を通って延びている熱電対エレメント54によって監視されており、熱電対エレメント54は、ノズル12の前端18の後方に延びる穴56に受けられている。熱電対エレメント54は、以下に説明するようなノズル12の周りに包囲された高温のワイヤ58によってノズルの円筒形表面に対して保持されている。
【0011】
また、図3乃至図5に示すように、本発明による好ましい実施例によるガイド及び密封リングは、各ノズル12の前端18の周りに取り付けられている。ガイド及び密封リング60は、内面62と外面64とを有するステンレススチールから製造されている。内面62は、ノズル12の外側円筒形面16の周りに適合される円筒形開口部66を形成する。この実施例において、リング60は、緊密な適合を保証しながら、ノズル12の外面16とリング60の内面62の寸法に大きな公差を可能とするように半径方向の間隙68を有する。間隙68の幅は、図面で誇張されている。間隙68は、以下に説明するようにセラミック密封体によって閉鎖することができるように非常に狭い。他の実施例において、リングはノズル上に適合するように連続的につくられている。この実施例において、外面64は、フランジ部分70を形成し、フランジ部分70には、そこから前方に延びる内側に傾斜した多数のガイドリブ72が形成されている。第2図によく示すように、フランジ部分70の大きさは、2つの部分からなるシール36とガイド及び密封リング60との間の空隙76に圧力溶融物の漏れが生じる場合に第2のシールを提供するように円筒形の凹所に適合されるようになっている。よく知られるように、もしそれらが十分に接近した場合に溶融物が粘性シールを形成するように隆起部74と凹所の壁34との間に連続的な接触を有することが必ずしも必要ではない。他の実施例において、外面64は、フランジ部分70から前方に連続しているが、間隔を置いたガイドリブ72を有する傾斜部を形成し、加熱したノズル12から冷却成形型14への熱損失を低減する。
【0012】
案内及び密封リング60は、リング60の周りに間隔を置いた前方に延びる多数のフィンガ78を有する。リング60の内面62は、その中に溝80を有し、溝80に隣接したフィンガ82は、さらに外側に配置され、他のフィンガより長い。図5で分かるように、ガイド及び密封リング60は、ノズル12の前端上に取り付けられており、溝80を通って延びる熱電対エレメント54を備えている。フィンガ78は、リング60を所定の位置に固定するためにノズルの前端18上にハンマ84のような適当な道具で屈曲される。図2ではっきり分かるように、フィンガ82は、穴56の所定の位置に熱電対エレメント54を保持するようにフィンガ82が曲げられる。ガイド及び密封リング60を所定の位置に取り付けた後に、CERAMABOND668 (商品名Aremco)のような適当な液体熱硬化性セラミック密封体が熱電対エレメント54の薄い空隙68と溝80を含むリング60とノズル12との間の空隙に空気分配管86又はシリンジから適用される。このノズル12は、熱硬化性セラミック密封体を硬化するためにほぼ200°Cの温度まで炉内で加熱される。
【0013】
また、ガイド及び密封リングは、その周りに空隙を置いた多数の後方に延びるフィンガ88を有する。後方に延びるフィンガ88は、ノズル12の外面に対して熱電対エレメント54及びリング60それ自身を所定の位置に固定するためにノズルの周りに巻かれたワイヤを受ける外側に面したノッチを有する。
【0014】
使用において、射出成形システムは、溶融体分配マニフォルド10を降下させ、図1に示すように成形型14の所定の位置に取り付けることによって組み立てられる。傾斜ガイドリブ72は、ノズル12を最初に凹所に案内し、フランジ部分70が各ノズル12に整合し、その結果、2つの部分からなる密封体36は、その前面46に損傷を与えることなく円筒形開口部44に入る。円筒形開口部44は、それらの間に円滑な接触のみがあることを保証するように傾斜縁部92を有する。
【0015】
組み立ての後に、マニフォルド10のヒータ20に及びノズル12の加熱エレメント26に電力が印加され、それらを所定の作動温度まで加熱する。フランジ部分70及び傾斜リブ72の形状は、加熱ノズル12から周囲の冷却成形型14への熱損失を最小限にする。圧縮溶融体が、成形機(図示せず)から所定のサイクルによる溶融体通路の中央入口22に入れられる。溶融体は、溶融体分配マニフォルド10と、ノズル12と、ノズル密封体36と、ゲート52とを通って空洞48に流れる。空洞48が満たされた後、適当なパッキング及び冷却期間が終了し、開放ゲート52を通る後引きをさけるため溶融体搬送装置が減圧される。放出後、成形型14が閉鎖され、空所48の寸法及び成形される材料のタイプに依存したサイクル時間でサイクルが連続的に繰り返される。案内及び密封リングを有する射出成形装置の説明を好ましい実施例を参照して説明したが、当業者によって理解されるように次の請求の範囲として理解できるような本発明の観点から逸脱することなく種々の他の変形例が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】成形型の所定の位置に取り付けられる溶解物マニフォルドから延びる4つの加熱ノズルを示す斜視図である。
【図2】成形型に受けられた後の図1の1つのノズルの一部を示す断面図である。
【図3】図2に示すガイド及び密封リングの後方から見た概略図である。
【図4】同じリングを反転した概略図である。
【図5】所定の位置に固定されたガイド及び密封リングを示す概略図である。
【符号の説明】
10 マニフォルド
12 ノズル
16 円筒形外面
18 前端
20 プレートヒータ
22 中央入口
24 中央穴
26 電気加熱エレメント
28 冷却導管
30 空所
34 円筒形壁
36 密封体
42 外側部分
56 穴
60 密封リング
70 フランジ部分
Claims (6)
- 少なくとも1つの加熱ノズルと周囲の冷却成形型との間に延びる絶縁空間を有するように、冷却成形型の円筒形の壁を有する凹所に前方に延び、後端と、前端と、その前端に隣接する少なくとも円筒形の外面を有する部分と、成形型の空洞に入るゲートと整合して後端から前端に延びる溶解物の穴とを有する少なくとも1つの加熱ノズルを有する射出成形装置において、
少なくとも1つのノズルを成形型の凹所に挿入する前に、少なくとも1つのノズルの前端に隣接した外側の円筒形面の周りに取り付けられたガイド密封リングを有し、このガイド密封リングは、内面及び外面を有し、内面は、少なくとも1つのノズルの外側の円筒形面の周りに適合する円筒形開口部を形成し、ガイド密封リングの外面は、凹所に適合して成形型の少なくとも1つのノズルの挿入中に少なくとも1つのノズルの前端を案内し、ガイド密封リングの外面と凹所の円筒形の壁との間に密封を形成し、前記ガイド密封リングは、その周りに間隔を置いた前方に延びた複数のフィンガを有し、ガイド密封リングがノズルの円筒形外面の周りに取り付けられたのち、前方に延びるフィンガは、ノズルの前端上の半径方向内側に屈曲されてガイド密封リングを所定の位置に保持する、射出成形装置。 - 前記ガイド密封リングの外面は、成形型の凹所に適合する円周方向のフランジ部分を形成するために傾斜している請求項1に記載の射出成形装置。
- 内側に傾斜した複数の間隔を置いた複数のリブが、フランジ部分から前方に延びている請求項2に記載の射出成形装置。
- ノズルの前端は、中に熱電対エレメントを有する穴を有し、ガイド密封リングの内面は、熱電対を受ける溝を有する請求項1に記載の射出成形装置。
- 前方に延びる1つのフィンガは、ノズルの前端上の半径方向内側に屈曲してノズルの前端の開口部において熱電対エレメントを所定の位置に保持する請求項4に記載の射出成形装置。
- 前記ガイド密封リングは、その周りに間隔を置いて後方に延びる複数のフィンガを有し、後方に延びるフィンガの各々は、ノズルの周りに巻かれるワイヤを受け、ノズルの外面に対して熱電対エレメントを所定の位置に固定する請求項5に記載の射出成形装置。
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