JPH03274126A - プラスチック塑造装置のための熱注入ゲート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の利用分野〕 本発明は射出成形などの応用においてプラスチック塑造
材料の流れを制御するバルブとして作用する電気抵抗加
熱装置の形態をなす改良型のバルブ・ゲートに関する。

［従来技術］ 公知の射出成形の過程において、熱可塑性材料は粘着性
のある液体を形成するために溶融され、その粘着性のあ
る液体は圧力を受けて型穴の中に射出され、その型穴に
おいてその液体は冷却され固体化される。固体化には、
体積の縮小が伴い、それ故に塑造された部分の寸法上の
正確さを達成するために、冷却の間に高い梱包圧力を維
持することが必要になっている。型穴の中におけるプラ
スチックが冷却するにつれて、梱包圧力は塑造されるプ
ラスチック部分の寸法が結果的に寸法が変わることなく
低下することができる。

−度射出が完了すると型穴の中にプラスチックの流れを
閉鎖するためにゲートやバルブを装備することは慣習的
なことであり、加圧されてしする型穴におけるプラスチ
ックが供給湯溝の中に流れ戻ることを阻止するために引
き起こされている。圧縮された領域あるいは型穴のすぐ
上流のゲートにおいてこの閉鎖を達成するためにいくつ
かの技術が使用されてきた。ひとつの既知の技術は、−
度流れが型穴の充填のために本質的に停止するとゲート
領域におけるプラスチックが冷却するように、ゲート領
域を冷却し、それによっていずれの方向にもさらに流れ
ることを阻止するものである。このタイプの冷却システ
ムは連続的であり、本質的に一定した温度を提供してお
り、結果的にプラスチックの流れの正確な制御は可能で
はない もうひとつの一般的なタイプの構造は、ゲートを閉鎖す
るため流路に配置されている可動的なビンの使用である
。しかしながら、可動的なビンはビンや弁座の摩滅や配
列ミスなどの問題を伴う実質的な複雑さを引き起こし、
保守や信頼性の問題や浪費を引き起こしている。

熱ゲートは、カリフォルニア州チャッワースのスピア・
システム社によって市場に売り出され、ツッミに対する
米国特許番号３，８００，０２７に記述されているが、
圧縮されたゲート領域における静的な中実軸ビンを使用
している。そのビンは主要な本体の中にひとつの加熱要
素を持ち、その頂上部に別個に制御された加熱要素を持
ち、その頂上部は流路の最も小さな部分に位置している
。ゲー１−を溶融して開くために頂上部の加熱装置の電
流をつけると、プラスチックはビンと流路の周囲の壁の
間の環状の領域におけるビンの縦に沿って縦方向に流れ
る。頂上部の加熱装置の電流を切ると、プラスチックは
ゲート領域の中で冷却する。ツツミの構造にはいくつか
の不利な点がある。ゲート領域を通過するいくつかの流
れるプラスチックは冷却された流路の壁に接触し、プラ
スチックのその他の部分は加熱されたワイヤーに接触す
る。結果的に−様な熱の変化が欠如していることは、し
ばしば極めて望ましくないことである。第二にツッミ・
システムの冷却率はワイヤーがプラスチックを通過して
外部の冷却された流路の壁に対して熱を伝えることによ
って冷却するという事実によって制限される。なぜなら
、核のビンの残りの部分が熱いままに留まっているから
である。

ツッミにいくらか類似する構造を開示するもうひとつの
特許は、吉田、米国特許番号４．５１６．９２７である
。

通常の冷却されたゲートにおいては、ゲート領域におけ
るプラスチック温度の正確な制御は存在していない、制
御における不正確さは、塑造が充填される前にゲートの
中においてプラスチックの早すぎる冷却を結果的に生じ
ることができる。この早すぎる冷却は、通常「短い射出
」として知られている。この問題は高圧高温を使用する
ことによって解決することができる。−層の高圧にはよ
り大型の機械を使用することが必要であり、結果的によ
り高い残留圧力を生じるが、プラスチックと塑造が一層
の高温になると、部分を冷却するサイクル時間が長くな
り、生産コストが増加する。

塑造される部分に沿って冷却し、除去されリサイクルさ
れなければならない湯溝システムにおいてプラスチ、ツ
クの浪費を回避するために、塑造サイクルを通じて供給
多岐管を連続的に加熱することは通常のことである。プ
ラスチックの流れは、ゲート領域において圧縮され、型
穴の上流のゲートの先端のみが冷却される。しかしなが
ら、加熱された状態において隣接する供給多岐管を維持
しつつ、冷却領域を圧縮されたゲートに正確に限定する
ことは困難なことである。ゲート領域における望ましく
ない連続的な加熱は、ゲートに近いところにある塑造さ
れた部分において溶融された材料が塑造された部分のバ
ランスよりも長い間加熱されたままにするかもしれない
。水晶状あるいは半水島状のプラスチック塑造材料は、
熱変化に対して極めて敏感であるために、ゲート領域に
おける正確な温度制御がこのように欠如していると、結
果的に塑造される部分に望ましくない物理的な特性を生
じるかもしれない。

異なっている熱伝達特性を持つ材料の成層は、塑造され
た部分の物理特性を改良するために、射出成形の塑造物
において使用することが提案されている。そのような先
行技術の例は、四辻その他に対する米国特許番号４．２
２５．１０９（塑造された部分の表面の冷却を遅らせる
ため熱絶縁材料の層の上に形成された薄い金属層の裏打
ち型穴）やヤン米国特許番号４．３９０．４８５（急速
な加熱を生じるため電気抵抗を持つ金属裏打ちの薄い層
の型穴）の特許である。さらには、ホルデン、スーおよ
びボーダーの同時申請中の米国特許出願連続番号６１６
．２９４は、低い熱不活性と最小限の熱圧力を伴い、電
気抵抗加熱によって急速に加熱し、電流の流れが終結す
るとすぐ急速に冷却する能力のために選択されているさ
まざまな成層構造を開示する。そのような成層構造は、
型穴の表面の熱反応を制御することにおいて使用される
ためにそこに提案されている。

ボーダーその他に対する米国特許番号４．７１７．３２
０は、狭い流れの流路が抵抗加熱装置として機能し、低
い熱不活性を持つ電気伝導性のない絶縁材料の薄いスリ
ーブによって取り囲まれている鉄・ニッケル合金からで
きている薄い壁のあるチューブから形成されている射出
成形において使用される熱ゲートを開示する。抵抗加熱
装置と周囲の絶縁スリーブは熱膨張の非常に低く密接に
合致した係数を持つ材料から形成されている。塑造材料
の流れは、電流を抵抗加熱装置に適用することによって
開始され、それによってチューブの中のプラスチックを
溶融するが、流れは電流を中断することによって終決し
、それによって事前に発生された熱が絶縁スリーブを通
過して周囲の塑像本体に対して急速に分散され、それに
よって流路の中の塑造材料を冷却する。このタイプの構
造は熱ゲートととしてすぐれた性能を示しているが、い
くつかの不利な点を含んでいる。低い熱不活性を提供す
るために必要な材料の物質的な特性と寸法のおかげによ
って、熱ゲートは非常に脆弱になっており、製造と使用
の開環れやすくなっている。さらには抵抗加熱装置チュ
ーブの極めて薄い壁は、グラスファイバーなどの摩滅性
をもつ成分を含む塑造複合物を通過する流れによって摩
滅を被ったり、最終的には破損を被ったりしている。　
セラミック要素の技術において、シリコン・カーバイド
の放射加熱装置や「白熱枠」などが使用されてきたが、
特許出願者の知っているところによると、伝導タイプの
セラミック加熱装置は、ひとつが電気伝導体として機能
しもう一方は電気絶縁体として機能する２つの別個の混
合された粉末からつくられてこなかった。

したがって、本発明の主要な目的はさまざまな外形と大
きさにおいて経済的に製造することができ、使用中にお
いて信頼性と耐久性があり、動力レベルの範囲において
使用するために設計することができる改良型の熱バルブ
・ゲートを提供することである。

さらには本発明の目的は、急速な加熱と冷却をなすこと
ができ、さまざまな外形と大きさで製造することができ
る改良型の電気抵抗加熱装置を提供することである。

［発明の詳細な説明コ 電気抵抗加熱装置は、空間を隔てている２つの電極を含
み、個々の電極は間に挿入されている加熱要素と表面と
表面が直接接触している。加熱要素は電位差が電極によ
って横断して加えられる時に、電気抵抗加熱装置として
機能する粉末状の材料を含んでいる。そのような要素に
おいて発生された熱は少なくともひとつの電極を通じ伝
達され、電極は次にはその熱を加熱されることが望まれ
ている対象物に伝達する。

ひとつの具体的な実施例においては、加熱要素は２つの
粉末の混合物を含み、その要素のひとつは電気的に伝導
性が高く、もうひとつの要素は熱伝達性は高いが、電気
的には比較的抵抗が大きく第１の粉末のつなぎや希薄化
動因として機能する。

別の具体的な実施例においては、第２の粉末は第１の粉
末よりも低い溶融点を持つことが必要であり、それによ
って第２の粉末は製造中に溶融しその結果第２の粉末は
融着し、第１の粉末の電気伝導性を持つ分子のための固
定した安定性のあるつなぎを形威し、第１の粉末は製造
中には分解しない。

［実施例コ 第１図を参照すると、部分形成穴を持つ従来の塑造１２
に挿入された熱バルブ組立物１０が例示され、その穴の
部分は１４に示されている。

熱バルブ・ゲート組立物１０は溶融塑造材料のための流
路１８を規定する内部電極チューブと、外部電極チュー
ブ２０と、２つの電極の間に位置し２つの電極に表面同
士が直接接触するセラミックの粉末加熱要素とを含む、
外部電極チューブを取り囲んでいるのが、熱絶縁スリー
ブ２４である。加熱要素２２は、プラスチック塑造材料
を加熱するために内部電極チューブ１６を加熱するが、
塑造本体１２は電流が閉鎖される時にはプラスチックを
焼き入れしたり冷却する熱だめとして作用する。

流路１８の内部あるいは下方の端は従来のゲート・ブレ
ーク２６によって規定される。流路の狭くなったり、限
定されている部分は穴１４における形成された部分のす
ぐ上流の溶融材料の冷却されたプラグにおいて、直径が
減少した部分をつくりだしている。射出の後、従来のよ
うに冷却された部分は第１図に見られるように下向きの
方向において作用しているビンによって穴から射出され
ている。このような下向きの運動によって冷却されたプ
ラグは緊張状態において破壊し、最小限の断面領域の点
とゲート・ブレーク１６に発生する最大限の圧力におい
て分離するようにする。

電力は第１図に示されているように、ワイヤー２８．３
０をチューブ１６．２０に冶金的に結合させることによ
って電極チューブに供給される。

連結点への接近は、チューブやスリーブにおける適切に
配置された穴によって行われる。同じような接近の穴は
温度を監視するために内部の電極チューブ１６に連結さ
れているかもしれない熱電対ワイヤー（例示されていな
い）のために備えられている。電気絶縁ディスク３２．
３４は電極チューブの上方の端と下方の端に配置され、
それらを隣接する塑造構造から電気的に孤立させる。

そうでなければ、内部電極１６は塑造本体１２の電気接
地に関連して、ゲート・ブレーク２６やふた３６に接触
することができ、かくして導線２８を電極１６に連結す
る必要がなくなる。第１図から明らかなように電流の流
路は内部電極１６の外部周辺表面から抵抗加熱要素チュ
ーブ２２を通過して外部電極チューブ２０の内表面に延
長する。

熱バルブ・ゲート組立物１０はモジュール部分として別
個に製造されるかもしれないが、ねじ込み式のふた３６
によって塑造１２の中に安置されている。

加熱要素チューブ２２の構成や製造法は本発明の熱バル
ブ・ゲートの実行において重要な側面である。出願者の
最初の検査は、ひとつが電気伝導要素として機能し、も
うひとつが電気絶縁充填材料として機能する２つの圧縮
された粉末の混合物からつくられている加熱要素を利用
して実行されている。特定の成分、比率と梱包圧力の選
択はすべて加熱要素チューブ２２の抵抗加熱特性の制御
に貢献する。すなわち、２つの粉末成分の物理的な特性
に加えて、比率や梱包圧力が取り込まれた空気の質や分
子対分子の電気接触点の数や流路を制御する。つなぎや
充填材料もまた、電流発生熱を内部電極チューブ１６や
最終的には流路１８の中のプラスチック塑造材料に分散
する熱伝導体として作用する。

電極の間および加熱要素チューブを通過する電気伝導路
は絶縁充填の行列における電気伝導性を持つ細い通路で
ある。要素の中において分散される力のすべては伝導性
を持つ粉末の開における点接触において発生ずるために
、これらの分子は微小な規模で非常に高い温度に達する
。微小な熱い点は華氏５０００度を越える温度に達する
かもしれないし、電気現象さえも含むだろうと信じられ
ている。このモデルは高い抵抗を持つゲートをつくるこ
とにおける困難を説明している。高い抵抗はより少ない
伝導路を意味し、同じ力の分散に対してはより高い微小
の熱い点の温度を意味している。溶融しにくいカーバイ
ドは今まで電気伝導性を持つ部分にとって適切であると
わかっている唯一の材料である。

加熱要素の電気絶縁充填あるいはつなぎ部分はが耐えな
ければならない状況は、より厳しさが少ない、そのよう
な材料はすべての温度や電圧において電気絶縁を持たな
ければならず、電極材料と共存する熱膨張率を持たなけ
ればならない。

試駒されてきた第１の加熱要素構成は、重量の３８％を
占める電気伝導性を持つ粉末としての３２５綱目状のニ
オビウム・カーバイド（ＮｂＣあるいはＣｂＣ）粉末が
電気絶縁つなぎとしての１５０綱目状の粉末酸化アルミ
ニウム（Ａ１２０３）と混合し、混合物のバランスをな
して構成されている０代用をなす混合物は重量の工６％
を占める電気伝導性を持つ粉末としての３２５綱目状の
ホウ素・カーバイド（８４Ｃ）が残りの８４％の重量を
占める電気絶縁つなぎとしての１５０綱口状のシリコン
・カーバイド（Ｓ　ｉ　Ｃ）と混合して構成されている
。第３の混合物は再び、重量の２５％を占める３２５綱
目状のホウ素・カーバイドが残りの７５％の重量を占め
る３２５綱目状の無水珪酸（ＳｉＯ２）と混合して構成
されている。これらの混合物は、穴を充填し、粉末を立
法インチ圧力ごとにおよそ三方ボンドのもとにおいてダ
イスによって粉末を圧縮し、さらには追加の粉末混合物
を注ぎ、圧縮の段階を繰り返すことによって２つの電極
チューブの間の環状空間の中に圧縮される。

電極チューブはスチールあるいはインコネルから形威さ
れることが好ましい。熱絶縁スリーブ２４は、すぐれた
絶縁特性と極めて不活発な酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２
）などのセラミック粉末から形威されることが好ましい
。そのような粉末は熱バルブ・ゲート組立物１０と最終
的な組立物における取り囲んでいる塑造本体１２の間の
空間の中に圧縮される。熱絶縁スリーブ２４は加熱要素
チューブ２２と塑造本体との間のブリッジを形威し、塑
造本体は熱ためとして機能する。

ある応用においては、より早い反応時間を達成すること
が好ましく、絶縁スリーブ２４がより絶縁性がなく、よ
り熱伝達性を持つことが必要になっている。そのような
応用にとって、好ましい構成は、重量の６０％を占める
６００綱目状のＳｉ　Ｏｔが２０．０％のＳ　ｉｏ２，
１９．６％のＮａ□Ｂ、０７，６％のＮ　ｅ　ｔｏ、３
７．４％のＰｂｏ、９．９％のＣａ　Ｆ　２および６．
２％のＡｌＯ３からなり、重量の４０％を占め、−緒に
溶融され２４０の綱目状に粉砕されているつなぎと混合
している。

バルブ・ゲートの性能特性あるいは「力の評価」は加熱
要素以上にスリーブ２４の熱絶縁特徴に関連している。

フーリエの法則によると、熱エネルギーが壁を通過して
伝達される割合は壁を通過する伝導路の断面領域の２つ
の側面と壁の熱伝導性との間の温度差に比例し、壁の厚
さに反比例している。ここにおけると同じように、円筒
状の壁の厚さがスリーブの半径よりもはるかに薄いとこ
ろでは、この公式は壁の円筒状の輪郭にもかかわらず、
すぐれた概算である。

ゲートの設計において、電気加熱力は装置の作動温度に
おける熱冷却塑造の冷却力とバランスが取れている。装
置の力の評価は、内部チューブの作動温度を維持するた
めに必要な力であり、すべての力は熱絶縁体スリーブ２
４を通過して塑造にまで熱として伝達されている。この
ように異なった力は同じ装置において異なった温度につ
ながり、もし熱絶縁体がより容易に熱を伝えるようにさ
れているとすれば、力の評価は、加熱要素の電気的な特
徴を変えることなく増加されるだろう。

より力の評価の高い手段や装置であればより迅速に反応
することができるだろうが、より−Ｎｂ却の負荷を塑造
にかけることにもなるだろう、より力の低いゲートはよ
り高い力において操作することができ、付随的に作動温
度が増加するだろう。

最新の検査において、装置は２オーム以下の抵抗におい
て最も信頼できるように思われる。交流電流のほうがよ
り線内な電流、電圧の特徴を示すために好ましい。

前述の部分において議論された材料に加えて、加熱要素
チューブにおいて使用されるその他の潜在的であるがま
だ試されていない電気伝導性を持つ粉末はシリコン・カ
ーバイド（過度の炭素を含む）やジルコニウム、ニオビ
ウム、モリブデン、ハフニウム、タングステン、などの
溶融しにくい金属のカーバイドやケイ化物と同様にホウ
化チタンなど溶融しにくいホウ化物などを含む、加熱要
素の電気抵抗性を持つつなぎの可能性のある候補として
は、カルシウム、マグネシウム、ホウ素の酸化物、窒化
ホウ素、５ｉ３Ｎｎ、化学量論的５ｉＣ１および周期律
表のＩＶＡ、ＶＡ、ＶＩＡなどの属の金属の酸化物や窒
化物などを含む。

前述した２つの部分からなる加熱要素にしたがってつく
られた熱バルブ・ゲートの最初の検査はそのようなバル
ブ・ゲートが機械的に不安定であるという傾向を示して
いる。加熱要素が振動されたり、軽くたたかれる時には
、明らかに粉末が動き回り電気的な流路を変えるために
、電気抵抗は変化する。そのような理由から、融着可能
な複合物は加熱要素チューブ２２を製造するために好ま
れている。融着可能な加熱要素は比較的低い温度（華氏
２４００度以下）で溶融するセラミックを必要としてい
る。少なくとも二つある成分のうちひとつが低い温度で
溶融し、より高い溶融点を持つ成分を部分的に分解する
。より高い溶融点を持つ電気伝導性のある成分が完全に
は溶融しないことが重要である。なぜなら電気伝導性の
ある分子は一緒に流れ、受は入れることができない数の
短絡経路をつくるかもしれないからである。より高い溶
融点を持つ成分がより多く溶融すればするほど、混合物
の溶融点は上昇し最終的な溶融点は処理の間において持
続される最高温度で固定される。すると装置の電気抵抗
を含む構造はその温度に至るまで安定性を持たなければ
ならない、加熱要素は、−様に赤く熱せられるまで冷却
することなく電気的な力を加えることによって融着され
る。　セラミックのつなぎが溶融した状態に置かれてい
る時には、電気分解法によって電気を伝導する。装置の
抵抗はつなぎが融着する時には急速に低下するが、冷却
する時には上昇する。セラミックの電気分解的な崩壊を
阻止するためには加熱要素を交流電流と融着することが
重要である。

これらの要素はもし組立の過程が許せば、オーブンの中
で融着されるかもしれない。

最近行なわれた検査において、好ましい融着可能な複合
物は、伝導性を持つ粉末として重量の４７％を占める６
００綱目状のホウ素カーバイド（Ｂ、Ｃ）　と、ｍ１に
１７）１０．０％を占める６ｏ。

綱目状のＡ１４０３の形態をしている充填と重量の９５
．０％のＢ２０．と重量の５％のＺｎ○からなり、重量
の４３％％を占め、−緒に溶融され２４０の綱目に粉砕
されている絶縁性を持つつなぎとを利用する。この混合
物は前述したように圧縮した後、粉末を一緒に溶融する
ために２時間の間約１０５０度で加熱される。

加熱要素チューブ２２の別の融着可能な複合物は、重量
の３０％を占める６００綱目状のホウ素カーバイドが、
重量の３０％を占める１５０綱目状のアルミナ（Ａｌ□
０３）からなる絶縁つなぎと、重量の４０％を占める１
５０綱目状の酸化ホウ素とが混合して構成され、５分間
摂氏１０００度に加熱される。

熱バルブ・ゲートが多岐管や摩滅抵抗性を持つチューブ
と関連して使用されるところでは、電極は摂氏１０１０
度（華氏１８５０度）で硬化され、空気焼き入れされ、
摂氏５４０度（華氏１０００度）で焼き戻される。その
ような応用にとって、次のような融着ＢＴ　ａな加熱要
素複合物がすぐれた性能を示していることがわかってお
り、電極の前述した焼き戻しともに同時に加熱され、融
着される。すなわちその加熱要素複合物は、４３゜０％
の８４Ｃ１１５，０％のＡｌｚｏ、　４２゜０％のつな
ぎからなり、さらにそのつなぎは９５．０％のＢ２Ｏ３
と５％Ｚｎ○から戒り立っている。

加熱要素にとっての融着可能な複合物の利点のひとつは
、粉末が処理の開穴から振り出されないということであ
る。また加熱要素の融着された形態の電気抵抗はより制
御することができる。なぜならそれは梱包圧力から独立
しているからである。高密度化はつなぎの表面の緊張に
よって前進される。

熱バルブ・ゲートの反応時間は毎秒約華氏３０度から６
０度であり、加熱要素の大きさによって左右される。熱
バルブの閉鎖時間は、塑造機械の中に梱包圧力を維持す
る必要があるために、重要ではない、開放時間について
は、プラスチックを加熱するために時間がかかるために
、加熱は塑造が終決する間に開始するように時間がセッ
トされていると考えられている。

これらの装置は、熱暴走の傾向とともに、めったにない
電流、電圧の特徴を持っているために制御装置は電流が
制限されるべきである。ひとつの技術は電気を伝達した
後に、溶融点まで電気的に絶縁されている加熱要素に平
行して材料を置くことであろう、ひとつの例は華氏約８
００度で溶融するＫ　Ｎ　Ｏ３である６重量で２４．９
％のＮａＮＯ４と７５．１％のＣｓ　Ｎ　Ｏ３からなる
混合物は華氏３８０度で溶融する。溶融塩は、加熱要素
が塩の溶融点まで力を分散させることを許容するが、次
には塩は溶融し加熱要素からの電流を短絡し、それによ
って要素を冷却するようにする。たいていの状態におい
て、装置の抵抗は安定しており、開かれたループ制御の
もとにおいで作動するほど十分に再生可能である。温度
監視は、タイプＫにッケル・クロム／ニッケル・アルミ
ニウム）が好ましい熱電対によって最もよく達成される
。　この改良型のバルブ・ゲートの操作には２つの可能
なモデルがある。まず第１に、プラスチックの流れを引
き起こすべくプラスチックの溶融点を越える華氏４０度
から５０度を達成するために動力が加えられ、流れを停
止すべくプラスチックを冷却するために部分的あるいは
完全に動力を切る。そうでなければ、動力のレベルは塑
造サイクル全体に渡ってプラスチックの溶融点よりも少
し低い点において、一定に保持することができる。バル
ブを開放することが望まれている時には、射出装置から
の圧力は、ゲート・ブレーキ２６において薄膜の厚さを
持つ冷凍された皮膜を持つ準液体状のプラグを型穴の中
に押し込み、流れるプラスチックの摩擦はプラグをさら
に加熱する。梱包圧力が達成されると、流れは停止し、
摩擦の引き起こした加熱も停止し、そして少なくとも部
分的な冷却がゲートを「閉鎖」するために発生する。

望みのサイクル時間や温度範囲によって、部分の大きさ
の範囲は次のようになるかもしれない。

流れチューブの直径としては１．２５インチあるいはそ
れ以下の内直径であり、電極の壁の厚さは、００５イン
チから、０２５インチまでの範囲にあり、加熱要素と絶
縁体は１．０１０インチから、２５インチである。

本発明のバルブ・ゲートは多くの利点を提供している。

そのバルブ・ゲートは耐久性がある。加熱要素は摩擦を
生じるプラスチックの流れから孤立している。そのバル
ブ・ゲートは機械で製造することができる。製造上の許
容誤差は望みの壁の厚さの比較的小さな百分率である。

比較的低い電流やより高い電圧（５から１０アンペアお
よび１０ポルト）と抵抗によって、より小型なワイヤー
や接触を使用することが許容される。製造上の容易さに
よって、費用が軽減される。電流の流路は限定された断
面領域に沿って縦方向や軸上を延長するよりも広い表面
領域を横断して放射状をなしているために、割れ目によ
って電流の流れを中断されたり、熱バルブ・ゲートが故
障するということは一層可能性が少ない。

第２図は射出成形表面構造、小型オーブンのための加熱
タイル、加熱フロア−あるいは防水用戸外階段など、円
筒状の外形よりも平面状のものへの本技術の応用を例示
している。タイル４０は土台４２と、電極４６．４８と
粉末化された加熱要素５０とを含む加熱装置によって加
熱されている加熱可能な表面４４とを含む、熱絶縁層は
５２に装備されている。材料の選択は熱バルブ・ゲート
については前述したとおりである。

第３図を参照すると、縦に沿って可変的な温度を持つ差
動加熱装置として機能することができる細長いさお６０
を示している。高い電位、中間の電位、および低い電位
の電極６２．６４．６６は、粉末化された加熱要素６８
．７０によって空間を隔てられており、前述したような
材料を利用している。加熱要素はその密度や複合物にお
いて相互に異なることができ、それによって前述したよ
うに異なった温度を生じている。

本発明は前述した特許請求の範囲においてさらに発展す
るするかもしれない、したがって前述した明細は厳密に
限定された意味においてよりも、本発明の少数の有効な
具体的な実施例のみを例示しているものと解釈されるべ
きである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の熱バルブ・ゲートが適用されている射
出成形の部分の大きく拡大された断片的な断面図である
。 第２図は本発明を具体化している加熱タイルの断片的な
断面図である。 第３図は長さに沿っている差異加熱地帯を提供する加熱
さおの断片的な図である。 第＝±ヨｆシ １０：　熱バルブ・ゲート組立物　１２．従来の塑造　
１４：部分形成穴　１６：内部電極チューブ　１８：流
路　２０：外部電極チューブ　　２２；加熱要素　２４
；熱絶縁スリーブ２６；ゲート・ブレーク　２８．３ｏ
；ワイヤ３２．３４；電気絶縁ディスク ４０；タイル ４２；土台　４４；加熱可能な 表面　４６゜ ４８：電極 ５０；粉末化された 加熱要素　５２；熱絶縁層

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電気抵抗加熱装置において、 異なった電位に連結することに適合する空間を隔てて離
   れている電気伝導性を持つ第１の電極と第２の電極と、 前記の電極の間に位置し、あるいは前記の電極に物理的
   に直接接触して位置している加熱要素と、電気伝導性を
   持ち、前記の電極によって電位差が横断して加えられる
   時には、電気抵抗加熱装置として機能するセラミック材
   料から形成されている前記の加熱要素と、 前記の加熱要素から加熱することを望む対象物に対して
   熱を伝える熱伝達媒体として機能してい少なくともひと
   つの前記の電極とを含む装置。 ２、電気抵抗加熱装置において、 異なつた電位に連結することに適合する空間を隔てて離
   れている電気伝導性を持つ第１と第２の電極と、 前記の電極の間に位置し、あるいは、前記の電極に物理
   的に接触して位置している加熱要素と、比較的高い電気
   伝導性を持つ粉末状の材料と、比較的熱伝達性が高く比
   較的電気抵抗性が高く、前記の粉末の分子のつなぎをな
   しているセラミックとの混合物から形成されている前記
   の加熱要素と、 前記の第１の電極と第２の電極とによって前記の加熱要
   素の厚さを横断して電位傾度を適用して、電流伝達路が
   確立されている前記の粉末の隣接する分子の間の接触点
   において、熱を発生させるようになし、前記の熱が粉末
   とセラミックとの行列により前記の加熱要素全体に渡り
   伝達され分散される方法。 ３、少なくともひとつの前記の電極が前記の加熱要素に
   よつて発生される熱を前記の加熱要素に直接接触してい
   る表面から空間を隔てている前記のひとつの電極の表面
   に伝えるための熱伝達媒体として機能する請求項２記載
   の加熱装置。 ４、前記の電極と前記の加熱要素とが平行をなす隣接す
   る表面の形態を取る請求項３記載の加熱装置。 ５、前記の電極と前記の加熱要素とが同心をなす隣接す
   る表面の形態を取る請求項３記載の加熱装置。 ６、細長いさおのような構成要素の形態をなし、前記の
   電極と前記の加熱要素とが前記の構成要素の縦に沿つて
   互い違いをなす請求項３記載の加熱装置。 ７、溶融塑造材料が塑造される部分の形態を規定する型
   穴の中への流れを制御するための抵抗によって制御され
   たバルブ手段において、 それぞれが縦の実質的な部分に沿つて、すぐにすぐに隣
   接する次のものと内外ともに直接隣接して接触し、塑造
   の中において組立物として装着するのに適合する一連の
   ３個の同心をなす細長いチューブと、 異なった電位において維持されることに適合する電気伝
   導性を持つ電極を含み、最も内側のものは型穴のすぐ上
   流の塑造に位置している塑造材料流路としても機能して
   いる最も内側と最も外側の前記のチューブと、 加熱要素として機能し、高い電気伝導性を持つ粉末と高
   い熱伝達性を持ち高い電気抵抗を持ち前記の粉末の分子
   のつなぎをなすセラミックとの混合物から形成されてい
   る中央部の前記のチューブと、 前記の第１の電極と第２の電極とによって前記の加熱要
   素の厚さを横断して電位傾度を適用して、電流伝達路が
   確立されている前記の粉末の隣接する分子の間の接触点
   において、熱を発生させるようになし、前記の熱が粉末
   とセラミックとの行列により前記の加熱要素全体に渡り
   伝達され分散され、さらには前記の加熱要素から前記の
   内側の電極チューブを通過して伝達される方法と、前記
   の加熱要素を通過して十分な電流を発生させることによ
   つて、前記の内側のチューブの温度を塑造材料が溶融す
   る温度以上に引き上げ、それによつて、そのような材料
   が前記の流路を通過して型穴の中に流れこむことを許容
   し、それに対して前記の電流を所定のアンペア以下に減
   少させることによつて、前記の内側のチューブが塑造材
   料の溶融点以下に急速に冷却することを許容し、それに
   よつて前記の流路における塑造材料を冷却し、さらには
   塑造材料が通過して流れることを阻止する方法とを含む
   バルブ手段。 ８、さらに前記の最も外側の電極の外表面を取り囲み直
   接接触し、前記の最も外側の電極を塑造の取り囲む部分
   から電気的および熱的に絶縁し、外表面が前記の最も外
   側の電極から塑造本体への伝達によつて熱を伝えること
   に適合する第４の同心をなす細長いチューブを含む請求
   項７記載のバルブ手段。