JPH0331125B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はスプルーゲート式射出成形システム用
熱尖端付ノズルシールの改良及びその製造方法に
関するものである。

この種射出成形システムの加熱ノズルは、これ
が絶縁空隙を介して着座する冷却キヤビテイプレ
ートと別体であり、中空円筒ノズルシールは当該
絶縁空隙に貫通設置することが知られている。こ
のノズルシールは加熱ノズル内に着座し、ゲート
の周りでキヤビテイプレートと接するよう延在さ
せることにより、加熱ノズルの貫通溶湯通路をノ
ズルシール及びゲートを経てキヤビテイ内に通じ
させる。バルブゲートシステムにかかるノズルシ
ールを用いることは米国特許第4043740号明細書
に示されている。これに記載の構造はゲート領域
への制限された量の熱のシールにより空隙をシー
ルすると共に伝熱構造を提供するのに成功してい
る。

周知の如く、ゲート領域において溶湯に熱を与
えることは射出成形システムの満足すべき作動に
とつて重要である。隣接するキヤビテイプレート
の冷却効果は、システムの信頼できる作動を得る
に必要な程度まで犠牲にしなければならなかつ
た。このことが重要な問題となりつつあり、その
理由は射出成形が成形困難な材料にも広く用いら
れるようになり、又信頼できる長期間作動が重要
になつているからである。この点に関するバルブ
ゲートシステムの提案が最近カナ国特許第381790
号明細書になされている。

しかし、これによつてもなお或る点において問
題が一層深刻になつており、それは、湯口ゲート
式システムが閉位置においてゲート領域の溶湯流
を制御するバルブを持たないからである。米国特
許第4279588号明細書には、付加熱をゲート領域
自体に導びくための中心ピン部分を持つたシール
が示されている。

米国特許第4279588号明細書に示されているよ
うに、中心ピン部分は伝熱効果を高めるためベリ
リウム−銅合金で造ることができる。しかし、こ
の材料は溶湯による剥離及び侵食を受け実用に耐
えないことを確かめた。例えばガラスを充填した
工業材料は剥離作用及び侵食作用を持ち、又ゲー
ト領域内に付加熱を要求する鋭い溶融点を有す
る。

スプール−ゲート式射出成形システムに関する
別の提案がカナダ国特許第351547号明細書になさ
れている。しかし、この構造は高価で、剥離及び
侵食に関する同様の問題を持つ。

従つて本発明はこれら問題の少なくとも一部を
解決することを目的とし、この目的のため耐剥離
特性、耐侵食特性及び伝熱特性を向上させた熱尖
端付ノズルシールを提供しようとするものであ
る。

これがため本発明の射出成形装置用ノズルシー
ルは、キヤビテイプレート内に着座してこれとの
間に絶縁空〓を形成する加熱ノズを具え、該加熱
ノズルにキヤビテイプレートのゲートと整列する
貫通ノズル孔を形成し、この貫通ノズル孔とゲー
トとの間を封止して連通するノズルシールを加熱
ノズルおよびキヤビテイプレート間に着座して介
在させ、該ノズルシールを、ゲートおよび貫通ノ
ズル孔を包囲するほぼ円筒の外部と、細長中心ピ
ン部分と、これら円筒外部及び中心ピン部分間を
連結して多数の孔を形成する複数個のリブとによ
り構成して、前記孔、円筒外部及びゲートにより
加圧溶湯が中心ピン部分の周りを経て、キヤビテ
イ内に流入するための通路を形成し、前記中心ピ
ン部分に溶湯流の下流方向へゲート内まで延在す
る尖端部分と、上流方向へ前記貫通ノズル孔内に
延在するヘツド部分とを設けたスプルーゲート式
射出成形装置において、前記ノズルシールの細長
中心ピン部分を高伝熱内部と、これを取巻く耐剥
離及び耐侵食性ケーシングとの一体物として構成
したことを特徴とする。

又、本発明はかかるノズルシールの製造方法を
合わせ提案するもので、この製造方法はシール本
体部分及び中心ピン部分を具え、シール本体部分
がほぼ円筒形の外部とこの外部から半径方向内方
に延在して中心ピン部分に連続する複数個の相互
に円周方向へ離間したリブとを有し、中心ピン部
分が前記円筒外部に整列してその中心を貫通する
と共に、一方向に延在する尖端部分及び他方向に
延在するヘツド部分を有し、中心ピン部分を高伝
熱内部とこれを包囲する耐剥離性及び耐侵食性ケ
ーシングとで構成した一体型射出成形装置用ノズ
ルシールを造るに際し、 (a) 前記円筒外部及びこれから半径方向内方へ延
在する複数個のリブを有し、これらリブの内端
間に中心溝を設定したシール本体部分を形成す
る行程と、 (b) 閉塞下方尖端及び開口上端を持つ中空細長ピ
ンケーシングを耐剥離性及び耐侵食性の材料で
造る工程と、 (c) この中空ピンケーシング内にその開口上端よ
り予定量の高伝熱材料を挿入する工程と、 (d) 中空ピンケーシングを真空炉内で直立状態に
して加熱し、前記高伝熱材料を溶融させて中空
ピンケーシングの上部空間を除く下部内に高伝
熱材料を流下充満させる工程と、 (e) 中空ピンケーシングの上部を切除して所定長
の高伝熱材料一体充填済ケーシング部分を形成
する工程と、 (f) 該ケーシング部分をリブ間における中心溝内
の所定位置に位置させると共に、耐剥離性及び
耐侵食性の材料で造つたキヤツプを該ケーシン
グ部分上に位置させる工程と、 (g) 真空炉内での半田付けにより該キヤツプをケ
ーシング部分に結合して中心ピン部分を形成す
ると共に、この中心ピン部分を前記円筒外部に
結合して一体型ノズルシールを形成する工程と
の 組合せになることを特徴とする。

以下、図示の実施例により本発明を詳細に説明
する。

第１図及び第２図は本発明の好適例になるノズ
ルシール１２を具えた加熱ノズル１０の一部を示
す。かかる型式の加熱ノズルはベリリウム−銅合
金で鋳造し、これに冷間ターミナル１５を有する
電気加熱エレメント１４を設ける。加熱ノズル１
０を絶縁ブツシユ１６により支持し、これをキヤ
ビテイプレート１８内に着座させて加熱ノズル１
０及びキヤビテイプレート１８間に絶縁空隙２０
を設定する（第２図参照）。加熱ノズル１０はキ
ヤビテイプレート１８内のゲート２４に整列する
中心孔２２を有し、ゲート２４をキヤビテイ２６
に通じさせる。

図示の如くノズルシール１２は全体として円筒
形の外部２８を有し、これをキヤビテイプレート
１８内の第１シート３０及び加熱ノズル１０内の
第２シート３２に着座させて空隙２０に貫通させ
る。かくて、ノズル孔２２、ノズルシール１２の
外部２８及びキヤビテイプレート１８のゲート２
４は溶湯通路３４を形成し、これを経て加圧溶湯
を制御サイクルでキヤビテイ２６内に注入する。
制御サイクルは成形物品及びその材料により異な
るが、周知であるので詳細な説明を省略する。第
８図に明示するように、ノズルシール１２は多数
の相互に離間したリブ３６を有し、これらを外部
２８から半径方向内方に中心ピン部分３８まで延
在させる。これによりリブ３６間に溶湯が通流す
る多数の孔４０が形成される。中心ピン部分３８
はチツプ部分４２を有し、これを下流方向へゲー
ト２４及びヘツド部分４４内に延在させ、ヘツド
部分４４を上流方向へノズル孔２２内に延在させ
る。キヤビテイプレート１８及び加熱ノズル１０
のシート３０，３２はノズルシール１２を受容し
て加熱ノズル１０をキヤビテイプレート１８に対
し横方向に位置決めすると共に中心ピン部分３８
のチツプ部分４２をゲート２４の中心に正確に位
置させる。

第２図に示すように、本発明によるノズルシー
ル１２の中心ピン部分３８は耐剥離及び耐侵食外
部又はケーシング４８内に高伝熱内部４６を設け
て構成する。好ましくは、内部４６を銅で造り、
保護外部４８を高速度鋼で造るのが良い。ノズル
シール１２のリブ３６及び外部２８はステンレス
鋼で造る。中心ピン部分３８のヘツド部分４４を
膨径させると共に上流方向へ溶湯内に延在させる
が、チツプ部分４２は薄片状の流れを得るために
先細とし且つ下流方向へキヤビテイ２６の縁まで
延在させる。

使用に当つては、システムを上述したように組
立て、電力を加熱エレメント１４に供給してノズ
ル１０を加熱する。勿論キヤビテイプレート１８
は図示せざる冷却手段により冷却する。そして、
加圧溶湯を成形機（図示せず）から加熱ノズル孔
２２内に導入し、作動サイクルを制御下に開始す
る。かくて溶湯は加圧により溶湯通路３４を経て
キヤビテイ２６内に流入し、このキヤビテイが充
満された後に圧力を除去する。次で冷却後成形型
を開いて製品を取出し、成形型を再度閉じて上記
のサイクルを繰り返す。射出成形中溶湯は中心ピ
ン部分３８のヘツド部分４４を通過し、孔４０を
経てチツプ部分４２に沿いキヤビテイ２６内に流
入する。ヘツド部分４４により吸収された溶湯の
熱は高伝熱の銅製内部４６により迅速にチツプ部
分４２に導びかれる。かかるゲート領域内におけ
る加熱は、冷却及び取出し中溶湯の流れが止まる
時、溶湯の硬化を減ずる用をなす。中心部４６の
溶湯による剥離及び侵食は丈夫な外部４８によつ
て防止できる。さもなくば、銅のような高伝熱材
料で造られた中心ピン部分３８は、ガラスを充填
した難燃性ナイロンのような材料の侵食及び剥離
作用により実用に耐えないこと明白である。

ノズルシール１２の好適な製造方法を第３図乃
至第８図により次に説明する。

先ず細長中空ピンケーシング５０を高速度鋼の
機械加工により造り、その下端５２を閉塞尖端と
し、上端５４を開口させる。本体部分５６をステ
ンレス鋼の機械加工により造り、これは外部２８
から半径方向内方へ延在するリブ３６を有する。
第７図に示すように、リブ３６の内端５８を相互
に離間させてこれらの間に中心溝６０を設定し、
この中心溝はピンケーシング５０を受容する形状
とする。次で、第３図に示すように中空ピンケー
シング５０を予定レベルまで充填するような所定
量の銅材６２をピンケーシング５０の開口上端５
４より挿入する。その後ピンケーシング５０を第
４図に示すように真空炉６４内で直立状態にして
加熱することにより、銅材６２を溶融せしめてピ
ンケーシング５０内で流下させ、上部空間６８以
外の下部６６に銅材を充満させる。周知の如く、
銅材が自由に流動してケーシング５０に密着され
るよう部分的に真空を作用させる。ケーシング５
０を真空炉６４から取出して上部７０を切除し、
これにより所定長の銅材充填ケーシング部分７２
を形成する。

第６図に示すように、ケーシング部分７２はそ
の長手方向所定箇所に肩部７４を有する。次で、
ケーシング部分７２を本体部分５６のリブ３６間
における中心溝６０内に挿入し、この挿入位置は
肩部７４をリブ３６に衝接させることにより決定
する。高速度鋼で造つた丸味付キヤツプ７６をケ
ーシング部分７２上に嵌着する。次にリブ３６及
びケーシング部分５０間並びにキヤツプ７６及び
ケーシング部分５０間を半田付けにより結合す
る。この半田付けを真空炉内で行ない、第８図に
示すような一体のノズルシール１２を造る。

上記ノズルシール１２及びその製造方法は好適
例であるが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、種々の変更を加えることができる。例えば
ノズルシールの材料としては所定の伝熱特性、耐
剥離特性及び耐侵食性を持つものであれば他の材
料を用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適例になるノズルシールを
具えた加熱ノズルを示す要部破断斜視図、第２図
は第１図のノズルシールをキヤビテイプレートと
共に示す部分断面図、第３図乃至第８図は本発明
ノズルシールの好適な製造過程を示す説明図であ
る。 １０……加熱ノズル、１２……ノズルシール、
１４……電気加熱エレメント、１５……ターミナ
ル、１６……絶縁ブツシユ、１８……キヤビテイ
プレート、２０……空隙、２２……ノズル中心
孔、２４……ゲート、２６……キヤビテイ、２８
……ノズルシール外部、３０……第１シート、３
２……第２シート、３４……溶湯通路、３６……
ノズルシールリブ、３８……中心ピン部分、４０
……孔、４２……チツプ部分、４４……ヘツド部
分、４６……高伝熱内部、４８……保護外部、５
０……細長中空ピンケーシング、５２……同閉塞
尖端、５４……同開口上端、５６……ノズルシー
ル本体部分、５８……リブ内端、６０……同中心
溝、６２……銅材、６４……真空炉、６６……銅
材充填下部、６８……上部空間、７０……切除上
部、７２……銅材充填ケーシング部分、７４……
肩部、７６……キヤツプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ キヤビテイプレート１８内に着座してこれと
   の間に絶縁空〓２０を形成する加熱ノズル１０を
   具え、該加熱ノズルにキヤビテイプレート１８の
   ゲート２４と整列する貫通ノズル孔２２を形成
   し、この貫通ノズル孔とゲート２４との間を封止
   して連通するノズルシール１２を加熱ノズル１０
   およびキヤビテイプレート１８間に着座して介在
   させ、該ノズルシール１２を、ゲート２４および
   貫通ノズル孔２２を包囲するほぼ円筒の外部２８
   と、細長中心ピン部分３８と、これら円筒外部及
   び中心ピン部分間を連結して多数の孔４０を形成
   する複数個のリブ３６とにより構成して、前記孔
   ４０、円筒外部２８及びゲート２４により加圧溶
   湯が中心ピン部分３８の周りを経て、キヤビテイ
   ２６内に流入するための通路３４を形成し、前記
   中心ピン部分３８に溶湯流の下流方向へゲート２
   ４内まで延在する尖端部分４２と、上流方向へ前
   記貫通ノズル孔２２内に延在するヘツド部分４４
   とを設けスプルーゲート式射出成形装置におい
   て、前記ノズルシール１２の細長中心ピン部分３
   ８を高伝熱内部４６と、これを取巻く耐剥離及び
   耐侵食性ケーシング４８との一体物として構成し
   たことを特徴とする射出成形装置のノズルシー
   ル。 ２ 前記中心ピン部１２の内部を銅で造つた特許
   請求の範囲第１項記載の射出成形装置のノズルシ
   ール。 ３ 前記ノズルシール１２の円筒外部２８、リブ
   ３６及び中心ピン部分３８のケーシング４８を鋼
   で造つた特許請求の範囲第２項記載の射出成形装
   置のノズルシール。 ４ ノズルシール１２を、ノズルシールの尖端部
   分４２がゲート２４内の中心に正確に位置するよ
   う、加熱ノズル１０及びキヤビテイプレート１８
   内に嵌着させた特許請求の範囲第１項記載の射出
   成形装置のノズルシール。 ５ シール本体部分５６及び中心ピン部分３８を
   具え、シール本体部分５６がほぼ円筒形の外部２
   ８とこの外部から半径方向内方に延在して中心ピ
   ン部分３８に連続する複数個の相互に円周方向へ
   離間したリブ３６とを有し、中心ピン部分３８が
   前記円筒外部２８に整列してその中心を貫通する
   と共に、一方向に延在する尖端部分４２及び他方
   向に延在するヘツド部分４４を有し、中心ピン部
   分３８を高伝熱内部４６とこれを包囲する耐剥離
   性及び耐侵食性ケーシング４８とで構成した一体
   型射出成形装置用ノズルシールを造るに際し、 (a) 前記円筒外部２８及びこれから半径方向内方
   へ延在する複数個のリブ３６を有し、これらリ
   ブの内端間に中心溝６０を設定したシール本体
   部分５６を形成する行程と、 (b) 閉塞下方尖端５２及び開口上端５４を持つ中
   空細長ピンケーシング５０を耐剥離性及び耐侵
   食性の材料で造る工程と、 (c) この中空ピンケーシング内にその開口上端５
   ４より予定量の高伝熱材料６２を挿入する工程
   と、 (d) 中空ピンケーシング５０を真空炉６４内で直
   立状態にして加熱し、前記高伝熱材料６２を溶
   融させて中空ピンケーシング５０の上部空間６
   ８を除く下部内に高伝熱材料６６を流下充満さ
   せる工程と、 (e) 中空ピンケーシング５０の上部を切除して所
   定長の高伝熱材料一体充填済ケーシング部分７
   ２を形成する工程と、 (f) 該ケーシング部分７２をリブ３６間における
   中心溝６０内の所定位置に位置させると共に、
   耐剥離性及び耐侵食性の材料で造つたキヤツプ
   ７６を該ケーシング部分７２上に位置させる工
   程と、 (g) 真空炉内での半田付けにより該キヤツプ７６
   をケーシング部分７２に結合して中心ピン部分
   ３８を形成すると共に、この中心ピン部分３８
   を前記円筒外部２８に結合して一体型ノズルシ
   ール１２を形成する工程との 組合せになることを特徴とする射出成形装置用
   ノズルシールの製造方法。