JPH05237876A - 射出成形用分配マニホールド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 分配マニホールドのマニホールド本体からマ
ニホールド延長部にかけて１つに結ばれる加熱手段を用
いて溶融材料の温度を適切に保つようにすること。 【構成】 マニホールド本体７４と一体にマニホールド
入口部７６を設ける。マニホールド本体７４からマニホ
ールド入口部７６にかけて１つに結ばれる電熱線８８を
装着する。分配マニホールドにはマニホールド入口部７
４に開口する入口６８からマニホールド本体７４に開口
する複数の出口までマニホールド本体７４内部で分岐さ
せた溶融材料通路６６を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は射出成形装置に係り、特
に加熱手段を用いて入口部を流れる溶融材料を加熱でき
る分配マニホールドに関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形装置に組込まれる分配マニホー
ルドは射出成形機から射出圧力を保って流れる溶融材料
を多数のゲートに分配するために用いられ、内部に共通
の入口と通じた溶融材料通路と、各ゲートと通じた多数
の出口とを備えている。この分配マニホールドは射出成
形装置を特徴づけるゲート数、キャビティ形状さらには
成形材料の種類など、幾つかの要因からその都度形状を
変えて製作し、１個ないしそれ以上の数をもって構成さ
れる。

【０００３】これらの分配マニホールドには加熱手段が
使用されることがある。これは分配マニホールドを取囲
む冷たいキャビティプレートによって溶融材料がゲート
に達するまでに熱を奪われるのを防止するためであり、
また分配マニホールドの内部で溶融材料に温度の不均一
が生じないようにするためである。

【０００４】この目的で使用される加熱用電熱線につい
ては出願人のカナダ国１９９０年特許出願第２０１７０
５５号に示されている。

【０００５】また、このカナダ特許出願における分配マ
ニホールドは射出成形機から送られる溶融材料をマニホ
ールド延長部を通して受け入れるようになっており、マ
ニホールド延長部はボルトによりマニホールド本体に固
定している。このマニホールド延長部の例は本出願人の
所有する米国特許第４６６９９７１号および第４７７７
３４８号明細書に開示されており、この部分はマニホー
ルド本体に止めねじを使って固定している。

【０００６】さらに、米国特許第４４３８３２５号明細
書に開示されるものはマニホールド延長部として働くマ
ニホールド本体との間に置く介在物を使用するものであ
るが、ここでの加熱手段は分配マニホールド内の加熱手
段から独立して設けたものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】カナダ国１９９０年特
許出願第２０１７０５５号明細書においては分配マニホ
ールドにマニホールド延長部を用いているが、このマニ
ホールド延長部には加熱手段が使用されてなく、そこを
流れる溶融材料の温度を均一に保てないという問題があ
る。

【０００８】また、米国特許第４４３８３２５号のもの
は２つの加熱手段が独立しており、温度制御においては
それらを個々に制御しなければならず、操作が頻雑にな
り勝ちである。

【０００９】さらに、ゲート数の非常に多い射出成形装
置に対する要求に応えるには、分配マニホールドなどの
構成要素を可能な限りコンパクトに構成することである
が、こうした要求に対して従来のものは適切な方法を提
供していない。

【００１０】そこで、本発明の目的はマニホールド本体
からマニホールド延長部にかけて１つに結ばれる加熱手
段を用いて溶融材料の温度を適切に保てるようにした射
出成形用分配マニホールドを提供することにある。

【００１１】また、別の目的はマニホールド本体とマニ
ホールド延長部とを締結部材を用いずに強固に結合で
き、構成要素をコンパクトに構成した射出成形用分配マ
ニホールドを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明はマニホールド本体の後面から軸方向に延在
するマニホールド入口部を設け、このマニホールド入口
部の後端部に入口を開口させるとともに、マニホールド
入口部を貫いてマニホールド本体の複数の出口と通じさ
せた溶融材料通路を形成し、電熱線のら旋状の後部をマ
ニホールド入口部を囲むように巻き付け、前部をマニホ
ールド本体の前面近くで蛇行した経路に沿って引き回
し、中間部を上記後部と上記前部とを接続してマニホー
ルド本体を貫いて装着したことを特徴とするものであ
る。

【００１３】

【実施例】本発明の実施例を図面を参照して説明する。

【００１４】図２において、符号１０は位置決めリング
１２とキャビティプレート１４との間に設けられる本発
明による分配マニホールドを示している。この位置決め
リング１２はサポートプレート１８を貫いてキャビティ
プレート１４まで延びるボルト１６によって所定の位置
に固定される。キャビティプレート１４およびサポート
プレート１８には、それぞれ冷却孔２０が穿たれてお
り、外部から冷却孔２０にかけて冷却水を流して冷却す
るようになっている。位置決めリング１２による芯出し
に加えこの分配マニホールド１０の位置決めは位置決め
片２２に分配マニホールド１０の芯出し面２８を当接し
て行なわれる。この位置決め片２２はキャビティプレー
ト１４に形成されたシート部２４に嵌め込まれており、
ボルト２６を用いて固定される。

【００１５】この分配マニホールド１０はこれを取り囲
む冷却される温度の低い部材と熱的に絶縁するために絶
縁空間３０を保持プレート１８との間に形成する。この
絶縁空間３０により加熱される部材とこれを囲む冷却さ
れる部材との間で金属同士の接触部分は最小になり、放
熱によって失われる熱を少なくすることができる。

【００１６】図１に示すように、各々分配マニホールド
１０には軸方向に分配マニホールド１０を貫いて配置さ
れる４本のプローブ３２を設けている。各プローブ３２
は分配マニホールド１０に穿たれた貫通孔３４に装着さ
れており、その先端はキャビティプレート１４の縦孔３
６まで延びている。

【００１７】図２に示すように、この縦孔３６はキャビ
ティプレート１４を貫いてキャビティ４０まで延びるゲ
ート３８と通じている。本実施例のものは各々キャビテ
ィ４０と通じる４個のゲート３８に合わせて同数のプロ
ーブ３２を装着しているが、ゲート数はこれと異なる数
をもって構成することができ、さらにこのゲートのすべ
てを１個のキャビティに通じるように構成することもで
きる。

【００１８】各々プローブ３２は円筒状に形成される前
部４２と、それよりも大きい外径寸法の後部４４を有す
る。この後部４４には外部の電源（図示せず）と結ばれ
たリード線４８を接続するターミナル４６を形成してい
る。前部４２にはゲート３８と同芯を保って取付けられ
る先端を細く仕上げた前端部５０を形成している。

【００１９】また、この前部４２は縦孔３６に嵌め込ま
れる位置決めスリーブ５２によってゲート３８の中心に
正しく芯出しされている。すなわち、位置決めスリーブ
５２には内側半径方向に延びる３個の位置決めフィン５
４が形成されており、この位置決めフィン５４をプロー
ブ３２の前部４２に当接してプローブ３２の位置を正確
に芯出しし、併せて位置決めスリーブ５２との間に溶融
材料の流れる通路を確保する。位置決めフィン５４の１
つには半径方向に延びる孔５８が穿たれ、そこに溶融材
料の温度を検出するサーモカップル５６を外から引き込
んでいる。

【００２０】さらに、プローブ３２の後端部６０と位置
決めリング１２の下面とが当接されて縦方向のプローブ
３２の動きを拘束している。プローブ３２の後部４４に
は分配マニホールド１０の上面に当接される下側端面６
２を形成している。

【００２１】また、各々位置決めスリーブ５２には分配
マニホールド１０とキャビティプレート１４との間に狭
まれる位置に外側半径方向に延びるカラー部６４を形成
している。このカラー部６４により射出成形機から射出
圧力が作用してゲート３８に対してプローブ３２の前端
部５０の位置を狂わせるような力が生じる場合も分配マ
ニホールド１０がこれを受けてプローブ３２の位置を正
しく保つことができる。また、ボルト１６を通して位置
決めスリーブ５２のカラー部６４に加えられる圧力で溶
融材料通路６６を流れる加圧された溶融材料の漏洩をな
くすことができる。共通の入口６８から分配マニホール
ド１０の内部で分岐している溶融材料通路６６は位置決
めスリーブ５２を貫いて延びており、その先は縦孔３６
からさらにゲート３８に通じている。

【００２２】分配マニホールド１０の各貫通孔３４は後
部７０とそれよりも内径寸法の大きい前部７２とからな
る。この後部７０の内径はプローブ３２の前部４２との
間で気密を保って溶融材料の漏洩を生じない適切な寸法
に形成する。前部７２の内径は位置決めスリーブ５２の
内径寸法に合わせて同じ大きさに形成し、プローブ３２
の前部４２との間に溶融材料の流れる通路を確保する。

【００２３】図３は分配マニホールド１０の詳細を示し
ている。分配マニホールド１０はマニホールド本体７４
とマニホールド入口部７６とから構成される。マニホー
ルド本体７４には前面７８と後面８０とを形成してい
る。マニホールド入口部７６にはマニホールド本体７４
の後面８０から後端部８４にかけて円筒面８２を形成し
ている。さらに、マニホールド入口部７６にはその中心
部を貫いて後端部８４に開口させた入口６８から延びる
溶融材料通路６６を形成している。この溶融材料通路６
６の先はマニホールド本体７４の前面７８に互いに間隔
を置いて開口させた４個の出口８６（図２参照）にかけ
て分岐している。

【００２４】また、分配マニホールド１０には外部ター
ミナル９０に始まり、マニホールド本体７４からマニホ
ールド入口部７６にかけて１つに結ばれた電熱線８８を
設けている。この電熱線８８は前部９２、中間部９４お
よびら旋状の後部９６から構成される。一端を外部ター
ミナル９０に接続される前部９２はマニホールド本体７
４の前面７８近くの蛇行した経路９８（図１参照）に沿
って引き回し、さらに、中間部９４はマニホールド本体
７４を軸方向に貫いてマニホールド本体７４の後面８０
に引き出し、ら旋状の後部９６はマニホールド入口部７
６に巻き付けて装着される。

【００２５】本実施例の電熱線８８はアース線を電熱線
８８の後端部から引き出すニッケル・クロム抵抗線１０
０から構成される。このニッケル・クロム抵抗線１００
は鋼製のケーシング１０２内に詰めた、たとえば酸化マ
グネシウムのような耐火性電気絶縁材料の中に収まって
いる。電熱線の配置はこれとは別にマニホールド本体７
４の後面８０に近いところに蛇行した経路を設け、電熱
線の前部をこの経路に沿って引き回した後、ら旋状の後
部と直接接続することも可能である。

【００２６】このような分配マニホールド１０は以下の
製造方法により作られる。

【００２７】マニホールド本体７４とマニホールド入口
部７６を鋼の素材から機械加工で削り出す。次に、マニ
ホールド本体７４にガンドリルを使って溶融材料通路６
６を穿ち、所定の通路以外はプラグで塞いで密閉する。
次に、前面７８に蛇行した経路９８に合わせて溝１０４
を刻み、この溝１０４からマニホールド本体７４を貫い
て後面８０に抜ける貫通孔１０６をドリルによって穿
つ。さらに、マニホールド入口部７６の外面８２にら旋
状の溝１０８を刻み、これを貫通孔１０６とつないでお
く。

【００２８】一方、マニホールド入口部７６の溝１０８
に沿って電熱線８８を巻き付け、先端を貫通孔１０６を
通して前面７８に引き出す。さらに、電熱線８８をマニ
ホールド本体７４の溝１０４に沿って引き回し、外部タ
ーミナル９０をマニホールド本体７４に取り付けて電熱
線８８と接続する。

【００２９】図３に示すように、本実施例のら旋状の溝
１０８についてはマニホールド入口部７６の後端部８４
に近い部分に電熱線８８を密に巻くコイル部１１２を取
り付ける密集域１１０を形成している。これはこの部分
が位置決めリング１２との接触で溶融材料の熱が失われ
る割合が高いため、これを補なう集中した加熱を行なう
ために形成される。マニホールド入口部７６の加熱量を
変化させるにはら旋状の溝１０８を刻むピッチをそれぞ
れの領域で変える。

【００３０】次に、マニホールド本体７４およびマニホ
ールド入口部７６の表面にニッケル粉のろう材を着けて
真空炉内にてろう付けする。真空炉の温度を約１０９
３．３（２０００°Ｆ）℃に高め、炉内に残された酸素
を抽出して真空度を上げる。ニッケルの融点温度に到達
する前に、炉内に、たとえば窒素のような不活性ガスを
供給して真空度を部分的に下げる。ニッケルが加熱され
て融けたとき、ニッケルは毛細管作用により電熱線８８
の周囲に流れ、溝１０４、１０６と貫通孔１０６内の隙
間を満たし、電熱線８８を埋めて行く。

【００３１】溶融したニッケルはマニホールド本体７４
とマニホールド入口部７６の間にも流れ、双方を強固に
結合する。

【００３２】このろう付けにより冶金的な結合が果たさ
れ、電熱線８８からマニホールド構成要素への熱の移動
効率を大きく改善することができる。

【００３３】この後、分配マニホールド１０を真空炉か
ら運び出し、冷却する。そして、不必要な部分を残らず
機械加工で削り落し、完成させる。

【００３４】使用にあたり、図２に示すように射出成形
装置を組立てる。分配マニホールド１０と各プローブ３
２を決められた温度にするために分配マニホールド１０
内の電熱線８８と各プローブ３２内の電熱線（図示せ
ず）に電流を流す。溶融した成形材料を射出成形機（図
示せず）で射出圧力を高めて、入口６８から溶融材料通
路６６にかけて射出する。溶融材料は溶融材料通路６６
で分岐してプローブ３２の周囲に流れ、ゲート３８を通
ってキャビティ４０内を満たす。溶融材料がキャビティ
４０を満たした後も充填が完了するまで、一時射出圧力
を保ち、その後圧力を解放する。少しの間冷却時間を置
いた後、成形品を取り出すために型を開く。成形品を出
した後、型を閉じ、次の加工のために射出圧力を再度高
めて行く。このサイクルはキャビティの大きさ、形状お
よび材料の種類から決められるある周期のもとで連続し
て繰り返される。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による分配
マニホールドはマニホールド本体の後面から軸方向に延
在するマニホールド入口部を設け、このマニホールド入
口部の後端部に入口を開口させるとともに、マニホール
ド入口部を貫いてマニホールド本体の複数の出口と通じ
させた溶融材料通路を形成し、１つに結ばれる電熱線の
ら旋状の後部をマニホールド入口部を囲むように巻き付
け、前部をマニホールド本体の前面近くで蛇行した経路
に沿って引き回して装着したので、マニホールド本体と
マニホールド入口部とを共通の加熱手段により加熱する
ことができ、そこを流れる溶融材料の温度を適切に保つ
ことが可能である。

【００３６】また、本発明によれば、マニホールド本体
とマニホールド入口部との結合を強固に保ち、分配マニ
ホールドをコンパクトに構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による分配マニホールドの一実施例を示
す平面図。

【図２】図１に示される分配マニホールドを組込んだ射
出成形装置の断面図。

【図３】図１に示される分配マニホールドの断面図。

【符号の説明】

１２ 位置決めリング １４ キャビティプレート ３２ プローブ ６６ 溶融材料通路 ７４ マニホールド本体 ７６ マニホールド入口部 ８８ 電熱線 ９２ 前部 ９４ 中間部 ９６ 後部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】後面、前面および該前面に開口する複数の
   出口にかけて内部で分岐させた溶融材料通路を有するマ
   ニホールド本体と、該マニホールド本体の蛇行した経路
   に沿って引き回された電熱線とを備えてなる射出成形用
   分配マニホールドにおいて、前記マニホールド本体の後
   面から軸方向に延在するマニホールド入口部を設け、こ
   のマニホールド入口部の後端部に入口を開口させるとと
   もに、該マニホールド入口部を貫いて前記複数の出口と
   通じさせた溶融材料通路を形成し、前記電熱線のら旋状
   の後部を前記マニホールド入口部を囲むように巻き付
   け、前記電熱線の前部を前記マニホールド本体の前面近
   くで蛇行した経路に沿って引き回し、前記電熱線の中間
   部を前記後部と前記前部とを接続して前記マニホールド
   本体を貫いて装着したことを特徴とする射出成形用分配
   マニホールド。
2. 【請求項２】前記電熱線の後部を前記マニホールド入口
   部のら旋状の溝にろう付けで一体化したことを特徴とす
   る請求項１記載の射出成形用分配マニホールド。
3. 【請求項３】前記ら旋状の溝を前記マニホールド入口部
   の後端部近くに前記電熱線を密に巻くコイル部を取り付
   ける密集域を形成したことを特徴とする請求項２記載の
   射出成形用分配マニホールド。
4. 【請求項４】前記マニホールド入口部のら旋状の溝を領
   域毎にピッチを変えて形成したことを特徴とする請求項
   ２記載の射出成形用分配マニホールド。