JPH06102345B2 - 合成樹脂射出成形機のホットランナーシステムにおける発熱体装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、合成樹脂射出成形機
のホットランナーシステムにおける発熱体装置に関し、
さらに詳しくは、合成樹脂射出成形機の射出成形部に与
えられている設置条件に対応して、良好な装着を可能に
し、併せて、所期通りの発熱量を効果的に得られるよう
に構成したホットランナーシステムにおける発熱体装置
の改良に係るものである。

【０００２】

【従来技術】合成樹脂射出成形機のホットランナーシス
テムにおける発熱体装置は、合成樹脂射出成形機の射出
成形部、つまり、キャビテイのゲート部分に通ずるラン
ナー内に先端発熱体を装着させて、当該ランナー内の合
成樹脂材料を加熱して溶融状態に保持すると共に、この
先端発熱体の先端部分をゲート部分に臨ませて、当該ゲ
ート部分を局部的に加熱し得るように構成されており、
非射出成形時点では、冷却固化されることで当該ゲート
部分を一時的に閉じている合成樹脂材料を、射出成形操
作の度毎に、この発熱体によるゲート部分の局部的加熱
によって瞬時に溶融させ、ゲートを開いて溶融した合成
樹脂材料をキャビテイ内に射出し、所要の樹脂成形品を
成形させるようにするもので、高精度による樹脂成形の
ためのランナーレス射出成形機などに広く利用されてい
る。

【０００３】しかして、この種のホットランナーシステ
ムにおける発熱体装置は、一般に、ほゞ銃弾型の外形々
状に形成されており、前記したように、ランナー内に臨
ませる本体部材の該当部分には、当該ランナー内の合成
樹脂材料を加熱して、これを常時溶融状態に保持する比
較的大きな発熱量の主発熱体が内蔵され、また、可及的
に開口面積を小さく絞ったゲート部分に臨ませるため
に、当該開口面に対応して小径に形成された先端部材の
該当部分には、非射出成形時点にあって、当該ゲート部
分で相対的に冷却固化された状態にある合成樹脂材料
を、射出成形操作の度毎に間欠的に加熱溶融させる先端
発熱体が内蔵されている。

【０００４】従って、前記のように構成される発熱体装
置では、特に、先端発熱体のゲート部分に臨ませる先端
部分の外径を極めて小径に形成する必要がある。例え
ば、ゲート部における設定内径φ１．０ｍｍ〜２．０ｍ
ｍに対して、この先端部分の許容外径は、その先端面に
おいてほゞφ０．２ｍｍ〜０．６ｍｍ程度でしかなく、
当該先端部分に内蔵される先端発熱体の外径が著るしく
制限されることになる。

【０００５】このため、従来の場合には、発熱材料、例
えば、ニクロム線ヒーターを用いた棒状の先端発熱体を
装置の先端部に溶接して固定させるとか、あるいは、よ
り一層小径のニクロム線ヒーターを二つ折りにして内蔵
させるなどの手段を講じている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成による従来のホットランナーシステムにおける発熱体
装置の場合には、小径のニクロム線ヒーターを用いた溶
接による棒状の先端発熱体の固定が必ずしも完全になさ
れるとは限られず、しかも、この場合、溶接部について
事後の仕上げ加工を必要とするという不利があり、また
一方では、単純な棒状をした先端発熱体であることか
ら、発熱量が不十分で、必要な発熱量を得るために、比
較的大電流を流さなければならないものであった。

【０００７】この発明は、このような従来の問題点を解
消するためになされたもので、その目的とするところ
は、特に、装置の先端部分に内蔵される先端発熱体に関
して、所要の発熱量を比較的簡略化された構造によって
容易に得られるようにした、この種の合成樹脂射出成形
機のホットランナーシステムにおける発熱体装置を提供
することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明に係る合成樹脂射出成形機のホットランナ
ーシステムにおける発熱体装置は、比較的小径のニクロ
ム線ヒーターによる棒状をした先端発熱体を用い、装置
の先端部分に対応した当該先端発熱体の所要範囲に螺旋
条を刻設させ、その先端部を装置の先端部分内に形成す
る螺旋孔に対して螺着固定させるようにしたものであ
る。

【０００９】すなわち、この発明は、本体部材の内部収
容空間内に主発熱体、当該本体部材と一体化された先端
部分の内部収容空間内に先端発熱体をそれぞれに内蔵す
る発熱体装置において、前記先端発熱体に螺旋条、前記
本体部材の先端部分での内部収容空間の先端側に螺旋孔
をそれぞれに刻設させると共に、先端発熱体の螺旋条の
先端部を本体部材の先端部分の螺旋孔に螺着固定して構
成したことを特徴とする合成樹脂射出成形機のホットラ
ンナーシステムにおける発熱体装置である。

【００１０】

【作用】従って、この発明に係る合成樹脂射出成形機の
ホットランナーシステムにおける発熱体装置では、先端
発熱体の先端部に所定範囲に亙る螺旋条を刻設してある
ために、当該螺旋条の形成部分での有効表面積が、単な
る棒状に比較して相対的に大きくされることになって、
単体における所定範囲当りの発熱面が増加し、相対的な
発熱量、換言すると、所要発熱量を得るための電力の低
減を図り得るのであり、また、本体部材の先端部分内で
の螺旋孔に対する先端発熱体の螺旋条による螺着による
固定は、装置構成全体の組み上げを極めて容易にすると
ともに先端発熱体の本体先端部分に対する熱伝導を向上
し、かつ事後の仕上げ加工を何ら必要としない。

【００１１】

【実施例】以下、この発明に係る合成樹脂射出成形機の
ホットランナーシステムにおける発熱体装置の一実施例
につき、図１ないし図９を参照して詳細に説明する。

【００１２】図１はこの実施例を適用した合成樹脂射出
成形機のホットランナーシステムにおける発熱体装置の
概要構成を示す要部を切り欠いた側面図であり、また、
図２は同上装置の先端部分を拡大して示す断面図であ
る。

【００１３】すなわち、この図１に示す実施例装置の構
成において、１１は図示しないランナー内に臨ませて、
内部に収容空間１１ａを形成した装置の本体部材を示
し、１２は同様に図示しないゲート部内に臨ませて、内
部に収容空間１２ａ、ならびに当該収容空間１２ａの先
端側に固定用の螺旋孔１２ｂをそれぞれに形成した本体
部材１１の先端部分であって、これらの本体部材１１、
およびその先端部分１２は、図示態様からも明らかなよ
うに、ほゞ銃弾型の外形々状に一体化形成されている。

【００１４】また、２１は前記本体部材１１での収容空
間１１ａの内周面に沿い螺旋状に内蔵配置させて、ラン
ナー内の合成樹脂材料を常時溶融状態に加熱保持する比
較的大きな発熱量の主発熱体であり、３１は前記収容空
間１１ａ内に配置される主発熱体２１の中心部を通して
本体部材１１の先端部分１２での収容空間１２ａ内に装
入され、かつ、所要範囲に亙って螺旋条３１ａが刻設さ
れるとともにその先端部を前記螺旋孔１２ｂに螺着して
固定、もしくは、必要に応じて耐熱性の導電性接着剤の
併用で螺着固定させ、射出成形操作の度毎に間欠的に通
電されてゲート部分での一時的に冷却固化されて流路を
閉じている合成樹脂材料を、再度加熱溶融させて当該流
路を開くようにした所要発熱量の先端発熱体である。

【００１５】従って、上記構成による実施例装置の場合
には、先端発熱体３１の先端部に所定範囲に亙り螺旋条
３１ａが刻設してあるために、当該螺旋条３１ａの形成
部分での有効表面積が、単なる棒状に形成させたものと
比較して相対的に大きくされることになる。

【００１６】すなわち、例えば、当該先端発熱体３１の
棒状先端部に螺旋条３１ａを刻設した場合と、棒状のま
ゝにした場合との実測値を比較すると、当該棒状部分の
長さを５ｍｍ、外径を０．８ｍｍに設定したとき、次の
ようになる。前者の棒状先端部に螺旋条３１ａを刻設し
た場合．ネジモジュール＝１、ネジピッチ＝０．２５、
ネジ山角度＝６０°であれば、その有効表面積は、約５
２．４ｍｍ²となる。後者の棒状のまゝにした場合．そ
の有効表面積は、約１２．６ｍｍ²となる。従って、前
者の有効表面積が、後者の有効表面積の約４．１６倍に
なる。

【００１７】このようにして、実施例での先端発熱体３
１の有効表面積が実質的に大きくされるもので、印加さ
れる電流の表面部に沿って流れる現象、ならびに、鋭く
されたネジ山先端による優先的放熱現象とも相俟つて、
単体における所定範囲当りの発熱面、ならびに抵抗値が
増加し、例えば、ニクロム線ヒーターを密着巻きしたの
と同様に高密度の発熱体を構成することになり、これに
よって相対的な発熱量もまた増加させることができるも
ので、結果的には、所要発熱量を得るための電力を低減
し得るのである。

【００１８】図３ないし図９には、従来例による先端発
熱体の温度特性Ａと、実施例による先端発熱体の温度特
性Ｂ、ならびに別途仕様によるマイクロ化先端発熱体の
温度特性Ｃとを、所定の温度状態で６ｓｅｃ通電、１４
ｓｅｃ通電停止した場合の温度特性の比較を示してあ
る。

【００１９】こゝで、図３は雰囲気が常温下で、各先端
発熱体を単独に用いた場合の温度差を示し、図４は装置
に組み込んだ先端発熱体を常温下の雰囲気で、主発熱体
の温度を２００℃に設定した場合の温度差、図５は装置
に組み込んだ先端発熱体を常温下の雰囲気で、主発熱体
の温度を２５０℃に設定した場合の温度差、図６は装置
に組み込んだ先端発熱体を常温下の雰囲気で、主発熱体
の温度を３００℃に設定した場合の温度差をそれぞれに
示し、図７は装置に組み込んだ先端発熱体を２００℃の
雰囲気で、主発熱体の温度を２００℃に設定した場合の
温度差、図８は装置に組み込んだ先端発熱体を２５０℃
の雰囲気で、主発熱体の温度を２５０℃に設定した場合
の温度差、図９は装置に組み込んだ先端発熱体を３００
℃の雰囲気で、主発熱体の温度を３００℃に設定した場
合の温度差をそれぞれに示したものである。

【００２０】これらの各比較表からもこの実施例装置に
おける効果の顕著なことが明らかである。

【００２１】また、一方、先端部材１２の螺旋孔１２ｂ
に対する先端発熱体３１での螺旋条３１ａの螺着による
固定は、装置構成全体の組み上げを極めて容易にし得る
もので、固定後の仕上げ加工などを一切必要としないと
いう利点がある。

【００２２】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明に係る合
成樹脂射出成形機のホットランナーシステムにおける発
熱体装置によれば、本体部材の内部収容空間内に主発熱
体、当該本体部材と一体化された先端部分の内部収容空
間内に先端発熱体をそれぞれに内蔵する発熱体装置にお
いて、先端発熱体に螺旋条を刻設させ、かつ本体部材の
先端部分での内部収容空間の先端側に螺旋孔を刻設させ
ておき、先端発熱体の先端部の螺旋条を本体部材の先端
部分の螺旋孔に螺着固定して構成させたから、先端発熱
体の先端部に所定範囲に亙り刻設した螺旋条での発熱の
ための有効表面積が、従来のような単なる棒状の発熱体
構成に比較して相対的に大きくされることになり、単体
における所定範囲当りの発熱面が増加し、相対的な発熱
量、換言すると、所要発熱量を得るための消費電力の低
減を図り得るのであり、また、本体部材での先端部分の
螺旋孔に対する先端発熱体の先端部の螺旋条による螺着
固定は、装置構成全体の組み上げを極めて容易にすると
ともに先端発熱体の本体先端部分に対する熱伝導を向上
させ、かつ組み上げ後の仕上げ加工などを全く必要とせ
ず、さらには、構造自体についても極めて簡単で容易か
つ安価に実施し得るなどの優れた特長がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を適用した合成樹脂射出成
形機のホットランナーシステムにおける発熱体装置の概
要構成を示す要部を切り欠いた側面図である。

【図２】同上装置の先端部分を拡大して示す断面図であ
る。

【図３】従来例による先端発熱体と、実施例による先端
発熱体、ならびに別途仕様によるマイクロ化先端発熱体
とを、雰囲気が常温下で、各先端発熱体を単独に用いた
場合の温度差を示すグラフである。

【図４】同上装置に組み込んだ先端発熱体を常温下の雰
囲気で、主発熱体の温度を２００℃に設定した場合の温
度差を示すグラフである。

【図５】同上装置に組み込んだ先端発熱体を常温下の雰
囲気で、主発熱体の温度を２５０℃に設定した場合の温
度差を示すグラフである。

【図６】同上装置に組み込んだ先端発熱体を常温下の雰
囲気で、主発熱体の温度を３００℃に設定した場合の温
度差を示すグラフである。

【図７】同上装置に組み込んだ先端発熱体を２００℃の
雰囲気で、主発熱体の温度を２００℃に設定した場合の
温度差を示すグラフである。

【図８】同上装置に組み込んだ先端発熱体を２５０℃の
雰囲気で、主発熱体の温度を２５０℃に設定した場合の
温度差を示すグラフである。

【図９】同上装置に組み込んだ先端発熱体を３００℃の
雰囲気で、主発熱体の温度を３００℃に設定した場合の
温度差を示すグラフである。

【符号の説明】

１１ 装置の本体部材 １１ａ 収容空間 １２ 本体部材の先端部分 １２ａ 先端部分内の収容空間 １２ｂ 螺旋孔 ２１ 主発熱体 ３１ 先端発熱体 ３１ａ 先端発熱体の先端部螺旋条 Ａ 従来例による先端発熱体の温度特性 Ｂ 実施例による先端発熱体の温度特性 Ｃ 別途仕様によるマイクロ化先端発熱体の温度特性

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体部材の内部収容空間内に主発熱体、
   当該本体部材と一体化された先端部分の内部収容空間内
   に先端発熱体をそれぞれに内蔵する発熱体装置におい
   て、前記先端発熱体に螺旋条、前記本体部材の先端部分
   での内部収容空間の先端側に螺旋孔をそれぞれに刻設さ
   せると共に、先端発熱体の先端部を前記螺旋孔に螺着固
   定して構成したことを特徴とする合成樹脂射出成形機の
   ホットランナーシステムにおける発熱体装置。