JPH0623817A - 射出成形加熱プローブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 長手方向に異なった加熱装置を有する多数の
部分を備えた加熱要素を有することにより、その長手方
向に変化する発熱状態を生ずる長い射出成形プローブを
提供すること。 【構成】 中央電気加熱要素を有する長い射出成形プロ
ーブ１０に関し、加熱要素６６はそれ自体多数回折返さ
れ加熱要素の異なった数の多数の線を有する多数の長手
方向部分を形成する。加熱要素６６はプローブ１０に沿
って異なった発熱状態を生じ、異なった量の熱損失を補
償し、かつ、プローブ１０はその後端に型からの除去を
容易にする孔８６を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一般的に射出成形、とく
に縦方向の異なった部分に沿って所定の発熱状態を生ず
る細長い射出成形加熱プローブに関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形溶融物通路内に延びるように取
付けられる加熱プローブはこの当該技術分野において公
知である。例えば、１９８３年３月８日に特許された本
出願人の米国特許第 4,376,244号には、中央カートリッ
ジヒータを有する長い射出成形プローブが開示されてい
る。１９８６年９月１６日に特許された本出願人の米国
特許第 4,611,394号および１９８８年１０月１１日に特
許された米国特許第 4,777,348号は、外面の部分に沿っ
て溶融物通路を有する加熱プローブに関する。

【０００３】１９８９年９月１２日に特許された本出願
人の米国特許第 4,865,535号に示されたように、電気加
熱要素がそれ自体折返されて電気加熱要素の二重および
三重線部分を有する縦方向部分を形成する射出成形ノズ
ルを備えることも公知である。加熱要素の二重線を備え
先端付近にまた位置決めピンの区域に付加的に熱を発生
する射出成形プローブは、１９８９年４月１１日に特許
された本出願人の米国特許第 4,820,147号に開示されて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、間の空
間が小さい一層多くのキヤビテイを備えた一層複雑な装
置および一層高い温度要求および感熱材料の開発に対し
て、縦方向に発熱状態が一層の変化する細長いプローブ
を得ることが望ましい。これは処理の温度範囲がとくに
狭いエンジニアリング材料を使用するきわめて小さい部
品を製造するのにとくに有用であるからである。

【０００５】本発明の目的は、縦方向に異なった加熱装
置を有する多数の部分を備えた加熱要素を有し、その縦
方向に変化する発熱状態を生ずる細長い射出成形プロー
ブを提供することにより、従来技術の欠点を少なくとも
部分的に解消することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため、その一特徴と
して、本発明は、後端および鋭い前端を備えた全体的に
円筒形の外側本体、外側本体の中心を延びる電気的に絶
縁された加熱要素を有し、加熱要素は外側本体後端付近
の外部電気端子から外側腕隊の縦方向に延びる細長い射
出成形加熱プローブにおいて、縦方向に延びる加熱要素
は所要の形状に多数回折曲げられて外側本体に取付けら
れ異なって数の多重線を有する所定長さの複数の縦方向
部分を備えた加熱要素を形成することを特徴とする細長
い射出成形加熱プローブを提供する。

【０００７】

【実施例】まず図１を参照すると、ここには高温チップ
ゲート多キヤビテイ射出成形装置が図示されている。高
温プローブ１０はウエル１２に受け入れられ、ウエル１
２はキヤビテイ板１４内において各キヤビテイ１８に通
ずるゲート１６まで延びている。プローブ１０は位置決
めスリーブ２０によって正確に位置決めされ、スリーブ
２０はウエル１２内において環状肩部２２に着座してい
る。図３に最もよく示されるように、位置決めスリーブ
２０は三つの半径方向位置決めフィン２４を有し、フィ
ン２４は１９８９年４月１１日に特許された本出願人の
米国特許第4,820,147号に示すピンと同様に、内方に延
びてプローブ１０の外面２６に接触している。

【０００８】またプローブ１０は、キヤビテイ板１４と
背板３２の間に取付けられた、溶融物分配マニホルド３
０内の孔２８を通って後方に延長している。マニホルド
３０を通る孔２８は後方部分３４および前方部分３６を
有する。後方部分３４の直径はプローブ１０が密嵌して
その間から高圧の溶融物が漏洩するのを阻止するのに丁
度十分な大きさである。前方部分３６は位置決めスリー
ブ２０の内径に適合する大きさの直径を有する。溶融物
通路３８はマニホルド延長部４２の共通の入口４０から
通じ、マニホルド３０内で分かれて孔２８の前方部分３
６内のプローブ１０の周りにかつウエル１２内にゲート
１６まで延びている。ここでは、図示および説明を簡単
にするため、プローブ１０は一つだけ図示されている。
しかしながら、通常、射出成形装置は隣接するキヤビテ
イと整合して延びる多数のプローブを取付けられ、溶融
物通路３８はマニホルド３０内で分かれて各プローブ１
０まで延びている。

【０００９】マニホルド３０は、１９８７年８月２５日
に特許された本出願人の米国特許第4,688,622号に記載
されたように、その中に一体に鋳込まれた電熱要素によ
って加熱される。キヤビテイ板１４および背板３２は導
管４６を通して冷却水を給送することによって冷却され
る。マニホルド３０は中央位置決めリング４８によって
位置決めされ、リング４８は高温マニホルド３０と低温
キヤビテイ板１４との間に着座し、それらの間に断熱空
間５０を形成している。背板３２はボルト５４によって
プローブ１０の後端５２に固定され、ボルト５４はマニ
ホルド保持板５６を通ってキヤビテイ板１４内に延びて
いる。保持板５６も同様に高温マニホルド３０と低温キ
ヤビテイ板１４との間に断熱空間５８を形成している。
マニホルド延長部４２は、ボルト６２により背板３２に
固定された位置決めカラー６０によって固定されてい
る。サーモカップル６４は溶融物通路３８に流れ込む溶
融物の温度を監視するためひれの一つに延びている。

【００１０】図２，３に示すように、各プローブ１０は
鋼製外側本体６８の中心に延びる電気的に絶縁された加
熱要素６６を有する。この外側本体６８は一般的に円筒
形で後端５２に拡大部分７０を、またキヤビテイ１８に
通ずるゲート１６と整合する鋭い先端７２を備えてい
る。この実施例において、加熱要素６６は鋼製ケーシン
グ７８内の酸化マグネシウムのような耐火粉末を通って
延びるニッケル−クローム抵抗線７４を有する。下記に
一層詳細に記載されるように、加熱要素はそれ自体所望
の形状に折返され異なった数の加熱要素６６の多重線部
分８０を形成する多数の縦方向部分または区域を形成し
ている。加熱要素６６は後端５２に隣接した外側本体６
８を通って半径方向に延びて外部端子８２に達してい
る。電気端子８２は１９８９年６月１３日に特許された
本出願人の米国特許第 4,837,925号に記載されたような
多数の要素から作られ、外部電源からの導線（図示しな
い）にねじ接続している。

【００１１】外側本体６８は後端５２に隣接してキヤッ
プ部分８４を有する。図示のようにキヤップ部分８４は
後端５２から内方に延びるねじ付き取出し孔８６を有す
る。これはねじ付きボルトまたは工具をうけ入れてプロ
ーブ１０を、必要ならば、修理または交換のためマニホ
ルド３０を通って孔２８から引出すのに役立つ。

【００１２】加熱要素６６を一層詳細にまたプローブ１
０を製造する方法を説明するため、図４〜図９を参照す
る。まず、長い加熱要素６６は切断され、図４に示すよ
うな斜切端部８８を形成して内部抵抗線７４を露出させ
る。加熱要素６６はそれ自体二度折返され加熱要素６６
の三本の線８８を有する所望の一定長さの部分９０を形
成する。ついで加熱要素６６は再びそれ自体折返され斜
切端部８８に終わる加熱要素６６の二本の線８６を有す
る一定長さの部分９２を形成する。ついで、図５に示す
ように、一定の長さおよび外形を有する円筒形鋼製充填
スリーブ９４が加熱要素の上に滑込んで加熱要素６６の
単線部分８０のみを有する部分９６を形成する。最後
に、図６に示すように、加熱要素は再び二度折返され加
熱要素６６の三本の線８０を有する一定長さの別の部分
９８を形成する。上記米国特許第4,865,535号に記載さ
れたように、加熱要素６６の二重線部分９２および三重
線部分９０，９８はダイに据え込まれ、図７に示す円形
断面にされる。図７の（Ｂ）に図示されたように充填ス
リーブ９４の外径は加熱要素６６の三重線部分９０，９
８とほぼ同じである。

【００１３】図８に示すように、加熱要素６６は外側本
体６８の中心孔１００に挿入される。加熱要素６６は半
径方向外側に曲げられキヤップ部分８４および電気端子
８２が所定位置に取付けられる。図示のように、外側本
体６８は充填管１０４を形成する延長部１０２を有す
る。組立体１０６は充填管１０４を上にして設置され、
予定量のニッケル合金粉末１０８が口１１０から充填管
１０４に注入される。組立体１０６は一組として真空炉
１１２に導入される。炉が徐々に1051℃（1925°F)まで
加熱されるとき、炉は比較的高真空に排気され、ほぼす
べての酸素は除去される。ニッケル合金の溶融点の直前
に達すると、真空はアルゴンまたは窒素のような不活性
ガスを部分的に再充填されることによって低下される。
ニッケル合金が溶融すると、毛管作用によって加熱要素
６６の周りをキヤップ部分８４および電気端子８２まで
流下する。この真空炉１１２内における蝋接はニッケル
合金の鋼に対する冶金学的接合を達成し、加熱要素６６
からの熱伝達効率を改善し、すべての要素を一体的に接
合する。勿論、ニッケル合金は斜切端部８８において抵
抗線７４に接触して加熱要素６６を電気的に接地する。

【００１４】プローブ１０が冷却され真空炉１１２から
除去された後、プローブは機械加工され延長部１０２を
外側本体６８から除去され鋭い先端７２を形成される。
図示のように、完成したプローブ１０の加熱要素は異な
った数の線６６を備えた四つの縦方向部分または区域９
０，９２，９６および９８を有する。加熱要素６６の線
の異なった部分の長さおよび数は用途に従って変更する
ことができる。この実施例において、図１に示されたよ
うに、加熱要素の三重線部分９０，９８は位置決めフィ
ン２４に隣接し、孔２８の後方部分３４を通り、位置決
めスリーブ２０の鋼材またはマニホルド３０との接触に
よる大きい熱損失があるマニホルド３０を通って延びて
いる。二重線部分９２鋭い先端７２に隣接し、一方残り
の部分９６は単一線８０のため熱損失は最少である。

【００１５】使用の際、射出成形装置は図１に示すよう
に組立てられる。電力はマニホルド３０の加熱要素４４
にまた各プローブ１０の加熱要素６６に加えられそれら
を所定の作用温度に加熱する。図示しない成形機械から
の高圧溶融物は通常のように所定サイクルに従ってマニ
ホルド延長部４２の共通の入口４０から溶融物通路３８
に射出される。高圧溶融物は各高温プローブ１０の周り
に沿って流れ、ゲート１６を通ってキヤビテイ１８に充
満する。キヤビテイ１８が充満した後、射出圧力は瞬間
的に最高に維持されついで釈放される。短い冷却期間の
後、型は開かれ成形した製品を放出する。放出後、型は
閉鎖され射出圧力が再び加えられ、キヤビテイ１８を再
び充填する。このサイクルはキヤビテイ１８の大きさお
よび形状ならびに成形される材料の型に従って繰返され
る。

【００１６】さて図１０および１１を参照して本発明の
第２実施例を説明する。この実施例の要素の多くは第１
実施例の要素と同じてあるため、両方の実施例に共通の
要素は図１０に概略図示された同じ参照符号を使用して
記載しかつ図示される。この実施例において、加熱要素
６６の斜切端部８８は後端５２付近で接地されている。
加熱要素は前端の二重線部分１１６、四重線部分１１
８、二重線部分１２０、および後端５２付近の他の四重
線部分１２２を備えた形状を形成されている。充填スリ
ーブ９４は二重線部分１２０の周りに設置され、ニッケ
ル合金粉末の所要量減少している。しかして、この実施
例によるプローブが、実質的に同じである前端付近を除
いて、第１実施例によるプローブよりもその長さに沿っ
て一層多くの熱を発生すること分かる。

【００１７】以上、プローブ１０とその製法の説明が好
ましい実施例についてなされたが、限定の意味に解すべ
きではない。変型および変更が当業者によって可能であ
る。例えば、異なった多重線を備えた複数の縦方向部分
を有する他の加熱要素の形状を使用することができる。

【００１８】

【発明の効果】本発明は、射出成形プローブを縦方向に
異なった加熱装置を有する多数の部分を備えた加熱要素
を有しその縦方向に変化する発熱状態を生ずるように構
成することにより、間の空間が小さい一層多くのキヤビ
テイを備えた一層複雑な装置および一層高い温度要求お
よび感熱材料の開発に対して、縦方向に発熱状態が一層
の変化する細長いプローブを得ることができる。また、
処理の温度範囲がとくに狭いエンジニアリング材料を使
用するきわめて小さい部品を製造するのに適したプロー
ブを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例によるプローブを示す多キ
ヤビテイ射出成形装置の部分断面図。

【図２】図１に示すプローブの拡大縦断面図。

【図３】図２のIII −III 線に沿う横断面図。

【図４】本発明プローブの組立て中のある段階を示す
図。

【図５】本発明プローブの組立て中の図４に続く段階を
示す図。

【図６】本発明プローブの組立て中の図５に続く段階を
示す図

【図７】図６の加熱要素に沿う四つの個所（Ａ〜Ｄ）の
断面図。

【図８】真空炉に挿入する準備のできた電気端子を備え
た外側本体に組立てられた加熱要素の断面図。

【図９】真空炉に挿入された集合体を示す図。

【図１０】本発明の第２実施例による異なった形状の加
熱要素（Ａ〜Ｄ）を示す略図。

【図１１】図１０に示す加熱要素の長手方向に沿う四つ
の個所の横断面図。

【符号の説明】

６６ 加熱要素 ６８ 外側本体 ９０ 三重線部分 ９２ 二重線部分 ９４ 充填スリーブ ９６ 単線部分 ９８ 三重線部分 １００ 中心孔 １０２ 延長部 １０４ 充填スリーブ １０６ 組立体 １０８ ニツケル合金粉末 １１６ 二重線部分 １１８ 四重線部分 １２０ 二重線部分

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】後端および鋭い前端を備えた全体的に円筒
   形の外側本体、前記外側本体の中心を延びる電気的に絶
   縁された加熱要素を有し、前記加熱要素は前記外側本体
   後端に隣接する外部電気端子から外側本体の全体的に縦
   方向に延びる細長い射出成形加熱プローブにおいて、 前記縦方向に延びる加熱要素はそれ自体所要の形状に多
   数回折返されて前記外側本体に取付けられ異なった数の
   多重線を有する所定長さの複数の縦方向部分を備えた加
   熱要素を形成することを特徴とする細長い射出成形加熱
   プローブ。
2. 【請求項２】前記加熱要素は縦方向に貫通して延びる単
   線を備えた少なくとも一つの縦方向部分を有し、前記加
   熱要素の単線は所定の長さおよび外径を有する円筒形充
   填スリーブを通って延びる請求項１に記載の射出成形加
   熱プローブ。
3. 【請求項３】前記外側本体の後端はその中に延在したね
   じ付き除去孔を有する請求項２に記載の射出成形加熱プ
   ローブ。