JPH06285920A - 固定リングゲートを備えた射出成形用トーピード - Google Patents

固定リングゲートを備えた射出成形用トーピード

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JPH06285920A
JPH06285920A JP6017446A JP1744694A JPH06285920A JP H06285920 A JPH06285920 A JP H06285920A JP 6017446 A JP6017446 A JP 6017446A JP 1744694 A JP1744694 A JP 1744694A JP H06285920 A JPH06285920 A JP H06285920A
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JP
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torpedo
nozzle
mold
melt
opening
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Jobst Ulrich Gellert
ジョブスト、アルリッチ、ジェラート
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    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26—Moulds
    • B29C45/27—Sprue channels ; Runner channels or runner nozzles
    • B29C45/30—Flow control means disposed within the sprue channel, e.g. "torpedo" construction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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    • B29C45/26—Moulds
    • B29C45/27—Sprue channels ; Runner channels or runner nozzles
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金型内の異るキャビティに達する各固定リン
グゲートに対してメルト流路からプラスチック材料の加
圧メルトを流入させる数本のノズルを備えた射出成形装
置において、ゲートの範囲の熱伝導度の向上により射出
成形サイクルタイム短縮化及びゲートの清浄化を可能に
する。 【構成】 この射出成形装置では、トーピード４６がノ
ズル１０の前端部５２に装着されて固定リングゲート１
４を形成する。トーピード４６の細長い中心軸２４の頭
部１０６が前方に円筒形開口部７８内に突出し、この開
口部が金型１８を貫いてキャビティ１６まで延びてい
る。この頭部１０６の外面１０８は開口部７８の内面か
らほぼ完全に離されたリングゲー１４を形成し、このリ
ングゲートからメルトがキャビティ１６に流入する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、広義には射出成形に係
わり、より詳細にはノズルの前端部に装着されて固定の
リングゲートを形成するトーピードに関するものであ
る。
【０００２】細長い中心軸を有し、とがった末口で高温
の末口のゲートを形成する射出成形用トーピードを使用
することは周知である。初期の例は本願出願人の１９８
４年５月２９日付米国特許第４，４５０，９９９号明細
書に示してある。これには、ゲートの範囲の熱伝導度の
向上が高温の末口の形状によって限定されるという欠点
がある。
【０００３】また、キャビティを貫きゲートをも貫通し
て開口位置と閉鎖位置との間を往復すめ弁部材の周囲に
コアリングゲートを設けることも公知である。その例は
本出願人の１９８５年６月４日付け米国特許第４，５２
１，１７９号明細書に示してある。この構造には起動機
構が必要であることに加えて、孔が貫通する成形品の成
形に適さないという欠点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、頭部
のあるトーピードを有し、この頭部が金型を貫く開口部
の中に延びて、この頭部と開口部との間に固定のリング
ゲートを形成する射出成形装置を提供することにより、
従来の技術の欠点を少なくとも部分的に克服することを
目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は、その１概念において、射出成形装置を
提供する。この射出成形装置は、金型内の竪孔の中に挿
入されて加熱されるノズルと、内面が金型を貫いて竪孔
から背面のあるキャビティまで延びている開口部に溶融
樹脂（メルト）を送り込むためのトーピードとを備え、
ノズルが後端部と、前端部と、ノズルをノズルの後端部
から前端部まで長手方向に貫通するメルト孔と、ノズル
の前端部でメルト孔を取り囲んで延びる座とを有し、ト
ーピードが外部カラーと、外部カラーの中心を貫いて延
びる細長い軸とを有し、外部カラーの開口部が中心軸と
外部カラーとの間でトーピードの端から端まで延び、ト
ーピードが更に中心軸と外部カラーとの間の開口部をよ
ぎって延びる１つ以上の支持部材を有し、外部カラーが
ノズルの前端部で座に着脱可能に挿入され、外部カラー
の開口部がノズルを貫くメルト孔とトーピードの端から
端までの範囲に同心であり、トーピードの中心軸が金型
を貫く開口部とキャビティまで同心である射出成形装置
を改良するものであり、この射出成形装置ではトーピー
ドの中心軸が前方に突出する頭部を有し、この頭部の外
面が金型を貫く開口部の中心に沿ってこの開口部の中ま
で延び、この頭部の外面が金型を貫く開口部の内面から
充分に離されて固定のリングゲートを形成し、このリン
グゲートからキャビティにメルトを流入させる。
【０００６】本発明の他の目的及び長所は、添附図面を
参照する以下の説明によって明らかにする。
【０００７】
【実施例】先ず最初に図１を参照して数個取り射出成形
装置を部分的に示す。この装置は数個の鋼製ノズル１０
を有し、ノズル１０が加圧されたプラスチック材料のメ
ルトをメルト流路１２から固定の各リングゲート１４に
送り、リングゲート１４がメルトを金型１８の各雌形１
６に導く。この特定された構造では、金型が固定型型板
即ちＦ型板２０と、可動側取付板即ち後板２２とを有
し、Ｆ型板と後板はボルト２４で着脱可能に保持されて
いる。他の金型に、用途に応じて、他の各種の板状部材
や部品を設けても良い。金型１８は冷却水路を通してポ
ンプで送られる冷却水で冷やされ、冷却水路はＦ形板２
０と後板２２を貫いて延びている。電熱型の鋼製メルト
分配マニホールド２８は、Ｆ型板２０と後板２２の間
に、中央の定位リング３０と断熱性及び弾力性を有する
スペーサ部材３２とで取り付けてある。メルト分配マニ
ホールド２８は円筒形の入口部３４を有しており、一体
型の発熱体３６で加熱される。断熱空間３８は加熱型の
マニホールド２８と、これを取り囲む冷却型のＦ型板２
０と、後板２２との間に形成されている。メルト通路１
２はマニホールド２８の入口部３４の中央の入口４０か
ら延び、マニホールド２８内でノズル１０まで外方に分
岐し、ノズル１０で中央のメルト孔４２を通り、更にト
ーピード４６と同心開口部４４を通って、本発明に基づ
く固定リングゲート１４の１つまで延びている。その細
部を以下に説明する。
【０００８】各ノズル１０は外面４８と、後端部５０
と、前端部５２とを有する。ノズル１０は一体構造の発
熱体５４で加熱され、発熱体５４がメルト孔４２を取り
囲んで延びている螺旋形部分５６と、外部端子５８とを
有し、外部端子５８には電源からのリード線６０が接続
されている。ノズル１０はＦ型板２０の竪孔６２に、円
筒型の定位フランジ６４と共に挿入され、定位フランジ
６４が前方に竪孔６２内の円形の定位肩部６６まで延び
ている。このようにして、断熱空間６８が竪孔６２の内
面７０とノズル１０の外面４８との間に形成されて、加
熱されるノズル１０とその周囲の冷却される金型１８と
の間を熱的に遮断する。
【０００９】図２に最も良く示すように、ノズル１０は
座７２を有し、座７２にはねじを切った内面７４があ
り、この内面７４はノズル前端部５２でメルト孔４２を
取り囲むように延びている。金型１８の中心部７８は細
くなっており、この中心部７８は断熱空間６８よりも前
方まで延びると共に、内側に開口部７８まで延び、開口
部７８が金型１８を貫いて竪孔６２からキャビティ１６
まで延びている。この形態では開口部７８が円筒形内面
８０を有するが、他の形態では内面８０をテーパ形その
他適当な形状に出来る。円形座８２は金型１８内の竪孔
６２の中心部７６を取り囲んで延びている。
【００１０】トーピード４６は細長い中心軸８４を有
し、中心軸８４が外部カラー８６を長手方向に貫いて延
びて、中心軸８４と外部カラー８６との間に開口部４４
を有する。この形態では中心シャフト８４が開口部４４
をよぎるように延びた一対の螺旋型ブレード８８によっ
て外部カラー８６に接続されているが、他の形態では、
ブレードの代りに１個以上のピン又は直線形フィン等他
の支持部材を使用することが出来る。トーピード４６の
外部カラー８６はナット状中間部９０を有し、中間部９
０が円筒形の前部９２と円筒形の後部９４との間で延
び、後部９４はねじが切られた外面９６を有する。後部
９４は座７２の中に螺合され、座７２がノズル１０の前
端部５２でメルト孔４２を取り囲むように延びており、
ノズル１０は外部カラー８６の前部９２と共に竪孔６２
に挿入され、前部９２は金型１６内の座８２に嵌合され
ている。トーピード４６をノズル１０の中に螺合するこ
とには、外部カラー８６の前端部１００に隣接する小空
間を形成して、金型１８に損傷を与えないようにトーピ
ードを所要の位置に保持するという長所がある。さら
に、トーピードは、外部カラー８６の六角形の中間部９
０にレンチを掛ければ簡単に取外せる。このようにすれ
ば、トーピード４６の外部カラー８６が、ノズル１０の
前端部５２と金型１８との間で延びている断熱空間６８
に架橋して、加圧メルトが断熱空間６８に逃げるのを防
止する。外部カラー８６の前部９２の外面１０２と、そ
の周囲の座８２との間は封止されている。
【００１１】トーピード４６の細長い中心シャフト８４
は、滑かに丸められて外部カラー８６より後方まで延び
ている後端部１０４と、前方に突出する頭部１０６とを
有し、頭部１０６は金型１８を貫く開口部７８の中ま
で、開口部７８の中心に沿って延びる。中心軸８４の頭
部１０６の外面１０８は中心軸を囲む開口部７８の内面
８０から充分に離されて固定のリングゲート１４を形成
し、メルトがリングゲート１４を通ってキャビティ１６
に流入する。細長い中心軸８４の頭部１０６は平らな前
面１１０を有し、この前面１１０は、この形態では、キ
ャビティ１６の背面１１２と同じである。図示のように
トーピード４６の細長い中心軸８４は頭部１０６まで内
方テーパ形であり、この形態では頭部１０６の外面１０
８が前面１１０の方向に外方拡大している。細長い中心
軸８４は肉薄の外部１１６で取り囲まれた内部１１４を
有する。内部１１４は銀又は銅等の熱伝導度の大きい材
料で作られ、外部１１６は、その周囲、特にゲート１４
の範囲を流れる加圧メルトによる摩耗に耐えるために、
高速度鋼等の耐摩耗性及び耐腐蝕性の大きい材料で作ら
れている。
【００１２】熱電対孔１１８は、半径方向内方にトーピ
ード４６の中まで延び、外部カラー８６と一つの螺旋形
ブレード８８を貫いて中心軸８４の内部１１４に達して
いる。熱電対素子１２０は熱電対孔１１８に挿入されて
操作温度を正確に監視する。熱電対素子１２０は後方に
延びて空間６８を貫いて、中空の熱電対管１２２から外
に出ている。このようにすれば、熱電対素子１２０が着
脱容易であり、空間６８の中にメルトが漏れた場合に、
熱電対管１２２の中の熱電対素子１２０の周囲でメルト
が固化して、射出成形装置の残余の部分への漏洩を防止
する。
【００１３】使用の際には、射出成形装置は図１に示す
ように組み立てられる。説明の簡潔化のために図には一
個のキャビティ１６のみを示したが、勿論、通常の場
合、メルト分配マニホールド２８がより多くのメルト流
路を有し、メルト流路が用途に応じて多数のキャビティ
１６まで延びるように分岐している。電力はマニホール
ド２８内の発熱体３６と、ノズル１０の中の発熱体５４
とに供給されて、これらの発熱体を予め定められた操作
温度に加熱する。各ノズル１０内の発熱体５４の熱は前
方向にトーピード４６を通って頭部１０６に伝達され
る。頭部１０６はリングゲート１４まで延びている。次
いで、加圧メルトが成形機（図示せず）から共通の入口
４０からメルト流路１２の中に、予め定められたサイク
ルに基づいて従来の方法で射出される。加圧メルトは各
ノズルのメルト孔４２を通り、トーピード４６の螺旋形
ブレード８４の間を通り、固定のリングゲート１４を通
って、キャビティ１６に流入する。メルトは固定の螺旋
形ブレード８８の間を通ることによって渦巻運動を与え
られる。この渦巻運動は、メルトが固定のリングゲート
１４に近ずくにつれて加速されて、キャビティ１６内の
リングゲート１４の近傍で外方に向って流れるメルトに
湾曲運動をさせる。これによって、メルトの分子が一方
向に並ぶのを防いで、ゲートの範囲で強度のより大きい
成形品を形成させる。キャビティ１６にメルトが満たさ
れた後に、射出圧が充填のために極く短時間維持されて
から除外される。短い冷却時間の後、成形品放出のため
に金型が開かれる。成形品放出後に金型が閉じられ、射
出圧が再び加えられて、キャビティ１６が再充填され
る。この射出サイクルは、キャビティ１６の寸法、形
状、及び被成形材料の種類に応じた頻度で、連続的に反
覆される。射出サイクル実施中、連続的に熱力学的サイ
クルもトーピード４６内に存在する。射出中、リングゲ
ート１４の絞られた範囲を通るメルト流の摩擦によって
発生する過剰の熱をトーピード４６が後方に伝達して、
成形品放出のために金型が開かれた時にメルトの流れ筋
及び垂れ落ちが生じるのを防ぐ。メルト流停止後の、ゲ
ート内でのメルトの固化は、過剰の摩擦熱をトーピード
４６経由で除去することにより、促進される。ある種の
応用例では、発熱体５４が熱サイクル時の操作温度制御
用加熱のために使用される。他の応用例では射出機のス
クリューバレルによって、又は、トーピード４６と絞ら
れたゲート１４にメルトが強制的に通される時の剪断に
よってメルトに発生する熱の伝達によって、熱力学的サ
イクルに基づくゲート１４内のメルトの温度を充分制御
できる。射出時のメルトの粘度の制御も、メルト流の速
度を変えるか、又トーピード４６を頭部１０６の寸法の
異なるトーピードに取り換えてリングゲート１４の寸法
を変えることによって、行うことができる。この熱伝達
サイクルの際のリングゲート１４内のメルトの加熱及び
メルトからの熱の除去は、開口部７８の中まで延びてリ
ングゲート１４を形成する細長い中心軸８４の頭部１０
６を用いれば、顕著に改善される。この形状の中心軸８
４は頭部１０６を有しており、熱伝導度の大きい内部１
１４をゲートの近くまで延ばすことが出来、この延ばさ
れた内部１１４が熱伝導を更に向上させる。この熱伝達
の向上によって、成形品放出のために金型が開かれた時
に、メルトの固化を促進し、成形品のメルトの固着を減
らすことができる。このようにして、サイクルタイムを
短縮し、ゲートを目視的に清浄する。これは特に直径の
大きいゲートにおいて顕著である。
【００１４】以上、本発明に基づく射出成形装置の好ま
しい形態を説明したが、これ以外の各種の改良を、当業
者の理解のように、また特許請求の範囲に記載のよう
に、本発明の範囲から逸脱することなく施し得ることは
明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一形態に基く装置を示す数個取射出成
形装置の部分断面図。
【図２】ノズルと金型の間に取付けられてキャビティに
達する固定のリングゲートを形成しているトーピードを
示す図１の拡大図。
【符号の説明】
１０ ノズル １４ リングゲート １６ キャビティ １８ 金型 ３８，６８ 断熱空間 ４２ メルト孔 ４６ トーピード ４８ ノズル外面 ５０ ノズル後端部 ５２ ノズル前端部 ６２ 竪孔 ７２ ノズルの座 ７４ 座の内面 ７８ 開口部 ８０ 開口部の内面 ８２ 金型の座 ８４ 中心軸 ８６ 外部カラー ９０ 外部カラーの中央部 １０６ トーピードの頭部 １０８ トーピードの頭部の外面

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】金型内の竪孔に挿入された加熱型ノズル
    と、内面が金型を竪孔から背面を有するキャビティまで
    貫通している開口部にメルトを送り込むためのトーピー
    ドとを備え、ノズルが後端部と、前端部と、ノズルを長
    手方向に後端部から前端部まで貫通しているメルト孔
    と、ノズルの前端部でメルト孔を取囲むように延びた座
    とを有し、トーピードが外部カラーと、外部カラーの開
    口部の中心を貫通して開口部を中心軸と外部カラーとの
    間でトーピードの端から端まで延びるようにする中心軸
    と、中心軸と外部カラーとの間の開口部をよぎるように
    延びている１つ以上の支持部材とを有し、外部カラーが
    ノズルの前端部で座に嵌合されて開口部をノスル貫通の
    メルト孔に対してトーピードの端から端までの範囲で同
    心にし、トーピードの中心軸を金型貫通の開口部に対し
    てキャビティまで同心にしている射出成形装置におい
    て、 トーピードの中心軸が前方突出形頭部を有して該頭部の
    外面を金型貫通開口部の中まで該開口部の中心に沿って
    延びるようにし、トーピードの細長い中心軸の頭部がキ
    ャビティの背面とほぼ同心の概ね平らな前面を有し、前
    記頭部の外面がメルトをキャビティに流入させるリング
    ゲートを形成するために金型貫通開口部の内面から充分
    離されるようにしてある射出成形装置。
  2. 【請求項２】金型を貫いて竪孔からキャビティまで延び
    ている開口部の内面がほぼ円筒形である請求項１記載の
    射出成形装置。
  3. 【請求項３】トーピードの細長い中心軸が頭部まで内方
    テーパー形であり、頭部の外面が前面方向に拡大されて
    なる請求項２記載の射出成形装置。
  4. 【請求項４】トーピードの細長い中心軸が熱伝動の大き
    い内部部分と耐摩耗性のある外部部分とを有する請求項
    ３記載の射出成形装置。
  5. 【請求項５】ノズルが金型内に内面を有する竪孔に嵌合
    されて断熱空間を形成し、断熱空間がノズルの外面と竪
    孔の内面との間で延び、トーピードの外部カラーが円筒
    形の後部と円筒形の前部とを有し、外部カラーの円筒形
    の後部がノズルの前端部で座に着脱可能に挿入され、外
    部カラーの円筒形の前部が金型の中の円形の座に挿入さ
    れて、外部カラーがノズルと金型との間で延びている断
    熱空間に架橋されてなる請求項４記載の射出成形装置。
  6. 【請求項６】トーピードの外部カラーの後部がねじの切
    られた外面を有し、ノズルの前端部でメルト孔を取り囲
    んで延びた座が前記外面のねじに嵌合するねじの切られ
    た内面を有し、トーピードの外部カラーが係合可能の中
    間部を有し、該中間部がノズルの前端部でメルト孔を取
    り囲んで延びている座の中にトーピードの外部カラーの
    後部を螺合させることによりトーピードをノズルに取り
    付けて保持するためにノズルの前端部と金型との間の断
    熱空間の中に延びてなる請求項５記載の射出成形装置。
JP6017446A 1993-03-10 1994-02-14 固定リングゲートを備えた射出成形用トーピード Pending JPH06285920A (ja)

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CA2091407 1993-03-10
CA002091407A CA2091407A1 (en) 1993-03-10 1993-03-10 Injection molding torpedo providing fixed ring gate
US08/047,928 US5318434A (en) 1993-03-10 1993-04-19 Injection molding torpedo providing a fixed ring gate

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EP (1) EP0614745A1 (ja)
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