JPH06315953A - 弁部材定位ブレードを有する射出成形ノズル挿入部材 - Google Patents
弁部材定位ブレードを有する射出成形ノズル挿入部材Info
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Abstract
以上の内側に延びた螺旋形ブレードを有するノズルの前
端部に定位挿入部材を取り付けて、往復動形弁部材をゲ
ートと充分正確に同心に定置し維持できるようにする。 【構成】 弁部材80がノズル14の前端部16に装着
された定位挿入部材42を貫通している。定位挿入部材
42は外部カラー100から内側に延びた1対の螺旋形
ブレード104を有する。螺旋形ブレードは湾曲形内縁
106を有し、この内縁が弁部材80を取り囲んで、弁
部材が開口位置と閉鎖位置との間を往復する時に、弁部
材を正確にゲート16と同心にする。
Description
り、より詳細には、定位用の挿入部材を有し、この定位
挿入部材が各ノズルの前端部に装着されて内方延長形の
螺旋形ブレードを有し、このブレードが往復同形弁部材
をゲートと同心に正確に定位する弁ゲートと同心に正確
に定位する弁ゲート式射出成形装置に関する。
用いる弁ゲート式射出成形は周知である。弁部材は、し
ばしば孔によってゲートと同心に定位され、この孔がマ
ニホールドと、その後端部の近傍の封止ブッシュを貫通
している。その例はシュミットの1991年6月11日
付米国特許第5,022,846号明細書に示されてい
る。しかしながら、これには、特にゲートが円筒形の場
合に、往復形弁部材の定位を必ずしも充分正確に維持で
きないとう欠点がある。
側に押し出される3個のピン又はフィンを設けることも
公知である。その例はD−M−E社のパンフレットOV
G2標題「D−M−E/OSO弁ゲート方式の無ランナ
型成形装置」の第43頁に示されている。これは弁部材
の定位を向上させるが、ピン又は直線形のフィンには、
メルトが定位用のピン又はフィンを通過する時に分流さ
れて成形品に流れ筋が生じるという欠点がある。
を有して、キャビティに流入するメリットに渦巻運動を
させるノズルも公知である。これは1981年12月1
日付米国特許第4,303,382号明細書に示されて
いる。
に延びた1つ以上の螺旋形ブレードを有するノズルの前
端部に定位挿入部材を取り付けて、弁部材をゲートと同
心に往復運動するように定位させる弁ゲート方式の射出
成形装置を提供することにより、従来の技術の欠点を少
なくとも部分的に解決することを目的とする。
に、本発明は、その概念において、金型を貫いて雌金型
まで延びているゲートにメルト(溶融樹脂)を送り込む
弁ゲート式射出成形装置を提供する。この射出成形装置
は加熱型ノズルを備え、このノズルが外面と、後端部
と、前端部と、このノズルを後端部から前端部まで長手
方向に貫いて延びているメルト孔と、この前端部でメル
ト孔を取り囲んで延びている座とを有し、このノズルが
金型内に内面のある竪孔に挿入されて断熱空間を形成
し、この断熱空間がノズルの外面と金型の中の竪孔の内
面との間で延びており、この射出成形装置は細長い弁部
材をも備え、この弁部材が円筒形の外面を有し、この外
面がノズルを貫くメルト孔の中心で延びており、射出成
形装置は弁部材に接続された弁部材起動装置1を備え、
これによって弁部材がゲートを通してメルト孔から雌金
型にメルトを流入させる開口位置と、弁部材でゲートを
閉じる閉鎖位置との間を往復するものであり、この射出
成形装置は次のように改良されている。
入部材を備え、この定位挿入部材が外部カラーと1つ以
上の螺旋形ブレードを有し、このブレードが外部カラー
から湾曲形内面まで予め定められた長さ内向きに延びて
おり、外部カラーがノズルの前端部で座に挿入され、弁
部材が定位挿入部材の中心を貫いて延び、弁部材を取り
囲んでいる1つ以上の螺旋形ブレードの湾曲形内面と協
同して、弁部材の往復動時及びメルトが弁部材の周囲で
流れ定位挿入部材を通り1つ以上の螺旋形ブレードを通
過するように流れる時に、弁部材をゲートと同心になる
ように位置決めすることと、その位置を維持することを
充分に行なうものである。
照の下に行なう以下の説明によって明らかにする。
弁ゲート型射出成形装置の一部分を示している。この射
出成形装置は、鋼製のメルト分配マニホールド12を貫
いて延びているメルト流路10と、金型20の中の異な
るキャビティ18に達している各ゲート16に加圧され
たプラスチック材料のメルトを送り込むための数個の鋼
製ノズル14を有している。メルト分配マニホールド1
2は円筒形の入口部22を有し、一体形発熱体24で加
熱される。各ノズル14は外面26と後端部28と前端
部30と中央メルト孔32とを有し、中央メルト孔32
が後端部28から前端部30まで延びている。ノズル1
4は一体構造の発熱体34で加熱され、発熱体34がメ
ルト孔32の周囲で延びている螺旋形部分36と、電源
からのリード線が接続された外部端子38とを有する。
弁部材定位挿入部材42は、以下により詳細に説明する
ように座44に挿入され、内面46がノズル14のねじ
が切ってある前端部30に螺合されている。
8と、加熱筒板50と、後板52とを有し、これらの部
材がボルト54で結合保持されている。金型20は冷却
水で冷却され、この冷却水は下型板48と加熱筒板50
の中で延びている冷却水路を通してポンプで送り込まれ
る。分配マニホールド12は中央定位リング58と封止
ブッシュ60とによってて下型板48と加熱筒板50と
の間に装着されている。各封止ブッシュ60はボルト6
2でマニホールド12の中の嵌合座64の中に保持さ
れ、かつ、フランジ部66を有し、フランジ部66が加
熱筒板50を支持している。このようにして、断熱空間
68が加熱型マニホールド12と、その周囲の冷却型下
型板48と加熱板50との間に形成される。ノズル14
は下型板48の中の竪孔70に挿入され、下型板48に
円筒形の定位フランジ72があり、定位フランジ72が
竪孔70の中で円形の定位肩部78まで前方に延びてい
る。このようにして、断熱空間76が竪孔70の内面7
8とノズル14の外面26との間に記述の断熱空間と同
様に形成されて、加熱型ノズル14とその周囲の冷却型
金型20との間を熱的に遮断する。
有し、封止ブッシュ60の中の孔84と、メルト流路1
0の中心までマニホールド12を貫く孔86と、ノズル
14を貫く同心のメルト孔32とを貫いて延びている。
弁部材80は拡大形の後端部88と円筒形の未口90と
を有し、この未口90は閉鎖位置でゲート16に挿入さ
れ、しかもテーパ形ゲートに挿入すべき未口がテーパ形
である弁部材80は他の形態で使用可能であり、正確な
心合せが未口90とゲート16とを円筒形にする場合ほ
ど重要でない。弁部材80の後端部88は空気式起動機
構に接続され、この起動機構がピストン92を有し、ピ
ストン92が下型板50のシリンダ94に挿入されてい
る。制御された空気圧は、後板52を貫通して延びてい
る空気路96,98からピストン92の反対側に加えら
れて、弁部材を後退開放位置と前進閉鎖位置との間で往
復運動させ、この前進閉鎖位置で、前部材の円筒形の未
口90がゲート16の中に整合する。空気式起動機構は
説明簡潔化のために示すものであり、多くの適用例で
は、勿論油圧式起動機構が使用される。
部カラー100と、このカラーを貫いて延びている中心
開口部102と、1対の螺旋形ブレード104とを有
し、このブレード104が外部カラー100から予め定
められた距離、内側に対称形に延びている。各螺旋形ブ
レード104は鋭い前端部及び後端部106までテーパ
形であり、湾曲形内面108を有し、この内面108が
弁部材80の円筒形外面82の周囲に整合している。定
位挿入部材42の外部カラー100は中間部110を有
し、この中間部110の外面112がナット状であり、
この外面112が円筒形の前部114と円筒形の後部1
16との間で延び、この後部116の外面118にねじ
が切られている。後部116はノズル14の前端部30
で座44に螺合され、ノズル14はカラー100の前端
部114と共に竪孔70に挿入され、カラーの前端部1
14はモールド20の座又は開口部120の中に嵌合さ
れている。
するという方法には、外部カラー100の前端部124
に隣接する小空間122を形成するように挿入部材42
を保持して、ノズルの熱膨張による金型20の損傷を防
止するという長所がある。また、この挿入部材は、外部
カラー100の中央部110の六角形の外面112にレ
ンチを掛けて容易に取り外すことができる。勿論、中央
部110は取外し用の他の適当な工具を受け入れ得る形
状にすることができる。このようにすれば、この形態で
は、定位挿入部材42の外部カラー100は、ノズル1
4の前端部30と金型20との間で延びている断熱空間
76に架橋を形成して、加圧メルトが空間76の中に漏
れ出るのを防止する。外部カラー100の前部114の
外面とその周囲の座120との間は封止されている。
材42の中心を貫いて延びており、弁部材80が往復運
動を行ない、メルトが弁部材80の周囲で流れ、螺旋形
ブレード104の間の定位挿入部材42を通り、開口位
置にあるゲート16を通って流れる時に弁部材80を取
り囲んでいる螺旋形ブレード104の湾曲形内面108
で弁部材をゲート16に充分に同心になるように定位す
ると共に、この定位を維持する。螺旋形ブレード104
は、弁部材80を正確に定位することの他に、メルトに
渦巻運動を付与することをも行なう。この渦巻運動はメ
ルトが小さいゲート16に接近するにつれて加速され
て、メルトをキャビティ18の中で湾曲運動させながら
外向き方向に流動させる。これで、ピン又は直線状ブレ
ードを弁部材80の定位に使用する場合に成形品に流れ
筋が生じるのを防ぎ、かつ、ゲートの範囲における成形
品の強度を向上させる。
し、この孔108は外部カラー100を半径方向内向き
に貫いて螺旋形ブレード104の中まで延びており、か
つ、内側の端部132に熱電対素子130を有する。図
面に示すように、半径方向の孔128は中央部110又
はその近傍で定位挿入部材42の外部カラー100を貫
いて延びるように設けられているので、熱電対素子13
0は孔128から半径方向に外方に、ノズル14の前端
部30と下型板48との間の断熱空間76の中まで延び
ている。
ら予め定められた距離に、約90度後方に曲げられた屈
曲部134を有する。ノズル14と定位挿入部材42が
竪孔70の中の所要の位置で封止される場合には、屈曲
部134が竪孔70の内面78のテーパ形部分136に
突き当って、熱電対素子130を半径方向の孔128の
中に保持する。熱電対素子130を定位挿入部材42の
半径方向の孔128の中に充分正確に位置決めすること
は、熱力学的サイクルの際の操作温度の正確な監視及び
制御のために極めて重要である。この構造では、熱電対
素子130が空間76を貫いて後方に延びて、中空の熱
電対管138から外に出ている。このようにすれば、熱
電対素子130が着脱容易であり、メルトが空間76の
中に漏れた時に、そのメルトが熱電対管138の中の熱
電対素子130の周囲で固化して、射出成形装置の残余
の部分に漏れ出すのを防ぐ。
に組み立てられる。説明簡潔化のために図1にはキャビ
ティ18を1個だけ示したが、通常の場合、勿論、メル
ト分配マニホールド12が2本以上のメルト流路を有
し、このメルト流路が用途に応じて分岐して多数のキャ
ビティまで延びている。電力はマニホールド12の中の
発熱体24に供給され、ノズル14の中の発熱体34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
まで加熱する。次いで、高温の加圧されたメルトが成形
機(図示せず)から予め定められたサイクルに基き、従
来の方法で、中央に入口140を通して、メルト流路1
0の中に射出される。メルト流路は、マニホールド12
の中で外向きに各ノズル14まで分岐し、各ノズルで中
央孔32を貫き、更に定位挿入部材42の中の同心の開
口部102を貫いて各ゲート16まで延びている。この
形態では、制御された空気作動圧は、空気通路96,9
8からシリンダ94に加えられて、予め定められたサイ
クルに基き、従来の方法で、ピストン92と弁部材80
の起動を制御する。弁部材80が後退して開口位置にあ
る時に、加圧メルトはメルト流路10とゲート16を通
ってキャビティ18を満たすまで流れる。雌金型が満た
された時に、射出圧力が充填のために極く短時間保持さ
れる。
0を前方の閉鎖位置まで往復させ、この閉鎖位置で、各
弁部材80の未口90がゲート16の1つに嵌合され
る。次いで射出圧が短い冷却時間の後に除去され、製品
排出のために金型が開かれる。成形品排出後に、金型が
閉じられ、弁部材80を開口位置まで後退させるための
作動空気圧が加えられ、メルト射出圧が再び加えられ
て、キャビティ18にメルトが再充填される。このサイ
クルはキャビティの数及び寸法と成形材料の種類に基く
頻度で数秒間ずつ連続的に反復される。
同心に正確に位置決めするために各定位挿入部材42に
螺旋ブレード104を設けることにより、定位挿入部材
42を貫流するメルトに渦巻運動をさせることができ
る。また、ブレード104を螺旋形にすることによっ
て、湾曲形内縁108で弁部材80の円筒形の外面82
を完全に取り囲むことができる。図2には対称形の対を
なす螺旋形ブレード104を示したが、他の形態では、
1枚の螺旋形ブレード又は3毎位所の螺旋形ブレードを
使用することができる。
い形態を説明したが、本発明は当業者が理解できるよう
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、他の各種の改良を施し得るも
のである。
射出成形装置の部分断面図。
材を示す破断等角図。
Claims (4)
- 【請求項1】金型を貫いてキャビティまで延びているゲ
ートにメルトを送る弁ゲート式射出成形装置であって、
前記射出成形装置が加熱型ノズルを備え、該ノズルが外
面と、後端部と、前端部と、ノズルを後端部から前端部
まで長手方向に貫いて延びているメルト孔と、メルト孔
の前端部を取り囲んで延びている座とを有し、ノズルが
金型内に内面を有する竪孔に嵌合され金型が断熱空間を
有し断熱空間がノズル外面と金型内の竪孔の内面との間
で延びており、前記射出成形装置がさらに円筒形の外面
を有する細長い弁部材を備え該円筒部外面がノズルを貫
くメルト孔の中に中心で延びるように取り付けられ、前
記射出成形装置が弁部材に接続された弁部材起動装置を
も備えており、弁部材に往復運動をさせ該往復運動の範
囲がメルト孔からゲートを通してキャビティを流入させ
る開口位置と、弁部材でゲートを閉じる閉鎖位置との間
であるものにおいて、 弁部材定位挿入部材を備え定位挿入部材が外端カラーと
1つ以上の螺旋形ブレードとを有し螺旋形ブレードが前
端部と後端部とを有し、1つ以上の螺旋形ブレードが予
め定められた距離で内向きに外部カラーから湾曲形内面
まで延びており、外部カラーがノズル前端部の座に挿入
され弁部材が弁部材を取り囲む1つ以上の螺旋形ブレー
ドの湾曲形内面と共に、弁部材の往復運動時及びメルト
が弁部材の周囲を流れ定位挿入部材を通り1つ以上の螺
旋形ブレードを通過する時に、弁部材をゲートと正確に
同心にする位置決めとその位置決めの維持とを充分に行
ない得るように定位挿入部材の中心を貫いて延び、1つ
以上の螺旋形ブレードがテーパ形でその前端部と後端部
が鋭い縁をもつ数個取り射出成形装置。 - 【請求項2】定位挿入部材が1対の螺旋形ブレードを有
し螺旋形ブレードがカラーから弁部材を取り囲むように
内向きに延びて成る請求項1記載の射出成形装置。 - 【請求項3】ノズル前端部の座がねじを切られた内面を
有し、定位挿入部材の外部カラーが中間部を有し該中間
部がねじを切られた円筒形の後部と円筒形の前部との間
で延びており、該中央部が外部カラーの円筒形後端部を
着脱可能にねじ止めするためにノズルの前端部の座の中
に係合可能であり、外部カラーの円筒形の前部が金型の
中の円形の開口部に挿入されて、外部カラーがノズルと
金型との間で延びた断熱空間に架橋してなる請求項2記
載の射出成形装置。 - 【請求項4】定位挿入部材の外部カラーの係合可能の中
間部が複数の平坦面のある外面を有して成る請求項3記
載の射出成形装置。
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