JPH068283A

JPH068283A - ホットランナー金型

Info

Publication number: JPH068283A
Application number: JP16624092A
Authority: JP
Inventors: Asahiko Murayama; 浅彦村山; Kunio Yamamoto; 国雄山本
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1992-06-24
Filing date: 1992-06-24
Publication date: 1994-01-18

Abstract

(57)【要約】【目的】ホットランナー式のスタックモールド金型に
おいて、型開時に樹脂漏れおよび空気の巻き込みを防止
する。【構成】中間型の主マニホールド46に固定した延長マ
ニホールド61が固定型を貫通している。この延長マニホ
ールド61は、型締時に射出成形機のノズル６に接続し、
型開時にノズル６から離れる。延長マニホールド61の樹
脂通路71には型締状態でノズル６から樹脂が射出される
と、その圧力により弁体76が弁座部77から離れて開く。
保圧工程後、スクリュー７が後退すると、これに弁体76
が引かれ、弁座部77に当たって閉じる。その後の型開時
にも、マニホールド61内の溶融樹脂の圧力により、弁体
76は閉じたままである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スタックモールドなど
に利用されるホットランナー金型に係わり、特に、樹脂
通路の開閉機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形で用いられるホットランナー式
のスタックモールド金型は、中間型を挟んで、この中間
型に対し開閉する固定型と可動型とがあり、固定型と中
間型との間および中間型と可動型との間でそれぞれ製品
を成形するものである。そして、前記中間型には、射出
成形機のノズルから供給される樹脂を固定型と中間型と
の間および中間型と可動型との間にそれぞれ形成される
キャビティへ分配する主マニホールドがある。この主マ
ニホールドを含む中間プレートが固定型に対して開閉す
るものであるのに対して、一般的に、成形時固定型に対
するノズルの位置は固定しているので、型締および型開
に伴い、ノズルと主マニホールドとの位置関係は変わ
る。そのため、通常のスタックモールド金型では、ノズ
ルから主マニホールドへの樹脂通路が型締および型開に
伴い接続および分断されるようになっている。例えば、
固定型を貫通した延長マニホールドを主マニホールドに
固定し、型締時に延長マニホールドに射出成形機のノズ
ルを接続し、型開時に延長マニホールドからノズルが離
れるようにしている。ところが、このように型開時に延
長マニホールドからノズルが離れた時に、延長マニホー
ルド内の樹脂通路が常時開放状態にあるものであると、
型開時に、マニホールド内の樹脂の圧力により、延長マ
ニホールドのノズルタッチ部から樹脂が漏れやすい。こ
のように樹脂が漏れると、次回の型締時に、漏れた樹脂
が金型とノズルとの間に挟み込まれて、これら金型やノ
ズルを傷めるおそれがある。これとともに、延長マニホ
ールドの樹脂通路内に空気が入りやすい。このように空
気が入ると、成形される製品に模様ができ、成形不良が
生じるおそれがある。

【０００３】そこで、従来より、延長マニホールドの樹
脂通路を開閉する弁装置を設けたりもしているが、従来
の弁装置は、油圧シリンダー装置などを用いたもので、
構造が複雑になっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
スタックモールド金型では、通常、型締および型開に伴
って、中間型に設けられた主マニホールドに固定された
延長マニホールドに射出成形機のノズルが着脱するよう
になっているが、前記延長マニホールドの樹脂通路が常
時開放状態であると、型開時に、樹脂が漏れたり、樹脂
通路内に空気が入ったりする問題があった。また、前記
樹脂通路を開閉する弁装置を設けたものでも、従来の弁
装置は、油圧シリンダー装置などを用いていて、構造が
複雑である問題があった。

【０００５】本発明は、このような問題点を解決しよう
とするもので、簡単な構造の弁装置により、射出成形機
のノズルが延長マニホールドから離れたとき、この延長
マニホールドの樹脂通路から樹脂が漏れたり、樹脂通路
内に空気が入ったりすることを防止できるホットランナ
ー金型を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、型締時に内部にキャビティを形成する互
いに開閉する複数の金型体と、これら金型体の一つに設
けられた主マニホールドと、この主マニホールドに固定
されるとともに射出成形機側のノズルが着脱自在に接続
される延長マニホールドとを備え、前記主マニホールド
は、前記キャビティへの樹脂通路を有し、前記延長マニ
ホールドは、前記射出成形機側のノズルから射出される
樹脂を前記主マニホールドの樹脂通路へ流す樹脂通路を
有し、これらマニホールドの樹脂通路中の樹脂を常時溶
融状態に保つホットランナー金型において、前記延長マ
ニホールドの樹脂通路は、延長マニホールドにおける射
出成形機側のノズルが接触する面への開口部と、この開
口部に連なる弁体組み込み部とを有し、この弁体組み込
み部に弁体が所定範囲摺動自在に収納してあるととも
に、前記開口部と弁体組み込み部との間に、前記弁体が
当接して樹脂通路を遮断する弁座部を有するものであ
る。

【０００７】

【作用】本発明のホットランナー金型では、成形時、複
数の金型体を型締するとともに、延長マニホールドに射
出成形機側のノズルを接続して、このノズルから延長マ
ニホールドの樹脂通路の開口部へ樹脂を射出する。この
射出による樹脂の圧力を受けて、前記樹脂通路の弁体組
み込み部内にある弁体が弁座部から離れ、前記樹脂通路
が開放される。したがって、ノズルから射出された樹脂
は、延長マニホールドの樹脂通路を通って主マニホール
ドの樹脂通路に流入し、そこから金型体間に形成されて
いるキャビティに充填される。このような射出工程の
後、保圧工程を経て、キャビティ内に充填された樹脂が
十分に冷却、固化してから、複数の金型体を型開し、前
記キャビティ内で固化した樹脂である成形品を取り出
す。その後、再び型締となって、成形が繰り返される
が、このような成形サイクルを通じて、マニホールドの
樹脂通路内の樹脂は、常時溶融状態に保たれる。ところ
で、射出成形機側で保圧工程から計量工程に移って、ノ
ズル内の圧力が下がると、弁体がノズル側に引かれて弁
座部に当たり、ノズルへの開口部の手前で延長マニホー
ルドの樹脂通路が遮断される。また、その後の型開時な
どに延長マニホールドからノズルが離れても、マニホー
ルドの樹脂通路内の溶融した樹脂の圧力を受けて、弁体
が閉じた状態が保たれる。したがって、延長マニホール
ドの樹脂通路から樹脂が漏れたり、この樹脂通路に空気
が入ったりしない。

【０００８】

【実施例】以下、本発明のホットランナー金型の一実施
例について、図面を参照しながら説明する。この実施例
の金型は、図３および図４に示すようなスタックモール
ド金型である。まず、この金型が取付けられる射出成形
機の構成の概略を主に図４に基づいて説明する。１は固
定側プラテン、２はタイバー、３は可動側プラテンであ
る。この可動側プラテン３は、型締機構４の駆動により
タイバー２に沿って移動し、前記固定側プラテン１に対
して接近および離反するものである。また、５は加熱シ
リンダーである。この加熱シリンダー５の図示左側先端
部にはノズル６が設けられている。また、加熱シリンダ
ー５内にはスクリュー７（図１に図示）が設けられてい
る。このスクリュー７は、回転駆動されるとともに軸方
向へも駆動されて、樹脂の混練、計量、射出および保圧
などを行うものである。なお、加熱シリンダー５上に
は、熱可塑性樹脂のパレットを入れるホッパー８が設け
られている。

【０００９】前記スタックモールド金型は、互いに開閉
する複数の金型体として、固定型11と中間型12と可動型
13とを備えている。前記固定型11は、前記射出成形機の
固定側プラテン１に取付けられるものであり、可動型13
は、可動側プラテン２に取付けられ、この可動側プラテ
ン２と一体的に移動するものである。一方、前記中間型
12は、ガイドロッド14により固定型11と可動型13との間
に移動可能に支持されているとともに、図示していない
連結機構を介して前記型締機構４により駆動されるもの
である。こうして、前記中間型12および可動型13は、そ
れぞれ図示左右方向に移動し、中間型12に対して、固定
型11が図示右側で開閉し、可動型13が左側で開閉するよ
うになっている。そして、図３に示すように、型締時
に、固定型11と中間型12との間および中間型12と可動型
13との間に、それぞれ製品形状のキャビティ15，16が複
数ずつ形成されるようになっている。

【００１０】図３に示すように、前記固定型11は、固定
側プラテン１に取付けられる固定側取付け板21と、この
固定側取付け板21の左側にスペーサブロック22を介して
固定された受け板23と、この受け板23の左側に固定され
た型板24とを備えている。また、前記固定側取付け板21
と受け板23との間には、これらに対して相対的に左右方
向へ移動する突き出し板25が設けられており、この突き
出し板25には、固定型11と中間型12との間で成形された
成形品を型開時に離型させるための突き出しピン26が固
定されている。一方、前記可動型13は、可動側プラテン
３に取付けられる可動側取付け板31と、この固定側取付
け板31の右側にスペーサブロック32を介して固定された
受け板33と、この受け板33の右側に固定された型板34と
を備えている。また、前記可動側取付け板31と受け板33
との間には、これらに対して相対的に左右方向へ移動す
る突き出し板35が設けられており、この突き出し板35に
は、中間型12と可動型13との間で成形された成形品を型
開時に離型させるための突き出しピン36が固定されてい
る。さらに、前記中間型12は、スペーサブロック41を介
して互いに固定された一対の受け板42，43と、右側の受
け板42の右側に固定された型板44と、左側の受け板43の
左側に固定された型板45とを備えている。そして、前記
固定型11の型板24と中間型12の右側の型板44との間およ
び可動型13の型板34と中間型12の左側の型板45との間
に、それぞれキャビティ15，16が形成されるようになっ
ている。また、前記中間型12の両受け板42，43間には、
主マニホールド46が設けられている。この主マニホール
ド46は、前記射出成形機のノズル６から供給される溶融
した熱可塑性樹脂を各キャビティ15，16へ分配する樹脂
通路としてのランナー47を内部に有しているとともに、
ヒーター48を内蔵している。また、前記主マニホールド
46の左右両面に接続されたブッシュ49，50が受け板42，
43および型板44，45に貫通してある。これらブッシュ4
9，50は、各キャビティ15，16へそれぞれ開口するゲー
ト51，52を先端部に有している。すなわち、前記主マニ
ホールド46のランナー47の最終分岐路は、各ブッシュ4
9，50の内部を介して各キャビティ15，16にそれぞれ連
通するものである。さらに、前記各ブッシュ49，50に
は、ゲート51，52を開閉するバルブピン53，54が内蔵し
てある。これらバルブピン53，54は、主マニホールド46
を貫通しており、対応するブッシュ49，50と反対側の受
け板42，43に埋め込まれたシリンダー装置55，56により
駆動されるものである。

【００１１】また、前記主マニホールド46に固定された
延長マニホールド61が固定型11を貫通している。この延
長マニホールド61は、細長いマニホールド本体62の左端
が主マニホールド46に接続されているとともに、マニホ
ールド本体62の右端部にキャップ63が螺合されている。
また、マニホールド本体62の外周面には、バンドヒータ
ー64が巻いてあるとともに、このバンドヒーター64を外
側から覆って保温カバー65が設けられている。さらに、
図１に示すように、マニホールド本体62とキャップ63と
の間には、スナップリング66が挟んであり、このスナッ
プリング66は、バンドヒーター64の端面に当接してい
る。そして、前記マニホールド本体62およびキャップ63
を軸方向に貫通して直線状の樹脂通路71が形成されてい
る。この樹脂通路71は、キャップ63に着脱自在に接続さ
れる射出成形機のノズル６から射出される樹脂を前記主
マニホールド46のランナー47へ流すものである。すなわ
ち、延長マニホールド61の樹脂通路71は、その左端にお
いて主マニホールド46のランナー47に連通しているとと
もに、キャップ63の右端面に形成されノズル６が接触す
る凹状のノズルタッチ面72へ開口している。そして、図
１に示すように、前記樹脂通路71は、ノズル６側の右端
部において、ノズルタッチ面72へのテーパー状の開口部
73と、この開口部73よりも径の大きい弁体組み込み部74
と、この弁体組み込み部74よりも径の小さい径小部75と
が右から左へ並んでいる。前記弁体組み込み部74には、
これとほぼ同径の鋼球からなる弁体76が左右方向へ摺動
自在に嵌合されている。すなわち、この弁体76は、弁体
組み込み部74の中でのみ10mm程度移動できるものであ
る。そして、前記開口部73と弁体組み込み部74との間に
は、弁体組み込み部74から開口部73へ向けて次第に径の
小さくなる弁座部77が形成されている。すなわち、この
弁座部77に左側から弁体76が当接したときのみ、延長マ
ニホールド61内の樹脂通路71が弁座部77において遮断さ
れるようになっている。さらに、前記弁体組み込み部74
の周面には、その軸方向に沿って、弁座部77の右方近傍
位置から径小部75の右端部位置まで樹脂流れ溝78が形成
されている。この樹脂流れ溝78は、図２にも示すように
４本あるが、３本などであってもよい。なお、延長マニ
ホールド61を囲んで、固定側取付け板21にはローケート
リング79が固定されている。

【００１２】つぎに、前記の構成について、その作用を
説明する。成形に際しては、図３に示すように、固定型
11に対して中間型12を型締するとともに、この中間型12
に対して可動型13を型締し、固定型11と中間型12との間
および中間型12と可動型13との間にそれぞれキャビティ
15，16を形成する。固定型11と中間型12との型締に伴
い、図１に示すように、射出成形機のノズル６が延長マ
ニホールド61の先端のノズルタッチ面72に当たって延長
マニホールド61に接続される。射出成形機においては、
ホッパー８から加熱シリンダー５内に供給される熱可塑
性樹脂が加熱とスクリュー７の回転とにより溶融すると
ともに、このスクリュー７の後退により、加熱シリンダ
ー５内の先端部に所定量溜まる。そして、前述のような
型締状態において、スクリュー７が前進することによ
り、溶融した熱可塑性樹脂がノズル６から延長マニホー
ルド61の開口部73へ射出される。この射出による樹脂の
圧力を受けて、弁体76は、図１に鎖線で示すように、左
方へ移動し、弁座部77から離れて開く。この状態で、開
口部73に流入した溶融樹脂は、弁組み込み部74およびそ
の外周側の樹脂流れ溝78を通って径小部75に流入する。
このように延長マニホールド61に流入した樹脂は、主マ
ニホールド46のランナー47内に導かれる。樹脂は、この
ランナー47により分配され、各ブッシュ49，50内を通
り、ゲート51，52から各キャビティ15，16内へ流入す
る。このような射出工程の後、保圧工程となり、各キャ
ビティ15，16内に充填された樹脂に射出成形機側からス
クリュー７の押圧により圧力が加えられる。このとき
も、その圧力により弁体76は開いている。しかし、保圧
工程の終了後は、射出成形機側において計量工程とな
り、スクリュー７が後退に転じる。これにより、延長マ
ニホールド61内の樹脂も加熱シリンダー５へサックバッ
クされ、その負力により、図１に鎖線で示すように、弁
体76が右方へ引かれて移動し、弁座部77に当たって閉じ
る。この時点では、樹脂流れ溝78の直線部があるため
に、弁体76と樹脂との戻りの時間差により、延長マニホ
ールド61の樹脂通路71内の樹脂の圧力が多少減圧され
る。その後、マニホールド46，61内の溶融樹脂の圧力が
伝わって、弁体76が弁座部77に当たった状態が保たれ
る。

【００１３】一方、保圧工程後、キャビティ15，16内に
充填された樹脂が十分に冷却、固化した後、図４に示す
ように、固定型11に対して中間型12が型開するととも
に、この中間型12に対して可動型13が型開する。固定型
11と中間型12との型開に伴い、延長マニホールド61から
ノズル６が離れる。このような型開状態にあっても、マ
ニホールド46，61内の溶融樹脂の圧力により、弁体76は
閉じたままである。これとともに、型開に伴い、キャビ
ティ15，16内で固化した樹脂である成形品が型板44，45
から離れるとともに、突き出しピン26，36により突き出
されて型板24，34から離れ、取り出される。その後、再
び前述のようにして型締が行われ、成形が繰り返され
る。このような成形サイクル中、延長マニホールド61の
樹脂通路71内の樹脂は、バンドヒーター64の加熱により
常時溶融状態に保たれる。また、主マニホールド46のラ
ンナー47内の樹脂もヒーター48の加熱により常時溶融状
態に保たれる。なお、ゲート51，52は、射出工程および
保圧工程においては開放しているが、それ以外のときは
バルブピン53，54により閉塞されている。

【００１４】ところで、前述のように型開時には、延長
マニホールド61と射出成形機のノズル６とが分離する
が、このときも、延長マニホールド61において、弁体76
がノズル６への開口部73の手前で樹脂通路71を遮断し続
けているので、延長マニホールド61の樹脂通路71からノ
ズルタッチ面72外へ溶融樹脂が漏れたり、この樹脂通路
71内に空気が入ったりしない。このように、樹脂漏れを
防止できることにより、延長マニホールド61とノズル６
の突き当て時に支障をきたさない。また、空気の巻き込
みを防止できることにより、成形不良を防止できる。し
かも、そのための弁装置の構造は、きわめて簡単なもの
である。すなわち、鋼球からなる弁体76を樹脂の圧力の
みにより開閉動作させるものであって、弁体を付勢する
ばねすら設けておらず、構造がきわめて簡単である。

【００１５】なお、本発明は、前記実施例に限定される
ものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、
前記実施例では、主マニホールド46に固定された延長マ
ニホールド61に射出成形機自体のノズル６を型締および
型開に伴い直接着脱自在に接続するようにしているが、
固定型に中継ノズルを固定し、この中継ノズルを射出成
形機のノズルに常時接続し、型締および型開に伴い中継
ノズルが延長マニホールドに対して着脱するようにして
もよい。さらに、前記実施例では、ゲート51，52をバル
ブピン53，54により開閉しているが、スピアーにより開
閉するものであってもよい。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、ホットランナー金型に
おいて、主マニホールドに固定された延長マニホールド
の樹脂通路は、延長マニホールドにおける射出成形機側
のノズルが接触する面への開口部と、弁体組み込み部と
を有し、この弁体組み込み部に弁体が所定範囲摺動自在
に収納してあるとともに、前記開口部と弁体組み込み部
との間に、前記弁体が当接して樹脂通路を遮断する弁座
部を有するので、例えば型開に伴って、射出成形機側の
ノズルが延長マニホールドから離れたとき、マニホール
ド内の樹脂の圧力のために弁体が閉じていることによ
り、延長マニホールドの樹脂通路から樹脂が漏れたり、
この樹脂通路内に空気が入ったりすることを防止でき、
型締の障害や成形不良を防止できる。しかも、弁体は、
樹脂の圧力のみにより作動させることができ、弁体を付
勢するばねすら不要で、弁装置の構造をきわめて簡単に
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のホットランナー金型の一実施例を示す
もので、延長マニホールドとノズルとの接続部の断面図
である。

【図２】同上延長マニホールドの樹脂通路の断面図であ
る。

【図３】同上金型全体の断面図である。

【図４】同上金型を取付けた射出成形機の一部の側面図
である。

【符号の説明】

６ノズル 11 固定型（金型体） 12 中間型（金型体） 13 可動型（金型体） 15 キャビティ 16 キャビティ 46 主マニホールド 47 ランナー（樹脂通路） 61 延長マニホールド 71 樹脂通路 72 開口部 73 弁体組み込み部 76 弁体 77 弁座部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】型締時に内部にキャビティを形成する互
いに開閉する複数の金型体と、これら金型体の一つに設
けられた主マニホールドと、この主マニホールドに固定
されるとともに射出成形機側のノズルが着脱自在に接続
される延長マニホールドとを備え、前記主マニホールド
は、前記キャビティへの樹脂通路を有し、前記延長マニ
ホールドは、前記射出成形機側のノズルから射出される
樹脂を前記主マニホールドの樹脂通路へ流す樹脂通路を
有し、これらマニホールドの樹脂通路中の樹脂を常時溶
融状態に保つホットランナー金型において、前記延長マ
ニホールドの樹脂通路は、延長マニホールドにおける射
出成形機側のノズルが接触する面への開口部と、この開
口部に連なる弁体組み込み部とを有し、この弁体組み込
み部に弁体が所定範囲摺動自在に収納してあるととも
に、前記開口部と弁体組み込み部との間に、前記弁体が
当接して樹脂通路を遮断する弁座部を有することを特徴
とするホットランナー金型。