JPH0811415B2 - 溶融材料を射出成形型に供給する高温通路マニホルド装置およびそれに用いるスプルーブッシュ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は溶融した合成熱可塑性材
料を射出成形手段に供給するための高温通路マニホルド
装置に関する。この装置は加熱されるマニホルドブロッ
クを含み、このマニホルドブロックはノズルプレートか
ら或る距離だけ上方に配置されている分配通路と、ノズ
ルプレートに形成されている凹部の中に配置された少な
くとも１つのスプルーブッシュとを備えている。このス
プルーブッシュは加熱され、また、分配通路における出
口開口に密接に連結される。更に、本発明はかかる高温
通路マニホルド装置に用いるスプルーブッシュにも関す
る。

【０００２】

【従来技術】高温通路マニホルド装置は、加熱して可塑
化した溶融合成材料を射出鋳造成形型へ導くように働
く。このマニホルドブロックは溶融されている可塑性材
料を内部の通路を通して１つまたはそれ以上の数のスプ
ルーブッシュへ分配する。大きな射出鋳造部品や複数の
射出鋳造部品を製造するように設計された大型の射出鋳
造成形型では溶融合成材料を数カ所にて成形型へ供給す
るために数個のスプルーブッシュが必要とされ得るが、
小型の射出鋳造成形型では１つのスプルーブッシュで十
分である。

【０００３】一般に、スプルーブッシュはノズルフレー
ムの凹部の中にセットされ、それらの上端はマニホルド
ブロックの下面と接触される。スプルーブッシュとマニ
ホルドブロックの下面との間に密接な連結を達成するた
めに、ブロックはヘッドプレートによってスプルーブッ
シュの端面に押し付けられるか、或いはマニホルドブロ
ックはノズルプレートにねじ止めされる。また、スプル
ーブッシュの空洞部へ通じるマニホルドブロック通路の
出口開口の連結部には漏れを防ぐためにシールが使用さ
れる。これらのシールは典型的にはスプルーブッシュ空
洞部の上方へ向けて広げられた端部の中に配置される。

【０００４】

【従来技術の問題点】スプルーブッシュはノズルプレー
トの凹部の中心に配置されるので、また、温度が変化す
る結果としてマニホルドブロックに膨張が生じるので、
スプルーブッシュの上端面とマニホルドブロックの滑ら
かな下面との間のシール領域に変位がしばしば生じる。
このような変位によって、また特にシールを受け入れる
スプルーブッシュの広がった端部のために、マニホルド
ブロックからスプルーブッシュへ至る遷移領域に縮小部
或いは段差が形成されてしまい、これらが溶融材料の滑
らかな流れを阻害することになる。これは特に敏感な合
成材料を射出成形するに際して欠点となる。この縮小部
や段差によって形成される面積部分は合成材料の一部を
保持して残してしまい、この材料が長いこと熱に露出さ
れることで熱損傷を受けてしまう。

【０００５】また、溶融合成材料の色を変更することに
よっても、このような保持された残留材料が問題を生じ
る。何故ならば、それらがその後に射出される溶融合成
材料の色を汚すことになり得るからである。それ故に色
の変更は装置の分解および洗浄を必要とし、無駄で時間
のかかる作業態様を生み出すことになる。

【０００６】更に、溶融合成材料の滑らかな流れが中断
れることは溶融材料の循環を阻害して、これは敏感な合
成材料が使用される場合に特に成形部品の品質を損なう
ものであると知られてきた。

【０００７】マニホルドブロックとスプルーブッシュと
の間の従来の連結機構は更に他の欠点を有している。こ
れはマニホルドブロックの加熱装置の電気的配線および
スプルーブッシュの加熱コイルやジャケットの電気的配
線が射出成形型との組立の前に完成させることができな
いことである。作業に習熟した人が概して電気技師では
ないにも拘らずに、電気的設置を作業の途中で実施しな
ければならない。更にまた、電気的配線は作業場にて完
成されるが、しばしば電気的接続および作動が適正であ
るという保証はない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】それ故に本発明の目的
は、射出成形型のノズルプレートに連結される前に構造
および電気ユニットとして完成することのできる上述し
た形式の高温通路マニホルド装置を提供することであ
る。他の目的は、マニホルドブロックとスプルーブッシ
ュとの間の遷移部分において溶融合成材料の流れを阻害
することになるような段差、オフセットまたは縮小部を
全く有さない高温通路マニホルド装置を提供することで
ある。

【０００９】更に他の目的は、装置におけるマニホルド
ブロックおよびその他の部品の膨張を許容して、スプル
ーブッシュとマニホルドブロックとの間に如何なる不整
合や変位をも生じることのない高温通路マニホルド装置
を提供することである。更に他の目的は、スプルーブッ
シュが如何なるときもノズルプレートにおいて中央に保
持され、またマニホルドブロックとの整合状態に保持さ
れるような上述した形式の装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、溶融材
料を射出成形型に供給する高温通路マニホルド装置であ
って、少なくとも１つの分配通路が形成された加熱され
たマニホルドブロックと、該マニホルドブロックに向か
って開口している少なくとも１つの凹部が形成され且つ
該凹部の底にはその中心にオリフィスが形成されている
ノズルプレートと、前記少なくとも１つの分配通路の出
口端部を前記オリフィスに連結するために前記凹部内に
位置決めされた少なくとも１つのスプルーブッシュと、
該スプルーブッシュの一方の端部を前記少なくとも１つ
の分配通路の前記出口端部に密封且つ固定して連結する
密封連結手段と、前記ノズルプレートの前記凹部の底に
形成されている前記オリフィスに対して前記スプルーブ
ッシュの他方の端部を固定して位置決めする固定手段と
を含み、前記スプルーブッシュは１片の固体であるチュ
ーブ状シャフトを含み、前記スプルーブッシュの一方の
端部に隣接して該チューブ状シャフトの外周面に丸みの
ある断面を有する円周溝が形成されていて、前記スプル
ーブッシュに撓み点を形成する薄肉壁部分を備えるよう
になっていることを特徴とする高温通路マニホルド装置
が提供される。 また、本発明によれば高温通路マニホル
ド装置に用いるスプルーブッシュであって、１片のチュ
ーブ状シャフトと、該シャフトの一方の端部を前記マニ
ホルド装置のマニホルドブロックにねじで連結するため
に前記一方の端部に隣接して前記シャフトに形成された
ねじ山と、前記マニホルド装置のノズルプレートに備え
られたオリフィスに対して前記シャフトの他方の端部の
中心を位置決めするために前記シャフトの他方の端部に
備えた芯出し手段と、前記シャフトに薄肉壁部分を備え
るために前記一方の端部に隣接して前記シャフトの外周
面に形成されて丸をもった断面を有する円周溝とを含
み、前記シャフトの薄肉壁部分は、撓み点を形成してい
て、前記一方の端部及び前記他方の端部が前記マニホル
ドブロック及び前記オリフィスに対して固定して位置決
めされた時に前記他方の端部に対して前記一方の端部の
制御された運動を許容するようになっていることを特徴
とするスプルーブッシュが提供される。

【００１１】好ましき実施例において、スプルーブッシ
ュとマニホルドブロックとの間の固定的なねじ込み連結
によって、滑らかな遷移通路がブロックとブッシュとの
間に形成される。この固定連結はスプルーブッシュの撓
み手段とともに、マニホルドブロックとスプルーブッシ
ュとの間の相対的なあらゆる変位を防止し、或いは最小
限に抑えるのである。従って、溶融合成材料の流れに対
して悪影響を及ぼすような通路壁の中断やオフセットが
全く生じないのである。

【００１２】マニホルドブロックの避け得ない熱膨張を
吸収するために、スプルーブッシュは成形型に通じる出
口端部の近くでノズルプレートの中心に位置される。ま
た、入口端部の近くに予め定めた撓み点を有し、この撓
み点はスプルーブッシュの１つもしくはそれ以上の外側
環状円周溝によって形成されるのが好ましい。このよう
にしてスプルーブッシュは、温度変化によるマニホルド
ブロックの長さ変化に応答して、予め定めた撓み点にて
曲がりを生じることが可能とされるのである。一方、ス
プルーブッシュの反対側の下端はノズルプレートに固定
されている。

【００１３】予め定めた撓み点によって与えられるよう
なスプルーブッシュの制限された動きはまた、接続およ
び組立体を容易にする。スプルーブッシュや凹部の位置
に関してさけられない製造誤差がこの動きによって補償
されるのである。

【００１４】マニホルドブロックおよびスプルーブッシ
ュで構成され、関連する電気装置を含むこの構造ユニッ
トは、一度に製造できる。このことはその構造ユニット
が作業場へ配送される前に、製造元の建物内で電気装置
の検査および最終洗浄を可能にする。マニホルドブロッ
クおよびねじ込まれたスプルーブッシュで構成され且つ
関連する電気装置を含むこの構造ユニットはそこにおい
て射出成形型のノズルプレートに取り付けられるのであ
り、スプルーブッシュは対応する凹部の中に導入され
る。凹部は芯出し部分へと下方へ向けてテーパーを付さ
れているので、スプルーブッシュはこの構造ユニットが
取り付けられるときに自動的に芯出しされる。従って、
如何なる芯出し作業も別途必要とされることはない。こ
のことは組立体においてスプルーブッシュとマニホルド
ブロックとの間のシールを検査する必要性を無くする。
何故ならば、スプルーブッシュがマニホルドブロックに
ねじ込まれたときに密封シールが既に形成されているか
らである。この結果、スプルーブッシュおよび分配ブロ
ックの間の領域にて溶融プラスチック材料が漏れること
で生じる如何なる問題も、電気的配線の欠陥によつて生
じる問題と同様に、排除されもしくは最小限に抑えられ
る。

【００１５】マニホルドブロックに対するスプルーブッ
シュの連結領域には、シール面の間の相対的な動きによ
る摩耗は全くなく、また、交換することの必要とされる
シールリングも全くない。従って、スプルーブッシュと
マニホルドブロックとの間の連結領域における動きが基
となって生じる問題が原因する製品不良は防止されるの
である。コストがかかり時間もかかる交換もまたこの領
域においては最小限に抑えられるか排除されるのであ
る。

【００１６】スプルーブッシュとマニホルドブロックと
の間の連結領域における溶融合成材料の流れる通路の滑
らかさが、阻害されない流動を可能にし、これにより非
常に敏感な合成材料でさえも最適な状態で取り扱うこと
ができるようになされるのである。プラスチック材料の
残部が後方に残留されないことから、色の変更も早急に
行えるのである。

【００１７】本発明の好ましい実施例によれば、円筒形
の芯出し部分がマニホルド通路の出口開口の位置の内ね
じに隣接して配置される。これらの芯出し円筒面はスプ
ルーブッシュをマニホルド通路出口内の中心に位置決め
するのを助ける。この方法で、別途のガイドを使用する
ことなくスプルーブッシュとマニホルドとの間の正確な
芯出しが行われる。これにより遷移部分における滑らか
な通路が保証されるのである。

【００１８】本発明の他の利点は本発明の以下の説明お
よび特許請求の範囲の欄の記載から明白になろう。ま
た、本発明は図示した好ましい実施例に関して以下に詳
細に説明される。

【００１９】

【実施例】マニホルドブロック１は、例えば加熱された
押出し成形機（図示せず）によって中央連結部３から導
かれた加熱されて可塑化された溶融合成材料を、複数の
出口開口４へ導く通路２を含む。マニホルドブロック１
は１つまた複数のチューブで構成された加熱部材５によ
って電気的に加熱される。

【００２０】各々の出口開口４において（図面では、簡
明化のために１つの出口開口４のみが示されている）、
内ねじ６が備えられており、この内ねじに対してスプル
ーブッシュ７がねじ付き突起すなわちニップル８によっ
て上端をねじ込まれている。スプルーブッシュ７の各々
は実質的にチューブ構造を有し、図示したようにコイル
ヒーターまは加熱ジャケット９のような電気的ヒーター
によって取り囲まれている。

【００２１】スプルーブッシュ７へ向かう方向にて内ね
じ６にすぐ隣接して円筒形の芯出し部分１０が配置され
ている。この部分１０はブッシュ７の円筒形の芯出し面
１１と組み合わされ、これによりブッシュを出口開口４
の中央に位置決めするようになされている。このように
して、通路２の出口開口４は段差やオフセットのない状
態でスプルーブッシュ７の中央穴１２の中へ滑らかに遷
移するようになしている。

【００２２】１片の固体で成るチューブ状シャフトで構
成されたスプルーブッシュ７はノズルプレート１４の穴
すなわち凹部１３の中に配置されている。凹所（１３）
の底にはその中心にオリフィスが形成されている。プレ
ート１４はマニホルドブロック１から距離を隔てて配置
され、溶融材料が射出される射出成形型（図示せず）の
一部を形成している。ヘッドプレート１５がノズルプレ
ート１４に対して複数の（引張）ねじによってクランプ
止めされ、それらの間にマニホルドブロック１を固定的
に位置決めするようになされている。スペーサー１６お
よび１７がそれぞれヘッドプレート１５とマニホルドブ
ロック１との間およびノズルプレート１４およびマニホ
ルドブロック１との間に配置され、予め定めた距離を隔
ててそれらを保持するようになされている。

【００２３】ねじ連結および組み合わされる芯出し面に
よつてスプルーブッシュ７の上端はマニホルドブロック
１に対して緊密且つ剛性的に連結される。ブッシュ７は
また下端にてノズルプレート１４の凹部の中心に位置決
めされる。このために、環状ガイドワッシャー１８がス
プルーブッシュの下端に配置される。この環状ガイドワ
ッシャー１８は加熱ジャケット９とスプルーブッシュ７
のノズルキャップ２０との間に保持される。断熱ワッシ
ャー１９がガイドワッシャーに隣接して配置され、ヒー
ターから断熱している。ガイドワッシャー１８は周縁に
円周状の芯出し面２１を備えている。また、凹部１３の
円筒形の芯出し部分２２の中に嵌め込まれている。図示
したように、加熱ジャケット９の外面の周囲に空隙を形
成している凹部１３はテーパー付きガイド部分２３によ
って芯出し部分２２へと下方へ向けて狭くなされてい
る。

【００２４】スプルーブッシュ７のチューブ状の円筒軸
部は、上端近くに円周溝２４を有している。この溝はブ
ッシュに薄肉壁部分を形成し、ブッシュ７の頂部付近に
撓み点２５を形成している。この説明において“頂部”
および“底部”の意味するところは図面の構造を参照し
てのものであって、図示された高温通路マニホルド装置
はその他の構造、例えばスプルーブッシュ７が上方へ延
在されているような構造、としてこれ以外に設備できる
ことが理解されよう。

【００２５】予め定めた撓み点によって、ある程度の相
対的な動きの自由度がスプルーブッシュ７の自由下端と
マニホルドブロック１との間に与えられる。この結果、
高温通路マニホルド装置が組み立てられるとき、スプル
ーブッシュ７の自由端部は、製造公差によって出口開口
４に対して水平方向の変位があったとしても、芯出し部
分２２によってノズルプレート１４の中に整合され、そ
れ自体で配向されるようになる。作動においては、スプ
ルーブッシュ７のこのような可動性は、スプルーブッシ
ュ７の中心線を横断する方向（すなわち図面で水平方
向）の加熱されたマニホルドブロック１の熱膨張がスプ
ルーブッシュ７の頂部とマニホルドブロック１の底部と
の間に如何なる変位も発生させることなく許容できる、
ということを意味する。

【００２６】図示した高温通路マニホルド装置における
全てのスプルーブッシュ７の加熱ジャケット９の電気的
配線（図示せず）は、共通の電気的接続部に好ましく一
体化される。この接続部もマニホルドブロック１のチュ
ーブ状加熱部材５の電気的接続部と一体化されて−例え
ば可撓性チューブの中を導かれる線によるのが好ましい
−共通のプラグ連結部を構成するようになされる。

【００２７】製造に際して、スプルーブッシュ７が固定
的にねじ込まれ且つまた電気的配線を有して完成される
マニホルドブロック１が組み立てられ、電気的作動を検
査される。しかる後、そのユニットは作業場に配送さ
れ、そこで数個のスプルーブッシュ７をノズルプレート
４の凹部１３の中に挿入して射出成形型に連結される。
それ以外の電気的配線や取り付け作業は必要ない。

【００２８】加熱されたマニホルドブロック１は数箇所
でしか隣接部品と直接に接触しないので、有効な熱絶縁
が達成される。特に射出成形型とされる隣接部品を加熱
する傾向を示す熱ブリッジは大きな範囲で防止される。
断熱材はマニホルドブロック１と接触されるスペーサー
１６および１７に使用されるのが好ましい。ガイドワッ
シャー１８も断熱材で作られて、スプルーブッシュ７と
ノズルプレート１４との間の熱伝達を最小限に抑えるよ
うにするのが好ましい。

【００２９】芯出し部分２２におけるスプルーブッシュ
７の芯出しはガイドワッシャー１８によって達成され
る。ノズルキャップ２０によってではない。これは、組
み立ておよび分解に際してノズルキャップ２０の面を損
傷してしまうことを防ぐ。

【００３０】本発明の特定の実施例が添付図面に示され
て上述の詳細な記載で説明されたが、本発明は記載した
この実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲
の欄に記載した範囲から逸脱せずに多くの構造、変更お
よび代替が可能とされるものであると理解されるべきで
ある。

【００３１】

【発明の効果】本発明はブロック通路からスプルーブッ
シュに通じる遷移部分に段差等の流れに有害な部分が形
成されるのを防止したので、供給した溶融材料が残留す
ることを格段に回避できるようになり、供給残留の変更
が容易に行えるようになる（例えば分解洗浄を不要とす
る）。またスプルーブッシュの芯出し手段を備え、ブッ
シュに撓み点を形成することによって、芯出し作業が著
しく改善されるとともに製造誤差や熱膨張に対する許容
能力を向上することができる。これにより、射出鋳造成
形に係わる作業能率を改善でき、コスト低減に有効とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】射出成形装置のための本発明による高温通路マ
ニホルド装置の部分的な垂直断面図。

【符号の説明】

１ マニホルドブロック ２ 通路 ４ 出口開口 ５ 加熱部材 ６ 内ねじ ７ スプルーブッシュ ８ ニップル ９ 加熱ジャケツト １０，２２ 芯出し部分 １１，２１ 芯出し面 １２ 中央穴 １３ 凹部 １４ ノズルプレート １５，１６，１７ スペーサー １８ ガイドワッシャー １９ 断熱ワッシャー ２０ ノズルキャップ ２３ ガイド部分 ２４ 円周溝 ２５ 撓み点

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融材料を射出成形型に供給する高温通
   路マニホルド装置であって、少なくとも１つの分配通路
   が形成された加熱されたマニホルドブロックと、該マニ
   ホルドブロックに向かって開口している少なくとも１つ
   の凹部が形成され且つ該凹部の底にはその中心にオリフ
   ィスが形成されているノズルプレートと、前記少なくと
   も１つの分配通路の出口端部を前記オリフィスに連結す
   るために前記凹部内に位置決めされた少なくとも１つの
   スプルーブッシュと、該スプルーブッシュの一方の端部
   を前記少なくとも１つの分配通路の前記出口端部に密封
   且つ固定して連結する密封連結手段と、前記ノズルプレ
   ートの前記凹部の底に形成されている前記オリフィスに
   対して前記スプルーブッシュの他方の端部を固定して位
   置決めする固定手段とを含み、前記スプルーブッシュは
   １片の固体であるチューブ状シャフトを含み、前記スプ
   ルーブッシュの一方の端部に隣接して該チューブ状シャ
   フトの外周面に丸みのある断面を有する円周溝が形成さ
   れていて、前記スプルーブッシュに撓み点を形成する薄
   肉壁部分を備えるようになっていることを特徴とする高
   温通路マニホルド装置。
2. 【請求項２】 前記密封連結手段が、前記スプルーブッ
   シュの一方の端部及び前記マニホルドブロックそれぞれ
   に形成された第１および第２のねじ山を含む請求項１に
   記載された高温通路マニホルド装置。
3. 【請求項３】 前記少なくとも１つの分配通路の出口端
   部に対して前記スプルーブッシュの一方の端部を中心に
   置くためのブロック通路芯出し手段を更に含む請求項１
   に記載された高温通路マニホルド装置。
4. 【請求項４】 前記ブロック通路芯出し手段は、前記出
   口端部に隣接して前記マニホルドブロックに備えられた
   第１の芯出し面部分と、前記一方の端部に隣接して前記
   スプループッシュに備えられた第２の芯出し面部分とを
   含み、該第２の芯出し面部分は前記第１の芯出し面部分
   と協働して、前記分配通路の出口端部に対して前記スプ
   ルーブッシュの一方の端部を中心に位置決めするように
   なっている請求項３に記載された高温通路マニホルド装
   置。
5. 【請求項５】 前記スプルーブッシュはその一方の端部
   にニップルを有し、前記第１のねじ山はこのニップルに
   備えられている請求項２に記載された高温通 路マニホル
   ド装置。
6. 【請求項６】 前記固定手段は、その他方の端部に隣接
   して前記スプルーブッシュに装架されたガイドワッシャ
   ーを含み、前記凹部の内周面は、前記オリフィスに対し
   て前記スプルーブッシュの他方の端部を芯出しするため
   に前記ガイドワッシャーと協働する芯出し面部分を有す
   る請求項１に記載された高温通路マニホルド装置。
7. 【請求項７】 前記スプルーブッシュはそれに装架され
   た環状加熱手段と、該スプルーブッシュの他方の端部に
   備えられたノズルキャップとを有し、前記ガイドワッシ
   ャーは前記加熱手段と前記ノズルキャップとの間に位置
   決めされている請求項６に記載された高温通路マニホル
   ド装置。
8. 【請求項８】 前記マニホルドブロックを加熱する第１
   の加熱手段と、前記スプルーブッシュを加熱する第２の
   加熱手段とを更に含む請求項１に記載された高温通路マ
   ニホルド装置。
9. 【請求項９】 前記第１及び第２の加熱手段は、共通の
   プラグコネクタに接続される第１及び第２の電気接続部
   をそれぞれ有している請求項８に記載された高温通路マ
   ニホルド装置。
10. 【請求項１０】 高温通路マニホルド装置に用いるスプ
    ルーブッシュであって、１片のチューブ状シャフトと、
    該シャフトの一方の端部を前記マニホルド装置のマニホ
    ルドブロックにねじで連結するために前記一方の端部に
    隣接して前記シャフトに形成されたねじ山と、前記マニ
    ホルド装置のノズルプレートに備えられたオリフィスに
    対して前記シャフトの他方の端部の中心を位置決めする
    ために前記シャフトの他方の端部に備えた芯出し手段
    と、前記シャフトに薄肉壁部分を備えるために前記一方
    の端部に隣接して前記シャフトの外周面に形成されて丸
    みをもった断面を有する円周溝とを含み、前記シャフト
    の薄肉壁部分は、撓み点を形成していて、前記一方の端
    部及び前記他方の端部が前記マニホルドブロック及び前
    記オリフィスに対して固定して位置決めされた時に前記
    他方の端部に対して前記一方の端部の制限された運動を
    許容するようになっていることを特徴とするスプルーブ
    ッシュ。
11. 【請求項１１】 前記シャフトは該シャフトを前記マニ
    ホルドブロックに連 結するために前記一方の端部にニッ
    プルを有し、前記ねじ山はこのニップルに形成されてい
    る請求項１０に記載されたスプルーブッシュ。
12. 【請求項１２】 前記芯出し手段は、前記シャフトの他
    方の端部に隣接して前記シャフトに装架された環状ガイ
    ドワッシャーを含む請求項１０又は１１に記載されたス
    プルーブッシュ。
13. 【請求項１３】 前記スプルーブッシュは、それに装架
    された環状加熱手段と、前記シャフトの他方の端部に備
    えたノズルキャップとを有し、前記ガイドワッシャーは
    前記加熱手段と前記ノズルキャップとの間に位置決めさ
    れている請求項１２に記載されたスプルーブッシュ。