【発明の詳細な説明】
特に、熱可塑性材料の成形のための
射出成形型に使用するための加熱装置
技術分野
本発明は、特に、熱可塑性材料の成形のための射出成形型に使用するための加
熱装置であって、ほぼ中空形状のハウジングと、ハウジング内及び／又はハウジ
ング上に配設され且つ加熱電流を受ける加熱ユニット特に加熱コイルと、を有す
るものに関する。
このような加熱装置は、例えば、ゲート装置のランナー（ホットランナーノズ
ル及びマニホルド）を予め設定可能な温度にし、又はこれらのランナーを予め設
定可能な温度に維持して、熱可塑性材料の定常的な流れを確保することにより流
動範囲内に維持するために、所謂管状の加熱カートリッジ又は加熱バンドとして
使用される。
更に、このような加熱装置は、成形領域すなわちホットランナーノズル及びホ
ットランナーマニホルドブロックの温度を制御する役目を果たす熱伝導パイプの
領域内において使用される。
従来技術
加熱コイルが鋳造銅又は黄銅によって覆われている加熱装置が知られている。
これらの鋳造された加熱カートリッジの外側はステンレス鋼のケーシングによっ
て包囲されている。これらの加熱カートリッジは、外側への熱放散が比較的大き
いという不利な点を有する。その結果、実際にはいかなる加熱も必要としない構
成要素が加熱され、全体のエネルギーの均衡を考慮すると損失効果を生じる。
発明の説明
本発明は、冒頭において述べたタイプの改良された加熱装置を提供するという
目的すなわち技術的な課題に基づいている。かかる加熱装置は、熱エネルギー又
は加熱エネルギーが必要とされる位置において理想的な加熱特性を確保すること
ができ、構造が簡単で、したがって効率的な製造ができ、更に、連続的な作動に
おいて高い信頼性のもとに使用することができる。
更に、本発明の目的は、コンパクトな構造であり、従って小さく設計される加
熱装置を提供することである。
本発明の更に別の目的は、小さい構造で周囲への熱の放散が出来るだけ少なく
、信頼性高く作動するゲート装置またはノズル装置を提供することである。
本発明による加熱装置は、請求の範囲の第１請求項によって特徴づけられる。
有利となる工夫及び改良は、サブクレームの主題とされている。
本発明による加熱装置は、少なくともある領域において、内側又は外側から加
熱ユニットを包囲している層状の絶縁装置が設けられている点を特徴とする。
本発明による加熱部材によれば、必要とされている場所に熱がより多く供給さ
れることが確実となる。前記の絶縁装置が外側に設けられている場合には、ゲー
ト装置のバルブピンを収納するように加熱装置を使用することが好ましい。この
場合には、ノズルランナー内を流動する熱可塑性材料の温度を所定値に維持する
ために、熱が主としてノズルランナーへと内方に供給されるからである。
更に、本発明による加熱装置は、同様にして熱伝導パイプに押し付けることが
できる。
絶縁装置が内側に設けられる場合には、本発明による加熱装置は外方を加熱す
るための加熱バンドとして使用するのが好ましい。逆に、絶縁層が外側に設けら
れる場合には、加熱装置は内方を加熱するための加熱バンドとして使用すること
ができる。
本発明による加熱装置の特に好ましい実施例は、絶縁装置が少なくとも１つの
絶縁層を有するサンドイッチ構造に形成されていることを特徴としている。
この場合には、本発明による加熱装置は、以下に示す層状構造を有するのが好
ましい。すなわち、比較的熱伝導率が低い耐摩耗性の層と絶縁層とが、加熱装置
が内側および外側のいずれの側で高い摩耗を受けるかに依存して、それぞれを内
側および外側にまたはその逆に設けるのが好ましい。
本発明に従って、以下に示す層状構造を有する加熱装置の使用もまた可能であ
る。すなわち、耐摩耗性の層と、絶縁層と、耐摩耗性の層と、を有する層状構造
も可能である。
ハウジングの壁として通常使用されるスチールと比較して熱伝導率が比較的低
いチタンまたはチタン合金が耐摩耗性の層のための材料として好んで使用される
。
更に、この材料によって、耐摩耗性及び強度が確保される。絶縁層のための「材
料」としては、セラミック、雲母、空気、真空等が好ましいと考えられる。
前記絶縁材料を使用することによって、極めて良好な熱絶縁を達成することが
できる。
完ぺきな加熱装置を簡単で且つ低コストで製造するためには、用途に応じて、
加熱装置を製造するときに絶縁装置を、ハウジングの外側に押し付けるか又はハ
ウジングの内側に押し付けることができるように形成することが好ましい。更に
別の変形例においては、ハウジング自体が絶縁装置を形成している。絶縁ユニッ
トを熱伝導材料と共に加熱コイルの鋳造のための成形用部材として使用すること
も可能であり、この場合には特に低コストの製造が可能となる。
加熱コイルから加熱されるべき部品への良好な熱の移動に関して、少なくとも
ある領域においては、加熱コイルを、熱を極めて良好に伝える材料（例えば、銅
、銅合金、黄銅等）によって鋳造することが有利である。
好ましい実施例は、加熱ユニット（加熱コイル）がある領域で鋳造される場合
において、加熱コイル自体が鋳造領域からある領域内へと突出したままとなるよ
うに鋳造される点、及び、突出した部分に絶縁装置が乗った状態で鋳造コンパウ
ンドと絶縁装置との間に付加的に空気の絶縁層が存在するという点を特徴とする
。
本発明による、熱可塑性材料の成形のためのホットランナーを備えた射出成形
型は、本発明による加熱装置が少なくとも１つ設けられていることを特徴とする
。
熱可塑性材料の成形のための射出成形型のための本発明による、ゲート装置（
ホットランナー）は、該ゲート装置の一体構造内に、本発明による加熱装置が少
なくとも１つ設けられていることを特徴としている。
本発明の加熱装置によれば、従来の公知の加熱装置と比較して５０％に至る或
はそれ以上のエネルギーの節約ができる。更に、加熱が必要とされる位置への熱
の供給が改善されることにより、加熱ユニット自体の寸法をより小さくすること
ができるので、コンパクトな寸法を達成することができる。型自体の温度も低く
できる。
本発明の更に別の実施形態及び利点は、特許請求の範囲に更に述べられた特徴
及び以下に特定した例示的な実施例によって得られる。特許請求の範囲に記載さ
れた特徴は、明らかに互いに排他的でない場合には、あらゆる望ましい方法で互
いに組み合わせることができる。
図面の簡単な説明
本発明及び有利な実施形態及び本発明の改良は、図面に記載された実施例を参
照しつつ以下により詳細に説明されている。発明の特徴及び図面によって開示さ
れた特徴は、本発明に従って、個々に又はあらゆる望ましい組み合わせによって
利用することができる。
第１図は、熱伝導パイプのための絶縁装置を備えた加熱装置の断面図であり、
第２図は、ノズル装置のための、絶縁装置を備えた加熱装置の断面図であり、
第３図は、外方を加熱するための、絶縁装置を備えた加熱バンドの断面図であ
り、
第４図は、内方を加熱するための、絶縁装置を備えた加熱バンドの断面図であ
り、
第５図は、第１の実施例による層状の絶縁装置を備えた加熱カートリッジの断
面図であり、
第６図は、第５図による加熱カートリッジの端面図であり、
第７図は、第２の実施例による層状の絶縁装置を備えた加熱カートリッジの側
面から見た詳細図であり、
第８図は、第３の実施例による層状の絶縁装置を備えた加熱装置の長手方向断
面図であり、
第９図は、第８図による加熱カートリッジの端面図であり、
第１０図は、第４の実施例による層状の絶縁装置を備えた加熱カートリッジの
壁面から見た詳細図であり、
第１１図は、ゲート装置の内側に配置された加熱装置の配置を示す断面図であ
り、
第１２図は、加熱装置を備えたノズル装置の断面図である。
発明の実施の方法
第１図において、特に成形領域（図示せず）の温度を制御する役目を果たす熱
伝導パイプ２６の外周に設けられた加熱装置１０が示されており、この加熱装置
１０は熱伝導パイプ２６の外周に押し付けられている。加熱装置１０自体は、内
側から外側に向かって、まず最初に第１の黄銅の鋳造層２４を備え、その内部に
は加熱ユニットすなわち加熱コイル１２が鋳くるめられている。その外側におい
て、絶縁装置２０が、鋳造されたユニット２４を包囲している。端部領域におい
ては高い熱容量が必要とされるので、加熱コイル１２の軸線方向の巻線の間隔が
この領域で狭くなっている。
第２図に図示されている加熱装置１１は、ノズル装置３２のノズルランナー３
４の外周に適用されている。この加熱装置は、第１図に示した加熱装置１０と類
似の構造を有しているけれども、第１の絶縁層３０．１に加え、外側に第２の絶
縁層３０．２が設けられている。第１の絶縁層３０．１は、セラミック又は雲母
によって形成することができる。第２の絶縁層３０．２は、同時に耐摩耗性の層
としても形成されており、熱伝導率が低いチタン合金からなる。
第３図には、外方を加熱するために使用される加熱バンド１３が図示されてい
る。この場合には、加熱ユニット１２は、鋳造層２４とともに外側に配置構成さ
れている。絶縁層の形で形成されている絶縁部材４０は内側に結合されている。
第４図に示された加熱バンド１５は、所謂内方加熱手段すなわち外側に絶縁装
置５０が設けられるところの内方加熱手段に適しており、この実施例では第１の
絶縁層５０．１と第２の絶縁層５０．２とを有する絶縁装置５０が設けられてい
る。
第１図ないし第４図においては、加熱ユニット１２への電流供給源は示されて
いない。
加熱装置２５の壁の特定の実施例が第７図に詳細に示されている。加熱装置２
５の壁は、円筒形の加熱カートリッジ２５の形態をしており、以下に示す層状構
造を有する。この層状構造においては、鋳造層２４として形成され且つ内部に加
熱コイル１２が鋳くるめられている鋳造ユニットが内側に設けられている。しか
しながら、個々の加熱コイルの断面１２は、鋳造されたコンパウンドによって完
全には包囲されておらず、外方に突出している。
部分的に鋳造物に囲まれた加熱コイル1２は、外側を絶縁層７０によって包囲
されており、絶縁層７０は以下に示す構造を有する。第１に、熱伝導率が低いチ
タン合金からなる第１の耐摩耗性の層１８が、突出している加熱コイル部材１２
に結合されている。第１の耐摩耗性の層１８上には絶縁層２２が設けられており
、この絶縁層２２の上には次いで第２の耐摩耗性の層１６が設けられており、こ
の耐摩耗性の層は、加熱カートリッジ２５を包囲し且つ熱伝導率が低いチタン合
金から作られている。加熱コイルの断面は、同コイルを包囲している鋳造層２４
の領域で平らにされている。
結果として、加熱ユニット１２と絶縁部材７０との間には空気層１４が形成さ
れ、この空気層は絶縁効果を更に増す。
以下の説明においては、同一の構成部品は同じ番号を有するものとし、繰り返
し説明することはしない。
第５図に概略的に図示された加熱カートリッジ２１は、第７図に詳細に図示し
た加熱カートリッジ２５と類似の方法で形成されており、加熱装置１２と外側絶
縁装置６０との間には空気層１４が設けられているが、絶縁層６０は、外側耐摩
耗性の層１６および内側絶縁層２２のみを有しており加熱コイル１２は矩形形状
断面を有している。
第５図に示す加熱カートリッジ２１は、端部が環形状部材４４によってシール
されており、部材４４の厚みは鋳造層２４、空気層１４及び内側絶縁層２２の厚
みに対応している。加熱ユニット１２に対する電源接続ユニット３６も概略的に
第５図に図示されている。
第８図に図示された加熱カートリッジ２３は、第５図に示された加熱カートリ
ッジに対して、付加的な空気絶縁層１４が配設されていない点及び鋳造層２４が
絶縁層２２まで移動している点すなわち加熱コイル１２が黄銅によって実質的に
完全に鋳くるまれている点において異なる。
第１０図に細部を概略的に示された加熱カートリッジ２７の壁面は、第７図に
よる加熱カートリッジ２５と同様、層状の絶縁装置７０を有する。加熱装置１２
は、円形断面を有する加熱コイルを有し、そのコイルの各々の巻線が鋳造ユニッ
ト２４によって完全に包囲され、絶縁部材７０は鋳造層２４の外側に直接結合さ
れている。
鋳造コンパウンドは、黄銅、銅又はその他の熱を良く伝える合金によって形成
することができる。絶縁耐摩耗性の層は、チタン又はチタン合金によって形成さ
れるのが好ましく、その下面は研磨仕上げされている。絶縁層のための材料とし
ては、セラミック又は雲母が好ましいと考えられる。絶縁層はまた、空気層又は
真空層の形態であってもよい。
加熱カートリッジ２１，２３，２５，２７は、全長に亙って均一な内径を有し
、その結果、これらの加熱カートリッジは、例えば、熱可塑性の材料の成形をす
る射出成形型のためのノズル装置上にいかなる問題も無く押し付けることができ
る。
第１１図には、絶縁装置を備えた本発明による加熱装置９０が、ノズルランナ
ー１０２の領域においてゲート装置１１０を包囲する形式で、いかに簡単な方法
で使用することができるかを図示している。
第１２図には、ノズル装置１９０が断面で示されており、このノズル装置にお
いては、加熱装置９９が、特定のスチールによって形成されているノズルヘッド
１００と、特定のスチールで形成されているノズルインサート１０１との間に一
体形状で設けられている。ノズル装置１９０は、使い捨て可能なノズルとして設
計されている。加熱装置９９は、内側から外側に向かって以下に示す層状の構造
を有している。すなわち、内部に加熱コイル９４が鋳くるめられた黄銅の鋳造層
９２と、チタン合金層９５と、雲母充填層９３と、外周の外側が仕上げされたチ
タン合金層９１とを有している。
加熱装置を製造するためには、重力によるダイカスティング法（ｇｒａｖｉｔ
ｙ ｄｉｅ ｃａｓｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ）を使用するのが好ましく、この
方法においては、加熱コイルを封入するための鋳造材料として黄銅が使用される
のが好ましい。
第１２図に示したノズル部材１０１は、長さが約６ｃｍで直径が約１ｃｍの“
マイクロノズル”として形成されるのが好ましい。
本発明によれば、加熱装置は、円筒形の中空部材であって、スリーブを形成し
ている個々の層が少なくともある領域において互いに隣接している部材として形
成されている。Detailed Description of the Invention
Especially for the molding of thermoplastic materials
Heating device for use in injection molds
Technical field
The invention is particularly suitable for use in injection molds for the molding of thermoplastic materials.
A thermal device comprising a substantially hollow housing and a housing and / or a housing
A heating unit, in particular a heating coil, disposed on the ring and receiving a heating current.
Regarding things.
Such a heating device is, for example, a runner (hot runner nozzle) of a gate device.
And manifold) to a pre-settable temperature or pre-set these runners.
Flow is maintained by maintaining a constant temperature to ensure a steady flow of thermoplastic material.
As a so-called tubular heating cartridge or heating band in order to keep it in the moving range
used.
In addition, such a heating device is used in the forming area or hot runner nozzle and ho
Of the heat transfer pipe that serves to control the temperature of the runner manifold block.
Used in the area.
Conventional technology
Heating devices are known in which the heating coil is covered by cast copper or brass.
The outside of these cast heated cartridges is a stainless steel casing.
It is surrounded by These heating cartridges have a relatively large outward heat dissipation.
It has the disadvantage that As a result, it does not actually require any heating.
The components are heated, causing a loss effect when considering the overall energy balance.
Description of the invention
The invention provides an improved heating device of the type mentioned at the outset.
It is based on purpose or technical challenge. Such heating devices are
To ensure ideal heating characteristics at the location where heating energy is required
, Simple structure, and therefore efficient production, and continuous operation.
It can be used with high reliability.
Furthermore, an object of the present invention is the addition of a compact structure and therefore a small design.
A thermal device is provided.
Yet another object of the present invention is to minimize the dissipation of heat to the environment with a small structure.
, To provide a gate device or nozzle device that operates reliably.
The heating device according to the invention is characterized by the first claim.
Advantageous innovations and improvements are the subject of the subclaims.
The heating device according to the invention applies heating from inside or outside, at least in certain areas.
It is characterized in that a layered insulation device is provided surrounding the thermal unit.
The heating element according to the present invention provides more heat where it is needed.
Will be ensured. If the isolation device is provided on the outside,
It is preferred to use a heating device to house the valve pin of the heating device. this
In this case, maintain the temperature of the thermoplastic material flowing in the nozzle runner at a specified value.
Therefore, heat is mainly supplied inward to the nozzle runner.
Furthermore, the heating device according to the invention can likewise be pressed onto a heat-conducting pipe.
it can.
If the insulation device is provided on the inside, the heating device according to the invention heats the outside.
It is preferably used as a heating band for Conversely, the insulating layer should not be provided on the outside.
If used, the heating device should be used as a heating band to heat the inside.
Can be.
A particularly preferred embodiment of the heating device according to the invention has at least one insulation device.
It is characterized in that it is formed in a sandwich structure having an insulating layer.
In this case, the heating device according to the present invention preferably has the layered structure shown below.
Good. That is, the wear-resistant layer having a relatively low thermal conductivity and the insulating layer form a heating device.
Depending on whether the side experiences high wear on the inside or outside
It is preferably provided on the side and on the outside or vice versa.
According to the invention, it is also possible to use a heating device having the layered structure shown below.
You. That is, a layered structure having a wear resistant layer, an insulating layer, and a wear resistant layer.
Is also possible.
Relatively low thermal conductivity compared to steel normally used for housing walls
Titanium or titanium alloys are preferably used as the material for the wear resistant layer
.
Furthermore, this material ensures wear resistance and strength. Material for the insulation layer
As the "material", ceramic, mica, air, vacuum and the like are considered preferable.
By using said insulating material, it is possible to achieve very good thermal insulation.
it can.
In order to manufacture a perfect heating device easily and at low cost, depending on the application,
When manufacturing the heating device, press the insulation device against the outside of the housing or
It is preferably formed so that it can be pressed against the inside of the housing. Further
In another variant, the housing itself forms the insulating device. Insulation unit
The use of a heat-conducting material with a heat-conducting material as a forming element for the casting of heating coils
It is also possible, and in this case, particularly low cost manufacturing is possible.
For good heat transfer from the heating coil to the part to be heated, at least
In some areas, the heating coil is made of a material that conducts heat very well (eg, copper).
, Copper alloy, brass, etc.) is advantageous.
The preferred embodiment is where the heating unit (heating coil) is cast in an area
At, the heating coil itself remains protruding from the casting area into a certain area.
Casting compound with the insulating device on the point where it is cast and the protruding part.
Characterized by the additional presence of an air insulation layer between the insulation and the insulation device
.
Injection molding with hot runners for molding thermoplastics according to the invention
The mold is characterized in that it is provided with at least one heating device according to the invention.
.
A gate device according to the invention for an injection mold for the molding of thermoplastic materials (
Hot runner) has a small number of heating devices according to the present invention in the integrated structure of the gate device.
The feature is that at least one is provided.
According to the heating device of the present invention, up to 50% can be obtained as compared with the conventionally known heating device.
Can save more energy. In addition, heat to the location where heating is required
The size of the heating unit itself by improving the supply of
Therefore, it is possible to achieve a compact size. The temperature of the mold itself is low
it can.
Still other embodiments and advantages of the invention are as set forth in the claims.
And by the exemplary embodiments specified below. Claimed in the claims
Identified features are mutually exclusive in any desirable way unless they are clearly mutually exclusive.
Can be combined.
Brief description of the drawings
The invention and advantageous embodiments and refinements of the invention refer to the examples illustrated in the drawings.
In the following, it will be described in more detail below. Disclosed by the features of the invention and the drawings
According to the invention, the selected features can be individually or in any desired combination.
Can be used.
FIG. 1 is a sectional view of a heating device provided with an insulating device for a heat transfer pipe,
FIG. 2 is a sectional view of a heating device with an insulating device for a nozzle device,
FIG. 3 is a sectional view of a heating band provided with an insulating device for heating the outside.
And
FIG. 4 is a sectional view of a heating band provided with an insulating device for heating the inside.
And
FIG. 5 shows the disconnection of the heating cartridge provided with the layered insulation device according to the first embodiment.
It is a plan
FIG. 6 is an end view of the heating cartridge according to FIG.
FIG. 7 shows the side of a heating cartridge with layered insulation according to the second embodiment.
It is a detailed view seen from the surface,
FIG. 8 shows a longitudinal section of a heating device with a layered insulation device according to the third embodiment.
It is a plan
9 is an end view of the heating cartridge according to FIG.
FIG. 10 shows a heating cartridge with a layered insulation device according to the fourth embodiment.
It is a detailed view from the wall,
FIG. 11 is a cross-sectional view showing the arrangement of the heating device arranged inside the gate device.
And
FIG. 12 is a cross-sectional view of a nozzle device equipped with a heating device.
Method of practicing the invention
In FIG. 1, the heat that serves to control the temperature of the forming region (not shown) is used.
The heating device 10 provided on the outer circumference of the conduction pipe 26 is shown.
10 is pressed against the outer circumference of the heat transfer pipe 26. The heating device 10 itself is
From the side to the outside, first of all, a first brass casting layer 24 is provided,
The heating unit or heating coil 12 is wrapped around. Its outside
Thus, the insulation device 20 surrounds the cast unit 24. Smell in the edge area
Therefore, since a high heat capacity is required, the winding intervals in the axial direction of the heating coil 12 are
It is narrow in this area.
The heating device 11 shown in FIG. 2 is the nozzle runner 3 of the nozzle device 32.
It is applied to the outer circumference of 4. This heating device is similar to the heating device 10 shown in FIG.
Although having a similar structure, in addition to the first insulating layer 30.
An edge layer 30.2 is provided. The first insulating layer 30.1 is ceramic or mica
Can be formed by The second insulating layer 30.2 is a wear-resistant layer at the same time.
And is made of titanium alloy having a low thermal conductivity.
FIG. 3 shows the heating band 13 used to heat the outside.
You. In this case, the heating unit 12 is arranged outside with the casting layer 24.
Have been. An insulating member 40, which is formed in the form of an insulating layer, is connected to the inside.
The heating band 15 shown in FIG.
It is suitable for the inward heating means where the device 50 is provided, and in this embodiment the first heating means
An insulating device 50 having an insulating layer 50.1 and a second insulating layer 50.2 is provided.
You.
In Figures 1 to 4, the current source for the heating unit 12 is shown.
Not in.
A particular embodiment of the wall of the heating device 25 is shown in detail in FIG. Heating device 2
The wall of 5 is in the form of a cylindrical heating cartridge 25 and has the following layered construction.
Have structure. In this layered structure, it is formed as a cast layer 24 and is applied internally.
A casting unit in which the heat coil 12 is cast is provided inside. Only
However, the cross-section 12 of each individual heating coil is completed by the cast compound.
It is not entirely enclosed and projects outward.
The heating coil 12 partially surrounded by the casting is surrounded by an insulating layer 70 on the outside.
The insulating layer 70 has the following structure. First, it has a low thermal conductivity.
A heating coil member 12 having a first wear resistant layer 18 of a tongue alloy protruding therefrom.
Is bound to. An insulating layer 22 is provided on the first wear-resistant layer 18
On top of this insulating layer 22, there is then provided a second wear-resistant layer 16,
The wear resistant layer of titanium surrounds the heating cartridge 25 and has a low thermal conductivity of titanium alloy.
Made from gold. The cross section of the heating coil is a cast layer 24 surrounding the coil.
Is flattened in the area of.
As a result, the air layer 14 is formed between the heating unit 12 and the insulating member 70.
This air layer further increases the insulation effect.
In the following description, the same component is assumed to have the same number, and repeated
However, I will not explain it.
The heating cartridge 21 shown diagrammatically in FIG. 5 is illustrated in detail in FIG.
The heating cartridge 25 is formed in a similar manner to the heating cartridge 25 and is separated from the heating device 12 by an external insulation.
Although the air layer 14 is provided between the edge device 60 and the edge device 60, the insulating layer 60 does not have an outer wear resistance.
The heating coil 12 has only a wearable layer 16 and an inner insulating layer 22, and the heating coil 12 has a rectangular shape.
It has a cross section.
The heating cartridge 21 shown in FIG. 5 has an end portion sealed by a ring-shaped member 44.
The thickness of the member 44 is the thickness of the cast layer 24, the air layer 14 and the inner insulating layer 22.
It corresponds to only. The power supply connection unit 36 for the heating unit 12 is also schematically
It is shown in FIG.
The heating cartridge 23 shown in FIG. 8 corresponds to the heating cartridge shown in FIG.
The casting layer 24 and the point where the additional air insulation layer 14 is not provided.
The point at which the heating coil 12 is moved to the insulating layer 22 is substantially made of brass.
They differ in that they are completely cast.
The wall surface of the heating cartridge 27 whose details are schematically shown in FIG. 10 is shown in FIG.
Like the heating cartridge 25 according to the present invention, it has a layered insulating device 70. Heating device 12
Has a heating coil with a circular cross section, each winding of which coil is a casting unit.
It is completely surrounded by the mold 24 and the insulating member 70 is bonded directly to the outside of the cast layer 24.
Have been.
Casting compound is made of brass, copper or other heat conducting alloys
can do. The insulating wear resistant layer is made of titanium or titanium alloy.
The bottom surface is preferably polished. As a material for the insulating layer
For this reason, ceramic or mica is considered preferable. The insulating layer can also be an air layer or
It may be in the form of a vacuum layer.
The heating cartridges 21, 23, 25, 27 have a uniform inner diameter over their entire length.
As a result, these heating cartridges may, for example, be molded of thermoplastic materials.
Can be pressed on the nozzle device for injection mold without any problems
You.
In FIG. 11, a heating device 90 according to the present invention equipped with an insulating device is shown in FIG.
How easy is to enclose the gate device 110 in the region 102
Illustrates how it can be used in.
In FIG. 12, the nozzle device 190 is shown in cross section.
In addition, the heating device 99 has a nozzle head made of a specific steel.
Between the 100 and the nozzle insert 101 made of specific steel.
It has a body shape. The nozzle device 190 is designed as a disposable nozzle.
It is being measured. The heating device 99 has a layered structure shown below from the inside to the outside.
have. That is, a casting layer of brass in which the heating coil 94 is cast inside
92, a titanium alloy layer 95, a mica filling layer 93, and a chisel whose outer periphery is finished.
And a tongue alloy layer 91.
In order to manufacture a heating device, the die casting method by gravity is used.
y die casting process) is preferably used.
In the method brass is used as a casting material to enclose the heating coil
Is preferred.
The nozzle member 101 shown in FIG. 12 has a length of about 6 cm and a diameter of about 1 cm.
It is preferably formed as a "micro nozzle".
According to the invention, the heating device is a hollow cylindrical member, forming a sleeve.
Are formed as members that are adjacent to each other in at least some areas.
Has been established.
【手続補正書】特許法第１８４条の８
【提出日】１９９６年１月１８日
【補正内容】
（１）原文明細書第１頁第１行目から第５頁第１８行目まで（翻訳文明細書第１
頁第１行目ないし第３頁末行まで）の記載を下記の通りに補正する。
明細書
特に、熱可塑性材料の成形のための
射出成形型に使用するための加熱装置
技術分野
本発明は、特に、熱可塑性材料の成形のための射出成形型に使用するための加
熱装置であって、ほぼ中空形状のハウジングと、ハウジング内及び／又はハウジ
ング上に配設され且つ加熱電流を受ける加熱ユニット特に加熱コイルと、を有す
るものに関する。
このような加熱装置は、例えば、ゲート装置のランナー（ホットランナーノズ
ル及びマニホルド）を予め設定可能な温度にし、又はこれらのランナーを予め設
定可能な温度に維持して、熱可塑性材料の定常的な流れを確保することにより流
動範囲内に維持するために、所謂管状の加熱カートリッジ又は加熱バンドとして
使用される。
更に、このような加熱装置は、成形領域すなわちホットランナーノズル及びホ
ットランナーマニホルドブロックの温度を制御する役目を果たす熱伝導パイプの
領域内において使用される。
従来技術
加熱コイルが鋳造銅又は黄銅によって覆われている加熱装置が知られている。
これらの鋳造された加熱カートリッジの外側はステンレス鋼のケーシングによっ
て包囲されている。これらの加熱カートリッジは、外側への熱放散が比較的大き
いという不利な点を有する。その結果、実際にはいかなる加熱も必要としない構
成要素が加熱され、全体のエネルギーの均衡を考慮すると損失効果を生じる。
明細書冒頭で述べたタイプの加熱装置は、ヨーロッパ特許出願公開明細書第０
４６８４８３号に開示されている。開示されたものは、ステンレス鋼およびセラ
ミック絶縁材料の複数の層によって交互に周囲を囲まれたランナーノズルを加熱
するための加熱装置である。これらの層は互いに厚さの異なるものであってもよ
い。かかる加熱装置は、製造工程が比較的複雑であり、その絶縁効果に関しても
理想的とは言えなかった。
発明の説明
本発明は、冒頭において述べたタイプの改良された加熱装置を提供するという
目的すなわち技術的な課題に基づいている。かかる加熱装置は、熱エネルギー又
は加熱エネルギーが必要とされる位置において理想的な加熱特性を確保すること
ができ、構造が簡単で、したがって効率的な製造ができ、更に、連続的な作動に
おいて高い信頼性のもとに使用することができる。
更に、本発明の目的は、コンパクトな構造であり、従って小さく設計される加
熱装置を提供することである。
本発明の更に別の目的は、小さい構造で周囲への熱の放散が出来るだけ少なく
、信頼性高く作動するゲート装置またはノズル装置を提供することである。
本発明による加熱装置は、請求の範囲の第１請求項によって特徴づけられる。
有利となる工夫及び改良は、サブクレームの主題とされている。
本発明による加熱装置は、絶縁装置６０，７０が次のような構成を有すること
を特徴とする。すなわち、熱伝導率が比較的低いチタンまたはチタン合金からな
る耐摩耗性の層と雲母からなる絶縁層とによる構成である。耐摩耗性の層は内側
に配置してもよいし、外側に配置してもよい。耐摩耗性の層を内側に配置するか
、外側に配置するか、あるいは内側および外側の双方に配置するかについては、
それぞれが適用される分野による。チタン／チタン合金および雲母という材料を
使用することにより、非常に優れた絶縁値を有する、非常にコンパクトな構成を
得ることができ、また、その高い耐摩耗性により、長い間にわたって使用するこ
とができる。
本発明による加熱部材によれば、必要とされている場所に熱がより多く供給さ
れることが確実となる。前記の絶縁装置が外側に設けられている場合には、ゲー
ト装置のバルブピンを収納するように加熱装置を使用することが好ましい。この
場合には、ノズルランナー内を流動する熱可塑性材料の温度を所定値に維持する
ために、熱が主としてノズルランナーへと内方に供給されるからである。
更に、本発明による加熱装置は、同様にして熱伝導パイプに押し付けることが
できる。
絶縁装置が内側に設けられる場合には、本発明による加熱装置は外方を加熱す
るための加熱バンドとして使用するのが好ましい。逆に、絶縁層が外側に設けら
れる場合には、加熱装置は内方を加熱するための加熱バンドとして使用すること
ができる。
前記絶縁材料を使用することによって、極めて良好な熱絶縁を達成することが
できる。
完ぺきな加熱装置を簡単で且つ低コストで製造するためには、用途に応じて、
加熱装置を製造するときに絶縁装置を、ハウジングの外側に押し付けるか又はハ
ウジングの内側に押し付けることができるように形成することが好ましい。更に
別の変形例においては、ハウジング自体が絶縁装置を形成している。絶縁ユニッ
トを熱伝導材料と共に加熱コイルの鋳造のための成形用部材として使用すること
も可能であり、この場合には特に低コストの製造が可能となる。
加熱コイルから加熱されるべき部品への良好な熱の移動に関して、少なくとも
ある領域においては、加熱コイルを、熱を極めて良好に伝える材料（例えば、銅
、銅合金、黄銅等）によって鋳造することが有利である。
好ましい実施例は、加熱ユニット（加熱コイル）がある領域で鋳造される場合
において、加熱コイル自体が鋳造領域からある領域内へと突出したままとなるよ
うに鋳造される点、及び、突出した部分に絶縁装置が乗った状態で鋳造コンパウ
ンドと絶縁装置との間に付加的に空気の絶縁層が存在するという点を特徴とする
。
本発明による、熱可塑性材料の成形のためのホットランナーを備えた射出成形
型は、本発明による加熱装置が少なくとも１つ設けられていることを特徴とする
。
熱可塑性材料の成形のための射出成形型のための本発明による、ゲート装置（
ホットランナー）は、該ゲート装置の一体構造内に、本発明による加熱装置が少
なくとも１つ設けられていることを特徴としている。
本発明の加熱装置によれば、従来の公知の加熱装置と比較して５０％に至る或
はそれ以上のエネルギーの節約ができる。更に、加熱が必要とされる位置への熱
の供給が改善されることにより、加熱ユニット自体の寸法をより小さくすること
ができるので、コンパクトな寸法を達成することができる。型自体の温度も低く
できる。
本発明の更に別の実施形態及び利点は、特許請求の範囲に更に述べられた特徴
及び以下に特定した例示的な実施例によって得られる。特許請求の範囲に記載さ
（２）請求の範囲の記載を下記の通りに補正する。
請求の範囲
１．特に、熱可塑性材料の成形のための射出成形型に使用するための加熱装置
（１０，１１，１３，１５，２１，２３，２５，２７，９０）であって、
ほぼ中空形状のハウジングと、
同ハウジング内及び／又は上に設けられて加熱電流を受けることができる加熱
ユニット（１２）、特に加熱コイルと、を有し、
少なくともある領域においては、内側又は外側で前記加熱ユニットを包囲する
層状の絶縁装置（２０，３０，４０，５０，６０，７０）が設けられており、
前記絶縁装置（２０，３０，４０，５０，６０，７０）が、少なくとも一つの
絶縁層を有するサンドイッチ構造に形成されており、
前記絶縁装置（６０，７０）が、熱伝導率が比較的低いチタンまたはチタン合
金からなる耐摩耗性の層（１６）と、雲母からなる絶縁層（２２）とによる層状
の構造とされており、前記耐摩耗性の層は、内側または外側あるいは内側および
外側の双方に配置されている、加熱装置。
２．前記絶縁部材（６０，７０）と前記加熱ユニット（１２）との間に、空気
層（１４）が付加的に設けられている、請求項１に記載の加熱装置。
３．前記絶縁装置を、前記ハウジングに対して外側に押し付けるようにするか
、または前記ハウジングに対して内側に押し付けるようにすることにより、ある
いは、前記絶縁装置が、鋳くるまれるべき加熱要素の外壁又は内壁を形成するよ
うにすることにより、加熱装置を製造するようになされた、請求項１または２に
記載の加熱装置。
４．前記加熱ユニット（１４）が、少なくともある領域において熱伝導性材料
（２４）、好ましくは黄銅によって鋳造されている、請求項１ないし３のいずれ
かに記載の加熱装置。
５．前記絶縁装置が当該加熱装置のハウジングを形成している、請求項１ない
し４のいずれかに記載の加熱装置。
６．熱可塑性材料の成形のための、ホットランナー又は加熱ノズルを備えた射
出成形型であって、請求項１ないし５のいずれかに記載された加熱装置が少なく
とも１つ設けられている射出成形型。
７．熱可塑性材料の成形のための射出成形型のためのゲート装置又はノズル装
置であって、当該ゲート装置（１１０）又はノズル装置（１９０）が、請求項１
ないし５のいずれかに記載された加熱装置（９０）を一体化構造として有する、
ゲート装置又はノズル装置。[Procedure of Amendment] Article 184-8 of the Patent Act
[Submission date] January 18, 1996
[Correction contents]
(1) From the 1st line of the 1st page of the original text to the 18th line of the 5th page
Page 1 line 1 to page 3 end line) is corrected as follows.
Specification
Especially for the molding of thermoplastic materials
Heating device for use in injection molds
Technical field
The invention is particularly suitable for use in injection molds for the molding of thermoplastic materials.
A thermal device comprising a substantially hollow housing and a housing and / or a housing
A heating unit, in particular a heating coil, disposed on the ring and receiving a heating current.
Regarding things.
Such a heating device is, for example, a runner (hot runner nozzle) of a gate device.
And manifold) to a pre-settable temperature or pre-set these runners.
Flow is maintained by maintaining a constant temperature to ensure a steady flow of thermoplastic material.
As a so-called tubular heating cartridge or heating band in order to keep it in the moving range
used.
In addition, such a heating device is used in the forming area or hot runner nozzle and ho
Of the heat transfer pipe that serves to control the temperature of the runner manifold block.
Used in the area.
Conventional technology
Heating devices are known in which the heating coil is covered by cast copper or brass.
The outside of these cast heated cartridges is a stainless steel casing.
It is surrounded by These heating cartridges have a relatively large outward heat dissipation.
It has the disadvantage that As a result, it does not actually require any heating.
The components are heated, causing a loss effect when considering the overall energy balance.
A heating device of the type mentioned at the beginning of the specification is described in EP-A-0.
No. 4,684,83. Disclosed are stainless steel and ceramics.
Heating a runner nozzle surrounded by alternating layers of Mick insulation material
It is a heating device for. These layers may be of different thickness
Yes. Such a heating device has a relatively complicated manufacturing process, and also has an insulating effect.
It wasn't ideal.
Description of the invention
The invention provides an improved heating device of the type mentioned at the outset.
It is based on purpose or technical challenge. Such heating devices are
To ensure ideal heating characteristics at the location where heating energy is required
, Simple structure, and therefore efficient production, and continuous operation.
It can be used with high reliability.
Furthermore, an object of the present invention is the addition of a compact structure and therefore a small design.
A thermal device is provided.
Yet another object of the present invention is to minimize the dissipation of heat to the environment with a small structure.
, To provide a gate device or nozzle device that operates reliably.
The heating device according to the invention is characterized by the first claim.
Advantageous innovations and improvements are the subject of the subclaims.
In the heating device according to the present invention, the insulating devices 60 and 70 have the following configurations.
It is characterized by. That is, it must be made of titanium or titanium alloy, which has a relatively low thermal conductivity.
And an insulating layer made of mica. Abrasion resistant layer inside
It may be arranged on the outside or on the outside. Is a wear resistant layer placed inside
, Outside, or both inside and outside,
Each depends on the area of application. Materials such as titanium / titanium alloy and mica
By using, a very compact configuration with a very good insulation value
And its high wear resistance allows it to be used for long periods of time.
Can be.
The heating element according to the present invention provides more heat where it is needed.
Will be ensured. If the isolation device is provided on the outside,
It is preferred to use a heating device to house the valve pin of the heating device. this
In this case, maintain the temperature of the thermoplastic material flowing in the nozzle runner at a specified value.
Therefore, heat is mainly supplied inward to the nozzle runner.
Furthermore, the heating device according to the invention can likewise be pressed onto a heat-conducting pipe.
it can.
If the insulation device is provided on the inside, the heating device according to the invention heats the outside.
It is preferably used as a heating band for Conversely, the insulating layer is not
If used, the heating device should be used as a heating band to heat the inside.
Can be.
By using said insulating material, it is possible to achieve very good thermal insulation.
it can.
In order to manufacture a perfect heating device easily and at low cost, depending on the application,
When manufacturing the heating device, press the insulation device against the outside of the housing or
It is preferably formed so that it can be pressed against the inside of the housing. Further
In another variant, the housing itself forms the insulating device. Insulation unit
The use of a heat-conducting material with a heat-conducting material as a forming element for the casting of heating coils
It is also possible, and in this case, particularly low cost manufacturing is possible.
For good heat transfer from the heating coil to the part to be heated, at least
In some areas, the heating coil is made of a material that conducts heat very well (eg, copper).
, Copper alloy, brass, etc.) is advantageous.
The preferred embodiment is where the heating unit (heating coil) is cast in an area
At, the heating coil itself remains protruding from the casting area into a certain area.
Casting compound with the insulating device on the point where it is cast and the protruding part.
Characterized by the additional presence of an air insulation layer between the insulation and the insulation device
.
Injection molding with hot runners for molding thermoplastics according to the invention
The mold is characterized in that it is provided with at least one heating device according to the invention.
.
A gate device according to the invention for an injection mold for the molding of thermoplastic materials (
Hot runner) has a small number of heating devices according to the present invention in the integrated structure of the gate device.
The feature is that at least one is provided.
According to the heating device of the present invention, up to 50% can be obtained as compared with the conventionally known heating device.
Can save more energy. In addition, heat to the location where heating is required
The size of the heating unit itself by improving the supply of
Therefore, it is possible to achieve a compact size. The temperature of the mold itself is low
it can.
Still other embodiments and advantages of the invention are as set forth in the claims.
And by the exemplary embodiments specified below. Claimed in the claims
(2) The claims are amended as follows.
The scope of the claims
1. Heating device, in particular for use in an injection mold for the molding of thermoplastic materials
(10,11,13,15,21,23,25,27,90),
A housing with a substantially hollow shape,
Heating provided in and / or on the same housing to receive heating current
A unit (12), in particular a heating coil,
Enclose the heating unit inside or outside, at least in some areas
Layered insulation devices (20, 30, 40, 50, 60, 70) are provided,
The insulating device (20, 30, 40, 50, 60, 70) has at least one
It is formed in a sandwich structure having an insulating layer,
The insulating device (60, 70) is made of titanium or titanium alloy having a relatively low thermal conductivity.
Layered by wear-resistant layer (16) made of gold and insulating layer (22) made of mica
The wear-resistant layer is formed on the inside or outside or inside and
A heating device, located on both the outside.
2. Air is provided between the insulating member (60, 70) and the heating unit (12).
2. A heating device according to claim 1, wherein a layer (14) is additionally provided.
3. Whether the isolator is pressed outwards against the housing
, Or by being pressed inward against the housing
Or the insulation device forms the outer or inner wall of the heating element to be cast.
The method according to claim 1 or 2, wherein the heating device is manufactured by
The heating device described.
4. The heating unit (14) has a heat-conducting material in at least some areas
(24), preferably cast from brass, any of claims 1 to 3.
A heating device according to any one of the above.
5. 2. The insulating device forms the housing of the heating device.
The heating device according to any one of 4 to 4.
6. Spraying with hot runners or heating nozzles for the molding of thermoplastics
It is an extrusion mold, and the heating device according to any one of claims 1 to 5 is less
Both are injection molding dies.
7. Gate device or nozzle device for injection mold for molding of thermoplastic material
The device according to claim 1, wherein the gate device (110) or the nozzle device (190) is a device.
Having the heating device (90) described in any one of 1 to 5 as an integrated structure,
Gate device or nozzle device.