JPS58185210A - 型部材内に細長い電気ヒータを一体に取付ける方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は射出成形用マニホールド部材のような型部材に
カートリッジ型ヒータのごとき細長いヒータを取付ける
方法の改善に関する。

射出成形技術においてよく知られているようにシステム
および技術の進歩がますます困難な材料の成形を可能に
し、また実際に成形することを要求するためにますます
重要になってきている。

１９５８年４月２２日発行のワトロー・ニーレフトリッ
ク・マニファクチュアリング・カンパニーの米国特許第
２８８１０５１号の明細書に開示された形式の細長いカ
ートリッジ型ヒータを使用してマニホールド部材を加熱
することはもちろん既知である。これらのカートリッジ
型ヒータはマニホールド部材の穴内に挿入され、マニホ
ールド部材を貫通するホ、ットランナー通路に沿って延
長して溶融物を一定の均一な温度に保持するために用い
られる。

しかしながらこれらのシステムによれば、このヒータが
挿入されるカートリッジ型ヒータの外側とマニホールド
部材の穴との間に小さな空隙および／または酸化物の層
を必然的に残し、これが熱絶縁効果を有するとともにヒ
ータの効果を実質的に減少させるという欠点がある。さ
らにまた、空隙または酸化物層の大きさは各ヒータに沿
って一様でなくこの結果熱がホットランナ−通路に沿っ
て均等に」口えられないと云う問題または熱がヒータ内
の電気加熱素子から均等に伝達していかないという問題
がある。この結果、加熱素子に沿ってホットスポットを
形成し、さらにはヒータが焼は切れる原因となりその交
換のために高くつくシステムの休止を余儀なくされる。

溶融温度が９００Ｆの範囲内で操作される幾つかの性質
をもつ新エンジニャリング材料はマニホールド部材への
充填容量を増加することが必要である。

最近、カートリッジ型上−夕のまわりにテーパを付した
ものを先細の穴に挿入することによって上述した問題点
を克服する試みがなされている。この、方法は絶縁空隙
の大きさを減少させることができるが、この空隙をなく
すことはできず実際上結果として小さい２個の空隙が生
ずることになる。

この問題点を解決する他の方法として出願人は、１９８
２年１月６日付で出願したカナダ国特許出願番号第８９
１３６７１号に開示のようなマニホー（７） 果が達成できる。

従ってこの発明の目的は、結合力を改善して絶縁性空隙
および／またはヒータまわりの絶縁性酸化物の層を実質
的に減少または除去するという、型部材中に細長状のヒ
ータを取付ける改善された方法を提供することによって
、先行技術の不利益を少なからず克服することにある。

この目的の達成のために、その形状の１例として、本発
明は、少なくとも一端部に端子部を有する略均−断面の
細長い電気ヒータを、少なくとも一端および上面１を有
する型部材内に一体に取付けるに当り、型部材にヒータ
よりもわずかに大きい直径の長大を穿け、型部材に充填
ダクトを穿けて型部材上面に開口する上端から延長して
型部材の長さ方向に延長した細長い前記長穴に交差させ
、前記ヒータの端１子部分を前記型部材の少なくとも一
端部に突出させた状態でヒータを長大内の所定位置に挿
入し、前記長大内のヒータのまわりに小さな空隙を形成
させ、該ヒータまわりの穴を型部材の前記少なくとも一
端部でシールして前記空隙からの漏洩を防＜８＋ 止し、優れた導伝材料を充填用ダクトを経て真空流し込
みにより、ヒータまわりの上記空隙に充填して型部材と
一体構造にする各工程からなることを特徴とする型部材
に細長い電気ヒータを一体に取付ける方法を提供する。

その他の態様として、本発明は、一端に端子部を有する
略均−断面の細長いカー）　ＩＪツジ型電気ヒータを、
一端および上面を有しかつほぼ長さ方向に貫通するホッ
トランナ−通路を有する射出成形用マニホールド部材の
細長部に取付けるに当りカートリッジ型ヒータよりもわ
ずかに大きな直径の長大を、マニホールド部材の細長部
に前記一端から長さ方向に対してほぼ平行に延長して穿
け、充填材ダク）１をマニホールド部材の細長部に穿け
て、該細長部の前記上面に開口する上端から延長して細
長部の長さ方向にのびる前記長穴と交差させ、カートリ
ッジ型ヒータを前記長大内の所定位置に挿入して端子部
を前記細長部の一端において突出させ、長穴内のカート
リッジ型ヒータのまわりに小さな空隙を形成させ、該カ
ードリッジヒータまわりの穴を細長部の前記一端でシー
ルして空隙からの漏洩を防止し、そして、優れた導伝材
料を充填材ダクトを経て真空中で流し込んでカートリッ
ジ型ヒータまわりの空隙に充填して、マニホールド部材
と一体構造にする各工程からなることを特徴とする射出
成形用マニホールド部材の細長部に細長い電気カートリ
ッジ型ヒータを一体に取付ける方法を提供する。

この発明の他の目的および利益は、添付図面とともに採
用する詳細な説明によって明らかになるだろう。

構成、作用の説明 第１〜５図は、本発明の好適実施例により、射出成型用
マニホールド部材にヒータのカートリッジを取付ける順
次工程を示す。

第１図は射出成型用マニホールド部材】２の細長部の１
つを示す。各細長部１０には注入窪み１６から分岐する
ホットランナ−通路１４を有する。注入窪み１６はマニ
ホールド部材１２の中央に配置され、成形機（図示せず
）のノズルと接触している加熱されたスプル一部材を受
ける。成形機からの高圧の溶融物は空間内に誘導する図
示しないシステムの残材が、加熱されたマニホールド部
材１２のホットランナ−通路１４を通って流出する。ホ
ットランナ−通路】４は、細長部１０の中央に配置され
ており、一般に細長部１０の外側端１８近くの屈曲部ま
では注入窪み１６から長手方向に延びている〇 マニホールド部材１２は、Ｈ１３高温加工工具鋼のよう
な適当な強さの導伝材料で成形されており、各細長部ｌ
Ｏの長穴２２に取付けられる多くの電気カートリッジ型
ヒータによって加熱される。

図示の第１図に示す例では、各細長部１０は４個のカー
トリッジ型ヒータを有し、これらのヒータはホットラン
ナ−通路の長さ方向部分に対して略平行に延長し、かつ
その通路のまわりに等間隔で配置されて、溶融物がマニ
ホ、下ルド部材に流れる際に溶融物を均一温度に維持す
るよう構成されている。上述したように、カートリッジ
型ヒータ２０は、導伝材料を延伸させた低温リードワイ
ヤ端子２４を金属製外管２６で仕切ったコイル状電気加
熱素子についての米国特許第２，８８１，９５１号に開
示のタイプのものがよい。該導伝材料は、普通酸化マグ
ネシウム粉であり、該外管２６は通常熱伝導を改良する
ために酸化マグネシウム粉を圧密にするべく通常の方法
で圧縮される。カートリッジ型ヒータ２０は各々突出す
る冷いリードワイヤ２４を保護するために窪み８２を成
形した７ランジつきスリーブ８０によって形造られた端
子部２８を有する。

上述したように、図面はこの発明の一実施例による方法
の順次工程を示している。第１図は、長穴２２を有する
マニホールド部材１２の細長部ｌＯを示し、その長穴は
細長部１０にその外側端から穿孔される。次に充填材ダ
クト８６は、マニホールド部材１２の細長部ｌＯの上面
からそれらの全長にわたって長大と交差するように穿孔
される（図示の例では各充填材ダクトは２個の長大と交
差する）。次にカートリッジ型ヒータ２０は長穴２２内
に挿入され、これらの長穴はカートリッジ型ヒータより
もわずかに大きい径に穿孔され、かつ７ランジつきスリ
ーブ８０を受けるために端ぐりされている。該カートリ
ッジ型ヒータ２０が長穴２２内に完全にさし込まれた後
、充填材管４０が該ダクトの各上端４２のまわりの細長
部１０の上面８Ｂに配置される。次いで、ニッケルろう
付ペーストが各充填材管４０のベース４４のまわりと、
カートリッジ型ヒータ２０の端子部２８における各フラ
ンジつきスリーブ２０のまわりに塗布される。

第２図に示すように組立てた後、次いで所定位置に充填
材管４０を設置した複数バッチのマニホールド部材１２
が真空炉中で加熱される。これにより約２１８０Ｆで融
解するニッケルろう配合物を溶かして接合部の全周に行
き渡らせ、ろう付けし、充填材管４０を所定の位置に固
定し、その充填材管およびカートリッジ型ヒータ２０と
長穴２２との間に生ずる空隙４６との藺を漏洩しないよ
うにシールすることにある。マニホールド部材を真空炉
から取り出したとき、第８４図に示すように、所定量の
銅のごとき優れた導伝材料の金属片４８が各充填材管４
０内に充填されている。組立体は、第４図に示すように
、再び垂直状態の姿勢で真空炉５０中へ装入される。該
組立体は各銅製金属片４８が融解す、るまで加熱され、
そして溶けた銅は、充填材管３６内を流下し、カートリ
ッジ型ヒータ２０と充填材ダクト２２との間の空隙４６
を満す。よく知られているように、真空炉は銅製金属片
４８の融解の前にかかる空隙４６から空気を除去し、そ
の結果鋼が挾小間隙内の全周に流入し、カートリッジ型
ヒータ２０の外管２６と長穴２２とを一体に融着し、こ
れらの間を結合し、これによりヒータからの熱伝達を著
しく改善する。

該組立体は、真空炉中で、ニッケルろう材を融解するこ
となく銅が空隙４６を完全に満すに十分な時間および温
度に加熱される。銅が優れた導伝結合材料の場合には約
１９５（１；”に加熱すればよい。

長大にカートリッジ型ヒータ２０の外管２６を結合また
は融着するのに加えて、これによってあらゆる熱絶縁エ
ヤギャップの形成を無くしまたは少なくとも確実に減少
させることができ、そうしないと、カートリッジ型ヒー
タ２０の長さに沿って“°ホットスポラ）　＋＋を生じ
て、終いには過度の温度のためにヒータが焼は切れる原
因となる。本発明でカートリッジ型ヒータ２０からマニ
ホールド部材１２への熱の均一な流れを図る意味は、加
熱素子２４が高温のままにして上記と同じような結果を
生せしめるべきではないし、また溶融物が他の場所で十
分な熱を受けることによって幾つかの点において過熱さ
れるべきではない。

銅を溶かして空＠４６内に注入した後、マニホールド部
材１２は真空炉から取り出し冷却する。

そして充填材管４０は、第５図に示す最終製品を製造す
るために機械で切断する。

またこの方法は、熱硬化性樹脂成形型のヒータ板に管状
ヒータを設置するために用いることもでき、このような
装置を第６図に示す。第６図より、熱伝導板６０は、モ
ールドインサート６４を具えるキャビティ固定側型板６
２とセラミック絶縁板６６との間に配置されている。該
ヒータ板６０はこの発明の方法による平行な配列で設置
された多くの管状ヒータ６８を有する。該管状ヒータ６
８はそれぞれ該ヒータ板６０の各端部’１４．’１６に
端子部７０．７２を具えている。通常管状ヒータは、各
端部に冷い端子線８０．８２が突出する金属製外管７８
内に、酸化マグネシウム粉のような絶縁材料を延伸させ
た単一の抵抗線を有する。端子部７０．７２には、おの
おの冷温端子線８０゜８２を保護するため窪みを設けた
７ランジつきスリーブ８４．８６が成形しである。ヒー
タ板６０中の管状ヒータ６８の設置は、本質的にカート
リッジ型ヒータ２０に関して上述したと同じように取付
けられるので、その詳細はくり返して記述しない。ただ
１つの違いは、管状ヒータ６８がヒータ板６０に穿設さ
れた孔の中に挿入された後に、７ランジつきスリーブ８
４．８６が取付けられなければならない点である。端部
が真空炉内でろう付けによってシールされたのち、充填
材管がヒータ板６０に穿けられた充填材ダクトのまわり
に配置され、銅が上述したように管状ヒータ６８のまわ
りに注入される。

この発明の記述は、限られた実施例に関しての取付方法
について述べるけれども、それに限定して解釈されるべ
きではない。多くの変形と改良が熟練した技術者により
見い出されるだろう。例えば、異なる多くのヒータを各
成形部材に設置することができ、また上述の好適実施例
では、１組の充填材ダクト８６を用いて２個の穴を充填
する場合を示しているが、この割合は所望の形状および
ヒータならびに充填材ダクトの場所によって左右される
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、カートリッジ型ピータを収容するために穴を
穿設したマニホールド部材の部分斜視図第２図は、上面
に充填材管を配置したマニホールド部材の穴内にカート
リッジ型ヒータを挿入したマニホールド部材の部分斜視
図、 第８図は、カートリッジ型ヒータを所定位置に固定する
ために充填材管中に導伝材料を挿入したマニホールド部
材の部分斜視図、 第４図は、真空炉中へ入れるために準備する１バッチ分
のマニホールド部材を示す斜視図、第５図は、カートリ
ッジ型ヒータを完全に取付けたマニホールド部材の一部
分を示す斜視図、そして、 欠き斜視図である。 １０・・・細長部　　　　　　１２・・・マニホールド
部材１４・・・ホットランナ−通路　１６・・・注入窪
み１８・・・外側端 ２０・・・カートリッジ型ヒータ ２２・・・長穴　　　　　　　２４・・・リードワイヤ
２６・・・外管　　　　　　２８・・・端子部８０・・
・７ランジつきスリーブ ８２・・・窪み　　　　　　　８６・・・充填材ダクト
８８・・・上面　　　　　　　４０・・・充填材管　　
４２・・・上端　　　　　　　４４・・・ペース４６・
・・空隙　　　　　　　４８・・・金属片５０・・・真
空炉　　　　　　６０・・・熱伝導板６２・・・固定側
型板 ６４・・・モールドインサート ６６・・・絶縁板　　　　　　６８・・・管状ヒータ７
０・・・端子部　　　　　　７２・・・端子部７４　、
７６・・・端部　　　　７８・・・外管８０　、　Ｈ・
・・端子線 ８４　、８６・・・７ランジつきスリーブ。 特許出願人　　ジョブスト・ウルリッヒ・ゲラート（１
９）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　少なくとも一端部に端子部を有する略均−断面の細
   長い電気ヒータを、少なくとも一端および上面を有する
   型部材内に一体に取付けるに当り、 （ａ）　　型部材にヒータよりもわずかに大きい直径の
   長大を穿け、 （ｂ）　　型部材に充填ダクトを穿けて型部材上面に開
   口する上端から延長して型部材の長さ方向に延長した細
   長い前記長穴に交差させ、（０）　　前記ヒータの端子
   部分を前記型部材の少なくとも一端部に突出させた状態
   でヒータを長穴内の所定位置に挿入し、前記長大内のヒ
   ータのまわりに小さな空隙を形成させ、（ｄ）　　該ヒ
   ータのまわりの穴を型部材の前記少なくとも一端部でシ
   ールして前記空隙からの漏洩を防止し、 （８）　　優れた導伝材料を充填用ダクトを経て真空流
   し込みにより、ヒータのまわりの上記空隙に充填して型
   部材と一体構造にする、各工程からなることを特徴とす
   る型部材に細長い電気ヒータを一体に取付ける方法。 λ　上記（ｅ）工程には、充填材ダクトの上端の周りに
   充填材管開口端を固着し、充填材管中に所定量の優れた
   導伝材料を挿入し、組立□体全体を真空炉内で加熱し、
   導伝材料を融解して充填ダクト内に流下させ、ヒータの
   周りの空隙に充填し次いで真空炉から取出した後充填材
   管を切り取ることを含む特許請求の範囲ｌ記載の方法。 ＆　上記（ｄ）および（６）工程には、前記充填材ダク
   トの上端の周りで型部材の細長部上面に充填材管を配置
   して、ろう材を充填材管開口端との接合部のまわりのみ
   ならず、型部材の前記の少なくとも一端部におけるヒー
   タの端子部のまわりに付着させ、組立体全体を真空炉内
   でろう付けして充填材管を所定の位置に固定するととも
   にヒータ周囲の空隙をシールすることを含む特許請求の
   範囲１記載の方法。 森　上記型部材が熱硬化性成形型のヒータ板であり、ヒ
   ータが管状ヒータで、その端子部をヒータ板の両端に位
   置させた特許請求の範囲１．２または８記載の方法。 五　一端に端子部を有する略均−断面の細長いカートリ
   ッジ型電気ヒータを、一端および上面を有しかつほぼ長
   さ方向に貫通するホットランナ−通路を有する射出成形
   用マニホールド部材部材の細長部に取付けるに当り、 （ａ）　　カートリッジ型ヒータよりもわずかに大きな
   直径の長大を、マニホールド部材の細長部に前記一端か
   ら長さ方向に対してほぼ平行に延長して穿け、 （ｂ）　　充填材ダクトをマニホールド部材の細長部に
   穿けて、該細長部の前記上面に開口する上端から延長し
   て細長部の長さ方向にのびる前記長穴と交差させ、 （Ｃ）　　カートリッジ型ヒータを前記長大内の所定位
   置に挿入して端子部を前記細長部の一端において突出さ
   せ、長大内のカートリッジ型ヒータのまわりに小さな空
   隙を形成させ、（ｄ）　　該カートリッジヒータまわり
   の穴を細長部の前記一端でシールして空隙がらの漏洩を
   防止し、そして、 （８）　　優れた導伝材料を充填材ダクトを経て真空中
   で流し込んでカートリッジ型ヒータまわりの空隙に充填
   して、マニホールド部材と一体構造にする、 各工程からなることを特徴とする射出成形用マニホール
   ド部材の細長部に細長い電気カートリッジ型ヒータを一
   体に取付ける方法。 ａ　上記（ｅ）工程には、開放端を有する充填材管を充
   填材ダクトの上端の周りに固着し、所定量の優れた導伝
   材料を充填材管内に挿入し、組立体全体を真空炉内で加
   熱し、導伝材料を融解して充填材ダクトを経て流下させ
   てカートリッジ型ヒータまわりの空隙に充填し、次いで
   真空炉から取出した後充填材管を切り取ることを含む特
   許請求の範囲５記載の方法。 〃　上記（ｄ）および（ｅ）工程には、前記充填材ダク
   トの上端の周りで細長部上面に充填材管を配置し、ろう
   材を充填材管と細長部との接合部のまわりのみならず、
   カートリッジ型ヒータの端子部のまわりに付着させ、組
   立体全体を真空炉内でろう付けして充填材管を所定の位
   置に固定するとともに、カートリッジ型ヒータの端子部
   のまわりの穴をシールすることを含む特許請求の範囲６
   記載の方法。 ＆　優れた導伝材料が銅である特許請求の範囲５記載の
   方法。