JPS61255821A - 射出成形装置 - 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】 〔技術分野〕 本発明は射出成形に係る。更に詳細には、圧縮溶融材料
をキャビティへバルブ通過させるために、　　　　□開
放と閉鎖の位置の間を往復動作する少なくともひとつの
加熱されたプローブを有する射出成形システムに関する
ものである。

〔背景技術と問題点〕

バルブ開閉は無論、公知の技術である。しかしこれは通
常、ゲートを通過する溶融材料の量を制御するために、
加熱されたノズルの中心に取り付けられたバルブビンの
操作を必要とする。

このタイプの油圧操作のバルブビンの一例が１９８４年
１１月１６日発効のカナダの特許Ｎｏ。

１１７７２１３に公開されている。これらのバルブビン
は両方向へ作動されるのだが、従来のシステムのいくつ
かは閉鎖位置へはバルブビンを動作させ、開放位置にビ
ンを戻すのには溶融材料の射出圧力に頼っている。これ
の例は１９７８年６月６日発効のカナダの特許Ｎｏ、１
０３２３１７及び、１９８０年５月９日に公開された日
本の特許出願公開Ｎｏ、５５−６１４３８　（トクハラ
）に示されている。

同じように、溶融材料がゲートへ流れ込み、その周囲の
キャビティプレート中のウェルに固定して取り付けられ
た加熱されたプローブを右する射出成形システムがある
ことはよく知られている。

このタイプの例は１９８４年３月６日発効のカナダの特
許出願Ｎｏ、１．１６３．０７３に公開されている。も
つと最近では１９８３年９月１２日提出のカナダの出願
Ｎｏ、４３６５０２及び１９８４年１２月１７日提出の
同じくカナダの出願Ｎｏ、４１７９９５が外側縦方向に
伸びる溶融チャンネルあるいはグループを持つプローブ
を公開している。

固定のプローブは多くの使用に対し、十分満足できるも
のであるが、いくつかの成形の難しい材料についてはバ
ルブゲートを使用するのが望ましい。しかしバルブゲー
トにはバルブビンが加熱されないという欠点があり、こ
のことはその範囲での溶融材料の凝固のために、バルブ
ビンの先端がゲートに対し不適当に位置するものである
という問題を生ずる。

〔発明の目的〕

従って射出成形システムに、キャビティへ溶融材料をバ
ルブ通過させるためのキャビティプレート中のウェル内
を往復動作する加熱されたプローブを備え、ることによ
り、少なくとも部分的にこの前述の欠点を克服すること
が本発明の目的である。

この観点のひとつにおいて本発明の目的は、成形機から
キャビティに導く冷却されたキャビティプレート中のゲ
ートへ圧縮溶融材料を送るための一連のホットランナ−
経路及びその先端がキャビティプレート中のウェル内部
に受け入れられている細長い加熱されたプローブを備え
たホットランナ−射出成形システムを供給するにある。

（発明の構成及び効果） 前記プローブはその表面に少なくともひとつの通常縦方
向に先端近くまで伸びている溶融チャンネルを有し、あ
らかじめ決められたサイクルでプローブの先端部がキャ
ビティプレートのゲートに受けとめられる閉鎖位置と、
後退する開放位置の間を縦方向に往復動作するように、
プローブをウェルが受け入れている点、プローブを開放
から閉鎖へと作動させるために作動装置が与えられ、プ
ローブの先端の周囲のウェルには溶融材料を受けるスペ
ースが設けられていることによって、溶菌材料の射出圧
力でプローブに開放位置に後退するための十分なツノを
加えることができるという点が特徴である。

添付の図面と以下の説明により、本発明の目的と利点が
さらに明らかになるであろう。

〔発明の実施例〕

まずはじめに第１図に示されるところの、多くの細長い
加熱されたプローブ１０を有するマルチキャビティ射出
成形システムの一部に関して述べる。各々のブＯ−ブ１
０はキャビティプレート１４中のシリンダー状のつ１ル
の内部にあって、キャビティ２０へ導くゲート１８と同
一線上にある円錐形の先端１６を有する。第３図に見ら
れるように、各プローブ１ｏは伸長されたマニホルド２
２にボルト２４で固定されている。マニホルド延長部２
６はマニホルド２２に固定され、スクリュー３２でバッ
クプレート３０に固定した位置決めリング２８によって
位置固定されている。マニホルド延長部２６は成形機の
プランジノズル３６を受ける中心バレル３４を有してい
る。ホットランナ−経路３８はマニホルド延長部２６の
中心バレル３４から、マニホルド２２を通り抜けて加熱
されたプローブ１０へ通じ、各ゲート１８に導かれてい
る。マニホルド２２は、「射出成形マニホルド複合プレ
ート製造法」という名称の、１９８５年４月９日提出の
係属のカナダ特許出願Ｎｏ、４７８６７４に記載の方法
に基づく二つのプレートを使用して製造したものである
。

ホットランナ−経路３８はマニホルドを通り抜け、マニ
ホルド延長部２６の中心孔４２と同一線上にある入口４
０から数多くのブランチ４４へ通じ、それぞれのブラン
チはそれぞれの１０−１１０への中心入口４８と同一線
上にある出口４６へと続いている。各プローブにおいて
、ホットランナ−経路は中心入口４８から斜めにあいた
二つの孔５０を通って一対の縦のチャンネル５２へと分
岐する。これに関しては後に詳細を記す。

マニホルド２２は溶融材料がマニホルドを通過するとき
あらかじめ決められた一定の温度に保たれるように、前
述の特許出願の記載に基づく方法でマニホルド内にはめ
込まれた電気加熱エレメントによって加熱される。加熱
エレメント５４への電力はマニホルドから伸びている電
橋５６により供給される。キャビティプレート１４及び
バックプレート３０は冷却ダクト５７内を流れる水によ
って、一般的な方法で冷却される。加熱されたマニホル
ド２２は低温のバックプレート３０、及び周囲のサポー
トプレート５８とは絶縁空間によって隔てられている。

第３図から第６図までに図示されているように各プロー
ブ１０には上流部６２及び下流部６４があり、両者は肩
６６の部分で接している。プローブは良導の胴部分７２
でスチールの外側ボディ７０にはめ込まれたカートリッ
ジヒーター６８により加熱される。スチール外側ボディ
７０は高温の圧縮溶融材料の影響に対する十分な強度と
、腐蝕抵抗力を持っており、一方、胴部分７２は外側ホ
ティ７０に沿って均一にヒーター６８からの熱を伝導す
るのに十分な良導性がある。カートリッジヒーター６８
は通常はシリンダー状の外側ケーシング７８内に耐火性
のマグネシウム酸化物の粉末を圧縮した電熱線７４を有
する一般的な構造のものである。電熱１ｉ１７４の端は
、直径のより大きなリード線８０に接続し、このリード
線はプローブの上流部６２から突き出た端子８２に延び
（図示されてない）、電源には通常の方法で接続される
。

スチールの外側ボディの下流部６４は、上流部６２を通
り中心入口４８から外方内組めにあけられた孔５０から
縦に伸びる二つの溶融チャンネル５２を備えた外表面８
４を有する。外側の開放したこれらのチャンネル５２は
プローブの下流部６４に密着する絶縁スリーブの内側表
面９０にある内側の開放したグループ８８と同一線をな
して相一致している。それぞれ相一致しているチャンネ
ル５２とグループ６４は、プローブ１０の円錐形の先端
と周囲のキャビティプレート１４との間の絶縁スリーブ
９２の端に設けられた溶融材料の受けスペース９４へと
続くホットランナ−経路の一部を形成する。シリンダー
状の絶縁スリーブ９２は、ウェル１２のシリンダー状内
壁１００に接する多数の間隔のあるリプ９８をもつスチ
ールの位置決めスリーブ９６によって囲まれている。

これらのリブはウェル１２内にスチールの位置決めスリ
ーブ９６を形成するとともに、加熱されたプローブ１０
と冷却されたキャビティプレート１４との間に、絶縁空
間１０２を作り出す働きをもつ。スチールの位置決めス
リーブ９６はキャビティプレート１４と、位置決めスリ
ーブ９６を固定位置に支持づるためにサポートプレート
５８との門のシート１０６において固定された外側へ突
き出すフランジ１０４を有する。スチールの絶縁ブツシ
ュ１０８はプローブの上流部にはんだ付けされており、
第３図に示されるように位置決めスリーブ９６の肩１１
２に対し閉鎖位置で接するフランジ状の下部を有する。

開放位置を示す第４図ではマニホルド２２とプローブ１
０が後退すると、絶縁スリーブ９２で橋絡されている肩
１１２と、絶縁ブツシュ１０Ｂとの間にシリンダー状の
間隙１１４が生ずる。従ってこの絶縁スリーブ９２は以
前の、ものはガラス充填のナイロン６−６のような高溶
融温度をもち、低熱伝導性の耐熱プラスチック材料で形
成されていたが、最近ではポリエーテルエーテルケトン
（ＰＥＥＫ）を利用することでチャンネル８６での溶融
材料の射出圧力に十分耐える強度が得られるようになっ
た。

第１図及び第２図に再び戻ると、油圧で作動する一対の
ピストン１１６がマニホルド延長部２６の反対側にある
バックプレート３０内のシリンダー１１８の中に取り付
けられている。ピストンロッド１２０を駆動する各ピス
トン１１６はマニホルド２２の上部表面１２４に接触す
る調整自在の先端１２２に続いている。高温シール１２
６が各ピストンのネックの周りに施され、Ｏ型リング１
２８がピストンとシリンダー壁の間を密閉するために取
り付けられている。各シリンダー１１８はバックプレー
ト３０とボルトで固定され、ピストンの取りはずしを容
易にする着脱可能なキャップ１３０を有する。各シリン
ダーはピストンの反対側へと導く油圧流動ダクト１３２
を有する。調整自在なストッパー１３４がピストン１１
６のそれぞれの傍らにバックプレート３０を目通して伸
びているボルト１３６で取り付けられている。

実際の使用ではシステムは第１図のようにキャビティプ
レート１４、サポートプレート５８及びバックプレート
３０をボルト１３８でまとめて締め付け、組み立てられ
る。ピストンロッド１２０の先端１２２はプローブ１０
の先端１６がそれぞれのゲート１８において閉鎖の状態
に位置するように調整され、調整ストッパー１３４は開
放位置のあらかじめきめられた間隔を後退するように設
定される。電力はマニホルドの電熱エレメント５４の端
子５６へ流れ、ブ０−１１０の各々の端子８２へと流れ
て、あらかじめ設定された作動温度にプローブを加熱す
る。便宜上、種々のプローブへと接続している低湿端子
８２とリード線８０はマニホルド２２の下方において、
マニホルドの外側に一定の間隔で留め付けた１字型クリ
ップ１４０で保持される。油圧油はピストンの反対側へ
導く流動ダクト１３２へ注がれ、加圧された溶融材料は
通常の装置（図に示されていない）によるあらかじめ決
められた動作サイクルに従って制御される成形機のプラ
ンジノズル３６からホットランナ−経路へと案内される
。圧縮溶融材料はマニホルド延長部２６を通過してマニ
ホルド２２に入り、そこでマニホルドに付属するノズル
１０の各々へ分岐して流れていく。プローブ１０の各々
の中心入口４８へと流れ込んだ溶融材料は二つの斜めの
孔５０を通り、それぞれ縦方向のチャンネル５２に分か
れ、プローブ１０の先端周囲に設けられた溶融材料受け
スペース９４へ送り込まれる。

そこから溶融材料はゲート１８を通過し、キャビティ２
０へ流れ込む。

はじめにホットランナ−経路３８が満ちた後、成形機か
ら射出圧力が加わり、ピストン１１６への油圧が放出さ
れると溶融材料の受けスペース９４において、円錐形の
先端１６に対し、ブ０−ブ１０及びマニホルド２２を第
３図のく前進の）開鎖位置から第４図の後退した開放位
置へ駆動する圧縮溶融材料の力が生み出されることにな
る。

溶融材料はそれからゲート１８を通過し、キャビティ２
０のそれぞれを満たす。射出圧力は２．３秒間、充填の
ために保たれ、次いで、油圧がピストンに加えられてマ
ニホルド２２及びプローブ１０はプローブの先端１６が
ゲート１８の中に受けとめられる前進のｒ１１重位置へ
と動かされる。そ　　　　　・のあと高射出圧力が放出
されて、金型は通常の方法で短時間冷却されたのち、取
り出しのために開かれる。金型が再び開じられるとピス
トン１１６に対する油圧は放出されゲート１８を再び開
放する射出圧力が再び加えられる。この一連の動作が通
常１分間に数回繰り返され、システムは不調をきたさず
長期間作動可能である。

マニホルド２２とプローブ１０が開放と開鎖の間を往復
するとき、各々の絶縁スリーブ９２の外側表面１４２は
固定のスチール位置決めスリーブ９６の内側表面１４４
に摺動する。前述のように後退した開放位置では絶縁ス
リーブ９２はシリンダー状の隙間１１４を塞いでおり、
それゆえ摩擦係数の比較的小さいしかもおよそ６００丁
という溶融材、料の高射出圧力の温度に十分耐える強度
をもつ材質でできたものでなくてはならない。ポリエー
テルエーテルケトンがこの目的に好適であるが、他の同
様な特性を備えた材質でもよい。

さて、ここで第７図及び第８図に示される本発明の実施
例に関して記述する。この実施例においては、射出成形
システムは（単数の）ひとつの１０−ブを有するもので
、従って、マニホルドは不要である。さらに、本実施例
ではノズルは成形機シリンダーヘッドの動きによって閏
じられるので、油圧作動のピストンも不要である。主要
部分の多くは前述の第１の実施例のものと一致しており
、両実施例に共通する主要部分は同一の番号により記述
図解を行なう。

ブ０−７１０は、同じく、キャビティプレート１４中の
ウェル１２内において往復動作するように設けられ、そ
の構造は先端１６付近の胴部分７２の温度を周知の技術
で測定するためプローブ１０内に通じている熱電対１４
６がある点を除けば、前述のものと同一である。絶縁ス
リーブ９２、位置決めスリーブ９６及び絶縁ブツシュも
前述のものと基本的に同じなので記述の繰り返しは必要
ない。

しかし、この実施例ではプローブ１０はボルト１４８に
よってスチールコネクター１５０に固定されており、こ
のコネクターはプローブへの中心入口４８の同一線上に
つらなる中心孔１５２を有している。コネクターはまた
外側がネジになっている部分１５６及びフランジ状の下
部を有し、スクリュー１６２でキャビティプレート１４
に固定した位置決めリング１６０によって位置同定され
ている。成形機のシリンダーヘッド１６４は中空リング
１６６を有し、このリングはシリンダーヘッド１６４の
１７０の部分でかみ合っているスプリットリング１６８
によってシリンダーヘッド１６４をコネクター１５０に
確実に装着するためコネクター１５０のネジ切り外側面
とかみ合う内側ネジ１７２を有する。リング１６６及び
コネクター１５０は中心孔１５２を通る溶融材料の温瓜
を保つためリング１６０の周りにめぐらされたバンド状
ヒーター１５４によってあらかじめきめられた温度まで
加熱される。

実際の使用にはシステムはシリンダーヘッド１６４、コ
ネクター１５０及びプローブ１０が一体となって往復動
作するように図示されたように組み立てられている。通
常の成形機は油圧で作動し、射出成形が完了したあとは
、あがらしめきめられた間隔に前進するような方法で連
結されている。このように第８図に示されているように
、プローブ１ｏが前進して先端１６がゲート１８を密閉
するかたちで閉鎖位置になり、射出圧力が加えられると
、溶融材料受けスペース９４での溶融材料圧力はプロー
ブ１０及びシリンダーヘッド１６４の開放の位置への後
退をさらに促す。次いで、成形機から加圧された溶融材
料がコネクター１５０．斜孔５０及びプローブ１０内の
縦方向チャンネル５２を通ってひと続きになっているホ
ットランナ−経路３８を流れてゆき、開いたゲート１８
に達して、キャビティ２０へと流れ込む。

キャビティ２０が充填されると、シリンダーヘッド１６
４がプローブ１０を閉鎖の位置へ前進させるために作動
し、射出圧力が放出される。次に取り出しのため通常の
方法で金型が開かれた後、この工程が繰り返される。こ
の実施例はマニホルド及びピストンが不要であるという
利点がある一方、もちろんプローブがただひとつしか用
いられないためにその利用がある種のものに限られると
いう欠点がある。

本発明の説明は特定の実施例に関して行なわれたが、決
して限定的な意味に解釈されるものではない。変形や修
正は当業者において行なわれであろう。例えばシステム
は油圧よりむしろ空気圧で作動してもよいし、開放から
閉鎖の位置へスプリングで作動することも可能であろう
。またシステムは図に示されたものの他に種々のマニホ
ルドやプローブの形態を有することもあろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適な実施例のマルヂキャビティ射出
成形システムの一部を示す断面図、第２図は同じく第１
図のシステムの一部の拡大図、第３図は第１図で示され
ているプローブのひとつの閉鎖位置の３−３の線に沿う
断面図、第４図は同じくプローブの開放位置を示した図
、第５図はプローブのひとつの平面図、第６図は第５図
の６−６の線に沿う平面での断面図、第７図は射出成形
システムの別の実施例を部分的に示した平面図、第８図
は第７図の８−８の線に沿う平面での断面図である。 １０・・・ブＯ−ブ（ノズル）、１２・・・ウェル、１
４・・・キャビティプレート、１６・・・プローブ先端
、１８・・・ゲート、２０・・・キャビティ、２２・・
・マニホ、ルド、３８・・・ホットランナ−経路、９２
・・・絶縁スリーブ、９６・・・スチール位置決めスリ
ーブ。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 ＦＩＧ　２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、圧縮溶融材料を成形機から、キャビティへ導く冷却
   されたキャビティプレート中のゲートへ送るホットラン
   ナー経路と、キャビティプレート中のウェルにその先端
   が受け入れられている細長い加熱されたプローブを含み
   、このプローブは先端近くまで通常は縦方向に伸びる少
   なくともひとつの溶融チャンネルを備えた外表面を有す
   る射出成形装置において、前記プローブは前記ウェル内
   にあって、プローブの先端部がキャビティプレート中の
   ゲートに受けとめられる閉鎖位置と、後退して開放にな
   る位置との間をあらかじめ決められたサイクル縦方向に
   往復動作し、前記射出成形装置は前記プローブを開放位
   置から閉鎖位置へ動作させる作動装置を備え、前記ウェ
   ル内部の前記プローブ先端周囲に溶融材料受けスペース
   が設けられて、これにより十分な力が溶融材料の射出圧
   力によって前記プローブに加えられることにより前記プ
   ローブが開放位置へ後退することを特徴とする射出成形
   システム。 ２、共通のマニホルドに固定されていて、作動装置によ
   って動作するように配置されている複数の前記プローブ
   を有し、前記ホットランナー経路がひとつの共通の入口
   から複数の出口へ導かれる数個の分岐管とからなり、こ
   れらがそれぞれ前記プローブにつながり、これらのプロ
   ーブの開放と閉鎖の往復動作がほぼ同期して行なわれる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の射出成形
   システム。 ３、伸長されたマニホルドに固定された複数のプローブ
   に開放から閉鎖位置へとバランスした周期動作を与える
   ための作動装置を備え、この作動装置が一対の油圧作動
   ピストンを有することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の射出成形システム。 ４、可動マニホルドが成形機の固定プランジノズルから
   射出される圧縮溶融材料をほぼもれなく受け入れるプラ
   ンジノズル受け容器を有することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の射出成形システム。 ５、ウェルがプローブの外表面の周囲にスペースを与え
   るような壁を有し、このプローブとキャビティプレート
   とのスペースに、絶縁スリーブが設けられ、この絶縁ス
   リーブが前記プローブの外表面に接着する内表面を有し
   、この絶縁スリーブの内表面上に、プローブの外表面上
   の溶融チャンネルと同一線をなしてホットランナー経路
   の一部を形成する少なくともひとつの縦方向グループを
   有することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の射
   出成形システム。 ６、前記スリーブは通常シリンダー状であることを特徴
   とする特許請求の範囲第５項記載の射出成形システム。 ７、前記スリーブは、ポリエーテルエーテルケトンで形
   成されるものであることを特徴とする特許請求の範囲第
   ６項記載の射出成形システム。 ８、前記絶縁スリーブとウェル壁との間にスチールの位
   置決めスリーブが設けられていることを特徴とする特許
   請求の範囲第５項記載の射出成形システム。 ９、前記位置決めスリーブがフランジを有し、そのフラ
   ンが外方に延びてウェル壁と接し、位置決めスリーブと
   ウェルの間に絶縁空間を作り出すものであることを特徴
   とする特許請求の範囲第８項記載の射出成形システム。 １０、前記プローブが少なくともひとつの前記の縦方向
   チャンネルに接続するための、中心入口から斜めに通じ
   る少なくともひとつの溶融材料を導く孔を有することを
   特徴とする特許請求の範囲第９項記載の射出成形システ
   ム。