JPH0419007B2

JPH0419007B2 -

Info

Publication number: JPH0419007B2
Application number: JP8412888A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Tsutsumi
Original assignee: Sanri KK
Current assignee: Sanri KK
Priority date: 1988-04-07
Filing date: 1988-04-07
Publication date: 1992-03-30
Also published as: JPH01257019A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、射出成形装置におけるゲート部分
の狭少な空間を局部的に加熱できるホツトランナ
ーチツプ装置に関する。

〔従来の技術〕

この種のホツトランナーチツプ装置には、例え
ば特開昭61−58711号公報、および特開昭62−
140385号公報が知られている。いづれの公報の技
術も本発明者が創作したものであり、線径の細少
のコイル状のヒータをランナー部内に縦装される
尖鋭発熱体の先端部内に固定させたことを特徴と
している。

そして、前者の公報の技術は、コイル状に縦装
したニクロム線のヒータの一方の引出線を尖鋭発
熱体の先端部と熱溶着させて耐摩耗性のある合金
属層部を形成したことを技術内容とし、また後者
の公報の技術は、コイル状の捲装したヒータの捲
き径の可及的変更ないし捲き数の疎密化などによ
つて発熱先端部のテーパ状の周面との熱間隔を全
域に亘つて縮少させるようにした技術内容であ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述の従来例は、ヒータをコイル状に形成し、
かつ、線径を細少にして尖鋭発熱体のテーパー状
部というきわめて容積の狭少な個処での縦装固定
を特徴としているが、ヒータ自体の素材は、専ら
ニクロム線のような酸化しやすい金属線を対象と
している。

したがつて、細少にすればする程、機械的強度
は勿論のこと、耐酸化性が弱まり、損傷、酸化断
線は避け得ない。そのため、細少にするには限度
があつた。

また、上述の実施例では、ゲートに対して内部
加熱方式の尖鋭発熱体のみに限定され、ゲートの
外周より加熱する処謂、外部加熱方式のホツトラ
ンナーチツプには適用できないという問題点があ
つた。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、叙上の点に着目して成されたもの
で、白金のような耐酸化性があり、温度に比例し
て抵抗値が増加する特性を有すると共に、さらに
細少加工性のある金属線材を用いて、細少径熱線
を作り、これをゲート近傍の内部又は外部にコイ
ル状に捲回した状態で流通樹脂と非接触を保持し
て縦装配設することにより、上記課題を解決し
た。

また、この発明の具体的な課題の解決について
は、コイル状に捲回した細少径の熱線は、ランナ
ー内に縦装配設される尖鋭発熱体の尖鋭端部に配
設固定し、ゲートに対して内部より加熱するよう
にして成ることを特徴とし、さらに、コイル状に
捲回した細少径の熱線は、溶融樹脂が流通する中
心孔を穿つたホツトランナー体の先端に形成され
るゲート近傍の外周にコイル状に捲回してゲート
に対して外部より加熱するように成ることを特徴
とすることを特徴とする。

〔作用〕

型締状態にあり、かつ成形用樹脂がゲート内に
滞溜している状態において、熱線に電流を流せ
ば、温度が上昇しゲート部分は所望の設定温度に
達する。

ゲート部分の固化ないし軟化状態の樹脂は、内
部または外部より加熱されて溶融し、所謂ゲート
は「開」となり、射出成形操作を行わせることが
できる。

射出成形操作の停止後、熱線への通電を停止す
ればゲート部分の温度は低下し、ゲート部分の樹
脂は固化ないし軟化し所謂ゲートは「閉」とな
り、型開操作により成形品の取出しが可能とな
る。

ついで、型締操作によつて最初の型締状態とな
り、上述の一連の操作を反覆する。

熱線は細少線であつても熱による酸化性がない
ので、長期の使用に堪え、しかも温度上昇に比例
して抵抗値が増加するので、成形樹脂の使用範囲
は拡大でき、その上、通電のON、OFFによる熱
線の温度幅がきわめて幅広いので、ゲート部の
「開」「閉」を所謂感度の良く行わせることができ
る。

〔実施例〕

つぎに、この発明の実施例を図面と共に説明す
る。

まず、第１図に示すホツトランナーチツプ装置
は、内部より加熱できる尖鋭発熱体構造を備えた
ホツトランナー体に設けられた場合であつて、以
下に説明する。

１は、耐酸化性を有し、しかも温度が高くなれ
ば抵抗値も比例して増加する特性を有する白金線
を示しており、この白金線１を線径が0.6mm以下、
例えば0.15mmの大きさを以つてコイル状に捲回し
て熱線a₁を形成してある。しかも、この熱線a₁
は、先端より後方に至るに従つてコイル径を漸次
大きく形成した円錐状の外形２を備えており、ボ
デイケース３とチツプケース４とより成る尖鋭発
熱体５の前記チツプケース４内に縦装してある。

すなわち、チツプケース４の中心孔６の先端部
に、前記熱線a₁の先端を前向きにして装填し、熱
線a₁の一方の導線部７は中心孔６を通つてボデイ
ケース３の中心軸に沿つて外部に導出させて一方
の電極となし、他方の導線部８は中心孔６の外周
に沿つて、チツプケース４の基部と溶接などによ
り接続してボデイアースするものである。そし
て、装填した熱線a₁が非接触の絶縁状態を保持で
きるように、複数の絶縁ガイシ９を介在させ、か
つ絶縁材料１０によつて全体を固定させてある。

ホデイケース３は一部しか図示されていない
が、その形状は、前述した従来例に示すような筒
形状を備え、かつ、その内部にはボデイヒータを
内蔵させてランナー部分の原料樹脂を加熱して溶
融状態を保持できるようになつていることは勿論
である。

叙上の構成に成るので、熱線a₁に通電すれば、
コイル状の円錐状の外形２は赤熱し高温となり、
チツプケース４は加熱される。

このチツプケース４は射出成形装置のゲート部
にランナー側より臨まれるので、ゲート部で冷却
固化している樹脂を瞬時に熱溶融させてゲートを
開くことができる。

したがつて、通常の射出成形操作を行わせるこ
とができる。

つぎに熱線a₁への通電を停止すれば熱線a₁の赤
熱化は停止し、チツプケース４への加熱が止まる
のでゲート部での加熱は停止し、温度が下降しゲ
ート部の溶融樹脂は直ちに冷却固化して所謂ゲー
トを閉じることができる。

ところで、熱線a₁は、白金線１を用い、しかも
0.15mmという極めて線径の細い材料をコイル状に
捲装してあるので、従来のニクロム線に比し、格
段とコイル状の円錐状の外形２を小形にでき、し
かも捲き数も多くできるのでチツプケース４の円
錐状先端にできるだけ接近して内設できる利点が
あり、その結果、ゲート部への熱応答性を著しく
向上できる。

しかも、白金線１は酸化しないので、耐久性が
頗る向上すると共に、就中、温度が高くなればそ
れに比例して抵抗値が増加するので、例えば０℃
から550℃までの温度変化がある場合、約３倍の
抵抗値が期待できることとなり高温度が得られ、
従つて従来の熱線と異なり、殆どあらゆる樹脂材
料を対象としたホツトランナーチツプ装置として
利用できる。

なを、この実施例における熱線a₁はコイル状に
捲装して円錐状の外形２を備えているが、コイル
状に捲回する捲き数を先端部で密に後方に至るに
従い疎にする構成としても良く、しかも同一径の
筒状外形として縦装しても差支えない。

つぎに、この実施例の尖鋭発熱体構造のものに
おいて、白金線１を用いた場合と、従来のニクロ
ム線を用いた場合とのそれぞれの間欠温度制御を
施した場合のチツプケース３の先端の温度を計測
した結果を第５図および第６図のグラフに示す。

なを、この実施例では、白金線１の線径は0.15
mm、12回捲きで、27〜24W、（6.9V、3.9〜3.5A）、
他方ニクロム線では、線径0.6mm、40W（5.0V−
8A）である。

両者を比較すると、明らかに白金線１を使用し
た実施例のものの方が、ニクロム線のものに比し
温度差が大きくとれ、使用電圧も使用電流も小さ
くてすむことが分る。ことに温度差が幅広いこと
は、使用樹脂が特定されることなく、広くあらゆ
る樹脂に適用できると共に、きわめて高感度であ
ることを示している。

つぎに、この発明の他の実施例を第２図ないし
第４図について説明する。

之等の実施例は、所謂外部加熱方式と呼ばれる
もので、ランナーおよびゲート部の加熱手段がラ
ンナーおよびゲート部の外部から加熱するように
した構成を示している。

各図について説明する。

ゲート部１１を加熱する熱線a₂は、前述の実施
例と同一の材料、すなわち白金線１を用い、その
線径も例えば0.15mmの大きさのものを、同一径を
以つてコイル状に捲回して形成する。

そして、ゲート１２、ゲート部１１およびラン
ナー１３を中心孔として同一軸線上に配設した円
筒状のホツトランナー体１４の前記ゲート部１１
の外周に、前記熱線a₂をセラミツクスなどの絶縁
材料１５と共に絶縁処理して捲回固定するもので
ある。

ところで、熱線a₂の一方の導線は、ホツトラン
ナー体１４にボデイアースされ、他方の導線１６
は、ゲート部１１の外周を通り、さらにホツトラ
ンナー体１４の外周を経てセラミツクスなどの絶
縁材料１５により絶縁処理されて外部に導出され
ている。

また、前記ホツトランナー体１４には、ランナ
ー１３を加熱するためのボデイヒータ１７が前記
セラミツクス材料１５により絶縁処理されてホツ
トランナー体１４の外周に被冠される筒体１８内
に捲装されており、ランナー１３内を流通する樹
脂の保温溶融を図つている。さらに筒体１８の先
端には、円錐状笠部１９を備え、ホツトランナー
体１４の先端に空間部２０を形成して断熱用のエ
アギヤツプを設けてある。

なを、符号２１は、前記ホツトランナー体１４
の後端の膨出部２２と当接し、流通孔２３とラン
ナー１３とが連通できるように配設されるマニホ
ールド、２４は同じくホツトランナー体１４が装
着される金型部、２５はこの金型部２４に穿つた
必要数の冷却孔、２６はホツトランナー体１４を
金型部２４を装着する際の環状ホルダーである。

ところで、第３図にあつては金型部２４は前後
の二部材に分割され、ゲート側の部材に円錐状の
ブツシユ２７を装着して、ホツトランナー体１４
の先端から前部にかけてその外周を保護できるよ
うにしてあり、また、第４図にあつては、前記ホ
ツトランナー体１４の外周に、さらに、円筒体２
８を設けて、ゲート部１１に向けて冷却空気など
が作用できる冷却媒体の導入孔２９、およびゲー
ト部１１より外部に向う排出孔３０をそれぞれ穿
ち、ゲート部１１に臨まれる原料樹脂を強制的に
冷却できる構成としてある。

なを、ゲート部１１の外周には、冷却媒体の流
通を有効にするための環状凸処３１が穿つてあ
る。

また、それぞれの孔２９，３０には金型部２４
を介してチユーブなどの管体３２が接続してあ
る。

なを３３は、ボデイ温度センサー線を示す。

叙上の構成において作用を説明する。

各図に示す実施例において、ゲート１２の近傍
すなわち、ゲート部１１の外周に白金線１より成
る細少径の線径の熱線a₂をコイル状に捲装してあ
るので、この熱線a₂に通電して加熱させれば、ゲ
ート部１１の固定樹脂は、直ちに加熱溶融されて
所謂はゲート１２は開かれ、射出成形操作の働き
で射出成形が行われる。

ついで、熱線a₂への通電を停止すれば熱線a₂は
その発熱を停止し、ゲート部１１内の温度は下降
し、溶融樹脂は直ちに冷却固化する。すなわち、
ゲート１２は閉じる。

なを、第４図に示される実施例では、熱線a₂を
通電加熱状態の侭に保持して冷却媒体を導入孔２
９よりゲート部１１の外周の環状凹処３１に供給
すれば、該部分を局部的に強制的に冷却できるの
で、該部の樹脂は、冷却固化しゲート１２は閉じ
て同一作用を呈する。また、冷却媒体の流通を停
止すれば熱線a₂の加熱作用により該部１１が加熱
溶融され、再びゲート１２は開くこととなる。

ところで、ゲート部１１に捲装固着させたコイ
ル状の熱線a₂は白金線１であるため、耐酸化性が
あり酸化しないので、長寿命となり、しかも温度
の上昇に比例して抵抗値も増加するので高温が得
られる。そして、この白金線１を使用することに
より、細少径のコイル状の熱線a₂として得られる
のでコイルピツチを著しく狭くすることができ、
小容積を以つて長尺な線を捲回できる。

また、熱線a₂とボデイヒータ１７との相互の温
度制御は、それぞれ単独制御ができ、しかもとも
に、低電流、停電圧であるため、従来のニクロム
線の場合に比し、コントローラのコストも安価、
小形化が可能となる。

以上、この発明の実施例では、白金線１を用い
たが、この白金線１に代え、この白金線１と同効
金属が用いられることは勿論である。

〔発明の効果〕

この発明は叙上のように、熱線材料に、白金線
などの耐酸化性が優れ、温度の上昇に比例して抵
抗値が上昇する金属を用いてあるので、長寿命で
極超微少径の線径のコイル状熱線を用いることが
でき、しかも低電流、低電圧のため消費電力は尠
くてすみ、コントローラの小形、安価化が図ら
れ、さらに局部加熱（高温加熱）ができるため、
ゲート部に断熱材等は不要となり、構成を簡易化
でき、その上、間欠加熱制御は温度差が大きくと
れるので、あらゆる樹脂のゲート開閉に利用でき
る。

しかも、強制冷却方式との併用が容易となり、
ボデイとチツプとの両熱源の一回路制御も可能と
なる。

その上、線径が細少にできるので捲数を多くで
き、好みの高温制御も可能となるなどの効果を有
すると共に、ゲートに対して内部よりまたは外部
より局部加熱することができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係るホツトランナーチツ
プ装置の一実施例を示す要部構成の拡大縦断面
図、第２図ないし第４図は、それぞれこの発明の
他の実施例を示す使用状態の縦断面図、第５図
は、この発明に係る第２図に示す構成のホツトラ
ンナーチツプ装置の間欠温度制御によつて得られ
る温度変化グラフ、第６図は、従来例のホツトラ
ンナーチツプ装置の間欠温度制御によつて得られ
る温度変化グラフ、第７図は、第２図ないし第４
図に示す各実施例のコイル状に捲回した熱線の装
着状態を示す要部の拡大断面図である。１……白金線、a₁，a₂……熱線、３……ボデイ
ケース、４……チツプケース、６……中心孔、１
１……ゲート部、１２……ゲート、１３……ラン
ナー、１４……ホツトランナー体、１５……セラ
ミツクスなどの絶縁材料、１７……ボデイヒー
タ、２９……冷却媒体の導入孔、３０……排出
孔。

Claims

【特許請求の範囲】１温度に比例して抵抗値が増加し、かつ細少加
工性が高く、しかも耐酸化性のある金属線材を用
いて、細少径の線径の熱線を作り、これをゲート
近傍にコイル状に捲回して流通樹脂と非接触を保
持して縦装配設して成ることを特徴とするホツト
ランナーチツプ装置。２コイル状に捲回した細少径の熱線は、ランナ
ー内に縦装配設される尖鋭発熱体の尖鋭端部に配
設固定し、ゲートに対して内部より加熱するよう
にして成ることを特徴とする請求項１記載のホツ
トランナーチツプ装置。３コイル状に捲回した細少径の熱線は、溶融樹
脂が流通する中心孔を穿つたホツトランナー体の
先端に形成されるゲート近傍の外周にコイル状に
捲回してゲートに対して外部より加熱するように
して成ることを特徴とする請求項１記載のホツト
ランナーチツプ装置。４熱線を作る金属線材は白金線である請求項１
ないし３のいずれかに記載のホツトランナーチツ
プ装置。