JPH04226729A - 射出成形用ノズル - Google Patents

射出成形用ノズル

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JPH04226729A
JPH04226729A JP3206466A JP20646691A JPH04226729A JP H04226729 A JPH04226729 A JP H04226729A JP 3206466 A JP3206466 A JP 3206466A JP 20646691 A JP20646691 A JP 20646691A JP H04226729 A JPH04226729 A JP H04226729A
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layer
nozzle
steel
heating wire
injection molding
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JP3206466A
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Jobst Ulrich Gellert
ジョブスト、アルリッチ、ジェラート
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    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26—Moulds
    • B29C45/27—Sprue channels ; Runner channels or runner nozzles
    • B29C45/2737—Heating or cooling means therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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    • B29C45/26—Moulds
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    • B29C45/2737—Heating or cooling means therefor
    • B29C2045/2743—Electrical heating element constructions
    • B29C2045/2748—Insulating layers covering the electrical heating element

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は射出成形装置に係り、よ
り詳しくはセラミック材の絶縁層を施した電熱線を有す
る射出成形用ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】ら旋状に巻付けられる電熱線を用いる射
出成形用ノズルはよく知られている。例えば、出願人の
所有する米国特許第４２３８６７１号明細書には耐食性
を持たせたコア部を取囲む電気導体に巻付けたら旋形電
熱線が開示されている。
【０００３】最近のものでは、出願人の所有する米国特
許第４８６５５３５号明細書にノズルを取囲む電熱線を
ノーズ部まで延ばし、密集度を高めたものが示されてい
る。
【０００４】また、双方の特許に示されるように、キャ
ビティプレートとノズルとの間に絶縁空間を保って双方
の熱的絶縁を良好に保つこともよく知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】射出成形装置に対して
は、現在、装置を小形化するために部材の大きさをいま
以上小さくする一方、装置で扱う溶融材料をより高温度
のものに拡げたいとする要求があり、熱的絶縁を保つと
同時に、加熱および冷却を効果的に果たしながら、装置
を限界まで小さくすることが求められている。
【０００６】これは必要な温度を加熱手段で保持する射
出成形装置、あるいはゲート部周辺に冷却手段を用いる
ものにおいて、特に必要とされている。冷却を取り入れ
たゲートの例は米国特許第４６８７６１３号明細書に開
示されている。また、加熱を取り入れたものは、出願人
の所有する米国特許第４９１１６３６号および同第４９
２２０８２号明細書にこうした例をみることができる。
【０００７】また、これらの従来の装置を使用して満足
のいく加工を行なうには限界があり、サイクルタイムが
長くなる一つの要因となっている。このため、ゲート部
周辺の加熱と冷却とに係わる部分の配置の問題と同様に
、温度上昇に要する時間を短くすることも重要な問題で
ある。
【０００８】従来技術によるノズルはそれに適した場面
で使う分には満足のいく働きを得ることができるが、良
好な熱伝導を保つには問題があり、さらにゲートに近付
けて設けられる加熱ないし冷却手段が構造的に弱くなり
易いという欠点がある。
【０００９】したがって、本発明の目的はノズルに巻付
けて使用される電熱線からそのノズルへの熱の移動を効
率よく果たし、かつノズルに巻付けた電熱線の保持を強
固に保つことができるようにした射出成形用ノズルを提
供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明はキャビティプレートに穿たれた孔に装着さ
れる射出成形用ノズルであって、ノズルは前端部と後端
部とを有し、その後端部の入口からキャビティに至るゲ
ートにかけて溶融材料を導くために中心を貫いて溶融材
料通路を形成すると共に、この溶融材料通路の少なくと
も一部を取囲むら旋形巻線部を形成するように、電気的
絶縁を施した電熱線を巻付けて構成したものにおいて、
電熱線の巻線部外面を覆うように鋼による層と、絶縁材
料による層とを交互に複数層形成してなり、鋼の層は巻
線部の外側を覆うようにスプレされた内層と、外側のス
プレされた外層とを備え、内層以外の鋼の各層は内側に
隣接する絶縁材料の１層を覆うようにスプレされ、絶縁
材料の各層は内側の鋼の１層を覆うようにスプレされる
ことを特徴とするものである。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。
【００１２】図１は、射出成形装置の一部分を断面した
ところを示している。溶融材料通路１０は、マニホール
ド延長部１４内に形成された共通の入口１２からその出
口１８で複数の経路に分岐させているマニホールド１６
にかけて延びている。図１に示すように、各分岐通路２
０は後部ノズル２２および前部ノズル２４を貫いて、そ
の先でキャビティ２８に通じさせたゲート２６まで延び
ている。後部ノズル２２は、ら旋状に巻回された電熱線
３０を有する使用実績のあるノズルで、一方また、前部
ノズル２４は、本発明の好ましい実施例に従うノズルで
あって、これは後に図２を参照して詳しく説明される。
【００１３】マニホールド１６は、そこにろう付けで一
体化された電熱線３２によって加熱されるようになって
いる。このマニホールドは、中心に備えられる位置決め
リング３４と、上面にある絶縁圧力パッド３６とにより
所定の位置へ保持される。この位置決めリング３４は、
マニホールド１６とスペーサプレート４０との間に絶縁
空間３８を保つように双方にわたして設けられる。絶縁
圧力パッド３６は、マニホールド１６と締付プレート４
４との間にもう一つの絶縁空間４２を保ち、これらのス
ペーサプレート４０、締付プレート４４およびキャビテ
ィプレート４６は冷却通路４８を通して送られる冷却水
によって冷却されるようになっている。この締付プレー
ト４４とスペーサプレート４０とは、キャビティプレー
ト４６まで延びるボルト５０によって所定の位置へ固定
される。マニホールド延長部１４は、止めねじ５２と止
めねじ５６によって締付プレート４４に固定された位置
決めカラー５４とによって所定の位置に保持される。
【００１４】後部ノズル２２は、各々、スペーサプレー
ト４０内に穿たれた縦孔５８に装着される。このとき、
後部ノズル２２は、マニホールド１６から延びる出口１
８の一つと溶融材料通路６４とを同心に保ち、肩面６２
に絶縁フランジ６０を当接して取付ける。また、このと
き、もう一つの絶縁空間６６が後部ノズル２２の外面と
、スペーサプレート４０の内面との間に形成される。 本実施例の後部ノズル２２の前端部６８には、前部ノズ
ル２４の後端部７２に装着されるゲートインサート７０
が備えられる。
【００１５】一方、図２は、キャビティプレート４６に
形成された縦孔７３に取り付けられた本発明の好ましい
実施例による前部ノズル２４の詳細を示すものである。 前部ノズル２４には、後端部７２を備えた直径の大きい
カラー部７８および前端部８２を備えた直径の大きいカ
ラー部８０との間に形成される円筒部７６を持つノズル
本体７４が備えられる。また、このノズル本体７４は、
溶融材料通路６４と同心を保っている入口８６からゲー
ト２６にかけて中心を貫いて形成される溶融材料通路８
４を有する。電熱線８８は、ら旋形巻線部９０と、外部
ターミナル９４にかけて外側に向かって延びる延長部９
２とから構成される。この巻線部９０は、ノズル本体７
４の円筒部７６に互いに隣接して巻付けられたコイル９
６を形づくる。また、ノズル２４には、温度を検出する
サーモカップル（図示せず）が取付けられる。本実施例
のサーモカップルは、電熱線８８の巻線部９０に近づけ
るために外部ターミナル９４と隣り合うノズル本体７４
に穿たれた貫通孔（図示せず）に装着される。このサー
モカップルは、ゲート２６の周辺部に近付けるために前
端部に迫る位置に設けることもできる。
【００１６】コイル９６は、その全域にわたってプラズ
マスプレを施して形成されるステンレス鋼の薄い内層９
８によって覆われている。このステンレス鋼の内層９８
は、外側全域にわたってプラズマスプレを施して形成さ
れる。例えば、アルミナのようなセラミック材料の層１
００によって覆われる。図２に示すように、この層の形
成はフラズマスプレを用いてその都度下の層を覆いなが
ら、交互に数回にわたりステンレス鋼の層１０２とセラ
ミック材料の層１０４とを形成して行なわれる。
【００１７】本実施例のステンレス鋼の層１０２は、約
０．０５ｍｍ（０．００２インチ）、そしてセラミック
材料の層１０４は、約０．２５ｍｍ（０．０７インチ）
の厚さを有する。勿論、この厚さは一例にすぎず、他の
適当な値の厚さをもって代えることができる。ちなみに
、セラミック材料の層１０４をアルミナで形成する場合
、その厚さを０．５ｍｍ（０．０２インチ）よりも厚く
すると、割れの発生が多くなることが確認されている。 この割れは、ステンレス鋼とアルミナの層を交互に形成
する本実施例の方法により回避することができる。
【００１８】最も外側のセラミック材料の層１０６は、
これを覆い尽くす厚いステンレス鋼の外層１０８によっ
て覆われる。本実施例におけるステンレス鋼の外層１０
８は、約１．２７ｍｍ（０．０５インチ）の厚さを有す
る。これは実施例以外にも他の適当な厚さをもって代え
ることができる。最終的に、ステンレス鋼の外層１０８
の外側には、プラズマスプレによりニッケル層１１０が
形成される。このニッケル層１１０は機械加工によって
精度の高い外面１１２に仕上げるために施される。　　
本実施例の電熱線は、例えば、鋼製のケーシング１１８
に収容された酸化マグネシウム１１８のような粉末電気
絶縁材料を貫くニッケルークロム抵抗線１１４が使用さ
れる。電熱線８８のコイルは、真空炉を使って行なわれ
る第１のろう付け工程でニッケル金属１２０内に一体に
成形される。このろう付け工程では、ある温度のもとに
起こる毛細管作用でステンレス鋼の内層９８の内部にあ
るコイル９６周囲の空間へニッケル金属が流れ、その凝
固によりコイル９６のケーシング１１８とノズル本体７
４の円筒部７６とが冶金的に結合される。この冶金的結
合は、溶融材料通路８４の周囲でコイル９６からノズル
本体７４の円筒部７６にかけての効果的、かつ、均一な
熱の移動をもたらすことになる。また、双方が冶金的に
結合されるので、コイル９６をノズル本体７４に強固に
保持することが可能である。
【００１９】中空のカラーあるいは当て金１２２は、カ
ラー部７８に近いステンレス鋼の外層１０８の被覆され
た後端部１２４全域を囲うように装着される。この当て
金１２２は、銅ーニッケルろう付けペーストを使い、真
空炉を使って行なわれる第２のろう付け工程で所定の位
置へ一体にろう付けされる。この当て金１２２には、電
熱線８８の延長部９２を取付けるために溝（図示せず）
が形成され、さらにカラー部７８と当て金１２２とは、
双方が一つに組合わされた状態で外部ターミナル９４を
取付けられるようになっている。
【００２０】使用にあたり、射出成形装置は図１に示す
ように組立てられ、さらに、マニホールド１６と双方の
ノズル２２、２４とを所定の運転温度に加熱するために
電熱線３０、３２と電熱線８８とに電気が流される。こ
の後、高温の溶融材料が決まったサイクルで射出成形機
（図示せず）から入口１２を通して溶融材料通路１０に
導かれる。この溶融材料は、マニホールド１６で分岐し
、各々後部および前部ノズル２２、２４の溶融材料通路
６４、６８を経てゲート２６まで流れ、キャビティ２８
内を満たす。キャビティ２８内か満たされた後も、充填
を完了させるために射出圧力を保ち、その後、射出圧力
を逃がす。このとき、必要な温度を加熱手段を用いて保
持しているもの、あるいは、ゲート周辺に冷却手段を用
いるものにおいては、ゲート２６に対する冷却効果を与
えるように型を開く前の短い時間、熱の流れを制限する
。これは、電熱線８８に対する電気出力の調節によって
行なう。短い冷却時間を経た後、成形品を取出すために
型を開く。型を開けた後に、直ちにゲート２６を塞ぐ溶
融材料を溶かすために電熱線８８に電気が流され、型を
閉じた後に、次の成形のために射出圧力を高める過程で
ゲート２６への通じを確保する。
【００２１】この成形サイクルは、キャビティの大きさ
、形状および成形材料の種類によって決められるある周
期のもとで連続して行われる。
【００２２】本発明は、上記した好ましい実施例に限ら
れない。特に、ステンレス鋼の層１０２およびセラミッ
ク材料の層１０４は、その数と厚さについて使用する場
合に応じて、それに適した数と厚さを持つものに変更し
て実施する。
【００２３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ノズルにら旋形に巻付けられた電熱線の巻線
部外面を覆うように鋼による層と、絶縁材料による層と
を交互に複数層にわたり形成したので、電熱線からノズ
ルへの熱の移動を効率的、かつ均一に果たすことができ
る。
【００２４】また、本発明によれば、ろう付けをもって
ノズルと電熱線とを冶金的に結合したから、電熱線の保
持を長期間にわたり強固に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるノズルを組込んだ射出成形装置の
一部分を示す断面図。
【図２】図１に示されるノズルを拡大して示す断面図。
【符号の説明】
２２　　後部ノズル ２４　　前部ノズル ３０、８８　　電熱線 ４６　　キャビティプレート ７４　　ノズル本体 ７８、８０　　カラー部 ９０　　巻線部 ９６　　コイル ９８　　ステンレス鋼の内層 １００、１０４　　セラミック材料の層１０８　　ステ
ンレス鋼の外層 １２２　　当て金

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】キャビティプレートに穿たれた孔に装着さ
    れる射出成形用ノズルであって、該ノズルは前端部と後
    端部とを有し、前記後端部の入口からキャビティに至る
    ゲートにかけて溶融材料を導くために中心を貫いて溶融
    材料通路を形成すると共に、この溶融材料通路の少なく
    とも一部を取囲むら旋形巻線部を形成するように、電気
    的絶縁を施した電熱線を巻付けて構成したものにおいて
    、前記電熱線の巻線部外面を覆うように鋼による層と、
    絶縁材料による層とを交互に複数層形成してなり、前記
    鋼の層は前記巻線部の外側を覆うようにスプレされた内
    層と、外側のスプレされた外層とを備え、前記内層以外
    の前記鋼の各層は内側に隣接する該絶縁材料の１層を覆
    うようにスプレされ、前記絶縁材料の各層は内側の該鋼
    の１層を覆うようにスプレされることを特徴とする射出
    成形用ノズル。
  2. 【請求項２】前記鋼により形成される内層および外層の
    うち、内層は薄く、外層はそれよりも厚く形成した請求
    項１記載のノズル。
  3. 【請求項３】前記電熱線の巻線部を互いに隣接して巻か
    れるコイルに形成した請求項２記載のノズル。
  4. 【請求項４】前記ノズルの本体を前記電熱線のコイルを
    巻付けるための円筒部として形成し、その円筒部を前記
    後端部に外方向に突出させた後部カラー部と、前記前端
    部で外方向に突出させた前部カラー部との間に形成した
    請求項２記載のノズル。
  5. 【請求項５】前記後部カラー部に隣接する前記外層の一
    部を囲むようにそこに一体にろう付けされる当て金を設
    けた請求項３記載のノズル。
  6. 【請求項６】前記外層をニッケルで被覆して構成した請
    求項１記載のノズル。
  7. 【請求項７】前記鋼による層をステンレス鋼で構成した
    請求項１記載のノズル。
  8. 【請求項８】前記絶縁材料の層をアルミナで構成した請
    求項１記載のノズル。
JP3206466A 1990-07-27 1991-07-23 射出成形用ノズル Pending JPH04226729A (ja)

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CA002022124A CA2022124A1 (en) 1990-07-27 1990-07-27 Insulated injection molding nozzle
CA2022124 1990-07-27

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ID=4145571

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JP3206466A Pending JPH04226729A (ja) 1990-07-27 1991-07-23 射出成形用ノズル

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US (1) US5051086A (ja)
EP (1) EP0468483A3 (ja)
JP (1) JPH04226729A (ja)
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