JPH05507445A - 改良ホットランナ金型構成体とその使用 - Google Patents
改良ホットランナ金型構成体とその使用Info
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- JPH05507445A JPH05507445A JP91503832A JP50383291A JPH05507445A JP H05507445 A JPH05507445 A JP H05507445A JP 91503832 A JP91503832 A JP 91503832A JP 50383291 A JP50383291 A JP 50383291A JP H05507445 A JPH05507445 A JP H05507445A
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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】
改良ホットランナ金型構成体とその使用技術分野
本発明は複数のニードル弁、具体的にはスプリング偏倚式ニードル弁と組合され
た改良ランナレス、即ちホットランナ金型構成体、及びこの構成体を用いたホン
トランナ射出成形方法、好ましくは保圧室式の射出成形方法に関する。
背景技術
可塑性材料の射出成形用の保圧室システムと、射出成形で使用されるモールドゲ
ートを開閉するスプリング偏倚式のニードル弁は知られている。
このスプリング偏倚手段は射出成形中のメルト圧と協彷する弁駆動手段を提供す
る。
スプリング偏倚式に代るものとしては、油圧式、空圧式、電磁式等の公知な弁駆
動手段がある。
公知の射出成形機は、可塑性材料を可塑化、計量そして射出する手段を具備した
機本体、機本体からのノズル流路を形成するノズル、及び複数のランチとゲート
を有するキャビティを規定した金型構成体を有している。金型構成体は機本体内
部と、モールドキャビティの間をランナを含むノズル流路を通じて連通させるよ
うに組合されている。射出成形機は:
可塑性材料を毎ショットサイクルで、機本体を加熱する間に可塑化し、計量する
工程;
この熱可塑化材料を加圧下でノズル流路を通じてモールドキャビティに射出する
工程;
金型構成体を冷却し、それによりその内で成形品を提供し、且つ冷却する間に、
この熱射材料の少くとも1部分を全モールドキャビティ内に加圧下で保留する工
程を含む射出成形方法を実施する。
このような射出成形機を使用することにより、上記特徴を有する方法はこれまで
広く利用されている非保圧室システムにおいて適用され得る。このシステムでは
、ノズル流路は射出工程後にも機本体に対し開状態に維持され、保圧が射出機そ
れ自体のスクリエー射出プランジャによって与えられる。
しかしながら、広く利用されている上記システムに較べ、著しく短縮されたショ
ットサイクル期間により生産性を高める保圧室システムを具備したこの種射出成
形機を用いて上記特徴を適用するのが一層好ましい。この保圧室システムによれ
ば、ノズル流路はその途中で、射出工程の後ではあるが材料保圧工程が実行され
ている間に、機本体とモールドキャビティ間の連通が遮断され、そしてこのノズ
ル流路遮断するや、或いはその後で可塑、計量工程が次回ショット、即ち射出の
ために射出機によって実施される。
このような保圧室システムに関しては、三種のシステムがある。
その1種はEP 0204133A1、GB特許第888,448号等々に開示
されており、このシステムでは:ピストンシリンダがノズル流路と連携して、ビ
ストンストロークに従って容積の変動する閉空間がモールドキャビティとノズル
流路の組合せ或いはこの組合せとピストンシリンダとによって、ノズル流路の遮
断された状態において、規定されるようになっており;そして保圧工程において
、この閉空間に詰込まれた射出材料がノズル流路遮断されるやピストンシリンダ
によって外保圧力を受ける。
もう1種のシステムは、本出願人により出願された国際出H(英文)第P(:T
/JP89101052号に開示されている。このシステムにおいては、保圧工
程中にキャビティとそれに続くノズル流路の前部分から成る閉空間がノズル流路
遮断状態で容積固定され、それによりこの閉空間に詰込まれた射出材料が内保圧
力を奏すようにする。
第3種のシステムは上記第2種システムの改良版であり、これまた本出願人の出
願した国際出l1l(英文)第PCT/JP90100300号に開示されてい
る。このシステムでは、上記内保圧室システムを有して、各ショットで固定閉空
間に詰込まれた材料がノズル流路遮断するや、或いはその後で詰込み材料の過剰
部分があればそれを機系外に排出することにより再計量され、即ち調節される。
米国特許第3,800,027号は軸方向チップを具備するプローブを有する先
鋭端間火熱発生モジュールの最初のものを開示し、米国特許第4,643,66
4号はこの最初のモジュールの改良版を開示している。
従来のモジュールは、射出成形のために、軸方向ゲートにある可デ性材料の冷局
部を1時的且つ瞬間的に加熱してゲートを開くのに非常に有効である。この冷材
料局部はキャビティ内の成形品と一体になっている部分であるが、金型の型開き
後には成形品を取り出すためにこれから分離されるが、金型構成体内の熱残留材
料部分とは一体状態にある。
モジュールは、軸方向チップの近傍に出口を有する材料流路を内部に形成された
長尺本体を有し、この流路が射出機のノズルに連通したホットランナモールドの
ランチを軸方向ゲートと連通させて、熱材料がこのノズルからモールドキャビテ
イヘランナ次いで軸方向ゲートに形成された環状空隙を通って流れ得るようにな
っている。
冷材料局部がこの環状空隙を満しているが、この空隙は軸方向ゲートや軸方量子
ノブに対し相対的に小さい厚みを有するように設計されている。それ故に、冷材
料局部は軸方向チップの瞬間的加熱によって容易且つ迅速に溶融され得る。
従来技術によれば、上述の保圧室システムは複数本のこの種先鋭端間欠熱発生モ
ジュールを含み、これらが複数個のランナレス成形品を同時に作成するためのホ
ットランナ射出成形を実施するためにノズル流路内のランナに組込まれている。
このモジュールはそのチップを瞬間的に加熱するタイミングを制御するだめの複
雑且つ高価なコントローラを要求する。これらのチップは毎ショットサイクルで
射出直前に瞬間的且つ同時に加熱される。このチップ加熱は各ゲートにある冷材
料を瞬間且つ同時に溶融する作用効果を与えることが望まれるが、実際にはこの
ような作用効果を得るのは容易ではない。更に、ゲートにおけるこの冷材料が期
待に反してゲート閉鎖用のプラグとして有効に仇かないという問題がある。この
観点から、金型構成体に対し相対的にノズルを機本体と共に引き戻してランチ内
のメルト圧の減少を伴うサックバンクを行い、それによりゲートにある冷材料と
共にメルトのたれ流れがキャビティモールドの型開き時に発生するのを阻止する
ことを一般的に行っている。チップ長を大きくすることによりゲートにおける冷
材料のプラグ効果を高めて、サンタバック揉作を省略することも可能である。し
がし、ゲートにおける長い冷材料を瞬間的に溶融することが容易でないという別
の問題がある。結果として、この長い冷材料は後続の熱材料、即ちメルトを伴っ
て、射出直前に完全に溶融することなくキャビティの中に移動しがちである。こ
のことが、冷材料が成形品を害する原因となる。このような現状において、成形
品のこの種ダメージを発生させることなくゲートを開閉する望ましい作用効果を
発揮する組合せとなるべきモジュールとコントローラを低コストで提供すること
は容易ではない。
ゲート開閉用のスプリング偏倚式の上述のニードル弁は非保圧室システムにおい
てこれまで通用されて来た。この種の弁はノズル弁とも称され、多数の特許文献
、例えば特公昭第62−13889号と特開昭第5L65639号に開示されて
いる。これらのニードル弁はランナモールドに各々これに収容した個別のスプリ
ング偏倚手段と共に装置されていて、ランナモールド内に形成されているランチ
のメルト圧を変化させることにより起動される。
従来から、別種のニードル弁としてピストンシリンダ式のものがある。油、空気
或いは電磁の複数個のピストンシリンダをランナモールド内に装置して、対応す
るゲートを開閉するために個々のニードル弁体を起動する。
上記二種のニードル弁は、複数の弁群の開閉繰作を同期させることは実際上容易
でないという共通の問題を有している。弁の同期化が出来ないことは複数のモー
ルドキャビティ内で同時に成形された製品群の重量が著しく変動したり、欠陥成
形品をもたらす結果となる。
各ニードル弁はそのニードル弁体を駆動する個別の手段を有し、この駆動手段が
実質的な半径方向空間を占めているので、多重キャビティモールドとランナモー
ルドがこれらの弁を収容出来るだけ大きい半径方向のサイズにせざるを得ないと
いうもう1つの共通の問題がある。更に、一般的に、弁駆動手段をランナモール
ド内に装置させるのに、これら弁駆動手段を組込むようにランナモールドを設計
することは容易ではない。
発明の開示
本発明の目的は、先行技術に係わるニードル弁の上述の不有益を解消する、色々
の種類のホントランナ射出成形に使用するための改良された金型構成体を提供す
ることにある。
本発明のもう1つの目的は、本発明の改良金型構成体を用いて、複数個のランナ
レス成形品を同時に製造するための、保圧室システムにおけるホットランナ射出
成形の方法を提供することにある。
本発明によれば、複数のモールドキャビティのその内に規定されたゲート群を開
閉するための対応する複数のニードル弁群と組合されたホットランナ金型構成体
において、これらニードル弁群が金型構成体の外側に設けた共通の弁駆動手段を
有していることを特徴とするホットランナ金型構成体が提供される。
この場合、答弁のニードル弁体は金型構成体の内部からその外部へ金型構成体に
形成された対応する孔を通じて外延するように設けられ、そしてゲートと協彷す
るための弁頭を形成した自由端と外部の弁駆動手段に固定された他端を有してい
る。
弁駆動手段は、油圧式、空圧式、電磁式或いはスプリング偏倚式であり得る。
スプリング偏倚式のニードル弁と組合された金型構成体に関しては、本発明は以
下に具現される金型構成体を提供する。
本発明によって提供される、上述のホットランナ射出成形に使用するための金型
構成体は;夫々軸方向へ延長したゲートを有する複数のキャビティ群を規定した
キャビティモールド;キャビティモールドに着脱可能に連結されていて、キャビ
ティモールドの対応するゲートとノズルを形成する射出機の軸方向に延長した前
部とに連通した複数の軸方向へ延長したランナ群を形成しているマニホールドを
含むランナモールド;及び対応するゲート群を開閉するために、メルト圧を変化
させることにより起動されるスプリング偏倚式の複数のニードル弁群を含んで成
る。答弁は、ニードル或いはプローブの形式の軸方向へ延長する弁体を含んで成
り、この弁体がこれとの間で半径方向の空隙を有する弁室として彷く対応するラ
ンナに挿入されている。このニードル弁体はその前端に弁頭を有し、この弁頭が
対応するゲートと協彷する。各ニードル弁体はランナモールドから軸方向且つ後
方へそれに穿設された対応する孔を通して延長していて、この孔を通って軸方向
へ移動可能であるがこの孔を実質的に気密にするように孔に対してその半径方向
に適合している。複数のニードル弁群は、更に孔を実質的に気密にするように設
けた共通の手段を含んで成る。これらニードル弁群は更に、ランナモールドの外
側に設けたものであって、ランナモールドの外側に配設された第1のストッパに
対してニードル弁体を偏倚させて、それによって弁頭群がゲート群を閉じるよう
にした共通の偏倚手段を含んで成る。
この共通偏倚手段は、ランナモールドの外側に設けられた半径方向へ延長した板
体であって、ランナモールドの外側に設けた前記ストッパに対しニードル弁体群
を偏倚させ、即ち付勢させ、それにより弁頭群がゲート群を閉じるようにするた
めの軸方向へ移動可能な共通フランジを含んだものであってもよい。
好ましくは、この共通偏倚手段は二ランナモールドの外部に配設した半径方向に
延長する板体のフランジであって、そこからニードル弁体が先方へ延長している
、斯\る軸方向動可能な共通フランジ;このフランジ板の外部にこれとの間に軸
方向空隙を以って配設された半径方向に延長する板体の固定した共通バネ座;弁
群の共通な開閉位置に対応する可動フランジ板の軸方向前位置と後位置を夫々規
定するように設けた第2ストツパと上述の第1ストッパ;固定バネ座板に取付け
た、可動フランジ板を半径方向で支持し且つ軸方向へ案内する手段;フランジ板
をバネ座板に対し相対的に第1ストツパに対抗して偏倚する、即ち付勢するよう
にフランジ板とバネ座板の両者間の空隙に設けた軸方向へ延長する複数のスプリ
ングを含んで構成されている。
共通偏倚手段は更に、コイル形の主スプリングをその軸長に関して調節し、それ
によってフランジ板に対して作用する全スプリング力を調節する手段を含んで成
る。バネ座板はノズルとランナモールドの後部中空延長体との組合せ体が挿入さ
れる中央孔を有している。
フランジ板はバネ座板の中央孔と共軸の中央孔を有している。好ましくは、スプ
リング調節手段は:フランジ板から後方へ延長し、その中央孔を囲む軸方向の中
空ボルト;及びこのボルトに螺結される調節ナンドを含んで成る。中空ボルトは
、これに主コイルスプリングが取巻かれていて、調節ナツトとバネ座板の間に規
定された軸方向空隙に配置されている。
好ましくは、上記支持案内手段は、バネ座板から前方へ延長する複数の軸方向ロ
ッドを含んで成る。少くとも、幾本かのロッドには主スプリング以外のコイル形
の軸方向スプリングが巻回されている。
これらスプリング巻回ロッドはフランジ板に穿設された対応する孔に挿入され、
この孔に滑動可能に適合している。
好ましくは、残余のロッドは段差形状のものであって、各々がフランジ板に穿設
された対応する孔の中で軸方向に滑動可能な前部と第2ストンパを提供する肩を
形成した後部を有している。
ランナモールド並びにキャビティに対し、バネ座板の軸方向位置を相対的に固定
するためのスペーサ手段を設けてもよい、このスペーサ手段は第1ストツパを提
供する肩を有しており、この第1ストンバが弁群の閉位置でフランジ板に対し当
接することになる。
好ましくは、各ニードル弁体はフランジ板に穿設された対応するネジ孔に螺結さ
れるネジ部を有していて、それによりフランジ板から延長する弁体前部をその軸
方向に関して調節する。
ゲートを開閉するために、夫々異なるメルト圧によりニードル弁群を起動させる
ために、各ニードル弁体はその前端に円錐台形チップを形成している前部、及び
それから段差状に拡大した大径の隣接部を有している。この拡大部はフランジ板
の対応する孔に半径方向で適合している。このフランジ板は射出が行われるとき
、ランナ内のメルト圧によって、全てのニードル弁体群と共に第2ストンパへ向
けて軸方向に移動し、全てのゲート群を開放する。このメルト圧は拡大部と前部
間の全差分断面積に作用する。この関係から、全スプリング力と弁システムで生
じるg振力の合力に抗した所定のメルト力を生み出し、それによってフランジ板
が全ゲート群を開放する、後方移動を開始することが出来るだけの大きさの全差
分断面積を設計するのが好ましい。
好ましくは、ランナモールドは複数の軸方向前部延長体群を存し、各々がその中
にランナを形成していて、そのランチ周囲近傍にボデーヒータを具備している。
各ゲートはキャビティモールドに代り対応する前部延長体に形成するようにして
もよい、各ニードル弁体はボデーヒータを内蔵してもよい、しかし、ランナモー
ルドの各軸方向前部延長体が材料を間欠的に且つ瞬間的に加熱するために、対応
するゲートの周囲近傍においてチップヒータを具備しているならば、弁体の上記
ボデーヒータは要求されない。
これらのヒータは、ゲートが開放されるときにゲートにおいて発生して弁頭に対
し作用することになる11!擦を減じるために設けられる。
モールドの対応する孔には対応する弁体が半径方向で適合しているが、好ましく
はこの孔の周囲近傍に追加のヒータを設けて、この孔に生じる摩擦の増大を阻止
するようにする。
ランナモールドの上記追加ヒータに代るものとして、別の追加のヒータをランナ
モールドの孔に半径方向に適合するニードル弁体部分に配設して、上記と同じ効
果を発揮させるようにしてもよい。
本発明のニードル弁は、弁頭が弁閉位置でゲートに対し当接する弁座式であり得
る。或いは、この弁はゲートが閉じたときには、弁頭がゲートに挿入されて、半
径方向でゲートに適合するスプール式であってもよい。これらいづれのケースで
も、弁開位1にあるときには、弁頭が前方へ移動してキャビティ内に入り込むよ
うに強制されるものであってもよい。
しかし、ゲートが閉したときに、弁頭がゲートからランチ内に後退している方が
一層好ましい、これは、弁頭が成形品を損うことがないのに対し、前者のケース
の弁頭であれば成形品がゲートに対応する局部で損われることになるからである
。
各弁頭が円筒ロッド形であり、対応するゲートがこのロッドヘッドが半径方向で
適合する円筒形の孔を構成している、斯\るスプール式弁に関しては、ゲートが
その円筒面においてその軸のまわりでゲート後部に形成された複数の軸方向溝を
有していて、ゲート後部が弁開位置においては円筒弁頭を共軸的に保持している
間にゲート前部がこれらの軸方向溝を通じて対応するランチと連通出来るように
するのが好ましい。
ニードル弁体に関しては、これが単一部材、即ち1部品でなく、二つの個別部品
であってもよい、単一部品弁体の場合には、ランナモールドの真直な気密化孔が
単一軸を有するのに対し、2種部品弁体の場合には、対応する気密化孔が互いに
偏心して異なる軸を有する前部と後部のセクションを有する段差形式のものであ
る。この弁体前部品は前部孔セクションに半径方向で適合しているが、弁体後部
品は後部孔セクションに両者間の半径方向空隙を以って挿入されている0両弁体
部品は半径方向へ延長する端面を有し、そこで両部品がメルト圧とスプリング力
によって互いに当接するが、この当接している間は後部品が両者の異なる軸間の
半径方向ギャップ内で前部品に対し相対的に半径方向へ移動出来るようになって
いる。従って、段差気密化孔を伴う2種部品弁体は、これらがランナモールドが
熱膨張してランナモールドの前後の部材間に相対的に大きな熱膨張差が生れる場
合に、長期ランの射出成形において抵抗が低減されて円滑な弁操作が確保される
とういう利点がある。この種の異なる熱膨張は弁体の気密化孔を通じての往復動
に抗する抵抗を増大させがちである。単一部品弁体の場合には、この異なる熱膨
張によってその本来の軸に対し相対的に曲げられがちであるのに対し、2種の部
品弁体の場合には、前部品に対する後部品の半径方向の相対動がこの異なる熱膨
張を補償するように生じることが許される。固定バネ座板が加熱されるか、或い
はランナモールド本体に熱的に良好に接続している限りは、この種異なる熱膨張
は単一部品弁体による円滑な弁操作が実質的に確保されるだけの低レベルに減じ
られ得る。
本発明の上記金型構成体では、ゲート開じの同期は各ショットで確保され、ラン
ナモールド内の答弁によって占められる半径方向空間は従来の弁の場合に比較し
て著しく減少する。即ち、弁偏倚手段がランナモールドの外に配位しているので
、各ランチはニードル弁体のみを収容する。この偏倚手段はランナ内のメルト及
び/或いはランナモールドに与えられる熱エネルギーによって損われないことに
なり、この事にもう1つの利点がある。
更に、スプリング力と各弁体長を必要に応して調節することが容易であるのに対
し、先行技術の弁はこの種の調節をすることが出来ない。
本発明の上記金型構成体は広く利用されている非保圧室システムと保圧室システ
ムの両者において有効且つ有益に利用出来る。非保圧室システムの場合には、本
発明の金型構成体は従来のホントランナ金型構成体と同様に使用出来る。
この観点から、本発明によれば、保圧室システムが下記の通り使用される。
本発明によれば、ゲートを有する少くとも1個、好ましくは多数個のモールドキ
ャビティを含む上述の第2種の保圧室システムによるホットランナ射出成形方法
において、メルト圧を変化させることにより起動されるゲート開閉用のスプリン
グ偏倚式のニードル弁を用い、このシステムで生じる摩擦とスプリングの組合せ
に対するメルト圧を与える材料、即ちメルトの射出によりゲートを強制的に開き
、メルト圧が減少する保圧工程の期間にはゲート開きを維持し、そしてノズル流
路遮断を解除してそれによりメルト圧を更に減少させることによりゲートを閉し
るようにすることを特徴とする方法が提供される。
上記方法にあっては、計量はノズル流路遮断の間に完了し、その後でこの遮断は
ゲートを閉じるために解除される。或いは、ノズル流路遮断の間に計量の初期段
階を実行し、計量の最終段階はノズル流路遮断を解除してゲートを閉じた時点で
実行してもよい。
この方法は、上述の第3種の保圧室システムにおいて、再計量が保圧室で実行さ
れるときに適用してもよい。
前述の第1種の保圧室システムの場合の本発明によるホットランナ射出成形方法
は、保圧室に係わるピストンシリンダを起動させてゲート開じのためにメルト圧
を減少させることに特徴がある。
図面の簡単な説明
図1は、内保圧室システム式の本発明のホットランナ射出成形機を示す断面図で
あって二種の金型構成体の例を示しており;図2は図1の金型構成体例の1つに
組込まれた本発明のスプリング偏倚式ニードル弁群を1部示す分解斜視図であり
;図3は図1に示すニードル弁の後部を示す拡大断面図であり;図4Aと図4B
は図1に示す金型構成体のゲートと弁の弁頭の拡大断面を示す説明図であり;
図5は本発明に係わるホットランナ金型構成体の別の例を部分的に示す説明図で
あり;
図6は図5の金型構成体に組込まれるスプール弁式の弁頭とゲートの組合せを示
す説明図である。
発明を実施するための最良の形態
図1は、本発明に係わる内保圧室システムのホントランナ射出成形機を示してい
る。しかし、この射出成形機に組込まれた金型構成体に関しては、図の上半分と
下半分に二種の実施例を夫々示している。
図1において、ホントランナ射出成形機は従来の単一ノくレル弐射出機1とこれ
と組合された金型構成体10を有する。射出機1はノズル22においてサックバ
ックが出来るように軸方向に移動可能である。射出、可望及び計量の操作のため
に、射出機は、内部にスクリュープランジャ3を有するバレル2、このプランジ
ャ3に連結したピストンを具備したピストンシリンダ(図示省略)、及びノ<レ
ル2から前方へ伸びる円筒中空シリンダ延長体を含んで構成されている。金型構
成体10はキャビティモールド11とマニホルド13aが内部で組合されて成る
ランナモールド13を含んで成る。キャビティモールド11は固定半金型11a
(図示)と可動半金型(図示省略)から成り、両者が冷却手段を有し、成形品群
のための複数個のモールドキャビティを有している曇
ランナモールド13は加熱手段15を有している。各キャビティはゲート11B
を有している。キャビティモールド11の固定半金型はランナモールド13に着
脱可能に連結している。
中空延長体20は三種の部品、即ち前部21の所謂「スブルーブソソユ」、中間
ピストン部220所謂スプルーブツシュに軸方向に挿される「ノズル」、及びノ
ズル22に連結した後部23に分割されている。この円筒中空延長体20はその
周囲にバンドヒータを具備している。
ホットランナモールド13と射出機1の円筒延長体20は、この組合せでバレル
2の内部をキャビティゲートl IBと連通させる中空ノズル流路Yを規定した
中空延長体を構成している。
円筒延長体後部23は弁手段40と組合されている。ノズル流路Yは弁手段40
とキャビティゲート11Bの間に内保圧室Xを形成している。
円筒延長体20の中間ピストン部22は円筒体と、前部21に対しその当接端面
においてストッパとして彷き、且つ材料射出時のホットメルトの漏れを阻止する
気密化、即ちシール手段として彷くように配設した環状フランジから成る。
前部21に対するノズル22の相対的な軸方向位置はフランジが前部21の当接
端面に対して当接したときに固定される。射出機lはノズル22と共に上記位置
から所定ストロークだけサックバックされる。
弁手段40は、駆動手段、例えば円筒後部23に設けたパルスモータ(図示省略
)及びモータから垂直に延長した円形弁棒42を含んで成る、後部23はノズル
流路Yを横断する垂直円形孔30を有している。弁棒42は垂直孔30に回転可
能に挿置され、水平貫通孔42aを有している。この弁孔42aは弁手段40、
即ち弁棒42が開位置にあるときに、ノズル流路Yの1部分を形成する。弁棒4
2は、閉位置にあるとき、バレル2のキャビティIIAとの連通に対しノズル流
路を遮断し、即ち保圧室を閉鎖する。
可塑、計量材料のメルトがスクリュープランジャ3を用いてモールドキャビティ
IIAへ向けてバレル2からノズル流路Yを通じて射出された直後に、弁手段4
0はパルスモータによって閉位置に強制されてノズル流路を遮断し、それにより
モールドキャビティ11Aと保圧室Xから成る閉空間Zを容積固定する。その結
果、射出した材料の大半はこの固定閉空間Zに詰込まれ、それによってキャビテ
ィモールドIIAに充填されたメルトに対し内圧を奏するが、この圧力を「内保
圧Jと称している。
これとは対照的に、従来の保圧室システム(図示省略)は対応する部室X′と連
携するピストンシリンダ装置を含んで成る。対応するノズル流路遮断が起きるや
、ピストンシリンダが対応する空間ではあるが容積が固定されずに可変である空
間Z′の中のメルトに対し外圧を奏す。この事から、従来の保圧室システムは図
1に示す「内保圧室システム」に対し、「外保圧室システム」と称される。
射出成形装置に組込まれた両種の保圧室システムは、保圧がスクリュープランジ
ャを伴う射出機それ自体によって奏される、これまで広く利用されている非保圧
室システムに較べ共通の利点がある。
この共通利益は1ショットサイクル期間が著しく短縮されて、生産性の増大をも
たらす点にある。これは、外保圧工程、或いは内保圧工程が実施される間に、射
出機が次回ショットのための可塑、計量工程を遂行することが出来るからである
。それ故に、周期的射出成形の連続操業における1ショットサイクル期間を最少
化するためには、射出工程直後に実行すべきノズル流路遮断が行われるや直ちに
次回ショット用の可塑、計量工程を遂行するのが好ましい。
外保圧が可塑、計量並びに射出に使用するためのスクリュープランジャを用いて
射出機自体によって実行される、広く利用されている非保圧室システムは、保圧
が射出機(非保圧室システムでは)や追加のピストンシリンダ(外保圧室システ
ムでは)のような外部油圧駆動源に依存しており、従って外部駆動源が成形品重
量を外保圧に生じる不可避の圧力変動により変動させる点において、外保圧室シ
ステムと実質的に等価である。
これとは対照的に、内保圧室システムでは、上記のような圧力変動が内保圧工程
中には生じず、従って成形品の重量変動が著しく減じられる点で、上記両システ
ムに較べ有利である。この観点から、内保圧室システムは精密成形品を高生産性
で以って製造するのに有効に利用することが出来る。この場合、−a的に云って
、部室Xの容積の全モールドキャビティの容積に対する比率を1近辺或いはそれ
より大きくなるように設計するのが好ましい。
図1に示す実施例は内保圧室Xと連携するのに弁手段40以外の弁手段を有して
いない。
もう1つ別種の内保圧室システム、所謂「再計量保圧室システム」は図1の実施
例を中空延長体20がメルトを計量するために部室Xに追加の、即ち第2の逆止
弁手段を具備しているように変更することにより具現され得る。この場合、バレ
ル頭部23は第1に挙げた弁手段40と連携する再計量手段を具備している。再
計量手段は第1弁手段40と連携する弁座式の感圧逆止弁を含んで成る。第1弁
手段40の弁棒42はその表面に溝が形成されている。バレル頭部、即ち後部2
3はそれから水平に延長する出口孔を有し、第1弁手段40が閉位置にあるとき
に溝42bが弁手段40と第2逆止弁の両者に通じる斯−る位置において垂直孔
にこの出口孔が開口し、そしてこの水平孔は第1弁手段40が開位置にあるとき
に弁棒42によって閉しられる。
この再計量の内保圧室システムは、毎ショットサイクルの計量での操作変動によ
り変動しがちな空間Zに射出されて詰込まれたメルト量を再計量し、即ち所定レ
ベルに調節して、結果の、即ち再計量メルトが減少した変動量を有するようにし
た点で、非再計量の内保圧室システムに較べ有益である。その結果、再計量シス
テムでは、成形品の重量変動が非再計量システムより減少し、従って再計量シス
テムは精密成形品の製造に一層好ましい。
図1の実施例機では、スクリュープランジャ3はプランジャヘッド3aと逆止弁
3bの間に多孔部材のフィルタ3cを有している。
このフィルタ3cにより、計量メルトは可塑化されたメルトに含まれる不純物か
ら口過される。
図1〜図3において、金型構成体は10は更にスプリング偏倚式の複数個のニー
ドル弁群100を含んで成る。弁100は個別の弁体群110、共通の可動フラ
ンジ板120及び共通の固定ハネ座板130を含んで成る。弁座板1.30はノ
ズル22と共軸の中央孔131を有し、これを通じて中空延長体20のスプルー
ブツシュ、即ち前部21がノズル、即ち中間部22に接触している。ランナモー
ルド13はスペーサ140を介してバネ座板130に連結している。
バネ座板130はこれに螺結され、そこから前方へ延長している複数本の案内ロ
ッド133を有している。バネ座板130は更にこれにボルトにより固定され、
それから前方へ延長する支持棒兼停止ロッド134を有している。
フランジ板120はノズル22と共軸の孔であって、これを通してスプルーブツ
シュ21が前方へ延長してランナモールド13に固定されている中央孔121、
案内ロッド133のための案内孔122及び支持停止ロッド134のための支持
停止孔123を有している。案内孔122は、これに対応する案内ロッド133
が半径方向で適合され且つこれを通って軸方向動可能に設計される。各支持案内
孔123はロッド134の前部との間に半径方向空隙を有するように設計される
。ロッド134の後部は前部に較べ拡大して、フランジ板120のために第2ス
トツパを提供する肩135を形成している。好ましくは、ロッド134はランナ
モールド13とバネ座板130の間に図1に示す第1ストツパを提供するスペー
サ140以外の別種のスペーサを提供するように設計される。即ち、本例では可
動フランジ板120のために、第1 (135)と第2(141)のストッパが
固定ランナモールド】3と固定バネ座板130の間に二種のスペーサによって提
供される。
フランジ板120はこれに固定され、これから後方へ延長する中空ポルト125
を有し、孔121とスプルーブツシュ21がこの中空ボルトに包囲される。この
ボルト125はこれに螺結された11mナツト126を有している。
フランジ板120と対応する孔122,123に挿入されたロッド133 、1
.34を具備したバネ座板130との組合せにおいて、主コイルスプリング15
0と複数の補助コイルスプリング160が夫々中央ポルト125とロッド133
を取り巻くように設けられる。
スペーサ140はフランジ板120のための上述の第1ストフバを提供する肩1
41を有している。金型構成体の理解の便宜上、図1の金型構成体の上半分はフ
ランジ板120が肩141、即ち第1ストツパに対し当接しているケースを示し
、他方図1の金型構成体の下半分はフランジ板120がストッパ141から離間
したケースを示している。
フランジ板120とバネ座板130の上記組合せにおいて、ロッド133を取巻
く補助コイルスプリング160はフランジ板120を付勢し、フランジ板120
とバネ座板130の間に配位しており、中空ボルト125を取巻き且つ調節ナツ
ト126とバネ座板130の間に配位する主コイルスプリング150は第1スト
ンパ、即ちスペーサ140の肩141に対してフランジ板120を前方へ付勢さ
せる。スプリング150と160の総力はバネ座板130に対する調節ナツト1
26の相対的な軸方向位置を変化させることにより調節することが出来る。
ランナモールド13は前部分がスプルーブツシュ21によって提供される軸方向
に延長した中央流路13A、この中央流路13Aがら分岐して半径方向へ延長す
る分配流路13B、及びこの分配流路13Bと連通した軸方向へ延長するランナ
13Cを有している。ランナモールドはランナブツシュ群112によって提供さ
れる複数の前方延長体群を有し、その各々が対応するランナ13Cの前部を規定
している。
キャビティモールド11は各々がモールドキャビティIIAのゲートIIB及び
ゲートとの間に肩を有する大径部を形成している軸方向孔群を有している。ラン
ナモールド13の前方延長体群13Dはキャビティモールドの軸方向孔群に挿!
されて、これら軸方向孔群の肩に対し夫々当接している。
前方延長体13DのゲートIIBに対する相対的な半径方向位置は位置決めピン
13Eによって定められる。
ニードル弁群は対応するゲート群11Bのために弁頭171を有する複数のニー
ドル弁体170を夫々有している。各ニードル弁体はネジ切り後端部172を有
している。フランジ板120は複数のネジ切り孔127を有し、これらにニード
ル弁体群170が挿置されてそのネジ切り端172で螺結されている。
ランナモールド130は予め穿設された孔に取付けたシールブツシュ13Fによ
って提供された複数の孔を有している。ニードル弁体群170は対応するゲート
群に向けて前方へこのシールブツシュ群13Fを通って夫々延長しており、弁体
の拡大部分、即ち気密化部分173はシールブツシュ13Fに半径方向で適合し
て軸方向へ移動出来るように形成されている。
図3に明瞭に示されているように、各ニードル弁体170の拡大径部173が環
状形の平坦、即ち半径方向へ延長した面173Aを有する肩を具備するように設
計されて、ゲートが閉じたとき、即ち図1の上半分と図3に示すように弁閉位置
において、この平坦面が半径方向へ延長した分配流路13Bの仮想延長体の内面
と接触し、この仮想延長体に突入しないようにするのが好ましい。
ニードル弁体の環状面173Aは拡大径気密化部分173と弁頭171と一体成
形された弁体の隣接前部分174との間の差分断面積である。
これら環状面群173Aは、メルト圧がこれらに対して作用し、それによってス
プリング150.160の全部によって第1ストツパ141に対して前方へ付勢
されているフランジ板120がメルトの射出の開始あり次第後退を開始するだけ
の大きさに環状面全体として設計される。フランジ板120の後退が開始された
とき、全てのニードル弁体群170はゲート群11Bを開放するべき後退を開始
し、次いで気密化部分173の全断面積がメルト圧を受ける。
ニードル弁体170は弁頭171を形成する円錐台チップを有するプローブ形式
であり、ゲート11Bは図4Aと4Bに明瞭に示すように円錐台形のものである
。好ましくは、ゲートはチップの分散角θ2より小さい分散角θ1を有している
。
最も好ましくは、ゲートとチップの両者を、ゲートが閉じたときに両者がその前
端で互いに実質的に円形に線接触してチップ端がゲート11Bの内端に対応する
キャビティIIAの仮想の表面上に配位するように、設計する。即ち、成形品が
チップに対応する凹所も、ゲートに対応する突起も、いづれも有しないようにす
るために、チップはキャビティ内に突入したり、ゲート前端から後退したり、い
づれの状態にもならないようにする。
各ゲート11Bが開いたとき、圓1の金型構成体の下半分に描かれているように
、ロッド134によって与えられた第2ストツパ135に対しフランジ板120
が当接するまで、対応するプローブのニードル弁体170はニードル弁システム
に生じる摩擦力と全スプリング力の合力に抗してランナ13C内のメルト圧によ
って後方へ引き戻される。このゲート開き、即ちプローブ引き戻し工程で、摩擦
力は前記合力を増大させるように作用し、これに対しゲート閉じ、即ちプローブ
前進工程ではこの摩擦力は合力を滅しるように作用する。従って、メルト圧はゲ
ートを閉じるためには、全スプリング力マイナス(−)摩擦力に相当する相対的
に低いレベルに滅しなければならない。これは、更にメルト圧がその低レベルへ
減少する過程にある間には、プローブ170が移動しないことを意味する。高レ
ベルと低レベルのギヤツプは摩擦と全スプリング力に依存する。
このような環境下にあっては、内保圧工程の最終段階におけるランチ内の所定の
メルト圧によって全部のニードル弁体群に与えられる軸方向メルト力が弁群の開
位置における全スプリング力と等しいかそれを越えるように、ニードル弁体群を
設計し、且つ全スプリング力を決めることが実際上好ましい、このようにした場
合、各ニードル弁が保圧工程の最終段階でさえもゲートへ向って移動する事態が
確実に阻止される。
理論的には、プローブ長がフランジ板120に対しプローブのネジ切り後端にお
いて前辺って充分、正確に調節されているならば、ゲートが閉じるときに、プロ
ーブのニードル弁体170がゲート11Bに衝突するのを第1ストンバ141が
阻止することが期待される。しかし、実際には、プローブ170がその軸方向熱
膨張によりゲートI IBに衝突する場合があり得る。そこで、この種の望まし
くない衝突を回避するために、比較的可撓性のある金属でプローブを作成するの
が好ましい。
本発明に係わるスプリング偏倚式ニードル弁のために設けるヒータに関しては、
弁の第1例が図1に示す金型構成体の上半分に描かれており、第2例は金型構成
体の下半分に描かれている。
前述したゲート閉じ状態を示す第1例によれば、ランナブツシュ13Dは内部に
ボデーヒータ180を有し、またプローブ170は内部にボデーヒータ185を
有している。更に、スプルーブツシュ13Fは拡大気密化部分173の個所の内
部にボデーヒータ190を有している。各ランナ13cに係わる1対のボデーヒ
ータ180゜185はゲートIIBとプローブチップ171で冷或いは準冷メル
ト(材料)により生じる摩擦を減じるのに有効であり、他方各シールブツシュ1
3Fの他のボデーヒータ190は気密化部分173とシールブツシュ13Fの間
の非常に小さい半径方向空隙に侵入する可能性のあるメルトが侵入したことによ
りシールブツシュ13Fとプローブの拡大気密化部分173の個所に生じる摩擦
を減じるのに有効である。
ゲート開き状態を描いている第2例によれば、各ランナブツシュ13Dは第1例
と同じボデーヒータ180を有しているが、しかしこのブツシュはキャビティI
IAとプローブチップ171の近傍に位置するランナブツシュの前端にチップヒ
ータ181を有している。
その代り、プローブ170はボデーヒータを一切有していない。
第1例のランナブツシュ13Dは上記のような前端は有していない。
プローブの拡大シール用部分173はボデーヒータ191を有している。その代
り、シールブツシュ13Fは一切ポデーヒータを存していない。
上述の全てのポデーヒータは、連続加熱を行うだめの手段であるが、チップヒー
タ181は瞬間的な間欠加熱を行う手段である。チップヒータ181は毎回の射
出の直前に起動される。
第1例の上記ヒータ1.80 、185の組合せや第2例の上記ヒータ180
、1.81の組合せ及び円錐台形の千ツブ171のお陰で、ゲート開きを開始す
るためにメルト圧が作用すべき各プローブ170の作用面積は、ゲートにおける
冷材料が溶融させられることにより、プローブの拡大気密化部分と前部分の間の
上述の差分断面積を越えて増大する。
図1に示す上述例の射出成形機では、弁40は射出成形機の下半分に示すノズル
流路Yを開くように起動され、次いでメルトがスクリュープランジャ3によって
射出される。このメルトは、次に各ランナ13Cに高圧の下で満される。この高
メルト圧はフランジ板120を介して第1ストツパ141に対して付勢されてい
る各プローブのニードル弁170に対し作用する。
全部のプローブ群は、フランジ板120が第2ストツパ135に対し当接するま
で共通のフランジ板120と共に後方へ移動させられる。
その結果、全部のゲート群11Bは同時に開けられ、メルトがキャビティ群11
Aに注入される。この射出工程は終了して、次に弁40が射出成形機の上半分に
示すように閉じられたときに内保圧工程に変わる。内保圧はこの保圧工程が終了
するまでに減少して行くが、保圧室内のこの減少メルト圧は全スプリング力と摩
擦力(負の力)の合力がメルト力に打勝つだけ充分に小さくはならず、従ってゲ
ートは開いた状態を維持する。従って、弁40を開いて、それによってメルト圧
を更に滅しなければならない。メルト圧の一層の減少は相対的に高圧の部室Xに
おけるメルトを保圧工程中に準備された次回ショットサイクル用の相対的に低圧
の計量メルトと混在させることにより生起される。その結果、全スプリング力が
ら摩擦力を差し引いた力がこの減少メルト圧に打ち勝ち、それにより共通のフラ
ンジ板120が全てのゲート群11Bを同時に閉じるために全部のプローブ群1
70と共に前方へ移動させられる。
この工程には、二つのケースがある。その1つのケースは、弁が開いたときに、
次回ンゴント計量工程が終了している場合である。
もう1つのケースは、弁が開いたときに、この次回ショット計量工程が未だ完了
していない場合である。後者の場合には、計量に実質的に問題は生じない。これ
は、計量工程の最終段階で全てのゲートが閉じられるので、非保圧室システムに
おいて実施される従来の計量工程と丁度同じように継続出来るがらである。
勿論、上記の後者例では、弁開きの代りに、ノズル22を引き戻すことによるサ
ックバック操作を実行し、それによって弁40の閉鎖維持状態での計量中に、全
てのゲートIIBを閉じるためのプローブ170の前方移動を可能にするだけの
低レベルにメルト圧を減じるようにしてもよい。
図5と図6はスプリング偏倚式且つスプール弁式の複数のニードル弁群を有する
ホットランナ金型構成体の別の実施例を示し、他方図1は弁座式の上述の弁群を
有するものを示している。図5では、図1のものと同一の番号は図1のものと実
質的に等価な部材を示している。
図5と図6において、金型構成体は以下の特徴を除き図1のものと実質的に同じ
である。
各案内ロッド133は可動フランジ板120の孔を通って固定バネ座板130か
ら延長し、ランナモールドの背板13Gを提供する固定支持案内板の案内孔に挿
入されている。対応するロッド群133を取巻く複数のコイルスプリング群16
0は可動フランジ板120とハネ座板130の間に装置されている。各ニードル
弁体170′は背板13Gの軸方向孔を通って延長して、ランナモールド本体の
軸方向に延長した半径方向段差のある孔13′Fに挿入されている。
スペーサ140は背板13Gとバネ座板130の間に装置されている。背板1.
3 Gはその前表面で以って、フランジ板120のこれに設けたストンバリング
128に対する第1ストツパを提供している。
バネ座板130はそれから前方へ延長した複数のロッド群135′を有しており
、これらのロッド群の組合せが前端で以ってフランジ板120に対抗する第2の
ストッパを提供している。スプルーブツシュ21には主スプリングもスプリング
力調節手段も配設されていない。好ましくは、主スプリング150を伴う図1に
示すような手段を設けることが出来る。21Aはスプルーブツシュ21を取巻く
コイルヒータを示している。ランナ13′Cと更にゲート11′Bを形成したラ
ンナブツシュ13′Dは内部にコイル形のボデーヒータ180を存している。
各ゲート11’Bは円錐台形プラスそれから前方へ延長した円筒形のものである
。このゲート11′Bの円錐台形部分は図6に示すように溝A、B或いはCを有
している。弁頭或いは弁チップ171′は、ゲート11’Bの形式に対応した円
錐台形と円筒形の組合せて成る形式のものであるが、−切溝を有していない。弁
の円筒形チップは、弁の閉位置にあるときにはゲートの円筒部に挿入されている
。
弁が開位置にあるときは、この円筒チップは、溝A、B或いはCと引き戻された
チップがこの組合せにおいて図6に示すように円筒ゲート部に開口した流路を規
定している。
ランナモールド本体の軸方向に延長するか段差状になっている孔13′Fを通っ
て対応するニードル弁体170’が対応するランチ1、3 Cの中に延入してい
る、斯\る孔13′Fは前部孔セクション130Aと後部孔セクション130B
を有している。両孔セクションは互いに半径方向へ偏位した軸を有している。
各ニー1・′ル弁体170′は前部品170’Aとこれから分離している後部品
170’Bから成る。両部品はその対面する端部に夫々当接面を有し、これらの
当接面において相手に対して当接している。
後部品17Q’Bは半径方向空隙を以って後部孔セクションl3QBに挿入され
、他方前部孔セクション130Aには前部品170′Aが挿入されて、これに半
径方向で適合している。弁体前部品170’Aは弁が閉じた位置にあるときでさ
え、前部品170’Aの前端に形成されている弁頭チップ171’の円錐面部に
対し作用するメルト圧によって、相手の後部品170’ Bに対し当接するよう
に強制される。答弁が対応するゲートを閉じたとき、弁体の両部品はその組合せ
で以って、全てのスプリング群160によって与えられるスプリング力によりゲ
ートへ向けて前進するように強制される。
但し、このスプリング力はメルト圧と関係する弁システムに生じた摩擦力との合
力に打勝つものである。
セクシaン130Aと130Bを有する段差孔13’Fを有する上述の弁体17
0’ (170’ A、170’ B)は、弁体の後部品170’Bの半径方向
位置が背板13Gとランナブッシュ13′D間の熱膨張差によって所定の相対位
置から弁体の前部品170’Aの半径方向位置に対し相対的に比較的大きくシフ
トとしたとしても、長期ランの射出成形操作において前後の円滑な弁体移動を確
実なものにする。この場合、弁体部品170’ A、170’ Bは各部品がそ
の軸に対し実質的に曲げられることなく当接面で半径方向へ相対的に滑動するこ
とが許容される。
上述のような孔を形成した偏位セクションと、ニードル弁体を組合せで以って形
成する個別部品とを含む手段は必らずしも要求されないが、ランナモールドの熱
膨張を考慮して、必要に応じて図1の例にも適用してもよい。更に、図1に示す
金型構成体の例は、弁座式の弁群に代えて、図5と図6に示すようなスプール式
の複数の弁群を有するように変更してもよい。
要約書
モールドキャビティ群の対応するゲート群の開閉のために複数のニードル弁群、
具体的にはスプリング偏倚式の弁群を具備したホットランナ金型構成体が提供さ
れるが、この場合各ニードル弁体が金型構成体内部からこれに穿設された対応す
る気密化孔を通して外部に延長しており、しかも弁体群の全部と連結した共通の
弁駆動手段が金型構成体の外部に配設されている。スプリング偏倚式ニードル弁
群を具備したこの金型構成体は、好ましくは内保圧室システムの射出成形で使用
されるが、その場合ノズル流路遮断を行って保圧室を規定するために設けた弁を
開き、それによってノズル流路遮断を解除して前記弁駆動手段により与えられる
スプリング力に抗するメルト圧をゲートの閉鎖が出来るだけの低レベルにまで減
少させる。
国avR査報告 DrT/、lD (H/nn1l;A1、、−l−を^−−〜
+ PCT/JP 91100166国際調査報告
Claims (26)
- 1.共軸のノズルを有する射出機と組合される、ホットランナ式の射出成形を実 施するための金型構成体であって;夫々軸方向へ延長したゲートを有する複数の キャビティを規定したキャビティモールド;マニホルドを含み、該キャビティモ ールドに着脱可能に連結するものであって、該キャビティモールドの対応するゲ ートと該ノズルを含む該射出機の軸方向前方へ伸びた延長体とに連通する複数の 軸方向へ延長したランナを形成しているランナモールド;及び対応するゲートの 開閉のためにメルト圧を変化させることにより起動されるように設けられたスプ リング偏倚式の複数のニードル弁を含んで成り、各弁が芽室として仂く対応する ランナ内に半径方向の間隙を以って挿入されたニードル或いはプローブ形式の軸 方向へ延長した弁体を含んで成り、該ニードル弁体がその前端に弁頭を有し、こ の弁頭が対応するゲートと協仂するようになっている、斯ゝるホットランナ式の 金型構成体において、 各ニードル弁体が該ランナモールドからこれに穿設された対応する孔を通じて軸 方向後方へ延長しており、且つ当該孔を通って軸方向へ移動可能であるが、該孔 を実質的に気密にするように該孔に半径方向で適合しており、該ニードル弁群が 更に該ランナモールドの外側に設けた第1ストッパに対して該ニードル弁体群を 偏倚させ、それにより該弁頭群が該ゲート群を閉じるための該ランナモールドの 外部に設けた共通手段を含んで成ることを特徴とするホットランナ式金型構成体 。
- 2.該共通偏倚手段が:該ランナモールドの外部に設けた半径方向に延長した板 体であって、この板から該ニードル弁体群が前方へ延長している、斯ゝる形式の 軸方向へ移動可能な共通フランジ;該フランジ板の外部に軸方向間隙を以って設 けられた半径方向へ延長する板型式の共通固定バネ座;該弁群の共通な閉位置と 開位置に相当する該可動フランジ板の前方と後方の軸方向位置を夫々規定するた めに設けた前記第1ストッパと第2ストッパ;該固定バネ座板に取付けた、該可 動フランジ板を半径方向で支持し且つ軸方向へ案内するための手段;該フランジ 板を該第2ストッパに対して相対的に該第1ストッパに対して偏倚、即ち付勢す るように該フランジ板と該バネ座板の両者間の該間隙に設けた複数の軸方向に延 長したスプリングを含んで成り、該スプリング群の半径方向位置が該バネ座板の 前面の略全体に亘って割付けられている、請求項1に記載の金型構成体。
- 3.該共通偏倚手段が該複数スプリング群の中のコイル形式の主スプリングをそ の軸長に関して調節し、それによって該フランジ板に対し作用するスプリング群 の全体の力を調節するための手段を含んで成る、請求項2に記載の金型構成体。
- 4.該バネ座板は中央孔を有し、これに該ノズルと該ランナモールドの後部中空 延長体との組合体が挿入されており、該フランジ板は該バネ座板の該中央孔と共 軸の中央孔を有し、該スプリング調節手段は:該フランジ板から後方へ延長して 、該バネ座板中央孔を包囲する軸方向中空ボルト;及び該ボルトに螺結される調 節ナットを含んで成り、該中空ボルトが該主コイルスプリングによって取巻かれ 、該調節ナットと該バネ座板の間に規定された軸方向空隙に配位している、請求 項3に記載の金型構成体。
- 5.該支持案内手段は該バネ座板から前方へ延長した複数の軸方向ロッドを含ん で成り、少くとも幾本かの該ロッドが該主コイルスプリング以外のコイル形式の 軸方向スプリングである残余のスプリングによって取巻かれており、当該スプリ ング取巻きロッド群が該フランジ板に穿設した対応する孔群に挿入されて当該孔 に滑動可能に適合している、請求項4に記載の金型構成体。
- 6.残余のロッド群は段差形式のものであって、各々がフランジ板に穿設された 対応する孔で軸方向に移動可能な前部分と該第2ストッパを提供する肩を形成し た後部分を有しており、該肩が該弁群の開位置において該フランジ板に対し当接 するようになっている、請求項5に記載の金型構成体。
- 7.該バネ座板の軸方向位置を該キャビティモールド並びに該ランナモールドに 対し相対的に固定するためのスペーサ手段が配設されており、該スペーサ手段が 該第1ストッパを提供する肩を有し、この肩が該弁群の閉位置において該フラン ジ板に対して当接することになる、請求項6に記載の金型構成体。
- 8.各ニードル弁体が該フランジ板に穿設された対応するネジ切り孔に螺結され るネジ切り部分を有し、これによって該フランジ板から延長する該弁体の前部分 をその軸長に関し調節する、請求項1〜7のいづれか1項に記載の金型構成体。
- 9.該ランナモールドが複数の前部軸方向延長体を有し、その各々が内部に対応 するランナを形成し、且つ該ランナの周囲近傍にボデーヒータを具備している、 請求項1〜8のいづれか1項に記載の金型構成体。
- 10.各ニードル弁体が内部にボデーヒータを具備している、請求項9に記載の 金型構成体。
- 11.該ランナモールドの各前部軸方向延長体が対応するゲートの周囲近傍で内 部にチップヒータを具備し、該チップヒータが間欠的且つ瞬間的に起動される、 請求項9に記載の金型構成体。
- 12.該ランナモールドは各対応するニードル弁体が半径方向で適合する対応し た孔の周囲近傍にヒータを当該孔に生じる摩擦力の増大を阻止するために具備し ている、請求項9〜11のいづれか1項に記載の金型構成体。
- 13.各ニードル弁体が該ランナモールドの対応する孔に半径方向で適合する弁 体の対応する部分にヒータを当該孔に生じる摩擦力の増大を阻止するために、具 備している、請求項9〜11のいづれか1項に記載の金型構成体。
- 14.該弁群が弁座式であって、各弁頭が円錐台形チップであり、各ゲートが該 円錐形チップに向けて発散する円錐台形の弁座を提供し、該フランジ板が該第1 ストッパに当接したときに、当該円錐形チップが該ゲートに対し実質的に当接し 、それにより該ゲートを閉じるようにした、請求項2〜13のいづれか1項に記 載の金型構成体。
- 15.各ニードル弁体は前端に該円錐形チップを形成した前部分と、大径を有す るようにこの前部分から段差状に拡大した隣接部分を有し、当該拡大部分が該フ ランジ板の対応する孔に半径方向で適合しており、射出が行われるときに、該フ ランジ板は該ニードル弁体群の全部と共に、該ランナ群内のメルト圧により該第 2ストッパへ向けて軸方向へ移動させられて全ての該ゲート群を閉じることにな るが、そのメルト圧を該弁体群の該拡大部分における全断面積に対し作用せしめ 、それによって該フランジ板に全ての該スプリング群により与えられるスプリン グ力と、関係する弁システムに生じる摩擦力との合力に抗するメルト力を生み出 すようにした、請求項14に記載の金型構成体。
- 16.該拡大部分と該前部分の間の全差分断面積が、該スプリング力と該摩擦力 との合力に対抗する所定メルト圧を生み出し、それにより該フランジ板が全ての 該ゲート群を開くための後退動を開始するだけ大きくなっている、請求項15に 記載の金型構成体。
- 17.該円錐形チップが、該ゲートのものより小さい再度で以って発散して、該 ゲートと実質的に円形の線接触が出来るようにした、請求項14〜16のいづれ か1項に記載の金型構成体。
- 18.該弁群は均一径を有する円筒ロッド形式の弁頭を各々存するスプール式の ものであり、対応するゲートは該ロッドが半径方向で適合する円筒形孔を形成し ており、該円筒形ゲートはその後部の円筒面に形成された少くとも1つの軸方向 溝を有して、当該後部が該弁の開位置において該弁頭を共軸的に保留している間 に、該ゲート前部が当該溝を介して対応するランナと連通するようにした、請求 項1〜13のいづれか1項に記載の金型構成体。
- 19.内部に規定された複数のモールドキャビティ群の対応するゲート群を開閉 する複数のニードル弁群と組合されたホットランナ金型構成体において、 該ニードル弁群が該金型構成体の外部に設けた共通の弁駆動手段を有し、各弁の ニードル弁体が対応するゲートと連通するランナを形成している該金型構成体内 部から該金型構成体に穿設した対応する気密化孔を通じて該金型構成体外部へ延 長するように配設され、該ニードル弁体はゲート開閉のために該ゲートと協仂す ることになる弁頭を形成している自由端と該共通弁駆動外部手段に固定されてい る他端を存しており、該金型構成体は該ニーKル弁体群か該ゲート群へ向けて移 動するのを阻止するための外部に設けた共通のストッパを有していることを特徴 とするホットランナ金型構成体。
- 20.該弁群がスプール式或いは弁座式のものであり、該弁駆動手段が油圧式、 空圧式、電磁式或いはスプリング偏倚式である、請求項19に記載のホットラン ナ金型構成体。
- 21.各ニードル弁体が単一部材、即ち単一部品であって、この部品が該金型構 成体に穿設されている対応する気密化孔に半径方向で適合している、請求項19 と20のいづれか1項に記載のホットランナ金型構成体。
- 22.各ニードル弁体が前部品とそれから分離されているが該弁駆動手段と連結 している後部品とから成ら、両部品は互いに軸方向で当接し合う半径方向へ延長 した端面を有しており、各気密化孔は、これを通って対応する弁体が該金型構成 体の外部へ延長しているものであり、他方該弁体前部品はその後部分において半 径方向で適合する前部孔セクションと該弁体後部品がこれとの半径方向間隙を以 って挿入される後部孔セクションから成り、両孔セクションが半径方向へ偏位し た軸を有し且つ互いに連通している、請求項19と20のいづれか1項に記載の ホットランナ金型構成体。
- 23.内部で可塑性材料を可塑化し、計量し、そして射出するための手段を具備 した本体とこれからノズル流路を形成するノズルを含んで成る中空延長体とを有 する射出機と、ゲートを有する少くとも1つのキャビティを規定した金型構成体 であって、射出機と組合されてノズル流路を介して射出機本体内部とモールドキ ャビティの間を連通するようにした斯ゝる金型構成体とを用いたホットランナ射 出成形方法であって: 毎回のショットサイクルで、可塑性材料を射出機本体内で加熱されている間に可 塑化、計量する工程; ノズル流路を通じて加圧下でモールドキャビティへ向けて熱可塑化材料を射出す る工程;及び 金型構成体が冷却されている間に加圧下でモールドキャビティ全体内に少くとも 1部の熱射出材料を保留させ、それにより内部に成形品を提供してこれを冷却す る工程を含んで成るが:ノズル流路は射出機本体内部とモールドキャビティの間 の連通を該射出工程の後、該材料保圧工程が実行されている間に流路途中で遮断 され;そして当該ノズル流路遮断直後或いはその後に該可塑、計量工程が該保圧 工程中に次回のショット、即ち射出のために射出機によって実行される、斯ゝる 射出成形方法において、 金型構成体に組込まれていて、メルト圧の変化によってゲート開閉のために起動 されるスプリング偏倚式のニードル弁群を用い、関係する弁システムに生じる摩 擦とスプリングの組合せに抗して作用するメルト圧を伴う材料、即ちメルトの射 出によってゲートを開放し、メルト圧が減少して行く該保圧工程中にはゲート開 放を維持し、そして該ノズル流路遮断を解除してそれによりメルト圧を更に減じ ることによってゲートを閉じることを特徴とするホットランナ射出成形方法。
- 24.計量を該ノズル流路遮断の間に完了させ、その後にゲート閉鎖のためにこ の流路遮断を解除する、請求項23に記載の射出成形方法。
- 25.計量の初期段階は該ノズル流路遮断中に実行し、計量の最終段階はゲート 閉鎖をもたらす該ノズル流路遮断の解除直後或いはその後で実行する、請求項2 3に記載の射出成形方法。
- 26.内部で可塑性材料を可塑化し、計量し、そして射出するための手段を具備 した本体とこれからノズル流路を形成するノズルを含んで成る中空延長体とを有 する射出機と、ゲートを有する少くとも1つのキャビティを規定した金型構成体 であって、射出機と組合されてノズル流路を介して射出機本体内部とモールドキ ャビティの間を連通するようにした斯ゝる金型構成体とを用いたホットランナ射 出成形方法であって: 毎回のショットサイクルで、可塑性材料を射出機本体内で加熱されている間に可 塑化、計量する工程; ノズル流路を通じて加圧下でモールドキャビティへ向けて熱可塑化材料を射出す る工程;及び 金型構成体が冷却されている間に加圧下でモールドキャビティ全体内に少くとも 1部の熱射出材料を保留させ、それにより内部に成形品を提供してこれを冷却す る工程を含んで成るが:ノズル流路は射出機本体内部とモールドキャビティの間 の連通を該射出工程の後、該材料保圧工程が実行されている間に流路途中で遮断 され;そして当該ノズル流路遮断直後或いはその後に該可塑、計量工程が該保圧 工程中に次回のショット、即ち射出のために射出機によって実行される、斯ゝる 射出成形方法において、 金型構成体に組込まれていて、メルト圧の変化によってゲート開閉のために起動 されるスプリング偏倚式のニードル弁群を用い、関係する弁システムに生じる摩 擦とスプリングの組合せに抗して作用するメルト圧を伴う材料、即ちメルトの射 出によってゲートを開放し、メルト圧が減少して行く該保圧工程中にはゲート開 放を維持し、そして金型構成体に対しノズルを射出機本体と共に相対的に後退さ せて、メルト圧を該ノズル流路遮断中に更に減じる作用のサックバックを行うこ とによりゲートを閉鎖することを特徴とするホットランナ射出成形方法。
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|---|---|---|---|---|
| JP2010221639A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Seiki Corp | 射出成形機におけるバルブピンアジャスト機構 |
| CN105415594A (zh) * | 2014-09-18 | 2016-03-23 | 柳道万和(苏州)热流道系统有限公司 | 热流道系统之齿轮可调行程缸 |
| JP2024544210A (ja) * | 2022-01-10 | 2024-11-28 | 上海化工研究院有限公司 | 超高分子量ポリエチレンナノ複合材料製品の調製方法、金型および製品 |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2003251861A1 (en) * | 2002-07-12 | 2004-02-02 | West Pharmaceutical Services, Inc. | Method for making plastic overcaps using hot runner back-gated mold technology |
| CA2448129C (en) * | 2002-11-05 | 2012-01-03 | Mold-Masters Limited | Tight pitch nozzle with individual valve gate control |
| AU2003292873A1 (en) * | 2003-01-03 | 2004-07-29 | Xingyuan Zhu | Method and apparatus for injection molding a plastic diaphragm of filter press |
| CN100439078C (zh) * | 2005-06-21 | 2008-12-03 | 和泰钢模股份有限公司 | 一种减少接合线痕迹的射出成型方法及其进胶控制组件 |
| CN100551667C (zh) * | 2006-01-20 | 2009-10-21 | 深圳Tcl新技术有限公司 | 具备两种进气方式的模具 |
| CN101239498B (zh) * | 2006-06-19 | 2012-05-30 | 马斯特模具(2007)有限公司 | 热流道设备的阀针致动装置 |
| CA2757408A1 (en) * | 2009-04-21 | 2010-10-28 | Husky Injection Molding Systems Ltd. | Hot-runner system having valve stem movable responsive to electro-magnetic actuator |
| CN102173032B (zh) * | 2010-12-30 | 2013-01-16 | 广东邦宝益智玩具股份有限公司 | 注塑模具及其制造方法 |
| US8323490B1 (en) | 2012-08-02 | 2012-12-04 | Instapure Brands, Inc. | Pressurized water filtration system |
| JP6100726B2 (ja) * | 2014-03-27 | 2017-03-22 | 双葉電子工業株式会社 | 射出成形用金型 |
| CN104795115B (zh) * | 2015-04-07 | 2017-04-12 | 上海交通大学 | 热流探头贴敷装置及方法 |
| CA2993957A1 (en) * | 2015-07-30 | 2017-02-02 | Magna International, Inc. | Stamping die |
| EP3380296B1 (en) | 2015-11-23 | 2020-03-18 | Husky Injection Molding Systems Ltd. | Valve stem actuation |
| IT201800005902A1 (it) * | 2018-05-31 | 2018-08-31 | Procedimento e apparecchiatura di stampaggio ad iniezione di materie plastiche | |
| CN108943637A (zh) * | 2018-08-09 | 2018-12-07 | 华域视觉科技(上海)有限公司 | 一种注塑工艺 |
| CN109866383B (zh) * | 2019-01-28 | 2024-12-17 | 广东赛普智能制造股份有限公司 | 一种复合层门踏板bmc注塑成型机 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2878515A (en) * | 1954-11-01 | 1959-03-24 | Stokes F J Corp | Valved gates for an injection molding press |
| JPS51136742A (en) * | 1975-05-21 | 1976-11-26 | Fuji Plastics | Runnerless mold of hot runner type |
| EP0021273B1 (en) * | 1979-06-12 | 1984-09-12 | Hendrikus Jacobus Elisabeth Schouenberg | Injection mechanism for molding plastics |
| US4299791A (en) * | 1979-07-18 | 1981-11-10 | Katashi Aoki | Method for the prevention of drooling from a plastic injection molding mold and injection nozzles |
| JPS5753334A (en) * | 1980-09-16 | 1982-03-30 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Polyestel resin injection molding machine and polyestel resin molding by said machine |
| US4436496A (en) * | 1981-06-10 | 1984-03-13 | General Electric Company | Mold for a liquid injection molding composition |
| DE3631850A1 (de) * | 1986-09-19 | 1988-04-07 | Zimmermann Wolfgang | Die thermodynamische punktangussduese |
| DE3733363A1 (de) * | 1987-10-02 | 1989-04-13 | Horst Prinz | Heisskanalnadelverschlussduese zur verarbeitung thermoplastischer massen |
| WO1990009876A1 (de) * | 1989-02-23 | 1990-09-07 | Kurt Paul Cuttat | Verschlussnadel und damit bestückte einheit für spritzgussformen |
-
1991
- 1991-02-12 WO PCT/JP1991/000166 patent/WO1992013700A1/en not_active Ceased
- 1991-02-12 JP JP91503832A patent/JPH05507445A/ja active Pending
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- 1991-06-17 PT PT9799791A patent/PT97997A/pt not_active Application Discontinuation
- 1991-07-08 CN CN 91103123 patent/CN1064235A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010221639A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Seiki Corp | 射出成形機におけるバルブピンアジャスト機構 |
| CN105415594A (zh) * | 2014-09-18 | 2016-03-23 | 柳道万和(苏州)热流道系统有限公司 | 热流道系统之齿轮可调行程缸 |
| JP2024544210A (ja) * | 2022-01-10 | 2024-11-28 | 上海化工研究院有限公司 | 超高分子量ポリエチレンナノ複合材料製品の調製方法、金型および製品 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| CS169991A3 (en) | 1992-09-16 |
| CN1064235A (zh) | 1992-09-09 |
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