JPH09155925A - スプールレス金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 材料特性の改良を考慮することなく、温度管
理のしにくいランナ先端ゾーンに残留する溶融材料を射
出後に再充填することにより良品が得られるスプールレ
ス金型を提供することである。 【構成】 加熱ノズル６をランナ３とキャビティ５との
間に設けると共に、上記ノズル６先端をキャビティ５に
直接接触せしめ、該加熱ノズル６は加熱可能に構成した
ケーシング８と、ランナ３と連通せしめた上記ケーシン
グ８の内部流路９中に残留材料押出し用中芯１１を配設
してなり、上記残留材料押出し用中芯１１は、油圧リン
ダ等の駆動源と連係し、溶融材料射出後に該ノズル６内
に残る残留材料をキャビティ５内へと再充填せしむるよ
うに前後進退する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形において用い
られるホットランナ方式およびコールドランナ方式等の
スプールレス金型（ランナレス金型）の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のスプールレス金型を、例
えば熱可塑性樹脂の場合に使用されるホットランナ方式
（図５参照）にて説明すると、キャビティ１００と接触
するランナ２００には、溶融材料（熱可塑性樹脂）の固
化を防ぐためヒーター等の加熱手段３００が設けられて
いると共に、熱伝導によってキャビティ１００の冷却が
阻害されるのを防ぐため、所望な断熱手段（断熱板）４
００を設けている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術では
キャビティ１００内に溶融材料を射出した後、ランナ２
００の先端ゾーン２０１には溶融材料が残ることがあ
る。そして、このランナ２００の先端ゾーン２０１は、
溶融材料が高温〜低温へと変化しているゾーンであって
温度管理のしにくい部位である。

【０００４】すなわち、熱可塑性樹脂にあっては一般に
２００〜２５０℃前後で溶融し、常温〜８０℃で固化す
るが、上記先端ゾーン２０１のＡ範囲ではその温度
（℃）が図６に示すようにＤ点まで、Ｂ範囲ではＥ点ま
で、そしてＣ範囲にあってはＦ点まで変化（冷却）して
おり、この温度変化を防止するためにはランナ２００の
先端ゾーン２０１の加熱温度を上げれば良いが、それで
は今度キャビティ１００内における固化の点で不都合が
生じてしまうおそれがあった。

【０００５】従って、従来技術にあってはこの先端ゾー
ン２０１に溶融材料５００が残留している状態で次ショ
ット作業に移らざるをえなかったが、このように先端ゾ
ーン２０１に溶融材料５００が残留していると、次ショ
ットの時に、上記せるように温度変化している残留材料
５００を一緒に射出してしまうこととなり、これが材料
焼けや、製品側へとスプールが欠込んだりするという原
因になり、結果として良品が成型しづらいという問題点
を抱えていたものである。そして、この点の改良が強く
切望されているのが現実である。

【０００６】これは、ゴム，熱硬化性樹脂の場合に使用
されるコールドランナ方式とした場合にあっても先端ゾ
ーン２０１は溶融材料が低温〜高温へと変化している部
位であって、ゴム、熱硬化性樹脂にあっては一般に８０
℃前後で溶融し、１８０℃前後で固化するが、先端ゾー
ン２０１のＡ範囲ではその温度（℃）が図６に示すＧ点
まで、Ｂ範囲ではＨ点まで、そしてＣ範囲ではＩ点まで
変化（加熱）してしまうもので、この温度変化を防止す
るためには先端ゾーン２０１の冷却温度を下げれば良い
が、それでは今度キャビティ１００内における固化の点
で不都合が生じてしまうおそれがあり、上記ホットラン
ナの場合と同様に温度管理のしにくい部位である。

【０００７】また、この先端ゾーン２０１は、上記せる
ように温度管理のしにくいゾーンであるため、ゴム、熱
硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂夫々の材料特性の改良
により上記問題点を解決しようと種々試みたが、良好な
結果は得られなかった。

【０００８】本発明は、従来技術の有するこのような問
題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところ
は、材料特性の改良を考慮することなく、温度管理のし
にくいランナ先端ゾーンに残留する溶融材料を射出後に
再充填することにより良品が得られるスプールレス金型
を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明がなした技術的手段は、加熱あるいは冷却可能
に構成したノズルをランナの先端に設けると共に、上記
ノズルの先端をキャビティに直接接触せしめ、上記ノズ
ル内には溶融材料射出後に該ノズル内に残る残留材料を
キャビティ内へと再充填せしむる残留材料押出し用中芯
が前後進退可能に配設されていることである。

【００１０】また、上記中芯は、ランナに設けた挿通口
を介してノズル内に配設したことである。

【００１１】

【作用】上記技術的手段により、溶融材料を射出した
後、さらにノズル内を射出方向へと残留材料押出し用中
芯が移動し、該残留材料押出し用中芯によってノズル先
端ゾーンに残留している溶融材料がキャビティ内に再充
填される。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図に示すホットラ
ンナ方式のスプールレス（ランナレス）金型に基づいて
説明する。また、図に示す実施の一例はホットランナ方
式であるが、本発明の範囲内においてコールドランナ方
式のスプールレス（ランナレス）金型としてもよくいず
れに限定されるものでなく両者適用可能なものである。

【００１３】図１は、本発明実施の一例であるホットラ
ンナ金型の一部（要部）を示し、図中１は金型、２は該
金型１の固定側に配されたスプールブッシュ、３は該ス
プールブッシュ２と連通されるランナ、６は該ランナ３
の先端側に設けられている加熱ノズル、そして４は、熱
伝導によってキャビティ５の冷却が阻害されるのを防ぐ
ため、上記加熱ノズル６の先端側に直交せしめて配され
ている所望な断熱手段（断熱板）である（図１参照）。

【００１４】加熱ノズル６は、ランナ３の先端側とキャ
ビティ５との間に設けられ、該ランナ３と連通状に内部
流路９を設けると共に、加熱媒体流路７と連絡して全体
にわたって加熱可能に構成したケーシング８と、該ケー
シング８内の内部流路９中に前後進退可能に配設される
残留材料押出し用中芯１１とで構成され、上記ケーシン
グ８の先端（ゲート）１０をキャビティ５に直接接触せ
しめている。

【００１５】残留材料押出し用中芯１１は、上記ケーシ
ング８の内部流路９の内径よりも僅かに小径状の長尺杆
体にその本体１２が形成されると共に、該本体１２の先
端側１３はその側面が本実施例のゲート１０内面形状と
合致するように先端に行くに従って細径状（先端尖突
状）となるようにテーパー面に形成され、そしてその本
体１２の後端側を油圧シリンダー，空圧シリンダー等の
所望な駆動源（図示省略）と連係せしめてなり、加熱ノ
ズル６内に残る残留材料をキャビティ５内へと全て再充
填せしむるようにケーシング８の内部流路９内を前後進
退可能としている。

【００１６】本実施例では、加熱ノズル６をランナ３の
先端となるコーナー３ａ位置とキャビティ５との間に設
けるものとし、ランナ３のコーナー３ａ位置上面に設け
た挿通口１４を介して残留材料押出し用中芯１１がケー
シング８内に配設されている（図１，図２参照）。

【００１７】そして、上記残留材料押出し用中芯１１
は、上記挿通口１４からキャビティ５にわたる長さより
もその全体長さを長尺状に形成すると共に、本体１２の
後端寄りに段部１５を形成するものとしていることで、
残留材料押出し用中芯１１の先端側１３の側面がゲート
１０の内面と合致した際に、該段部１５が上記挿通口１
４の上縁１４ａに当接してそれ以上の前進を防止するよ
うにしている（図１，図２参照）。

【００１８】残留材料押出し用中芯１１の前後進退は、
例えばキャビティ５内への溶融材料射出完了後、すぐに
前進作動を開始し、そしてゲート１０に合致して残留材
料をキャビティ５内に再充填して完了した後、すぐに上
流側へと後退し、ゲート１０よりも上流側の内部流路９
内に待機せしむるようにコントロール部（図示省略）に
よって駆動源を制御させることによって行われている
（図３，図４参照）。尚、溶融材料の射出時や、再充填
後における残留材料押出し用中芯１１の待機位置、ある
いは残留材料押出し用中芯１１のストローク範囲は図示
例に限定されず任意であり、射出時の大幅な圧力損失が
無きよう、種々の状況に応じて適宜変更してもよいもの
である。

【００１９】また、残留材料押出し用中芯１１の先端側
１３の形状は図示した本実施例のような尖突状（テーパ
形状）に限定されず、例えばストレート形状など各種ゲ
ート形状に合せ多種の形状が可能であり本発明の範囲内
において変更可能である。

【００２０】尚、本発明スプールレス金型における加熱
ノズル６以外の構成は、この種の金型において一般的構
成を有するもので、本明細書において特に説明は省略す
るが、図示例に特に限定されるものでなく本発明の範囲
内において他の一般的構造に適宜変更可能である。

【００２１】従って、射出成形装置（図示省略）の射出
ノズル先端に本金型１のスプールブッシュ２を接合し、
そして射出成形装置にて溶融された所望量の溶融材料を
射出し、該射出された溶融材料はスプール２、ランナ３
を介して加熱ノズル６内に導かれ、そしてゲート１０か
ら金型内キャビティ５に射出されて充填される。

【００２２】そして、ゲート１０よりも上流位置のケー
シング内部流路９中で待機状態となっていた（図３参
照）残留材料押出し用中芯１１が、上記射出後すぐに油
圧シリンダ等の駆動源（図示省略）の前進作動により、
加熱ノズル６内を射出方向（ゲート方向）へと移動し
（図３参照）、残留材料押出し用中芯１１の押出し作動
によってノズル先端ゾーン１６に残留している溶融材料
（残留材料）１７をゲート１０先端からキャビティ５内
に全て再充填せしめる（図４参照）。

【００２３】従って、上記再充填作業後には加熱ノズル
６内に残留溶融材料は存在しないため、次ショット時に
あっては射出成形装置から射出された新しい溶融材料が
キャビティ内に充填される。

【００２４】尚、上記構成を有する加熱ノズル６に代え
て、上記加熱ノズル６と同様構成で、かつ所望な冷却手
段を備えたケーシングと、上記加熱ノズル６に使用され
ている残留材料押出し用中芯１１と同様構成で、かつ上
記ケーシング内の内部流路中に前後進退可能に配設され
る残留材料押出し用中芯とで構成される冷却ノズルを備
えてなるコールドランナとしてもよく、上記せるような
作用効果を奏する。

【００２５】

【発明の効果】本発明は、溶融材料をキャビティ内に射
出した後、さらにノズル内を射出方向へと残留材料押出
し用中芯が移動し、該残留材料押出し用中芯によってノ
ズル先端ゾーンに残留している溶融材料がキャビティ内
に再充填される構成としているため、次ショット段階で
はノズル先端ゾーンに残留材料はなく、常に新しい溶融
材料を射出できる新規なスプールレス金型の提供が図れ
る。

【００２６】従って、従来のように材料焼けや、製品側
へとスプールが欠込んだりするという原因もなくなり、
結果的に温度管理のしにくいノズル（ランナ）先端ゾー
ンにおいて材料特性の改良を考慮することなく良品が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明金型の一実施例を一部省略して示す縦断
正面図。

【図２】要部を拡大して示す縦断正面図。

【図３】要部を拡大して示す縦断正面図で、射出後の残
留材料押出し状態を示す。

【図４】要部を拡大して示す縦断正面図で、再充填完了
状態を示す。

【図５】従来技術を示す縦断正面図。

【図６】各材料の温度変化を示す図。

【符号の説明】 １：スプールレス金型 ３：ランナ ５：キャビティ ６：加熱ノズル ８：ケーシング ９：内部流路 １０：ゲート １１：残留材料押出し用中芯 １６：先端ゾーン １７：残留材料

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱あるいは冷却可能に構成したノズル
   をランナの先端に設けると共に、上記ノズルの先端をキ
   ャビティに直接接触せしめ、上記ノズル内には溶融材料
   射出後に該ノズル内に残る残留材料をキャビティ内へと
   再充填せしむる残留材料押出し用中芯が前後進退可能に
   配設されていることを特徴とするスプールレス金型。
2. 【請求項２】 ランナに設けた挿通口を介して中芯がノ
   ズル内に配設されていることを特徴とする請求項１記載
   のスプールレス金型。