JPH1177759A - ホットランナ用金型 - Google Patents

ホットランナ用金型

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JPH1177759A
JPH1177759A JP24118497A JP24118497A JPH1177759A JP H1177759 A JPH1177759 A JP H1177759A JP 24118497 A JP24118497 A JP 24118497A JP 24118497 A JP24118497 A JP 24118497A JP H1177759 A JPH1177759 A JP H1177759A
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    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26Moulds
    • B29C45/27Sprue channels ; Runner channels or runner nozzles
    • B29C45/28Closure devices therefor
    • B29C45/2806Closure devices therefor consisting of needle valve systems
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】バルブゲート方式のホットランナ金型のマニホ
ールドが熱膨張する際に、ゲートピンとゲートピン穴と
の位置ずれにより起こるゲートピンの摩耗、損傷をなく
す。 【解決手段】ノズル3はゲート部先端に軸部18が設け
られており、キャビティ側はこの軸部の軸受けが設けら
れている。また、マニホールド4内とノズル3内の樹脂
流路10が樹脂流動部接続リング9で接続され、ノズル
先端部まで樹脂流路10がゲートピン穴12とは別に設
けられおり、マニホールド4内のゲートピン穴12はゲ
ートピン7より極端に大きい。ゲートピン7はノズル3
の自転軸に沿って上下に稼動して、樹脂流路10をノズ
ル先端部で開閉する。マニホールド4の熱膨張により樹
脂流路接続リング9のマニホールド4側開口部が移動す
ると、ノズル3は軸部18を中心に自転して位置ずれを
補正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、バルブゲート方式
のホットランナ用金型に関し、より詳しくはゲートピン
の摩耗、損傷及び溶融樹脂に焼けを生じさせないホット
ランナ用金型に関する。
【0002】
【従来の技術】ホットランナ用金型のランナ部の樹脂は
マニホールドに供給された後、設定温度に加熱され溶融
状態に維持されている。この溶融樹脂はノズル先端のゲ
ートから金型キャビティへ射出されるが、射出時以外に
ランナ部の樹脂がゲートから漏れないように、射出終了
後はゲートが閉じられている。
【0003】バルブゲート方式のホットランナ用金型
は、図9に示すようにマニホールド4とノズル3内部に
設けられた樹脂流路10にゲートピン7が挿入されてお
り、このゲートピン7が上下に動くことでノズル側のゲ
ート1が開閉される。そして、樹脂流路10内にはゲー
トピン7をゲート1へ案内し、かつ振動を防止するため
に図示しないガイドが別に設けられている。このホット
ランナ用金型のゲートピン7は図10に示すようにマニ
ホールド4上面から樹脂流路10に向けて設けられたピ
ン穴15から樹脂流路10に挿入されており、このピン
穴15とゲートピン7の隙間から樹脂が漏れ出さないよ
うにするために、ゲートピン7とピン穴15のクリアラ
ンスは必要最小限に抑えられている。
【0004】ところが、このようなホットランナ用金型
を使用する場合、図11に示されるようにマニホールド
4の熱膨張により、ゲートピン7の中心軸Nとピン穴1
5の中心軸Pがずれてしまい、ゲートピン7がピン穴1
5の内壁面と接触してゲートピン7の動作を妨げてゲー
トピン7やピン穴15に摩耗や損傷を起こしてしまうと
いう問題点があった。
【0005】そこで、従来より使用材料と設定温度から
マニホールド4の熱膨張量を予測して、あらかじめ熱膨
張量分だけゲートピン7取り付け位置に対してピン穴1
5位置をずらすことで補正を行っている。図12(a)
に示すようにゲートピン7取り付け位置の中心軸Nとピ
ン穴15の中心軸P間を長手方向に熱膨張量Sだけずら
した位置にあらかじめ設けておき、図12(b)に示す
ようにマニホールド4の熱膨張させた後、ゲートピン7
取り付け位置の中心軸Nとピン穴15の中心軸Pを一致
させている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法では
マニホールド4の熱膨張量を正確に予測し、さらに高い
位置精度で加工することが必要であり、予測が不正確で
あったり加工精度が悪いと熱膨張後にゲートピン7がピ
ン穴15に接触してしまうため、マニホールド4の設計
及び加工が難しい。また、装置を組み立てる際にもゲー
トピン7とピン穴15の位置関係に高い位置精度が要求
されてしまう。
【0007】さらに、従来のマニホールドは樹脂流路に
直接ゲートピンを挿入しているので、ゲートピンとゲー
トピンのガイドが障害物となり樹脂の流れを妨げてゲー
トピンの周りやガイドに樹脂の滞留を生じる。そのた
め、滞留した樹脂が過熱され溶融樹脂に焼けを引き起こ
してしまうという問題点もあった。
【0008】そこで、本発明はゲートピンと樹脂流路内
壁面との接触によるゲートピンの摩耗、損傷を防ぎ、か
つ、溶融樹脂に焼けを生じさせないホットランナ用金型
を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、バルブゲート
方式のホットランナ用金型において、ゲート部先端部が
型板のキャビティ開口端に嵌合されており、ノズルが該
ゲート部先端部を中心に自転できるようにされており、
マニホールド内の樹脂流路とノズル内の樹脂流路が樹脂
流動部接続リングで接続され、当該樹脂流路と別個のゲ
ートピン穴があり、前記樹脂流路と該ゲートピン穴がノ
ズル先端部で合流させられており、ゲートピンと前記ゲ
ートピン穴のクリアランスが前記マニホールドが熱膨張
しても該ゲートピンと前記ゲートピン穴が接触しないよ
うに大きく、前記ゲートピンの中心軸が前記ゲート部先
端部の中心位置を通っていることを特徴とするホットラ
ンナ用金型である。
【0010】(作用)マニホールド4内部を透視した図
8(a)に示すように、マニホールド4はヒーター16
の加熱により設定温度まで昇温されると熱膨張を起こ
し、熱膨張に伴ってマニホールド4下面の樹脂流路10
に接続されている樹脂流動部接続リング9のマニホール
ド側開口部A1は熱膨張量Sだけ移動する。
【0011】これにより、樹脂流動部接続リング9はマ
ニホールドの長手方向外側に向かう力を受ける。そし
て、樹脂流動部接続リング9が受けた力はノズル3との
接続部分からノズル3に加わり、矢印Gに示すようにノ
ズル3はゲート部先端部18を軸にして反時計回りに自
転する。その結果、樹脂流動部接続リング9はノズル3
の自転と共に僅かに変形しながらマニホールドの長手方
向外側に移動し、樹脂流動部接続リング9にかかる負荷
を緩和する。
【0012】ノズル3は樹脂流動部接続リング9にかか
る負荷を解消すると、自転を停止する。
【0013】また、マニホールド4の熱膨張によりゲー
トピン穴12も長手方向に移動する。しかし、図8
(b)に示すようにゲートピン穴12の内径はゲートピ
ン7の外径よりも十分に大きいので、ゲートピン穴12
が熱膨張量Sだけ移動した後もゲートピン7はゲートピ
ン穴12に接触せず正常に動作する。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図1に本発明のホットランナ用金型
の垂直断面図を示す。本発明のホットランナ用金型に使
用されるマニホールド4は型板6と取り付け板5の間に
取り付けられており、中心上面にスプルブッシュ13が
取り付けられている。マニホールド4の中心下面は固定
リング2により型板6に固定され、マニホールド4の上
面では面接触式ノックピン11を介して取り付け板5に
接触させられている。
【0015】なお、マニホールド4は中心以外の部分を
ノックピン等で型板6や取り付け板5に完全には固定し
ないことが望ましい。なぜなら、固定した部分の表面の
熱膨張量はノックピン等の抵抗により抑えられると、マ
ニホールド4内部の熱膨張量が表面に比べて相対的に大
きくなるため、マニホールド4に設けられたゲートピン
7等を歪ませてしまうからである。
【0016】図2にはノズル3先端を拡大した垂直断面
図が示されており、ゲート部先端部18は型板6のキャ
ビティ開口端に設けられた軸受け構造20に嵌め合わさ
れており、ゲート部先端部18を軸としてノズル3がゲ
ート部先端部18を中心に自転できるようにしている。
また、ゲートピン7の先端はDの間を上下に移動できる
ようになっている。
【0017】図3にノズル3周辺の一部拡大図を示しな
がら、ノズル3の構造を説明する。図3(a)はノズル
3内部が透視されており、ゲートピン7はノズル3の中
心軸を通り、樹脂流動部接続リング9はノズル3の中心
軸から外れた位置に設けられている。この樹脂流動部接
続リング9の開口部A1、A2は、それぞれマニホール
ド4内の樹脂流路10とノズル3内の樹脂流路10に連
通されている。また、マニホールド4とノズル3との間
には僅かに隙間が開いており、ノズル3とマニホールド
4の間は樹脂流動部接続リング9のみで接続されてい
る。
【0018】図3(b)は図3(a)のBーB垂直断面
図である。ゲートピン7はマニホールド4とノズル3を
貫通して設けられているゲートピン穴12、13に通さ
れており、樹脂流路10がゲートピン穴13と合流する
ノズル先端部8を開閉する。
【0019】なお、ゲートピン7とノズル3内のゲート
ピン穴13とのクリアランスは樹脂流路10とは別に設
けられているので極端に大きくしても差し支えない。た
だし、ゲートピン7がノズル先端部8で樹脂流路10を
遮断するため、ノズル先端部8とゲートピン7のクリア
ランスは必要最小限に抑えて溶融樹脂を漏らさないよう
にしなければならない。
【0020】図4は図1のAーA断面図である。ゲート
ピン7はX軸とY軸の交点であるマニホールド4の中心
で樹脂流路10と交差する直線上にあって、マニホール
ド4の中心から等間隔の対称位置に設けられている。な
お、マニホールド4が熱膨張してもゲートピン7がゲー
トピン穴12の内面と接触しないように、マニホールド
4内のゲートピン穴12の内径はゲートピン7の外径よ
りも十分に大きく設けられている。
【0021】次に、本発明のホットランナ用金型のマニ
ホールドが熱膨張した際に、ゲートピン穴の位置ずれを
補正する方法について、マニホールド下面から透視した
樹脂ノズル3上面図である図5、図6、図7により順に
説明する。図5はマニホールドが熱膨張する前のマニホ
ールド下面を透視したノズル上面の状態を示している。
ここで、マニホールド4下面のマニホールド側開口部A
1と、ノズル3上面で同様に開口するノズル側開口部A
2のそれぞれの中心軸R、Tは一致している。
【0022】次に、マニホールド4が熱膨張を起こした
後の状態を説明する。図6は、熱膨張直後の樹脂流動部
接続リング9に負荷のかかった状態を示す図である。マ
ニホールド4側開口部A1は熱膨張に伴って長手方向に
距離Sの移動をする。ノズル3は樹脂流路接続リング9
を介して長手方向外側に引っぱられるが、樹脂流動部接
続リング9がある程度変形できるためノズル側開口部A
2は熱膨張後も同位置に位置する。その結果、ノズル側
開口部A2の中心軸Tはマニホールド4側開口部A1の
中心軸R’から移動量Sだけずれた状態になる。
【0023】次に、樹脂流動部接続リング9にかかる負
荷が解消された状態について説明する。図7に示される
ように樹脂流動部接続リング9の復元力がちょうどノズ
ル3の中心軸周りの接線方向Hに働くので、ノズル3は
反時計周りに自転を始める。ノズル3がTQT’で挟ま
れるW度の自転をすることによりノズル3側開口部A2
はT’を中心軸とする位置にノズル側開口部A2が位置
する。その結果、それぞれの中心軸R’とT’の位置は
完全に一致はしないが樹脂流動部接続リング9にある程
度の変形許容量を持たせることで樹脂流動部接続リング
9の破損を起こさずにマニホールド4の熱膨張による樹
脂流路の移動を補正できる。
【0024】なお、熱膨張量が大きい場合は僅かに負荷
のかかった状態とそれを解消した状態とを繰り返しなが
ら連続的にマニホールド4に熱膨張による樹脂流路の移
動を補正する。一方、マニホールド4に設けられたゲー
トピン穴12も熱膨張により移動するが、ゲートピン穴
12の内径が大きいため位置ずれが起こってもゲートピ
ン7は接触しない。
【0025】また、ノズル3は自転運動を行うのでノズ
ル3の中心軸はマニホールド4に熱膨張に関係なく、常
に同一位置に位置しているので、ゲートピン13の中心
軸との位置ずれを起こさずにノズル先端部8を開閉でき
る。
【0026】
【発明の効果】マニホールド内は樹脂流路にゲートピン
を挿入しないので、樹脂漏れを考慮せずゲートピン穴を
設けることができ、ゲートピン穴を十分に大きく取るこ
とができる。したがって、マニホールドが熱膨張を起こ
してもゲートピンがピン穴に接触することがない。
【0027】また、マニホールドが熱膨張を起こして
も、ノズルが自転することによりゲートピンの中心軸と
ゲート部先端部の中心位置がずれない。その結果、ゲー
トピンの摩耗、損傷を防ぐことができ、さらに、マニホ
ールドに接するノズルを回転可能としておくことによ
り、熱膨張により生じたマニホールドとノズルの樹脂流
路のずれをノズルが回転することでずれ量を吸収するこ
とができる。
【0028】また、樹脂流路とゲートピンのピン穴をノ
ズル先端部まで分離することにより、樹脂流路内に流れ
を妨げるものがなくなり滞留をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のマニホールドの形状を示す垂直断面図
【図2】ノズル先端を拡大した垂直断面図
【図3】(a)本発明のホットランナ用金型の内部を透
視した一部拡大図 (b)図3(a)のBーB垂直断面図
【図4】樹脂流路とゲートピンの位置関係を示した図1
のAーA断面図
【図5】マニホールドが熱膨張する前のマニホールド下
面を透視したノズル上面図
【図6】マニホールドが熱膨張直後の樹脂流動部接続リ
ングに負荷のかかった状態を示すマニホールド下面を透
視したノズル上面図
【図7】マニホールドが熱膨張後の樹脂流動部接続リン
グにかかる負荷が解消された状態を示すマニホールド下
面を透視したノズル上面図
【図8】(a)熱膨張後のマニホールド内部を透視した
本発明のホットランナ用金型の一部拡大図 (b)ゲートピン周囲を拡大したマニホールド上面図
【図9】従来のホットランナ用金型の形状を示す垂直断
面図
【図10】従来のホットランナ用金型のゲートピンが一
部省略されたマニホールドの一部拡大図
【図11】従来のホットランナ用金型のゲートピン周囲
を拡大したマニホールド上面図
【図12】(a)あらかじめピン穴を補正している従来
のホットランナ用金型の模式図 (b)マニホールドが熱膨張した後の従来のホットラン
ナ用金型の模式図
【符号の説明】
3 ノズル 4 マニホールド 5 取り付け板 6 型板 7 ゲートピン 8 ノズル先端部 9 樹脂流動部接続リング 10 樹脂流路 12、13 ゲートピン穴 15 ピン穴 16 ヒーター 18 ゲート部先端部 20 軸受け構造 A1 マニホールド側開口部 A2 ノズル側開口部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バルブゲート方式のホットランナ用金型
    において、ゲート部先端部が型板のキャビティ開口端に
    嵌合されており、ノズルが該ゲート部先端部を中心に自
    転できるようにされており、マニホールド内の樹脂流路
    とノズル内の樹脂流路が樹脂流動部接続リングで接続さ
    れ、当該樹脂流路と別個のゲートピン穴があり、前記樹
    脂流路と該ゲートピン穴がノズル先端部で合流させられ
    ており、ゲートピンと前記ゲートピン穴のクリアランス
    が前記マニホールドが熱膨張しても該ゲートピンと前記
    ゲートピン穴が接触しないように大きく、前記ゲートピ
    ンの中心軸が前記ゲート部先端部の中心位置を通ってい
    ることを特徴とするホットランナ用金型。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004067254A1 (de) * 2003-01-31 2004-08-12 Otto Hofstetter Ag Koinjektions-düse
KR101031146B1 (ko) 2010-09-20 2011-04-27 허남욱 노즐 중심정렬기구를 구비한 사출금형장치
CN108580836A (zh) * 2018-07-05 2018-09-28 苏州广型模具有限公司 模内切离高压铸造模具
KR102405749B1 (ko) * 2021-11-24 2022-06-10 주식회사 이룸테크 칼라체인지용 핫러너시스템

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