JPS632766B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は射出成形装置に係り、さらに詳しく
は、中央に一体化された加熱プローブを有する改
良された加熱湯道射出成形装置に関する。

〔従来技術と問題点〕

今まで、加熱器を内蔵し、この加熱器の周囲を
溶湯が湯口へ流れる途中に通る細長いプローブを
射出成形装置に備えることは公知である。これら
の射出成形装置の１つが、本出願人による本出願
前の米国特許第262302号（名称“射出成形用加熱
プローブ”、1981年５月11日出願）に示され、こ
の出願は、本出願の発明に幾分類似した一体構造
を備えたプローブを開示している。しかし、より
最近になつて、プローブの面上に外部に開いた溶
湯流路を設けるのが有利であると分り、その構造
が本出願人のカナダ特許出願第417995号（名称
“射出成形用一体加熱プローブの製造方法”、1982
年12月17日出願）に示されている。しかし、これ
ら先行の射出成形装置は、加熱プローブとこの加
熱プローブを囲む冷却溶湯との間にある断熱空間
が、作業中は、必らず溶湯で満たされなければな
らないという不都合な点を持つている。溶湯を断
熱物質として使うことはもちろん公知であり、こ
の配置は、ある用途とある材料には良好である。
問題は、加熱プローブの周囲のこの断熱空間内の
溶湯は冷えた外壁に隣接した部分は硬化するが、
加熱されたプローブに隣接した部分は完全には硬
化しないという点である。したがつて、成形され
ている材料や材料の色までも変化するときは、前
の成形の材料がこの断熱空間内に残つていて、成
形品内に混ざりをかなりの時間にわたつて持ち込
むことになる。さらに、より難しく安定性の低い
材料を形成するという傾向とともに、幾つかの感
熱性難燃性材料のような材料は、加熱プローブの
囲りのこの断熱空間内に残り、滞つた材料が劣化
するために、これら以前の射出成形装置では十分
に成形されることはできないと分つた。

モールド―マスターズリミテツドの1982年に刊
行された３／82パンフレツトの第４図と第５図か
ら分ると思われるが、出願人は、以前、溶湯流路
が加熱ノズルの中央を通つて延在している射出成
形装置におけるこれらの問題点をテフロン（デユ
ポン社のポリテトラフルオロエチレンの商品名）
でノズルの周囲の断熱空間を満たすことによつて
克服しようとした。中央に孔を持つた加熱ノズル
を使うよりもむしろ、周囲に溶湯が流れる中央加
熱プローブを使うほうが多くの場合利点をもたら
すが、溶湯流が、これらの問題点が発生するこの
同じ断熱空間を通過するために、これらの問題点
を克服することは以前は不可能と考えられてい
た。中央湯道を持つた射出成形装置に対するこれ
らの問題点に対する以前の解決策は、1977年８月
23日に出願された本出願人の米国特許第4043740
号と1981年７月21日に出願された本出願人の米国
特許第4279588号に示され、これらの両米国特許
は、ノズルの周囲の断熱空間が溶湯で満たされな
いように、湯口の周囲の開口に橋架した封止部材
を開示している。

これらの問題を処理するもう１つの公知の方法
は、ナイロン66のような、高い融解温度を持つた
別の物質を最初に射出成形装置を通して射出する
ことであるが、これを行うのには時間が係り、こ
れがうまく行かない場合は射出成形装置全体を洗
浄するか、後に取り換えなければならない。

〔発明の目的〕

本発明は、中央加熱プローブを持つた射出成形
装置の前述した問題点を、加熱プローブの外壁の
外周の断熱空間が溶湯で満たされるのを防ぐこと
によつて少くとも一部克服することを目的として
いる。

〔発明の概要〕

上記の目的を達成するため、加圧溶湯を成形機
から、キヤビテイに通じた冷却キヤビテイ板内の
湯口へ送るように延在し、前記キヤビテイ板の孔
の中に位置する一体化された細長の加熱プローブ
を備えた加熱湯道を有し、前記加熱プローブは外
側面を備え、前記キヤビテイ板内の前記孔は壁を
備え、この壁は前記外側面を囲繞するように延在
し、この壁と前記外側面との間に空間を形成する
加熱湯路射出成形装置において、前記加熱プロー
ブの前記外側面は長手方向に延在し外方に開いた
少くとも１つの溝を有し、断熱スリーブが前記加
熱プローブと前記キヤビテイ板との間の前記空間
内に置かれ、前記断熱スリーブは前記加熱プロー
ブの前記外側面と当接した内側面を備え、前記断
熱スリーブの前記内側面は長手方向に延在し内方
に開いた少くとも１つの溝を備え、この溝は溶湯
器の少くとも一部を形成することを特徴としてい
る。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例により説明す
る。

まず、第１図を参照する。第１図は、内部を加
熱された細長い多数のプローブ１０を備えた多キ
ヤビテイ射出成形装置の一部を示すものである。
各プローブ１０は、キヤビテイ板１４内の孔１２
の中に、キヤビテイ板１４を貫通してキヤビテイ
１８に通じた湯口１６と直線上に設置されてい
る。加熱湯道２０は共通供給口２２から分岐し
て、多岐管２３を通り、各プローブ１０を経て各
湯口１６へ延在している。

第３図、第４図および第５図でさらに明瞭に分
るように、各プローブ１０は、鋼工具外側体２６
の中央に封止されたカートリツジ加熱器２４を有
し、外側体２６とカートリツジ加熱器２４との間
の空間に銅部２８を鋳込み一体構造をなしてい
る。外側体２６は、加熱加圧溶湯の影響に耐える
十分な強度と腐蝕抵抗を有し、銅部２８は、熱を
カートリツジ加熱器２４から外側体２６へ、プロ
ーブ１０の長さに沿つて均等に伝えるように高度
に熱伝導性とされている。本実施例において、カ
ートリツジ加熱器２４は、全体的に円筒形の金属
外側ケーシング３４の内側の酸化マグネシウム製
熱伝達材３２内を通つて延在する電気加熱コイル
３０を備えた従来の構造をしている。他の型の加
熱器も使用することができる。公知のように、加
熱器２４は加熱コイル３０と酸化マグネシウムセ
ラミツクを外側ケーシング３４の中へ挿入し、つ
ぎに外側ケーシング２４を据え込み、セラミツク
を焼結し、熱伝達を良くするために加熱コイル３
０の周囲に酸化マグネシウム粉末を与えて作られ
る。加熱コイル３０は、絶縁された電気端子３６
を備え、電気端子３６は、外側体２６の開口３８
から外側体２６を抜け出て電源（図示せず）に延
在している。上述した本出願人のカナダ特許出願
417995号にさらにはつきりと記載されているよう
に、プローブ１０は熱電対４０も備えており、熱
電対４０は、プローブ１０の上流端４２から熱伝
導の高い銅部２８内へ延在してプローブ１０の下
流端４４の近傍の温度を正確に測定するようにな
つている。

プローブ１０は上流部４６と、上流部４６より
直径の小さい下流部４８とを有し、上流部４６と
下流部４８は肩部５０で接合している。溶湯流路
５４の一対の上流部５２は、プローブ１０の上流
端４２の共通口５６から斜めに外方へ互いに反対
方向に延在している。プローブ１０の肩部５０と
下流尖端４４間のプローブ下端部４８の外面５８
は全体的に円筒形で、外方に開放された一対の溝
６０を有し、溝６０は下端部４８の相対する側面
を長手方向に延在して溶湯流路５４の上流部５２
に連通している。

広範囲の材料が成形されるにつれて溶湯の厳密
な温度調節が次第に重要となつている。本実施例
では、鋼多岐管は電気加熱素子６２によつて所望
の温度にまで加熱され、電気加熱素子６２は、本
出願人のカナダ出願特許第393671号（名称“射出
成形用多岐管と製造方法”、出願日1982年１月６
日）に記載されているように、多岐管内に一体に
鋳込まれている。もちろん、各プローブ１０は上
述のようにカートリツジ加熱器２４によつて加熱
され、キヤビテイ板１４は冷却流路６４によつて
従来の態様で冷却される。加熱多岐管２３とプロ
ーブ１０とは冷却キヤビテイ板１４あるいは鋳型
の他の冷却部材から断熱されなければならず、多
岐管２３とキヤビテイ板１４との間にある中空位
置決めリング６６は、加熱多岐管２３、プローブ
１０と、冷却キヤビテイ板１４あるいは鋳型の他
の冷却部材との間に断熱空隙を与える。同様に、
プローブ１０の上流部４６は第二担持肩部７０を
有し、第二担持肩部７０は円筒形の断熱ブツシン
グ７２上に載置されて、プローブ１０を孔１２内
に位置させ、プローブ１０と孔１２の壁７６との
間に断熱空間７４を形成する。

本発明の射出成形装置において、プローブ１０
の下流部４８の円筒形の外面５８と孔１２のプロ
ーブ１０を囲繞する壁７６との間の断熱空間７４
の一部分に断熱スリーブ８０を封止してもいいと
期せずして発見できた。第２図で明瞭に分るよう
に、断熱スリーブ８０は形状が全体的に円筒形を
なし、一対の溝８２を有し、一対の溝８２は断熱
スリーブ８０の内側面８４の早退する面上を長手
方向に延在している。断熱スリーブ８０は、高い
融解温度と低い熱伝導率を持つた、ウルテム（ジ
エネラルエレクトリツク社のポリエーテルイミド
樹脂の商品名）といつた熱可塑性物質で成形され
る。断熱スリーブ８０はプローブ１０の下流部４
８の外側面上にキヤビテイ板１４の孔１２内にち
ようど合致する大きさに作られる。断熱スリーブ
８０は、断熱スリーブ８０の内側面８４の内方向
へ開いた溝８２がプローブ１０の下流部４８の外
側面５８の外方へ開いた溝６０と整合して溶湯路
５４の下流部８６を形成するように組み立てられ
る。溶湯流路５４の下流部８６は溶湯路５４の上
流部５２にそれぞれ連通し、加圧溶湯を湯口１６
に隣接し、プローブ１０の下流尖端４４に隣接し
た断熱空間７４の一部分へ送る。プローブ１０が
作業温度にまで加熱されると、プローブ１０は膨
張してプローブ１０と冷却された孔１２の壁７６
との間に断熱スリーブ８０を圧接することによつ
て溝６０と８２を整合した状態に保ち、溶湯路５
４の下流部８６に隣接した加熱区域に材料がとど
こおるのを防ぐ。

本発明のある実施例では、断熱スリーブ８０の
内側面８４も外側面９０も、使用後、必要なら断
熱スリーブ８０を取り出しやすくするために、デ
イクロナイト（ルブリケーシヨン サイエンシス
インク社の商品名で二硫化タングステン被覆用）
のような乾式フイルム潤滑材で処理される。

本発明の射出成形装置は、使用に際し、図示の
ように組み立てられ、多岐管２３とプローブ１０
とを所定の温度にまで加熱するのに必要な電力が
供給される。つぎに、加熱加圧溶湯が成形機（図
示されず）から、切欠いた共通供給口２２を通し
て加熱湯道２０内へと所定のサイクルで導かれ
る。加熱湯道２０のそれぞれを通つて流れる溶湯
は共通口５６を通つてプローブ１０に入り、共通
口５６で溶湯は分流して溶湯路５４の上流部５２
内へと入り、つぎに溶湯路５４の下流部８６へ流
入し、湯口１６を通つてキヤビテイ内へ流入する
前にプローブ１０の下流尖端４４に隣接した断熱
空間７４の部分内へと流出する。長手方向に延在
した溝８２を備えた断熱スリーブ８０は溶湯路５
４の下流部８６を形成し、プローブ１０の下流部
４８と孔１２の壁７６との間の断熱空間７４全体
を溶湯が満たすのを防ぐ。キヤビテイ１８が満た
されると、溶湯の流れは止り、圧力は、短い固め
時間の後に成形機によつて逃がされる。ついで、
鋳型が開けられ、成形製品を取り出される。この
工程が繰り返される。

もし成形されている材料の色が変化する場合
は、色の混ざりを避けるのに冷却流路６４を通る
冷却水を一時的に止めることによつて簡単に前の
材料が除去される。冷却流路６４を通る冷却水を
一時的に止めると湯口１６の付近の溶湯の温度が
上昇し、前に硬化した溶湯の内側層が除去され
る。冷却水が再び流され始めと、前に硬化した溶
湯の内側層は新しい色の層に取り換えられ、それ
以上の色の問題は避けられる。この手順は、射出
成形装置の他の温度を変える必要がなく、したが
つて製造作業の中断が最少限であるという利点を
有している。

本発明の射出成形装置の説明は、特定の一実施
例に関してなされてきたが、限定された意味に解
釈されるものではない。本発明の技術分野に精通
した者は本発明の変形と改良を思い付くであろ
う。特に、本発明の思想を多種多様の成形装置の
構造に使えることは明らかである。例えば、本発
明とは異なる成形装置で多岐管とキヤビテイ板と
の間に新たに板を設けてもよいし、多岐管をなく
して完全に単一加熱プローブ装置とすることがで
きるであろう。

さらに、プローブは、端湯口のような様々な型
の湯口といつたように様々な過多の先端を有する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の射出成形装置の好ましい一実
施例を示す断面図、第２図は第１図の射出成形装
置の一部分解図で、断熱スリーブの位置を示す
図、第３図は第１図の加熱プローブと断熱スリー
ブの横断面図、第４図は第３図の４―４線に沿う
加熱プローブと断熱スリーブの断面図、第５図は
第３図の５―５線に沿う加熱プローブと断熱スリ
ーブの断面図である。 １０…プローブ、１２…孔、１４…キヤビテイ
板、１６…湯口、１８…キヤビテイ、２０…加熱
湯道、２２…共通供給口、２４…カートリツジ加
熱器、２６…外側体、２８…銅部、３０…電気加
熱コイル、３２…熱伝達物質、３４…外側ケーシ
ング、３６…絶縁電気端末、３８…開口、４０…
熱電対、４２…プローブ上流端、４４…プローブ
下流尖端、４６…プローブ上流部、４８…プロー
ブ下流部、５０…肩部、５２…上流部、５４…溶
湯路、５６…共通口、６０…溝、６２…電気加熱
素子、６４…断熱空隙、７０…担持肩部、７２…
断熱ブツシング、７４…断熱空間、７６…壁、８
０…断熱スリーブ、８２…溝、８４…内側面、８
６…下流部、８８…断熱空間の一部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 加圧溶湯を成形機から、キヤビテイに通じた
   冷却キヤビテイ板内の湯口へ送るように延在し、
   前記キヤビテイ板の孔の中に位置する一体化され
   た細長の加熱プローブを備えた加熱湯道を有し、
   前記加熱プローブは外側面を備え、前記キヤビテ
   イ板内の前記孔は壁を備え、この壁は前記外側面
   を囲繞するように延在し、この壁と前記外側面と
   の間に空間を形成する加熱湯路射出成形装置にお
   いて、前記加熱プローブの前記外側面は長手方向
   に延在し外方に開いた少くとも１つの溝を有し、
   断熱スリーブが前記加熱プローブと前記キヤビテ
   イ板との間の前記空間内に置かれ、前記断熱スリ
   ーブは前記加熱プローブの前記外側面と当接した
   内側面を備え、前記断熱スリーブの前記内側面は
   長手方向に延在し内方に開いた少くとも１つの溝
   を備え、この溝は溶湯路の少くとも一部を形成
   し、前記断熱スリーブは溶湯の温度よりも高い溶
   融温度を持つた熱可塑性物質で作られていること
   を特徴とする射出成形装置。 ２ 少くとも１つの溶湯路は上流部を備え、この
   上流部は前記加熱プローブ内を延在し前記加熱プ
   ローブによつて囲繞され、前記加熱プローブと前
   記断熱スリーブとの間に形成された溶湯路の前記
   一部と連通している特許請求の範囲第１項に記載
   の射出成形装置。 ３ 前記加熱プローブは前記キヤビテイ板内の湯
   口の方へ延在した先端を有し、前記断熱スリーブ
   は、前記加熱プローブと前記加熱プローブの前記
   先端に隣接した前記キヤビテイ板との間の前記空
   間内へは延在していない特許請求の範囲第２項に
   記載の射出成形装置。 ４ 前記加熱プローブは円周方向に離間し少くと
   も２つの溶湯路を備え、この溶湯路は共通供給口
   から分岐している特許請求の範囲第３項に記載の
   射出成形装置。 ５ 前記断熱スリーブは全体的に円筒形で、全体
   的に円筒形の外面を備えた前記加熱プローブの下
   流部の周囲を延在し、全体的に円筒形の壁を備え
   た前記キヤビテイ板内の前記孔内に収容された特
   許請求の範囲第４項に記載の射出成形装置。 ６ 前記断熱スリーブはポリエーテルイミド樹脂
   で作られている特許請求の範囲第１項に記載の射
   出成形装置。 ７ 前記断熱プローブの少くとも一部は、使用後
   前記断熱スリーブを取り外しやすくするために乾
   性フイルム潤滑被覆で処理されている特許請求の
   範囲第１項に記載の射出成形装置。