JP4491520B2 - Hot runner mold - Google Patents
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Description
本発明は、ホットランナー金型に関し、詳細には、固定型又はゲートパッドとノズルが平面状に面接触してシール構造が形成されるホットランナー金型に関する。 The present invention relates to a hot runner mold, and more particularly to a hot runner mold in which a fixed mold or a gate pad and a nozzle are in surface contact with each other to form a seal structure.
ホットランナー金型は、マニホールドとノズルをヒータで温度制御し、溶融樹脂をゲートからキャビティに射出して成形品を製造するもので、ランナーやスプルーが出ないことから廃プラスチック対策に優れ、また成形サイクルが短縮化される等の利点がある。 The hot runner mold is manufactured by controlling the temperature of the manifold and nozzle with a heater and injecting molten resin from the gate to the cavity to produce a molded product. There are advantages such as shortening the cycle.
このような特徴のあるホットランナー金型は、ノズルから射出された溶融樹脂を滞留させ、ノズルと固定型又はゲートパッドとの間に成形用樹脂自体による樹脂断熱層、あるいは成形用樹脂より高融点の樹脂による樹脂断熱層を形成させるが、該樹脂断熱層からの溶融樹脂の漏出を防ぐためのシール構造が必要となる。シール構造には、従来、図３に示すホットランナー金型１００のように、固定型６０の内周面とノズル７０の外周面が周状に面接触してシール構造８０が形成されるものがある（他に特許文献１参照）。また、ノズルの先端側外周部にシールリングを嵌着させてシール構造が形成されるものがある（特許文献２参照）。
ホットランナー金型は、メンテナンス、成形用樹脂の変更、あるいは製品（成形品）を変更するために製品部（固定型と可動型）を交換する等の際、金型からノズルを取り外さなければならない。一方、樹脂の溶融状態を維持させるためにノズルは加熱され、キャビティに射出された溶融樹脂を固化させるために固定型又はゲートパッドは冷却される。そのため、ノズルと固定型又はゲートパッドとの温度差は１００℃以上となり、ノズルの径は熱膨張するのに対し、固定型又はゲートパッドは熱膨張しない。したがって、上記従来のノズルと固定型又はゲートパッドの間が周状に面接触してシール構造を形成するホットランナー金型では、加熱されたノズルの熱が冷めるのを待たずに金型から取り外そうとすると、ノズルの径方向の熱膨張に起因して、いわゆる「カジリ」が生じて金型を痛め、ひいてはシール構造からの溶融樹脂の漏出や金型の寿命の低下を招くことがあった。また、ノズルの熱が冷めるのを待つことにより作業効率の著しい低下を招いていた。更に、特許文献２に記載のシールリングによりシール構造が形成されるホットランナー金型も、ノズルに固定されたシールリングが固定型又はゲートパッドと周状に面接触することから同様の問題があった。
For hot runner molds, the nozzle must be removed from the mold when performing maintenance, changing the resin for molding, or exchanging the product part (fixed mold and movable mold) to change the product (molded product). . On the other hand, the nozzle is heated to maintain the molten state of the resin, and the fixed mold or the gate pad is cooled to solidify the molten resin injected into the cavity. Therefore, the temperature difference between the nozzle and the fixed mold or the gate pad is 100 ° C. or more, and the diameter of the nozzle is thermally expanded, whereas the fixed mold or the gate pad is not thermally expanded. Therefore, in the hot runner mold in which the conventional nozzle and the fixed mold or the gate pad are in surface contact with each other to form a seal structure, the heated nozzle is removed from the mold without waiting for the heat of the nozzle to cool down. Attempting to remove it may cause so-called galling due to thermal expansion in the radial direction of the nozzle, damaging the mold, leading to leakage of molten resin from the seal structure and shortening of the mold life. It was. Also, waiting for the nozzle heat to cool has caused a significant reduction in work efficiency. Furthermore, the hot runner mold in which the seal structure is formed by the seal ring described in
本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、加熱されたノズルの熱が冷めるのを待たず金型からのノズルの取り外しを上記の不都合を伴うことなく行えるホットランナー金型を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a hot runner mold capable of removing the nozzle from the mold without waiting for the heat of the heated nozzle to cool without accompanying the above-described disadvantages. This is the issue.
上記の課題を解決するための発明は、固定型又はゲートパッドに形成される凹部内に組み込まれたノズルからキャビティ内に溶融樹脂が射出されるホットランナー金型において、前記凹部はノズルの径より拡径された径を有する第１の凹部と、該第１の凹部の底部に連通する第２の凹部とからなり、前記第１の凹部の底部周りには円筒部と鍔状部を備える環状スリーブが形成され、該環状スリーブは前記第１の凹部の底部と前記鍔状部との間に形成される付勢手段により付勢され、また、前記ノズルは先端側を除く外周に外輪部が形成されるノズルハウジングを備え、前記ノズルを前記凹部に組み込むことにより前記外輪部の先端面が前記鍔状部における第１の凹部の開口側に向く面に当接し、平面状の面接触によりシール構造が形成されることを特徴とするホットランナー金型を要旨とする。この構成により、ノズルが径方向に熱膨張してもノズルを金型から不都合なく取り外すことが可能となる。 The invention for solving the above-mentioned problem is a hot runner mold in which molten resin is injected into a cavity from a nozzle incorporated in a recessed part formed in a fixed mold or a gate pad. The first concave portion having an enlarged diameter and the second concave portion communicating with the bottom portion of the first concave portion, and an annular shape having a cylindrical portion and a bowl-shaped portion around the bottom portion of the first concave portion A sleeve is formed, and the annular sleeve is biased by a biasing means formed between the bottom of the first recess and the bowl-shaped portion, and the outer ring portion of the nozzle has an outer ring portion on the outer periphery excluding the tip side. A nozzle housing formed, and by incorporating the nozzle into the recess, the front end surface of the outer ring portion comes into contact with the surface of the flange-shaped portion facing the opening side of the first recess, and is sealed by planar surface contact. Structure is formed The gist of the hot runner mold which is characterized the door. With this configuration, the nozzle can be removed from the mold without any inconvenience even when the nozzle is thermally expanded in the radial direction.
上記の発明において、第２の凹部の内周に成形用樹脂より高融点の樹脂による樹脂断熱層が形成しても良い。この構成により、成形用樹脂の変更が容易になる。 In the above invention, a resin heat insulating layer made of a resin having a melting point higher than that of the molding resin may be formed on the inner periphery of the second recess. With this configuration, the molding resin can be easily changed.
本発明のホットランナー金型によれば、シール性を確実に保ち、かつノズルの熱が冷めるのを待たず金型から取り外すことができ、また、ノズルの熱を冷めるのを待たずノズルを取り付けることもできるので、ノズルの着脱作業の効率化を図ることができ、ひいては成形品の製造を効率的に行うことができる。また、ノズルの取り外し取り付けの際に「カジリ」が生じることがないので、金型の保全に資することができる。 According to the hot runner mold of the present invention, the sealing performance can be reliably maintained, the nozzle can be removed from the mold without waiting for the heat of the nozzle to cool, and the nozzle can be attached without waiting for the nozzle to cool. Therefore, it is possible to improve the efficiency of the nozzle attaching / detaching operation, and as a result, it is possible to efficiently produce the molded product. In addition, since no galling occurs when the nozzle is removed and attached, it is possible to contribute to the maintenance of the mold.
以下、本発明を図面を参照しながら実施の形態により説明する。図１は本実施形態に係るホットランナー金型５０のノズル４０が凹部２０に組み込まれた状態を示す縦断面図であり、図２は本実施形態に係るホットランナー金型５０のノズル４０が凹部２０から取り外された状態を示す縦断面図である。
Hereinafter, the present invention will be described by way of embodiments with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a state in which the
図２に示すように、固定型１０には、ノズル４０の径より拡径された径を有する第１の凹部２１と該第１の凹部２１の底部に連通する第２の凹部２２とからなる凹部２０が形成されている。
As shown in FIG. 2, the
図１及び図２に示すように、第１の凹部２１の底部には、環状スリーブ３０が形成されている。環状スリーブ３０は、円筒部３１と該円筒部３１の周縁の鍔状部３２とから構成されている。環状スリーブ３０は、第１の凹部２１に嵌入され、円筒部３１の一部は第２の凹部２２の内周面に嵌合している。また、環状スリーブ３０は、Ｃ字状留め具３３により外側方向（図１の右方向）への移動が規制されている。第１の凹部２１の底部には、皿バネ３４が設けられ、環状スリーブ３０を裏側から外側に向け付勢している。
As shown in FIGS. 1 and 2, an
第２の凹部２２の先端中央にゲート２３が形成され、成形用樹脂の変更を容易にするため、先端方向の内周には溶融樹脂より高融点の樹脂からなる樹脂断熱層３６が形成されている。
A
可動型１１と固定型１０間に形成されるキャビティ１２には、ゲート２３から溶融樹脂が射出される。また、ノズルハウジング４１の外周は、ノズル４０が凹部２０内に組み込まれた際に鍔状部３２の外側面に当接する外輪部４２が形成されている。さらに、外輪部４２の外側にはノズルヒータ４３が設けられている。
Molten resin is injected from the
次いで、上記のように構成されるホットランナー金型５０の作用について説明する。ノズル４０と固定型１０を平面状に面接触させようとすると、ノズル４０は熱膨張し、固定型１０は冷却により熱膨張しないため、両者が面接触するシール位置やノズル４０の押し付け力のコントロールが難しいという問題がある。しかし、本発明のホットランナー金型５０は、長さ方向に熱膨張したノズル４０により環状スリーブ３０が内側方向に移動し
（樹脂断熱層３６の樹脂は半溶融状態なので移動可能）、更に皿バネ３４の付勢力でより密なシール構造３５が形成されるので、シール位置やノズル４０の熱膨張による押し付け力のコントロールが可能となる。また、ノズル４０の凹部２０内への組み付けにおいて、外輪部４２を鍔状部３２へ当接させる際、皿バネ３４が設けられていることにより外輪部４２が鍔状部３２に強く当たることがないようになっている。もちろん、平面状に面接触するシール構造３５が形成されるので、ノズル４０の径方向の熱膨張による不都合が生じることはない。
Next, the operation of the
本発明はその技術的範囲の属する限り、種々形態を変更して具体化できるので、以下に例示する。
（１）本発明は、本実施形態のオープンゲート方式に限定されず、バルブゲート方式としても良い。
（２）本発明は、第２の凹部の先端方向の内周に成形用樹脂より高融点の樹脂による樹脂断熱層を形成しない構成としても良い。
（３）付勢手段は、環状スリーブを付勢できる限り、皿バネに限定されず、コイルバネ、板バネ等のバネ類、シリコンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性ゴム等であっても良い。
（４）本発明は、本実施形態のように固定型に凹部を形成する構成の他、凹部や環状スリーブ等を備えるゲートパッドを固定型に組み入れる構成としても良い。
（５）環状スリーブは、留め具を用いず外側方向への移動を規制しない構成としても良い。
As long as the technical scope of the present invention belongs, the present invention can be embodied by changing various forms.
(1) The present invention is not limited to the open gate system of the present embodiment, and may be a valve gate system.
(2) The present invention may be configured such that a resin heat insulating layer made of a resin having a melting point higher than that of the molding resin is not formed on the inner periphery in the tip direction of the second recess.
(3) The biasing means is not limited to a disc spring as long as the annular sleeve can be biased, and may be a spring such as a coil spring or a leaf spring, or a heat resistant rubber such as silicon rubber or fluorine rubber.
(4) The present invention may be configured such that a gate pad provided with a recess, an annular sleeve, or the like is incorporated in the fixed mold in addition to the structure in which the recessed mold is formed as in the present embodiment.
(5) An annular sleeve is good also as a structure which does not regulate the movement to an outer side, without using a fastener.
１０ 固定型
１１ 可動型
２０ 凹部
２１ 第１の凹部
２２ 第２の凹部
３０ 環状スリーブ
３１ 円筒部
３２ 鍔状部
３４ 皿バネ
３５ シール構造
４０ ノズル
４１ ノズルハウジング
４２ 外輪部
５０ ホットランナー金型
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