JPH0140662Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はプラスチツクスの射出成形に関し、更
に詳細には改良されたプラスチツクス射出成形用
の電気加熱湯口ブツシングに関するものである。

本考案の湯口ブツシングは1978年12月14日カナ
ダ国出願の本考案者の先行のカナダ国特許出願第
317948号に記載した湯口ブツシングの改良に相当
するものである。上記出願のものは、螺旋状加熱
コイルが耐食性材料からなる内コア部分上に鋳造
した高伝導性材料中に埋込まれている点で本考案
のものと同種の構造を有しているが、それはまた
仕上げした外スリーブ部分をもつている。前記先
行の湯口ブツシングはその外表面が鋳造金属によ
り形成されるという欠点をもつ。その外表面の形
成法では各湯口ブツシングの外表面を必要な平滑
仕上げを与えるように機械加工することが要求さ
れる。更に、普通はベリリウム銅合金とする高伝
導性材料は湯口ブツシングの耐久性のある外側ケ
ーシングを供するのに十分な耐食性をもたない。
このため、前記ケーシングはゲート区域から漏れ
る腐食性ガスから保護するために高価なニツケル
メツキ処理を必要とする。

それ故、前記本考案者の先行の湯口ブツシング
を作る方法は、鋳造後に高価な機械加工とメツキ
工程を必要とするという大きな欠点をもつ。更
に、湯道通路に沿つて熱を一様に加えることが重
大であり、それ故加熱素子とそれを取囲む伝導性
材料の間及び伝導性材料と内コア部分間に最適の
熱伝達が存在することが重要である。この場合前
記内コア部分を通つて湯道通路は延びている。い
ろいろな材料間の界面での熱伝達に対する抵抗に
より温度分布は不均等になり、そのため加熱素子
の寿命は短縮し、溶融物の質が低下する。

従つて、本考案の目的は改良された湯口ブツシ
ングを提供して上記欠点を少なくとも一部除去す
ることにある。この場合、高伝導性材料は耐食性
外スリーブと耐食性内コア部分の間の加熱素子上
に真空炉内で鋳込まれる。このことにより仕上げ
工程は実質的に減少し、かつ伝導性材料とこれに
隣接した材料との結合が改善される。

この目的で、本考案は、プラスチツクス射出成
形用の一体の電気加熱湯口ブツシングに於いて、
(a)〜(e)の構成、即ち(a)拡大前部分と拡大後カラー
部分間に延びかつ貫通して延びる中心湯道通路を
画成する中空の細長い内コア部分を有し、前記コ
ア部分、拡大前部分及び拡大後カラー部分は耐食
性材料からなりかつ外表面をもつこと；(b)内コア
部分を取囲む複数の離間したコイルと後カラー部
分中の孔を通して延びるリード線とをもつ電気絶
縁された螺旋状加熱素子を有し、前記コイルの螺
旋内直径は内コア部分の外表面の最大外直径より
大きいこと；(c)前部分と後部分間で加熱素子のま
わりに第一スペースを囲むため前部分と後部分間
に延びかつ耐食性材料からなる細長い外スリーブ
部分；(d)加熱素子のコイル内に鋳込むため内コア
部分と外スリーブ部分間の前記スペースに鋳込ま
れた高温電導性金属部分；(e)熱電対を内コア部分
と外スリーブ部分の間に配置してゲート近くの温
度を監視するようになしたこと；を包含すること
を特徴とするプラスチツクス射出成形用の一体の
電気加熱湯口ブツシングを提供する。

本考案のその他の目的と利点は以下の添付図面
に基づく詳細な説明から明らかになるだろう。

第１，２図を参照すれば、これらは本考案によ
る湯口ブツシングの一実施例の組立て状況を示
す。組立体１０は中空の細長い内コア部分１２を
もち、この部分は、実施例では、拡大前部分１４
と一体をなす。湯道通路１６は内コア部分の中心
を延び、みぞ１８へ至り、これらのみぞは前記前
部分の前面で半径方向外方へ延びる。使用に際し
ては、これらの半径方向みぞの各々は溶融物を対
応する縁ゲートへ運ぶ。図示の如く、拡大前部分
１４は貫通して延びる幾つかの孔又は縦穴２０を
もち、半径方向みぞ１８の間に１つの孔を配置す
るようになしている。内コア部分１２のもつ波形
の外表面２２は均一な湾曲をもつ螺旋状***部２
４を形成する。

組立ての第一工程では、手で内コア部分を螺旋
状加熱素子２６に挿入する。前記素子は一端に外
方に延びる軸体３０を形成する電気リード線２８
をもつ。加熱素子のコイルは分離されていて、そ
れらの間に接触が起こらないようにされており、
加熱素子２６の螺旋直径は内コア部分１２の最大
外直径よりほんの僅かだけ大きい。螺旋状加熱素
子２６は一方向に螺旋状に巻くと共に、螺旋状隆
起部２８は反対方向に螺旋状に巻いていて、これ
らの間の接触はそれらが交差する点でのみ起こる
如くなつている。電気リード線又は冷端子２８は
軸体３０を通つて、電源（図示せず）に常法によ
り接続する。

次工程では、手で拡大後カラー部分３２を取付
ける。その部分は円筒形座部３４をもち、これは
内コア部分１２の基端３６を嵌めにより受入れ
る。後カラー部分３２は円孔３８をもち、これを
通して電気リード線２８と軸体３０は、後カラー
部分３２を取付けるときに、挿入しなければなら
ない。次に、円筒形外スリーブ４０は内コア部分
１２上に配設し、小スリーブ又は包囲体４２は軸
体上に配設する。外スリーブ４０は後カラー部分
３２に挿入して肩部４４上にプレス嵌めして衝合
せしめ、また前部分１４の外表面４６にプレス嵌
めするのに丁度十分の大きさをもつ。第２図に明
示する如く、外スリーブ４０は前部分１４を通つ
て上方に開いた口部４８を形成するのに十分の長
さをもつ。小スリーブ４２は後カラー部分３２中
の孔３８に挿入して肩部５０に衝合せしめられ、
プレス嵌めにより保持される。それは端部分又は
端曲げ部５２をもち、この端部分は孔５４を画成
しており、この孔を通して軸体３０が緊密嵌合状
態で延びている。かくして、種々の部分のプレス
嵌めは十分に安定した自己支持構造をなす組立体
１０を提供するのに十分である。これは内コア部
分１２と外スリーブ４０の間で加熱素子２６を囲
む包囲スペース５６をもち、前記スリーブは軸体
３０を囲む今１つのスペース５８へ延びる。

次工程はいろいろな部品間の継ぎ目を漏れない
ように封止することである。これには後カラー部
分３２と両スリーブの間の継ぎ目、及び小スリー
ブ４２と軸体３０間の継ぎ目がある。組立ての他
の実施例では、小量のろう付用ペーストを各継ぎ
目に付け、次に組立体を真空炉６０内で加熱して
ペーストを溶融して継ぎ目のまわりに全体に流し
てろう付けを生ぜしめ、継ぎ目を漏らないように
封止せしめる。組立体を加熱する温度と時間は部
品をろう付けするのに十分なものとし、また別個
の加熱処理工程を行うことなしに部品を熱処理す
るのに十分なものとすることができる。２つの選
択可能の封止方法には継ぎ目を溶接すること又は
継ぎ目にセラミツクセメントを付着することがあ
る。

封止処理後、プラグ板６２を前部分１４の前面
上に置いて、みぞ１８をおおう。前記板は貫通す
る孔６４をもちこれらの孔は縦穴２０と整列し、
高伝導性材料の小塊６６を外スリーブ４０の突出
部分により形成した口部４８に挿入する。組立体
は次いで図示の直立位置で真空炉６０に入れ、こ
の組立体を加熱し、この加熱は、小塊６６が溶融
し、溶融した材料が縦穴２０を通して流れ下つて
スペース５６と小スリーブ４２中のその他のスペ
ース及び縦穴自身を充填するまで行われる。この
第二加熱工程の温度と時間は材料を溶融して前記
スペースを満たすのに十分なものとしなければな
らないが、前に、ろう付けした継ぎ目を離すのに
十分なものとなすことはできない。好適実施例で
は、内コア部分１２、前部分１４、後カラー部分
３２はステンレス鋼の如き高耐食性材料から作つ
て、溶融物の腐食効果に耐えることができるよう
になす。外スリーブ４０と小スリーブ４２もまた
ステンレス鋼として、永続する仕上げを供し、か
つ前記スリーブを保護して腐食性ガスがゲート区
域から漏れないようになす。高伝導性材料はベリ
リウム銅合金とするが、その他の銅合金も他の実
施例で使うことができる。部分真空の下で充填す
ればベリリウム銅がステンレス鋼及び加熱素子と
融合し、これらの間の融合を改善し、かくして加
熱素子２６からベリリウム銅を経て内コア部分１
２へ行く熱伝導を増す結果となる。これは、内コ
ア部分１２の波形外表面２２に依り表面接触が増
大することと組合わさつて、湯道通路１６に沿う
温度分布を一層均等にすると共に、加熱素子２６
に沿つて高温スポツトが発生するのを回避する。
前記高温スポツトは、このようにしなければ、作
用を非能率ならしめ、前記素子を焼損する結果を
もたらすこともある。充填中に封止部が離れるこ
とを避けるために、ろう付けスペースはベリリウ
ム銅合金の融点より少なくとも約50〓（約10℃）
上の融点をもつように選択すべきである。この熱
処理は封止工程中に又はその前に行われないので
あれば、この充填工程中に行うこともできる。こ
のためには、加熱時間と温度は処理される組立て
材料に適したものとし、かつ封止部を離すことな
しに充填を行うのに適したものとする必要があ
る。第３図に示す如く、組立体１０は製造能率を
改善するためバツチ方式で真空部６０内で充填さ
れる。

充填した組立体が冷えた後、それはプラグ板６
２を除去して、外スリーブ４０の突出部分を除去
すべく機械加工することのみにより仕上げられ
る。第４図に示す如く、こうして一体の湯口ブツ
シング７０が形成され、これは耐食性内コア部分
１２と外スリーブ部分７４間で加熱素子２６上に
鋳込まれた高伝導性部分７２をもつ。伝導性部分
７２は貫通して延びるリード線２８を包み込むた
めに今１つのスリーブ部分７６内に延び入る。湯
口ブツシングの外表面の費用のかかる機械加工が
排除されるのみならず、必要とされるベリリウム
銅合金が減少し、くずが非常に少なくなる。特に
腐食を伴う用途では、内コア部分１２はベリリウ
ムニツケル合金、クロムニツケル鋼又はインコネ
ルの如きクロムニツケル合金で作ることができ
る。それは高圧繰返し負荷に耐えるのに十分の強
度をもたねばならないが、外スリーブ部分７４と
の一体構造により強度が追加され、この追加強度
が内コア部分１２の厚さを減少することを可能な
らしめ、このために加熱素子２６から溶融物への
伝導性が改善される。

使用に際して、このプラスチツクス射出成形用
湯口ブツシング７０は縁ゲート成形用に使われ、
空洞板内に配置して成形機械と幾つかの空洞の間
に延びるようにされる。冷端子即ちリード線２８
は電力源に接続され、湯口ブツシングが作業温度
まで加熱された後、作業が始まる。成形機械から
くる溶融物は湯道通路１６内へ非常な高圧で射出
される。前記通路は溶融物をみぞ１８へ溶融状態
で運び溶融物は前記みぞを通つて夫々のゲートへ
行き、空洞へ入る。空洞が満たされた後、溶融物
圧力を解除して、凝固した製品の放出に備える。
このプロセスは予定のサイクルに従つて繰返され
る。湯道通路に沿つて最低の十分な加熱温度を一
様に与えることは、該システムが故障なしに長期
間にわたり確実に働くために、重要なことであ
る。

第５，６図を参照すれば、これらの図は反対方
向に充填する方法によつて本考案の湯口ブツシン
グを作る組立て方法を示している。大部分の特徴
は前述の組立て方法につき説明したものと同じで
あるので、共通部分は同じ数字を用いて示してい
る。この組立体１０もまた波形外表面２２を有す
る内コア部分１２をもち、前記表面は拡大前部分
１４と一体をなす。湯道通路１６は内コア部分１
２の中心を延び、前部分１４の前面にある幾つか
の半径方向みぞ１８と連絡している。螺旋状電気
加熱素子２６は内コア部分１２上に滑り込まさ
れ、そのコイルは内コア部分１２の外表面２２か
らわずかに離れた状態にある。前記の如く、外表
面２２の螺旋状***部２４は加熱素子２６のコイ
ルと反対方向にねじ山を形成されていて、これら
の間の接触が最小限度となるようになしている。
前部分１４のもつみぞは湯道通路１６からその前
面を横切つて半径方向外方へ延び、縦穴２０は前
面近くでみぞの間に延びている。加熱素子の冷端
子（リード線）２８は円筒形座部をもつ後カラー
部分３２中の円孔３８に挿入され、前記座部は次
いで内コア部分１２の端に嵌められる。小スリー
ブ４２と大外スリーブ４０が次いで前述のやり方
で取付けられる。小スリーブ４２は孔５４を有す
る端曲げ部５２をもちこの孔を通して加熱素子の
軸体３０が延びる。外スリーブ４０の一端は後カ
ラー部分３２内に受入れると共に、外端は前部分
１４上へのプレス嵌めをなして、螺旋状加熱素子
２６の回りのスペース５６を包囲するようにな
す。

しかし明らかな如く、この組立て方法によれ
ば、組立体１０は反対方向に向いている。後カラ
ー部分３２は少なくとも１つの充填孔８０が貫通
している後壁７８をもち、カラー８２は後カラー
部分３２上に嵌めて、上方に開いた口部８４を形
成する。組立体１０は前述の工程の１つに従つて
漏れないように封止された後、予定量の高伝導性
材料を含む小塊６６が上方に開いた口部８４内に
置かれ、組立体が真空炉６０内で加熱されて、前
記小塊が溶かされる。この材料は充填孔８０を通
つて流下し、加熱素子２６の回りのスペース５６
を満たし、同様にリード線２８の回りの今１つの
スペース５８、前部分１４中の縦穴２０を満た
す。上記の如く、部分真空下での充填はベリリウ
ム銅と隣接した材料との間の接触を改善せしめ
る。このことにより伝導性部分７２による熱伝達
の効率が増大する。このことは、耐食性内コア部
分１２をより細かくすることを可能ならしめるス
テンレス鋼外スリーブ部分により強度が追加され
ることと組合わさつて、湯道通路１６に沿う温度
の変動と、加熱素子２６のコイルに隣接した部分
の温度上昇を減らす。

充填後、組立体は真空炉から出され、冷やされ
る。カラー８２を取除いて、湯口ブツシングを提
供するが、これは仕上げを殆ど又は全く必要とし
ない。勿論、前部分１４のその他の形状も、他の
型式のゲートを供するために使用することができ
る。

第７図は本考案の湯口ブツシングの今１つの組
立て方法を示す。この実施例では、組立工程と部
品は、じようご８６を外スリーブ４０中の孔８８
に挿入することを除けば、前記実施例と同じであ
るので、再度説明する必要はない。高伝導性材料
の小塊６６はじようご８６に入れられ、次いで組
立体は真空炉６０内へ入れられ、前記小塊はそこ
で溶けて、流下し、内コア部分１２と外スリーブ
４０の間へ入る。冷却後、じようご８６と伝導性
部分７２の突出部分を機械加工して除いて、平滑
に外面仕上げをした湯口ブツシングを提供する。
この実施例では、前部分１４はほぼ円錐形状をな
して、真直ぐな中心ゲート鋳造を可能にしてい
る。

第８図は本考案の湯口ブツシングの組立て方法
の今１つの実施例を示す。組立部品と工程は、リ
ード線９２をもつ熱電対９０を備えてゲート区域
近くの温度を監視する点以外は前述のものと同じ
である。明示する如く、熱電対リード線９２は加
熱素子軸体３０の外で小スリーブ４２を通り、内
コア部分１２と外スリーブ部分７４間のスペース
５６を通り、縦穴２０の１つに入り、そこで熱電
対は隣接したみぞ１８近くに置かれる。組立体が
前述の方法の１つにより充填されたとき、熱電対
９０は高伝導性材料でおおわれる。このため熱電
対とリード線は保護され、熱電対はゲート近くの
区域へ伝わる材料の加熱温度を表示する。

湯口ブツシング及びその組立て方法を数個の実
施例につき説明したが、本考案はこれらに限定さ
れるものではない。当業者には種々の設計変更が
可能である。特に部品の形状と材料は、もしそれ
らが必要な特性を有しておれば、上記のもの以外
のものを使うことができる。表面には酸化チタン
塗料を塗布して、高伝導性の充填材料へ融合する
ことを防止する。第１，２図に示す実施例を参照
すれば、酸化チタン塗料は例えば、プラグ板６２
を使用するよりはむしろ前部分１４の前面へ付着
することができる。次いで、前記ブツシングが冷
却した後に、伝導性材料は半径方向みぞ１８を露
出するために削り落とすか又はブラシがけして除
くことができる。

波形または***部付きの外表面を有する湯口ブ
ツシングの内コア部分を準備することはそれと高
伝導性材料間の表面は接触面積を増すために、ま
たそれらの間の結合を改善するために好適であ
る。しかし、高伝導性材料を真空下で付加する湯
口ブツシングの組立て法は波形表面を或る一定の
状況の下では必要としない程度まで結合を改善す
る。

第９図は本考案の湯口ブツシングの他の実施例
を示す。

第９図に示す湯口ブツシング７０は、内コア部
分１２が波形外表面よりはむしろ円筒形外表面２
２をもつ点を除き最初に述べた実施例に示すもの
と同じである。湯口ブツシングを前述の組立て方
法で作るとき、高伝導性部分７２は円筒形外表面
２２に融合して、それらの間に十分な熱伝導が行
われるようになる。その他の点では、製法及び使
用法は前述のものと同じであるから、ここでは繰
返して説明はしない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第一実施例の組立体の一部を
示す湯口ブツシングの斜視図、第２図は第一実施
例による充填可能な状態にある組立体を示す斜視
図、第３図は充填のために真空炉内に入れた幾つ
かの組立体を示す図、第４図は第一実施例により
仕上げた湯口ブツシングを示す断面図、第５図と
第６図は本考案の第二実施例として逆方向に充填
する組立体を夫々示す斜視図、第７図は本考案の
他の実施例の湯口ブツシングの充填可能な状態に
ある組立体を示す断面図、第８図は本考案の湯口
ブツシングの別の実施例の充填可能な状態にある
組立体を示す断面図、第９図は本考案の更に別の
実施例の湯口ブツシングを示す断面図である。 １０……組立体、１２……内コア部分、１４…
…拡大前部分、１６……湯道通路、１８……み
ぞ、２０……縦穴、２４……螺旋状***部、２６
……加熱素子、２８……リード線、３０……軸
体、３２……後カラー部分、３４……円筒形座
部、３８……円孔、４０……外スリーブ、４２…
…小スリーブ、４４，５０……肩部、４８……口
部、５６……包囲スペース、６０……真空炉、６
２……プラグ板、６６……小塊、７０……湯口ブ
ツシング、７２……高伝導性部分、７４……外ス
リーブ部分。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ プラスチツクス射出成形用の一体の電気加熱
   湯口ブツシングに於いて、(a)〜(e)の構成、即ち
   (a)拡大前部分１４と拡大後カラー部分３２間に
   延びかつ貫通して延びる中心湯道通路１６を画
   成する中空の細長い内コア部分１２を有し、前
   記コア部分１２、拡大前部分１４及び拡大後カ
   ラー部分３２は耐食性材料からなりかつ外表面
   をもつこと；(b)内コア部分１２を取囲む複数の
   離間したコイルと後カラー部分３２中の孔を通
   して延びるリード線２８とをもつ電気絶縁され
   た螺旋状加熱素子２６を有し、前記コイルの螺
   旋内直径は内コア部分１２の外表面の最大外直
   径より大きいこと；(c)前部分と後部分間で加熱
   素子のまわりに第一スペースを囲むため前部分
   と後部分間に延びかつ耐食性材料からなる細長
   い外スリーブ部分７４；(d)加熱素子のコイル内
   に鋳込むため内コア部分と外スリーブ部分間の
   前記スペースに鋳込まれた高温電導性金属部分
   ７２；(e)熱電対９０を内コア部分１２と外スリ
   ーブ部分７４の間に配置してゲート近くの温度
   を監視するようになしたこと；を包含すること
   を特徴とするプラスチツク射出成形用の一体の
   電気加熱湯口ブツシング。 ２ 実用新案登録請求の範囲第１項記載の湯口ブ
   ツシングに於いて、貫通して延びるリード線２
   ８を受入れるべく後カラー部分３２中の孔に一
   端を受入れられている今１つのスリーブ部分７
   ６を有し、前記今１つのスリーブ部分にもまた
   高電導性材料が充填されて貫通して延びるリー
   ド線部分を包み込んでいることを特徴とする湯
   口ブツシング。 ３ 実用新案登録請求の範囲第１項記載の湯口ブ
   ツシングに於いて、前部分１４が複数のみぞ１
   ８をもつ前表面を有し、前記みぞは貫通して延
   びる中心湯道通路１６から半径方向外方へ延
   び、使用に際して各みぞは溶融物を対応する縁
   ゲートへ導くようになしていることを特徴とす
   る湯口ブツシング。 ４ 実用新案登録請求の範囲第１項記載の湯口ブ
   ツシングに於いて、前部分は前記第一スペース
   から延びる複数の縦穴２０をもち前記縦穴もま
   た前記高電導性材料を充填されることを特徴と
   する湯口ブツシング。 ５ 実用新案登録請求の範囲第４項記載の湯口ブ
   ツシングに於いて、熱電対９０を縦穴２０の１
   つ内に配置して、ゲート近くの温度を監視する
   ようになしたことを特徴とする湯口ブツシン
   グ。 ６ 実用新案登録請求の範囲第１項記載の湯口ブ
   ツシングに於いて、内コア部分１２の外表面を
   波形とすることを特徴とする湯口ブツシング。 ７ 実用新案登録請求の範囲第１項記載の湯口ブ
   ツシングに於いて、内コア部分１２の外表面を
   円筒形となすことを特徴とする湯口ブツシン
   グ。