JP2000280290A - 射出成形機冷却部の結露防止装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 射出成形機冷却部の結露を防止する。 【解決手段】 コールドノズルの外周に対向してエアノ
ズル１を備え、エアノズル１からの噴射空気５により結
露を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂成形用射出成
形機に関し、特に液状シリコーンゴム等の熱硬化性樹脂
成形用射出成形機の射出ノズルに関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形機の射出ノズルは、原料樹脂を
金型キャビティに導くための最終部門であり、特に液状
シリコーンゴム等の熱硬化性樹脂を用いて高品質の成形
品を得るためには、成形材料が射出前に流路内にて硬化
しないようにしなければならない重要な部分である。そ
して成形材料が射出前に流路内にて硬化しないようにす
るために、射出ノズルの成形材料流路近傍に冷却手段を
設けて金型から伝わる熱を冷却し、また金型内において
もランナレスにするなどの手段が従来から講じられてい
る。

【０００３】このように冷却手段を有する射出ノズルは
一般にコールドノズルと呼ばれている。このコールドノ
ズルは、例えば図３に示すようなスクリューインライン
式の射出成形機に用いられるものがある。この射出成形
機には、成形材料として２５℃以下に保冷さたＡ液及び
Ｂ液が供給管４１，４２のそれぞれらシリンダ−４３内
に供給され、シリンダ−４３内に供給された成形材料は
モータ４６の駆動により回転するスクリュ−４４にて混
練されつつ先端の樹脂溜まり５０に送り込まれる。樹脂
溜まり５０内に送り込まれた樹脂はスクリュ−４４の連
続回転により徐々に圧力が高まり、所定の圧力に達する
とその反力にてスクリュ−４４が後退させられる。スク
リュ−４４が所定の位置まで後退させられたところでリ
ミットスイッチ４７が作動し、モータ４６の回転が停止
させられると同時にシリンダ−４９が作動し、シリンダ
−４３を前進させることによりノズル４８が金型５１に
接続される。これと同時に図示しない開閉手段によりノ
ズル４８の流路が開かれ、シリンダ−５１の作動にてス
クリュ−４４が前進することにより樹脂溜まり５０内の
成形材料が押圧され、金型５１内に射出される構成とな
っている。

【０００４】このような構成においては、金型５１が１
３０〜２００℃の高温に加熱されていることにより、金
型５１に対向するノズル４８やシリンダ−４３は金型５
１の熱を受けて加熱されやすく、その熱にてシリンダ−
４３内の成形材料が固化して射出が困難になるという問
題がある。この問題を解決するために従来からシリンダ
−４３の内部に図示しない冷却水の流路を形成し、又は
図３に示すように、シリンダ−４３の外周に冷却手段４
５を設けている。その際、冷却ジャケットの外周が結露
して、水滴が落ち成形機周辺と金型の錆びが発生する問
題がある。このため、断熱材を冷却ジャケットの外周に
巻回して、熱伝導を防止することや室内の湿度を調節し
て結露を防止していた。断熱材は、ノズルの先端まで巻
回することが困難であるばかりでなく、金型に接近した
部分は熱劣化し易い問題があった。そのため、ノズル先
端に断熱材は使用されないことが多く結露を完全に防止
できなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の熱硬化性樹脂成形用のコールドノズルは、冷却され
ていることにより空気中の湿度がノズルの周囲に結露す
る。この結露はノズルに断熱材が巻回されている場合で
も生じる。そしてこの結露は成形機を錆びさせ、さらに
水滴となって落下すると型をも錆びさせてしまうという
問題があった。また、断熱材を巻回すると外周が大きく
なり、特に摺動部は干渉すること、さらに成形機によっ
て複雑な場所は、断熱材を巻回することのできない場所
もあった。成形機を導入した部屋自体の温度と湿度を調
整して結露を防止する方法もあるが、部屋が多き過ぎて
調整できないことや、経費がかかることから生産工場で
は、ほとんど行われていないのが現状である。

【０００６】本発明は、前記問題点に鑑みてなされたも
のであり、成形材料の射出用コールドノズルの面に結露
することを防止した射出成形機冷却部の結露防止装置及
び方法の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、熱硬化性樹脂成形用射出成形機
における冷却部の結露防止装置において、冷却手段を有
する射出ノズル（以下コールドノズルという）の外周に
対向して空気を吹きつける空気噴射手段或いは空気を循
環させる循環手段を備えたことを特徴とする。請求項１
によれば、空気噴射手段を設けてコールドノズルの外周
に空気を噴射或いは循環させることにより、コールドノ
ズル外周の結露を防止することが可能となる。これによ
りノズル及び成形型が錆びるという問題が解消される。
また、空気噴射手段或いは空気循環手段が簡単な装置で
あるので、これをコールドノズルに装着した状態で作動
しても周辺機器に対して干渉を及ぽすことがない。なお
コールドノズルに断熱材が巻回されている場合でもその
外側から空気を噴射或いは空気を噴射させることにより
結露の防止効果が得られる。

【０００８】請求項２の発明は、前記空気噴射手段およ
び前記空気循環手段が、コールドノズルに対向して複数
方向から空気を噴射するエアノズル或いは空気を循環さ
せるノズルから成ることを特徴とする。請求項２によれ
ば、コールドノズル周囲に対して複数の方向から空気を
噴射或いは循環させることにより結露を防止することが
可能となる。また仮に多少の結露が生じても、空気の移
動で吹き飛ばされることにより、水滴を即時に除去する
ことが可能となる。

【０００９】請求項３の発明は、前記空気噴射手段およ
び前記空気循環手段が、コールドノズルの周囲をジャケ
ットにて包み、前記ジャケットの一方からその内部に空
気を噴射する、或いは空気を循環させるとともに他方か
ら排出する或いは供給する、エアーノズルおよび排出
口、吸引エアノズル及び供給口を設けて成ることを特徴
とする。請求項３によれば、空気噴射手段および前記空
気循環手段としてコールドノズルの周囲をジャケットに
て包み、ジャケットの内部に、一方から空気を噴射或い
は循環させて他方から排出する或いは供給する構成にす
ることより、ノズル全周囲にわたって効果的に噴射空気
或いは循環空気を通過させることができ、前記請求項２
の場合よりさらに結露の防止効果を高めることが可能と
なる。これによりノズルの周囲に断熱材を巻回する必要
がなくなる。

【００１０】請求項４の発明は、前記噴射空気或いは前
記循環空気が、乾燥空気から成ることを特徴とするもの
である。請求項４によれば、乾燥空気は湿気を含まない
ことにより湿度を有する大気に比べて効率的に結露を防
止することが可能となる。

【００１１】請求項５の発明は、熱硬化性樹脂成形用射
出成形機における冷却部の結露防止装置において、コー
ルドノズルの外周に対向して空気噴射手段および空気循
環手段から空気を噴射或いは循環させることを特徴とす
るものである。請求項５によれば、空気噴射手段から噴
射する空気或いは空気循環手段で循環する空気にて、コ
ールドノズルの周囲に結露することを防止することが可
能となる。

【００１２】請求項６の発明は、複数のエアノズル或い
は循環ノズルからなる空気噴射手段および空気循環手段
を用いてコールドノズルの周囲に複数方向から空気を噴
射することを特徴とするものである。請求項６によれ
ば、エアノズルにて複数方向から空気を噴射或いは空気
を循環することにより、コールドノズル表面の結露を防
止することが可能となる。

【００１３】請求項７の発明は、コールドノズルの周囲
をジャケットにて包み、前記ジャケットの一方からその
内部に空気を噴射し他方から排出する、或いは供給する
構成の空気噴射手段および循環手段を用いてコールドノ
ズルの周囲に空気を噴射或いは循環させることを特徴と
する。請求項７によれば、コールドノズルの周囲をジャ
ケットにて包み、その一方から内部に空気を噴射或いは
空気を循環させて、他方から排出或いは供給する構成の
空気噴射手段或いは空気循環手段を用いることにより、
ノズル全周囲にわたって噴射空気或いは循環空気を効果
的に通過させることができ、前記請求項６の場合よりさ
らに結露の防止効果を高めることが可能となる。これに
よりノズルの周囲に断熱材を巻回する必要がなくなる。

【００１４】請求項８の発明は、前記コールドノズルの
周囲に、乾燥空気を噴射或いは循環することを特徴とす
る。請求項８の発明によれば、前記請求項７と同様の効
果が得られる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。なお前記従来の技術と各実施の形
態における共通の要旨は共通の符号を付して対応させる
ことにより重複する説明を省略する。

【００１６】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１に係る射出成形機冷却部の結露防止装置を示す断面
図である。

【００１７】本発明に適用される射出成形機は、成形材
料として例えば熱硬化性樹脂である液状シリコーンゴム
を１３０〜２００℃程度に加熱された金型中に射出させ
るものであり、射出された成形材料は金型の熱を受けて
急速に加熱され、架橋反応により硬化して成形品とな
る。

【００１８】このように高温に加熱された金型に対向
し、また接続して成形材料を射出する射出成形機の射出
ノズルは常に高温にさらされているために金型の熱が伝
導しやすく、射出ノズル内の成形材料がその熱により固
化してしまうことにより射出ノズルを冷却する必要があ
る。その冷却方法として、例えば図１に示すような外部
から冷却する冷却手段４５や、肉厚内に冷媒の流路を形
成した冷却手段等が施されていた。

【００１９】しかし、このように冷却されたノズル表面
には、空気中の湿気により結露することにより、この結
露がコールドノズルを錆びさせ、また水滴となって型面
に落下すれば型をさびさせるということになる。

【００２０】ちなみに、この結露について説明すると、
まず第一に室内の水蒸気量がどの位あるかが極めて重要
なことである。表１に示すように、室内の水蒸気圧が例
えば１２ｍｍＨｇ（重量絶対湿度が９．９７g/kg）であ
れば、２０℃の室温では相対湿度が６８％、１５℃の室
温では９４％となり、１４％以下になると飽和状態とな
り温度が１５℃以下になると結露しやすい状態になる。
また、８mmHgの蒸気圧（重量絶対湿度が６．６１g/kg）
であれば、２０℃で相対湿度が４６％となり、８℃にな
らなければ飽和しない。従って、結露を減らすには部屋
の水蒸気量を減らす必要がある。

【００２１】

【表１】 この結露を防止するために、本実施の形態では、コール
ドノズル表面に対向して空気噴射手段或いは空気循環手
段を設けたものである。この空気噴射手段或いは空気循
環手段からコールドノズル表面に空気を噴射あるいは空
気を循環させるものである。

【００２２】この空気噴射手段或いは空気循環手段は、
コールドノズルに対向して２乃至４箇所の斜め上方から
空気５を噴射することが可能なエアノズル１である。こ
のエアノズル１はコールドノズルの斜め上方から空気５
を噴射或いは空気５を循環しているので、コールドノズ
ルの全長にわたって空気を吹きつけ、或いは循環させる
ことが可能であり、吹きつけた空気或いは循環空気は結
露を防止するとともに下方に位置する金型からの熱を吹
き飛ばして熱の伝導を防止することにも役立つ。また、
噴射空気或いは循環空気には、乾燥空気５を用いること
により、結露をさらに効果的に防止することが可能とな
る。

【００２３】また、この構成の空気噴射手段或いは空気
循環手段は、簡単な構成であるのでコールドノズルに固
定した状態でコールドノズルとともに上下動しても周辺
の機器に支障が生じることがない。

【００２４】なお、コールドノズルの外周に断熱材が巻
回されている場合は、断熱材の外側から空気を噴射或い
は空気を循環させても結露を防止することが可能であ
る。またエアノズル１の位置はコールドノズルの斜め上
方における複数箇所に限らず、コールドノズルの全長に
対向した多数の噴射口を設けて外周全体に同時に空気５
を噴射或いは循環させてもよい。

【００２５】本実施の形態によれば、エアノズルから成
る最も簡素な構成であるので、低コストにて設備するこ
とが可能となる。

【００２６】（実施の形態２）図２は本発明の実施の形
態２に係る射出成形機冷却部の結露防止装置を示す断面
図である。

【００２７】本実施の形態においては、前記実施の形態
１におけるエアノズル１に替えて、コールドノズルのシ
リンダ−４３周囲をジャケット２にて包み、このジャケ
ット２の一方の側からその内部に空気５を噴射或いは循
環させ、他方の側から空気５を排出或いは供給するもの
であり、その他の構成は前記実施の形態１と同様である
のでその説明を省略する。

【００２８】ジャケット２は、コールドノズルのシリン
ダ−４３外側を包み込むとともに、その内部においてシ
リンダ−４３との間に空気流路を形成し、その空気流路
に対して空気を噴射或いは循環するエアノズル３をジャ
ケット２の長手方向における一端に設け、他端に空気の
排出口４を設けて、噴射した空気或いは循環した空気を
コールドノズルの全外周を通過させた後に、空気を排出
或いは空気を供給するように構成したものである。

【００２９】そして、この構成のジャケット２内には乾
燥空気５を噴射或いは循環することにより結露を確実に
防止することが可能となる。

【００３０】本実施の形態によれば、ジャケット２の一
方からその内部に噴射或いは循環された空気５がコール
ドノズルのシリンダ−４３外周面を通過して他方の側か
ら排出或いは供給されることにより、前記請求項１の場
合に比べてさらに結露の防止効果を高めることが可能と
なる。

【００３１】なお前記請求項１及び２において、噴射空
気５或いは循環空気５として、乾燥空気が用いられてい
るが、これに限らず湿度の低い環境であれば外気をその
まま用いても結露を防止することが可能である。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、空気噴射手段或いは空
気循環手段にて、コールドノズルの外周に空気を噴射或
いは循環させることにより、コールドノズル外周に結露
することを防止することが可能となる。

【００３３】またノズル外周を包み込んだジャケット内
に乾燥空気を噴射或いは循環させることにより更に効果
的に結露を防止することが可能となる。

【００３４】さらに空気噴射手段或いは循環手段は、簡
単な装置であるので、この装置を装着した状態でノズル
を作動させても周辺機器に対して干渉を及ぽすことがな
いとともに、低コストにて設備することが可能であり、
ノズルの外周に断熱材を巻回する必要もなくなる。これ
によりノズルや成形型が錆びるという問題が解消され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る射出成形機冷却部
の結露防止装置を示す断面図。

【図２】本発明の実施の形態２に係る射出成形機冷却部
の結露防止装置を示す断面図。

【図３】従来の射出成形機を示す断面図。

【符号の説明】

１，３…エアノズル ２……ジャケット ４……排出口 ５……噴射空気 ４３……シリンダー ４４……スクリュー ４５……冷却手段 ４８……ノズル

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱硬化性樹脂成形用射出成形機における
   冷却部の結露防止装置において、 冷却手段を有する射出ノズル（以下コールドノズルとい
   う）の外周に対向して空気を吹きつける空気噴射手段或
   いは空気を循環させる循環手段を備えたことを特徴とす
   る射出成形機冷却部の結露防止装置。
2. 【請求項２】 前記空気噴射手段および前記空気循環手
   段が、コールドノズルに対向して複数方向から空気を噴
   射するエアノズル或いは空気を循環させるノズルから成
   ることを特徴とする請求項１記載の射出成形機冷却部の
   結露防止装置。
3. 【請求項３】 前記空気噴射手段および前記空気循環手
   段が、コールドノズルの周囲をジャケットにて包み、前
   記ジャケットの一方からその内部に空気を噴射する、或
   いは空気を循環させるとともに他方から排出する或いは
   供給する、エアーノズルおよび排出口、吸引エアノズル
   及び供給口を設けて成ることを特徴とする請求項１記載
   の射出成形機冷却部の結露防止装置。
4. 【請求項４】 前記噴射空気および前記循環空気が、乾
   燥空気から成ることを特徴とする請求項１，２又は３記
   載の射出成形機冷却部の結露防止装置。
5. 【請求項５】 熱硬化性樹脂成形用射出成形機における
   冷却部の結露防止方法において、 コールドノズルの外周に対向して空気噴射手段および前
   記空気循環手段から空気を噴射或いは循環させ、コール
   ドノズルの外周に結露することを防止することを特徴と
   する射出成形機冷却部の結露防止方法。
6. 【請求項６】 複数のエアノズル或いは循環ノズルから
   なる空気噴射手段および空気循環手段を用いてコールド
   ノズルの周囲に複数方向から空気を噴射することを特徴
   とする請求項５記載の射出成形機冷却部の結露防止方
   法。
7. 【請求項７】 コールドノズルの周囲をジャケットにて
   包み、前記ジャケットの一方からその内部に空気を噴射
   し他方から排出する、或いは供給する構成の空気噴射手
   段および循環手段を用いてコールドノズルの周囲に空気
   を噴射或いは循環させることを特徴とする請求項５記載
   の射出成形機冷却部の結露防止方法。
8. 【請求項８】 前記コールドノズルの周囲に、乾燥空気
   を噴射或いは循環することを特徴とする請求項５，６又
   は７記載の射出成形機冷却部の結露防止方法。