JP2008037084A

JP2008037084A - Heating cylinder attached to injection nozzle for injection molding system

Info

Publication number: JP2008037084A
Application number: JP2006240818A
Authority: JP
Inventors: Juergen Emich; イミッヒユルゲン
Original assignee: Incoe Corp
Current assignee: Incoe Corp
Priority date: 2006-08-09
Filing date: 2006-08-09
Publication date: 2008-02-21

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a heating system attached to a nozzle of an injection molding machine in order to control a temperature of a molten resin in the nozzle without a surplus space and with a decreased cost. SOLUTION: A slim and long heating cartridge is spirally wound around the outside of the hollow heating cylinder attached to the injection nozzle for the injection molding system. The heating cartridge has the first and second electrically heatable thermal conductors, both electrically insulated from each other. These thermal conductors are arranged in substantially different areas in the lengthwise direction of the heating cartridge in such a manner that the first heating conductor heats the mouth area of the injection nozzle, and the second heating conductor heats the axial area of the injection nozzle. COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は射出モールド成形システムの射出ノズル用の加熱シリンダに関するものである。 The present invention relates to a heating cylinder for an injection nozzle of an injection molding system.

本発明が関わる問題の理解を得るために、図面の図１および図２が参照される。図１は模式的に射出モールド成形システムを示している。給送ブッシュを介して連結された射出モールド成形機３から高温の溶湯（すなわち、溶融されたプラスチック材料）が、流路を高温に加熱された分配ブロック２の流路４を通して二つ以上のノズル１０へ導かれる。噴射ノズル１０はモールド型工具６の噴射元側の部分５Ａの受入れ穴８の中に配置されている。噴射ノズルはいわゆるマウス１３（すなわちオリフィス）を経てモールド製品を形成するキャビティ７に連結されており、キャビティは通常、工具６の噴射先側の部分５Ｂに見られる。 To gain an understanding of the problems involved in the present invention, reference is made to FIGS. 1 and 2 of the drawings. FIG. 1 schematically shows an injection molding system. Two or more nozzles are supplied from the injection molding machine 3 connected via the feeding bush through the flow path 4 of the distribution block 2 where the high-temperature molten metal (that is, the molten plastic material) is heated to a high temperature. 10 leads to. The injection nozzle 10 is disposed in the receiving hole 8 of the injection source side portion 5 A of the mold tool 6. The injection nozzle is connected via a so-called mouse 13 (i.e. an orifice) to a cavity 7 forming a molded product, which is usually found in the part 5B on the injection destination side of the tool 6.

溶湯に要求される温度と工具の温度とはかなり相違する。例えば、溶湯の処理温度は２５０゜とされ得るのに対し、工具の温度は５０゜とされ得る。この温度差はノズルから、特にノズルと工具との接触点においてかなり大きな熱流を生じることになる。この熱損失はノズルを絶えず加熱することで補償しなければならない。この加熱は、ノズルに取付けることのできる加熱シリンダで行われており、本発明はそれに関するものである。溶湯を過冷却する危険に関して最も重要な点は、マウス１３にある。それは、ノズルの直径が次第に小さくなっていること、また実際にノズルと工具とが密接に接触していることで、周囲のノズル材料の熱吸収容量が小さいからである。 The temperature required for the melt is quite different from the tool temperature. For example, the melt processing temperature can be 250 °, while the tool temperature can be 50 °. This temperature difference creates a significant heat flow from the nozzle, particularly at the point of contact between the nozzle and the tool. This heat loss must be compensated by constantly heating the nozzle. This heating takes place in a heating cylinder that can be attached to the nozzle, and the present invention relates to it. The most important point regarding the danger of supercooling the molten metal lies in the mouse 13. This is because the diameter of the nozzle is gradually reduced, and the heat absorption capacity of the surrounding nozzle material is small due to the fact that the nozzle and the tool are actually in intimate contact.

これらの状態が要求することは、マウス領域１２におけるノズルの加熱が軸部１１におけるよりも大きくなければならないことである。マウス領域１２で求められる熱供給は、作動状態、溶湯および工具の材料、およびマウス１３の形状にも大きく影響される。さらに、熱供給は効果的に制御されねばならない。それは、いくつかの溶湯の処理温度範囲は非常に狭いからである。さらに、例えば工具が冷間状態にあれば、非常に多量の熱をマウス領域１２に供給しなければならない。 These conditions require that the heating of the nozzle in the mouse region 12 must be greater than in the shank 11. The heat supply required in the mouse region 12 is greatly influenced by the operating state, the material of the molten metal and the tool, and the shape of the mouse 13. Furthermore, the heat supply must be effectively controlled. This is because the processing temperature range of some melts is very narrow. Furthermore, for example, if the tool is cold, a very large amount of heat must be supplied to the mouse area 12.

ノズルは、例えば図２に示すように２個の別個の加熱シリンダ２０Ａ，２０Ｂを、特に１個はマウス領域１２に、１個は軸部１１に備え得ることが既に知られている。２個の加熱シリンダの熱導体はそれぞれ別々に制御および（または）調整できる。この加熱シリンダは、内部に熱導体が埋め込まれた加熱カートリッジを収容する螺旋溝を備えた中空の支持シリンダを基本的に含む。マウス領域１２用の加熱シリンダの支持シリンダにおける螺旋溝のピッチは、一般に軸部１１用の支持シリンダにおける螺旋溝のピッチよりも小さい。加熱シリンダの外面には金属製保護ジャケット２３が見られる。図２で、ノズルの図示に加えて、工具の受入れ穴８も示されている。 It is already known that the nozzle can be provided with two separate heating cylinders 20A, 20B, in particular one in the mouse area 12 and one in the shank 11, as shown for example in FIG. The heat conductors of the two heating cylinders can be controlled and / or adjusted separately. This heating cylinder basically includes a hollow support cylinder having a spiral groove for accommodating a heating cartridge having a heat conductor embedded therein. The pitch of the spiral groove in the support cylinder of the heating cylinder for the mouse region 12 is generally smaller than the pitch of the spiral groove in the support cylinder for the shaft portion 11. A metal protective jacket 23 is seen on the outer surface of the heating cylinder. In addition to the illustration of the nozzle, a tool receiving hole 8 is also shown in FIG.

この既知のシステムの一つの欠点は、２個の別々の加熱シリンダ２０Ａ，２０Ｂが必要なことである。他の欠点は、マウス領域用の加熱シリンダ２０Ａの電気接続３４がマウスへ向かう前方の離れた位置にあり、受入れ穴８内の工具の噴射先側の部分５Ａに受入れられるために相応の長手方向溝９（図２）を備えなければならない。この必然性は、費用が加算されることを別にしても、いくつかの工具ではスペースの問題を生じる。さらに、ノズルを工具の受入れ穴８に挿入することで電気接続３４を損傷してしまう危険が大きい。図２で、符号３５Ａは加熱シリンダ２０Ｂ用の温度センサーに対する電気接続を示す。加熱シリンダ２０Ａ用の同様の温度センサーは図示されていない。 One drawback of this known system is that it requires two separate heating cylinders 20A, 20B. Another disadvantage is that the electrical connection 34 of the heating cylinder 20A for the mouse region is located at a remote position in front of the mouse and can be received in the part 5A on the injection destination side of the tool in the receiving hole 8 in the corresponding longitudinal direction. A groove 9 (FIG. 2) must be provided. This necessity creates space problems with some tools, apart from the added cost. Furthermore, the risk of damaging the electrical connection 34 by inserting the nozzle into the tool receiving hole 8 is great. In FIG. 2, reference numeral 35A denotes an electrical connection to the temperature sensor for the heating cylinder 20B. A similar temperature sensor for the heating cylinder 20A is not shown.

本発明の目的は、射出モールド成形機のノズル用の改良された加熱システムを提供することである。 It is an object of the present invention to provide an improved heating system for the nozzle of an injection molding machine.

本発明のシステムは、現在のシステムで知られている２個の別々な加熱シリンダに代えて１個の加熱シリンダのみ使用する。本発明に寄れば、細長い加熱カートリッジが中空の加熱シリンダの外面上に螺旋状に巻かれる。この加熱カートリッジは２個の電気的に加熱できる熱導体を収容し、それらの熱導体は互いに電気的に絶縁され、加熱カートリッジの長手方向の基本的に異なる領域に配置される。一方の熱導体はノズルのマウス（オリフィス）領域を加熱するために配置され、他方はノズルの軸領域を過熱するために配置される。従って、従来技術のマウス領域にて加熱シリンダのシリンダ部材から半径方向に突出していた電気接続３４はなくなる。その結果、工具のノズル受入れ穴８内でのこの接続用の受入れ溝９は省略できる。さらに、システムの配線溝に要求されるスペースは減少する。それは、２個の加熱接続用に１本のＩＳＯケーブルしか必要とされないからだ。本発明によれば、かなりの費用節減が達成される。 The system of the present invention uses only one heating cylinder instead of two separate heating cylinders known in the current system. In accordance with the present invention, an elongated heating cartridge is spirally wound on the outer surface of a hollow heating cylinder. This heating cartridge contains two electrically heatable heat conductors, which are electrically insulated from one another and arranged in essentially different regions in the longitudinal direction of the heating cartridge. One thermal conductor is arranged to heat the mouth (orifice) area of the nozzle and the other is arranged to overheat the axial area of the nozzle. Thus, there is no electrical connection 34 protruding radially from the cylinder member of the heating cylinder in the prior art mouse region. As a result, the connection receiving groove 9 in the nozzle receiving hole 8 of the tool can be omitted. Furthermore, the space required for the system wiring trench is reduced. This is because only one ISO cable is required for the two heating connections. According to the present invention, significant cost savings are achieved.

本発明は図目を参照して詳細に説明される。 The present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明の加熱カートリッジの典型例理が図４に示される。このカートリッジ３０は２個の加熱導体３２，３３を含み、それらは螺旋状の加熱コイルを形成するように巻かれている。この加熱コイルは金属スリーブ３１に受入れられ、その内部で通常、の電気絶縁化合物４０に埋め込まれる。加熱コイル３２はスリーブ３１の前側（工具側）部分Ｂ１にあり、その加熱コイル３２から電気的に絶縁された加熱コイル３３はスリーブ３１の残された部分Ｂ２にある。２個の加熱コイルの電気接続３４，３５は加熱コイル３２と反対側の端部にて金属スリーブ３１の外側に担持されている。 A typical example of the heating cartridge of the present invention is shown in FIG. The cartridge 30 includes two heating conductors 32 and 33, which are wound to form a helical heating coil. This heating coil is received in the metal sleeve 31 and is normally embedded in the electrical insulating compound 40 therein. The heating coil 32 is in the front (tool side) portion B1 of the sleeve 31, and the heating coil 33 that is electrically insulated from the heating coil 32 is in the remaining portion B2 of the sleeve 31. The two heating coil electrical connections 34, 35 are carried outside the metal sleeve 31 at the end opposite to the heating coil 32.

加熱カートリッジ３０は直径に比べて長く、図４では容易に明白とならないが、図４は単に模式的に加熱カートリッジの構造を示している。実際に、カートリッジ３０は長い熱可塑的に変形するロッドまたはワイヤーとされ、図５に示される例示シリンダ２１のような中空支持シリンダ上に巻かれている。巻かれる加熱カートリッジを説明するために、支持シリンダ２１の外面には螺旋溝２２が備えられており、そのマウス側領域Ｂ１では軸領域Ｂ２よりもかなり小さいピッチとされている。加熱コイル３２，３３は支持シリンダに密接しており、マウス側領域Ｂ１で互いに接近して位置する螺旋溝２２の螺条は、加熱コイル３２で実質的に受入れられ、またそれより大きなピッチで備えられている軸領域Ｂ２での螺旋溝２２の螺条は、加熱コイル３３で実質的に受入れられる。２個の加熱コイルの電気接続３４，３５は、Ａ（図５）で加熱シリンダ２０の外部に担持される。図５に示されていないが図３に示されるように、加熱カートリッジ３０を備えた支持シリンダ２１の半径方向外側には保護ジャケット２３が配置されている。 Although the heating cartridge 30 is long compared to its diameter and is not readily apparent in FIG. 4, FIG. 4 merely schematically shows the structure of the heating cartridge. In practice, the cartridge 30 is a long thermoplastically deformed rod or wire that is wound on a hollow support cylinder, such as the exemplary cylinder 21 shown in FIG. In order to describe the heating cartridge to be wound, a spiral groove 22 is provided on the outer surface of the support cylinder 21, and the mouse side region B1 has a considerably smaller pitch than the shaft region B2. The heating coils 32 and 33 are in close contact with the support cylinder, and the threads of the spiral groove 22 located close to each other in the mouse side region B1 are substantially received by the heating coil 32 and provided at a larger pitch. The thread of the spiral groove 22 in the axial region B 2 is substantially received by the heating coil 33. The electrical connections 34, 35 of the two heating coils are carried outside the heating cylinder 20 by A (FIG. 5). Although not shown in FIG. 5, as shown in FIG. 3, a protective jacket 23 is disposed outside the support cylinder 21 including the heating cartridge 30 in the radial direction.

図３は本発明の中空加熱シリンダ２０が取付けられた噴射ノズル１００を示している。完全な噴射ノズル１００は、図２の既知の噴射ノズル１０が有するような半径方向に突出するいかなる部分もその全長に沿って有さないことが見られる。さらに、工具の示された受入にれ穴８は、従来技術で必要とされるような溝９（図２参照）を必要としないことが見られる。２個の加熱コイルの電気接続３４，３５は工具から離れたノズル端部に位置し、受入れ穴８の外側にある。マウス領域および軸領域における温度センサー用の細い接続線はそれぞれ保護ジャケット２３の小さな長手方向溝２４，２５内に配置され、これにより半径方には拡張箇所がまったくない。 FIG. 3 shows an injection nozzle 100 fitted with a hollow heating cylinder 20 of the present invention. It can be seen that the complete injection nozzle 100 does not have any radially protruding portion along its entire length as the known injection nozzle 10 of FIG. 2 has. Furthermore, it can be seen that the illustrated receiving hole 8 of the tool does not require a groove 9 (see FIG. 2) as is required in the prior art. The two heating coil electrical connections 34, 35 are located at the end of the nozzle remote from the tool and are outside the receiving hole 8. The thin connecting lines for the temperature sensors in the mouse area and the axial area are respectively arranged in the small longitudinal grooves 24, 25 of the protective jacket 23, so that there is no extension in the radial direction.

従来技術のように、加熱はノズルのマウス領域および軸領域で別々に制御または調整される。マウス側領域Ｂ１における支持シリンダ２１上の加熱カートリッジ３０の巻き線は太いことが好ましいが、本発明で要求することではない。しかしながら、そのほうが有利である。それは、両方の領域で似たようなピッチが使用されると、加熱コイル３２の電流容量は加熱コイル３３のそれよりも大きくしなければならなくなり、この結果として両方の領域の加熱コイルを電気的に異なるように寸法決めしなければならなくなるからだ。 As in the prior art, heating is controlled or adjusted separately in the mouse and axial regions of the nozzle. The winding of the heating cartridge 30 on the support cylinder 21 in the mouse side region B1 is preferably thick, but this is not required in the present invention. However, it is more advantageous. That is, if similar pitches are used in both areas, the current capacity of the heating coil 32 must be greater than that of the heating coil 33, resulting in electrical heating coils in both areas. Because you will have to dimension them differently.

本発明のさまざまな実施例が示され、説明されたが、多くの変形家および代替実施例が当業者に考えられるであろう。従って、本発明は特許請求の範囲によってのみ制限されることが意図される。 While various embodiments of the invention have been shown and described, many variations and alternative embodiments will occur to those skilled in the art. Accordingly, it is intended that the invention be limited only by the claims.

従来技術の射出モールド成形システムの概略図を示す。1 shows a schematic diagram of a prior art injection molding system. 従来技術の２個の別々の加熱シリンダを有する噴射ノズルを示す。Figure 2 shows an injection nozzle having two separate heating cylinders of the prior art. 本発明の加熱シリンダの典型例を備えた噴射ノズルを示す。The injection nozzle provided with the typical example of the heating cylinder of this invention is shown. 本発明の加熱シリンダ用の加熱カートリッジの典型例を示す。The typical example of the heating cartridge for heating cylinders of this invention is shown. 本発明の加熱シリンダ用の支持シリンダの典型例を示す。The typical example of the support cylinder for heating cylinders of this invention is shown.

Explanation of symbols

２分配ブロック
３射出モールド成形機
４流路
５Ａ噴射元側の部分
５Ｂ噴射先側の部分
６モールド型工具
７キャビティ
８受入れ穴
９受入れ溝
１０噴射ノズル
１１軸部
１２マウス領域
１３マウス
２０Ａ，２０Ｂ加熱シリンダ
２１シリンダ
２２螺旋溝
２３保護ジャケット
２４，２５長手方向溝
３０加熱カートリッジ
３１金属スリーブ
３２，３３加熱導体
３４，３５電気接続
４０電気絶縁化合物
１００噴射ノズル DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 Distribution block 3 Injection molding machine 4 Flow path 5A Injection side part 5B Injection destination side part 6 Mold tool 7 Cavity 8 Receiving hole 9 Receiving groove 10 Injection nozzle 11 Shaft part 12 Mouse area 13 Mouse 20A, 20B Heating Cylinder 21 Cylinder 22 Spiral groove 23 Protective jacket 24, 25 Longitudinal groove 30 Heating cartridge 31 Metal sleeve 32, 33 Heating conductor 34, 35 Electrical connection 40 Electrical insulation compound 100 Injection nozzle

Claims

A hollow heating cylinder attached to an injection nozzle for an injection molding system, comprising an elongate heating cartridge spirally wound on the outside, said heating cartridge being a first and second electrically heatable heat conductor The heat conductors are electrically insulated from each other and are arranged in substantially different areas in the longitudinal direction of the heating cartridge, the first heating cartridge for heating the mouse area of the injection nozzle A hollow heating cylinder that is arranged and the second heating conductor is arranged to heat the axial region of the injection nozzle.

The hollow heating cylinder of claim 1, wherein the first and second thermal conductors have electrical connections located at the end of the heating cartridge opposite the thermal conductors.

The hollow heating cylinder according to claim 1, wherein the heat conductor includes a helical heating coil.

The heating cylinder according to claim 1, wherein the heating cartridge is located in a spiral groove on an outer surface of the heating cylinder.

The heating cylinder according to claim 1, wherein the spiral groove in a region adjacent to the first heat conductor has a smaller pitch than the remaining portion.

The heating cylinder of claim 1, further comprising an outer protective jacket surrounding the heating cylinder.

The heating cylinder of claim 6, further comprising a longitudinal groove in the protective jacket for positioning temperature sensors in the mouse and axial regions of the nozzle.

An injection molding system comprising at least one molding tool and at least one injection nozzle, comprising a hollow heating cylinder disposed on the injection nozzle, the hollow heating cylinder comprising a body member and a periphery of the body member And a first heat conductor and a second heat conductor are disposed inside the heating cartridge, and the first and second heat conductors are disposed on the body member. Injection molding system arranged in different longitudinal regions.

9. The injection molding system according to claim 8, wherein the main body member has a spiral groove on an outer surface, and the elongated heating cartridge is disposed in the spiral groove.

The injection according to claim 9, wherein the spiral groove has a first pitch for arranging the first thermal conductor and a second pitch different from the first pitch for arranging the second thermal conductor. Molding system.

The injection mold system of claim 9, wherein each of the first and second thermal conductors includes a helical heating coil.

The injection molding system according to claim 8, further comprising a jacket member disposed on the hollow heating cylinder.

The injection molding system according to claim 12, further comprising a temperature sensor member disposed on the jacket member.