(57)【要約】射出成形装置(1)が、第１のハーフプレート式モールド(2a)および第２のハーフプレート式モールド(2b)を含み、これらは共通なキャビティ(3)を形成するための形状が与えられ、第１のハーフプレート式モールド(2a)は、保持装置(10)の中で、第２のハーフプレート式モールド(2b)に関して回転できるように取り付けられている。
2005517555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のハーフプレート式モールド（２ａ）および第２のハーフプレート式モールド（２ｂ）を有する成形用ツール（２）を含む射出成形装置（１）であって、前記二つのハーフプレート式モールド（２ａ，２ｂ）が、互いに回転できるように取り付けられることを特徴とする射出成形装置（１）。
【請求項２】
前記第１のハーフプレート式モールド（２ａ）が、金型（７）に接して置かれ、前記金型（７）が、保持装置（１０）に関して回転できるように取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の射出成形装置（１）。
【請求項３】
前記金型（７）と前記保持装置（１０）との間にリング状の調整装置（６）が配置され、前記保持装置（１０）および前記調整装置（６）の互いに重ねられた表面がアーチ状の形状をしており、特に前記調整装置（６）の凹面状表面（６ｃ）が、５００ｍｍと２０００ｍｍとの間にある曲率半径（Ｒ）を有することを特徴とする請求項２に記載の射出成形装置（１）。
【請求項４】
前記第１および／または第２のハーフプレート式モールド（２ａ，２ｂ）の表面（２ｄ）と前記保持装置（１０）との間に遮断構成要素（１４）が配置され、前記遮断構成要素（１４）が、特にガラスまたはサファイアガラスからなることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の射出成形装置（１）。
【請求項５】
前記射出成形装置（１）に分割構成要素（１２，１５）が設けられ、前記分割構成要素に、多数の、特に５０個を超えるタング（１２ｃ，１５ｃ）が幾何学的な形状に配置され、前記タング（１２ｃ，１５ｃ）が、多数の開口部（１２ｅ，１５ｂ）を有する分割面（１２ｂ，１５ａ）を形成することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の射出成形装置（１）。
【請求項６】
前記開口部（１２ｅ，１５ｂ）が、０．０１ないし０．１ｍｍまでのスリット幅を示し、好ましくは、スリット幅が、０．０２ｍｍであることを特徴とする請求項５に記載の射出成形装置（１）。
【請求項７】
前記分割構成要素（１２，１５）の前記タング（１２ｃ，１５ｃ）が、弾性を示すように形成され、特に金属からなることを特徴とする請求項６に記載の射出成形装置（１）。
【請求項８】
前記射出成形装置が保持および離型構成要素（１２）を有し、前記保持および離型構成要素（１２）に弾性的に変形可能な複数のタング（１２ｃ）が含まれ、前記タング（１２ｃ）が、幾何学的な形状に配置されていることと、前記タング（１２ｃ）が、多数の開口部（１２ｅ）を有する分割面（１２ｂ）を形成していることとを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の射出成形装置（１）。
【請求項９】
前記タング（１２ｃ）が、弾性によって変形可能な末端部分において突出するブレード（１６ｆ）を有することを特徴とする請求項８に記載の射出成形装置（１）。
【請求項１０】
前記保持および離型構成要素（１２）が、第１のハーフプレート式モールド（２ａ）の中心を通って配置され、第１のハーフプレート式モールド（２ａ）に関してその垂直方向（Ｗ）に移動できるように取り付けられ、弾性的に変形可能な末端部分に接する前記タング（１２ｃ）が、ガイド構成要素（１７）上に置かれ、前記タング（１２ｃ）が、前記ガイド構成要素（１７）に関して移動できるように取り付けられ、前記タングが、前記開口部（１２ｅ）の幅を縮小するように変形させられることを特徴とする請求項９に記載の射出成形装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１に記載の上位概念に基づいてプレート形状の半仕上げ成形品を製造するための射出成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１により、第１のハーフプレート式モールドおよび第２のハーフプレート式モールドを含む射出成形装置が知られているが、この装置の場合には、二つのハーフプレート式モールドが、互いに移動できるように取り付けられ、これら二つに共通で、プレート形状をしているキャビティを区切っているが、このキャビティ内へ熱可塑性材料が供給されて射出成形法によって半仕上げ成形品が生成される。プレート形状の半仕上げ成形品が生成された後に、二つのハーフプレート式モールドが開かれて半仕上げ成形品が取り出されるが、その後で二つのハーフプレート式モールドが、次の射出成形を行うために再び閉じられる。
【０００３】
プレート形状の半仕上げ成形品は、例えば、ＣＤまたはＤＶＤの製造に必要とされるが、工程における許容差はわずかしか許されていない。許容される値は特許文献２に記載されている。したがってプレート形状をしている半仕上げ成形品の表面は、面が完全な平行性を示すような処理を行った方がよく、本発明の好ましい実施形態の場合には、半仕上げ成形品の肉厚の差は、面全体にわたって５μｍ未満の値が許容される。
【０００４】
射出成形を行うときに樹脂の溶融物、例えば、ポリマーは、射出ノズルによって射出成形用のキャビティに注入されるが、このようにして半仕上げ成形品が作製される。キャビティ内に流入した樹脂の溶融物は、キャビティの中に存在していたガスを排除し、その結果としてガスがキャビティから排出されるのに対して溶融物はキャビティ内に残留する。バネ懸架式吐出し構成要素を用いてキャビティを区切ることによりガスを排出させるが、その一方で、溶融物を残留させることが知られている。
【０００５】
射出成形を行ってからすぐ後で半仕上げ成形品の中心にスプルーピンを有するスプルー個所ができるが、通常、このスプルーピンは、半仕上げ成形品の中心部にホールを打ち抜くことにより取り除かれる。このように、打抜きによって得られたホールの縁部の周辺には、望ましくない隆起またはバリが生じる。
【０００６】
このような種類の周知の射出成形装置を使用して分かったことは、二つのハーフプレート式モールドを望ましい方法で調整して使用するためには、高額な出費を要し、さらに、すぐに平行度のよい面の位置関係が再び失われ、すなわち、相互に傾斜が生じて、そのために望ましい工程内許容差を維持することが非常に困難になることである。
【０００７】
前記のバネ懸架式の吐出し構成要素には欠点があり、キャビティから排出されるガスは、大きな抵抗に打ち勝たなければならないが、この抵抗によってキャビティ内における溶融物の迅速な流れが再び阻害されることになる。この阻害によって、製造された半仕上げ成形品の品質に欠陥が現れる。
【０００８】
打抜きによって生じた隆起個所において、両面性のＤＶＤを製造するときに特に大きな欠陥が現われるが、これはＤＶＤ−９としても呼ばれるＤＶＤにおいては、二つの半仕上げ成形品が同心円的に配置されて貼り合わされているからである。したがって、打抜きによって作られたホールにも危険性が隠されており、二つの面が貼り合わされた半仕上げ成形品においては、面が互いに平行ではなくなるばかりか、ホールのあたりに隆起した個所がみられる。通常、半仕上げ成形品の肉厚がほぼ０．３ｍｍであることを考慮すると、隆起個所のために実質的な変形が生じることによって、この種のＤＶＤは結果的に使用できなくなる。
【特許文献１】米国特許第6,146,579号明細書
【特許文献２】米国特許第6,165,391号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって本発明の課題は、高い精密さを有し、すなわち、工程内許容差を少なくしたプレート形状の半仕上げ成形品を製造することができる射出成形装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この課題は、請求項１に記載の特徴を有する、本発明の射出成形装置を使用することによって解決される。下位請求項２ないし請求項１０は、本発明の射出成形装置をさらに好ましい実施形態で使用することに関する。
【００１１】
ここに提示した課題は、第１のハーフプレート式モールドと第２のハーフプレート式モールドを形成するときに、これらのハーフプレート式モールドが、特に相互に回転できるように取り付けることによって解決される。
【００１２】
さらに本発明を用いるときに、射出成形装置のキャビティ内のガスを排気して、キャビティに区切りを設けることを容易にすることができるような構成要素が備えられる。ここに用いられるこれらの分割面構成要素は、請求項５ないし請求項７の特徴を有する。
【００１３】
さらに提示の課題を解決するために、二つのハーフプレート式モールドによって形成されたキャビティは、保持および離型構成要素によって区切られるが、この構成要素は、半仕上げ成形品のスプルー部分のための逃げとなり、保持および離型構成要素は、逃げの断面積を縮小することができるように形成される。このように断面積を縮小することによって、スプルー部分の分離または切断を行うことができる。本発明による保持および離型構成要素の特徴は、下位請求項８ないし請求項１０に示されている。
【００１４】
本発明による射出成形装置の長所は、第１および第２のハーフプレート式モールドが、非常に容易に、かつ極めて精密に相互に調節されることにあり、その結果、高い精密さを有するプレート形状の半仕上げ成形品が製造される。
【００１５】
本発明の好ましい実施形態の場合には、保持装置の中に取り付けられたハーフプレート式モールドの少なくとも一つを回転できるようにする。
【００１６】
本発明のさらに好ましい実施形態の場合には、保持装置の表面が、凹面の形をとり、この表面に関してハーフプレート式モールドの少なくとも一つが回転できるように取り付けられる。
【００１７】
本発明のさらに好ましい実施形態の場合には、ハーフプレート式モールドと保持装置との間に断熱性の構成要素を配置するが、この熱遮断構成要素は、好ましくは、例えば、サファイアガラスのようなガラスからなる。
【００１８】
本発明による分割構成要素には物理法則が適用されるために、濡れの性質を持たない液体をキャピラリーに充填することはできず、濡れを示さない液体は、キャピラリーから外に押し出されるか、排除される。本発明による分割構成要素は、多数の小さいスリットを有するが、スリットが、溶融物またはポリマーの性質に適合するような形状をとるために、上記の物理的効果が現われる。スリットの可能な最大幅は、特に溶融物の表面張力によって定められる。本発明の好ましい実施形態の場合には、それぞれのスリット幅は、ほぼ０．０６ｍｍである。したがってスリット幅は、溶融物の濡れ半径よりも小さくなる。
【００１９】
本発明による分割構成要素が示す長所として、ガスは、分割構成要素を通して問題なく流れることができるが、一方、溶融物も残留しないことが挙げられる。そのほかの長所として、ガスを排出するときの抵抗が全くないか、抵抗が極めてわずかである事実が挙げられ、このことが、キャビティの中へノズルにより注入される溶融物に対して、溶融物が本来有する流動特性を助けるような作用をするために、結果として溶融物が、キャビティの中に均一に配分されて充填される。さらに本発明による分割構成要素には、動き得る部分がないために、保守を要せず、長期間にわたり信頼のもとに使用することができる。
【００２０】
本発明のさらに好ましい実施形態の場合には、分割構成要素に弾性的に変形可能な複数のタングを含ませるが、これらのタングは、細いスリットを形成して互いに離れて置かれている。このような分割構成要素は、上記長所を示すばかりでなく、さらにタングによって形作られる分割面の変形を可能にする性質を与える。本発明の好ましい実施形態の場合には、分割構成要素は、同時にせん断用構成要素としての形状をとり、タングの変形によって半仕上げ成形品の一部分をカットする。分割構成要素は、好ましくは金属からなる。
【００２１】
本発明による射出成形装置の利点は、射出工程のすぐ後で半仕上げ成形品のスプルー部分を、容易に、費用をかけず、バリを生じることなく分離することができることにある。
【００２２】
本発明の好ましい実施形態の場合には、射出成形装置は、保持および離型構成要素を有し、この構成要素は弾性的に変形が可能な複数のタングから構成される。本発明の好ましい実施形態の場合には、これらのタングが互いに距離をおいて配置され、その間にできる細いスリットが、キャピラリーを形成し、このキャピラリーに関しては加工する溶融物は浸透することができない。
【００２３】
本発明は、実施例を用いて以下のように記述される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１は、射出成形装置１のキャビティ２を模式的に表した縦断面図である。キャビティ２には、第１のハーフプレート式モールド２ａおよび第２のハーフプレート式モールド２ｂが含まれるが、これらは両者に共通なキャビティ３を形成するための形状をしている。射出ノズル４によってキャビティ３にポリマーが制御された状態で供給され、半仕上げ成形品の加工が行われる。流入を制御するために、射出ノズル４は、ノズルニードル４ａ、ノズル尖端部４ｂおよび駆動装置４ｃを備える。第１のハーフプレート式モールド２ａには、流体を通過させるチャネル１３が通っていて、射出成形工程の間にキャビティ３から排除されるガスを排出させることができる。第１および／または第２のハーフプレート式モールド２ｂは、図示していない装置によって垂直方向に移動することができるように取り付けられているが、この装置は二つのハーフプレート式モールド２ａ，２ｂを引き離すことによって、成形された半仕上げ成形品を取り出すことができるようにするためのものである。
【００２５】
本出願に記載の射出成形装置１は、特にＣＤ(Compact Disk)またはＤＶＤ(Digital Versatile DiskまたはDigital Video Disk)などのデータキャリヤに用いる円盤状の半仕上げ成形品の製造に適している。このような半仕上げ成形品の製造に使用する材料としては、例えば、ポリカーボネートが適当である。特にＤＶＤの製造に提供される半仕上げ成形品に対しては高い要求が課せられるが、それは半仕上げ成形品の二つの円盤状の表面は、可能な限り面の平行度が高い方がよく、半仕上げ成形品全体の肉厚は、０．３ないし０．５ｍｍまでの範囲にあることが望ましいからである。
【００２６】
図３は、射出成形装置１の上部を示す縦断面図であり、これには、保持構成要素１０、この保持構成要素の中で回転できるように取り付けられた第１のハーフプレート式モールド２ａが含まれる。第１のハーフプレート式モールド２ａは、金型７および調整装置６によって保持装置１０を調節するための回転ができるように取り付けられている。
【００２７】
図５ａは、第１のハーフプレート式モールド２ａの下側を示し、これは中心にホール２ｃを有する環状の円盤として形成され、螺旋状に走る複数の冷却用スロット２ｅが見られるが、このスロット２ｅを通して冷却用の流体が導入される。
【００２８】
図５ｂは、環状に走る表面２ｄを有する第１のハーフプレート式モールド２ａの上側を示し、この表面２ｄは、キャビティ３に合わせられた分割面を形成している。
【００２９】
図２ａは、金型７を側面から見た図である。金型７には、シリンダ状部分７ｃと同心円的に配置された円盤状部分７ｆが含まれ、これらは互いに硬く結合しているか、または一つの部材として形成される。円盤状部分７には、平らで第１のハーフプレート式モールド２ａに合わせられた支持面７ａがあり、さらにその反対側には別に平らな支持面７ｂがある。図２ｂに描かれる図は、Ｃ方向から見た平面図であり、同心円的に配置された二つの部分７ｃ，７ｄを有する金型７が示されている。この部分には流体を導く中ぐり７ｅが通される。さらにシリンダ状部分７ｃの前面には中ぐり７ｄが配置される。
【００３０】
図６ａは、円盤状の調整装置６の平面図を示し、円周方向に規則的にそれぞれ１２０度の角度を持って配置されたスロット６ａが示されている。さらに調整装置６には、雌ネジ６ｅを有し放射状の方向をとる三つの中ぐり６ｂが示され、これらはそれぞれ調整ネジ８を受け入れるために使用される。図６ｂは、切断線Ａ−Ａに沿って切った調整装置６の断面図を示す。調整装置６の左側にアーチ状に曲がり、凹面をしている表面６ｃが見られるが、これは曲率半径Ｒを有する。曲率半径は、特に５００ｍｍと２０００ｍｍとの間の値をとり、好ましくは、約１０００ｍｍである。右側に配置された表面６ｄは、平らに走る表面を形成している。図６ｃは、スロット６ａ、中ぐり６ｂおよび平らな表面６ｄを有する調整装置の斜視図を示す。
【００３１】
図３における縦断面図において、第１のハーフプレート式モールド２ａ、金型７および調整装置６が、保持装置１０の中に配置されているが、これらは、図２ａ、図２ｂ、図５ａ、図５ｂ、図６ａ、図６ｂ、図６ｃにおいて構成部品として図示されている。金型７は、わずかに移動することができるように保持装置１０に取り付けられている。型締めネジ９は、そのヘッドと共に保持装置１０の表面上に置かれ、その雄ネジが、金型７の雌ネジ７ｄと噛み合っている。ネジ９は、保持装置１０の中ぐり１０ｃに関してクリアランスを示すので、その結果、金型７は、保持装置１０に対して位置を変えることが可能になる。ネジ９の操作によって金型７と保持装置１０の相互の位置を固定したり、または再び解き離したりすることができる。第１のハーフプレート式モールド２ａは、金型７の支持面７ａ上に直に載せて配置することができる。実施例の図の中でハーフプレート式モールド２ａと支持面７ａとの間に円盤状の形をした熱遮断構成要素１４が配置されているが、これは第１のハーフプレート式モールド２ａとその次に配置される構成部品との間に生じる熱の流れを減少させるためのものである。
【００３２】
金型７と保持装置１０との間に配置された調整装置６には、凹面の形状を示す球状の表面６ｃがあり、保持装置１０には、これとは反対に凸面の形状をとる表面１０ｂがある。調整装置６には、三つの中ぐり６ｂがあるが、それぞれに調整ネジ８が配置されていて、その尖端部は、シリンダ状部分７ｃの外側面上に置かれている。三つの調整ネジ８を移動させることによって、シリンダ状部分７ｃに関して調整装置６の位置を、例えば、移動方向がＶになるように変えることができる。型締めネジ９を緩めることにより、保持装置１０に関する調整装置６の位置が移動して金型７の支持面７ａの傾斜が変化するが、そのために保持装置１０に関する第１のハーフプレート式モールド２ａの傾斜が変わる。調整装置６の位置は、移動方向Ｖに垂直な向きにも変化し得るが、これは調整装置６の円周方向に配分されて置かれた三つの調整ネジ８を締めたり緩めたりすることによって生じる。このようにして第１のハーフプレート式モールド２ａの、第２のハーフプレート式モールド２ｂに関する位置を調整した後に、保持装置１０とハーフプレート式モールド２ａの相互の位置が、型締めネジ９を引くことによって固定される。
【００３３】
調整装置６については、スロット６ａ、および保持装置１０においてスロット６ａと噛み合っている部分によって、ひずみに対する安定化が得られる。調整ネジ８は、中ぐり１０ａを通して外側から操作することができる。
【００３４】
図３の配置図の中央には、垂直方向に動く保持および離型構成要素１２が示されているが、この構成要素は連結構成要素１２ａを通して上部から移動方向Ｗへ向けて移動することができる。
【００３５】
保持装置１０および第１のハーフプレート式モールド２ａの中に、流体を導入するチャネル１３，７ｅが配置されていて、冷却用スロット２ｅに向けて流体の供給を行い、熱を排出させる。
【００３６】
本発明の好ましい形態においては、第１のハーフプレート式モールド２ａおよび金型７または保持装置１０の間にプレート形状の熱遮断構成要素１４を配置するが、これによって第１のハーフプレート式モールド２ａへの熱の流れが減少する。この処置によって第１のハーフプレート式モールド２ａの表面２ｄを通して流れる熱を、特に迅速に排出させることができるようになる。熱遮断構成要素１４としてはサファイアガラスのようなガラスが特に適している。
【００３７】
図４の縦断面図に第２のハーフプレート式モールド２ｂが示されるが、これは第１のハーフプレート式モールド２ａと共同してキャビティ３に対して実質的な分割面を区切る。第２のハーフプレート式モールド２ｂは、保持装置１１の下部に固定されている。保持装置１１の中心部に射出ノズルが配置されるが、これは、ノズルニードル４ａ、ノズル尖端部４ｂ、供給室４ｄおよび流体導入素子４ｅを有し、これらを通して粘性を有する液体がキャビティ３に注入される。保持装置１１の下部に流体を導く複数のチャネル１３，１３ａが配置されていて、第２のハーフプレート式モールド２ｂおよび／または射出ノズル４を冷却するために、またはキャビティ３の排気を行うために使用される。
【００３８】
上部と下部の位置にある保持装置１０，１１は、図示されていない作動装置によって、方向Ｗに向けて相互に移動できるように取り付けられているために、第１および第２のハーフプレート式モールド２ａ，２ｂが相互に移動でき、これによって実質的に二つのハーフプレート式モールド２ａ，２ｂによって区切られているキャビティ３を開いたり閉じたりすることができる。
【００３９】
調整装置６の表面６ｃを凸面にすることもできるが、この場合には、保持装置１０の支持面１０ｂの方は、正反対な凹面の形をとることになる。同様に調整装置６の表面６ｄおよび金型７の表面７ｂは、相互に対応させて相反する形である凸面または凹面にすることも可能である。
【００４０】
図３に示す配置にすると、第１および第２のハーフプレート式モールド２ａ，２ｂの二つの表面２ｄの相互の位置を、面が平行または実質的に面が平行になるように調整することができ、その結果、この装置を用いることによって特にＣＤまたはＤＶＤに適した半仕上げ成形品１６の生成が可能となり、これら半仕上げ成形品の表面は、平行またはほとんど平行な性質を示す結果として、例えば、０．３ｍｍのような一定またはほとんど一定の肉厚が得られる。本発明の好ましい形態の場合には、半仕上げ成形品１６が示す肉厚の差は５μｍ未満の値を示す。
【００４１】
図７ｂは、環状の分割構成要素１５を示すが、この図には、円周方向に配分して配置された多数のタング１５ｃを有する分割面の内側１５ａが示されている。図７ａは、分割構成要素１５の断面を示すが、これは周辺領域１５ｅを切った断面であり、周辺領域１５ｅの中に流体を導くチャネル１５ｆが通され、これは図４に示されるチャネル１３ａと連結して流体を導く。図３に示すように、分割構成要素１５は、第１のハーフプレート式モールド２ａを取り囲み、図７ｃにも見られるように、分割構成要素１５は、タング１５ｃによって二つのハーフプレート式モールド２ａ，２ｂ間に形成されるキャビティ３の円周方向に向けられた分割面を作る。図７ｄは、平面方向Ｄから見たタング１５ｃの詳細図であり、タング１５ｃは、スリットとして形成されている幅１５ｄを有する開口部１５ｂによってそれぞれが分離されているが、ここで全てのタング１５ｃは、分割構成要素１５を構成する各部分をなしている。スリット１５ｂとチャネル１５ｆの間に流体を導く連結路がある。溶融物がキャビティ３の中へ加圧されて送られると、キャビティ内にあったガスは、開口部１５ｂとチャネル１５ｆ，１３ａを通って周辺の環境へ排出される。
【００４２】
粘性を示す液体１６ｆとしては、とりわけ次に示すようにポリマーの溶融物であると理解すればよく、このポリマーの溶融物は、キャビティ３の中に注入される。開口部１５ｂ、すなわち、開口部の幅と長さは、作業する粘性液体の性質に適合するように形状が定められ、粘性液体は、開口部１２ｂから押し出される。この処理の効果が現れるのは、開口部１５ｂが、それぞれ細いキャピラリーとしての形をとり、キャピラリーが、粘性液体の流動性を大きく阻害して粘性液体を開口部１２ｂから押し出すときである。この効果の基になる物理法則は、次のように詳しく説明される。図１１ａないし図１１ｃまでの図は、キャピラリーの中における液体の濡れ特性を示す。液体と気体の間に生じる表面張力は、気体、液体および固体の３相が形成する界面における接触角Θを定義する。図１１ａと図１１ｂは、固体１５上における液体１６ｆの濡れ挙動の特性を示す。図１１ａに示すように、接触角Θが９０度未満であるときは、液体には濡れの性質があるという。接触角Θが９０度を超えるときは、濡れの性質を持たない液体である。後者の場合、ウォッシュバーン(Washburn)の式を用いて、液体がシリンダ状のキャピラリーの中へ浸透して行く状況は、キャピラリーの半径Ｄと存在する圧力差Δｐの関数として記述される[DIN 66133,1993]。
Δｐ＝（４γ／Ｄ）cosΘ
ここで、γ：表面張力（液体／気体）
Θ：接触角（液体／固体）
【００４３】
図１１ｃはキャピラリーを示すが、ここで濡れの性質を持たない液体１６ｆは、その一部分がキャピラリーの中へ浸透している。直径Ｄを有するキャピラリーの中に浸透した液体１６ｆは、キャピラリーの内部において右に作用する力を受けるが、この力の働きによってキャピラリーの中に存在する液体が、外部または右側に押しやられる。キャピラリーの働きは、タング１５ｃの間に存在するスリット１５ｂによっても得ることができる。開口部１５ｂまたはスリット１５ｂの寸法を作業する粘性液体の性質に適切に合わせることによって、図１１ａないし図１１ｃまでの図にみられるような作用を示す物理的効果を得ることができる。この効果は、次のように粘性液体が開口部１５ｂから押し出されることによっても顕著に見られる。
【００４４】
このようにして形成された分割構成要素１５には利点があり、キャビティ３から排出されたガス状の成分は、開口部１５ｂとチャネル１５ｆ，１３ａを経由して排気されるが、これに対して粘性液体は、分割面１５ａに残留することになる。粘性液体が、開口部１２ｅから押し出されることによって保証されることがあり、それは開口部１２ｅが、粘性液体によって塞がれるのではなく、次の射出成形工程においてガス状の成分を通過させるために開かれることである。分割構成要素１５が持つこの形状には決定的な利点が見られ、それはガス状の成分を、抵抗も少なくキャビティ３から排出させることができること、および粘性液体を確実にキャビティ３内に留まらせることである。この分割構成要素１５が持つ利点として、開口部１２ｅが、流動に役立つ本来の働きを示し、そのために粘性液体が、抵抗なしに、またはごくわずかな抵抗のもとにキャビティ３に拡げられていくことが挙げられる。
【００４５】
スリット幅１５ｄは、０．０１ｍｍと０．１ｍｍとの間に存在し、好ましくは、０．０２ｍｍである。タング１５ｃには弾性を有する形状を与えることもできる。分割構成要素１５には、多数の、例えば、１００個のタング１５ｃが円周方向に配分されて配置される。
【００４６】
図８ａ、図８ｂおよび図８ｃに保持および離型構成要素１２を示すが、これはさらに分割構成要素としての形状が与えられる。図８ｃは、保持および離型構成要素１２の斜視図を示し、円周方向に並べられて配置されている多数の薄片状のタング１２ｃは、弾性的に変形できるような形状が与えられる。すべてのタング１２ｃは、シリンダ状の延長部１２ｈと強く連結している。図８ａは、タング１２ｃによって形成される分割面１２ｂの平面図である。図８ｂの保持および離型構成要素１２の縦断面図においてタング１２ｃが示されるが、このタング１２ｃは分割面１２ｂを形成し、分割面１２ｂは実質的にｕ字形またはｖ字形をしている。タング１２ｃは、さらにカット用エッジ１２ｄを有することができる。図３に示すように、保持および離型構成要素１２は第１のハーフプレート式モールド２ａの中心に配置されていて、キャビティ３の一部分を区切る。図９は、図３に示した配置をさらに詳しく表したものである。
【００４７】
保持および離型構成要素１２の形状を与えるときに、分割面１２においては、すでに図７ａないし図７ｄおよび図１１ａないし図１１ｃに示したものと同じ効果が表われ、粘性液体は、タング１２ｃの間に形成されたキャピラリーから押し出されるように配慮されることにより、結果的にタング１２ｃの間にあるスリット１２ｅが開放されることが保証される。
【００４８】
保持および離型構成要素１２のタング１２ｃを、さらに弾性的に変形する形状にすることができるが、その結果、分割面１２ｂによって形成される逃げ１２ｋの断面積を減少させることができる。
【００４９】
図９および図１０に示すように、まだキャビティ３の中に存在する半仕上げ成形品１６は、実質的に円盤状部分１６ｅと円盤の中心にあるスプルー部分１６ｄから構成される。さらに半仕上げ成形品１６には、スプルーピン１６ｃおよびウィークポイント１６ｂまたは予定されたカット個所１６ｂが含まれる。逃げ１２ｋは、実質的にスプルー部分１６ｄの形状を定める。保持および離型構成要素１２は、ガイド構成要素１７の中においてＷの方向に移動できるように取り付けられ、タング１２ｃは、ガイド構成要素１７上に置かれる。保持および離型構成要素１２のシリンダ状の延長部１２ｈが上方へ働く力を受けると、タング１２ｃが、運動の方向１２ｉに向かってわずかに移動し、このとき弾性的に変形させられる。このために逃げ１２ｋの断面積が縮小され、それぞれのタング１２ｃにあるカット用エッジ１２ｄが、半仕上げ成形品１６の予定されたカット個所１６ｂに働くことによって、スプルー部分１６ｄは、円盤状部分１６ｅから分離させられる。
【００５０】
このようにしてスプルー部分１６ｄは、切断またはせん断によって円盤状部分１６ｅから分離させられる。この方法の利点として、分離させられた箇所にはバリのような突出した部分がないことが挙げられる。したがって分離させられた箇所は著しく改良された品質を示すことになる。特に半仕上げ成形品１６が、いわゆるＤＶＤ−９プレートの製造に使用されるときに分離した個所に汚れがないことが特に重要な意味を持つ。ＤＶＤ−９プレートの場合には、二つの半仕上げ成形品が互いに貼り合わされる。それぞれの半仕上げ成形品が、約０．３ｍｍの肉厚を有することを考慮すると、もし分離した個所にバリが存在することになると、平滑性が著しく失われるためにＤＶＤ−９プレートは実用に堪えなくなる。ここに提示した装置は、汚れがなく、再現性が良いようにプレートの分離を可能にすることができるが、分離した個所にはバリもその他の突出した部分も存在しない。
【００５１】
保持および離型構成要素１２は、半仕上げ成形品１６を射出成形する間に、例えば、次のように操作される。射出成形の間、保持および離型構成要素１２は、図３および図９に示す位置にある。引き続いて上方に働くわずかな力が、シリンダ状の延長部１２ｈに作用するが、その結果、逃げ１２ｋの断面積が縮小されるか、またはカット用エッジ１２ｄが、運動方向１２ｉに向けてわずかに移動するために、半仕上げ成形品１６が、カット用エッジ１２ｄによって保持される。引き続いて図３における上の部分が、運動方向Ｗに向けて上方向へ動くことによって射出成形装置１が開かれる。半仕上げ成形品１６は、保持および離型構成要素１２によって上の部分に保持されているので、スプルーピン１６ｃが、射出ノズル４から引き抜かれる。これに引き続いて延長部１２ｈ上に、強化され、上方に働く力が加えられる結果、すべてのタング１２ｃのカット用エッジ１２ｄが、より強い力で半仕上げ成形品１６の中にくい込み、スプルー部１６ｄを、円盤状部分１６ｅからせん断する。その後から円盤状部分１６ｅおよびスプルー部分１６ｄが、射出成形装置１から突き出されるが、このようにして新規な半仕上げ成形品１６を生成するための射出成形装置１が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】射出成形装置のキャビティを模式的に表した縦断面図である。
【図２ａ】金型の側面図である。
【図２ｂ】図２ａに基づいた金型の平面図である。
【図３】射出成形装置の上部を示す縦断面図である。
【図４】射出成形装置の下部を示す縦断面図である。
【図５ａ】第１のハーフプレート式モールドの斜視図である。
【図５ｂ】第１のハーフプレート式モールドの斜視図である。
【図６ａ】調整装置の平面図である。
【図６ｂ】切断線Ａ−Ａに沿って切った調整装置の断面図である。
【図６ｃ】調整装置の斜視図である。
【図７ａ】分割構成要素の断面図である。
【図７ｂ】分割構成要素の斜視図である。
【図７ｃ】分割構成要素の詳細図である。
【図７ｄ】分割構成要素の詳細図である。
【図８ａ】保持および離型構成要素の正面図である。
【図８ｂ】保持および離型構成要素の縦断面図である。
【図８ｃ】保持および離型構成要素の斜視図である。
【図９】保持および離型構成要素の詳細図である。
【図１０】保持および離型構成要素の詳細図である。
【図１１ａ】液体の挙動特性を示す図である。
【図１１ｂ】液体の挙動特性を示す図である。
【図１１ｃ】液体の挙動特性を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  射出成形装置
２，３  キャビティ
２ａ，２ｂ  ハーフプレート式モールド
２ｃ  ホール
２ｄ  表面
２ｅ  冷却用スロット
４  射出ノズル
４ａ  ノズルニードル
４ｂ  ノズル尖端部
４ｃ  駆動装置
４ｄ  供給室
４ｅ  流体導入素子
６  調整装置
６ａ  スロット
６ｂ  中ぐり
６ｃ，６ｄ  表面
７  金型
７ａ，７ｂ  支持面
７ｃ，７ｄ  シリンダ状部分
７ｅ  中ぐり
７ｆ  円盤状部分
９  型締めネジ
１０  保持装置
１０ｂ  表面
１０ｃ  中ぐり
１１  保持装置
１２  離型構成要素
１２ａ  連結構成要素
１２ｂ  開口部
１２ｃ  タング
１２ｋ  逃げ
１３  チャネル
１４  熱遮断構成要素
１５  分割構成要素
１５ａ  内側
１５ｂ  開口部
１５ｃ  タング
１５ｄ  幅
１５ｅ  周辺領域
１５ｆ  チャネル
１６  半仕上げ成形品
１６ｃ，１６ｄ  スプルー部分
１６ｅ  円盤状部分
１６ｆ  液体
【図１】
2005517555.tif 000003
【図２ａ】
2005517555.tif 000004
【図２ｂ】
2005517555.tif 000005
【図３】
2005517555.tif 000006
【図４】
2005517555.tif 000007
【図５ａ】
2005517555.tif 000008
【図５ｂ】
2005517555.tif 000009
【図６ａ】
2005517555.tif 000010
【図６ｂ】
2005517555.tif 000011
【図６ｃ】
2005517555.tif 000012
【図７ａ】
2005517555.tif 000013
【図７ｂ】
2005517555.tif 000014
【図７ｃ】
2005517555.tif 000015
【図７ｄ】
2005517555.tif 000016
【図８ａ】
2005517555.tif 000017
【図８ｂ】
2005517555.tif 000018
【図８ｃ】
2005517555.tif 000019
【図９】
2005517555.tif 000020
【図１０】
2005517555.tif 000021
【図１１ａ】
2005517555.tif 000022
【図１１ｂ】
2005517555.tif 000023
【図１１ｃ】
2005517555.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成15年12月1日(2003.12.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のハーフプレート式モールド（２ａ）および第２のハーフプレート式モールド（２ｂ）を有する成形用ツール（２）を含み、前記第１のハーフプレート式モールド（２ａ）が、金型（７）に接して置かれ、前記金型（７）が、保持装置（１０）に関して回転できるように取り付けられた射出成形装置（１）であって、前記金型（７）および前記保持装置（１０）の間にリング状の調整装置（６）が配置され、前記保持装置（１０）および前記調整装置（６）の互いに重ねられた面がアーチ状の形状をしており、前記金型（７）と前記保持装置（１０）との相互の位置が、型締めネジ（９）を引くことによって固定されることを特徴とする射出成形装置（１）。
【請求項２】
前記調整装置（６）の凹面状表面（６ｃ）が、５００ｍｍと２０００ｍｍとの間にある曲率半径（Ｒ）を有することを特徴とする請求項１に記載の射出成形装置（１）。
【請求項３】
前記第１のハーフプレート式モールド（２ａ）と前記保持装置（１０）との間に、特にサファイアガラスからなる熱遮断構成要素（１４）が配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の射出成形装置（１）。
【請求項４】
前記射出成形装置（１）に分割構成要素（１２，１５）が設けられ、前記分割構成要素に、多数の、特に５０個を超えるタング（１２ｃ，１５ｃ）が幾何学的な形状に配置され、前記タング（１２ｃ，１５ｃ）が、多数の開口部（１２ｅ，１５ｂ）を有する分割面（１２ｂ，１５ａ）を形成することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の射出成形装置（１）。
【請求項５】
前記開口部（１２ｅ，１５ｂ）が、０．０１ないし０．１ｍｍまでのスリット幅を示し、好ましくは、スリット幅が、０．０２ｍｍであることを特徴とする請求項５に記載の射出成形装置（１）。
【請求項６】
前記分割構成要素（１２，１５）の前記タング（１２ｃ，１５ｃ）が、弾性を示すように形成され、特に金属からなることを特徴とする請求項６に記載の射出成形装置（１）。
【請求項７】
前記射出成形装置が保持および離型構成要素（１２）を有し、前記保持および離型構成要素（１２）に弾性的に変形可能な複数のタング（１２ｃ）が含まれ、前記タング（１２ｃ）が、幾何学的な形状に配置されていることと、前記タング（１２ｃ）が、多数の開口部（１２ｅ）を有する分割面（１２ｂ）を形成していることとを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の射出成形装置（１）。
【請求項８】
前記タング（１２ｃ）が、弾性によって変形可能な末端部分において突出するブレード（１６ｆ）を有することを特徴とする請求項８に記載の射出成形装置（１）。
【請求項９】
前記保持および離型構成要素（１２）が、第１のハーフプレート式モールド（２ａ）の中心を通って配置され、第１のハーフプレート式モールド（２ａ）に関してその垂直方向（Ｗ）に移動できるように取り付けられ、弾性的に変形可能な末端部分に接する前記タング（１２ｃ）が、ガイド構成要素（１７）上に置かれ、前記タング（１２ｃ）が、前記ガイド構成要素（１７）に関して移動できるように取り付けられ、前記タングが、前記開口部（１２ｅ）の幅を縮小するように変形させられることを特徴とする請求項９に記載の射出成形装置（１）。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
文献JP62−111710には、第１および第２のハーフプレート式モールドを有する成形用ツールを含む射出成形装置が開示されている。第１のハーフプレート式モールドは、強く固定（したがって移動できない）されているのに対して、第２のハーフプレート式モールドは、移動できるように、または回転できるように取り付けられている。第１のハーフプレート式モールドには狭められた開口部分があり、これとは反対に第２のハーフプレート式モールドには、外側へ湾曲する狭められた部分が見られる。第１のハーフプレート式モールドにおける円錐形状のテーパ穴は、第２のハーフプレート式モールドをガイドするために使用される。はめ合わせの精度は、型締めプロセスの間に補正される。移動することができないハーフプレート式モールドは、移動することができるように取り付けられたハーフプレート式モールドを正常な位置に達するまで移動させる。前記のバネ懸架式の吐出し構成要素には欠点があり、キャビティから排出されるガスは、大きな抵抗に打ち勝たなければならないが、この抵抗によってキャビティ内における溶融物の迅速な流れが再び阻害されることになる。この阻害によって、製造された半仕上げ成形品の品質に欠陥が現れる。


【国際調査報告】
2005517555.tif 000025
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2005517555.tif 000027
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