(57)【要約】  第１の面及び第２の面を有する射出成形機内の境界面を封止する方法及び装置が提供され、当該方法及び装置は、第１の面と第２の面との間に力を生成するのに適したように配置されるように構成される活性材料アクチュエータを備える。活性材料アクチュエータは、活性材料センサにオプションとして接続されるコントローラからの感知信号に応答して力を生成するように構成される。また活性材料インサートを使用して、ゲート開口内でノズル先端を中心合わせするとともに、ゲート開口に対してノズル先端の先端高さを調整する方法及び装置も提供される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出成形用金型の第１の面と第２の面を封止する装置であって、
前記第１の面を前記第２の面に向けて移動させるように配置される活性材料アクチュエータと、
使用中に、前記活性材料アクチュエータに電力を送り、該活性材料アクチュエータに前記第１の面及び前記第２の面を封止させるように構成される伝送構造と
を備える、射出成形用金型の第１の面と第２の面を封止する装置。
【請求項２】
前記第１の面は射出成形用ノズルヘッドを含み、前記第２の面はホットランナーマニホルドを含み、前記活性材料は、前記射出成形用ノズルヘッドを該ホットランナーマニホルドに封止するように構成される、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記活性材料アクチュエータは管状圧電アクチュエータを含む、請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記第１の面と前記第２の面との間の圧力を検出し、それに対応する感知信号を提供するように構成される活性材料センサをさらに備え、該感知信号を受け取り、且つ対応する作動信号を前記活性材料アクチュエータに提供するように構成される制御構造をさらに備える、請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記第１の面と前記第２の面との間に配置される絶縁体をさらに備え、前記活性材料アクチュエータは該絶縁体と該第１の面との間に配置される、請求項１記載の装置。
【請求項６】
前記活性材料アクチュエータは、電圧の印加により軸方向に膨脹するように構成される管状圧電材料を含む、請求項１記載の装置。
【請求項７】
射出成形用金型ホットランナーノズルのノズル先端を金型ゲートに対して移動させる装置であって、
前記ノズル先端を前記金型ゲートに対して移動させるように構成される活性材料アクチュエータと、
使用中に、作動信号を前記活性材料アクチュエータに供給して、該活性材料アクチュエータに少なくとも１つの寸法を変化させて、前記ノズル先端と前記金型ゲートとの間で相対移動を行わせるように構成される伝送構造と
を備える、射出成形用金型ホットランナーノズルのノズル先端を金型ゲートに対して移動させる装置。
【請求項８】
前記ノズルを前記金型ゲートに対して付勢するように構成される付勢構造をさらに備え、前記活性材料アクチュエータは、前記ノズルを該付勢構造に対して移動させるように構成される、請求項７記載の装置。
【請求項９】
（ｉ）前記ノズルと前記金型ゲートとの間の距離、及び（ｉｉ）該ノズルと該金型ゲートとの間の圧力、のうちの少なくとも一方を検出し、それに対応する感知信号を出力するセンサと、
使用中に、前記伝送構造及び前記センサに結合され、前記感知信号に従って前記ノズルと前記金型ゲートとの間の距離を前記活性材料アクチュエータに適応調整させるように構成される制御構造と
をさらに備える、請求項７記載の装置。
【請求項１０】
前記センサ及び前記アクチュエータはそれぞれ圧電セラミック素子を含む、請求項９記載の装置。
【請求項１１】
前記ノズルは、ホットランナーマニホルドに隣接して配置されるノズルヘッドを有し、前記装置は、電圧を受けると少なくとも１つの寸法を変化させ、且つ前記ノズルヘッドと前記ホットランナーマニホルドとの間に封止を行うように構成される第２の活性材料アクチュエータをさらに備える、請求項７記載の装置。
【請求項１２】
マニホルドプレート及びノズルを有する射出成形用金型のための封止装置であって、
前記ノズル及び前記マニホルドプレートのうちの少なくとも一方に隣接して配置されるように構成されるとともに、前記ノズルと前記マニホルドプレートとの間に付与される圧縮力を感知し、対応する感知信号を生成するように構成される圧電センサと、
前記ノズルと前記マニホルドプレートとの間に配置されるように構成されるとともに、作動信号が与えられると寸法を変化させて、前記ノズルと前記マニホルドプレートとの間の封止力を変更するように構成される圧電アクチュエータと、
使用中に、前記圧電センサ及び前記圧電アクチュエータに結合され、且つ前記感知信号及び前記作動信号を伝達するように構成される伝送構造と
を備える、射出成形用金型のための封止装置。
【請求項１３】
前記圧電センサは、前記ノズル及び前記マニホルドプレートのうちの少なくとも一方の環状溝に配置されるように構成される、請求項１２記載の封止装置。
【請求項１４】
前記ノズルと前記マニホルドプレートとの間の異なる位置に配置されるように構成される複数の圧電センサをさらに備える、請求項１２記載の封止装置。
【請求項１５】
前記圧電センサから前記感知信号を受け取り、且つ対応する（ｉ）把持力信号、（ｉｉ）射出圧力信号、及び（ｉｉｉ）射出速度信号のうちの１つ又は複数を生成するように構成されるプロセッサをさらに備える、請求項１２記載の封止装置。
【請求項１６】
マニホルドと前記マニホルドプレートとの間に配置されるように構成され、且つ該マニホルドと該マニホルドプレートとの間に封止力を付与するように構成される第２の圧電アクチュエータをさらに備える、請求項１２記載の封止装置。
【請求項１７】
前記圧電アクチュエータは前記圧電センサに隣接して配置され、該圧電センサは、前記ノズルと前記マニホルドプレートとの間の距離変化に対応する前記圧電アクチュエータの寸法変化を感知するように構成される、請求項１２記載の封止装置。
【請求項１８】
前記ノズルと前記マニホルドプレートとの間の異なる位置に配置されるように構成される複数の圧電アクチュエータをさらに備える、請求項１２記載の封止装置。
【請求項１９】
前記複数の圧電アクチュエータは前記マニホルドプレートの変形を制御するように構成される、請求項１８記載の封止装置。
【請求項２０】
前記ノズルと前記マニホルドプレートとの間の異なる位置に配置されるように構成される複数の圧電センサをさらに備え、前記射出成形機は複数のノズルを備え、少なくとも１つの圧電センサ及び少なくとも１つの圧電アクチュエータが各ノズルに隣接して配置されるように構成される、請求項１２記載の封止装置。
【請求項２１】
（ｉ）前記複数の圧電センサから感知信号を受け取り、且つ（ｉｉ）作動信号を前記複数の圧電アクチュエータに送って前記マニホルドプレートの変形を制御するように構成される制御構造をさらに備える、請求項２０記載の封止装置。
【請求項２２】
ノズル本体を射出成形用金型のマニホルドに対して封止する方法であって、
前記ノズル本体と前記マニホルドとの間に封止力を生成する、活性材料素子アクチュエータに電圧印加するステップ
を含む、ノズル本体を射出成形用金型のマニホルドに対して封止する方法。
【請求項２３】
前記ノズル本体と前記マニホルドとの間の圧力を感知するステップと、
閉ループフィードバックシステムで、前記ノズル本体と前記マニホルドとの間で感知された圧力に基づいて前記活性材料素子アクチュエータの前記電圧印加を制御するステップと
をさらに含む、請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
ノズルヘッドを射出成形用金型マニホルドに対して封止する装置であって、
ノズル先端インサートが設けられるノズル本体と、
該ノズル本体の周囲に設けられるノズル絶縁体と、
前記ノズル先端の周囲に設けられる先端絶縁体と、
マニホルドと、
該装置内に位置決めされて拡張力を提供する圧電アクチュエータと
を備える、ノズルヘッドを射出成形用金型マニホルドに対して封止する装置。
【請求項２５】
前記装置内に位置決めされる圧電センサであって、該センサに加えられる圧力に基づいて信号を送る圧電センサと、
該圧電センサから送られる信号に従って、前記圧電アクチュエータによって提供される前記膨張力に対する閉ループ制御を提供するコントローラと
をさらに備える、請求項２４記載の装置。
【請求項２６】
前記圧電アクチュエータは前記ノズル絶縁体とマニホルドプレートとの間に設けられる、請求項２４記載の装置。
【請求項２７】
前記圧電アクチュエータは前記ノズル絶縁体と前記ノズル本体のヘッド端部との間に設けられる、請求項２４記載の装置。
【請求項２８】
前記圧電アクチュエータは前記ノズル先端と金型キャビティインサートとの間に設けられる、請求項２４記載の装置。
【請求項２９】
ホットランナーアセンブリを封止するシステムであって、
スプルーブシュと、
マニホルドと、
ノズル筐体及びノズル先端を含むノズル本体と
を備え、
前記スプルーブシュと前記マニホルドとの間、及び該マニホルドと前記ノズルとの間の境界面が、活性材料素子の寸法変化によって封止される、ホットランナーアセンブリを封止するシステム。
【請求項３０】
前記ノズル先端を金型キャビティインサートのゲートに対して中心合わせする少なくとも１つの活性材料素子をさらに備える、請求項２９記載のシステム。
【請求項３１】
前記スプルーブシュと前記マニホルドとの間の前記境界面は、該マニホルドとマニホルドプレートとの間に位置決めされる活性材料素子を使用して封止される、請求項２９記載のシステム。
【請求項３２】
前記ノズル筐体と前記マニホルドとの間の前記境界面は、該マニホルドとマニホルドバッキングプレートとの間に位置決めされる活性材料素子を使用して封止される、請求項２９記載のシステム。
【請求項３３】
溶融物チャネルプラグと、
止めネジと
をさらに備え、
活性材料素子が前記溶融物チャネルプラグと前記止めネジとの間に位置決めされる、請求項２８記載のシステム。
【請求項３４】
ホットランナーノズル先端の高さを調整する装置であって、
ノズル本体及びノズル先端を含むホットランナーノズルと、
該ホットランナーノズルが内部に配置されるマニホルドプレートと、
ゲートが内部に設けられる金型キャビティインサートと、
該キャビティインサート内に設けられ、前記ノズル先端を該キャビティインサート内の前記ゲートに対して位置決めする圧電セラミック作動手段と
を備える、ホットランナーノズル先端の高さを調整する装置。
【請求項３５】
圧電セラミックセンサ手段と、
プロセッサ手段と
をさらに備え、
前記圧電セラミック作動手段と前記センサ手段との組み合わせが前記プロセッサ手段とリアルタイムで通信し、前記ホットランナーノズル先端高さの閉ループフィードバック制御を提供する、請求項３４記載の装置。
【請求項３６】
射出成形マニホルドの溶融物チャネルに設けられる溶融物チャネルプラグの周囲の封止を維持する方法であって、
圧電モータを作動させることによって前記溶融物チャネルプラグによって前記溶融物チャネルに付与される封止力を調整することを含む、射出成形マニホルドの溶融物チャネルに設けられる溶融物チャネルプラグの周囲の封止を維持する方法。
【請求項３７】
金型キャビティと、
成形材料を前記キャビティに提供するように構成されるノズルと、
前記成形材料を前記ノズルに提供するように構成されるプレートと、
使用中に、作動信号を受け取り、それに応答して寸法を変化させて前記ノズルと前記プレートとの間の封止力を調整するように構成される活性材料アクチュエータと、
前記作動信号を前記活性材料アクチュエータに提供するように構成される制御構造と
を備える、射出成形用金型。
【請求項３８】
溶融材料をノズルに搬送するように構成されるホットランナーマニホルドであって、該ノズルは該マニホルドから金型キャビティに前記溶融材料を搬送するように構成されるホットランナーマニホルドと、
前記ノズルの少なくとも一部を収容するように構成されるマニホルドプレートと、
該マニホルドプレートと前記ノズルとの間に配置され、電気信号を受け取ると寸法を変化させ、且つ該ノズルと前記ホットランナーマニホルドとの間の封止力を変更させるように構成される活性材料アクチュエータと、
前記電気信号を前記活性材料アクチュエータに伝達するように構成される電気伝送構造と
を備える、射出成形用金型ホットランナーシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、活性材料素子を射出成形機の機器（たとえば、ホットランナーノズルアセンブリ）に利用することにより、調整可能なホットランナーアセンブリ封止並びに調整可能なホットランナーノズル先端高さを提供するための方法及び装置に関する。「活性材料」とは、圧電アクチュエータ、圧電セラミック、電歪素子、磁歪素子、形状記憶合金等の形状可変材料群のことである。本発明では、活性材料を使用してホットランナーアセンブリ封止を調整するとともに、ノズル先端高さを調整し、それによって成形品の品質を向上させ、ノズルアセンブリの寿命を延ばし、樹脂の封止を向上させる。活性材料素子をセンサとして使用してもよい。
【背景技術】
【０００２】
［発明の背景］
活性材料は、或る形のエネルギーを別の形のエネルギーに変換できる変換器として見なされる。たとえば、圧電アクチュエータ（又はモータ）は、入力された電気エネルギーを機械エネルギーに変換して素子の寸法を変化させ、その一方で圧電センサ（又は発電機）は機械エネルギー（素子の寸法形状変化）を電気エネルギーに変換する。圧電セラミック変換器の一例が、Berghausに付与された米国特許第５，２３７，２３８号に示されている。圧電アクチュエータの一供給業者は、Marco Systemanalyse und Entwicklung GmbH（Hans-Bockler-Str. 2, D-85221 Dachau, Germany）であり、この業者の広告及びウェブサイトには、このような装置が示されている。通常、１０００ボルトの電位を圧電セラミックインサートに印加すると、圧電セラミックインサートの厚みがおよそ０．００１５″／インチ（０．１５％）「成長」する。別の供給業者であるMide Technology Corporation（Medford, Maine）は、磁歪素子及び形状記憶合金を含む種々の活性材料を有しており、この業者の広告及びウェブサイトには、材料仕様及び他の公表されている詳細を含め、このような装置が示されている。
【０００３】
Schadに付与された米国特許第４，５８８，３６７号及びJenkoに付与された米国特許第６，３４３，９２５号のそれぞれには、アセンブリの熱膨張を吸収して、動作条件範囲全体を通してノズル本体とホットランナーマニホルドとの間の良好な封止を確実に維持するバネ手段を有するホットランナーノズルが開示されている。
【０００４】
Meijerに付与された米国特許第５，８５３，７７６号には、バックアップ絶縁体のためのバネ手段が開示されている。これには、ノズル筐体絶縁体及びホットランナーマニホルド溶融物チャネルプラグ装置も開示されている。これら封止構造には、比較的、能動的に制御することができない、又は異なるレベルのパフォーマンスが可能でない受動素子であるという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、必要とされるのは、微細調整可能な制御レベルで、好ましくは埋め込みセンサ及び封止機能の閉ループ制御を使用して、様々な射出成形機の面を封止することができる新規の技術である。
【０００６】
［発明の概要］
本発明の利点は、上記問題を解消する射出成形機の装置及び方法を提供すること、並びに射出成形機においてノズル先端高さ及びホットランナー封止を調整する効果的で効率的な手段を有利に提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、射出成形機の第１の面と第２の面を封止する構造及び／又はステップが提供され、当該構造及び／又はステップは、第１の面を第２の面に向けて移動させるように配置される活性材料アクチュエータと、当該活性材料アクチュエータに電力を送り、当該活性材料アクチュエータに第１の面及び第２の面を封止させるように構成される伝送構造とを備える。
【０００８】
本発明の第２の態様によれば、射出成形機ノズルのノズル先端を金型ゲートに対して移動させる構造及び／又はステップが提供され、当該構造及び／又はステップは、ノズル先端を金型ゲートに対して移動させるように構成される活性材料アクチュエータと、作動信号を当該活性材料アクチュエータに供給して、当該活性材料アクチュエータに少なくとも１つの寸法を変化させてノズル先端と金型ゲートとの間で相対移動を行わせるように構成される伝送構造とを備える。
【０００９】
本発明の第３の態様によれば、マニホルドプレート及びノズルを有する射出成形機のための構造及び／又はステップが提供され、当該構造及び／又はステップは、ノズル及びマニホルドプレートのうちの少なくとも一方に隣接して配置されるように構成されるとともに、ノズルとマニホルドプレートとの間に付与される圧縮力を感知し、対応する感知信号を生成するように構成される圧電センサと、ノズルとマニホルドプレートとの間に配置されるように構成されるとともに、作動信号が印加されると寸法を変化させて、ノズルとマニホルドプレートとの間の封止力を変更するように構成される圧電アクチュエータと、上記圧電センサ及び上記圧電アクチュエータに結合され、感知信号及び作動信号を伝達するように構成される伝送構造とを備える。
【００１０】
本発明の現時点で好ましい特徴の例示的な実施の形態について、添付図面を参照しつつこれより説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
［好適な実施形態の詳細な説明］
１．はじめに
本発明について、プラスチック射出成形機に、ホットランナーアセンブリ封止の機械的な位置合わせずれ及びノズル先端高さを検出し且つ／又は補正するように機能する１つ又は複数の活性材料素子が備えられるいくつかの実施形態に関連してこれより説明する。しかし、活性材料センサ及び／又はアクチュエータは、射出成形装置の、位置合わせ／封止の問題が発生し得る任意の位置に配置してもよい。このような活性材料素子の他の諸用途が、（１）「Method and Apparatus for Countering Mold Deflection and Misalignment Using Active Material Elements」、（２）「Method and Apparatus for Assisting Ejection from an Injection Molding Machine using Active Material Elements」、（３）「Method and Apparatus for Controlling a Vent Gap with Active Material Elements」、（４）「Method and Apparatus for Mold Component Locking Using Active Material Elements」、（５）「Methods and Apparatus for Vibrating Melt in an Injection Molding Machine Using Active Material Elements」、（６）「Method and Apparatus for Injection Compression Molding Using Active Material Elements」、及び（７）「Control System for Utilizing Active Material Elements in a Molding System」と題する関連出願において考察されており、これらはすべて本願と同時出願されている。
【００１２】
上述したように、当該技術分野では、ホットランナー封止及び／又はノズル先端高さを調整するための活性材料手段及び方法を提供することにより、事前対策的に射出成形機ノズル本体での熱膨張及び振動に起因する変化を測定し、次いで補償する方法及び装置が必要とされている。以下の説明では、圧電セラミックインサートを好ましい活性材料として説明する。しかし、磁歪素子及び形状記憶合金等、活性材料群からの他の材料を本発明により使用することも可能である。可能な代替の活性材料及びそれぞれの性質のリストを以下の表１に掲げ、これら活性材料はいずれも本発明により使用することが可能である。
【００１３】
【表１】
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【００１４】
２．第１の実施形態の構造
本発明の第１の好ましい実施形態を図１に示し、図１は、ホットランナーマニホルド２２０、マニホルドバッキングプレート２３４、ホットランナーノズル本体２２１、先端２２２、及びゲート２２３を備えるホットランナーノズルアセンブリを示す。溶融物チャネル２２４が、溶融樹脂を、マニホルド、ノズル、及びゲートを通って金型キャビティ２２５に搬送する。ノズルはヒータ２２６によって加熱され、ヒータ２２６は、樹脂がノズルを通って流れる際に樹脂の溶融状態を保つことに加えて、熱膨張によりノズル本体の長さ及び径を増大させる。
【００１５】
ノズル本体２２１はヘッド２２７を有し、ヘッド２２７は、マニホルド２２０に押しつけられて２つの面の合わせ目が確実に封止され、それによって射出圧力を受けたときに溶融物チャネル２２４を通過する樹脂が境界面で漏れないようにする。ノズル本体２２１は通常、ノズル絶縁体２２９によりマニホルドプレート２２８内に位置決めされるとともに、先端絶縁体２３０により金型キャビティインサート２３１内に位置決めされる。
【００１６】
本発明による現時点で好ましい実施形態によれば、活性材料（たとえば、圧電セラミック）アクチュエータ２３２が、ノズル絶縁体２２９とマニホルドプレート２２８との間に配置される。アクチュエータ２３２は好ましくは、配線２３３を通してコントローラ２３５により駆動されるが、無線制御方法も可能である。素子の作動によりホットランナーノズル本体ヘッド２２７がホットランナーマニホルド２２０に押しつけられて封止を形成することができる位置である限り、アクチュエータ２３２をホットランナーアセンブリ内の他の位置に位置決めしてもよいことも考えられる。たとえば、アクチュエータは、図１に示す位置に代えて、又はそれに加えて、ホットランナーノズル先端２２２の先端の先、ホットランナーマニホルド２２０とマニホルドバッキングプレート２３４との間、ノズル絶縁体２２９とノズル本体ヘッド２２７との間のうちの任意又はすべての位置に配置してもよい。
【００１７】
圧電セラミックアクチュエータ２３２は好ましくは、環状形及び／又は管状形の単一アクチュエータである。現時点で好ましい実施形態によれば、アクチュエータは圧電セラミックで形成され、約３０．０ｍｍ長、２５．０ｍｍ径であり、１０００Ｖの電圧が配線２３３を介して印加されるとおよそ５０ミクロン長さが増大する。しかし、複数のアクチュエータ及び／又は他の形状を有するアクチュエータの使用も本発明の範囲内であると意図され、したがって、本発明は圧電セラミックアクチュエータ２３２のいずれの特定の構成にも限定されない。
【００１８】
好ましくは、１つ又は複数の別個の圧電セラミックセンサ２３６をアクチュエータ２３２に隣接して（又は上述した任意の、若しくは関連する面間に）設けて、ホットランナーマニホルド２２０に対するホットランナーノズル本体２２１の位置変更に起因する圧力を検出することができる。好ましくは、センサ２３６は感知信号をコントローラ２３５に提供する。本発明の好ましい実施形態により使用される圧電素子（すなわち、圧電センサ及び／又は圧電アクチュエータ）は、Marco Systemanalyse und Entwicklung GmbH製のいずれの素子を含んでもよい。圧電センサ２３６は素子２３２に加えられた圧力を検出し、配線接続２３３を通して対応する感知信号を送り、それによってコントローラ２３５が閉ループフィードバック制御を行えるようにする。圧電アクチュエータ２３２は、配線接続２３３を通して作動信号を受け取り、作動信号に従って寸法を変え、対応する力をマニホルドプレート２２８とノズル絶縁体２２９との間に付与して、その間の封止力を調整可能に制御する。
【００１９】
なお、圧電センサ２３５を設けて任意の所望の位置の圧力を感知してもよい。同様に、２つ以上の圧電アクチュエータ２３２を設けて、直列又は縦続に搭載してより大きな移動、角運動等を行ってもよい。さらに、各圧電アクチュエータを、個々に制御可能であり、封止面間の様々な位置に可変封止力を提供する１つ又は複数の弓形、台形、矩形等に分けてもよい。さらに、圧電アクチュエータ及び／又はアクチュエータセグメントを２層以上の層に積層して、所望の通りの封止力微制御を行ってもよい。
【００２０】
配線２３３は、圧電センサ信号を読み取り、且つ／又は作動信号を圧電アクチュエータに提供する任意の所望の形態のコントローラ又は処理回路２３５に結合される。たとえば、１つ又は複数の汎用コンピュータ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ゲートアレイ、アナログ回路、専用デジタルプロセッサ及び／又は専用アナログプロセッサ、配線接続回路等が、本明細書において述べる圧電素子２３２を制御又は感知することができる。１つ又は複数のプロセッサを制御する命令は、このようなフロッピー（登録商標）ディスク、ハードドライブ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、磁気媒体、光学媒体、光磁気媒体等のような任意の望ましいコンピュータ可読媒体に、及び／又は任意の望ましいデータ構造で記憶することができる。
【００２１】
本実施形態によるアクチュエータ２３２の使用により、上述したホットランナーノズルアセンブリの各種部品をより低い公差で製造することが可能になり、それによって射出成形機部品自体の製造コストが低くなる。従来、機能するノズルアセンブリを実現するために５〜３０ミクロンの公差が使用されていた。さらなる利点としては、ノズル本体とマニホルドの位置合わせをより効率的に調整する能力であり、それによって装置内の溶融物漏れを防ぐとともに任意の機器の動作不能時間の長さが短くなることが挙げられる。
【００２２】
３．第１の実施形態のプロセス
動作に際して、アクチュエータ素子２３２は配線２３３を介して電圧印加され、それによって素子の長さをその縦軸に沿って増大させる。本実施形態によれば、およそ１０００Ｖが印加される場合、素子２３２（公称長さ３０．０ｍｍ）への電圧印加により、長さが約５０ミクロン増大する。素子２３２の作動により十分な力（約５００ｋｇ〜約７０００ｋｇ）が提供され、それによりノズル絶縁体２２９及びノズルヘッド２２７がマニホルド２２０に押しつけられて封止が形成され、それによってヒータ２２６によりノズルアセンブリに適用される、またノズルを通って流れる樹脂に適用される動作温度範囲を通して有効な封止がノズルヘッド／マニホルド境界面で確実に保たれるようにする。もちろん、様々なレベルの電圧を様々な時間に、様々なアクチュエータセグメントに印加して、各種封止面間の封止力の微制御を行うことができる。
【００２３】
圧電センサ２３６が閉ループ制御構成においてアクチュエータ２３２と併用される場合、センサ素子は、ノズルヘッド２２７とマニホルド２２０との間の圧力に応答して信号を生成し、配線２３３を介してその信号をコントローラ２３５に送る。センサから受け取った信号に基づいて、コントローラは適切な作動信号を生成し、作動信号は配線２３３を介してアクチュエータ素子２３２に送られ、センサから受け取ったデータに従ってアクチュエータ素子２３２に電圧印加して、ノズル筐体／マニホルドの境界面の適切な封止を実現する。たとえば、コントローラ２３５は、封止力を一定に保つように、又は所定のスケジュールに従って、時間、温度、及び／若しくはサイクル数に基づいて増減するようにプログラムしてもよい。
【００２４】
４．第２の実施形態の構造
図２は、スプルーブシュ２４２を備えるホットランナーアセンブリが、ノズル先端２４４が端部に螺着されたノズル筐体２４３に接続する溶融物チャネル２４１を含むマニホルド２４０に取り付けられる本発明による第２の実施形態を示す。マニホルド２４０は、中央絶縁体２５０及びノズル筐体絶縁体２５６によりマニホルドプレート２４８から離間されるとともに、バックアップ絶縁体２５３によりマニホルドバッキングプレート２４９から離間され、それによってマニホルドから冷却された金型プレートへの熱損失が最小に抑えられる。
【００２５】
ノズル筐体２５８のヘッドは、バネ座金２５７によってマニホルド２４０に対して常に付勢され、それによって封止が２つの部品の境界面に保たれて、チャネル２４１を通ってノズル先端２４４に、そしてゲート２４５を通って流れて金型キャビティ２４６を充填する加圧溶融物が漏れないようにする。ノズル筐体ヒータ２４７は筐体を動作温度に保ち、それによって溶融物がノズルを通って流れるようにする。ヒータはまた、ノズル筐体２４３及びノズル先端２４４をそれぞれの動作温度まで加熱する際、熱膨張によりノズル筐体２４３及びノズル先端２４４の長さを増大させる。
【００２６】
ゲートエリア内でノズル先端２４４が位置し封止を形成する箇所に、環状圧電セラミックインサート２５９を使用してノズル先端の封止径を半径方向に調整する。インサート２５９は、コンジット２６０によりコントローラ２６３に接続される。動作中、ゲートバブル２６１に加圧プラスチックが充填され、プラスチックがノズル先端からノズル筐体を囲むエアスペース２６２に沿って漏れないようにゲートバブル２６１を封止しなければならない。圧電セラミックインサート２５９を使用してこの封止境界面を半径方向に調整することにより、ノズル先端封止径及び対応するキャビティインサートボア封止径の仕様に使用される製造公差を広げることができ、それによってこれら部品の機械加工コストが大幅に低減する。
【００２７】
圧電セラミックインサート２５１等を、中央絶縁体２５０とマニホルドプレート２４８との間に配置してもよい。同様に、別の圧電セラミックインサート２５４等をバックアップ絶縁体２５３とマニホルドバッキングプレート２４９との間に配置してもよい。これらインサートは、各絶縁体を通して送られている圧縮力を感知・調整し、ノズル筐体／マニホルドの境界面でのさらなる封止力調整手段を提供する手段を提供する。インサートはそれぞれ、コンジット２５２及び２５５を介してコントローラ２３６に接続される。
【００２８】
オプションとして、１つ又は複数の別個の圧電セラミックセンサを設けて、ノズルアセンブリ内の位置変化に起因する圧力を検出することができる。これらセンサもまたコンジット２５２、２５５、及び２６０によりコントローラ２３６に接続することができる。本発明により使用される圧電素子（すなわち、圧電センサ及び／又は圧電アクチュエータ）は、Marco Systemanalyse und Entwicklung GmbH製のいずれの素子を含んでもよい。圧電センサは、ノズルアセンブリ内の様々な境界面での圧力を検出し、コンジット２５２、２５５、及び２６０を通して対応する感知信号を送ることができ、それによって閉ループフィードバック制御を行う。次いで、圧電アクチュエータがコンジット２５２、２５５、及び２６０を通して作動信号を受け取り、対応する力を付与する。なお、圧電センサを設けて任意の所望の位置からの圧力を感知してもよい。同様に、本明細書において説明する任意の単一アクチュエータに代えて２つ以上の圧電アクチュエータを設けてもよく、アクチュエータは直列又は縦続に搭載されて、より大きな移動、角運動等を行ってもよい。
【００２９】
上述したように、上記活性素子インサートを使用することの有意な利点の１つは、マニホルドプレート及び各絶縁体を収容するマニホルドバッキングプレートのボアの深さに使用される製造公差を広げることができ、それによってプレートのこういった機構の機械加工コストが大幅に低減することである。同様に、中央絶縁体及びバックアップ絶縁体の高さに使用される製造公差も広げることができ、これら部品の機械加工コストがさらに低減する。圧電セラミックインサートを上述した構成に使用することの別の利点は、圧電セラミック材料の優れた断熱性により、加熱された部品から冷却された金型プレートへの熱伝達が低減することである。いくつかの特定の構成では、バックアップ絶縁体を完全になくしてそのコストを節減することが可能であり得る。
【００３０】
５．第２の実施形態のプロセス
第１の実施形態のプロセスと同様に、動作に際して、アクチュエータ素子２５１、２５４、及び２５９はコンジット２５２、２５５、及び２６０を介して電圧印加され、それによって素子の軸方向長さ及び／又は半径方向厚さを増大させる。本実施形態によれば、およそ１０００Ｖが印加される場合、素子２５１、２５４、及び２５９への電圧印加により、好ましくは、各素子の長さが約０．１ｍｍ増大する。素子２５１及び２５４の作動により、動作温度範囲全体を通して、有効な封止がノズルアセンブリ内の様々な結合部に確実に保たれるのに十分な力（約５００ｋｇ〜約１０，０００ｋｇ）が提供される。こういった結合部としては、限定ではなく、スプルーブシュ２４２とマニホルド２４０との間の結合部、及びマニホルド２４０とノズル筐体２５８との間の結合部が挙げられる。さらに、素子２５９の作動により、ノズル先端２４４がキャビティインサートのゲート２４５に対してうまく中心合わせされ適切に位置合わせされた状態を保つことが保証される。
【００３１】
代替の実施形態では、センサとして作用する圧電素子（図示せず）が、作動素子と併せて使用されて、上述したように閉ループフィードバック構成を提供する。センサ素子は、ノズルアセンブリ内の様々な境界面間の圧力に応答して信号を生成し、コンジット２５２、２５５、及び２６０を介してその信号をコントローラ２６５、２６４、及び２６３に送る。センサから受け取った信号に基づいて、コントローラは他の信号を生成し、その信号はコンジット２５２、２５５、及び２６０を介してアクチュエータに送られ、センサから受け取ったデータに従ってアクチュエータに電圧印加し、様々なノズルアセンブリ境界面の適切な封止を実現する。
【００３２】
６．第３の実施形態の構造
図３は本発明による第３の好ましい実施形態を示し、ホットランナーアセンブリが、ノズル筐体２８１に接続する溶融物チャネル２８３を収容したマニホルド２８２を備える。ノズル先端２７５がノズル筐体２８１の端部に螺着される。マニホルド２８２は、バックアップ絶縁体２８４及びバネ座金２８５によりマニホルドバッキングプレート２８６から離間されるとともに、ノズル筐体絶縁体２７９及びバネ座金２８０によりマニホルドプレート２８７からも離間され、それによってマニホルドから冷却された金型プレートへの熱損失が最小に抑えられる。ノズル筐体２８１のヘッドは、バネ座金２８０によってマニホルド２８２に対して常に付勢され、それによって封止が２つの部品の境界面に保たれて、チャネル２８３を通ってノズル先端２７５に、そしてゲート２７０を通って流れて金型キャビティ２７１を充填する加圧溶融物が漏れないようにする。ノズル筐体ヒータ２７６は筐体を動作温度に保ち、それによって溶融物がノズルを通って流れるようにする。
【００３３】
ヒータ２７６はまた、ノズル筐体２８１及びノズル先端２７５をそれぞれの動作温度まで加熱する際、熱膨張によりノズル筐体２８１及びノズル先端２７５の長さを増大させる。この膨張により、ノズル先端２７５の先２９３はゲートオリフィス２７０を通ってさらに延出する。先端の先２９３が金型キャビティ面と同一平面に保たれない場合、成形及び漏れの問題が発生する恐れがある。先端の端２９３があまりに遠くまで延出する場合、成形パーツの中に突出して傷を発生させるとともに、ゲートの有効環形エリアを低減させ、それによって射出中の溶融物の流れを妨げる恐れがある。先端の先２９３が十分に遠くに延出せず、金型キャビティ面よりも短い場合、ゲート跡が増大し、ここでも成形パーツに傷を生じさせる。これはまた、先端によりゲートエリアに伝えられる熱を不十分にさせ、ゲートの冷却を生じさせ得る。
【００３４】
先端の先の位置は通常、関わる部品の長さの公差を厳しくすることによって制御される。たとえば、先端２７５の長さ、ノズル筐体２８１の長さ、マニホルド２８２の厚さ、バックアップ絶縁体２８４の高さ、及びマニホルドバッキングプレート２８６での上記絶縁体２８４のポケット深さのそれぞれが、ノズル筐体絶縁体２７９の高さ、マニホルドプレート２８７でのノズル筐体絶縁体２７９のポケット深さ、キャビティインサート２７２のノズル筐体のポケット深さ及びゲートバブル細部と同様に、厳しい公差で製造される。この厳しい公差での製造は、ホットランナーアセンブリの製造コストを激増させる。
【００３５】
コンジット２７７によりコントローラ２９５に接続された圧電セラミックアクチュエータ２７４を設置することにより、先端の先２９３の位置を、たとえば操作者による成形パーツの目視検査に基づいて成形動作中に正確に制御し調整することができる。特に好ましいインサート２７４は管状形を有するが、複数のアクチュエータインサート及び／又はアクチュエータセグメントが同様の効果を達成するために利用される構成と同様に、他の構成も本発明の範囲内であるとみなされる。ノズル先端２７５の封止リング２７３が、ノズル先端の先２９３の位置変更を許しながらバブルエリアで摺動封止を保つ。インサート２７４はまたゲートバブルを封止し、プラスチックが、ノズル筐体を囲むエアスペースに漏れないようにする。もちろん、ノズルが複数材料ノズルすなわち同時射出ノズルである場合、各種の圧電セラミックアクチュエータを複数の射出路に対して設けて望通りにように先端高さ調整を行うことができる。
【００３６】
先端高さを調整する代替の実施形態を図４に示す。２つの圧電セラミックアクチュエータ３００及び３０４が、ノズル筐体３０２のボア内で摺動可能な先端３０５の各先に位置決めされる。アクチュエータは、通信線３０１によって、通信線２７７を介してコントローラ２９３に接続される。ゲートオリフィス２７０に対する先端の高さは、２つのアクチュエータ３００及び３０４の作動を組み合わせることによって軸方向に調整することができる。別法として、アクチュエータ３００を、先端３０５をノズル筐体３０２から離れるように付勢するバネで置き換えてもよい。
【００３７】
図３は、マニホルド２８２の溶融物チャネルプラグ構成も示す。圧電セラミックアクチュエータ２９０が、溶融物チャネルプラグ２９２と、マニホルド２８２に螺入され、端面に対して締め付けられる止めネジ２８９との間に配置される。インサート２９０は、コンジット２９１を介してコントローラ２９４に接続される。プラグ２９２が使用されて、溶融物チャネル２８３がマニホルド２８２の中に機械加工された後、溶融物チャネル２８３の端部に栓をする。挿入後、プラグ２９２はその場所でチャネル面輪郭を機械加工されて、チャネル２８３の半径と一体化して平滑な面を提供し、それによって溶融物が残留して劣化してしまう恐れのあるエリアが生じないようにする。結果として、プラグ２９２を一度位置決めし、機械加工した後では、封止が保たれるようにプラグ２９２の移動を阻止すべきである。本発明の活性材料素子を使用して、このような移動が防止される。好ましい一実施形態によれば、移動は、１つ又は複数のアクチュエータ２９０に電圧印加して、プラグ２９２を好ましい位置に保持するのに適した力を提供することによって防止される。さらに、１つ又は複数のセンサ（図示せず）を設けてプラグ２９２の任意の移動を感知し、それによってプラグ２９２の位置に対して閉ループフィードバック制御を提供することができる。
【００３８】
７．第３の実施形態のプロセス
動作に際して、インサート２７４に電圧印加して軸方向長さを増大させることにより、先端の先２９３をゲートオリフィスから離すように移動させることができる。この先端及びノズル筐体の移動は、バックアップ絶縁体２８４の背後に搭載されるバネ座金２８５によって金型構造内で吸収される。インサート２７４への電圧を遮断して高さを減じることにより、先端の先２９３をゲートオリフィスに向けて移動させることができる。バネ座金２８５は、バックアップ絶縁体２８４、マニホルド２８２、及びノズル筐体２８１をゲートエリアに向けて常に付勢し、それにより、インサート２７４が軸方向長さを減じたときに、プラスチック封止がノズル筐体／マニホルドの境界面で保たれる。成形動作中にノズル先端位置を動的に調整する手段を提供することにより、上述した多くの部品サイズの大半を厳しい公差で製造する必要がもはやないため、ホットランナーアセンブリの製造コストが大幅に低減する。また、動作中に先端位置を調整可能であるという利便性の向上により、非常に長い動作不能時間及び初期の試行錯誤法の再製造コストが回避される。
【００３９】
マニホルド２８２内で溶融物チャネル２８３を封止するために設けられる溶融物チャネルプラグ２９２に関して、圧電セラミックアクチュエータ２９０は好ましくは、溶融物チャネルプラグ２９２と、溶融物チャネルプラグ２９２を定位置に保持するために設けられる止めネジとの間に設けられる。電圧が印加されると、アクチュエータ２９０は半径方向の厚さを増大させ、プラグ２９２をマニホルドのテーパ付きシートに対してしっかりと付勢し、それによって良好な封止を確保してランナーからのプラスチック漏れを防ぐ。この構成もまた、止めネジの締付けトルクを含め、溶融物チャネルプラグ及び対応するマニホルドシートの仕様に使用される製造公差を増大させることができる。これは、これら部品の機械加工コストを大幅に低減させる。
【００４０】
代替の実施形態では、１つ又は複数のセンサとして作用する追加の圧電セラミック素子をアクチュエータと併せて使用して、閉ループフィードバック制御を提供する。センサ素子は、ノズルアセンブリの様々な部品間の圧力に応答して信号を生成し、コンジットを介して対応する信号をコントローラ２３６に送る。センサから受け取った信号に基づいて、コントローラ２３６は作動信号を生成し、作動信号はコンジットを介してアクチュエータ素子に送られ、センサから受け取ったデータに従ってアクチュエータ素子に電圧印加し、ノズルアセンブリ境界面の適切な封止及び先端高さの適切な宜調整を実現する。
【００４１】
８．おわりに
したがって、説明してきたのは、活性材料素子を射出成形機に別個に、又は組み合わせて使用して、ホットランナーアセンブリへの調整可能な封止の提供及び調整可能なホットランナーノズル先端高さの提供を含む有用な改良を射出成形装置に対して行うための方法及び装置である。
【００４２】
本発明による有利な特徴としては、１．単独で又は組み合わせて使用されて射出成形装置において力を発生し、且つ／又は力を感知する圧電セラミック素子、２．ノズルアセンブリに作用する、閉ループ制御される力発生ユニットを使用してのノズル封止装置、３．局所力発生ユニットを使用して調整可能に封止されるホットランナーアセンブリ封止境界面、４．局所力発生ユニットを使用してのノズル先端高さの動的調整が挙げられる。
【００４３】
本発明は、プレフォーム軸に垂直な略円形の断面形状を有する射出成形ＰＥＴプラスチックプレフォームに明確な利点を提供するが、本発明は、バケツ、塗料缶、運搬箱、及び他の同様の製品等、場合によっては非円形の断面形状を有する他の成形製品にも等しく適用できることを当業者は認識するであろう。このような成形製品はすべて添付の特許請求の範囲内にある。
【００４４】
添付図面中に略図で示す、すなわちブロックで示す個々の部品はすべて、射出成形分野において既知のものであり、それぞれの固有の構造及び動作は、本発明を実施するための動作又は最良の形態にとって重要ではない。
【００４５】
本発明について、好ましい実施形態であると現時点で考えられるものを参照して説明したが、本発明は開示された実施形態に限定されないことを理解されたい。それどころか、本発明は、添付の特許請求の範囲の精神及び範囲内に含まれる各種変更及び均等構成を包含するものである。以下の特許請求の範囲は、このような変更及び均等構造及び機能をすべて包含するように最も広い解釈に従うべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】ノズル筐体／マニホルド封止の境界面に関連する本発明による一実施形態を組み込んだホットランナーノズルアセンブリを示す図である。
【図２】中央絶縁体及びバックアップ絶縁体とノズル先端封止との境界面に関連する本発明による一実施形態を組み込んだホットランナーノズルアセンブリを示す図である。
【図３】ノズル先端高さ設定及びマニホルドチャネル封止プラグに関連する本発明を組み込んだホットランナーノズルアセンブリを示す図である。
【図４】ノズル先端高さ設定に関連する本発明を組み込んだホットランナーノズルアセンブリの代替の実施形態を示す図である。
【図１】
2007533496.tif 000004
【図２】
2007533496.tif 000005
【図３】
2007533496.tif 000006
【図４】
2007533496.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成17年11月2日(2005.11.2)
【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】
射出成形用金型ホットランナーの第１の面と第２の面を封止する装置であって、
前記第１の面を前記第２の面に向けて移動させるように配置される活性材料アクチュエータ(232)と、
使用中に、前記活性材料アクチュエータ(232)に電力を送り、該活性材料アクチュエータ(232)に前記第１の面及び前記第２の面を封止させるように構成される伝送構造(233)と
を備える、射出成形用金型の第１の面と第２の面を封止する装置。
【請求項２】
前記第１の面は射出成形用ノズルヘッド(227)を含み、前記第２の面はホットランナーマニホルド(220)を含み、前記活性材料アクチェエータ(232)は、前記射出成形用ノズルヘッド(227)を該ホットランナーマニホルド(220)に封止するように構成される、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記活性材料アクチュエータは管状圧電アクチュエータを含む、請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記第１の面と前記第２の面との間の圧力を検出し、それに対応する感知信号を提供するように構成される活性材料センサをさらに備え、該感知信号を受け取り、且つ対応する作動信号を前記活性材料アクチュエータ(232)に提供するように構成される制御構造(235)をさらに備える、請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記第１の面と前記第２の面との間に配置される絶縁体(229)をさらに備え、前記活性材料アクチュエータ(232)は該絶縁体と該第１の面との間に配置される、請求項１記載の装置。
【請求項６】
前記活性材料アクチュエータ(232)は、電圧の印加により軸方向に膨脹するように構成される管状圧電材料を含む、請求項１記載の装置。
【請求項７】
射出成形用金型ホットランナーノズル(243)のノズル先端(244)を金型ゲート(245)に対して移動させる装置であって、
前記ノズル先端(244)を前記金型ゲート(245)に対して移動させるように構成される活性材料アクチュエータ(259)と、
使用中に、作動信号を前記活性材料アクチュエータ(259)に供給して、該活性材料アクチュエータ(259)に少なくとも１つの寸法を変化させて、前記ノズル先端(244)と前記金型ゲート(245)との間で相対移動を行わせるように構成される伝送構造(260)と
を備える、射出成形用金型ホットランナーノズルのノズル先端を金型ゲートに対して移動させる装置。
【請求項８】
前記ノズル(243)を前記金型ゲート(245)に対して付勢するように構成される付勢構造(257)をさらに備え、前記活性材料アクチュエータ(259)は、前記ノズル(243)を該付勢構造(258)に対して移動させるように構成される、請求項７記載の装置。
【請求項９】
（ｉ）前記ノズル(243)と前記金型ゲート(245)との間の距離、及び（ｉｉ）該ノズル(243)と該金型ゲート(245)との間の圧力、のうちの少なくとも一方を検出し、それに対応する感知信号を出力するセンサと、
使用中に、前記伝送構造(260)及び前記センサに結合され、前記感知信号に従って前記ノズル(243)と前記金型ゲート(245)との間の距離を前記活性材料アクチュエータ(259)に適応調整させるように構成される制御構造(263)と
をさらに備える、請求項７記載の装置。
【請求項１０】
前記センサ及び前記アクチュエータはそれぞれ圧電セラミック素子を含む、請求項９記載の装置。
【請求項１１】
前記ノズル(243)は、ホットランナーマニホルド(240)に隣接して配置されるノズルヘッド(258)を有し、前記装置は、電圧を受けると少なくとも１つの寸法を変化させ、且つ前記ノズルヘッド(258)と前記ホットランナーマニホルド(240)との間に封止を行うように構成される第２の活性材料アクチュエータ(254)をさらに備える、請求項７記載の装置。
【請求項１２】
マニホルドプレート(228)及びノズル(226)を有する射出成形用金型のための封止装置であって、
前記ノズル(221)及び前記マニホルドプレート(228)のうちの少なくとも一方に隣接して配置されるように構成されるとともに、前記ノズル(221)と前記マニホルドプレート(228)との間に付与される圧縮力を感知し、対応する感知信号を生成するように構成される圧電センサと、
前記ノズル(221)と前記マニホルドプレート(228)との間に配置されるように構成されるとともに、作動信号が与えられると寸法を変化させて、前記ノズル(221)と前記マニホルドプレート(228)との間の封止力を変更するように構成される圧電アクチュエータと、
使用中に、前記圧電センサ及び前記圧電アクチュエータ(232)に結合され、且つ前記感知信号及び前記作動信号を伝達するように構成される伝送構造(233)と
を備える、射出成形用金型のための封止装置。
【請求項１３】
前記圧電センサは、前記ノズル(221)及び前記マニホルドプレート(228)のうちの少なくとも一方の環状溝に配置されるように構成される、請求項１２記載の封止装置。
【請求項１４】
前記ノズル(221)と前記マニホルドプレート(228)との間の異なる位置に配置されるように構成される複数の圧電センサをさらに備える、請求項１２記載の封止装置。
【請求項１５】
前記圧電センサから前記感知信号を受け取り、且つ対応する（ｉ）把持力信号、（ｉｉ）射出圧力信号、及び（ｉｉｉ）射出速度信号のうちの１つ又は複数を生成するように構成されるプロセッサをさらに備える、請求項１２記載の封止装置。
【請求項１６】
マニホルド(282)と前記マニホルドプレート(228)との間に配置されるように構成され、且つ該マニホルド(282)と該マニホルドプレート(228)との間に封止力を付与するように構成される第２の圧電アクチュエータ(232)をさらに備える、請求項１２記載の封止装置。
【請求項１７】
前記圧電アクチュエータ(232)は前記圧電センサに隣接して配置され、該圧電センサは、前記ノズル(221)と前記マニホルドプレート(228)との間の距離変化に対応する前記圧電アクチュエータ(232)の寸法変化を感知するように構成される、請求項１２記載の封止装置。
【請求項１８】
前記ノズル(221)と前記マニホルドプレート(228)との間の異なる位置に配置されるように構成される複数の圧電アクチュエータ(232)をさらに備える、請求項１２記載の封止装置。
【請求項１９】
前記複数の圧電アクチュエータ(232)は前記マニホルドプレート(228)の変形を制御するように構成される、請求項１８記載の封止装置。
【請求項２０】
前記ノズル(221)と前記マニホルドプレート(228)との間の異なる位置に配置されるように構成される複数の圧電センサをさらに備え、前記射出成形機は複数のノズル(221)を備え、少なくとも１つの圧電センサ及び少なくとも１つの圧電アクチュエータ(232)が各ノズル(221)に隣接して配置されるように構成される、請求項１２記載の封止装置。
【請求項２１】
（ｉ）前記複数の圧電センサから感知信号を受け取り、且つ（ｉｉ）作動信号を前記複数の圧電アクチュエータ(232)に送って前記マニホルドプレート(228)の変形を制御するように構成される制御構造(235)をさらに備える、請求項２０記載の封止装置。
【請求項２２】
ノズル本体を射出成形用金型のマニホルド(220)に対して封止する方法であって、
前記ノズル本体と前記マニホルド(220)との間に封止力を生成する、活性材料素子アクチュエータ(232)に電圧印加するステップ
を含む、ノズル本体を射出成形用金型のマニホルドに対して封止する方法。
【請求項２３】
前記ノズル本体と前記マニホルド(220)との間の圧力を感知するステップと、
閉ループフィードバックシステムで、前記ノズル本体と前記マニホルド(220)との間で感知された圧力に基づいて前記活性材料素子アクチュエータ(232)の前記電圧印加を制御するステップと
をさらに含む、請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
ノズルヘッド(227)を射出成形用金型マニホルド(220)に対して封止する装置であって、
ノズル先端インサート(221)が設けられるノズル本体(221)と、
該ノズル本体(221)の周囲に設けられるノズル絶縁体(229)と、
前記ノズル先端(222)の周囲に設けられる先端絶縁体(230)と、
マニホルド(220)と、
該装置内に位置決めされて拡張力を提供する圧電アクチュエータ(232)と
を備える、ノズルヘッドを射出成形用金型マニホルドに対して封止する装置。
【請求項２５】
前記装置内に位置決めされる圧電センサであって、該センサに加えられる圧力に基づいて信号を送る圧電センサと、
該圧電センサから送られる信号に従って、前記圧電アクチュエータ(232)によって提供される前記膨張力に対する閉ループ制御を提供するコントローラ(235)と
をさらに備える、請求項２４記載の装置。
【請求項２６】
前記圧電アクチュエータ(232)は前記ノズル絶縁体(229)とマニホルドプレート(228)との間に設けられる、請求項２４記載の装置。
【請求項２７】
前記圧電アクチュエータ(232)は前記ノズル絶縁体(229)と前記ノズル本体(221)のヘッド端部(227)との間に設けられる、請求項２４記載の装置。
【請求項２８】
前記圧電アクチュエータ(232)は前記ノズル先端(244)と金型キャビティインサートとの間に設けられる、請求項２４記載の装置。
【請求項２９】
ホットランナーアセンブリを封止するシステムであって、
スプルーブシュ(242)と、
マニホルド(240)と、
ノズル筐体及びノズル先端(244)を含むノズル本体(243)と
を備え、
前記スプルーブシュ(242)と前記マニホルド(240)との間、及び該マニホルド(240)と前記ノズル(243)との間の境界面が、活性材料素子の寸法変化によって封止される、ホットランナーアセンブリを封止するシステム。
【請求項３０】
前記ノズル先端(244)を金型キャビティインサートのゲート(245)に対して中心合わせする少なくとも１つの活性材料素子(259)をさらに備える、請求項２９記載のシステム。
【請求項３１】
前記スプルーブシュ(242)と前記マニホルド(240)との間の前記境界面は、該マニホルド(240)とマニホルドプレート(248)との間に位置決めされる活性材料素子(251)を使用して封止される、請求項２９記載のシステム。
【請求項３２】
前記ノズル筐体と前記マニホルド(240)との間の前記境界面は、該マニホルド(240)とマニホルドバッキングプレート(249)との間に位置決めされる活性材料素子(254)を使用して封止される、請求項２９記載のシステム。
【請求項３３】
溶融物チャネルプラグ(289)と、
止めネジと
をさらに備え、
活性材料素子(290)が前記溶融物チャネルプラグ(289)と前記止めネジとの間に位置決めされる、請求項２８記載のシステム。
【請求項３４】
ホットランナーノズル先端(244)の高さを調整する装置であって、
ノズル本体(243)及びノズル先端(244)を含むホットランナーノズルと、
該ホットランナーノズルが内部に配置されるマニホルドプレート(249)と、
ゲート(245)が内部に設けられる金型キャビティインサートと、
該キャビティインサート内に設けられ、前記ノズル先端(244)を該キャビティインサート内の前記ゲート(245)に対して位置決めする圧電セラミック作動手段(259)と
を備える、ホットランナーノズル先端の高さを調整する装置。
【請求項３５】
圧電セラミックセンサ手段と、
プロセッサ手段と
をさらに備え、
前記圧電セラミック作動手段と前記センサ手段との組み合わせが前記プロセッサ手段とリアルタイムで通信し、前記ホットランナーノズル先端(244)の高さの閉ループフィードバック制御を提供する、請求項３４記載の装置。
【請求項３６】
射出成形マニホルド(282)の溶融物チャネル(283)に設けられる溶融物チャネルプラグ(289)の周囲の封止を維持する方法であって、
圧電モータを作動させることによって前記溶融物チャネルプラグ(289)によって前記溶融物チャネル(283)に付与される封止力を調整することを含む、射出成形マニホルドの溶融物チャネルに設けられる溶融物チャネルプラグの周囲の封止を維持する方法。
【請求項３７】
金型キャビティと、
成形材料を前記キャビティに提供するように構成されるノズルと、
前記成形材料を前記ノズルに提供するように構成されるプレート(220)と、
使用中に、作動信号を受け取り、それに応答して寸法を変化させて前記ノズルと前記プレート(220)との間の封止力を調整するように構成される活性材料アクチュエータ(232)と、
前記作動信号を前記活性材料アクチュエータ(232)に提供するように構成される制御構造(235)と
を備える、射出成形用金型。
【請求項３８】
溶融材料をノズルに搬送するように構成されるホットランナーマニホルド(220)であって、該ノズルは該マニホルドから金型キャビティに前記溶融材料を搬送するように構成されるホットランナーマニホルド(220)と、
前記ノズルの少なくとも一部を収容するように構成されるマニホルドプレート(220)と、
該マニホルドプレート(220)と前記ノズルとの間に配置され、電気信号を受け取ると寸法を変化させ、且つ該ノズルと前記ホットランナーマニホルド(220)との間の封止力を変更させるように構成される活性材料アクチュエータ(232)と、
前記電気信号を前記活性材料アクチュエータ(232)に伝達するように構成される電気伝送構造(233)と
を備える、射出成形用金型ホットランナーシステム。
【手続補正書】
【提出日】平成19年2月28日(2007.2.28)
【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】請求項３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３３】
溶融物チャネルプラグ(289)と、
止めネジと
をさらに備え、
活性材料素子(290)が前記溶融物チャネルプラグ(289)と前記止めネジとの間に位置決めされる、請求項２９記載のシステム。
【国際調査報告】
2007533496.tif 000008
2007533496.tif 000009