(57)【要約】【課題】  位置センサ及び冷却アッセンブリを含む制御バルブ用の線型アクチュエータを有する射出成形装置を提供する。【解決手段】  位置センサは、冷却アッセンブリと一体化されているか或いは冷却アッセンブリの近くに位置決めされている。【選択図】  図１
2004276590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出成形装置の制御バルブ用線型アクチュエータにおいて、
位置センサと、
冷却アッセンブリとを含み、
前記位置センサは前記冷却アッセンブリと一体化されている、線型アクチュエータ。
【請求項２】
前記制御バルブはホットランナーマニホールド内に位置決めされており、前記アクチュエータはシリンダピストンユニットを含み、前記冷却アッセンブリは冷却プレートを含み、前記冷却プレートは前記ホットランナーマニホールドと前記シリンダピストンユニットとの間に配置されている、請求項１に記載の線型アクチュエータ。
【請求項３】
前記位置センサは前記冷却プレート内に配置されている、請求項２に記載の線型アクチュエータ。
【請求項４】
前記制御バルブの完全開放位置又は完全閉鎖位置のうちの一方についてだけ前記ピストンセンサから信号を受け取る制御ユニットを更に含む、請求項１に記載の線型アクチュエータ。
【請求項５】
前記位置センサは、前記制御バルブの中間位置について、制御ユニットに信号を送出する、請求項４に記載の線型アクチュエータ。
【請求項６】
前記位置センサは誘導センサである、請求項１に記載の線型アクチュエータ。
【請求項７】
射出成形装置の制御バルブ用線型アクチュエータにおいて、
位置センサと、
冷却アッセンブリとを含み、
前記位置センサは前記冷却アッセンブリと実質的に近接して位置決めされている、線型アクチュエータ。
【請求項８】
射出成形装置において、
少なくとも一つの溶融体チャンネルを有するホットランナーマニホールドと、
前記ホットランナーマニホールドの前記溶融体チャンネルに流体連通されたノズルと、
前記ノズル内に配置されたバルブゲートと、
前記バルブゲートを開閉するため、前記ノズルの少なくとも一部を通って延びるバルブピンと、
前記バルブゲートと隣接して配置された金型キャビティを画成する金型と、
前記バルブピンに連結され、位置センサ及び冷却アッセンブリを有する線型アクチュエータとを含み、
前記位置センサは前記冷却アッセンブリと一体化されている、射出成形装置。
【請求項９】
射出成形装置において、
少なくとも一つの溶融体チャンネルを有するホットランナーマニホールドと、
前記ホットランナーマニホールドの前記溶融体チャンネルに流体連通されたノズルと、
前記ノズル内に配置されたバルブゲートと、
前記バルブゲートを開閉するため、前記ノズルの少なくとも一部を通って延びるバルブピンと、
前記バルブゲートと隣接して配置された金型キャビティを画成する金型と、
前記バルブピンに連結され、位置センサ及び冷却アッセンブリを有する線型アクチュエータとを含み、
前記位置センサは前記冷却アッセンブリと実質的に近接して位置決めされている、射出成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブピンを制御するための線型アクチュエータを有する位置センサ及び冷却アクチュエータを含む射出成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチック部品の射出成形は、一般的な製造技術である。商業的な価値があるプラスチックボトル、歯ブラシ及び子供用玩具等の様々な物品は、周知の射出成形技術を使用して形成される。射出成形においては、一般的には、プラスチックを溶融した後、溶融体の流れを一つ又はそれ以上のゲートを通して金型キャビティ内に高温高圧で圧送する。溶融体は金型キャビティの形状で冷却し、金型キャビティを開放し、完成した部品を取り出す。
【０００３】
バルブゲート式射出成形装置は、ゲラートに付与された米国特許第４，３８０，４２６号（特許文献１）に示されており且つ記載されているように周知である。この特許に触れたことにより、この特許に開示された内容は本明細書中に含まれたものとする。通常は、バルブピンは、円筒形又はテーパした前端を有し、引っ込め開放位置と、前端がゲートに着座した前進閉鎖位置との間で往復動する。幾つかの用途では、バルブピンは逆方向で機能し、引っ込め位置で閉鎖する。
【０００４】
しかしながら、バルブゲート機構は、代表的には、ゲートを二つの方法で開閉するように、即ち、ゲートが開放しているか或いは閉鎖しているかのいずれかであり、溶融体の流量を制御する部分的な開放状態をとることができないように設計されている。幾つかの製造プロセスでは、射出中の溶融体の流れを制御する性能が非常に望ましい。例えば、単一の金型キャビティに多数のゲートを通して溶融体を供給するマルチゲートシステムでは、共通のマニホールドが全てのゲートに役立つ。しかしながら、一方のゲートから流入する溶融体が別のゲートから流入する溶融体と出会う界面に「ニットライン」が形成されてしまう。全てのゲートから共通して供給されるけれども、各ゲートを通る流量を個々に制御する性能により、設計者は、構造上の目的のため又は美観上の目的のため、ニットラインの位置を制御することができる。
【０００５】
溶融体の流れに対して制御を行うのが望ましい別の場合は、多くの部品を同時に型成形する場合である。各金型キャビティに個々のゲートによって溶融体を供給する。しかしながら、金型キャビティは、携帯電話のケーシングの区分又はパッケージングシステムのベース及びカバーの場合等の相互係止部品の構成要素を同時に型成形する場合のように必ずしも全てが同じ大きさでなくてもよい。部品間でプラスチックの特性ができるだけ均等であるように、共通の溶融体流れが重要である。しかしながら、部品の大きさが均等でないため、一方の金型の充填に他方の金型の充填に要するよりも長い時間がかかる。大きい方の金型キャビティを更に迅速に充填できる場合には、両部品を金型から同時に準備ができる。
【０００６】
当該技術分野には、溶融体の流れに対してこの種の制御を加える様々な方法がある。ゲートは、全ての新たな製品について個々に加工できるが、これには費用及び時間がかかる。カズマー等の米国特許第５，５５６，５８２号（特許文献２）には、マニホールドに配置されたゲートに調節自在のバルブピンが配置されたシステムが記載されている。この特許に触れたことにより、この特許に開示された内容は本明細書中に含まれたものとする。バルブピンは、金型での射出点又はその近くで取得された圧力のデータに従ってコンピュータによって動的に調節することができる。バルブピンは、テーパしたヘッドを有し、溶融体チャンネルは溶融体の流れを減速させ、最終的には完全に停止するように相補的な形状を有する。多数のバルブを使用する場合には、各バルブは独立して制御される。ホットランナーノズルは設けられていない。更に、システムを使用するとき、バルブピンの夫々の動作によりバルブピンの先端に顕著な磨耗を生じる。金型キャビティと繰り返し衝突することによるこの磨耗は、最終的には、バルブピンの先端の断面直径を減少させる。バルブピンの先端が流れ制御の目的にも使用されるため、流れを効果的に制御するというシステムの性能が経時的に低下し又はなくなる。
【０００７】
別のシステムがモス等の米国特許出願第２００２／０１２１７１３号（特許文献３）に記載されている。この特許出願に触れたことにより、この特許出願に開示された内容は本明細書中に含まれたものとする。この出願では、バルブピンがマニホールドに配置されており、テーパしたバルブピンのヘッドがホットランナーノズルへの入口点に配置されている。入口点にある溶融体チャンネルは、テーパしたピンのヘッドと対応する形状を有し、そのため、ピンヘッドを入口に押し込んだとき、溶融体の流れが減速し、最終的には停止する。
【０００８】
更に別のシステムがＰＣＴ国際出願第ＷＯ０１／２１３７７号（特許文献４）に記載されている。この特許出願に触れたことにより、この特許出願に開示された内容は本明細書中に含まれたものとする。この出願では、マニホールドは「射出ポット」技術を含む。溶融体の流れの一部をマニホールドの溶融体チャンネルから別体の隔室即ち「ウェル（ｗｅｌｌ）」内に逸らす。このウェル内には、ウェルの開口部をシールするように位置決めできる作動ラムが配置される。ノズルがウェルの下流に配置される。金型ゲートオリフィスを通る溶融体の流れは、バルブピンを作動させることによって制御される。溶融体の流れがマニホールド溶融体チャンネルに導入されるとき、バルブピンが金型ゲートオリフィスに着座し、金型キャビティに流入しないようにする。ラムは、溶融体流れからの所定容積の溶融体をウェル内に逸らし、そこに収容されるように、引っ込め位置に配置される。射出を開始するため、ウェルの上流に配置されたゲート作動機構がマニホールド溶融体チャンネルを閉鎖し、これによって新たな溶融体がウェルに導入されないようにする。バルブピンは、金型ゲートオリフィスと着座した状態から離れず、ラムを第１速度で前方に移動し、溶融体を金型キャビティに圧送する。圧力センサシステムがシステム内の圧力を計測し、取得された圧力をターゲット圧力波形と比較する。更に大きな圧力が必要な場合には、ラムの速度を上昇させる。また、圧力を低下させる必要がある場合には、ラムを減速させる。ラムが最も下の位置に達したとき、金型キャビティが一杯になり、金型ゲートオリフィスが閉鎖する。ラムの速度をこのように操作することにより、溶融体の流れの流量を制御できる。溶融体流れに対するこの制御は、その別の部分での溶融体の流れを操作するため、マニホールド溶融体チャンネルの一つの部分を完全に閉鎖することを必要とする。
【０００９】
多くの射出成形装置において、ゲートを通って金型キャビティに進入する溶融体の流れはバルブユニットによって制御される。このようなバルブユニットは、一般的には線型アクチュエータ及びバルブピンを含む。バルブピンは、ホットメルトマニホールドを通ってスプルー開口部内にて上方に延びる。ゲートの開閉を行うため、バルブピンをアクチュエータで前後に移動させる。バルブユニットのアクチュエータは、金型キャビティと向き合ったマニホールドの側部に、全体にマニホールドの上方に配置されている。特定の用途では、アクチュエータ内に配置されたピストンでバルブピンを移動させる。ピストンは、多くの場合、液圧又は空気圧で駆動される。
【００１０】
アクチュエータの移動を制御するため、例えば位置センサによってバルブピンの位置を計測することができ、これを制御ユニットに伝達することができる。非接触位置センサを使用する場合、ホットランナーマニホールドの高温により、ゲート領域に関するバルブピンの位置を正確に決定することが困難である。更に、位置センサは、高温で機能が損なわれることがしばしばある。例えば、幾つかの位置センサは８０℃乃至１２０℃程度の温度で損傷する。従って、従来のバルブ制御式射出成形装置で使用された位置センサをホットランナーマニホールドが発生した熱から保護する必要がある。
【特許文献１】米国特許第４，３８０，４２６号
【特許文献２】米国特許第５，５５６，５８２号
【特許文献３】米国特許出願第２００２／０１２１７１３号
【特許文献４】ＰＣＴ国際出願第ＷＯ０１／２１３７７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、射出成形装置のバルブユニット用アクチュエータを改良することである。この目的は、位置センサを冷却アッセンブリと一体化した、又はその近くに置いた上述した種類のアクチュエータで達成される。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
位置センサを有する線型アクチュエータを本発明に従って冷却アッセンブリと一体化することにより、高温によって位置センサに発生した応力を減少させ、これによって位置センサの使用寿命を延ばす。位置センサの使用寿命を延ばすことにより、作動上の信頼性が向上するとともに、位置センサにより生じる破損頻度及び停止時間を小さくする。位置センサが冷却されるため、バルブピンの位置を確かめるために温度感知センサを使用することができる。
【００１３】
本発明では、アクチュエータを含む制御バルブがホットランナーマニホールドに配置される。アクチュエータはシリンダ−ピストンユニットであり、冷却プレートとして設計された冷却アッセンブリがシリンダピストンユニットとホットランナーマニホールドとの間に配置される。冷却プレートは、位置センサを冷却プレートと一体化することによって位置センサを冷却することができる。冷却プレートはシリンダーピストンユニットとマニホールドとの間に配置されており、位置センサを別に冷却しないでも済む。例えば、位置センサは、冷却プレートによって位置センサを最適に冷却するため、冷却プレートに配置されていてもよい。
【００１４】
一実施の形態によれば、位置センサは、制御バルブの全閉位置及び全開位置についての信号を制御ユニットに送出する。制御ユニットは、アクチュエータの位置に関する伝達された情報に応じてバルブユニットのアクチュエータを制御する。
【００１５】
アクチュエータの制御を改良するため、位置センサは制御バルブの中間位置を制御ユニットに伝達することができる。中間位置を伝達することによって改良されたアクチュエータのこのような制御により、バルブピストンを移動するための不必要な空気圧又は液圧が発生しないようにするのを補助する。
【００１６】
好ましくは、位置センサは誘導センサとして設計することができる。誘導センサには、機械的に動く部品がないという利点がある。更に、磨耗に対して高度の抵抗性を備えているように形成することができ、及びかくして長期に亘る使用寿命に適しており、それにも拘わらず多くの製造者により低価格で提供されている。
【００１７】
別の実施の形態では、温度感知センサを冷却アッセンブリから取り外し、溶融体と接触しないようにその近くに配置するが、それでも、近くの冷却アッセンブリにより温度が制御されるという利点を得るため、冷却アッセンブリの十分近くにある。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の一実施の形態を添付図面を参照して以下に詳細に説明する。図１に示すバルブユニット用線型アクチュエータ１が射出成形装置のホットランナーマニホールド２の上方に配置されている。バルブピン３が、アクチュエータ１から、マニホールド２に連結されたバルブガイド４を通って延びている。バルブピン３はマニホールド２内を延び、射出成形装置のゲート（図示せず）まで延びている。バルブピン３は、アクチュエータ１のシリンダチャンバ６内に移動自在に配置されたバルブピストン５に連結されている。
【００１９】
バルブピストン５は、シリンダチャンバ６を軸線Ａに対して垂直方向で上下の部分に分けるディスク状ピストン部材７並びに細長いシリンダシャフト８を含む。このシリンダシャフト８は、ここでは、内径がマニホールド２に向かってテーパした多段中空シリンダとして設計されており、このシリンダシャフト８は、マニホールド２に向かって差し向けられた領域でバルブピン３を受け入れる。
【００２０】
バルブピン３は、スペーサ９によりシリンダシャフト８内に置かれる。スペーサ９は、ねじ１０によってシリンダシャフト８内に固定的に配置される。ねじ１０は、シリンダシャフト８とは反対側に配置された開口部１１を通してディスク状ピストン部材７にアクセスできる。開口部１１には内ねじが設けられ、ここにねじ１２がねじ込まれる。ねじ１２は、このねじ１２の端部側に配置されたシーリングリング１３とともにシリンダシャフト８をシリンダチャンバ６に対してシールする。ねじ１２の頭部は、ディスク状ピストン部材７の上縁部を越えて突出している。バルブピン３、シリンダチャンバ６、ディスク状ピストン部材７及び細長いシリンダシャフト８を含むバルブピストン５、スペーサ９、及びねじ１０及び１２の各々は、軸線Ａと同軸であるように配置されている。
【００２１】
シリンダチャンバ６は、シリンダシャフト８とは反対側の上端側のシリンダヘッド１４によって画成される。シーリングリング１６は、シリンダチャンバ６をシリンダチャンバ６のシリンダ壁１５とシリンダヘッド１４との間の環境に対してシールする。シーリングリング１６は、シリンダヘッド１４の周溝２８内に配置される。
【００２２】
シリンダシャフトシール１７が、シリンダチャンバ６の下端側でシリンダチャンバ６を環境に対してシールする。シリンダシャフトシール１７は、シリンダ壁１５の溝２９内に支持された保持リング１８によって保持されている。シリンダシャフトシール１７及び保持リング１８の外径はシリンダチャンバ６の内径よりも小さく、シリンダチャンバ６はシリンダシャフトシール１７及び保持リング１８の領域でテーパしている。シリンダシャフト８はシリンダシャフトシール１７内に位置決めされており、シリンダシャフトシール１７に関して軸線方向に移動自在である。
【００２３】
バルブピストン５のディスク状ピストン部材７は、外周上を延びる溝３０を含み、この溝３０内にピストンシールリング１９が配置されており、このシールリング１９がシリンダチャンバ６の上下の部分を互いから分離する。
【００２４】
冷却プレート２０がシリンダ壁１５の底部分の下の外側に配置されている。冷却プレート２０には開口部２１が設けられており、この開口部２１内には位置センサ２２が配置されている。この位置センサ２２は接続ライン２３を介してアクチュエータの制御ユニット（図示せず）に接続されている。位置センサ２２は、スタッドねじ２４によって開口部２１に固定されており、これによってアクチュエータ１の分解を行わないと位置センサ２２が容易に外れないようになっている。開口部２１は、冷却プレート２０の外周から、シリンダシャフト８が配置された冷却プレート２０の中央領域内へ向けて半径方向に延びる。冷却プレート２０の中央領域には、シリンダシャフト８の軸線方向に延びる溝２６と係合するニブ２５が設けられており、シリンダシャフト８用のガイドとして役立つ。
【００２５】
シリンダヘッド１４には、液圧導管又は空気圧導管（図示せず）を連結するための内ねじを備えた二つの横方向連結部片３１が組み込んである。これらの横方向連結部片３１は、導管３２を介してシリンダチャンバ６の上部分に連結される。同様に、シリンダ壁１５の下部分には、液圧導管又は空気圧導管（図示せず）を連結するための二つの別の連結部片３３が組み込んである。これらの連結部片３３は、導管３４を介してシリンダチャンバ６の下部分に連結される。
【００２６】
図１のバルブピストン５は、シリンダチャンバ６のテーパ部分への移行部で、シリンダチャンバ６の部分であるカラー２７に載止する。この位置では、バルブピン３は一杯に延ばされている。シリンダチャンバ６の上部分は液圧液体又は空気で満たされている。シリンダシャフト８の下端は冷却プレート２０の外側に位置決めされており、位置センサ２２と近接した領域内に一杯に延びている。
【００２７】
図２は、バルブピン３を一杯に引っ込めた状態のアクチュエータ１を示す。ねじ１２がシリンダヘッド１４の内端面と接触する。シリンダチャンバ６の下部分は液圧液体又は空気で一杯に充填されている。シリンダシャフト８の下端は、位置センサ２２を収容した開口部２１の上縁部の上に位置決めされており、その結果、シリンダシャフト８は位置センサ２２の近くの検出領域には位置決めされない。
【００２８】
図１及び図２に示す、バルブ制御式射出成形装置で使用される本発明のアクチュエータ１の機能を以下に詳細に説明する。アクチュエータ１の位置は、バルブピン３を一杯に延ばした図１に示す状態で開始する。バルブピン３は、この位置では、通常は射出成形装置のゲートを閉鎖する。液圧液体又は空気は、一方の連結部片３３に連結された液圧導管シリンダチャンバの下部分に押し込まれる。シリンダチャンバ６の上下の部分を互いから分離するディスク状ピストン部材７流入加圧液圧液体又は空気によってシリンダヘッド１４に向かって上方に押圧する。シリンダチャンバ６の上部分内の非加圧液圧液体又は空気は、ディスク状ピストン部分７により上方に押されることによってシリンダチャンバ６から導管３２及び一方の導管部片３１を通って押し出される。バルブピストン５の上方への移動は、少なくとも、ねじ１２がシリンダヘッド１４に当接することによって停止する。バルブピン３はバルブピストン５とともに上方に移動し、これにより射出成形装置のゲートを開放する。バルブピン３の位置は位置センサ２２によって検出される。この位置センサ２２は、バルブピン３に連結されたバルブシャフト８を介して位置を決定する。
【００２９】
ゲートが開放したとき、バルブシャフト８の下端は位置センサ２２の検出領域の外に移動しており、閉鎖中、検出領域に再度進入する。バルブピン３を延ばすため、及びかくしてスプルー開口部を閉鎖するため、先ず最初に、シリンダチャンバ６の下部分内の液圧液体又は空気を排出する。次いで、シリンダチャンバ６の上部分を連結部片３１及び導管３２の一方を介して加圧液圧液体又は空気で充填する。バルブピストン５を下方に押圧することによって、シリンダチャンバ６の下部分内の液圧液体又は空気を導管３４及び一方の連結部片３３を通してアクチュエータ１の外に放出する。ディスク状ピストン部材７がカラー２７に載止することによりバルブピストン５の下方への移動を制限する。ピストンシールリング１９を備えたディスク状ピストン部材７は、シリンダチャンバ６の上下の部分を互いから気密をなして分離する。従って、加圧液圧液体又は空気がシリンダチャンバ６の上部分から下部分に又は下部分から上部分に溢流しないようにする。
【００３０】
位置センサ２２は、当該技術分野で既知の任意の種類のセンサであってよい。このような位置センサの非限定的な例には、誘導センサ、容量センサ又は機械式センサが含まれる。本発明の位置センサとして使用する上で様々なセンサが適しているということは当業者には理解されよう。
【００３１】
図３は、線型アクチュエータ３５の斜視図を示す。線型アクチュエータ３５はコネクタ３６を含む。コネクタ３６はピストン−ピンアッセンブリ（図示せず）に連結されており、ピストン−ピンアッセンブリと対応して移動する。コネクタ３６は、更に、位置インジケータ３８に取り付けられたアーム３７に連結されている。ピストン−ピンアッセンブリ及び位置インジケータ３８が対応して上下に移動するとき、センサ３９Ａ及び３９Ｂは位置インジケータ３８の移動を監視し、バルブピン（図示せず）の位置を決定する。バルブピンが開放位置にあるとき、位置インジケータ３８は最高位置にあり、センサ３９Ａだけが位置インジケータ３８を確認する。バルブピンが閉鎖位置にある場合、位置インジケータ３８は下位置に移動し、このようにセンサ３９Ａ及びセンサ３９Ｂの両方が位置インジケータ３８を確認する。センサ３９Ａ及びセンサ３９Ｂは冷却アッセンブリ４０と近接しており、そのため、冷却アッセンブリ４０はセンサ３９Ａ及び３９Ｂの温度制御を行う。
【００３２】
変形例では、図３に示すように、位置インジケータ３８の位置を確認するのでなく、ピストン自体の位置を直接確認するように、センサ３９Ａ及び３９Ｂを調節することができる。図３のセンサ３９Ａ及び３９Ｂは誘導センサであるが、これらのセンサは別の種類のセンサであってもよい。
【００３３】
図４は、図３に示す実施の形態と同じ設計の線型アクチュエータ４１の斜視図を示す。コネクタ４２がピストン−ピンアッセンブリに連結されており、ピストン−ピンアッセンブリと対応して移動する。コネクタ４２は、更に、第２アーム４３を介して第１アーム４４に連結されている。第１アーム４４は、更に、第１及び第２のカム４５Ａ及び４５Ｂを含む。線型アクチュエータ４１は、更に、前記第１及び第２のカム４５Ａ及び４５Ｂと隣接して固定位置に配置されたリミットスイッチ４６を含む。リミットスイッチは、導電性延長部４７を有し、この延長部は、別の態様では、第１アーム４４がその最高位置及び最低位置の夫々まで移動するとき、第１及び第２のカム４５Ａ及び４５Ｂと接触する。
【００３４】
第１及び第２のカム４５Ａ及び４５Ｂもまた、導電体で形成されており、導電性延長部４７が第１カム４５Ａと接触したとき、電気回路が接続し、ピストンが下位置にあり、バルブが閉鎖位置にあるという信号を発生する。また、導電性延長部４７が第２カム４５Ｂと接触したとき、電気回路が接続し、ピストンが上位置にあり、バルブが開放位置にあるという信号を発生する。リミットスイッチ４６、及び第１及び第２のカム４５Ａ及び４５Ｂは、ピストンの相対位置を示す電気機械的センサを構成する。
【００３５】
リミットスイッチ４６、及び第１及び第２のカム４５Ａ及び４５Ｂは、ポート４９Ａ及び４９Ｂを通って出入りする冷却流体の流れを使用する冷却アッセンブリ４８の近くに位置決めされる。冷却アッセンブリ４８は電気機械的センサの周囲の温度を８０℃の作動温度を越えないように制御する。
【００３６】
図４は、第１及び第２のポート５０Ａ及び５０Ｂを示す。ポート５０Ａにより、液圧流体又は空気圧流体を線型アクチュエータに入れてピストンを下方に移動させ、バルブを閉鎖する。同様に、ポート５０Ｂにより、液圧流体又は空気圧流体を線型アクチュエータに入れてピストンを上方に移動させ、バルブを開放する。
【００３７】
図５は、リミットスイッチ４６を線型アクチュエータ４１の外側に取り付ける方法、及びピストン−ピンアッセンブリの作動の邪魔にならずにセンサを冷却アッセンブリ４８の近くに保持するために第２アーム４３がピストン−ピンアッセンブリの第１アーム４４を保持する方法を示す、図４の線型アクチュエータを上方から見た斜視図である。
【００３８】
図６は、本発明の線型アクチュエータ５２を組み込んだ本発明の射出成形装置５１の断面図である。線型アクチュエータ５２は、図１乃至図５に関して上述した線型アクチュエータのうちの任意のアクチュエータ、又は当業者に明らかなその変形例であってもよい。図６は、バルブピン５３が上位置にある状態を示し、バルブピン５３はバルブゲート５４を開放する。線型アクチュエータ５２は、バルブピン５３を少なくとも一つのホットランナーマニホールド５５を通して上下に移動する。ホットランナーマニホールド５５は少なくとも一つの溶融体チャンネル５６を有し、これを通して溶融体を差し向ける。ホットランナーマニホールド５５の温度は、加熱コイル５５′等の加熱エレメントによって制御される。マニホールドの溶融体チャンネル５６は、ノズル５７の溶融体チャンネル及びバルブゲート５４と流体連通している。バルブゲート５４は、金型プレート５８′が画成する金型キャビティ５８に対して開放している。金型キャビティ５８は、任意の大きさ及び形状であってよく、一つ以上のキャビティを備えていてもよい。
【００３９】
図７は、図１乃至図５に関して上述した任意の線型アクチュエータである、少なくとも二つの線型アクチュエータ６０Ａ及び６０Ｂを組み込んだ、本発明の別の射出成形装置５９の断面図である。一連の線型アクチュエータがゲートのところに更に多くの制御を提供する。図７は、更に、線型アクチュエータ６０Ａ及び６０Ｂの夫々によって上下に駆動される少なくとも二つのバルブピン６１Ａ及び６１Ｂを示す。これらのバルブピン６１Ａ及び６１Ｂは、ノズル６３Ａ及び６３Ｂの夫々のバルブゲート６２Ａ及び６２Ｂの夫々を開閉する。本発明の射出成形装置５９は、バルブゲート６２Ａ及び６２Ｂを図７に示すように個々に開閉できるように個々に制御される線型アクチュエータ６０Ａ及び６０Ｂを有する。図７では、バルブピン６１Ｂは、バルブゲート６２Ｂを開放し、溶融体を一つのノズル６３Ｂだけから金型キャビティ６５に入れることができるように持ち上げられる。また、バルブピン６１Ａを下げるとバルブゲート６２Ａが閉鎖される。かくして、溶融体がノズル６３Ａから金型キャビティ６５に進入しない。
【００４０】
図７は、更に、一つの溶融体チャンネル６７を有するホットランナーマニホールド６６を示す。溶融体チャンネル６７は二つの別々の溶融体チャンネル６８Ａ及び６８Ｂに分かれ、ノズル６３Ａ及び６３Ｂの夫々に供給する。ホットランナーマニホールド６６の温度は、加熱コイル６６′等の熱源によって制御される。しかしながら、熱源は、ホットランナーマニホールド６６の温度を制御する上で別の位置に配置されていてもよい。
【００４１】
変形例では、バルブゲート６２Ａ及び６２Ｂは、同じ大きさの又は異なる大きさの別々の金型キャビティ内に開放している。本発明の更に別の実施の形態（図示せず）では、例えば溶融体が溶融体チャンネル６８Ａ及び６８Ｂで異なる場合にマニホールド６６の内側での溶融体の流れを制御するのに使用されるマニホールドチャンネルバルブ手段を移動するのに線型アクチュエータを使用する。冷却プレートに埋設されているか或いは冷却プレートと近接した本発明による位置センサもまた、これらのマニホールドチャンネルバルブ手段の位置を監視する。更に、精度を向上させるため、本発明による冷却プレートには温度センサ（図示せず）が設けられる。熱電対等の温度センサを使用し、各位置センサの温度を監視し、位置の計測値の精度に影響を及ぼす過熱や過冷が起こらないようにする。本発明の別の特徴では、米国特許第６，２９４，１２２号に開示されているように、一つ又はそれ以上のバルブピンを電動モータ等の電気的手段（図示せず）によって作動する。この特許に触れたことにより、この特許に開示された内容は本明細書中に含まれたものとする。
【００４２】
本発明をその好ましい実施の形態を参照して詳細に示し且つ説明したが、これらの実施の形態は単なる例であって限定ではなく、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、その形態及び詳細についての様々な変更を行うことができるということは当業者には理解されよう。
【００４３】
かくして、本発明の範囲は、上述した例示の実施の形態によって限定されるのではなく、特許請求の範囲及びその均価物のみによって定義される。更に、本明細書中で引用した米国特許等の全ての文献は、それらに触れたことにより、データ、表、図面及びテキストの全てが本明細書中に含まれるものとする。
【００４４】
特定の実施の形態についての以上の説明により、本発明の全体としての特徴が完全に明らかになる。当該技術分野の通常の知識（本明細書中で引用した文献の内容を含む）を適用することにより、実験を重ねることなく、本発明から逸脱することなく、このような特定の実施の形態を容易に変更することができ及び／又は様々な用途に適用することができる。従って、このような適用及び変更は、開示の実施の形態についての等価の意味及び範囲内で、本発明の教示に基づいて行われる。本明細書中の専門語等の用語は説明の目的のためのものであって限定的なものではなく、当業者は、本明細書中の専門語等の用語を本明細書中の教示に照らして当該技術分野の通常の知識と組み合わせて解釈すべきであるということは理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】バルブ制御式射出成形装置用の本発明によるアクチュエータの閉鎖バルブ位置での側断面図である。
【図２】図１に示すアクチュエータの開放バルブ位置での側断面図である。
【図３】本発明によるアクチュエータの閉鎖バルブ位置での側面図である。
【図４】本発明によるアクチュエータの閉鎖バルブ位置での側面図である。
【図５】図４のアクチュエータの平面図である。
【図６】本発明の線型アクチュエータを有する射出成形装置の断面図である。
【図７】本発明の線型アクチュエータを有する変形例の射出成形装置の断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  バルブユニット用線型アクチュエータ
２  ホットランナーマニホールド
３  バルブピン
４  バルブガイド
５  バルブピストン
６  シリンダチャンバ
７  ディスク状ピストン部材
８  シリンダシャフト
９  スペーサ
１０  ねじ
１１  開口部
１２  ねじ
１３  シーリングリング
１４  シリンダヘッド
１５  シリンダ壁
１６  シーリングリング
１７  シリンダシャフトシール
１８  保持リング
１９  溝
２０  冷却プレート
２１  開口部
２２  位置センサ
２３  接続ライン
２４  スタッドねじ
２５  ニブ
２６  溝
２８  周溝
３０  溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
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