(57)【要約】      （修正有）【課題】  金型ブロック、ノズル、ゲーティングシステム及びスラグヒーターを含む射出成形装置を提供する。【解決手段】  金型ブロック１６が金型キャビティ入口を有する金型キャビティ３２を画成する。ゲーティングシステム１８はバルブピン４４及びアクチュエータ４６を含む。バルブピンは、溶融体が金型キャビティに流入できる開放位置とバルブピンが溶融体流れ通路を塞ぎ、溶融体が金型キャビティに流入しないようにする閉鎖位置との間で移動自在である。アクチュエータは、バルブピンを開放位置と閉鎖位置との間で移動する。バルブピンが閉鎖位置にあるときに溶融体を選択的に凝固してスラグをバルブピンの直ぐ上流に形成するため、金型ブロック及びバルブピンのうちの少なくとも一方に冷却システムが設けられている。バルブピンがスラグから離されたとき、溶融体がスラグを通って漏れることを実質的に阻止するため、スラグが溶融体流れ通路を塞ぐ。【選択図】  図２ａ
2004203047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出成形装置において、
金型ブロック、ノズル、ゲーティングシステム及びスラグヒーターを含み、
前記金型ブロックは金型キャビティ入口を有する金型キャビティを画成し、
前記ノズルは、溶融体源の下流に流動学的に連結することができ且つ前記金型キャビティ入口の上流にあるノズル入口を有し、溶融体流れ通路が前記ノズル入口から前記金型キャビティ入口まで延びており、
前記ゲーティングシステムは、溶融体を前記金型キャビティ内へ流すことができる開放位置と、溶融体流れ通路を塞ぎ溶融体が金型キャビティに流入しないようにする閉鎖位置との間で移動自在のバルブピン、及び前記バルブピンを開放位置と閉鎖位置との間で移動させるため前記バルブピンに作動的に連結されたアクチュエータを含み、
前記金型ブロック及び前記バルブピンのうちの少なくとも一方が、前記バルブピンが閉鎖位置にあるときに溶融体を選択的に凝固させ、前記バルブピンの直ぐ上流にスラグを形成するための冷却システムを含み、使用時にスラグが前記溶融体流れ通路を塞ぎ、前記バルブピンが前記スラグから離れて位置決めされたときにスラグを通る溶融体の漏れを実質的になくし、
前記スラグヒーターは前記スラグに熱的に関連付けられ、前記スラグヒーターは、溶融体が前記溶融体流れ通路で流れることができるのに十分な程度に前記スラグを選択的に溶融するように形成されている、射出成形装置。
【請求項２】
前記バルブピンは前記金型ブロック内に位置付けられている、請求項１に記載の射出成形装置。
【請求項３】
前記金型ブロックは、第１金型プレート及び第２金型プレートを含み、これらの第１及び第２の金型プレートは、第１及び第２の金型プレートが互いに合わさって前記金型キャビティを画成する金型閉鎖位置、及び前記第１及び第２の金型プレートが型成形部品を前記金型キャビティから取り出すのに十分に離れた取り出し位置に位置付けられ、前記取り出し位置では前記バルブピンは前記スラグから離して位置付けられる、請求項１に記載の射出成形装置。
【請求項４】
前記溶融体流れ通路はスラグ形成部分を含み、このスラグ形成部分の少なくとも一部の断面積は下流方向で減少し、前記バルブピンは、前記スラグが前記スラグ形成部分に形成されるように、前記閉鎖位置において、前記スラグ形成部分の直ぐ下流の位置まで移動することができる、請求項１に記載の射出成形装置。
【請求項５】
前記スラグ形成部分は全体に截頭円錐形である、請求項４に記載の射出成形装置。
【請求項６】
前記ゲート通路は、更に、前記スラグ形成部分の直ぐ下流にバルブピンシール部分を含み、前記バルブピンシール部分は、前記バルブピンと協働して溶融体がその間を流れないようにシールするように形成されている、請求項４に記載の射出成形装置。
【請求項７】
前記バルブピンシール部分は円筒形である、請求項６に記載の射出成形装置。
【請求項８】
前記ノズルはノズル溶融体チャンネルを画成し、前記ノズル溶融体チャンネルは前記ノズルを通って全体に線型をなして延びている、請求項１に記載の射出成形装置。
【請求項９】
前記ノズルはノズルヒーターを含み、前記スラグヒーターは前記ノズルヒーターを含む、請求項１に記載の射出成形装置。
【請求項１０】
前記ノズルはノズル本体を有し、前記ノズルヒーターは前記ノズル本体に取り付けられている、請求項９に記載の射出成形装置。
【請求項１１】
前記ノズルは、ノズル溶融体チャンネルを画成し、前記ノズル溶融体チャンネル及び前記ノズルヒーターは、両方とも、共通の軸線を中心として同心である、請求項１０に記載の射出成形装置。
【請求項１２】
前記バルブピンはバルブピンヒーターを含み、前記スラグヒーターは前記バルブピンヒーターを含む、請求項１に記載の射出成形装置。
【請求項１３】
前記溶融体流れチャンネルは、使用時にスラグが形成されるスラグ形成部分を含み、前記溶融体流れ通路はスラグ放出部分を含み、このスラグ放出部分は前記ノズルにあり、前記スラグ放出部分は、溶融体をその内部で液状に維持するのに十分に加熱され、前記スラグ放出部分の断面積は前記スラグ形成部分よりも大径であり、前記バルブピンは前記スラグ放出部分まで移動することができ、前記閉鎖位置から前記スラグ放出部分までの前記バルブピンの移動により、前記スラグを前記溶融体通路の前記スラグ形成部分から前記溶融体流れ通路の前記スラグ放出部分まで駆動する、請求項１に記載の射出成形装置。
【請求項１４】
前記バルブピンは、前記スラグの形成を容易にするため、その直ぐ上流で溶融体を選択的に冷却し且つ凝固する冷却システムを含む、請求項１に記載の射出成形装置。
【請求項１５】
前記バルブピンはバルブピン本体を含み、前記バルブピン本体の少なくとも一部が中空であり、バルブピン本体を通してクーラント流体を循環するためのクーラント流体源に連結することができる、請求項１４に記載の射出成形装置。
【請求項１６】
前記バルブピンはバルブピン本体を含み、このバルブピン本体の少なくとも一部が中空であり、前記バルブピンを選択的に加熱するために加熱流体を前記バルブピン本体を通して循環するための加熱流体源に連結することができ、これによってバルブピンヒーターを形成し、前記スラグヒーターは前記バルブピンヒーターを含む、請求項１５に記載の射出成形装置。
【請求項１７】
前記金型ブロックは複数の金型キャビティを含み、前記溶融体流れ通路は前記複数の金型キャビティと流体連通しており、前記閉鎖位置では、前記バルブピンは前記金型キャビティの全ての上流の溶融体流れ通路の一部を塞ぐ、請求項１に記載の射出成形装置。
【請求項１８】
ゲート通路を有する金型キャビティを画成する金型ブロック、マニホールド、及び溶融体を溶融体源からゲート通路に移送するためのノズル溶融体チャンネルを画成する少なくとも一つのノズルを含む射出成形装置における溶融体の流れを制御するための方法において、
バルブピンを前記ゲート通路に設ける工程であって、前記バルブピンは、溶融体が前記ゲート通路を通って流れることができるようにするために前記バルブピンが前記ゲート通路から少なくとも部分的に取り外された開放位置と、前記バルブピンが前記ゲート通路と協働し、溶融体がそれらの間を流れないようにする閉鎖位置との間で移動自在であり、前記バルブピンは前記開放位置及び前記閉鎖位置の両方で前記ノズル溶融体チャンネルの外側に位置決めされ、前記開放位置及び前記閉鎖位置の両方で前記金型キャビティから離して位置決めされる工程と、
前記バルブピンを前記開放位置と前記閉鎖位置との間で移動させ、前記金型キャビティ内への溶融体の流れを制御する工程とを含む、方法。
【請求項１９】
前記バルブピンが前記閉鎖位置にあるとき、溶融体を前記バルブピンの直ぐ上流で凝固させてスラグを形成する工程と、前記スラグと前記ゲート通路との間にシールを形成し、これらの間での溶融体の漏れを抑える工程とを更に含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記スラグと前記ゲート通路との間にシールを形成した後、前記バルブピンを前記ゲート通路から取り外す工程を更に含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記金型ブロックは第１金型プレート及び第２金型プレートを含み、前記第１及び第２の金型プレートが一緒になって前記金型キャビティを画成し、前記方法は、
前記スラグと前記ゲート通路との間にシールを形成した後、前記型成形部品を前記金型キャビティから取り出すのに十分な程度に前記第１及び第２の金型プレートが離間され且つ前記バルブピンが前記ゲート通路から取り出された取り出し位置に前記第１及び第２の金型プレートを位置決めする工程と、
前記第１及び第２の金型プレートが前記取り出し位置にあるとき、前記型成形部品を前記金型キャビティから取り出す工程とを更に含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記型成形部品を前記金型キャビティから取り出した後、前記第１及び第２の金型プレートが互いに合わさって前記金型キャビティを画成する金型閉鎖位置に前記第１及び第２の金型プレートを位置決めする工程と、
前記スラグを加熱し、前記溶融体が前記ゲート通路及び前記金型キャビティに流入することができるのに十分な程度に前記スラグを液化する工程とを更に含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記第１及び第２の金型プレートを前記金型閉鎖位置に移動した後で且つ前記加熱工程の完了前に、前記バルブピンを移動して前記スラグを前記ゲート通路から押し出す工程を更に含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記金型ブロックは複数の金型キャビティ及び複数のゲート通路を含み、前記複数のゲート通路は前記ノズル溶融体チャンネルに共通入口部分を介して流体連通しており、前記閉鎖位置では、前記バルブピンが前記共通入口部分と協働し、溶融体が前記複数の金型キャビティに流入しないようにする、請求項１８に記載の方法。
【請求項２５】
射出成形装置において、
金型ブロック、少なくとも一つのノズル及び少なくとも一つのゲーティングシステムを含み、
前記金型ブロックはゲート通路を有する金型キャビティを画成し、
前記少なくとも一つのノズルはノズル溶融体チャンネルを画成し、前記ノズルは、前記ノズル溶融体チャンネルが溶融体源の下流にあり且つ前記ゲート通路の上流にあるように位置付けられ、
前記少なくとも一つのゲーティングシステムは、バルブピン及びアクチュエータを含み、
前記バルブピンは、溶融体が前記金型キャビティに流入することができるように前記バルブピンが前記ゲート通路から少なくとも部分的に取り出された開放位置と、前記バルブピンが前記ゲート通路と協働し、溶融体が前記金型キャビティに流入しないようにする閉鎖位置との間で移動自在であり、
前記アクチュエータは、前記バルブピンを前記開放位置と前記閉鎖位置との間で移動させるため、前記バルブピンに作動的に連結されており、
前記バルブピンは、前記開放位置及び前記閉鎖位置の両方で前記ノズル溶融体チャンネルの外側に位置付けられ、
前記バルブピンは前記金型ブロックに位置付けられ、
前記バルブピンは、全体として前記ノズル溶融体チャンネルと向き合っており且つこれと同軸に移動することができる、射出成形装置。
【請求項２６】
前記金型ブロックは複数の金型キャビティ及び複数のゲート通路を含み、前記複数のゲート通路は前記ノズル溶融体チャンネルに共通入口部分を介して流体連通しており、前記閉鎖位置では、前記バルブピンが前記共通入口部分と協働し、溶融体が前記複数の金型キャビティに流入しないようにする、請求項２５に記載の射出成形装置。
【請求項２７】
前記溶融体の流れは金属である、請求項２５に記載の射出成形装置。
【請求項２８】
前記金型構成要素は、前記バルブピンが前記閉鎖位置にあるとき、溶融体を前記バルブピンの直ぐ上流で選択的に凝固させてスラグを形成するようになっており、前記スラグは、前記バルブピンが前記スラグから離れて位置決めされているとき、前記ゲート通路とシールを形成し、それらの間の溶融体の漏れを抑える、請求項２５に記載の射出成形装置。
【請求項２９】
射出成形装置において、
金型ブロック、ノズル及びゲーティングシステムを含み、
前記金型ブロックは複数の金型キャビティ及び複数のゲート通路を画成し、前記複数のゲート通路は共通入口部分と流体連通しており、
前記ノズルはノズル溶融体チャンネルを画成し、前記ノズルは、前記ノズル溶融体チャンネルが溶融体源の下流にあり且つ前記共通入口部分の上流にあるように位置付けられ、
前記ゲーティングシステムはバルブピン及びアクチュエータを含み、
前記バルブピンは、溶融体を前記複数の金型キャビティに流入させることができるように前記バルブピンを前記共通入口部分から少なくとも部分的に取り外した開放位置と、前記バルブピンが前記共通入口部分と協働し、溶融体が前記複数の金型キャビティに流入しないようにする閉鎖位置との間で移動することができ、
前記バルブピンは、前記開放位置及び前記閉鎖位置の両方で前記ノズル溶融体チャンネルの外側に位置付けられ、
前記アクチュエータは、前記バルブピンを前記開放位置と前記閉鎖位置との間で移動させるため、前記バルブピンに作動的に連結されている、射出成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は射出成形装置に関し、更に詳細には、複合して設けられた熱ゲーティングシステムとバルブゲーティングシステムとを有する射出成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの射出成形作業において、金型キャビティ内に流入する溶融体を制御するため、金型キャビティ内へのゲートを開閉するのに移動自在のバルブピンを使用する必要がある。しかしながら、幾つかの場合では、型成形される材料が腐食性であったり研磨性であったりし、バルブピンの側方を材料が流れるときにバルブピンを劣化させてしまう。バルブピンが劣化すると、効果的なシールが形成できなくなるまで、ゲートをシールするその性能が徐々に次第に低下する。次いで、射出成形装置を停止し、バルブピンを修理し又は交換しなければならない。これは費用がかかり且つ時間がかかる手順である。このような作業に関して、バルブピンの使用寿命は望ましからぬ程に短い。
【０００３】
以上に説明した状況の一例は、金属の射出成形、特にマグネシウムの射出成形の際に起こる。マグネシウムは流動性が比較的高く、またその腐食性のため、ゲートのところで漏れたり垂れたりすることが比較的早期に起こる。これはバルブピンを磨耗してしまうためである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
かくして、信頼性が高く、バルブピンの作動寿命が長い射出成形装置用の新たなゲーティングシステムが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の特徴では、本発明は、金型ブロック、ノズル、ゲーティングシステム及びスラグヒーターを含む射出成形装置に関する。金型ブロックは金型キャビティ入口を有する金型キャビティを画成する。ノズルはノズル入口を有する。このノズル入口は、溶融体源の下流に流動学的に連結することができる。ノズル入口は、金型キャビティ入口の上流にある。溶融体流れ通路がノズル入口から金型キャビティ入口まで延びている。ゲーティングシステムはバルブピン及びアクチュエータを含む。バルブピンは、溶融体を金型キャビティ内へ流すことができる開放位置と、バルブピンが溶融体の流れ通路を塞ぎ溶融体が金型キャビティに流入しないようにする閉鎖位置との間で移動自在である。アクチュエータは、バルブピンを開放位置と閉鎖位置との間で移動させるためバルブピンに作動的に連結されている。金型ブロック及びバルブピンのうちの少なくとも一方が、バルブピンが閉鎖位置にあるときに溶融体を選択的に凝固させ、バルブピンの直ぐ上流にスラグを形成するための冷却システムを含む。使用時にスラグが溶融体流れ通路を塞ぎ、バルブピンがスラグから離れて位置決めされたときにスラグを通る溶融体の漏れを実質的になくす。
【０００６】
第２の特徴では、本発明は、ゲート通路を有する金型キャビティを画成する金型ブロック、マニホールド、及び溶融体を溶融体源からゲート通路に移送するためのノズル溶融体チャンネルを画成する少なくとも一つのノズルを含む射出成形装置における溶融体の流れを制御するための方法において、
バルブピンをゲート通路に設ける工程であって、バルブピンは、溶融体がゲート通路を通って流れることができるようにするためにバルブピンがゲート通路から少なくとも部分的に取り外された開放位置と、バルブピンがゲート通路と協働し、溶融体がそれらの間を流れないようにする閉鎖位置との間で移動自在であり、バルブピンは開放位置及び閉鎖位置の両方でノズル溶融体チャンネルの外側に位置付けられ、開放位置及び閉鎖位置の両方で金型キャビティから離して位置決めされる工程と、
バルブピンを開放位置と閉鎖位置との間で移動させ、金型キャビティ内への溶融体の流れを制御する工程とを含む、方法に関する。
【０００７】
本発明の第３の特徴では、本発明は、金型ブロック、少なくとも一つのノズル及び少なくとも一つのゲーティングシステムを含む射出成形装置に関する。金型ブロックはゲート通路を有する金型キャビティを画成する。少なくとも一つのノズルは、ノズル溶融体チャンネルを画成する。ノズルは、ノズル溶融体チャンネルが溶融体源の下流にあり且つゲート通路の上流にあるように位置付けられる。少なくとも一つのゲーティングシステムは、バルブピン及びアクチュエータを含む。バルブピンは、溶融体が金型キャビティに流入することができるようにバルブピンがゲート通路から少なくとも部分的に取り出された開放位置と、バルブピンがゲート通路と協働し、溶融体が金型キャビティに流入しないようにする閉鎖位置との間で移動自在である。アクチュエータは、バルブピンを開放位置と閉鎖位置との間で移動させるため、バルブピンに作動的に連結されている。バルブピンは、開放位置及び閉鎖位置の両方でノズル溶融体チャンネルの外側に位置付けられている。バルブピンは金型ブロックに位置付けられている。バルブピンは、全体としてノズル溶融体チャンネルと向き合っており且つこれと同軸に移動することができる。
【０００８】
本発明の第４の特徴では、本発明は、金型ブロック、ノズル及びゲーティングシステムを含む射出成形装置に関する。金型ブロックは複数の金型キャビティ及び複数のゲート通路を画成し、複数のゲート通路は共通入口部分と流体連通している。ノズルはノズル溶融体チャンネルを画成する。ノズルは、ノズル溶融体チャンネルが溶融体源の下流にあり且つ共通入口部分の上流にあるように位置付けられる。ゲーティングシステムはバルブピン及びアクチュエータを含む。バルブピンは、溶融体を複数の金型キャビティに流入させることができるようにバルブピンを共通入口部分から少なくとも部分的に取り外した開放位置と、バルブピンが共通入口部分と協働し、溶融体が複数の金型キャビティに流入しないようにする閉鎖位置との間で移動することができる。バルブピンは、開放位置及び閉鎖位置の両方でノズル溶融体チャンネルの外側に位置決めされる。アクチュエータは、バルブピンを開放位置と閉鎖位置との間で移動させるため、バルブピンに作動的に連結されている。
【０００９】
本発明を良好に理解するため、また本発明をどのように実施するのかを更に明らかに示すため、添付図面を例として説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１を参照すると、この図には本発明の第１の実施の形態による射出成形装置１０が示してある。射出成形装置１０は、マニホールド１２、複数のノズル１４、金型ブロック１６及び複数のゲーティングシステム１８を含む。
【００１１】
マニホールド１２は、溶融体２２を溶融体源（図示せず）から主ランナ入口２４を通して受け取り、溶融体２２をノズル１４に移送する複数のランナ２０を画成する。射出成形装置１０のノズル１４は、別の態様では、図１に示すよりも多くてもよいし少数であってもよい。
【００１２】
溶融体２２は、任意の流動性射出成形材料であってよい。例えば、溶融体２２は、例えばマグネシウム又はマグネシウム合金等の金属であってよい。マグネシウムは、その腐食性のため、ランナ又は他の溶融体チャンネル内に位置決めされた構成要素を、これらの構成要素を通って流れるときに損傷させることが知られている。
【００１３】
各ノズル１４は、ノズル溶融体チャンネル２６を画成する。この溶融体チャンネル２６は、マニホールド１２のランナ２０と連通したノズル入口２６ａを有する。ノズル１４は、溶融体２２をマニホールド１２から金型ブロック１６に移送する。各ノズル１４には、ノズル溶融体チャンネル２６内の溶融体２２を加熱するためのヒーター２７が設けられていてもよい。変形例では、参照番号１２ａを付したマニホールドヒーターから熱をノズル１４に伝導するといった他の手段によってノズル１４を加熱することができる。
【００１４】
図２ａを参照する。金型ブロック１６は第１金型プレート２８及び第２金型プレート３０でできていてもよく、これらのプレートが一緒になって複数のキャビティ３２を画成する。これらのキャビティ３２の各々には入口３２ａが設けられている。各金型キャビティ３２には、入口３２ａに通じる随意のゲート通路３３が設けられている。各ゲート通路３３は、少なくとも一部が、第１及び第２の金型プレート２８と３０との間の分割線（即ち噛み合い面）に沿って位置決めされている。図２ａに示すように、二つ又はそれ以上のゲート通路３３が、溶融体をノズル１４の一つから受け取る共通入口部分３４を共有する。変形例では、各ノズル１４は、二つ又はそれ以上のゲート通路３３に供給するのでなく、単一のゲート通路３３（図９参照）に供給するようにしてもよい。
【００１５】
共通入口部分３４の各々は、第１金型プレート２８に連結されたゲート挿入体３６に画成されていてもよい。この挿入体３６は、ノズル１４にも連結されているのがよい。ゲート挿入体３６は、更に、共通入口部分３４の直ぐ上流のノズル溶融体チャンネル２６の一部を画成する。変形例では、共通入口部分３４は、ゲート挿入体に画成される代わりに、図１０ａ及び図１０ｂに示すように、第１金型プレート２８に直接画成されていてもよい。これを以下に更に詳細に説明する。
【００１６】
ノズル１４、ゲート挿入体３６及び金型プレート２８及び３０が協働し、ノズル入口２６ａ（図１参照）から金型キャビティ３２への入口３２ａまで延びる溶融体流れ通路４１を画成する。溶融体流れ通路４１は、ノズル溶融体チャンネル２６、共通入口部分３４及びゲート通路３３を含む。
【００１７】
第１金型プレート２８は、射出成形装置１０の作動中に所定位置に固定される。第２金型プレート３０は、図２ａに示す金型閉鎖位置と図２ｃに示す取り出し位置との間で移動することができる。金型閉鎖位置（図２ａ参照）では、第２金型プレート３０は、射出成形サイクルの成形工程中、第１金型プレート２８と一緒になって金型キャビティ３２を画成する。取り出し位置（図２ｃ参照）では、第２金型プレート３０は、参照番号４２を付した型成形部品を金型キャビティ３２から取り出すとともに、参照番号４２ａを付した任意の余分の凝固した溶融体をゲート通路３３から取り出すように、第１金型プレート２８から十分に大きく離間される。第２金型プレート３０は、液圧ラム（図示せず）等の任意の適当な手段によって、成形位置と取り出し位置との間で移動することができる。次いで、型成形した部品４２を余分の凝固した溶融体４２ａから任意の適当な手段で分離する。
【００１８】
金型キャビティ３２及びゲート通路３３内の溶融体２２を冷却して凝固させるため、第１及び第２の金型プレート２８及び３０の両方に冷却チャンネル４３が設けられているのがよい。
【００１９】
ゲーティングシステム１８は、バルブピン４４、アクチュエータ４６及び随意のリテーナ４７を含む。ゲーティングシステム１８により、ノズル溶融体チャンネル２６を通る溶融体の流れにバルブピン４４を露呈することなく、ゲート通路３３をバルブピン４４で閉鎖することができる。
【００２０】
バルブピン４４はバルブピン本体４８を含み、随意であるがバルブピンヘッド５０を含む。バルブピン４４は、工具鋼等の任意の適当な材料で形成されているとよい。バルブピン４４は、図２ａに示す開放位置と図２ｂに示す閉鎖位置との間でバルブピンチャンネル５２内で移動自在であるとよい。開放位置（図２ａ参照）では、バルブピン４４は、溶融体が金型キャビティ３２に流入できるようにゲート通路３３から少なくとも部分的に取り出されるように位置決めされる。バルブピン４４は、図２ａに示すように、ゲート通路３３の壁と面一に位置決めされていてもよい。変形例では、バルブピン４４は、ゲート通路３３を閉鎖しないようにゲート通路３３内に部分的に延びていてもよい。開放位置では、バルブピン４４は溶融体流れ通路から実質的に取り出されており、これにより溶融体２２と接触しないようにされている。このようにして溶融体２２と接触しないようにすることによって、バルブピン４４に作用する磨耗を少なくする。
【００２１】
閉鎖位置（図２ｂ参照）では、バルブピン４４はゲート通路３３（例えば、共通入口部分３４）内に位置決めされ、これによって溶融体流れ通路を塞ぎ、溶融体が金型キャビティ３２に流入しないようにする。
【００２２】
バルブピン本体４８は、溶融体２２との接触による磨耗が生じないように、セラミック等の耐磨耗性コーティング５６を備えた端面５４を有する。
【００２３】
バルブピン４４をアクチュエータ４６に連結することができるようにする把持面を提供するため、バルブピンヘッド５０を使用してもよい。バルブピンヘッド５０は、例えばバルブピン本体４８よりも大径のディスク形状といった任意の適当な形状を備えているとよい。
【００２４】
バルブピンチャンネル５２は、射出成形装置１０の任意の適当な構成要素に画成されているとよい。例えば、バルブピンチャンネル５２は、第３金型プレート３０に画成されているとよい。バルブピン４４はバルブピンチャンネル５２と協働し、これらの間での溶融体２２の漏れをなくすか或いは少なくとも抑える。
【００２５】
バルブピンチャンネル５２はノズル溶融体チャンネル２６とは別のチャンネルである。バルブピン４４をノズル溶融体チャンネル２６でなくバルブピンチャンネル５２内で移動させることにより、バルブピン４４は実質的に溶融体２２に露呈することがなく、これによりバルブピン４４の寿命が延びる。
【００２６】
アクチュエータ４６がバルブピン４４に作動的に連結されている。アクチュエータ４６によりバルブピン４４を開放位置と閉鎖位置との間で移動する。アクチュエータ４６は、任意の適当な種類のアクチュエータであってよい。例えば、アクチュエータ４６は、作動流体によってチャンバ６０内で移動自在のピストン５８を含んでもよい。作動流体は、例えば液圧オイルであってもよい。流体圧力源（図示せず）をピストン５８のいずれかの側のチャンバ６０に連結する第１流体導管６２及び第２流体導管６４が設けられている。ピストン５８と参照番号６８を付したチャンバハウジングとの間の作動流体がピストン５８の一方の側から他方の側に漏れないようにするため、シール６６がピストン５８の外縁部に設けられているとよい。
【００２７】
バルブピン４４及びアクチュエータ４６は、例えば随意のリテーナ４７によって互いに取り外し自在に連結されていてもよい。バルブピン４４とアクチュエータ４６とを取り外し自在に連結することにより、いずれか一方を、他方の交換を必要とせずに交換することができる。
【００２８】
リテーナ４７は、バルブピン４４をアクチュエータ４６に任意の適当な方法で連結することができる。例えば、リテーナ４７はねじ山を備えた第１表面７０を備えていてもよく、この表面はピストン５８に設けられた対応するねじ山を備えた第２表面７２と螺合する。ピストン５８は、内部肩部７６を備えた開口部７４を含んでもよい。バルブピン本体４８は開口部７４を通過し、バルブピンヘッド５０にピン止めすることによって所定位置に保持することができ、リテーナ４７によって内部肩部７６に対して保持される。
【００２９】
射出成形サイクルを以下に説明する。バルブピン４４は、金型キャビティ３２が一杯になるまで、図２ａに示す開放位置に保持される。金型キャビティ３２が溶融体２２で十分に充填されたとき、バルブピン４４が図２ｂに示す閉鎖位置に移動する。溶融体２２を金型キャビティ３２内で冷却し凝固するため、冷却チャンネル４３内でクーラントの流れを開始する。冷却チャンネル４３でのクーラントの流れを開始する前又は後にバルブピン４４の移動を行うことができるということに着目されたい。
【００３０】
閉鎖位置では、バルブピン４４は共通入口部分３４内に位置決めされ、これと協働して金型キャビティ３２に溶融体が流入しないようにする。クーラントの流れにより、金型キャビティ３２内の溶融体２２を冷却して凝固する。バルブピン４４の直ぐ上流に位置決めされた参照番号７８を付した溶融体２２のスラグもまた、クーラントの流れによって冷却されて凝固される。スラグ７８は、凝固により共通入口部分３４にしっかりと付着する。
【００３１】
ひとたびスラグ７８が凝固し金型キャビティ３２内の溶融体２２が凝固して型成形部品４２を形成した後、図２ｃに示すように第２金型プレート３０を第１金型プレート２８から移動させて取り出し位置まで離す。第２金型プレート３０が取り出し位置まで移動した後、型成形部品４２を金型キャビティ３２から取り出すことができ、凝固した溶融体４２ａをゲート通路３３から取り出すことができる。型成形部品４２及び凝固した余分の溶融体４２ａを金型キャビティ３２から例えば収集ベッセル（図示せず）又はコンベア（図示せず）に落下させることにより、これらを任意の適当な手段によって互いに分離させることができる。
【００３２】
図２ｃに示す取り出し位置では、バルブピン４４はゲート通路３３から離間しているが、凝固したスラグ７８が共通入口部分３４内の所定位置に固定されたままであり、溶融体２２がこれを通って漏れて共通入口部分３４から垂れ落ちることがない。
【００３３】
型成形部品４２を金型キャビティ３２から取り出した後、第２金型プレート３０を図２ｃに示す取り出し位置から図２ｄに示す金型閉鎖位置に戻す。金型閉鎖位置では、バルブピン４４は閉鎖位置にある。
【００３４】
冷却チャンネル４３内のクーラントの流れを停止し、ヒーター２７によってスラグ７８を加熱する。このようにして、ノズルヒーター２７は、スラグ７８に熱的に関連付けられたスラグヒーターでもある。換言すると、ノズルヒーター２７は、スラグ７８を溶融するのに十分な熱をスラグ７８に提供するように形成されている。スラグ７８を加熱して液化する。バルブピン４４が閉鎖位置にある状態で、スラグ７８を任意の所望程度まで液化させ、この際、バルブピン４４により溶融体２２が金型キャビティ３２に進入しないようにする。好ましくは、以下に説明する幾つかの理由により、バルブピン４４を図２ａに示す開放位置まで引っ込める前にスラグ７８を実質的に完全に液化する。
【００３５】
スラグ７８の固体部分が金型キャビティ３２に進入すると、これにより、溶融体２２が金型キャビティ３２の特定の部分に届かないようになってしまう。更に、スラグ７８の固体部分は視認可能な溶接線又は他の欠陥を型成形部品４２の一方に生じさせる。更に、スラグ７８の固体部分は、固体スラグ部分とその直ぐ周囲の凝固した溶融体との間の強度が低いため、型成形部品４２を弱くしてしまう。スラグ７８全体を液化することにより、こうした危険が無くなる。
【００３６】
バルブピン４４を開放位置に引っ込めたとき、溶融体２２が別の射出成形サイクルで金型キャビティ３２に流入する。
【００３７】
ゲーティングシステム１８（図２ａ参照）の変形例として、本発明で使用することができるゲーティングシステム８０を示す図３を参照する。ゲーティングシステム８０は、バルブピン８２、アクチュエータ８４及び随意のリテーナ８６を含む。バルブピン８２はバルブピン４４（図２ａ参照）と同様であってもよく、バルブピン本体８８を含み、随意のバルブピンヘッド９０を含む。これらは、バルブピン本体４８及びバルブピンヘッド５０（図２ａ参照）と同様であってもよい。バルブピン８２とバルブピン４４（図２ａ参照）との間の相違点は、バルブピン８２には加熱要素９２が埋設してあるということである。加熱要素９２は、例えば電源（図示せず）に接続された抵抗線９４を含む。
【００３８】
図４ａ及び図４ｂを参照する。加熱要素９２は、バルブピン８２に任意の適当な方法で組み込むことができる。例えば、加熱要素９２が抵抗線９４を含む場合、加熱要素９２をバルブピン８２に入れるのに以下の手順を使用することができる。バルブピン８２は中空であり穴９７を持つ内部容積９６（図４ａ参照）を備えているとよい。穴９７を通して抵抗線９４を内部容積９６に挿入する。抵抗線９４からバルブピン８２の外部への熱伝達を良好にするため、内部容積９６は、適当な熱伝導性金属等の導体９８で充填してあってもよい（図４ｂ参照）。導体９８は、内部容積９６に導入されるときに溶融状態であるのがよく、その後、抵抗線９４の周囲で冷却し凝固する。かくして形成されたバルブピン８２はバルブピンヒーターを含む。バルブピン８２の代わりに他の被加熱バルブピンを使用してもよいということは理解されよう。例えば、米国特許第５，１０６，２９１号（ゲラート）には、バルブピン８２の代わりに使用することができる被加熱バルブピンが開示されている。バルブピンヒーターは、単独で又はノズルヒーター２７と組み合わせられて（図２ａ乃至図２ｄ参照）スラグヒーターとしても作用することができる。バルブピンヒーターは、金型ブロック２０が金型閉鎖位置にある場合や、バルブピン８２が閉鎖位置にあり、かくして図２ｄに示すようにスラグと直接接触している場合、スラグ７８に熱的に関連付けられる。
【００３９】
図３を参照すると、アクチュエータ８４はバルブピン８２に作動的に連結されている。アクチュエータ８４は、ハウジング１０４が画成するチャンバ１０２内の作動流体によって移動することができる液圧作動式ピストン１００等の任意の適当な種類のアクチュエータであってよい。作動流体は、例えば、空気であってよい。第１流体導管１０６及び第２流体導管１０８が設けられており、流体圧力源（図示せず）をピストン１００のいずれかの側のチャンバ１０２に連結する。
【００４０】
ピストン１００は、このピストン１００が開口部７４及び肩部７６（図２ａ参照）でなくバルブピン８２を保持するためのスロット１１０及び肩部１１２を含むことを除くと、ピストン５８（図２ａ参照）と同様である。
【００４１】
バルブピン８２及びアクチュエータ８４は、例えば、リテーナ４７（図２ａ参照）と同様の随意のリテーナ８６によって互いに取り外し自在に連結されていてもよい。バルブピン８２とアクチュエータ８４との間に取り外し自在の連結を提供することによって、いずれか一方の交換を、他方の交換を必要とせずに行うことができる。
【００４２】
抵抗線９４は、バルブピン８２からスロット１１０を通って延びていてもよい。スロット１１０は、チャンバ１０２内の作動流体からシールされたチャンバ１１４内に露呈されている。かくして、抵抗線９４は、作動流体からシールされる。チャンバ１１４は、金型プレート１１８に画成された導管１１６と連通している。金型プレート１１８を金型プレート３０（図２ａ参照）と交換し、金型プレート２８と一緒にし、金型キャビティ３２を形成する。抵抗線９４は、導管１１６を通して電源（図示せず）に接続することができる。
【００４３】
抵抗線９４をバルブピン８２からゲーティングシステム８０の外の電源まで通すということは多くの方法で行うことができ、以上に説明した構造は単なる例示であるということは理解されよう。
【００４４】
図３に示す位置では、第２金型プレート３０は金型閉鎖位置にあり、即ち第１金型プレート２８に当接している。バルブピン８２は閉鎖位置にあり、図２ｄに示す実施の形態のバルブピン４４の位置と同様に、スラグ７８を溶融させて溶融体を金型キャビティ３２に流入させる必要がある。しかしながら、図３に示す位置では、バルブピン８２内の加熱要素９２を作動させ、スラグ７８を、加熱されていないバルブピンで行われる（図２ｄ参照）よりも急速に液化させる。
【００４５】
ゲーティングシステム１８及び８０（図２ａ及び図３参照）の変形例として、本発明で使用することができるゲーティングシステム１２６を示す図５を参照する。ゲーティングシステム１２６は、バルブピン１２８、アクチュエータ１３０及び随意のリテーナ１３２を含む。スラグ７８を凝固させるのに必要な時間及びスラグ７８を溶融するのに必要な時間を短くするため、バルブピン１２８を冷却したり加熱したりすることができる。
【００４６】
図６を参照すると、バルブピン１２８は、米国特許第５，０７１，３４０号（ラビアンカ）に示されているのと同様の構造を備えているとよい。バルブピン１２８はバルブピン本体１３４を含み、随意であるがバルブピンヘッド１３６を含んでもよい。
【００４７】
バルブピン１２８は盲キャビティ１４２を含む。このキャビティ１４２は、好ましくは、バルブピン本体１３４の端部までほぼ全体に亘って延びている。キャビティ１４２を第１内部通路１４６、及び第２外部通路１４８に分けるため、導管１４４がキャビティ１４２内に位置決めされている。導管１４４は、内部通路１４６と外部通路１４８とを連結する開放端をキャビティ１４２の盲端近くに有する。
【００４８】
導管１４４は、バルブピン１２８を符号１５０のところで出る。出口点１５０は、例えば、バルブピンヘッド１３６の上面等のバルブピン１２８の任意の適当な場所に位置付けることができる。
【００４９】
バルブピン１２８の外側から外部通路１４８内への開口部に参照符号１５２が付してある。開口部１５２は、例えばバルブピン本体１３４とバルブピンヘッド１３６との間の接合部近くといったバルブピン１２８の任意の適当な場所に位置付けることができる。開口部１５２は、導管１５３に連結することができる。
【００５０】
図５を参照すると、アクチュエータ１３０はアクチュエータ４６と同様であってもよく、チャンバ１５５内で移動自在のピストン１５４を含んでいてもよい。流体圧力源（図示せず）をピストン１５４のいずれかの側のチャンバ１５５に連結する第１流体導管１５６ａ及び第２流体導管１５６ｂが設けられているのがよい。
【００５１】
ピストン１５４は、バルブピン１２８を受け入れるため、スロット１５７ａ及び肩部１５７ｂを含んでいてもよく、リテーナ１３２と協働し、バルブピン１２８を所定の場所に保持する。スロット１５７ａは、チャンバ１５５からシールされたチャンバ１５８に露呈されている。
【００５２】
導管１５３は、バルブピン１２８からスロット１５７ａを通って金型プレート１６０の導管１５９内に延びる。金型プレート３０（図２ａ参照）に代えて金型プレート１６０を使用し、これを金型プレート２８と一緒にし、金型キャビティ３２を形成する。
【００５３】
リテーナ１３２は、スロット１５６ａと整合したスロット１６１を含み、金型プレート１６０の導管１５９と連通する。導管１４４は、バルブピン１２８からスロット１６１を通って導管１５９内に延びる。導管１４４及び１５３は、導管１５９を通して流体源（図示せず）に連結することができる。
【００５４】
バルブピン１２８が閉鎖位置にあり、バルブピン１２８の上流の溶融体２２を冷却してスラグ７８を形成するのが望ましい場合、冷却チャンネル４３を通してクーラントを循環させるのに加えて、導管１４４及び１５３を通してクーラント流体をバルブピン１２８を通して循環するのがよい。クーラント流体は、バルブピン１２８の上流の溶融体２２の冷却に寄与し、スラグ７８の形成に必要な時間を減少する。このように、バルブピン１２８の構成及び導管１４４及び１５３により、バルブピン１２８用の冷却システムを形成する。
【００５５】
随意であるが、バルブピン１２８を通して加熱流体を循環させることもできる。例えば、型成形部品４２を取り出した後に金型キャビティ２４を閉鎖したとき、バルブピン１２８はスラグ７８と隣接して位置決めされ、スラグ７８の加熱及び溶融を助けるため、加熱流体を使用して加熱することができる。このように、バルブピン１２８の構成及び導管１４４及び１５３により、バルブピン１２８用のバルブピンヒーターを形成することができる。バルブピンヒーターは、単独で又はノズルヒーター２７と関連して（図２ａ乃至図２ｄ参照）スラグヒーターを形成することができる。このように、スラグ７８を加熱して溶融するため、バルブピンヒーターをスラグ７８に熱的に関連付ける。
【００５６】
本発明で使用することができる変形例の共通入口通路１６２を示す図７を参照する。共通入口通路１６２は、この共通入口通路１６２がバルブピンシール部分１６４及びスラグ形成部分１６６を含むことを除き、共通入口部分３４（図２ａ参照）と同様である。バルブピンシール部分１６４は、溶融体がこの部分を通って金型キャビティ３２に入らないようにシールするため、バルブピン４４又は８２のチップと協働する共通入口通路１６２の部分である。バルブピンシール部分１６４は円筒形であってもよいし、別の態様では、バルブピンの円錐形又は截頭円錐形のチップを受け入れるため、截頭円錐形であってもよい。
【００５７】
スラグ形成部分１６６は、バルブピンシール部分１６４の直ぐ上流に位置決めされており、図７に示すような射出成形サイクル工程中にスラグ１６８を形成する共通入口通路１６２の部分である。スラグ形成部分１６６は截頭円錐形である。このような形状により、参照符号１７０を付した下流端に、参照符号１７２を付した上流端よりも小断面積の領域を形成する。かくして、射出成形サイクル中に形成されたスラグ１６８は全体に截頭円錐形であり、スラグが溶融体の圧力で共通入口通路１６２から押し出される危険を小さくする。
【００５８】
本発明の別の実施の形態による射出成形装置１７４の射出成形サイクルの工程を示す図８ａ乃至図８ｄを参照する。射出成形装置１７４は、射出成形装置１０（図１参照）と同様であるが、金型ブロック１６及びゲーティングシステム１８（図１参照）の代わりに金型ブロック１７６及び複数のゲーティングシステム１７８を含む。
【００５９】
金型ブロック１７６は、この金型ブロック１７６が第１金型プレート２８、ゲーティングシステム１７８が位置決めされた第２金型プレート１８０、及び第２金型プレート１８０内のゲーティングシステム１７８を包囲する第３金型プレート１８２を含むことを除くと、金型ブロック１６（図２ａ参照）と同様である。別の態様では、金型ブロック１７６のプレートの数を図８ａ乃至図８ｄに示すのとは変えてもよい。第１、第２及び第３の金型プレート２８、１８０及び１８２は単なる例示である。以下に説明するのと同じ機能を提供するためにプレートの任意の適当な構成を使用することができる。
【００６０】
ゲーティングシステム１７８は、このゲーティングシステム１７８がバルブピン４４、随意のリテーナ４７及び三位置アクチュエータ１８４を含むことを除き、ゲーティングシステム１８（図２ａ参照）と同様である。
【００６１】
バルブピン４４は、バルブピンチャンネル１８６内で、図８ａに示す開放位置、図８ｂに示す閉鎖位置、及び図８ｄに示すスラグ放出位置の間で移動自在であってもよい。バルブピンチャンネル１８６は、射出成形装置１７４の任意の適当な構成要素に画成することができる。例えば、バルブピンチャンネル１８６は、第２金型プレート１８０に画成されているとよい。バルブピンチャンネル１８６はバルブピン４４と協働し、このチャンネルを通る溶融体２２の漏れを阻止するか或いは少なくとも抑える。
【００６２】
三位置アクチュエータ１８４は、三つの位置の間で移動することができる任意の適当な種類の作動システムであってもよい。例えば、三位置アクチュエータ１８４は、第１チャンバ１９０内で移動自在の第１ピストン１８８、及び第２チャンバ１９４内で移動自在の第２ピストン１９２を含む。第１チャンバ１９０は、部分的には、第２金型プレート１８０内に位置決めされた第１チャンバハウジング１９６によって画成され、部分的には、第２金型プレート１８０内に取り付けられた第３金型プレート１８２によって画成される。
【００６３】
第１ピストン１８８は、第１チャンバ１９０の第１端１９７ａと第２端１９７ｂとの間で、例えば空気や液圧オイル等の作動流体によって移動する。流体圧力源（図示せず）を第１ピストン１８８のいずれかの側で第１チャンバ１９０に連結する第１流体導管１９８及び第２流体導管２００が設けられているのがよい。第１ピストン１８８と第１チャンバハウジング１９６との間で作動流体の漏れが生じないように、第１ピストン１８８の外縁部のところにシール２０２を設けるのがよい。
【００６４】
第１チャンバ１９０の第１及び第２の端部１９７ａ及び１９７ｂは、図８ａ及び図８ｂに示すように、バルブピン４４の開放位置及び閉鎖位置と対応する。
【００６５】
第２ピストン１９２が第１ピストン１８８をバルブピン４４に作動的に連結する。第２チャンバ１９４は、部分的には第２チャンバハウジング２０６によって、及び部分的には第１チャンバ１９０によって画成することができる。
【００６６】
第２ピストン１９２は、例えば空気や液圧オイル等の作動流体によって第２チャンバ１９４の第１端２０７ａと第２端２０７ｂとの間を移動する。流体圧力源（図示せず）を第２ピストン１９２のいずれかの側で第２チャンバ１９４に連結する第３流体導管２０８及び第４流体導管２１０が設けられているのがよい。第２ピストン１９２と第２チャンバハウジング２０６との間で作動流体が漏れないようにするため、シール２１２が第２ピストン１９２の外縁部に設けられているのがよい。
【００６７】
第２チャンバ１９４の第１及び第２の端部２０７ａ及び２０７ｂは、図８ａ及び図８ｄに示すように、バルブピン４４の開放位置及びスラグ放出位置と対応する。バルブピン４４についての閉鎖位置（図８ｂ参照）は、第２チャンバ１９４の第１及び第２の端部２０７ａと２０７ｂとの間の位置と対応する。
【００６８】
第１ピストン１８８の作動アーム２１４は、第１チャンバ１９０から第２チャンバ１９４内に延びる。第１ピストン１８８が第２端１９７ｂまで移動したとき（図８ｂ参照）作動アーム２１４が第２ピストン１９２と接触し、これを第２端２０７ｂに向かって移動するが、最後までは移動しない。このとき、バルブピン４４を閉鎖位置に移動する。
【００６９】
第１ピストン１８８を引っ込めて第１チャンバ１９０（図８ａ参照）の第１端１９７ａに戻したとき、バルブピン４４に作用する溶融体圧力によりバルブピン４４が押されて開放位置に戻り、第２ピストン１９２を第２チャンバ１９４の第１端２０７ａまで移動することができる。別の態様では、又は追加として、第２チャンバ１９４内の作動流体を使用して第２ピストン１９２を第１端２０７ａまで押し、次いでバルブピン４４を開放位置に戻すことができる。
【００７０】
バルブピン４４をスラグ放出位置（図８ｄ参照）に移動するため、第２チャンバ１９４内の作動流体を使用し、第２ピストン１０２を第２端２０７ｂまで駆動する。第１ピストン１８８は、第２ピストン１９２の移動中、その引っ込め位置に止まる。
【００７１】
バルブピン４４及び第２ピストン１９２は、例えば随意のリテーナ４７によって互いに取り外し自在に連結することができる。
【００７２】
射出成形サイクルを以下に説明する。図８ａに示す開放位置では、バルブピン４４がゲートから離間されており、第１及び第２のピストン１８８及び１９２が第１及び第２のチャンバ１９０及び１９４の夫々の第１端１９７ａ及び２０７ａまで引っ込められている。バルブピン４４は、金型キャビティ３２が一杯になるまで、開放位置に保持される。
【００７３】
図８ｂを参照すると、金型キャビティ３２が溶融体２２で十分に充填されたとき、第１ピストン１８８を第２端１９７ｂまで移動し、第２ピストン１９２を第１及び第２の端部２０７ａと２０７ｂとの間の位置まで駆動し、これによりバルブピン４４をその閉鎖位置に駆動する。閉鎖位置では、バルブピン４４は共通入口部分３４に位置決めされてこれと協働し、溶融体が金型キャビティ３２に流入しないようにする。
【００７４】
金型キャビティ３２内の溶融体２２を冷却し凝固するため、クーラントの流れを連結チャンネル４３で開始することができる。クーラントの流れにより、金型キャビティ３２及びゲート通路３３内の溶融体２２を冷却して凝固し、型成形部品４２及び余分の凝固した溶融体４２ａを形成する。更に、クーラントの流れにより、バルブピン４４の直ぐ上流で参照符号２１８を付した溶融体２２のスラグを冷却して凝固する。スラグ２１８を凝固することにより、このスラグが共通入口部分３４にしっかりと付着する。閉鎖位置へのバルブピン４４の移動は、冷却チャンネル４３でクーラントを流し始める前又は後に行うことができるということに着目されたい。
【００７５】
スラグ２１８が形成され、金型キャビティ３２の内部の溶融体２２が凝固し、型成形部品４２が形成された後、第２金型プレート１８０を第１金型プレート２８から遠ざかるように放出位置に移動する。第２金型プレート１８０が放出位置に来た後、型成形部品４２及び余分の凝固した溶融体４２ａを金型キャビティ３２及びゲート通路３３から放出する。型成形部品４２及び余分の凝固した溶融体４２ａを金型キャビティ３２から例えば収集ベッセル（図示せず）又はコンベア（図示せず）に落とす。型成形部品４２を余分の凝固した溶融体４２ａから任意の適当な手段で分離する。
【００７６】
図８ｃに示す放出位置では、バルブピン４４はゲート通路３３から離間されているが、凝固したスラグ２１８は共通入口部分３４内の所定位置に固定されたままであり、溶融体２２が共通入口部分３４を通って漏れて共通入口部分３４から垂れ落ちることがない。バルブピン４４は、第２金型プレート１８０が放出位置にあるとき、開放位置、閉鎖位置又はスラグ放出位置のいずれにあってもよい。
【００７７】
型成形部品４２及び余分の凝固した溶融体４２ａが金型キャビティ３２から放出された後、第２金型プレート１８０を図８ｃに示す放出位置から移動し、図８ｄに示す金型閉鎖位置に戻す。
【００７８】
冷却チャンネル４３内のクーラントの流れを停止し、スラグ２１８をヒーター２７で加熱する。スラグ２１８を加熱することにより液化する。第２ピストン１９２を作動流体によって第２チャンバ１９４の第２端２０７ｂまで移動する。これにより、バルブピン４４をそのスラグ放出位置に駆動し、これによってバルブピン４４がスラグ２１８を共通入口部分３４から、スラグ形成部分１６６の上流、好ましくは直ぐ上流にある溶融体流れ通路４１のスラグ放出部分２１９内に入れる。溶融体流れ通路４１のスラグ放出部分２１９では、溶融体流れ通路４１の断面積はスラグ２１８よりも大きい。従って、スラグ２１８は、スラグ形成部分１６８内に保持されたスラグに対し、その表面積の大部分が高温溶融体に露呈される。かくして、スラグ２１８をこのように移動することにより、スラグ２１８を、共通入口部分３４で可能であったよりも迅速に液化する。
【００７９】
バルブピン４４は、スラグ２１８が所望程度まで液化するまで、例えば実質的に完全に液化するまで溶融体２２が金型キャビティ３２に流入しないように、閉鎖位置に又はスラグ放出位置に保持することができる。スラグ２１８が所望のように液化した後、バルブピン４４を図８ａに示す開放位置に引っ込め、別の射出成形サイクルで溶融体２２が金型キャビティ３２に流入できるようにする。
【００８０】
図６に示す共通入口通路１６２は、図８ａ乃至図８ｄに示す実施の形態で使用することができる。更に、この実施の形態では、共通入口通路１６２を使用するのが有利である。これは、内部で形成された截頭円錐形スラグは、スラグ２１８等の円筒形スラグよりも容易にバルブピン４４で外すことができるためである。
【００８１】
ノズル溶融体チャンネル２６の外側にバルブピン４４を位置決めすることにより、溶融体の流れの作用でバルブピン４４に加わる磨耗を小さくし、かくして作動寿命を延ばす。
【００８２】
本発明の別の態様で使用することができる金型ブロック２２０を示す図９を参照する。金型ブロック２２０は、金型ブロック１６及び１７８（図２ａ及び図８ａ参照）と同様であるが、金型ブロック２２０は各金型キャビティ３２に延びる個々のゲート通路２２２を含む。これらのゲート通路２２２は、共通入口通路を共有しないが、その代わり、金型ブロック２２０から金型キャビティ３２まで個々に延びる。金型ブロック２２０は、これ以外は、開示の本発明の目的のため、金型ブロック１６及び１７６（図２ａ及び図８ａ参照）と同様に機能する。
【００８３】
本発明で使用することができるノズル３１４及び金型ブロック３２０を示す図１０ａを参照する。ノズル３１４は、このノズル３１４がゲート挿入体３６（図２ａ乃至図２ｄ参照）を有するのでなく、ノズル本体３１５、チップ３１６及び端部のチップリテーナ３１７を含むことを除くと、ノズル１４（図２ａ乃至図２ｄ参照）と同様である。チップ３１６は、ノズル本体３１５のボア３１８に受け入れられ、熱伝導性及び／又は耐磨耗性の材料から形成されているとよい。
【００８４】
チップリテーナ３１７は、参照符号３１９を付したねじ山を備えた連結部分によってノズル本体３１５に取り外し自在に連結することができる。チップリテーナ３１７はチップ３１６をボア３１８内に保持する。チップリテーナ３１７は、溶融体がノズル３１４と周囲金型ブロック３２９との間で漏れないようにシールするためのシール面３２１を備えていてもよい。チップリテーナ３１７は、チップ３１６から金型ブロック３２０内への熱損を抑えるため、断熱性材料から形成されているのがよい。
【００８５】
ノズル３１４は、出口３２３を有するノズル溶融体チャンネル３２２を画成する。チャンバ３２４がノズル３１４と金型ブロック３２０との間に設けられていてもよい。とりわけ、チャンバ３２４により、射出成形作業中の熱膨張及び収縮によるノズル３１４と金型ブロック３２０との間での或る程度の相対的な移動が可能である。チャンバ３２４は、射出成形作業中に溶融体で充填することができる。溶融体２２は、チップリテーナ３１７と金型ブロック３２０との間に形成されたシールによって、チャンバから漏れないようにされる。
【００８６】
金型ブロック３２０は、第１金型プレート３２５及び第２金型プレート３２６を含んでいるとよい。これらの金型プレート３２５及び３２６は互いに一緒になって複数の金型キャビティ３２を画成する。これらの金型キャビティ３２には、共通入口部分３２８を有する複数のゲート通路３２７から溶融体が供給される。共通入口部分３２８は、この共通入口部分３２８がノズル３１４とは別の構成要素に位置決めされているという点で共通入口部分３４（図２ａ乃至図２ｄ参照）と異なる。図１０ａ及び図１０ｂに示す実施の形態では、共通入口部分３２８は、第１金型プレート３２５に直接形成された導管である。しかしながら、別の態様として、金型プレート３２５から取り外すことができるがノズル３１４とは別の挿入体に共通入口部分３２８を形成してもよい。
【００８７】
バルブピン４４は、図１０ａに示す開放位置と図１０ｂに示す閉鎖位置との間で移動自在であるとよい。簡単のため、バルブピン４４の作動機構は図１０ａ及び図１０ｂには示していないが、バルブピン４４は、以上に説明した実施の形態に示す任意のバルブピンと同じ方で作動させることができる。
【００８８】
バルブピン４４が閉鎖位置にあり、バルブピン４４が共通入口部分３２８内に延びた場合の図１０ｂを参照する。バルブピン４４の直ぐ上流の溶融体２２は、任意の適当な手段、例えば金型ブロック３２０の冷却及び／又はバルブピン４４の冷却（このような冷却が行われる場合）によって凝固することができる。チャンバ３２４内の溶融体２２もまた、冷却により凝固することができる。凝固した溶融体２２がスラグ（図示せず）を構成する。
【００８９】
スラグの形成後、金型プレート３２５及び３２６を分離し、型成形部品（図示せず）を上述の任意の実施の形態について説明したのと同様の方法で取り出す。型成形部品を取り出した後、金型プレート３２５及び３２６を別のサイクルのために互いに合わせる。
【００９０】
ノズル３１４は、図１０ａ及び図１０ｂに示す実施の形態において、複数の金型キャビティ３２に供給する。別の態様では、図９に示す実施の形態と同様に、ノズル３１４で単一の金型キャビティ３２に供給することができるが、それでも、ゲート挿入体の部分でない別体のチップ３１６を有する。
【００９１】
ノズル１４について、マニホールドヒーター１２ａによって加熱することを説明してきた。この場合、マニホールドヒーター１２ａは、凝固したスラグを加熱するように形成されており、かくしてスラグヒーターの一部又は全部を構成する。
【００９２】
以上説明した実施の形態の各々において、例えば共通入口通路等のバルブピンの上流のゲート通路にスラグが形成される。別の態様では、スラグを共通入口通路自体の外側に形成してもよい。例えば、スラグは、ノズル溶融体チャンバ内でこれよりも上流に形成されてもよい。スラグは、ノズル溶融体通路４１のどこに形成されてもよい。
【００９３】
本発明のシステムにより、とりわけ、ノズル溶融体チャンバ及びノズルヒーターをノズルに設けることができる。これらは両方とも共通軸線を中心として同心であり、それでもバルブピンを実質的に溶融体流れの外側に保持する。これにより、溶融体チャンネルの横断面に沿った溶融体の温度分布が更に均等になり、これにより、型成形部品の品質を向上させることができる。
【００９４】
射出成形装置の特定の例を添付図面に示した。本発明のゲーティングシステムを組み込んだ射出成形装置は、任意の適当な種類の射出成形装置であってよく、図示の実施の形態に限定されないということは理解されよう。
【００９５】
以上の説明は好ましい実施の形態を構成するが、本発明は、特許請求の範囲の正しい意味から逸脱することなく、変形及び変更を行うことができるということは理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるゲーティングシステムを有する射出成形装置の側断面図である。
【図２ａ】バルブピンが開放位置で示してある、図１に示すゲーティングシステムの側断面図である。
【図２ｂ】バルブピンが閉鎖位置で示してある、図２ａに示す射出成形装置の側断面図である。
【図２ｃ】金型プレートが取り出し位置で示してある、図２ａに示す射出成形装置の側断面図である。
【図２ｄ】金型プレートが金型閉鎖位置で示してある、図２ａに示す射出成形装置の側断面図である。
【図３】本発明で使用するための変形例のゲーティングシステムの側断面図である。
【図４ａ】図３に示すバルブピンの異なる製造工程を示す側断面図である。
【図４ｂ】図３に示すバルブピンの異なる製造工程を示す側断面図である。
【図５】本発明で使用するための別の変形例のゲーティングシステムの側断面図である。
【図６】図５に示すバルブピンの側断面図である。
【図７】本発明で使用するための、図２ａ乃至図２ｄに示す装置の変形例の共通入口通路の拡大図である。
【図８ａ】バルブピンが開放位置にある、本発明の変形例によるゲーティングシステムの拡大側断面図である。
【図８ｂ】バルブピンが閉鎖位置で示してある、図８ａに示すゲーティングシステムの側断面図である。
【図８ｃ】金型プレートが取り出し位置で示してある、図８ａに示すゲーティングシステムの側断面図である。
【図８ｄ】金型プレートが金型閉鎖位置で示してある、図８ａに示すゲーティングシステムの側断面図である。
【図９】変形例のゲート通路構成を画成する金型ブロックを有する、本発明で使用するための射出成形装置の側断面図である。
【図１０ａ】バルブピンが開放位置にある、本発明の別の変形例によるゲーティングシステムの拡大側断面図である。
【図１０ｂ】バルブピンが閉鎖位置で示してある、図１０ａに示すゲーティングシステムの側断面図である。
【符号の説明】
【００９７】
１０  射出成形装置
１２  マニホールド
１２ａ  マニホールドヒーター
１４  ノズル
１６  金型ブロック
１８  ゲーティングシステム
２０  ランナ
２２  溶融体
２４  主ランナ入口
２６  ノズル溶融体チャンネル
２６ａ  ノズル入口
２７  ヒーター
２８  第１金型プレート
３０  第２金型プレート
３２  キャビティ
３２ａ  キャビティ入口
３３  ゲート通路
３４  共通入口部分
３６  ゲート挿入体
４１  溶融体流れ通路
４２  型成形部品
４２ａ  余分の凝固した溶融体
４３  冷却チャンネル
４４  バルブピン
４６  アクチュエータ
４７  リテーナ
４８  バルブピン本体
５０  バルブピンヘッド
５２  バルブピンチャンネル
【図１】
2004203047.tif 000003
【図２ａ】
2004203047.tif 000004
【図２ｂ】
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【図２ｃ】
2004203047.tif 000006
【図２ｄ】
2004203047.tif 000007
【図３】
2004203047.tif 000008
【図４ａ】
2004203047.tif 000009
【図４ｂ】
2004203047.tif 000010
【図５】
2004203047.tif 000011
【図６】
2004203047.tif 000012
【図７】
2004203047.tif 000013
【図８ａ】
2004203047.tif 000014
【図８ｂ】
2004203047.tif 000015
【図８ｃ】
2004203047.tif 000016
【図８ｄ】
2004203047.tif 000017
【図９】
2004203047.tif 000018
【図１０ａ】
2004203047.tif 000019
【図１０ｂ】
2004203047.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成16年2月23日(2004.2.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2004203047.tif 000021
【図２ａ】
2004203047.tif 000022
【図２ｂ】
2004203047.tif 000023
【図２ｃ】
2004203047.tif 000024
【図２ｄ】
2004203047.tif 000025
【図３】
2004203047.tif 000026
【図４ａ】
2004203047.tif 000027
【図４ｂ】
2004203047.tif 000028
【図５】
2004203047.tif 000029
【図６】
2004203047.tif 000030
【図７】
2004203047.tif 000031
【図８ａ】
2004203047.tif 000032
【図８ｂ】
2004203047.tif 000033
【図８ｃ】
2004203047.tif 000034
【図８ｄ】
2004203047.tif 000035
【図９】
2004203047.tif 000036
【図１０ａ】
2004203047.tif 000037
【図１０ｂ】
2004203047.tif 000038
【外国語明細書】
2004203047000001.pdf