(57)【要約】【課題】  加熱装置を受け入れるヒーター保持部分を備えたノズル本体を持つ射出成形システム（例えばノズル）を含むシステム及び方法を提供する。加熱装置は、ヒーター保持部分に取外し自在に固定される。【解決手段】  ノズルは少なくとも一つの平らな外面を有し、耐磨耗性で耐圧性の材料（例えばアエルメット）から製造できる。ヒーター保持部分のスロット及び加熱装置は、矩形形状、楔形状、又は任意の他の形状等の相補的形体を備えていてもよい。加熱装置は、受入れ領域を持つ保持装置を含むことができる。各受入れ領域は、ノズル本体から取り外すことができるヒーターを夫々受け入れる。ノズル本体には、ヒーター保持部分とヒーター装置との間をぴったりと接触させるクランプ機構が設けられている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形品を製造するように構成された射出成形システムにおいて、
射出マニホールド、及び
前記マニホールドと流体連通した、ノズル本体を含む射出ノズルであって、前記ノズル本体は、
溶融体チャンネル、
少なくとも一つの実質的に平らな外面、及び
前記ノズル本体の側部に沿って長さ方向に延びる細長いヒーター保持部分であって、前記溶融体チャンネルの中央軸線と平行な中央軸線を有し、加熱装置を内部に取外し自在に固定するように構成されたヒーター保持部分を含む、射出ノズルを含む、システム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記ノズル本体はアエルメットで形成されている、システム。
【請求項３】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記ヒーター保持部分のスロット及び前記加熱装置は矩形形状である、システム。
【請求項４】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記ヒーター保持部分のスロット及び前記加熱装置は楔形状である、システム。
【請求項５】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記ヒーター保持部分のスロット及び前記加熱装置は相補的形体である、システム。
【請求項６】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記加熱装置は、
一つ又はそれ以上の受入れ領域を持つ保持装置、及び
取外し自在に固定できる一つ又はそれ以上のヒーターを更に含み、
前記受入れ領域の各々はヒーターを夫々一つづつ受け入れる、システム。
【請求項７】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記ヒーター保持部分は、前記ノズル本体の前記側部の細長いスロットを含む、システム。
【請求項８】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記ノズル本体を前記システムから取り外さずに前記ヒーターを取り外すことができる、システム。
【請求項９】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記ノズル本体は、平らなノズル本体を含む、システム。
【請求項１０】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記ノズル本体は、平らなマイクロノズル本体を含む、システム。
【請求項１１】
請求項１に記載のシステムにおいて、ノズル本体及び加熱装置のアレイを更に含む、システム。
【請求項１２】
射出成形システム内で溶融体を加熱するための方法において、
前記溶融体をノズル本体の溶融体チャンネルに受け入れる工程、及び
前記ノズル本体の側部に形成された細長いヒーター保持部分の長さ方向スロットに固定された、取外し自在に固定されたヒーターを作動する工程を含む、方法。
【請求項１３】
射出成形装置の製造方法において、
マニホールドを形成する工程、
前記マニホールドと流体連通するノズルであって、溶融体チャンネルを備えたノズル本体及び長さ方向スロットを備えた細長いヒーター保持部分を持つノズルを形成する工程、及び
加熱装置を前記ヒーター保持部分の前記スロットに取外し自在に固定する工程を含む、方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法において、前記ヒーター保持部分の前記スロットに関して相補的形状を持つように前記加熱装置を形成する工程を更に含む、方法。
【請求項１５】
請求項１３に記載の方法において、一つ又はそれ以上のヒーターをヒーター支持装置の一つ又はそれ以上のヒーター受入れ区分に挿入することによって加熱装置を形成する工程を更に含む、方法。
【請求項１６】
射出成形ノズルにおいて、
溶融体チャンネル及びヒーター保持部分を含み、このヒーター保持部分は前記溶融体チャンネルの出口に隣接する開口部を有する射出成形ノズル本体、及び
前記ヒーター保持部分に取外し自在に固定された、前記開口部を架橋する表面を持つ加熱装置を含む、射出成形ノズル。
【請求項１７】
溶融体チャンネル及びヒーター保持部分を含み、このヒーター保持部分は、前記溶融体チャンネルの出口に隣接する開口部を一端に有し且つ平らな表面を他端に有するスロットを含む、射出成形ノズル本体、及び
前記ヒーター保持部分の前記スロットに取外し自在に固定された、前記ヒーター保持部分の前記スロットの前記平らな表面と接触する平らな表面を持つ加熱装置を含む、射出成形ノズル。
【請求項１８】
射出成形ノズルにおいて、
第１軸線を持つ溶融体チャンネル及び前記第１軸線と平行な中央軸線を持つヒーター保持部分を含む、射出ノズル本体、及び
前記ヒーター保持部分に取外し自在に固定された、前記ヒーター保持部分から第２軸線に沿った所定の方向に取外し自在の加熱装置を含む、射出成形ノズル。
【請求項１９】
請求項１８に記載の射出成形システムにおいて、前記第２軸線は、前記第１軸線に対して垂直であり、前記ヒーター保持部分は、前記ノズル本体の側部で長さ方向に延びる細長いスロットを含む、射出成形システム。
【請求項２０】
請求項１８に記載の射出成形システムにおいて、前記第２軸線は、前記第１軸線と平行であり、前記ヒーター保持部分は、前記溶融体チャンネルの出口に隣接する開口部を含む、射出成形システム。
【請求項２１】
射出成形ノズルにおいて、
実質的に平らな外面を持つ射出ノズル本体、
実質的に平らな内面を持つスロットを備えた、前記ノズル本体のヒーター保持部分、及び
平らな外面を持つヒーター装置を含み、前記ノズルの作動中、前記ヒーターの前記平らな外面及び前記ヒーター保持部分の前記スロットの前記平らな内面が接触する、射出成形ノズル。
【請求項２２】
射出成形システムにおいて、
外面及びノズル溶融体チャンネルに隣接する内面を備えたノズル本体を持つ射出ノズル、
外面を持つヒーター装置、及び
前記ノズル本体及び前記ヒーター装置が実質的にぴったりと接触しているけれども、取外し自在に固定されたままであるように、前記ヒーター装置にクランプ力を提供するように構成されたヒーター保持部分を含む、射出成形システム。
【請求項２３】
請求項２２に記載の射出成形システムにおいて、前記クランプ力は、前記ヒーター保持部分のばね様作用によって生成される、射出成形システム。
【請求項２４】
請求項２２に記載の射出成形システムにおいて、前記クランプ力は、前記ヒーター装置のスロットと前記ヒーター保持部分との間の締まり嵌めによって生成される、射出成形システム。
【請求項２５】
請求項２２に記載の射出成形システムにおいて、前記クランプ力は、前記ヒーター装置及び前記ヒーター保持部分のうちの一方の熱膨張によって生成される、射出成形システム。
【請求項２６】
請求項２２に記載の射出成形システムにおいて、前記クランプ力は、前記ヒーター装置と前記ヒーター保持部分のスロットとの間の摩擦嵌めによって生成される、射出成形システム。
【請求項２７】
請求項２２に記載の射出成形システムにおいて、前記クランプ力は、バイメタル製ヒーター保持部分を使用することによって生成される、射出成形システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９（ｅ）により、２００２年１２月１３日に出願された「ノズル及び取外し自在で交換自在の加熱装置を備えたノズルを製造するための方法」という標題の米国仮特許出願第６０／４３２，９８６号から得られる利点を主張するものである。同特許出願に触れたことにより、同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。
【０００２】
本発明は、取外し自在の加熱装置及びこれと関連した加熱装置クランプ機構を持つ射出成形ノズルの製造及び使用に関する。
【背景技術】
【０００３】
代表的には、射出成形ノズルは、溶融体チャンネルを備えており、ヒーターエレメントがこれと近接したノズル本体を有する。射出ノズルのヒーターは、理想的には、成形材料の溶融体の一定の一貫した粘度及び速度を発生し、これにより外観の均等な正確な物品を製造する。従来の射出成形システムでは、ヒーターが不適切に機能し始めた場合、又は完全に故障した場合、ノズル全体をマニホールド接続部から取り外して交換する必要がある。ノズルを取り外して交換するには、製造ラインを長時間に亘って停止する必要がある。ノズル全体を交換しなければならない費用のため、製造時間が非効率であるため、及びノズルの取外し及び交換中に無駄になる労働費のため、製造費が上昇する。
【０００４】
第１の種類のヒーターエレメントは、チューブ状ヒーター、フィルムヒーター、バンドヒーター、又は螺旋状コイルヒーター等の巻付けクランプヒーターである。これらの巻付けクランプヒーターは、溶融体チャンネルを均等に加熱するため、ノズル本体に巻付けられる。作業中にこれらの巻付けヒーターが機能を停止した場合、オペレータは、成形側からのアクセスが存在する場合、ａ）ヒーターを成形側からノズル上でノズルチップに向かって摺動させなければならず、又はノズルの前方からのアクセスがない場合、ｂ）ノズル全体を取り外さなければならない。ホットランナーノズル用クランプヒーターは既知であり、フォン・ブレンに付与された米国特許第５，４１１，３９２号、バルストリンに付与された米国特許第６，４０９，４９７号、シュミットに付与された米国特許第５，３６０，３３３号、ジェンコ等に付与された米国特許第６，０４３，４６６号、及びリーズ等に付与された米国特許第４，２６８，２４１号等に開示されている。これらの特許に触れたことにより、これら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。
【０００５】
ホットランナーの用途用の多くのクランプヒーターは、クランプ機構を組み込んだ円筒形ヒータースリーブに取り付けられたヒーターエレメントを使用する。ヒーターのクランプ機構により、ヒータースリーブとノズル本体との間をぴったりと接触させて熱伝達及び熱効率を最大にできる。多くの場合において、ヒーター又はスリーブをクランプ力の作用でノズル本体に押し付けることができるように、ヒーターエレメント又はヒータースリーブのいずれかに長さ方向又は軸線方向切れ目が設けられている。
【０００６】
別の種類のヒーターエレメントは、鋳込みヒーター、カートリッジヒーター、押し込みヒーター、及びヒートパイプヒーター等の埋設ヒーターであり、これらは、溶融体チャンネルの近くで及び／又は溶融体チャンネルの周囲で、ノズル本体の内側に全体が配置され（埋設され）る。これらの埋設ヒーターは、ノズル本体の内部とぴったりと接触して配置されるため、所望の熱プロファイル、所望の熱伝達、及び所望の熱効率を提供する傾向がある。埋設ヒーターは、取外し自在の巻付けヒーターよりも溶融体チャンネルに近接して配置される傾向がある。しかしながら、埋設ヒーターが不適切に機能する場合、又は故障した場合、ノズルを交換しなければならない。
【０００７】
第３の種類のヒーターは、カートリッジヒーター等の平射出成形ノズルヒーターに関する。ここでは、ヒーターはノズルの内側に配置され、及び／又はノズルの溶融体チャンネルの一方又は両方の側部（好ましくは両側）に、通常はノズル本体の内側に連結される。これらのヒーターは、代表的には平らな小ピッチノズルについて使用され、多くの場合、溶融体チャンネルの片側又は両側に配置される。これらのヒーターは、二つ又はそれ以上のノズルのアレイに組み込まれ、非常に限られた空間で使用される。
【０００８】
例えば、ハイテック社に譲渡されたドイツ国特許出願第ＤＥ１９７２３３７４号には、円筒形カートリッジヒーターを一つ又は二つ備えた小ピッチ用の平ノズルが教示されている。ハイテック社のヒーターは、全体がノズル本体に埋設されており、そのため、ノズルをシステムから外さないとヒーターを保守できない。別の例は、平らなケースによって取り囲まれたノズルを示す、ガンターに付与された米国特許第６，６１９，９４８号である。平らなケースは、一つ又は二つの円筒形埋設ヒーターエレメントを含む。しかしながら、ガンターのヒーターは、ノズルをマニホールドと接触させたままノズルケースから取り外すことができない。かくして、製造を完全に停止しなければならない。これらの特許に触れたことにより、これら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。  
射出成形ノズル用のこの他の埋設ヒーターの幾つかの例が、米国特許第４，８８２，４６９号、米国特許第４，８９９，４３５号、米国特許第４，９０６，３６０号、米国特許第４，９８８，８４８号、米国特許第５，０５２，１００号、米国特許第５，０５５，０２８号、米国特許第５，０９８，２８０号、米国特許第５，１３６，１４１号、米国特許第５，１４７，６６３号、及び米国特許第５，１８０，５９４号に記載されている。これらは全てトラカスに付与されたものである。これらの特許に触れたことにより、これら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。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、射出ノズルに埋設された故障したヒーターを、ノズルがマニホールドと接触したままで取り外すシステム及び方法が必要とされている。更に、作動停止及びノズル全体の取外しを必要とせずに比較的短時間でヒーターの取外し及び交換を行うことができるノズルが必要とされている。更に、ヒーターの熱伝達効率を高めるために取外し自在のヒーターのクランプ機能を改善した射出ノズルが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一実施形態は、成形部品を製造するように構成された射出成形システムを提供する。この射出成形システムは、加熱装置、マニホールド、及びこのマニホールドと流体連通したノズルを含む。ノズルはノズル本体を含む。ノズル本体は、溶融体チャンネル、少なくとも一つの実質的に平らな外面、及びノズル本体の側部に沿って長さ方向に延びる細長いヒーター保持部分を含む。このヒーター保持部分の中央軸線は、溶融体チャンネルの中央軸線と平行である。ヒーター保持部分は、ヒーターをその中に取外し自在に固定するように形成されている。
【００１１】
本発明の別の実施形態は、射出成形システム内で溶融体を加熱するための、以下の工程を含む方法を提供する。溶融体をノズル本体の溶融体チャンネルに受け入れる工程。ノズル本体の側部に長さ方向スロットとして形成された細長いヒーター保持部分に取外し自在に固定されたヒーターを作動させる工程。
【００１２】
本発明の別の実施形態は、少なくとも以下の工程を含む射出成形装置を製造する方法を提供する。マニホールドを形成する工程。溶融体チャンネル及びノズル本体の側部に長さ方向スロットとして形成された細長いヒーター保持部分を持つ、マニホールドと流体連通したノズルを形成する工程。ヒーター保持部分に加熱装置を取外し自在に固定する工程。
【００１３】
本発明の更に別の実施形態は、溶融体チャンネル及びヒーター保持部分を含む射出ノズル本体を含む射出成形ノズルを提供する。ヒーター保持部分は、溶融体チャンネルの出口と隣接した開口部を有する。ノズルは、更に、ヒーター保持部分に取外し自在に固定された加熱装置を含み、この加熱装置は開口部に亘って延びる表面を有する。
【００１４】
本発明の更に別の実施形態は、溶融体チャンネル及びこの溶融体チャンネルの出口と隣接した開口部を一端に有し且つ平らな表面を他端に有するスロットを備えたヒーター保持部分を有する射出ノズル本体、及びヒーター保持部分に取外し自在に固定された、ヒーター保持部分の平らな表面と接触する平らな表面を持つ加熱装置を含む、射出成形ノズルを提供する。
【００１５】
本発明の更に別の実施形態は、第１軸線を持つ溶融体チャンネル及び第１軸線と平行な中央軸線を持つヒーター保持部分を含む射出ノズル本体、及びヒーター保持部分に取外し自在に固定された、ヒーター保持部分から第２軸線に沿った所定の方向に取外し自在の加熱装置を含む、射出成形ノズルを提供する。
【００１６】
本発明の更に別の実施形態は、第１軸線を持つ溶融体チャンネル及び第１軸線と平行な中央軸線を持つヒーター保持部分を含む射出ノズル本体、及びヒーター保持部分に取外し自在に固定された加熱装置を含み、ノズル本体は、加熱装置をノズル本体内に少なくとも部分的に取外し自在に固定するクランプ装置として機能するように形成されている、射出成形ノズルを提供する。
【００１７】
本発明のこの他の実施形態、特徴、及び利点、並びに本発明の様々な実施形態の構造及び作動を添付図面を参照して以下に詳細に説明する。
【００１８】
本願に組み込んだ、本明細書の一部を構成する添付図面は、本発明を例示し、以下の説明とともに、本発明の原理を説明し、当業者が本発明を形成し使用するのを可能にするのに役立つ。
【００１９】
以下、添付図面を参照して本発明を説明する。添付図面において、同じ参照番号が同じ又は機能的に同様のエレメントに付してある。更に、参照番号の最も左側の数字は、その参照番号が最初に現れた図面を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
〔取外し自在／交換自在の一体型加熱装置〕
図１は、本発明の一実施形態によるシステム１００（例えばノズル）の側断面図を示す。システム１００は、溶融体チャンネル１０４を持つノズル本体１０２を含む。溶融体チャンネル１０４は、マニホールド１０６からノズルチップ１０８を通って延びる。ノズル本体１０２は、取外し自在に固定される加熱装置１１２（例えば、取外し自在／交換自在のヒーター）を受け入れるヒーター保持部分１１０（例えば、細長いヒーター保持部分）を更に含む。例えば、ヒーター保持部分１１０は、細長いスロット即ち長さ方向スロット１０３をノズル本体１０２の側部に備えている。ヒーター１１２を任意の種類の電源に接続できるカップラー１２０を介してヒーター１１２に電力を加えることができる。更に、ノズル本体１０２の一部又は全部を耐磨耗性及び耐圧性が高い材料（例えばアエルメット（Ａｅｒｍｅｔ）又は当該技術分野で既知の任意の他の材料）で形成できるということも理解されるべきである。
【００２１】
図２及び図３は、図１のＡ−Ａ線に沿ったノズル本体１０２の断面図である。図２では、取外し自在のヒーター１１２及びヒーター保持部分１１０のスロット１０３は矩形形状を有する。図３では、取外し自在のヒーター１１２及びヒーター保持部分１１０のスロット１０３は楔状形状を有する。ヒーター保持部分１１０のスロット又は開口部及び取外し自在のヒーター１１２は、相補的形状又は形体を備えているのがよく、全ての形状及び形体が本発明の範囲内に含まれるということは理解されるべきである。
【００２２】
この構成を使用した場合、ヒーター１１２が故障したり機能を完全に停止したときに取外し自在のヒーター１１２だけを取り外して交換すればよく、ノズル本体１０２全体を取り外す必要がない。ノズル本体１０２でなくヒーター１１２だけを取り外して交換することにより、保守中の停止時間が大幅に短かくなる。かくして、ヒーター１１２を取外し自在にすることにより、製造効率が向上する。これは製造時の停止時間が大幅に減少するためである。更に、ヒーター１１２を取外し自在にすることにより、保守費が大幅に減少する。これは、ヒーターだけを交換すればよく、ノズル本体１０２全体を交換しなくてもよいためである。
【００２３】
ノズル本体１０２は、マイクロノズル、平ノズル、又は熱ゲートやバルブゲート等を使用する任意の他のノズルシステムであってもよい。
【００２４】
従来、平ノズルを使用する場合、平ノズルアレイを互いに近づけて位置決めできる。かくして、内部に位置決めされた平ノズルのヒーターが故障したとき、平ノズルのアレイ全体を分解してヒーターが故障した平ノズルを交換するのに非常に時間がかかる。この煩わしく時間のかかるプロセスとは対照的に、本発明の実施形態によれば、平ノズル１０２の取外し自在及び／又は交換自在のヒーター１１２により、取外し及び交換を平ノズルアレイ全体を分解することなく迅速に且つ容易に行うことができる。
【００２５】
〔取外し自在／交換自在の加熱装置〕
図４は、本発明の一実施形態によるシステム４００（例えばノズル）の側断面図である。図５は図４のＢ−Ｂ線に沿ったノズル４００の断面図を示す。ノズル４００は、溶融体チャンネル４０４を持つノズル本体４０２を含む。溶融体チャンネル４０４は、マニホールド４０６からノズルチップ４０８を通って延びる。ノズル本体４０２は、更に、取外し自在に固定された加熱装置４１２（例えば取外し自在のヒーター）を受け入れるヒーター保持部分４１０（例えば細長いヒーター保持部分）を含む。ヒーター４１２を任意の種類の電源（図示せず）に接続できるカップラー４２０を介して加熱装置４１２に電力を加えることができる。
【００２６】
図４の実施形態では、加熱装置４１２は、ヒーター４１８の夫々を各々受け入れる一つ又はそれ以上の受入れ領域４１６を持つ保持装置４１４（例えば取外し自在のヒーターケーシング）を含む。二つの受入れ領域４１６及び二つのヒーター４１８だけが示してあるけれども、この説明を読むことにより当業者に明らかであるように、これよりも多くても少なくてもよいということは理解されるべきである。更に、ヒーター保持部分４１０の加熱装置４１２及びスロット４０３が矩形形状であるように示してあるが、任意の形状を使用でき、これらの全てが本発明の範疇にあるものと考えられるということは理解されるべきである。同様に、受入れ領域４１６及びヒーター４１８は任意の形状であるのがよく、これらの全てが本発明の範疇にあるものと考えられる。取外し自在の加熱装置を使用することの利点は、上文中に説明したのと同じである。
【００２７】
〔取外し自在／交換自在の一体型加熱装置の取外し〕
図６Ａ及び図６Ｂ、及び図７Ａ乃至図７Ｃは、部分的に及び／又は完全に埋設されたヒーターをノズルの溶融体チャンネルの対称軸線に対して様々な方向に（様々な軸線に沿って）取り外すことができるシステム（例えばノズル）の形体を例示する、本発明の様々な実施形態を示す。
【００２８】
図６Ａは、本発明の一実施形態によるノズル６００の側断面図を示す。図６Ｂは、図６ＡのＣ−Ｃ線に沿ったノズル６００の断面図を示す。ノズル６００は、溶融体チャンネル６０４を持つノズル本体６０２を含む。溶融体チャンネル６０４は、マニホールド６０６からノズルチップ（図示せず）を通って延びる。溶融体チャンネル６０４は、対称軸線６３０を有する。
【００２９】
ノズル本体６０２は、スロット６０３を持つヒーター保持部分６１０（例えば、細長いヒーター保持部分）を有する。スロット６０３は、取外し自在に固定される加熱装置６１２（例えば取外し自在のヒーター）を受け入れる。軸線６３２がヒーター保持部分６１０を通って軸線６３０に対して垂直に延びる。この実施形態では、ヒーター保持部分６１０は、以下に更に詳細に論じる受動的熱プロファイル装置６３４を含む。加熱装置６１２には、任意の種類の電源（図示せず）により、カップラー６２０を介して電力を加えることができる。この実施形態では、ヒーター装置６１２は温度センサ６４０（例えば熱電対）を含み、及び／又はノズル本体６０２が温度センサ６４２を含む。変形例では、温度センサを一つ備えた、又は全く備えていない、及び／又は受動的熱プロファイル装置を持たないノズル６００を本発明の範囲内で形成できる。
【００３０】
様々な実施形態において、受動的熱プロファイル（熱勾配）装置６３４は、溶融体チャンネル６０４の近くでの熱プロファイルを整えるのに使用できる。例えば、これは、空隙、又は熱伝導率又は断熱性がノズル本体６０２よりも高い特定の材料を使用して行うことができる。ノズル本体６０２からマニホールド６０６及びノズル６００のチップ部分（図示せず）まで、これらの構成要素の各々と周囲成形プレートとの接触により、熱損失が生じる。伝熱装置６３４を使用することにより、溶融体チャンネル６０４への熱流を増大、減少、又は均衡させ、存在することのある不均等な熱プロファイルを打ち消すことができる。
【００３１】
様々な実施形態において、ノズル６００全体又はノズル本体６０２は、銅、銅合金、及び／又は任意の等価の高熱伝導率材料で製作できる。ノズル本体６０２は、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、断熱性材料（例えばセラミックス又はその等価物）製のスリーブ、プレート、又は層６５０によってカバーできる。
【００３２】
図７Ａは、本発明の一実施形態によるシステム７００（例えばノズル）の側断面図を示す。ノズル７００は、溶融体チャンネル７０４を持つノズル本体７０２を含む。溶融体チャンネル７０４は、マニホールド７０６からノズルチップ（図示せず）を通って延びる。溶融体チャンネル７０４は対称軸線７３０を含む。ノズル本体７０２は、更に、スロット７０５を持つヒーター保持部分７１０を含む。スロットは、取外し自在に固定された加熱装置７１２（例えば取外し自在のヒーター）を、溶融体チャンネル７０４の出口７０３と隣接した成形端開口部７０１を通して受け入れる。取外し自在の加熱装置７１２は、対称軸線７３６を含む。加熱装置７１２には、カップラー７６２に接続される接続カップラー７２０によって電力を加えることができる。これは、加熱装置７１２をヒーター保持部分７１０のスロット７０５内に閉鎖装置７６０を使用して封入した後に行われる。カップラー７６２は、ヒーター７１２を任意の種類の電源（図示せず）に接続できる。
【００３３】
ヒーター保持部分７１０は、カップラー７２０をカップラー７６２と一杯に係合させたとき、加熱装置７１２の平らな表面７６６と実質的に接触するように形成された少なくとも一つの平らな表面７６４を含む。カップラー７２０及びカップラー７６２をひとたび完全に係合させた後、表面７６４及び７６６を接触させ、電力を加熱装置７１２に供給してこれを作動させることができる。
【００３４】
一実施形態では、図７Ｂ及び図７Ｃで最もよくわかるように、溶融体チャンネル７０４は、任意の適当な耐磨耗性の高い材料７７０（例えばカーバイド、タングステンカーバイド、等）で形成できる。
【００３５】
図７Ｂ及び図７Ｃは、図７ＡのＤ−Ｄ線に沿った本発明の一実施形態によるノズル７００の断面図を示す。図７Ｂ及び図７Ｃの主な相違点は、ヒーター保持部分７１０のスロット７０５の形状である。図７Ｃでは、ヒーター保持部分７１０のスロット７０５は矩形又は正方形形状であるのに対し、図７Ｂのヒーター保持部分７１０のスロット７０５は円形形状である。上文中に論じたように、この他の形状も使用できるということは理解されるべきである。
【００３６】
図６Ａ及び図６Ｂの実施形態では、ヒーター６１２をヒーター保持部分６１０から軸線６３２に沿って（この軸線の方向に）取り外すのに対し、図７Ａ及び図７Ｂに示す実施形態では、ヒーター７１２をヒーター保持部分７１０から軸線７３６に沿って（この軸線の方向に）取り外す。更に、図６Ａ及び図６Ｂでは、加熱装置６１２は、ノズル本体６０２の長さ方向開口部又は長さ方向スロットとしてスロット６０３が形成されたヒーター保持装置６１０に受け入れられている（即ち加熱装置６１２はヒーター保持部分６１０に部分的に埋め込まれる）のに対し、図７Ａ乃至図７Ｃでは、加熱装置７１２は、ノズル本体７０２の成形端にキャビティとして形成されたヒーター保持部分７１０のスロット７０５に受け入れられている。図７Ａでは、加熱装置７１２は、カバー７６０の使用によりノズル本体７０２に完全に埋め込まれるものと考えられるのに対し、図７Ｂ及び図７Ｃでは、加熱装置７１２はノズル本体７０２に部分的に埋め込まれているものと考えられる。
【００３７】
〔クランプ機能〕
上文中に論じたヒーター保持部分及びヒーター装置は、ヒーター保持部分によってヒーター装置にクランプ力を及ぼすことができるように製造できる。これは、ヒーター装置をノズルに保持するのにクランプを必要とする上文中に論じた従来のシステムとは対照的である。クランプ力により、作動中又は任意の他の所望の時期にヒーター装置をヒーター保持部分内に（即ちノズル本体の溶融体チャンネルの近くに）ぴったりと接触した状態に保持できる。これにより、ヒーター装置とノズル本体との間にほとんど隙間を残さない。これは、ヒーター装置をヒーター保持部分に取外し自在に固定できる状態を保持しつつ行うことができる。このクランプ力は、ヒーター保持部分及び／又はヒーター保持部分とヒーター装置の組み合わせの形状又は構成に基づいて行うことができる。
【００３８】
一例では、図２に示す実施形態では、ヒーター保持部分１１０の「ばね様」作用、又は保持部分１１０のヒータースロット１０３とヒーター装置１１２との間の締まり嵌め又は摩擦嵌めのいずれかを使用し、ヒーター装置１１２をヒーター保持部分１１０に取外し自在に固定するのに十分なクランプ力を発生するのに使用できる。締まり嵌め又は摩擦嵌めは、スロット１０３及びヒーター装置１１２の一方又は両方に設けられた表面テクスチャー又はコーティングによって行うことができる。システム１００が低温（例えば室温、等）である場合からシステム１００が高温（例えばシステムの作動中）である場合まで、クランプ力の量を大きくすることができる。これは、ヒーター装置１１２のケーシング及び／又はヒーター保持部分１１０の熱膨張によって行うことができ、これによりヒーター装置１１２とノズル本体１０２との間の隙間を減少する。
【００３９】
別の例として、図３に示す実施形態では、同じ機能を使用して図１の実施形態と同様のクランプ力を発生できる。更に、ヒーター装置１１２の楔形状及びヒーター装置１１２を受け入れるためのヒーター保持部分１１０のスロット１０３の相補的形体に基づき、更に高い量のクランプ力を発生できる。これは、テーパ形状の相互作用により追加のクランプ力が発生するためである。
【００４０】
上文中に論じた他の実施形態は、同様の又は異なるクランプ機構を備えていてもよい。例えば、ヒーター装置及びヒーター保持部分のいずれか一方又は両方にバイメタル金属を使用することにより、これらの二つの間にクランプ力を発生できる。
【００４１】
〔結論〕
本発明の様々な実施形態を上文中に説明したけれども、これらは単なる例として提供されたものであって、限定ではない。本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、形態及び詳細における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明らかであろう。かくして、本発明の範囲は上述の例示の実施形態のいずれによっても限定されてはならず、特許請求の範囲及びその等価物によってのみ定義されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態による取外し自在の加熱装置を含むノズルの側断面図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態による、図１のＡ−Ａ線に沿ったノズルの横断面図である。
【図３】図３は、本発明の別の実施形態による、図１のＡ−Ａ線に沿ったノズルの横断面図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態による取外し自在の加熱装置を含むノズルの側断面図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態による、図４のＢ−Ｂ線に沿ったノズルの横断面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、本発明の一実施形態による取外し自在の加熱装置を含むノズルの側断面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本発明の一実施形態による、図６ＡのＣ−Ｃ線に沿ったノズルの横断面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、本発明の一実施形態による取外し自在の加熱装置を含むノズルの側断面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、本発明の様々な実施形態による、Ｄ−Ｄ線に沿ったノズルの横断面図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、本発明の様々な実施形態による、Ｄ−Ｄ線に沿ったノズルの横断面図である。
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【外国語明細書】
2005132088000001.pdf