(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融体混合装置であって、
出口領域(１８)を有する流路(１４)を有し、前記流路(１４)内に細長い部材(３６)が配置されており、
前記流路(１４)を画成する面の所定の領域に第１螺旋溝(４６)が前記細長い部材(３６)に向かい合うようにして形成されており、前記出口領域(１８)に向けて前記第１螺旋溝の深さが減少するようにされており、
前記面の所定の領域における前記第１螺旋溝(４６）の非形成領域に存する前記第１螺旋溝と前記第１螺旋溝との間の領域であるランド（４８）は、前記細長い部材からのクリアランスを有しており、前記クリアランスは、前記出口領域(１８)に向かって増大しており、
前記溶融体混合装置の前記流路内の樹脂は、前記第１螺旋溝を通して螺旋方向に流れ、前記ランドに沿って前記細長い部材の軸方向に流れ、成形サイクルの間に形成される成形品のキャビティ側表面からウエルドラインを減少させるために、前記流路を画成する面と前記細長い部材（３６）との間を樹脂が流れ且つ前記出口領域(１８)から流れ出るようにさせる、
溶融体混合装置。
【請求項２】
更に、第２螺旋溝が前記細長い部材(３６)上に形成されている請求項１に記載の溶融体混合装置。
【請求項３】
成形品におけるウエルドラインを排除するために、前記流路(１４)を画成する面と前記細長い部材(３６)との間を樹脂が流れ且つ前記出口領域(１８)から流れ出るようにさせる、請求項１に記載の溶融体混合装置。
【請求項４】
前記流路(１４)を画成する面と前記細長い部材(３６)との間を樹脂が流れ且つ前記出口領域(１８)から流れ出るようにさせることにより、欠陥が、前記成形品の前記コア側表面に分布させられる請求項３に記載の溶融体混合装置。
【請求項５】
ウエルドラインが、前記成形品の前記コア側表面及び前記キャビティ側表面から排除される請求項２に記載の溶融体混合装置。
【請求項６】
前記細長い部材(３６)が、トーピードである請求項１ないし５のいずれか一項に記載の溶融体混合装置。
【請求項７】
前記細長い部材(３６)が、使用中、前記樹脂の流れを制御すべく作用する可動弁ステム(７４)である請求項１ないし５のいずれか一項に記載の溶融体混合装置。
【請求項８】
前記細長い部材(３６)が、弁ステムガイド(１１６)である請求項１ないし５のいずれか一項に記載の溶融体混合装置。
【請求項９】
前記流路(１４)が、ゲートインサート(３０)内に配置されている請求項１ないし５のいずれか一項に記載の溶融体混合装置。
【請求項１０】
前記ゲートインサート(３０)が、ホットランナーマニホールド内に配置されている請求項９に記載の溶融混合装置。
【請求項１１】
前記ホットランナーマニホールドが、金型内に配置されている請求項１０に記載の溶融体混合装置。
【請求項１２】
前記流路(１４)が、スプルーバー(１２ａ)内に配置されている請求項１ないし５のいずれか一項に記載の溶融体混合装置。
【請求項１３】
前記流路(１４)が、ホットランナーマニホールド内に配置されている請求項１ないし５のいずれか一項に記載の溶融体混合装置。
【請求項１４】
インサート(４２)の内部に前記流路の一部が形成されていて、前記細長い部材(３６)が前記インサートに形成された流路内に配置されている請求項１ないし５のいずれか一項に記載の溶融体混合装置。
【請求項１５】
ノズルチップ(２２’)の内部に前記流路の一部が形成されていて、前記細長い部材(３６)が前記ノズルチップに形成された流路内に配置されている請求項１ないし５のいずれか一項に記載の溶融体混合装置。
【請求項１６】
前記成形品内の応力を減少させるための第１環状セクション(５０)を前記第１螺旋溝(４６)の下流に具備している請求項１又は請求項２に記載の溶融体混合装置。
【請求項１７】
前記成形品における厚みの変動を減少させるための第２環状セクション(５２)を前記第１環状セクション(５０)の下流に具備している請求項１６に記載の溶融体混合装置。
【請求項１８】
前記第１螺旋溝(４６)が、半円形の断面である請求項１に記載の溶融体混合装置。
【請求項１９】
前記第１螺旋溝(４６)及び前記第２螺旋溝が、半円形の断面である請求項２に記載の溶融体混合装置。
【請求項２０】
前記ランド(４８)の一部が、前記細長い部材(３６)に結合されており、且つ、前記ランド(４８)と前記細長い部材(３６)とのクリアランスが前記出口領域(１８)に向かって増大している請求項１又は請求項２に記載の溶融体混合装置。
【請求項２１】
前記樹脂の流れが、使用中、徐々に、前記ランド(４８)上で軸方向になる請求項１又は請求項２に記載の溶融体混合装置。
【請求項２２】
前記細長い部材(３６)と前記ランド(４８)との間の初期クリアランスが、少なくとも０.０５ｍｍである請求項１又は請求項２に記載の溶融体混合装置。
【請求項２３】
前記溶融体混合装置が、ノズルチップ(５８)とスリーブ(６２)とキャップ(６０)とを更に備えており、前記キャップ(６０)は、前記ノズルチップ(５８)と係合して前記スリーブ(６２)を前記流路(１４)内に固定している請求項１又は請求項２に記載の溶融体混合装置。
【請求項２４】
前記出口領域(１８)に隣接してドーム領域(２８)を形成しているゲートインサート(３０)を更に備え、前記キャップ(６０)が、前記ドーム領域(２８)に対するシール部を形成している請求項２３に記載の溶融体混合装置。
【請求項２５】
作動中、樹脂が金型内のキャビティ(２０)へ進むのを可能にするゲートが前記ゲートインサート(３０)に設けられている請求項２４に記載の溶融体混合装置。
【請求項２６】
前記流路内を流れる樹脂とは異なる第２の樹脂を金型内のキャビティに搬送するための第２流路(２１４)を更に備え、前記第２流路は、前記出口領域と通じている第２出口領域（２１８）を有している請求項１又は請求項２に記載の溶融体混合装置。
【請求項２７】
前記第２流路(２１４)を画成する面の所定の領域に第２の螺旋溝(２４６)が形成されている請求項２６に記載の溶融体混合装置。
【請求項２８】
前記第２の流路（２１４）は、対向する面により形成されており、前記対向する面の一方の所定の領域に第２の螺旋溝(２４６)が形成されていて、前記第２出口領域(２１８)に向けて前記第２の螺旋溝の深さが減少するようにされており、前記対向する面の一方の面の所定の領域における前記第２の螺旋溝(２４６）の非形成領域に存する前記第２の螺旋溝と前記第２の螺旋溝との間の領域である第２のランド（２４８）は、前記対向する面の他方の面からの第２のクリアランスを有しており、前記第２のクリアランスは、前記第２出口領域(２１８)に向かって増大しており、前記第２の流路内の樹脂は、前記第２の螺旋溝(２４６)を通して螺旋方向に流れ、前記第２のランド(２４８)に沿って軸方向に流れ、前記第２出口領域(２１８)から流れ出る請求項２７に記載の溶融体混合装置。
【請求項２９】
材料の溶融体を金型に射出成形する方法であって、前記方法は、
材料の溶融体の流れを溶融体流路内に生成し、前記流路内に配置されている細長い部材の周囲を通って前記溶融体が流れるようにさせ、
前記流路を画成している面の所定の領域において前記細長い部材に対向するように形成された少なくとも１つの螺旋溝に沿って前記溶融体を螺旋方向に流れさせ、
前記流路を画成している面の前記所定の領域における溝と溝との間の領域であるランドと、該ランドに対向する細長い部材の外面との間で前記溶融体の少なくとも一部に前記細長い部材の軸方向に沿う流れを生じさせ、前記溶融体の軸方向に沿う流れは前記流路の出口領域に向けて増大するようにされており、かつ前記溶融体の螺旋溝に沿う螺旋方向の流れは前記流路の出口領域に向けて減少するようにされており、
前記溶融体を前記流路の出口領域から金型のキャビティへ移送する、ことを特徴とする方法。
【請求項３０】
成形品のコア側表面を改善すべく、前記細長い部材(３６)上に形成された第２螺旋溝に沿って前記樹脂の溶融体の少なくとも一部を流れさせることを更に含む請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記流路を画成している面と前記細長い部材との間を樹脂の溶融体が流れるようにさせることにより、ウエルドラインが、成形品のキャビティ側表面から排除される請求項２９の方法。
【請求項３２】
前記流路を画成している面と前記細長い部材との間を樹脂が流れるようにさせることにより、欠陥が、成形品のコア側表面に分布させられる請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記流路を画成している面と前記細長い部材との間を樹脂が流れるようにさせることにより、ウエルドラインが前記成形品の前記コア側表面及び前記キャビティ側表面から排除される請求項３０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
溶融体ストリーム内にトーピード又は弁ステムを有しているホットランナーインジェクションノズルは、通常、完成品におけるウエルドライン欠陥を生成し、これらのウエルドライン欠陥は、それらの障害物によって分割され且つそれらの下流でリフォームしなければならない溶融体ストリームにより、引き起こされる。本発明は、改良されたインジェクションノズル及び方法であって、それらのウエルドラインを排除し又は著しく最小にするための改良された流れチャンネル構成（流路構成）を備えており、同時に、より速い色換え遂行能力を生じさせるものを提供する。
【０００２】
【発明の背景】
プラスチック溶融体が、途中でホットランナーシステムを通って金型キャビティへ流れる場合、トーピード、支持フィン及びブレード、弁ステム、ステムガイド又は支持ブレードのような障害物を通過すべく、それは、時々、単一で一体の円筒状の流れの塊から分かれなければならない。そのようにして分割されると、分岐した路からの溶融体ストリームは同時に戻って来るので、妨害された溶融体ストリームは、障害物の下流で再結合し、そこで少なくとも１つのウエルドラインを形成する。そのようなウエルドラインは、均質になるように再混合されなければ、その後も、溶融体ストリーム内に存在し続け、金型キャビティから形成された成形品に欠陥即ち筋として現れる。また、溶融体の色を換えつつある時に、それらの流れ障害物に捕獲され又はくっついている旧の色を流し去るのに、かなりの量の樹脂が、無駄に使用される。
【０００３】
Ｏｓｕｎａ−Ｄｉａｚへの米国特許第４,２６６,７２３号及びＧｅｌｌｅｒｔへの米国特許第４,２７９,５８８号は、熱伝導性トーピードの例である。Ｍａｎｎｅｒへの独国特許ＤＥ３２ ４９ ４８６号及びＫｒｕｍｍｅｎａｃｈｅｒへの欧州特許第０ ６３８ ４０７号は、溶融体ストリーム内へ延びているフィンを有しているノズルチップによって案内される弁ステムを示している。これらの全ては、溶融体の流れの障害物の例である。
【０００４】
Ｂａｂｉｎへの米国特許第５,４０５,２５８号は、トーピードを有しているホットランナーノズルを示しており、そのトーピードは、その長さに沿って上流の溶融体から吸収した熱をゲート領域へ伝えるべく使用されている。トーピードは、溶融体ストリーム内に位置させられていると共に、螺旋ブレードによって支持されており、それらの螺旋ブレードは、より丈夫な製品をゲート領域において提供するのを助けるべく、溶融体がそれらを通過する際に溶融体に渦運動を生じさせる。溶融体ストリームは、トーピードを通過すべく、トーピード上流の円筒状ストリームから環状ストリームへ分かれる。それは、また、多数の螺旋ブレードの両側を通過すべく、上記環状ストリームにおいて更に分割される。ブレードの下流において、溶融体は、成形品における筋として現れ得るウエルドラインを形成しつつ、環状チャンネル内で短時間のうちに再結合する。
【０００５】
Ｇｅｌｌｅｒｔ等への米国特許第５,８４９,３４３号は、ステム案内ノズルチップを有している弁ゲートノズルを示しており、そのステム案内ノズルチップは、溶融体が、弁ステムを通り抜けるべく円筒状流れから環状流れへ先ず分かれ、次いで、ステムをチップに支持する螺旋フィンを通り抜けるべく再び分かれることを、引き起こす。'２５８のトーピードバージョンにおけるように、溶融体は、螺旋ブレードを通過すべく更に分割し且つ再び再結合しなければならない。
【０００６】
上述した全ての例における流れの再結合は、通常、成形品にウエルドラインが現れることを引き起こし、また、色換えが、長々しく且つ高価になる。
【０００７】
溶融体をホットランナーノズル内で混合する幾つかの試みが、Ｍａｕｓ等への米国特許第４,９６５,０２８号、ＭｃＧｒｅｖｙへの米国特許第５,５１３,９７６号、Ｇｅｌｌｅｒｔへの欧州特許第０ ５４６ ５５４号、及びＧｅｌｌｅｒｔへの独国特許ＤＥ３２ ０１ ７１０号に示されている。インジェクション成形機のノズル内に設けられている螺旋溝ミキサーが、Ｈｅｈｌへの墺国特許第２３１６９６号に示されている。これらの全ての例は、障害物の下流で再結合しなければならないところの分離している路内へと溶融体ストリームを更に分割し、そして、このことは、流れ欠陥を成形品に生成しがちである。
【０００８】
Ｈｕｍｅ等への米国特許第５,５４５,０２８号は、半トーピード式を有しているホットランナーチップを示しており、その半トーピード式においては、トーピードの外面が、単一の円筒状入口流れを、チップを通過する環状流れへ変換する流れチャンネルを備えている。しかしながら、'０２８特許は、チップ本体の内側における溝、膠着を排除する初期間隙即ち初期クリアランス、溝付セクションにおける流れ変換による残留応力を低減させる緩和ゾーン、又は溝付ゾーンにおいて発生させられた厚みの変動を減少させる流れ制限ゾーン即ち均整化ゾーンを示していない。
【０００９】
押出成形において使用される螺旋マンドレルダイにおいては、単一の又は多数の入来円筒状溶融体ストリームは、インフレートフィルム押出成形のような連続プロセスにおいて、単一の環状流出ストリームへ変換され得る。Ｔｅｎｇへの米国特許第５,７８３,２３４号及び米国特許第５,９００,２００号は、ホットランナー弁ゲートノズルにおけるその一の応用を示しており、そのホットランナー弁ゲートノズルにおいては、螺旋エレメントが、比較的大径の弁ステムに形成されていると共に、金型キャビティのゲートから比較的離れて位置させられている。以下の参考文献への参照が、なされるべきである。“Ａｎａｌｙｓｉｓ  ｆｏｒ  Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ  Ｄｉｅ  Ｄｅｓｉｇｎ”ｂｙ  Ｂ．Ｐｒｏｃｔｏｒ，ＳＰＥ  ＡＮＴＥＣ，Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ，Ｄ．Ｃ．，ｐａｇｅｓ  ２１１−２１８（１９７１）；“Ｔｈｅ  Ｎｕｔｓ  ａｎｄ  Ｂｏｌｔｓ  ｏｆ  Ｂｌｏｗｎ−Ｆｉｌｍ  Ｄｅｓｉｇｎ”ｂｙ  Ｃ．Ｒａｕｗｅｎｄａａｌ，Ｐｌａｓｔｉｃｓ  Ｗｏｒｌｄ，ｐａｇｅｓ  ８５−８７（１９９１）；及び“Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ  Ｄｉｅｓ  ｆｏｒ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ  ａｎｄ  Ｒｕｂｂｅｒ”ｂｙ  Ｗ．Ｍｉｃｈａｅｌｉ，Ｃａｒｌ  Ｈａｎｓｅｒ  Ｖｅｒｌａｇ，Ｍｕｎｉｃｈ，ＩＳＢＮ  ３−４４６−１６１９０−２（１９９２）。
【００１０】
従って、本発明の主要な目的は、改良された溶融体流れミキサー用の方法及び装置であって、インジェクション成形機の至る所に配置されるものを提供することである。
【００１１】
本発明の更なる目的は、上述したような改良されたノズル及び方法であって、完成品におけるウエルドラインを排除し又は著しく最小にするものを提供することである。
【００１２】
本発明の更なる目的は、上述したような改良されたノズル及び方法であって、速色換え遂行能力(fast color change performance)を生じさせるものを提供することである。
【００１３】
本発明の更に別の目的は、改良されたコインジェクションノズル及び方法であって、成形品におけるウエルドライン及び窪みを排除し又は著しく減少させるものを提供し、また、２つ以上の材料の同時コインジェクションの改良された方法をも提供することである。
【００１４】
本発明の更なる目的及び利点は、以下で明らかになろう。
【００１５】
【発明の概要】
本発明によると、上述した目的及び利点が、容易に達成される。
【００１６】
本発明のミキサーは、樹脂流れ用の流れチャンネルであって、溶融樹脂を受容するための入口領域と金型キャビティ及びその外面に溶融樹脂を移送するための出口領域とを有しているものと；出口領域に隣接している、可動弁ステム又は弁ステムガイド又はトーピードとしての、流れチャンネル内に延在している細長いシャフトと；流れチャンネルの外面に形成されており且つシャフトに面している少なくとも１つの螺旋溝であって、出口領域に向かって深さを減らしており、前記溝に隣接しているランドは出口領域に向かってクリアランスを増しており、前記溝は流れチャンネルの外面に好適に刻設されている、ものとを具備しており、樹脂の螺旋方向流路が、螺旋溝を通して設けられており、且つ、樹脂の軸方向流路が、ランドの上に設けられている。シャフトは、トーピード又は弁ステム又は弁ステムガイドであってよい。好適に、スリーブが、細長いシャフトに隣接して、流れチャンネル内に設けられており、この場合、溝は、スリーブに形成されている。通常、ランドの一部が、シャフトに、結合され、プレス嵌めされ又はテーパーロックされ若しくはテーパー着座させられており、そして、ランドは、出口領域に向かって、シャフトに対するクリアランスを増している。
【００１７】
本発明のインジェクション成形法は、インジェクションノズル内の、外面を有している流れチャンネルへ溶融樹脂を供給することであって、その流れチャンネルは、入口領域から、前記溶融樹脂を金型キャビティへ移送するための出口領域まで、前記ノズル内に延在している、ものと；出口領域に隣接させて細長いシャフトを流れチャンネル内に設けることと；溶融樹脂を少なくとも１つの溝へ移送し且つ樹脂を溝から出口領域へ移送することであって、ランドが前記溝に隣接しており、前記溝は流れチャンネルの外面に形成されている、ものと；出口領域に向かって溝の深さを減少させ且つ出口領域に向かってランドのクリアランスを増大させることと；これらにより、螺旋溝を通る螺旋方向流路内とランドの上の軸方向流路内とに樹脂を流すこととを具備している。
【００１８】
本発明の更なる特徴は、以下で明らかになろう。
【００１９】
【好適な実施形態の詳細な記載】
押出成形に使用される螺旋マンドレルダイにおいて、溶融体ストリームは、先ず、星形分配装置又はリング形分配装置を用いて、幾つかの別々のストリームに分割される。次いで、ストリームは、多条ねじのようにしてマンドレルに刻設されている別々の螺旋チャンネル内へ供給される。流れの方向において、チャンネルの深さは、連続的に減少していると共に、マンドレルとダイの内壁との間の間隙は、連続的に増加している。これは、最初は閉螺旋内に閉じ込められている流れストリームが、広くなっていく間隙内へそれが出て行くので、２つのストリームに分割することを引き起こす。一のストリームは、螺旋方向に連続している、マンドレルの壁に接する螺旋チャンネルの中を流れ続ける一方、第２のストリームは、螺旋チャンネル仕切体のランドの上を流れ且つ軸方向に流れる。螺旋チャンネルの深さは減少するので、ますます多くの樹脂が、軸流れ方向に加えられる。この結果、流れストリームは、ウエルドラインを生成することなく且つ機械的な均質性及び溶融温度の均一性を増大させつつ、螺旋流れ方向から軸流れ方向へ徐々に変化する。この動作の機能は、米国特許第４,９６５,０２８号によっては教示されておらず、その米国特許第４,９６５,０２８号は、チップの環状流れセクションを通して、壁のクリアランスを増大させると同時に、チャンネルの深さを減少させることを、教示していない。
【００２０】
螺旋マンドレルダイの設計理論がホットランナーのノズルチップに適用される場合、トーピードインサートの外面に刻設されている螺旋チャンネルにより、ゲートとは反対側の金型コアー面に接する成形品の表面からウエルドラインが完全に排除される一方、それでもなお、ゲートに隣接する金型キャビティ面に接して形成される反対側の表面に欠陥が生じ得る、ということが、見出されている。このアプローチは、米国特許第５,７８３,２３４号及び米国特許第５,９００,２００号に示されている。対照的に、螺旋チャンネルが、本発明に従って、トーピードに対向しているノズルチャンネルの外面に刻設されていると、ゲートに隣接する金型キャビティ面に接する成形品の表面から、ウエルドラインが、完全に排除される一方、それでもなお、ゲートとは反対側の金型コアー面に接して形成される反対側の表面に、欠陥が、残り得る。殆どの場合において、この金型キャビティで形成される面は、成形品の外側の面即ち見られる面であるので、このノズル構成は、より好適な動作を示す。
【００２１】
同様に、ウエルドラインの無い両方の表面を有する製品を得るべく、環状チャンネルセクションの両側に螺旋チャンネルを有しているノズルチップ構成であって、本発明の好適な実施形態によって意図されてもいるものが、要求されている。
【００２２】
構成における他の変形例は、以下の詳細な記載から明らかになろう。
【００２３】
図１を参照するに、トーピード式インジェクションノズル１０であって、ホットランナーハウジング１２と、このハウジング内の円筒状溶融体流れチャンネル（円筒状溶融体流路）１４とを備えているものが、示されている。流れチャンネル（流路）１４は、その外面１５と、溶融樹脂を受容するための入口領域１６と、溶融樹脂を金型キャビティ２０に移送するための出口領域１８とを備えている。ノズルチップ保持器２４であって、通常、チタンのような熱絶縁材料で作られているものが、ノズルハウジング前端部即ちノズルチップ２２内へ螺入させられており、そのノズルチップ保持器２４は、ゲートインサート３０のドーム領域２８に対するシール部２６をも形成しており、もって、ノズルを通って流れる溶融樹脂は、ゲート３２を通って金型キャビティ２０に入る前に、ドーム領域２８を満たす。シール部２６は、また、ノズルハウジング１２を取り囲んでいる絶縁空間３４内へ溶融樹脂が漏れるのを防止する。
【００２４】
流れチャンネル１４内に延在している、細長いトーピード３６が、出口領域１８に隣接して設けられている。トーピードは、湾曲した後部領域３８と、ゲート３２まで延びている、先の尖った前部領域４０とを有している。チップ保持器２４は、結合領域４４においてトーピード３６に溶接又はろう付けされているスリーブ４２と係合することにより、トーピードを所定の場所に捕捉している。トーピードは、好適に、ベリリウム銅合金又は炭化タングステンのような熱伝導性材料で作られている一方、スリーブは、鋼又は炭化タングステンのような耐磨耗性材料であって、ことによると、放電加工(ＥＤＭ)、粉末金属成形、切削、ブローチング、鋳造及びタッピング又は他の適切な方法によって加工されるもので作られ得る。
【００２５】
トーピード３６の外面は、円筒状である。スリーブ４２の露出面は、少なくとも１つの螺旋溝４６を備えている。スリーブ４２の露出面は流れチャンネル１４の外面１５を少なくとも部分的に形成しているので、少なくとも１つの螺旋溝４６は、流れチャンネルの外面に形成されていると共に、図１において認識され得るように、流れチャンネルの外面に刻設されている。更に、上記螺旋溝は、トーピード３６に面している。
【００２６】
ランド４８が、上記溝に隣接して設けられている。その溝は、出口領域１８に向かって且つゲート３２に向かって深さを減らすようにして、形成されている。ランド４８は、スリーブ４２の上流端部における結合領域４４において、トーピード３６に結合されている。ランド４８は、初期クリアランスを提供していると共に、出口領域１８に向かって且つゲート３２に向かってトーピード３６に対するクリアランスを増している。初期クリアランスは、任意の特徴であり、そして、好適に、少なくとも０.０５ｍｍである。この初期クリアランスは、螺旋溝と螺旋溝との間に発生させられる死点内に膠着し得る樹脂の除去をそれが可能にするので、色換え遂行能力にとって重要である。さもなければ、樹脂は、小さい初期クリアランスの部分を満たし、そこに長期間に亘って膠着して色換えを非常に長々しくしがちになるであろう。また、樹脂は、それが分解して溶融体ストリーム内へ移動するまで、そこに膠着し得る。しかしながら、少なくとも０.０５ｍｍの初期クリアランスにより、ランドとシャフトとの間の接触部の端における、その突然の、はっきりとしたクリアランスは、溶融体ストリームが溝と溝との間の円周内を流れて死点をきれいにすることを、可能にする。
【００２７】
従って、作動時において、溶融流れは、流れチャンネル１４の入口端部１６から流れチャンネル１４の出口端部１８に向かって、流れチャンネルの環状部分を通って流れる。溶融体は、出口端部１８に到達する前に、１つ以上の螺旋溝即ちチャンネル４６に入る。螺旋溝は、螺旋方向流路を溶融体に与える。ランドはクリアランスを増し且つ溝の深さは減るので、溶融体がゲート３２に向かって漸進的に前進するにつれて、ますます多くの樹脂が、ランド４８の上に溢れ、もって、螺旋流れ方向は、スリーブ４２の長さに亘って軸流れ方向へ徐々に変化させられる。溶融体ストリームが、それが環状セクション５０を通って流れる際に緩和させられるように、螺旋溝セクションの端部において、溶融体は、溝４６の下流における流れチャンネル１４の第１環状セクション５０であって、比較的直径が大きいものへ進み、次いで、第１環状セクション５０の下流におけるチャンネル１４の更なる環状セクション５２であって、直径を縮減されているものへ進み、その更なる環状セクション５２は、ノズルチップ保持器２４の端部の手前に位置させられている。その緩和セクションは、応力と流れの不規則性とを最小にし且つ溶融体を均質化するのを助ける。最終的に、溶融体は、金型キャビティ２０を満たすべくゲート３２を通過する。
【００２８】
流れ筋排除チップのデザインは、以下の５つのゾーンによって規定され得る。
【００２９】
ランドとシャフトとの間の付着部(トーピードバージョン若しくはステムガイド)又は摺動接触部(弁ステムバージョン)のゾーンは、トーピードの場合には、圧力作用に抗すべくシャフトを固定するテーパー付座部を特徴とし得る。このゾーンは、トーピード若しくは弁ステムガイドを支持し及び/若しくは整合させ、又は弁ステムを案内する。
【００３０】
有限の初期間隙即ち初期クリアランスのゾーンであって、スリーブのランドとシャフトとの間の接触の突然の排除部からなるもの。この特徴は、クリアランスの増大がゼロから始まるときに起こり得る、樹脂の膠着を防止する。初期間隙は、クリアランスの増大の開始点における溝と溝との間に発生させられる死点の周囲を溶融体の一部が流れてその死点をきれいにするのを可能にする。初期クリアランス値は、処理される材料とプロセスパラメータ(流量等)とに依存する。
【００３１】
流れ変換のゾーンであって、このゾーンにおいて、溶融体ストリームは、成形品に現れるウエルドラインを生成することのない環状流れへと徐々に変換させられる、もの。このゾーンにおいては、溝の深さは、徐々に減少すると共に、シャフトとランドとの間の間隙は、徐々に増大する。
【００３２】
緩和ゾーンであって、前のゾーンにおける流れ変換の間に蓄積される応力からポリマー分子が緩和するのを可能にするもの。緩和ゾーンは、製造工具用の逃げとしても使用され得る。
【００３３】
均整化ゾーンであって、流れ変換の間に起きた連続的な溢出によって発生させられているかも知れない厚みの変動を減少させるべく、きつい環状セクションを通して溶融体を搾るもの。このゾーンは、用途によって要求されるならば、ゲートに向かって収束する環状セクションであってもよい。
【００３４】
図１Ａの実施形態は、図１と同様であり、この実施形態においては、トーピード即ちシャフト３６は、１つ以上のフィン３７(例えば、２つ、３つ又は４つのフィン)を備えており、フィン３７は、トーピードをノズルハウジング１２に対して支持している。フィン３７は、ノズルハウジングと係合する環状部分３９を備えている。図１Ａの実施形態においては、トーピードは、図１での結合領域４４におけるような溶接又はろう付けをなされておらず、係合領域４５において単に係合又はプレス嵌めをなされているだけである。従って、しっかりとした係合が、容易にもたらされる。更なる代替物として、トーピードは、それが案内孔即ち案内チャンネルを備えているならば、弁ステムガイドとして使用され得る。
【００３５】
図２は、トーピード式インジェクションノズルの本発明の更なる実施形態を示しており、この実施形態においては、図１におけるノズルチップ保持器２４は、排除されており、そして、螺旋チャンネルが、ノズルハウジング又はノズルチップに直接形成されている。従って、図２は、トーピード３６′と、前端部即ちノズルチップ２２′を有しているノズルハウジング１２′と、流れチャンネル１４′と、ゲート３２′とを示している。図２の実施形態によると、螺旋溝即ち螺旋チャンネル４６′は、ノズルチップ２２′に直接形成されており、そのノズルチップ２２′は、ベリリウム銅、鋼、炭化タングステン又は他の適切な材料のような材料で作られている。ノズルチップは、所望されるならば、別体のノズルハウジング上へ螺合させられ得る。ノズルチップ２２′は、例えば、ブローチング、鋳造、タッピング、切削、ＥＤＭ、粉末金属成形又は他の適切な方法により、作られ得る。更に、ドーム領域２８は、絶縁体５４をゲート３２′に隣接させて設けることにより、排除されており、その絶縁体５４は、適切な高分子材料で作られ得る。これは、溶融体が膠着して分解し得る領域を効果的に最小にする。伝導性トーピード３６′は、図１におけるように、ノズルチップ２２′に、溶接され、ろう付けされ、プレス嵌めされ又はテーパー着座させられている。図３、図４及び図５は、それぞれ、III−III線、IV−IV線及びＶ−Ｖ線に沿う断面図であって、螺旋溝の形状寸法が如何に変化しているかを示しているものである。図１より後の態様においては、螺旋溝は、出口領域１８′に向かって深さを減らしており、そして、ランドは、出口領域１８′に向かってトーピードからのクリアランスを増している。第１環状セクション５０′及び更なる環状セクション５２′も、図１におけるように、設けられている。
【００３６】
図６の実施形態は、ノズルハウジング前端部即ちノズルチップ５８を備えているノズルハウジング５６を示しており、そのノズルハウジング前端部即ちノズルチップ５８は、スリーブ６２を所定の場所に保持しているねじ込キャップ６０を備えている。螺旋チャンネル即ち螺旋溝６４が、スリーブ６２に形成されている。スリーブ６２は、流れチャンネル６８内に配置されている可動弁ステム６６用のガイドとしても作用しており、この流れチャンネル６８内において、その弁ステムは、接触領域７２においてランド７０と接触させられている。弁ゲート７４に向かって、螺旋チャンネル即ち螺旋溝の深さは減少し且つ弁ステムからのランドのクリアランスは増大しているので、接触領域７２の下流において、接触は、途絶えている。キャップ６０は、絶縁体７８によってゲートインサート７６から離隔させられており、その絶縁体７８は、適切な高分子材料で作られ得、所望されるならば、それは、例えばチタンシール絶縁体８０でバックアップされ得る。
【００３７】
作動時において、弁ステム６６が適切な推進手段(図示せず)によって後退させられると、流れチャンネル６８の環状部分から１つ以上の螺旋溝即ち螺旋チャンネル６４であって螺旋方向流路をもたらすものの中へ、溶融体は、流入する。ランドは弁ステムからのクリアランスを増し、しかも、溝の深さは減るので、溶融体が弁ゲート７４に向かって前進すると、ますます多くの溶融体が、ランドの上に溢れ、もって、螺旋流れ方向は、スリーブ６２の長さに亘って軸流れ方向へ徐々に変化させられる。螺旋溝部分の端部には、流れチャンネル６８の第１環状セクション８２であって、直径が比較的大きいものが、有り、その第１環状セクション８２に続いて、縮減された直径を有している更なる環状セクション８４が、有り、もって、溶融体ストリームは、それが第１環状セクションを通って流れる際に、緩和させられる。緩和セクションは、流れ変換の間に溶融体によって蓄積される応力を最小にし且つ流れの不規則性を最小にし且つ溶融体を均質化するのを助ける。タッピング、切削等のような或る製造プロセス用の工具の逃げとしても、緩和ゾーンは、使用され得る。最終的に、溶融体は、ゲート７４を通過して金型キャビティを満たす。
【００３８】
図７は、本発明の更なる実施形態であって、二重螺旋溝即ち二重螺旋チャンネルを備えているものを示している。図７によると、インジェクションノズル８６は、ノズルチップ８８と、外面９２を有している流れチャンネル９０とを備えている。トーピード９４は、流れチャンネル内に設けられている。ノズルチップ８８における外側溝セクション９８を流れチャンネル９０の外面９２に形成することにより、そして、実質的に円形の溝９６を形成すべく、トーピード９４の隣接している外面１０２に内側溝セクション１００を形成することにより、二重螺旋溝即ち二重螺旋チャンネル９６が、設けられている。ランド１０４,１０５が、溝に隣接して設けられている。図７によると、トーピード９４は、ランド接触領域１０６の上流側において、ノズルチップ８８にろう付けされ又は溶接されている。当然、他の整合機構も、設けられ得る。例えば、スリーブの溝をトーピードの溝と整合させるべく、例えば合せピンのような整合手段が、設けられ得る。その後、螺旋チャンネル９６の深さは、流れチャンネルの出口領域１０８に向かって漸進的に減少しており、そして、ランド１０４,１０５の間のクリアランスは、出口領域１０８に向かって徐々に増大している。緩和ゾーン１１０及び縮径ゾーン１１２が、前の実施形態におけるように、螺旋溝の下流に設けられている。螺旋溝は、また、所望されるならば、異なる形状、角度又は反対の向きを有し得る。
【００３９】
ランドはクリアランスを増し且つ溝の深さは減るので、作動時おいて、チップのゲート端部に向かって溶融体が前進するにつれて、ますます多くの溶融体が、ランドの上に溢れ、もって、螺旋流れ方向は、軸流れ方向へと徐々に変化させられる。溶融体は両側でランドの上に溢れつつあるので、螺旋方向流れは、螺旋チャンネルが融合してその螺旋方向流れもまた軸方向流れに変換させられることになるまで、チャンネルの縁に残っているだけである。これにより、滑らかな壁に隣接する流れと結び付いている溶融体の欠陥は、成形品の両側で排除される。トーピード及びチップは、例えばベリリウム銅、鋼、炭化タングステン又は他の適切な熱伝導性耐磨耗性材料で作られる、同じ又は異なる材料であってよい。また、粉末金属成形、ロストコアー成形又は他の適切な製造方法によって１つの材料で作られるワンピース一体品も、可能である。
【００４０】
図８の実施形態は、図７と同様であり、二重螺旋溝即ち二重螺旋チャンネル９６′を備えている。しかしながら、図８は、トーピードインサート１１６によって摺動可能に案内される可動弁ステム１１４を流れチャンネル９０′内に含んでいる。トーピードインサートは、合せピンのような整合機構を用いつつ、ランド接触領域１０６′において、ノズルチップ８８′にろう付けされ若しくは溶接され又はそのノズルチップ８８′と係合させられている。この実施形態は、図７と同様の態様で作動する。
【００４１】
図９の実施形態は、図８と同様であり、螺旋溝即ち螺旋チャンネル９６″と、トーピードインサート１１６′によって案内される、流れチャンネル９０″内の可動弁ステム１１４とを備えている。トーピードインサートは、ランド接触領域１０６″において、ノズルチップ８８″にろう付けされ若しくは溶接され又はそのノズルチップ８８″と係合させられている。しかしながら、図９の実施形態においては、螺旋溝即ち螺旋チャンネル９６″は、ノズルチップ８８″にのみ形成されており、そして、溝のないトーピード１１６″は、弁ステムガイドとして作用する。
【００４２】
ノズルのドーム・ゲート端部における種々のシール及び絶縁の細部は、実施形態の間で交換可能である。従って、例えば、ノズルチップ保持器２４、高分子絶縁体５４及び７８並びにチタンシール絶縁体８０は、全てのバージョンにおいて採用され得る。
【００４３】
図１０を参照するに、弁ゲート式コインジェクションノズル１００であって、ホットランナーノズルハウジング１１２と、このハウジング内の円筒状第１溶融体流れチャンネル１１４とを備えているものが、示されている。流れチャンネル１１４は、外面１１５と、第１溶融樹脂を受容するための入口領域１１６と、第１溶融樹脂を金型キャビティ１２０へ移送するための第１出口領域１１８とを備えている。コインジェクションノズル１００は、ノズルハウジング１１２の下流に、そのノズルハウジング１１２に接続されている前端部即ちノズルチップ１２４を備えている。
【００４４】
細長いトーピード又は弁ステム１３６であって、第１出口領域１１８に隣接して流れチャンネル１１４内に延在しているものが、設けられている。所望されるならば、トーピードは、図示されているような平坦な前部領域又は湾曲した後部領域及びゲート１３２へ延びている先の尖った前部領域を有していてもよい。トーピード又は弁ステム１３６は、ゲート１３２又は第１出口領域１１８と第１流れチャンネル１１４の第１出口領域１１８への接続部とを漸進的に塞ぎ又は開けるべく、好適に、移動可能であってもよい。これにより、所望されるならば、細長いシャフト又はトーピード１３６は、樹脂の流れを許容し且つ停止させるべく作用する可動弁ステムであってもよい。当然、トーピード又は弁ステムは、適切な形状又は便利な形状を有し得る。
【００４５】
ノズルチップ１２４は、ノズルハウジング１１２に対してスリーブ１４２を所定の場所に捕捉し、この場合、トーピード又は弁ステム１３６は、スリーブ１４２内にあり且つ接触領域１４４においてそれと係合させられており又は接触領域１４４においてそれに結合されている。トーピード又は弁ステムは、好適に、鋼で作られており、また、例えば、ベリリウム銅又は炭化タングステンのような熱伝導性材料で作られ得る一方、スリーブは、鋼又は炭化タングステンのような耐磨耗性材料であって、ことによると、放電加工(ＥＤＭ)、粉末金属成形、切削、ブローチング、鋳造及びタッピング又は他の適切な方法によって加工されるもので作られ得る。
【００４６】
トーピード１３６の外面は、好適に円筒状である。スリーブ１４２の露出面は、少なくとも１つの第１螺旋溝１４６を備えている。スリーブ１４２の露出面は流れチャンネル１１４の外面１１５を少なくとも部分的に形成しているので、少なくとも１つの螺旋溝１４６は、流れチャンネルの外面に形成されており、図１０において認められ得るように、流れチャンネルの外面に刻設されている。更に、上記螺旋溝は、トーピード１３６に面している。
【００４７】
ランド１４８が、上記溝に隣接して設けられている。溝は、第１出口領域１１８とゲート１３２とに向かって深さを減らすようにして、形成されている。ランド１４８は、スリーブ１４２の上流端部における接触領域１４４において、トーピードと好適に接触している。ランド１４８は、初期クリアランスを提供していると共に、第１出口領域１１８とゲート１３２とに向かってトーピード１３６に対するクリアランスを増している。
【００４８】
更に、ノズル１００は、第２流れチャンネル２１４を備えており、この第２流れチャンネル２１４は、第１流れチャンネル１１４の周囲を流れていると共に、第２溶融樹脂を受容するための入口領域２１６と、第１出口領域１１８と連通している第２流れチャンネル出口領域２１８であって、ゲート１３２を通して溶融樹脂を金型キャビティ１２０へ移送するためのものとを備えている。第２流れチャンネル２１４は、少なくとも１つの第２螺旋溝２４６をノズルチップ１２４の外面に備えており、そのノズルチップ１２４の外面は、第２流れチャンネル２１４の内面を形成しており且つ外側ノズルハウジング２１２に面している。
【００４９】
ランド２４８が、上記第２溝に隣接して設けられている。更に、第１溝１４６と同様に、第２溝は、出口領域２１８及び１１８とゲート１３２とに向かって深さを減らすようにして、形成されている。第１流れチャンネル１１４におけるように、ランド２４８は、ノズルチップ１２４の上流端部において、第２流れチャンネル２１４の外壁２１５に結合され得又はその外壁２５と接触し得る。
【００５０】
しかしながら、図１０の実施形態においては、ランド２４８は、外壁２１５に対する初期クリアランスと、出口領域２１８及び１１８とゲート１３２とに向かって増大するクリアランスとを提供している。初期クリアランスは、第１流れチャンネルにおけるのと同じ寸法を好適に有し得、同じ利点を提供する。
【００５１】
従って、第２流れチャンネルにおける作動時においては、第２溶融体が、流れチャンネル２１４の環状部分を介して、流れチャンネル２１４の入口端部２１６から流れチャンネル２１４の出口端部に向かって流れる。第２溶融体は、第２流れチャンネルの出口領域２１８に到達する前に、螺旋溝の開始点と好適に整合させられ得る入口を通って、１つ以上の螺旋溝即ち螺旋チャンネル２４６に入る。整合は、ノズルハウジング１１２と外側ノズルハウジング２１２との間の合せピン即ち位置合せピンにより、もたらされ得る。ランドはクリアランスを増し且つ溝の深さは減るので、溶融体がゲート１３２に向かって漸進的に前進するにつれ、ますます多くの樹脂が、ランド４８の上に溢れ、もって、螺旋流れ方向は、スリーブ４２の長さに亘って軸流れ方向へ徐々に変化させられる。
【００５２】
螺旋溝セクションの端部において、溶融体は、溝２４６の下流の、流れチャンネル２１４の第２流れチャンネル環状セクション２５１へ進み、そして、第２流れチャンネル出口領域２１８、出口領域１１８、ゲート１３２及び金型キャビティ１２０へ進む。好適に、第１及び第２の溶融体の流れは、逐次的である。但し、所望されるならば、同時の流れ又は部分的に同時の流れも、可能である。
【００５３】
図１１の実施形態は、ノズルチップ１２４と対向させられている第２流れチャンネル２１４の外面２１５に第２螺旋溝２４６が形成されているということを除いて、図１０と同様である。更に、第２溝は、出口領域２１８及び１１８に向かって深さを減らしており、そして、ランド２４８は、出口領域２１８及び１１８に向かってクリアランスを増している。
【００５４】
図１１Ａの実施形態は、図１１の実施形態と同様であり、別体のインサート２１３に形成されている、外側ノズルハウジング２１２における溝２４６を示しており、そのインサート２１３は、合せピン１２２によって位置を定められており且つノズルキャップ１２５によって所定の場所に保持されている。
【００５５】
図１２の実施形態は、第３流れチャンネル２６０をインジェクションノズル２００内に備えている。インジェクションノズル２００は、ノズルハウジング２１２と、内側ノズル２２２とを備えている。第１溶融樹脂流れ用の第１流れチャンネル１１４は、第１スリーブ１４２を備えており、この第１スリーブ１４２は、内側ノズル２２２によって所定の場所に保持されていると共に、第１螺旋溝１４６を形成している。第２内側ノズル２２４は、第２溶融樹脂流れ用の第２流れチャンネル２１４内に第２螺旋溝２４６を形成している。第３溶融樹脂は、外側スリーブ２４３を介して、ノズル２００の最外側部分における第３流れチャンネル２６０内を流れ、その外側スリーブ２４３は、外側ノズルチップ２２３と合せピン１２２とにより、所定の場所に保持されている。
【００５６】
第１螺旋溝１４６は、第３出口領域３１８と出口領域１１８′とに向かって深さを減らしており、そして、第１ランド１４８は、第３出口領域３１８と出口領域１１８′とに向かってクリアランスを増している。同様に、第２螺旋溝２４６も、出口領域３１８及び１１８′に向かって深さを減らしており、そして、第２ランド２４８も、出口領域３１８及び１１８′に向かってクリアランスを増している。また、第３螺旋溝３４６も、出口領域３１８及び１１８′に向かって深さを減らしており、そして、第３ランド３４８も、出口領域３１８及び１１８′に向かってクリアランスを増している。
【００５７】
図１２の実施形態においては、所望されるならば、第１スリーブ１４２及び第１螺旋溝１４６は、図１０及び図１１の実施形態におけるよりも、第２螺旋溝から上流側へ比較的より遠くに位置させられ得る。また、図１２の実施形態においては、溶融樹脂は、第１螺旋溝１４６から直接第１流れチャンネル１１４内へ流れる。また、好適に、樹脂の流れは、逐次的である。
【００５８】
従って、第１樹脂、第２樹脂及び第３樹脂の流路は、螺旋溝を通っており、それらの螺旋溝は、出口領域に向かって深さを減らしており、そして、それらの溝に隣接しているランドは、出口領域に向かってクリアランスを増しており、もって、樹脂の螺旋方向流路が、それぞれの螺旋溝を通して設けられていると共に、樹脂の軸方向流路が、それぞれのランド上に設けられている。更に、３つの樹脂と関連する図１２のコインジェクションノズルは、上述した本発明の少なからぬ利点(例えば、ウエルドラインの排除、均質な流れ、並びに均一な環状流速であって、均一な層化、窪み作用の排除及びノズルシフトの減少に導くもの)を獲得している。
【００５９】
図１２Ａの実施形態は、図１２の実施形態と同様であり、インサート２４４の内側面における第３螺旋溝３４６を示している。
【００６０】
図１３及び図１４の実施形態は、図１２の実施形態の場合のように、共に、３つの溶融樹脂流れ用の３つの流れチャンネル１１４,２１４及び２６０を備えている、コインジェクションノズル２００を示している。しかしながら、図１３の実施形態においては、第２螺旋溝２４６は、内側ノズル２２２に、第２流れチャンネル２１４の内面２１７において形成されており、この場合、ランド２４８及び溝２４６は、ノズルハウジング２１２に面している。また、第１流れチャンネル１１４における第１螺旋溝１４６は、第１スリーブ１４２に形成されており、この第１スリーブ１４２は、第１保持器１４９により、第１流れチャンネル１１４の前端部における所定の場所に保持されており、その第１保持器１４９は、第１流れチャンネル１１４の外面１１５を形成している。
【００６１】
図１４の実施形態においては、第２螺旋溝２４６が、ノズルハウジング２１２に、第２流れチャンネル２１４の外面２１５において形成されており、この場合、ランド２４８及び溝２４６は、内側ノズルチップ２２２に面している。
【００６２】
図１５(図中、同様の機構は同様の数字を使用している)を参照するに、インジェクション成形機のスプルーバー１２ａ内にミキサー装置が組み込まれている、本発明の別の好適な実施形態３００が、示されている。トーピード式溶融体ミキサー３００であって、円筒状の流れチャンネルスプルーバー１２ａと、このスプルーバー内の溶液流れチャンネル１４ａとを備えているものが、示されている。流れチャンネル１４ａは、内面１５ａと、溶融樹脂を受容するための入口領域１６ａと、更に下流でホットランナーチャンネル５２ａ内に溶融樹脂を移送するための出口領域１８ａとを備えている。
【００６３】
細長いトーピード３６ａであって、出口領域１８ａに隣接して流れチャンネル１４ａ内に延在しているものが、設けられている。トーピード３６ａは、湾曲した後部領域３８ａと、先の尖った前部領域４０ａとを有している。トーピードは、スリーブ４２ａによって流れチャンネル１４ａ内に捕捉され且つ位置させられており、そのスリーブ４２ａは、流れチャンネルハウジング１２ａ内へ挿入されている。トーピード３６ａは、結合領域４４ａにおいてスリーブ４２ａと係合させられており、その結合領域４４ａは、溶接、ろう付け又は同様の保持手段により、トーピードをスリーブへ堅固に固定している。
【００６４】
トーピード３６ａの外面は、円筒状である。スリーブ４２の露出面は、少なくとも１つの螺旋溝４６ａを備えている。スリーブ４２ａの露出面は、流れチャンネル１４ａの内面１５ａを少なくとも部分的に形成しているので、少なくとも１つの螺旋溝４６ａは、流れチャンネルの内面に形成されている。更に、上記螺旋溝は、トーピード３６ａに面している。
【００６５】
ランド４８ａが、螺旋溝４６ａに隣接して設けられている。溝は、出口領域１８ａに向かって深さを減らすようにして、形成されている。ランド４８ａは、入口領域１６ａに隣接している結合領域４４ａにおいて、トーピード３６ａに結合されている。ランド４８ａは、初期クリアランスを提供すると共に、出口領域１８ａに向かってトーピード３６ａに対するクリアランスを増している。初期クリアランスは、任意の特徴であり、好適に、少なくとも０.０５ｍｍである。
【００６６】
図１６を参照するに、この実施形態は、図１５と同様であり、(そこで、同様の数字が、同様の機構を指示すべく使用されており)、この実施形態においては、トーピード３６ａが、螺旋溝を備えているテーパー付シャフトである。あるいは、トーピード３６ａは、円筒状であってもよく、この場合、螺旋溝４６ａは、出口領域１８ａに向かって深さを減らす。溶融体は、トーピード３６ａの環状入口領域１６ａ内へ流れ、そして、トーピード３６ａの外面に位置させられている少なくとも１つの螺旋溝４６ａに入る。図１５の実施形態と同様に、螺旋溝４６ａの深さは、出口領域１８ａに向かって減少している。ランド４８ａが、溝４６ａに隣接して位置させられており、それらのランド４８ａは、スリーブ４２ａと境界をなしており、ランド４８ａの高さは、出口領域１８ａに向かって減少している。この実施形態と図１５に示されている実施形態との間の最大の差異は、スリーブ４２ａの平坦な円筒状の表面に面しているトーピード３６ａの外側面上に螺旋溝４６ａの位置がある、ということである。あるいは、ランド４８ａとの徐々に変化する間隙を生成するように、スリーブ４２ａの円筒状の表面が、テーパーを付されていてもよい。
【００６７】
図１７を参照するに、本発明の別の実施形態が、示されている。この実施形態は、上で議論した図１５及び図１６における実施形態と同様であり、この場合、最大の差異は、第２螺旋溝５８ａがスリーブ４２ａの内側面に形成されており、第２螺旋溝がトーピード３６ａに面しており、第２螺旋溝５８ａに隣接している第２ランド６０ａが有る、ということである。ランド４８ａは、第２ランド６０に隣接して位置させられており、この場合、ランド４８ａとランド６０ａとの間に生成される間隙は、出口領域１８ａに向かって増大している。第２螺旋溝５８ａは、螺旋溝４８ａに隣接して位置させられており、これにより、溶融体が出口領域１８ａに向かって移動する際の、その溶融体用の連続螺旋溝が、生成されている。
【００６８】
図１８を参照するに、本発明の好適な実施形態３００は、インジェクション成形機及びホットランナーシステム内の多くの場所に組み込まれ得る。流れの最大の不均衡は、ホットランナーチャンネル５２ａ内での不均質な溶融体の分割によって引き起こされるので、本発明は、インジェクション成形機の各分岐部における上流側に組み込まれるならば、最も良く任務を果たす。本発明のミキサーは、分割が起こる前に、溶融体の均質性を増大させ、これにより、流れの不均衡の存在が、減少させられる。上で議論した流れの不均衡の低減は、製品におけるウエルドラインの機会を減少させると共に、金型キャビティの一様な充填を確実にする。
【００６９】
本発明は、非常に有利である。本発明が、特にゲート領域において、ウエルドラインを排除し、均質な溶融体を生産し、急速な色換え及びより丈夫な成形品を可能にする、ということを、試験は、証明している。
【００７０】
本発明の著しい特徴は、減少していく深さと増大していくランドクリアランスとを備えている螺旋溝を含んでいる。有限の長さを備えている初期クリアランスは、クリアランスの開始点において起こり得る膠着を最小にし又は排除する。初期クリアランスは、螺旋溝間に発生させられる死点内に膠着し得る樹脂のフラッシングを可能にするので、色換え遂行能力に関する重要な特徴である。初期クリアランスを欠いている場合には、樹脂は、小さいクリアランスの部分を満たし、その後、そこに長時間に亘って膠着して色換えを非常に長々しくする。また、樹脂は、それが分解して溶融体ストリーム内へ移動するまで、そこに膠着し得る。本発明は、たとえ初期クリアランスが設けられていなくても、特に流れ筋を排除し又は実質的に最小にする。しかしながら、ランドとシャフトとの間の接触部の端部に突然の有限のクリアランスが設けられていると、溶融体ストリームの一部が溝と溝との間の円周内を流れて死点をきれいにすることを可能にすることが、可能である。更に、緩和空間が、螺旋チャンネルの下流に設けられている。本発明は、また、ピンポイントトーピード構成体、ステム案内トーピード構成体及び摺動弁ステム構成体と共に使用するのに適しており、際立って多才である。
【００７１】
本明細書に記載され且つ図示されている説明であって、本発明を実施するのに最良の態様の単なる実例であると見なされ且つ形状、サイズ、部品の構成及び動作の詳細の変更を受け入れられ得るものに、本発明は限定されない、ということが、理解されるべきである。むしろ、本発明は、そのような全ての変更であって、本発明の精神及び請求項によって規定されている本発明の範囲の中にあるものを包含すべく、意図されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態の部分断面図である。
【図１Ａ】  本発明の更なる実施形態の部分断面図である。
【図２】  本発明の更なる実施形態の断面図である。
【図３】  図２のIII―III線に沿う断面図である。
【図４】  図２のIV―IV線に沿う断面図である。
【図５】  図２のＶ―Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】  本発明の更なる実施形態の部分断面図である。
【図７】  本発明の更なる実施形態の部分断面図である。
【図８】  本発明の更なる実施形態の部分断面図である。
【図９】  本発明の更なる実施形態の部分断面図である
【図１０】  本発明のコインジェクション実施形態の部分断面図である。
【図１１】  本発明の更なるコインジェクション実施形態の部分断面図である。
【図１１Ａ】  本発明の更なるコインジェクション実施形態の部分断面図である。
【図１２】  本発明の更なるコインジェクション実施形態の更なる部分断面図である。
【図１２Ａ】  本発明の更なるコインジェクション実施形態の更なる部分断面図である。
【図１３】  本発明の更なるコインジェクション実施形態の部分断面図である。
【図１４】  本発明の更なるコインジェクション実施形態の部分断面図である。
【図１５】  成形機のスプルーバー内に組み込まれている本発明の更なる実施形態の部分断面図である。
【図１６】  本発明の更なる実施形態の部分断面図である。
【図１７】  本発明の更なる実施形態の部分断面図である。
【図１８】  ホットランナーシステムの流れチャンネル内の種々の場所に組み込まれている本発明の等角図である。
【図１】
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【図１Ａ】
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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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１１Ａ】
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【図１２】
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【図１２Ａ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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