(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出成形機であって、該射出成形機は、少なくとも２つの金型キャビティを有する金型（１８０）と、クランプユニット（１８４）と、射出ユニットと、少なくとも４つのシューティングポットと、シューティングポットアクチュエータ（２００）を有し、
該金型キャビティのそれぞれは、各該金型キャビティを射出材料で充填するため、２つの該シューティングポットを有し、該シューティングポットは、該射出材料を該金型キャビティに送り出すため、各々が射出プランジャを有し、
該クランプユニット（１８４）は、該金型をクランプし、該金型（１８０）の両側に配置された固定プラテン（１９０）及び移動可能なプラテン（１９２）を含み、
該射出ユニットは、該シューティングポットに射出される材料を供給し、
該シューティングポットアクチュエータ（２００）は、該クランプユニットの外部にあり、該固定プラテンと該移動可能なプラテンのうちの１つを貫通して延在し、該シューティングポットのそれぞれに対応する一つのプッシャ（２２６，２２８）を含み、
該プッシャ（２２６，２２８）のそれぞれは、該各シューティングポットを充填するときの該射出プランジャの後方への移動を制限する後退位置を有し、該射出プランジャを前進させ、該シューティングポットから計量された材料を送り出すために第２の位置へ移動可能であり、
該射出成形機は、制御システムに動作可能に装着され、該シューティングポットアクチュエータ（２００）の位置を検出する直線位置センサーと、該制御システムに応答し該プッシャ（２２６，２２８）を該後退位置と該第２の位置との間で互いに独立して移動させるように動作可能な駆動手段（２０２；２１８，２２０）とをさらに有し、
該少なくとも４つのシューティングポットは、それぞれが少なくとも２つのシューティングポットを含む、少なくとも第１のシューティングポットのセット及び第２のシューティングポットのセット、にグループ化され、
該シューティングポットアクチュエータ（２００）は、シューティングポットの該各セットに対応する第１のプッシャ群（２２６）及び第２のプッシャ群（２２８）を含み、
該駆動手段（２０２；２１８，２２０）は、該第１のプッシャ群（２２６）及び該第２のプッシャ群（２２８）のそれぞれを該後退位置と該第２の位置との間で独立して移動させるように動作可能である、
射出成形機。
【請求項２】
前記シューティングポットアクチュエータが、各射出プランジャに当接するようにそれぞれ動作可能な少なくとも２つのプッシャを有する、請求項１に記載の射出成形機。
【請求項３】
前記駆動手段が、油圧ラムである、請求項１に記載の射出成形機。
【請求項４】
前記直線位置センサーは、光学センサーである、請求項１に記載の射出成形機。
【請求項５】
各前記プッシャが前記後退位置と前記第２の位置の間の第３の位置に移動可能な、請求項１に記載の射出成形機。
【請求項６】
前記第１のプッシャ群（２２６）及び前記第２のプッシャ群（２２８）が、夫々第１の支持体（２２２）及び第２の支持体（２２４）に接続され、前記第２のプッシャ群（２２８）が、前記第１の支持体（２２２）を貫通して延在する、請求項１に記載の射出成形機。
【請求項７】
前記第１の支持体（２２２）及び前記第２の支持体（２２４）が、平面プレート（２２２，２２４）である、請求項６に記載の射出成形機。
【請求項８】
前記プッシャ（２２６，２２８）が、前記支持体（２２２，２２４）から取外し可能な、請求項６に記載の射出成形機。
【請求項９】
前記プッシャが、対称に配置される、請求項１に記載の射出成形機。
【請求項１０】
各プッシャ群の前記プッシャが、均等に離間される、請求項１に記載の射出成形機。
【請求項１１】
前記第１及び第２のシューティングポットのセットが、異なる材料を受け取る、請求項１に記載の射出成形機。
【請求項１２】
前記後退位置は調整可能である、請求項１に記載の射出成形機。
【請求項１３】
複数材料射出成形機であって、該複数材料射出成形機が、少なくとも２つの金型キャビティ（２２，２４，２６，２８）を有する金型（１８０）を有し、前記少なくとも２つの金型キャビティ（２２，２４，２６，２８）の各々が、キャビティと連通する少なくとも第１及び第２のシューティングポット（６２，６４，６６，６８，１１８；９２，９４，９６，９８，１３８）を有し、前記第１及び第２のシューティングポットが、それぞれ第１及び第２の射出プランジャ（１４２、１２２）を有し、前記金型（１８０）の両側に配置された固定プラテン（１９０）及び移動可能なプラテン（１９２）を含むクランプユニット（１８４）を有し、前記シューティングポットに射出される材料を供給する射出ユニット（Ｂ，Ａ）を有し、前記クランプユニット（１８４）の外部に、前記プラテン（１９０、１９２）のうちの１つを通って延びるシューティングポットアクチュエータ（２００）を有し、前記アクチュエータ（２００）が、前記第１の射出プランジャ（１４２）に当接するプッシャの第１の群（２２６）、及び前記第２の射出プランジャ（１２２）に当接するためのプッシャの第２の群（２２８）を有し、プッシャの前記第１及び第２の群（２２６，２２８）を第１の位置と第２の位置との間で互いに独立して移動させるように動作可能な駆動手段（２０２；２１８，２２０）を有し、前記第１の位置において、前記射出プランジャが、前記各シューティングポットが前記射出ユニットから受け取ることができる材料の量を制限し、前記アクチュエータが前記第２の位置に移動する際に、前記材料が前記シューティングポットから送り出される、複数材料射出成形機。
【請求項１４】
前記第２の群が前記第１の群を通って延長する、請求項１３に記載の複数材料射出成形機。
【請求項１５】
前記第１及び第２の群が、それぞれ第１及び第２のプレートに取り付けられる、請求項１３に記載の複数材料射出成形機。
【請求項１６】
前記第１のシューティングポットが、第１の材料を受け取り、前記第２のシューティングポットが第２の材料を受け取る、請求項１３に記載の複数材料射出成形機。
【請求項１７】
複数材料射出成形機用のシューティングポットアクチュエータであって、該シューティングポットアクチュエータが、
少なくとも２つの金型キャビティ（２２，２４，２６，２８）及び該各金型キャビティのための少なくとも第１及び第２のシューティングポット（６２，６４，６６，６８，１１８；９２，９４，９６，９８，１３８）を有する金型（１８０）、の両側に配置された固定プラテン（１９０）及び移動可能なプラテン（１９２）を含むクランプユニット（１８４）を有し、該第１及び第２のシューティングポットが、対応する第１の射出プランジャ（１４２）及び第２の射出プランジャ（１２２）を有し、該第１及び第２のシューティングポットに射出される材料を供給するための射出ユニット（Ａ，Ｂ）を有し、
該シューティングポットアクチュエータは、
少なくとも２つの第２のプッシャ（２２８）を含む第２のセットであって、該第２のプッシャの各々（２２８）は、該プラテンの一つ（１９０）を貫通して延在し、それぞれ第２の射出プランジャ（１２２）に当接するように動作可能である、少なくとも２つの第２のプッシャ（２２８）を含む第２のセットと、
該第２のプッシャ（２２８）が貫通して延在するプレート（２２２）上に設置された少なくとも２つの第１のプッシャ（２２６）を含む第１のセットであって、該各第１のプッシャ（２２６）は、それぞれ第１の射出プランジャ（１４２）に当接するように動作可能である、少なくとも２つの第１のプッシャ（２２６）を含む第１のセットと
を含み、
該第１のセットと該第２のセットは、それぞれ、該シューティングポットが該材料によって充填されるときの該各射出プランジャの後方への移動を制限する調整可能な第１の位置を有し、
該第１のセットと該第２のセットは、各該射出プランジャを前進させ、該シューティングポットから計量された材料を送り出すために第２の位置へ移動可能であり、
該第１のセット及び該第２のセットは、該第１の位置と該第２の位置との間を独立して移動するよう動作可能である、
複数材料射出成形機のためのシューティングポットアクチュエータ。
【請求項１８】
前記第１のセット及び前記第２のセットが、前記第１の位置及び前記第２の位置の間の位置に移動することができる、請求項１７に記載のシューティングポットアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機に関する。更に詳細には、本発明は、射出成形機の複数のシューティングポット（射出加熱室）の共通制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱可塑性樹脂又は他の材料を金型キャビティに導入するためにシューティングポット（射出加熱室）などの制御ユニットを用いることが広く知られている。一般に、主要樹脂供給源は、測定又は計量された量の材料を金型キャビティに供給するように操作されるシューティングポットリザーバに材料を供給する。ラング(Lang)の“射出成形機（Injection Molding Machine）”と題される米国特許第３，５１６，１２３号、及びニネマン(Ninneman)の“プラスチック成形用装置及び方法(Apparatus and Method of Plastic Molding) ”と題される第３，２３１，６５６号は、共に、正確に計量された樹脂のショットを金型キャビティに供給するシューティングポットの使用を開示している。計量は、正確な量の材料を金型に射出することを可能にし、適切に成形された部品が形成され、過剰充填金型による「バリ(flash) 」の形などでの材料の浪費を確実に防ぐようにする。計量は、一般に、シューティングポットの射出プランジャが各ショットごとに後退及び前進する距離を制御することによって達成される。
【０００３】
他の計量技術も広く知られている。例えば、ブラウン(Brown) の、“射出成形用の処理シューティングポット(Staged Shooting Pot for Injection Molding)"と題される米国特許第４，９６６，５４５号は、同じ樹脂の同じ金型キャビティへ２回、順次計量した射出を行うために、単一のシューティングポットをどのように操作することができるかを示している。ヴァン  アップルドーン(Van Appledorn) の、“ダイキャスティング装置等用のショットシリンダコントローラ(Shot Cylinder Controller for Die Casting Machines and the Like)" と題される米国特許第４，４６０，３２４号はシューティングポットのピストンの射出速度がどのように制御され、それにより、金型キャビティへの樹脂の射出の速度を制御するかを示している。
【０００４】
ホットランナシステムを介して多数個取り金型に熱可塑性材料を供給することも、よく知られている。このホットランナシステムは、各金型キャビティに関連するシューティングポットを少なくとも１つ有する複数のシューティングポットを含むことができる。
【０００５】
ホットランナシステムは、複数材料射出成形、又は同時射出成形のためにも用いることができる。一般的には、２つ又はそれ以上の樹脂を同時に又は順次に各金型キャビティに射出して、多層成形構造を作成する。例えば、複数材料成形の一般的な応用は、リサイクルされたプラスチックからの食品用規格の容器の製造である。政府規格では、食品に接触するあらゆる表面が新しく、未使用のプラスチックで作られていることを必要とする。より低コストのリサイクルされたプラスチックを利用するために、製造業者は同時射出技術を用いて、新しいプラスチックの被覆でリサイクルされた材料を包み込む。クリシュナクマー(Krishnakumar)の“多層予備成形の射出成形金型用装置(Apparatus for Injection Molding of Multilayer Preforms)" と題される米国特許第５，０９８，２７４号、及びシャド(Schad) の“空洞製品及び予備成形品の同時射出成形(Coinjection  of Hollow Articles and Preforms)" と題される米国特許第４，７１７，３２４号は、共に、複数材料の用途のための射出成形機を開示している。
【０００６】
一般に、これらの従来技術の射出成形機ではシューティングポットのストロークの個別の制御が行われる。各シューティングポットの射出プランジャのための個別の油圧作動シリンダが、装置の固定プラテンの内部に取り付けられる。これらの油圧シリンダは、個別にストロークを設定し、金型キャビティへの樹脂の個々の計量を制御しなければならない。シリンダの設定は、手作業で行われ、熱い表面及び加熱された射出材料に近い、加熱された射出ノズルの中の装置に人が手を伸ばして触れる必要がある危険な作業である。更に、成形プロセスは、この調節のために中断されなければならず、これは、９６本に至る射出プランジャを有するより大きな装置においては特に、生産時間の顕著な損失をもたらす。
【０００７】
プロシャ(Plocher) の、“複数の射出プランジャを用いたプレス(Press with a Plurality of Injection Plungers)" と題される米国特許第４，６３２，６５３号は、トランスファー成形機の射出プランジャのための共通のアクチュエータを記述している。この射出プランジャは、単一のクロスピース上に作用する油圧駆動手段によって作動される。しかしながら、Plocher に開示されたシューティングポットアクチュエータは、計量された射出成形機への適用を不可能にさせるいくつかの制限及び欠点を有する。第１に、圧縮成形機のシューティングポットが、計量されたショットを与えない。かわりに、各シューティングポットは、近似量の樹脂で充填され、射出ピストンはクロスピースによって作動され、樹脂を金型キャビティ中に圧縮する。プロシャは、過剰充填の場合に、金型キャビティを開放するための圧力補償ピストン及びオーバーフローチャネルを開示しており、これは不均一な製品及びフラッシングを生ずる。又、このようなトランスファー成形プロセスにおいて、金型中に射出される樹脂の量の正確な制御は重要でないため、射出ピストンのストロークを調節するために設けられた機構がない。第２に、プロシャのクロスピースアクチュエータは、金型内に位置され、金型の設計及び製造のコストを増加させる。更に、クロスピースによって占有される体積は、クロスピースが位置する金型構成部品の強度を低下させるため、高いクランプ力を有する装置にはこのような設計は非実用的であり、締付けられた際に、金型構成部品の変形の傾向を増加させる。更に、金型は、維持、調節、又は交換を行い易くするために完全に分解されなければならない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術の欠点のうちの少なくとも１つを回避又は軽減する多数個取り射出成形機のための新規のシューティングポットアクチュエータを提供することが本発明の目的である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の実施の形態において、射出成形機が提供され、該射出成形機は、 各々が射出プランジャを有する少なくとも２つのシューティングポットを有する金型をクランプするためのクランプユニットを有し、該クランプユニットが前記金型の両側に配置された固定プラテン及び移動可能なプラテンを備え、前記シューティングポットに射出される材料を供給するための射出ユニットを有し、前記クランプユニットの外部に前記プラテンのうちの１つを通って延長するシューティングポットアクチュエータを有し、前記アクチュエータを第１の位置と第２の位置との間で移動させるために動作可能な駆動手段を有し、前記第１の位置において、前記射出プランジャが前記各シューティングポットが前記射出ユニットから受け取ることのできる材料の量を制限し、前記アクチュエータが前記第２の位置に移動する際に、前記材料が前記シューティングポットから送り出される。
前記アクチュエータは、前記第１の位置と前記第２の位置の間に位置する第３の位置に移動可能である。
【００１０】
本発明の更なる態様において、複数材料射出成形機が提供され、該射出成形機は、
少なくとも２つの金型キャビティを有する金型を有し、前記少なくとも２つの金型キャビティの各々が、それらと流通する第１及び第２のシューティングポットを少なくとも有し、前記第１及び第２のシューティングポットがそれぞれ第１及び第２の射出プランジャを有し、
前記金型の両側に配置された固定プラテン及び移動可能なプラテンを備えたクランプユニットを有し、
前記シューティングポットに射出される材料を供給するための射出ユニットを有し、
前記クランプユニットの外部に前記プラテンのうちの１つを通って延長するシューティングポットアクチュエータを有し、該アクチュエータが前記第１の射出プランジャに当接するプッシャの第１の群及び前記第２の射出プランジャに当接するプッシャの第２の群を有し、
前記プッシャの第１及び第２の群を第１の位置と第２の位置との間で移動させるように動作可能な駆動手段を有し、前記第１の位置において、前記各シューティングポットが前記射出ユニットから受け取ることができる材料の量を前記射出プランジャが制限し、前記第２の位置へ前記アクチュエータが移動する際に前記材料が前記シューティングポットから送り出される。
【００１１】
本発明のもう１つの態様において、射出成形機のためのシューティングポット作動アセンブリが提供され、前記射出成形機が、少なくとも２つのシューティングポットを有し、各シューティングポットが１つの射出プランジャを有する金型をクランプするクランプユニットを有し、前記クランプユニットが、前記金型の両側に配置された固定プラテンと移動プラテンとを有し、前記シューティングポットに射出される材料を供給する射出ユニットを有し、該射出ユニットが、
前記プラテンのうちの１つの外部に固定可能で、前記プラテンから離間された部分を有するフレームを有し、
前記射出プランジャに当接するように前記プラテンを通って延長するための、前記フレーム内の直線移動のために支持されたシューティングポットアクチュエータを有し、
前記部分に取り付けられた駆動手段を有し、前記駆動手段が、前記アクチュエータを第１の位置と第２の位置との間で移動させるように動作可能で、前記第１の位置が、前記各シューティングポットが前記射出ユニットから受け取ることができる材料の量を決定し、前記アクチュエータが前記第２の位置に移動する際に、前記量が前記シューティングポットから送り出される。
【００１２】
本発明の更なる実施形態において、クランプユニットを有する複数材料射出成形機用のシューティングポットアクチュエータが提供され、前記クランプユニットが、少なくとも２つの金型キャビティを有し、前記各金型キャビティの少なくとも第１及び第２のシューティングポットを有する金型の両側に配置された固定プラテン及び移動可能なプラテンを備え、前記シューティングポットが対応する第１及び第２の射出プランジャを有し、前記シューティングポットに射出される材料に供給する射出ユニットを有し、該射出ユニットが、
少なくとも２つの第１のプッシャを有し、前記各第１のプッシャが各々第１の射出プランジャに当接するように動作可能であり、
前記第１のプッシャがそれを通って延長する少なくとも２つの第２のプッシャを有し、前記各第２のプッシャが各々第２の射出プランジャに当接するように動作可能であり、
前記第１及び第２のプッシャは、第１の位置と第２の位置との間を独立して移動するよう動作可能であり、前記前記第１の位置は、各々のシューティングポットが前記射出ユニットから受け取ることのできる材料の量を決定し、前記プッシャが前記第２の位置に移動する際に、前記量が前記シューティングポットから送り出される。
【００１３】
ここで、本発明の好ましい実施形態を、実施例の目的でのみ添付の図を参照して述べられる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
例示のため、図に示されるように、二重ホットランナ射出成形機を参照して本発明が説明される。当業者に明らかなように、本発明は、共通の制御が望ましい複数シューティングポットを有するあらゆる射出成形機全般に用いることができる。
【００１５】
本発明の一実施形態が図１及び２に図示され、図１はホットランナシステムの略図を図示し、図２は、参照番号２０で一般的に示される成形される２つの熱可塑性樹脂、又は他の材料を収容する射出成形機用のホットランナシステムの一部の断面部分を示す。１つの樹脂は、押出機Ａとして特定される供給源から供給され、もう他方の樹脂は、押出機Ｂとして特定される供給源から供給される。例示される実施形態は２つの樹脂供給源Ａ及びＢを示すが、１つ、２つ又はそれ以上の供給源を用いることは、全て本発明の範囲内である。押出機Ａから導かれるホットランナシステム２０の一部は実線で示され、押出機Ｂから導かれるシステムの一部は点線で示される。
【００１６】
図１に示されるように、押出機Ａ及びＢによって供給される材料は、対応する個別の同時射出ノズル３２、３４、３６及び３８を通って金型キャビティ２２、２４、２６及び２８に送り込まれる。押出機Ａは、それぞれホットランナ即ちチャネル４２、４４、４６及び４８を介して各ノズル３２、３４、３６及び３８に連通する加熱されたマニホルドＭa を備える。回転バルブ５２、５４、５６及び５８は、シューティングポット、すなわち射出シリンダ６２、６４、６６及び６８の充填を制御するように動作する。
【００１７】
上と対応して、加熱されたマニホルドＭb は、ホットランナ７２、７４、７６及び７８を介して押出機Ｂから各ノズル３２、３４、３６及び３８につながっている。回転バルブ８２、８４、８６及び８８はシューティングポット９２、９４、９６及び９８の充填を制御する。
【００１８】
図１の略図は、調節された熱可塑性樹脂を移送する２つの供給源、押出機Ａ及びＢから４つのキャビティ金型に通ずるホットランナシステム２０を示すが、１つ、２つ又はそれ以上の供給源から生じる４８個又はそれ以上の金型キャビティを備えることは、全て本発明の範囲内である。
【００１９】
図２に示されるように、中央マニホルドブロック１０２は、加熱要素１０４によって適切な温度範囲に維持される。例えば、樹脂がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）である場合、中央マニホルドブロックは、約５００°〜５５０°Ｆの範囲内の温度に維持することができる。チャネル１２６及び１０８は、押出機Ａから可塑化した樹脂を受け取る。チャネル１０８を有する回路にあり、リンク機構１１４によって動作する回転バルブ１１２は、その各々が射出プランジャ１２２を備えたシューティングポットすなわち射出シリンダ１１８のリザーバ１１６の充填を制御する。回転バルブ１１２は、横方向の貫通ボア１２４を備えて形成され、図２においては閉位置で示されている。リザーバ１１６は、ノズルアセンブリ３２につながるチャネル１２６と連通している。ノズルアセンブリ３２は、金型キャビティ（図示せず）中に樹脂を射出する機能を果す。
【００２０】
同様に、押出機Ｂからつながる径路については、マニホルド１０２又はその一部から分離したセグメントであってもよいマニホルドブロック１３０が、加熱要素１３２によって適切な温度範囲に維持される。例えば、樹脂がエチレンビニルアルコールコポリマー（ＥＶＯＨ）である場合、中央マニホルドブロックは、ヒータ１３２によって約４００°〜４４０°Ｆの範囲内の温度に維持することができる。チャネル１３４は、押出機Ｂから可塑化した樹脂を受け取る。チャネル１３４を有する回路であってリンク機構１３３によって動作する回転バルブ１４４は、その各々が射出プランジャ１４２に備えるシューティングポットすなわち射出シリンダ１３８のリザーバ１３６の充填を制御する。回転バルブ１４４は、横方向の貫通ボア１４６を備えて形成され、図２においては閉位置で示されている。リザーバ１３６は、ノズルアセンブリ３２につながるチャネル１４０に連通している。
【００２１】
ノズルアセンブリ３２は、マニホルドブロック１０２と熱的に接触する中央スピゴット１４６を含む。スピゴット１４６は、樹脂がそれを通ってノズルゲート１５２に流れることが可能な、貫通チャネル１４８を備えて形成される。図示されるように、ピストン１６８によって移動されるバルブステム１６６は、ゲート１５２の開閉を制御する。ノズルアセンブリ３２を通る樹脂の射出を制御するために、当業者に周知の、他のゲートシステムを用いることができる。
【００２２】
スピゴット１４６は、断熱エアギャップ１６２によって実質的にその全長にわたりスピゴット１４６と離間したハウジング１５８の最少軸受面１５４〜１５６によって支持され、樹脂がチャネル１６０を通ってゲート１５２に進む際に、押出機Ｂからの樹脂を最適な処理温度に維持する。
【００２３】
一般的に、２つの樹脂を押出機Ａ及びＢから各金型キャビティに射出するために、押出機Ａによって供給される樹脂用の射出プランジャ（複数）１２２のセットは、まず、第１の樹脂の計量された量を金型キャビティに移すように前進し、部分的に金型キャビティを充填する。次に、射出プランジャ１４２を前進させることにより、押出機Ｂによって供給される第２の樹脂の計量された量を移し、金型キャビティを部分的にのみ再び充填する。最後に、シューティングポット１１８を通さずにチャネル１２６を通って直接に第１の樹脂の第２の供給を行って、金型キャビティを充填し、成形品を完成する。よく理解されるように、成形品を製造するために選択される特定の順序は、所望される最終的な構造に依存し、金型キャビティへの同時、並びに順次の射出を含む。
【００２４】
図３〜９は、本発明の実施の形態を組み込んだ射出成形機の側面及び背面図を図示する。図３において、斜線で図示され、ホットランナシステム２０を含む金型１８０は、クランプユニット１８４の間に取り付けられる。クランプユニット１８４は、一般的に固定プラテン１９０及び移動可能なプラテン１９２を有する。共通のシューティングポット作動アセンブリ１９６が、固定プラテン１９０の外部に取り付けられる。例示した実施の形態、及び本発明の以下の説明では、シューティングポット作動アセンブリ１９６は固定プラテン１９０に取り付けられるが、アセンブリ１９６を移動可能なプラテン１９２に取り付けることができることは、十分に発明者の意図するものの範囲内である。
【００２５】
シューティングポット作動アセンブリ１９６は、一般的にフレーム１９８、シューティングポットアクチュエータ２００、及び駆動手段２０２を有する。図４に最もよく見られるように、フレーム１９８は、ボルト２１２によって固定プラテン１９０に、ほぼ直線状のパターンで固定された４つの支柱２０４、２０６、２０８及び２１０を有する。支柱２０４、２０６、２０８及び２１０の露出した長さだけ、固定プラテン１９０の後部から離間した駆動支持体２１４は、支柱の端部に取り付けられ、ボルト２１６によって固定される。駆動支持体２１４には第１及び第２の駆動手段２１８及び２２０が取り付けられ、その動作は更に以下に述べられる。駆動手段２１８及び２２０は、油圧ラム、リニア電気モーター、又はあらゆる他の適切な駆動手段であってもよい。
【００２６】
駆動支持体２１４と固定プラテン１９０の後部との間のスライド移動のために、支柱２０４、２０６、２０８及び２１０上にシューティングポットアクチュエータ２００が取り付けられる。例示した実施の形態において、アクチュエータ２００は、並行で、別々に移動可能な２つのプレート２２２及び２２４を有する。プッシャの第１の群２２６は、第１のプレート２２２に固定される。プッシャ２２６は、金型１８０のそれぞれの組合せで各々の射出プランジャ１４２の位置に対応するよう配置される。同様に、プッシャの第２の群２２８は、第２のプレート２２４に固定され、それぞれの組合せで射出プランジャ１２２の位置に対応するよう配置される。プッシャ２２６及び２２８は、プレート２２２及び２２４にねじで取り付けられるか、又は「バイオネットマウント」、又はあらゆる他の適切な方法で固定することができる。取り付け方法は、取り付けられた各プッシャ２２６、２２８が、その対応するプレート２２２、２２４から実質的に同じ程度まで確実に伸びていることが理想的である。プッシャは、対称に、または／且つ、均等に離間されて配置されてもよい。
【００２７】
プッシャ２２６及び２２８は、固定プラテン１９０において、ボア２３０及び２３２を通ってそれぞれ延長し、射出ピストン１４２及び１２２に当接する。プッシャ２２６及び２２８の配置は、ホットランナシステム２０のシューティングポット１３８及び１１８、及びそれぞれの射出プランジャ１４２及び１２２の位置に依存する。図７は、予備成形物を作るための、４８個の金型キャビティ同時射出成形機に好適な配置を図示する。たくさんの異なったシューティングポットの配置に適応するために、プッシャ２２６及び２２８は取り外され、プレート２２２及び２２４上に必要に応じて再配置するか、又は種々の金型１８０用に別のプレート−プッシャアセンブリを用意することができる。以下に更に詳細に記述されるように、金型を相互に交換可能にするために、標準化した射出プランジャスペーシングを用いることができるようにすることが考えられる。
【００２８】
プレート２２２は、対応する駆動手段２１８によって支柱２０４、２０６、２０８及び２１０に沿って、往復駆動することができる。図５及び６に最もよく見られるように、駆動手段２１８は２つの油圧シリンダピストン２３６を有する。プレート２２４は２つの油圧シリンダピストン２３４を有する駆動手段２２０によって同様に駆動される。プレート２２２はプレート２２４の手前に配置されるため、ピストン２３６の通路を収容し、プレート２２４に対してプレート２２２が自由に移動できるように、ピストンボア２３８が、プレート２２４に設けられる。同様に、プッシャ２２８がボアを自由に通れるようにボア２３９が、プレート２２２に設けられる。ピストン２３６の構造によって、ボア２３８及び２３９は、切欠きによって置換えられるか、又はプッシャが妨害しないならば全て一緒に省くことができる。
【００２９】
プレート２２２及び２２４の位置及び線速度は、直線位置センサー手段２４０によって感知することができる。センサー２４０は、テンポソニックインコーポレーション(Temposonic Inc.) によって製造されるような磁気、光電子又は他の好適なセンサーであってもよい。センサー２４０は、フレーム１９８に固定されるか、又はそうでなければプレート２２２及び２２４に関連して固定される。当業者によく知られるように、従来のアクチュエータ２００の電気的な及び／又はプログラム可能な制御のために、センサー２４０は、適切な制御システム（図示せず）に取り付けることができる。
【００３０】
図３、８及び９を参照して、アクチュエータ２００の動作を複数材料の射出順序に関して述べる。以下に述べる射出順序に先立ち、当業者によってよく理解される方法でクランプユニット１８４が起動され、金型１８０を一緒にクランプする。図３に図示されるように、射出順序は、後退位置にあるプッシャ２２６及び２２８、及びプレート２２２及び２２４で開始される。後退位置で、ホットランナシステム２０の、射出ピストン１４２及び１２２に当接するプッシャ２２６及び２２８の自由端は、射出ピストン１４２及び１２２の後方への移動を制限し、従って、シューティングポットリザーバ１３６及び１１６に受け取られる材料の量を制限する。夫々のシリンダピストン２３６及び２３４の後方へのストロークを調節することにより、プレート２２２及び２２４の後退位置を調節し、それにより、押出機Ｂ及びＡから各シューティングポット１３８及び１１８によって受け入れられる材料の量を効果的に計量する。
【００３１】
シューティングポット１３８及び１１８が上述の方法で所望の量の材料で満されると、射出ピストン（複数）１２２のセットを作動させるためにプレート２２４とそのプッシャ２２８が前進し、それによって各リザーバ１１６から夫々の金型キャビティに材料の計量されたショットを射出する。プレート２２４に作用するシリンダピストン２３４の、図８に示される矢印Ｆの方向の、ある前進ストローク分だけ、プッシャ２２８は前進する。ボア２３８及び２３９は、プレート２２２の位置に影響を与えずにプレート２２２が前方に移動できるようにする。前進ストロークの際のプレート２２４の位置及び速度は、センサー２４０によって感知される。センサー２４０は、プッシャ２２８によって移動する速度及び距離を制御する制御システムに情報を伝達する。
【００３２】
次に、図９に示されるように、プレート２２２及びそのプッシャ２２６が前進し射出プランジャ１４２を作動させる。それにより、各リザーバ１３６からそれぞれの金型キャビティに計量されたショットの材料を射出する。矢印Ｇの方向にプレート２２２に作用するシリンダピストン２３６の、ある前進ストローク分だけ、プッシャ２２６は前進する。プレート２２２の位置及び速度は、センサー２４０によって感知され、上述のように、プッシャ２２６によって移動する速度及び距離を制御する。押出機Ａからの材料の射出は、次にノズル３２に直接供給され、金型を充填し、ゲート１５２が閉じられる。
【００３３】
次に、同時射出成形動作は、従来の装置と同様に進む。金型キャビティに射出される材料は冷却され、クランプユニット１８４は開放され、完成品が金型から放出される。
【００３４】
当業者には明らかなように、本発明は、２枚のプレートに限定されず、必要により、３枚又はそれ以上のプレート−プッシャ及びそれに対応するシューティングポットの組に拡げることができる。本発明のアクチュエータも、複数の樹脂の順次の射出に限定されることはない。夫々の樹脂の同様の射出をもたらすために、プッシュロッドの順次の及び／又は同時の移動の組合せが可能である。
【００３５】
本発明のアクチュエータアセンブリ１９６も、１９９８年３月１９日に提出された米国仮特許出願第６０／０７８，５８７号に記載されているようなトランスファー成形システムに組み込むことができる。この特許に記載されているように、射出プランジャは、完成品のアセトアルデヒド含量を減少させるためにシューティングポットが充填されているのと同じ速度で、その前進ストローク位置から後方に引き込まれる。この場合、アクチュエータアセンブリ１９６を組み込むために、プッシャロッド２２６、２２８は射出プランジャに固定され、射出ピストンの制御された収縮を可能にし、制御システムは、プランジャが後方に引き込まれる速度を監視し、制御する。
【００３６】
金型１８０及びクランプユニット１９４の外部に複数のシューティングポットのための単一の作動アセンブリ１９６を備えることは、従来技術に対して明確な利点を有する。金型のシューティングポットの群の作動は、それらの関連するプレート及び夫々のプッシャによって移動する速度及び距離に単独の調節をすることによって行うことができる。この調節は、直線位置センサーによって検出された情報に応答して、制御システムにより、「動作中に」行うことができ、及び／又は、自動的に制御することができる。これは、危険な、個人の手作業による調節、及び製造中の長時間の中断及び遅延をなくすと共に、正確に計量された材料を確実に供給する。各プレートのストローク、及び各プッシャ上のプッシャの配置も、独立して調節することができる。
【００３７】
アクチュエータが金型の外側にある事実は、遥かに単純な構造を提供し、個々のシューティングポットの作動に必要な高価な油圧構成部品及び回路の数を少なくすることにより、射出成形機を構成するコストを削減することができる。例えば、通常の４８個のキャビティ同時射出成形機において、９６個から僅か４個のシリンダとそれらに対応する弁に、油圧シリンダ及び弁の数を大幅に減らすことによって、著しいコストの削減をもたらすことができる。構造がより単純であるため、運転及び維持コストも削減され得る。特に、固定プラテン内の油圧シリンダ及び配管をなくすことができ、より少なく、より強力なシリンダを用いることができ、かつ維持及び調節のためのシリンダへのアクセスが単純化される。
【００３８】
更に、本発明は、金型及び製造ラインの設計者に設計の高い柔軟性を与える。付加的な樹脂の射出を取扱うために、追加のプレートを容易にアクチュエータに付加することができる。更に、別のシューティングポットの配置に適合するようにプッシャロッドを再配置することも容易になる。プレート及び固定プラテンに異なるボアのパターンで孔あけすることは、従来技術の固定プラテン内に複数の作動シリンダを再配置させるよりも、遥かに低コストである。固定プラテン内の複数のシリンダの必要性をなくすことにより、金型の設計も大幅に単純化され、従って、金型のコストも削減される。
【００３９】
プッシャをその各々のプレート上に付加し／取り外し、それらを再配置する能力も射出成形機の再加工に関連する時間及びコストを削減することができる。一般に、プッシャの取り外し可能な特質は、新たなプッシャの配置が所定の金型の設計を容易に達成できるようにする。それぞれの特定の金型の設計に適切であるように、異なる長さ、形状及び大きさのプッシャを同じプレート上で互いに交換することができる。金型を、標準のシューティングポットの間隔で設計することができることが考えられる。例えば、８インチの間隔で２４個の金型キャビティを有する金型が、１６インチの間隔で１２個の金型キャビティを有する金型によって置換えられる場合、適切な配置に到るために全ての第２のプッシャを取り除くことができる。
【００４０】
更に、本発明のアクチュエータは、特定の金型又は製品のためのストロークサイクルをセットし、再プログラムするのに必要な時間を大幅に削減することもできる。サイクルは、各別々のシューティングポットごとでなく、同様のシューティングポットの各組ごとだけに設定される必要がある。特定の金型用のストローク制御に関する情報を、電気的又は他の手段によって記憶することができ、これは、金型の敏速な交換を可能にする。これは、特に、「短時間運転用」金型に有利であり得る。
【００４１】
アクチュエータを金型の外側に配置することも、樹脂のフローチャネルを最適化し、フローの長さを短縮するために、ホットランナのシューティングポットが再配置できるようにする。従来技術のアクチュエータは、油圧作動シリンダ及びそれらの関連する弁の取付け及び配管を収容するために固定プラテンに必要な空間により、シューティングポットの配置に制限を課した。この制限を除去することにより、更に効率的なホットランナの設計が可能となり、樹脂の管理が最適化され、それにより、装置内の樹脂の在留を減少させることができる。
【００４２】
上述の本発明の実施の形態は、本発明の例示として意図したものであり、それらに対する修正及び変形を、本明細書に添付の請求項によってのみ規定される本発明の範囲から逸脱せずに、当業者によりなしうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】４つのキャビティ金型の複数材料ホットランナシステムの略図である。
【図２】１つのノズルアセンブリ付近の複数材料ホットランナシステムの断面図である。
【図３】全てのプッシャが後退した位置にある共通のシューティングポット作動アセンブリを含む、複数材料射出成形機の一部の断面図である。
【図４】ラインＤの方向における図３の装置の背面図である。
【図５】ラインＡ−Ａに沿った図３の装置の断面図である。
【図６】ラインＢ−Ｂに沿った図３の装置の断面図である。
【図７】ラインＣ−Ｃに沿った図３の装置の断面図である。
【図８】前進したプッシャの第１の組を有する図３の装置を示す図である。
【図９】前進したプッシャの第１及び第２の組を共に有する図３の装置を示す図である。
【符号の説明】
２０ ホットランナシステム
３２ ノズルアセンブリ
１１８ シューティングポット
１２２ 射出プランジャ
１４２ 射出プランジャ
１８４ クランプユニット
１９６ シューティングポット作動アセンブリ
２００ シューティングポットアクチュエータ
【図１】
0004368452.tif 000002
【図２】
0004368452.tif 000003
【図３】
0004368452.tif 000004
【図４】
0004368452.tif 000005
【図５】
0004368452.tif 000006
【図６】
0004368452.tif 000007
【図７】
0004368452.tif 000008
【図８】
0004368452.tif 000009
【図９】
0004368452.tif 000010