(57)【要約】      （修正有）【課題】異なる溶融体を適切に分離するとともに、装置の製造、組み立て、及び動作を簡単にして、バルブスリーブ部材又はバルブピン部材をキャビティゲートと位置合わせできる同時射出成形装置を提供する。【解決手段】マニホルド１１２と、このマニホルドに連結されたノズル１１６と、このノズル内に配置されており、ノズルとの間に外側溶融体チャンネルを形成するスリーブ１２４と、このスリーブ内に配置されており、このスリーブとの間に内側溶融体チャンネルを形成するピン１２６と、スリーブと接触する位置合わせ部分を持つノズルチップと、を備えている。スリーブを動作させ、外側溶融体チャンネルとキャビティゲート１３８との間の溶融体の連通を開閉する。ピンを動作させ、内側溶融体チャンネルとスリーブの開口部との間の溶融体の連通を開閉する。位置合わせ部材は、スリーブの動作範囲に沿ってスリーブをキャビティゲートと位置合わせする。【選択図】図１
2009160844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同時射出成形装置において、
第１マニホルド溶融体チャンネル、第２マニホルド溶融体チャンネル、及び案内穴を含むマニホルドと、
前記案内穴に位置合わせされた長手方向穴を含む、前記マニホルドに連結されたノズル本体と、
前記長手方向穴内に配置されたスリーブであって、このスリーブは、開口部を持つチップ部分を有するとともに中空領域及び前記長手方向穴よりも細い領域を有し、前記第１マニホルド溶融体チャンネルに連通した外側溶融体チャンネルが前記スリーブと前記ノズル本体との間に形成され、前記スリーブの前記チップ部分によって、キャビティゲートに対する前記外側溶融体チャンネルの溶融体の連通を開閉するように前記案内穴内に摺動自在に配置されている、スリーブと、
前記スリーブの前記中空領域内に配置されたピンであって、このピンは、チップを有するとともに前記スリーブの前記中空領域よりも細い領域を有し、前記第２マニホルド溶融体チャンネルと連通した内側溶融体チャンネルが前記ピンと前記スリーブとの間に形成され、前記ピンの前記チップ部分によって、前記スリーブの開口部に対する前記内側溶融体チャンネルの溶融体の連通を開閉するように前記スリーブ内に摺動自在に配置されている、ピンと、
前記ノズル本体に連結されたノズルチップであって、前記長手方向穴と連通した、前記外側溶融体チャンネルの一部分を形成するノズルチップ溶融体チャンネルを有し、このノズルチップは、前記スリーブと接触する位置合わせ部分を更に有し、この位置合わせ部分により、前記スリーブの前記チップ部分を、前記スリーブの摺動範囲に沿って前記キャビティゲートと位置合わせする、ノズルチップと、
を備えた、同時射出成形装置。
【請求項２】
請求項１に記載の同時射出成形装置において、
前記位置合わせ部分は位置合わせ穴を有し、この位置合わせ穴を通って前記スリーブが摺動する、同時射出成形装置。
【請求項３】
請求項２に記載の同時射出成形装置において、
前記ノズルチップは、更に、前記位置合わせ穴の上流側において、放出溶融体チャンネルを有し、該放出溶融体チャンネルは、前記ノズルチップ溶融体チャンネル、及び前記放出溶融体チャンネルの下流側において前記ノズルチップの一部分の周囲を取り囲む環状溶融体チャンネルと連通する、同時射出成形装置。
【請求項４】
請求項２に記載の同時射出成形装置において、
前記位置合わせ穴の内面には、摩擦低減コーティング又は耐磨耗性コーティングがなされている、同時射出成形装置。
【請求項５】
請求項１に記載の同時射出成形装置において、
前記ノズルチップは、前記ノズル本体に連結された、前記外側溶融体チャンネルを部分的に画定する第１チューブ状部分と、位置合わせ穴を持つ第２チューブ状部分とを有し、前記スリーブは、この位置合わせ穴を通って摺動し、前記第２チューブ状部分は、前記第１チューブ状部分よりも小径であり、前記第１チューブ状部分の下流側に配置されている、同時射出成形装置。
【請求項６】
請求項５に記載の同時射出成形装置において、
前記第１チューブ状部分及び前記第２チューブ状部分の間に配置された放出溶融体チャンネルを更に備えた、同時射出成形装置。
【請求項７】
請求項１に記載の同時射出成形装置において、
前記ノズルチップは、前記位置合わせ部分の上流側において放出溶融体チャンネルを更に含み、該放出溶融体チャンネルは、前記ノズルチップ溶融体チャンネル、及び前記放出溶融体チャンネルの下流側において前記ノズルチップの一部分の周囲を取り囲む環状溶融体チャンネルと連通している、同時射出成形装置。
【請求項８】
請求項１に記載の同時射出成形装置において、
前記ノズルチップを前記ノズル本体に対して保持させる、前記ノズル本体に連結されたチップ保持部材を更に備えた、同時射出成形装置。
【請求項９】
請求項８に記載の同時射出成形装置において、
前記チップ保持部材は、金型挿入体又は金型プレートと接触するシール部分を含む、同時射出成形装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の同時射出成形装置において、
前記チップ保持部材は、前記ノズルチップを形成する材料よりも熱伝導性が低い材料で形成されている、同時射出成形装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の同時射出成形装置において、
前記スリーブは、前記第２マニホルド溶融体チャンネルと前記内側溶融体チャンネルとの間において横方向開口部を有し、該横方向開口部により、溶融体を前記第２マニホルド溶融体チャンネルから前記内側溶融体チャンネルまで流すことができ、前記ピンは、前記横方向開口部のところにおいて、外径が前記スリーブの内径とほぼ等しい遮断部分を更に有し、前記遮断部分は、前記ピンが閉止位置にあるときに前記横方向開口部を塞ぐ、同時射出成形装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の同時射出成形装置において、
前記外側溶融体チャンネル及び前記内側溶融体チャンネルは、実質的に環状の断面を有する、同時射出成形装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の同時射出成形装置において、
前記ピンは、前記スリーブ内で前記ピンの位置合わせを行うための、前記スリーブの前記中空領域の内壁と接触する少なくとも一つのフィンを更に有する、同時射出成形装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の同時射出成形装置において、
前記マニホルド又は前記ノズルは、電気ヒータを更に有する、同時射出成形装置。
【請求項１５】
請求項１に記載の同時射出成形装置において、
前記スリーブに連結されたピストンを含む第１アクチュエータと、前記ピンに連結されたピストンを含む第２アクチュエータとを更に備えた、同時射出成形装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の同時射出成形装置において、
前記スリーブ、及び前記第１アクチュエータの前記ピストンが取り付けられた連結プレートを更に備え、前記第１アクチュエータの本体は支持プレートに固定されている、同時射出成形装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の同時射出成形装置において、
前記第２アクチュエータの本体は、前記連結プレートに取り付けられており、当該連結プレートとともに移動する、同時射出成形装置。
【請求項１８】
同時射出成形装置において、
移動自在の連結プレートと、
前記連結プレートに固定された本体、及びこの本体内に配置された移動自在のピストンを含むアクチュエータと、
第１マニホルド溶融体チャンネル、第２マニホルド溶融体チャンネル、及び案内穴とを含むマニホルドと、
前記マニホルドに連結された、長手方向穴を持つノズル本体と、
前記長手方向穴内に配置されたスリーブであって、このスリーブは、開口部を持つチップ部分を有するとともに中空領域及び前記長手方向穴よりも細い領域を有し、前記第１マニホルド溶融体チャンネルに連通した環状の外側溶融体チャンネルが前記スリーブと前記ノズル本体との間に形成され、前記スリーブは、前記連結プレートに連結されており、前記スリーブの前記チップ部分によって、キャビティゲートに対する前記外側溶融体チャンネルの溶融体の連通を開閉するように前記案内穴を通って移動できる、スリーブと、
前記スリーブの前記中空領域内に配置されたピンであって、このピンは、チップを有するとともに前記スリーブの前記中空領域よりも細い領域を有し、前記第２マニホルド溶融体チャンネルと連通した環状の内側溶融体チャンネルが前記ピンと前記スリーブとの間に形成され、前記ピンの前記チップによって、前記スリーブの前記開口部に対する前記内側溶融体チャンネルの溶融体の連通を開閉するように前記ピンは前記アクチュエータの前記ピストンに連結されており、前記スリーブの前記開口部によって前記ピンの前記チップを位置合わせするため、前記スリーブの前記中空領域の内壁と接触する少なくとも一つのフィンを更に含む、ピンと、
前記ノズル本体に連結されたノズルチップであって、このノズルチップは、前記長手方向穴と連通した、前記外側溶融体チャンネルの一部分を形成するノズルチップ溶融体チャンネルを有するとともに、位置合わせ穴を持つ位置合わせ部分を更に有し、前記スリーブは、前記位置合わせ穴を通って摺動し、前記位置合わせ穴により、前記スリーブの前記チップ部分を、前記スリーブの摺動範囲に沿って前記キャビティゲートと位置合わせし、前記ノズルチップは、前記位置合わせ穴の上流側において放出溶融体チャンネルを更に含み、前記放出溶融体チャンネルは、前記ノズルチップ溶融体チャンネル、及び前記放出溶融体チャンネルの下流側において前記ノズルチップの一部分の周囲を取り囲む環状の溶融体チャンネルと連通する、ノズルチップと、
前記ノズルチップを前記ノズル本体に対して保持させる、前記ノズル本体に連結されたチップ保持部材と、
を備えた、同時射出成形装置。
【請求項１９】
請求項１に記載の同時射出成形装置において、
前記スリーブは、前記第２マニホルド溶融体チャンネルと前記内側溶融体チャンネルとの間において横方向開口部を有し、該横方向開口部により、溶融体を前記第２マニホルド溶融体チャンネルから前記内側溶融体チャンネルまで流すことができ、前記ピンは、前記横方向開口部のところにおいて、外径が前記スリーブの内径とほぼ等しい遮断部分を更に有し、前記遮断部分は、前記ピンが閉止位置にあるときに前記横方向開口部を塞ぐ、同時射出成形装置。
【請求項２０】
同時射出成形装置において、
第１マニホルド溶融体チャンネル、第２マニホルド溶融体チャンネル、及び案内穴を含むマニホルドと、
前記案内穴と位置合わせされた長手方向穴を含む、前記マニホルドに連結されたノズル本体と、
前記長手方向穴内に配置されたスリーブであって、このスリーブは、開口部を持つチップ部分を有するとともに中空領域及び前記長手方向穴よりも細い領域を有し、前記第１マニホルド溶融体チャンネルに連通した外側溶融体チャンネルが前記スリーブと前記ノズル本体との間に形成され、前記スリーブの前記チップ部分によって、キャビティゲートに対する前記外側溶融体チャンネルの溶融体の連通を開閉するように前記案内穴内に摺動自在に配置されている、スリーブと、
前記スリーブを摺動するための手段と、
前記スリーブの前記中空領域内に配置されたピンであって、このピンは、チップを有するとともに前記スリーブの前記中空領域よりも細い領域を有し、前記第２マニホルド溶融体チャンネルと連通した内側溶融体チャンネルが前記ピンと前記スリーブとの間に形成され、前記ピンの前記チップ部分によって、前記スリーブの開口部に対する前記内側溶融体チャンネルの溶融体の連通を開閉するように前記スリーブ内に摺動自在に配置されている、ピンと、
前記ピンを摺動するための手段と、
前記ノズル本体に連結されたノズルチップであって、前記長手方向穴と連通した、前記外側溶融体チャンネルの一部分を形成するノズルチップ溶融体チャンネルを有し、このノズルチップは、前記スリーブの前記チップ部分を前記キャビティゲートと位置合わせするための手段を更に含む、ノズルチップと、
を備えた、同時射出成形装置。
【請求項２１】
同時射出成形装置用のホットランナノズルにおいて、
長手方向穴を持つノズル本体と、
前記長手方向穴内に摺動自在に配置された、開口部を持つチップ部分を有するスリーブと、
前記スリーブと前記ノズル本体との間に配置された外側溶融体チャンネルと、
前記スリーブ内に摺動自在に配置された、チップを備えたピンと、
前記ピンと前記スリーブとの間に配置された内側溶融体チャンネルと、
前記スリーブの摺動範囲にわたって前記スリーブの前記チップ部分をキャビティゲートと位置合わせする位置合わせ部分を含む、前記ノズル本体に連結されたノズルチップと、
を備え、
前記スリーブの摺動範囲は、開放位置と閉止位置との間であり、閉止位置において、前記チップ部分が、前記外側溶融体チャンネルと前記キャビティゲートとの間の溶融体の連通を制御し、
前記ピンは開放位置と閉止位置との間で摺動自在であり、前記内側溶融体チャンネルと前記スリーブの前記開口部との間の溶融体の連通を前記チップが制御し、
前記ノズルチップは、前記外側溶融体チャンネルと前記キャビティゲートとの間において横方向の放出溶融体チャンネルを更に備えている、ホットランナノズル。
【請求項２２】
請求項２１に記載のホットランナノズルにおいて、
前記位置合わせ部分は位置合わせ穴を備えており、この位置合わせ穴を通って前記スリーブが摺動する、ホットランナノズル。
【請求項２３】
請求項２２に記載のホットランナノズルにおいて、
前記位置合わせ穴の内面には、摩擦低減コーティング又は耐磨耗性コーティングがなされている、ホットランナノズル。
【請求項２４】
請求項２１に記載のホットランナノズルにおいて、
前記横方向の放出溶融体チャンネルは、前記位置合わせ部分の上流側に配置されており、前記横方向放出溶融体チャンネルは、前記外側溶融体チャンネルと、前記横方向の放出溶融体チャンネルの下流側において前記ノズルチップの一部分の周囲を取り囲む環状溶融体チャンネルとの間を連通する、ホットランナノズル。
【請求項２５】
請求項２１に記載のホットランナノズルにおいて、
前記ノズルチップを前記ノズル本体に対して保持させる、前記ノズル本体に連結されたチップ保持部材を更に含む、ホットランナノズル。
【請求項２６】
請求項２１に記載のホットランナノズルにおいて、
前記外側溶融体チャンネル及び前記内側溶融体チャンネルは、実質的に環状の断面を有する、ホットランナノズル。
【請求項２７】
請求項２１に記載のホットランナノズルにおいて、
前記ピンは、当該ピンの前記チップを前記スリーブの前記開口部と位置合わせさせるため、前記スリーブの内壁と接触する少なくとも一つのフィンを更に有する、ホットランナノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して射出成形装置に関し、更に詳細には、ゲートを通ってキャビティ内への様々な成形材料の流れを制御するホットランナ同時射出成形装置、及びこれに関連するノズルに関する。
【背景技術】
【０００２】
様々なプラスチック溶融体を同時に射出成形すること、及び様々な溶融体を次々に順次注入することが当該技術分野で周知である。
【０００３】
従来、ゲートを通ってキャビティ内に流入する二つ又はそれ以上の流体の流れの制御は、バルブピン部材を回転させて様々な流体チャンネルと位置合わせさせることによって、又はバルブピン部材及びこのバルブピン部材を取り囲む一つ又はそれ以上のバルブスリーブ部材を、当該バルブスリーブを引っ込めた開放位置と前進させた閉止位置との間で軸線方向に往復動することによって行われてきた。例えば、バルブピン部材を様々な位置の間で回転させることにより、同時射出成形又は順次射出成形を行うことができる。
【０００４】
バルブピン部材及びバルブスリーブ部材を軸線方向に往復動させることによって、少なくとも二つの異なる溶融体の同時射出成形又は順次射出成形を行うことができるが、これには問題がないわけではなかった。例えば、往復動が不正確であってり、異なる溶融体を適切に分離しておくのが困難であったり、装置の製造、組み立て、及び動作を簡単にする上で問題があったりした。別の問題点は、バルブスリーブ部材又はバルブピン部材をキャビティゲートと位置合わせするのが困難であるということである。このような位置合わせは、注入技術を向上し、ゲートの磨耗を減少する上で重要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、このような点を考慮してなされたものであり、上述の問題を解決することができる同時射出成形装置及びこれに関連するホットランナノズルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態によれば、同時射出成形装置は、マニホルドと、このマニホルドに連結されたノズル本体と、このノズル本体内に配置されており、ノズル本体との間に外側溶融体チャンネルを形成するスリーブと、このスリーブ内に配置されており、当該スリーブとの間に内側溶融体チャンネルを形成するピンと、スリーブと接触する位置合わせ部分を持つノズルチップとを備えている。スリーブを動作させ、外側溶融体チャンネルとキャビティゲートとの間の溶融体の連通を開閉する。ピンを動作させ、内側溶融体チャンネルとスリーブの開口部との間の溶融体の連通を開閉する。位置合わせ部分は、スリーブの動作範囲に沿ってスリーブをキャビティゲートと位置合わせする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
次に、本発明の実施形態を、添付図面を参照して更に詳細に説明する。
【０００８】
図１は、同時射出成形装置１００を示す。同時射出成形装置１００は、支持プレート１０１と、金型プレート１０２、１０４、１０６、１０８と、キャビティプレート１１０と、連結プレート１１３と、マニホルド１１２とを含む。支持プレート１０１と、金型プレート１０２、１０４、１０６、１０８と、キャビティプレート１１０は積み重ねられている。連結プレート１１３は、金型プレート１０２及び支持プレート１０１によって囲まれている。マニホルド１１２は、位置決めリング１１４によって金型プレート１０４上に配置されており、弁体１１５によって金型プレート１０２から離間されている。同時射出成形装置１００は、更に、一対のノズル１１６を有する。各ノズルは、金型プレート１０６及び１０８内に配置された金型挿入体１１８と、第２金型挿入体１２０と、第３金型挿入体１２２とに対応する。各ノズル１１６は、スリーブ１２４及びピン１２６（図ではハッチングが施されていない）を受け入れるようになっている。連結プレート１１３内には二つのアクチュエータ１１７が配置されており、これらのアクチュエータの各々は、夫々のノズル１１６のピン１２６を動作させる。支持プレート１０１には、スリーブ１２４の頂部が固定された連結プレート１１３を動作させるための二つのアクチュエータ１１９が配置されている。支持プレート１０１は、取り付けられたアクチュエータ１１９に供給を行うための少なくとも一つの流体チャンネル１２１を有し、連結プレート１１３は、取り付けられたアクチュエータ１１７に供給を行うための少なくとも一つの流体チャンネル１２３を有する。
【０００９】
同時射出成形装置１００では、一例として、二つのノズル１１６及び二組の関連した構成要素だけが示してあるが、本発明の原理を変えることなく、これよりも多数の又は少数のノズル及び関連した構成要素の組合わせを容易に使用できる。更に、支持プレート１０１、金型プレート１０２、１０４、１０６、１０８、及びキャビティプレート１１０は、一例として示したものである。特定の用途に応じて、これよりも多数の又は少数のプレートを使用してもよい。プレートの数、プレートの種類、プレートを構成する材料は、本発明にとって重要ではない。同様に、金型挿入体１１８、第２金型挿入体１２０、及び第３金型挿入体１２２もまた例示のものである。他の実施形態は、構成要素の数が三個より多くても少なくてもよく、一実施形態は、全く持たなくてもよく、その代わり、単に金型プレートの容器（well）を備えている。
【００１０】
以下の記載において、マニホルド１１２からキャビティプレート１１０への成形材料の流れの方向を下流といい、逆方向を上流という。前方というのは、支持プレート１０１からキャビティプレート１１０への方向を意味し、後方というのは、逆方向を意味する。しかしながら、同時射出成形装置１００の配向、形状、及び構造は、これらの用語によって制限されない。
【００１１】
金型プレート１０２と１０４との間にはマニホルド１１２が配置されている。このマニホルドは、第１マニホルド溶融体チャンネル１２８と、第２マニホルド溶融体チャンネル１３０と、案内穴１３２とを有し、この案内穴内に弁体１１５のベベル端弁体継ぎ手１４４が配置されている。マニホルド溶融体チャンネル１２８、１３０は独立しており、互いに連通しておらず、異なる溶融体又は樹脂、又は他の成形材料がマニホルド１１２で混合することはない。マニホルド溶融体チャンネル１２８、１３０には、一つ又はそれ以上の成形機（図示せず）又は他の成形材料源に連結された一つ又はそれ以上のスプルー（湯口、sprue）（図示せず）によって供給される。マニホルド溶融体チャンネル１２８、１３０の長さ、直径、又は幅、及び全体形状は、特定の用途、及び成形材料の量及び性質で決まる。この実施形態では、両マニホルド溶融体チャンネル１２８、１３０は円筒形の穴であり、第１マニホルド溶融体チャンネル１２８は第２マニホルド溶融体チャンネル１３０よりも大径であるが、溶融体チャンネルは、これ以外の形状及び大きさであってもよい。マニホルドを一枚のプレート、一群のプレート（異なるプレートに異なる溶融体チャンネルが設けられている）、配管、及びモジュラーバーから形成することが知られており、マニホルド１１２は、これらの種類の任意のマニホルドであってよい。例えば、別の実施形態では、マニホルド１１２は、各々に一つのマニホルドチャンネル１２８、１３０が設けられた二枚の別々のプレートでできていてもよい。更に、マニホルド１１２には、ヒータ１３４が設けられていてもよい。一般的には、ホットランナの用途の部分として使用する場合には、マニホルド１１２を加熱し、断熱空気空間１３６によって周囲の金型プレートから離間する。
【００１２】
この実施形態では、金型挿入体１１８、１２０、１２２は、キャビティ形成挿入体であり、各金型挿入体１１８はキャビティゲート１３８を備えている。金型挿入体１１８、１２０、１２２は、キャビティゲート１３８によって供給がなされる金型キャビティ１４０を部分的に画定し、ここで成形材料が凝固し、射出成形製品（図示せず）を形成する。金型挿入体１２２は、金型キャビティ１４０内での成形材料の凝固を補助するために冷却流体を循環するための冷却チャンネルを有する。他の実施形態では、金型挿入体１１８、１２０、１２２の代わりにゲート挿入体又は他の周知の種類の挿入体を使用してもよい。このような挿入体は、代表的には、金型キャビティの実質的な部分を形成しない。更に別の実施形態では、金型挿入体１１８、１２０、１２２を設けなくてもよく、その代わり、金型プレート１０８がキャビティゲートを備えていてもよい。
【００１３】
図示を容易にするために簡単な形態で示すキャビティプレート１１０もまた、キャビティ１４０を部分的に形成してもよい。キャビティ１４０に注入した成形材料が凝固したとき、成形された製品を、代表的にはイジェクタピン、ストリッパープレート、等（図示せず）によって取り出すことができるように、キャビティプレート１１０を引っ込めることができる。
【００１４】
マニホルド１１２にはノズル１１６が連結されており、これらのノズルの各々は、金型プレート１０４の容器１４２に配置されている。図２の断面図に示すように、容器１４２は、ノズル１１６の熱が容易には金型プレート１０４に流れないようにするため、ノズル１１６の周囲に断熱空気空間２０２が形成されるように、ノズル１１６よりも大径である。ノズル１１６は、ノズル本体２０４と、ノズルチップ２０６と、ノズルチップ２０６をノズル本体２０４に連結するチップ保持部材２０８とを含む。ノズル１１６は、更に、螺旋状に巻き付けられたヒータ２１０（例えば電気ヒータ）を有する。このヒータは、へッドからノズルチップ２０６の領域までピッチが変化し、ノズル本体２０４に埋設されている。ノズルフランジ２１４がノズル本体２０４のへッドに設けられており、金型プレート１０４内でノズル１１６を支持するのに役立つ。ノズルフランジ２１４は、容器１４２に配置される。ヒータ２１０は、カバー２１２（例えばプレート又はコーティング）及びノズルフランジ２１４によって覆われている。これらは、両方とも、ノズル本体２０４を取り囲む。ノズル１１６又はその中の成形材料の温度を計測するため、熱電対２１５を熱電対容器内に配置してもよい。更に、ノズル１１６とマニホルド１１２との連結部をシールするため、ノズルシール２１６がノズル１１６のへッドに設けられている。
【００１５】
ノズル本体２０４は全体に円筒形であり、長手方向穴２１８を備えている。この穴もまた、全体に円筒形である。ノズル１１６の長手方向穴２１８は、マニホルド１１２の案内穴１３２と接合する。
【００１６】
ノズルチップ２０６はノズル本体２０４の前穴２２０内に配置され、位置合わせ部分２２２を有する。ノズルチップ２０６は、第１チューブ状部分２２４及びこの第１チューブ状部分２２４の下流側にある第２チューブ状部分２２６の二つのチューブ状部分を持つように示してある。これらの第１及び第２のチューブ状部分２２４、２２６は、第２チューブ状部分２２６が第１チューブ状部分２２４よりも全体に小径である限り、円筒形であってもよいし、円錐形であってもよいし、湾曲していてもよいし、不規則な形状であってもよい。この実施形態では、第１及び第２のチューブ状部分２２４、２２６は全体に円筒形である。ノズルチップ２０６が２つのチューブ状部分２２４、２２６を備えているということは、ノズルチップ２０６を二つの部品で形成しなければならないということを意味するものではなく、ノズルチップ２０６を理解する上での単に便利な方法であるに過ぎない。ノズルチップ２０６は、単一の部品で形成されていてもよいし、多数の部品で形成されていてもよい。ノズルチップ２０６は、ノズル本体２０４の長手方向穴２１８と連通したノズルチップ溶融体チャンネル２２７を有する。ノズルチップ２０６は、前方溶融体領域２２９が存在するように、金型挿入体１１８から後退している。
【００１７】
この実施形態では、第２チューブ状部分２２６と対応する位置合わせ部分２２２は、第２チューブ状部分２２６の内径であると考えることができる位置合わせ穴２２８を有する。ノズルチップ２０６は、更に、位置合わせ部分２２２の上流側に配置された、又は第２チューブ状部分２２６と第１チューブ状部分２２４の間に配置された、放出溶融体チャンネル２３０を備えている。溶融体チャンネル２３０は少なくとも一つ設けられていなければならず、最大数は、形状、成形材料、及びノズル２０６の所望の構造的一体性のみによって制限される。各放出チャンネル２３０は、成形材料を、ノズルチップ２０６内での成形材料の全体的な流れに対し、側方に流すことができるという意味で、横方向であるということができる。各放出溶融体チャンネル２３０は、穴であってもよいし、スリットであってもよいし、ホールであってもよいし、開口部であってもよく、又は任意の他の種類のチャンネル構造であってもよい。複数の放出溶融体チャンネル２３０は、形状が異なっていてもよいし、同じであってもよい。
【００１８】
チップ保持部材２０８はねじ２３２を有し、これらのねじは、ノズル本体２０４のねじ２３４と螺着し、これによってノズルチップ２０６をノズル本体２０４に保持する。このような保持は、ノズル本体２０４の凹状の肩部２３６及びノズルチップ２０６の対応する凸状の肩部２３８によって、及びノズルチップ２０６とチップ保持部材２０８の対応する表面間の接触領域２４０の形状によって補助される。鑞付け等の他の連結方法を使用してもよい。チップ保持部材２０８は、更に、金型挿入体１１８に嵌着し、又はこれをシールし、成形材料が断熱空気空間２０２に入らないようにするシール部分２４２を含む。
【００１９】
環状溶融体チャンネル２４４がチップ保持部材２０８とノズルチップ２０６の位置合わせ部分との間に存在し、放出溶融体チャンネル２３０の下流側にあるノズルチップ２０６の一部の周囲を環状溶融体チャンネル２４４が囲んでいる。一つ又はそれ以上の放出溶融体チャンネル２３０は、チップ溶融体チャンネル２２７と環状溶融体チャンネル２４４との間で成形材料を連通する。環状溶融体チャンネル２４４は、放出溶融体チャンネル２３０から、キャビティゲート１３８と連通できる前方溶融体領域２２９まで、成形材料を連通する。
【００２０】
スリーブ１２４及びこのスリーブ１２４内に配置されたピン１２６が、マニホルド１１２及びノズル１１６を通って延びている。スリーブ１２４は、場合によっては、スリーブピンとして周知であり、ピン１２６は、場合によっては、バルブピン又はニードルと呼ばれる。
【００２１】
スリーブ１２４は、マニホルド１１２の案内穴１３２、ノズル本体２０４の長手方向穴２１８、及びノズルチップ２０６のノズルチップ溶融体チャンネル２２７内に配置されている。スリーブ１２４は、案内穴１３２、長手方向穴２１８、及びノズルチップ溶融体チャンネル２２７よりも細い中空の領域２４５及び領域２４７を有し、かくして、スリーブ１２４とノズル本体２０４との間、並びにスリーブ１２４とマニホルド１１２及びノズルチップ２０６との間に、外側溶融体チャンネル２４６を形成する。この実施形態では、中空領域２４５及び細い領域２４７は、両方とも、第１マニホルド溶融体チャンネル１２８からキャビティゲート１３８まで延びている。スリーブ１２４は、このスリーブ１２４が、ノズルチップ２０６のところで、連結プレート１１３のところよりも細いように、直径が段をなして変化していてもよい。外側溶融体チャンネル２４６は、第１マニホルド溶融体チャンネル１２８と連通している。この実施形態では、外側溶融体チャンネル２４６は環状の断面を有する。スリーブ１２４は、チップ部分２４８と、このチップ部分２４８の開口部２５０とを有する。この実施形態では、チップ部分２４８は、スリーブ１２４の細くなった、即ち先が尖った区分であり、開口部２５０はこのような細くなった区分の中央開口部である。スリーブ１２４は、案内穴１３２内の弁体継ぎ手１４４内に摺動自在に配置されており、スリーブ１２４は、キャビティゲート１３８に対する外側溶融体チャンネル２４６の溶融体の連通をチップ部分２４８によって開閉するため、摺動でき、即ち往復動できる。このように、スリーブ１２４は、開放位置と閉止位置とを持つと言うことができる。スリーブ１２４は、更に、第２マニホルド溶融体チャンネル１３０の近くに横方向開口部２５２を有し、弁体継ぎ手１４４は、横方向開口部２５２と対応する開口部を有する。
【００２２】
位置合わせ部分２２２、及びこの実施形態において更に詳細には、ノズルチップ２０６の位置合わせ穴２２８は、摺動中にスリーブ１２４が横方向に逸れないように、スリーブ１２４の摺動範囲にわたってスリーブ１２４と位置合わせし、即ちスリーブを案内する。この実施形態では、位置合わせ手段は直線となっている。しかしながら、他の実施形態では、位置合わせは、連通しているということを意味する。位置合わせ部分２２２（位置合わせ穴２２８）のこの位置合わせ機能又は案内機能により、スリーブ１２４によって生じるキャビティゲート１３８の磨耗を減少し、注入技術を更に向上できる。更に、位置合わせ穴２２８により、スリーブ１２４の移動に対する抵抗をなくすことができる。更に、位置合わせ穴２２８の内側面に、移動を補助するコーティング（摩擦減少コーティング）や位置合わせ穴２２８に対する磨耗を低減するコーティング（耐磨耗コーティング）を施してもよく、及び／又はキャビティゲート１３８に関するスリーブ１２４の位置合わせを改良してもよい。コーティングは、ニッケルを基材とした材料であってもよいが、これに限定されない。更に、コーティングを施すことにより、スリーブ１２４と接触する位置合わせ部分２２２の表面の硬さを改善してもよい。更に、スリーブ１２４と位置合わせ穴２２８との間を成形材料が流れることができないように、スリーブ１２４と位置合わせ穴２２８とを嵌着してもよい。
【００２３】
スリーブ１２４の位置によって制御されるため、ノズルチップ２０６は、成形材料の流量、速度、及び／又は圧力のバランスがとれるように、成形材料を外側溶融体チャンネル２４６から放出溶融体チャンネル２３０を通して環状溶融体チャンネル２４４に分配する。これにより、成形材料の流れを均等にでき、バランスをとることができる。
【００２４】
ピン１２６は、スリーブ１２４の中空領域２４５内に配置される。ピン１２６は、スリーブ１２４の中空領域２４５よりも細い領域２５４を有する。かくして、ピン１２６とスリーブ１２４との間に内側溶融体チャンネル２５６を形成する。ピン１２６は、ノズルチップ２０６のところが連結プレート１１３のところよりも細いように、直径が段をなして変化していてもよい。内側溶融体チャンネル２５６は、第２マニホルド溶融体チャンネル１３０と連通できる。この実施形態では、内側溶融体チャンネル２５６は、環状の断面を有する。ピン１２６は、チップ２５８を有する。ピン１２６は、その上領域２６０がスリーブ１２４の中空領域２４５の内壁に摺動自在に嵌着することによって、スリーブ１２４内に摺動自在に配置される。ピン１２６は、スリーブ１２４の開口部２５０に対する内側溶融体チャンネル２５６の溶融体の連通をピン１２６のチップ２５８によって開閉するため、摺動でき、即ち往復動できる。ピン１２６の開放位置及び閉止位置は、スリーブ１２４に関する。ピン１２６は、例えばノズル本体２０４の基準の枠から、実際に三つの位置を有する。ピン１２６は、更に、ピン１２６をスリーブ１２４内で位置合わせするため、スリーブ１２４の中空領域２４５の内壁と接触する少なくとも一つのフィン２６２を備えていてもよい。この実施形態では、ピン１２６は、ノズル本体２０４の近くの上流フィン２６２と、ノズルチップ２０６の近くの下流フィン２６２とを有する。
【００２５】
スリーブ１２４の横方向開口部２５２により、成形材料を第２マニホルド溶融体チャンネル１３０から内側溶融体チャンネル２５６に流すことができる。これに対応して、ピン１２６は、更に、遮断部分２６４を備えていてもよい。遮断部分２６４は、ピン１２６の外径がスリーブ１２４の内径と実質的に等しい、横方向開口部２５２のところの区分である。遮断部分２６４は、ピン１２６が閉止位置にあるとき、横方向開口部２５２を遮断し、ピン１２６が開放位置にあるとき、横方向開口部２５２を遮断しないように配置される。遮断部分２６４は、成形材料の流れがピン１２６のチップ２５８によっても制御されるため、全くの任意のものである。
【００２６】
図３ａ乃至図３ｄは、スリーブ１２４及びピン１２６の可能な位置、及びキャビティ１４０への成形材料の様々なアクセスを断面で示す。
【００２７】
スリーブ１２４及びピン１２６の摺動又は往復動は、図４ａ乃至図４ｄに断面で示すアクチュエータ１１９、１１７によって制御される。
【００２８】
図４ａ乃至図４ｄでわかるように、アクチュエータ１１９（一つしか示してない）は連結プレート１１３の位置を制御し、アクチュエータ１１７（一つしか示してない）の各々は、一つのピン１２６の位置を制御する。アクチュエータ１１７は、連結プレート１１３の容器４０２に配置されており、アクチュエータ１１９は支持プレート１０１の容器４０４に配置されている。各アクチュエータ１１７、１１９は、円筒形アクチュエータ本体４０６と、シリンダトップ４０８と、ピストン４１０と、ピストンキャップ４１２とを含む。アクチュエータ本体４０６は、ピストン４１０を後方に押圧するように液圧流体を流体チャンネル１２１又は１２３からピストン４１０に送出するための周囲第１流体チャンネル４１４及び第２流体チャンネル４１６を含む。シリンダトップ４０８は、ピストン４１０を前方に押圧するように、液圧流体を流体源（図示せず）からピストン４１０の上側まで送出するための流体チャンネル４１８を有する。アクチュエータ１１７では、ピン１２６がピストン４１０とピストンキャップ４１２との間に固定されている。アクチュエータ１１９は、連結プレート１１３のボルト穴４２２にねじ込んだボルト４２０によって連結プレート１１３に連結されている。アクチュエータ１１９では、ボルト４２０のへッドがピストン４１０とピストンキャップ４１２との間に固定されている。アクチュエータ１１７、１１９は液圧アクチュエータであるが、空気圧アクチュエータ、電気アクチュエータ、及びばね負荷式アクチュエータが同様に適している。更に、共通の流体チャンネル１２１によりアクチュエータ１１９の作動を同期させ、共通の流体チャンネル１２３によりアクチュエータ１１７の作動を同期させる。他の実施形態では、独立して作動できるように、別々の流体チャンネルを設けてもよい。
【００２９】
図４ａ乃至図４ｄには、更に、スリーブ１２４を連結プレート１１３に対して保持させるのを補助するディスク４２４と、アクチュエータ１１９が前方位置（図示のように）にあるとき、連結プレート１１３と支持プレート１０１との間に存在する隙間４２６が示してある。更に、ピン１２６の遮断部分２６４の様々な位置及びスリーブ１２４の横方向開口部２５２が図４ａ乃至図４ｄに示してある。
【００３０】
図３ａ乃至図３ｄに示すスリーブ１２４及びピン１２６の可能な位置は、図４ａ乃至図４ｄに示すアクチュエータ位置と直接的に対応する。
【００３１】
図３ａは、スリーブ１２４及びピン１２６の両方を閉止位置で示す。わかるように、スリーブ１２４のチップ部分２４８は、金型挿入体１１８の任意の凹状の凹所３０２（例えば、円錐形の凹所）に配置されている。このようにして、スリーブ１２４のチップ部分２４８がキャビティゲート１３８を塞ぎ即ち閉止し、これによって、外側溶融体チャンネル２４６内の成形材料がキャビティゲート１３８を通過しないようにする。ピン１２６については、そのチップ２５８がスリーブ１２４の開口部２５０に挿入されており、これによってスリーブ１２４の開口部２５０を閉止し、内側溶融体チャンネル２５６内の成形材料がキャビティゲート１３８を通過しないようにする。スリーブ１２４及びピン１２６のこの状態は、アクチュエータ１１９、１１７を図４ａに示すように位置決めすることによって行われる。詳細には、アクチュエータ１１７、１１９の流体チャンネル４１８に液圧流体を加え、液圧流体を流体チャンネル４１４から流体チャンネル１２１、１２３を介して取り出し、スリーブ１２４が取り付けられた連結プレート１１３を前方に押圧し、ピン１２６を同様に前方に押圧する。
【００３２】
図３ｂは、スリーブ１２４をその開放位置で示し、ピン１２６をその閉止位置で示す。スリーブ１２４は金型挿入体１１８の凹状の凹所３０２から引っ込められており、そのため、スリーブ１２４のチップ部分２４８により、外側溶融体チャンネル２４６内の成形材料がキャビティゲート１３８を通過できるようにする。スリーブ１２４が引っ込められた状態で、位置合わせ穴２２８がスリーブ１２４をキャビティゲート１３８と位置合わせされた状態に保持する。ピン１２６のチップ２５８はスリーブ１２４の開口部２５０を閉止したままであり、内側溶融体チャンネル２５６内の成形材料がキャビティゲート１３８を通過しないようにする。スリーブ１２４に対するピン１２６の位置は変わっていないけれども、ピン１２６をノズル本体２０４に対して引っ込めることができると考えられる。スリーブ１２４及びピン１２６のこの状態は、アクチュエータ１１９、１１７を図４ｂに示すように位置決めすることによって行われる。詳細には、アクチュエータ１１９の流体チャンネル４１４に液圧流体を流体チャンネル１２１を介して加え、液圧流体を流体チャンネル４１８から引き出し、連結プレート１１３及びこの連結プレート１１３に取り付けられたスリーブ１２４を後方に押圧する。更に、液圧流体をアクチュエータ１１７の流体チャンネル４１８に加え、液圧流体を流体チャンネル４１４から流体チャンネル１２３を介して引き出し、ピン１２６を前方に押圧する。
【００３３】
図３ｃは、スリーブ１２４を閉止位置で示し、ピン１２６を開放位置で示す。スリーブ１２４のチップ部分２４８を前方に、金型挿入体１１８の凹状の凹所３０２内に移動する。スリーブ１２４を前方に移動するとき、位置合わせ穴２２８がスリーブをキャビティゲート１３８と位置合わせした状態に保持する。このように、スリーブ１２４のチップ部分２４８はキャビティゲート１３８を塞ぎ即ち閉止し、これによって、外側溶融体チャンネル２４６内の成形材料がキャビティゲート１３８を通過しないようにする。ピン１２６は、スリーブ１２４の開口部２５０から引っ込められており、これによって、ピン１２６のチップ２５８はスリーブ１２４の開口部２５０を塞いでおらず、内側溶融体チャンネル２５６内の成形材料はキャビティゲート１３８を通過できる。ピン１２６が引っ込められるとき、ピン１２６は、フィン２６２により、スリーブの開口部２５０と位置合わせした状態に保持される。スリーブ１２４及びピン１２６のこの状態は、アクチュエータ１１９、１１７を図４ｃに示すように位置決めすることによって行われる。詳細には、アクチュエータ１１９の流体チャンネル４１８に液圧流体を加え、流体チャンネル４１４から流体チャンネル１２１を介して液圧流体を引き出し、連結プレート１１３及びこの連結プレート１１３に取り付けられたスリーブ１２４を前方に押圧する。更に、液圧流体をアクチュエータ１１７の流体チャンネル４１４に流体チャンネル１２３を介して加えられ、液圧流体を流体チャンネル４１８から引き出すことができ、これによってピン１２６を後方に押圧する。
【００３４】
図３ｄは、スリーブ１２４及びピン１２６の両方を開放位置で示す。スリーブ１２４は金型挿入体１１８の凹状の凹所３０２から引っ込められており、従って、スリーブ１２４のチップ部分２４８により、外側溶融体チャンネル２４６内の成形材料をキャビティゲート１３８に通すことができる。同様に、ピン１２６はスリーブ１２４の開口部２５０から引っ込められており、ピン１２６のチップ２５８はスリーブ１２４の開口部２５０を塞いでおらず、これにより、内側溶融体チャンネル２５６内の成形材料はキャビティゲート１３８を通過できる。スリーブ１２４及びピン１２６を引っ込めるとき、位置合わせ穴２２８及びフィン２６２によりスリーブ１２４及びピン１２６はキャビティゲート１３８及びスリーブ１２４の開口部２５０の夫々と位置合わせされた状態に保持される。スリーブ１２４及びピン１２６のこの状態は、アクチュエータ１１９、１１７を図４ｄに示すように位置決めすることによって得られる。詳細には、アクチュエータ１１９、１１７の流体チャンネル４１４に液圧流体を流体チャンネル１２１、１２３を介して加え、液圧流体を流体チャンネル４１８から引き出し、連結プレート１１３及びこの連結プレート１１３に取り付けられたスリーブ１２４を後方に押圧し、同様にピン１２６を後方に押圧する。
【００３５】
図３ａ乃至図３ｄに示すように、スリーブ１２４の移動範囲（即ち、開放位置及び閉止位置を含むこれらの位置の間の範囲）内で、ノズルチップ２０６の位置合わせ部分２２２及び詳細には位置合わせ穴２２８が、スリーブ１２４、及び詳細にはスリーブ１２４のチップ部分２４８をキャビティゲート１３８及び凹状の凹所３０２と連続的に位置合わせする。同様に、ピン１２６の移動範囲（即ち、開放位置及び閉止位置を含むこれらの位置の間の範囲）内で、フィン２６２が、ピン１２６、及び詳細にはピン１２６のチップ２５８をスリーブ１２４の開口部２５０と連続的に位置合わせする。
【００３６】
スリーブ１２４及びピン１２６を協働して移動することによって実現できる多くの注入シーケンスのうちの一つは、以下に説明する通りである。第１に、スリーブ１２４を閉止し、ピン１２６を閉止し、成形材料は金型キャビティ１４０に流入しない（図３ａ及び図４ａ参照）。第２に、スリーブ１２４を開放し、ピン１２６を閉止状態に保持し、成形材料が外側溶融体チャンネル２４６から金型キャビティ１４０に流入する（図３ｂ及び図４ｂ参照）。第３に、スリーブ１２４を閉止し、ピン１２６を開放し、成形材料が内側溶融体チャンネル２５６から金型キャビティ１４０に流入する（図３ｃ及び図４ｃ参照）。第４に、スリーブ１２４を開放し、ピン１２６を閉止し、この場合も成形材料が外側溶融体チャンネル２４６から金型キャビティ１４０に流入する（図３ｄ及び図４ｄ参照）。第５に、スリーブ１２４を閉止し、ピン１２６を閉止したままにし、成形材料は金型キャビティ１４０に流入しない（図３ａ及び図４ａ参照）。このシーケンスは、成形サイクルの工程で、第１、第２、第３、第４、第５、（第１、）第２、第３というように繰り返してもよい。こうしたサイクルは、二つの異なる成形材料から多層成形品を製造する上で有用である。
【００３７】
同時射出成形装置１００では、他の動作スキームを使用してもよい。アクチュエータ１１９の代わりに、連結プレート１１３と金型プレート１０２との間に配置した摺動楔によって連結プレート１１３を移動してもよい。アクチュエータ１１７を、アクチュエータ１１９及び連結プレート１１３の代わりに用いられる大きなアクチュエータのピストン内に配置してもよい。更に、二つの独立したアクチュエータを使用してもよく、スリーブ１２４を移動するアクチュエータは、二位置アクチュエータであり、ピン１２６を移動するアクチュエータは、三位置アクチュエータである。
【００３８】
同時射出成形装置１００は、従来の製造技術で製造できる。
【００３９】
同時射出成形装置１００の構成要素の材料は、代表的には、鋼、工具鋼、銅合金、銅ベリリウム、チタニウム、チタニウム合金、セラミック、高温ポリマー等の材料である。しかしながら一実施形態では、チップ保持部材２０８は、ノズルチップ２０６を形成する材料よりも熱伝導性が低い材料で形成される。例えば、チップ保持部材２０８は、ノズルチップ２０６が銅ベリリウム合金でできている場合、チタニウムで形成されていてもよく、これにより、チップ保持部材２０８は、更に断熱の目的に役立つ。
【００４０】
本発明の好ましい実施形態を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、変形及び変更を行ってもよいということが当業者には理解されよう。本明細書中で論じた全ての特許及び刊行物に開示された内容は本明細書中に含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明による射出成形装置の断面図である。
【図２】図１のノズルの断面図である。
【図３ａ】図１のスリーブ及びピンの動作を示す断面図である。
【図３ｂ】図１のスリーブ及びピンの動作を示す断面図である。
【図３ｃ】図１のスリーブ及びピンの動作を示す断面図である。
【図３ｄ】図１のスリーブ及びピンの動作を示す断面図である。
【図４ａ】図１のアクチュエータ及び連結プレートの動作を示す断面図である。
【図４ｂ】図１のアクチュエータ及び連結プレートの動作を示す断面図である。
【図４ｃ】図１のアクチュエータ及び連結プレートの動作を示す断面図である。
【図４ｄ】図１のアクチュエータ及び連結プレートの動作を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１００  同時射出成形装置
１０１  支持プレート
１０２、１０４、１０６、１０８  金型プレート
１１０  キャビティプレート
１１２  マニホルド
１１３  連結プレート
１１４  位置決めリング
１１５  弁体
１１６  ノズル
１１７  アクチュエータ
１１８  金型挿入体
１１９  アクチュエータ
１２０  第２金型挿入体
１２１  流体チャンネル
１２２  第３金型挿入体
１２３  流体チャンネル
１２４  スリーブ
１２６  ピン
１２８  第１マニホルド溶融体チャンネル
１３０  第２マニホルド溶融体チャンネル
１３２  案内穴
１３４  ヒータ
１３６  断熱空気空間
１３８  キャビティゲート
１４０  金型キャビティ
１４４  ベベル端弁体継ぎ手
【図１】
2009160844.tif 000003
【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
2009160844.tif 000007
【図３ｄ】
2009160844.tif 000008
【図４ａ】
2009160844.tif 000009
【図４ｂ】
2009160844.tif 000010
【図４ｃ】
2009160844.tif 000011
【図４ｄ】
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