(57)【要約】  本発明は、少なくとも1つのニードルバルブノズル（1）と、移動手段によってニードルバルブノズル（1）内で移動可能な遮断針（3）とを備えるとともに、遮断針（3）用の過負荷保護装置を備え、過負荷保護装置は、遮断針が、閾力を超えたときに解放できる少なくとも1つの摩擦接続部（21）によって少なくとも第1の移動方向において直接的にまたは間接的に移動手段に接続されるように実装されていることを特徴とするホットランナー装置に関する。【図４ａ】
2020508245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも1つのニードルバルブノズル（1）と、
前記ニードルバルブノズル（1）内の移動手段で移動可能な遮断針（3）と、
前記遮断針（3）用の過負荷保護装置と、
を備え、
前記過負荷保護装置は、制限力を超えた場合に解放可能である少なくとも1つの摩擦接続部（21）によって直接的にまたは間接的に、前記遮断針が少なくとも1つの第1の移動方向において前記移動手段に接続されるように実現されていることを特徴とするホットランナー装置。
【請求項２】
前記摩擦接続部（21a）は、セルフロック接続部として設計されていることを特徴とする、請求項1に記載のホットランナー装置。
【請求項３】
前記摩擦接続部（21b）は、クロスプレスアセンブリとして形成されていることを特徴とする、請求項1に記載のホットランナー装置。
【請求項４】
前記過負荷保護装置は、摩擦原理のみに基づいていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載のホットランナー装置。
【請求項５】
前記過負荷保護装置は、前記遮断針が、異なる2つの移動方向（X、−X）それぞれにおいて、制限力を超えた場合にそれぞれ解除可能である少なくとも2つの摩擦係合接続部（21）によって前記移動手段に直接的にまたは間接的に接続されるように実現されることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載のホットランナー装置。
【請求項６】
前記摩擦係合接続部（21a、21b）の一方または両方が、それぞれ解放可能なセルフロックコーン圧入接続部によって実現されることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載のホットランナー装置。
【請求項７】
前記第1の解放可能なコーン圧入接続部は、前記遮断針（3）または前記遮断針（3）の当接部、特にピン（23）上の第1の摩擦パートナーとしての外側コーンと、前記移動手段または前記移動手段に挿入された構成要素、特にスリーブ（24）の孔内の第2の摩擦パートナーとしての内側コーンとによって実現されることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載のホットランナー装置。
【請求項８】
前記第2の解放可能なコーン圧入接続部は、前記遮断針（3）が貫通するスリーブ（31）上の第1の摩擦パートナーとしての外側コーン（A）と、前記移動手段内の、または前記移動手段に挿入されたさらなるスリーブ（30）内の第2の摩擦パートナーとしての内側コーン（I）とによって実現されることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載のホットランナー装置。
【請求項９】
前記遮断針（3）は、前記移動手段とともに方向（X）に往復運動するように直線的に移動可能、特に排他的に直線的に移動可能であり、前記遮断針は、摩擦によってのみ前記方向（X）におよび／または反対方向に前記移動手段に接続されていることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載のホットランナー装置。
【請求項１０】
前記移動手段は、駆動装置によって移動可能な持ち上げ板（5）を含むことを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載のホットランナー装置。
【請求項１１】
前記摩擦接続部および／またはセルフロック接続部の一方または両方が、前記遮断針（3）または前記遮断針の前記当接部が、前記遮断針（3）がセルフロックを超え、前記摩擦接続部の静止摩擦よりも大きい軸方向の力の導入時に自動的に解除されるように、摩擦係合およびセルフロック方式で前記移動手段に接続されるように実現されることを特徴とする、請求項1〜10のいずれか一項に記載のホットランナー装置。
【請求項１２】
前記摩擦係合により解放中の弾性変形が許容されないため、前記過負荷に達する前に前記遮断針（3）の軸方向変位が生じないことを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一項に記載のホットランナー装置。
【請求項１３】
円筒状収縮接続部として収縮接続部が形成されていることを特徴とする、請求項1〜12のいずれか一項に記載のホットランナー装置。
【請求項１４】
前記制限力は、消費された取付力よりも低いことを特徴とする、請求項2〜13のいずれか一項に記載のホットランナー装置。
【請求項１５】
前記制限力のレベルは、前記取付力のレベルに依存し、前記制限力の調整は前記取付力を介して行われることを特徴とする、請求項14に記載のホットランナー装置。
【請求項１６】
前記クロスプレスアセンブリは、収縮、伸張、および／または伸張収縮アセンブリとして形成されていることを特徴とする、請求項2〜13のいずれか一項に記載のホットランナー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項1の前文に記載の遮断針用の過負荷保護装置を備えたホットランナー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
遮断針の損傷を避けるべく、ホットランナー装置に、確実な接続または駆動装置の電力潮流による過負荷下での閉動作中、ホットランナーの可動遮断針を自動的に一時停止する破壊機構を備えた過負荷保護装置を提供することが知られている。しかし、既知の過負荷保護装置は、構造的に比較的複雑な方法で設計されており、機能的な信頼性が限られている。例えば、既知の過負荷保護装置に関する特許文献１を参照すると、過負荷保護装置として半径方向に移動可能なボール本体との結合の形で確実な係合を示しており、この過負荷保護装置を作動させるまたは起動するには、遮断針の比較的長い移動をカバーする必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２０１５２１６０５９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
開閉中に遮断針が詰まっていて、過負荷保護装置を作動させるのに十分な距離がない場合、遮断針が損傷したり、予告なしに許容できない位置に移動したりすることがある。
【０００５】
本発明の目的は、この問題を改善することである。シンプルに設計され且つ信頼性の高い過負荷保護装置を備えたホットランナー装置を作成する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、請求項1の主題によってこの目的を達成する。有利な実施形態は、従属請求項に記載されている。
【０００７】
請求項1によれば、少なくとも1つのニードルバルブノズルと、ニードルバルブノズル内で移動手段により移動可能（好ましくは一方向に前後に移動可能）な遮断針と、遮断針用の過負荷保護装置とを備え、過負荷保護装置は、遮断針が、少なくとも1つの第1の移動方向において、制限力を超えると解放可能である摩擦接続部によって直接的にまたは間接的に移動手段に接続されるように実現されるホットランナー装置が提供される。
【０００８】
この場合、過負荷保護装置が遮断針を解放するトリガ制限力は、摩擦接続部を介して比較的正確な方法で簡単に調整できることがわかっているため、過負荷保護のための保護機構は、既知の解決策のような確実な接続または破壊機構ではなく、好ましくは摩擦接続部のみを介して行われることが有利である。さらに、摩擦接続部は、空間要件がわずかである単純な設計手段で実現できる。これは、好ましい例示的な実施形態および従属請求項を参照して以下により詳細に説明されるが、本発明はそれらに限定されない。本発明の場合、トリガ経路は、有利には、準ゼロに、または実際上は実質的に関連する程度に近づく。
【０００９】
それぞれ有利に実現でき、場合によっては組み合わせることもできる代替的な実施形態によれば、摩擦接続部は、一方では収縮アセンブリ、伸張アセンブリおよび／または伸張収縮アセンブリとして、および／または他方ではセルフロックを介して実現される。両方の原理は、請求項1の主題の有利な実施形態および良好に機能するさらなる発展を形成する。
【００１０】
好ましい変形例によれば、トリガ制限力が特に十分に調整可能であるため、摩擦原理のみに基づいている過負荷保護装置が提供され得る。
【００１１】
一変形例によれば、トリガ限界力を超えたとき、例えば、ニードルバルブノズルの出口開口部を遮断針で閉じるときに、単一の移動方向のみで遮断針が解放される単一の摩擦接続部のみが提供される。しかしながら、遮断針は、ニードルバルブノズルの出口開口部を開閉するための遮断針の開閉動作の両方の際に、ニードルバルブノズルを損傷から効果的に保護するために、制限力を超えると解除可能な少なくとも1つの摩擦接続部によって、2つの異なる（特に反対の）移動方向において直接的にまたは間接的に移動手段に接続されるようにすることもできる。
【００１２】
構造的に、本発明は、一例として、また有利には、一変形例によれば、解放可能な摩擦接続部の一方または両方が解放可能なセルフロックコーンの圧入接続部により、または2つの取り外し可能なコーン圧入接続部を介してそれぞれ実現されるという点で実施することができる。
【００１３】
次いで、第1の解放可能なコーンの圧入接続部は、バルブニードルの外側コーンと、移動手段の対応する内側コーンまたは第1の摩擦パートナーとしての遮断針の当接部、特にピン、第2の摩擦パートナーとしての内側コーンを備えたスリーブ、および移動手段における別のスリーブによって実現されるという構造的に簡単な方法で実現できる変形例に従って提供されてもよい。
【００１４】
特に第2のコーン圧入接続部を実現するためのさらなる構造的に有利な変形例によれば、第1の摩擦パートナーとして、遮断針が貫通するスリーブ上の外側コーン、および移動手段の内側コーン、または移動手段に第2の摩擦パートナーとして挿入された別のスリーブによって形成されることが提供され得る。
【００１５】
遮断針が移動手段によって前後にのみ直線的に移動可能であると便利である。また、遮断針がこの方向またはこれらの方向に、および／またはその反対方向において、摩擦係合のみにより移動手段と接続されると有利に構成することができる。一変形例によれば、摩擦係合は、例えば、ラッチとして他の部分（移動手段または遮断針）の対応する円周溝に係合する一方の部分（遮断針または移動手段）の小さな円周溝による確実な接続によって補完することもできる。しかしながら、トリガ力を実質的に摩擦係合により決定すること、すなわち、摩擦係合により50％超を決定することが好ましい。
【００１６】
この場合、摩擦接続部およびセルフロック接続部の一方または両方は、摩擦接続部の静止摩擦よりも大きい軸方向の力が導入された時に遮断針がセルフロックを超えて自動的に解除されるように、遮断針または遮断針の当接部が摩擦係合およびセルフロック方式で移動手段に接続されるように実現されるように構成される。
【００１７】
特に、摩擦係合が解放時の如何なる弾性変形をも許容しないように選択されるため、過負荷に達する前には移動手段に対する遮断針の軸方向の変位が生じない実施形態も有利に実現することができる。
【００１８】
一変形例によれば、（遮断針を移動手段に押し込むための）消費された取付力よりも制限力が小さい場合にも有利である。さらに、取付力のレベルに応じて制限力のレベルを設定することが有利である。好ましくは、制限力の設定は、取付力を介してさらに簡単な方法で行われる。
【００１９】
最後に、収縮アセンブリとして形成された本発明の実施形態に関して、収縮アセンブリは、例えば冷却により加熱スリーブが円筒部分上に、特に遮断針の駆動端上に収縮する円筒収縮アセンブリとして設計されていてもよい。
【００２０】
伸張アセンブリとしての本発明の実施形態に関して、伸張アセンブリは、例えば、冷却された遮断針が、周囲温度に加熱されることにより円筒部分、スリーブ、または容器内で拡張される円筒伸張アセンブリとして形成されるように構成され得る。
【００２１】
変形例に従って収縮アセンブリと伸張アセンブリとを組み合わせて、収縮伸張アセンブリを形成することも有利に可能である。加熱および／または冷却によって製造されたアセンブリは、クロスプレスアセンブリとも呼ばれる。
【００２２】
有利には、過負荷保護装置は、過負荷保護装置の作動を検出し、射出成形機の制御装置に信号を送るセンサを備えていてもよい。
【００２３】
全体的に、過負荷保護の保護機構は、トリガ力が簡単に調整でき、トリガ力に到達した場合に、変形が発生したり反作用経路をカバーしたりすることなく、直接的に作動が行われるように、既知の解決策のように確実な接続または破壊機構ではなく、摩擦接続を介して行われることが有利である。
【００２４】
本発明は、図面に示される実施形態を参照して以下により詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】a）、b）およびc）もしくはd）はそれぞれ、ホットランナー装置の一部の断面を示しており、一方のa）、b）およびd）と、他方のa）、c）およびd）とは、それぞれ仮想的な並置状態にあるホットランナー装置の2つの異なる動作状態を表す。
【図２】a）は図1のb）のホットランナー装置の構成要素の拡大断面図であって、過負荷のない動作状態を示しており、b）は第1の過負荷事例の発生後のa）の構成要素を示す。
【図３】a）は図1のタイプのホットランナー装置の第1の変形例の構成要素の断面図であって、過負荷のない第1の動作状態を示しており、b）は第1の過負荷事例（正のX方向の移動中の過負荷）の発生後におけるa）の構成要素を示す。
【図４】a）は図3のa）のホットランナー装置の第1の変形例における過負荷のない第2の動作状態での構成要素を示し、b）は図3とは別の過負荷事例（負のX方向に移動するときの過負荷）の発生後におけるa）の構成要素を示す。
【図５】a）は図2の原理による別の（構造的に単純な）実施形態の構成要素を示し、b）は図3および図4の原理による別の構造的に非常に単純な、針の頭部が円錐形に形成された実施形態の構成要素を示し、c）は図3および図4の原理による構造的に非常に単純な、針の頭部が円筒形に形成され、円錐ピンが針の当接部を形成する構造の実施形態の構成要素を示す。
【図６】a）は有効な取付力を示す力ベクトルと角度入力とを備えたセルフロック構成要素が組み立てられた状態における、図1のタイプのホットランナー装置の変形例の簡略断面図を示し、b）は第1の過負荷事例の発生後における、作用する力を示すための力ベクトルと角度入力とを伴うa）の構成要素を示す。
【図７】摩擦係数μの関数としての、図2〜図5によるセルフロックコーン接続部の解放力／取付力間の力の比の図を示しており、パラメータとしてコーンのフランク角αを示し、図6の建設的な実施形態が簡略化された形で示されている。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下で上下または左右などの用語が使用されている限り、これらはそれぞれの図面に示されている位置に関連している。設置位置はこれとは異なる場合があるため、用語は相対的な方法で理解されるべきである。
【００２７】
図1は、a）、b）およびd）、またはa）、c）およびd）の相互関係において、ニードルバルブノズル1を備えたホットランナー装置の一部のそれぞれの断面図を示している。この装置は、プラスチック部品の射出成形用に設計されている。プラスチック部品は金型内で射出成形され、この金型は、ここでは開口部を備えた金型プレートとして線Sのみで示されていてその他は示されておらず（例えば特許文献１を参照）、通常はゲート孔を有する金型プレートを備えている。
【００２８】
図1は、ここでは簡単にするために、互いに間隔を空けて配置された4つの部分に分割されており、a）、b）およびd）の部分は、仮想的な並置状態で、閉じた位置のホットランナー装置を表し、a）、c）およびd）の部分は、仮想的な並置状態で、開いた状態のホットランナー装置を表す。
【００２９】
型板に向かって整列しているニードルバルブノズル1の流出端は、遮断針3の閉鎖端2によって閉鎖位置で閉鎖することができるため、プラスチックはこれ以上ニードルバルブノズル1から、または金型に入ることができない。
【００３０】
図1のb）では、それに応じて遮断針3が金型の方向（ここでは下方向）に移動しているため、ニードルバルブノズル1は閉じられている。対照的に、図1のc）の開位置では、遮断針が金型から離れる方向（ここでは上方向）に移動しているため、ニードルバルブノズル1が開く。この状態では、プラスチックが金型に流れ込み得る。
【００３１】
ニードルバルブノズル1および遮断針3は、主延長方向Xを有する。遮断針3は、ニードルバルブ1をX方向におよびその反対方向に対して閉鎖および開放するときに、制限された方法で移動する。
【００３２】
この目的のために、遮断針3は、持上げ装置の移動手段において、自由端2（以下、駆動端とも呼ばれる）4とは反対側の（被駆動）端で保持される。この移動手段は、持ち上げ板5として形成されてもよい。移動手段は、駆動装置6によって方向Xに移動可能であるか、それ自体が駆動装置の一部（例えばピストン）である。
【００３３】
移動手段（ここでは持ち上げ板5）は、複数のプレート8、9、10を備えたホットランナー射出金型の行程容量33において、これらに対してX方向に前後に移動でき、これら複数のプレート8、9、10内または上に、ホットランナーフローエレメント12、13、14、15を備えたランナーセクション11が形成される。いわゆる分配器と呼ばれるフローエレメント15に、ニードルバルブノズル1が取り付けられている。
【００３４】
ホットランナーフロー要素12〜15およびニードルバルブノズル1はそれぞれチャネルセクションを有し、これらのチャネルセクションは相互作用して、ニードルバルブ1の閉鎖端2と遮断針の駆動端4との間で遮断針3の周りの環状空間に開くとともにニードルバルブノズル1の開いた出口端まで延びている溶融物ガイド溝16を形成し、その結果、遮断針3を動かすと、金型プレートに（Sで）流れ込む溶融物を解放または閉鎖できる。ホットランナー要素12、13、14、15とツール7の残りの部分との間にギャップが形成され、それにより、ホットエリアまたはウォームエリアを、それよりも比較的冷たい領域から分離する。溶融プラスチックがゲートシステム内で流動性を維持するために、どのような場合でもセクションで加熱可能に設計できる（ヒータ17を参照）。
【００３５】
遮断針3の移動は、例えば、駆動装置6としての流体作動可能な駆動シリンダ18を用いて行うことができ、駆動シリンダ18は、移動手段、ここでは持ち上げ板5に直接または間接的に（すなわち、中間接続手段を介して）固定されたピストンロッド20を備えた可動ピストン19を有する。駆動装置は、例えば電動機または電磁石として、または油圧シリンダとして、異なるように実現することもできる。また、ピストン19自体が、遮断針3が解放可能に取り付けられる移動手段を形成することも考えられる。
【００３６】
複数の遮断針3を持ち上げ板5に取り付け、ただ1つの駆動装置で持ち上げ板5を移動させることも容易に可能である。
【００３７】
ここに示されている遮断針3は、移動手段、ここでは持ち上げ板5、内または上に、（第1）摩擦接続部または摩擦接続部21（図2も参照）として設計された過負荷保護装置を介して、駆動端4に着脱可能に固定されている。特に、過負荷保護装置は、遮断針3が、少なくとも1つの第1の移動方向において、限界力を超えたときに解放可能な少なくとも1つの摩擦接続部21を介して、移動手段、特に持ち上げ手段に直接的にまたは間接的に接続されるように実現されることが提供される。この場合、摩擦接続部21は、ここでは、セルフロック接続としての有利な変形例に従って形成される。
【００３８】
この目的のために、少なくとも1つの摩擦接続部21は、ニードルバルブノズル1を開閉するための移動手段の往復運動中、通常の動作において遮断針が移動手段にしっかりと確実に保持されるように設計される。制限力を超える過負荷の場合にのみ、摩擦接続部21の摩擦力に打ち勝つので、遮断針3とその動作端4は、移動手段、ここでは持ち上げ板5におけるそのタイトフィット（例えばピン23、スリーブ24および第2スリーブ28によって形成される）から解放され、その結果、移動手段は遮断針3に対してX方向に移動することができる。したがって、過負荷保護機能／過負荷保護装置は、単純な設計手段で実装される。
【００３９】
以下、本発明の様々な有利な実施形態をより詳細に検討するが、本発明はこれらに限定されない。
【００４０】
第1の好ましい変形形態では、移動手段、この場合は持ち上げ板5は、部分的にねじ山を有することができる段付き孔22によって貫通される（図1〜図5）。遮断針3の駆動端4は、この孔22に係合する。この場合、遮断針3の駆動端4の軸方向の延長部にピン23が取り付けられている。あるいは、このピン23は、遮断針3の駆動端4に一体的に形成されてもよい（例えば図5のa）および図5のb）を参照）。
【００４１】
ピン23は、円錐形の外形を有し、摩擦係合により円錐形の孔22’に直接解放可能に保持および固定される。この目的のために、ピン23は、組み立て中に所定の力で孔22’に押し込まれる。したがって、摩擦接続部21は、外側円錐Aを備えたピン23と、少なくとも部分的に内側円錐Iを備えた孔22’と、ピン23と孔22’との間の摩擦とによって形成される（図5および図6を参照）。
【００４２】
好ましくは、孔22’は、ピン23の円錐形状に少なくとも部分的に対応する内側円錐状に形成される（図5および図6を参照）。ここで、ピンは上から下へ、つまり遮断針3が閉鎖動作において図1のc）の位置に移動する方向Xに向かって狭くなる。
【００４３】
あるいは、ピン23は、移動手段、特に持ち上げ板5（図5のa）と同様、ここでは図示せず）の孔22内に、または移動手段、特に持ち上げ板5（図2〜図4）に挿入された構成要素内に直接挿入することもできる。
【００４４】
好ましくは、この構成要素はスリーブ24／31であり得る。スリーブ24は、さらに好ましい実施形態では、孔22の雌ねじ部分に挿入され、それ自体が孔22と同心である内孔22’を有する雄ねじを備えたねじとして構成される。「孔」という用語は、ここでは、また本出願全体を通して、開口部、特に貫通孔であるという意味で理解されるべきであり、必ずしも穿孔によって作られる必要はない。
【００４５】
この場合、移動手段5は、ニードルバルブ頭部27および遮断針3の自由端4の閉鎖動作中にピン23を介して押し、遮断針3をX方向において軸方向に直線的に移動させる。
【００４６】
ピン23と、移動手段の孔22または構成要素22’、特にスリーブ24の、好ましくはそれと同心の孔22’の両方は、それぞれ、X方向におけるそれらの全長にわたってまたは少なくとも一部に対応する外側コーンAおよび内側コーンIを含む。
【００４７】
ピン23は、移動手段5への、またはこの場合スリーブ24への組み立て中に、その外側コーンAを介してスリーブ24に、またはその周囲の本体の内側コーンIもしくは移動手段内に直接的に、規定の力で押し付けられる。
【００４８】
変形例によれば、遮断針3は、別個のピン23の代わりにその一端に外側コーンAを直接有し、したがって移動手段5（またはそのスリーブ24）に直接的に摩擦接続されることが提供され得る。この場合、遮断針3には個別のピンはないが、その端部自体でこのピンを形成する。この変形例を図5に示す。図5は、a）において、図2の原理による実施形態の構成要素を示しており、持ち上げ板5の孔22は、直接円錐状に形成され、遮断針3の駆動端4は、対応する方法でピンとして円錐形に形成されている。
【００４９】
全体として、ピン23は、周囲の本体、好ましくはスリーブ24または金型プレート5に摩擦係合およびセルフロック方式で接続されているため、移動手段5の並進運動がピンを動かし、したがって遮断針3を方向Xまたは反対方向−Xに移動する。このようにして、接続針3は、閉位置（例えば、図1のb）を参照）と開位置（例えば、図1のc）を参照）との間で前後に移動することができる。
【００５０】
移動手段（ここでは持ち上げ板5）が方向−Xに移動する閉鎖動作中、閉鎖針3は、ピン23または内側コーンIと外側コーンAとの摩擦係合領域に軸方向の力を及ぼす。この軸方向の力が摩擦接続部の静摩擦を超える場合、ピン23は周囲の本体（好ましくはスリーブ24または持ち上げ板5）から解放され、遮断針3は、もはや本体または駆動装置によって閉鎖方向−Xに移動されない。
【００５１】
言い換えると、このことは、ピン23が作動され、もはや遮断針3の当接部として機能しないことを意味する。これは、たとえば図2のb）に見ることができる。ここで、移動手段を動かした後に摩擦接続部21が解放され（この動きはここでは見えない）、したがって、遮断針3は移動手段に対して動くことができた。このようにして、遮断針3の損傷を防ぐことができる。
【００５２】
取付力の適切な調整の結果として、ピン23が作動する限界力または臨界力も調整できる。このようにして、遮断針3は、過負荷による損傷から容易に保護される。
【００５３】
移動手段は異なる構成にすることができる。例えば、移動手段は、直接的にピストンであってもよいし、または、例えば、前述の持ち上げ板5であってもよい。持ち上げ板5は、好ましくは、1つ以上の遮断針がそれに取り付けられる場合に選択されるが、それだけではない。
【００５４】
必要に応じて、スリーブ24の遮断針3（図2のa））とは反対側の端にカバーキャップ26を配置することができ、このことは孔22を有利に覆い、解放されたピン23が持ち上げ板の行程容積内に落下することを防ぐ。
【００５５】
一変形例によれば、遮断針3が、その端4に、軸方向に静止する遮断針3の他の直径に比べて広げられた直径を有する頭部27を有するとさらに有利であり、特に、それらが一体に形成されていない場合、ピン23と遮断針3との間の良好な動力伝達が確保されるように、ピン23に対して軸方向に静止し、および／またはピン23に固定される。
【００５６】
さらに随意によるさらなる発展によれば、スリーブ24の下で、第2スリーブ28が孔22に挿入されることも有利に提供される。このさらなるスリーブ28は、特にこのスリーブ24がねじとして形成されるため、移動手段の段付き孔22の肩部と第1スリーブ24との間に固定され得る。第2スリーブ28は、好ましくは、それ自体が段付きの内孔29を有する。この場合、針27の頭部は、内孔29内で移動可能に案内される。この場合、針27の頭部は、内孔29のカラーにぶつかるので、内孔29から抜け出すことができない。通常、寸法調整は、熱応力を回避するべく、ピン23と段付き孔29のカラーとの間の針27の頭部にわずかな遊びがあり、針3が主移動方向Xに対して横方向に移動できるように選択される。
【００５７】
図2のa）には、ピン23がその外側コーンAにおいてスリーブ24の内側コーン内に押し込まれていることが明確に示されている。遮断針3は、ここではニードルバルブノズル1の開位置に対応する上方向に移動する（図1のc）も参照）。図2のb）では、遮断針3とピン23とが持ち上げ板5に対して移動（図2のa）と図2のb）との間のそれぞれのストロークにおける持ち上げ板5のオフセットからそれぞれ見ることができる持ち上げ動作）していることがわかる。持ち上げ板5は下方向に移動した。遮断針3は、ここでは認識できない方法で妨害力が作用し、ピン3を移動手段、特に第1スリーブ24に取り付けるための押し込み力よりも大きいため、この動きに追随していない。ピン23は、その圧入／摩擦嵌めから解放されており、移動手段の動きに追従していない。
【００５８】
図3および図4の変形例は、過負荷保護装置が2つの方向＋Xと−Xで作動できるように設計されているという点において、図2の変形例と異なる。
【００５９】
この目的のために、過負荷保護装置は、有利には、2つの（ここでは局所的に分離した）摩擦係合接続部21aおよび21bを有する。
【００６０】
建設的に、これはさまざまな方法で実現できる。図3および図4に示される変形例によれば、（ここでは第2の）ねじスリーブ30が、摩擦接続部21aに加えて、この場合段付きの、孔22の下部に挿入される。このねじスリーブ30は、第1スリーブ24とは反対側の持ち上げ板5の側面に取り付けられている。ねじスリーブ30は、内側コーンIを有している。内側スリーブ31は、上記コアに圧入され、このスリーブは、外側コーンAを有する。同時に、このコーン圧入接続部21bは、第1コーン圧入接続部21aと同様に反対方向（ここでは方向−X）に先細になる。
【００６１】
遮断針3は、内側スリーブ31を通過する。これは、第2スリーブ28が上に載るように設計されている。これらの要素の少なくとも一方または両方の直径は、内側スリーブ31の孔32の内径よりも大きいため、ピン23および／または頭部27は、下側スリーブ28から下方に脱落またはそこから出ることができない。
【００６２】
過負荷保護装置の一部としての第2の摩擦接続部21bの機能は次のとおりである。
【００６３】
遮断針3は、図4のa）では、移動手段により下方向に移動されており、このことは、ここでは、ニードルバルブノズル1上の閉位置に対応する。遮断針3が閉位置から開位置に移動する場合、頭部27が第2スリーブ28の下部環状カラーを圧迫し、遮断針3は、移動手段の移動によりそこにねじ込まれて挿入されるスリーブおよびピン23、24、28、30、31と一緒に持ち上げられる。
【００６４】
図4のb）では、遮断針3または頭部27、第2のスリーブ28および内側スリーブ31が持ち上げ板5に対して移動したことが分かる。持ち上げ板5は上方に移動している。遮断針3は、ここでは認識できない方法で、外側円錐スリーブ31を移動手段、特にねじスリーブ30に取り付けるための押圧力よりも大きい外力が作用するため、この動きに追従しない。外側が円錐形である内側スリーブ31は、取付手段、特に内側円錐形ねじスリーブ30におけるその圧入／摩擦嵌合から解放されており、移動手段の動きに追従していない。
【００６５】
図5のb）および図5のc）によると、2つの過負荷保護装置は、異なる方向に作用する2つのコーン圧入接続21a、21bにより遮断針3を持ち上げるときおよび下げるときの過負荷安全装置としてもそれぞれ実現される。しかしながら、構造設計は特に単純であり、これは有利であるが、本発明の機能にとって必須ではない。
【００６６】
また、図5のb）および図5のc）によれば、円錐状の駆動端4または円錐ピン23のいずれかが、ピン23に対応して円錐形に形成された孔22’を有するスリーブ31に挿入される。このようにして、コーン圧入接続部21aが実現される。内側コーンおよび外側コーンは、「上向き」の第1方向（方向−X）に拡張する。これは、図5のa）による第1の過負荷保護装置に対応する。したがって、ここでは、スリーブ31は、図2〜図4のスリーブ24にもそれぞれ対応する。
【００６７】
しかしながら、加えて、スリーブ31の外側輪郭および持ち上げ板5の孔22の内側輪郭は、対応して円錐形に設計されている。内側コーンおよび外側コーンは、「下向き」の第2の方向（方向X）に拡張する。したがって、図5のb）および図5のc）によれば、孔22は、持ち上げ板においてX方向に下向きに円錐状に拡大し、その結果、スリーブ31は、過負荷下で図5のb）の摩擦嵌合から下方向に解放され得る。これが、それぞれ第2の過負荷保護装置である。
【００６８】
図5のb）によれば、遮断針3の駆動端4は、円錐状に一体的に形成され、したがってピン23自体を形成する。しかしながら、図5のc）によれば、ピン23が駆動端4に配置されている（ここでは円筒形頭部27として形成されている）。
【００６９】
これらの変形例は構造的にシンプルでありながら機能的である。
【００７０】
図3〜図5による2つの摩擦接続部の結果として、過負荷保護装置は、いずれの場合も、ニードルバルブノズルの可能な移動方向の両方で確実に作動させることができる。
【００７１】
以下では、過負荷保護装置の動作モードを、構造的に単純化されているがそれでも理論的に機能的な設計を示す図6および図7を参照して、さらに詳細に説明する。
【００７２】
その初期の取り付け中に、円錐状のピン23は、適切な装置（ここでは見えない）によって力FM（図6のa）を参照）でスリーブ24の円錐状の孔22’に押し込まれる。その結果、円錐摩擦接続部のコーンの側面（フランク角α）を介して垂直抗力FNが構築される。摩擦（摩擦係数μ＝tanρ）は、取付力FMに逆らって作用し、摩擦力FRを生成する。したがって、理論的に達成可能な垂直抗力FN（th）は減少し、合力FEのx成分は残りの拡散力FSに減少する。垂直抗力FNのy成分FN（y）が摩擦力FRのy成分FR（y）よりも小さい限り、セルフロックがあり、円錐ピンは解放力FLのみで再び押し出される（図6のb）を参照）。
【００７３】
図7の力線図は、以下の場合にセルフロックが存在することを示している。
【００７４】
p≧α
分解プロセス中の力の関係を図6のb）に示す。正確な解放力FLは図7で確認できる。このため、取付力FMが除去されると、摩擦力FRの方向が反転し、したがって、同じ拡散力FSを持つ垂直抗力FNは、拡散力FSに対抗する摩擦力FR（x）のx成分が小さくなるため、小さくなることに注意する必要がある。必要な解放力FLは、主に取付力FMによって決まり、力線図が示すように、フランク角αと摩擦係数μ＝tanρの両方に依存する。
【００７５】
係数が解放力に（定性的に）どのように影響するかを図7に示す。以下が適用される。
【００７６】
【数１】
2020508245.tif 000003
【符号の説明】
【００７７】
ニードルバルブノズル  1
閉鎖端  2
遮断針  3
駆動端  4
持ち上げ板  5
駆動装置  6
ツール  7
プレート  8、9、10
ホットランナーセクション  11
ホットランナーフロー要素  12、13、14、15
溶融物ガイド溝  16
ヒータ  17
駆動シリンダ  18
ピストン  19
ピストンロッド  20
摩擦接続部  21、21a、21b
孔  22
孔  22’
ピン  23
スリーブ  24
カバーキャップ  26
頭部  27
第2スリーブ  28
内孔  29
ねじスリーブ  30
内側スリーブ  31
孔  32
行程容量  33
外側コーン  A
内側コーン  I
方向  X
金型プレート  S
角度  α
摩擦角  ρ
取付力  FM
垂直抗力  FN
摩擦力  FR
合力  FE
拡散力  FS
解放力  FL
摩擦係数  μ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ）】
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【図４ｂ）】
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【図５ａ）】
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【図５ｂ）】
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【図５ｃ）】
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【図６ａ）】
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【図６ｂ）】
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【図７】
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【国際調査報告】
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