(57)【要約】  射出成形機械は、射出ユニットと；クランプユニットと；型プレートと、マニホルドと、前記マニホルドにその上流側で装着されたアクチュエータと、前記マニホルドにその下流側で連結された少なくとも１つのノズルと、を含む型アセンブリと；を備え、前記アクチュエータは、バルブピンを、溶融物が前記ノズルを通過することが許容される開放位置と、溶融物が前記ノズルを通過することが阻止される閉鎖位置との間でさせるためのものであり、前記型アセンブリは、前記アクチュエータを上流側に前記型プレートに向かって付勢する付勢機構を更に含む。
2020519494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出ユニットと；
クランプユニットと；
型プレートと、マニホルドと、前記マニホルドにその上流側で装着されたアクチュエータと、前記マニホルドにその下流側で連結された少なくとも１つのノズルと、を含む型アセンブリと；
を備える射出成形機械であって、
前記アクチュエータは、バルブピンを、溶融物が前記ノズルを通過することが許容される開放位置と、溶融物が前記ノズルを通過することが阻止される閉鎖位置との間で往復移動させるためのものであり、
前記型アセンブリは、前記アクチュエータを上流側に前記型プレートに向かって付勢する付勢機構を更に含む、
射出成形機械。
【請求項２】
前記アクチュエータは、上流面を有するアクチュエータハウジングを含み、
前記アクチュエータを上流側に前記型プレートに向かって付勢することは、前記ハウジングの前記上流面を付勢して前記型プレートに接触させることを含む、
請求項１に記載の射出成形機械。
【請求項３】
前記アクチュエータは、アクチュエータハウジングを含み、
前記アクチュエータハウジングは、当該アクチュエータハウジングの下流端部に側方延長部を有し、
前記アクチュエータを上流側に前記型プレートに向かって付勢することは、前記側方延長部の上流面を付勢して前記型プレートに接触させることを含む、
請求項１に記載の射出成形機械。
【請求項４】
前記ハウジングは、当該ハウジングの長さに亘る複数のボアを含み、
前記型アセンブリは、複数のファスナを更に含み、
前記各ファスナは、前記ボアの各々を貫通して前記ハウジングを前記マニホルドに連結し、
前記ハウジングは、前記ファスナに対して長手方向に変位可能である、
請求項２又は３に記載の射出成形機械。
【請求項５】
前記各ファスナは、ナットとボルトとを含み、
前記ボルトは、ヘッドと、前記ヘッドから遠位の側に位置するとともに前記ナットにねじ込み可能に固定されるねじ付き端部と、を有し、
前記付勢機構は、前記ナットと前記ハウジングとの間に配置され、前記各ファスナに対する付勢部材を含み、
前記ナットは前記マニホルドにより支持される、
請求項４に記載の射出成形機械。
【請求項６】
前記複数のボアのそれぞれは、前記ナットの各々を部分的に収容するとともに、前記マニホルドに対して近位の側に開口を有する端部分とショルダとを含み、
前記付勢部材の各々は、前記ショルダと前記ナットとの間に保持される、
請求項５に記載の射出成形機械。
【請求項７】
前記型プレートは、クランププレートである、
請求項６に記載の射出成形機械。
【請求項８】
前記ハウジングは、当該ハウジングの下流端部に熱反射体を含む、
請求項７に記載の射出成形機械。
【請求項９】
前記熱反射体は、クロムメッキ加工されている、
請求項８に記載の射出成形機械。
【請求項１０】
前記熱反射体は、ニッケルメッキ加工されている、
請求項８に記載の射出成形機械。
【請求項１１】
前記付勢機構は、皿ばねを含む、
請求項８に記載の射出成形機械。
【請求項１２】
前記アクチュエータは、ピストンと、前記バルブピンを前記ピストンに連結するためのピンカップラと、を更に備え、
前記バルブピンカップラは、前記ピストンに対する前記バルブピンの軸方向距離を調整するためのものである、
請求項３に記載の射出成形機械。
【請求項１３】
前記バルブピンカップラは、ピストンインサートと、止めねじと、ナットと、第１端部と第２端部とを含むバルブピンホルダと、を含み、
前記バルブピンホルダは、前記第１端部において前記ピストンインサートにねじ込み可能に接続されるとともに、前記第２端部において前記バルブピンに連結され、
前記止めねじは、前記ピストンインサートの雌ねじ穴にねじ込み可能に接続され、
前記ナットは、前記ピストンインサートの雄ねじ端部にねじ込み可能に接続され、
前記ピストンインサートは、前記ピストンの中空延長部に収容されつつこれに対して回転可能である、
請求項１２に記載の射出成形機械。
【請求項１４】
前記ピストンインサートは、前記雌ねじ穴と連通する前記雄ねじ端部に、非円形ボアを更に含む、
請求項１３に記載の射出成形機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して射出成形機械に関し、特に型プレートに対して付勢されたアクチュエータを有する射出成形機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形は、材料（例えばプラスチック）を加熱して溶融物にし、溶融物を金型に射出し、溶融物が冷えて金型内で個体物品が形成された後、金型から物品を取り出す。典型的には、射出成形機械は、溶融物の動作温度に維持される被加熱部品を備える。この要件は、溶融物の動作温度より低い動作温度を有する部品に課題を提示する。
【発明の概要】
【０００３】
図示された実施形態において、射出成形機械が提供される。射出成形機械は、射出ユニットと；クランプユニットと；型プレートと、マニホルドと、前記マニホルドにその上流側で装着されたアクチュエータと、前記マニホルドにその下流側で連結された少なくとも１つのノズルと、を含む型アセンブリと；を備え、前記アクチュエータは、バルブピンを、溶融物が前記ノズルを通過することが許容される開放位置と、溶融物が前記ノズルを通過することが阻止される閉鎖位置との間でさせるためのものであり、前記型アセンブリは、前記アクチュエータを上流側に前記型プレートに向かって付勢する付勢機構を更に含む。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】本出願の実施形態にかかる射出成形機械の概略図。
【図２】本出願の実施形態にかかる、図１の型アセンブリの概略図。
【図３】本出願の実施形態にかかる、図２のアクチュエータの斜視図。
【図４】図３のアクチュエータの上面図。
【図５】型プレートが所定位置に固定された状態における、線Ａ‐Ａに沿った図４のアクチュエータの断面図。
【図６】型プレートを省略した状態における、線Ａ‐Ａに沿った図４のアクチュエータの断面図。
【図７】線Ｂ‐Ｂに沿った図４のアクチュエータの断面図。
【図８】線Ｂ‐Ｂに沿った図４のアクチュエータの断面図。
【図９】本出願の別の実施形態にかかる側方延長部を含む、線Ａ‐Ａに沿った図４のアクチュエータの断面図。
【図１０】本出願の更に別の実施形態にかかる熱反射体を含む、線Ａ‐Ａに沿った図４のアクチュエータの断面図。
【図１１】本出願の更に別の実施形態にかかる、線Ａ‐Ａに沿った図４のアクチュエータの断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
図面を参照して本出願の特定の実施形態について説明する。以下の詳細な説明は、本質的に単なる例示であり、概念及び概念の利用を制限することを意図していない。更に、本開示において表現された又は暗示された理論によって制限されるものではない。以下の説明において、「下流（側）」とは、成形可能な液体のインジェクタから金型キャビティへの流れの方向に関して、また、成形材料がインジェクタから金型キャビティへ流れる途中にある部品やその機能の順序に関して使用される。一方、「上流（側）」は、その反対方向に対して使用される。
【０００６】
図１は、射出ユニット１５と、型アセンブリ２０と、クランプユニット２５とを備える射出成形機械１０の概略側面図である。図２を参照すると、型アセンブリ２０は、可動半体３０と固定半体３５とを含む。クランプユニット２５は、可動半体３０を固定半体３５に向かって移動させて型アセンブリ２０を閉鎖するとともに、可動半体３０を固定半体３５から離間させて型アセンブリ２０を開放するように構成されている。可動半体３０は、コアプレート４０と型抜きプレート４５とを含む。固定半体３５は、キャビティプレート５０と、マニホルド６０を収容するマニホルドプレート５５と、射出成形機械１０の用途に応じて他のプレート６２と、を含む。型アセンブリ２０は、その各端部においてクランププレート７２によって画定されている（図２参照）。（用途に応じて、複数のプレートを１つのプレートにまとめ得ることが当業者に理解されるであろう。例えば、クランププレート７２は、コアプレート４０と一緒にすることができる。）
【０００７】
型アセンブリ２０は、複数のノズル６８を備える（以降、個々のノズルとして各ノズル６８、集合的なノズルとしてノズル６８と称する）。マニホルド６０は、溶融物送出体である。射出成形機械１０の用途に応じて、マニホルド６０は、溶融物を射出ユニット１５からノズル６８に分配するための溶融物チャネル（図示せず）のネットワークを含み得る。コアプレート４０は、複数のコア６５を含む。キャビティプレート５０は、複数のキャビティ７０を含む（以降、個々のキャビティとして各キャビティ７０、集合的なキャビティとしてキャビティ７０と称する）。
【０００８】
動作において、クランプユニット２５は型アセンブリ２０を閉鎖し、閉じた型アセンブリ２０を閉鎖した状態にクランプする。これにより、射出ユニット１５によりキャビティ７０に射出される溶融物の圧力を受けて型アセンブリ２０が開放してしまうことが阻止される。型アセンブリが閉鎖状態にクランプされた状態で、溶融物がスペース７５に射出される。スペース７５は、コア６５と対応する各キャビティ７０との間で物品（図示せず）を作製するための形状及び寸法を有している。物品が型アセンブリ２０から離間可能となったとき、物品はコア６５に付着している。物品をコア６５から取り出すように、型アセンブリ２０が開放することにより、型抜きプレート４５が上流に移動して物品をコア６５から押し出すことができる。
【０００９】
型アセンブリ２０は、マニホルドプレート５５に収容されたマニホルド６０と、マニホルドプレート５５の上流に位置してこれに接触している型プレート１００と、マニホルド６０にその上流側で装着されたアクチュエータ６４であって、型プレート１００とマニホルド６０との間にあるアクチュエータ６４と、を備えている。型プレート１００は、冷却ライン１０１によってアクティブに冷却される。いくつかの実施形態において、型プレート１００はクランププレート７２である。いくつかの実施形態において、型アセンブリ２０は、複数のアクチュエータ６４を備える（以降、個々のアクチュエータとして各アクチュエータ６４、集合的なアクチュエータとしてアクチュエータ６４と称する）。
【００１０】
図３及び図４は、本出願の実施形態による各アクチュエータ６４の斜視図及び上面図である。各アクチュエータ６４は、ハウジング８０と、ハウジング８０に収容されたピストン８５（図８参照）とを備える。各アクチュエータ６４は、バルブピン９７（図８参照）を開放位置と閉鎖位置との間で往復移動させるためのものである。開放位置において、バルブピン９７は、溶融物（図示せず）が各ノズル６８を通過することを許容する。各ノズル６８は、マニホルド６０にその下流側で連結されている（図８参照）。閉鎖位置において、バルブピン９７は、溶融物が各ノズル６８を通過することを阻止する。ハウジング８０は、上流面１０５を有するキャップ１０２を含む（図３及び図５参照）。（いくつかの実施形態において、上流面１０５はハウジング８０と一体であり得る。）型アセンブリ２０は、上流のハウジング８０を上流側に型プレート１００に向けて付勢する付勢機構１１０を更に含む。図５に示す実施形態において、上流のハウジング８０を上流側に型プレート１００に向けて付勢することは、面１０５を付勢して型プレート１００に接触させることを含む。
【００１１】
ハウジング８０は、ハウジング８０の長さに亘る複数のボア１１５を含む。型アセンブリ２０は、複数のファスナ１２０を更に含む。各ファスナ１２０は、各ボア１１５を通過してハウジング８０をマニホルド６０に連結している。ファスナ１２０は、ボア１１５の壁１２２から径方向に間隔を置くような寸法とされている（すなわち、ファスナ１２０の周面は、ボア１１５の壁１２２に接触しない）。この結果、ハウジング８０は、ファスナ１２０に対して長手方向に変位可能である。各ファスナ１２０は、ナット１２５とボルト１３０とを含む。ボルト１３０は、ヘッド１３５と、ヘッド１３５から遠位の側にあるねじ付き端部１４０であって、ナット１２５にねじ込み可能に固定されるねじ付き端部１４０と、を有する。付勢機構１１０は付勢部材１４５を含み、ボルト１３０はナット１２５とハウジング８０との間で付勢部材１４５を貫通している。ナット１２５は、バルブディスクフランジ１５０を介してマニホルド６０により支持されている。バルブディスクフランジ１５０は、ナット１２５にボルト１５５を介して接続されている。図１１に示す実施形態において、ボルト１３０及び１５５に代えて、バルブディスク１５０にねじ込み可能に接続されるショルダボルト１５７が設けられている。（図示の実施形態において、付勢部材１４５は皿ばねであるが、付勢部材１４５は圧縮ばね等の他の形態の付勢機構の形態であってもよいことが当業者には理解されるであろう。）
【００１２】
ボア１１５は、各ナット１２５を部分的に収容するとともに、マニホルド６０に対して近位の側に開口１６５を有する端部分１６０とショルダ１７０とを含んでいる。各付勢部材１４５は、ショルダ１７０とナット１２５との間に保持される（すなわち、各ボア１１５は、ショルダ１７０とナット１２５との間に配置された付勢部材１４５を収容している。）
【００１３】
ハウジング８０は、付勢部材１４５を介してファスナ１２０に接触する。動作において、マニホルド６０からの熱は、ファスナ１２０を介して上流に進み得る。次いで、熱は、付勢部材１４５の少なくとも上流面１７２を介してハウジング８０に伝達され得る（図５参照）。型プレート１００と接触するアクチュエータ６４の上流面１０５を有することにより、特に型プレート１００が例えば（送水管等の）冷却ライン１０１でアクティブに冷却される場合に、ハウジング８０の熱を型プレート１００に伝達させることでハウジング８０に蓄積される熱を低減させることができる。アクチュエータ６４の温度を下げることで、アクチュエータ６４内の部品、例えばピストンＯ-リング１７４の寿命を延ばすことができる。
【００１４】
図５に示すように、型プレート１００が所定位置に固定されると、上流面１０５は付勢されて付勢部材１４５を介して型プレート１００に接触する。図６は、上流面１０５が間隔「Ｄ」だけマニホルドプレート５５の上流側にある状態の設置前の型プレート１００の状態を示す。型プレート１００をマニホルドプレート５５に設置すると、付勢部材１４５が圧縮されることにより、ハウジング８０がマニホルドプレート５５内に位置して図５に示す状態になる。ここで、付勢部材１４５は、上流面１０５を型プレート１００に対して付勢している。
【００１５】
図７は、バルブピンカップラ１７５を備えるアクチュエータ６４の実施形態を示す。バルブピンカップラ１７５は、ピストンインサート１８０と、止めねじ１８５と、第１端部１９７と第２端部１９９とを含むバルブピンホルダ１９５と、を備える。バルブピンホルダ１９５は、第１端部１９７においてピストンインサート１８０にねじ込み可能に接続されるとともに、第２端部１９９においてバルブピン９７に連結されている。止めねじ１８５は、ピストンインサート１８０の雌ねじ穴２００にねじ込み可能に接続されている。ピストンインサート１８０は、ピストン８５の中空延長部２０７に収容されつつこれに対して回転可能である。ピストンインサート１８０は、雌ねじ穴２００と連通する雄ねじ端２０５に、非円形ボア２１０を更に含む。いくつかの実施形態において、非円形ボア２１０は六角形の断面を有する。しかしながら、当業者には他の形状（Ｄ形状等）も利用可能であることが理解されるであろう。
【００１６】
ピストン８５に対するバルブピン９７の軸方向距離は、例えば、非円形ボア２１０に挿入されたツールの回転を介してピストンインサート１８０をバルブピンホルダ１９５に対して回転させることにより可変である。バルブピン９７がピストン８５から所定距離を置いて配置されたら、止めねじ１８５をバルブピンホルダ１９５に対して締め付けて、バルブピンホルダ１９５がピストンインサート１８０に対して回転しないようにすることができる。次いで、ナット１９０をピストン８５の延長部２０７に対して締め付けて、ピストンインサート１８０が延長部２０７に対して回転しないようにすることができる。また、ナット１９０を中空部２０７に対して締め付けることにより、ピストンインサート１８０の下部２１５が、延長部２０７のショルダ２２０に対して引っ張られる。
【００１７】
図９は、図３のアクチュエータ６４の別の実施形態であって６４ａとして参照する実施形態を示す。図９において、図３で使用した参照番号が同様の部品を指すように使用されている。アクチュエータ６４の対応する各部品の代替部品であるアクチュエータ６４ａの部品には、末尾の文字「ａ」以外は対応する部品と同一の参照番号を付す。アクチュエータ６４ａは、側方延長部２２５をハウジング８０ａの下流端部２２７に含むという点で、アクチュエータ６４と異なる。側方延長部２２５は、ハウジング８０ａと一体である。付勢機構１１０ａは、上流面２３０を型プレート１００ａの下流面２３５に対して付勢する。いくつかの実施形態において、例えば図１０に示す実施形態において、ハウジング８０ａは、ハウジング８０ａの下流面２４５に熱反射体２４０を含んでいる。これにより、周囲熱からハウジング８０ａが吸収した熱が低減される。熱反射体２４０は、高度に研磨された表面を生成するようにクロムメッキ加工又はニッケルメッキ加工され得る。
【００１８】
本出願による種々の実施形態について説明したが、これらは限定的なものではなく、例示としてのみ提示されたものであることを理解されたい。当業者には、本発明の範囲を逸脱せずに形状及び詳細点に様々な変更が可能であることが明瞭であろう。また、本明細書で説明された各実施形態の各特徴を、他の実施形態の特徴と組み合わせて利用してもよい。例えば、熱反射体２４０は図５に示す実施形態に同様に含まれ得る。また、ショルダボルト１５７は、図９及び１０に示す実施形態においても使用され得る。したがって、本発明の幅及び範囲は、上述の例示的な実施形態に限定されるべきではなく、添付の特許請求の範囲及びそれらの同等物のみに従って定義されるべきである。
【図１】
2020519494.tif 000003
【図２】
2020519494.tif 000004
【図３】
2020519494.tif 000005
【図４】
2020519494.tif 000006
【図５】
2020519494.tif 000007
【図６】
2020519494.tif 000008
【図７】
2020519494.tif 000009
【図８】
2020519494.tif 000010
【図９】
2020519494.tif 000011
【図１０】
2020519494.tif 000012
【図１１】
2020519494.tif 000013
【国際調査報告】
2020519494.tif 000014
2020519494.tif 000015