JP2004520189A - フロー・デフレクタ装置およびその使用法 - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
本発明は、溶融物チャネル内部の循環流を均一な環状流に変換するための装置および方法に関する。より具体的には、本発明は、均一な溶融物流の改善、および、溶融物流が射出成形機および/またはホットランナ・システムを通過するときのよどみ点の除去のための装置および方法に関する。
【背景技術】
【0002】
射出成形プロセスでは、多くの変数により、均一で高品質な部品を作成するために重大な課題が生じる。これらの変数は、マルチ・キャビティ金型の中では著しく複雑化する。ここでは、ショット間の変動の問題だけでなく、所与のショット中の個々のキャビティ間に存在する変動の問題がある。せん断に起因する流れの不均衡が、工業規格のマルチ・キャビティの「ナチュラル・バランス」・ランナ・システム(”naturally balanced” runner system)を使用するすべてのマルチ・キャビティ金型内に生じ、それによって各金型内のせん断力および熱履歴が、溶融材料が、金型キャビティへ流れるとき、どのホットランナ・パスを取るかにかかわらず等しく保持されると考えられている。これらの流れの不均衡は、重要であると判明しており、マルチ・キャビティ金型内の製品変動にとって最大の要因であるかもしれない。
【0003】
「ナチュラル・バランス」・ランナ・システムと伝統的に称されてきた、幾何学的なバランスにもかかわらず、これらのランナ・システムは、マルチ・キャビティ金型内の様々なキャビティへ送られる溶融状態のかなりの変動を誘発することがあると考えられてきた。これらの変動には、溶融温度、圧力、材料特性が含まれる可能性がある。このことは、マルチ・キャビティ金型の中で、製品のサイズ、形状および機械的特性における変動に起因する。
【0004】
加圧された溶融物の滑らかな流れを提供することが、ある材料の成形の成功のために重要であることがよく知られている。溶融物通路の急激な屈曲、隅部またはデッド・スポットは、処理される溶融物のある部分にとって受け入れがたい滞留時間をもたらし、このことは、色の切替えの遅延を生じさせ、かつ/または、ポリ塩化ビニル、およびポリエステルまたはその他の高温結晶性材料などの、分解またはある材料の顔料の分解に至る可能性がある。大部分のマルチ・キャビティ・バルブ・ゲート射出成形システムでは、溶融物流通路が、マニホールドから各ノズルへ延びるとき、方向を90°変更し、往復するバルブステムの周囲の孔と連結することが必要とされる。
【0005】
これらの問題点は、それを克服するために精細な公差の機械加工を必然的に要求し、Gellertに対する米国特許第4,026,518号に開示されているようなノズル内に着座した別個のブシュを設けることによってこれを容易にすることがよく知られている。マルチ・キャビティ成形の類似の構成が、Gellertに対する米国特許第4,521,179号に示されている。Gellertに対する米国特許第4,433、969号はまた、マニホールドとノズルの間にブシュが配置されたマルチ・キャビティ構成を示している。Schmidtに対する米国特許第4,705,473号にも示されているが、ブシュ内の溶融物ダクトが、バルブ部材の孔の両側に接続された2つの滑らかな曲線状のアームに分かれるブシュを提供している。Schmidt他に対する米国特許第4,740,151号は、マニホールドとバック・プレートの間に取り付けられたフランジ付き部分を有する、異なる密封および保持ブシュを備えるマルチ・キャビティ・システムを示している。
【0006】
Fujitaに対する米国特許第4,443,178号は、普通ならば形成されるよどみ点の除去を促進するためにバルブステムの後ろに配置された単純な面取り表面を開示している。
Gellertに対する米国特許第4,932,858号は、よどみ点を除去するために、マニホールド内の溶融物通路とバルブステム周囲の溶融物通路を接続する、滑らかな曲線状の2つのアームを有する溶融物ダクトを備える、溶融物流中のマニホールドと射出ノズルの間に着座した別個のブシュを示している。
【0007】
図7および8に示すような多数のバルブ・ノズルを有する別のバルブ・ノズル・デバイスも知られている。プラスチック樹脂は、第1の通路30を通過し、次に第1の通路30に対してほぼ直角にバルブ・チャンバ内へ延びている第2の通路30aを通過し、次にノズル(不図示)を通って金属製の金型内へ射出される。ニードル・バルブ32が、ノズルに隣接して設けられている。
従来型のマルチ・バルブ・ノズル・デバイスの上記の構造では、第1の通路30に対してほぼ直角に延びている第2の通路30aは、ニードル・バルブ32を含む平面内にあるので、図7および8に示したような位置P1およびP2で樹脂によどみを生じさせる。プラスチック樹脂のよどみは、各バルブ・チャンバ内で圧力損失を生じさせると共に、色の変更および均一な溶融速度を阻害する。プラスチック樹脂のよどみは、従来技術の適用によって多かれ少なかれ減少されるが、今までは、よどみの完全な除去または、およびその結果生じる均一な環状流は不可能であった。
【0008】
以下の参考文献、B.Proctorによる「Analysis for Extrusion Die Design」,SPE ANTEC,Washington,D.C.pages 211−218(1971)、および、W.Michaeliによる「Extrusion Dies for Plastics and Rubber」,Carl Hanser Verlag,Munich,ISBN 3−446−16190−2(1992)も参照されたい。
以下の、参考文献、W.Michaeliによる「Extrusion Dies for Plastics and Rubber」,Carl Hanser Verlag,Munich,ISBN 3−446−16190−2(1992)も参照されたい。
【0009】
バルブステム、ノズル、ノズル・チップ、バルブステム・ガイド、トーピードなどの溶融物流の障害物の周囲で流れが転向される結果生じる、射出成形システムおよび/またはホットランナ・システム内の流れの不均衡およびよどみ点を、実質的に減少させる方法および装置に対する必要性が存在する。
【0010】
(発明の概要)
本発明の主な目的は、ほぼ均一な環状流の速度プロファイル(速度分布)を生成する、溶融物チャネル内のフロー・デフレクタを提供することである。
本発明の別の目的は、溶融物がチャネル内の障害物の周囲を流れるときに生じるチャネル内のよどみ点を除去する溶融物チャネル内のフロー・デフレクタを提供することである。
【0011】
本発明のさらに別の目的は、射出成形システム内での迅速な色の切換えをし、それによって、色の切換えの間の機械の休止時間を減少させるための手段を提供することである。
本発明のさらに別の目的は、溶融物流中のよどみ点によって生じる悪化を減少させて、射出成形システムを通って感熱材料を移送するための手段を提供することである。
本発明のさらに別の目的は、製品の品質改善に至る、金型キャビティへのほぼ均一な環状流を提供することである。
本発明のさらにまた別の目的は、高品質の成形品およびより長い耐用年数のバルブステムがその結果得られる、射出成形機/ホットランナ・システム内の改良型のバルブステムのガイドおよび支持を提供することである。
本発明のさらに別の目的は、溶融物流が、機械から金型キャビティへ流れるとき、様々な角度で溶融物流を転向するための、改良型の費用効果のある手段を提供することである。
【0012】
本発明のさらに別の目的は、溶融物がバルブステムまたはその他の流れの障害物の周囲を流れるときに生じるよどみ点を除去することによって、改良された成形品の品質を呈する共射出成形(co-injection)ノズルを提供することである。
上記の目的は、好ましくはバルブステムまたはその他の流れの障害物の周囲で溶融物流が循環流から環状流に変換される、溶融物チャネル内のフロー・デフレクタを提供することによって達成される。デフレクタは、その外側表面上に配置された徐々に広がるチャネルを有する円筒形の本体を備える。チャネルは、溶融物が円筒形の本体を下向きに移動する際、溝の第1および第2の壁面が対称な2つの逆漏斗状のキャビティを形成するようになっている。チャネルの壁面は、溶融物が移動する方向に、ほぼ同じ長さを有するように構成されている。この構成においては、溶融物流が、円筒形の本体の周囲を流れる際に、溶融物流は手前側で制限され円筒形本体の背部のまわりで流れは促進される。流れを円筒形の本体の背部の周囲へ促進させることは、いかなるよどみ点も「洗い流す」ことを助けることとなり、また、溶融物が溝の広い端部を出るとき、均一な環状流速も促進する。
【0013】
好ましい一実施形態は、その外面に配置された徐々に狭窄するチャネルを備える円筒形の本体を備える。チャネルは、深さおよび幅が減少するように形成され、それによって、溶融物がチャネル内に入り、チャネルから徐々に溢れ出す。チャネルを徐々に狭窄させることは、円筒形本体の背部の周囲へ溶融物を方向付けることを助け、このことは、溶融物の均一な環状流の提供を行い、また、流れの障害物の背後のよどみ点を除去することを助ける。
【0014】
本発明のさらなる目的および利点は、以下で明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
まず図1および1Aを参照すると、本発明の背景にある基本原理を示す簡略化された平坦な構造が示されている。サイド・フィード・マンドレル・ダイの原理(side fed mandrel die principles)と同様に、溶融物流は、流入口18においてフロー・デフレクタ10に対して所定の角度で流入することになる。溶融物流は、分割され、トーピード12の周囲およびトーピード壁面14と外側の壁16の間を移動し、その中のキャビティが、逆漏斗状のチャネル19を形成する。漏斗状のチャネル19は、流入口18に隣接する狭窄部20によって画定される。狭窄部20は、流れが、漏斗状チャネル19の出口17に向かって移動するにつれて、断面積が増加する。図1Aに示すように、等しい断面積を呈する一対のバランスのとれたキャビティ22が、トーピード12の両側に形成されている。溶融物が出口17へ到達するときに均一な流速Vを生成するために、トーピード壁面14(L2として示す)と外側の壁16(L1として示す)の長さは、ほぼ等しい。
【0016】
ここで図2、2aおよび2bを参照すると、本発明の好ましい実施形態による共射出成形(co-injection)ホットランナ・ノズル11が概略的に示されている。この好ましい実施形態は、デフレクタ本体26の周囲を囲む図1に示したようなデバイスを含む。デフレクタ本体26は、ノズル本体24に挿入され、溶融物がデフレクタ本体26に対してほぼ垂直な流入口18へ入るように第2の溶融物通路30と整合している。この整合状態は、位置決めピン34によって固定される。位置決めピン34は、ねじ、リベット、スプリングピン、ダウエルピンなど当技術分野で知られているいかなる適切な整合手段であってもよい(しかしそれに限定されない)。デフレクタ本体26は、射出成形機(不図示)またはホットランナ・マニホールド(不図示)からの第1の溶融物を通すために第2の溶融物通路30と整合する第1の溶融物通路28をさらに備える。
【0017】
バルブステム32が、デフレクタ本体26の内部に配置され、その長さにわたって延在している第3の溶融物通路33を通って延びている。第3の溶融物通路33は、第2の溶融物の流れを金型キャビティ内へ通すために設けられている。バルブステム32は、当技術分野でよく知られているように、上向きおよび下向きの動作を通じて、ノズル出口36を通る2つの溶融物流の流れを開始および停止し、それによって、金型キャビティの充填を制御するように選択的に位置調整される。共射出成形(co-injection)として一般に知られているこの構成では、金型キャビティは、例えば、多色、異種の溶融材料などを実施するために2つ以上の異なる溶融物で充填されてもよい。
【0018】
溶融物が第2の溶融物通路30から流入口18へ流れるとき、溶融物は、バルブステム32の長手方向軸にほぼ垂直なデフレクタ本体26の外側の壁に当たる(しかし、垂直でない流れの衝突も容易に成し得る)。トーピード12および外側の壁16が存在しない場合、溶融物は、流入口18に最も近いデフレクタ本体26の面に沿って流れることとなり、それによって、デフレクタ本体26の背後によどみ点を生じさせる。しかし、この好ましい実施形態では、溶融物流が、トーピード壁面14および外側の壁16に衝突し、それによって、流れを漏斗状チャネル19を通るものとデフレクタ本体26の背部の周囲のものとにそらす。
【0019】
また、トーピード壁面14および外側の壁16は、ほぼ同じ長さで設けられ、このことによって、溶融物がデフレクタ本体26に沿って移動するとき溶融物がほぼ等しい距離を流れる。溶融物が出口17に達するときまでには、溶融物の流速は本質的に等しく、その結果溶融物の均一な環状流が生じる。
【0020】
図2bに、図2に示したものと類似した2重取入口共射出成形ノズルが示されている。これら2つの好ましい実施形態の間の顕著な違いは、もう一方の第1の溶融物通路と直径方向に対向する追加の第1の溶融物通路28aの使用である。この実施形態では、同一の第2の漏斗状チャネル19aを画定する同一のトーピード12aおよび外側の壁16aが設けられている。この構成で、よどみ点の除去および均一な環状速度の生成が達成される。
【0021】
図3を参照すると(類似の特徴は類似の番号を有する)、本発明による別の好ましい実施形態が概略的に示されている。金型またはそれと類似のものの中にプラスチック材料を射出するためのホットランナ・バルブ・ゲート・システム100が示されている。システムは、バッキング・プレート102およびマニホールド・プレート104を含む。システムは、溶融したプラスチック材料を金型(不図示)内に導入するためのノズル・アセンブリ108と、供給源(不図示)からノズル・アセンブリ108へプラスチック材料を通すことを可能にするマニホールド/ブシュ装置110をさらに含む。マニホールド138内に挿入され、それによってマニホールド138を加熱するマニホールド・ヒータ139が示されており、マニホールド138により、溶融物チャネル142およびデフレクタ・ハウジング・チャネル144の中を流れるプラスチックが加熱される。
【0022】
図3に示すように、ノズル・アセンブリ108は、ノズル本体112と、チップ114と、ノズル・ヒータ116と、ばね手段118と、ノズル・インシュレータ113から成る。ノズル本体112は、典型的には鋼製であるが、チップ114は、ベリリウム/銅などの当技術分野で知られているいかなる高熱伝導性の適切な材料から形成されてもよい。ノズル本体112は、溶融したプラスチック材料がそれを通って流れる軸方向チャネル120を有する。チップ114は、軸方向チャネル120の終端分部を包囲している。
必要に応じて、ノズル・チップ114は、ノズル・チップ114の下流側の端部に断熱を目的としたシース(sheath)122を含んでもよい。シース122は、予め製造された樹脂製材料から形成されてもよい。別法として、シース122は、第1の作動サイクルで射出された樹脂のオーバー・フローから形成されてもよい。ノズル・インシュレータ113は、マニホールド・プレート104のキャビティ内に設置され、ノズル本体112とマニホールド・プレート104の間の熱伝達を減少させるように作用し、それによって、溶融したプラスチック材料が軸方向チャネル120を通って流れるとき、溶融したプラスチック材料を高い温度に維持する。ノズル・インシュレータ113は、チタニウムなどの当技術分野で典型的に知られているいかなる適切な絶縁材料から形成されてもよい。
【0023】
ノズル・ヒータ116は、ケーブル124を用いて電流が導入される、当該技術分野で知られているいかなる適切な電気式ヒータであってもよい。図3に示すように、ノズル・ヒータ116は、ノズル本体112の一部を包囲している。
ノズル本体112内のゲート128の開閉を可能にするために、バルブステム126が設けられている。バルブステム126は、デフレクタ・ハウジング130内の通路を通ってノズル本体112内へ延びる鋼製のロッドによって形成できる。ゲート128の反対側のバルブステム126の端部は、止めねじ154によってピストン・ヘッド131に接続されている。
ピストン・ヘッド131は、デフレクタ・ハウジング130の上部先端部を含み、かつ、円筒形壁部134によって形成された円筒ハウジング内に収容されている。ピストン・ヘッド131の上から下への動きによって、バルブステム126が、溶融したプラスチック材料の流れを制限するように、ゲート128を閉じる位置またはゲート128の断面積を減少させる位置へ移動する。ピストン・ヘッド131の下から上への動きによって、バルブステム126が、ゲート128を通る溶融したプラスチック材料の流れを増加させるように移動する。
【0024】
この好ましい実施形態のホットランナ・システムはまた、マニホールド138およびその中に挿入されたデフレクタ・ハウジング130から成るマニホールド/デフレクタ・ハウジング装置110を含む。位置決めピン129が、溶融物チャネル142に対するデフレクタ・ハウジング130の整合状態を固定する。マニホールド138が、プレート102と104の間に収容された分配プレートによって形成されるが、エアギャップ(空隙)140によってそこから分離される。バッキング・プレート102は、複数の高張力ボルト(不図示)によってマニホールド・プレート104に堅く固定される。高張力ボルトは、周期的な成形プロセス中に発生する大きな引張力に耐えなければならない。
【0025】
マニホールドは、溶融したプラスチック材料を供給源(不図示)から各金型に関連付けられたゲート128へ移送するための、ホットランナ・システムの一部を形成している溶融物チャネル142を含む。マニホールドは、デフレクタ・ハウジング130を挿入する孔143をさらに含む。マニホールド138は、当技術分野で知られているいかなる適切な金属製または熱伝導性の材料で形成されてもよい。マニホールド・ヒータ139は、当技術分野でよく知られており、通常、マニホールド138の溝内に着座する円筒形断面を有するワイヤ/セラミック抵抗タイプ・ヒータを備える。
【0026】
デフレクタ・ハウジング130は、バルブステム126の一部をガイドする。このバルブステムの支持の増加が、バルブステムの磨耗を減少させ、バルブステムの寿命をかなり延長させるため、このことは本発明の重要な利点である。バルブステムの寿命の延長の結果、維持コストおよび機械の休止時間が減少するであろう。
デフレクタ・ハウジング130は、当技術分野で知られているいかなる適切な材料(通常鋼製)からでも形成され、最上部からマニホールド138内に挿入するように構成されている。図3に示すように、デフレクタ・ハウジング・チャネル144は、マニホールド138内の溶融物チャネル142およびノズル・アセンブリ108の軸方向チャネル120と通じている。
【0027】
既述の実施形態と同様に、デフレクタ・ハウジング130は、隅部の周囲およびバルブステム126の背後の流れの向きを変える即ち転向させるように作用するトーピード12および外側の壁16をさらに備える。溶融物流は、デフレクタ・ハウジング・チャネル144に流入し、逆漏斗状チャネル19を形成するように形づくられた外側の壁16とトーピード12の間で直ちに転向される。トーピード壁面14は、溶融物が出口17に達するときまでに、溶融物流がほぼ均一な環状流速を呈するように外側の壁16とほぼ同一の長さを有するように構成されている。この構成では、溶融物は、成形品の品質に不利な影響を与える流れの不均衡を生み出すことなく、90°方向転換し、バルブステム126またはデフレクタ・ハウジング130などの障害物の周囲で分割して進む。また、バルブステム126の背後で通常形成されるよどみ点が、溶融物をバルブステム126の後ろへ流れ回るように方向付けることによって除去される。
【0028】
前の実施形態は、ノズル本体24(図2)とは別個のデフレクタ・ハウジング26(図2)を記載しているが、必要なすべての特徴を組み込んだ単一のブシュを容易に製造することができることに留意されたい。
【0029】
ここで図4を参照すると(類似の特徴が類似の番号を有する)、本発明による別の好ましい実施形態が概略的に示されている。この実施形態では、デフレクタ本体26は、単一の溶融物ノズルとしてノズル本体24に挿入された単一のブシュである。
ここにおいても、バルブステム32が、デフレクタ本体26を通って挿入され、それによって、バルブステム32を支持し、かつ、ガイドし、その一方で溶融物をバルブステムの背部の周囲へ方向付けもする。前の実施形態と同様に、溶融物は、溶融物チャネル142から、デフレクタ本体26の上部フランジ内に配置された第1の溶融物通路28を通って流れる。溶融物チャネル142と第1の溶融物通路28との整合は、位置決めピン34によって維持される。次に、溶融物は、ノズル本体24の内部に配置された第2の溶融物通路30を通って流れる。
【0030】
その後、溶融物は、デフレクタ本体26に接して方向付けられ、そこで、流れが外側の壁16とトーピード壁面14によってバルブステム32の背後へ回り込むように転向される。溶融物流は、漏斗状チャネル19によって転向され、それによって、デフレクタ本体26から流出するとき、循環流から均一な環状流に変換されて、ノズル出口36を出て、高品質で均質な成形品を形成する。
【0031】
ここで図5、6および6Aを参照すると(類似の特徴は類似の番号を有する)、射出成形ノズル・チップ・アセンブリ200を備える本発明の別の好ましい実施形態が示されている。この実施形態では、前述のサイド・フィード・マンドレル・ダイの原理が、射出ノズル・アセンブリのチップに適用されている。一般に「ホットチップ」と称されているこの好ましい実施形態は、前の実施形態で示したようなバルブステムのないノズルを備える。
【0032】
細長い第1の溶融物通路28が、溶融物をチップ44へ通すためにスリーブ40内に配置される。スリーブ40は、ノズル本体24の内側に堅く固定され、チップ44をノズル本体24内に同軸に捕捉する。好ましい実施形態では、スリーブは、ノズル本体24内に螺着され、チップ44の上部フランジに当接される。溶融物がノズル・アセンブリを通って流れるとき、溶融物の温度を維持するために、ヒータ116が、ノズル本体24の外側を包囲している。
溶融物は、第1の溶融物通路28を通って流れ、チップ通路46を通ってさらに流入口18へと連絡される。したがって、流れは、トーピード12の周囲で向きを変えられ即ち転向され、外側の壁16によってさらに画定される漏斗状チャネル19を通る。この構成では、溶融物流は、均一な環状流としてノズル出口36から流出する。チップ44の背後のよどみ点の除去は、溶融物がチップ44の背部へ流れ回るようにすることによって達成される。
【0033】
図6を参照すると、チップ44の両側へ溶融物流を通す第2のチップ通路46の追加を除いて、図5と同様であるノズル・アセンブリが示されている。また、第2の対称トーピード12および外側の壁16が、第2の漏斗状チャネル19を画定するように設けられている。
図6Aに示されている別の好ましい実施形態も、溶融物をチップ44へ通すための2つのチップ通路46を有する。しかし、この実施形態では、トーピード12は除去されている。この構成は、その製造コストがより安いため、より厳しくない用途に対して有利であるかもしれない。
【0034】
ここで図9を参照すると(類似の特徴が類似の番号を有する)、テーパ付けされた流れ表面を有するデフレクタ本体26を備える本発明の別の好ましい実施形態が示されている。サイド・フィード・マンドレル・ダイの原理は、特に漏斗状チャネル19の領域内で、溶融物が流れの障害物の周囲でそらされたとき、テーパ付けされた流れ表面が、溶融物内で生じる圧力降下を実質的に減少させるのを助けることを示している。トーピード12および外側の壁16は、漏斗状チャネル19を備えるテーパ付けされた表面に沿って形成されている。テーパ付けされたデフレクタ本体26は、マニホールド138内のテーパ付き受け孔内に挿入され、テーパ付けされた表面を衝合することによって整合状態が維持される。デフレクタ本体26の溶融物チャネル142との整合状態をさらに維持するために、前の実施形態で示した位置決めピンと同様の位置決めピンを使用してもよい。
【0035】
このテーパ付けされたチャネル構成は、上述の実施形態で使用することもできる。特に、図2、2b、3、4、5、6および6Aに示した実施形態はすべて、溶融物が障害物の周囲を流れるときの溶融物の圧力降下を減少させるために、テーパ付けされた流れ表面の使用を組み込むことができる。
【0036】
前の実施形態はすべて、バルブステム32を包囲するデフレクタ本体26の部分としてトーピード12および外側の壁16を使用することを示しているが、トーピード12および外側の壁16は、バルブステム32の外側表面上に直接配置することが容易に可能である。しかし、この手法の不利な点は、デフレクタ・ハウジングによって提供されるバルブステムの支持の減少であり、このことは、バルブステムの磨耗の加速に至る場合がある。この欠点に加えて、バルブステムとマニホールド・チャネルとの整合状態を維持するための位置合わせ機能を組み込むこともまた必要となる。
【0037】
ここで図10を参照すると、本発明の背景にある基本原理を示す簡略化された平坦な構造が示されている。押出し成形分野で知られているコート・ハンガ・マニホールド原理(coat hanger manifold principles)と同様に、溶融物流は、流入口318のチャネル319へ所定の角度で流入することとなる。溶融物は、その後、分割されて、チャネルの端部316に到達するまで対称チャネル319の両側に等しく流れる。チャネル319は徐々に減少する断面を有するように形成され、それによって、溶融物がチャネル319を下流へ移動するとき、より多くの溶融物が、チャネル319から溢れ出て環状領域320内へ入り出口317へ向かう。この構成では、溶融物は、図中の矢印で示すようにほぼ均一な流れVを呈して出口317へ到達することになる。溶融物がチャネル319を通って移動するとき、一定の圧力降下を維持するために、流入口318から端部316へのチャネル319内の体積流量は、線形的な態様においてゼロへ降下しなければならない。均一な体積流量を維持するために、環状領域320が、その長手方向軸に沿った均一な断面領域によって画定されている。
【0038】
ここで図11、11a、11bを参照すると、本発明の好ましい実施形態による共射出成形ホットランナ・ノズル311が、概略的に示されている。この好ましい実施形態は、図10に示すようなデバイスを含み、デフレクタ本体326の周囲を囲んでいる。デフレクタ本体326は、ノズル本体324と同軸を有し、ノズル本体324内に挿入され、溶融物がデフレクタ本体326とほぼ垂直な流入口318内へ流入するように第2の溶融物通路330と整合されている。この整合状態は、位置決めピン334によって固定される。位置決めピン334は、ねじ、リベット、スプリングピン、ダウエルピンなど(しかし、それに限定されない)を含む当技術分野で知られているいかなる適切な整合手段であってもよい。デフレクタ本体326は、射出成形機(不図示)またはホットランナ・マニホールド(これも不図示)からの第1の溶融物を通すための、第2の溶融物通路330と整合された第1の溶融物通路328をさらに備える。
【0039】
バルブステム332が、デフレクタ本体326の内部に配置され、その長さにわたって延在している第3の溶融物通路333を通って延びている。第3の溶融物通路333が、金型キャビティへの第2の溶融物流を通すために設けられている。バルブステム332は、当技術分野でよく知られているように、上向きおよび下向きの移動を通じて、ノズル出口336を通る2つの溶融物流の流れを開始および停止し、それによって金型キャビティの充填を制御するように選択的に位置調整される。共射出成形として一般に知られているこの構成では、金型キャビティは、多色、異種等のために、2つまたはそれ以上の異なる溶融物によって充填されてもよい。
【0040】
溶融物が第2の溶融物通路330から流入口318へ流れるとき、溶融物は、バルブステム332の長手方向軸にほぼ垂直なデフレクタ本体326の外壁に当たる(しかし、垂直でない流れの衝突も容易に成し得る)。チャネル319が存在しない場合、溶融物は、流入口318に最も近いデフレクタ本体326の面に沿って流れることとなり、それによって、デフレクタ本体326の背後によどみ点を生じさせる。しかし、この好ましい実施形態では、溶融物は、チャネル319内に流入し、デフレクタ本体326の周囲を流れるように方向付けられ、それによって、よどみ点の形成が除去される。より多くの溶融物がチャネル319から出ていくように、溶融物がチャネル319を通って流れるにつれて、チャネルの深さおよび幅は次第に減少している。このことは、均一な断面を有する環状領域320を通る環状流へ流れを徐々に遷移させ、それによって、溶融物が出口317に到達するときまでに均一な速度プロフィールが達成され、その結果高品質の成形品が形成される。
【0041】
図11bには、図11に示したものと類似の2重取入口共射出成形ノズルが示されている。これら2つの好ましい実施形態の顕著な違いは、もう一方の第1の溶融物通路に直径方向に対向する追加の第1の溶融物通路328aの使用である。溶融物チャネルは、直径方向に対向させることが必須ではないことに留意されたい。この実施形態では、同一のチャネル319および319aが設けられている。この構成では、よどみ点の除去および均一な環状流速の生成もまた達成される。
【0042】
図12を参照すると(類似の特徴は類似の番号を有する)、本発明による別の好ましい実施形態が、概略的に示されている。プラスチック材料を金型または類似のもの中へ射出するためのホットランナ・バルブ・ゲート・システム400が、示されている。システムは、バッキング・プレート402およびマニホールド・プレート404を含む。金型ベース406(金型用板材)が、マニホールド・プレート404にさらに取り付けられている。
システムは、溶融したプラスチック材料を金型(不図示)内へ導入するためのノズル・アセンブリ408と、供給源(不図示)からノズル・アセンブリ408へプラスチック材料を通すことを可能にするためのマニホールド/デフレクタ・ハウジング装置410とをさらに含む。マニホールド438内へ挿入され、それによって、マニホールド438を加熱するマニホールド・ヒータ439が示されており、マニホールド438はさらに、溶融物チャネル442およびデフレクタ・ハウジング・チャネル319内を流れるプラスチックを加熱する。デフレクタ・ハウジング430は、マニホールド438の孔443内に挿入される。
【0043】
図12に示すように、ノズル・アセンブリ408は、ノズル本体412と、チップ414と、ノズル・ヒータ416と、ばね手段418と、ノズル・インシュレータ413とから成る。ノズル本体412は、典型的には鋼製であるが、チップ414は、ベリリウム/銅などの当技術分野で知られているいかなる適切な高い熱伝導性の材料から形成されてもよい。ノズル本体412は、溶融したプラスチック材料がそれを通って流れる軸方向チャネル420を有する。チップ414は、軸方向チャネル420の終端部分を包囲している。
必要に応じて、ノズル・チップ414は、ノズル・チップ414の下流側の端部を熱的に絶縁するシース422を含んでもよい。シース422は、予め製造された樹脂製材料から形成されてもよい。別法として、シース422は、第1の作動サイクルで射出された樹脂のオーバー・フローから形成されてもよい。ノズル・インシュレータ413は、マニホールド・プレート404のキャビティ内に設置され、ノズル本体412とマニホールド・プレート404の間の熱伝達を減少させるように作用し、それによって、溶融したプラスチック材料が軸方向チャネル420を通って流れるときの溶融したプラスチック材料の高い温度を維持する。ノズル・インシュレータ413は、チタニウムなどの当技術分野で典型的に知られているいかなる適切な絶縁材料から形成されてもよい。
【0044】
ノズル・ヒータ416は、ケーブル424を用いて電流が導入される、当技術分野で知られているいかなる適切な電気式ヒータであってもよい。図12に示すように、ノズル・ヒータ416は、ノズル本体412の一部を包囲している。
ノズル本体412内のゲート428の開閉を可能にするためにバルブステム426が設けられている。バルブステム426は、デフレクタ・ハウジング430の通路を通ってノズル本体412内へ延びる鋼製のロッドによって形成されてもよい。ゲート428とは反対側のバルブステム426の端部は、止めねじ454によってピストン・ヘッド431に接続されている。
ピストン・ヘッド431が、デフレクタ・ハウジング430の上部先端部を含み、かつ、円筒形壁面434によって形成されている円筒ハウジング内に収容されている。ピストン・ヘッド431の上から下への動きによって、バルブステム426が、溶融したプラスチック材料の流れを制限するために、ゲート428の断面積を減少させるまたは閉じる位置へ移動する。ピストン・ヘッド431の下から上への動きによって、バルブステム426が、ゲート428を通る溶融したプラスチック材料の流れを増加させるように移動する。
【0045】
この好ましい実施形態のホットランナ・システムはまた、マニホールド438およびその中の孔443に挿入されたデフレクタ・ハウジング430から成るマニホールド/デフレクタ装置410を含む。位置決めピン429が、デフレクタ・ハウジング430の溶融物チャネル442に対する整合状態を固定する。マニホールド438が、プレート402および404の間に収容された分配プレートによって形成されるが、エアギャップ440によってそれらから分離される。バッキング・プレート402は、複数の高張力ボルト(不図示)によってマニホールド・プレート404に堅く固定され、その高張力ボルトは、周期的な成形プロセス中に発生する大きな力に耐えなければならない。
【0046】
マニホールドは、溶融したプラスチック材料を供給源(不図示)から各金型に関連付けられたゲート428へ移送するためのホットランナ・システムの一部を形成している溶融物チャネル442を含む。マニホールドは、デフレクタ・ハウジング430を挿入する孔443をさらに含む。マニホールド438は、当技術分野で知られているいかなる適切な金属製または熱伝導性の材料で形成されてもよい。マニホールド・ヒータ439は、当技術分野でよく知られており、典型的には、マニホールド438の溝内に着座する円筒形の断面を有するワイヤ/セラミック抵抗タイプ・ヒータを備える。
デフレクタ・ハウジング430が、バルブステム426の一部を包囲し、それを案内する。このバルブステムの支持の増加が、バルブステムの磨耗を減少させ、バルブステムの寿命をかなり伸ばすため、このことは本発明の重要な利点である。バルブステムの寿命が伸びる結果、維持コストおよび機械の休止時間が減少するであろう。
デフレクタ・ハウジング430は、当技術分野で知られているいかなる適切な材料(通常鋼製)からでも形成でき、最上部からマニホールド438内に挿入されるように構成されている。図12に示すように、デフレクタ・ハウジング・チャネル319は、マニホールド438内の溶融物チャネル442およびノズル・アセンブリ408の軸方向チャネル420と交わっている。
【0047】
溶融物が溶融物チャネル442から流入口318へ流れるとき、溶融物は、バルブステム426の長手方向軸にほぼ垂直に、デフレクタ・ハウジング430の外壁に当たる(しかし、垂直でない流れの衝突も容易になし得る)。チャネル319が存在しない場合、溶融物は、流入口318に最も近いデフレクタ・ハウジング430の面に沿って流れることとなり、それによって、デフレクタ・ハウジング430の背後によどみ点を生じさせる。しかし、この好ましい実施形態では、溶融物は、チャネル319内に流入し、デフレクタ・ハウジング430の周囲を流れるように方向付けられ、それによって、よどみ点の形成が除去される。より多くの溶融物がチャネル319から出ていくように、溶融物がチャネル319を通って流れるにつれて、チャネルの深さおよび幅は減少している。このことは、流れを環状流へ徐々に遷移させ、それによって、溶融物が出口317に到達するときまでに均一な速度プロフィールが達成され、その結果高品質の成形品が形成される。
【0048】
前の実施形態は、ノズル本体324(図11)と別個のデフレクタ本体326(図11)を説明しているが、すべての必要な特徴を組み込んだ単一のブシュを容易に製造することができることに留意されたい。
【0049】
ここで図13を参照すると(類似の特徴は類似の番号を有する)、本発明による別の好ましい実施形態が、概略的に示されている。この実施形態では、デフレクタ本体326は、シングル溶融ノズルとしてノズル本体324内に挿入された単一のブシュである。
ここにおいても、バルブステム332が、デフレクタ本体326を通って挿入され、それによって、溶融物をバルブステムの背部の周囲に方向付けしながら、バルブステム332を支持し、案内する。前の実施形態と同様に、溶融物は、溶融物チャネル442から、デフレクタ本体326の上部フランジ内に配置された第1の溶融物通路328を通って流れる。溶融物チャネル442と第1の溶融物通路328の間の整合状態は、位置決めピン334によって維持される。次に、溶融物は、ノズル本体324の内側に配置された第2の溶融物通路330を通って流れる。
【0050】
その後、溶融物は、流入口318でデフレクタ本体326に接して方向付けられ、そこで、流れがチャネル319によってバルブステム332の背後へ回り込むように転向される。溶融物流は、チャネル319によって転向され、チャネル319から徐々に溢れ出て環状領域320へ入る。それによって、デフレクタ本体326の出口317に到達したときには、循環流から均一な環状流に変換されて、ノズル出口336から出て、高品質で均質な成形品を形成する。
【0051】
ここで図14および15を参照すると(類似の特徴は類似の番号を有する)、射出成形ノズル・チップ・アセンブリ300を備える本発明の別の好ましい実施形態が示されている。この実施形態では、前述のコート・ハンガ・マニホールドの原理が、射出ノズル・アセンブリのチップに適用されている。一般に「ホットチップ」または「ピン・ポイント」と称されているこの好ましい実施形態は、前の実施形態で示したようなバルブステムのないノズルを備える。
【0052】
細長い第1の溶融物通路328が、溶融物をチップ344へ通すためにスリーブ340内に配置される。スリーブ340は、ノズル本体324の内側に堅く固定され、チップ344をノズル本体324内に同軸に捕捉する。好ましい実施形態では、スリーブは、ノズル本体324内に螺着され、チップ344の上部フランジに当接される。溶融物がノズル・アセンブリを通って流れるとき溶融物の温度を維持するために、ヒータ416が、ノズル本体324の外側を包囲している。
溶融物は、第1の溶融物通路328を通って流れ、さらにチップ通路346を通って流入口318に流れる。したがって、流れは、チャネル319に伝わっていく。この実施形態では、溶融物流は、均一な環状流としてノズル出口336から出る。チップ344の背後のよどみ点の除去は、溶融物をチップ344の背後のまわりに強制的に流れるようにすることによって達成される。
【0053】
図15を参照すると、チップ344の両側へ溶融物流を通す第2のチップ通路346の追加を除いて、図14と同様なノズル・アセンブリが示されている。また、第2の対称チャネル319が設けられている。ここで、溶融物は、チャネル319内へ流れ、徐々に溢れ出し、溶融物が出口317に到達するまでに全て環状流となる。
【0054】
図16aおよび16bを参照すると、本発明による別の好ましい実施形態が示されている。これらの実施形態では、チャネル319は、曲線状の輪郭を有する溝ではなく、角ばった溝の輪郭の溝から形成されている。図16aでは、チャネル319は、一定の角度で下向きに傾斜しているが、図16bでは、チャネル319は、デフレクタ本体326に沿ったチャネル319の経路を画定する半径を有している。
【0055】
図17を参照すると、本発明による別の好ましい実施形態が示されている。この実施形態では、対向するチャネル319’が、溶融物流をデフレクタ本体326の周囲にさらに方向付けるためにマニホールド438内に形成されている。チャネル319と319’とが組み合わされてより深いチャネルを形成し、溶融物をデフレクタ本体326の背部の周囲に方向付ける。ここでも、溶融物は、チャネル319および319’から徐々に溢れ出して、よどみ点を除去して流れを均一な環状流に変換する。溶融物流の原理のため、この実施形態は、溶融物の特性の最小量の変動を呈することになり、最小量の変動で成形品を生成することになる。
【0056】
ここで図18を参照すると(類似の特徴が類似の番号を有する)、テーパ付けされた流れ表面を有するデフレクタ本体326を備える本発明の別の好ましい実施形態が示されている。コート・ハンガ・マニホールド原理(coat hanger man-ifold principles)は、特にチャネル319の領域内のテーパ付けされた流れ表面が、溶融物が流れの障害物の周囲で転向される際、溶融物に生じる圧力降下を実質的に減少させるのを助けることを示した。テーパ付けされたデフレクタ本体326は、マニホールド438内のテーパ付き受け孔内に挿入され、当接するテーパ付き表面によって整合状態が維持される。デフレクタ本体326の溶融物チャネル442との整合状態をさらに維持するために、前の実施形態で示した位置決めピンと同様の位置決めピンを使用してもよい。
このテーパ付けされたチャネル構成を、すべての前述の実施形態で使用することもできる。これらの実施形態はすべて、溶融物が障害物の周囲を流れるときの溶融物の圧力降下を減少させるためにテーパ付けされた流れ表面の使用を組み込むことができる。
【0057】
前の実施形態はすべて、バルブステム332を包囲するデフレクタ本体326におけるチャネル319を使用することを示しているが、チャネル319は、バルブステム332の外側表面上に直接配置することが容易に可能である。しかし、この手法の不利な点は、デフレクタ・ハウジングによって提供されるバルブステムの支持の減少であり、このことは、バルブステムの磨耗を加速させることに至る場合がある。この欠点に加えて、バルブステムとマニホールド・チャネルとの整合状態を維持するための整合機能を組み込むこともまた必要となる。
【0058】
図19を参照すると、チャネル319がブシュ431と一体に形成された本発明の別の実施形態が示されている。この実施形態では、チャネル319が、デフレクタ本体ではなくバルブステム426の周囲を流れるように溶融物を方向付ける。この実施形態は、前の実施形態で示したように追加のバルブステムの支持を減少させる。
【0059】
本発明は、本発明の実施の最良の形態を例示する目的でここで説明した図に限定されず、形状、大きさ、部品の構成および動作の詳細に変更が加えられることを理解されたい。本発明は、特許請求の範囲によって定義されたようなその精神および範囲内にある、このような修正形態をすべて含むように意図されている。
【図面の簡単な説明】
【0060】
【図1】サイド・フィード・マンドレル・ダイの基本的原理を示す概略図である。
【図1A】サイド・フィード・マンドレル・ダイの基本的原理を示す概略図である。
【図2】共射出成形ホットランナ・ノズルにおける本発明の好ましい実施形態の部分断面図である。
【図2a】本発明の好ましい実施形態の概略等角図である。
【図2b】2つの溶融物流入口を備える共射出成形ノズルにおける本発明の別の好ましい実施形態の部分断面図である。
【図3】射出成形システムにおいてバルブ・ゲート・ノズルを備える、本発明の別の好ましい実施形態の断面図である。
【図4】バルブ・ゲート・ノズル・アセンブリを備える本発明の別の好ましい実施形態の断面図である。
【図5】ホットランナ・ノズルのノズル・チップ・アセンブリを備える本発明の別の好ましい実施形態の断面図である。
【図6】2つの溶融物流入口を備えるノズル・チップを備える本発明の別の好ましい実施形態の断面図である。
【図6A】2つの溶融物流入口を備えるノズル・チップを備える本発明の別の好ましい実施形態の断面図である。
【図7】よどみ点および均一でない環状流速度を呈する従来技術の断面図である。
【図8】よどみ点および均一でない環状流速度を呈する従来技術の断面図である。
【図9】テーパ付けされた表面を有する射出ノズル・アセンブリを備える本発明の別の好ましい実施形態の部分断面図である。
【図10】コート・ハンガ・マニホールドの基本原理を示す概略図である。
【図11】共射出成形ホットランナ・ノズルにおける本発明の好ましい実施形態の部分断面図である。
【図11a】本発明の好ましい実施形態の概略等角図である。
【図11b】2つの溶融物流入口を備える共射出成形ノズルにおける本発明の別の好ましい実施形態の部分断面図である。
【図12】射出成形システムにおけるバルブ・ゲート・ノズルを備える本発明の別の好ましい実施形態の断面図である。
【図13】バルブ・ゲート・ノズル・アセンブリを備える本発明の別の好ましい実施形態の断面図である。
【図14】ホットランナ・ノズルのノズル・チップ・アセンブリを備える本発明の別の好ましい実施形態の断面図である。
【図15】2つの溶融物流入口を備えるノズル・チップを備える本発明の別の好ましい実施形態の部分断面図である。
【図16a】本発明によるフロー・デフレクタの部分断面図である。
【図16b】本発明によるフロー・デフレクタの部分断面図である。
【図17】本発明の好ましい実施形態によるフロー・デフレクタの部分断面図である。
【図18】テーパ付けされた表面を有する射出ノズル・アセンブリを備える本発明の別の好ましい実施形態の部分断面図である。
【図19】ブシュ内に形成されたフロー・デフレクタを備える本発明の別の好ましい実施形態の部分断面図である。
Claims (58)
- 射出成形システムにおいて、
流入口と、
流出口と、
前記流入口と前記流出口の間にある少なくとも1つの分流器であって、
ほぼ対称な2つの内側の壁を有するトーピードと、
前記各内側の壁からそれぞれ離隔され、それによってほぼ対称な2つの漏斗状チャネルを画定している2つの外側の壁とを備え、前記各内側の壁および前記各外側の壁がほぼ同じ長さである分流器とを備える、流動する媒体流中のフロー・デフレクタ。 - バルブステムをさらに備え、
前記バルブステムが、デフレクタ本体内に摺動自在に挿入され、前記媒体の流れを開始および停止するように動作可能に位置調整され、
前記トーピードおよび前記外側の壁が、前記デフレクタ本体の外側表面上に形成されている、請求項1に記載のフロー・デフレクタ。 - 前記デフレクタ本体がテーパ付けされている、請求項2に記載のフロー・デフレクタ。
- 前記トーピードおよび前記外側の壁が、前記バルブステム上に形成されている、請求項2に記載のフロー・デフレクタ。
- 第3の溶融物通路をその中に有する細長いノズル本体と、
前記ノズル本体の前記第3の溶融物通路内に挿入された前記デフレクタ本体と、
前記デフレクタ本体を通って、前記ノズル・ハウジングのノズル出口へ作動可能に延びている前記バルブステムと、
前記媒体を前記ノズル本体内の第2の溶融物通路へ通すための前記デフレクタ本体内の第1の溶融物通路とをさらに備える、請求項2に記載のフロー・デフレクタ。 - 前記第2の溶融物通路に対する前記流入口の整合状態を維持するための位置決めピンをさらに備える、請求項5に記載のフロー・デフレクタ。
- 前記媒体を前記ノズル・ハウジング内の追加の前記第2の溶融物通路に通すために前記デフレクタ本体内に配置された追加の前記第1の溶融物通路と、
前記媒体を追加の前記トーピードの周囲に通すための追加の流入口と、
前記追加のトーピードと離隔され、それによって、前記媒体を前記流出口に通すための追加の漏斗状チャネルを形成する追加の外側の壁とをさらに備える、請求項5に記載のフロー・デフレクタ。 - 前記第1の溶融物通路の、前記第2の溶融物通路および前記流入口に対する前記第1の溶融物通路の整合状態を維持するための位置決めピンをさらに備える、請求項7に記載のフロー・デフレクタ。
- 射出成形システムにおいて、
流動する媒体を少なくとも1つのノズル・アセンブリに少なくとも1つの溶融物チャネルによって通すために、マニホールド・プレートとバッキング・プレートの間に固定され、加熱されたホットランナ・マニホールドと、
前記マニホールド内に挿入された少なくとも1つのデフレクタ・ハウジングとを備え、前記デフレクタ・ハウジングが、
前記媒体を流出口に通すために前記溶融物チャネルと整合する流入口と、
前記流入口と前記流出口の間に配置された少なくとも1つの漏斗状チャネルを形成しているトーピードおよび外側の壁と、
前記デフレクタ・ハウジングを通って前記ノズル・アセンブリのノズル出口へ作動可能に延び、前記媒体の流れを制御するバルブステムとをさらに備える、フロー・デフレクタ。 - 前記ノズル出口を開放および狭窄させる前記バルブステムの移動のために前記バルブステムに取り付けられたピストン・ヘッドをさらに備える、請求項9に記載のフロー・デフレクタ。
- 前記ノズル・アセンブリに熱を伝えるヒータをさらに備える、請求項10に記載のフロー・デフレクタ。
- 前記フロー・チャネルと前記流入口との正確な整合状態を維持するための位置決めピンをさらに備える、請求項10に記載のフロー・デフレクタ。
- 前記ノズル・アセンブリを前記マニホールドへ付勢するために前記ノズル・アセンブリと連絡しているばね手段をさらに備える、請求項12に記載のフロー・デフレクタ。
- 前記トーピードが、前記デフレクタ・ハウジングの外側表面に固定された涙状の突起部から成る、請求項9に記載のフロー・デフレクタ。
- 前記外側の壁が、前記デフレクタ・ハウジングの外側表面を包み込み、前記流出口に隣接する点で交わる、一対の対称に角度の付いた壁から成る請求項9に記載のフロー・デフレクタ。
- 射出成形システムにおいて、
流入口とノズル出口を有する、マニホールド・プレートのキャビティ内に挿入されたノズル・ブシュと、
流動する媒体を前記ノズル出口に通すために前記流入口と整合されている、前記ノズル・ブシュのキャビティ内に挿入されたデフレクタ本体と、
前記流入口に隣接する前記デフレクタ本体の表面から突出し、それによって媒体をトーピードの周囲へ流れさせるトーピードとを備える、フロー・デフレクタ。 - 前記トーピードから離隔され、それによって前記流動する媒体を通すための末広の漏斗状チャネルを形成する、前記デフレクタ本体の表面から突出した外側の壁をさらに備える、請求項16に記載のフロー・デフレクタ。
- 前記デフレクタ本体の表面から突出しており、前記トーピードから離隔され、それによって、前記流動する媒体を前記ノズル出口に通すための末広の漏斗状チャネルを形成する外側の壁と、
前記デフレクタ本体に作動可能に配置され、前記ノズル出口に隣接して延びている細長いバルブステムとをさらに備え、
前記バルブステムが、前記ノズル出口を通る流動する媒体の移動を制御するように選択的に位置調整される、請求項16に記載のフロー・デフレクタ。 - 前記バルブステムが、前記ノズル本体および前記デフレクタ本体と同軸状に配置されている、請求項18に記載のフロー・デフレクタ。
- 射出成形システムにおいて、
ノズル出口に隣接するノズル・アセンブリの末端に同軸状に配置されたノズル・チップを有するノズル本体と、
第1の溶融物通路を有し、前記ノズル・チップに隣接する前記ノズル本体内に同軸状に配置され、前記第1の溶融物通路が、流動する媒体を前記ノズル出口へ移送するために前記ノズル・チップと連通しているスリーブと、
前記第1の溶融物通路と整合しており、前記第1の溶融物通路から流入口へ前記媒体を通す前記ノズル・チップ内のチップ通路と、
前記ノズル・チップの表面から突出しており、媒体がその周囲を流れるようにさせる、前記流入口に隣接するトーピードと、
前記トーピードから離隔され、前記媒体の流れを方向付けるための漏斗状チャネルを形成する、前記ノズル・チップの前記表面から突出する外側の壁とを備え、
前記流動する媒体が、前記ノズル出口から出るとき、ほぼ均一な環状流を呈する、ノズル・アセンブリ内のフロー・デフレクタ。 - 前記媒体を追加の流入口に通すための追加のチップ通路と、
前記ノズル・チップの前記表面から突出している、前記追加のチップ通路と隣接する追加のトーピードと、
前記追加のトーピードから離隔され、前記ノズル・チップの前記表面から突出し、前記媒体の流れを方向付けるための追加の漏斗状チャネルを形成する追加の外側の壁とをさらに備え、前記流動する媒体が、前記ノズル出口から流出するときほぼ均一な環状流を呈する、請求項20に記載のフロー・デフレクタ。 - 射出成形システムにおいて、
ノズル出口に隣接するノズル・アセンブリの末端に同軸状に配置されたノズル・チップを有するノズル本体と、
第1の溶融物通路を有し、前記ノズル・チップに隣接する前記ノズル本体内に同軸状に配置され、前記第1の溶融物通路が、流動する媒体を前記ノズル出口へ移送するために前記ノズル・チップと連通しているスリーブと、
前記第1の溶融物通路と整合しており、前記第1の溶融物通路から少なくとも1つの流入口へ前記媒体を通す前記ノズル・チップ内の少なくとも1つのチップ通路と、
前記ノズル・チップの周囲の前記媒体の流れを方向付けるための少なくとも1つの漏斗状チャネルを形成している、前記ノズル・チップの前記表面から突出した外側の壁とを備え、
前記流動する媒体が、前記ノズル出口を出るとき、ほぼ均一な環状流を呈する、ノズル・アセンブリ内のフロー・デフレクタ。 - 射出成形システムにおいて、
流入口を設ける工程と、
流出口を設ける工程と、
前記流入口と前記流出口の間で少なくとも1つの分流器を位置決めする工程とを含み、前記分流器が、
ほぼ対称な2つの内側の壁を有するトーピードを設ける工程と、
前記各内側の壁からそれぞれ離隔された2つの外側の壁を設け、それによってほぼ対称な2つの漏斗状チャネルを画定する工程とを含み、
前記各内側の壁と前記各外側の壁がほぼ同じ長さである、障害物の周囲に溶融物流を遷移させる方法。 - バルブステムを設ける工程と、
デフレクタ本体を設ける工程とを含み、前記バルブステムが、前記デフレクタ本体の中に摺動自在に挿入され、前記媒体の流れを開始および停止させるように作動可能に位置調整され、さらに、
前記トーピードおよび前記外側の壁を前記デフレクタ本体の外側表面上に配置する工程を含む、請求項23に記載の方法。 - 前記デフレクタ本体がテーパ付けされる、請求項24に記載の方法。
- 前記トーピードおよび前記外側の壁が、前記バルブステム上に形成される、請求項24に記載の方法。
- 第3の溶融物通路をその中に有する細長いノズル本体を設ける工程と、
前記デフレクタ本体を、前記ノズル本体の前記第3の溶融物通路内に挿入する工程とをさらに含み、
前記バルブステムが、前記デフレクタ本体を通って前記ノズル・ハウジングのノズル出口へ作動可能に延びており、さらに、
前記媒体を前記ノズル本体内の第2の溶融物通路に通すための前記デフレクタ本体内に第1の溶融物通路を設ける工程をさらに含む、請求項24に記載の方法。 - 前記第2の溶融物通路に対する前記流入口の整合状態を維持するために位置決めピンを設ける工程をさらに含む、請求項27に記載の方法。
- 前記媒体を前記ノズル・ハウジング内に追加的に設けられた前記第2の溶融物通路へ通すために前記デフレクタ本体内に配置された追加の前記第1の溶融物通路を設ける工程と、
前記媒体を追加的に設けられた前記トーピードの周囲に通すために追加の流入口を設ける工程と、
前記追加のトーピードと離隔され、それによって前記媒体を前記流出口に通すための追加の漏斗状チャネルを形成する追加の外側の壁を設ける工程とをさらに含む、請求項27に記載の方法。 - 前記第2の溶融物通路および前記流入口に対する前記第1の溶融物通路の整合状態を維持するための位置決めピンを設ける工程をさらに含む、請求項29に記載の方法。
- 射出成形システムにおいて、
流入口と、
流出口と、
前記流入口と前記流出口の間に少なくとも1つのデフレクタ・チャネルとを備え、前記チャネルの断面積が徐々に減少し、前記フロー・デフレクタの周囲の前記溶融物流を、前記溶融物が前記流出口に到達したとき、溶融物が均一な環状流およびよどみ点の実質的な減少を呈するように方向付ける、流動する溶融物流内のフロー・デフレクタ。 - 前記デフレクタ・チャネルが、前記流入口から前記流出口に向かって断面積が減少し、それによって前記流入口から前記流出口への前記デフレクタ・チャネル内の体積流量が、実質上線形的な形態でゼロに降下する、請求項31に記載のフロー・デフレクタ。
- 前記流出口が、均一な環状の断面領域から成る、請求項31に記載のフロー・デフレクタ。
- バルブステムをさらに備え、
前記バルブステムが、デフレクタ本体内に摺動自在に挿入されて、前記媒体の流れを開始および停止するように作動可能に配置され、
前記デフレクタ・チャネルが、前記デフレクタ本体の外側表面上に形成されている、請求項31に記載のフロー・デフレクタ。 - 前記デフレクタ本体がテーパ付けされている、請求項34に記載のフロー・デフレクタ。
- 前記デフレクタ・チャネルが、前記バルブステムの外側表面上に形成されている、請求項34に記載のフロー・デフレクタ。
- 第3の溶融物通路をその中に有する細長いノズル本体と、
前記ノズル本体の前記第3の溶融物通路内に挿入された前記デフレクタ本体と、
前記デフレクタ本体を通って、前記ノズル・ハウジングのノズル出口へ作動可能に延びる前記バルブステムと、
前記媒体を前記ノズル本体内の第2の溶融物通路へ通すための前記デフレクタ本体内の第1の溶融物通路とをさらに備える、請求項34に記載のフロー・デフレクタ。 - 前記第2の溶融物通路に対する前記流入口の整合状態を維持するための位置決めピンをさらに備える、請求項37に記載のフロー・デフレクタ。
- 前記媒体を前記ノズル・ハウジング内の追加の前記第2の溶融物通路に通すために前記デフレクタ本体内に配置された追加の前記第1の溶融物通路と、
前記媒体を追加の前記デフレクタ・チャネルを通すための追加の流入口と、
前記媒体を前記流出口に通すために前記デフレクタ本体の外側に形成されたほぼ対称な追加のデフレクタ・チャネルとをさらに備える、請求項37に記載のフロー・デフレクタ。 - 前記第2の溶融物通路および前記流入口に対する前記第1の溶融物通路の整合状態を維持するための位置決めピンをさらに備える、請求項39に記載のフロー・デフレクタ。
- 射出成形システムにおいて、
少なくとも1つの溶融物チャネルによって流動する媒体を少なくとも1つのノズル・アセンブリに通すために、マニホールド・プレートとバッキング・プレートの間に固定された、加熱されたホットランナ・マニホールドと、
前記マニホールド内に挿入された少なくとも1つのデフレクタ・ハウジングとを備え、前記デフレクタ・ハウジングが、
前記媒体を流出口に通すために前記溶融物チャネルと整合されている流入口と、
前記溶融物の移動方向に減少する断面積を有する、前記流入口と流出口の間に配置されたデフレクタ・チャネルと、
前記デフレクタ・ハウジングを通って前記ノズル・アセンブリのノズル出口へ作動可能に延び、前記溶融物の流れを制御するバルブステムとを備える、フロー・デフレクタ。 - 前記ノズル出口を開閉するための前記バルブステムの移動のために前記バルブステムに取り付けられたピストン・ヘッドをさらに備える、請求項41に記載のフロー・デフレクタ。
- 前記ノズル・アセンブリに熱を伝えるヒータをさらに備える、請求項42に記載のフロー・デフレクタ。
- 前記フロー・チャネルと前記流入口との正確な整合状態を維持するための位置決めピンをさらに備える、請求項42に記載のフロー・デフレクタ。
- 前記ノズル・アセンブリを前記マニホールドに付勢するために前記ノズル・アセンブリと連絡しているばね手段をさらに備える、請求項44に記載のフロー・デフレクタ。
- 射出成形システムにおいて、
流入口とノズル出口を有する、マニホールド・プレートのキャビティ内に挿入されたノズル・ブシュと、
流動する媒体を前記ノズル出口に通すために前記流入口と整合されており、前記ノズル・ブシュのキャビティ内に挿入されたデフレクタ本体と、
前記流入口に隣接する前記デフレクタ本体の表面上に形成され、それによって媒体を前記デフレクタ本体の周囲へ流れさせるデフレクタ・チャネルとを備え、前記流動する媒体が、前記流入口から前記出口へ流れるとき、よどみ点の実質的な減少を呈するフロー・デフレクタ。 - 前記デフレクタ本体内に作動可能に配置され、前記ノズル出口に隣接して延びている細長いバルブステムとをさらに備え、
前記バルブステムが、前記ノズル出口を通る流動する媒体の運動を制御するように選択的に位置調整される、請求項46に記載のフロー・デフレクタ。 - 前記バルブステムが、前記ノズル本体および前記デフレクタ本体と同軸状に配置されている、請求項47に記載のフロー・デフレクタ。
- 射出成形システムにおいて、
ノズル出口に隣接するノズル・アセンブリの末端に同軸状に配置されたノズル・チップを有するノズル本体と、
第1の溶融物通路を有し、前記ノズル・チップに隣接する前記ノズル本体内に同軸状に配置され、前記第1の溶融物通路が、流動する媒体を前記ノズル出口へ移送するために前記ノズル・チップと連通しているスリーブと、
前記第1の溶融物通路と整合しており、前記第1の溶融物通路から流入口へ前記媒体を通す前記ノズル・チップ内のチップ通路と、
前記ノズル・チップの表面上に形成され、媒体を前記ノズル・チップの周囲に流れさせる、前記流入口に隣接するデフレクタ・チャネルとを備え、
前記流動する媒体が、前記ノズル出口から出るとき、ほぼ均一な環状流を呈する、ノズル・アセンブリ内のフロー・デフレクタ。 - 前記媒体を追加の流入口に通すための追加のチップ通路と、
前記ノズル・チップの表面上に形成された前記追加のチップ通路と隣接する追加のデフレクタ・チャネルとをさらに備え、前記流動する媒体が、前記ノズル出口から出るとき、ほぼ均一な環状流を呈する、請求項49に記載のフロー・デフレクタ。 - 射出成形システムにおいて、
流入口を設ける工程と、
流出口を設ける工程と、
前記流入口と前記流出口の間で少なくとも1つのデフレクタ・チャネルを位置決めする工程とを含み、溶融物が前記流出口に到達したとき、溶融物が均一な環状流を呈し、かつ、よどみ点の実質的な減少を呈するように、前記チャネルは、断面積が徐々に減少し、前記溶融物の流れを、前記フロー・デフレクタの周囲に方向付ける、障害物の周囲で溶融物流を遷移させる方法。 - バルブステムを設ける工程と、
デフレクタ本体を設ける工程とをさらに含み、前記バルブステムが、前記デフレクタ本体の中に摺動自在に挿入され、前記媒体の流れを開始および停止させるように作動可能に配置され、さらに、
前記デフレクタ・チャネルを前記デフレクタ本体の外側表面上に形成する工程を含む、請求項51に記載の方法。 - 前記デフレクタ本体がテーパ付けされる、請求項52に記載の方法。
- 前記デフレクタ・チャネルが、前記バルブステム上に形成された、請求項52に記載の方法。
- 第3の溶融物通路をその中に有する細長いノズル本体を設ける工程と、
前記デフレクタ本体を、前記ノズル本体の前記第3の溶融物通路内に挿入する工程とをさらに含み、
前記バルブステムが、前記デフレクタ本体を通って前記ノズル・ハウジングのノズル出口へ作動可能に延在し、さらに、
前記媒体を前記ノズル本体内の第2の溶融物通路に通すための前記デフレクタ本体内の第1の溶融物通路を設ける工程を含む、請求項52に記載の方法。 - 前記第2の溶融物通路に対する前記流入口の整合状態を維持するために位置決めピンを提供する工程をさらに含む、請求項55に記載の方法。
- 前記媒体を前記ノズル・ハウジング内に追加的に設けられた前記第2の溶融物通路へ通すために前記デフレクタ本体内に配置された追加の前記第1の溶融物通路を設ける工程と、
追加的に設けられた前記デフレクタ・チャネルを通して前記媒体を通すための追加の流入口を設ける工程とをさらに含む、請求項55に記載の方法。 - 前記第2の溶融物通路および前記流入口に対する前記第1の溶融物通路の整合状態を維持するための位置決めピンを設ける工程をさらに備える、請求項57に記載の方法。
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