JP2005132099A - 多軸の調整可能なマニホルド・ブロックおよびノズルが設けられた射出成形マニホルド - Google Patents

Abstract

【課題】 マニホルドに対して可変の仰角で取り付けられたノズルを成形ゲートの前に配置することができる射出成形装置を提供すること。
【解決手段】 射出成形装置は、マニホルドと、複数の第１および第２の調整可能なマニホルド・ブロックとを備えている。第２のマニホルド・ブロックは流体連通しており、ホット・ランナ・ノズルに直接接続されている。連結器集合体によって第２のマニホルド・ブロックは第１のマニホルド・ブロックに連結されている。これらの連結器集合体は溶融チャネルを有し、これにより、第２のマニホルド・ブロックおよびホット・ランナ・ノズルを第１のマニホルド・ブロックに対して少なくとも２つの軸を中心に回転させることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、一般的に射出成形装置に関し、とりわけ複数の位置および／または角度に調整可能なマニホルド・ブロックおよびノズルが設けられた、非線形の複数のキャビティを有する射出成形装置に関する。

射出成形システムは、単一のブロックまたは単一の一部のマニホルドより形成されるものがあり、この射出成形システムは単一マニホルドと呼ばれている。また、射出成形システムの一例としては、複数の同一あるいはほぼ同一のマニホルド・ブロックを有するマニホルド集合体から形成されている。これらのマニホルド・ブロック間はさまざまな方法により接続または連結されている。これらの複数のブロックのマニホルドは、マニホルド・ブロック間の角度位置を変える手段を有しておらず、このためこれらのマニホルドに連結されるノズルの角度位置を調整することができない。

射出成形は、より大きな構成物を形成するために使用され、特に自動車産業において使用される。溶融チャネルの大きさおよびノズルの長さを大幅に増大させるのに加えて、単一のマニホルド・ブロックまたは複数のマニホルド・ブロックの細長いマニホルドから単一の成形キャビティまで複数のノズルが延びるようなシステムの使用により行われる。さらに、一部の形状は、しばしば、成形キャビティを区画して高さおよび角度をマニホルドに対して変化させる位置とする成形ゲートを必要とするような複雑なものとなる。

マニホルドに対して異なる角度に延びる複数のノズルに対応するために、成形を行う高レベルの精密な機器が必要とされている。ある出願書類によれば、ノズルは単にマニホルドの側面の所定の位置に異なる角度で取り付けられているだけである。これらのいくつかの公知の解決法は、一般的にそれぞれの出願書類に記載された慣行のマニホルドおよびノズルを備えているが、これらの解決法には、組立がしばしば困難で時間がかかるという問題点があった。

本発明の実施の形態によれば、供給源から送られた成形可能な物質の溶融流体を受ける第１のマニホルド溶融チャネルを有する第１のマニホルド・ブロックと、第１のマニホルド溶融チャネルから送られた溶融流体を受ける第２のマニホルド溶融チャネルを有する第２のマニホルド・ブロックと、第２のマニホルド・ブロックの出口に連結されたノズルとを備えた射出成形装置が提供される。ノズルは第２のマニホルド溶融チャネルから送られた溶融流体を受けるノズルチャネルを有している。ノズルチャネルは、成形ゲートを通ってノズルから送られた溶融流体を受けるために成形キャビティに連通している。連結器集合体は、第１のマニホルド・ブロックを第２のマニホルド・ブロックに連結する。連結器集合体は、第１のマニホルド溶融チャネルと第２のマニホルド溶融チャネルとの間で溶融流体を流す溶融チャネルを有している。第１のマニホルド・ブロックに対する第２のマニホルド・ブロックの角度はノズルとともに調整可能となっている。

本発明の他の実施の形態によれば、第２のマニホルド・ブロックと第１のマニホルド・ブロックとの間の距離は、スライド自在の連結器により調整することができ、これによりノズルは正確に成形ゲートに達し、熱膨張に対して対処することができる。

図１および図２に示すように、射出成形装置１０は、マニホルド１２と、第１のマニホルド・ブロック１６と、第２のマニホルド・ブロック４４とを備えている。弁ゲート型ノズル５６は第２のマニホルド・ブロック４４に連結されている。後に詳述する連結器集合体７０は、第２のマニホルド・ブロック４４を第１のマニホルド・ブロック１６に連結するために用いられる。

マニホルド１２は、溶融供給源（図示せず）から入口（図示せず）を通って送られた成形可能な物質の溶融流体を受けるマニホルド溶融チャネル１１を有している。マニホルド１２は、第１のマニホルド・ブロック１６に溶融流体を送る出口１４を更に有している。マニホルド１２は、一対の対向する半円形状のスロット１３ａ、１３ｂを更に有しており、ネジ１５ａ、１５ｂが各々スロット１３ａ、１３ｂを通って延びて、マニホルド１２を第１のマニホルド・ブロック１６に接続している。スロット１３ａ、１３ｂの上部の表面に対してネジ１５ａ、１５ｂを若干緩めることにより、第１のマニホルド・ブロック１６はマニホルド１２に対して軸１７を中心として回転することができる。

第１のマニホルド・ブロック１６は、入口２０が設けられた第１のマニホルド溶融チャネル１８を有している。入口２０はマニホルド溶融チャネル１１の出口１４と一直線に合わせられており、この出口１４から送られた溶融流体を受ける。位置決め用ブシュ３８は第１のマニホルド・ブロック１６とマニホルド１２との間に設けられており、互いの位置関係を決める。第１のマニホルド・ブロック１６は、さらに位置決め用リング３６により成形プレート４０に対する位置が決められる。第１のマニホルド・ブロック１６はロッド１９の中を通って成形プレート４０に連結されている。

第１のマニホルド・ブロック１６は、例えば、図１に示すようにこの第１のマニホルド・ブロック１６の側面部２８に設けられた切欠部分２６を有する。切欠部分２６は、側面部２８と異なる面に設けられた第１の壁部３０と、通常第１の壁部３０に直交して延びる一対の第２の壁部３２、３４とを有している。第１のマニホルド溶融チャネル１８の出口２２は第２の壁部３４に設けられている。

図３に示すように、第１のマニホルド・ブロック１６の第１のマニホルド溶融チャネル１８は、入口２０と出口２２との間に設けられた湾曲部２４を有している。後に詳述するように、湾曲部２４によって溶融流体は連結器集合体７０（その位置は図３に示されている）に側面より入ることができる。

連結器集合体７０は第１の連結器７２と第２の連結器７４を有している。第１の連結器７２は入口部分８０および出口部分８２が設けられた溶融チャネル７６を有している。入口部分８０は第１の軸８４に一直線に合わせられており、出口部分８２は第２の軸８６に一直線に合わせられている。第２の軸８６は通常第１の軸８４に直交している。第１の連結器７２の入口部分８０はブシュ８８により第１のマニホルド溶融チャネル１８の出口２２に連結されている。ブシュ８８によって、第１の連結器７２は第１のマニホルド・ブロック１６に対して第１の軸８４を中心として回転できるようになっている。

ロッキング装置９２は第１のマニホルド・ブロック１６の第２の壁部３２を貫通して延び、第１の連結器７２の入口部分８０と反対側の位置に設けられたシート９０に嵌め込まれる。ロッキング装置９２は、部材を受ける形状となっている開口部９４を有している。ロッキング装置９２によりロックすることによって、第１のマニホルド・ブロック１６に対する第１の連結器７２の回転が抑止される。

第２の連結器７４は通常、第１の端部９６、第２の端部９８およびこの第２の連結器７４を通って延びる溶融チャネル７８を有するブシュである。第１の端部９６は、小径部分１００を有し、この小径部分１００は溶融チャネル７６の出口部分８２の中で受けられる。小径部分１００の外周表面１０２は一般的に滑らかとなっており、このため第１の連結器７２と第２の連結器７４との間において第２の軸８６を中心として相対的な回転を行うことができるようになっている。また、この滑らかな連結により、第１の連結器７２と第２の連結器７４との間において熱膨張が生じたときに相対的なスライドを行うことができる。

第２のマニホルド・ブロック４４は、側面５２に設けられ、第２の連結器７４を受けるネジ受け５０を有する。このネジ受け５０は、通常ブシュである。第２の連結器７４の第２の端部９８は、ネジ受け５０に結合するためにネジ山となっている。第２の連結器７４は、より大きな六角形の形状の部分１０４を更に有しており、この部分１０４は部材に嵌め込まれることができるようになっている。

専門技術を有する者にとって、他の方法によっても第２の連結器７４が第２のマニホルド・ブロック４４に連結することができることが理解されよう。さらに、第２の連結器７４が第２のマニホルド・ブロック４４と一体となっていてもよい。

第２の連結器７４は、第２のマニホルド・ブロック４４を貫通して延びる第２のマニホルド溶融チャネル４６と一直線に合わせられている。第２のマニホルド溶融チャネル４６の出口４８はノズル５６のノズルチャネル５８に一直線に合わせられている。ノズルチャネル５８は成形ゲート６６を通って成形キャビティ６４に連通している。成形ゲート６６は、ノズルチャネル５８内を通って延びる弁軸６０により選択的に開閉できるようになっている。弁軸６０は独立駆動機構６２により駆動される。この独立駆動機構６２は、Ｇｅｌｌｅｒｔの米国特許第４９７９８９２号に記載されており、その構成は参照文献により完全に理解される。

第１、第２のマニホルド・ブロック１６、４４およびノズル５６は、各々熱源４２、５４および５７により加熱される。また、ノズル５８中の溶融流体の温度を監視する熱電対５５が設けられている。また、マニホルド１２は熱源（図示せず）によって加熱される。

本発明による射出成形装置１０の動作について以下に説明する。搬入の間において、第１の連結器７２のロッキング装置９２が緩められ、第１のマニホルド・ブロック１６と第２のマニホルド・ブロック４４との間の角度が所望の角度になるまで、第１の連結器７２が第１の軸８４を中心として回転する。ひとたび所望の角度になると、ロッキング装置９２はロックされる。

第２のマニホルド・ブロック４４は、第２の軸８６を中心として回転し、スライド自在となっている。そして、第２のマニホルド・ブロック４４は、ロックされずに成形ゲート６６に対する位置が決められる。これにより、第１のマニホルド・ブロック１６と第２のマニホルド・ブロック４４との間の距離および角度を常に調整することができ、このことによって、ノズルゲートの良好な配置を維持し、熱膨張に対応することができる。

一旦構成物が特定の成形用途に適合されると、射出成形装置は動作温度まで加熱され、溶融流体が圧力下でマニホルド１２のマニホルド溶融チャネル１１を通って第１のマニホルド・ブロック１６の第１のマニホルド溶融チャネル１８に流れる。第１のマニホルド溶融チャネル１８から送られた溶融流体は連結器集合体７０の第１の連結器７２の溶融チャネル７６に流れ、第２の連結器７４の溶融チャネル７８に送られる。連結器集合体７０から送られた溶融流体は、続いて第２のマニホルド溶融チャネル４６を通って複数のノズル５６のノズルチャネル５８に流れる。そして、溶融流体は、成形ゲート６６を通過して成形キャビティ６４に流れる。そして、成形キャビティ６４が成形プレート４０内の冷却ダクト（図示せず）を通る冷却流により冷却される。ひとたび所定の時間が経過すると、成形された部分が成形キャビティ６４から取り出される。

第２の実施の形態においては、第２のマニホルド・ブロック４４はマニホルド１２に直接連結されている。この構成において、マニホルド１２は第２の連結器７４を受け、第１の連結器７２は第２のマニホルド・ブロック４４に連結されている。

図４および図５に示すように、射出成形装置１０ａの他の実施の形態において、同じ参照数字は同様の構成を示している。射出成形装置１０ａは図１乃至図３に示す射出成形装置１０と同様のものであるが、ノズル５６ａが弁ゲート型ではない。代わりに、ノズル５６ａは熱ゲート型となっている。熱ゲート型のノズルの技術はよく知られており、このためこれ以上の説明は省略する。

ノズル５６ａが特別に設けられている他は、射出成形装置１０ａの全ての構成は通常射出成形装置１０の全ての構成と同一であり、このためこれ以上の説明は省略する。

図６に示すように、射出成形装置１０ｂの他の実施の形態において、同じ参照数字は同様の構成を示している。この射出成形装置は図１乃至図３に示す射出成形装置１０と同様のものであるが、連結器集合体７０ｂは３つの連結器から構成されている。連結器集合体７０ｂの第１の２つの部分は射出成形装置１０中の連結器集合体７０と同一であるが、第２の連結器７４の第２の端部９８は、第３の連結器７２ｂに設けられたネジ受け５０ｂに嵌め込むことができるようネジ山となっている。この第３の連結器７２ｂは第１の連結器７２と同一のものである。第３の連結器７２ｂは、第１の連結器７２および第１のマニホルド・ブロック１６と同様の方法で第２のマニホルド・ブロック４４に嵌め込まれる。この実施の形態によれば、軸８５を中心とする第２のマニホルド・ブロックの追加の回転が可能となる。

図７は、上述の発明が一般的に使用される実施の形態を示す。図７は、マニホルド溶融チャネル１１を有するマニホルド１２を示す。複数の第１のマニホルド・ブロック１６がマニホルド１２に連結されており、各々の第１のマニホルド溶融チャネル１８がマニホルド１２の出口１４と一直線に合わせられている。これまで詳述したように、各々の第１のマニホルド・ブロック１６が連結器集合体７０、第２のマニホルド・ブロック４４およびノズル５６／５６ａに連結している。専門技術を有する者にとって、本発明の趣旨および範囲から外れることなく、図７により適用できる実施の形態の上記に検討された変形例が理解されよう。

本発明の多くの特徴および利点は、明細書の詳細の説明により明らかであり、添付の請求項により本発明の真の趣旨および範囲に入るような本発明の全ての特徴および利点を包含していることが示されている。さらに、専門技術を有する者により、多くの修正および変更が容易に想起されるが、このことは図示および記載されたそのままの構成および動作に本発明を制限するものではない。このため、本発明の範囲内において全ての適合する修正および均等が用いられてもよい。

本発明の実施の形態における射出成形装置の一部を等角図法により示す図。 成形における図１の装置の側方断面図。 図２の一部の部分平面図。 本発明の他の実施の形態における射出成形装置の一部を等角図法により示す図。 成形における図４の装置の側方断面図。 本発明の他の実施の形態における射出成形装置の一部を等角図法により示す分解図。 複数のノズル、マニホルド・ブロックおよび連結器集合体を有する本発明の実施の形態の側方断面図。

Claims (20)

1. 供給源から送られた成形可能な物質の溶融流体を受ける第１のマニホルド溶融チャネルを有する第１のマニホルド・ブロックと、
   前記第１のマニホルド溶融チャネルから送られた前記溶融流体を受ける第２のマニホルド溶融チャネルを有する第２のマニホルド・ブロックと、
   前記第２のマニホルド・ブロックに連結されたノズルであって、前記第２のマニホルド溶融チャネルから送られた前記溶融流体を受けるノズル溶融チャネルを有するノズルと、
   前記ノズルから送られた前記溶融流体を受ける成形キャビティであって、前記ノズルチャネルが成形ゲートを介して連通する成形キャビティと、
   前記第１のマニホルド・ブロックを前記第２のマニホルド・ブロックに連結する連結器集合体であって、前記第１のマニホルド溶融チャネルと前記第２のマニホルド溶融チャネルとの間で溶融流体を流す溶融チャネルを有する連結器集合体とを備え、
   前記第２のマニホルド・ブロックは前記第１のマニホルド・ブロックに対して第１の軸および第２の軸を中心に回転自在となっていることを特徴とする射出成形装置。
2. 前記第１の軸は前記連結器集合体の長手軸に対して直交していることを特徴とする請求項１記載の射出成形装置。
3. 前記第２の軸は前記連結器集合体の前記溶融チャネルと同軸となっていることを特徴とする請求項２記載の射出成形装置。
4. 前記第２の軸は前記連結器集合体の前記溶融チャネルと同軸となっていることを特徴とする請求項１記載の射出成形装置。
5. マニホルド溶融チャネルを有するマニホルドを更に備え
   前記第１のマニホルド・ブロックが前記マニホルドに対して第３の軸を中心に回転自在となるよう、前記第１のマニホルド・ブロックは前記マニホルドに連結され、
   前記第１のマニホルド溶融チャネルの入口は前記マニホルド溶融チャネルの出口と一直線に合わせられていることを特徴とする請求項１記載の射出成形装置。
6. 前記連結器集合体は第１の連結器および第２の連結器を備えており、
   前記第１の連結器は前記第１のマニホルド溶融チャネルに連通する第１の連結器溶融チャネルを有し、前記第２の連結器は前記第２のマニホルド溶融チャネルに連通する第２の連結器溶融チャネルを有し、
   前記第１の連結器は前記第２の連結器に対して前記第２の軸を中心に回転自在となっていることを特徴とする請求項５記載の射出成形装置。
7. 前記第１の連結器は前記第１のマニホルド・ブロックに対して前記第１の軸を中心に回転自在となっていることを特徴とする請求項６記載の射出成形装置。
8. 前記第１の連結器は前記第２の連結器に対して前記第２の軸に沿ってスライド自在となっていることができることを特徴とする請求項７記載の射出成形装置。
9. 前記第２の連結器は前記第２のマニホルド・ブロックにネジ止めで嵌め込むブシュであることを特徴とする請求項８記載の射出成形装置。
10. 前記第１のマニホルド・ブロックの前記第１のマニホルド溶融チャネルは前記第１の連結器に角度を有して嵌め込まれることを特徴とする請求項９記載の射出成形装置。
11. 前記連結器集合体は第１の連結器および第２の連結器を備えており、
    前記第１の連結器は前記第１のマニホルド溶融チャネルに連通する第１の連結器溶融チャネルを有し、前記第２の連結器は前記第２のマニホルド溶融チャネルに連通する第２の連結器溶融チャネルを有し、
    前記第１の連結器は前記第２の連結器に対して前記第２の軸を中心に回転自在となっていることを特徴とする請求項１記載の射出成形装置。
12. 前記第１の連結器は前記第１のマニホルド・ブロックに対して前記第１の軸を中心に回転自在となっていることを特徴とする請求項１１記載の射出成形装置。
13. 前記第１の連結器は前記第２の連結器に対して前記第２の軸に沿ってスライド自在となっていることができることを特徴とする請求項１２記載の射出成形装置。
14. 前記第２の連結器は前記第２のマニホルド・ブロックにネジ止めで嵌め込むブシュであることを特徴とする請求項１３記載の射出成形装置。
15. 前記第１のマニホルド・ブロックの前記第１のマニホルド溶融チャネルは前記第１の連結器に角度を有して嵌め込まれることを特徴とする請求項１４記載の射出成形装置。
16. 前記連結器集合体は、前記第１のマニホルド・ブロックに連結する第１の連結器と、前記第１の連結器に連結する第２の連結器と、第３の連結器とを備えており、
    前記第３の連結器は前記第２のマニホルド・ブロックに連結していることを特徴とする請求項１記載の射出成形装置。
17. 前記第１の連結器は前記第２の連結器に対して前記第２の軸を中心に回転自在となっていることを特徴とする請求項１６記載の射出成形装置。
18. 前記第１の連結器は前記第２の連結器に対して前記第２の軸に沿ってスライド自在となっていることができることを特徴とする請求項１６記載の射出成形装置。
19. 前記第１の連結器は前記第１のマニホルド・ブロックに対して前記第１の軸を中心に回転自在となっており、前記第２の連結器は前記第１の連結器に対して第２の軸を中心に回転自在となっており、前記第２のマニホルド・ブロックは前記第３の連結器に対して第３の軸を中心に回転自在となっていることを特徴とする請求項１６記載の射出成形装置。
20. 前記第２の連結器は前記第３の連結器にネジ止めで嵌め込むブシュであることを特徴とする請求項１６記載の射出成形装置。

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