JP2010508168A - ニードル弁ノズル - Google Patents

Abstract

ホットランナ射出成形金型内に位置づけられ、かつアクチュエータによって作動され、遮断ニードルの作動方向とホットランナノズル内の流路の作動方向とが互いに異なっているニードル弁ノズルの特徴は、閉位置において、遮断ニードル(１３)が、作動装置(１２)とは別に、互いから距離を置いた少なくとも２つの場所で（図３）、より低温の型板(２)のみによって閉位置の所定の位置に保持されることである。
【選択図】 図３

Description

本発明は、請求項１のプリアンブルによるニードル弁ノズルに関する。

このようなニードル弁ノズルは、当業者に公知である。

例えば、独国特許第１０２００５０２４３３１Ａ１号は、ノズルの流路と、平行に延びる遮断ニードルの作動方向とを有する、ニードル弁ノズルを示している。

日本特開平０７−２５１４２８号は、流路に対し、ある角度に配置された、遮断ニードルを有する構造を示している。

流路に対し、ある角度で延在する遮断ニードルでは、遮断ニードルが、異なる温度で動作されるホットランナ射出成形金型の構成部品と作用的に接続しているか、またはこれらを貫通しているために、諸問題が生じる。

ホットランナ射出成形金型は、一般に、一方では、金型キャビティを形成し、かつ溶融物の硬化時間が短いことが所望されるために適切な媒体によって冷却される、図１のＫによって示される構成部品と、他方では、溶融物を案内し、かつ差し向ける、図１のＷによって示される構成部品と、を備える。溶融物と接触することになる構成部品は、被冷却構成部品とは対照的に、溶融物を冷却してはならないため、これらの構成部品は加熱される。

前述したように、ホットランナ射出成形金型の諸領域が動作上の理由で異なる温度にあるという事実により、結果として、異なる熱膨張によって変位が生じる。特に、流路に対し平行に延びていないニードルの作動方向を有するニードル弁ノズルの場合は、遮断ニードルと、キャビティを形成する型板の作動壁内にある、遮断ニードルと共にクロージャを形成するシール座とが、軸方向に一直線に並んでいない、という結果になることが、しばしばある。

本発明の目的は、上記欠点を克服することである。

本発明は、請求項１の主題によって本目的を達成する。

本発明の有利な改良は、下位の請求項から導かれ得る。

本発明を、以下の図式表示と記述とによって説明する。

多種多様な異なるタイプのホットランナ射出成形金型が当業者に十分に周知であるため、本明細書においては、これらについては詳細に説明しない。

図１は、部分的にのみ示されたキャビティ４を形成する主要な構成部品としての、型板２と金型コア３とを備える、ホットランナ射出成形金型１の主要な構成部品を示す。キャビティ４は、成形物３に、固化した状態での成形物３の形状を与える。

ホットランナノズル８の流路７に対しある角度で延在する壁６を有する成形物を説明する。

溶融物は、射出成形機に接続しておりかつホットランナノズル８に入るノズル（図示せず）を通って、またはホットランナマニホールド１０を経由してホットランナノズル８に送られて、ホットランナ射出成形金型１に入る。

ホットランナ射出成形金型の図式的に示した構成部品における温度分布は、冷却流路１１が任意で貫通している型板２が、ホットランナノズル８に対して、より低温の構成部品となるように、伝導される。対照的に、ホットランナノズル８は加熱される。この加熱は、加熱コイル２１によって図式的に示されている。

遮断ニードル１３は、ホットランナノズル８から遠い方の遮断ニードル１３自体の端部によって、作動装置１２に接続している。この作動装置１２は、公知の従来技術に従って形成されてもよく、かつ両方向の矢印の方向に遮断ノズル１３を動かすことができる。線２５は、作動装置１２が機械工学的にホットランナ射出成形金型に接続されていることを示すよう、意図されている。

図１において、ニードルは、閉位置にあり、型板２の壁１５に入りかつシール座１４を作っているところが示されている。成形物５は、このようにして、流路７および間隙２２〜２４から隔てられている。

図２において、図１の詳細部Ａが示されており、遮断ニードル１３が、矢印１９の方向に動いた後、開位置にあり、それによって流路２０を形成している状態が示されている。この流路２０により、金型キャビティが溶融物で充填され得る。

これらの図は、本願の発明の概念を極めて明確に例示するものである。

作動装置１２とは別に、遮断ニードル１３は、より低温の型板２のみによって所定の場所に保持されている。案内・シールスリーブ１７は、より低温の型板２内に着座しており、これに関しては有利なことに、ねじ接続が可能である。この案内・シールブッシュは、より低温の型板の温度を帯びるため、同様に低温であると考えられる。

更なるブッシュ１８が、遮断ニードルの自由端に見られる。これは、熱伝導スリーブとして機能し、遮断ニードルと接触していないが、壁１５の領域内の溶融物が金型キャビティに入る前に不都合に冷却されてしまうのを防止するために、加熱されたホットランナノズル８からの熱を壁１５内にできるだけ遠くまで伝導する役割を果たす。

これにより、遮断ニードルは型板２の低温領域のみと接触していることが、明らかになる。一方では、低温の案内・シールブッシュ１７を有し、他方では、壁１５と接触することにより、遮断ニードルは、壁１５と共にシール座を形成する。

本発明は、遮断ニードル１３と流路７との間の特定の角度に限定されない。したがって、この角度を、図式的に示された角度の約４５°より大きくしようとも小さくしようとも、本発明の範囲内であり、本発明の概念から逸脱するものではない。

図３および４は、遮断ニードル１３が、再度閉位置にあり、より低温の型板２内の２つの間隔を置いた場所で所定の場所に保持されている、本発明の更なる例示的な実施形態を示す。

遮断ニードル１３と、図１と比較するとより長い案内・シールスリーブ２６（ニードル案内）とが、この場合、ホットランナノズル８内の貫通孔２７（図３および４）または間隙２８（図５〜９）を貫通しており、遮断ニードルは、ホットランナノズル８の長手方向Ｘに延びる軸に対し、または流路７に対し、角度αが＞０°かつ好ましくは＜９０°であり、特に、αは３０〜６０°であり、好ましくはα＝４５°である角度αで、位置合わせされている。閉位置においては、この場合、遮断ニードル１３は、角度αでホットランナノズル８を完全に貫通している。更に閉位置においては、シール座１４が型板２に対して形成され、遮断ニードル１３の自由端がこの位置で上記座部に収まっている。

遮断ニードル１３は、−閉位置に関して−シール座１４から遠い方の遮断ニードル１３自体の端部で、より低温の型板２内にある案内・シールスリーブ２６によって再度保持されている。ここで、案内・シールスリーブ２６は、ホットランナノズル８の貫通孔２７または溝２８内へと延び、正確には好ましくは熱伝導スリーブとして機能する更なるブッシュ１８の領域内へと、延びている。ニードル案内または案内・シールスリーブ２６はまた、ブッシュ１８の直前まで、またはブッシュ１８を越えて、正確にはシール座１４の直前まで延びていてもよい。

このように延長された案内・シールスリーブ２６により、遮断ニードル１３の案内が最適化または強化され、かつシール座１４上の第２の案内位置の方向に、更に遮断ニードル１３が安定する。

ホットランナノズルまたは遮断ニードル１３の組み立ておよび分解を簡単にするために、ホットランナノズルにはまた、貫通孔２７の代わりに、斜めに導入された溝２８（図５〜９を参照）が設けられてもよい。

これは、ニードル案内２６を含め、遮断ニードル１３を分解する必要なしに（例えば図５を参照）、ホットランナノズル８の取付けおよび取り外しが可能であるという利点を有する。

図１〜３に示すように使用される熱伝導要素−ブッシュ１８−はまた、−特に図５の溝構造を有した状態で−熱伝導延長部２９という形でノズル本体８の一体形成された部分として、形成され得る。

概略図で示した、閉状態の遮断ニードルの動作位置における、ホットランナ射出成形金型の断面図を示す。 開状態の遮断ニードルの動作位置における、図１の詳細部Ａによる切欠き部を示す。 閉状態の遮断ニードルを有する、更なるホットランナ射出成形金型の切欠き部の断面図を示す。 図３の切欠き部の拡大図を示す。 閉状態の遮断ニードルの動作位置における、第３のホットランナ射出成形金型の断面図を示す。 図５の切欠き部の拡大図を示す。 図５の例示的な実施形態の、一部断面で示した、様々な更なる斜視図を示す。 図５の例示的な実施形態の、一部断面で示した、様々な更なる斜視図を示す。 図５の例示的な実施形態の、一部断面で示した、様々な更なる斜視図を示す。

符号の説明

１…ホットランナ射出成形金型、２…型板、３…金型コア、４…キャビティ、５…成形物、６…壁、７…流路、８…ホットランナノズル、１０…ホットランナマニホールド、１１…冷却流路、１２…作動装置、１３…遮断ニードル、１４…シール座、１５…壁、１７，２６…案内・シールスリーブ、１８…ブッシュ、２１…加熱コイル、２２，２３，２４…間隙、２５…線、２７…貫通孔、２８…間隙、２９…熱伝導延長部。

Claims (10)

1. 流路（７）を有するホットランナノズル（８）と、より低温の型板（２）とを備える、ホットランナ射出成形金型内の、動力式の機構／作動装置によって作動されるニードル弁ノズルであって、遮断ニードルの作動方向と前記ホットランナノズル（８）の前記流路の作動方向とが互いに異なる、ニードル弁ノズルにおいて、
   前記作動装置（１２）とは別に、前記遮断ニードル（１３）が、前記より低温の型板（２）のみによって、少なくとも２つの間隔を置いた場所で閉位置の所定の場所に保持されることを特徴とする、ニードル弁ノズル。
2. 前記少なくとも２つの場所のうちの１つが、前記より低温の型板（２）内に着座している案内・シールスリーブ（１７、２６）であることを特徴とする、請求項１に記載のニードル弁ノズル。
3. 前記より低温の型板（２）内の前記案内・シールスリーブの座部が、１箇所または複数箇所形式のねじ接続になっていることを特徴とする、請求項２に記載のニードル弁ノズル。
4. 前記遮断ノズル（１３）が閉方向にある場合、前記少なくとも２つの場所のうちの第２の場所が、前記遮断ノズルのシール座（１４）によって形成され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ニードル弁ノズル。
5. 前記案内・シールスリーブ（１７、２６）が、前記ホットランナノズル（８）と接触せずに、前記ホットランナノズル（８）内へと延びており、その結果、間隙が前記案内・シールスリーブ（１７、２６）と前記ホットランナノズル（８）との間に残存するようになってい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ニードル弁ノズル。
6. 前記案内・シールスリーブ（１７、２６）が、熱伝導要素の領域、特にブッシュ（１８）内へと延びてい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ニードル弁ノズル。
7. 前記案内・シールスリーブ（１７、２６）が、前記閉位置において、前記遮断ノズル（１３）の前記シール座（１４）の直前まで延びてい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ニードル弁ノズル。
8. 前記ホットランナノズルには貫通孔（２７）が設けられており、この貫通孔（２７）が、前記ホットランナノズル（８）の長手方向（Ｘ）に延びる軸に対し、角度＞０°で、特に３０〜６０°の角度αで、好ましくは４５°の角度αで、位置合わせされてい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ニードル弁ノズル。
9. 前記ホットランナノズルが、前記ホットランナノズル（８）の前記長手方向（Ｘ）に延びる軸に対し、０°より大きい角度（α）で斜めに導入された、横方向溝（２８）を有す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ニードル弁ノズル。
10. 前記遮断ノズル（１３）が、前記型板（２）内の案内・シールスリーブ（１７、２６）によって、所定の場所に保持されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の、または請求項１のプリアンブルによる、ニードル弁ノズル。

Images