JP2017537001A - 多層射出成形品を製造するための射出成形デバイス用共射出成形ノズル - Google Patents

Abstract

【課題】多層射出成形品を製造するための射出成形デバイス用共射出成形ノズル（２）に関する。【解決手段】前記ノズルは、中央ボア（２０）と、中央ボア（２０）内に軸線方向に移動自在に保持された、ノズル開口部（３０）を開閉するためのバルブニードル（１０）と、第１溶融体（Ａ）用の環状内溶融体チャンネル（２３）と、第２溶融体（Ｂ）用の環状中間溶融体チャンネル（２４）と、第１溶融体（Ａ）用の環状外溶融体チャンネル（２５）とを含み、同心をなして層状をなした溶融体の流れを形成するため、内溶融体チャンネル、中間溶融体チャンネル、及び外溶融体チャンネル（２３、２４、２５）がノズルチップ（９）の領域で流動学的に組み合わされている。本発明によれば、共射出成形ノズル（２）は、中央ボア（２０）と一体化した、第２溶融体（Ｂ）用の逆流バリア（４０）を有する。このバリアは、バルブニードル（１０）の切欠き（４２）及び中央ボア（２０）を貫通した第２溶融体（Ｂ）用の溶融体チャンネル（４１）によって形成される。逆流バリア（４０）の開放位置では、切欠き（４２）は、貫通溶融体チャンネル（４１）に関し、第２溶融体（Ｂ）が貫通溶融体チャンネル（４１）を通って流れることができ、この際、バルブニードルを越えて中央ボア（２０）に流入するように配置されている。

Description

本発明は、多層射出成形品、特にバリア層又はシール層を持つ射出成形品を製造するための射出成形装置のホットランナ共射出成形デバイス用の共射出成形ノズルに関する。この種の共射出成形ノズルは、共射出成形ノズルの下流半部において中央ボア及びバルブニードルによって形成された、第１溶融体供給チャンネルと流体連通した環状内溶融体チャンネルと、第２溶融体供給チャンネルと流体連通した、環状内溶融体チャンネルの周囲を延びる環状中間溶融体チャンネルと、第１溶融体供給チャンネルと流体連通した、環状中間溶融体チャンネルの周囲を延びる環状外溶融体チャンネルとを含む。内溶融体チャンネル、中間溶融体チャンネル、及び外溶融体チャンネルは、同心をなして層状をなした溶融体の流れを形成するため、ノズルチップの領域で流動学的に合一する。

二つの異なる溶融体をノズルオリフィスを通して射出成形金型の成形チャンバ又はキャビティに同時に射出できる射出成形装置用の共射出成形ノズル即ちホットランナ共射出成形デバイスが、長い間公知であった（例えば米国特許第４，６５７，４９６号）。最も旧式の共射出成形ノズルは、二つの溶融体用の二つの別々のチャンネルを有し、これらのチャンネルは、ノズルオリフィスから二層をなした溶融体の流れが吐出されるように配置されている。

多層射出成形品、特にバリア層又はシール層として公知の層を持つ食品、薬品、血液サンプル、等用の保護容器を製造するため、流出流が同心をなして形成された三層流であり、バリア層が中間層を形成する特殊な種類の共射出成形ノズルが実際に使用されている。

ＷＯ８１／００２３１には、三つの別々の溶融体の流れを組み合わせて一つの同心の三層溶融体流出流にする、この種の共射出成形ノズルが開示されている。このノズルでは、ノズルの中央ボアに配置されたバルブニードルを使用して内溶融体流を調節できる。

この基本的な種類の他の共射出成形ノズルでは、第１溶融体を共射出成形ノズルの外側流又は内側流の二つの流れに分割する。これらの流れは、その後、同心の流出流の内層及び外層を形成する。第２溶融体がこれらの二つの層間に案内され、中間バリア層を形成する。次いで、これらの三つの層を共射出成形ノズルの外側又は内側で組み合わせて多層溶融体流にした後、金型キャビティに同心の流出流として射出し、バリア層の両側がカバーされた多層射出成形品を形成する。様々な層の溶融体は、共射出成形ノズル又は共射出成形デバイスの実施例の種類の関数として調節できる。射出成形手順の開始時及び終了時のそれぞれで外層及び内層用の溶融体にバリア層を完全に閉じ込めるため、外層及び／又は内層用の溶融体だけを、中間層用の溶融体なしで射出する。

ＥＰ０ ９２９ ３９０には、ノズルの上流に配置された組み合わせユニットで三つの溶融体層が組み合わされた後、細長いチューブ状流れチャンネルに沿ってノズルオリフィスまで案内される共射出成形ノズルが開示されている。チューブ状流れチャンネルは、ノズル本体の中央ボア及びその中に配置されたバルブニードルによって形成される。組み合わせユニットで内溶融体層の流れを調節するため、バルブニードルを使用できる。更に、個々の溶融体流の流れは、供給ユニットによって調節される。

ＥＰ ０ ９１１ １３４には、三つの溶融体の流れがそれぞれの溶融体供給開口部を通して共射出成形ノズル内に案内され、ノズルオリフィスの僅かに手前のノズルチップ領域で組み合わされ、同心をなして層状になった溶融体の流れを形成する共射出成形ユニットが記載されている。内層用の溶融体は、チャンネルボア及びバルブニードルによって形成された環状内溶融体チャンネルに案内される。中間層用の溶融体は、環状内溶融体チャンネルの周囲を延びる環状中間溶融体チャンネルに案内される。外層用の溶融体は、環状中間溶融体チャンネルの周囲を延びる環状外溶融体チャンネルに案内される。内溶融体チャンネル及び中間溶融体チャンネルは、バルブニードルで閉鎖できるが、外溶融体チャンネルは開放したままである。

ＷＯ ００／５４９５５には、できるだけ安定した組み合わせ溶融体流れを得るため、内層及び中間層用の二つの溶融体が、共射出成形ノズルの外側の第１上流組み合わせユニットで組み合わされた後、内中央溶融体チャンネルに沿ってノズルオリフィスまで一緒に案内される共射出成形ノズルが開示されている。ノズルチップの領域で、既に組み合わされた中央溶融体流れと外層用の溶融体が組み合わされた後このように金型キャビティに射出される。

ＷＯ ０４／１０３６６８には、第１溶融体流れが共射出成形ノズル内で内層及び外層用の二つの流れに分割される共射出成形デバイスが開示されている。分割された流れは、同心をなして層状になった溶融体の流れを形成するため、細長い中央溶融体チャンネルの上流の組み合わせチャンバ内で中間層用の第２溶融体と組み合わされた後、バルブニードルに沿ってノズルオリフィスまで中央溶融体チャンネルを介して案内される。かくして組み合わせチャンバは、第１溶融体の二つの流れから最小量の材料で中間層の形成を調節でき、流れを不安定化させないように形成されている。

ＥＰ ２ ０５４ ２０９には、共射出成形ノズル内への入口の上流で第１溶融体を二つの流れに分割する共射出成形デバイスが開示されている。次いで、多層溶融体流れを形成するため、分割された流れをノズルチップの領域で第２溶融体と合一する。

ＷＯ １１／００６９９９には、共射出成形ノズルの側方に二つの溶融体を供給し、第１溶融体を共射出成形ノズル内で内層及び外層のそれぞれ用の流れに分割する共射出成形デバイスが開示されている。これらの流れは、ノズルチップで組み合わされる。共射出成形ノズルは、個々の溶融体の流れを調節するため、移動自在のニードル及び移動自在のスリーブを有する。

ＷＯ １２／０３７６８２には、第１溶融体流れの一部を環状第２溶融体流れを通して側方トンネルチャンバを介して案内する共射出成形ノズルが開示されている。三つの溶融体流れは、チップの領域で組み合わされ、多層溶融体流れを形成する。移動自在のスリーブで中間溶融体流れの流入を調節できる。

バリア層用の材料は高価であり、多層射出成形品では、好ましくは、できるだけ薄い層をなして存在する。更に、それぞれの射出成形サイクルの開始時及び終了時に第１溶融体だけが射出され、バリア層が完全に封入された射出成形品を得るため、バリア層を形成する第２溶融体用の溶融体流れは中断される。かくして、バリア層が非常に薄い射出成形品を製造するため、第２溶融体を調節するのが望ましい。

しかしながら、公知の共射出成形ノズルでは、中間溶融体チャンネルで第２溶融体が逆流するという問題が生じる。この種の第２溶融体の逆流が生じると、次の成形サイクルで第２溶融体が不正確に供給されることとなり、従って、射出成形品に不正確な即ち欠陥があるバリア層が形成されてしまう。

ＷＯ １１／００６９９９及びＷＯ １２／０３７６８２の共射出成形ノズルでは、環状中間溶融体チャンネルを閉鎖できる移動自在のスリーブによって、この種の逆流を防ぐことができる。更に、この種の共射出成形ノズル及び共射出成形デバイスの形成は、共射出成形ノズルに移動自在の部品を追加するため、困難であり且つ費用がかかる。

ＷＯ ００／５４９５５又はＥＰ ０ ９０１ ８９６から公知の他の共射出成形デバイスには、共射出成形ノズルの外側に配置された逆流制御バルブが設けられている。ＥＰ ０ ９０１ ８９６は、実際には、二つの層しかない同心の溶融体流出流を形成する共射出成形ノズルに関する。ここでは逆流は大きな問題ではない。これは、バリア層を持つ射出成形品の製造に適していないためである。ＷＯ ００／５４９５５では、逆流制御バルブは組み合わせユニットの共射出成形ノズルの上流に、第１溶融体用の前溶融体マニホールドプレートと第２溶融体用の後溶融体マニホールドプレートとの間に配置されている。

逆流制御バルブを持つ公知の共射出成形ノズルは、移動自在のスリーブで制御されようと上流逆流制御バルブで制御されようと、複雑な多部品構造を持ち、これにより製造費及び保守費が高くなる。

三層同心形態の流出流の全ての公知の共射出成形ノズルでは、第１溶融体を分割し、これらの溶融体を少なくとも部分的には共射出成形ノズルの外側で組み合わせて層状流を形成するか或いは、多くの複雑な主要部品を持つ多部品構造を備えている。これは、特に、第２溶融体用の逆流制御バルブが更に設けられている場合にいえる。

米国特許第４，６５７，４９６号 ＷＯ８１／００２３１ ＥＰ ０ ９２９ ３９０ ＥＰ ０ ９１１ １３４ ＷＯ ００／５４９５５ ＷＯ ０４／１０３６６８ ＥＰ ２ ０５４ ２０９ ＷＯ １１／００６９９９ ＷＯ １２／０３７６８２ ＥＰ ０ ９０１ ８９６

本発明の目的は、溶融体の分割及び組み合わせを内部デバイス行う、製造及び保守を安価に行うことができる、バリア層を持つ多層射出成形品を製造するための簡単でコンパクトな構造の共射出成形ノズルを提供することである。別の目的は、共射出成形ノズル内で熱を均等に分配するため、溶融体チャンネルを均等に配置できる、共射出成形ノズルを提供することである。

この目的は、請求項１の特徴によって達成される。多層射出成形品を製造するための射出成形デバイス用共射出成形ノズルは、第１溶融体用の第１溶融体供給チャンネルと、第２溶融体用の第２溶融体供給チャンネルとを含む。これらの二つの溶融体供給チャンネルは、第１及び第２の溶融体のそれぞれ用の供給デバイスに連結されているだけであってもよい。更に、共射出成形ノズルは、中央ボアと、ノズルオリフィスを開閉するため、中央ボアに収容された軸線方向に移動自在のバルブニードルと、中央ボア及びバルブニードルによって共射出成形ノズルの下流半部に形成された、第１溶融体供給チャンネルと流体連通した環状内溶融体チャンネルと、第２溶融体供給チャンネルと流体連通した、環状内溶融体チャンネルの周囲を延びる環状中間溶融体チャンネルと、第１溶融体供給チャンネルと流体連通した、環状中間溶融体チャンネルの周囲を延びる環状外溶融体チャンネルとを含む。環状内溶融体チャンネル、環状中間溶融体チャンネル、及び環状外溶融体チャンネルは、同心の層をなした溶融体の流れを形成するため、ノズルチップの領域で流動学的に合流する。共射出成形ノズルは、更に、ノズル本体と、溶融体分配挿入体とを含む。溶融体分配挿入体は、共射出成形ノズルの中央ボアを形成する。溶融体分配挿入体は、円形の円筒形形状区分を有し、該円形の円筒形形状区分がノズル本体の中央ボアに受け入れられる。第１溶融体用の少なくとも一つの分配チャンネル及び第２溶融体用の少なくとも一つの分配チャンネルが円形の円筒形形状区分のスリーブ表面に形成されており、主として軸線方向に延びている。

かくして、両溶融体用の互いに分離した分配チャンネルをこの種の溶融体分配挿入体のスリーブ表面に容易に形成できる。これらのチャンネルは、ノズル本体の中央ボアの内壁によって部分的に閉鎖される。軸線方向に対して垂直なボアにより、分配チャンネルを共射出成形ノズルの中央ボア又は溶融体供給チャンネルと流体連通状態に置くことができる。

第１溶融体用の少なくとも一つの分配チャンネルは、上流側において、ノズル本体の簡単なボアとして形成されていてもよい第１溶融体供給チャンネルと流体連通していてもよい。これは、適当であれば、溶融体分配挿入体のフランジによって形成される。更に、少なくとも一つの分配チャンネルは、環状内溶融体チャンネルと流体連通していてもよい。下流側において、環状外溶融体チャンネルと流体連通していてもよい。

第２溶融体用の少なくとも一つの分配チャンネルは、上流側において第２溶融体供給チャンネルと流体連通していてもよく、下流側において環状中間溶融体チャンネルと流体連通していてもよい。

第２溶融体用の少なくとも一つの分配チャンネルの上流側において、共射出成形ノズルの中央ボアを横切る溶融体チャンネルを介して第２溶融体供給チャンネルに連結でき、横行溶融体チャンネル及びバルブニードルが第２溶融体用の逆流バリアを形成するように共射出成形ノズルに溶融体分配挿入体手段を形成する。

一実施例では、溶融体分配挿入体は、第１溶融体用の二つの分配チャンネル及び第２溶融体用の二つの分配チャンネルを有する。第１溶融体用の二つの分配チャンネル及び第２溶融体用の二つの分配チャンネルは、円形の円筒形形状区分の周囲に交互に分配されており且つ互いから均等に離間されていてもよく、これにより熱の分配を最適化できる。分配チャンネルは互いに平行に延びていてもよい。

分配チャンネルは、それぞれの溶融体がそれぞれの環状溶融体チャンネルに共射出成形ノズルの軸線に関して傾斜した流れをなして入り、かくして良好に分配されるように、軸線方向に螺旋形をなして延びていてもよい。

第１溶融体用の少なくとも一つの分配チャンネルは、第２溶融体用の少なくとも一つの分配チャンネルよりも短くてもよい。

更に、共射出成形ノズルは、内面が環状中間溶融体チャンネルの部分を形成し、外壁が環状外溶融体チャンネルの部分を形成する離間スリーブを更に含んでいてもよい。かくして、第１溶融体用の少なくとも一つの分配チャンネルは、下流が、離間スリーブのボアを介して環状外溶融体チャンネルに連結されていてもよい。

離間スリーブ及び下流溶融体分配挿入体のチップは、本発明では円錐形形体であってもよく、溶融体分配挿入体の円錐形チップの外壁が環状中間溶融体チャンネルの部分を形成する。更に、共射出成形ノズルは、フランジを介して離間スリーブに保持する保持−シールスリーブを含んでいてもよく、その内面は環状外溶融体チャンネルの部分を形成する。

かくして、共射出成形ノズルは、たった五個の主要部品、即ち移動自在のバルブニードル、ノズル本体、溶融体分配挿入体、離間スリーブ、及び保持−シールスリーブから容易に形成できる。溶融体を分割し分配するための溶融体チャンネル、場合によっては逆流バリアが溶融体分配挿入体に配置されている。残りの部品には簡単なボアが設けられているに過ぎず、かくして簡単な旋削部品として製造できる。

本発明を、例示の実施例に関し、添付図面を参照して以下に更に詳細に説明する。

図１は、射出成形金型の全体図における、共射出成形ノズルを持つ共射出成形デバイスの断面図である。 図２は、図１の共射出成形ノズルの拡大詳細図である。 図３は、共射出成形ノズルの分解図である。 図４は、ノズル無しの共射出成形ノズルの断面図である。 図５は、逆流バリアの断面図である。 図６の（ａ）乃至（ｄ）は、分解した状態の共射出成形ノズルの部品の四つの側面図である。 図７の（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、分解した状態の共射出成形ノズルの部品の断面図である。 図８の（ａ）乃至（ｃ）は、それぞれ、バルブニードルが三つの異なる位置にある、共射出成形ノズルの断面図である。

図１は、バリア層を備えた多層共射出成形品を製造するためのホットランナ共射出成形デバイスの断面図を示す。共射出成形デバイスは、共射出成形ノズル２のチップ９用の凹所が設けられた型板プレート１を含む。共射出成形ノズル２は、ノズル保持プレート３に保持されている。共射出成形ノズル２のチップの反対側（即ちその上流側）には、第１溶融体供給ライン７を通して第１溶融体Ａを供給するための第１溶融体供給開口部２１ａ及び第２溶融体供給ライン８を通して第２溶融体Ｂを供給するための第２溶融体供給開口部２２ａが設けられている。更に、溶融体マニホールドプレート４がノズル保持プレート３に受け入れられている。溶融体マニホールドプレート４は、溶融体Ａ及びＢを、第１及び第２の溶融体供給ライン７、８によって様々な共射出成形ノズル２に分配する。ここには、一つの共射出成形ノズルしか示してない。更に、共射出成形ノズル２のそれぞれのバルブニードル１０用のバルブニードル作動デバイス６を受け入れるため、バックプレート５が設けられている。

図２は、図１の共射出成形ノズル２の詳細図を示す（円Ｄで囲った部分）。共射出成形ノズル２は、同心をなして相互に係合した四つの部品、即ちノズル本体１１、溶融体分配挿入体１２、離間スリーブ１３、及び保持−シールスリーブ１４を含む。この四部品構造（又はバルブニードル１０を入れた五部品構造）は、図３の分解図でもわかる。ノズル本体１１には、加熱エレメント１５が設けられていてもよい。

共射出成形ノズル２は、溶融体分配挿入体１２を通って軸線方向に延びる中央ボア２０を有し、ここにバルブニードル１０が移動自在に受け入れられる。中央ボア２０は、下区分２０ａ（即ち共射出成形ノズル２の下流半部２ａ）が、上領域２０ｂ（即ち共射出成形ノズル２の上流半部２ｂ）よりも大径であり、そのため、バルブニードル１０に沿って環状内溶融体チャンネル２３が形成される。バルブニードル１０は、更に、環状内溶融体チャンネル２３の断面を大きくするため、この領域が先細状となっていてもよい。更に、バルブニードルだけが先細状の形態を備えていてもよく、その場合、中央ボア２０はその全長に亘って直径が同じである。環状内溶融体チャンネル２３は、上流が第１溶融体Ａ用の第１溶融体供給チャンネル２１と流体連通している。環状内溶融体チャンネル２３は、下流がノズルオリフィス３０と流体連通している。

図２に示す実施例では、環状内溶融体チャンネル２３は、溶融体分配挿入体１２の円錐形をなして先細になったチップの領域が先細状となっており、そのためバルブニードル１０によって閉鎖できる。この種のテーパを得るため、溶融体分配挿入体１２を一部品で形成する代りに、円錐形のチップが螺着又はしっかりと溶接されていてもよい。

溶融体マニホールドプレート４はボア４ａを有する。バルブニードル１０はこのボア４ａを通って上方に、バルブニードル作動デバイス６まで真っ直ぐに更に延びている。共射出成形ノズル２の上流の溶融体マニホールドプレート４のボア４ａの直径は、中央ボア２０の上領域２０ｂの直径よりも大きく、そのため、溶融体マニホールドプレート４を通してバルブニードル１０を接触なしで案内できる。これは、バルブニードル１０を通した、溶融体マニホールドプレート４及びバックプレート５への熱伝導を低減するためである。

第１溶融体Ａ用の第１溶融体供給チャンネル２１は、共射出成形デバイスの第１溶融体供給ライン７に連結されている。第２溶融体Ｂ用の第２溶融体供給チャンネル２２は、共射出成形デバイスの第２溶融体供給ライン８に連結されている。

図示の共射出成形ノズル２では、第１及び第２の溶融体供給チャンネル２１、２２は直線状であり、ノズル本体１１及び溶融体分配挿入体１２のボアによって形成されている。

溶融体Ａ用の第１溶融体供給チャンネル２１は、溶融体分配挿入体１２の上側の第１溶融体供給開口部２１ａから環状内溶融体チャンネル２４まで延びている。溶融体Ａ用の少なくとも一つの分配チャンネル２６（図１及び図２には示されておらず、図３及び図６を参照されたい）が第１溶融体供給チャンネル２１及び環状外チャンネル２５と流体連通している。そのため、溶融体の流れＡは二つの流れに分割され、これらの流れはそれぞれ、環状内溶融体チャンネル２４及び環状外溶融体チャンネル２５に供給される。これらの二つの分割された溶融体の流れは、同心をなして層状になった溶融体の流れでできた内層及び外層を形成し、この流れは、最終的には、ノズルオリフィス３０を通過し、型板プレート１の金型キャビティ１ａに入る。

第２溶融体Ｂ用の第２溶融体供給チャンネル２２は、溶融体分配挿入体１２の上側に設けられた第２溶融体供給開口部２２ａから、中央ボア２０を横切る横行溶融体チャンネル４１まで延びている。中央ボア２０は、バルブニードル１０とともに、第２溶融体Ｂ用の逆流バリア４０を形成する。逆流バリア４０は、中央ボア２０と一体化されている。これに関し、図示の共射出成形ノズル２の移動自在のバルブニードル１０は、周溝又は絞りの形態の凹所４２を有する。横行溶融体チャンネル４１を通る溶融体の流れは、バルブニードル１０の位置の関数として遮断される。逆流バリア４０の開放位置では、凹所４２は、横行溶融体チャンネル４１と連通するように配向され、その結果、溶融体Ｂは、中央ボア２０内でバルブニードル１０の周囲を流れることができる。バルブニードル１０を長さ方向に変位した閉鎖位置では、横行溶融体チャンネル４１はバルブニードル１０によって完全に閉鎖されている。横行溶融体チャンネル４１は、下流が、少なくとも一つの分配チャンネル２７（図１及び図２には示されておらず、図３及び図６を参照されたい）を介して、環状内溶融体チャンネル２３と環状外溶融体チャンネル２５との間を延びる環状中間溶融体チャンネル２４と流体連通している。

従って、凹所４２及び横行溶融体チャンネル４１は、互いに対し、第１位置において、バルブニードル１０がノズルオリフィス３０及び横行溶融体チャンネル４１を閉鎖し（図８（ａ）参照）、第２位置において、ノズルオリフィス３０が開放しているが横行溶融体チャンネル４１が閉鎖し（図８（ｂ）参照）、第３位置において、ノズルオリフィス３０及び横行溶融体チャンネル４１の両方が開放される（図８（ｃ）参照）ように配置されている。第１位置では、二つの溶融体Ａ、Ｂのいずれも流れることができない。第２位置では、第１溶融体Ａだけが流れることができ、第２溶融体Ｂは遮断される。更に、中間溶融体チャンネル２４内への第１溶融体Ａの背圧によって、第２溶融体Ｂの逆流が効率的に阻止される。上述のバルブニードル１０の開放位置と対応する第３位置では、第１及び第２の溶融体Ａ、Ｂはノズルオリフィス３０まで流れることができる。凹所４２は、絞り、横ボア又は周溝、又は斜行溝の形態をなしていてもよい。

環状中央溶融体チャンネル２４及び環状外溶融体チャンネル２５を形成するため、共射出成形ノズル２は離間スリーブ１３を有する。離間スリーブ１３は、図示の共射出成形ノズル２では、下流方向で円錐形をなして先細になっている。内方に差し向けられた表面は、中間溶融体チャンネル２４の一部を形成し、外方に差し向けられた表面２５ａは外溶融体チャンネル２５の一部を形成する。内溶融体チャンネル２４は、更に、溶融体分配挿入体１２の外面２４ａの一部によって形成される。更に、外溶融体チャンネル２５は、保持−シールスリーブ１４の内面の一部によって形成される。スリーブ１４は、一方では、離間スリーブ１３を共射出成形ノズル２に固定し、他方では、共射出成形ノズル２のチップ９を型板プレート１の凹所に対してシールする。その結果、共射出成形ノズル２のチップ９又は離間スリーブ１３の外面２５ａ及び型板プレート１の凹所の一部が前溶融体チャンバを形成し、又は環状外溶融体チャンネル２５の一部をそれぞれ形成する。

ノズルチップ９の領域では、環状内溶融体チャンネル２３、中間溶融体チャンネル２４、及び外溶融体チャンネル２５は、同心をなして層をなした溶融体の流れを形成するため、集合する。溶融体は、最終的には、ノズルオリフィス３０を通って型板プレート１の金型キャビティ１ａ内に吐出できる。ノズルオリフィス３０は、移動自在のバルブニードル１０によって開放でき、又はそれぞれ閉鎖できる。図示の実施例では、バルブニードル１０には、テーパしたチップが設けられている。かくして、型板プレート１は、共射出成形ノズル２のノズルチップ９とともに一種の前ノズルチャンバを形成し、ここから、後にバルブニードル１０によって閉鎖できるノズルオリフィス３０を通って溶融体Ａ、Ｂが型板プレート１の金型キャビティ１ａ内に出る。

図３は、五つの構成要素、即ちバルブニードル１０（共射出成形ノズル内の前領域だけを示す）、ノズル本体１１、溶融体分配挿入体１２、離間スリーブ１３、及び保持−シールスリーブ１４を含む共射出成形ノズル２の分解図を示す。図４は、組み立てた形態の図３の共射出成形ノズル２の断面図を示す。この図では、バルブニードルは設けられておらず、型板プレート１は概略の形態で示してある。

バルブニードル１０（図３参照）には、前方先細状区分（下流半部２ａ）が設けられている。前方先細状区分は、溶融体分配挿入体１２の中央ボア２０とともに環状内溶融体チャンネル２３を形成する。バルブニードル１０の上流（半部２ｂの領域）には、周溝又は絞り４２が設けられている。

中央ボア２０を持つ溶融体分配挿入体１２は、第１溶融体供給開口部２１ａ及び第２溶融体供給開口部２２ａが設けられた上流フランジ５０を有する。これらの開口部は、第１及び第２の溶融体供給チャンネル２１、２２に繋がる入口をそれぞれ形成する。フランジ５０の下流の溶融体分配挿入体１２のロッド状区分即ち円形の円筒形形状の区分５１は、ノズル本体１１の中央ボア５２に受け入れられる。区分５１のスリーブ表面に形成された溝のところに、溶融体Ａ、Ｂ用の分配チャンネル２６、２７が形成されている。これらのチャンネルは、溶融体供給チャンネル２１、２２を環状外溶融体チャンネル２５及び環状中間溶融体チャンネル２４と流体連通状態に置く。これに関し、分配チャンネル２６、２７は、ノズル本体１１の中央ボア５２の内壁によって部分的に閉鎖される。溶融体分配挿入体１２の区分５１の上領域には、流入溶融体チャンネル４１ａ及び中央ボア２０を横切る溶融体チャンネル４１の二つの流出溶融体チャンネル４１ｂの一方が設けられている。流入溶融体チャンネル４１ａは、第２溶融体供給チャンネル２２と流体連通している。流出溶融体チャンネル４１ｂは、分配チャンネル２７を介して環状中間溶融体チャンネル２４とそれぞれ流体連通している。図示の実施例では、分配チャンネル２６、２７は軸線方向で螺旋形形状をしており、これにより、溶融体を良好に分配するため、それぞれの溶融体を、軸線方向に関して所定の傾斜で環状外溶融体チャンネル２５又は環状内溶融体チャンネル２３に入れることができる（図６参照）。

図５は、一体化後の逆流バリア４０の詳細断面図を示す。中央ボア２０を横切る溶融体チャンネル４１は、流入溶融体チャンネル４１ａ及び二つの流出溶融体チャンネル４１ｂによって形成されている。これらの溶融体チャンネルは、溶融体分配挿入体１２のロッド状区分又は円形の円筒形形状の区分５１の横ボアによって形成されており、中央ボア２０に繋がっている。第２溶融体供給チャンネル２２用のノズル本体１１のボアは、流入溶融体チャンネル４１ａ用のボアに繋がっている。凹所４２が設けられたバルブニードル１０は、中央ボア２０に軸線方向に移動自在に受け入れられている。図５の逆流バリアは開放位置で示してあり、溶融体Ｂは逆流バリアを妨げなく通過できる。

更に、図３及び図４に示す離間スリーブ１３及び保持−シールスリーブ１４は、上述のように、溶融体分配挿入体１２とともに、環状中間溶融体チャンネル２４及び環状外溶融体チャンネル２５を形成する。溶融体分配挿入体１２のロッド状区分５１の円錐形チップが、ここに、円錐形離間スリーブ１３から所定距離のところに収容されている。円錐形離間スリーブ１３のチップは、ここに、保持−シールスリーブ１４から所定距離のところに収容されている。保持−シールスリーブ１４は、ノズル本体１１にしっかりと螺着されており、かくして離間スリーブ１３を共射出成形ノズル２に保持する。この目的のため、離間スリーブ１３の上流端にはフランジが設けられていてもよい。溶融体分配挿入体１２は、そのフランジ５０を介してノズル本体１１に螺着される。共射出成形ノズル２を清掃するため、これを、ノズル保持プレート３及び型板プレート１から容易に取り外してその個々の部品に分解することができる。

上文中に説明した溶融体分配挿入体を持つ共射出成形ノズルの構造の特別の利点は、逆流バリアが一体化されており、溶融体分配挿入体の数個のボア及び研削溝により、共射出成形ノズル内で二つの溶融体を容易に分配できるということである。

図３及び図４に示す共射出成形ノズル２では、離間スリーブ１３には、テーパしたバルブニードル１０の直径と対応する直径の開口部１３ａが設けられている。このようにして、バルブニードル１０は、環状内溶融体チャンネル２３及び環状中間溶融体チャンネル２４とノズルオリフィス３０との流体連通を遮断する位置をとることができる。しかしながら、開口部１３ａは、中央ボア２０の下区分２０ａと直径が同じであってもよい。

図６、即ち図６（ａ）乃至図６（ｄ）は、分解した状態の溶融体分配挿入体１２及び離間スリーブ１３を四つの側面図（正面図、右面図、背面図、左面図）で示す。これらの図は、それぞれ９０°回転してある。図７（ａ）（右面図（図６（ｂ）参照））及び図７（ｂ）（正面図（図６（ａ）参照））は、それぞれ、分解した状態の溶融体分配挿入体１２及び離間スリーブ１３の断面図を示す。

分配チャンネル２６、２７の螺旋形形状は、図６で特によくわかる。図示の溶融体分配挿入体１２の実施例では、第１及び第２の溶融体Ａ、Ｂに対し、二つの分配チャンネル２６、２７がそれぞれ形成されている。第１溶融体Ａ用の二つの分配チャンネル２６及び第２溶融体Ｂ用の二つの分配チャンネル２７が交互に配置されており、円形の円筒形形状区分５１の周囲に亘って互いから等距離のところにあり、これにより、共射出成形ノズル２内の熱分配を最適にできる。同様に、分配チャンネルは、軸線方向に真っ直ぐに延びるように形成されていてもよい。

逆流バリアの流入溶融体チャンネル４１ａが図６（ｂ）でわかる。溶融体分配挿入体１２の中央ボア２０では、第２溶融体Ｂが二つの流れに分割され、こらの流れは、流出溶融体チャンネル４１ｂ（図６（ａ）及び図６（ｃ）参照）を通ってそれぞれの分配チャンネル２７に入る。

第１溶融体供給チャンネル２１は、溶融体分配挿入体１２の中央ボア２０に繋がっている（図７（ｂ）参照）。この領域では、溶融体Ａの一部が、横方向に、溶融体分配挿入体１２の表面の二つの分配チャンネル２６に案内され、一部が中央ボア２０の下区分２０ａに沿って環状内溶融体チャンネル２３内に案内される。第１分配チャンネル２６には、第１溶融体供給チャンネル２１を通して直接供給される。連結チャンネル２８が、第２分配チャンネル２６を中央ボア２０に連結し、従って第１溶融体Ａが供給される。

分配チャンネル２７は、分配チャンネル２６の上流で開始し、分配チャンネル２６よりも大きく下流に延び、溶融体分配挿入体１２の円錐形チップの表面４ａによって一部が形成された環状中間溶融体チャンネル２４の領域内に延びている。かくして、第１溶融体Ａ用の分配チャンネル２６の長さは、第２溶融体Ｂ用の分配チャンネル２７よりも短い。

環状外溶融体チャンネル２５は、環状中間溶融体チャンネル２４よりも大きく上流に軸線方向に延びている。このようにして、分配チャンネル２６は、中間溶融体チャンネル２４を横切る必要なしに、離間スリーブ１３のボア２６ａを通して環状外溶融体チャンネル２５に供給できる。このボア２６ａは、環状外溶融体チャンネル２５の部分を形成する離間スリーブ１３の外面２５ａで終端する。

全ての図面において、同じ部分に対して同じ参照番号を使用した。

１ 型板プレート
１ａ 成形チャンバ（キャビティ）
２ 共射出成形ノズル
２ａ 共射出成形ノズル半部（下流）
２ｂ 共射出成形ノズル半部（上流）
３ ノズル保持プレート
４ 溶融体マニホールドプレート
４ａ ボア
５ バックプレート
６ バルブニードル作動デバイス
７ 第１溶融体供給ライン
８ 第２溶融体供給ライン
９ ノズルチップ
１０ バルブニードル
１１ ノズル本体
１２ 溶融体分配挿入体
１３ 離間スリーブ
１４ 保持−シールスリーブ
１５ 加熱エレメント
２０ 中央ボア
２０ａ 中央ボアの下区分
２０ｂ 中央ボアの上区分
２１ 第１溶融体供給チャンネル
２１ａ 第１溶融体供給開口部
２２ 第２溶融体供給チャンネル
２２ａ 第２溶融体供給開口部
２３ 環状内溶融体チャンネル
２４ 環状中間溶融体チャンネル
２５ 環状外溶融体チャンネル
２６ 溶融体Ａ用の分配チャンネル
２６ａ ボア
２７ 溶融体Ｂ用の分配チャンネル
２８ 連結チャンネル
３０ ノズルオリフィス
４０ 逆流バリア
４１ 横行溶融体チャンネル
４１ａ 流入溶融体チャンネル
４１ｂ 流出溶融体チャンネル
４２ 凹所
５０ フランジ
５１ ロッド状／円形の円筒形形状区分
５２ ノズル本体の中央ボア
Ａ 第１溶融体
Ｂ 第２溶融体

Claims (11)

1. 第１溶融体（Ａ）用の第１溶融体供給チャンネル（２１）と、
   第２溶融体（Ｂ）用の第２溶融体供給チャンネル（２２）と、
   中央ボア（２０）と、
   ノズルオリフィス（３０）を開閉するため、前記中央ボア（２０）に収容された軸線方向に移動自在のバルブニードル（１０）と、
   前記中央ボア（２０）及び前記バルブニードル（１０）によって前記共射出成形ノズル（２）の下流半部（２ａ）に形成された、前記第１溶融体供給チャンネル（２１）と流体連通した環状内溶融体チャンネル（２３）と、
   前記第２溶融体供給チャンネル（２２）と流体連通した、前記環状内溶融体チャンネル（２３）の周囲を延びる環状中間溶融体チャンネル（２４）と、
   前記第１溶融体供給チャンネル（２１）と流体連通した、前記環状中間溶融体チャンネル（２４）の周囲を延びる環状外溶融体チャンネル（２５）とを含み、
   前記環状内溶融体チャンネル（２３）、前記環状中間溶融体チャンネル（２４）、及び前記環状外溶融体チャンネル（２５）は、同心の層をなした溶融体の流れを形成するため、ノズルチップ（９）の領域で流動学的に合流する、多層射出成形品を製造するための射出成形デバイス用共射出成形ノズル（２）において、
   前記共射出成形ノズル（２）は、更に、ノズル本体（１１）と、前記共射出成形ノズル（２）の中央ボア（２０）が設けられた溶融体分配挿入体（１２）とを含み、
   前記溶融体分配挿入体（１２）は、円形の円筒形形状区分（５１）を有し、該円形の円筒形形状区分（５１）が前記ノズル本体（１１）の中央ボア（５２）に受け入れられ、
   前記第１溶融体（Ａ）用の少なくとも一つの分配チャンネル（２６）及び前記第２溶融体（Ｂ）用の少なくとも一つの分配チャンネル（２７）が前記円形の円筒形形状区分（５１）のスリーブ表面に形成されており、主として軸線方向に延びていることを特徴とする共射出成形ノズル。
2. 前記第１溶融体（Ａ）用の前記少なくとも一つの分配チャンネル（２６）は、上流側において前記第１溶融体供給チャンネル（２１）及び前記環状内溶融体チャンネル（２３）と流体連通し、下流側において前記環状外溶融体チャンネル（２５）と流体連通していることを特徴とする請求項１に記載の共射出成形ノズル。
3. 前記第２溶融体（Ｂ）用の前記少なくとも一つの分配チャンネル（２７）は、上流側において前記前記第２溶融体供給チャンネル（２２）と流体連通しており、下流側において前記環状中間溶融体チャンネル（２４）と流体連通していることを特徴とする請求項１又は２に記載の共射出成形ノズル。
4. 前記第２溶融体（Ｂ）用の前記少なくとも一つの分配チャンネル（２７）は、上流側において前記共射出成形ノズル（２）の前記中央ボア（２０）を横切る溶融体チャンネル（４１）を介して前記第２溶融体供給チャンネル（２１）に連結されており、前記横行溶融体チャンネル（４１）及び前記バルブニードル（１０）が前記第２溶融体（Ｂ）用の逆流バリアを形成することを特徴とする請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載の共射出成形ノズル。
5. 前記溶融体分配挿入体（１２）は、前記第１溶融体（Ａ）用の二つの分配チャンネル（２６）及び前記第２溶融体（Ｂ）用の二つの分配チャンネル（２７）を有することを特徴とする請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載の共射出成形ノズル。
6. 前記第１溶融体（Ａ）用の前記二つの分配チャンネル（２６）及び前記第２溶融体（Ｂ）用の前記二つの分配チャンネル（２７）は、前記円形の円筒形形状区分（５１）の周囲に交互に分配されており且つ互いから均等に離間されていることを特徴とする請求項５に記載の共射出成形ノズル。
7. 前記分配チャンネル（２６、２７）は互いに平行に延びていることを特徴とする請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載の共射出成形ノズル。
8. 前記分配チャンネルは軸線方向に螺旋形をなして延びていることを特徴とする請求項１乃至７のうちのいずれか一項に記載の共射出成形ノズル。
9. 前記第１溶融体（Ａ）用の前記少なくとも一つの分配チャンネル（２６）は、前記第２溶融体（Ｂ）用の前記少なくとも一つの分配チャンネル（２７）よりも短いことを特徴とする請求項１乃至８のうちのいずれか一項に記載の共射出成形ノズル。
10. 内面が前記環状中間溶融体チャンネル（２４）の部分を形成し、外面（２５ａ）が前記前記環状外溶融体チャンネル（２５）の部分を形成する離間スリーブ（１３）を更に含むことを特徴とする請求項１乃至９のうちのいずれか一項に記載の共射出成形ノズル。
11. 前記第１溶融体（Ａ）用の前記少なくとも一つの分配チャンネル（２６）は、下流が、前記離間スリーブ（１３）のボア（２６ａ）を介して前記環状外溶融体チャンネル（２５）に連結されていることを特徴とする請求項１０に記載の共射出成形ノズル。

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