JP2021533007A - ポリマー射出装置用の超音波装置 - Google Patents

Abstract

【課題】堅い封止のポリマー射出装置用の超音波装置を提供する。【解決手段】本発明の装置は、溶融室１０と超音波ヘッド２０とリング・シール３０とを有する。溶融室１０は、装填開口１１とプランジャー５０と出口ボア１２とソノトロード・ボア１３とを有する。ヘッド２０はソノトロード２３を有し、節面ＰＮ１で分離された先端部２１と根元部２２を有する。先端部２１は溶融室１０内のポリマーと接触する。根元部２２は、超音波変換器２５と接触し節面ＰＮ２を含む。節面ＰＮ２は節面ＰＮ１と平行である。シール３０はヘッド２０と接触しボア１３を密封する。節面ＰＮ１は、ヘッド２０の環状面Ｓ１と同一面にあり、環状面Ｓ１上にシール３０の環状面が平行状態に置かれ、節面ＰＮ２はヘッド２０の環状面Ｓ２とほぼ同一面にある。環状面Ｓ２に固定装置４０は加圧装置４１と共に圧力を加え、溶融室１０の封止を形成する。【選択図】 図１

Description

本発明は、ポリマー（例えば、熱可塑性のポリマー）の射出装置用の超音波装置に関する。超音波装置は、ペレット、粉末、タブレットの形態のポリマーを溶融室内で溶融する又は流動体化する。プランジャーがこの得られたポリマーを溶融室に連通している金型のキャビティ内に射出する。

超音波装置は、ポリマーの溶融と流動化を行う業界では公知であり、超音波振動を生成する超音波変換器とこの振動を伝搬する超音波ヘッドとを有する。

超音波装置の先端部を溶融室内に入れ、ポリマーを溶融し流動化することは公知である。射出装置の溶融室は、装填開口と、プランジャーと、出口ボアとを有する。装填開口は、ペレット、粉末、タブレットの形態のポリマー装填する。プランジャーは、このポリマーを超音波ヘッドに押し当て、ポリマーを溶かし、溶融室内の溶融したポリマーの圧力を上げる。出口ボアは金型に接続され、この溶融したポリマーは金型内を流れる。

この種の装置においては、超音波装置の先端部は、超音波変換器に対し先端になるが、溶融室内にソノトロード・ボアを介して挿入される。溶融ポリマーが入口ボアから漏れるのを防ぐために、リング・シールが、超音波ヘッドの断面の周り保持して配置される。超音波ヘッドの振動によるリング・シールの干渉を減らすために、リング・シールは、根元部で超音波ヘッドの節面（nodal plane）に取り付けられている。
ＥＰ１５３６９３６Ｂ１ ＵＳ６０３６４６７Ａ

しばしば、リング・シールは、超音波ヘッドを半径方向で保持する。そのため、リング・シールと超音波ヘッドとの間の接触表面を増やすために、リング・シールは、節面の隣接領域（この場所は振動振幅はゼロではない）をカバーすると、リング・シールの摩耗を引き起こす。特許文献１はこの種の解決法を開示する。

他の代替えの解決法では、超音波ヘッドは、節面（nodal plane）に一致して、それを包囲するフランジ形状の環状突起部を有する。リング・シールは、前記フランジの上と下に配置され、それを保持し密封を達成する。特許文献２はこの種の解決法を開示する。

しかし、前記フランジは、ある程度の厚さを有し、そのため上面と下面とを有する。そこにリング・シールが取り付けられるが、そこは節面と同一面上にはなくそれに隣接している。そのため、これら２つの面における振動振幅はゼロではなく、小さいがある程度の振動が存在し、時間の経過と共にリングを劣化させる。更に前記フランジを有する超音波ヘッドの製造は複雑で製造費が上がってしまう。

本発明は、ポリマー例えば熱可塑性ポリマーの射出装置用の超音波装置に関する。

超音波装置は超音波変換器を有する装置である。超音波変換器は、溶融ポリマーに接触して配置された超音波ヘッドを振動させ、ポリマーを溶融し流動化する。これは、振動と振動による熱の影響により行われる。

ポリマーの射出装置は、溶融したポリマーを、金型内に超音波装置の一部を収納する溶融室の出口ボアを介して圧縮する装置である。超音波装置を出口ボアの根元部（上流側）にあるポリマーと接触して有すると、ポリマーは、金型内に射出される前に超音波装置により処理される。

本発明の超音波装置は、下記の溶融室と超音波ヘッドとリング・シールを有する。
＊前記溶融室は、ペレット、粉末、タブレットの形態のポリマーの装填開口と、前記溶融室内を動きその内部容積を変える駆動されるプランジャーと、金型に接続された溶融ポリマーの出口ボアと、ソノトロード・ボアとを有する。
＊前記超音波ヘッドは、ソノトロードを有し、第１節面（ＰＮ１）で分離された先端部と根元部を有する。前記先端部は、前記ソノトロードで全体が構成され、前記ソノトロード・ボアを介して、前記溶融室内に片持ち梁形式で突出し、前記溶融室内のポリマーとの接触を維持する。前記根元部は、前記ソノトロードにより少なくとも一部が構成され、前記溶融室の外にあり、超音波変換器と接触し、第２節面を含む。前記第２節面は第１節面から離れて平行である。
＊前記リング・シールは、前記第１節面に一致して前記超音波ヘッドと接触し、圧縮された溶融ポリマーを有する溶融室を密封するよう構成される。

リング・シールは、円形又は他の閉じた形状でもよい。

超音波装置は、金型内にポリマーを射出する前に、ポリマーを流動化し均一化する。これにより、射出前に、溶融しない材料が存在しないようにしその品質を均一にする。

射出を行うために、ポリマーは、溶融室内に、ペレット、粉末、タブレットの形態で、装填開口を介して入れられる。この装填開口は封止される。溶融室内に含まれるプランジャーは、例えばピストン等の駆動装置により操作され、ポリマーと溶融室内の超音波装置の先端部との間の圧縮された接触の結果として、内部容積を減らし、ポリマーを溶融し液状化する。プランジャーを更に移動させることにより、溶けたポリマーを出口ボアを介して押し、金型内に射出させ、微細な射出ポリマー製品を生産する。

超音波装置は、超音波ヘッドと接触した超音波変換器を有する。超音波ヘッドは、振動を溶融室内に飛び出した内部部分に伝える。溶融室内では、超音波ヘッドはポリマーと接触状態にある。

超音波装置は先端部と根元部とを有する。先端部は溶融室内に含まれ、根元部は溶融室の外にある。超音波ヘッド全体が定在波（stationary wave）の形態の超音波振動を受ける。

定在波の振動を受けるどのような物体において、振幅がゼロとなる１つ又は複数の面が生成される。これらの面は節（nodal）として知られている。

先端部と根元部の間に第１節面がある。超音波ヘッドの根元部に第２節面がある。この第２節面は第１節面に平行でそれから離れている。

この場合において、超音波装置の先端部は、圧縮された溶融ポリマーに接触した状態で溶融室内にある。溶融ポリマーが、出口ボアではなくソノトロード・ボアを介して溶融室から漏れるのを防ぐために、リング・シールが、第１節面（振動はゼロである面）に一致して、超音波ヘッドの周りに配置される。これにより、リング・シールが超音波ヘッドの振動と干渉するのを止めることができ、振動によるリング・シールの摩耗を回避できる。

本発明の超音波装置は以下の新規な特徴を提案する。
＊前記第１節面は、前記超音波ヘッドの第１環状面と同一面上にあり、前記第１環状面上に前記リング・シールの環状面が平行状態に置かれる。
＊前記第２節面は、前記超音波ヘッドの第２環状面と同一面上又は近くにある。この超音波ヘッドに締め付け装置が加圧装置と共に圧力を加える。この圧力は、リング・シールに超音波ヘッドの根元部を介して伝えられ、溶融室の封止を形成する。

超音波ヘッドは、第１節面と同一面の第１環状面（以下「第１面」とも称する）を有する。振動は第１節面の全ての点でゼロになる。第２面も更に有する。第２面は、環状であるか否かを問わず、第２節面と同一面或いは隣接している。第１と第２の面は、互いに平行である。

第２面は、超音波ヘッドの周囲のフランジ形状の環状バルジ形状、或いは前記超音波ヘッド内に形成された環状のスロット又はステップで構成される。

加圧装置は、圧力を超音波ヘッドの第２面に固定装置を介してかける。この固定装置は超音波ヘッドの第２面に取り付けられる又は配置されている。第２面は、第２節面に対応する又は近傍にあるため、振動振幅はゼロになるか減少している。

加圧装置により加えられた圧力は、超音波ヘッドの第１面と第２面に直交し、第２面を第１面の方向に押す。

超音波ヘッドの第１面は、リング・シールの環状面と接触しそれに押しつけられる。加圧装置により加えられる圧力により、超音波ヘッドの振動に影響されない両面の間の密封を提供する。それは、第１面は第１節面と一致し、そのため振動振幅は全ての面上でゼロになるからである。

本発明の一実施例によれば、超音波ヘッドの根元部は、少なくとも部分的に、ソノトロードと超音波変換器との間に挟まれた超音波増幅器により、構成される。

この場合、第２節面は、超音波増幅器とソノトロードの結合部と一致することは好ましくない。その理由は、この領域には前記結合部に損傷を与えることがある大きな応力が存在するからである。

別構成として、超音波ヘッドの根元部の全てが、ソノトロードにより構成されこともある。ただしこれは超音波増幅器がない場合である。

いずれの場合においても、超音波ヘッドの先端部はその根元部より小さな断面を有する。先端部と根元部との間の遷移領域においては、超音波ヘッドの環状の第１面は、第１節面と一致して、形成される。

環状の第３面を、溶融室のソノトロード・ボアの周囲で、リング・シールの別の環状面と接触して、超音波ヘッドの第１面の反対側に、配置することもできる。

このような場合、リング・シールは、第１面と第３面との間に保持される管状体であるが、必ずしも環状又は円形である必要はない。加圧装置により加えられる圧力により、両方のガスケットからのポリマーの漏洩を回避できる。

第３面は、環状シートを形成し、リング・シールの正確な位置決めを提供する。

リング・シールは、金属製又はセラミック製である。これにより、例えば多くのプラチック材料を含む他の材料と比較して、高温と振動により耐えられるようになる。リング・シールを形成するのに金属又はセラミックを用いることが可能なのは、振動振幅がゼロである第１節面で超音波ヘッドと接触している（そのように正確に形成されている）からである。リング・シールを超音波ヘッドの他の面に固定すると、例えそれが第１節面に隣接する場所にあったとしても、リング・シールを振動に曝すことになり、ある程度の柔軟性を有する材料（例、ある種のプラスチック、ゴム）を使用することが必要となる。これは、振動と温度によって摩耗を引き起こし溶融ポリマーの漏洩を起こすことになる。

他の実施例によれば、リング・シールは内部空間を形成する。この内部空間の断面は、ソノトロードの先端部のそれより大きい。この両要素間の断面の差は２．５ｍｍ以下である。このサイズ差により、先端部のリング・シールの内部での振動が、その周りに配置されたリング・シールの壁と干渉せずに、可能となる。更にこの空間は、溶融室の残りの部分と連通する管状ダクトを形成し、管状ダクトが延長されたことになり、そこがポリマーで充填される。管状ダクト内では、先端部の振動振幅は、第１節面に近づくほど小さくなりゼロになる。このことにより、管状ダクト内に含まれるポリマーは、超音波ヘッドの第１面に一致する領域で固化し、ガスケットのシーリングと協働して、そこを介したポリマーの漏れを回避できることになる。

好ましくは、プランジャーは、超音波装置の第１節面に直交する方向に動くストロークを有し、ソノトロードと整合している。

溶融室、プランジャー、超音波ヘッドの先端部は、円筒状が好ましい。超音波ヘッドの先端部の直径は、溶融室のそれより小さく、その周囲に環状空洞を形成する。

本発明の一実施例によれば、溶融室の出口ボアはリング・シールに隣接している。それ故、超音波ヘッドの先端部と溶融室の間にある内部ギャップと連通する。好ましくは、それは、超音波ヘッドの先端部の片持ち梁の先端より超音波ヘッドの第１面により近い場所にある。これにより、溶けたポリマーが、出口ボアに達する前に超音波ヘッドの先端部の大部分に沿って流れる必要がある。かくして、振動がこの材料に正確に伝わり、最適で均一な溶融と流動性が達成できるようになる。

本発明の他の実施例によれば、金型と溶融室の出口ボアとは、組み合わせた状態にある上半分金型と下半分金型により形成される。分離した状態では、上半分金型と下半分金型は、金型の内部と出口ボアへのアクセスが可能となり、固形状態のポリマーで成形された品物と出口ボア内の内容物の取り出しができるようになる。

溶融室ソノトロードボアと溶融室の一部は、上半分金型に形成され、溶融室の残りの部分は、上半分金型、下半分金型、又は前記半分の部分に取り付けられた別の本体に、形成されてもよい。

超音波ヘッドの先端部と周囲のリング・シールとの間スペースは、ポリマーで充填され、溶融室の一部を形成する。

固定装置の加圧装置は複数のコネクターを有してもよい。これらのコネクターは、一端で固定装置に取り付けられ、他端で上半分金型に取り付けられ、超音波ヘッドとリング・シールをそれらに固定する。これにより、超音波装置を上半分金型に取り付けた状態に、成形された製品を取り出す金型を開く作業の間、維持する。これにより生産効率が大幅に上がる。

溶融室の全部又は一部が下半分金型で形成される場合は、金型を開くことにより、超音波ヘッドの先端部を溶融室内部から取り除くことができるようになり、下半分金型にある溶融室の一部の開口にアクセス可能にする。この開口は、ペレット、粉末、タブレットの形態のポリマーを溶融室内に入れる装填開口として用いてもよい。ただしこれは、前に生成した物品を金型から取り出した後行われる。上半分金型と下半分金型を再結合することにより、装填開口は、上半分金型により新たに封止され、生成サイクルが再開に対し信頼性が上がる。

別の構成として、ソノトロードと装填開口を同じ開口で実現することもできる。この場合、加圧装置は急速開放システムを含むのが好ましい。この急速開放システムは、超音波ヘッドを、溶融室が形成される本体から又は上半分金型又は下半分金型から開放し取り除くシステムである。

一例として、加圧装置は、複数のコネクターを有することもできる。これらのコネクターは、一端で固定装置に他端で溶融室を含む本体に或いは上半分金型又は下半分金型に接続される。コネクターにより加えられる力は、超音波ヘッドの根元部を圧縮し、溶融室の正しい封止を確実にする。加圧装置による力は調整可能であるのが好ましい。

加圧装置の一例は、複数のバー（棒状体）と複数の締め付け装置から構成してもよい。これらのバーは、超音波ヘッドの周囲に第１節面と第２節面に直交して配置され、固定装置の軸方向の動きをガイドする。これらの締め付け装置は、所定量の応力を超音波ヘッドにかける。固定装置は、例えば穴付きの平坦なプレートである。このプレートは、第１節面と第２節面に平行である。穴は、超音波ヘッドの一部がそこを貫通し、穴の周囲を超音波ヘッドの第２面上に支持する。

固定装置を構成する平坦なプレートは、その周囲に複数の貫通穴を有し、この貫通穴にバーが加圧装置の一部として挿入されると、このバーは、固定圧装置の軸方向の動きのガイドをすることができる。更にバーにネジが切られ、ナットが締め付け装置として含まれると、圧力はナットを調整する超音波ヘッドが受ける程度に調整可能である。

他の解決方法として、プランジャーとバネの使用も可能である。

本発明の超音波装置の断面図。矢印はプランジャーが動く方向を示す。 図１の超音波装置の展開図。

本発明の一実施例によれば、本発明の超音波装置は、ポリマー射出装置の使用に特に適用される。

前記射出装置は溶融室１０を有する。溶融室１０は、装填開口１１と、出口ボア１２と、ソノトロード・ボア１３と、プランジャー５０を有する。装填開口１１は、ペレット、粉末、タブレットの形態のポリマーが投入され閉鎖体で封止される。出口ボア１２は、生成されるべき品物の金型６０を規定するキャビティと接続している。前記ソノトロード・ボア１３を介して超音波ヘッド２０の先端部２１が溶融室１０内に挿入される。前記プランジャー５０は、溶融室１０の内容積を変える。これらにより、溶融室１０内に、ペレット、粉末、タブレットの形態のポリマーを供給し装填開口１１を閉じた後、プランジャー５０を振動により駆動してポリマーを超音波ヘッド２０の先端部２１に当て、ポリマーを溶融し流動化させる。プランジャー５０を更に動かすことにより、溶融したポリマーを出口ボア１２から押し出し金型６０を充填する。

本発明の超音波装置は、振動を生成する超音波変換器２５により形成される。超音波変換器２５は、生成された振動を伝える超音波ヘッド２０に接続又は結合（以下「接続」と称する）されている。

超音波ヘッド２０は超音波増幅器２４とソノトロード２３により形成される。超音波増幅器２４は超音波変換器２５と直接接触している。ソノトロード２３は超音波増幅器２４に接続されている。

超音波ヘッド２０の先端部２１は、ソノトロード２３の一部に対応し、溶融室１０内に含まれる（入る）。この先端部２１は、ソノトロード・ボア１３を介して、溶融室１０内に、片持ち梁式で、突出している。先端部２１は、溶融室１０内の圧縮された溶融ポリマーとの接触を維持し、ポリマーに振動を加え、ポリマーが溶融室１０の出口ボア１２を介して出る前に、ポリマーの流動体化と均質化を行う。超音波ヘッド２０の残りの部分は、根元部２２を構成し、この根元部２２は溶融室１０の外に留まる。

超音波変換器２５は、サイン波形の振動を生成する。この振動は、超音波ヘッド２０内を定在波で拡散する。定在波に曝される物体は、１つ又は複数の節面を形成しそこでは振動振幅は常にゼロである。

本発明の超音波ヘッド２０は、第１節面ＰＮ１が先端部２１と根元部２２との間に形成されるよう、構成される。これにより、第１節面ＰＮ１に対応或いは一致して、リング・シール３０は、超音波ヘッド２０の周囲にそれに接触して配置され、ソノトロード・ボア１３を封止し、溶融室１０内に含まれる圧縮された溶融ポリマーが、そこを通して溶融室１０の外に流れ出るのを防ぐ。

リング・シール３０が超音波ヘッド２０の振動に影響を及ぼすか、振動がリング・シール３０による封止に影響を及ぼす。この為、リング・シール３０は管状体で構成される。この管状体を超音波ヘッド２０の先端部２１が貫通する。この管状体は、リング・シール３０の環状面を有し、この環状面は、超音波ヘッド２０の第１節面ＰＮ１に平行かつ同一面にある。超音波ヘッド２０は第１環状面Ｓ１を有する。この第１環状面Ｓ１は、第１節面ＰＮ１と同一面にあり、リング・シール３０の環状面と相補的である。

組立位置においては、超音波ヘッド２０は、その第１環状面Ｓ１がリング・シール３０の環状面に接触してその上に在るように配置される。

前記第１環状面Ｓ１が第１節面ＰＮ１と同一面にあると、前記環状面の全ての点上の振動振幅はゼロになる。その結果、両部材の間に生成される封止は、超音波ヘッド２０の振動には影響されない。

超音波ヘッド２０は、根元部２２において第２節面ＰＮ２を生成する。この第２節面ＰＮ２は第１節面ＰＮ１に平行でかつ離れている。好ましくは、第２節面ＰＮ２は、ソノトロード２３と超音波増幅器２４の結合部分から離れており、前記結合部分を過剰な応力に曝すのを回避する。過剰応力は前記結合部分（例えばネジ結合）を損傷することがある。

超音波ヘッド２０は第２環状面Ｓ２を有する、第２環状面Ｓ２は、第１環状面Ｓ１に平行であり、第２節面ＰＮ２と同一面上にあるか又は隣接している。その結果、第２環状面Ｓ２における振動振幅は、ゼロになるか極めて小さくなっている。

第２環状面Ｓ２は複数の第２部分面で形成してもよい。これらの第２部分面の全ては、互いの同一面にあり、環状で不連続な面を形成する。この構成も本発明（の構成要素）に影響しない。

固定装置４０は、この実施例では、中央に貫通穴を有する平坦なプレートである。この貫通穴を超音波ヘッド２０の一部が貫通する。このプレートは、超音波ヘッド２０の第２環状面Ｓ２と接触して配置される。前記貫通穴の周囲部分は、超音波ヘッド２０の第２環状面Ｓ２との接触を維持する。

加圧装置４１は、圧力を、固定装置４０に第１節面ＰＮ１と第２節面ＰＮ２に直交する方向からかける。この圧力は、超音波ヘッド２０に第２環状面Ｓ２を介して伝搬され、超音波ヘッド２０の一部をリング・シール３０に押し当てる。かくして、溶融室１０内の溶融ポリマーの圧力により、リング・シール３０と超音波ヘッド２０の第１環状面Ｓ１の間からの漏れを防止する。加圧装置４１により加えられる圧力は、溶融室１０内の溶融ポリマーのそれより、大きい。

第１環状面Ｓ１の配置とリング・シール３０の形状は、超音波ヘッド２０に加えられる圧縮方向と共に、超音波ヘッド２０とリング・シール３０との間の軸方向の封止を形成する。従来技術では半径方向からであった。

この実施例においては、加圧装置４１は、複数のバー（棒状部材）から構成される。これらのバーは、互いに平行であり、超音波ヘッド２０の第１節面ＰＮ１と第２節面ＰＮ２に直交している。超音波ヘッド２０は、２つの端部を有する。一端は溶融室１０を含む本体に取り付けられ、他端は固定装置４０の貫通穴を貫通する。これにより、固定装置４０をバーにより規定される軸方向にガイドするのを可能にする。

前記バーは、ネジが切られたバー（以下「ネジ付きバー」と称する）であり、締め付け装置４２として複数のナットを有する。これにより、固定装置４０を溶融室１０を含む本体の方向に移動させ、挟まれた超音波ヘッド２０を圧縮する。別の構成として、ネジ付きバーは、例えばモーターで回転してもよい。ナットは固定装置４０にねじ込まれるか一体構成でもよい。

この実施例によれば、溶融室１０を含む本体は、上半分金型６１と下半分金型６２を組み合わせて構成される。上半分金型６１は、金型６０のキャビティと出口ボア１２とソノトロード・ボア１３とを一部形成する。下半分金型６２は、金型６０のキャビティの残りの部分と出口ボア１２の残りの部分と溶融室１０の残りの部分とプランジャー５０とを形成する。充填開口１１は、下半分金型６２即ち下半分金型６２に含まれる溶融室１０の部分の開口に含めることができる。この下半分金型６２には、ソノトロード・ボア１３を含む上半分金型６１の一部が結合される。

上半分金型６１と下半分金型６２が組み合わされると、溶融室１０と金型６０のキャビティと出口ボア１２は結合されて完成し、射出動作が実行される。しかし、それが分離した状態であると、溶融室１０と金型６０と出口ボア１２のそれぞれの内部は、アクセス可能となり、それらが含む堅くなったポリマーを除去できる。更に、充填開口１１は開放状態に維持され、ペレット、粉末、タブレットの形態のポリマーの投入が可能となり、新たな射出操作が開始できるようになる。

加圧装置４１が上半分金型６１に取り付けられると、金型６０は、超音波ヘッド２０を固定装置４０から分離せずに、開くことができる。その結果、生産と洗浄作業を加速させ、簡単にできるようになる。

リング・シール３０は、ソノトロード・ボア１３が配置される上半分金型６１の独立した部品でもよい。これにより保守交換が容易になる。このような場合、上半分金型６１は、ソノトロード・ボア１３の周りに、第１環状面Ｓ１に平行かつ向かい合っている第３環状面Ｓ３を有してもよい。リング・シール３０も、第３環状面Ｓ３上に配置され環状で平坦な面を有し、リング・シール３０を超音波ヘッド２０と上半分金型６１との間に保持してもよい。加圧装置４１により加えられる圧力により、リング・シール３０の両側のガスケットの封止を確実にし、溶融ポリマーの漏洩を回避できる。

以上の説明は、本発明の一実施例に関するもので、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例を考え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。特許請求の範囲の構成要素の後に記載した括弧内の番号は、図面の部品番号に対応し、発明の容易なる理解の為に付したものであり、発明を限定的に解釈するために用いてはならない。また、同一番号でも明細書と特許請求の範囲の部品名は必ずしも同一ではない。これは上記した理由による。用語「又は」に関して、例えば「Ａ又はＢ」は、「Ａのみ」、「Ｂのみ」ならず、「ＡとＢの両方」を選択することも含む。特に記載のない限り、装置又は手段の数は、単数か複数かを問わない。

１０：溶融室
１１：装填開口
１２：出口ボア
１３：ソノトロード・ボア
２０：超音波ヘッド
２１：先端部
２２：根元部
２３：ソノトロード
２４：超音波増幅器
２５：超音波変換器
３０：リング・シール
４０：固定装置
４１：加圧装置
４２：締め付け装置
５０：プランジャー
６０：金型
６１：上半分金型
６２：下半分金型

Claims (15)

1. ポリマー射出装置用の超音波装置において、
   溶融室（１０）と超音波ヘッド（２０）とリング・シール（３０）とを有し、
   ＊前記溶融室（１０）は、ペレット、粉末、タブレットの形態のポリマーの装填開口（１１）と、前記溶融室（１０）内を動きその容積を変えるプランジャー（５０）と、金型（６０）に接続された出口ボア（１２）と、ソノトロード・ボア（１３）とを有し、
   ＊前記超音波ヘッド（２０）は、ソノトロード（２３）を有し、第１節面（ＰＮ１）で分離された先端部（２１）と根元部（２２）を有し、
   前記先端部（２１）は、前記ソノトロード（２３）で全部構成され、前記ソノトロード・ボア（１３）を介して前記溶融室（１０）内に片持ち梁形式で突出し、前記溶融室（１０）内のポリマーとの接触を維持し、
   前記根元部（２２）は、前記ソノトロード（２３）により少なくとも一部が構成され、前記溶融室（１０）の外にあり、超音波変換器（２５）と接触し、第２節面（ＰＮ２）を含み、前記第２節面（ＰＮ２）は第１節面（ＰＮ１）から離れて平行であり、
   ＊前記リング・シール（３０）は、前記第１節面（ＰＮ１）に一致して前記超音波ヘッド（２０）と接触し、前記溶融室（１０）のソノトロード・ボア（１３）を密封し、
   前記第１節面（ＰＮ１）は、前記超音波ヘッド（２０）の第１環状面（Ｓ１）と同一面上にあり、前記第１環状面（Ｓ１）上に前記リング・シール（３０）の環状面が平行状態で置かれ、
   前記第２節面（ＰＮ２）は、前記超音波ヘッド（２０）の第２環状面（Ｓ２）と同一面上にあるか隣接しており、前記第２環状面（Ｓ２）に固定装置（４０）と加圧装置（４１）は圧力を加え、前記圧力は、前記リング・シール（３０）に前記根元部（２２）を介して伝えられ、前記溶融室（１０）の封止を形成する
   ことを特徴とするポリマー射出装置用の超音波装置。
2. 前記根元部（２２）は、前記超音波増幅器（２４）により少なくとも部分的に構成され、前記超音波増幅器（２４）は前記ソノトロード（２３）と超音波変換器（２５）との間に挟まれている
   ことを特徴とする請求項１記載の超音波装置。
3. 前記第２節面（ＰＮ２）は、前記ソノトロード（２３）と超音波増幅器（２４）との間の接合部から離れている
   ことを特徴とする請求項２記載の超音波装置。
4. 前記先端部（２１）の直径は、前記根元部（２２）のそれより小さく、前記先端部（２１）と根元部（２２）との間の遷移領域が、第１環状面（Ｓ１）を形成する
   ことを特徴とする請求項１−３のいずれか１項に記載の超音波装置。
5. 前記溶融室（１０）は、前記ソノトロード・ボア（１３）の周囲に第３環状面（Ｓ３）を有し、前記第３環状面（Ｓ３）は前記第１環状面（Ｓ１）と向かい合い、
   前記リング・シール（３０）は、前記第１環状面（Ｓ１）と第３環状面（Ｓ３）との間に保持される管状体である
   ことを特徴とする請求項１−４のいずれか１項に記載の超音波装置。
6. 前記第３環状面（Ｓ３）は、前記リング・シール（３０）の正確な位置決めを提供する環状シートを形成する
   ことを特徴とする請求項５記載の超音波装置。
7. 前記リング・シール（３０）は、金属製又はセラミック製である
   ことを特徴とする請求項５又は６記載の超音波装置。
8. 前記リング・シール（３０）は、前記先端部（２１）の断面積より大きい断面の内側ギャップを有する
   ことを特徴とする請求項５−７のいずれか１項に記載の超音波装置。
9. プランジャー（５０）を更に有し、前記プランジャー（５０）は、前記第１節面（ＰＮ１）に直交する方向に動くストロークを有し、前記超音波ヘッド（２０）に整合している
   ことを特徴とする請求項１−８のいずれか１項に記載の超音波装置。
10. 前記溶融室（１０）とプランジャー（５０）と先端部（２１）は円筒状であり、前記先端部（２１）の直径は、前記溶融室（１０）のそれより小さく、前記先端部（２１）の周囲に管状の空間を形成する
    ことを特徴とする請求項１−９のいずれか１項に記載の超音波装置。
11. 前記出口ボア（１２）は前記リング・シール（３０）に隣接する
    ことを特徴とする請求項１−１０のいずれか１項に記載の超音波装置。
12. 上半分金型（６１）と下半分金型（６２）を更に有し、前記上半分金型（６１）と下半分金型（６２）は、組立状態において前記金型（６０）と出口ボア（１２）を構成し、分解状態において前記金型（６０）と前記出口ボア（１２）の内側にアクセスでき、成形された製品と前記出口ボア（１２）の内容物を取り出せる
    ことを特徴とする請求項１−１１のいずれか１項に記載の超音波装置。
13. 前記ソノトロード・ボア（１３）が前記上半分金型（６１）に形成され、前記固定装置（４０）の加圧装置（４１）は、複数のコネクターを有し、前記コネクターは、一端で前記固定装置（４０）に接続され、他端で前記上半分金型（６１）に接続され、前記超音波ヘッド（２０）とリング・シール（３０）を前記上半分金型（６１）に固定する
    ことを特徴とする請求項１１記載の超音波装置。
14. 前記ソノトロード・ボア（１３）の開口と充填開口（１１）は、同一の開口である
    ことを特徴とする請求項１−１３のいずれか１項に記載の超音波装置。
15. 前記充填開口（１１）は、前記下半分金型（６２）に形成された溶融室（１０）の開口に含まれる
    ことを特徴とする請求項１１−１３のいずれか１項に記載の超音波装置。

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