JP4038589B2 - 湯口同時射出マニホルド・ブロック装置 - Google Patents

Description

本発明は請求項１の序文に基いてプラスチックの多層成型品を射出成型するための多列湯口同時射出工具の湯口プレートに対して数個のブロック部から成る湯口同時射出ディストリビュータ・ブロック装置に関するものである。
このようなプラスチック材料の成型品を射出成型するための多列湯口同時射出工具はこれまで公知であり、いわゆる大量のペットボトルに関してドリンク産業で要求されていることもあって、予備成型品の成型に実質的に使用されている。これら予備成型品を多層とする要求は高まっている。例えば、これら予備成型品にリサイクルされた材料又は非通気性のブロック層を備えることである。同時に鋳型工具に対する要求が非常に高い。これはＰＥＴ、ＰＥＮ及びこれらの共重合体並びにナイロン、ＥＶＯＮ又は同様のブロック層材料の加工において、それぞれの相異なる温度と搬送のしかたを個々に考慮しなけらばならないからである。
高熱及び圧力荷重がかかった工具の部分における温度制御の関する高度の要求は高価で、損傷し易く、維持経費のかかる複雑な工具をもたらす結果のなった。
従って、例えば単純なデザインのものとしては欧州特許ＥＰ−０４８０２２３において提案されているが、この場合、個々の供給チャンネルを備えた１個の湯口ディストリビュータ・ブロックでななく、相互に前後して配置された２個の湯口ディストリビュータ・ブロックが使用され、各々がプラスチック成分のうちの１つを坦持するようになっている。この場合、種々の材料は相異なる温度をもって簡単な方法でノズルに供給することができる。これら相互に分離された湯口ディストリビュータ・ブロック間には、ディスク状の筒が使用されてこれら筒をプラスチック材料及びノズル閉鎖ニードルが貫通するようになっており、またこの領域でこの２つのディストリビュータ・ブロックが相互に横方向の変位ができるようになっている。この変位は個々の湯口ディストリビュータ・ブロックの相異なる熱膨張により生ずるからである。またヘッドプレート側の湯口ディストリビュータ・ブロックとヘッドプレートとの間には筒が設けられていて、これら筒を貫通してノズル閉鎖ニードルが突出して中央に配置された供給チャンネルを防圧状態に閉塞する。これら筒はヘッドプレート側のブロックとヘッドプレートとを分離して相互の熱関係を分離し、温度膨張に帰因する軸方向圧力を調節する。
残念ながら、この２つの湯口ディストリビュータ・ブロックの相異なる熱膨張を補償するために設けられたこの手段は８個以上、特に４８個又は９６のノズルを備えた多列工具の機械的要件には満足するものではない。このように多数の工具においては、熱膨張により発生する張力はノズルの数で乗算され、横方向に固定されて相互に面平行で位置するブロックはたわんで開き、各供給チャンネルの接続位置で漏れが発生する。或いは横方向の止めねじは増大した機械的荷重に耐えることができない。
この故に、本発明の目的は多層成型品を射出成型するための、また複数の射出ノズルのための湯口ディストリビュータ・ブロック装置を提供することであり、これをもって、相異なる融解及び加工温度の相異なる材料成分が漏れることなく、また損傷が生じることなく処理されるようにすることである。このディストリビュータ・ブロック装置は維持が容易で且つ安価で作成することができる。
本発明において、この目的は請求項１に記載のディストリビュータ・ブロック装置により達成され、特に数個のブロック部で構成されるディストリビュータ・ブロック装置により達成される。これらブロック部は湯口プレートの内部にスライド自在に支持され、また相互に対して変位可能に装着される。このためには、個々のブロック部の間には中間部材が設けられ、ヘッド・プレート側のブロック部とヘッドプレートとの間には支持部材が可動に組み込まれて装着される。この場合、これら支持部材とヘッド・プレートとの間には少なくとも１つのばね部材が設けられて、この支持部材を冷間動作モード中はヘッド・プレートから分離させる。これらばね部材により提供される距離はディストリビュータ・ブロック装置全体の熱膨張を許容し、障害となる緊張状態が生ずることがない。個々のブロック部又は中間部材をシールするために必要な閉鎖力はこのばね部材により各動作温度とは別個に提供される。
このディストリビュータ・ブロック装置では、４８個又はこれ以上の多層のプラスチック成型品を同時に製造することができ、漏れの問題又損による不全の発生がない。特にこれら高度に装備された多列工具により何倍にもなる熱膨張は調節することができ、相互に面平行に位置する個々のブロックがたわんで開いたり、又はこれらの横方向止めねじが剪断されたりすることを回避することができる。また本発明の利点としての特徴は独立請求項又は従属請求項の記載から理解することができる。
特に個々のブロック部は相互に関して個別に加熱することができ、中間部材及び支持部材は熱伝導率の低い材料で形成することができる。また中間部材及び支持部材にくぎ状の突部を設けて個々のブロック部の位置決めを制御し、二−ドル閉鎖システムの二−ドルのための内径及び供給チャンネルが熱荷重の下で相互に変位しないように作用させることができる。
以下に本発明を一実施例と添付の図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の湯口ディストリビュータ・ブロック装置の断面図である。
図１に示す湯口プレート１の横断面図において、湯口ノズル３は二−ドル弁４で閉鎖することができる位置にあり、この状態で本発明の湯口ブロック装置５の構造を見ることができる。この装置はノズル側のブロック部６とマシン側のブロック部７とで構成される。種々の材料成分を搬送するために、これらのブロック部には供給チャンネル１２及び１３が設けられている。多層成型品の製造、特にＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）からの製造、これはその内部においてＥＶＯＨ（エチレンビニル水酸化物）のブロック層を含むものであるが、この２つのブロック部６、７はこれらプラスチック材料に必要とされる加工温度に維持される。この状態で、例えば、ノズル側のブロック部６は射出される成型品の外側として設けられる比較的高温の材料を担持し、マシン側のブロック部７は製造される成型品の内側に設けられる比較的低温の材料を担持する。上記ＰＥＴ及びＥＶＯＨの製品に関して、ノズル側のブロック部６は約２８０℃に維持されねばならず、マシン側のブロック部７は約２００℃の温度を有する。
ブロック６、７の内部はそれぞれ簡単な方法でできるだけ均一の温度分布をもって維持するために、これらは中間部材９で相互から分離されている。この中間部材は熱伝導率の低い材料、例えば、チタン又はステンレス鋼で形成される。本発明では、マシン側の支持部材１０は数個のばね部材を含み、特にディスクばねであって、冷間モードにおいてヘッド・プレート２から約０．４５mmの間隔をおくものである。これらディスクばね１１により、冷間モードにおいてもノズルは必要な接触圧力をもって鋳型工具に圧接することができ、またディストリビュータ・ブロック装置５を加熱すると、この接触圧力はノズル当たり最大３．５トンまで増加する。ディスクばね１１により発生せしめられるこの接触圧力は湯口ノズル３とノズル側のブロック部６との間の第１の接触面１４、又はノズル側のブロック部６と中間部材９との間の第２の接触面１５、又は中間部材９とマシン側のブロック部７との間の第３の接触面１６において漏れが発生しないことを保証する。この２つの湯口ブロック部６、７との中間部材９の熱膨張により、支持部材１０とヘッド・プレート２との間の距離が縮小し、この支持部材は約０．５トンの圧力を受けてこれを伝達するだけでよく、１０トン乃至１２トンの圧力を受ける必要がない。残りの圧力はディスクばね１１が受けてこれを伝達する。
二−ドル閉鎖システム４は相関的に配置された２つのピストンを含み、これにより二−ドル１７は種々の位置に移動できるようになっている。最大限に押された前方位置において二−ドル１７はノズル３の出口を完全に閉鎖する。第１の退去位置において二−ドル１７は第１の供給チャンネル１２を解放してそこに担持される物質が鋳型スペースに流入できるようにする。第２の更に退去した位置においては、二−ドル１７は第１の供給チャンネル１３を解放してこのチャンネルに担持された物質が鋳型スペースに流入できるようにする。このような閉鎖装置は本質的には公知であり、本発明の主題ではない。
本発明のディストリビュータ・ブロック装置でこのような二−ドル閉鎖システムを使用するためには、二−ドル１７が案内される個々の内径が相異なる熱膨張で相互に変位しないことが保証されねばならない。この目的のために本発明の中間部材９と支持部材１０には個のブロック物質６、７の対応する凹部に係合するくぎ状突部が設けられている。これにより、熱荷重を有する個々のブロック部６、７は二−ドル１７に対して軸方向へ変位し、この二−ドル方向に対する横方向の相対変位は内径のコースに妥協しないことが保証される。
このモジュール構造はヒータ８を有する個々のブロック部６、７が相異なる温度となることを可能とし、これにより漏れ又はディストリビュータ・ブロック装置の損傷を生じる材料応力が発生することはない。この熱に帰因する相対変位は中間部材９及び支持部材１０のくぎ状突部により制御される。
本発明のディストリビュータ・ブロック装置の構成は当業者の能力範囲に属するものである。特に３つ又はこれ以上の相異なる材料の成型品の製造に関しては、数個のブロック部を相互に前後関係で配置することで、各々中間部材により相互に分離させることができる。支持部材とヘッド・プレート又はばね部材のばね力との間のギャップ幅は当業者により適宜決定することができる。

Claims (10)

1. ニードル閉鎖システム（４）のニードル（１７）で閉鎖することができる複数の湯口ノズル（３）で多層成型品を射出成型するための多列湯口同時射出工具の湯口プレート（１）用の数個のブロック部（６、７）で構成された湯口同時射出ディストリビュータ・ブロック装置であって、
   前記湯口プレート（１）はヘッド・プレート（２）に解放可能に接続され、個々のブロック部（６、７）の間には中間部材（９）が設けられ、該中間部材は各ニードル閉鎖システム（４）のニードル（１７）に対して軸線方向に配置され、前記中間部材（９）を少なくとも１つの供給チャネル（１３）とニードル（１７）が貫通し、ヘッド・プレート側のブロック部（７）とヘッド・プレート（２）との間には支持部材（１０）が各ニードル閉鎖システム（４）のニードル（１７）に対して軸線方向に配置されたディストリビュータ・ブロック装置において、
   ノズル側のブロック部（６）は湯口プレート（１）上にスライド可能に支持され、全ディストリビュータ・ブロック領域内のブロック部（６、７）は互いに対して変位可能であり、各支持部材（１０）とヘッド・プレート（２）との間には少なくとも１つのばね部材（１１）が設けられ、該ばね部材は冷間動作モードにおいて前記支持部材（１０）を前記ヘッド・プレート（２）から所定のギャップ幅（１０８）だけ離間させ、該ギャップ幅（１８）は熱間動作モードにおける全ディストリビュータ・ブロック装置のニードル方向への熱膨張に相当し、前記ばね部材（１１）はニードル方向と平行に作用する接触圧力を発揮して、熱間動作モード中はもとより冷間動作中においても湯口ノズル（３）と鋳型キャビティとの間、湯口ノズル（３）とノズル側のブロック部（６）との間、又は各ブロック部（６、７）と中間部材（９）との間の接触面（１４、１５、１６）を圧密に閉鎖し、且つ前記ばね部材（１１）は前記ギャップ幅（１８）に相当する最大ばね道程ストロークを有することを特徴とする湯口同時射出ディストリビュータ・ブロック装置。
2. 前記ばね部材（１１）はディスクばねであることを特徴とする請求項１に記載のディストリビュータ・ブロック装置。
3. 前記ばね部材（１１）は少なくとも０．４mmのたわみで少なくとも２トンの力を発揮することを特徴とする請求項１に記載のディストリビュータ・ブロック装置。
4. 当該装置は２つのブロック部（６、７）を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のディストリビュータ・ブロック装置。
5. 前記ブロック部（６、７）は相互に別個に加熱することができることを特徴とする請求項４に記載のディストリビュータ・ブロック装置。
6. 前記中間部材（９）は熱伝導率の低い材料で形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載のディストリビュータ・ブロック装置。
7. 前記中間部材（９）は突部により前記ブロック部（６、７）間のニードル（１７）に対して対称的に配置されることを特徴とする請求項６に記載のディストリビュータ・ブロック装置。
8. 前記支持部材（１０）は熱伝導率の低い材料で形成されることを特徴とする請求項１に記載のディストリビュータ・ブロック装置。
9. 前記支持部材（１０）は突部により前記ブロック（７）と前記ヘッド・プレート（２）との間のニードル（１７）に対して対称的に配置されることを特徴とする請求項８に記載のディストリビュータ・ブロック装置。
10. 当該装置は４８又はこれ以上の湯口ノズル（３）を備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項記載のディストリビュータ・ブロック装置。

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