JP4441567B2

JP4441567B2 - 射出成形機のスピゴット式シューティングポットピストン

Info

Publication number: JP4441567B2
Application number: JP2007518420A
Authority: JP
Inventors: ボウティ，アブデスラム
Original assignee: Husky Injection Molding Systems Ltd
Current assignee: Husky Injection Molding Systems Ltd
Priority date: 2004-06-30
Filing date: 2005-06-02
Publication date: 2010-03-31
Anticipated expiration: 2025-06-02
Also published as: KR20070037626A; US20060003039A1; JP2008504149A; AU2005259775A1; TW200615120A; TWI264368B; KR100822128B1; AU2005259775B2; CN1976796A; CA2567531C; EP1763426A1; EP1763426B1; CN100471650C; CA2567531A1; WO2006002514A1; EP1763426A4; US7156634B2; ATE556832T1

Description

本発明は、射出成形機の共射出ホットランナアセンブリのシューティングポットシリンダの本体内に組み込まれるスピゴット式シューティングポットピストンに関する。

［発明の背景］
共射出成形は通常、積層壁構造を有する多層プラスチック包装品の成形に使用される。各層は通常、単一ノズル構造内の異なる環状通路又は円形通路を通過し、各層は部分的に、同じゲートを通って順次射出される。共射出ホットランナシステムによっては、１つのプラスチック樹脂材料を計量して、成形サイクルにおいて多数個取り金型の各キャビティに正確な分量のその樹脂が収容されるようにするシューティングポットを備えるものがある。設計構成によっては、逆止弁を使用して、シューティングポットがノズルを通して樹脂を排出するときに樹脂の逆流を防ぐものがある。

Schadに付与された米国特許第４，７１７，３２４号には、回転弁を使用して逆流を防ぐシューティングポットを備える共射出ホットランナシステムが教示されている。Krishnakumarに付与された米国特許第４，７１０，１１８号に開示されている逆止弁が、漏れ問題の低減、コスト低減、及び金型内のスペース節減に関して回転弁よりも好ましいであろう。

多くの場合、このような逆止弁はプラスチック樹脂で塞がれるか、又は詰まり、金型の正常動作を妨げる。特に、逆止弁の移動要素（通常、ボール等）が、劣化し部分的に固化した樹脂片、異物、又は炭化した樹脂を拾い、これが接着剤のように作用して移動要素が開位置又は部分的開位置の状態で逆止弁チャンバ壁に貼り付く恐れがある。これは樹脂を溶融物入口チャネルに逆流させ、金型中に射出されるショット量を少なくさせ、結果として欠陥パーツが生成されることになる。移動要素の変形、樹脂中の粒子、不適当な射出圧力等、移動要素が開位置の状態で貼り付く他の原因もあり得る。さらに、ボールの周囲の樹脂の流れは多くの場合、ボールを変位させるのに十分な圧力を発生しない。この機能不全は、射出中に逆止弁ボールの移動を妨げる恐れがある。したがって、逆止弁の閉塞問題は依然として未解決のままである。

［発明の概要］
本発明の利点は、逆止弁が機械的に作動して適宜動作を保証するシューティングポット方法及び装置を提供することである。

本発明の第１の態様によれば、共射出ノズルを有する共射出ホットランナに設置されるように構成される射出成形シューティングポットのための構造及び／又はステップの独自の組み合わせであって、共射出ノズルが同じゲートで終わる少なくとも２つの溶融物チャネルを有する、射出成形シューティングポットのための構造及び／又はステップの独自の組み合わせが提供される。好ましくは、射出成形シューティングポットは、近位端及び遠位端を有するシューティングポットピストンを備える。シューティングポットピストン延長部がシューティングポットピストンの遠位端に配置され、シューティングポットピストンの排出サイクル中に逆止弁移動要素を押し出すように構成される。

本発明の第２の態様によれば、同じゲートで終わる少なくとも２つの溶融物チャネルを有する共射出ノズルに結合されるように構成される射出成形ホットランナアセンブリのための構造及び／又はステップの独自の組み合わせが提供される。好ましくは、ホットランナアセンブリは溶融物入口チャネル及び溶融物出口チャネルを備える。シューティングポットアセンブリは、溶融物入口チャネルと溶融物出口チャネルとの間に配置される。シューティングポットアセンブリは好ましくは、シューティングポットシリンダ及びシューティングポットピストンを備える。逆止弁がシューティングポットシリンダ内に、シューティングポットシリンダにすぐに隣接して配置され、逆止弁は可動閉鎖物を備える。延長部がシューティングポットピストンの遠位端に配置され、シューティングポットピストンの射出動作中に逆止弁閉鎖物に接触して移動させるように構成される。

本発明の第３の態様によれば、金型キャビティ及び溶融物を金型キャビティ中に射出するように構成されるノズルを有する射出成形機のための構造及び／又はステップの独自の組み合わせが提供される。溶融物出口チャネルが溶融物をノズルに運ぶように構成される。シューティングポットシリンダが、シューティングポットピストンが起動されると溶融物を溶融物出口チャネルに排出するように構成され、シューティングポットピストンはシューティングポットシリンダ内に設けられる。溶融物入口チャネルが、溶融物をシューティングポットシリンダに運ぶように構成される。逆止弁が溶融物入口チャネルと溶融物出口チャネルとの間に配置され、逆止弁は逆止弁閉鎖物を備える。延長部がシューティングポットシリンダの遠位端に配置され、シューティングポットピストンの射出動作中に逆止弁閉鎖物に接触して移動させるように構成される。

本発明の第３の態様によれば、金型キャビティ及び溶融物を金型キャビティ中に噴射するように構成されるように構成され、同じゲートで終わる少なくとも２つの溶融物チャネルを有する共射出ノズルを備える射出成形用金型のためのステップの独自の組み合わせが提供される。溶融物出口チャネルが、溶融物をノズルに運ぶように構成される。シューティングポットシリンダが、シューティングポットピストンが作動すると溶融物を溶融物出口チャネルに排出するように構成される。溶融物入口チャネルが溶融物をシューティングポットシリンダに運ぶように構成され、逆止弁が溶融物入口チャネルと溶融物出口チャネルとの間に配置され、逆止弁は逆止弁閉鎖物を備える。延長部がシューティングポットピストンの遠位端に配置され、シューティングポットピストンの射出動作中に逆止弁閉鎖物に接触して移動させるように構成される。

本発明の現時点で好ましい特徴の例示的な実施形態について添付図面を参照しつつこれより説明する。

［好ましい実施形態の詳細な説明］
１．導入
本発明について、スピゴット式シューティングポットピストンがプラスチック樹脂多層共射出成形機において逆止弁と共に使用されるいくつかの実施形態に関連してこれより説明する。

図１は、共射出ホットランナアセンブリの一部を示す。シューティングポットアセンブリ１０は、「Ｃ」樹脂ホットランナマニホルド１１に取り付けられて示される。これは、シューティングポットシリンダ１２、シューティングポットピストン１３、ボール逆止弁１４、プラグ１５、及びシール１６を備える。好ましくは、逆止弁アセンブリ（ボール１４及び逆止弁チャンバ２９を含む）は、シューティングポットシリンダ１２内に全体的又は部分的に（一体的に）配置されるか、又はシューティングポットシリンダ１２に隣接して配置される。樹脂は、溶融物入口チャネル１７を介してシューティングポットシリンダ１２に供給され、溶融物出口チャネル１９を介して、ノズルアセンブリ９への途中でシューティングポットを離れる。

逆止弁１４を使用して、計量時に溶融物入口チャネル１７からシューティングポットシリンダ１２への樹脂の流れを制御し、射出中にシューティングポットシリンダ１２からノズル９への樹脂の流れを制御する。上述したように、場合によっては、逆止弁閉鎖物（たとえば、ボール）１４が詰まる、又は開位置の状態で貼り付き、閉位置に戻らず、したがってシューティングポットピストン１３が進んでシューティングポットシリンダ１２の内容物を排出するときに、逆止弁１４が即座に閉じず、それによってホットランナマニホルド１１の溶融物入口チャネル１７への樹脂の逆流を許す。結果として、減量された樹脂が金型キャビティ中に射出されることになり、不適当な計量ひいては欠陥成形パーツに繋がる。

２．第１の実施形態
図２及び図３は、本発明による第１の実施形態を示す。特に、短い円柱形状のスピゴット延長部（又は押し出し構造）２０が、近位端に対向して、円柱形シューティングポットピストン１３の遠位端に同軸上に配置される。スピゴット延長部２０は好ましくは、シューティングポットピストン１３と一個片の（一体の）構造であるが、シューティングポットピストン１３の遠位端にボルト留め、接着、ハンダ付け、又はその他の様式で固定される異なる材料であってもよい。好ましくは、スピゴット延長部２０は、シューティングポットピストン１３よりも縦方向に短く、且つシューティングポットピストン１３よりも小さな外径を有する円柱形形状を有する。スピゴット延長部２０の外径は、シリンダから逆止弁チャンバ（ボール筐体）２９に遷移チャネル２２内を自在に通過できるようなものである。軸方向溝２１が設けられて、スピゴットが遷移チャネル２２に入るときに樹脂が逆流できるようにする。好ましくは、スピゴット延長部２０は、逆止弁ボール１４よりも小さな外径を有する。一例として、シューティングポットピストン１３及びスピゴット延長部２０はＨ−１３鋼で作られる一体個片である。シューティングポットピストンは７０ｍｍ長であり、外径は１０ｍｍである。スピゴット延長部２０は６ｍｍ長であり、外径は４ｍｍである。もちろん、シューティングポットピストン１３及びスピゴット延長部２０の形状、サイズ、及び寸法は、成形されている材料及び採用される成形方法に応じて変わり得る。

動作に際して、逆止弁の移動要素（ボール１４）を各射出サイクルの終わりに向けて機械的に押し出し、それによって移動要素の詰まり又は貼り付きを低減し、且つ／又は防ぐことができる。各サイクルにおいて、シューティングポットピストンがシューティングポットシリンダ１２を下方に進むと、ボール１４が流れる溶融物の力によってまだ移動していない場合にスピゴット延長部２０がボール１４を移動させる。スピゴット延長部２０は、シューティングポットピストン１３よりも小さな外径を有するため、シューティングポットピストンが前進すると、樹脂溶融物がスピゴット延長部２０の周囲を流れて溶融物出口チャネル１９中に流れることができる。縦軸方向に延在するスロット又はチャネル２１により、延長部２０が逆止弁チャンバ２９の開口２２に入る際に溶融物がシューティングポットに流入又はシューティングポットから流出するときに溶融物を両側に沿って自由に流すことができる。スピゴット延長部２０の長さは、排出サイクルが完全に終わる前に物理的に移動して、次のサイクル中に溶融物入口チャネル１７に逆流する溶融物が最小になるように設計される。

３．第２の実施形態
図４は、逆止弁移動要素が、成形加工されたインサート３０を含む代替の実施形態を示す。成形加工されたインサート３０は、円錐形形状の遠位端を有し、それによって、流入してくる溶融物を逆止弁チャンバ３３中に逆止弁ボールの表面の場合より容易に流れるようにする。好ましくは、成形加工されたインサート３０は、流入してくる樹脂に成形加工されたインサート３０を通って流すのに十分な深さであるが、ピストン３２の射出ストローク中の逆流を防ぐのに十分浅いサイドスロット３１を有する。たとえば、成形加工されたインサート３０及びそのスロット３１の寸法は９ｍｍ長、８ｍｍ径、スロット深さ１ｍｍである。

４．結論
したがって、説明したのは、射出成形機のシューティングポットの逆止弁の詰まり又は遮蔽を低減し、且つ／又はなくす方法及び装置である。

添付図面において概略的に示す、又はブロックで示す個々の部品はすべて、射出成形分野において既知であり、それぞれの特定の構造及び動作は本発明の動作及び本発明を実施する最良の形態にとって重要ではない。

本発明を、現時点で好ましい実施形態であると考えられるものに関して説明したが、本発明は、開示される実施形態に限定されないことを理解されたい。これとは対照的に、本発明は、添付の特許請求の範囲の精神及び範囲内に含まれる各種の変更及び等価構成を包含することが意図される。添付の特許請求の範囲は、このような変更並びに等価の構造及び機能をすべて包含するように最も広い解釈に従うべきである。

本発明の第１の実施形態による共射出ホットランナアセンブリの一部の概略図である。図１に示すシューティングポットアセンブリの一部の詳細図を含み、本発明の第１の実施形態による逆止弁を示す。図１に示すシューティングポットアセンブリの一部の斜視図を含み、本発明の第１の実施形態による逆止弁を示す。本発明の第２の実施形態によるシューティングポットアセンブリの一部の詳細図である。

Claims

共射出ノズルアセンブリ（９）と共に共射出ホットランナマニホルド（１１）に設置されるように構成される射出成形シューティングポットアセンブリ（１０）であって、該共射出ノズルアセンブリは同じゲートで終わる少なくとも２つの溶融物チャネルを有し、該射出成形シューティングポットアセンブリ（１０）は、
溶融物を排出する側の排出側端及び該排出側端と対向する他端を有するシューティングポットピストン（１３）と、
該シューティングポットピストン（１３）の該排出側端に配置され、該シューティングポットピストン（１３）の排出サイクル中に逆止弁移動要素（１４）を押し出すように構成されるシューティングポットピストン延長部（２０）と
を有する、射出成形シューティングポットアセンブリ（１０）。
該シューティングポットピストン延長部（２０）は該シューティングポットピストン（１３）と一体的に形成される、請求項１に記載の射出成形シューティングポットアセンブリ（１０）。
該シューティングポットピストン延長部（２０）は、（ｉ）該シューティングポットピストン（１３）よりも短い長さ、及び（ｉｉ）該シューティングポットピストン（１３）よりも小さい外径を有する、請求項１に記載の射出成形シューティングポットアセンブリ（１０）。
該シューティングポットピストン延長部（２０）は、外表面に形成され、溶融物流入サイクル中に溶融物を通して移動させるように構成される少なくとも１つの縦方向に延在するスロット（２１）を有する、請求項１に記載の射出成形シューティングポットアセンブリ（１０）。
該逆止弁移動要素（１４）をさらに備える、請求項１に記載の射出成形シューティングポットアセンブリ（１０）。
前記シューティングポットピストン（１３）は、プラスチック樹脂共射出ホットランナ内に配置されるように構成される、請求項１に記載の射出成形シューティングポットアセンブリ（１０）。
同じゲートで終わる少なくとも２つの溶融物チャネルを有する共射出ノズルアセンブリ（９）に結合されるように構成される射出成形ホットランナアセンブリであって、
溶融物入口チャネル（１７）と、
溶融物出口チャネル（１９）と、
該溶融物入口チャネル（１７）と該溶融物出口チャネル（１９）との間に配置され、シューティングポットシリンダ（１２）及びシューティングポットピストン（１３）を備えるシューティングポットアセンブリ（１０）と、
該シューティングポットシリンダ（１２）内、又は該シューティングポットシリンダ（１２）に隣接して配置され、逆止弁閉鎖物（１４）を備える逆止弁と、
該シューティングポットピストン（１３）の溶融物を排出する側の排出側端に配置され、該シューティングポットピストン（１３）の射出動作中に該逆止弁閉鎖物（１４）に接触して移動させるように構成される延長部（２０）と
を備える、射出成形ホットランナアセンブリ。
該延長部（２０）は、（ｉ）該シューティングポットピストン（１３）よりも短い長さ、及び（ｉｉ）該シューティングポットピストン（１３）よりも小さい外径を有する、請求項７に記載の射出成形ホットランナアセンブリ。
該逆止弁閉鎖物（１４）はボールである、請求項７に記載の射出成形ホットランナアセンブリ。
該逆止弁閉鎖物（１４）は、（ｉ）該溶融物入口チャネル（１７）に面するように配置される円錐形の端部、及び（ｉｉ）その外表面に縦方向に配置される少なくとも１つのスロット（３１）、を有するように成形加工されたインサート（３０）である、請求項７に記載の射出成形ホットランナアセンブリ。
該少なくとも１つのスロット（３１）は、（ｉ）流入してくる溶融物に該スロット（３１）を通過させ、且つ（ｉｉ）該シューティングポットピストン（１３）の射出動作中に溶融物の逆流を防ぐように構成される、請求項１０に記載の射出成形ホットランナアセンブリ。
該延長部（２０）は該逆止弁閉鎖物（１４）よりも小さな外径を有する、請求項７に記載の射出成形ホットランナアセンブリ。
該延長部（２０）は、その外表面に形成され、溶融物流入サイクル中に溶融物を通して移動させるように構成される少なくとも１つの縦方向に延在するスロット（２１）を有する、請求項７に記載の射出成形ホットランナアセンブリ。
第２の溶融物入口チャネルと、
第２の溶融物出口チャネルと、
該第２の溶融物入口チャネルと該第２の溶融物出口チャネルとの間に配置され、第２のシューティングポットシリンダ及び第２のシューティングポットピストンを含む第２のシューティングポットアセンブリと、
該第２のシューティングポットシリンダ内、又は該第２のシューティングポットシリンダに隣接して配置され、第２の可動閉鎖物を備える第２の逆止弁と、
該第２のシューティングポットピストンの溶融物を排出する側の排出側端に配置され、該第２のシューティングポットピストンの射出動作中に該第２の逆止弁閉鎖物に接触して移動させるように構成される第２の延長部と
をさらに備える、請求項７に記載の射出成形ホットランナアセンブリ。
射出成形用金型であって、
金型キャビティと、
溶融物を該金型キャビティ中に射出するように構成される共射出ノズルであって、同じゲートで終わる少なくとも２つの溶融物チャネルを有する共射出ノズル（９）と、
溶融物を該ノズル（９）に運ぶように構成される溶融物出口チャネル（１９）と、
シューティングポットピストン（１３）と、
該シューティングポットピストンが作動すると、溶融物を該溶融物出口チャネル（１９）に排出するように構成されるシューティングポットシリンダ（１２）と、
溶融物を該シューティングポットシリンダ（１２）に運ぶように構成される溶融物入口チャネル（１７）と、
該溶融物入口チャネル（１７）と該溶融物出口チャネル（１９）との間に配置され、逆止弁閉鎖物（１４）を有する逆止弁と、
該シューティングポットピストン（１３）の溶融物を排出する側の排出側端に配置され、該シューティングポットピストン（１３）の射出動作中に該逆止弁閉鎖物（１４）に接触して移動させるように構成される延長部（２０）と
を備える、射出成形用金型。
該延長部（２０）は該シューティングポットピストン（１３）と一体的に形成される、請求項１５に記載の射出成形用金型。
該延長部（２０）は、（ｉ）該シューティングポットピストン（１３）よりも短い長さ、及び（ｉｉ）該シューティングポットピストン（１３）よりも小さい外径を有する、請求項１５に記載の射出成形金型。
該延長部（２０）は、外表面に形成され、溶融物流入サイクル中に溶融物を通して移動させるように構成される少なくとも１つの縦方向に延在するスロット（２１）を有する、請求項１５に記載の射出成形金型。
共射出ノズルアセンブリ（９）と共に共射出ホットランナマニホルド（１１）に設置されるように構成される射出成形シューティングポットアセンブリ（１０）であって、該共射出ノズルアセンブリ（９）は同じゲートで終わる少なくとも２つの溶融物チャネルを有し、該射出成形シューティングポットアセンブリ（１０）は、
該共射出ホットランナマニホルド（１１）内に少なくとも部分的に配置されるように構成されるシューティングポットシリンダ（１２）と、
該シューティングポットシリンダ（１２）内に配置されるシューティングポットピストン（１３）と、
該シューティングポットシリンダ（１２）と流体連通する逆止弁チャンバ（２９）と、
該逆止弁チャンバ（２９）内に配置される逆止弁閉鎖物（１４）と、
該シューティングポットピストン（１３）の溶融物を排出する側の排出側端に配置されて、該シューティングポットピストン（１３）の射出動作中に該逆止弁閉鎖物（１４）に接触して移動させる押し出し構造（２０）と
を備える、射出成形シューティングポットアセンブリ（１０）。
共射出ノズルアセンブリ（９）をと共に共射出ホットランナマニホルド（１１）に設置されるように構成される射出成形シューティングポットアセンブリ（１０）であって、該共射出ノズルアセンブリ（９）は同じゲートで終わる少なくとも２つの溶融物チャネルを有し、該射出成形シューティングポットアセンブリ（１０）は、
シューティングポットシリンダ（１２）と、
該シューティングポットシリンダ（１２）と一体的に、又は該シューティングポットシリンダ（１２）に隣接して配置される逆止弁チャンバ（２９）内で移動するように構成される逆止弁閉鎖物（１４）と、
該シューティングポットシリンダ（１２）内に配置され、溶融物を該シューティングポットシリンダ（１２）から溶融物出口チャネル（１９）及び該共射出ノズルアセンブリ（９）を通して金型キャビティ中に排出するように構成されるシューティングポットピストン（１３）と、
該シューティングポットピストン（１３）の溶融物を排出する側の排出側端に配置され、該溶融物の排出中に該逆止弁閉鎖物（１４）に接触して移動させる延長部（２０）と
を備える、射出成形シューティングポットアセンブリ（１０）。