JPH04276413A - 射出成形熱バルブゲート装置 - Google Patents

射出成形熱バルブゲート装置

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JPH04276413A
JPH04276413A JP3332245A JP33224591A JPH04276413A JP H04276413 A JPH04276413 A JP H04276413A JP 3332245 A JP3332245 A JP 3332245A JP 33224591 A JP33224591 A JP 33224591A JP H04276413 A JPH04276413 A JP H04276413A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般に射出成形、とくに
共通のマニホルドと各ゲートに通ずるノズルとの間に取
付けられた溶融物分配板を有する二つ以上の溶融物源か
ら溶融物を同時射出する多キャビテイ熱ゲート式射出成
形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一種類以上の溶融物の同時射出は、１９
７５年６月１５日に特許されたハニング（Ｈａｎｎｉｎ
ｇ）の米国特許第　３，８９４，８２３号、１９８３年
２月２５日に特許されたヘール（Ｈｅｈｌ）の同第　４
，３７３，８８６号、１９８７年４月１４日に特許され
たオゼキ（Ｏｚｅｋｉ）他の同第　４，６５７，４９６
号および１９８８年１月５日に特許されたシャド（Ｓｃ
ｈａｄ）他の同第　４，７１７，３２４号に示されたよ
うに公知である。キャビテイ形成挿入片を加熱冷却する
熱ゲート装置は“キャビテイ形成挿入板に別の加熱要素
を有する射出成形装置”と称する１９９０年１１月１９
日出願のカナダ国特許出願第　２，０３０，２８７号に
示されたようにノズルから分離している。
【０００３】上記同時射出装置はそれぞれ単一通路のみ
を有する溶融物通路を備え、本出願人の“多要素射出成
形部品の製法および多キャビテイ射出成形装置”と称す
るドイツ国特許出願Ｐ４０　３２４９９．０号、“多要
素射出成形部品の製法および多キャビテイ射出成形装置
”と称する同Ｐ４０　３２５００，８号、“射出ノズル
”と称する同Ｐ４０３２５０９．１号および“射出成形
装置用射出ノズルおよびその製法”と称する同Ｐ４０３
２５０９．１号（以上すべて１９９０年１０月１２日の
出願）には、各ノズルの一対の離れた通路を通って延び
る外側通路を有する弁ゲート式同時射出成形装置が示さ
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、多量の
材料を熱的に開閉するため、高温キャビテイ形成挿入片
を各ノズルから分離すること、各外側通路は二つ以上の
通路を有することが好ましい。しかし、この際、平衡し
た溶融物の流れを維持すること、死点を回避すること、
および剪断応力を最少にすることが必要である。
【０００５】したがつて、本発明の目的は、溶融物分配
板を有し外側溶融物通路が別の高温キャビテイ形成挿入
片内に各ノズルを通ってゲートまで延びる四つの半径方
向に離れた通路を備えるようにした熱ゲート式射出成形
装置を提供することにより、少なくとも部分的に従来技
術の欠点を解決することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、本発明の一特
徴によれば、前面を有する共通のマニホルドと隣接する
高温キャビテイ形成挿入片の間に取付けられた背面を有
し、キャビテイ形成挿入片がキャビテイの一つに通ずる
中央ゲートを有する高温ノズル、マニホルド内で分岐し
て各ノズルおよび隣接するキャビテイ形成挿入片の中央
溶融物孔を通って隣接するキャビテイ形成挿入板のゲー
トまで延びる第１溶融物源からの第１溶融物通路、マニ
ホルド内で分岐して各ノズルおよび隣接するキャビテイ
形成挿入片の漏斗状導管の四つの溶融物通路を通って延
びる第２溶融物通路を有し、各ノズルの四つの溶融物通
路は中央溶融物孔に平行にかつその周りに半径方向に離
れて延び、隣接するキャビテイ形成挿入片の漏斗状溶融
物導管は中央溶融物孔の周りに延びかつ内方にテーパ付
きでゲートに隣接する中央溶融物孔に合流し、溶融物分
配板は各ノズルと共通のマニホルドとの間に取付けられ
、分配板はマニホルドの前面に接触する背面およびノズ
ルの背面に接触する前面を有し、溶融物分配板はマニホ
ルドの第１溶融物通路からノズルの中央溶融物孔まで貫
通して延びる中央孔を有し、溶融物分配板は背面から前
面まで貫通する中央孔の周りに離れた二つの孔を有し、
分配板の背面およびマニホルドの前面は対応する湾曲溝
を有し該湾曲溝はマニホルド内の第２溶融物通路から分
配板を通って延びる二つの離れた孔に分岐する溶融物導
管を形成し、分配板の前面およびノズルの背面は二つの
溶融物導管を形成するそれぞれ二つの湾曲した対応する
溝を有し、各溶融物導管は分配板を通る一つの孔からノ
ズルの溶融物通路の二つに分岐している、第１および第
２の溶融物源からうけ入れた高圧溶融物を同時射出する
射出成形熱ゲート装置が提供される。
【０００７】
【実施例】まず図１および２を参照すると、それらには
多数の高温ノズル１０を有する熱ゲート式多キャビテイ
同時射出成形装置が示され、ノズル１０はそれぞれキャ
ビテイ形成挿入片１４と共通の長いマニホルド１６との
間のマニホルド保持板１２にうけ入れられている。図１
に示すように、キャビテイ挿入片１４は、その後端１８
をキャビテイ挿入片保持板２２によってノズル１０の前
端２０に接触して所定位置に固定されている。キャビテ
イ挿入片保持板２２はボルト２４によって所定位置に保
持され、ボルト２４はマニホルド保持板１２を通って背
板２６まで延びている。
【０００８】下記に詳細に記載するように、溶融物分配
板２８はマニホルド１６と各ノズル１０の背面３０との
間にボルト３２によって取付けられている。マニホルド
１６は１９８７年８月２５日に特許された本出願人の米
国特許第　４，６８８，６２２号明細書に記載されたよ
うに一体に鋳込まれた加熱要素３４によって加熱される
。マニホルド１６はマニホルド保持板１２と背板２６と
の間に中央位置決めリンク３６および多数のスペーサリ
ング３８によって固設されている。マニホルド保持板１
２および背板２６は冷却水を冷却導管４０を通して給送
することにより冷却される。位置決めリング３６は高温
マニホルド１６と低温マニホルド保持板１２との間に断
熱空間４２を形成している。スペーサリング３８は高温
マニホルド１６と低温背板２６との間に別の断熱空間を
形成している。
【０００９】この実施例において、マニホルド１６は溶
融物を第１の入口４８において成形機（図示なし）のシ
リンダの一つから溶融物を受け入れる第１または内部溶
融物通路４６を有する。第１溶融物通路４６はマニホル
ド１６内において分岐し各溶融物分配板２８の真中、ノ
ズル１０およびキャビテイ形成挿入片１４を通ってキャ
ビテイ５２に通ずるゲート５０に達している。マニホル
ド１６は、また第２の入口５６において成形機の別のシ
リンダから溶融物をうけ入れる第２の外側溶融物通路５
４を有する。第２溶融物通路５４はマニホルド１６内に
おいて分岐し、下記に一層詳細に記載するように、各溶
融物分配板２８、ノズル１０およびキャビテイ形成挿入
片１４を通ってゲート５０に達している。
【００１０】図２に示すように、ノズル１０はそれぞれ
一体の電気絶縁加熱要素５８によって加熱され、加熱要
素５８はらせん部分６０および外方に外部端子６４まで
延びる端部６２を有する。高温ノズル１０は外側カラー
部分６６によって位置決めされ、外側カラー部分６６は
隣接するキャビテイ形成挿入片１４の後端１８の対応す
る円形座６８に受け入れられている。カラー部分６６は
加熱要素５８のらせん部分６０の周りに延びる空気間隙
７０を形成し、また別の断熱空気間隙７２がノズル１０
の周りに形成され周囲の低温マニホルド保持板１２への
熱損失を減少している。ノズル１０はそれぞれ加熱要素
５８のらせん部分６０付近の作用温度を監視するため内
方に延びるサーモカツプルを有する。
【００１１】ノズル１０は中空テーパ付きノーズ部分７
６を有し、ノーズ部分７６は前方中央に隣接するキャビ
テイ形成挿入片１４内に延びている。中央孔７８はノー
ズ部分７６を通って延び、中央孔７８はキャビテイ５２
へのゲート５０に隣接する口８０まで内方にテーパ付き
である。中央孔７８は高圧溶融物をゲート５０に輸送す
る第１または内部溶融物通路４６の一部を構成している
。ノズル１０はまた中央孔７８の周りに半径方向に離れ
た四つの溶融物通路８２を有する。これら四つの溶融物
通路８２は第２の外側溶融物通路５４の一部を構成し、
下記に一層詳細に記載するように、溶融物分配板２８を
通っている。
【００１２】またキャビテイ形成挿入片１４はそれぞれ
、上記カナダ国特許出願第　２，０３０，２８７　号に
記載されたような一体の電気絶縁加熱装置を有する。加
熱要素８４はコイル状内部８６および外部端子９０まで
延びる外側端部８８を有する。外側端部８８は全体的に
均一な円形断面を有し、一方、コイル状内部８６は全体
的に均一な矩形横断面を有する。本出願人の“孔の付近
にテーパ付き加熱要素を有する射出成形ノズル”と称す
る１９９０年１１月１９日出願のカナダ国特許出願第　
２，０３０，　２８６　号に詳細に記載されたように、
内部８６は加熱要素の一部をコイル状にし、ついでそれ
をテーパ付きダイの開口に押込むことによって製造され
る。しかして矩形断面を備えた隣接するカラー９２はテ
ーパ付き内面９４を形成している。キャビテイ形成挿入
片１４は後端１８からゲート５０まで貫通するテーパ付
き中央開口９６を有する。開口９６は隣接するノズル１
０のノーズ部分７６をうけ入れ、開口９６はノズル１０
のノーズ部分７６と開口９６の内周面　１００の間に漏
斗状溶融物導管９８を形成する。この漏斗状溶融物導管
９８は第２のまたは外側溶融物通路５４の一部を形成し
、ノーズ部分７６の周りに延びてゲート５０の付近で第
１の溶融物通路４６に合流している。ゲート付近のこの
区域において、開口９６の内周面１００は加熱要素８４
の隣接するコイル９２のテーパ付き内面９４によって形
成されている。図４に最も良く示されたように、キャビ
テイ形成挿入片１４の漏斗状溶融物導管９８は四つのら
せん状入口１０２を有し、各入口は隣接するノズル１０
の四つの離れた溶融物通路８２の一つと整合している。 これは流入する高圧溶融物に旋回運動をさせ、漏斗状溶
融物導管９８および型内部の溶融物流線に死点が生ずる
のを防止する。またキャビテイ形成挿入片１４は加熱要
素８４付近の作用温度を監視するためサーモカツプル１
０４を有する。キャビテイ形成挿入片１４はそれと周囲
の保持板２２との間に延びる冷却通路１０６を通って冷
却水を給送することにより冷却される。
【００１３】冷却通路１０６は、加熱要素８４の内部８
６付近に内方に延びる、多数のパイ型部分１０８を有す
る。Ｏ−リング１１０はキャビテイ形成挿入片１４と周
囲のキャビテイ挿入片保持板２２との間の周囲に延び冷
却水の漏洩を防止している。キャビテイ形成挿入片１４
は多数の環状空気断熱リング１１２を有し、空気断熱リ
ング１１２は加熱要素８４の内部と冷却通炉路１０６の
パイ型部分１０８との間の所要の断熱パターンを形成し
ている。
【００１４】キャビテイ５０はそれぞれキャビテイ形成
挿入片１４と隣接するコア挿入片１１４との間に所要の
形状および大きさに形成されている。コア挿入片１１４
は中央冷却管１１６を通って流れる冷却水によって冷却
される。離型板１２０は離型リング１２４をコア挿入片
１１４のテーパ付き部分１２６の周りに固定している。 ここで、とくに図２および３を参照して溶融物分配板２
８について一層詳細に説明する。溶融物分配板２８はそ
れぞれマニホルド１６の前面１３０とノズル１０の一つ
の背面３０との間に取付けられている。溶融物分配板２
８は中央孔１３２を有し、中央孔１３２はそこを貫通し
てノズル１０を通る中央孔７８と整合する第１溶融物通
路４６の一部を形成する。一対の離れた孔１３４は溶融
物分配板２８を通ってその背面１３６からその前面１３
８まで延びている。分配板２８の背面１３６およびマニ
ホルド１６の前面１３０は湾曲した溶融物導管１４４を
形成する対応する湾曲溝１４０，１４２を有する。この
導管はマニホルド１６の第２の溶融物通路５４から溶融
物分配板２８を通って延びる二つの離れた孔１３４に分
岐している。同様に、分配板２８の前面１３８と隣接す
るノズル１０の背面３０は湾曲した二つの溶融物導管１
５０を形成するそれぞれ二つの湾曲した対応する溝１４
６，１４８を有する。これら導管１５０はそれぞれ分配
板２８を通る離れた孔の一方１３４からノズル１０を通
って延びる四つの溶融物通路８２の二つに分岐している
。しかして、第２のまたは外側溶融物通路５４は四つの
部分に分割された溶融物をゲート５０の周りの四つの部
分に均一に分配する。溝１４０，１４２，１４６，１４
８および離れた孔１３４はすべて鋭い端部なしに作られ
それらの中を通過する溶融物の剪断応力を最少にしてい
る。
【００１５】使用の際、装置は図１に示されたように組
立てられ、電力がマニホルド１６の加熱要素３４、ノズ
ル１０の加熱要素５８およびキャビテイ形成挿入片１４
の加熱要素８４に供給され、それらを所定の作用温度に
加熱する。高圧溶融物は成形機（図示なし）から入口４
８，５６を通ってマニホルド１６の第１および第２の溶
融物通路４６，５４に所定の作用サイクルに従って射出
される。温度式または温度助成開閉を実施するため、キ
ャビテイ形成挿入片１４の加熱要素８４に対する動力は
溶融物射出圧力に対応して制御される。高圧溶融物は各
溶融物分配板２８、各ノズル１０および各キャビテイ形
成挿入片１４を通ってゲート５０まで延びる溶融物通路
４６，５４を通って同時に射出され、キャビテイ５２を
充填する。図５は本発明装置を使用して同時に射出され
た通常の成形されたコンテナカツプ１５２を示している
。これから理解しうるように、キャツプ１５２はナイロ
ンのような内側遮断材料１５４およびポリプロピレンの
ような外側材料１５６を有する。内側材料１５４は第１
または内側溶融物通路４６を通って射出され、一方外側
材料１５６は第２または外側通路５４を通ってその周り
に射出される。第２外側通路５４が各ノズル１０を通っ
て四つの溶融物通路に分岐し、ついで各キヤビテイ形成
挿入片１４のテーパ付き漏斗状導管９８を通って延びて
いるため、外側材料１５６は確実に内側材料１５４の周
りに均一に分配される。
【００１６】キャビテイ５０が充填された後、射出圧力
は瞬間的にピークにされついで釈放される。短い冷却期
間の後、型は分割線１５８に沿って開放され成形された
製品を排出する。加熱要素８４に対する動力は保持圧力
の終了直後停止される。ゲートおよびキャビテイ区域の
熱は冷却通路１０６を通って流れる水によって迅速に消
失しゲート５０は固化して確実に停止する。型の開放工
程が開始された直後、動力は加熱要素８４に再び供給さ
れる。そこでゲート５０内の固化した溶融物は迅速に加
熱され、それらは型が閉鎖された後、溶融物射出圧力が
再び加えられるとき直ちに開放する。このサイクルは成
型される部品が許す限りできるだけ迅速に連続して繰返
される。
【００１７】本発明の第２実施例を図６を参照して説明
する。この実施例の多くの要素は第１実施例の要素と同
じであり、両方の実施例に共通の部品は同じ符号を使用
して説明する。図示するように、この実施例において、
ノズル１０およびキヤビテイ形成挿入片１４の構造は、
固定ピン１６０第１溶融物通路４６の一部の真中を通っ
て各中央孔７８に延びていることを除いて、上記実施例
と同じである。ピン１６０はスペーサリング３８のキャ
ツプ１６４によって固定されたヘッド１６２およびノズ
ル１０のテーパ付きノーズ部分７６の口８０の側まで延
びる鋭い先端１６６を有する。この実施例において、二
つのマニホルド１６８，１７０および三つの異なった溶
融物を同時に射出するため成形機の第３の射出シリンダ
から溶融物を受け入れる第３の溶融物通路１７２が設け
られている。この装置は、例えば、図５に示された内側
および外側材料１５４，１５６の間に接着剤溶融物の薄
層を供給するため使用される。
【００１８】第１溶融物通路４６は後方マニホルド１６
８を通って延び第２溶融物通路５４は前方マニホルド１
７０を通って延びている。異なったマニホルドおよび固
定されたピン１６０にあることを除いて、これらは上記
と本質的に同じであり、説明を繰り返す必要はない。し
かしながら、第３溶融物通路１７２は、第１および第２
溶融物通路４６，５４の間の後方マニホルド１６８にお
いて、二つのマニホルド１６８および１７０間の空気間
隙１７６に着座する溶融物ブツシュ１７４に分岐してい
る。図示のように、溶融物ブツシュ１７４はそれぞれ第
１溶融物通路４６および固定されたピン１６０が延びる
中央孔１７８を有する。第３溶融物通路１７２は環状溶
融物導管１８０に通じ、溶融物導管１８０は溶融物ブツ
シュ１７４の背面１８６および後方マニホルド１８６の
接触する前面１８８の接触する溝１８２，１８４によっ
て形成される。きわめて薄い円形開口１９０は中央孔１
７８および周囲の環状溶融物導管１８０の間に延び、そ
こから溶融物の薄い層が第３溶融物通路１７２から第１
溶融物通路４６を通って流れる溶融物の周りに押出され
る。図示するように、溶融物ブツシュ１７４を通る中央
孔１７８は僅かにテーパ付きで、背面１８６の直径は後
方マニホルド１６８の第１溶融物通路４６の直径より僅
かに大きい。これは溶融物を第３溶融物通路１７２から
引込むのを支援する。勿論、第１および第３溶融物通路
からの溶融物は固定されたピンの周りに沿ってそれがゲ
ート５０付近の第２溶融物通路５４からの溶融物と合流
するように流れる。
【００１９】以上、溶融物分配板を有する同時射出成形
装置の説明が好ましい実施例に関してなされたが、これ
は限定の意味に解すべきでない。当業者は変型をはなし
うるものである。例えば、装置はキャビテイの形状およ
び数に従って種々なマニホルド構造を備えることができ
る。ノズル１０およびキヤビテイ形成挿入片１４は異な
った加熱および冷却構造を備えることができる。
【００２０】
【発明の効果】本発明において溶融物分配板を有し、外
側溶融物通路が別の高温キャビテイ形成挿入片内に各ノ
ズルを通ってゲートまで延びる四つの半径方向に離れた
通路を備えるようにした熱ゲート式射出成形装置を提供
することにより、平衡した溶融物の流れを維持すること
、死点を回避することおよび剪断応力を最少にすること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例による溶融物分配板を有す
る熱ゲート式多キャビテイ同時射出成形装置の断面図。
【図２】図１に示されたノズルの一つおよび隣接するキ
ャビテイ形成挿入片の拡大断面図。
【図３】溶融物分配板の一つおよび隣接するノズルの背
面を示す分解斜視図。
【図４】隣接するキャビテイ形成挿入片の後端を示す斜
視図。
【図５】図１ないし図４に示す装置によって成形された
代表的製品の図。
【図６】三つの異なった溶融物源に連通する三つの溶融
物通路を有する同時射出成形装置の断面図
【符号の説明】
１０　　高温ノズル １２　　マニホルド保持板 １４　　キャビテイ形成挿入片 １６　　マニホルド ２２　　キャビテイ挿入片保持板 ２８　　溶融物分配板 ４６　　内側（第１）溶融物通路 ４８　　第１入口 ５０　　ゲート ５２　　キャビテイ ５４　　外側（第２）溶融物通路 ５６　　第２入口 ７６　　ノーズ部分 ７８　　中央孔 ８２　　四つの溶融物通路 １０２　　らせん状入口 １３４　　孔 １４０〜１４８　　湾曲溝 １６０　　固定ピン １６８，１７０　　マニホルド １７２　　第３溶融物通路 １７４　　溶融物ブッシュ １８０　　溶融物導管 １８２　　溝 １９０　　円形開口

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】前面を有する共通のマニホルドと隣接する
    高温キャビテイ形成挿入片の間に取付けられた背面を有
    し、キャビテイ形成挿入片がキャビテイの一つに通ずる
    中央ゲートを有する高温ノズル、マニホルド内で分岐し
    て各ノズルおよび隣接するキャビテイ形成挿入板の中央
    溶融物孔を通って隣接するキャビテイ形成挿入板のゲー
    トまで延びる第１溶融物源からの第１溶融物通路、マニ
    ホルド内で分岐して各ノズルおよび隣接するキャビテイ
    形成挿入板の漏斗状導管の四つの溶融物通路を通って延
    びる第２溶融物通路を有し、各ノズルの前記四つの溶融
    物通路は中央溶融物孔に平行にかつその周りに半径方向
    に離れて延び、隣接するキャビテイ形成挿入板の漏斗状
    溶融物導管は中央溶融物孔の周りに延びかつ内方にテー
    パ付きでゲートに隣接する中央溶融物孔に合流し、溶融
    物分配板は各ノズルと共通のマニホルドとの間に取付け
    られ、分配板はマニホルドの前面に接触する背面および
    ノズルの背面に接触する前面を有し、溶融物分配板はマ
    ニホルドの第１溶融物通路からノズルの中央溶融物孔ま
    で貫通して延びる中央孔を有し、溶融物分配板は背面か
    ら前面まで貫通する中央孔の周りに離れた二つの孔を有
    し、分配板の背面およびマニホルドの前面は対応する湾
    曲溝を有し該湾曲溝はマニホルド内の第２溶融物通路か
    ら分配板を通って延びる二つの離れた孔に分岐する溶融
    物導管を形成し、分配板の前面およびノズルの背面は二
    つの溶融物導管を形成するそれぞれ二つの湾曲した対応
    する溝を有し、各溶融物導管は分配板を通る一つの孔か
    らノズルの溶融物通路の二つに分岐している、第１およ
    び第２の溶融物源からうけ入れた高圧溶融物を同時射出
    する射出成形熱バルブゲート装置。
  2. 【請求項２】前記各ノズルは前方中央に隣接するキャビ
    テイ形成挿入片内に延びる中空のテーパ付きノーズ部分
    を有し、前記ノーズ部分はキャビテイ形成挿入板のゲー
    ト付近に口を有し、中央溶融物孔は中空ノーズ部分を通
    って延び、漏斗状溶融物導管はノーズ部分の周りに延び
    、それにより第１および第２溶融物通路はゲート付近で
    合流する請求項１に記載の射出成形熱バルブゲート装置
    。
  3. 【請求項３】前記各キャビテイ形成挿入板の漏斗状溶融
    物導管は四つのらせん状入口を有し、各らせん状入口は
    隣接するノズルの四つの離れた溶融物通路の一つと整合
    して貫流する溶融物に旋回運動を与える請求項２に記載
    の射出成形熱バルブゲート装置。
  4. 【請求項４】第１溶融物通路は後方マニホルド内に延び
    、第２溶融物通路は前方マニホルド内に延び、固定ピン
    は後方マニホルド内の第１溶融物通路の一部を通って中
    央に各ノズルの中央孔内に延び、固定ピンはノズルのノ
    ーズ部分の口付近に延びるテーパ付き先端を有し、中央
    孔を有する溶融物ブツシュは後方および前方マニホルド
    の間の空気間隙内に取付けられ、各溶融物ブツシュの中
    央孔は固定ピンの一つの周りに貫通する第１溶融物通路
    を有し、第３溶融物通路は後方マニホルド内で分岐して
    各溶融物ブツシュの一面およびマニホルドの一つの隣接
    面の対応する溝によって形成された環状溶融物導管まで
    延び、薄い環状開口は各ブツシュの中央孔から周囲の環
    状溶融物導管まで延び、それにより第３溶融物通路から
    の薄い溶融物の層は第１溶融物通路から中央孔を通って
    流れる溶融物の周りに引出される請求項３に記載の射出
    成形熱バルブゲート装置。
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