KR101241626B1 - 재구성 가능한 핫 러너 - Google Patents

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KR101241626B1
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에드워드 조셉 젠코
마틴 바우만
마농 다니엘 벨질레
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허스키 인젝션 몰딩 시스템즈 리미티드
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Abstract

본 발명은 다양한 설계 요건에 부합하도록 드롭 또는 노즐 위치를 변화시키기 위해 재사용 및 재구성가능한 용융 분배 시스템을 갖는 핫 러너 시스템에 관한 것이다. 용융 분배 시스템은 용융 공급원에 유체 연통하는 용융 분배기와, 용융 분배기에 유체 연통하는 적어도 하나의 용융 도관과, 적어도 하나의 용융 도관에 유체 연통하는 적어도 하나의 노즐을 포함한다. 또한, 핫 러너 시스템은 백킹 플레이트, 백킹 플레이트에 탈부착 가능하게 연결되는 매니폴드 플레이트, 백킹 플레이트와 매니폴드 플레이트 사이에 위치되며 이들과 관련된 적어도 하나의 노즐을 포함한다. 핫 러너 시스템은 여러 드롭 또는 노즐 위치를 수용하도록 구성되거나 재구성될 수 있다.

Description

재구성 가능한 핫 러너{RECONFIGURABLE HOT RUNNER}
관련 기술에 대한 상호 참조
본 출원은 2008년 3월 4일자로 출원된 미국특허출원번호 제12/039,824의 부분 연속출원이고, 2008년 1월 30일자로 출원된 미국특허출원번호 제12/022,226호의 부분 연속출원이다.
본 발명은 사출 성형 분야에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 재구성가능한 핫 러너에 관한 것이다.
사출 성형기의 사출 유닛으로부터 한 쌍의 주형 플레이트에 형성된 적어도 하나의 캐비티로 용융 재료, 통상적으로는 플라스틱 수지를 전달하기 위해 핫 러너(hot runner)가 사용된다. 핫 러너는 통상적으로 매니폴드 플레이트와, 상기 매니폴드 플레이트에 수납되는 매니폴드와, 상기 매니폴드 플레이트와 상기 매니폴드를 지지하는 백킹 플레이트를 포함한다. 핫 러너는 사출 성형기의 사출 유닛에 연결된 중앙 스프루(sprue)로부터 주형의 캐비티로 용융 재료를 사출하는 복수개의 노즐로 용융 재료를 보낸다. 핫 러너는 용융 재료가 중앙 스프루로부터 노즐로 유동할 때 용융 재료의 유동을 여러 개의 지류로 분할한다.
도 1을 참조하면, 핫 러너(8)의 단면이 도시되어 있다. 매니폴드(10)는 매니폴드 플레이트(12)와 백킹 플레이트(14) 사이에 위치한다. 매니폴드(10)는 중심 위치에서 매니폴드(10)에 연결된 스프루(16)로부터 용융 재료와 연통하는 하나 이상의 용융 채널(18)을 가진다. 핫 러너(8)는 매니폴드(10)에 유체 연통하는 노즐(6)을 가진다.
종래의 핫 러너(8)의 한가지 단점은, 새로운 핫 러너(8)가 필요할 때마다 매니폴드(10), 매니폴드 플레이트(12) 및 백킹 플레이트(14)가 교체되어야 한다는 점이다. 재사용 및 재구성가능한 매니폴드(10: 또는 용융 분배 시스템), 매니폴드 플레이트(12) 및 백킹 플레이트(14)의 가능성은 상당한 비용 절감 및 시간 절약이란 잠재적인 장점을 의미한다. 비용 및 시간의 장점 외에도, 새로운 핫 러너(8)에 대한 리드 타임을 고려했을 때, 본 발명은 리드 타임(lead time)을 현저하게 감소시킬 수 있다.
따라서, 재사용 및 재구성가능한 핫 러너(8)를 제공하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 재사용 및 재구성가능한 매니폴드(10; 또는 용융 분배 시스템), 매니폴드 플레이트(12) 및 백킹 플레이트(14)를 상이한 드롭 위치(drop location)에 제공하는 것이 매우 바람직할 수 있다. 또한, 재사용가능한 노즐(6)을 구비하는 것이 역시 바람직할 수 있다.
본 발명은 전술된 바람직한 하나 이상의 목적들을 달성하기 위한 것이다.
본 발명의 일 태양은 다양한 드롭 위치 또는 노즐 위치에서, 또는 설계 요건에 따라 재사용 및 재구성가능한 핫 러너 시스템 또는 이의 구성요소를 제공한다.
본 발명의 상기 태양에 따르면, 매니폴드 플레이트와, 상기 매니폴드 플레이트에 인접 배치되고 이에 관련된 적어도 하나의 노즐을 구비한 용융 분배 시스템을 포함하며, 상기 적어도 하나의 노즐은 외경을 가지며, 상기 매니폴드 플레이트는 내부에 적어도 하나의 플레이트 슬롯을 형성하고, 상기 적어도 하나의 플레이트 슬롯은 상기 적어도 하나의 노즐이 상기 매니폴드 플레이트를 통해 연장하는 것을 허용하며 상기 적어도 하나의 노즐의 상기 외경보다 대체로 큰 적어도 제1 측방향 치수를 가진다.
본 발명의 상기 태양에 따르면, 용융 분배 시스템은 공급원으로부터 용융물을 수용하는 용융 분배기와, 하류에서 상기 용융 분배기에 유체 연통하는 적어도 하나의 용융 도관과, 하류에서 적어도 하나의 용융 도관에 유체 연통하고 이에 작동식으로 연결되는 적어도 하나의 노즐을 더 포함하며, 적어도 하나의 노즐은 적어도 하나의 용융 도관에 작동식으로 연결되고 적어도 하나의 용융 도관이 용융 분배기에 유체 연통한 상태를 유지하면서, 적어도 하나의 플레이트 슬롯에서 제1 위치로부터 제2 위치로 이동 가능하다.
용융 분배 시스템의 일 실시예에서, 용융 분배 시스템은 공급원으로부터 용융물을 수용하는 용융 분배기와, 하류에서 상기 용융 분배기에 유체 연통하는 적어도 하나의 용융 도관과, 하류에서 적어도 하나의 용융 도관에 유체 연통하고 이에 작동식으로 연결되는 적어도 하나의 노즐을 포함하며, 적어도 하나의 노즐은 적어도 하나의 용융 도관에 작동식으로 연결되고 적어도 하나의 용융 도관이 용융 분배기에 유체 연통한 상태를 유지하면서, 제1 위치로부터 제2 위치로 이동 가능하다.
용융 분배 시스템의 다른 실시예에서, 용융 분배 시스템은 공급원으로부터 용융물을 수용하는 용융 분배기와, 하류에서 상기 용융 분배기에 유체 연통하는 적어도 하나의 용융 도관과, 하류에서 적어도 하나의 용융 도관에 유체 연통하는 노즐을 포함하며, 비사용 시, 적어도 하나의 용융 도관은, 용융 분배 시스템의 적어도 하나의 도관으로부터 적어도 하나의 노즐을 연결 해제하지 않으면서, 제1 위치로부터 제2 위치로 적어도 하나의 노즐의 이동을 허용한다.
이들 태양은 본 발명과 관련된 다양한 태양들 중 단지 예시이며, 어떠한 방식으로든 이에 제한되어서는 안 된다. 본 발명의 목적, 다른 목적, 태양, 특징들 및 장점들은 첨부 도면을 참조하여 이하 상세한 설명으로부터 명확해 질 것이다.
본 명세서는 본 발명을 실시하는 공지의 양호한 모드를 도시하는 도면을 참조하며, 도면에서 동일한 도면부호는 여러 도면 전체에 걸쳐 동일하거나 유사한 부품들을 지시한다.
도 1은 본 기술분야에 공지된 매니폴드, 매니폴드 플레이트, 백킹 플레이트 및 노즐을 도시하는 핫 러너의 단면도이다.
도 2는 노즐이 관통하여 연장되는 핫 러너의 매니폴드 플레이트를 도시하는 본 발명의 일 실시예의 평면도이다.
도 3은 도 2의 핫 러너의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 매니폴드 플레이트의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 핫 러너의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 매니폴드 플레이트의 저면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 매니폴드 플레이트의 저면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 시스템의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 따른 실시예에 따른 시스템의 단면도이다.
도 10은 핫 팁 노즐 시스템용 매니폴드 플레이트의 노즐 인서트를 도시하는 본 발명의 다른 실시예에 따른 핫 러너의 부분 단면도이다.
도 11의 (A)는 제1 위치의 노즐 인서트 및 피스톤 실린더 인서트를 도시하는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 핫 러너의 부분 단면도이다.
도 11의 (B)는 도 11의 (A) 및 (B) 사이에서 노즐 위치의 최종 변동량을 나타내고 있으며, 제2 위치의 노즐 인서트 및 피스톤 실린더 인서트를 도시하는 본 발명의 다른 실시예에 따른 핫 러너의 부분 단면도이다.
도 12a는 노즐 인서트의 외부 형상과 노즐 인서트가 통과하는 복수개의 노즐 보어 위치를 함께 도시하는 매니폴드 플레이트의 평면도이다.
도 12b는 노즐 인서트의 외부 형상과 노즐 인서트가 통과하는 복수개의 노즐 보어의 위치를 함께 도시하는 매니폴드 플레이트의 평면도이다.
도 13a는 인서트 슬롯을 각각 구비한 복수개의 노즐 인서트와 인서트 슬롯의 내부에서 노즐의 복수개의 위치를 도시하는 매니폴드 플레이트의 평면도이다.
도 13b는 노즐 인서트의 인서트 슬롯을 도시하는 도 13a의 실시예의 단면도이다.
도 14는 노즐을 포지티브하게 위치시키기 위해 인서트 슬롯에 인접한 도웰 구멍을 이용하는 본 발명의 실시예에 따른 매니폴드 플레이트의 평면도이다.
도 15는 일 위치에 있는 재구성가능한 핫 러너의 단면도이다.
도 16은 다른 위치에 있는 재구성가능한 핫 러너의 단면도이다.
이하의 상세한 설명에서, 무수한 특정 세부 내용은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 설명된다. 그러나, 본 발명이 특정 세부 내용 없이도 실시될 수 있음은 본 기술분야의 당업자에게 자명하다. 예를 들면, 공지된 방법, 과정 및 구성요소들은 본 발명의 모호함을 배제하기 위해 상세히 설명되지 않는다.
도 2 내지 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 핫 러너 시스템(206)과 이의 부품들 및 부분들을 도시한다. 핫 러너 시스템(206)은 매니폴드(110)를 포함하며, 상기 매니폴드는 스프루(120)로부터 노즐(114)로 용융 재료를 전달하기 위해 매니폴드를 관통하는 매니폴드 용융 채널(112)을 가진다. 매니폴드(110)는 백킹 플레이트(116)와 매니폴드 플레이트(118)에 의해 둘러싸여 지지된다. 매니폴드(110)는 사실상 백킹 플레이트(116)와 매니폴드 플레이트(118) 사이에 "개재(sandwiched)"된다.
도 8을 참조하면, 매니폴드(110)와 노즐(114)은, (핫 러너라기보다는 주형의 일부로서 간주되는) 주형 플레이트의 형태를 취하는 백킹 플레이트(116)와 함께 (도시되지 않은) 주형 플레이트에 삽입되거나 장착되는 매니폴드 플레이트(118)의 적어도 일부에 위치될 수 있다. 도 9에 도시된 다른 실시예에서, (도시되지 않은) 백킹 플레이트는 제거되고 기계 플래튼(308)이 핫 러너를 내장하도록 사용된다. 본 기술분야의 당업자는 본 발명이 임의의 이들 다른 구조 배열체에 동일하게 사용되기에 적합하다는 것을 이해할 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 스프루(120)는 매니폴드(110)의 매니폴드 용융 채널(112)로 용융물을 전달한다. 그 다음, 용융물은 노즐(114)을 통과하여, (도시되지 않은) 주형의 각각의 게이트로 전달된다.
도 3 및 도 5에서 명확히 도시된 바와 같이, 각각의 노즐(114)은 매니폴드 플레이트(118)로부터 돌출되어 연장된다. 도 1에 도시된 바와 같은 종래의 핫 러너 시스템에서, 플레이트 보어(24)는 각각의 노즐(6)을 수용하기 위해 매니폴드 플레이트(12)에 제공되고, 플레이트 보어(24)는 노즐(6)의 외경에 약간의 간극을 유지하면서 정합하도록 크기가 정해진다. 본 명세서에 개시된 일 실시예에서, 매니폴드 플레이트(118)에는 플레이트 슬롯(124)이 제공된다. 도 4에 도시된 바와 같은 실례에서, 이들 플레이트 슬롯(124)에도 노즐(114)의 외경에 약간의 간극을 유지하면서 정합하는 제1 측방향 치수(폭)가 제공된다. 그러나, 플레이트 슬롯(124)에는 노즐(114)이 슬롯의 길이를 따라 여러 위치에 위치될 수 있도록 노즐(114)의 직경보다 현저하게 큰 제2 측방향 치수(길이)가 제공되고, 이에 의해 원하는 위치 설정의 유연성을 제공한다. 플레이트 슬롯(124)의 길이는, 임의 개수의 치수를 이용할 수 있고, 핫 러너 시스템에 사용된 노즐의 구조와 열 조건에 의해서만 제한된다.
세장형 슬롯이 전술되었지만, 본 발명의 범주 내에서 다양한 형상을 갖는 확장형 개구의 사용이 고려될 수 있다. 도 6 및 도 7은 다족형(multi-leg) 슬롯(202)과 L형 슬롯(204)을 포함하는 비제한적인 몇몇 실례를 도시한다. 즉, "플레이트 슬롯"이란 용어는 본 발명에 의해 고려되는 확대형 개구의 형상으로 제한되어서는 안 된다. 이런 형상의 둥근 단부 또는 모서리는 노즐(114)의 둥근 직경을 수용하도록 의도된다.
핫 러너 시스템(206)에서, 도웰(dowel; 126)은 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이 매니폴드 플레이트(118)에 대해 매니폴드(110)를 그리고 이어서 노즐(114)을 위치 설정하기 위해 통상적으로 사용된다. 이들 도웰(126)은, 플레이트 보어 또는 본 발명의 경우 플레이트 슬롯(124)에 대해 직접 관련되지 않도록 노즐(114) 사이에 빈번하게 위치된다. 그러나, 도 4에 도시된 본 발명의 다른 실시예에서, 추가의 다중 위치 포지티브 로케이팅 매커니즘(multi-position positive locating mechanism)이 전술한 플레이트 슬롯(124)에 통합될 수 있다. 이 실시예의 일 태양에서, 복수개의 도웰 구멍(128)은 각각의 개별 노즐(114)에 관련된 추가의 도웰(130)을 수용하기 위해 플레이트 슬롯(124)의 주연부를 따라 제공된다. 복수개의 도웰 구멍(128)은 플레이트 슬롯(124) 내의 여러 위치에서 플레이트 슬롯(124)에 대해 노즐(114)의 포지티브한 위치 설정을 가능케 한다.
이 실시예의 다른 태양에서, 스크루(132)는 도웰(130)보다는 위치 설정 장치로서 이용된다. 이러한 실시 형태에서, 구멍(134)을 통과하는 복수개의 스크루는 플레이트 슬롯(124)의 주연부를 따라 위치되고, 스크루(132)는 매니폴드 플레이트(118)의 외부로부터 이들 구멍(134)으로 그리고 각각의 노즐(114)에 관련된 (도시되지 않은) 나사 구멍으로 삽입된다.
본 발명의 다른 실시예에서, 핫 러너 시스템(206)은 핫 팁 스타일 구조(415)의 노즐(114)을 가진다. 이 실시예에서, 핫 러너 시스템(206)은 매니폴드 플레이트(118) 내에 각각의 노즐(114)을 위치시키기 위해 사용되는 노즐 인서트(400)를 가진다. 도 10에 도시된 바와 같이, 매니폴드 플레이트(118)는 적어도 하나의 노즐 인서트(400)를 수용하기 위한 적어도 하나의 매니폴드 플레이트 캐비티(405)를 가지며, 노즐 인서트(400)는 상기 노즐(114)이 관통하여 설치되는 노즐 보어(410)를 가진다. 노즐 보어(410)는 (도시되지 않은) 주형에 대해 정확한 정렬을 보장하기 위해 노즐 보어의 직경에 노즐(114)을 위치시키도록 정밀하게 크기가 정하여지지만, 노즐 보어(410)는 주형 게이트 또는 로케이션에 정합하도록 노즐 인서트(400) 내의 복수의 위치에 위치될 수 있다.
도 10의 핫 팁 스타일 구조(415)에서는 노즐 인서트(400)가 매니폴드 플레이트(118)에 단지 설치되는 것을 필요로 반면에, 도 11에 도시된 바와 같은 밸브 게이트 스타일 구조(420)의 경우에는 적어도 하나의 피스톤 실린더 인서트(425)가 백킹 플레이트(116)에 설치되는 것을 또한 필요로 한다. 백킹 플레이트(116)는 적어도 하나의 피스톤 실린더 인서트(425)를 수용하기 위한 적어도 하나의 백킹 플레이트 캐비티(435)를 가지며, 적어도 하나의 피스톤 실린더 인서트(425)는 밸브 스템(430)의 작동을 제어하기 위해 필요한 피스톤 실린더(445)의 설치를 위해 내부에 실린더 보어(440)를 가진다. 적어도 하나의 피스톤 실린더 인서트(425)는 백킹 플레이트 캐비티(435)에 끼워 맞춰지도록 크기가 정해지고, 백킹 플레이트 캐비티(435)의 복수개의 내부 형상부(465)와 정합하는 복수개의 외부 형상부(455)를 가질 수 있다. 또한, 적어도 하나의 피스톤 실린더 인서트(425)는, 상기 밸브 스템(430)을 작동시키도록 구동력을 제공하기 위해 필요한 복수개의 도관(450)에 연결될(plumbed) 수도 있다.
매니폴드 플레이트 캐비티(405)의 복수개의 노즐 인서트(400), 또는 백킹 플레이트 캐비티(435)의 적어도 하나의 피스톤 실린더 인서트(425)의 호환성은, 노즐(114)이 도 11의 (A) 및 (B)에 치수'X'로 도시된 바와 같이 복수개의 위치에 위치될 수 있기 때문에 (도시되지 않은) 복수개의 주형에 결합될 때 상기 매니폴드 플레이트(118)와 상기 백킹 플레이트(116)의 재사용을 구현한다.
도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같이, 노즐 인서트(400)는 매니폴드 플레이트 캐비티(405)의 복수개의 내부 형상부(465)에 정합하는 복수개의 외부 형상부(455)를 가질 수 있다. 또한, 노즐 보어(410)는 노즐 인서트(400) 내에서 복수개의 측방향 위치에 설치될 수 있기 때문에, 노즐 인서트(400)를 교체함으로써 매니폴드 플레이트(118) 내에서 노즐(114)의 위치 설정의 유연성을 제공한다.
노즐 인서트(400)는 적어도 하나의 인서트 슬롯(460)을 가지며, 상기 인서트 슬롯은 노즐(114)이 노즐 인서트(400)를 통해 연장하는 것을 가능케 하는, 전술된 실시예의 확장례가 도 13a에 도시되어 있다. 이 실시예에서, 인서트 슬롯(460)에는 노즐(114)의 외경에 약간의 간극을 유지하면서 정합하는 제1 측방향 치수(폭)가 역시 제공된다. 그러나, 인서트 슬롯(460)에는 노즐(114)이 인서트 슬롯(460)의 길이를 따라 복수개의 위치에 위치될 수 있도록 노즐(114)의 직경보다 현저하게 큰 제2 측방향 치수(길이)가 제공되기 때문에, 원하는 위치 설정의 유연성을 제공한다. 인서트 슬롯(460)의 길이는 임의의 개수의 치수를 이용할 수 있고, 노즐(114)의 구성과 열 조건에 의해서만 제한된다. 또한, 노즐 인서트(400)는 매니폴드 플레이트 캐비티(405) 내에서 회전될 수 있고, 이에 의해 노즐(114)의 축의 위치의 또 다른 변경을 가능케 한다. 도 13b에 도시된 핫 팁 스타일 구조(415)의 단면도는 도 13a의 인서트 슬롯(460)에 결합된 상태의 노즐(114)을 도시한다.
세장형 인서트 슬롯(460)이 전술되었지만, 본 발명의 범주 내에서 다양한 형상의 확장형 개구의 사용이 고려될 수 있다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 다족형 슬롯(202)과 L형 슬롯(204)을 포함하는 비제한적인 다수의 실례가 도시되어 있고, 이들은 노즐 인서트(400) 자체 내에서 동일하게 사용될 수 있는 것으로 해석될 수 있다. 즉, "인서트 슬롯(460)"이란 용어는 본 발명에 의해 고려되는 확대형 개구의 형상으로 제한되어서는 안 된다. 다시 말해서, 이런 형상의 둥근 단부 또는 모서리는 노즐의 둥근 직경을 수용하도록 명확하게 의도된다.
도 14에서, 본 발명의 또 다른 실시예는 추가의 다중 위치 포지티브 로케이팅 매커니즘이 노즐 인서트(400)에, 보다 구체적으로 전술한 인서트 슬롯(460)에 통합될 수도 있음을 도시한다. 이 실시예의 일 태양에서, 복수개의 도웰 구멍(128)은 각각의 개별 노즐(114)에 관련된 추가의 도웰(130)을 수용하기 위해 인서트 슬롯(460)의 주연부를 따라 제공된다. 복수개의 도웰 구멍(128)은 인서트 슬롯(460) 내의 여러 위치에서 인서트 슬롯(460)에 대해 노즐(114)의 포지티브한 위치 설정을 가능케 한다.
이 실시예의 다른 태양에서, 스크루(132)는 도웰(130)로서 이용되기보다는 위치 설정 장치로서 이용된다. 이러한 실시 형태에서, 구멍(134)을 통과하는 복수개의 스크루는 인서트 슬롯(460)의 주연부를 따라 위치되고, 스크루(132)는 노즐 인서트(400)의 외부로부터 상기 관통 구멍(134)으로 그리고 각각의 노즐(114)에 관련된 (도시되지 않은) 나사 구멍으로 삽입된다.
본 발명의 또 다른 실시예를 참조하면, 도 15 및 도 16은 여러 드롭 또는 노즐(114)의 위치를 수용하도록 재사용 및 재구성가능한 용융 분배 시스템(500)을 갖는 핫 러너 시스템(206)을 도시한다. 이전의 논의는 드롭 또는 노즐(114)의 위치 변경의 유연성을 제공하는 백킹 플레이트(116) 및 매니폴드 플레이트(118)에 대해 다루어졌다. 이하에서는 조정, 재구성 및 재사용가능한 매니폴드 플레이트(118) 및 백킹 플레이트(116)를 보완하여, 드롭 또는 노즐(114)의 위치 변경의 유연성을 제공하는 완전한 핫 러너 시스템을 제공하는 용융 분배 시스템(500)에 대해 다루어질 것이다. 이에 따라, 이는 이 실시예가 다른 드롭 또는 노즐(114) 위치에서 완전하게 재구성 및 재사용가능한 핫 러너 시스템(206)을 포함하는 이하의 설명을 확인하면 본 기술분야의 당업자에게 자명할 것이다.
이 실시예에서, 용융 분배 시스템(500)은 전술한 스프루(120) 대신에 사용되는 용융 분배기(502)를 가진다. 또한, 용융 분배 시스템(500)은 각각의 드롭 또는 노즐(114)용 용융 도관(504)을 가진다. 이 실시예에서의 용융 도관(504)은 전술한 실시예에서의 매니폴드(110)로서 지칭되는 것을 대신한다. 용융 도관(504)은 용융 분배기(502)를 용융 분배 시스템(500)의 노즐(114)의 노즐 헤더(556)에 작동식 및 유동적으로 연결한다. 또한, 용융 분배 시스템(500)은 용융 도관(504)의 제1 단부(548)에 작동식으로 연결되는 출구(544)와 용융 분배기(502)를 포함한다. 또한, 용융 분배 시스템(500)은 용융 도관(504)의 제2 단부(550)에 작동식으로 연결되는 입구(546)와 노즐 헤더(556)를 포함한다. 입구(546) 및 출구(544)가 용융 분배기(502), 용융 도관(504) 및 노즐 헤더(556)에 부착되는 방법에 대한 비제한적 실시예들이 이하에서 보다 구체적으로 설명된다. 본 기술분야의 당업자는 입구(546) 및 출구(544)가 용융 분배기(502) 및 노즐 헤더(556)에 용융 도관(504)을 연결하기 위해 사용될 수 있는 하나의 예시적인 부품이란 것을 이해할 것이다. 예를 들면, 다른 실시예에서는 용융 도관(504)의 제1 단부(548) 및 제2 단부(550)가 용융 분배기(502) 및 노즐 헤더(556)에 직접 납땜, 브레이징(brazed), 용접 또는 부착된다. 본 기술분야의 당업자는 입구(546)의 개수 및 출구(544)의 개수는 용융 도관(504)의 개수와 일치하는 것이 바람직할 것임을 이해할 것이다. 요약하자면, 용융 분배 시스템(500)의 주요 구성요소는 용융 분배기(502)와, 출구(544)와, 용융 도관(504)과, 입구(546)와, 노즐 헤더(556)와, 노즐(114)을 포함한다.
노즐 헤더(556)는 매니폴드 플레이트(118)와 백킹 플레이트(116) 사이에, 보다 구체적으로는 노즐(114)과 백킹 플레이트(116)사이에 제거가능하고 조정가능하게 장착된다. 스페이서(590)와 스크루(560)는 노즐(114)과 노즐 헤더(556)를 견고히 위치시키도록 사용된다. 노즐(114)은, 슬라이딩 연결법, 스크루 연결법, 및 기계적 체결 연결법으로 제한하는 것이 아니라 이들을 포함하여, 본 기술분야의 당업자에 의해 공지된 바와 같은, 노즐(114)이 매니폴드(110)에 작동식으로 장착되는 방법과 거의 동일한 방식으로 노즐 헤더(556)에 작동식으로 장착된다. 다른 실시예에서, 쌍을 이룬 각각의 노즐(114)과 노즐 헤더(556)는 단일형이거나 하나로 구성된 구조체이다. 노즐 헤더(556)는 용융 도관(504)으로부터 노즐(114)로 용융 재료의 유동을, 통상적으로, 필수적인 것은 아니나, 90도 오프셋 유도하기 위해 사용된다. 노즐 헤더(556)는 백킹 플레이트(116)와 매니폴드 플레이트(118) 사이에서 이동가능하다. 이는 노즐 헤더(556), 즉 노즐(114)이 다양한 위치로 이동하는 것을 가능케 한다. 예를 들면, 도 16에서, 노즐 헤더(556), 노즐(114) 및 용융 도관(504)은 완전히 연장된 위치에 위치된다. 이 후에, 예를 들면, 노즐 헤드(556), 노즐(114) 및 용융 도관(504)은 "이완된(relaxed)" 또는 완전히 연장되지 않은 위치(이하에서는 "중간 위치"로 언급함) 중 하나의 위치로 이동될 수 있다. 중간 위치는 완전히 연장된 위치에서 용융 분배기(502)와 노즐(114) 사이의 임의의 위치이다.
본 기술분야의 당업자는 도 15 및 도 16과 관련하여 설명된, 재구성가능한 용융 도관(504)을 따라 이동가능한 노즐 헤더(556)와 노즐(114)을 갖는 용융 분배 시스템(500)이, 도 2 내지 도 14와 관련하여 설명된 유연성을 갖는 플레이트 시스템[즉, 드롭 또는 노즐(114)의 위치를 변동시키기 위한 수단을 갖는 매니폴드 플레이트(118) 및 백킹 플레이트(116)]과 함께 사용될 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들면, 도 4와 관련하여 설명된 실시예에서, 플레이트 슬롯(124)에는 노즐(114)의 외경에 약간의 간극을 두고 일치하는 제1 측방향 치수(폭)와, 노즐(114)이 슬롯의 길이를 따라 여러 위치에 위치할 수 있도록 노즐(114)의 직경보다 현저하게 큰 제2 측방향 치수(길이)가 제공되며, 이에 의해 원하는 위치 설정의 유연성을 제공한다. 재구성가능한 용융 도관(504)을 따르는 이동 가능한 노즐 헤더(556) 및 노즐(114)을 갖는, 도 15 및 도 16과 관련하여 설명된 용융 분배 시스템(500)은, 원하는 드롭 또는 노즐(114)의 위치를 수용하기 위해 플레이트 슬롯(124)의 제2 측방향 치수의 길이를 따라 이동될 수 있다. 본 기술분야의 당업자는 전술한 내용이 변화하는 드롭 또는 노즐(114)의 위치, 가령 도 4에 도시된 플레이트 슬롯(124)의 제2 측방향 치수(길이)를 따르는 위치를 갖는 다양한 설계를 수용하도록 재사용 및 재구성이 가능할 수 있는 용융 분배 시스템(500)을 제공한다는 것을 이해할 것이다.
비제한적인 다른 예에서, 도 15 및 도 16과 관련하여 설명된 용융 분배 시스템(500)은 도 6 및 도 7과 관련하여 설명된 다족형 슬롯(202) 및 L형 슬롯(204)과 함께 각각 사용될 수 있다. 전술한 세장형 슬롯 또는 개구는 비제한적인 실례라는 것을 알 것이다. 용융 분배 시스템(500)은 다양한 구조에서 다른 슬롯, 다른 형상의 슬롯, 확장형 개구와 함께 사용될 수 있다.
비제한적인 다른 예에서, 도 15 및 도 16과 관련하여 설명된 용융 분배 시스템(500)은 도 10, 도 12a 및 도 12b와 관련하여 설명된 노즐 인서트(400)와 함께 사용될 수 있다. 따라서, 노즐 인서트(400)가 복수의 측방향 위치에 설치될 때, 노즐 헤더(556), 노즐(114) 및 용융 도관(504)을 포함하는 용융 분배 시스템(500)은 드롭 또는 노즐(114)의 위치를 수용하도록 이동되거나 조정될 수 있다.
비제한적인 다른 예에서, 도 15 및 도 16과 관련하여 설명된 용융 분배 시스템(500)은 도 13a 및 도 13b와 관련하여 설명된 내부에 인서트 슬롯(460)을 갖는 노즐 인서트(400)와 함께 사용될 수 있다. 인서트 슬롯(460)에는 노즐(114)이 인서트 슬롯(460)의 길이를 따라 복수개의 위치에 위치될 수 있도록 노즐(114)의 직경보다 현저하게 큰 제2 측방향 치수(길이)가 제공되어, 원하는 위치 설정의 유연성을 제공한다. 인서트 슬롯(460)의 길이는 임의 개수의 치수를 이용할 수 있고, 노즐(114)의 구조와 열 조건에 의해서만 제한된다. 또한, 노즐 인서트(400)는 매니폴드 플레이트 캐비티(405) 내에서 회전될 수 있기 때문에, 노즐(114)의 또 다른 위치 변경을 가능케 한다. 따라서, 인서트 슬롯(460)의 위치가 복수개의 측방향 위치로부터 선택되면, 노즐 헤더(556), 노즐(114) 및 용융 도관(504)을 포함하는 용융 분배 시스템(500)은 드롭 또는 노즐(114)의 위치를 수용하도록 이동되거나 조정될 수 있다.
전술한 예들은 이에 제한되지 않으며, 용융 분배 시스템(500)이 다양한 게이트 위치로 노즐(114)의 이동을 허용하는 방법의 실례로서 간주되어야 한다. 명확하게는, 하나의 용융 분배 시스템(500)은, 다른 게이트 위치를 갖는 매니폴드 플레이트(118)와 백킹 플레이트(116)의 세트 각각 및 모두에 대한 매니폴드(110)와 관련 노즐(114)을 구입하는 대신에 다양한 노즐(114)의 위치를 갖는 다양한 백킹 플레이트(116) 및 매니폴드 플레이트(118)를 수용하기 위해 사용될 수 있다.
도 16은 완전히 연장된 위치의 용융 도관(504)을 도시한다. 도 15를 참조하면, 용융 도관(504)은 2 곳의 중간 위치에 도시되어 있다. 중간 위치에서, 용융 도관(504)은 도 16에 도시된 바와 같이 완전히 연장된 위치로 이동이 필요한 용융 도관(504)의 다양한 길이를 수용하기 위해 대체로 S형 구조, C형 구조, U형 구조 또는 다른 형상의 구조를 가질 수 있다. 용융 도관(504)은 일 위치로부터 다른 위치(예컨대, 완전히 연장된 위치에서 중간 위치들 중 임의의 한 위치, 또는 그 반대의 경우)로의 이동을 위해 굴곡되거나 가요성을 갖는다.
용융 도관(504)의 일 실시예에서, 미국 06371 코네티컷주 올드 라임 찰스 스트리트 17(17 Charles Street, Old Lyme, CT 06371)에 소재하는 다이볼트 및 컴퍼니(Diebolt & Company)에 의해 판매되는 일렉트라플로Ⅱ(ElectrafloⅡ)와, 시리즈 D 호스 (Series D Hoses)와, 구체적으로는 모델명 DTM 스탠다드 호스 코어(Model DTM Standard Hose Core)와 같은 테플론 코어 호스(Teflon Core Hose)인 용융 도관(504)은 전기적으로 고온 및 고압으로 가열될 수 있다.
용융 도관(504)은 용융 분배기(502) 및 노즐 헤더(556)에 영구적으로 부착되거나 제거가능하게 부착될 수 있다. 제거가능한 부착과 관련한 실시예에서, 입구(546)는 노즐 헤더(556)의 나사형 단부(558)에 정합하는 제1 나사형 단부(554)를 가진다. 출구(544)는 용융 분배기(502)의 나사형 단부(586)에 정합하는 제1 나사형 단부(552)를 가진다. 입구(546)는 용융 도관(504)의 나사형 단부(568)에 정합하는 제2 나사형 단부(564)를 가진다. 출구(544)는 용융 도관(504)의 나사형 단부(566)에 정합하는 제2 나사형 단부(562)를 가진다. 용융 도관(504)의 나사형 단부(566, 568)는 출구(544) 및 입구(546)의 제2 나사형 단부(562, 564)에 각각 나사결합된다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 장점들은 본 기술분야의 당업자에게 자명할 것이다. 본 발명의 바람직한 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 이는 예시이며 본 발명은 필요한 경우를 제외하고는 첨부한 특허청구범위 및 이의 동등물의 범주로 제한되어서는 아니된다.

Claims (20)

  1. 공급원으로부터 용융물을 수용하는 용융 분배기와,
    하류에서 용융 분배기와 유체 연통하는 적어도 하나의 용융 도관과,
    하류에서 적어도 하나의 용융 도관과 유체 연통하며 작동식으로 연결되는 적어도 하나의 노즐을 포함하며,
    적어도 하나의 노즐은, 적어도 하나의 용융 도관에 작동식으로 연결된 상태를 유지하고, 적어도 하나의 용융 도관은 용융 분배기에 유체 연통한 상태를 유지하면서 제1 위치로부터 제2 위치로 이동가능한,
    용융 분배 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 노즐과 적어도 하나의 용융 도관 사이에 작동식으로 장착되는 노즐 헤더를 더 포함하는,
    용융 분배 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 노즐은 제2 위치로부터 제3 위치로 이동가능한,
    용융 분배 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 용융 분배기와 적어도 하나의 용융 도관의 제1 단부 사이에 작동식으로 장착되는 적어도 하나의 출구를 더 포함하는,
    용융 분배 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 노즐 헤더와 적어도 하나의 용융 도관의 제2 단부 사이에 작동식으로 장착되는 적어도 하나의 입구를 더 포함하는,
    용융 분배 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 적어도 하나의 용융 도관의 제1 단부는 적어도 하나의 출구에 제거가능하게 부착되는,
    용융 분배 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 적어도 하나의 용융 도관의 제2 단부는 적어도 하나의 입구에 제거가능하게 부착되는,
    용융 분배 시스템.
  8. 공급원으로부터 용융물을 수용하는 용융 분배기와,
    하류에서 용융 분배기와 유체 연통하는 적어도 하나의 용융 도관과,
    하류에서 적어도 하나의 용융 도관과 유체 연통하는 적어도 하나의 노즐을 포함하며,
    비 사용시, 적어도 하나의 용융 도관은 용융 분배 시스템의 적어도 하나의 용융 도관으로부터 적어도 하나의 노즐의 연결 해제 없이 제1 위치로부터 제2 위치로 적어도 하나의 노즐의 이동을 허용하는,
    용융 분배 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 적어도 하나의 노즐과 적어도 하나의 용융 도관 사이에 작동식으로 장착되는 노즐 헤더를 더 포함하는,
    용융 분배 시스템.
  10. 제8항에 있어서, 적어도 하나의 노즐은 제2 위치로부터 제3 위치로 이동가능한,
    용융 분배 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 용융 분배기와 적어도 하나의 용융 도관의 제1 단부 사이에 작동식으로 장착되는 적어도 하나의 출구를 더 포함하는,
    용융 분배 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 노즐 헤더와 적어도 하나의 용융 도관의 제2 단부 사이에 작동식으로 장착되는 적어도 하나의 입구를 더 포함하는,
    용융 분배 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 적어도 하나의 용융 도관의 제1 단부는 적어도 하나의 출구에 제거가능하게 부착되는,
    용융 분배 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 적어도 하나의 용융 도관의 제2 단부는 적어도 하나의 입구에 제거가능하게 부착되는,
    용융 분배 시스템.
  15. 매니폴드 플레이트와,
    제1항에 따른 용융 분배 시스템을 포함하며,
    상기 용융 분배 시스템은 상기 매니폴드 플레이트에 인접하여 위치되고, 적어도 하나의 노즐은 상기 매니폴드 플레이트와 관련되고 외경을 가지며,
    상기 매니폴드 플레이트는 내부에 적어도 하나의 슬롯을 형성하고, 상기 적어도 하나의 슬롯은 상기 적어도 하나의 노즐이 상기 매니폴드 플레이트를 통해 연장되는 것을 허용하며 상기 적어도 하나의 노즐의 상기 외경보다 큰 제1 측방향 치수를 가지는,
    핫 러너 시스템
  16. 제15항에 있어서, 용융 분배 시스템은,
    공급원으로부터 용융물을 수용하는 용융 분배기와,
    하류에서 용융 분배기와 유체 연통하는 적어도 하나의 용융 도관과,
    하류에서 적어도 하나의 용융 도관과 유체 연통하며 작동식으로 연결되는 적어도 하나의 노즐을 더 포함하고,
    적어도 하나의 노즐은, 적어도 하나의 용융 도관에 작동식으로 연결된 상태를 유지하고, 적어도 하나의 용융 도관은 용융 분배기와 유체 연통한 상태를 유지하면서 적어도 하나의 플레이트 슬롯에서 제1 위치로부터 제2 위치로 이동가능한,
    핫 러너 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 상기 적어도 하나의 플레이트 슬롯은 상기 적어도 하나의 노즐의 상기 외경보다 대체로 큰 제2 측방향 치수를 가지는,
    핫 러너 시스템.
  18. 제16항에 있어서, 상기 적어도 하나의 플레이트 슬롯은 다족형 슬롯 또는 L형 슬롯을 포함하는,
    핫 러너 시스템.
  19. 제16항에 있어서, 적어도 하나의 노즐과 적어도 하나의 용융 도관 사이에 작동식으로 장착되는 노즐 헤더를 더 포함하는,
    핫 러너 시스템.
  20. 제16항에 있어서, 적어도 하나의 노즐은 적어도 하나의 플레이트 슬롯에서 제2 위치로부터 제3 위치로 이동가능한,
    핫 러너 시스템.
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