JP5612755B2 - 一体型溶融装置を備えた金型アセンブリ - Google Patents

Description

本発明の一態様は包括的には成形システムに関し、より詳細には、少なくとも１つの可塑化装置を内部に具備する金型アセンブリに関する。

最初の人工プラスチックは、アレキサンダー・パークスによって１８５１年にイギリスで発明された。パークス氏はパークシンと命名した自身の発明を１８６２年のロンドン万国博覧会で公に展示した。パークシンはセルロースから誘導され、加熱して成形することができる。パークシンは冷却された後でその形状を保持するものであった。しかしながら、パークシンは製造に費用がかかり、割れが生じやすく、かつ可燃性が高かった。１８６８年に、アメリカの発明家ジョン・ウェズリー・ハイアットが、パークスの発明を改良したものである、セルロイドと命名したプラスチック材料を開発した。ハイアットは１８７２年に最初の射出成形機の特許を取得した。この射出成形機は、プラスチックを被加熱シリンダーを通して金型へ射出するのにプランジャーを用い、大型の皮下注射器のように働くものであった。産業は、第二次世界大戦が安価な大量生産品の極めて大きな需要をもたらしたために１９４０年代に急速に拡大した。１９４６年に、アメリカの発明家ジェームス・ワトソン・ヘンドリーが最初のスクリュー射出成形機を作った。この成形機により、材料を射出前に混合することも可能となり、そのため、射出前に、着色プラスチック又は再生プラスチックをバージン材料に加えて完全に混合することができた。１９７０年代に、ヘンドリーが最初のガスアシスト射出成形法の開発を始めた。

射出成形機は材料ホッパーと、射出ラム又はスクリュー式プランジャーと、加熱ユニットとからなる。これらの成形機は、成形品が内部で成形される金型を保持するプレスも有する。プレスは、成形機が加えることができる型締め力の量を表すトン数によって定格される。この力は射出プロセスの間、金型を閉じた状態に維持する。トン数は５トン未満〜６０００トンまで様々とすることができ、より高い数字は比較的少ない製造作業においてしか用いられない。必要とされる総型締め力は、成形される部品の突出面積によって決まる。この突出面積はその各平方インチあたり２トン〜８トンの型締め力で乗算される。大まかには、平方インチあたり４トン又は５トンが大半の製品に用いられ得る。プラスチック材料は、非常に硬い場合、金型を充填するのにより大きな射出圧力、したがって、金型を閉じた状態に保持するのにより大きな型締めトン数を必要とする。必要とされる力は、用いる材料と部品のサイズとによっても決まり、部品が大きいほど高い型締め力が必要となる。射出成形によれば、粒状プラスチックが重力によってホッパーから被加熱バレルへ給送される。粒状プラスチックは、スクリュー式プランジャーによって低速で前進するにつれて、溶融し始め、被加熱チャンバーへ押し進められ、被加熱チャンバーにおいて完全に溶融する。プランジャーが進むにつれて、溶融したプラスチックは、金型に当接しているノズルを通って押し進められることで、ゲート・ランナーシステムを通って金型キャビティに入ることが可能となる。金型が低温に維持されているため、プラスチックは金型に充填されるとまもなく固化する。

金型アセンブリ又はダイは、成形時にプラスチック部品を製造するのに用いられる成形工具を説明するために使用される用語である。金型アセンブリは、数千もの部品が製造される大量生産において用いられる。金型は通常、焼入れ鋼等から構成される。金型アセンブリは、プラスチック物品の製造のために、金型アセンブリとともに、成形システムにおいて用いられる。通常、ホットランナーシステム及び金型アセンブリは、射出成形機及びプレスとは別個に販売及び供給することができる成形工具として扱われる。

米国特許出願公開第２００９／０２７４７９０号（発明者：JENKO他、出願日：２００９年７月１７日）が、溶融物を単一のシューティングポットから複数のノズルへ移送するシューティングポットシステムを含むホットランナーシステムを開示している。溶融物は、溶融物の供給源から複数のノズルを通ってキャビティへ給送され、弁がキャビティ内の溶融物を供給源内の溶融物から分離させる。キャビティ内のプランジャーが、供給源内の溶融物の圧力を著しく増大させることなく、高圧でキャビティ内の溶融物を金型キャビティへ射出するように前方に駆動される。プランジャーは任意選択的に、回転する際にキャビティとマニホールドとの間の連通を開閉することよってプランジャー及び弁の双方として機能する。

本発明の範囲は独立請求項によって与えられる範囲に限定されることが理解され、また、本発明の範囲が（ｉ）従属請求項、（ｉｉ）非限定的な実施形態の詳細な説明、（ｉｉｉ）概要、（ｉｖ）要約書、及び／又は（ｖ）本特許出願の範囲を超えて、すなわち、出願時、審査時及び／又は付与時の本出願の範囲を超えて与えられる説明に限定されないことが理解される。「備える」は、「その前に述べるものを含むが、それに限定されない」ことを意図するものと理解される。

一態様によれば、成形システム１００であって、成形アセンブリ２００を支持するように構成されている型枠アセンブリ２０３と、前記金型アセンブリ２００内に設置されている少なくとも１つの可塑化装置２０１と、を有する、成形システムが提供される。

別の態様によれば、成形システムプラテン構造体１０７とともに使用するプラテン支持システム１０５であって、成形システムプラテン構造体１０７に接続可能な枠アセンブリ１０３と、枠アセンブリ１０３によって支持される少なくとも１つの可塑化装置２０１とを備える、プラテン支持システムが提供される。

ここで、非限定的な実施形態の他の態様及び特徴が、添付の図面とともに非限定的な実施形態の以下の詳細な説明を検討すれば当業者には明らかになるであろう。

非限定的な実施形態は、非限定的な実施形態の以下の詳細な説明を添付の図面と併せて参照することによってより完全に理解されるであろう。

シューティングポット２８０を有する成形システム１００とともに使用するプラテン支持システム１０５の断面図である。 シューティングポット２８０を有する成形システム１００の第１の実施形態の概略図である。 シューティングポット２８０を有する成形システム１００の第２の実施形態の概略図である。 シューティングポット２８０を有する金型アセンブリ２００の一実施形態の断面図である。 図３によるシューティングポット２８０を有する金型アセンブリ２００の斜視図である。 キャビティ１６と流体連通している図３のシューティングポット２８０を有する金型アセンブリ２００の断面図である。 シューティングポットアセンブリ３０２Ａ、３０２Ｂを有する成形システム１００とともに使用するプラテン支持システム１０５の第２の実施形態の断面図である。 図５のシューティングポットアセンブリのうちの一方のシューティングポットアセンブリ３０２Ａの分離断面図である。 シューティングポット３０２Ａ、３０２Ｂ、３０２Ｃを有する成形システム１００の第３の実施形態の概略図である。 シューティングポットアセンブリ４０２を有する成形システム１００とともに使用するプラテン支持システム１０５の第３の実施形態の断面図である。 図８Ａのシューティングポットアセンブリのうちの１つのシューティングポットアセンブリ４０２の分離断面図である。 連続サイクルのシューティングポットアセンブリ５００を有するプラテン支持システム１０５の第３の実施形態の断面図及び斜視図である。

図面は必ずしも縮尺通りには描かれておらず、仮想線、概略図及び部分図によって示される場合がある。特定の場合では、実施形態の理解に必要ではない細部（及び／又は他の細部の把握を難しくする細部）は省略されている場合がある。

図１は、シューティングポット２８０を有する成形システム１００とともに使用するプラテン支持システム１０５の断面図である。この実施形態では、プラテン支持システム１０５は、樹脂の溶融及び射出がプラテン支持システム１０５を用いて行われるため、射出成形機（図示せず）を伴わずに用いることができる。

プラテン支持システム１０５は、成形システムプラテン構造体１０７とともに使用するものである。プラテン支持システム１０５は、（ｉ）枠アセンブリ１０３と、（ｉｉ）少なくとも１つの可塑化装置２０１とを含むことができるが、それらに限定されない。枠アセンブリ１０３は、（ｉ）成形システムプラテン構造体１０７とともに使用することができ、（ｉｉ）少なくとも１つの可塑化装置２０１は枠アセンブリ１０３によって支持することができる。詳細には、成形システムプラテン構造体１０７は、（ｉ）固定プラテン１０４と、（ｉｉ）固定プラテン１０４に対して移動可能な可動プラテン１０６とを含むが、それらに限定されない。プラテン支持システム１０５は、成形システムプラテン構造体１０７によって構造的に支持される装置、アセンブリ、サブアセンブリ等とすることができ、成形システムプラテン構造体１０７の固定プラテン１０４と可動プラテン１０６との間に設置することができる。

プラテン支持システム１０５の非限定的な例は、以下の組み合わさった構成部材又は物品、すなわち、（ｉ）金型アセンブリ２００の型枠２０３を含むが、それに限定されない枠アセンブリ１０３と、（ｉｉ）複数の可塑化装置２０１を特定するのに用いられる場合に２０１Ａ、２０１Ｂ等と記される少なくとも１つの可塑化装置２０１との構成であるが、それに限定されない。少なくとも１つの可塑化装置２０１は型枠２０３によって支持することができる。プラテン支持システム１０５の他の例は以下で記載する。金型アセンブリ２００は、成形システム１００のプラテン１０４、１０６間で支持することができる。

樹脂を受け、溶融させ、かつ搬送する射出成形機を有する従来の射出成形システムとは異なり、少なくとも１つの可塑化装置２０１は、金型アセンブリ２００内に具備されているか又は設置されており、樹脂を受け、溶融させ、かつ溶融した樹脂をシューティングポット２８０へ搬送する。代替的な実施形態では、少なくとも１つの可塑化装置２０１は、プラテン支持システム１０５内に設置されており、樹脂を受け、溶融させ、かつ溶融した樹脂をシューティングポット２８０へ搬送する。この溶融物はシューティングポット２８０によって計量することができ、シューティングポット２８０のそれぞれを通って進むプランジャーの作用により溶融物が加圧され、キャビティ１６へ射出される。金型アセンブリ２００の一部分は、溶融した成形可能な材料を加熱するように構成されているのに対し、金型アセンブリ２００の別の部分は、製品を迅速に固化させるために冷却されている。金型アセンブリ２００は外部から加熱されてもよく、かつ／又は内部から加熱されてもよい。制御装置を用いて金型アセンブリ２００内の温度を制御する。

金型アセンブリ２００は、成形システム１００内に構成されている型枠２０３を含むこともできる。金型アセンブリ２００の少なくとも１つの可塑化装置２０１は、型枠２０３によって支持することができる。少なくとも１つの可塑化装置２０１は、固形物（例えば、樹脂ペレット、樹脂粉末、樹脂塊（resin gobs）若しくは任意の他の樹脂形態、又は任意のタイプの金属合金、又は一般の任意のタイプの成形可能な材料等）を溶融する（例えば、樹脂溶融物又は一般の加熱された溶融した成形可能な材料等）ように構成されている装置として定義される。

一例では、少なくとも１つの可塑化装置２０１は、固形物を溶融させるために、ヒーターアセンブリ２０６及び／又は押出機若しくは可塑化スクリュー等の駆動機構２９９を有することができる。少なくとも１つの可塑化装置２０１は、固形の成形可能な材料を溶融させて溶融した成形可能な材料にし、溶融した成形可能な材料は次いで金型プレート１０のキャビティ１６へ搬送される。

金型プレート１０は、（ｉ）可動プラテン１０６によって支持される第１の金型プレート１２と、（ｉｉ）固定プラテン１０４によって支持される第２の金型プレート１４とを含むことができるが、それらに限定されない。金型プレート１０はキャビティ１６を画定している。キャビティ１６は部品を画定し、そのため、製造される部品のような形状となっている。

金型アセンブリ２００は、溶融した成形可能な材料を加熱するように構成されているのに対し、金型アセンブリ２００の金型プレート１０は、製品を迅速に固化させるために冷却されている。金型アセンブリ２００の被加熱部分は外部から加熱されてもよく、かつ／又は内部から加熱されてもよい。

成形システム１００は、（ｉ）枠１０２と、（ｉｉ）固定プラテン１０４と、（ｉｉｉ）固定プラテン１０４に対して移動可能な可動プラテン１０６と、（ｉｖ）固定プラテン１０４と可動プラテン１０６との間に延びているタイバー１０８Ａ、１０８Ｂと、（ｖ）タイバー１０８Ａ、１０８Ｂの一端に動作可能に取り付けられている型締めユニット１１０Ａ、１１０Ｂと、（ｖｉ）タイバー１０８Ａ、１０８Ｂの他端に取り付けられているロック１１２Ａ、１１２Ｂと、（ｖｉｉ）樹脂送出アセンブリ９９とを含むことができるが、それらに限定されない。樹脂送出アセンブリ９９は例えばホッパーアセンブリ等を含む。樹脂送出アセンブリ９９は、固形の成形可能な材料を少なくとも１つの可塑化装置２０１Ａ、２０１Ｂのそれぞれへ送出するように構成することができる。金型プレート１０は成形システム１００によって支持される。

樹脂送出アセンブリ９９に関して、未溶融樹脂を少なくとも１つの可塑化装置２０１へ給送、送出又は搬送するのに用いることができる多くの構成又は構造があることが理解されるであろう。例として、樹脂送出アセンブリ９９は直線状及び／若しくは曲がりがあるか、開いている及び／若しくは閉じているか、又は可撓性及び／若しくは剛性である送出パイプ、送出管又は送出導管を含むことができる。樹脂送出アセンブリ９９は、ロール給送、ベルト給送及び／又はギア給送を用いることができるコンベヤーアセンブリを含むことができる。樹脂送出アセンブリ９９が用いる搬送媒体は、（ｉ）空気（加圧されている及び／又は加熱されている）、（ｉｉ）ガス（樹脂が搬送される際に樹脂を予熱するのにヘリウム又は他のものを用いることができる）、並びに／又は（ｉｉｉ）空気及び／若しくは重力等の組合せとすることができる。

図２Ａは、シューティングポット２８０を有する成形システム１００の一実施形態の概略図である。金型アセンブリ２００は複数の少なくとも１つの可塑化装置２０１Ａ、２０１Ｂ、２０１Ｃを含む。金型プレート１０は複数のキャビティ１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃを含むことができる。少なくとも１つの可塑化装置２０１Ａ、２０１Ｂ、２０１Ｃのそれぞれは、複数のキャビティ１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃの対応するキャビティと流体連通している。すなわち、少なくとも１つの可塑化装置２０１のそれぞれは、成形可能な材料を単一の金型キャビティへ射出するように構成されている。

図２Ｂは、シューティングポット２８０を有する成形システム１００の別の実施形態の概略図である。金型プレート１０は、キャビティ１６Ｄ’、１６Ｄ’’；１６Ｅ’、１６Ｅ’’；１６Ｆ’、１６Ｆ’’；１６Ｇ’、１６Ｇ’’の組を含む。キャビティの組は２つ以上のキャビティを含むことができる。金型アセンブリ２００は、複数の少なくとも１つの可塑化装置２０１Ａ、２０１Ｂ、２０１Ｃ、２０１Ｄを含む。少なくとも１つの可塑化装置２０１Ａ、２０１Ｂ、２０１Ｃのそれぞれは、複数のキャビティ１６Ｄ’、１６Ｄ’’；１６Ｅ’、１６Ｅ’’；１６Ｆ’、１６Ｆ’’；又は１６Ｇ’、１６Ｇ’’と流体連通している。少なくとも１つの可塑化装置２０１Ａ、２０１Ｂ、２０１Ｃのそれぞれは、一組又は一群のキャビティ１６Ｄ’、１６Ｄ’’；１６Ｅ’、１６Ｅ’’；１６Ｆ’、１６Ｆ’’；又は１６Ｇ’、１６Ｇ’’と流体連通している。少なくとも１つの可塑化装置２０１のそれぞれは、成形可能な材料を複数の金型キャビティへ射出するように構成されている。少なくとも１つの可塑化装置２０１のうちの１つによって成形可能な材料を給送される１つ以上のキャビティ１６の正確な数は、限定的であることを意図しないことに留意されたい。

図３は、シューティングポット２８０を有する金型アセンブリ２００の断面図を示す。一実施形態によれば、シューティングポット２８０は少なくとも１つの可塑化装置２０１を有する。少なくとも１つの可塑化装置２０１は、固形材料を溶融させるためにヒーターアセンブリ２０６及び／又は駆動機構２９９を有することができる。駆動機構２９９はスクリュー装置とすることができる。加熱アセンブリ２０６は例えばバレルアセンブリ２１０に動作可能に接続されるバンドヒーターとすることができる。少なくとも１つの可塑化装置２０１は、（ｉ）バレルアセンブリ２１０と、（ｉｉ）溶融物変換（melt-conversion）アセンブリ２１２と、（ｉｉｉ）弁２１４とを含むことができるが、それらに限定されない。バレルアセンブリ２１０は出口ポート２８２を有することができ、出口ポート２８２は、金型プレート１０の、キャビティ１６につながる入口と流体連通している。溶融物変換アセンブリ２１２はバレルアセンブリ２１０内に受け入れることができる。一実施形態では、溶融物変換アセンブリ２１２はスクリューアセンブリ２１３を含むことができる。弁２１４は、バレルアセンブリ２１０の出口ポート２８２を選択的に開閉するように構成することができる。より詳細には、溶融物変換アセンブリ２１２のスクリューアセンブリ２１３は、バレルアセンブリ２１０内に受け入れることができる。弁２１４は、スクリューアセンブリ２１３の長手方向軸Ｌに沿って摺動係合する弁−ステムアセンブリ２１５を含むことができる。バレルアセンブリ２１０は、バレルアセンブリ２１０と動作可能に接続されているヒーターアセンブリ２０６を含むことができる。スクリューアクチュエーター２５０がスクリューアセンブリ２１３と動作可能に接続することができる。ステムアクチュエーター２５２が弁−ステムアセンブリ２１５と動作可能に接続することができる。金型ゲートインサート２０４（ゲートインサートとも呼ばれる）がバレルアセンブリ２１０の先端を囲むことができる。ヒーターアセンブリ２０６は、バンドヒーター及び／又は誘導ヒーター（既知であり、図示せず）等を含むことができる。スクリューアセンブリ２１３はスクリュー先端２０８を含むことができる。バレルアセンブリ２１０はスクリューハウジングとも呼ぶことができる。バレルアセンブリ２１０は給送ポート２３２を有する。樹脂を、溶融物変換アセンブリ２１２のスクリューアセンブリ２１３に向けて給送ポート２３２へ投入することができる。

溶融物変換アセンブリ２１２のスクリューアセンブリ２１３は、バレルアセンブリ２１０内に受け入れることができる。弁２１４は、スクリューアセンブリ２１３内に受け入れられる弁−ステムアセンブリ２１５を含むこともできる。射出ピストン２１８をスクリューアセンブリ２１３に接続することができる。ハウジング２１６を用いて射出ピストン２１８を収容することができる。ハウジング２１６は、油圧（又は空気圧）射出シリンダーハウジングとも呼ぶことができる。

図３に示されているスクリューアクチュエーター２５０及びステムアクチュエーター２５２の代わりに、電気モーター、中空シャフト電気モーター等の等価の電気アクチュエーターを用いることができることが理解されるであろう。溶融物変換アセンブリ２１２及び／又はスクリューアセンブリ２１３の作動は、成形システム１００又は金型アセンブリ２００のユーザーの要件に合わせて油圧作動機構、電動機構又は油圧作動機構と電動機構との組合せにより達成することができる。例として、スクリューアクチュエーター２５０及びステムアクチュエーター２５２は例えば、形状記憶合金アクチュエーターを含むことができる。任意のタイプの適したアクチュエーターを用いてもよいことが理解される。

摺動接続部２２０が射出ピストン２１８をスクリューアセンブリ２１３に動作可能に接続することができる。アダプター２２２（「油圧（又は空気圧）射出シリンダーカバー及び中空シャフトモーターアダプター」とも呼ぶことができる）を用いて、ハウジング２１６をモーター２２６（中空シャフトモーターとも呼ぶことができる）に接続することができる。ベアリング２２４を用いて射出ピストン２１８の回転を可能にする。プレート２２８（「空気圧アクチュエータープレート」とも呼ぶことができる）を用いて、加圧空気をアクチュエーター２３０（「空気圧アクチュエーター」とも呼ぶことができる）へ送出することができる。少なくとも１つの可塑化装置２０１は、オープンノズルタイプ（図示せず）であっても図３に示されているようなシャットオフタイプであってもよい。特許請求の範囲の一部の範囲は、特許請求の範囲において特記されていない限り、空気圧アクチュエーター、電気アクチュエーター又は油圧アクチュエーターを用いることに限定されないことが理解される。ステムアクチュエーター２５２も同様に、空気圧アクチュエーター、油圧アクチュエーター、電気アクチュエーター、形状記憶合金アクチュエーター（ＳＭＡ）又は圧電セラミックスアクチュエーターのようなスマート材料アクチュエーター等のような任意のタイプのアクチュエーターに限定されない。図３に示されている構成の場合、並進運動及び回転運動を用いて樹脂を加熱して溶融させることが理解されるであろう。

図３に示されている実施形態は、樹脂を溶融させ、搬送し、かつ金型プレート１０のキャビティ１６へ射出するために射出成形ユニット及びホットランナーシステムの必要性がない。代わりに、シューティングポット２８０が、樹脂を溶融させ、搬送し、かつ金型（mold）プレート１０のキャビティ１６へ射出するスクリューアセンブリ２１３及びヒーターアセンブリ２０６を有する。

動作時、樹脂は溶融物変換アセンブリ２１２のスクリューアセンブリ２１３に向けて給送ポート２３２へ給送される。溶融物変換アセンブリ２１２のスクリューアセンブリ２１３と、ヒーターアセンブリ２０６とが樹脂を溶融させる。その後、溶融物が金型プレート１０のキャビティ１６へ給送される。

図４Ａは、図３によるシューティングポット２８０を有する金型アセンブリ２００の斜視図である。図４Ｂは、キャビティ１６と流体連通している図３のシューティングポット２８０を有する金型アセンブリ２００の断面図である。少なくとも１つの可塑化装置２０１は、金型プレート１２内に画定されているキャビティ１６と流体連通するように構成することができる。少なくとも１つの可塑化装置２０１は、金型−ランナー装置３９９と流体連通するように構成することができる。一実施形態では、金型−ランナー装置３９９は、（ｉ）マニホールド３９８と、（ｉｉ）マニホールド３９８と流体連通している少なくとも１つのノズル３９７とを含むことができるが、それらに限定されない。少なくとも１つのノズル３９７は、金型プレート１０のキャビティ１６とも流体連通することができる。マニホールド３９８は、少なくとも１つの可塑化装置２０１から溶融物を受け、次いで、この溶融物を少なくとも１つのノズル３９７へ分配し、少なくとも１つのノズル３９７が溶融物を金型プレート１０のキャビティ１６へ分配する。別の実施形態では、シューティングポット２８０はマニホールド３９８も少なくとも１つのノズル３９７も有しない。

動作時、シューティングポット２８０と流体連通している少なくとも１つの可塑化装置２０１が樹脂を溶融させ、金型プレート１０のキャビティ１６へ通す。

図５は、シューティングポットアセンブリ３０２Ａ、３０２Ｂを有する成形システム１００とともに使用するプラテン支持システム１０５の第２の実施形態の断面図である。シューティングポットアセンブリ３０２Ａ、３０２Ｂの数は限定的であることを意図しないことに留意することが重要である。図３に示されている実施形態と同様に、図５では、少なくとも１つの可塑化装置２０１がプラテン支持システム１０５内に設置されているが、図３に示されている実施形態とは異なり、図５の実施形態はインラインの少なくとも１つの可塑化装置２０１を用いない。加えて、少なくとも１つの可塑化装置２０１は成形装置２００内に設置されている。

この実施形態では、少なくとも１つの可塑化装置２０１はシューティングポットアセンブリ３０２Ａ、３０２Ｂとは別個であるが、シューティングポットアセンブリ３０２Ａ、３０２Ｂと流体連通するように構成されている。シューティングポットアセンブリ３０２Ａ、３０２Ｂ及び少なくとも１つの可塑化装置２０１は、成形装置２００内に設置されている。シューティングポットアセンブリ３０２Ａ、３０２Ｂは型枠２０３によって支持することができる。

別の実施形態によれば、例として、少なくとも１つの可塑化装置２０１は型枠２０３によって支持することができる。シューティングポットアセンブリ３０２Ａ、３０２Ｂの少なくとも１つの可塑化装置２０１は、金型プレート１０のキャビティ１６と流体連通している。特定の例によれば、シューティングポットアセンブリ３０２Ａ、３０２Ｂは、シューティングポットアセンブリ３０２Ａ、３０２Ｂに動作可能に接続されているシューティングポット作動アセンブリ３０４を含むことができる。シューティングポット作動アセンブリ３０４は、（ｉ）プレートアセンブリ３０６と、（ｉｉ）プレートアクチュエーター３０８とを含むことができるが、それらに限定されない。プレートアクチュエーター３０８は、固定プラテン１０４と、プレートアクチュエーター３０８が作動することに応じて移動可能であるプレートアセンブリ３０６とに動作可能に接続することができる。

図６は、図５のシューティングポットアセンブリのうちの一方のシューティングポットアセンブリ３０２Ａの分離断面図である。シューティングポットアセンブリ３０２Ａは、（ｉ）ハウジング３１０と、（ｉｉ）ハウジング３１０内に受け入れられているスリーブ３１２と、（ｉｉｉ）スリーブ３１２内に受け入れられているプランジャー（３１４）と、（ｉｖ）金型プレート１０と流体連通することができるノズル３１８Ａ、３１８Ｂと、（ｖ）ハウジング３１０をノズル３１８Ａ、３１８Ｂに動作可能に接続する滴ブロック３１６Ａ、３１６Ｂとを含むことができる。少なくとも１つの可塑化装置２０１は、シューティングポットアセンブリ３０２Ａ、３０２Ｂとは別個であるが、シューティングポットアセンブリ３０２Ａ、３０２Ｂと流体連通するように構成されている。

図７は、シューティングポット３０２Ａ、３０２Ｂ、３０２Ｃを有する成形システム１００の第３の実施形態の概略図である。シューティングポットアセンブリのうちの１つのシューティングポットアセンブリ３０２Ａの少なくとも１つの可塑化装置のうちの１つの可塑化装置２０１Ａは、金型キャビティのうちの１つの金型キャビティ１６Ａと流体連通することができることが理解されるであろう。少なくとも１つの可塑化装置のうちの１つの可塑化装置２０１Ａは、複数のシューティングポットアセンブリ３０２Ｂ、３０２Ｃと（交互に、同時に又は所定通りに）流体連通することができることが理解されるであろう。多くの置換え及びその組合せの幾つかの例がある。

図８Ａは、シューティングポットアセンブリ４０２を有する成形システム１００とともに使用するプラテン支持システム１０５の第３の実施形態の断面図である。図８Ｂは、図８Ａのシューティングポットアセンブリのうちの１つのシューティングポットアセンブリ４０２の分離断面図である。図８Ａ及び図８Ｂの双方において、少なくとも１つの可塑化装置４０１は、プラテン支持システム１０５又は金型アセンブリ４００内に設置されている。

図８Ａ及び図８Ｂは、プラテン支持システム１０５の構成であって、（ｉ）枠アセンブリ１０３が金型アセンブリ４００の型枠４０３を含むことができるが、それに限定されず、かつ（ｉｉ）金型アセンブリ４００の少なくとも１つの可塑化装置４０１である、プラテン支持システムの構成の非限定的な例である。シューティングポットアセンブリ４０２の少なくとも１つの可塑化装置４０１は型枠４０３によって支持される。プラテン支持システム１０５は、金型アセンブリ４００内で溶融機能及び射出機能を果たすように構成することができる。

ここで図８Ｂを参照すると、シューティングポットアセンブリ４０２は、ノズルアセンブリ４１８と流体連通するように構成することができ、ノズルアセンブリ４１８は、溶融した樹脂をノズルアセンブリ４１８から金型プレート１０のキャビティ１６へ送出するよう、金型プレート１０の、金型キャビティ１６を画定している第２の金型プレート１４と相互接続するように構成することができる。少なくとも１つの可塑化装置４０１は、ノズルアセンブリ４１８内に摺動可能に又は回転可能に受け入れることができるプランジャーアセンブリ４１４を含むように適合又は構成することができるが、それに限定されない。ノズルアセンブリ４１８は、樹脂送出アセンブリ９９から未溶融樹脂を受けるように構成することもできる。プランジャーアセンブリ４１４は、ノズルアセンブリ４１８内の樹脂を溶融させるように構成することができる。限定されないが、（ｉ）プランジャーアセンブリ４１４の外周上にスクリューのねじ山（screw flight：スクリューフライト）（図示せず）を設けて用いること、及び／又は（ｉｉ）ノズルアセンブリ４１８と接続される誘導ヒーター４１９を設けて用いること等のような、ノズルアセンブル４１８内の樹脂を溶融させるのに用いることができる多くの構成があることが理解されるであろう。ノズルアセンブリ４１８は、樹脂を溶融させるとともに溶融した樹脂を金型プレート１０のキャビティ１６へ射出するように構成することができる。成形システム１００は、溶融した樹脂が金型プレート１０のキャビティ１６へ射出されている間、金型プレート１０に型締め力を提供することが理解されるであろう。ペレット又は塊をノズルアセンブリ４１８に給送することができ、この構成により樹脂移送を単純化することができることが理解されるであろう。給送スロート４２１が樹脂送出アセンブリ９９とノズルアセンブリ４１８とを接続し、給送スロート４２１内のゾーンを用いて樹脂を溶融させてから（又は溶融させながら）、溶融した樹脂が射出される。一実施形態では、プランジャーアセンブリ４１４がノズルアセンブリ４１８から完全に後退すると、樹脂の半溶融塊を用いる、すなわちノズルアセンブリ４１８に挿入することができる。プランジャーアセンブリ４１４は、回転と組み合わせて又は回転と組み合わせずに並進運動を用いて樹脂を加熱することができる。樹脂を溶融させるために摩擦を用いることができ、例えば、プランジャー作動の結果として摩擦を生じさせることができ、かつ／又は摩擦を用いて樹脂を部分的に溶融させることができ、ヒーターも同様に用いることができることが理解されるであろう。当業者であれば、超音波、電子ビーム、レーザー、抵抗加熱、誘導加熱、並進に起因する剪断、スクリュー（回転に起因する剪断）、及び／又はそれらの任意の組合せのような、ノズルアセンブリ４１８内で樹脂を加熱する他のアセンブリを構成することができるであろう。機械的及び／若しくは電気的又はそれらの組合せ等のような任意の加熱手段を用いることができる。ヒーターとともに又はヒーターを伴わずに、プランジャーアセンブリ４１４のスクリューねじ山を介するような回転運動を用いることができる。以下に挙げるのが未溶融樹脂の考えられ得る形状及びサイズである：樹脂のペレット、粉末、フレーク、シート（すなわち押出フィルム）、予熱した樹脂塊（押出塊）等。ハウジング内部でのピンの並進、ピンに対するハウジングの並進、回転剪断、ハウジング内部でのピンの回転、ピンの回りでのハウジングの回転のような剪断作用、又は上記に挙げた構成の任意の組合せを用いることもできる。スクリューのアレイを用いて、より小型の装置内での樹脂の溶融の効率を改善することができることが理解されるであろう。スクリューのアレイは単一の組合せ段又は複数の重複段若しくは連続段で収容することができる。

少なくとも１つの可塑化装置４０１は、（ｉ）出口ポート２８２を有するバレルアセンブリ２１０と、（ｉｉ）バレルアセンブリ２１０内に受け入れられている溶融物変換アセンブリ２１２と、（ｉｉｉ）バレルアセンブリ２１０の出口ポート２８２を選択的に開閉するように構成されている弁２１４とのような上述したアセンブリを更に含むことができるが、それらに限定されないことが理解されるであろう。別の例によれば、少なくとも１つの可塑化装置４０１は、金型プレート１０に連結されるように構成されているシューティングポットアセンブリ３０２Ａ、３０２Ｂを更に含むことができるが、それらに限定されない。別の例によれば、少なくとも１つの可塑化装置４０１は型枠４０３によって支持することができ、シューティングポットアセンブリ３０２Ａ、３０２Ｂと流体連通することができる。

図９は、連続サイクルのシューティングポットアセンブリ５００を有するプラテン支持システム１０５の第３の実施形態の断面図及び斜視図である。金型アセンブリ４００は、少なくとも１つの可塑化装置４０１によって樹脂を給送されるモジュール式のカルーセル５０２を更に含むことができるが、それに限定されない。この構成により、スケーラブルな解決策及び／又は連続したプロセス、及び／又は小型の構成部材の大量生産が可能となる。プランジャーアセンブリ４１４が往復移動すると、溶融した樹脂が幅狭のチャネル間に押し進められ、摩擦により（剪断によって）樹脂を溶融させる。溶融した樹脂は逆止弁（図示せず）等によって制御される内部チャネルによってプランジャーアセンブリ４１４の前方で給送することができる。

概論
金型アセンブリ２００のプラテン支持システム１０５内に設置されている少なくとも１つの可塑化装置２０１、４０１が、金型プレート１０のキャビティ１６に近接して樹脂を溶融させる。シューティングポット２８０、３０２、５００のプランジャーが、溶融した樹脂を計量し、キャビティ１６へ射出する。場合によっては、少なくとも１つの可塑化装置２０１、４０１はプランジャーアセンブリの一部とすることができ、溶融とキャビティ１６への射出との二重機能を果たす。この構成は、単純なドロップ装置及びクロージャー等のような特定の製品の特殊製造のための特別な機械レイアウトを用いる、キャビテーションの高い金型アセンブリ用にも設定することができる。技術的な利点は、（ｉ）個々の潜在的な熱低下制御（すなわち、キャビティ間の熱履歴の差に起因する部品品質の衰えがないこと）と、（ｉｉ）最適化した熱条件に基づき部品がより薄肉であることと、（ｉｉｉ）プラスチックの過熱を回避することによりサイクルがより短いこと、また同様に、この構成により、必要なときに局部的に少量しか加熱されないことにより、システム内でのエネルギー節減が極めて大きいことと、（ｉｖ）溶融した高温樹脂が、支持構造体を通して搬送される必要がある代わりに、ノズルに近接していることにより、プレート冷却がないこととすることができる。

上記の記載は、非限定的な実施形態を概説していることに留意されたい。したがって、この説明は特定の非限定的な実施形態についてなされたものであるが、本発明の範囲は他の構成及び用途に適しているとともに適用可能である。独立請求項の範囲から逸脱することなく、非限定的な実施形態に対する変更を行うことができる。非限定的な実施形態は、例示に過ぎないことが理解される。

Claims (11)

1. 成形システム（１００）であって、
   金型アセンブリ（２００）を支持するように構成されている型枠アセンブリ（２０３）と、
   前記金型アセンブリ（２００）内に設置されている少なくとも１つの可塑化装置（２０１）と、
   前記金型アセンブリ（２００）内に配置されるシューティングポットアセンブリ（３０２）と、
   を備え、前記少なくとも１つの可塑化装置（２０１）は成形可能な材料を成形のために可塑化し、前記少なくとも１つの可塑化装置（２０１）は前記シューティングポットアセンブリ（３０２）と流体連通するように構成されている、成形システム。
2. 成形システム（１００）であって、
   前記少なくとも１つの可塑化装置（２０１）は、ヒーターアセンブリ（２０６）又は駆動機構のいずれかを備える、請求項１に記載の成形システム。
3. 成形システム（１００）であって、
   前記少なくとも１つの可塑化装置（２０１）は、
   出口ポート（２８２）を有するバレルアセンブリ（２１０）と、
   前記バレルアセンブリ（２１０）内に受け入れられている溶融物変換アセンブリ（２１２）と、
   前記バレルアセンブリ（２１０）の前記出口ポート（２８２）を選択的に開閉するように構成されている弁（２１４）と、
   を備える、請求項１に記載の成形システム。
4. 成形システム（１００）であって、
   前記溶融物変換アセンブリ（２１２）は、前記バレルアセンブリ（２１０）内に受け入れられているスクリューアセンブリ（２１３）を備え、
   前記弁（２１４）は、前記スクリューアセンブリ（２１３）の長手方向軸に沿って摺動可能に係合する弁−ステムアセンブリ（２１５）を備え、
   前記バレルアセンブリ（２１０）は、該バレルアセンブリ（２１０）と動作可能に接続されているヒーターアセンブリ（２０６）を含み、
   前記成形システムは、
   前記スクリューアセンブリ（２１３）に動作可能に接続されているスクリューアクチュエーター（２５０）と、
   前記弁−ステムアセンブリ（２１５）に動作可能に接続されているステムアクチュエーター（２５２）と、
   を備える、請求項３に記載の成形システム。
5. 成形システム（１００）であって、シューティングポットアセンブリ（３０２）は、前記少なくとも１つの可塑化装置（２０１）を有するとともに、金型アセンブリ（１０）に動作可能に連結されるように構成されている、請求項１に記載の成形システム。
6. 成形システム（１００）であって、シューティングポットアセンブリ（３０２）は、前記少なくとも１つの可塑化装置（２０１）を有し、前記少なくとも１つの可塑化装置（２０１）は前記型枠アセンブリ（２０３）によって支持される、請求項１に記載の成形システム。
7. 成形システム（１００）であって、シューティングポットアセンブリ（３０２）は、前記少なくとも１つの可塑化装置（２０１）を有し、該シューティングポットアセンブリ（３０２）は、
   （ｉ）前記少なくとも１つの可塑化装置（２０１）に連結されており、
   （ｉｉ）前記溶融物を金型プレート（１０）に送出するよう、該金型プレート（１０）に連結されるように構成されている、請求項１に記載の成形システム。
8. 成形システム（１００）であって、
   前記少なくとも１つの可塑化装置（２０１）は、
   出口ポート（２８２）を有するバレルアセンブリ（２１０）と、
   前記バレルアセンブリ（２１０）内に動作可能に受け入れられている溶融物変換アセンブリ（２１２）と、
   前記バレルアセンブリ（２１０）の前記出口ポート（２８２）を選択的に開閉するように構成されている弁（２１４）と、
   を備える、請求項７に記載の成形システム。
9. 成形システム（１００）であって、
   前記シューティングポットアセンブリ（３０２）は、
   前記金型アセンブリ（１０）と相互接続するように構成されているノズルアセンブリ（４１８）を含むように構成されており、
   前記少なくとも１つの可塑化装置（２０１）は、
   前記ノズルアセンブリ（４１８）内に摺動可能に受け入れられているプランジャーアセンブリ（４１４）を備えるように構成されている、請求項５に記載の成形システム。
10. 成形システム（１００）であって、
    前記シューティングポットアセンブリ（３０２）は、
    連続サイクルのシューティングポットアセンブリ（５００）を備える、請求項５に記載の成形システム。
11. 成形システム（１００）であって、
    前記少なくとも１つの可塑化装置（２０１）によって樹脂が給送されるモジュール式のカルーセル（５０２）を更に備える、請求項１に記載の成形システム。

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