DE102018128397B4

DE102018128397B4 - Formvorrichtung

Info

Publication number: DE102018128397B4
Application number: DE102018128397.0A
Authority: DE
Inventors: Takuya SHIMOKAWA; Kaoru SHIMOMURA; Takashi Imai
Original assignee: Placo Co Ltd; Toyota Motor Corp; Toyota Production Engineering Corp
Current assignee: Placo Co Ltd; Toyota Motor Corp; Toyota Production Engineering Corp
Priority date: 2017-11-24
Filing date: 2018-11-13
Publication date: 2023-09-21
Anticipated expiration: 2038-11-14
Also published as: US10682798B2; JP2019093659A; CN109866403A; JP6927864B2; CN109866403B; DE102018128397A1; US20190160724A1

Abstract

Formvorrichtung (22), aufweisend:eine Matrize (24), die eine hohle zylindrische Form hat und mit einem Matrizenaussparungsabschnitt (34) ausgebildet ist, der zu einer zweiten Seite in axialer Richtung der Matrize (24) offen ist;einen Kern (26), der an einer Innenseite in radialer Richtung der Matrize (24) angeordnet ist, bezüglich der Matrize (24) relativ zu einer ersten Seite und der zweiten Seite in axialer Richtung der Matrize beweglich ist, und einen Strömungskanal (28) für geschmolzenes Harz zwischen dem Kern (26) und der Matrize (24) bildet;einen Schieber (36), der in einem Zustand in dem Matrizenaussparungsabschnitt (34) untergebracht ist, in dem ein Spalt in radialer Richtung der Matrize zwischen dem Schieber (36) und dem Matrizenaussparungsabschnitt (34) vorhanden ist, wobei der Schieber (36) in axialer Richtung der Matrize verschiebbar ist;einen Wandabschnitt (38), der einen Teil einer Innenwand des Matrizenaussparungsabschnitts (34) in radialer Richtung der Matrize bildet, der so positioniert ist, dass er dem Kern gegenüberliegt, und sich so erstreckt, dass eine Dicke des Wandabschnitts (38) allmählich von der ersten Seite zur zweiten Seite in axialer Richtung der Matrize abnimmt; undeinen Schiebemechanismus (70), der den Schieber (36) in axialer Richtung der Matrize schiebt,wobei der Wandabschnitt (38) in einem Fall, bei dem der Wandabschnitt (38) durch das geschmolzene Harz, das durch den Strömungskanal (28) strömt, gedrückt wird, in radialer Richtung der Matrize elastisch nach außen flexibel ist.

Description

HINTERGRUND
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Formvorrichtung.
Stand der Technik
Die Japanische Patentanmeldung JP H08-323 843 A offenbart eine Extrusionsformvorrichtung, bei der geschmolzenes Harz durch einen Harzströmungskanal strömt, der durch einen Kern und eine Matrize gebildet wird, und mehrere geteilte Ringabschnitte, die in einer Ringnut in der Matrize vorgesehen sind, gleiten, um dadurch die Größe eines Verteilungsabschnitts des Harzströmungskanals zu ändern und die Dicke eines Vorformlings bzw. Extrudats anzupassen.
Bei dieser Extrusionsformvorrichtung werden die geteilten Ringabschnitte von einem Zylinder über einen Verbindungsabschnitt verschoben. Wenn sich eine Stange des Zylinders nach vorne bewegt, sinken die geteilten Ringabschnitte nach unten.
Bei der in der JP H08-323 843 A offenbarten Struktur ist der Zylinder, der ein Stellglied ist, an einem Körper der Matrize befestigt, und der Zylinder und die geteilten Ringabschnitte sind durch den Verbindungsabschnitt miteinander verbunden. Wenn sich das Stellglied (der Zylinder) aufgrund der thermischen Ausdehnung der Matrize in einer Richtung vom Kern weg (nach außen in radialer Richtung) bewegt, folgen daher auch die geteilten Ringabschnitte und bewegen sich nach außen in radialer Richtung.
Darüber hinaus besteht die Sorge, dass sich zwischen den geteilten Ringabschnitten und einem Teil der Matrize, der auf einer Kernseite (Innenseite in radialer Richtung) derselben angeordnet ist, ein Spalt bildet und dass das geschmolzene Harz in diesen Spalt austritt.
Um die Bildung dieses Spalts zu unterdrücken, genügt es, ein Element vorzusehen, das beispielsweise die geteilten Ringabschnitte zur Kernseite hin drängt, aber wenn eine Vorrichtung zum Drängen vorgesehen ist, führt dies zu einer Zunahme der Größe und der Kosten der Formvorrichtung.
Aus der DE 91 12 621 U1 ist eine weitere Extrusionseinrichtung zum Extrudieren von rohrförmigen bzw. schlauchförmigen Formungen aus thermoplastischem Kunststoff durch einen ringförmigen Düsenspalt bekannt, der mit Mitteln zur gleichmäßigen oder/ und zur partiellen Veränderung der Wandstärke des Formlinges ausgestattet ist, wobei die Ringspaltdüse durch einen höhenverstellbaren konischen Düsenkern und ein entsprechendes äußeres Düsen-Ringteil gebildet wird. Die DE 10 2004 012 679 B4 offenbart einen Extrusionskopf zur Herstellung von schlauch- und rohrförmigen Schmelzesträngen aus thermoplastischem Kunststoff. Der Extrusionskopf weist einen Dorn und einen Düsenring auf, deren kegelförmige und konische Flächen einen ringförmigen Düsenspalt für einen Schmelzestrom aus thermoplastischem Kunststoff bilden, wobei zumindest eine der den Düsenspalt begrenzenden Flächen sich aus einem einlaufseitigen Kragen mit fest vorgegebener Geometrie und einem in Fließrichtung hieran anschließenden, im Durchmesser veränderbaren Abschnitt zusammensetzt und wobei der im Durchmesser veränderbare Abschnitt Segmente aufweist, die jeweils um eine zum Kragen benachbarte Achse radial verschwenkbar sind.
KURZFASSUNG
Unter Berücksichtigung der vorstehend beschriebenen Umstände ist es Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, den Ausfluss des geschmolzenen Harzes zu unterdrücken, wenn sich die Matrize ausgedehnt hat, während die Größe und Kosten der Formvorrichtung nicht zunehmen. Diese Aufgabe wird gelöst durch die erfindungsgemäße Formvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche 2 und 3.
Ein erster Aspekt der Offenbarung schafft eine Formvorrichtung, umfassend: eine Matrize, die eine hohle zylindrische Form hat und mit einem Matrizenaussparungsabschnitt ausgebildet ist, der zu einer zweiten Seite in axialer Richtung der Matrize offen ist; einen Kern, der an einer Innenseite in radialer Richtung der Matrize angeordnet ist, bezüglich der Matrize relativ zu einer ersten Seite und der zweiten Seite in axialer Richtung der Matrize beweglich ist, und einen Strömungskanal für geschmolzenes Harz zwischen dem Kern und der Matrize bildet; einen Schieber, der in einem Zustand in dem Matrizenaussparungsabschnitt untergebracht ist, in dem ein Spalt in radialer Richtung der Matrize zwischen dem Schieber und dem Matrizenaussparungsabschnitt vorhanden ist, wobei der Schieber in axialer Richtung der Matrize verschiebbar ist; einen Wandabschnitt, der einen Teil einer Innenwand des Matrizenaussparungsabschnitts in radialer Richtung der Matrize bildet, der so positioniert ist, dass er dem Kern gegenüberliegt, und sich so erstreckt, dass eine Dicke des Wandabschnitts allmählich von der ersten Seite zur zweiten Seite in axialer Richtung der Matrize abnimmt; und einen Schiebemechanismus, der den Schieber in axialer Richtung der Matrize schiebt. Der Wandabschnitt ist in einem Fall, bei dem der Wandabschnitt durch das geschmolzene Harz, das durch den Strömungskanal strömt, gedrückt wird, in radialer Richtung der Matrize elastisch nach außen flexibel.
Bei dieser Formvorrichtung fließt das geschmolzene Harz durch den Strömungskanal zwischen Matrize und Kern, und das Harz wird geformt. Der Schieber wird durch den Schiebemechanismus in axialer Richtung der Matrize bewegt, wodurch die Breite des Strömungskanals einstellbar ist.
Der Wandabschnitt, der Teil der Innenwand des Matrizenaussparungsabschnitts ist, ist so positioniert, dass er dem Kern gegenüberliegt, so dass die Bewegung des Schiebers zur Kernseite durch den Wandabschnitt begrenzt wird. Der Wandabschnitt erstreckt sich so, dass seine Dicke allmählich, von der ersten Seite zur zweiten Seite der Matrize abnimmt, und der Wandabschnitt ist elastisch in radialer Richtung nach außen flexibel, wenn er von dem geschmolzenen Harz gedrückt wird, das durch den Strömungskanal fließt.
Der Wandabschnitt wird gegen den Schieber gedrückt, wenn er sich in radialer Richtung flexibel nach außen verformt, so dass die Bildung eines Spalts zwischen dem Wandabschnitt und dem Schieber unterdrückt werden kann und der Austritt des geschmolzenen Harzes durch diesen Spalt unterdrückt werden kann.
Die Formvorrichtung eines zweiten Aspekts der Offenbarung ist der erste Aspekt, wobei: der Schiebemechanismus eine Stange und eine Bewegungseinheit aufweist. Ein Schieberaussparungsabschnitt ist an einer Fläche des Schiebers an einer Außenseite des Schiebers in radialer Richtung der Matrize ausgebildet, die eine einer Kernseite gegenüberliegende Seite ist. Ein distaler Endabschnitt der Stange ist in dem Schieberaussparungsabschnitt in einem mit dem Schieber nicht verbundenen Zustand untergebracht. Der Schieber wird in axialer Richtung der Matrize durch eine Bewegung des distalen Endabschnitts der Stange in axialer Richtung der Matrize verschoben. Die Bewegungseinheit ist an der Matrize befestigt und bewirkt, dass sich der distale Endabschnitt der Stange in axialer Richtung der Matrize bewegt. Innenflächen des Schieberaussparungsabschnitts auf der ersten Seite und der zweiten Seite in axialer Richtung der Matrize weisen eine Form auf, die von innen in radialer Richtung der Matrize nach außen verbreitert ist, oder die in radialer Richtung der Matrize im Wesentlichen parallel ist.
An dem im Matrizenaussparungsabschnitt untergebrachten Schieber ist der Schieberaussparungsabschnitt an der Fläche an einer Außenseite des Schiebers in radialer Richtung der Matrize ausgebildet, die die gegenüberliegende Seite der Kernseite ist. Der Schiebemechanismus weist die Stange und die Bewegungseinheit auf, und der distale Endabschnitt der Stange ist in einem nicht mit dem Schieber verbundenen Zustand im Schieberaussparungsabschnitt untergebracht. Der distale Endabschnitt der Stange wird von der Bewegungseinheit in axialer Richtung der Matrize bewegt, wodurch der Schieber in axialer Richtung der Matrize verschiebbar ist.
Die Innenflächen des Schieberaussparungsabschnitts auf der ersten Seite und der zweiten Seite in axialer Richtung der Matrize weisen eine Form auf, die von innen nach außen in radialer Richtung der Matrize verbreitert ist, oder die in radialer Richtung der Matrize im Wesentlichen parallel ist. Mit anderen Worten, in einem Querschnitt des Schiebers entlang der axialen Richtung der Matrize erscheinen Begrenzungslinien des Schieberaussparungsabschnitts auf der ersten Seite und der zweiten Seite in axialer Richtung der Matrize, und diese Begrenzungslinien neigen sich in Richtungen, in denen sie entlang der radialen Richtung der Matrize verbreitert sind oder entlang der radialen Richtung der Matrize liegen. Hierbei bedeutet „neigen sich in Richtungen, in denen sie verbreitert sind“, dass von den Begrenzungslinien des Schieberaussparungsabschnitts, die Begrenzungslinie auf der ersten Seite in axialer Richtung in Richtung zur ersten Seite in axialer Richtung in radialer Richtung der Matrize geneigt ist, und die Begrenzungslinie auf der zweiten Seite in axialer Richtung in Richtung zur zweiten Seite in axialer Richtung in radialer Richtung der Matrize geneigt ist. Darüber hinaus bedeutet „entlang der radialen Richtung der Matrize liegen“, dass die Begrenzungslinien auf der ersten Seite in axialer Richtung und auf der zweiten Seite in axialer Richtung entlang des Radius (eine Linie orthogonal zur Achse) der Matrize liegen, welche die Form eines Hohlzylinders hat. Darüber hinaus erscheinen die Begrenzungslinien des Schieberaussparungsabschnitts auch in einem Querschnitt orthogonal zur axialen Richtung der Matrize, und diese Begrenzungslinien neigen sich in Richtungen, in denen sie in radialer Richtung aufgeweitet sind oder entlang der radialen Richtung der Matrize liegen. Das Paar Begrenzungslinien des Schieberaussparungsabschnitts ist nämlich nicht so geneigt, dass es sich in Richtung der der Kernseite gegenüberliegenden Seite hin verengt. Wenn sich die Matrize thermisch ausgedehnt hat, verfängt sich das distale Ende der Stange nicht an dem Abschnitt des Schiebers, der den Schieberaussparungsabschnitt bildet, selbst wenn sich der an der Matrize vorgesehene Bewegungsmechanismus in radialer Richtung der Matrize nach au-ßen bewegt und die Stange sich auch in radialer Richtung der Matrize nach außen bewegt. Außerdem ist die Stange nicht mit dem Schieber verbunden. Aus diesem Grund wirkt eine Kraft in Richtung weg vom Wandabschnitt nicht auf den Schieber, so dass die Bildung eines Spalts zwischen dem Schieber und dem Wandabschnitt unterdrückt werden kann und der Ausfluss des geschmolzenen Harzes durch diesen Spalt unterdrückt werden kann. Der Ausfluss des geschmolzenen Harzes kann ohne Verwendung eines Elements, das den Schieber zur Kernseite drückt (die Richtung, in die der Schieber gegen den Wandabschnitt gedrückt wird), unterdrückt werden, so dass die Größe und Kosten der Formvorrichtung nicht zunehmen.
Die Formvorrichtung eines dritten Aspekts der Offenbarung ist der erste oder zweite Aspekt, wobei der Kern einen vergrößerten Kerndurchmesserabschnitt aufweist, in dem ein Durchmesser des Kerns so vergrößert ist, dass eine dem Wandabschnitt gegenüberliegende Fläche des vergrößerten Kerndurchmesserabschnitts in radialer Richtung der Matrize zur zweiten Seite nach außen geneigt ist.
Am vergrößerten Kerndurchmesserabschnitt, bei dem der Durchmesser des Kerns vergrößert ist, ist die dem Wandabschnitt des Matrizenaussparungsabschnitts gegenüberliegende Fläche in radialer Richtung der Matrize zur zweiten Seite nach außen geneigt; insbesondere nähert sich der vergrößerte Kerndurchmesserabschnitt allmählich dem Wandabschnitt, der zur zweiten Seite gerichtet ist. Aus diesem Grund kann der Wandabschnitt durch das durch den Strömungskanal fließende geschmolzene Harz zuverlässig in radialer Richtung nach außen gedrückt werden.
Die Formvorrichtung der Offenbarung ist gemäß der oben beschriebenen Konfiguration gebildet, so dass sie den Ausfluss des geschmolzenen Harzes unterdrücken kann, wenn sich die Matrize erweitert hat, während die Größe und die Kosten der Formvorrichtung nicht zunehmen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

1 ist eine Draufsicht, die allgemein eine Formvorrichtung einer ersten Ausführungsform der Offenbarung zeigt;
2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 von 1, die die Formvorrichtung der ersten Ausführungsform zeigt;
3 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Teil der Formvorrichtung der ersten Ausführungsform zeigt;
4 ist eine Schnittansicht, die einen Kraftstofftank mit Harzbahnen zeigt, die von der Formvorrichtung der ersten Ausführungsform geformt wurden;
5 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die den Bereich um einen vertieften Abschnitt eines Separators in der Formvorrichtung der ersten Ausführungsform zeigt;
6 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Teil der Formvorrichtung der ersten Ausführungsform zeigt;
7 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Teil der Formvorrichtung der ersten Ausführungsform zeigt;
8 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Teil einer Formvorrichtung eines ersten Vergleichsbeispiels zeigt;
9 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Teil einer Formvorrichtung eines zweiten Vergleichsbeispiels zeigt;
10 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Teil einer Formvorrichtung einer zweiten Ausführungsform der Offenbarung zeigt;
11 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Teil einer Formvorrichtung einer dritten Ausführungsform der Offenbarung zeigt;
12 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Teil einer Formvorrichtung einer vierten Ausführungsform der Offenbarung zeigt;
13 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Teil einer Formvorrichtung mit einer fünften Ausführungsform der Offenbarung zeigt; und
14 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Teil einer Formvorrichtung mit einer modifizierten ersten Ausführungsform zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Eine Formvorrichtung 22 einer ersten Ausführungsform wird nachfolgend Bezug nehmend auf die Zeichnungen beschrieben.
Wie in 1 und 2 dargestellt ist, weist die Formvorrichtung 22 der ersten Ausführungsform eine Matrize 24 auf, die im Wesentlichen die Form eines hohlen Zylinders bzw. Hohlzylinders hat, und einen Kern 26, der innerhalb der Matrize 24 angeordnet ist. Der Kern 26 hat im Wesentlichen in Form eines massiven Zylinders oder im Wesentlichen die Form eines Hohlzylinders und ist koaxial zur Matrize 24 angeordnet (Mittellinien CL von Matrize 24 und Kern 26 stimmen überein).
Bei der Verwendung der Formvorrichtung 22 ist die Formvorrichtung 22 so angeordnet, dass beispielsweise eine Endseite in axialer Richtung (eine erste Seite in axialer Richtung) der Matrize 24 und der Kern 26 eine Oberseite bilden und die andere Endseite (eine zweite Seite in axialer Richtung) eine Unterseite bildet. Insbesondere wird die Formvorrichtung 22 so positioniert, dass die Mittellinie CL mit der vertikalen Richtung ausgerichtet ist. Die Positionierung der Formvorrichtung 22 bei Verwendung der Formvorrichtung 22 ist hierauf jedoch nicht beschränkt. So kann beispielsweise die Formvorrichtung 22 auch so angeordnet sein, dass die Mittellinie CL zur horizontalen Richtung ausgerichtet ist oder zur horizontalen Richtung geneigt ist. Wenn der Ausdruck „axiale Richtung“ einfach verwendet wird, bedeutet dies im Folgenden die axiale Richtung der Matrize 24 und des Kerns 26, die mit einer Erstreckungsrichtung der Mittellinie CL übereinstimmt. Wenn der Ausdruck „eine Endseite“ oder „andere Endseite“ einfach verwendet wird, bedeutet dies außerdem die eine Endseite oder die andere Endseite in axialer Richtung der Matrize 24 und des Kerns 26, die mit einer Endseite oder der anderen Endseite der Formvorrichtung 22 zusammenfällt. Außerdem bedeutet die Verwendung des Ausdrucks „radiale Richtung“ eine radiale Richtung der Matrize 24 und des Kerns 26. In den Zeichnungen zeigt der Pfeil UP eine Aufwärtsrichtung der Formvorrichtung 22, der Pfeil DW zeigt eine Abwärtsrichtung und der Pfeil KS zeigt eine Auswärtsrichtung in radialer Richtung an. Es wird darauf hingewiesen, dass, wenn der Ausdruck „Oberseite“ oder „Unterseite“ einfach verwendet wird, dies die „Oberseite“ oder „Unterseite“ in 2, 3 und anderen Zeichnungen bedeutet.
Wie in 3 auch dargestellt ist, wird zwischen einer inneren Umfangsfläche 24N der Matrize 24 und einer äußeren Umfangsfläche 26G des Kerns 26 ein Strömungskanal 28 für geschmolzenes Harz gebildet. Geschmolzenes Harz wird von der einen Endseite zur anderen Endseite (von der Oberseite zur Unterseite in 2 und 3) im Strömungskanal 28 geleitet, und es wird eine Harzbahn P mit einer vorgegebenen Form geformt. Es wird darauf hingewiesen, dass, selbst wenn die Formvorrichtung 22 so angeordnet ist, dass die Mittellinie CL mit der horizontalen Richtung ausgerichtet ist oder in Bezug auf die horizontale Richtung geneigt ist, das geschmolzene Harz von der einen Endseite zur anderen Endseite im Strömungskanal 28 geleitet wird, um eine Harzbahn mit einer vorbestimmten Form zu bilden.
Das in der Formvorrichtung 22 in der vorgegebenen Form gebildete Harz wird beispielsweise als Element verwendet, das einen Kraftstofftank 90 bildet, wie in 4 dargestellt. In diesem Fall wird in der Formvorrichtung 22 eine rohrförmige Harzbahn gebildet, diese wird in eine Matrize eingesetzt und geformt, und Luft wird einer Innenseite der rohrförmigen Harzbahn zugeführt, wodurch der Kraftstofftank 90 mit der gewünschten Form geformt (blasgeformt) werden kann. Darüber hinaus können auch mehrere flache Harzbahnen durch Schneiden der rohrförmigen Harzbahn an gewünschten Positionen erhalten werden. In diesem Fall werden zwei erhaltene tafelförmige Harzschichten in eine Matrize eingesetzt und zum Ausbilden geformt, und Luft wird zwischen die Harzbahnen geleitet, wodurch die Harzbahnen zu Kraftstofftankkomponenten 92 und 94 mit gewünschten Formen geformt werden können.
In der Formvorrichtung 22 ist der Kern 26 in axialer Richtung (Richtung des Pfeils UP und entgegengesetzte Richtung, d.h. Richtung des Pfeils DW) in Bezug auf die Matrize 24 durch einen in den Zeichnungen nicht dargestellten Bewegungsmechanismus beweglich.
Auf der anderen Endseite an der äußeren Umfangsfläche 26G des Kerns 26 ist ein vergrößerter Kerndurchmesserabschnitt 30, bei dem sich ein Durchmesser D1 (siehe 2) des Kerns 26 allmählich in Richtung zur anderen Endseite vergrößert, ausgebildet. Zwischen diesem vergrößerten Kerndurchmesserabschnitt 30 und einem vergrößerten Matrizendurchmesserabschnitt oder einer gegenüberliegenden Fläche 40 eines später beschriebenen Separators 36 ändert sich durch die Bewegung des Kerns 26 in axialer Richtung eine Strömungskanalbreite W1 des Strömungskanals 28 in Richtung zur anderen Endseite.
In der Matrize 24 ist ein Matrizenaussparungsabschnitt 34 gebildet, der sich zur anderen Endseite öffnet. Wie in 1 dargestellt ist, weist der Matrizenaussparungsabschnitt 34 eine ringförmige Form auf, die in Umfangsrichtung der Matrize 24 kontinuierlich ist.
Im Matrizenaussparungsabschnitt 34 sind mehrere Separatoren 36 untergebracht. Wie in 1 dargestellt ist, sind die Separatoren 36 (im dargestellten Beispiel acht) in Umfangsrichtung der Matrize 24 nebeneinander angeordnet. Jeder Separator 36 hat eine Kreisbogenform bei Betrachtung in axialer Richtung. Zusätzlich umschließen die mehreren Separatoren 36 zusammen den Kern 26. Die Separatoren 36 sind ein Beispiel für Schieber.
Wie in 2 und 3 dargestellt ist, ist in der Matrize 24 ein Wandabschnitt 38 gebildet, der an einer Seite des Kerns 26 in Bezug auf die Separatoren 36 angeordnet ist. Der Wandabschnitt 38 erstreckt sich von der einen Endseite zur anderen Endseite (von der Oberseite zur Unterseite) am Matrizenaussparungsabschnitt 34, und der Wandabschnitt 38 bildet einen Teil einer Innenwand des Matrizenaussparungsabschnitts 34. In den Querschnitten, die in 2 und 3 gezeigt sind, weist der Wandabschnitt 38 eine Form auf, deren Länge L1 entlang der axialen Richtung länger ist als seine Dicke T1 entlang der radialen Richtung. Zusätzlich verringert sich die Dicke T1 des Wandabschnitts 38 allmählich in Richtung von einer Basisendseite 38A in axialer Richtung (die eine Endseite in der axialen Richtung der Matrize 24) zu einer distalen Endseite 38B (die andere Endseite in der axialen Richtung der Matrize 24) des Wandabschnitts 38, so dass der Wandabschnitt 38 eine konische Form aufweist.
Der Wandabschnitt 38 ist insgesamt elastisch flexibel verformbar, so dass seine distale Endseite 38B nach außen in radialer Richtung zeigt. Wie später beschrieben wird, verformt sich beispielsweise der Wandabschnitt 38 flexibel, wenn er durch das geschmolzene Harz, das durch den Strömungskanal 28 fließt, gedrückt wird. In 7 wird die Form des Wandabschnitts 38 nach flexibler Verformung durch die lang gestrichelten doppelpunktierten Linien angezeigt. In Wirklichkeit befinden sich die Separatoren 36 an der Außenseite in radialer Richtung des Wandabschnitts 38, so dass der Betrag der flexiblen Verformung des Wandabschnitts 38 auf einen bestimmten Bereich begrenzt ist, da die distale Endseite 38B mit den Separatoren 36 in Kontakt gelangt. In 7 wird die flexible Verformung des Wandabschnitts 38 größer dargestellt, als sie tatsächlich ist.
Im Kern 26 ist der vergrößerte Kerndurchmesserabschnitt 30 auch eine gegenüberliegende Fläche, die dem Wandabschnitt 38 gegenüberliegt. Der vergrößerte Kerndurchmesserabschnitt 30 ist eine Fläche, die in radialer Richtung nach außen geneigt ist und zur anderen Endseite gerichtet ist. Da der vergrößerte Kerndurchmesserabschnitt 30 auf diese Weise geneigt ist, kann der Wandabschnitt 38 durch das durch den Strömungskanal 28 fließende geschmolzene Harz zuverlässig in radialer Richtung nach außen gedrückt werden.
Wie in 5 dargestellt ist, ist eine Breite W2 (Länge in radialer Richtung) eines jeden Separators 36 kürzer als eine Breite W3 (Abstand in radialer Richtung) des Matrizenaussparungsabschnitts 34. Folglich wird zwischen jedem Separator 36 und dem Matrizenaussparungsabschnitt 34 ein Spalt GP in radialer Richtung gebildet. Wie später beschrieben ist, wird jeder Separator 36 durch eine Stange 48 in radialer Richtung nach innen geschoben, wodurch der Separator 36 gegen den Wandabschnitt 38 gedrückt wird.
Es sei darauf hingewiesen, dass in 5 der Spalt GP breiter dargestellt ist, als er tatsächlich ist.
Die Höhe eines jeden Separators 36 wird so bestimmt, dass ein Teil des Separators 36 auf der anderen Endseite auf der anderen Endseite über den Wandabschnitt 38 hinausragt und dem Kern 26 gegenüberliegt.
Wie in 3 dargestellt ist, wird in dem Abschnitt eines jeden Separators 36, der dem vergrößerten Kerndurchmesserabschnitt 30 gegenüberliegt, die gegenüberliegende Fläche 40 gebildet, die sich in einer Richtung weg vom Kern 26 hin zu der anderen Endseite neigt. Die Strömungskanalbreite W1 zwischen dem vergrößerten Kerndurchmesserabschnitt 30 und der gegenüberliegenden Fläche 40 kann geändert werden, wenn sich der Kern 26 in axialer Richtung bewegt (Richtung des Pfeils UP und Richtung des Pfeils DW). Darüber hinaus ist es auch möglich, das geschmolzene Harz, das durch den Strömungskanal 28 fließt, an einer gewünschten Stelle zu schneiden, indem man die gegenüberliegende Fläche 40 mit dem vergrößerten Kerndurchmesserabschnitt 30 in Kontakt bringt.
Die Fläche eines jeden Separators 36 auf der der Kernseite gegenüberliegenden Seite (die Seite, an der der Separator 36 den Wandabschnitt 38 berührt) ist eine äußere Umfangsfläche 36G, die auf der äußeren Umfangsseite positioniert ist, wenn die mehreren Separatoren 36 zusammen betrachtet werden. An der äußeren Umfangsfläche 36G eines jeden Separators 36 ist ein Separatoraussparungsabschnitt 42 ausgebildet. Der Separator 36 ist ein Beispiel für einen Schieber, der Separatoraussparungsabschnitt 42 ist ein Beispiel für einen Schieberaussparungsabschnitt.
Der Separatoraussparungsabschnitt 42 ist in radialer Richtung (die Richtung zur Mittellinie CL) von der äußeren Umfangsfläche 36G des Separators 36 nach innen versenkt. Wie in 5 dargestellt ist, ist eine entfernte Seite (der Abschnitt nahe der Mittellinie CL; die linke Seite in 5) des Separatoraussparungsabschnitts 42 eine gekrümmte Fläche 42A, die sich im Wesentlichen in Form einer Halbkugel krümmt. Die gekrümmte Fläche 42A erscheint als Kreisbogen in einem Querschnitt des Separators 36 entlang der axialen Richtung. Im Folgenden bezeichnet R1 einen Radius der gekrümmten Fläche 42A.
Wie in 3 und 5 dargestellt ist, ist die offene Seite (der von der Mittellinie CL entfernte Abschnitt) des Separatoraussparungsabschnitts 42 eine Fläche mit vergrößertem Durchmesser 42B, die sich von der gekrümmten Fläche 42A fortsetzt und in Form eines kreisförmigen Kegelstumpfes verbreitert ist, der zur äußeren Umfangsfläche 36G des Separators 36 gerichtet ist. Die Fläche 42B mit vergrößertem Durchmesser erscheint als zwei Begrenzungslinien 44 auf einer Oberseite (die eine Endseite in axialer Richtung) und einer Unterseite (die andere Endseite in axialer Richtung) in einem Querschnitt des Separators 36 entlang der axialen Richtung (der in 3 dargestellte Querschnitt). Zusätzlich sind die beiden Begrenzungslinien 44 in Richtungen geneigt, in denen sie verbreitert sind und in radiale Richtung der Matrize 24 nach außen gerichtet sind. Insbesondere ist eine Begrenzungslinie 44U auf der Oberseite nach oben, in radialer Richtung der Matrize 24 nach außen verlaufend, geneigt, und eine Begrenzungslinie 44L auf der Unterseite ist nach unten, in radialer Richtung der Matrize 24 nach außen verlaufend, geneigt. Darüber hinaus erscheint die Fläche 42B mit vergrößertem Durchmesser auch in einem Querschnitt in einer Richtung orthogonal zur Mittellinie CL als zwei Begrenzungslinien, die sich in Richtungen neigen, in denen sie nach außen in radialer Richtung der Matrize 24 verbreitert sind. Folglich weist der Separatoraussparungsabschnitt 42 eine Form auf, die von der Innenseite in radialer Richtung zur Außenseite in radialer Richtung verbreitert ist.
Wie in 1 bis 3 dargestellt ist, weist die Formvorrichtung 22 mehrere (in der vorliegenden Ausführungsform acht) Schiebemechanismen 70 auf, die den Separatoren 36 eins-zu-eins entsprechen. Die Schiebemechanismen 70 schieben die Separatoren 36 in axialer Richtung. Jeder Schiebemechanismus 70 hat eine Stange 48 und einen Bewegungsmechanismus 60.
Stützelemente 50 mit jeweils einem Paar Stützplatten 52 werden eins zu eins mit den Stangen 48 an der Matrize 24 befestigt. Jede Stange 48 ist in der Matrize 24 so gelagert, dass sie in ihrem Zwischenabschnitt durch eine Spindel 64, die an den Stützplatten 52 vorgesehen ist, drehbar ist. Ein distaler Endabschnitt 48A der Stange 48 ist im Separatoraussparungsabschnitt 42 in einem Zustand untergebracht, in dem er nicht mit dem Separator 36 verbunden ist.
An der äußeren Umfangsseite der Matrize 24 sind die Bewegungsmechanismen 60 vorgesehen, die den Stangen 48 eins zu eins entsprechen. Jeder Bewegungsmechanismus 60 umfasst ein Stellglied 62 und die Spindel 64.
Das Stellglied 62 hat einen Zylinder 66, der an einer äußeren Umfangsfläche 24G der Matrize 24 befestigt ist. Ein Kolben 68 erstreckt sich vom Zylinder 66. Der Kolben 68 ist über einen Stift 68P mit einem hinteren Endabschnitt 48B der Stange 48 verbunden und bewegt sich in axialer Richtung (die Auf- und Abrichtung in 3). Wenn der Kolben 68 durch den Antrieb des Stellglieds 62 in axialer Richtung zur einen Endseite (der Oberseite) bewegt wird, dreht sich die Stange 48 um die Spindel 64 und der distale Endabschnitt 48A bewegt sich in axialer Richtung zur anderen Endseite (der Unterseite). Der distale Endabschnitt 48A der Stange 48 ist im Separatoraussparungsabschnitt 42 untergebracht, so dass der Separator 36 in axialer Richtung zur anderen Endseite (der Unterseite) gleitet. Umgekehrt bewegt sich der Separator 36, wenn sich der Kolben 68 in axialer Richtung zur anderen Endseite (der Unterseite) bewegt, in axialer Richtung zur einen Endseite (der Oberseite).
In der vorliegenden Ausführungsform liegt, wie in 3 dargestellt, in einem Ausgangszustand eine Längsrichtung der Stange 48 entlang der radialen Richtung der Matrize 24. Die Position (Neigung) der Stange 48 ist so eingestellt, dass durch Bewegen des hinteren Endabschnitts 48B der Stange 48 aus diesem Ausgangszustand in Richtung zur einen Endseite (die Oberseite in 6) in axialer Richtung, um die Stange 48 in Pfeilrichtung R3 zu drehen, wie in 6 dargestellt ist, der Separator 36 zur anderen Endseite (die Unterseite in 6) bewegt wird.
Wie in 5 dargestellt ist, ist der distale Endabschnitt 48A der Stange 48 in Form einer Kugel mit einem Radius R2 ausgebildet. Der Radius R2 des kugelförmigen Endabschnitts 48A ist kleiner als der Radius R1 der gekrümmten Fläche 42A des Separatoraussparungsabschnitts 42. Zusätzlich ist die Position der Stange 48 im Ausgangszustand so eingestellt, dass der distale Endabschnitt 48A der Stange 48 die gekrümmte Fläche 42A des Separatoraussparungsabschnitts 42 an einem Berührungspunkt TP an der in axialer Richtung anderen Endseite (die Unterseite) von der Mitte der Stange 48 berührt.
Es wird eine Tangentialebene PL der gekrümmten Fläche 42A am Berührungspunkt TP, an dem der distale Endabschnitt 48A der Stange 48 den Separatoraussparungsabschnitt 42 berührt, betrachtet. Die Tangentialebene PL ist eine geneigte Ebene 46, die sich zur offenen Seite (der Unterseite) des Matrizenaussparungsabschnitts 34 nach außen in radialer Richtung neigt. Wenn sich der distale Endabschnitt 48A der Stange 48 zusammen mit der Drehung der Stange 48 in Pfeilrichtung R3 in Richtung zur anderen Endseite bewegt, bewegt sich auch der Berührungspunkt TP in Richtung zur anderen Endseite und die Neigung der geneigten Ebene 46 (die Tangentialebene PL) wird flacher. Aber auch in diesem Fall bleibt der Zustand erhalten, bei dem sich die geneigte Ebene 46 (die Tangentialebene PL) zur offenen Seite (die Unterseite) des Matrizenaussparungsabschnitts 34 in radialer Richtung nach außen neigt.
Es sei angemerkt, dass die Form des distalen Endabschnitts 48A der Stange 48 nicht auf die oben beschriebene Kugelform beschränkt ist. So kann die Stange 48 beispielsweise auch in Form eines festen Zylinders oder in Form einer prismatischen Säule ausgebildet sein, und in diesem Fall hat die Stange 48 eine Form, bei der zwei Eckabschnitte im distalen Endabschnitt 48A der Stange 48 im Querschnitt von 3 und anderen Zeichnungen erscheinen. Selbst wenn die Stange 48 die Form eines festen Zylinders oder die Form einer prismatischen Säule hat, können die Größe (Durchmesser) und die Position der Stange 48 so eingestellt werden, dass die Tangentialebene PL der gekrümmten Fläche 42A am Berührungspunkt TP die geneigte Ebene 46 ist, die sich, wie oben beschrieben, zur offenen Seite (der Unterseite) des Matrizenaussparungsabschnitts 34 hin in radialer Richtung nach außen neigt.
Als nächstes wird die Wirkung der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Bei der Formvorrichtung 22 der vorliegenden Ausführungsform fließt geschmolzenes Harz durch den Strömungskanal 28, der zwischen der inneren Umfangsfläche 24N der Matrize 24 und der äußeren Umfangsfläche 26G des Kerns 26 gebildet ist, wodurch das Harz in eine gewünschte Form gebracht wird. Der Kern 26 kann die Form (Breite) des Strömungskanals 28 verändern, indem er sich in axialer Richtung in Bezug auf die Matrize 24 bewegt.
Der im Matrizenaussparungsabschnitt 34 untergebrachte Separator 36 wird durch den Bewegungsmechanismus 60 in axialer Richtung verschoben. Aus diesem Grund kann die Position der gegenüberliegenden Fläche 40 des Separators 36 geändert werden, um die Breite des Strömungskanals 28 weiter zu verändern.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist, wie in 5 im Detail dargestellt, die Tangentialebene PL am Berührungspunkt TP zwischen dem distalen Endabschnitt 48A der Stange 48 und der gekrümmten Fläche 42A des Separatoraussparungsabschnitts 42 die geneigte Ebene 46, die sich zur offenen Seite (der Unterseite) des Matrizenaussparungsabschnitts 34 hin nach außen in radialer Richtung neigt. Folglich kann eine Kraft FT, die in der normalen Richtung der geneigten Ebene 46 wirkt, wenn sich der distale Endabschnitt 48A der Stange 48 in axialer Richtung in Richtung zur anderen Endseite (der Unterseite) bewegt hat, in eine axiale Richtungskomponente FT-A, die in axialer Richtung in Richtung zur anderen Endseite (der Unterseite) wirkt, und eine radiale Richtungskomponente FT-B, die in radialer Richtung nach innen wirkt (die Seite, die zum Kern 26 gerichtet ist), unterteilt werden. Die radiale Richtungskomponente FT-B wirkt als eine Kraft, die den Separator 36 gegen den Wandabschnitt 38 drückt, so dass die Bildung des Spalts GP zwischen dem Separator 36 und dem Wandabschnitt 38 unterdrückt werden kann. Der Wandabschnitt 38 begrenzt die Bewegung des Separators 36 nach innen in radialer Richtung (die Richtung zum Kern 26) auf einen bestimmten Bereich.
Wie in 7 dargestellt ist, verformt sich die Matrize 24 manchmal durch thermische Ausdehnung, z.B. so, dass die äußere Umfangsfläche 24G in radialer Richtung nach außen erweitert wird. Zudem bewegen sich der Zylinder 66 und die Stange 48 auch in radialer Richtung nach außen.
Wie in 8 dargestellt ist, wird als erstes Vergleichsbeispiel eine Formvorrichtung 82 mit einer Struktur betrachtet, bei der die Stange 48 durch einen Stift 84 mit dem Separator 36 verbunden ist. Aufgrund der thermischen Ausdehnung der Matrize 24, beispielsweise in der Formvorrichtung 82 des ersten Vergleichsbeispiels, wirkt beim Ausfahren des Zylinders 66 in radialer Richtung eine Kraft nach außen in radialer Richtung von der Stange 48 über den Stift 84 auf den Separator 36. Wie durch die lang gestrichelten doppelpunktierten Linien in 8 angedeutet ist, besteht die Sorge, dass, wenn sich der Separator 36 in radialer Richtung nach außen bewegt, ein Spalt zwischen dem Separator 36 und dem Wandabschnitt 38 entsteht.
Darüber hinaus wird, wie in 9 dargestellt ist, als zweites Vergleichsbeispiel eine Formvorrichtung 86 betrachtet, bei der sich ein Separatoraussparungsabschnitt 88 in Richtung zu einer äußeren Umfangsfläche 36G verengt (wobei sich obere und untere Begrenzungslinien 88B, die in einem Querschnitt auftreten, einander annähern). Bei der Formvorrichtung 86 des zweiten Vergleichsbeispiels ist die Stange 48 nicht mit dem Separator 36 verbunden. Abhängig von der Stellung der Stange 48 ist manchmal ein Teil der Stange 48, der sich in radialer Richtung nach außen zu bewegen versucht, mit dem Separator 36 verhakt. Insbesondere wenn die Stange 48 in Bezug auf die radiale Richtung geneigt ist, ist es für einen Teil der Stange 48 leicht, sich mit dem Separator 36 zu verhaken. Wenn sich die Stange 48 am Separator 36 verhakt, wirkt zusätzlich eine Kraft in radialer Richtung nach außen auf den Separator 36. Es besteht daher die Sorge, dass, wenn sich der Separator 36 in radialer Richtung nach außen bewegt, ein Spalt zwischen dem Separator 36 und dem Wandabschnitt 38 entsteht.
Im Gegensatz zum vorstehend beschriebenen ersten Vergleichsbeispiel und zweiten Vergleichsbeispiel ist die Stange 48 in der Formvorrichtung 22 der vorliegenden Ausführungsform nicht mit dem Separator 36 verbunden. Darüber hinaus sind die Begrenzungslinien 44 des Separatoraussparungsabschnitts 42, die im in 5 dargestellten Querschnitt erscheinen, in Richtungen geneigt, in denen sie nach außen in radialer Richtung aufgeweitet sind. Selbst wenn sich die Stange 48 in radialer Richtung nach außen bewegt, verhakt sich die Stange 48 somit nicht am Separator 36. Insbesondere kann verhindert werden, dass sich die Stange 48 am Separator 36 verhakt, auch wenn die Stange 48 in Bezug auf die radiale Richtung geneigt ist. Selbst wenn sich die Stange 48 in radialer Richtung nach außen bewegt, wirkt somit keine Kraft von der Stange 48 in radialer Richtung nach außen auf den Separator 36.
Da somit keine Kraft in radialer Richtung nach außen auf den Separator 36 wirkt, kann auf diese Weise die Bildung eines Spalts zwischen dem Separator 36 und dem Wandabschnitt 38 unterdrückt werden, der dadurch verursacht wird, wenn sich der Separator 36 vom Wandabschnitt 38 entfernt. Dadurch kann das durch den Strömungskanal 28 fließende geschmolzene Harz daran gehindert werden, durch diesen Spalt auszulaufen.
Darüber hinaus ist es nicht erforderlich, ein Element vorzusehen, das den Separator 36 in Richtung des Wandabschnitts 38 drückt (den Separator 36 gegen diesen drückt), um sicherzustellen, dass sich der Separator 36 nicht vom Wandabschnitt 38 weg bewegt. Aus diesem Grund kann verhindert werden, dass die Größe und Kosten der Formvorrichtung 22 zunehmen.
Zusätzlich wirkt, wie vorstehend beschrieben, die radiale Richtungskomponente FT-B der Kraft FT, die in normale Richtung der geneigten Ebene 46 vom distalen Endabschnitt 48A der Stange 48 wirkt, als eine Kraft, die den Separator 36 gegen den Wandabschnitt 38 drückt, so dass die Bildung eines Spalts zwischen dem Separator 36 und dem Wandabschnitt 38 zuverlässiger unterdrückt werden kann. So wird beispielsweise davon ausgegangen, dass eine Kraft, die den Separator 36 in radialer Richtung nach außen drückt, von dem durch den Strömungskanal 28 fließenden Harz auf den Separator 36 wirkt. In diesem Fall werden eine Drehantriebskraft in Bezug auf die Stange 48, die Form der gekrümmten Fläche 42A und die Position des Berührungspunktes TP (die Neigung der geneigten Ebene 46) so eingestellt, dass von der Stange 48 eine größere Kraft in radialer Richtung nach innen auf den Separator 36 wirkt als die Kraft in radialer Richtung nach außen.
Darüber hinaus verformt sich der Wandabschnitt 38 der vorliegenden Ausführungsform, wenn der Wandabschnitt 38 dem Druck des durch den Strömungskanal 28 strömenden geschmolzenen Harzes ausgesetzt wird, insgesamt flexibel, sodass die distale Endseite 38B in radialer Richtung nach außen verläuft. Die distale Endseite 38B des Wandabschnitts 38 wird gegen den Separator 36 gedrückt, so dass die Bildung eines Spaltes zwischen dem Wandabschnitt 38 und dem Separator 36 zuverlässiger unterdrückt wird. Dadurch kann das geschmolzene Harz daran gehindert werden, zwischen dem Wandabschnitt 38 und dem Separator 36 auszulaufen, und die Formvorrichtung 22 kann stabil betrieben werden.
Darüber hinaus bleibt in der vorliegenden Ausführungsform, da das geschmolzene Harz nicht zwischen dem Wandabschnitt 38 und dem Separator 36 austritt, auch kein ausströmendes geschmolzenes Harz als überschüssiges Material auf dem Vorformling bzw. Extrudat zurück. Da überschüssiges Material, das durch ausströmendes geschmolzenes Harz entsteht, nicht an dem von der Formvorrichtung 22 geformten Formgegenstand, wie beispielsweise die vorstehend beschriebenen Harzbahnen, haften bleibt, kann ein in dieser Hinsicht qualitativ hochwertiger Formgegenstand geformt werden.
Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform beschrieben. Es sei darauf hingewiesen, dass in den folgenden Ausführungsformen und modifizierten Ausführungsformen für Elemente und Teile, die mit denen der ersten Ausführungsform identisch sind, identische Bezugszeichen verwendet werden und auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet wird. Darüber hinaus sind auch die Gesamtstrukturen der Formvorrichtung die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform, so dass auf eine Darstellung derselben verzichtet wird.
Wie in 10 dargestellt ist, ist in einer Formvorrichtung 122 der zweiten Ausführungsform an dem Paar von Stützplatten 52 des Stützelements 50 ein Langloch 124 gebildet. Eine Längsrichtung des Langlochs 124 stimmt mit der axialen Richtung der Matrize 24 überein, und das Langloch 124 hat eine Länge L3.
Eine in dem Langloch 124 aufgenommene Platte 126 ist an einem Zwischenabschnitt der Stange 48 ausgebildet. Die Platte 126 hat eine vorgegebene Länge L2 in axialer Richtung, wobei L2 kürzer ist als L3. Folglich bewegt sich die Platte 126 in axialer Richtung während sie dabei den Zustand beibehält, bei dem sie sich im Langloch 124 befindet. Darüber hinaus steht die Platte 126 mit dem Langloch 124 in einem vorbestimmten Bereich in axialer Richtung an einer Innenfläche 126U und einer Außenfläche 126S in radialer Richtung in Kontakt. Aus diesem Grund ist die Stange 48 der zweiten Ausführungsform in axialer Richtung verschiebbar, während ihre Stellung in Richtung (Richtung des Pfeils KS) orthogonal zur Mittellinie CL in 10 erhalten bleibt.
Der Kolben 68 ist in einem Bereich einer vorbestimmten Breite W4 an der hinteren Endseite 48B der Stange 48 befestigt. Wenn sich der Kolben 68 in axialer Richtung zur anderen Endseite (nach unten) bewegt, bewirkt der Kolben 68 folglich, dass eine Abwärtskraft im Bereich der Breite W4 auf die Stange 48 wirkt, so dass die Stange 48 versucht, zur anderen Endseite zu gleiten.
Um zu bewirken, dass sich der distale Endabschnitt 48A der Stange 48 in axialer Richtung in Richtung zu anderen Endseite (nach unten) bewegt, treibt bei der zweiten Ausführungsform das Stellglied 62 den Kolben 68 an, um den hinteren Endabschnitt 48B der Stange 48 in Richtung zur anderen Endseite (die Unterseite in 10) in axialer Richtung zu drücken. Aus diesem Grund gleitet die Stange 48 in Richtung des Pfeils S1 und der distale Endabschnitt 48A bewegt sich in axialer Richtung zur anderen Endseite.
Auf diese Weise ist die Stange 48 nicht auf die Struktur der ersten Ausführungsform beschränkt, wo sie durch die Spindel 64 drehbar ist, und kann auch die Struktur der zweiten Ausführungsform aufweisen, wo sie in axialer Richtung verschiebbar ist. Bei der zweiten Ausführungsform sind die Länge, auf die die Stange 48 durch den Kolben 68 gedrückt wird, und der Gleitweg des Separators 36 in axialer Richtung gleich. Aus diesem Grund ist es einfach, den Gleitweg des Separators 36 festzulegen und einzustellen.
Im Gegensatz dazu ist die Stange 48 bei der ersten Ausführungsform von der Spindel 64 drehbar gelagert, so dass eine Struktur, die die Stange 48 wie in der zweiten Ausführungsform verschiebbar hält, überflüssig ist und eine Vereinfachung der Struktur erreicht werden kann.
Darüber hinaus ist bei einer Struktur, bei der die Stange 48 selbst gleitet und den Separator 36 schiebt, ein hohes Maß an Geradheit und Positioniergenauigkeit (Positioniergenauigkeit in Bezug auf die Matrize 24) bezüglich der Stange 48 erforderlich. Bei der ersten Ausführungsform ist die Stange 48 nicht mit dem Separator 36 verbunden, und der Separator 36 wird durch die Drehung der Stange 48 verschoben, so dass keine Geradheit für die Stange 48 erforderlich ist. Darüber hinaus ist in der ersten Ausführungsform auch keine hohe Präzision in Bezug auf die Positioniergenauigkeit der Stange 48 erforderlich. Aus diesem Grund kann die Formvorrichtung 22 kostengünstig konfiguriert werden.
Bei der ersten Ausführungsform ist die Stellung der Stange 48 nicht begrenzt, wenn der Separator 36 in axialer Richtung in Richtung zur anderen Endseite bewegt wird. Wie jedoch vorstehend beschrieben ist (6), kann, wenn die Stange 48 aus einer Stellung bzw. Orientierung entlang der radialen Richtung der Matrize 24 (eine horizontale Stellung) in Richtung des Pfeils R3 gedreht wird und den Separator 36 zum Gleiten bringt, ein großer Gleitweg für den Separator 36 in Bezug auf den Drehwinkel der Stange 48 gewährleistet werden.
Wenn die Stange 48 außerdem in Richtung des Pfeils R3 aus der horizontalen Stellung gedreht wird, bewegt sich der distale Endabschnitt 48A der Stange 48 etwas in radialer Richtung der Matrize 24 nach außen. Der distale Endabschnitt 48A der Stange 48 berührt jedoch den Separatoraussparungsabschnitt 42 an der geneigten Ebene 46, die zur offenen Seite (der Unterseite) des Matrizenaussparungsabschnitts 34 hin geneigt ist und in radialer Richtung nach außen zeigt. Folglich kann der Separator 36 zuverlässig in Richtung der Seite des Kerns 26, d.h. gegen den Wandabschnitt 38, geschoben werden, indem ein Teil der Kraft, die vom distalen Endabschnitt 48A der Stange 48 auf den Separator 36 wirkt, genutzt wird.
Es sei angemerkt, dass die Form des Separatoraussparungsabschnitts in der Formvorrichtung dieser Anmeldung zusätzlich zu den Formen des Separatoraussparungsabschnitts in den vorstehenden Ausführungsformen auch durch die Formen der folgenden dritten Ausführungsform bis fünften Ausführungsform ausgeführt werden kann. Bei der dritten Ausführungsform bis zur fünften Ausführungsform kann für die Gesamtkonfigurationen der Formvorrichtung die gleiche Konfiguration wie in der ersten Ausführungsform oder der zweiten Ausführungsform verwendet werden, wobei deren Darstellung weggelassen wird.
Bei einer Formvorrichtung 130 einer dritten Ausführungsform weist, wie in 11 dargestellt, ein Separatoraussparungsabschnitt 132 eine gekrümmte Fläche 132A auf der entfernten Seite (der Abschnitt in der Nähe der Mittellinie CL) auf, und die offene Seite (der Abschnitt in der Nähe der Mittellinie CL) weist eine zylindrische Fläche 132B in Form eines Zylinders auf, der sich von der gekrümmten Fläche 132A fortsetzt und einen konstanten Durchmesser in Richtung zu einer äußeren Umfangsfläche 36G aufweist. Die gekrümmte Fläche 132A ist eine Fläche in Form einer Halbkugel, die den gleichen Radius hat wie die gekrümmte Fläche 42A der ersten Ausführungsform. Die zylindrische Fläche 132B ist eine Fläche in Form eines Zylinders mit einem konstanten Durchmesser, der in Richtung zur äußeren Umfangsfläche 36G gerichtet ist. Folglich weist der Separatoraussparungsabschnitt 132 eine Form entlang der radialen Richtung auf.
Zusätzlich berührt der distale Endabschnitt 48A der Stange 48 die gekrümmte Fläche 132A. Eine Tangentialebene PL an einem Berührungspunkt TP ist eine geneigte Ebene 46, die sich zur offenen Seite (der Unterseite) des Matrizenaussparungsabschnitts 34 in radialer Richtung nach außen neigt.
Bei einer Formvorrichtung 140 einer vierten Ausführungsform weist, wie in 12 dargestellt, ein Separatoraussparungsabschnitt 142 eine Scheibenfläche 142A auf der entfernten Seite und eine zylindrische Fläche 142B auf der offenen Seite auf. Die Scheibenfläche 142A ist, bei Betrachtung in Richtung V1 von der offenen Seite aus, eine kreisförmige ebene Fläche. Die zylindrische Fläche 142B ist, wie in der dritten Ausführungsform, eine Fläche in Form eines Zylinders, der einen konstanten Durchmesser aufweist, der in Richtung zu einer äußeren Umfangsfläche 36G verläuft. Der Separatoraussparungsabschnitt 142 hat demnach eine Form entlang der radialen Richtung.
Auf diese Weise kann auch dann, wenn die Begrenzungslinien 44 des Separatoraussparungsabschnitts eine Form entlang der radialen Richtung der Matrize 24 aufweisen (die Begrenzungslinien 44U und 44L sind parallel zueinander), eine Struktur realisiert werden, bei der eine Kraft in radialer Richtung nach außen von der Stange 48 nicht auf den Separator 36 wirkt, wenn sich die Stange 48 in radialer Richtung nach außen bewegt hat.
Bei einer Formvorrichtung 150 einer fünften Ausführungsform weist, wie in 13 dargestellt ist, ein Separatoraussparungsabschnitt 152 eine Scheibenfläche 152A auf der entfernten Seite und eine Fläche 152B mit vergrößertem Durchmesser auf der offenen Seite auf. Die Scheibenfläche 152A ist, bei Betrachtung in Richtung des Pfeils V1 von der offenen Seite aus, eine kreisförmige ebene Fläche. Die Fläche 152B mit vergrößertem Durchmesser ist, wie bei der ersten Ausführungsform, eine Fläche, die in Form eines kreisförmigen Kegelstumpfes verbreitert ist, der zu einer äußeren Umfangsfläche 36G weist. Infolgedessen weist der Separatoraussparungsabschnitt 152 eine Form auf, die von der Innenseite in radialer Richtung zu Außenseite in radialer Richtung verbreitert ist.
Zusätzlich kann bei der fünften Ausführungsform eine Struktur verwendet werden, bei der der distale Endabschnitt 48A der Stange 48 die Fläche 152B mit vergrößertem Durchmesser berührt. Eine Tangentialebene PL am Berührungspunkt TP ist die Fläche 152B mit vergrößertem Durchmesser, und die Fläche 152B mit vergrößertem Durchmesser ist auch die geneigte Ebene 46, die sich zur offenen Seite (der Unterseite) des Matrizenaussparungsabschnitts 34 in radialer Richtung nach außen neigt.
Auch bei der fünften Ausführungsform weist der Separatoraussparungsabschnitt 152 die Fläche 152B mit vergrößertem Durchmesser auf. Insbesondere hat der Separatoraussparungsabschnitt 152 eine Struktur, bei der eine Kraft von der Stange 48 in radialer Richtung nach außen nicht auf den Abscheider 36 wirkt, wenn sich die Stange 48 in radialer Richtung nach außen bewegt hat.
Bei den vorstehenden Ausführungsformen sind Beispiele aufgeführt, bei denen der Separator mit der gegenüberliegenden Fläche 40 (siehe 2, etc.) ausgestattet ist, die sich in Richtung weg vom Kern 26 in Richtung zur anderen Endseite (der Unterseite) neigt, aber der Separator kann auch einer sein, der keine Fläche hat, die sich auf diese Weise neigt. So weist beispielsweise in einer Formvorrichtung 160 einer in 14 dargestellten modifizierten Ausführungsform ein Separator 162 keine Fläche (die gegenüberliegende Fläche 40 in 3, etc.) auf, die sich in Richtung weg vom Kern 26 in Richtung zur anderen Endseite (der Unterseite) neigt. Die Breite des Strömungskanals 28 kann jedoch durch Verschieben des Separators 162 in axialer Richtung verändert werden.
In Bezug auf die in 14 dargestellte modifizierte Ausführungsform wird darauf hingewiesen, dass, obwohl die Gesamtkonfiguration der Formvorrichtung die gleiche ist wie die Konfiguration der Formvorrichtung der ersten Ausführungsform, stattdessen auch die Anwendung der modifizierten Ausführungsform auf die Formvorrichtung der zweiten bis fünften Ausführungsformungen möglich ist.
Bei allen Ausführungsformen der zweiten bis fünften Ausführungsform und der vorstehend beschriebenen modifizierten Ausführungsform verformt sich der Wandabschnitt 38, der dem Druck des durch den Strömungskanal 28 strömenden geschmolzenen Harzes ausgesetzt ist, flexibel, sodass die distale Endseite 38B in radialer Richtung nach außen zeigt. Die distale Endseite 38B des Wandabschnitts 38 wird gegen den Separator 36 gedrückt, und die Bildung eines Spaltes zwischen dem Wandabschnitt 38 und dem Separator 36 wird zuverlässiger unterdrückt. Aus diesem Grund kann verhindert werden, dass das geschmolzene Harz zwischen dem Wandabschnitt 38 und dem Separator 36 ausläuft, was zum stabilen Betrieb der Formvorrichtung 22 beitragen kann und verhindern kann, dass die Größe und die Kosten der Formvorrichtung 22 zunehmen.
Vorstehend wurden Ausführungsformen der Offenbarung beschrieben, aber die Offenbarung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Strukturen beschränkt und kann in einem Bereich, der nicht von den Ansprüchen abweicht, auf verschiedene Art und Weise modifiziert und implementiert werden.

Claims

Formvorrichtung (22), aufweisend: eine Matrize (24), die eine hohle zylindrische Form hat und mit einem Matrizenaussparungsabschnitt (34) ausgebildet ist, der zu einer zweiten Seite in axialer Richtung der Matrize (24) offen ist; einen Kern (26), der an einer Innenseite in radialer Richtung der Matrize (24) angeordnet ist, bezüglich der Matrize (24) relativ zu einer ersten Seite und der zweiten Seite in axialer Richtung der Matrize beweglich ist, und einen Strömungskanal (28) für geschmolzenes Harz zwischen dem Kern (26) und der Matrize (24) bildet; einen Schieber (36), der in einem Zustand in dem Matrizenaussparungsabschnitt (34) untergebracht ist, in dem ein Spalt in radialer Richtung der Matrize zwischen dem Schieber (36) und dem Matrizenaussparungsabschnitt (34) vorhanden ist, wobei der Schieber (36) in axialer Richtung der Matrize verschiebbar ist; einen Wandabschnitt (38), der einen Teil einer Innenwand des Matrizenaussparungsabschnitts (34) in radialer Richtung der Matrize bildet, der so positioniert ist, dass er dem Kern gegenüberliegt, und sich so erstreckt, dass eine Dicke des Wandabschnitts (38) allmählich von der ersten Seite zur zweiten Seite in axialer Richtung der Matrize abnimmt; und einen Schiebemechanismus (70), der den Schieber (36) in axialer Richtung der Matrize schiebt, wobei der Wandabschnitt (38) in einem Fall, bei dem der Wandabschnitt (38) durch das geschmolzene Harz, das durch den Strömungskanal (28) strömt, gedrückt wird, in radialer Richtung der Matrize elastisch nach außen flexibel ist.
Formvorrichtung (22) nach Anspruch 1, wobei: der Schiebemechanismus (70) eine Stange (48) und eine Bewegungseinheit (60) aufweist, ein Schieberaussparungsabschnitt (42) an einer Fläche des Schiebers (36) an einer Außenseite des Schiebers (36) in radialer Richtung der Matrize ausgebildet ist, die eine einer Kernseite gegenüberliegende Seite ist, ein distaler Endabschnitt (48A) der Stange (48) in dem Schieberaussparungsabschnitt (42) in einem mit dem Schieber (36) nicht verbundenen Zustand untergebracht ist, der Schieber (36) in axialer Richtung der Matrize durch eine Bewegung des distalen Endabschnitts (48A) der Stange (48) in axialer Richtung der Matrize verschoben wird, die Bewegungseinheit (60) an der Matrize (24) befestigt ist und bewirkt, dass sich der distale Endabschnitt (48A) der Stange (48) in axialer Richtung der Matrize bewegt, und Innenflächen des Schieberaussparungsabschnitts (42) auf der ersten Seite und der zweiten Seite in axialer Richtung der Matrize eine Form aufweisen, die von innen in radialer Richtung der Matrize nach außen verbreitert ist, oder die in radialer Richtung der Matrize im Wesentlichen parallel ist.
Formvorrichtung (22) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der Kern (26) einen vergrößerten Kerndurchmesserabschnitt (30) aufweist, in dem ein Durchmesser des Kerns (26) so vergrößert ist, dass eine dem Wandabschnitt (38) gegenüberliegende Fläche des vergrößerten Kerndurchmesserabschnitts in radialer Richtung der Matrize zur zweiten Seite nach außen geneigt ist.