JP2005533677A - 回転および横方向運動を有する成形後冷却装置および方法 - Google Patents
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Abstract
Description
結晶性:コア樹脂の上昇した温度が十分迅速に冷却されないため、樹脂が再結晶化する。結晶の白い外観は、最終製品の透明度を損ない、結果として台無しになった製品に潜在的に弱い領域を提供する。
表面の傷:最初固化された表面を有する、取り出されたプリフォームが、コア材料によって再加熱され、このことが表面を柔軟にし、より容易に傷がつくようにする。この表面の再加熱は、接触する部品が互いに溶着するのに十分大きくなり得ることもときどきある。
幾何学的不正確性:それらの表面が再加熱されている間これらの幾何形状を維持しない装置内で、部分的に冷却されたプリフォームを操作すること、またはそれらをさらに冷却しようと試みることは、プリフォームの円形の直径を楕円形状にする、または滑らかな表面に皺をよらせる、または非線形なものにする。
プリフォームの冷却時間を延長するための別の手法は、2組以上の射出成形コアが採用されるタレット成形機を使用することである。一例は、インデックス機であり、射出成形プリフォームを保持するために設置された1つの型穴と次々に対合する4つの面と4つのコアの組を有するタレット・ブロックを使用することを開示している、米国特許第5,728,409号、第5,830,404号、第5,750,162号、および5,817,345号に示されている。この種の装置上で成形されるプリフォームは、通常10〜13秒の成形サイクル時間で作成されることができる。
本発明の例示的な実施形態を添付の図面を参照にしてここで説明する。
本発明を、インデックス・プラスチック射出成形機が、プラスチック・プリフォームを成形ユニットから引き出し、続いてこれらのプリフォームを冷却ステーションに移動させるために(好ましくは回転する)取出しタレットを使用する、いくつかの実施形態に関してここで説明する。好ましくは、冷却ステーションは、冷却ピンが各プリフォーム内に挿入され、冷却空気がプリフォームの内部チップに射出され、冷却空気がプリフォームの内部表面から外側へ流れる、いわゆるクール・ジェット(商標)装置を備える。冷却ステーションはまた、冷却ピンが各プリフォーム内に挿入され、各プリフォームが圧力密封され、冷却空気がプリフォームの内部空間内に射出される、いわゆるスーパー・クール装置を備えてもよい。圧力が、プリフォームの外側壁面を取出し型穴の内部壁面と接触させ、それによってプリフォームの内部表面と外部表面の両方に冷却を行う。冷却ステーションはまた、クール・ジェット(商標)とスーパー・クール装置の組合せおよび/またはそれと等価な構造を備えてもよい。そうではあるが、本発明の教示および特許請求の範囲は、他の比較的壁厚の中空の物品を作成するために使用される他の成形プロセスにも等しく適用可能であることを理解されたい。たとえば、本発明は、容器、バケツ、トレイ、塗料缶、運搬箱、および類似の製品、または非円形の断面形状をおそらく有するその他の成形された製品の成形などの、射出成形プラスチック・プリフォームを超える、多くの成形技術にも適用可能であることを見出されるであろう。
図1は、静止プラテン10と、回転するタレット・ブロック・アセンブリ11とを備えるインデックス・プリフォーム成形機1の締結部半体を示している。タレット・ブロック・アセンブリ11は、ジャーナル上に装着されており、タイ・バー13によって静止プラテン10と解放可能に接続された2つのキャリア12によって通常担持されている。タイ・バーの端部は、静止プラテン10に装着された締結ピストン・アセンブリ14と解放可能に接続されている。キャリア12は、機械底部16と接続された直線状ベアリング15上でガイドされ、滑動する。キャリア12および成形タレット・ブロック・アセンブリ11は、公知の駆動手段(図示せず)によって静止プラテン10に向かうようにまたは遠ざかるように運動させられる。プリフォーム金型半体91(ホット・ランナおよび成形型穴を備える)が、静止プラテン10に装着され、成形タレット・ブロック・アセンブリ11の対向する面に装着された1つまたは複数の金型冷却半体17aおよび17bと次々に係合する。キャリアを静止プラテンから遠ざかるように移動させることによって各金型半体が分離されたとき、成形タレット・ブロック・アセンブリ11およびそれに取り付けられた金型冷却半体17が、たとえば、駆動ベルト19およびプーリ20を介してサーボ・モータ18によって回転させられることができる。射出ユニット21は、金型内に射出するための溶融した樹脂を供給する。
動作中、インデックス成形タレット・ブロック11および金型冷却半体17aが、高温の金型半体91とともに閉じた金型を形成するために移動させられる。締結力が、好ましい実施形態では、タイ・バー13を通じて作用する締結ピストン14を介して金型に及ぼされる。金型が、射出ユニット21によって充填され、保持および冷却時間の後、成形タレット11および冷却半体17aを、成形タレット11上のコア70aの回転円弧をクリアするのに十分な距離だけ静止プラテン10aから遠ざかるように移動させることによって、金型が開放される。2つの向かい合わせのタレット・システム内で、タレット・ブロックが、新しく成形された部分をその上で担持している第1の組の金型コア70aをPMC装置冷却チューブ44と位置合わせするために180度回転させられる。第2の組の金型コア70bが、型穴半体91とここで位置合わせされ、金型が閉じられて、第2の組のコア70b上で第2の組の部品を作成するためのサイクルが繰り返される。通常の射出成形サイクル時間は、約10秒である。
上記で説明した工程は、このようにして、最少量の射出およびPMCツーリング構成要素が、欠陥のない高品質プリフォーム部品を速い生産サイクルで作成するために必要とされる、最適化された実施形態を提供する。1つだけの冷却ステーションが使用されるが、さらに2つの処理の機会が各プリフォームに提供される。しかし、追加の冷却ステーションが、上記で説明したプロセス中、冷却タレット・ブロックの面がそれに対して回転させられる他の3つの位置の1つまたは複数で、提供されてもよいことに留意されたい。
本実施形態による有利な特徴は、
・好ましくは、その回転軸心と平行な軸心に沿った並進運動を有するPMC冷却タレット・ブロックと、
・2つ以上の別個の、おそらくは部品ごとに異なる処理事象を提供するPMCユニットと、
・冷却空気の流れを、移動する前にそのコア上に配置された部品上に射出するためのブロワー・ユニットを担持しているPMCユニットと
を備える。
このようにして、説明されたのは、成形されたプラスチック物品を効果的に冷却し、サイクル時間の短縮およびコストの低減を可能にするための方法および装置である。
上記で説明したすべての合衆国および外国の特許文書を、参照によって好ましい実施形態の詳細な説明に組み込む。
Claims (15)
- a)回転軸心と、
i)使用中、第1の成形サイクルで形成された第1の複数の成形されたプラスチック物品を保持するように構成された、第1の複数の冷却構造と、
ii)使用中、第1の成形サイクルとは異なる成形サイクルで形成された、第2の複数の成形されたプラスチック部品を保持するように構成された第2の複数の冷却構造とを少なくとも有する回転自在な冷却タレット・ブロックと、
b)使用中、回転自在な冷却タレット・ブロックを回転軸心の周りに回転させるために回転自在な冷却タレット・ブロックと結合され、回転軸心とほぼ平行な方向の回転自在な冷却タレット・ブロックの線形変位を生じさせ、それによって線形変位が第1の複数の冷却構造、および次に第2の複数の冷却構造を、使用中、成形された物品をその中で受けるために、固定された位置合わせ位置を呈し、整合されるようにさらに構成された駆動装置とを備える、
少なくとも2つの連続する成形サイクル中、各金型に対する固定された位置合わせ位置から装置内に装填可能である、射出成形機のそれぞれの金型内に形成された複数のプラスチック物品を冷却するための冷却装置。 - 前記回転自在な冷却タレット・ブロックと隣接して配置された補足的な冷却ステーションをさらに備え、駆動装置が、回転自在な冷却タレット・ブロックの回転を生じさせる際に、第1および第2の複数の冷却構造を、補足的な冷却ステーションとともに存在させる請求項1に記載の装置。
- 補足的な冷却ステーションが、使用中、冷却流体の流れを、第1および第2の複数の冷却構造内の成形された物品の内部に送達する、請求項2に記載の装置。
- 使用中、複数の金型型穴を有する金型型穴半体と、
使用中、前記複数の金型型穴と対応する複数の金型コアを有する金型コア半体と、
複数の成形サイクルのそれぞれの間、複数の成形された物品を前記複数の金型型穴から排出させるための、前記金型型穴半体と前記金型コア半体の間に相対運動を生じさせる金型運動構造と、
前記金型コア半体に対して可動であり、前記複数の金型型穴から排出された複数の成形された物品を保持するための複数の冷却チューブを有する冷却装置と、
前記冷却装置と結合され、複数の成形された物品を2回を超える成形サイクルの時間の間、前記複数の冷却チューブ内に維持するために前記冷却装置に回転および軸方向運動を提供するように構成されている駆動装置とを備える、
射出成形機。 - 前記駆動装置が、前記冷却装置を回転運動および回転運動の軸心に対して平行な方向に運動させる請求項4に記載の射出成形機。
- 前記冷却装置が、第1の列の冷却チューブと、隣接する第2の列の冷却チューブとを有し、前記駆動装置が、前記冷却装置を、(i)第1の複数の冷却チューブが、第1の成形サイクルで第1の複数の成形された物品を前記金型コア半体から受け、(ii)第2の複数の冷却チューブが、第1の成形サイクルで第2の複数の成形された物品を前記金型コア半体から受け、前記冷却装置運動構造が、第1と第2の成形サイクルの間で回転運動の軸心と平行な方向に前記冷却装置を運動させる、請求項5に記載の射出成形機。
- 前記駆動装置が、前記冷却装置を360度以上回転方向に運動させる一方、第1の複数の冷却チューブが、第1の複数の成形された物品を保持する請求項6に記載の射出成形機。
- 第1の複数の成形された物品上に、物品が前記第1の複数の冷却チューブ内で受けられる前に冷却空気を吹き付けるように構成されているブロワーをさらに備える請求項7に記載の射出成形機。
- 前記冷却装置と隣接して配置され、前記駆動装置が、前記冷却装置を前記金型コア半体から遠ざかる方向に回転させた後、前記第1の複数の成形された物品の内部に冷却流体を供給するように構成された冷却ステーションをさらに備える請求項8に記載の射出成形機。
- 前記冷却装置と前記冷却ステーションの間の相対運動を生じさせるように構成された冷却ステーション運動構造をさらに備える請求項9に記載の射出成形機。
- 冷却タレットおよびプラスチック射出成形機部分を互いに向かうようにおよび遠ざかるように相対的に運動させるように構成された線形運動構造と、
冷却タレットとプラスチック射出成形機部分の間の相対回転運動を生じさせるように構成された回転運動構造と、
冷却タレットとプラスチック射出成形機部分の間の相対軸方向運動を生じさせるように構成された軸方向運動構造とを備える、
射出成形機の射出成形機部分に対して冷却装置を運動させることに使用するための駆動装置。 - 2つの冷却タレット面のそれぞれの上に配置された第1および第2の交互に配置された冷却チューブの列を有する冷却タレットをさらに備え、前記軸方向運動構造が、冷却タレットを、成形機部分の金型コアの列に、2つの冷却タレット面のそれぞれの上に配置された第1および第2の交互に配置された冷却チューブの列を呈するように運動させる請求項11に記載の装置。
- 第1および第2の冷却チューブの列の両方にそれぞれ対応する複数の冷却構造を有する冷却ステーションをさらに備え、前記回転運動構造が、第1および第2の冷却チューブの列を複数の冷却構造に呈するように冷却タレットを回転させる請求項12に記載の装置。
- 複数の金型コアに対して可動である成形後冷却装置と、
前記成形後冷却装置と結合され、2つの面を有し、各面が少なくとも第1および第2の列の冷却チューブを有する回転自在な冷却タレットと、
前記成形後冷却装置と結合され、冷却流体を、前記冷却タレットの面の1つの冷却チューブの第1および第2の列の両方の内部の成形された物品の内部に発射するように構成された、複数の冷却プローブを有する冷却ステーションと、および
駆動装置であって、前記駆動装置が、
前記成形後冷却装置を、複数の金型コアに向かうようにおよび遠ざかるように運動させるように構成された第1の運動構造と、
前記冷却ステーションを、複数の冷却タレットに向かうようにおよび遠ざかるように運動させるように構成された第2の運動構造と、
前記冷却タレットを、前記冷却ステーションに第1および第2の冷却タレット面を交互に呈するように回転させるように構成された第3の運動構造と、
冷却タレット面の、第1の列の冷却チューブを、次に第2の列の冷却チューブを金型コアの列に交互に呈するようにその回転軸心に対して軸方向に運動させるように構成された第4の運動構造とを備える駆動装置と
を備える少なくとも1つの列内に配置された複数の金型コアを有するプラスチック射出成形機で使用するための冷却装置。 - 成形された物品の列を、冷却装置上に配置された冷却チューブの第1の列へ移送する工程と、
前記駆動装置が、前記物品にステーション間を移動させるために前記冷却装置に回転運動を供給する工程と、
前記駆動装置が、前記物品の別の列を受けるように前記冷却装置を位置調整するために、前記冷却装置に軸方向運動を供給する工程とを含む、
射出成形機の冷却装置内の成形された物品の列を受けて、冷却するために、冷却装置と結合された駆動装置を移動させる方法。
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