JP2008531341A - 重合体物品の圧縮成形ユニット及び方法 - Google Patents

Abstract

本ユニットは、順次作動しかつ一定の作動通路(Ｐ)に沿って駆動される、物品を成形する多数のプレス成形型(Ｎ)を備えた成形機と、作動通路(Ｐ)の側部に対して一定の位置に設けられ、各プレス成形型(Ｎ)に物品の少なくとも一つの構成部品(８)を供給する供給手段(２０)とを有している。本発明によれば、各々それぞれのプレス成形型(Ｎ)と組合され、上記作動通路(Ｐ)に沿ってプレス成形型(Ｎ)と共に動く多数の装填手段（３０）が設けられ、上記装填手段（３０）は一度に一つの構成部品(8)を供給手段（２０）からプレス成形型(Ｎ)へ移送するようにそれぞれのプレス成形型(Ｎ)に対して可動である。各装填手段（３０）は、供給手段(２０)から構成部品(8)を受取る把持ヘッド（３１）と、供給手段(２０)から構成部品(8)を受取る第１位置（Ｅ１）とこの構成部品(8)をプレス成形型(Ｎ)へ解放する第２位置（Ｅ２）との間でそれぞれのプレス成形型(Ｎ)に対して把持ヘッド（３１）を動かす手段とを備えている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、成形型内での重合体材料の物品の成形に関するものである。

本発明はまた上記形式の管状製品を製造する方法に関する。

重合体材料の物品を圧縮成形する際に、複数のプレス成形型を担持し、固定作動通路に沿ってそれらのプレス成形型を動かし、該通路に沿ってプレス成形型が順次動作する成形機を使用することが知られている。殆どの成形機は回転ターンテーブルを有し、この回転ターンテーブルは円形作動通路に沿って成形型を担持している。

成形すべき物品の少なくとも一つの構成部品は、作動通路側に対して固定位置に配置した装填機械によって成形型内に挿入され、かかる構成部品は明確な質量の重合体部品（装填部分）から成り得、その他の場合には、２つ以上のかかる装填部分が可能ならば重合体質量と関連する実質的に堅固な挿入体と共に設けられ得る。

成形型が連続して動かされる場合に、供給手段から成形型へ動かしながら構成部品（装填部分又はむ挿入体）を移送する技術的問題が存在する。

この目的のための種々の異なる装填機械が知られており、かかる機械は全て装填ターンテーブルを有し、かかるターンテーブルの回転軸線は、成形型通路に対して及び特に装填機ターンテーブルの軸線に対して外側に位置し、これらと同じ方向に回転し、そして成形型通路に対して接線方向の部位すなわち領域をもっており、上記構成部品は上記接線方向の部位すなわち領域に沿って摺動する際に成形型に移される。

この公知の装填機械の欠点は、ターンテーブルが必ず通常大きな直径である必要があり、その結果互いに作動する構成部品装填機械間の最小距離が同様に大きい（これに関連して、これらのターンテーブルの軸線はそれらのそれぞれの周囲半径の和未満でない距離離して位置決めされなければならない）ことにある。二つの装填機械の各々による構成部品のこの挿入がそれぞれのターンテーブルと成形型作動通路との間の接線領域内で行われるので、二つの挿入領域間には、成形動作の行われず、従って成形プロセスにとって余計なものである作動通路部分が存在することになる。そのため、二つの構成部品が成形型内に連続して挿されなければならない場合には、作動通路は実質的に余計な距離長くされなければならず、その結果、同じ生産速度にするには、機械は多数の相応した余計な成形型を必要とし、その結果コストが嵩み大きなスペースが必要となる。

これらの場合に生じる別の問題点としては、成形型への構成部品の移動に、比較的長い時間がかかることである。これは、多くの場合に、例えば構成部品が相対的に質量の大きな装填部分である時に、或いは装填部分が粘稠液体コンシステンシーのものであり、これらの部品に粘着して接触する傾向がある時に、若しくは動作が比較的複雑であり、例えば構成部品を成形型内の正確な位置へ移す時に、又は構成部品をパンチで堅固に作らなければならない場合などに生じる。

これら全ての場合に、装填機械には、相対的に長い成形型通路（通常では円形弓形）に構成部品を追従させることができない特に複雑な（従ってコストが嵩みしかも込み入った）移送装置を設けなければならない。

成形型が装填ターンテーブルの（円形弓形）通路に追従するように成形型担持機械を変更することも提案されてきたが、そのため成形機は一層複雑と成りしかもことコストが嵩むことになる。

本発明の目的は、上記の技術的問題点を解決できる重合体材料の物品の圧縮成形ユニット及び方法を提供することにある。

この目的及びその他の目的は特許請求範囲の請求項に記載した本発明によって達成される。

本発明のユニットは、順次作動しかつ一定の作動通路に沿って駆動される、物品を成形する多数のプレス成形型と、上記作動通路の側部に対して一定の位置に設けられて各プレス成形型に物品の少なくとも一つの構成部品を供給する供給手段とを備えた成形機を有する。成形機は、各々それぞれのプレス成形型と組合わされ、作動通路に沿ってプレス成形型と共に動く多数の装填手段を有し、上記装填手段は、一度に一つの構成部品)を供給手段）からプレス成形型のダイ又はパンチへ移送しそしてその後その構成部品を解放するようにそれぞれのプレス成形型に対して可動である。

各装填手段は、供給手段から構成部品を受取る把持ヘッドと、供給手段から構成部品を受取る成形型空洞の外部の第１位置とこの構成部品をプレス成形型のダイ又はパンチへ解放する第２位置との間でそれぞれのプレス成形型に対して把持ヘッドを動かす手段とを備えている。

本発明の方法は、固定位置に配置した供給手段によって、物品を成形しかつ固定作動通路に沿って順次作動する多数のプレス成形型を備えた成形機に物品の構成部品を順次移送することから成る。本発明によれば、この方法は、各々それぞれのプレス成形型と堅固に組合さった多数の装填手段をプレス成形型と一緒に動くようにして動かして、供給手段から一度に一つの構成部品を受取る段階と、プレス成形型に対して装填手段を動かしてそれぞれのプレス成形型のダイ又はパンチへ構成部品を移送しそしてそこで解放する段階とを含んでいる。

本発明によれば、供給手段から成形型への構成部品の移送は、二つの段階で行われ、すなわち、構成部品はまず、第１位置に位置する際に把持ヘッドの通路に対して接線方向である部位で供給手段から取出され、そしてこの位置から単に第２端位置へ移送されて、成形型に解放される。取出しの瞬時と成形型への移送の次の瞬時との間で、これが他の動作（例えば機械は成形された物品を搬出している）に係合される場合には、装填手段は、成形型において動作しているこれらの部材と干渉しないようにするために、成形型の外部の位置に留まり、そして単にその後成形型へその部品を移送し、この移送は、それに続く動作が実行される直前に行われ得る。例えば、連続するターンテーブル手段よって少なくとも二つの構成部品が成形型内に挿入されけることになる上記の場合には、これら二つの手段は互いに近接して位置決めされてはならず、第１の手段は第２の手段からある距離に（明らかには適切な位置に）位置決めでき、これに関連して、第１の構成部品は、成形型に挿入できるようになる（これは第２の構成部品が挿入される直前に有利に行うことができる）まで非作動位置に多少長い時間の間留まることができる。その結果、第１の供給手段が位置する位置は位置に依存せず（妥当な限界の範囲で）、作動通路の余計な部分が生じない。

さらに、装填手段は成形機の縁部に配置されるので、必要ならば通路の非常に長い部分に沿ってそれぞれの成形型において動作でき、これは、従来の連続して動作する機械においては実際に不可能である。

さらに、本発明の装填手段は相対的に単純でしかも経済的な構成のものである。

以下、本発明を限定しない例として本発明の一実施形態を示す添付図面に基づいて本発明を詳細に説明する。

図１に符号Ｍで示す機械は、ペースト状の物質を包装するように意図した変形可能なプラスチック容器を圧縮成形するためのものである。この機械は、符号Ｎで示す多数のプレス成形型を有し、これらの成形型Ｎは固定作動通路Ｐに沿って駆動される。特に、機械Ｍは、成形型Ｎを担持しそしてそれら成形型を円形通路Ｐに沿って駆動する円形ターンテーブル５０を備えている。成形型Ｎは通路Ｐに沿って順次作動され、物品はそれらの成形型Ｎ内で成形される。物品を成形する段階は、作動通路Ｐのほんの小さな部分を占め、この通路の大部分は成形後の物品を冷却するために用いられる。

図２〜図４に示す装填手段３０は、この場合挿入体（図５に斜視図で示している）から成る構成部品８を下側のダイ（図面には示されていない）の空洞内に貫通する垂直パンチ１０の下方端部１１（ヘッド）に施される。

図示例では、挿入体８は比較的堅固な材料から成り、ダイ内に挿入された一つ以上のプラスチック材料装填部分と共に成形型Ｎ内にプレスされ、この目的で、挿入体８は、相補的な形状でありしかも挿入体の内面と整合する下方端部１１に堅固に施され、そして一つ以上のプラスチック装填部分が挿入されているダイ空洞内に圧縮される。

上記挿入体８はまず、回転装填装置Ｆ（公知型のものであり、図面には単に概略的に示す）によって、上記作動通路Ｐの側部に対して固定位置に配置した供給手段２０に供給され、そして機械Ｍに供給される。例として、供給手段２０の下流において機械Ｍの側部には、一度に一つの装填部分を成形型ダイ内に装填する第２の装置Ｄ（これも公知型のものであり、図面には単に概略的に示す）が位置決めされており、装填部分は挿入体８と共に公知の方法でプレスされることになる。

図２〜図４に示す実施形態において本発明によって行われる機能は、装填装置Ｆから始まって各パンチ１０の下方端部１１へ一度に一つの構成部品８を移送することにある。

上記機能は、供給手段２０、及び供給手段２０からそれぞれの成形型Ｎへ一度に一つの構成部品８を移送するようにされ供給手段２０と組合わさって作動する多数の装填手段３０によって行われる。

各装填手段３０は、作動通路に沿ってそれぞれ成形型Ｎと共に動くことができかつまた成形型Ｎ自体に対して動くことができるようにそれぞれの成形型Ｎと堅固に組合わされる。

各装填手段３０は、供給手段２０から一度に一つの構成部品８を受取る把持ヘッド３１を有し、そしてこの把持ヘッド３１は、図示実施形態では、アーム３２を備え、このアームの自由端には、約１８０°の円弧にわたって構成部品８を保持しかつまた部品８を正確に嵌合して受けることのできるような外形をもつ凹状座３２ａを備えている。実際に、座３２ａは凹面を成し、その表面は構成部品８の外面を１８０°の扇形にわたって再現している。

各装填手段３０は、第１端位置（図２及び図４に符号Ｅ１で示す）と第２端位置（図３及び図４に符号Ｅ２で示す）との間で、それぞれの成形型Ｎに対して把持ヘッド３１を動かす手段を有しており、第１端位置では、把持ヘッド３１は成形型空洞の外側に位置し、供給手段２０から構成部品を受取ることができ、また第２端位置では、把持ヘッドは特にパンチ１０の下方端部へ構成部品８を付けることによって構成部品８を成形型Ｎへ解放するようにされる。

詳しくは、図示実施形態において、アーム３２は、ブッシュ３４で支持された垂直ロッド３３の下方端部に固定され、ブッシュ３４に対してアーム３２は軸方向には拘束されるが、軸線の周りでは回転できる。ターンテーブル５０の回転軸線に対して半径方向の水平軸線においてブッシュ３４に対して遊びホイール３５が回動自在に設けられ、ターンテーブル５０の全周囲にわたってのびるターンテーブル５０の周囲部分５１’と堅固に構成された第１固定トラック５１内で摺動するようにされている。トラック５１は円筒状面に通路を画定し、その軸線はターンテーブル５０の軸線と一致し、この通路は、構成部品８を機械Ｍへ移す領域において水平面から偏移し、遊びホイール３５を垂直に動かしてブッシュ３４及び従ってロッド３３及びアーム３２を相応して垂直方向へ動かす。ブッシュ３４から上方へ突出するロッド３３の上方部分３３’には、複数の軸方向溝が形成されこれらの溝は、中空部材３６の軸方向空洞内に設けた相応した相補的な溝に係合し、従ってロッド３３は部材３６と共に回転ししかも軸線方向に摺動できる。複数のブッシュ４３によって、中空部材３６は周囲部分５０’に拘束され、単に軸線の周りで回転できるだけである。

パンチ１０は周囲部分５０’の下方面に固定した円形脚部１２を備えている。

水平レバーアーム３７は中空部材３６にしっかりと固定され、接続ロッド３８を介して、周囲部分５０’で支持された第２垂直ロッド４０の下方端部に固定された第２レバーアーム３９によって駆動され、それに拘束され、軸線の回りで回転できるだけである。

ロッド４０の上方端部には、第３レバーアーム４１が固定され、この第３レバーアーム４１の自由端には、周囲部分５０’に設けた第２固定トラック５２内を摺動する垂直軸線の遊びホイール４２が回動可能に取り付けられ、第２固定トラック５２は機械Ｍの全周囲を通ってのびている。第２固定トラック５２は水平面に位置する通路を画定し、構成部品８を機械Ｍへ移す領域において円形船からはずれ、ホイール３５を水平半径方向に動かさせ、それによりレバーアーム４１はロッド４０の軸線のまわりで相応して振動（揺動）する。

レバーアーム４１の振動によってレバーアーム３９は相応して振動（揺動）し、そして接続ロッド３８及びレバーアーム３７を介してロッド３３をそれの軸線の回りで相応して振動（揺動）させ、 それ自体、再び水平平面において把持ヘッド３１のアーム３２を等しく振動（揺動）させる。

上記振動と同時に、ロッド３３は第１トラック５１御呼び把持ヘッド３１の輪郭によって垂直振動を受ける。

ロッド４０、関連レバーアーム３９、４１、接続ロッド３８、レバーアーム３７及び中空部材３６は第１機構を構成し、この第１機構は、固定トラック５２に沿って動くことのできるホイール４２によって作動され、水平平面において把持ヘッド３１を動かす。ロッド３３及びブッシュ３４は第２機構を構成し、この第２機構は、固定トラック５２に沿って動くことのできるホイール３５によって作動され、第１機構に接続されて、把持ヘッド３１を垂直方向に動かす。

供給手段２０は垂直軸線の回転ターンテーブル２１を有し、この回転ターンテーブル２１の周囲部には中心に向けられた多数の凹状ハウジング２３を支持し、各凹状ハウジング２３は構成部品８を収容するように構成され、これらの凹状ハウジング２３の表面は把持ヘッド３１の座３２ａと実質的に同じ形状である。

把持ヘッド３１の上記相対第１端位置Ｅ１は、成形型Ｎ（図２及び図４）の空洞の外側の供給手段２０のターンテーブル２１の周囲部に対して接線方向の通路に沿ってターンテーブル５０の周囲部に位置している。ターンテーブル２１は、それの周速度が上記第１相対位置Ｅ１にある時の把持ヘッド３１の周速度に等しくかつ同じ方向であるように回転するように構成され、さらに、ハウジング２３の位置は、第１相対位置Ｅ１にある時の把持ヘッド３１の位置と幾何学的関係にあり、それで各ハウジング２３は接触点において把持ヘッド３１と一致する。

図４には、ターンテーブル５０の軸線のまわりを通過中に装填手段の占める一連の異なる角度位置（符号Ｂ１、Ｂ２・・・・Ｂ６で示す）を示し、供給手段からそれぞれの成形型Ｎへ一度に一つの構成部品８を移動する。この移動は次のようにして行われる。

ターンテーブル５０及びターンテーブル２１は両方とも、上記第１相対端位置Ｅ１に関連した同じ周速度で同じ方向に回転する。装填手段３０がターンテーブル２１と接触点（角度位置Ｂ１）に達する前に、アーム３２はターンテーブル５０の周囲線５５に対してほぼ接線方向の位置に維持され、そして関連座３２ａはこの周囲線５５と整列され、即ち上記相対端位置Ｅ１に位置する。この段階中、座３２ａは空であり、供給手段２０のハウジング２３は接触点の上流に位置し、各々、構成部品８を収容し、例えば吸気手段（図面に示していない公知の）の作用で保持する。上記相対端位置Ｅ１はまた次の角度位置Ｂ２に維持され、この角度位置Ｂ２では、ターンテーブル５０の周囲線５５はターンテーブル２１に対して接線方向にある。この段階では、ターンテーブル２１で支持された構成部品８は、二つの噛み合い歯車の場合における一方の歯車の凹部に噛み合う他方の歯車の相応した歯の動きと同様な動きによって滑ることなく座３２ａに入り込む。座３２ａに入り込むと、構成部品８は把持ヘッド３１によって、例えば吸気手段（図面に示していない公知の）の作用によって把持され、そして同時に供給手段２０の把持手段から解放される。

装填手段３０の次の角度位置（符号Ｂ３で示している）では、把持ヘッド３１は、成形型軸線に向う、特にパンチ１０に向う半径方向の動きによって上記第１相対端位置から動き始める。

第４の角度位置（符号Ｂ４で示している）では、把持ヘッド３１はパンチ軸線上で座３２ａと接触し、そして（符号Ｂ５で示す第５の角度位置では）座３２ａは垂直方向に上昇されて構成部品８をパンチの下方端部１１に正確に嵌合させる（第２相対端位置Ｅ２）。

最後の角度位置（符号Ｂ６で示している）では、把持ヘッド３１は、成形型Ｎの外側の第１相対端位置Ｅ１に戻り、そして上記の第１角度位置Ｂ１に戻るまでその位置に留まっている。供給手段２０から成形型への構成部品８の上記の移送サイクル中に成形型の走行する角度通路は相当な長さのものであり得、このため、図面に示す移送の場合のように相対的に長い時間のかかる相対的に複雑な移送の動きが行われ得、そうでなければ、典型的な手段を用いて連続して作動する機械において達成することは困難である。

さらに、把持ヘッド３１が上記第１相対端位置にある時には、把持ヘッド３１は成形型空洞の外側に位置し、成形型で行われている他の可能な動作を妨げない。その結果、供給手段２０の配置される位置は、成形型Ｎへの構成部品８の最終移送の行われる位置に依存しない。

重要な結果として、別の動作が実行される前に実行されるべきである動作が次の装填機械の比較的離れた下流に位置決めされた供給（送り）ターンテーブルによって行われ得、これには第１の動作を実行するための機械Ｍの成形型通路の長さを対応して長くする必要がない。例えば、図示機械において挿入体８をパンチ１１の端部に取り付けた直後に、第２の部品（例えば装填部分）が装置Ｄ（図１）によって成形型空洞内に挿入されて、挿入体８及びこの装填部分を互いにプレスすることになる場合には、供給手段２０は装置Ｄからかなりの距離にさえも位置決めでき、これに関して、把持ヘッド３１が部品８を取出して位置Ｅ１へ動かすことにより機械Ｍにその部品８を装填する段階中に、把持ヘッド３１は他の予備動作（例えばダイとパンチとの間の相互引抜き又は機械からの物品の取出し）を妨げず、従って同時に行うことができる。上記予備動作が終了し、部品８がパンチの下方端部１１に取り付けられると直ぐに、把持ヘッド３１は上記第２相対端部位置Ｅ２へ動かされ、この動作は有利に行うことができ、装填部分を装置Ｄによって成形型空洞内に挿入する直前に装置Ｄとターンテーブル５０との接線点の近くに、把持ヘッド３１の働いている成形型が位置決めされる。

その結果、従来技術では必要であったような、成形型に対して余計な伸張長さを設ける必要がなくなる。

特許請求の範囲に記載した発明概念の範囲から離れることなしに、本発明について実際の及び応用の観点から種々の変更がなされ得る。

本発明によるユニットの概略平面図。 成形型構成要素及びそれぞれの装填手段を示す、図１の細部の拡大図。 図２の垂直部分断面図。 種々の成形型及びそれらの装填手段が存在している機械及び供給手段を示す図１の細部の拡大図。 図３の装填手段によって取り扱われる構成部品８の斜視図。

Claims (8)

1. 順次作動しかつ一定の作動通路(Ｐ)に沿って駆動される、ポリマー材料の物品を成形する多数のプレス成形型(Ｎ)と、上記作動通路(Ｐ)の側部に対して一定の位置に設けられて各プレス成形型(Ｎ)に物品の少なくとも一つの構成部品(８)を供給する供給手段(２０)とを備えた成形機を有するポリマー材料の物品の圧縮成形ユニットにおいて、
   各々それぞれのプレス成形型(Ｎ)と組合わされ、上記作動通路(Ｐ)に沿ってプレス成形型(Ｎ)と共に動く多数の装填手段（３０）を有し、上記装填手段（３０）が一度に一つの構成部品(８)を供給手段（２０）からプレス成形型(Ｎ)へ移送しそしてその後その構成部品(８)を解放するようにそれぞれのプレス成形型(Ｎ)に対して可動であることを特徴とする圧縮成形ユニット。
2. 各装填手段（３０）が、供給手段(２０)から構成部品(８)を受取る把持ヘッド（３１）と、供給手段(２０)から構成部品(８)を受取る第１位置（Ｅ１）とこの構成部品(８)をプレス成形型(Ｎ)へ解放する第２位置（Ｅ２）との間でそれぞれのプレス成形型(Ｎ)に対して把持ヘッド（３１）を動かす手段とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の圧縮成形ユニット。
3. 供給手段（２０）が、各々構成部品（８）を収容できる多数のハウジング（２３）を周囲に担持する垂直軸線の回転ターンテーブル（２１）を備え、把持ヘッド（３１）の上記第１端位置（Ｅ１）が、供給手段（２０）のターンテーブル（２１）の周囲部に対して接線方向の通路に沿って機械（Ｍ）の周囲に位置し、ターンテーブル（２１）の周速度が、上記第１位置（Ｅ１）において把持ヘッド（３１）の周速度に等しくしかも同じ方向であり、ハウジング（２３）の位置が、上記第１位置（Ｅ１）において把持ヘッド（３１）と幾何学的関係にあり、それで各ハウジング（２３）が接触部位において把持ヘッド（３１）と一致することを特徴とする請求項２に記載の圧縮成形ユニット。
4. 装填手段（３０）の上記第１位置が成形型空洞の外部に位置していることを特徴とする請求項２に記載の圧縮成形ユニット。
5. 把持ヘッド（３１）を動かす上記手段が、把持ヘッド（３１）を水平に動かすために、固定トラック（５２）に沿って可動のホイール（４２）によって作動される第１機構（３６、３７、３８、３９、４０、４１）を備えていることを特徴とする請求項３に記載の圧縮成形ユニット。
6. 第１機構に接続され、把持ヘッド（３１）を垂直に動かす第２機構（３３、３４）を有することを特徴とする請求項５に記載の圧縮成形ユニット。
7. 固定位置に配置した供給手段（２０）によって、物品を成形しかつ固定作動通路（Ｐ）に沿って順次作動する多数のプレス成形型（Ｎ）を備えた成形機（Ｍ）に物品の構成部品を順次移送する方法において、
   プレス成形型（Ｎ）の作動通路（Ｐ）に沿って、各々それぞれのプレス成形型（Ｎ）と堅固に組合さった多数の装填手段（３０）を動かして、供給手段（２０）から一度に一つの構成部品（８）を受取る段階と、
   プレス成形型（Ｎ）に対して装填手段（３０）を動かしてそれぞれのプレス成形型（Ｎ）へ構成部品（８）を移送する段階と
   を含むことを特徴とする方法。
8. 供給手段（２０）が、成形機（Ｍ）に対して接線方向である周囲部に各々構成部品（８）を収容できる多数のハウジング（２３）を担持する回転ターンテーブル（２１）を備え、
   成形機（Ｍ）の周囲部に対して接線方向の通路に沿って、把持ヘッド（３１）の周速度に等しくしかも同じ方向の周速度で、回転ターンテーブル（２１）を動かして、各ハウジング（２３）を、成形機に位置決めしたそれぞれの装填手段（３０）の把持ヘッド（３１）と一致させる段階と、
   上記一致させたまま、構成部品（８）を取出すように上記把持ヘッド（３１）を作動する段階と
   を含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。

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