JP3137654B2 - 射出成形型から開放端を備えたベロー部品をはがす剥離方法 - Google Patents

射出成形型から開放端を備えたベロー部品をはがす剥離方法

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    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/703—Bellows

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、成形されたベロー部品の製造に係り、詳細
には両端部が開放しているベロー部品の製造に関する。
さらに詳細には、本発明は、射出成形型から開放端部を
備えたベローをはがす剥離方法に関する。
発明の背景 弾性的に変形可能なベローは、それ自身が可撓性カッ
プリングとして、つぶれることが可能な容器のような可
撓性カップリングの周りで密封ブーツとして使用され
る。さらに詳細には、ベローの特定の用途は、ピスト
ン、戻りばね、ポンプ装置のシリンダ、特にローション
ポンプおよびトリガスプレーの代わりに使用される。
ポンプ装置は、液体を分配するために液体の圧力を必
要とする。ピストンおよびシリンダはこれまで液圧を発
生するために使用されてきた。低粘度液体において主と
して使用されるトリガスプレーにおいて、ピストンおよ
びシリンダ構成は、高摩擦で良好な密封性を提供し、ま
たは底摩擦で、ある程度の迂回経路による漏れを生じ
る。これらの組み合わせのいずれもが好ましいものでは
ない。ピストンおよびシリンダは、軸線方向の運動中に
結合を生じることが知られており、これはアクチュエー
タの誤動作を生じる。
円筒形の弾性ベローはポンプ室と戻りばねとの双方の
機能を有する。このベローは、軸線方向の変化によって
容積が変化する。ベローは円錐形のリングばねとして作
用する壁を備えた一連の相互に接続されたプリーツを有
する。個々のプリーツ全部の円錐形リング曲げ抵抗の合
計は、ベローの軸線方向の弾性を決定する。ベローの主
な利点は、ピストン、もどりバネおよびシリンダの組み
合わせより低い作動力を提供することができることであ
る。軸線方向のたわみに対するベロー抵抗は、ピストン
およびシリンダの間の摺動摩擦およびピストンの戻りば
ねの間の摺動摩擦以下である。また、ベローは１つの部
品であり、したがって、組立や、適合に対する考慮は必
要とされない。摺動部品がないので、ベローに必要な動
的シールがない。
ベローはポンプ装置の可動部品に静止した状態で密封
される。これは、通常、スナップ適合または熱結合また
は接着剤結合によってベローの２つの開放端部を剛性ア
クチュエータ部品に接続することによって達成される。
アクチュエータ部品は、アクチュエータが開放されたと
き、ベローポンプ室がベローの抵抗によって伸長し、入
口弁を通って液体に引かれるように一方向弁を含む。ベ
ローポンプ室はアクチュエータが作動するとき、収縮
し、入口弁が閉鎖し出口弁が開放したとき液体を圧縮
し、液体を排出する。
開放した両端部を備えたベローを製造することは困難
がないわけではない。このようなベローはブロー成形ま
たは射出成形によって行われる。ブロー成形は、簡単な
方法であるが、それは、プリーツの円錐形部分の壁厚が
余り正確でなくなる。ベロープリーツたわみに対する抵
抗は、円錐形リング厚さの３乗の関数である。したがっ
てトリガスプレーベローは、軸線方向のたわみの抵抗が
さらに調整可能になるように射出成形によって行われ
る。また射出成形は、ベローと一体的に成形された弁、
弁ばね、アトマイザエレメントのような他の機能的なエ
レメントを追加することを可能とする。
ベローの射出成形はよく知られた方法である。もちろ
ん、半径方向の起伏やアンダカットを備えた部品を射出
成形をするときは、成形エレメントから部品をはがす。
通常、射出成形ベローは、成形コアピンから手ではがさ
れる。まだ暖かい部品をはがすことは、成形型との間で
ベローがこすれてベローに永久的な損傷を与える。別の
例として、ベローを膨らませてベローをコアピンから吹
きはなすためにエアを使用することができるように、ベ
ローは一端が閉鎖されて成形される。しかしながら、そ
の結果としてのベローは、その後閉鎖端を取り除く後処
理しなければならず、その上くずを生じる。
1991年４月９日にArima等に付与された米国特許第5,0
06,376号は、射出成形型からベローをはがすために、特
定の比率の形状を有し、特定の材料で製造された開放端
円錐形ベローを示している。この特定の比率の形状およ
び材料に対する極端な制限は、ベローに損傷を与えるこ
となくベローをはがす上で大きな困難があることを示し
ている。
本発明の目的は、成形するとき両端部が開放している
ベローの射出成形方法であって、ベローを膨張しなが
ら、ベローを成形型のコアピンから押すために圧縮ガス
を使用するベローの射出成形方法を提供することであ
る。また、本発明の他の目的は、低サイクル時間を有す
るように自動化され、外部の機構を必要としない射出成
形方法を提供することである。
発明の概要 本発明の１つの側面によれば、キャビティ割り金型が
コアピンおよび前記ストリッパロッドを包囲しながら、
コアピンおよびストリッパロッドの周囲で弾性ベロー部
品を射出成形する射出成形工程を有する、射出成形型か
ら弾性ベロー部品をはがす剥離方法を提供する。コアピ
ンおよびストリッパロッドはほぼ同一直線上の長手方向
軸線を有する。弾性ベロー部品は、ほぼ剛性の第１の開
放端部と、弾性的な第２の開放端部とを有する。本方法
はさらに、弾性ベロー部品を前記コアピンからはがすこ
とができるように前記キャビティ割り金型を開放する工
程と、弾性ベロー部品を前記コアピンから半径方向外側
に膨張させる工程とを有する。他の工程は、弾性ベロー
部品が前記コアピンから外側に膨張している間、前記ス
トリッパロッドによって前記ほぼ剛性の第１の開放端部
で前記弾性ベロー部品を押し、前記コアピンから前記弾
性ベロー部品を除去する工程を有する。剥離方法は、前
記成形型に形成された部品にのみ使用することを特徴と
する。
前記コアピンは、圧縮ガス源に接続された空隙穴を有
する。前記空隙穴は、前記ストリッパロッドが前記コア
ピンから軸線方向に移動し、前記ほぼ剛性の第１の開放
端部を押すとき、前記弾性ベロー部品と流体連通する。
弾性ベロー部品を膨張させる工程は、前記源から前記コ
アピンの空隙穴を通って前記弾性ベロー部品に圧縮ガス
を通過させる工程を有する。
本発明の他の側面によれば、射出成形型から弾性ベロ
ー部品をはがす剥離方法は、弾性ベロー部品を射出成形
する工程を有する。弾性ベロー部品は、コアピンとキャ
ビティ割り金型との間に配置された弾性部分と、ストリ
ッパロッドと前記キャビティ割り金型との間に配置され
たほぼ剛性の部分とを有する。前記ほぼ剛性の部分は、
第１の開放端部を有する。弾性部分は、内面と第２の開
放端部とを有する。他の工程は、前記弾性部分および前
記弾性ベロー部品の第２の開放端部を前記コアピンから
はがすことができるように前記キャビティ割り金型を開
放する工程を有する。他の工程は、弾性ベロー部品の前
記第１および第２の開放端部が閉鎖している間、前記弾
性部分の内面に前記コアピンを通して圧縮ガスを通過さ
せ、前記弾性部分を前記コアピンから外側に膨張させる
工程を有する。他の工程は、ストリッパロッドによって
前記コアピンから軸線方向に離れるように前記弾性ベロ
ー部品のほぼ剛性の部分を押す工程を有する。ストリッ
パロッドを前記コアピンから押すことによって、圧縮ガ
スを前記弾性ベロー部品の前記コアピンと前記弾性部分
との間に送り、弾性部分を膨張させ、前記コアピンから
前記弾性ベロー部品をはがす際に補助とする。最終工程
は、弾性ベロー部品が前記コアピンからはがれた後、前
記ストリッパロッドから前記弾性ベロー部品の前記ほぼ
剛性部分を放出する工程を有する。
図面の簡単な説明 この明細書は、本発明を特に指摘し、明確に権利請求
する請求の範囲で終結するが、本発明は、同じ参照符号
が同じ部品を示す添付図面を参照して次の好ましい実施
例の説明からさらによく理解することができよう。
第１図は、閉鎖位置における射出成形機械の固定端部
と、可動端部とを示した、射出成形型から開放端部を備
えたベロー部品をはがす本発明の好ましい方法の正面図
である。
第２図は、開放位置における射出成形機械の可動端部
を、ベロー部品が放出された状態で示した正面図であ
る。
第３図は、コアピンの周りで閉鎖された成形型のキャ
ビティと、ストリッパロッドと、その間で新しく形成さ
れたベロー部品とを示した、第１図の線３−３に沿って
切った本発明の成形型の固定部分および可動部分の断面
図である。
第４図は、ベロー部品の軸線に直角なキャビティ割り
金型開口部を示し、成形型の可動端部は、固定端部から
軸線方向に離れるように移動する第３図と同様の断面図
である。
第５図は、コアピンと係合を外れるように移動するス
トリッパロッドを示し、圧縮ガスが弾性ベロー部品を膨
張させることができるようにポペット弁および開口部と
して作用する第３図と同様の断面図である。
第６図は、成形型の可動端部および固定端部の間の軸
線方向の分離を示し、ベロー部品が圧縮ガスによって膨
張される間、ストリッパ部品によってコアピンからベロ
ー部品が押される第３図と同様の断面図である。
第７図は、開放位置のキャビティ割り金型を示し、固
定端部から分離された成形型のコア端部、コアピンから
はがされたベロー部品、ストリッパロッドが戻り、コア
ピンに当接しポペット弁を閉鎖することを示した第３図
と同様の断面図である。
発明の詳細な説明 図面を参照すると、さらに詳細には、第１図および第
２図を参照すると、射出成形装置が示されており、この
射出成形装置は、射出成形型から開放端部を備えたベロ
ーをはがす本発明を提供し、参照符号10で示されてい
る。射出成形装置10は、固定端部12と、可動端部14とを
有し、この可動端部14は、液圧シリンダ16によって作動
される。第１図において、プラスティックの射出が機械
の成形部分に入り、ベロー部品22を形成する部分を矢印
20で示す。第２図は、液圧シリンダ16が後退し、ベロー
部品22がそこから放出したときの固定端部12および可動
端部14とを示している。こような射出成形装置はこの技
術分野で公知である。特に好ましい実施例において、射
出成形装置10は、CT州、ケンジントン社のArburg社によ
って製造されたArburg型40トン、トグルプレスのPolyro
nicaUバージョンである。好ましい成形型は、４つのキ
ャビティ成形型であり、４つのキャビティの各々は、こ
こに示した１つのキャビティ作動と同様な４つのキャビ
ティ動作を行う。
本発明は、固定成形部分24と可動成形部分26が射出成
形装置内で作動して射出成形装置から離れた開放端部ベ
ロー部品を形成しはがす方法である。第３図は、閉鎖位
置における成形部分24および26を示す。可動成形部分26
は、コアピン28の周りが閉鎖されたときにベローの内面
形状を有するコアピン28と、コアピン28の周りで閉鎖さ
れたときベローの外形を有する分割キャビティ30とを有
する。キャビティ割り金型30は、コアピンの長手方向軸
線（図示せず）に平行な平面に沿って割られることが好
ましく、２つの半体31および33は、長手方向軸線に直角
に開放される。キャビティ割り金型30は、どの方向にも
開放することができるが、このような開口部が半体31お
よび33により生じる限り、成形されたベロー部品の部分
を形成し、ベロー部品は、以降説明するようにコアピン
28からはがすことができる。
コアピン28は、コア本体32と自由端34とを有する。自
由端34は、第６図で最もよく分るようにポペット弁の弁
座36を有する。成形される部品がベローなので、コアピ
ン28は、その長さに沿った一連のアンタカットを有し、
これは、コアピンから成形された部品を除去することを
難しくする。
また可動成形部分26は、ストリッパロッド38を有し、
このロッド38は、一端にポペット弁を有し、ポペット弁
は、弁座に配置される。ストリッパロッド38は、コアピ
ン28を通って長手方向のクリアランス穴40のコアピン28
内に中心がある。ポペット弁39は、機械的に、または圧
縮ガス圧をストリッパロッドの端部に加えることによっ
て、クリアランス孔40に軸線方向にストリッパロッド38
を軸線方向に摺動させることによって開閉される。スト
リッパロッド38は、通常は閉鎖されるようにポペット弁
39によって維持されるように図示しない手段で弁座36に
向かって偏倚される。ポペット弁の目的は、（図示しな
い源から）圧縮ガスを送ることであり、ガスは、コア本
体32の入口42からストリッパロッド38の外側に沿ってク
リアランス孔40を通って弁座に、最終的にベロー部分22
の弾性部分の内面23に流れ、ベロー部分を膨張させ、ベ
ローをコアピン28からはがす。成形中に閉鎖されて弁座
に配置されているポペット弁39を有するストリッパロッ
ド38は、内側コアピン28として作用し、この内側コアピ
ン28は、ベロー部分22の開放端部を形成する。固定成形
部分24は、ベロー部品の射出成形中、ストリッパロッド
38の端部に対して押される。
本発明の成形部品の動作を適切に行うために、ベロー
部品22は、第１の開放端部44を有し、これは、ベローの
弾性波形部分46より大きな剛性を有している。開放端部
44は、弾性部分46より小さい直径を有し、全体が厚い。
ベロー部分22は第２の開放端部50を有し、これは、コ
アピンからさらに容易にはがすことができるように大き
な直径の開放端部である。ベロー部分22は、弾性材料で
成形され、ベローは、コアピンからはがすことができる
ように圧縮ガスによっていくぶん膨張される。本発明の
特に好ましい実施例において、ベロー部品22は、OH州、
シンシナチ市のクアンタム化学社から市販されているエ
チレンビニルアセテート樹脂UE632級で成形される。射
出成形機械条件は、190℃（375゜F）のノズル温度、190
℃（375゜F）の前方温度、177℃（350゜F）の中間温
度、149℃（300゜F）の後方温度、168℃（335゜F）実際
の溶融温度、1000psiの第１段階の射出圧力、800psiの
第１段階の射出圧力、100psiの第１段階の射出圧力、1.
5秒の射出時間、５秒の保持時間、10秒の冷却時間、0.1
秒のリサイクル時間、１秒の射出遅延時間、6.5秒の機
械移動時間である。弾性部分46は、約19mmの最大限の直
径および約25mmの所定の長さを有する。第１の開放端部
44は、直径が約9mmおよび第２の開放端50が直径が約17m
mである。
第４図は、コアピンからベローをはがす際の第１の工
程を示す。分割キャビティ30は、コアピン28の長手方向
軸線に直角に開放し、ベロー部品22が膨張できるように
キャビティ割り金型30とベロー部品22との間に空隙を形
成する。その間、可動成形部分26は、固定成形部分24か
ら軸線方向に移動する。
第５図は、空隙孔40でストリッパロッド38の軸線方向
の動きを開始し、弁座36から離れ、圧縮ガスがベロー部
分22の弾性部分46を膨張させることができるようにす
る。第１の開放端部44は、開放端部44を充填するストリ
ッパロッド38によって閉鎖されたまま維持される。環状
の第２の端部50は、ベローの波形部品よりわずかに剛性
を有する。ベロー部品22は、第１の開放端部44の内縁に
対してストリッパロッド38を押すことによってコアピン
28から軸線方向にはがされる。一方、ベロー部品22の第
２の開放端部50は、コアピン28に沿って摺動し、コアピ
ンとともにガス密密封を維持する。圧縮ガスがある程度
第２の開放端部50でベロー部品から漏れ出す場合であっ
ても、ベローをコアピンからはがすためにベロー部品22
を十分に膨張したまま維持することができるように圧縮
ガスの十分な流れがある。通常の圧縮ガスは60−80psig
の圧縮ガスである。
第６図は、固定成形部分24と可動成形部分26がさらに
軸線方向に分離した状態を示す。ベロー部品22は、スト
リッパロッド38によってコアピン28から離れるように押
され、ベロー部品22は、圧縮ガスによって膨張されたま
まである。ポペット弁39は、ベロー部品22がコアピン28
からはがされるまで開放されたままである。
第７図は、コアピン28からはがされたベロー部品22を
示す。ストリッパロッド38は、コアピン28に対して弁座
36に対してポペット弁39を閉鎖するように戻り、それに
よって圧縮ガスの流れを停止する。キャビティ割り金型
の半分の部分31および33はコアピン28に向かって閉鎖し
始め、ベロー部品の新しい製造サイクルが開始される。
圧縮空気の吹き出し手段は、ストリッパロッド38からベ
ロー部品22を放出する通常の装置である。しかしなが
ら、このような吹き出し手段は、図示しない。別の例と
して、ストリッパロッドの後退は、ストリッパロッドか
らベロー部品22を離すために使用される。もはや圧縮ガ
スによって伸長されない第２の開放端部50が後退すると
き、ベロー部品22の開放端部44はストリッパロッド38か
ら押し出される。
固定成形部分24および可動成形部分26の動作の変形例
として可動成形部分26の代わりに固定成形部分24ととも
にキャビティ割り金型30を残すことができる。軸線方向
の分離が生じる前に、キャビティ割り金型30がコアピン
の長手方向軸線に直角に開放しているので、このような
変形例に対応するために他のサイクルの変化は必要では
ない。
本発明の特定の実施例を図示して説明したが、当業者
は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく種々
の変更および変形を行うことができることは明らかであ
り、請求の範囲は本発明の範囲内にあるこのような変形
例をカバーすることを意図している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−204527（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−245889（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−13726（ＪＰ，Ｕ) 特公 平７−84013（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭61−10969（ＪＰ，Ｙ２) 実公 平６−38649（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 45/40 - 45/44 B29C 33/44 - 33/52

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ａ）キャビティ割り金型を同一軸線上に配
    置されたコアピンおよびストリッパロッドを包囲するよ
    うに配置し、前記ストリッパロッドは圧縮ガスを放出し
    て弾性ベロー部品を膨張させるように機械的に作動する
    ポペット弁であり、ほぼ剛性の第１開放端部と弾性的な
    第２開放端部を有する弾性ベロー部品をコアピンおよび
    ストリッパロッドの回りにを射出成形する工程と、 ｂ）弾性ベロー部品をコアピンからはがすためにキャビ
    ティ割り金型を開放する工程と、 ｃ）弾性ベロー部品をコアピンから半径方向外方に膨張
    させる工程と、 ｄ）弾性ベロー部品がコアピンから半径方向外方に膨張
    している間、弾性ベロー部品の第１開放端部をストリッ
    パロッドによって押し弾性ベロー部品をコアピンから取
    り外す工程と、 を有することを特徴とする射出成形型から弾性ベロー部
    品をはがす剥離方法。
  2. 【請求項２】コアピンは圧縮ガス源に接続される空隙孔
    を有し、ストリッパロッドがコアピンから離れるように
    軸線方向に動き弾性ベロー部品の第１開放端部を押す
    時、空隙孔が弾性ベロー部品と流体連通し、弾性ベロー
    部品を膨張させる工程は、圧縮ガスを圧縮ガス源からコ
    アピンの空隙孔を通って弾性ベロー部品に通すことを特
    徴とする請求項１に記載の射出成形型から弾性ベロー部
    品をはがす剥離方法。
  3. 【請求項３】ａ）弾性ベロー部品を射出成形する工程で
    あって、前記弾性ベロー部品は、コアピンとキャビティ
    割り金型との間に位置する弾性部分と、機械的に作動す
    るストリッパロッドと割り金型との間に位置する剛性部
    分とを有し、前記剛性部分は第１開放端部を有し、前記
    弾性部分は内面と第２開放端部を有し、前記ストリッパ
    ロッドは常閉ポペット弁となるようにコアピンに対して
    偏奇する工程と、 ｂ）弾性ベロー部品の弾性部分および第２開放端部をコ
    アピンからはがすようにキャビティ割り金型を開放する
    工程と、 ｃ）圧縮ガスを前記ポペット弁を開くことによりコアピ
    ンを通す工程であって、前記圧縮ガスは、弾性ベロー部
    品の第１開放端部および第２開放端部が閉鎖している
    間、弾性ベロー部品の内面を通り、弾性部分をコアピン
    から外方に膨張させる工程と、 ｄ）圧縮ガスがコアピンと弾性ベロー部品の弾性部分と
    の間に送られ弾性部分が外方に膨張している間、弾性ベ
    ロー部品の剛性部分を機械的に作動するストリッパロッ
    ドによりコアピンから軸線方向に離れるように押し、弾
    性ベロー部品をコアピンからはがす工程と、 ｅ）弾性ベロー部品がコアピンからはがれた後、弾性ベ
    ロー部品の剛性部分をストリッパロッドから放出する工
    程と を有することを特徴とする射出成形型から弾性ベロー部
    品をはがす剥離方法。
JP09518859A 1995-11-13 1996-10-25 射出成形型から開放端を備えたベロー部品をはがす剥離方法 Expired - Fee Related JP3137654B2 (ja)

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US08/557,982 US5683644A (en) 1995-11-13 1995-11-13 Method for stripping open ended bellows part from injection mold
US557,982 1995-11-13
PCT/US1996/017146 WO1997018076A1 (en) 1995-11-13 1996-10-25 Method for stripping open ended bellows part from injection mold

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