JP3649631B2 - 冷却装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、多様なシステム、特に、2面(2面式)のインデックス成形機に利用される、成形されたパーツを冷却するための改良された装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
インデックス成形機は当業分野において公知である。本発明の譲受人に譲渡された、米国特許第5、728、409号には、新たに成形されたパーツ(部品ないし物品)上に冷却用空気を向けるためにタレットに据え付けられた温度調整ステーション、およびエアコンベアを利用した管状のパーツ除去システムを備えた4面のタレットブロックが示されている。現在、2面のタレットブロックだけを採用し、よって工具のコアセットの数が半分である、より低コストの成形機に対する需要がある。
【0003】
1997年4月28日に出願され、高速タレットを有する射出成形機と題され、Arnottなどに付与され、また本願の譲受人に譲渡された、許可済の米国特許出願第08/847、895号には、2面のタレットブロックを備えたインデックス成形機が示されている。この出願においては、しかしながら、パーツの冷却およびパーツ除去を制御する点については検討されていない。
【0004】
1998年4月30日に出願され、射出成形機用のタイバー構造と題され、Galtなどに付与され、また本願の譲受人に譲渡された、許可済の米国特許出願第09/070、598号には、2つのタイバーのインデックス成形機が示されている。この出願においても、上記同様に、パーツ冷却およびパーツ除去については検討されていない。
【0005】
共に本願の譲受人に譲渡された、米国特許第4、729、732号および米国再発行特許第33、237号には、従来型のプリフォーム成形機からプリフォームを取り出しおよび冷却するために使用される水冷式のチューブを備えた多位置ツーリングプレートが示されている。これらの特許に示されたツーリングプレートのデザインは、2つの欠点がある。第1の欠点は、ロボット機構が機械に隣接した大きな床面積を占有する点である。第2の欠点は、プリフォームがそれらのチューブの内側で水平向きに冷却される点である。このことは、プリフォームの重量によって、冷却チューブの下側部分にプリフォームがしっかりと押し付けられる一方、その(プリフォーム)の上側面が冷却チューブの上側部分から分離する傾向がある点で障害となることが判っている。このような冷却面との不均一な接触力によってプリフォームの片側が他側に対して不均一に冷却されることが助長される傾向となる。冷却の間に垂直向きとすることで、熱除去のバランスがとれた対称的な重量分布ないし荷重配分が提供される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のインデックス成形機においては、最も下のステーションにおいて、つまり取り出される成形品(成形されたパーツ)がタレットブロックの下側にあるときに、成形品を排出している。各金型開口において90°回転する代わりに金型が開く毎にタレットが180°回転する場合において、成形サイクルにおいて2面タレット操作を許容するためには、成形ステーションに対向するステーションに部品取り出し/除去部を収容する必要がある。
【0007】
このような、2面タレット操作を許容するために成形ステーションに対向するステーションに部品取り出し/除去部を収容するための装置は、Ingなどにより出願され、本願の譲受人に譲渡された、1998年10月7日に出願され、インデックス装置に取り付けられる冷却用装置と題された、米国特許出願第09/167、699号に例示されている。この発明には、成形ステーションに対向するステーションに部品取り出し/除去部を収容でき、またインデックス成形機に特に利用できる、別の装置が開示されている。
【0008】
従って、本発明の目的は、部品の冷却および部品の除去において改善がなされた装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、2面タレット成形機において使用される上記の装置を提供することにある。
本発明のさらに別の目的は、成形されたパーツの冷却を垂直向きに行うことができる、上記した成形機を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の各目的は、本発明の成形機、冷却装置および方法により達成される。
すなわち、本発明によれば、支持手段内に据え付けられる共に第1の面と第2の面を有する回転式のタレットブロックを有する機械と共に使用される装置(冷却装置)が提供される。各面は少なくとも1つの成形されたパーツを保持するための手段を有している。本装置は、概略的には、第1の面および第2の面の一方が冷却位置にあるときに、第1の面および第2の面の一方の上にある少なくとも1つの成形されたパーツを冷却するための冷却手段、および冷却手段により少なくとも1つの成形されたパーツが冷却された後に第1の面および第2の面の一方から少なくとも1つの成形されたパーツを受け取るための受取り手段を有してなる。上記受取り手段は、少なくとも1つの成形されたパーツが同手段により受け取られる第1の位置まで、およびこの第1の位置と関連する、つまり第1の位置に対して所定の角度をなす第2の位置まで移動自在である。本装置はさらに、受取り手段と冷却手段を連結するための連結手段を有している。ここで、連結手段は、第1の面と第2の面のいずれか一方が冷却位置にあるときに、第1の面および第2の面の一方と実質的に平行である第1の軸に沿って移動自在である。連結手段は、受取り手段がその第1の位置からその第2の位置に移動する際に、冷却手段を非冷却位置から成形されたパーツ(成形品)の冷却位置まで移動させる。連結手段はまた、受取り手段が第2の位置から第1の位置に移動するときに、冷却手段を冷却位置から非冷却位置まで移動させる。
【0010】
本発明に係る、冷却された成形品(成形されたパーツ)を形成するための方法は、少なくとも1つのモールドコアと少なくとも1つのモールドキャビティの一方を有する第1のモールドハーフ、および少なくとも2つの可動モールドハーフを第1のモールドハーフと位置合わせさせるべく回転するために回転の中心軸上で回転自在なタレットブロック手段を有してなる第2のプラテンを設けるステップを有してなり、各前記可動モールドハーフは少なくとも1つのモールドコアと少なくとも1つのモールドキャビティの一方を有しており、可動モールドハーフの第1のものを第1のモールドハーフと位置合わせさせ次いで第1のモールドハーフと共にモールド閉位置にするためにタレットブロックを回転するステップを有してなり、第1のモールドハーフと可動モールドハーフの第1のものとをクランプするステップを有してなり、少なくとも1つの成形されたパーツを有してなる第1の成形されたパーツのセットを形成するためにクランプされた第1のモールドハーフと可動モールドハーフの前記第1のものとにより形成されるモールド内に溶融材料(つまり、プラスチック材料)を射出するステップを有してなり、第1の成形されたパーツのセットを冷却しながら可動モールドハーフの第1のものをモールドが閉じてクランプされた位置に保持するステップを有してなり、第1の成形されたパーツのセットが可動モールドハーフの第1のものの上に位置決めされているモールド開位置にタレットブロック手段を移動させるステップを有してなり、第1の成形されたパーツのセットを冷却位置にするためにタレットブロックを回転するステップを有してなり、第1の成形されたパーツのセット内の各成形されたパーツに冷却用流体を当てるための手段を有する冷却用組立体、第1の成形されたパーツのセット内の各成形されたパーツを受け取るための受取り手段、および冷却用組立体と受取り手段を連結するための連結手段を含む装置(冷却装置)を冷却位置に隣接して位置決めするステップを有してなり、冷却用組立体を冷却位置に移動して第1の成形されたパーツのセットと位置合わせすると共に第1の成形されたパーツのセットに冷却用流体を印加つまり当てるステップを有してなり、回転の中心軸に実質的に垂直である並進軸に沿って冷却用組立体を並進することで第1の成形されたパーツのセットと位置合わせされる第1の位置に受取り手段を移動するステップを有してなり、第1のセットを形成する各成形されたパーツを可動モールドハーフの第1のものから受取り手段に移送するステップを有してなり、受取り手段が第1の受取り位置から第2の保持/排出位置に移動するように受取り手段を移動ないし回転するステップを有してなり、受取り手段を移動するステップにより、連結手段が並進軸に沿って並進し、これにより冷却用組立体が冷却位置に移動することを特徴とする。
本発明に係る成形機、冷却装置、および方法、並びに本発明の他の目的および特長は、以下の詳細な説明および図面から明らかとなる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下に、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。なお、添付図面において、同様な構成要素は同様な参照符号を付してある。
添付図面を参照して、図1および図2は、共願である、Galtなどの、射出成形機用のタイバー構造と称される、1998年4月30日出願の、米国特許出願第09/070、598号に開示された形式の2つのタイバーのインデックス成形機(つまり角度割出し成形機)10を例示したものである。このインデックス成形機10は、ベース(基台)12、固定プラテン14、および固定プラテン14に対して移動自在つまり可動である可動プラテン(タレットブロックを含む)16を含んでいる。可動プラテン16は、可動プラテン内に位置決めされた2面の回転式のタレットブロックを有し、またベース12上でスライドするキャリア18内に据え付けられたベアリング内のピニオンを備えている。タレットブロック16は、中心軸20上で回転されるとともに角度割り出しが行われ、その面は射出成形サイクル内における2つの位置を表示する。そして、回転式のタレットブロック16は、それに取り付けられた複数の移動自在つまり可動である可動モールドハーフ36を回転させて固定プラテン14により支持された第1のモールドハーフ32と整列つまり位置合わせさせるための回転の中心軸20上で、回転自在である。各可動モールドハーフ36は、少なくとも1つのモールドコア/キャビティを含んでいる。好ましい実施形態では、各可動モールドハーフは、少なくとも1つのモールドコア38を含んでおり、また少なくとも1つの成形品を形成するためのモールドつまり金型を形成するために第1のモールドハーフ32と組み合わせ自在であり、これらモールドハーフは後述するように一緒にクランプつまり締め付けないし型締めされる。
【0012】
第1のモールドハーフ32は、当業分野において公知である適切な方法で固定プラテン14に接合され、また、1以上のモールドコアまたはキャビティを含んでいる。好ましい実施形態では、第1のモールドハーフ32は、モールドコア38と共に1以上の金型キャビティ空間つまりモールドキャビティ空間40を形成する1以上の金型キャビティつまりモールドキャビティ34を含んでいる。プリフォームのような半製品つまりパーツ50は、射出ユニット(図示せず)から閉じられた金型により形成されるキャビティ空間40内にモールドハーフ32を介してプラスチック材料を注入ないし射出することにより成形される。
【0013】
2つのタイバー24がキャリア18にボルト付けされて設けられており、これらのそれぞれは、そのロッド23がハウジング25に固定された内側ストロークシリンダ22を含んでおり、ハウジング25は固定プラテン14に固定されている。各タイバー24は回転するクランプピストン30の外歯を含んでおり、このクランプピストン30は固定プラテン14内に含まれる。クランプピストン30は歯28の列および隣接する歯のない列を含んでいる。これにより、クランプピストンの回転の際には、クランプピストンの歯28はタイバーの歯26と交互ないし互い違いに係合つまり噛み合いおよび非係合つまり外れる。クランプピストン30は所望の簡便な手段(図示せず)により回転される。例えば、ハウジング25内のスロットを経てピン上で動作するシリンダ手段、固定プラテン14にボルト付けされたシリンダのような手段が用いられ、リンケージ手段つまりリンク機構によって各ピンが一緒に接続されてクランプピストン30の回転が引き起こされる。
【0014】
動作中は、ピン(図示せず)がクランプピストン30を回転させ、これにより、クランプピストンの歯28がタイバー24上の歯26から分離つまり外れる。次いで、ライン(図示せず)を経て高圧油がストロークシリンダ22のピストン端部42に供給され、この結果、ストロークシリンダのロッド23が拡張つまり引き伸ばされ、キャリア18およびタレットブロック16を固定プラテン14から離れるように動かし、これにより、モールドつまり金型が開く。モールドを閉じるためには、ライン(図示せず)を経てオイルをストロークシリンダ22のロッド側44に供給する。すると、ストロークシリンダのロッド23が引っ込み、モールドが閉じるまでクランプを閉じる。次いで、クランプピストンの歯28をタイバーの歯26と係合させるために、上記のピン(図示せず)がシリンダ(図示せず)およびリンケージ手段(図示せず)により作動される。次に、高圧油がクランプピストンのシリンダ46に供給され、これにより、クランプピストンがモールドをクランプする。成形後は、高圧油はモールドブレーキシリンダに供給され、これにより、クランプピストン30がタイバーの歯26の裏側つまり後側上に作用し、モールドを押して開く。短い工程の後、クランプピストン30が非作動にされ、上記のシリンダおよびリンケージ手段により作動されたピンにより、クランプピストンの歯28をタイバーの歯26から外してストロークシリンダ22がモールドを開くことができるように、クランプピストンが回転される。
【0015】
図1に示したように、タレットブロック16は2面を有しており、各面にはそれに据え付けられたモールドコアプレート36を備えている。各モールドコアプレート36は、当業分野において公知である適切な通常の手段を使用して、タレットブロック16の個々の面に据え付けられている。好ましい実施形態においては、各モールドコアプレート36は、第1のモールドハーフ32内のモールドキャビティ34の数と等しい数である、複数のコアピン38を有している。図1から明らかなように、コアピン38の第1のセットAは成形位置においてモールドキャビティ34と整列している一方、コアピン38の第2のセットBは成形位置から180度の位置にある冷却位置にある。
【0016】
プラスチック材料がモールドキャビティ空間40内に射出されて成形品50が形成された後は、パーツ50は、モールドキャビティプレート32内およびコアピン38内において、水冷回路のような冷却回路(図示せず)により通常の方法で部分的に冷却される。部分的な冷却が始まり、パーツ50が部分的な変形を回避できる程度に十分に固化したなら、先に説明したようにモールドが開かれ、またコアピン38の第1のセットA上の成形されたパーツ50がモールドキャビティ34から引き抜かれる。コアピン38の第2のセットBを成形のために出現させるためタレットブロック16が次いで180度だけ回転され、またその一方、その上でのパーツ50の成形が完了したコアピン38の第1のセットAは、続く冷却のためにタレットブロックの反対側に出現する。
【0017】
本発明の第1の実施形態によれば、成形されたパーツを冷却すると共に、成形されたパーツが冷却位置にある場合にこれらをコアピン38から取り除くための装置62が設けられている。この装置62は、キャリア18あるいはその支持体に取り付けられたフレームを含んでいる。90度の角度の回転を可能ならしめるために、クロスビーム(横ばり)66がフレーム64に取り付けられている。クロスビーム66のフレーム64から離れた端部は、クロスビーム66を上記のように90角度だけ回転させるために、駆動手段68に接続されている。駆動手段68は当業分野において公知である適切な駆動手段から構成されている。
【0018】
吹出用のチューブ70のセットが、クロスビーム66に取り付けられたヘッドないしキャリアプレート72の第1の面に据え付けられている。吹出用のチューブ70は、通常は空気である、冷却用流体を、成形されたパーツ50の端の方に向けて当てるために使用され、パーツ50はコアピン38上に存在している。この吹出位置を図4に示した。冷却用流体は、当業分野において適切な方法で吹出用のチューブ70に供給される。
【0019】
冷却用チューブ74のセットがヘッド72の第2の面に据え付けられている。図1から明らかなように、冷却用チューブ74は吹出用のチューブ70から90度だけオフセットつまり片寄っている。冷却用チューブ74のセットは、成形されたパーツ50のコアピン38からの取り外しを容易化するために使用される。冷却用チューブ74は、公知の方法でチューブ74の内側を真空とすることで、成形されたパーツ50の取り外しを助けている。例えば、各チューブ74の底部内のポート(図示せず)が真空源(図示せず)に接続される。チューブ74は、冷却水のような流体により冷却され、また対流または伝導のいずれかにより内部に配置されたパーツ50から熱を取り除く。例えば、冷却は、本明細書に組み入れられる米国特許第4、729、732号に教示されたように、パーツの外面とチューブ内面とを密接に接触つまり密着させることで行われる。
【0020】
図6から図9に、本発明による成形機の動作の手順を例示した。図6は、クランプが閉じてパーツ50が第1のコアセットA上で成形される状態を示したものである。図7は、第2のコアセットB上で成形のためにクランプが閉じる一方、第1のコアセットA上の成形されたパーツ50の各端部上に冷却用空気がチューブ70から向けられる状態を示したものである。図8は、パーツがチューブ74から排出される際に、冷却用チューブ74を第1のコアセットA上のパーツ50と整列するためにクロスビーム66を90度だけ回転させた状態を示したものである。コアピン38からチューブ74内への成形されたパーツ50の排出は、排出(突き出し)ピン/スリーブあるいは排出(突き出し)プレートのような、排出手段ないし突き出し手段を各モールド面36上に設けることで行われる。図9は、吹出用のチューブ70を成形されたパーツの次ぎのセットともう一度整列させる一方でパーツの先のセットを冷却用チューブ74から排出させるために、クロスビーム66が逆方向に90度だけ回転した状態を示したものである。冷却チューブ74からの冷却されたパーツ50の排出は、真空を中断して重力によりパーツがチューブ74から外れて落ちるか、あるいはチューブ74からパーツを吹き落とすか、あるいは本明細書に組み入れられる米国特許第5、447、426号に開示されたような機械的な排出手段により行われる。
【0021】
図10は、成形されたパーツ50を作るための操作の手順を示したものである。図表の上側半分は、成形プロセスを示しており、2つの同じ手順、つまり最初に第1のコアセットAについて、また次に第2のコアセットBについての手順が、時系列で配置されている。各手順は、図1に示したように、モールドが閉じることから開始される。射出成形手順のクランプ、注入、保持/冷却、および開口がその後に続いている。モールド開口ストロークの間において、角度を割り出すタレットブロック16は、成形のために第1のコアセットを180度回転する一方で、コアピン38上に成形されたパーツ50を備えた、第1のコアセットは冷却および除去装置62に整列することを、同時に開始する。回転はタレットブロック16の閉口ストロークの間に完了する。
【0022】
図表の下側半分は、冷却プロセスを示しており、また図表の上側半分に示された2つの成形プロセスがオーバラップする手順が示されている。排出および冷却の手順は、成形されたパーツをその上に備えた第1のコアセットAが冷却および除去装置62と整列した際に開始される。冷却用流体、一般的には圧縮空気は、成形されたパーツ50の各端部上に、それらがコアピン38上で冷却されている際に、チューブ70から直接的に吹き付けられる。よって、上記手順のこの部分の間において、パーツ50は内部および外部の両方から冷却される。次いで、冷却用チューブ74をコアピン38上の成形されたパーツ50と整列させるために、ヘッド72が90度だけ回転する。次に、モールドの排出システムは冷却用チューブ74内の真空回路との組み合わせで、パーツをコアピン38からチューブ74に移送し、ここでパーツは、公知の形態での、水冷チューブとの接触によって、その外面が即時的ないし直接的に冷却される。装置62は直ちに再度回転し、チューブ74は下方を向き、また歪みのないパーツを維持するために対称的な冷却および重力的な影響を確保するために、成形されたパーツ50は垂直向きにおいて冷却され続ける。成形されたパーツ50は加えられた真空によりチューブ74内の保持され、また装置62を回転して戻し第2のコアセットBから成形されたパーツの次のセットを受け取る時になる直前まで冷却され続ける。よって、成形されたパーツ50が冷却される時間を、第1にモールド内およびコア上にある間において、第2に冷却用チューブ74内にある間に設けることができ、全プロセスにおいて冷却時間を最適化つまり最高に活用できる。図表上に示した斜線部分の間において、チューブ70からパーツ50上への空気吹出しによって更に冷却を行うこともできる。
【0023】
上述したように成形されたパーツ50の冷却時間を極大化つまり最大限度にすることで、最適な成形サイクルに対して2つのコアセットだけが必要であることが知得された。よって、4面タレットブロックを装備するための金型コストないし治工具コストが、2面タレットブロックだけを使用することで著しく低減でき、またコアセットのコストが半分となる。
【0024】
上記の説明から明らかなように、本発明によれば、最初にパーツ50の外側に空気を吹き付けることで冷却し、続いて冷却されたチューブ74によりパーツ50の内側を冷却し、またモールドからパーツ50を除去する、移動するインデックスキャリア上に据え付けられた軽量な冷却およびパーツ除去装置が提供される。さらに、パーツ50の冷却は冷却されたチューブ74の内側で垂直向きで行われる。この結果、パーツ50の特性が改善されて有用である。本発明の装置を使用することで、この垂直向きにおける時間が最適化される。
【0025】
次に図5を参照して、冷却チューブ72だけを含むヘッド72を回転させるために、別の機構を使用することもできる。この図に示されたように、ヘッド72は、ピン接続76によりキャリアの1つに据え付けられたフレーム64に取付けられる。さらに、ピストン−シリンダタイプつまりピストン形シリンダの作動ユニット78がフレーム64に接続されている。作動ユニット78のアーム80は、ヘッド72の後部82に接続される。図5に示したように、冷却チューブ74はコアピン38と整列しており、これから成形された物品を除去する。ヘッド72を回転させて冷却チューブ74を垂直向きに移動するために、作動ユニット78は、アーム80を引っ込めて、図で破線で示した実質的に垂直な位置を確保する。
【0026】
次に、図11から図14を参照して、これらの図には他の実施形態の装置を例示されている。この装置は、回転式のタレットブロックの面上で成形されたパーツを冷却するため、および成形されたパーツを、上記面から受け取ると共に、受取り手段内の成形されたパーツの特定のものが冷却され且つ受取り手段内の成形されたパーツの他のものが排出される場所に移送するためのものである。冷却装置162は、可動モールドハーフ36の1つのモールドコアピン38から成形されたパーツ50を受取るための複数のホルダ202をその面の1つ上に有する取外し用プレート200を含んでいる。また、冷却ステーション組立体204は、その面の1つに固着された複数の吹出用のチューブ70を有している。図11に示したように、取外し用プレート200および冷却ステーション組立体204は、連結プレート206を介して互いに連結されている。連結プレート206は、リジッド連結(剛性連結、固定連結)210を介して、冷却ステーション組立体204の後面ないし背面208に連結されている。リジッド連結210は、当業分野において公知であるいずれかの適切な連結手法を用いることができる。連結プレート206は、枢軸的に連結されたリンク部材214と216により形成されたヒンジ連結つまり丁番による連結を介して、取外し用プレート200の背面212に連結されている。
【0027】
この装置はさらに、支持体218を含んでいる。この支持体は、当業分野において公知であるいずれかの適切な方法により、射出成形機に連結される。あるいは、支持体218は、射出成形機とは独立した、支持構造体(図示せず)に接続されたものでも良い。図示したように、支持体218は、その1つの面に沿った直線形(つまり、往復形)ガイド220を有している。好ましくは、直線形ガイド220は、タレットブロック16の中央の回転軸つまり回転の中心軸20に実質的に垂直である軸Cに沿って延在する、トラックつまり軌道の形態である。連結プレート206は、直線形ガイド220に沿ってスライドないし移動する。連結プレートには、直線形ガイド220に沿った移動を許容するための、シュー222のような、当業分野において公知であるいずれかの適切な手段が設けられている。
【0028】
図11に示したように、取外し用プレート200は、可動モールドハーフの1つの面に隣接した位置にある。ホルダ202の選択されたものが、可動モールドハーフ36上の成形されたパーツと整列つまり位置合わせされる。取外し用プレートのこの位置を受取り位置と称する。この時、冷却ステーション204は非冷却位置、つまり冷却されない位置に位置している。成形されたパーツ50は、当業分野において公知であるいずれかの適切な手段により、ホルダ202に移送される。例えば、可動モールドハーフ36には、成形されたパーツ50をホルダ202に移送するための射出システムあるいは排出システムが設けられている。さらに、ホルダ202は、成形されたパーツ50の移送を補助するための真空システム(図示せず)を有している。この真空システムは、当業分野において公知であるいずれかの適切な真空システムから構成される。
【0029】
次に、図12を参照する。図12において、取外し用プレート200は第2の位置に移動する。この第2の位置は、成形されたパーツの選択されたものが実質的に垂直な向きで更に冷却されるために保持され、また成形されたパーツの他のものが所望の冷却サイクルが完了した後にホルダ202の選択されたものから排出される位置である。さらに、冷却ステーション組立体204は、第2のモールドハーフ36の面上の成形されたパーツ50の新しいセットに隣接した位置に移動される。この位置において、冷却用のチューブ70は、成形されたパーツ50の外面に対して、冷却用流体、通常は空気の流れを発生するために利用される。取外し用プレート200を上記第1の受取り位置から上記第2の保持/排出位置に移動するために、作動システム230が設けられている。作動システム230は、ピストンアーム240を介してピボットアーム(つまり、軸支アーム)234に連結されたアクチュエータ236、および取外し用プレートの背面212およびピボットアーム234に連結されたリンケージアーム(つまり、連動アームないし連桿アーム)232を含んでいる。作動ユニット236は、当業分野において公知であるいずれかの適切な作動手段から構成される。例えば、作動ユニット236は、ピストンシリンダ式のユニットから構成される。図11に示したように、ピストンアーム240が引き伸ばされた際に、取外し用プレート200は第1の受取り位置にある。また、図12に示されたように、ピストンアーム240が引っ込んだときには、取外し用プレート200はその第2の保持/排出位置にある。
【0030】
先に説明したように、取外し用プレート200は連結プレート206に連結され、また連結プレート206は冷却ステーション組立体204に連結されている。取外し用プレート200が第1の受取り位置から第2の保持/排出位置まで移動する際に、連結プレート206は軸Cに沿った直線形ガイド200に沿って移動する。これにより、冷却ステーション組立体が、軸Cに平行な方向において、図11に示された非冷却位置から、図12に示された冷却位置まで並進的な移動つまり平行移動する。
【0031】
図12を参照して、同図には、取外し用プレートが図示位置にあるときに、成形されたパーツ50の特定のものが排出されることが示されている。成形されたパーツは、当業分野において公知であるいずれかの適切な手段を使用して排出される。例えば、成形されたパーツ50をホルダ202の選択されたものの内に保持するために使用される真空システムがシャットオフつまり停止ないし遮断される。これにより、成形されたパーツ50は重力によりホルダ202から落下するようになる。あるいは、ホルダ202に成形されたパーツ50を排出するためのいずれかの流体補助システムを設けても良い。成形されたパーツ50が排出された後は、ホルダ202の選択されたものが空になる。
【0032】
次に、図13を参照して、図12に示したように成形されたパーツが排出された後に、取外し用プレート200を第1の受取り位置に戻すために、作動システム230が作動される。この受取り位置は、ホルダ202の異なるセットが可動モールドハーフ36上のモールドコアピン38上にある成形されたパーツ50と整列つまり位置合わせされている点において、図11に示した受取り位置とは異なる。図13から明らかなように、第2の保持/排出位置から受取り位置への取外し用プレート200の移動により、冷却ステーション組立体204が冷却位置から非冷却位置に移動するようになる。この移動は、取外し用プレートの第2の保持/排出位置から受取り位置への回転により、取外し用プレート200と連結プレート206との間のリンク連結の結果として連結プレート206が直線形ガイド220に沿って移動することにより生じるものである。
【0033】
次に、図14を参照して、成形されたパーツの第2のセットが第2の可動モールドハーフからホルダ202の第2のセットに移動した後、取外し用プレート200は第2の保持/排出位置まで戻る。ここで、取外し用プレートの受取り位置から保持/排出位置への回転により、冷却ステーション組立体204が非冷却位置から冷却位置まで移動するようになり、この結果、冷却位置に移動されるべき次のモールドハーフ上の成形されたパーツを冷却する準備ができる。さらに、成形サイクルの前の部分において取外し用プレート200により受取られた成形されたパーツ58は、ここでホルダ202の選択されたものから排出される。
【0034】
なお、作動ユニット236はピストン−シリンダユニットとして説明したが、取外し用プレート200を受取り位置と保持/排出位置との間で回転させるために電気サーボ駆動(electroservo drive)システムを使用することもできる。
【0035】
さらに、上記説明では、本発明の冷却装置について、回転式タレットブロックを有する射出成形機からパーツを取り除く内容を説明したが、この冷却装置はインデックス成形機以外のシステムと共に使用することもできる。例えば、この冷却装置は、異なる形式の射出成形機と協働する取外し用プレートから、冷却されるべき成形されたパーツを受取るための回転式タレットブロックを有するシステムにおいても使用できる。
【0036】
以上から明らかなように、本発明によれば、上記した目的や特長を完全に満足する、インデックス機に取り付けられる冷却装置が提供される。また、以上の説明では、特定の実施形態と組み合わせて説明したが、多くの代案、変更、および変形が可能であることは当業者には自明である。従って、本発明は、請求の範囲内のこれら全ての代案、変更および変形を包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 2つのタイバーのインデックス成形機の側面図である。
【図2】 図1の成形機の端面図である。
【図3】 本発明による冷却装置の第1の実施形態の側面図である。
【図4】 パーツ取り除きないし除去位置にある冷却用チューブを示した図3の冷却装置の側面図である。
【図5】 図3の冷却装置を各位置の間で移動させるための他の作動システムを示した説明図である。
【図6】 図1の成形機の部分的な断面図である。
【図7】 図1の成形機の部分的な断面図である。
【図8】 パーツ移送モードにおける図1の成形機の部分的な断面図である。
【図9】 冷却装置が冷却された成形品(成形されたパーツ)を排出している、図1の成形機の部分的な断面図である。
【図10】 図1の成形機の動作順序を説明した図表である。
【図11】 回転式タレットブロックの第1の面に隣接した位置にある取外し用プレートおよび非冷却位置にある冷却ステーション組立体を有する本発明に係る冷却装置を例示した説明図である。
【図12】 冷却ステーション組立体が冷却位置にあり、また取外し用プレートが保持/排出位置にある、図11の冷却装置の側面図である。
【図13】 取外し用プレートが第2の可動モールドハーフの面に隣接した位置にあり、また冷却ステーション組立体が非冷却位置にある、図11の冷却装置の側面図である。
【図14】 取外し用プレートがその第2の保持/排出位置にあり、また冷却ステーション組立体が可動モールドハーフの第1のものの面に隣接した冷却位置に位置決めされた状態を例示した、図11の冷却装置の説明図である。
【符号の説明】
10 インデックス成形機
12 ベース
14 固定プラテン
16 可動プラテン(タレットブロック)
20 中心軸
32 モールドハーフ
36 可動モールドハーフ
38 モールドコア
74 冷却用チューブ74
200 取外し用プレート
202 ホルダ
Claims (22)
- 少なくとも2つの面を有しており、前記面のそれぞれは少なくとも1つの成形されたパーツを保持するための手段を有してなる回転式のタレットブロックが支持手段内に据え付けられた機械と共に使用される冷却装置であって、
前記面の1つが冷却位置にあるときに、前記面の前記1つの上にある前記少なくとも1つの成形されたパーツを冷却するための冷却手段を有してなり、
前記冷却手段により前記少なくとも1つの成形されたパーツが冷却された後に前記面の前記1つから前記少なくとも1つの成形されたパーツを受け取るための受取り手段を有してなり、
前記受取り手段は、前記少なくとも1つの成形されたパーツが前記受取り手段により受け取られる第1の位置と、前記第1の位置に対して所定の角度をなす第2の位置との間で移動自在であり、
前記受取り手段と前記冷却手段を連結するための連結手段を有してなり、
前記連結手段は、前記面の前記1つが前記冷却位置にあるときに、前記面の前記1つと実質的に平行である第1の軸に対して回転運動自在であり、および
前記連結手段は、前記受取り手段が前記第1の位置から前記第2の位置に移動する際に、前記冷却手段を、非冷却位置から成形されたパーツの冷却位置まで移動させる、ことを特徴とする冷却装置。 - 前記連結手段は、前記受取り手段が前記第2の位置から前記第1の位置に移動するときに、前記冷却手段を前記冷却位置から前記非冷却位置まで移動させる、ことを特徴とする請求項1記載の冷却装置。
- 前記受取り手段により受け取られた前記少なくとも1つの成形されたパーツが、前記受取り手段が前記第2の位置にあるときに、実質的に垂直向きである、ことを特徴とする請求項1記載の冷却装置。
- 前記第1の位置から前記第2の位置まで前記受取り手段を移動させるための手段をさらに有してなり、前記受取り手段を移動させるための手段が、ピボットアーム、前記ピボットアームを前記受取り手段に連結するリンケージアーム、および前記ピボットアームを第2の軸の回りで回転させるための作動手段を有してなり、前記第2の軸が前記第1の軸に実質的に垂直である、ことを特徴とする請求項1記載の冷却装置。
- 前記受取り手段が成形されたパーツを受け取るための複数のホルダを有する取外し用プレートを有してなり、また少なくとも1つのホルダが成形サイクルの第1の部分において第1の面に位置する前記少なくとも1つの成形されたパーツと位置合わせされ、また少なくとも1つの他のホルダが成形サイクルの第2の部分において第2の面に位置する前記少なくとも1つの成形されたパーツと位置合わせされる、ことを特徴とする請求項1記載の冷却装置。
- 前記冷却手段が、前記成形されたパーツの表面に冷却用流体を当てるための複数の手段がその表面に据え付けられた冷却用組立体を有してなり、また、前記連結手段が、前記取外し用プレートおよび前記冷却用組立体に連結された連結プレートを有してなる、ことを特徴とする請求項5記載の冷却装置。
- 前記連結プレートが、枢軸的に一体に連結された2つのリンク部材によって前記取外し用プレートの背面に取り付けられ、またリジッド連結によって前記冷却用組立体の背面に取り付けられている、ことを特徴とする請求項6記載の冷却装置。
- 前記冷却装置のための支持体、および前記支持体の表面に取り付けられた直線形ガイド手段をさらに有してなり、前記連結プレートが前記直線形ガイド手段に沿って移動自在である、ことを特徴とする請求項6記載の冷却装置。
- 前記冷却手段が、第1の面と第2の面の一方の上にある各前記成形されたパーツ上に冷却用空気を吹出すための手段を有してなる、ことを特徴とする請求項6記載の冷却装置。
- 前記取外し用プレートが、前記ホルダ内にある各前記成形されたパーツを冷却するための手段を含んでいる、ことを特徴とする請求項5記載の冷却装置。
- 少なくとも1つのモールドキャビティと少なくとも1つのモールドコアの一方を有する第1のモールドハーフを支持する第1のプラテンを有してなり、
前記第1のプラテンと協働する第2のプラテンを有してなり、前記第2のプラテンは、少なくとも2つの可動モールドハーフを回転させて前記第1のモールドハーフと位置合わせするために回転の中心軸上で回転自在なタレットブロック手段を有してなり、
前記可動モールドハーフのそれぞれは、少なくとも1つのモールドキャビティと少なくとも1つのモールドコアの一方を有し、また少なくとも1つの成形されたパーツを形成するために前記第1のモールドハーフと位置合わせされた第1の成形位置と、前記第1のモールドハーフと位置合わせされない第2の冷却位置との間で移動自在であり、
各前記成形されたパーツを冷却するため、および前記可動モールドハーフから冷却されたパーツを受け取るための冷却装置を有してなり、
前記冷却装置は、
前記可動モールドハーフの1つが前記冷却位置にあるときに、前記可動モールドハーフの前記1つの上にある少なくとも1つの成形されたパーツを冷却するための冷却手段と、
前記冷却手段により前記少なくとも1つの成形されたパーツが冷却された後に前記可動モールドハーフの前記1つから前記少なくとも1つの成形されたパーツを受け取るための受取り手段と、
前記受取り手段と前記冷却手段を連結するための手段とを有してなり、
前記受取り手段は、前記少なくとも1つの成形されたパーツが前記受取り手段により受け取られる第1の受取り位置、および前記第1の受取り位置と関連する第2の保持/排出位置へ移動自在であり、
前記連結手段は、前記可動モールドハーフの前記1つが前記冷却位置にあるときに、前記可動モールドハーフの前記1つに実質的に平行である第1の軸に対して回転運動自在であり、および
前記連結手段は、前記受取り手段が前記第1の受取り位置から前記第2の保持/排出位置へ移動する際に、前記冷却手段を、非冷却位置から成形されたパーツの冷却位置まで移動させる、ことを特徴とする射出成形機。 - 前記可動モールドハーフの第1のものをモールド閉位置にするために前記タレットブロック手段を移動するための移動手段を更に有してなり、
前記第1のモールドハーフと前記可動モールドハーフの前記第1のものとにより形成されるモールド内にプラスチック材料を射出して、少なくとも1つの成形されたパーツを形成するための手段を更に有してなり、
前記移動手段は更に、前記タレットブロック手段および前記可動モールドハーフの前記第1のものを、前記少なくとも1つの成形されたパーツが前記可動モールドハーフの前記第1のものの上にあるモールド開位置まで移動するための手段を有してなり、および
前記可動モールドハーフの前記第1のものを、前記モールド開位置から前記第2の冷却位置まで回転させるため、および前記可動モールドハーフの第2のものを前記第1の成形位置まで移動させるために、前記タレットブロック手段を回転するための回転手段を有してなる、ことを特徴とする請求項11記載の射出成形機。 - 前記可動モールドハーフの前記第1のものを前記第1の成形位置から前記第2の冷却位置まで移動させ、および前記可動モールドハーフの前記第2のものを前記第2の冷却位置から前記第1の成形位置まで移動させるために、前記回転手段が、前記タレットブロック手段を180°だけ回転させる、ことを特徴とする請求項12記載の射出成形機。
- 前記受取り手段が前記第2の保持/排出位置から前記第1の受取り位置まで移動するときに、前記連結手段が前記冷却手段を前記冷却位置から前記非冷却位置まで移動させる、ことを特徴とする請求項11記載の射出成形機。
- 前記受取り手段が前記第2の保持/排出位置にあるときに、前記受取り手段内の前記少なくとも1つの成形されたパーツが実質的に垂直向きである、ことを特徴とする請求項14記載の射出成形機。
- 前記冷却装置が、前記第1の受取り位置から前記第2の保持/排出位置まで前記受取り手段を回転させるための手段を更に有してなり、また前記受取り手段を回転させるための手段が、ピボットアーム、前記ピボットアームを前記受取り手段に連結するリンケージアーム、および前記ピボットアームを第2の軸の回りで回転させるための作動手段を有してなり、前記第2の軸が前記第1の軸に実質的に垂直である、ことを特徴とする請求項11記載の射出成形機。
- 前記受取り手段が、成形されたパーツを受け取るための複数のホルダを有する取外し用プレートと、前記複数のホルダ内の前記成形されたパーツを冷却するための手段を有してなり、また成形サイクルの第1の部分において前記ホルダの少なくとも1つが前記第1の可動モールドハーフに位置する少なくとも1つの成形されたパーツと位置合わせされ、また成形サイクルの第2の部分において前記ホルダの少なくとも1つの他のものが前記第2の可動モールドハーフに位置する少なくとも1つの成形されたパーツと位置合わせされる、ことを特徴とする請求項11記載の射出成形機。
- 前記冷却手段が、その表面に空気を吹出すための複数の手段が据え付けられた冷却用組立体を有してなり、また、前記連結手段が、前記取外し用プレートと前記冷却用組立体とに連結された連結プレートを有してなり、また、前記連結プレートが、枢軸的に一体に連結された2つのリンク部材により前記取外し用プレートの背面に取り付けられ、またリジッド連結により前記冷却用組立体の背面に取り付けられている、ことを特徴とする請求項17記載の射出成形機。
- 前記冷却装置のための支持体、および前記支持体の表面に取り付けられた直線形ガイド手段をさらに有してなり、前記連結プレートが前記直線形ガイド手段に沿って移動自在である、ことを特徴とする請求項18記載の射出成形機。
- 射出成型機によりパーツを成形し且つ前記成形されたパーツを冷却装置により冷却する方法であって、
前記射出成型機が、モールドコアとモールドキャビティの少なくとも一方を有する第1のモールドハーフ、および少なくとも2つの可動モールドハーフを前記第1のモールドハーフと位置合わせさせるべく回転するために回転の中心軸上で回転自在なタレットブロック手段を有してなる第2のプラテンを有し、各前記可動モールドハーフがモールドコアとモールドキャビティの少なくとも一方を有してなり、
前記射出成型機を用いて次の(a)から(f)のステップを行うこと、および
(a) 前記可動モールドハーフの第1のものを、前記第1のモールドハーフと位置合わせさせ、次いで前記第1のモールドハーフと共にモールド閉位置にするために前記タレットブロックを移動するステップ、
(b) 前記第1のモールドハーフと前記可動モールドハーフの前記第1のものとをクランプするステップ、
(c) 少なくとも1つの成形されたパーツを有してなる第1の成形されたパーツのセットを形成するために、前記クランプされた第1のモールドハーフと前記可動モールドハーフの前記第1のものとにより形成されるモールド内に溶融材料を射出するステップ、
(d) 前記第1の成形されたパーツのセットを冷却しながら前記可動モールドハーフの前記第1のものを前記モールドが閉じてクランプされた位置に保持するステップ、
(e) 前記第1の成形されたパーツのセットが前記可動モールドハーフの前記第1のものの上に位置決めされているモールド開位置に、前記タレットブロック手段を移動させるステップ、
(f) 前記第1の成形されたパーツのセットを冷却位置にするために前記タレットブロックを回転するステップ、
前記冷却装置が 前記第1の成形されたパーツのセット内の各成形されたパーツに冷却用流体を当てるための手段を有する冷却用組立体、前記第1の成形されたパーツのセット内の各成形されたパーツを受け取るための受取り手段、および前記冷却用組立体と前記受取り手段を連結するための連結手段を含み、前記冷却位置に隣接して設けられたものであり、
前記冷却装置を用いて次の(g)から(j)のステップを行うことを有してなり、
(g) 前記冷却用組立体を冷却位置に移動して前記第1の成形されたパーツのセットと位置合わせすると共に、前記第1の成形されたパーツのセットに冷却用流体を当てるステップ、
(h) 前記回転の中心軸に実質的に平行である軸に対して前記冷却用組立体を回動させ、これにより前記第1の成形されたパーツのセットと位置合わせされる第1の位置に前記受取り手段を移動するステップ、
(i) 前記第1のセットを形成する各前記成形されたパーツを前記可動モールドハーフの前記第1のものから前記受取り手段に移送するステップ、
(j) 前記受取り手段が前記第1の受取り位置から第2の保持/排出位置に移動するように前記受取り手段を移動するステップ、
前記受取り手段を移動するステップにより、前記連結手段が前記軸に対して回動し、これにより前記冷却用組立体が前記冷却位置に移動する、ことを特徴とする方法。 - 前記受取り手段を移動するステップが、成形されたパーツの前記第1のセットが実質的に垂直向きになるまで前記受取り手段を回転することを有してなる、ことを特徴とする請求項20記載の方法。
- 前記受取り手段を前記第2の保持/排出位置から前記第1の受取り位置まで移動するステップをさらに有してなり、これにより、前記可動モールドハーフの前記第2のものから成形されたパーツの前記第2のセットを受け取るために前記受取り手段が位置決めされ、また前記連結手段および前記冷却用組立体が前記軸に対して回動するようになる、ことを特徴とする請求項20記載の方法。
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