JP3770907B2 - 容器等を閉じるキャップ等のプラスティック物品の圧力成形装置 - Google Patents

Description

技術分野
本発明は容器、ガラス品等を閉じるキャップ等のプラスティック製品の圧力成形装置に関する。
背景技術
ねじキャップ等、容器を閉じるキャップを圧力成形する従来の装置は、垂直中央軸線を中心に回転する支持素子と；上パンチと成形キャビティを有する下金型とから各々成り、前記パンチと金型が互いに協働し垂直軸線に沿って相互に移動可能であり、前記中央軸線と同中心に且つ相互に等角距離で前記回転支持素子に取付けられた複数の圧力成形ユニットと；成形すべきプラスティックを装荷する領域と、成形領域と、冷却領域と、成形物品を降荷する領域とを含む円形軌跡に沿い前記成形ユニットが前進するよう前記支持素子を作動させる手段と；前記支持素子の回転中に、前もって設定した基準に従い、対応する軸線に沿い金型に対しパンチを動かす手段とから成る。
そのような従来の装置は先行文献ＥＰ−Ａ−４７４ １２５から公知である。
成形ユニットへのプラスティック装荷時の欠点がこれらの公知装置に見られる。というのは、供与量(dose)を急速に取去ることと供与量を成形キャビティ内へと託し置くこととの間で妥協をはかることが必要だからである。
発明の開示
本発明のねらいは、これらの欠点を除去した装置を提供することにある。
このねらいの範囲内で、本発明の目的は、成形ユニットの詰まり時にそれらユニットと干渉しないよう成形ユニットから離反動可能に装荷手段が構成された装置を提供することにある。
別の目的は、冷却後に成形カルーセルから物品を排出できるようにした装置を提供することにある。
このねらいとこれらの目的は、特徴が請求の範囲で限定された装置によって達成される。
【図面の簡単な説明】
本発明の更なる特徴は、添付図面を基にした以下の記述から明らかとなるであろう。添付図面において、
図１は容器を閉じるキャップの圧力成形装置の一部の縦断面図、
図２は図１の一部の縦断面図、
図３は図２に示された部分の平面図、
図４は取去り素子の変形例の縦断面図、
図５は装置の第２の実施の形態の断面図、
図６は図５の実施の形態の作動の概略図、
図７は第３の実施の形態の断面図である。
発明の実施の仕方
図１乃至３に関して、装置は、全体を参照番号１で示され垂直軸線Ａを中心に回転するカルーセルから成る。カルーセルは、複数の成形ユニットが取付けられた支持素子２から成り、各成形ユニットは、素子２に対し固定の上パンチ３と、パンチ３との整合のため軸線Ｂに沿って可動の下金型４とから成る。
成形ユニットは軸線Ａに関し等角度距離に配分されるので、それらの軸線Ｂは、軸線Ａと同中心の円形軌跡Ｃ（図３参照）に沿って動く。
各金型４は一供与量の材料を成形するキャビティ５を有し、該材料は、軌跡Ｃの外側にあり軸線Ｂと平行である軸線Ｄを中心に回転するヘッド６により供給される。
金型４は垂直ステム７の上端に取付けられ、該ステムは、回転素子２の円筒形の座１０内に配した２つのブッシュ８，９内に密閉ガイドされる。
ステム７は外側にピストン１１を備え、該ピストンは座１０内を密閉摺動可能であり、該座を２つの重なった室に分ける。該室は、スライド弁分配器１３で制御の弁１２により加圧流体の供給側及び排出側に接続でき、該分配器は軸線Ａに同中心の固定カム１４により作動される。加圧流体が弁１２により下側の室へと供給されると、ピストン１１が上向きに押され、軌跡Ｃの適当な領域内の金型４が、ヘッド６によりキャビティ５内に託し置かれた一供与量の材料をパンチ３に対して押圧し、軌跡Ｃの後続円弧に沿い、記述の例の場合にはキャップで構成される物品を成形する。次いで、物品は後続の冷却領域で安定化されて、そして排出される。
カルーセル１の適当な角度位置で弁１１が作動されて、加圧流体が座１０の上側の室に送られて、新しい供与量を受ける位置への金型４の降下を引起こすようになっている。
供与量供給ヘッド６は、装置のフーティング１６から垂直に立上がった管状の柱１５で構成される。
シャフト１７は、柱１５内に回転可能に支持され、フーティング１６内に位置したモータリゼーション手段に接続され、歯付きの駆動プーリ１８が前記シャフトにキー止めされる（図２）。シャフト１７の端部が軸受１９によりスリーブ２０を支持し、該スリーブは柱１５頂部を閉じる蓋２１から突出する。アーム２２が半径方向にスリーブ２０に堅く連結され、該スリーブが外側で蓋２１にも支持され、前記アームが流体作動ジャッキ２３のステムに接続され、ジャッキのシリンダがフーティングの固定部に連接される。
柱１５の内側にあるスリーブ２０端が平らなリンク又はレバー２４に挿入・接続され、リンク２４が所与角度の行程をこなせるよう該リンクが所与の角度延長部を有する開口２５を介して柱１５から突出する。
追加のスリーブ２６が、スリーブ２０から片持ち状に突出したリンク２４端部内に芯決め・保持され、シャフト２８が、軸受２７により軸線Ｄを中心に前記スリーブ２６内を回転でき、シャフト２８両端がスリーブ２６から上下に突出する。
歯付きの従動プーリ２９が下端でキー止めされ、歯付きのベルト３０が前記プーリの周りにループ状に巻かれて駆動プーリ１８の周りで閉じられる。ローラ３１がリンク２４に調節可能な位置で取付けられ、ベルト３０の正しい張力を調節できる。
フランジ３２は、シャフト２８上端にキー止めされ、下方領域には堅固に連結されたパン３３を、上方領域にはスター３４を備えている。
成形されるべき供与量のプラスティックを取去る素子３５が、パン３３の下向き面に堅固に連結され、該素子は軸線Ｄの周りに相互に等角をなすよう同中心に配分される。
各素子３５は、パン３３の各凹所に密閉入れ込みされたパッド３６で構成されて区画室３６を形成するようになっており、該区画室は、パン３３と分配器３８の厚み内に半径方向に形成された各チャネル３７により、リンク２４内側を通るチャネル３９に接続できる。チャネル３９はリンク２４に固定されたコネクタにより圧縮空気源に接続される。回転する分配器３８は各素子３５のための長穴４０から成り、該長穴は、（後述から明らかなように）供与量の取去りプラスティックが放出されるべき取去り素子３５の区画室３６と、チャネル３９、従って圧縮空気との接続を保持できる。
空気をチャネル３９から分配器の方へと運ぶためのチューブ４１があり、該チューブは、リンク２４及び分配器のリング４２に接続し、スリーブ２６外側に固定される。
パッド３６は一種のカップ４３によりパン３３の凹所内に保持され、該カップは前進方向Ｅに開いた半円筒形の凹部４４を備えている（図３）。
様々な通し孔４５が区画室３６から発して凹部４４へと通じる。
カップ４３下端は押出しノズル４６の上向き出口と共平面（図１及び２）なので、ヘッド６の回転中に各カップ４３はノズル４６から一供与量の材料を取去ることができ、該一供与量はノズル４６の前を１つのカップ４３が通過してから別のカップが通過するまでの時間に前記ノズルから出る供与量に対応する。
スター３４は、より明瞭に図３に示されている。該スターはいくつかの半径方向アーム４７からなり、その数は取去り素子３５の数に等しく、その外径はパン３３の外径に等しく、形状は前進方向Ｅを向いた側にほぼ半径方向の先端４８を有するような形状である。
スター３４は、（冷却領域を通過後にカールセル１を出る）キャップを相互に平行な２つのガイド４９，５０間に運ぶことを意図されており、該ガイドは軸線Ｄ即ちシャフト２８に共中心の２部分と、パン３３から接線方向に突出した２部分とから成る。
実際には、ガイド４９，５０は２枚のストリップで構成され、該ストリップは、パン３３とスター３４との間にあるレベルに位置決めされ、パン３３外側にある接線部分で平面５１により相互接続されて、排出チャネルを形成するようになっている。
本発明による装置の作動は以下の記述から十分に明らかである。
特に、ベルト３０でのシャフト１７の作動によって生み出されるヘッド６の回転のおかげで、カップ４３が各供与量の品を押出しノズル４６から取去る。ノズル４６出口でのプラスティックの粘性により一供与量が凹部４４の壁に付着することができる。
取去った一供与量を持つカップ４３が、金型のたどる軌跡Ｃとカップ４３のたどる軌跡Ｇとの接点Ｆ（図３）に位置すると、圧縮空気が分配器３８を介し供給されて前記一供給量を追出し、下側の金型４の成形キャビティ５へと投げ出す。キャップが上記のようにして成形されてから、カルーセル１の出口で、安定化したキャップがパンチ３から外されパン３３上に託し置かれ、そこでアーム４７によりガイド４９，５０間へ押されて収集地点の方へと運ばれる。記述した装置は多数の修飾・変更が可能であり、それらの全ては同一発明の概念の範囲内である。
第１の実施の形態では、オプションとして、シャフト１７上に従来型の同期装置を設けてカルーセル１に対するヘッド６の角度調節を達成する。この調整により、一供与量をカップ４３からキャビティ５へと渡す地点を最適にするために、この移送に掛かる時間を考慮に入れ、取去り素子３５を金型４に対して動かすことができる。
同様に、個々の取去り素子３５が各金型４に重なろうとするときに、カルーセル１の軸線Ａの方へとヘッド６をわずかに動かすことも可能である。図３に示されているように、この動きは、副軸５３ｂに取付けの半径方向作動カム５３ａに従うローラ５３を設けた追加のアーム５２をリンク２４に備え、前記副軸５３ｂを適宜の比を持つトランスミッションによりシャフト１７で駆動することにより、達成することができる。
この動きにより、取去り素子３５の軌跡Ｇが金型の軌跡Ｃと或る角度にわたって重なることができ、従って、長めの時間で供与量の移送を行うことができる。
ヘッドの作動カム５３ａの形状は、カップ４３が押出しノズル４６に重なる位置へとヘッド６が戻り、取去り素子３５が金型に重ならない軌跡Ｇ円弧に沿って供与量を取去るような形状となっている。
図４に示された本発明の別の実施の形態は、カップ４３から供与量を放出する手段の特定の態様に関する。
図４において、取去り素子３５は、パン３３下方に固定されるようになっている小板５４で構成される。舌部５５は、小板５４から下方に延び、軸方向に通る穴５６と該穴５６に接続されて半径方向に通る孔５７とを備えている。
管状のステム５８は、舌部５５上にガイドされ、上端にピストン５９を有する。ステム５８のキャビティは下方領域が円板６０で閉じられ、該円板には適宜に配分され指向された通し孔６１が形成される。
ピストン５９はブッシュ６２内を摺動し、該ブッシュは小板５４とベース６３との間に密閉挿入されて舌部５５と同中心に配され、前記ベースは図１乃至３の実施の形態のカップ４３に類似したカップ６４を支持する。
ピストン５９は摺動ブッシュ６２を２つの室６５，６６に分け、該室は、ブッシュ６２内に形成されたダクト６７，６８を介し、パン３３のチャネルを介し、そして図示していないが充分想像可能な弁手段を介して圧縮空気源に接続できる。
ピストン５９の厚さは、それがベース６３上に乗ったときに半径方向孔５７が軸方向穴５６を室６５に接続するような厚さである。
従って、カップ６４が一供与量の品を取去ったときに、（室６５を圧縮空気源に接続することにより）ピストン５９が作動して取去り供与量のカップ６４からの機械的排除が、そして、ピストン５９が孔５７の下方に移動すると、孔６１から流出する圧縮空気による空気的排除が引起こされる。
図５及び６に示される本発明の別の実施の形態では、上記したようなカムによるヘッド６の作動の代わりに個々の取去り素子３５が作動される。
この目的のため、各取去り素子３５には、パン３３の各半径方向座７０内にガイドされるステム６９を備える。ローラ７１は、各ステム６９上に取付けられ、カム７３の長穴７２に摺動係合し、カム７３は分配リング４２の周領域に形成され、従って回転可能にリンク２４に堅く連結される。
より明確に図６に示されているように、長穴７２の形状は、一供与量をキャビティへと確実に移すのに十分な軌跡Ｃ円弧に沿い取去り素子３５が各金型４のキャビティ５に従うことができる形状である。
実際には、供与量をノズル４６から確実に完全取去りするためには取去り素子３５をパンチ３よりも高速で回転させねばならないことが観察されている。これにより、パンチ３から離れるときのキャップの接線速度がパン３３のそれよりも遅くなってしまうので、キャップがパン３３及びスター３４に接触するときに、特に背高の場合にキャップが転倒してしまい、チャネル５１に沿った正確な排出が危うくなる恐れがある。
これを防ぐため、図７に示された実施の形態は、パン３３の上方に配したキャップ受け円板７４を有し、該円板がエピサイクリック型の減速ギヤシステムによりパン３３から回転動をうけて、円板の接線速度がパンチのそれと等しくなる。前記ギヤシステムを構成する固定ギヤ７５は、中央スリーブ７６を備え、軸受７７によりブッシュ７８に回転可能に支持され、該ブッシュはパン３３取付け用のフランジ３２に共軸に固定される。ギヤ７５は、リンク２４に固定の柱８０へスリーブ７６頂部を接続する牽引素子７９によって固定にされている。
円板７４は軸受８１によりスリーブ７６上に回転可能に支持され、パン３３と共に区画室８２を形成するようになっており、該区画室内にギヤ８３が円板７４下側に固定されて収容される。
動きがギヤ８３へと、従って円板７４へとツインピニオン８２により伝達され、該ツインピニオンはパン３３から立上がったピボット８３を中心に回転することができる。
ギヤ７５，８３間の伝達比は、キャップが円板上に託し置かれるときにキャップ速度と円板速度との間にはっきりとした違いがなく、キャップが向きを確実に保持できるように選ばれる。
本発明の更なる実施の形態によれば、カップ４３には図５及び７に示される如き、ノズル４６からプラスティック材料をこすり取るためのブレードを設けることができる。ブレードとカップは、電熱的に又は熱空気の蒸気によりプラスティック材料に近い温度へと加熱して成形した物品のマーキング又は応力割れを避けることができる。
本発明の重要な利点は、ジャッキ２３がヘッド６全体をカルーセル外側の位置へと回転させて、詰まった場合の金型との機械的干渉を防ぐことができることにより構成される。更に、取去り素子３５及び成形ユニット並びに押出し器４６の保守が容易になる。
本発明の実際の実施の形態では、形状及び寸法は要件に応じていかようにもすることができる。

Claims (12)

1. 垂直中央軸線（Ａ）を中心に回転する支持素子（２）で構成された回転する圧力成形カルーセル（１）と；上パンチ（３）と成形キャビティ（５）を有する下金型（４）とから各々成り、前記パンチ（３）と金型（４）が互いに協働し垂直軸線（Ｂ）に沿って相互に移動可能であり、前記中央軸線と同中心に且つ相互に等角距離で前記回転支持素子に取付けられた複数の圧力成形ユニット（３，４）と；成形すべきプラスティックを装荷する領域と、成形領域と、冷却領域と、成形物品を降荷する領域とを含む円形軌跡（Ｃ）に沿い前記成形ユニットが前進するよう前記支持素子を作動させる手段と；前記支持素子の回転中に、前もって設定した基準に従い、対応する軸線に沿い金型に対しパンチを動かす手段と；ノズル（４６）を備えた、前記プラスティックを押出す装置とから成る、容器、ガラス品等を閉じるキャップ等のプラスティック製品の圧力成形装置において、前記円形軌跡（Ｃ）の外側にあって中央軸線（Ａ）に平行である軸線（Ｄ）を中心に回転可能である、供与量の成形すべきプラスティックを供給するヘッド（６）と；前記平行軸線（Ｄ）と同中心に且つ同一角度距離で前記ヘッド（６）に取付けられ、前記成形ユニット（３，４）の前記円形軌跡（Ｃ）との接点（Ｆ）を有する円形軌跡（Ｇ）に沿って移動可能であり、前記ヘッド（６）の回転に伴い円形軌跡（Ｇ）に沿って移動する際にその移動方向前方へ向けて開いたほぼ半円筒形の凹部（４４）を有するカップ（４３）により各々構成される、複数の取去り素子（３５）とから圧力成形装置が更に成り；前記押出し装置が前記ヘッド（６）に対して固定であり、前記ノズル（４６）がプラスティック流を上方に噴出し、前記カップ（４３）が前記ノズル（４６）の出口で供与量のプラスティックを連続して取去り；前記ヘッド（６）と前記カルーセル（１）が相互に同期されることにより取去り素子（３５）と金型（４）とが前記接点（Ｆ）で連続して相互に整合され；前記ヘッド（６）がリンク（２４）の端に取付けられ、該リンクは垂直柱（１５）の頂部に枢支され、前記カルーセル（１）から前記ヘッド（６）を離反動させるようアクチュエータ（２３）によって移動可能であることを特徴とする、容器、ガラス品等を閉じるキャップ等のプラスティック製品の圧力成形装置。
2. 前記ヘッド（６）が、前記リンク（２４）に堅固に連結のスリーブ（２６）内に回転可能に支持された垂直シャフト（２８）にキー止めされ、取去り素子（３５）を支持するパン（３３）と、前記シャフト（２８）にキー止めされた従動プーリ（２９）と、該従動プーリと係合し、駆動プーリ（１８）の周りでループ状に閉じられているベルト（３０）とから成り、前記駆動プーリが、前記柱（１５）への前記リンク（２４）の連接軸線と共軸に前記柱（１５）内に支持される駆動シャフト（１７）にキー止めされることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. スリーブ（２０）が前記駆動シャフト（１７）に共軸に前記リンク（２４）に堅く連結され、アーム（２２）が前記スリーブ（２０）に固定され、ジャッキ（２３）に接続され、ジャッキ（２３）の作動により、前記リンク（２４）の揺動が引起こされ、前記取去り素子（３５）が前記成形ユニット（３，４）と干渉しない位置への前記ヘッド（６）の前記カルーセル（３５）からの離間が引起こされることを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. スター（３４）が、パン（３３）を支持する前記シャフト（２８）にキー止めされ、前記パンの上方で、前記スター（３４）が半径方向アーム（４７）を有し、前記スターが、カルーセル（１）を出て前記パン（３３）に託し置かれた安定化した物品を排出チャネル（５１）の方へと押すよう構成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の装置。
5. 該チャネルが２つの平行ガイド（４９，５０）により構成され、該ガイドが、パン（３３）の回転軸線と同中心の２つの部分と、前記パンと共平面で排出チャネル底部を成す平面（５１）が間にある、パン（３３）に対し接線である２つの部分とから成ることを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 前記リンク（２４）が、ローラ（５３）を備えたアーム（５２）を有し、前記ローラは前記駆動シャフト（１７）により作動の副軸（５３ｂ）上にキー止めされたカム（５３ａ）に従い、該カムは、前記取去り素子（３５）のたどる円形軌跡（Ｇ）が前記成形ユニット（３，４）のたどる軌跡（Ｃ）と所与角度にわたって交差する位置へと前記リンク（２４）を作動させるよう構成されていることを特徴とする請求項１乃至５のうちの１つに記載の装置。
7. 前記取去り素子（３５）が前記パン（３３）上を半径方向にガイドされ、カム（７３）により作動され、該カムはヘッド（６）の前記回転軸線（Ｄ）と同中心で前記リンク（２４）に対し固定であることを特徴とする請求項１乃至５のうちの１つに記載の装置。
8. カルーセルを出た物品を受ける共軸円板（７４）が前記パン（３３）の上方に回転可能に支持され、前記円板がエピサイクリック型の減速ギヤシステムによって前記パン（３３）により作動されて、前記円板（７４）の接線速度を前記カルーセル（１）のそれに合わせるようになっていることを特徴とする請求項１乃至７のうちの１つに記載の装置。
9. 前記取去り素子（３５）に関連づけられ、取去られた供与量を前記接点（Ｆ）で前記金型のキャビティ（５）へと移すよう構成された放出手段から成ることを特徴とする請求項１乃至８のうちの１つに記載の装置。
10. 前記放出手段が、カップの前記凹部（４４）に通じる孔（４５）で構成され、該孔が分配手段（３８）を介し圧力空気源に接続され、前記分配手段は前記カップ（４３）が前記金型（４）と整合したときに前記孔（４５）を介して空気の放出を引起こすようになっていることを特徴とする請求項９に記載の装置。
11. 前記放出手段が、各取去り素子（３５）のためのピストン（５９）から成り、該ピストンは、前記ヘッド（６）の各座（６２）内を摺動可能であり、前記カップ（４３）の凹部（４４）に係合するよう構成されたステム（５８）を備え、前記ピストン（５９）が分配手段（３８）を介し圧力空気源に接続可能であり、前記分配手段は前記凹部（４４）への前記ステム（５８）の入りを引起こし且つ取去られた供与量の放出を引起こすようになっていることを特徴とする請求項９に記載の装置。
12. 前記ステム（５８）が、前記カップ凹部に係合の端に通し孔（６１）を有するキャビティ（５６）を形成するよう管状形状を有し、前記ステムが舌部（５５）上にガイドされ、該舌部が軸方向に通る穴（５６）と半径方向に通る孔（５７）とを備え；前記ピストン（５９）が前記凹部（４４）から外れる位置と前記凹部（４４）内に係合する位置との間を空気的に移動可能であって、供与量の機械的放出を引起こすようになっており、圧縮空気が前記供与量の放出を完了するために前記孔（５６，５７，６１）を介し運ばれることを特徴とする請求項１１に記載の装置。

Images