JP4383673B2 - 逆向きテーパ部を有する成形コアを有する射出成形装置 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、ホットランナ射出成形に関しており、とりわけ、細長成形コアとコア係止部材とを有しそれらの表面の係合当接部が逆向きテーパ部を有するそのような装置、に関している。
【０００２】
プリフォーム射出モールドが、米国特許第５７３６１７３号に示されている。細長成形コアが、それらの間に成形キャビティを規定するように、雌モールド及び首リングと協働する。首リングは、成形コアの長手方向軸に対して横方向に分離され得る１対の係合半部によって構成されている。テーパ状のスリーブが、首リングの下方で成形コアを取り囲んでいる。１対のスライドテーパ状係止部が、射出モールドがモールド閉鎖位置にある時に、スライドのそれぞれの一方と接触して、スライドの横方向の運動を抑制すると共に首リングをバックアップする。
【０００３】
プリフォームを成形するための射出成形システムが、米国特許第５２３２７１８号に記載されている。長手方向コアが、２つのモールド半部を有する首モールドを通って延びている。首モールドの開口部が、後方端に向かって外側にわずかにテーパ状になっている。
【０００４】
更に別のプリフォーム射出成形システムが、米国特許第４９５０１５２号に示されている。複数の射出コアが、可動のプラテンによって、モールド挿入部によって静止プラテン内に規定された対応する射出キャビティに挿入される。当該コアは、対応するスプリット伝達成形キャビティを通って延びている。当該コアは、対応するスリーブによって、前記可動のプラテンに固定されている。スリーブの開口部は、成形コアの対応する切頭円錐部分と係合する切頭円錐部分を有している。これらの部分は、構造物の後方端に向かって、外側にテーパ状になっている。
【０００５】
米国特許第４６３４３６６号には、略全面的に静止プラテン内にある多数の多様な成形要素の幾つかを受容するようになっている、複数の等間隔の成形要素受容チャンバを有するプラテンを備えた射出成形機が示されている。
【０００６】
サイクル時間を低減するために、細長成形コアを通して冷却流体を循環させることが知られている。錠剤瓶、化粧品容器、医薬ビーカー及び飲料用瓶プリフォームのような製品を製造するために長い成形コアを有するモールドは、コアシフトとして知られる問題を有している。ゲラートに１９９１年１０月２９日に発行された米国特許第５０６１１７４号で理解されるように、成形コアの外側面の後方部分とその周囲のコア係止部材の当接表面とは、組立を容易にするため、後方端に向かって外側に通常わずかにテーパ状になっている。高い射出圧力が大きなモールド内の多数の成形コアに対して衝突する時、それは成型コアをわずかに後方に強制移動させ得る。そのことは、コア係止部材内のそれらのテーパ状の着座を緩め、成型コアが一方側または他方側にわずかに移動する空間を生成する。この成型コアの横方向の移動（シフト）は、結果としてキャビティの不均一な充填を導き、満足てきない非同心の製品を形成することになる。このことは、特に、瓶プリフォームにとって問題である。なぜなら、ふくれた瓶が、奇形状態となり得る、あるいは、一方側に突出し得るからである。
【０００７】
細長冷却成形コアについての他の問題は、高い射出圧力が、それらをわずかに曲げてしまい得ることである。従って、コアシフトと曲がりという両方の問題が、射出圧力を制限し、より迅速な充填及びより短いサイクル時間を妨げている。
【０００８】
従って、本発明の目的は、細長成形コアの後方部分の一部とコア係止部材の当接面とに係合逆向きテーパ部を与えることによって、従来技術の欠点を少なくとも部分的に克服することである。
【０００９】
当該目的のために、その特徴の１つとして、本発明は、モールド内の細長キャビティと、コア裏張り板に取り付けられたコア係止部材内の内面を有する開口を通って適合する細長冷却成形コアと、を有する射出成形装置を提供する。成形コアは、前方端と、後方端と、外側面と、中央冷却流体ダクトと、当該中央冷却流体ダクトの周囲で長手方向に延びる１以上の外側冷却流体導管と、を有している。成型コアの外側面は、前方部分と後方部分とを有している。成形コアの外側面の前方部分は、キャビティの内方側を形成する。成形コアの外側面の後方部分の一部は、成形コアの後方端に向かって内方にテーパ状になっている。成形コアの外側面の後方部分のテーパ部は、成形コアの後方端に向かって同様に内方にテーパ状となっている、コア係止部材の開口の内側面の係合部に対して当接する。
【００１０】
本発明の更なる目的及び利点が、添付の図面と共になされる以下の記述から明らかである。
【００１１】
図１は、本発明の好適な一実施の形態による、細長冷却成形コア及びコア係止部材を有する多キャビティ射出成型システムの一部を示す断面図である。
【００１２】
図２は、成型コアがコア係止部材内において、それらの逆向きテーパ面が当接する状態で、どのように受容されるかを示す分解等角図である。
【００１３】
本発明の好適な一実施の形態による、細長冷却成形コア１０を有する、飲料用瓶プリフォームを成型するために用いられる多キャビティ射出成型システムまたは装置の一部を示す図１及び図２が、まず参照される。この形態では、多数の加熱ノズル１２が、モールド１６内の開口１４内に取り付けられている。各加熱ノズル１２の後方端１８が鋼鉄溶融物分配マニホルド２２の前方面２０に当接している。各ノズル１２は、一体の電気加熱要素２４によって加熱されると共に、動作温度を監視及び制御するためにその前方端２８内に延びる熱電対要素２６を有している。各加熱ノズル１２は、開口１４内の環状位置決め座部３２内に着座される円筒状位置決めフランジ３０を有している。これは、加熱ノズル１２とその周囲のモールド１６との間に断熱空間３４を提供する。それは、冷却導管３６を通る冷却水を注入することによって冷却される。
【００１４】
溶融物分配マニホルド２２は、同様に、一体の電気加熱要素３８によって加熱される。溶融物分配マニホルド２２は、ボルト４４によって共に固定されたマニホルド板４０とクランプ板４２との間に取り付けられている。溶融物分配マニホルド２２は、中央位置決めリング４６と、多数の弾性スペーサ４８と、によって位置決めされ、それとその周囲の冷却モールド１６との間に断熱空間５０を提供している。
【００１５】
溶融物通路５２が、溶融物分配マニホルド２２の入口部５６内の中央入口部５４から延びて、加熱ノズル１２の各々の内部の中央溶融物孔５８を通って延びるように、溶融物分配マニホルド２２内で分岐している。溶融物通路５２は、冷却ゲート挿入部６４を通って細長キャビティ６６にまで延びるゲート６２と整列されている、２部材のノズルシール６０を通って延びている。飲料用瓶プリフォームを製造するための当該キャビティ６６は、外側でキャビティ挿入部６８及びネジスプリット挿入部７０と、内側で冷却成型コア１０と、の間で延びている。ゲート挿入部６４とキャビティ挿入部６８は、それを通って冷却水ライン（図示せず）が冷却ゲート挿入部６４にまで延びているキャビティ板７４内の開口７２内に着座されている。
【００１６】
図示の形態では、冷却成型コア１０が、細長中空外側部７８の内側で延びる細長中空内側部７６で形成されている。成形コア１０は、ドーム形状の前方端８２から後方端８４に延びる外側面８０を有している。細長成形コア１０の外側面８０は、前方部分８６と、本発明に従う後方部分８８と、を有している。前方部分８６は、キャビティ６６の内方側９０を形成し、後方部分８８は、キャビティ６６から後方に延びてコア係止部材９４を貫く開口９２を通っている。コア係止部材は、ボルト９８によって、コア裏張り板９６に固定されている。コア係止部材９４は、順に、スライド部材１０２を貫く開口１００と、ネジ１０８によってストリッパ板１０６に固定された摩擦板１０４と、を通って延びている。冷却流体供給及び回収ライン１１０及び１１２が、コア裏張り板９６内を延びて、それぞれ、内側部７６を通って長手方向に延びる中央冷却流体ダクト１１４と、内側部７６と外側部７８との間に延びる外側冷却流体ダクト１１６と、に接続されている。この場合、外側冷却流体ダクト１１６は円筒状であるが、他の形態では、それは、中央冷却流体ダクト１１４の周囲で成形コア１０を通って延びる多数の孔や直線状または螺旋状の溝からなり得る。勿論、他の形態では、要求される形態に依存して、モールド１６は異なる数及び形状の部分及び板を有し得る。
【００１７】
成形コア１０の外側面８０の後方部分８８は、成形コア１０の後方端８４に向かって内方にテーパ状のテーパ部１１８を有している。見られ得るように、コア係止部材９４を貫く開口９２は、成形コア１０の後方端８４に向かって内方にテーパ状であって成形コア１０の外側面８０の後方部分８８のテーパ部１１８と係合するテーパ部１２２、を有する内側面１２０を有している。成形コア１０の外側面８０の後方部分８８は、また、円筒状ナット１２６がネジ締めされるネジ部１２４を有している。ナット１２６は、コア係止部材９４の後方面１３０内の座部１２８内に着座されており、スパナレンチによって締め付けられている。それは、成型コア１０の外側面８０のテーパ部１１８がコア係止部材９４を貫く開口９２の内側面１２０の係合テーパ部１２２に対して当接するように、成型コア１０をコア係止部材９４に固定すべく、孔１３２内に適合する。従って、これらの逆向きテーパ部１１８、１２２によって、成型コア１０に衝突する高い射出圧力の衝撃がそれをモールド１６内でわずかに後方に移動させようとしても、成型コア１０の外側面８０のテーパ部１１８とその周囲のコア係止部材９４の内側面１２０の係合テーパ部１２２との間に、横方向のコアシフトを許容するような空間が全く開放され得ない。換言すれば、射出圧力が、テーパ部の係止圧力に変換される。
【００１８】
使用時において、システムが図１に示すように組み立てられた後、電力が加熱要素２４、３８に適用され、ノズル１２及び溶融物分配マニホルド２２を所定の動作温度に加熱する。水のような好適な冷却流体が、ポンプ（図示せず）によって、モールド１６内の冷却導管３６及びキャビティ挿入部６８に通じるラインを通って、循環される。通常は、グリコールのような洗浄冷却流体が、供給及び回収ライン１１０、１１２を通って成形コア１０を通って循環するように、閉ループ冷却システム内で圧送される。その後、成型機（図示せず）からの圧力溶融物が、所定の射出サイクルに従って、溶融物分配マニホルド２２の溶融物通路５２の中央入口部５４に導入される。それは、そこから、加熱ノズル１２の各々の内部の中央溶融物孔５８及び２部材のノズルシール６０を通って、ゲート６２を通って流れ、キャビティ６６を充填する。キャビティ６６が充満した後で、射出圧力がパックのためにしばらくの間保持され、その後、解放される。短い冷却期間の後、モールド１６は製品を放出するために開放される。放出後、モールド１６は閉塞され、キャビティ６６を再充填するために射出圧力が再適用される。このサイクルが、成形コア１０からの改良された冷却の結果として低減されたサイクル時間で、連続に繰り返される。
【００１９】
係合テーパ表面１１８、１２２を有する冷却成形コア１０及びコア係止部材９４の説明が好適な実施の形態について与えられたが、当業者に理解され請求の範囲で与えられる本発明の範囲から離れることなく、様々な他の修正が可能であることが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の好適な一実施の形態による、細長冷却成形コア及びコア係止部材を有する多キャビティ射出成型システムの一部を示す断面図である。
【図２】 成型コアがコア係止部材内において、それらの逆向きテーパ面が当接する状態で、どのように受容されるかを示す分解等角図である。

Claims (11)

1. 成形キャビティ（６６）の外側部を形成する成形キャビティ挿入部（６８）と、
   前方部分（８６）、テーパ部（１１８）及び後方部分（８８）を有する成形コア（１０）と、
   テーパ部（１２２）を有するコア係止部材（９４）と、
   成形キャビティ挿入部（６８）と係合する前方部と、コア係止部材（９４）と係合するテーパ部と、を有するスプリット挿入部（７０）と、
   を備え、
   前記成形コア（１０）の前記テーパ部（１１８）、前記スプリット挿入部（７０）の前記テーパ部、及び、前記コア係止部材（９４）の前記テーパ部は、前記成形キャビティ（６６）から離れて内方に先細状となっており、
   前記成形コア（１０）の前記テーパ部（１１８）、及び、前記スプリット挿入部（７０）の前記テーパ部は、共に、前記コア係止部材（９４）の前記テーパ部（１２２）と係合しており、成形コア（１０）とスプリット挿入部（７０）との間のアライメントを許容するようになっている
   ことを特徴とする射出成形装置。
2. スプリット挿入部（７０）は、ネジ部を有している
   ことを特徴とする請求項１に記載の射出成形装置。
3. 成形コア（１０）の後方部分（８８）は、成形コア（１０）をコア係止部材（９４）に固定すべくネジナット（１２６）によって係合されるネジ部（１２４）を有している
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の射出成形装置。
4. ネジナット（１２６）は、コア係止部材（９４）を通る開口（９２）の周囲で延びるコア係止部材（９４）の後方面（１３０）内の座部（１２８）に固定されている
   ことを特徴とする請求項３に記載の射出成形装置。
5. 成形コア（１０）は、ドーム形状の前方端（８２）を有している
   ことを特徴とする請求項４に記載の射出成形装置。
6. 前記テーパ部の全ては、実質的に円錐形状である
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の射出成形装置。
7. スプリット挿入部（７０）は、瓶プリフォームのネジ首部を形成するように、内側が成形されている
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の射出成形装置。
8. 成形キャビティ（６６）及び成形コア（１０）は、細長である
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の射出成形装置。
9. 成形キャビティ（６６）の外側部を形成する成形キャビティ挿入部（６８）を提供する工程と、
   前方部分（８６）、テーパ部（１１８）及び後方部分（８８）を有する成形コア（１０）であって、前記テーパ部（１１８）は前記成形キャビティ（６６）から離れて内方に先細状となっているような成形コア（１０）を提供する工程と、
   テーパ部（１２２）を有するコア係止部材（９４）であって、前記テーパ部（１２２）は前記成形キャビティ（６６）から離れて内方に先細状となっているようなコア係止部材（９４）を提供する工程と、
   成形キャビティ挿入部（６８）と係合する前方部（１２２）と、コア係止部材（９４）と係合するテーパ部と、を有するスプリット挿入部（７０）であって、前記テーパ部は前記成形キャビティ（６６）から離れて内方に先細状となっているようなスプリット挿入部（７０）を提供する工程と、
   前記成形コア（１０）のテーパ部（１１８）及び前記スプリット挿入部（７０）のテーパ部の両方を、前記コア係止部材（９４）のテーパ部（１２２）と係合させて、成形コア（１０）とスプリット挿入部（７０）との間のアライメントを許容する工程と、
   を備えたことを特徴とする射出成形装置の要素のアライメントの方法。
10. スプリット挿入部（７０）は、ネジ部を有している
    ことを特徴とする請求項９に記載の射出成形装置の要素のアライメントの方法。
11. 前記テーパ部の全ては、実質的に円錐形状である
    ことを特徴とする請求項９または１０に記載の射出成形装置の要素のアライメントの方法。

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