JP5734210B2 - クイックチェンジ式成形ツーリングを用いるシステムおよび方法 - Google Patents

Description

［関連出願の相互参照］
本出願は、「ねじ部品製造のためのクイックチェンジ式射出成形ツーリング」と題された米国仮特許出願第６１／１６０，０６４号（２００９年３月１３日出願）、および、「クイックチェンジ式射出成形ツーリングを用いたシステムおよび方法」と題された米国特許出願第１２／６１１，６７５号（２００９年１１月３日出願）の優先権を主張し、その開示内容は本明細書に参考として組み込まれる。

以下の記載は、概してプレスで使用されるツーリングモジュールの取り付けおよび取り外しに関する。

ほとんどの従来技術の射出成形システムにおいては、ベース金型全体（ベース金型とも称される）が、キャビティおよびその中に収容される他の部品を入れ替えるために、成形プレスから取り外される必要がある。ベース金型の取り外しは労働集約的なものであり、また、長時間にわたり成形プレスが使えなくなる可能性がある。これらのシステムの他の問題は、モジュールとキャビティとがボルトで一体となっていることである。そのために、モジュールやキャビティの交換または保守点検は、手間と時間がかかる。

上述の問題に対処しようとする、いくつかのタイプのクイックチェンジツーリングが市販されている。それらは一般的に、工具の設置面積を最小化する収容／挿入方法を採用している。このような方法は、「開閉」にともない部品を成形する一方で、ねじのような複雑な形状を作ることには対応できない。また、挿入物を取り付けたり取り外したりするための位置を決めるのにはキャリアを用いるが、そのキャリアを挿入物が携えていない場合、このようなアプローチは迅速で正確な交換を実現する手助けにはならない。それゆえ、モジュールの交換は、難しく、また時間がかかる。

米国仮特許出願第６１／１６０，０６４号 米国特許出願第１２／６１１，６７５号

本発明の様々な実施形態は、成形ツーリングを射出成形プレス内に、迅速に、かつ正確に設置するためのシステム及び方法に適用される。一実施例において、システムは基本的にキャリア、ツーリングモジュール、モールドベース、および、キャリアカートを含む。ツーリングモジュールは、標準的な工具プレートで形成され、標準的な自動射出成形ツーリングの特徴（例えば、冷却ライン、誘導突き出しなど）を含む。また、ツーリングモジュールは、異なるキャビティスタックに挿入することによりさまざまな形状のプラスチック部品を形成できるように機械加工される。プラスチック部品は、これまでならクイックチェンジツーリングに取り入れるには高価な部品とされていた、とりわけねじ（雌ねじ、雄ねじの両方を含む）の特徴を含み得る。キャビティスタックがモジュールに組み込まれると、モジュールは、キャリアカートへ動かされ、そこでキャリアと結合する。

続いて、モジュールはキャリアに装着される。このキャリアが専用のキャリアカートに載置されることにより、ツーリングモジュールは組み立てられ、プレスに移動する前に固定されることができる。キャリアユニットは、モールドベースが射出成形プレスの中にある状態でツーリングモジュールをモールドベースに対して取り付け、取り除く目的で用いられている。モールドベースは、半永久的にプレス上に取り付けられ、キャリアユニットからモジュールを受ける。モールドベースに対するキャリアユニットの位置を決めるためにプレスのタイバーが用いられる。タイバーへの位置決めは、取り付けられたモジュールの迅速な取り外しおよび新しいモジュールの迅速な取り付けを容易にする。

以下の本明細書の詳細な説明がよりよく理解されるように、本発明の特徴および技術的な利点の概略を説明した。以下、本発明の特許請求の範囲の主題をなす、本発明のさらなる利点と特徴を説明する。開示されている概念および特定の実施形態は、本発明と同じ目的を実行するための他の構造を修正または設計する根拠として容易に利用することが出来ることが当業者には理解できるはずである。当業者は、このような均等物が、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨および範囲から逸脱するものでないことを理解されたい。本発明を特徴づけると考えられる新規な特徴は、その構造および操作方法のいずれも、本発明のさらなる目的や利点とともに、添付の図面を参照することにより、より良く理解されるであろう。明白なことだが、図は例示および説明の目的のみで提供されており、本発明の記載を限定する目的はない。
本発明をより完全に理解するために、以下に添付の図面を参照して説明を行う。

本発明の一実施形態に係る、モジュールキャリアの一例を示す。 本発明の一実施形態に係る、モジュールキャリアの一例を示す。 本発明の一実施形態に係る、ツーリングモジュールの一例を示す。 本発明の一実施形態に係る、キャリアカートの一例を示す。 本発明の一実施形態に係る、１つのツーリングモジュールを担持するモジュールキャリアを収容するキャリアカートの一例を示す。 本発明の一実施形態に係る、２つのツーリングモジュールを有するモジュールキャリアを収容するキャリアカートの一例を示す。 本発明の一実施形態に係る、ツーリングモジュールを収容するベースモジュールの突き出し側の一例を示す。 本発明の一実施形態に係る、ベースモジュールの射出側の一例を示す。 本発明の一実施形態に係る、ベースモジュールの一例を示す。 本発明の一実施形態に係る、射出成形プレス、モジュールキャリア、キャリアカート、および、ツーリングモジュールを示す、成形現場の外観の一例である。 本発明の一実施形態に係る射出成形プレスの一例であり、キャリアユニットが射出成形プレス内に降ろされている状態を示す。 本発明の一実施形態に適合する方法の一例を示す。 本発明の一実施形態に適合する方法の一例を示す。

図１Ａは、本発明の一実施形態に係る、モジュールキャリア１００の例を示す。図１Ａに示すように、モジュールキャリア１００は、タイバー取り付け具１０１、アイボルト１０２、取り付けプレート１０３、エアロック１０４Ａ〜１０４Ｄ、受けチャネル１０５Ａおよび１０５Ｂ、ころ軸受１０６、および、キャリアバンパ１０７を含む。

ツーリングモジュール（例えば、図２で説明されるモジュール２００）を射出成形プレスのモールドベースに対して迅速かつ正確に取り付け、取り外しやすくするために、例えばキャリアユニットは、射出成形プレスのタイバーに載置されるように設計されている。タイバー取り付け具１０１は、射出成形プレスのプラテンに結合する、水平に延びるタイバーにわたって載置されるように設計されている。タイバー取り付け具１０１は、タイバー取り付け具１０１が２つの水平に延びるタイバーにわたって載置された場合、半径１０８Ａが１つのタイバーを受け、半径１０８Ｂがもう１つのタイバーを受けるように形成されている。

アイボルト１０２は、タイバー取り付け具１０１に結合され、モジュールキャリア１００がオーバーヘッドクレーンによって持ち上げられることを可能にする。図１Ａに示すように、アイボルト１０２は、モジュールのキャリアカートに対する取り付け、取り外し、および、モジュールのモールドベース内への挿入を容易にするために、軸１０９および軸１１０の周囲を回転してもよい。詳細は以下に示す。図１Ａにはアイボルトが示されているが、当業者は、モジュールキャリアを持ち上げるまたは引き上げるための他の機構（例えば、リングまたはシャックルなど）がタイバー取り付け具に結合されてよいことを理解するであろう。

取り付けプレート１０３は、タイバー取り付け具１０１に結合され、ツーリングモジュールの収容を容易にするよう設計されている。モジュールは、モジュールキャリア１００の面に取り付けられ、エアロック１０４Ａ〜１０４Ｄによって所定の位置で保持される。図１Ａで示される実施形態においては、エアロック１０４Ａ〜１０４ＤはSegenロックである。Segenロックが示されているが、本発明の様々な実施形態においては、当分野で知られている、通常閉位置にあるように構成されている（すなわち、送気管およびコンプレッサを通って空気圧が供給されるときにロックが開き、空気が供給されない時にはロックが閉じる）、他のいかなるタイプの油圧ロックを採用してもよい。ツーリングモジュールのモジュールキャリアへの取り付けについては、以下でより詳細に説明する。

取り付けプレート１０３は、モジュールキャリア１００をキャリアカート（例えば、図３Ａに示すキャリアカート３００）の受けレール上に案内し、場合によっては、成形プレスの受けレール上に案内するように設計されている。取り付けプレート１０３は、取り付けプレート１０３のそれぞれの側にある受けチャネル１０５Ａおよび１０５Ｂを含む。受けチャネル１０５Ａおよび１０５Ｂは、受けレール（例えば、図３Ａに示されている受けレール３０４および受けレール３０５）と嵌合するように設計され、モジュールキャリア１００を所定の位置に案内する。取り付けプレート１０３は、受けチャネル１０５Ａおよび１０５Ｂと受けレールとの嵌合を促す複数のころ軸受１０６も含む。図３Ａに示された実施形態では、受けチャネル１０５Ａおよび１０５Ｂのそれぞれに対して４組のころ軸受１０６を配する。

モジュールをモールドベースに挿入するのにキャリア１００が使用される場合、キャリア１００は、アイボルト１０２によって持ち上げられる。次いでキャリア１００は、成形プレス内に降ろされる。タイバー取り付け具１０１は、成形プレスにわたって延び、プレスのプラテンと接続する水平なタイバーの上に載置される。タイバー取り付け具１０１は、成形プレスのプラテンの間に延びるタイバーにフィットするよう構成され、モジュールキャリア１００によって運ばれるツーリングモジュールが正確な位置にあることにより金型が閉じることを確実にする。金型がモジュールキャリア１００によって所定の位置で閉じられる場合、キャリア１００上のモジュールは金型の突き出し側に挿入される。以下で詳細に説明されるように、挿入されるとすぐ、金型は所定の位置でロックされる。

図１Ａに示されるモジュールキャリア１００は、キャリアバンパ１０７を含む。バンパ１０７は、取り付けプレート１０３に結合され、モールドベースがモジュールキャリア１００を受け入れるのに十分に広く開かれていない限り、モジュールキャリア１００をプレス内に降ろすことができないように設計されている。すなわち、モールドベースにキャリア１００を受け入れるのに十分な隙間がない場合は、キャリアバンパ１０７がモールドベースの頂部に来るので、モジュールキャリア１００の全重量がモールドベース上にかかる前にクレーンの操作者にキャリア１００を降ろすのを止めさせることができる。図１Ａに示されるキャリアバンパ１０７は、ウレタンの足部１１１を含む。

図１Ｂは、モジュールキャリア１００の他の実施形態を示す。本図は、タイバー１１２Ａおよび１１２Ｂを受けられるようにタイバー取り付け具１０１がどのように設計され得るかを示す。

図２は、本発明の一実施形態に係るツーリングモジュール２００の一例を示す。ツーリングモジュール２００は、モールドベースの突き出し側に正確に嵌め込まれるよう設計されている（モジュールのモールドベース内への配置については、図５Ａを用いて以下でより詳細に説明する）。ツーリングモジュール２００は、標準的な工具プレートから形成され、標準的な自動射出ツーリングの特徴（例えば、冷却ライン、誘導突き出しなど）を含み、キャリアユニットと結合することによって、ツーリングモジュールの迅速な交換を可能にするように設計され、これにより、キャビティスタックの迅速な交換も可能になる。いくつかの実施形態において、モジュールは、モジュール２００を正確に取り付けるための誘導イジェクタピンおよびころ軸受を有する。

ツーリングモジュール２００は、エアロック（例えば、Segenロック）の雄部２０１Ａおよび２０１Ｂを含む。ツーリングモジュール２００は、雄エアロック部２０１Ａおよび２０１Ｂがモジュールキャリアの対応する雌エアロック部（例えば、図１Ａに示されるモジュールキャリア１００の要素１０４Ａおよび１０４Ｂ）と位置合わせされて嵌合するように設計されている。ツーリングモジュール２００は、異なる複数のキャビティスタックへの挿入によってプラスチック部品を異なった形状に作製できるように形成されている。図２の例では、ホットランナーシステムが例示されている。プラスチックは、モールドベース（例えば、図６に６００で示されている）の射出／加熱側から射出される。材料は、金型の面２０３Ａおよび２０３Ｂから入り、ランナーシステムを通じて流される。材料は、ランナーチャネル（２０４Ａおよび２０４Ｂ）を通り、キャビティ２０２Ａ〜キャビティ２０２Ｈに集まり、キャビティ内で冷却されて所望の形状になる。いくつかのツーリングモジュールの実施形態では、ツーリングモジュールは、モールドベースの射出側（例えば、面２０５）に対向して位置するツーリングモジュール面に雄エアロック部を備えるように設計されている。雄エアロック部は、面２０６上に位置してもよい。

図３Ａは、本発明の一実施形態に係る、キャリアカート３００の一例を示す。キャリアカート３００は、ツーリングモジュールを収納し、ツーリングモジュールを成形プレスに挿入する準備をするために用いられる。図３Ａに示されるように、キャリアカート３００は、テーブル３０１と、支持構造３０２とを含む。支持構造３０２は、テーブル３０１に固定され、ツーリングモジュール（例えば、図２に示されるツーリングモジュール２００）の収納を容易にし、また、ツーリングモジュールのキャリアユニット（例えば、図１Ａに示されるキャリアユニット１００）に対する取り付けおよび取り外しを容易にする。

支持機構３０２は、受けレール３０４および３０５を含む複数のキャリア受けユニット３０３と、キャリア載置台３０６と、支持３０７Ａ〜３０７Ｃとを含む。受けユニット３０３は、キャリアユニット（例えば、図１Ａに示されるキャリアユニット１００）を受けるように設計されている。受けレール３０４および３０５は、支持３０７Ａ〜３０７Ｃに固定され、キャリアユニットの受けチャネル（例えば、図１Ａの受けチャネル１０５Ａおよび１０５Ｂ）とぴったり合って受け入れるよう位置決めされる。キャリア載置台３０６は、テーブル３０１に固定され、ツーリングモジュール（例えば、図２に示されるツーリングモジュール２００）がキャリア載置台３０６に載るように設計されている。図３Ａに示される実施形態において、キャリア載置台３０６は、ポリウレタンパッド３０９とともにテーブル３０１に固定されたアルミニウムベース３０８を含み、この上にツーリングモジュールが載置される。図３Ａで示される実施形態では、載置パッド３０９は、支持機構３０７に面する端部で凹状になっており、その結果、担持するツーリングモジュールの底部の下にも延在しうるモジュールキャリアの下部は、ツーリングモジュールがキャリア載置台に載る妨げとならない。図３Ｂは、キャリアカート（例えば、図１Ａに示されるキャリアカート３００）と結合するキャリアユニット（例えば、図１Ａに示されるモジュールキャリア１００）を示す。図３Ｂにおいては、キャリアユニットは、１つのツーリングモジュール（例えば、図２に示されるツーリングモジュール２００）を収容する。図３Ｃは、キャリアカートと結合した２つのツーリングモジュールを収容するキャリアユニットを示す。いくつかの実施形態においては、キャリアカートの受けレールは、射出成形プレスの受けレールと同一である。

キャリアカートは、ツーリングモジュールもしくは他の射出成形ツーリングの交換、清掃、または、修理に必要な工具を保管する、１以上の保管棚または容器を含んでもよい。図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃには示されていないが、キャリアカートは、カートが容易に射出成形設備内を移動できるように、車輪または滑動部を含んでもよい。ツーリングモジュールを、射出成形プレスとは別の領域で準備することが有益な場合もある。（例えば、医療器具を作るのに射出成形が用いられる場合、ツーリングモジュールおよびキャビティの洗浄および準備は、射出成形プレスを収容するクリーンルームの外で行われるべきである）。

図４は、本発明の一実施形態に係る、一例のモールドベースの突き出し／冷却側４００を示す。突き出し側４００は、標準的な自動射出ツーリングの特徴（例えば、冷却ライン、誘導突き出し）を含み、ツーリングモジュール（例えば、ツーリングモジュール２００）と結合することによって、ツーリングモジュールの迅速な交換を可能にするように設計され、これにより、キャビティスタックも迅速に交換される。金型の突き出し側４００は、２つのツーリングモジュールを収容するように設計されている。図４において、ツーリングモジュール４０１および４０２は、金型の突き出し側４００に収納されている。このようなツーリングモジュール４０１および４０２は、図２に示されるツーリングモジュール２００と同一である。金型の突き出し側４００は、モールドベースの射出／加熱側と結合するように設計されており、これは以下でより詳細に説明される。金型の突き出し側４００は、ガイドピン４０３Ａ〜４０３Ｄも含む。ガイドピン４０３Ａ〜４０３Ｄは、プレスが閉まっている場合に、金型を２つに分割したそれぞれ（突き出し側４００および射出側５００）を位置合わせするように案内する。図示されていないが、モジュール（４０１および４０２）を受け入れる金型の突き出し側４００のキャビティ部は、モジュールを受け入れて所定の位置でロックする雌エアロック部を内部に有してもよい。このような場合、モジュール４０１および４０２は、それらの面に金型の突き出し側４００の面と合う雄エアロック部を含む。

図５は、本発明の一実施形態に係る、モールドベースの射出／加熱側５００を示す。上述したように、射出側５００は突き出し側４００と結合するように設計されている。ブッシングのガイド５０３Ａ〜５０３Ｄは、プレスが閉じられ、金型の片割れ同士（４００および５００）が正しく位置合わせされるのを確実にすべく、ガイドピン４０３Ａ〜４０３Ｄと嵌合するように設計されている。射出側５００は、金型の片割れであって加熱側である。これは、こちらの側から成形材料が入ることを意味する。金型が閉じられ（すなわち、突き出し側と射出側が結合し）、操作中に、溶融したプラスチックが射出ニップル５０２Ａ〜５０２Ｄを通じて金型の突き出し側４００に押し出される。材料は、金型の面から入り、ランナーシステムを通じてキャビティ（例えば、図２に示されるキャビティ２０２）へと流れる。

射出側５００は、巻き戻しラックアセンブリ５０１を含み、これは部品内部にねじ山を作るために用いられる。金型が閉じられた場合、コア５０４は、外側の位置にあるので、プラスチックはコア５０４の周りに形成される。このため、射出側５００と結合した突き出し側４００の例では、コア５０４がキャビティ４０４（または、図２に示されるキャビティ２０２）内に延び、射出材料がキャビティ内に集まってコア５０４を囲む。金型が冷やされると、油圧ユニットは、ギアを駆動するラックアセンブリを駆動し、次いで、ねじを巻き戻す（ねじ山と同じピッチである）。コア５０４が成形された部品から繰り出されるので、成形された部品は、自由に外に出ることができる。すなわち、ラックが下がると、巻き戻しラックアセンブリが、コアを巻き戻しながらキャビティ４０４内の成形された部品から繰り出させる。コア５０４が成形された部品から離れるので、成形部品は自由に落下することができる。図６は、閉じられたモールドベース６００であり、突き出し側４００および射出側５００の結合を示す。図６には、巻き戻し機構（例えば、５０１）は示されていない。

図７は、成形現場の外観を示す。この成形現場の例は、射出成形プレス７００およびキャリアカート３００を含む。キャリアカート３００は、ツーリングモジュール２００を収容しているモジュールキャリア１００と結合する。図８は、射出成形プレス８００を示し、モジュールキャリア（例えば、モジュールキャリア１００）が射出成形プレス８００内に降りたところを示す。タイバー取り付け具（例えば、モジュールキャリア１００のタイバー取り付け具１０１）は、キャリアユニットにおけるツーリングモジュールがモールドベースの突き出し側８０２に面するように、プレス８００のタイバー（８０１Ａおよび８０１Ｂ）に載置される。モールドベースの突き出し側８０２は、可動であり、突き出し側８０２の面が、キャリアモジュールにおけるツーリングモジュールの面に向くように閉じられてよい。モジュールの面がモールドベースの突き出し側８０２に向くと、エアロックを用いて、モジュールをモールドベースと結合させることができ、また、モジュールキャリアから外すことができる。この手順は上記で説明されており、また、以下でさらに説明される。

以下の手順は、モジュールキャリア（例えば、図１Ａのモジュールキャリア１００）をキャリアカート（例えば、図３のキャリアカート３００）に装着するのに用いることが可能である。オーバーヘッドクレーンを用いて、モジュール（例えば、図２に示されるモジュール２００）に装着されたキャリア（例えば、キャリア１００）が、キャリアカートの上に配置される。次いで、キャリアは、キャリアカート（例えば、図３のキャリア受けユニット３０３）の受け部に降ろされる。キャリアは、キャリアカートの取り付けプレートのそれぞれの側が受けレール（例えば、図３の３０４および３０５）を受け入れるためのチャネル（例えば、図１Ａの受けチャネル１０５Ａおよび１０５Ｂ）を含むように設計されている。チャネルのそれぞれの側に配置されているころ軸受（例えば、図１Ａのころ軸受１０６）は、キャリアカート上でのキャリアの受け取りを容易にする。キャリアカートは、カートに装着されたモジュールが、キャリアカート載置台（例えば、図３に示される載置台３０６）上に載せられた場合に静止する。

キャリアによって運ばれるモジュールがキャリアカート載置台に載ると、モジュールキャリアのエアロック（例えば、図１Ａに示される、Segenロックであるエアロック１０４Ａ〜１０４Ｄ）に取り付けられている送気管が起動され、エアロックを開かせる。ここでは、エアロックが開くと、モジュールをキャリアから取り外すことが可能であり、また、必要であれば、新しいモジュールと交換することが可能である。キャリアのエアロックへの送気管が閉じられている場合、ロックへの空気の供給を止めることでロックを閉じ、モジュールがキャリアから取り外せないようにする。このように、ロックに空気が供給されている間（すなわち、Segenロックが開いている間）は、モジュールをキャリアから取り外すことができる。

以下の手順は、モジュールをキャリア（例えば、図１Ａに示されるキャリア１００）に取り付ける際にも使用することができる。キャリアを受けユニット（例えば、図３の受けユニット３０３）内部まで下げた後、キャリアのエアロックへの空気の供給が開始され、エアロックを開かせる。ロックが開かれた後、「下の」モジュール（例えば、図２のモジュール２００）は、キャリアカート載置台（例えば、図３に示される載置台３０６）に載るように配置される。モジュールは、モジュールのエアロックの雄部（例えば、図２に示される２０１Ａおよび２０１Ｂ）がキャリアのエアロックの雌部（例えば、図１Ａに示される１０４Ａおよび１０４Ｂ）と嵌合するように配置されている。キャリアが２つのモジュールを保持するように設計されている場合、２つ目のモジュールは、１つ目のモジュールの頂部に載るように配置してよく、モジュールのエアロックの雄部がキャリアのエアロックの雌部と嵌合するように配置されてよい。モジュールがキャリア上に配置され、エアロック同士が結合する場合、キャリアへの空気の供給は断ち切られてエアロックが係合し、モジュールがキャリアにロックされる。

図９は、本発明の一実施形態に適合する一例の方法９００を示す。ブロック９０１において、ツーリングモジュールは、モジュールキャリアユニットに装着される。ブロック９０２において、成形プレスが開かれる。

ブロック９０３において、モジュールキャリアユニットは、キャリアユニットが射出成形プレスの支持部材に載置されるように成形プレス内に挿入される。ブロック９０４において、成形プレスは、ツーリングモジュールがモールドベースの突き出し側と結合するまで閉じられる。ブロック９０５において、ツーリングモジュールは、モジュールキャリアユニットとのロックを解除される。ブロック９０５および９０６において、成形プレスが開かれ、モジュールキャリアユニットが、成形プレスから取り外されて、例えば、カートに移される。

方法９００の具体例は以下の通りである。以下の手順は、一実施例において、ツーリングモジュールをモールドベースに装着するのに用いることが出来る。キャリアカート（例えば、図３に示されるキャリアカート３００）が、モールドベースを含むプレスの近くに配置される。オーバーヘッドクレーンのフック機構は、（例えば、図１Ａのモジュールキャリア１００に示されるアイボルト１０２を通して）キャリアに取り付けられる。ツーリングモジュールを運ぶキャリアユニットが内部で嵌合するのに十分に広くプレスが開いた後、クレーンが係合してキャリアカートからキャリアを持ち上げ、キャリアユニットはプレス上に配置される。次いで、モジュールキャリアは、ガイドおよびタイバーを通じて、タイバー取り付け具（例えば、図１Ａに示されるタイバー取り付け具１０１）が、タイバー（例えば、図１Ｂに示されるタイバー１１２）の頂部に載置されるまで降下する。キャリアがタイバーに載置されると、送気管は、モールドベースの突き出し側にあるエアロックに接続される。次いで、送気管は、モールドベースの突き出し側にあるエアロック（例えば、Segenロック）を開かせるために起動されることができる。モールドベースの突き出し側にあるエアロックが開かれると、金型は、モールドベースがツーリングモジュールと完全に接触するまで（すなわち、ツーリングモジュールの雄アダプタがエアロックと嵌合する）まで、ゆっくりと閉じられる。モジュールがモールドベースと完全に接触した後、モールドベースの突き出し側への空気の供給が断ち切られ、モジュールを所定の位置でロックする。モジュールが所定の位置でモールドベースにロックされると、キャリアユニットへの送気管が起動され、モジュールキャリアのエアロックが開き、ツーリングモジュールが開放される。ここで、成形プレスが開いてもよく、キャリアがオーバーヘッドクレーンによってプレスから持ち上げられてもよい。

図１０は、本発明の一実施形態に適合する一例の方法１０００を示す。ブロック１００１において、モジュールキャリアユニットは、成形プレスに挿入され、成形プレスは、ツーリングモジュールとその内部で結合するモールドベースを含む。ブロック１００２において、成形プレスは、ツーリングモジュールがモジュールキャリアユニットと結合するまで閉じられる。ブロック１００３において、ツーリングモジュールをモールドベースから取り外すために成形プレスが開かれる。ブロック１００４および１００５において、モジュールキャリアユニットと結合したツーリングモジュール、および、モジュールキャリアユニットそれ自体も成形プレスから取り外され、例えば、図３Ａに示されるような載置台に載せられる。

方法１０００の具体例を以下に示す。以下の手順は、一実施例において、ツーリングモジュールをモールドベースから取り外すのに用いることが出来る。キャリアカート（例えば、図３に示されるキャリアカート３００）が、モールドベースを含むプレスの近くに配置される。オーバーヘッドクレーンのフック機構は、（例えば、図１Ａのモジュールキャリア１００に示されるアイボルト１０２を介して）キャリアに取り付けられる。ツーリングモジュールを運ぶキャリアユニットが内部で嵌合するのに十分に広くプレスが開いた後、クレーンが係合してキャリアカートからキャリアを持ち上げ、キャリアユニットはプレス上に配置される。次いで、モジュールキャリアは、ガイドおよびタイバーを通じて、タイバー取り付け具（例えば、図１Ａに示されるタイバー取り付け具１０１）が、タイバー（例えば、図１Ｂに示されるタイバー１１２）の頂部に載置されるまで降下する。キャリアがタイバーに載置されると、送気管は、モールドベースの突き出し側にあるエアロックに接続される。次いで、送気管は、モールドベースの突き出し側にあるエアロック（例えば、Segenロック）を開かせるために起動され得る。モールドベースの突き出し側にあるエアロックが開かれると、金型は、モールドベースがモジュールキャリアの面と完全に接触するまで（すなわち、ツーリングモジュールの雄アダプタがモジュールキャリアのエアロックの雌部と嵌合する）まで、ゆっくりと閉じられる。モジュールがキャリアユニットと完全に接触した後、キャリアユニットへの空気の供給が断ち切られ、モジュールは、キャリアユニットの所定の位置でロックされる。モジュールが所定の位置でキャリアユニットにロックされると、キャリアユニットへの送気管が起動され、ベースモジュールのエアロックの突き出し側が開き、ツーリングモジュールが開放される。ここで、ツーリングモジュールがベースモジュールの突き出し側から外れるように、成形プレスが開いてもよい。ツーリングモジュールがベースモジュールから外れると、ベースモジュールのエアロックへの空気の供給が断ち切られ、キャリアは、オーバーヘッドクレーンによってプレスから持ち上げられる。

以下の手順例は、キャリアカートからツーリングモジュールを取り外す作業指示書として用いられ得る。
・キャリアカートを作業台の隣に置き、キャリアに配置された空気スイッチに送気管を接続する。
・キャリアの空気スイッチを起動してSegenロックを開く。
Segenロックが開くと、上のモジュールは下のモジュールに載置され、下のモジュールはキャリア載置台に載置される。
・下のモジュールの位置を変えることなく、上のモジュールをキャリアから取り外す。
・下のモジュールをキャリアから取り外す。
・空気の供給を止めるとSegenロックが閉じるのが分かるだろう。
・送気管を取り外す。

以下の手順例は、モジュールキャリア上にモジュールを設置するための作業指示書として用いられ得る。
・キャリアカートを作業台の隣に置き、キャリアに配置された空気スイッチに送気管を接続する。
・キャリアの空気スイッチを起動してSegenロックを開く。
・「下の」モジュールをキャリア載置台に載せる（モジュールのSegenアダプタが向いている状態で）。
・キャリアの面にモジュールを押し付けてSegenロックを入れる。
・「上の」モジュールを下のモジュールの頂部に載置する。
・キャリアの面にモジュールを押し付けてSegenロックを入れる。
・空気の供給を止めるとSegenロックがモジュールをロックするのがわかるだろう。
・送気管を取り外す。

以下の手順例は、射出成形プレス内にツーリングモジュールを装着するためのクイックチェンジモジュール装着の作業指示書として用いられ得る。
・交換されたモジュールを載せたキャリアカートを受け取る。
・指定されたプレスのそばにキャリアカートを配置する。
・オーバーヘッドクレーンを用いる。アイボルトを用いてキャリアをクレーンに取り付ける。
・プレスを開く。プレスがモジュールを保持しているキャリアを受け入れるのに十分な広さに開いているかを確認する。
・タイバーの頂部に載置されるまで、ガイドを通じてキャリアを降ろす。
・プレスに配置された空気スイッチとキャリアおよびモールドベースの突き出し側とを送気管で接続する。
・空気スイッチを起動させ、空気をモールドベースに導入する。これによりSegenロックが開く。
・低圧でゆっくりと金型を閉じ、モジュールをモールドベースの突き出し側に取り付ける。
・モールドベースが完全に閉じている場合、空気スイッチを用いてモールドベースへの空気の供給を止める。これにより、モールドベースにモジュールがロックされる。
・金型が閉じている間に、空気スイッチを用いてキャリアに空気を供給する。これによりキャリアに対するSegenロックが解除され、モジュールがキャリアから解放される。
・ゆっくりと金型を開き、モジュールがモールドベースに取り付けられているのを確認する。
・キャリアおよびモールドベースから送気管を取り外す。
・クレーンを用いてキャリアをベースから持ち上げ、キャリアをキャリアカートに戻す。

本発明とその利点を詳細に説明してきたが、添付の特許請求の範囲に定義された本発明の趣旨および範囲から逸脱しない範囲において、本明細書に対する様々な変更、代替、および修正が可能であることを理解されたい。さらに、本出願の範囲は、本明細書に記載されたプロセス、機械装置、製造、物質の組成、手段、方法およびステップなどの特定の実施形態に限られることを意図したものではない。当業者であれば、本発明の開示から容易に理解できるように、現在存在している、または、今後開発される、本明細書に記載されている実施形態と実質的に同様の効果を奏する、もしくは実質的に同様の結果をもたらす対応するプロセス、機械装置、製造、物質の組成、手段、方法およびステップは、本発明に従い利用され得る。従って、添付の特許請求の範囲は、それらのプロセス、機械装置、製造、物質の組成、手段、方法およびステップを含むことを意図している。
本明細書は以下の概念を開示している。
概念１
モジュールキャリアユニットの取り付けプレートにツーリングモジュールを装着するステップと、
前記モジュールキャリアユニットが、射出成形プレスの少なくとも１つのタイバーに載置されるように、前記モジュールキャリアユニットを前記成形プレスに挿入するステップと、
前記ツーリングモジュールをモールドベースの突き出し側に結合するステップと、
を含む、方法。
概念２
前記ツーリングモジュールを装着するステップは、前記ツーリングモジュールをキャリアカートから取り外すことを含む、概念１に記載の方法。
概念３
前記モジュールキャリアユニットを、前記キャリアカートから前記成形プレスへ、オーバーヘッドクレーンを用いて移動させるステップをさらに含む、概念２に記載の方法。
概念４
前記装着するステップは、１以上のエアロックにより、前記ツーリングモジュールを前記モジュールキャリアユニットにロックすることを含む、概念１に記載の方法。
概念５
前記モジュールキャリアユニットを挿入する前に前記成形プレスを開くステップをさらに含む、概念１に記載の方法。
概念６
前記ツーリングモジュールに対する前記モジュールキャリアユニットのロックを解除するステップと、
前記成形プレスを開くステップと、
前記モジュールキャリアユニットを前記成形プレスから取り外すステップと、
をさらに含む、概念４に記載の方法。
概念７
前記モジュールキャリアユニットをキャリアカートに配置するステップをさらに含む、概念６に記載の方法。
概念８
前記ツーリングモジュールが前記モールドベースの射出側と結合するように前記成形プレスを閉じるステップと、前記ツーリングモジュール内にねじ成形コアを挿入するステップと、
前記モールドベースの前記射出側から成形用材料を前記ツーリングモジュール内に押し出し、前記ツーリングモジュールを冷却するステップと、
前記ねじ成形コアを前記ツーリングモジュールから繰り出すステップと、
をさらに含む、概念６に記載の方法。
概念９
ツーリングモジュールをモジュールキャリアユニットの取り付けプレートに装着して運ぶ前記モジュールキャリアユニットが成形プレスの少なくとも１つのタイバーに載置されるまで前記モジュールキャリアユニットを前記成形プレス内に挿入するステップと、
前記成形プレス内のモールドベースの突き出し側のロックを開くステップと、
前記ツーリングモジュールが前記成形プレス内の前記モールドベースの前記突き出し側に結合されるまで、前記成形プレスを閉じるステップと、
前記モールドベースの前記突き出し側の前記ロックを閉じ、前記モジュールキャリアユニットのロックを開くステップと、
前記モジュールキャリアユニットを前記成形プレスから取り外すステップと、
を含む、方法。
概念１０
前記モジュールキャリアユニットを前記成形プレスから取り外すステップは、前記成形プレスを開くことを含む、概念９に記載の方法。
概念１１
前記モジュールキャリアユニットを前記成形プレスから取り外すステップは、前記モジュールキャリアユニットを、前記モジュールキャリアユニットを支持する受けレールを含む載置台に載せることを含む、概念９に記載の方法。
概念１２
前記ツーリングモジュール内にねじ成形コアを挿入するステップと、
前記ツーリングモジュール内に成形材料を押し出すステップと、
ねじ山を形成するステップと、
前記ねじ成形コアを、前記ツーリングモジュールから前記モールドベースの射出側に退避させるステップと、
をさらに含む、概念９に記載の方法。
概念１３
前記モールドベースの前記突き出し側の前記ロックは、閉じているエアロックを含む、概念９に記載の方法。
概念１４
前記キャリアユニットの前記ロックは、閉じているエアロックを含む、概念９に記載の方法。
概念１５
ツーリングモジュールと結合するモールドベースを含む成形プレスにモジュールキャリアユニットを挿入するステップと、
前記ツーリングモジュールが前記モジュールキャリアユニットの取り付けプレートと結合するまで前記成形プレスを閉じるステップと、
前記成形プレスを開いて前記モールドベースから前記ツーリングモジュールを取り外すステップと、
前記成形プレスから前記ツーリングモジュールおよび前記モジュールキャリアユニットを取り外すステップと、
を含む、方法。
概念１６
前記成形プレスから前記ツーリングモジュールおよび前記モジュールキャリアユニットを取り外すステップは、前記モジュールキャリアユニットを、前記モジュールキャリアユニットを支持する受けレールを含む載置台に載せることを含む、概念１５に記載の方法。
概念１７
前記成形プレスを操作するために前記キャリアユニットから前記ツーリングモジュールを取り外すステップをさらに含む、概念１に記載の方法。
概念１８
ツーリングモジュールを成形プレスに対してすばやく取り付けかつ取り外すためのモジュールキャリアであって、
取り付けプレートと、
前記ツーリングモジュールを前記取り付けプレートに取り付け、少なくとも１つのツーリングモジュールが操作のために前記成形プレスに固定される場合は、前記ツーリングモジュールを前記取り付けプレートから取り外すロック機構と、
射出成形プレスの少なくとも１つのタイバーに載置するために前記取り付けプレートの上端に沿って取り付けられるバー取付具と、
を備える、モジュールキャリア。
概念１９
前記ロック機構は、少なくとも１つの油圧ロックを含む、概念１８に記載のモジュールキャリア。
概念２０
引き上げ構造をさらに備える、概念１８に記載のモジュールキャリア。
概念２１
前記引き上げ構造は、アイボルトを含む、概念２０に記載のモジュールキャリア。
概念２２
前記アイボルトは、前記取り付けプレートの細長い表面に沿って延びる第１の軸と、前記第１の軸に対して垂直な第２の軸とに関して回転可能である、概念２１に記載のモジュールキャリア。
概念２３
ツーリングモジュールを着脱するシステムであって、
成形プレスと、
前記成形プレスに取り付けられ、少なくとも１つのツーリングモジュールを内部に収容する突き出し側と、前記成形プレスを操作するために前記突き出し側に結合された射出側とを有するモールドベースと、
前記ツーリングモジュールに取り付けられる取り付けプレートを含み、前記モールドベースの前記突き出し側で前記ツーリングモジュールを収容し、前記ツーリングモジュールが前記モールドベースの前記突き出し側に固定されている場合は、前記成形プレスから離れるように前記ツーリングモジュールに取り付けられるツーリングモジュールキャリアユニットと、
を備える、システム。
概念２４
前記ツーリングモジュールを収納して前記成形プレスに挿入する準備をするためのキャリアカートをさらに備える、概念２３に記載のシステム。
概念２５
前記キャリアカートは、前記キャリアユニット対する前記ツーリングモジュールの取り付けおよび取り外しを容易にする支持構造を有する、概念２４に記載のシステム。
概念２６
前記ツーリングモジュールは、１以上のエアロックにより前記モジュールキャリアユニットにロックされる、概念１に記載の方法。
概念２７
前記ツーリングモジュールに対する前記モジュールキャリアユニットのロックを解除するステップと、
前記成形プレスを開くステップと、
前記モジュールキャリアユニットを前記成形プレスから取り外すステップと、
前記ツーリングモジュールが前記モールドベースの突き出し側と結合するまで前記成形プレスを閉じるステップと、
前記ツーリングモジュール内にねじ成形コアを挿入するステップと、
前記モールドベースの前記射出側から成形用材料を前記ツーリングモジュール内に押し出すステップと、
前記ツーリングモジュールを冷却するステップと、
前記ねじ成形コアを前記ツーリングモジュールから繰り出すステップと、
をさらに含む、概念１に記載の方法。

Claims (27)

1. モジュールキャリアユニットの取り付けプレートにツーリングモジュールを装着するステップと、
   前記モジュールキャリアユニットが、射出成形プレスの少なくとも１つのタイバーに載置されるように、前記モジュールキャリアユニットを前記成形プレスに挿入するステップと、
   前記ツーリングモジュールをモールドベースの突き出し側に結合するステップと、
   を含む、方法。
2. 前記ツーリングモジュールを装着するステップは、前記ツーリングモジュールをキャリアカートから取り外すことを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記モジュールキャリアユニットを、前記キャリアカートから前記成形プレスへ、オーバーヘッドクレーンを用いて移動させるステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記装着するステップは、１以上のエアロックにより、前記ツーリングモジュールを前記モジュールキャリアユニットにロックすることを含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記モジュールキャリアユニットを挿入する前に前記成形プレスを開くステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記ツーリングモジュールに対する前記モジュールキャリアユニットのロックを解除するステップと、
   前記成形プレスを開くステップと、
   前記モジュールキャリアユニットを前記成形プレスから取り外すステップと、
   をさらに含む、請求項４に記載の方法。
7. 前記モジュールキャリアユニットをキャリアカートに配置するステップをさらに含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記ツーリングモジュールが前記モールドベースの射出側と結合するように前記成形プレスを閉じるステップと、前記ツーリングモジュール内にねじ成形コアを挿入するステップと、
   前記モールドベースの前記射出側から成形用材料を前記ツーリングモジュール内に押し出し、前記ツーリングモジュールを冷却するステップと、
   前記ねじ成形コアを前記ツーリングモジュールから繰り出すステップと、
   をさらに含む、請求項６に記載の方法。
9. ツーリングモジュールをモジュールキャリアユニットの取り付けプレートに装着して運ぶ前記モジュールキャリアユニットが成形プレスの少なくとも１つのタイバーに載置されるまで前記モジュールキャリアユニットを前記成形プレス内に挿入するステップと、
   前記成形プレス内のモールドベースの突き出し側のロックを開くステップと、
   前記ツーリングモジュールが前記成形プレス内の前記モールドベースの前記突き出し側に結合されるまで、前記成形プレスを閉じるステップと、
   前記モールドベースの前記突き出し側の前記ロックを閉じ、前記モジュールキャリアユニットのロックを開くステップと、
   前記モジュールキャリアユニットを前記成形プレスから取り外すステップと、
   を含む、方法。
10. 前記モジュールキャリアユニットを前記成形プレスから取り外すステップは、前記成形プレスを開くことを含む、請求項９に記載の方法。
11. 前記モジュールキャリアユニットを前記成形プレスから取り外すステップは、前記モジュールキャリアユニットを、前記モジュールキャリアユニットを支持する受けレールを含む載置台に載せることを含む、請求項９に記載の方法。
12. 前記ツーリングモジュール内にねじ成形コアを挿入するステップと、
    前記ツーリングモジュール内に成形材料を押し出すステップと、
    ねじ山を形成するステップと、
    前記ねじ成形コアを、前記ツーリングモジュールから前記モールドベースの射出側に退避させるステップと、
    をさらに含む、請求項９に記載の方法。
13. 前記モールドベースの前記突き出し側の前記ロックは、閉じているエアロックを含む、請求項９に記載の方法。
14. 前記キャリアユニットの前記ロックは、閉じているエアロックを含む、請求項９に記載の方法。
15. ツーリングモジュールと結合するモールドベースを含む成形プレスにモジュールキャリアユニットを挿入するステップと、
    前記ツーリングモジュールが前記モジュールキャリアユニットの取り付けプレートと結合するまで前記成形プレスを閉じるステップと、
    前記成形プレスを開いて前記モールドベースから前記ツーリングモジュールを取り外すステップと、
    前記成形プレスから前記ツーリングモジュールおよび前記モジュールキャリアユニットを取り外すステップと、
    を含む、方法。
16. 前記成形プレスから前記ツーリングモジュールおよび前記モジュールキャリアユニットを取り外すステップは、前記モジュールキャリアユニットを、前記モジュールキャリアユニットを支持する受けレールを含む載置台に載せることを含む、請求項１５に記載の方法。
17. 前記成形プレスを操作するために前記キャリアユニットから前記ツーリングモジュールを取り外すステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
18. ツーリングモジュールを成形プレスに対してすばやく取り付けかつ取り外すためのモジュールキャリアであって、
    取り付けプレートと、
    前記ツーリングモジュールを前記取り付けプレートに取り付け、少なくとも１つのツーリングモジュールが操作のために前記成形プレスに固定される場合は、前記ツーリングモジュールを前記取り付けプレートから取り外すロック機構と、
    射出成形プレスの少なくとも１つのタイバーに載置するために前記取り付けプレートの上端に沿って取り付けられるバー取付具と、
    を備える、モジュールキャリア。
19. 前記ロック機構は、少なくとも１つの油圧ロックを含む、請求項１８に記載のモジュールキャリア。
20. 引き上げ構造をさらに備える、請求項１８に記載のモジュールキャリア。
21. 前記引き上げ構造は、アイボルトを含む、請求項２０に記載のモジュールキャリア。
22. 前記アイボルトは、前記取り付けプレートの細長い表面に沿って延びる第１の軸と、前記第１の軸に対して垂直な第２の軸とに関して回転可能である、請求項２１に記載のモジュールキャリア。
23. ツーリングモジュールを着脱するシステムであって、
    成形プレスと、
    前記成形プレスに取り付けられ、少なくとも１つのツーリングモジュールを内部に収容する突き出し側と、前記成形プレスを操作するために前記突き出し側に結合された射出側とを有するモールドベースと、
    前記ツーリングモジュールに取り付けられる取り付けプレートを含み、前記モールドベースの前記突き出し側で前記ツーリングモジュールを収容し、前記ツーリングモジュールが前記モールドベースの前記突き出し側に固定されている場合は、前記成形プレスから離れるように前記ツーリングモジュールに取り付けられるツーリングモジュールキャリアユニットと、
    を備える、システム。
24. 前記ツーリングモジュールを収納して前記成形プレスに挿入する準備をするためのキャリアカートをさらに備える、請求項２３に記載のシステム。
25. 前記キャリアカートは、前記キャリアユニット対する前記ツーリングモジュールの取り付けおよび取り外しを容易にする支持構造を有する、請求項２４に記載のシステム。
26. 前記ツーリングモジュールは、１以上のエアロックにより前記モジュールキャリアユニットにロックされる、請求項１に記載の方法。
27. 前記ツーリングモジュールに対する前記モジュールキャリアユニットのロックを解除するステップと、
    前記成形プレスを開くステップと、
    前記モジュールキャリアユニットを前記成形プレスから取り外すステップと、
    前記ツーリングモジュールが前記モールドベースの突き出し側と結合するまで前記成形プレスを閉じるステップと、
    前記ツーリングモジュール内にねじ成形コアを挿入するステップと、
    前記モールドベースの前記射出側から成形用材料を前記ツーリングモジュール内に押し出すステップと、
    前記ツーリングモジュールを冷却するステップと、
    前記ねじ成形コアを前記ツーリングモジュールから繰り出すステップと、
    をさらに含む、請求項１に記載の方法。

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