JP6720299B2 - ドーズを処理する装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、ポリマー材料の圧縮成型により形成した物品を得る目的で、ドーズを処理する装置および方法に関し、特に、多層ドーズを処理する装置および方法に関する。

多層構造体を備え、ポリマー材料で形成された物品であって、特に、２層の主要材料層間にバリヤ材料層を介在させた物品が知られている。バリヤ材料は、酸素、ガス、芳香、および／または光に対するバリヤ特性を有することができ、一方、主要材料は物品に所望の機械的特性および美的特性を付与する。多層材料で形成された物品は、ポリマー材料のドーズであって多層構造を有するドーズを圧縮成型することによって得ることができる。特に、ポリマー材料のドーズは、実質的に平坦な２つの外層間に介挿した実質的に平坦なバリヤ層を有する層状素子として構成することができる。

圧縮成型により単一のポリマー材料で形成された物品、すなわち多層構造を有しない物品を得る装置が知られている。そのような装置は、実質的に垂直な押出方向に沿ってポリマー材料を押し出す押出装置を備える。また、複数の搬送素子を備えた搬送カルーセルを設け、当該各搬送素子は、押出装置から出てくるポリマー材料のドーズを切断し、ドーズを金型に向けて搬送するよう構成される。金型は、搬送素子がドーズを解放するキャビティを備えた雌型素子と、当該雌型素子と協働して所望の物品が得られるまでドーズを成形する雄型素子とを含む。雌型素子および雄型素子は、実質的に垂直な成型方向に沿って互いに移動可能である。

上述の既知のタイプの装置では、層状素子として構成した多層ドーズを最適な方法で処理できない。上述のタイプの装置を使用して、多層の層状素子として構成したドーズを処理した場合、押出装置から出てくるドーズが、押出装置の出口で、実質的に垂直な平面上に配置されたバリヤ層を有することになる。雌型素子のキャビティ内に解放されたドーズは実質的に垂直な平面上に、すなわち成型方向に平行に配置されたバリヤ層を依然として有しうるため、バリヤ層を形成する材料が金型の雄型素子と雌型素子との間を正確に流れることができない。これにより、成形対象の物品の壁にバリヤ層を形成する材料を均一に分布させることがほとんど不可能となる。

結果的に、最終的な物品のバリヤ特性が不均一になり、特に、物品はバリヤ層が存在しない領域、またはバリヤ層が薄すぎてその機能を適切に果たしえない領域を有し得る。

実質的に円筒形の形状を有する多層ドーズであって、バリヤ材料を主要材料に埋め込み中空円筒状に成形した多層ドーズも知られている。このタイプの多層ドーズは、雌型素子のキャビティ内に正確に配置することが困難であること、および、バリヤ材料が金型内で不均一に分布される傾向があることから、圧縮成型の際に特に問題となる。最悪の場合には、バリヤ材料は形成した物品の一部の領域には存在しないのに、当該物品の他の領域には層を２重に形成し得る。

ドーズが多層構造を有するか単層構造を有するかにかかわらず、ドーズを構成する材料が雌型素子と雄型素子との間に画定される空間内に上昇して成形対象の物品の側壁を形成することも困難な場合がある。

本発明の目的は、圧縮成型された多層物品を得る装置および方法を改良することである。

さらなる目的は、少なくとも１つの第一次層および少なくとも１つの第二次層を有する多層ドーズを圧縮成型する装置および方法であって、内部に第二次層が比較的均一に分布された物品を得ることを可能にする方法および装置を提供することである。

さらなる目的は、少なくとも１つの第一次層および少なくとも１つの第二次層を有する多層ドーズを圧縮成型する方法及び装置であって、第二次層を形成する材料を可能な限り均一に金型に流し込むことができる方法及び装置を提供することである。

別の目的は、ドーズの圧縮成型によって物品を得る方法および装置であって、ドーズを構成する材料による金型の充填を改善することができ、ドーズが多層構造を有する場合には、物品の側壁における第二次層の分布を改善することができる方法および装置を提供することである。

さらに別の目的は、ドーズが多層ドーズであるか単層ドーズであるかにかかわらず、ドーズの金型内での位置決めを改善することである。

本発明の第１の態様において、少なくとも１つの第一次層および少なくとも１つの第二次層を有する多層構造体を押し出す共押出装置であって、前記多層構造体が出口方向に沿って前記共押出装置から出るように、前記多層構造体を押し出す共押出装置と、一対の素子を備えた金型であって、前記素子の少なくとも一方は他方へ向けて成型方向に移動可能であり、前記多層構造体から切断された多層ドーズから物品を圧縮成型する金型と、前記金型に向けて前記多層ドーズを搬送する搬送装置と、前記多層ドーズが前記搬送装置によって搬送されている間に前記多層ドーズの向きを修正する前記多層ドーズの向き修正手段であって、前記第二次層が成型方向に対して横断方向に延在する向きで、前記多層ドーズを前記金型に導入されるようにした、前記多層ドーズの向き修正手段と、を備える装置が想定される。

前記ドーズの向き修正手段は、ドーズの向きを多層構造体からドーズが切断された際に有していた初期の向きであって、例えば成型方向に平行であり得る向きから、第二次層が成型方向に対して横断方向に配置される向き、特に垂直に配置される向きへと修正することができる。これにより、キャップ、容器またはガスケットの場合等、特に成型方向に対して横断方向に配置された壁を有する物品を形成するよう金型を構成する場合に、第二次層は圧縮成型中に第二次層を比較的均一に金型に流し込むことができる。

この場合、第二次層の向きが、最終物品に配置される面とほぼ一致する面上に予めある状態で、ドーズが金型内に配置される。これにより、第二次層が一対の成形素子間に均一に拡散ことを保証する。結果的に、第二次層を成形素子間でプレスすると、第二次層は成型方向に対して横断方向に配置されたほぼすべての物品の壁を容易に占有し、そのような壁は実際的にその全長にわたって第二次層に付与される特性を有する。

さらに、第二次層を形成する材料の流れを物品の側壁を作成しようとする金型部分において最適化する。

最後に、圧縮成型中、第二次層は、その完全性または連続性を損なう可能性のある過度の変形を受けることはない。したがって、内部に第二次層に与えられた特性が均一に分布された物品を得ることができる。

本発明の第２の態様において、少なくとも１つの第一次層および少なくとも１つの第二次層を有する多層構造体を押し出すステップと、前記多層構造体から多層ドーズを切断するステップと、前記多層構造体から切断された多層ドーズから物品を圧縮成型するステップであって、前記圧縮成型するステップは、一対の素子を備えた金型内で行われ、前記素子の少なくとも一方は他方に向けて成型方向に移動可能であり、前記多層ドーズを成形することができ、前記多層ドーズが、前記押し出すステップの終了時に初期の向きを有し、前記多層ドーズの向きは前記多層ドーズが前記金型に搬送されている間に修正され、前記第二次層が成型方向に対して横断方向に延在する向きで、前記多層ドーズを前記金型に導入するステップと、を含む方法が想定される。

本発明の第２の態様による方法により、多層ドーズの圧縮成型であって、第二次層を形成する材料が比較的均一に分布する圧縮成型によって物品を得ることができることについては、本発明の第１の態様による装置を参照しながらより広範に説明する。

本発明の第３の態様において、連続的な平坦構造体を吐出するスリットとして構成した出口を有する吐出装置であって、前記連続的な平坦構造体から層状ドーズを切断することができ、前記連続的な平坦構造体が出口方向に沿って前記吐出装置から出る吐出装置と、一対の素子が設けられた金型であって、前記素子は少なくとも１つが他方に向けて成型方向に移動可能であり、前記層状ドーズから物品を圧縮成型する金型と、前記層状ドーズを前記金型に搬送する搬送装置と、前記層状ドーズが前記搬送装置によって搬送されている間に前記層状ドーズの向きを修正する前記層状ドーズの向き修正手段であって、前記層状ドーズが成型方向に対して横断方向に配置された平面上にあるときに前記層状ドーズを前記金型内に導入されるようにした、前記層状ドーズの向き修正手段と、を備える装置が想定される。

本発明の第４の態様において、連続的な平坦構造体を押し出すステップと、前記連続的な平坦構造体から層状ドーズを切断するステップと、層状ドーズからの物品を圧縮成型するステップであって、前記圧縮成型するステップは、一対の素子が設けられた金型内で行われ、前記素子の少なくとも一方は他方に向けて成型方向に移動可能であり、前記層状ドーズを成形し、前記層状ドーズが、前記押し出すステップの終了時に初期の向きを有し、前記層状ドーズの向きは前記層状ドーズが前記金型に搬送されている間に修正され、前記層状ドーズが成型方向に対して横断方向に配置された平面上にある場合に前記層状ドーズを前記金型内に導入するステップと、を含む方法が想定される。

本発明の第３の態様および第４の態様により、ドーズを安定的に金型に装入することができ、ドーズを金型に導入した後にドーズの望ましくない動作を制限し、または排除することさえできる。したがって金型の充填が最適化され、金型素子間のドーズの不正確な位置決めによって最終物品に生じ得る欠陥が低減される。

本発明は、その非限定的な実施形態を示す添付図面を参照することにより、よりよく理解し、実施することができる。

多層ドーズを圧縮成型することによって物品を得る装置を示す概略斜視図である。 一部の部品を透明に描いた、図１の装置の搬送装置を示す拡大概略斜視図である。 図１の装置の共押出装置、切断素子および搬送素子を示す拡大概略断面図である 一部の部分を透明に描いた、図３の搬送素子を複数の動作位置において示す概略斜視図である。 多層ドーズの成型の一部のステップを示す概略断面図である。

図１は、多層ドーズ２を圧縮成型することによって物品を得る装置１を示す。装置１が生成することができる物品は、特に、容器用キャップ、ガスケット、または容器であってもよい。

装置１は、吐出装置を備え、特に、複数のポリマー材料を備える多層構造体として構成した連続構造体を吐出する共押出装置３として構成した吐出装置を備える。共押出装置３にはスリットとして構成した出口を備え、特に、限定はしないが、直線状または実質的に直線状の形状を有する出口を備え、平坦多層構造体を押し出し、当該平坦多層構造体から、層状素子として構成した多層ドーズ２を切断することができる。こうして得た多層ドーズ２は主平面において広く延在し、そのような主平面において２つのより大きな寸法と、主平面に垂直な方向で前記２つのより大きな寸法よりも小さい厚みとを有する。こうして得た多層ドーズ２はしたがって、台座の長さ寸法よりも低い高さを有する平行六面体形状を有する。

図３に示すように、各多層ドーズ２は少なくとも１つの第一次層４および少なくとも１つの第二次層５を備える。

第二次層５は、前述の主平面と平行である。

図示した例においては、多層ドーズ２は同一の材料で形成された２つの第一次層４と、２つの第一次層４の間に介挿された第二次層５とを含む。したがって、多層ドーズ２の層数を３層より多くすることができ、および／または互いに異なる材料から形成された２以上の外層の間に第二次層５を介挿させることもできる。

第二次層５は、平面図で多層ドーズ２の外側へ現れるよう第一次層４と同一の線形寸法を有してもよい。代替的には第二次層５は、平面図で主平面に平行な多層ドーズ２上に画定できる方向の一方または両方に沿って第一次層４よりも短い長さ寸法を有してもよい。

第一次層４を、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリスチレン（ＰＳ）またはポリ乳酸（ＰＬＡ）等の熱可塑性ポリマーのような所望の機械的特性および審美的特性を最終物品に与えることができるポリマー材料から作ってもよい。代わりに第二次層５を、酸素、および／またはガス、および／または芳香、および／または湿度、および／または光に対するバリヤ特性を備えたバリヤ材料から作ってもよい。バリヤ材料は例えば、エチレン―ビニルアルコールコポリマー（ＥＶＯＨ）、または芳香族ポリアミドＮＭＸＤ６等を含み得る。代替的には第二次層５を任意の再生プラスチック材料、または第一次層４を形成する同種類の材料であって遮光性を付与する、例えば黒色といった１種以上の着色料添加材料、または脱酸素剤添加材料から作ってもよい。

共押出装置３を、多層構造体が共押出装置３から出口方向Ｘに出て離れるように、図示した例においては垂直に出てくるように、配置する。

装置１は、多層ドーズ２を受容し多層ドーズ２を成形する少なくとも１つの金型７をさらに備え、当該金型から所望の物品を得る。金型７は雌型素子８と雄型素子９とを備え、多層ドーズ２を成形するよう少なくとも１つの素子が他の素子に対して成型方向Ｙに沿って移動可能である。図示した例では、装置１は雌型素子８を成型方向Ｙに沿って移動させる移動装置（図示せず）を備え、雌型素子８を雄型素子９により近く移動させ、あるいは雄型素子９から離れるよう移動させる。代替的には、移動装置は雄型素子９を成型方向Ｙに沿って移動させ、一方で雌型素子８を前記方向に沿って静止させたままにしてもよい。また、移動装置は成型方向Ｙに沿って雌型素子８と雄型素子９との両方を同時に移動させて、雌型素子８と雄型素子９とを互いに近づくよう移動させ、または互いに離れるよう移動させることもできる。図示した例では、成型方向Ｙは垂直である。

いずれの場合でも、移動装置は開位置Ｐ１と閉位置Ｐ２との間で雌型素子８と雄型素子９とを互いに対して移動させる。開位置Ｐ１においては雌型素子８と雄型素子９とを互いに離間させ、形成した物品を金型７から除去し、多層ドーズ２を新たな物品の形成を意図する金型７に導入できる。閉位置Ｐ２においては雌型素子８と雄型素子９との間には、成形対象の物品の形状に対応する形状を有する形成チャンバが画定される。

図２に示すように、雌型素子８に多層ドーズ２の受容に適合したキャビティ１０を設け、一方多層ドーズ２を形成するようキャビティ１０に貫入することができるパンチとして雄型素子９を構成する。

図示した例では、装置１は成形カルーセル（図示せず）の周辺領域に配置された複数の金型７を備え、当該金型は軸を中心に例えば垂直に、特に、連続的に回転可能である。

装置１は、共押出装置３から金型７に多層ドーズ２を搬送する、図１および図２に示す搬送装置６をさらに備える。搬送装置６は複数の搬送素子１１を備えてもよく、各搬送素子は多層ドーズ２を搬送するように適合される。

搬送装置６は、回転軸Ｒを中心に例えば垂直に回転可能であってもよい。特に、搬送装置６はカルーセルとして構成してもよい。図示した例では回転軸Ｒは出口方向Ｘに平行である。

搬送装置６は、回転軸Ｒを中心に回転可能な、搬送素子１１を支持する中央体１３を備えることができる。図示した例では、中央体１３は複数のアーム１４を備え、各アームには対応する搬送素子１１が接続している。

アーム１４は、回転軸Ｒの周りに放射状に延在してもよい。アーム１４は、回転軸Ｒを中心に等距離にあってもよい。

図示した例では４本のアーム１４を設けているが、４本と異なる本数のアーム１４を採用可能であることは当然である。

搬送装置６を、多層ドーズ２を共押出装置３から金型７に向かう直接経路に沿って移動するよう構成する。特に、搬送装置６は例えば図１で示したように、搬送素子１１を収集位置Ｑ１および解放位置Ｑ２を含む複数の動作位置において移動するよう構成する。収集位置Ｑ１において、搬送素子１１は多層構造体から切断され共押出装置３を離れた多層ドーズ２を収集する。解放位置Ｑ２において搬送素子１１を開位置Ｐ１にある金型７の雌型素子８と対応する雄型素子９との間に介挿する。多層ドーズ２を雌型素子８のキャビティ１０内に解放してもよい。

各搬送素子１１は図３に示した搬送面１２を備え、搬送面１２は多層ドーズ２と接触するよう適合され、一方、多層ドーズ２は共押出装置３から金型７に搬送される。特に、収集位置Ｑ１から解放位置Ｑ２への経路の間多層ドーズ２は搬送面１２に付着する。

装置１は、収集位置Ｑ１から解放位置Ｑ２への経路の間に各搬送素子１１を回転させる、向き修正手段をさらに備える。向き修正手段により、搬送素子１１が移動する多層ドーズ２の向きを、多層ドーズ２が収集位置Ｑ１で有する初期の向きから、多層ドーズ２が解放位置Ｑ２で有する最終の向きへと修正できる。多層ドーズ２が最終の向きにある場合に、第二次層５を成型方向Ｙに対して横断方向に配置する。より具体的には、最終の向きにおいて、第二次層５を成型方向Ｙに対して垂直に配置する。多層ドーズ２を最終の向きに配置する場合に、多層ドーズ２は、図示した例では成型方向Ｙに対して横断方向である主平面、特に垂直方向である主平面を識別する。最終の向きにおいては多層ドーズ２の主平面は、初期の向きにおける多層ドーズ２によって識別される平面に対して実質的に垂直である。特に、図示した例では多層ドーズ２は初期の向きにおいては実質的に垂直な平面上にあり、一方最終の向きにおいては水平面上にある。初期の向きによって多層ドーズ２の位置を参照して使用する「実質的に垂直」の語は、垂直であり得るか、または垂直位置から数度のみ偏向し得る位置を意味する。実際に、向き修正手段を収集位置Ｑ１において搬送面１２が垂直方向に対して数度、例えば５°未満後方に傾斜するように構成する。これにより、共押出装置３を離れた多層構造体から切断されたばかりの多層ドーズ２を搬送面１２に付着させることが容易となる。

初期の向きにおいては、多層ドーズ２を出口方向Ｘに平行に、またはほぼ平行に配置する。換言すれば、初期の向きに従って多層ドーズ２の主平面上にある第二次層５は出口方向Ｘに実質的に平行である。

向き修正手段により多層ドーズ２の向きを修正することができ、これは問題となっている搬送素子１１を支持するアーム１４の軸と図示した例において一致する軸を中心に対応する搬送素子１１を回転させることによって可能となる。より一般的には、向き修正手段によって各搬送素子１１は回転軸Ｒの周りを放射状に、直接軸を中心に回転することができ、また、回転軸Ｒに対して特に垂直な平面上に位置し得る。このようにして、向き修正手段によって搬送面１２を搬送素子１１が収集位置Ｑ１から解放位置Ｑ２に移動する間に予め固定された角度だけ回転させることができ、したがって、搬送面１２に付着する多層ドーズ２を同一の予め固定された角度に回転させることができる。

図示した例では、向き修正手段を収集位置Ｑ１から解放位置Ｑ２への経路の間に各搬送素子１１を約９０°回転させるよう構成している。各搬送素子１１が多層ドーズ２をキャビティ１０内に解放した後に回転軸Ｒを中心に行う残存回転ストロークの間、各搬送素子１１を最初に存在した位置に戻るよう回転させ、収集位置Ｑ１において初期の向きに従って配置された多層ドーズ２を受容する準備が整うようにする。

向き修正手段があるため、多層ドーズ２をキャビティ１０に導入することができ、図５に示すように、キャビティ１０の底面２８に対してほぼ平行な向きに従って導入することができ、またはより一般的にはキャビティ１０を成型方向Ｙに対して横断方向に、特に垂直方向に画定する表面にほぼ平行な向きに従って導入することができる。これにより、雌型素子８と雄型素子９との間に多層ドーズ２をより均一に流し込むことができ、第二次層５を形成する材料も形成チャンバから最も遠い点に到達する。この効果は、成型方向Ｙに対して横断方向に、特に垂直方向に延在する大きな体積を有する部分を備える物品を形成する場合に特に顕著になる。例えば成形対象物品が、図５に示すように、成型方向Ｙに垂直な端壁２６と成形軸Ｙを中心に延在する側壁２７とを有するキャップ２５である場合に特に顕著になる。多層ドーズ２を搬送中に金型７に向けて回転させて、第二次層５が成型方向Ｙに対して垂直な方向となるように多層ドーズ２をキャビティ１０に介挿することにより、第二次層５を第二次層５がキャップの端壁２６において有することになる向きと同一の向きに第二次層５を配置することができ、第二次層５が端壁２６の全体にわたって延在し得る。このようにして、第二次層５に付与される特性、例えば気体遮断性が、キャップの全ての端壁２６上で保証される。

さらに、多層ドーズ２は層状形状であるため、搬送素子１１によって容易に搬送することができ、キャビティ１０内に堅固に装入することができる。これによりドーズを雌型素子８に対して中心に位置付けすることができ、キャビティ１０内での多層ドーズ２の望ましくない動作を最小限に抑えることができる。従って、多層ドーズ２を構成する材料を、側壁２７形成用の金型の部分に沿って均一に流し込むもでき、当該壁のバリヤ特性が良好となる。

成形対象の物品が、成型方向Ｙに垂直に延在するガスケットである場合、または比較的広い底壁または比較的傾斜の少ない側壁を備えた容器である場合にも、同様の推論を適用し得る。

より一般的には、上述した装置１および関連する動作方法により、成型方向Ｙに対して横断方向に配置された最終物品の壁面、例えば底壁へに第二材料の層を非常に良好に分布させることができ、また、既知の方法に関して成型方向Ｙに沿って配置した最終物品の壁面、例えば側壁へに第二材料の層をより良好に分布させることができる。

向き修正手段は、搬送素子１１を搬送素子の回転軸線Ｒを中心に、搬送素子の経路において回転させるよう適合した、例えば機械的、空気圧的、電気的または油圧的に作動される任意の装置を含むことができる。

向き修正手段は、搬送面１２、ひいては多層ドーズ２を実質的に垂直な配置で維持するよう構成しており、これは収集位置Ｑ１から解放位置Ｑ２への経路のうち多くの部分において多層ドーズ２の初期の向きと一致してもよい。特に、図４に示すように、向き修正手段は多層ドーズ２を収集位置Ｑ１から解放位置Ｑ２への経路の少なくとも半分かそれ以上に等しい部分に沿って実質的に垂直な配置に維持するよう構成される。換言すれば、収集位置Ｑ１から解放位置Ｑ２への経路の後半において、多層ドーズ２を初期の向きから最終の向きへと回転する。これにより、多層ドーズ２の変形を最小限に抑えること、または多層ドーズ２の変形を防止することさえ可能であり、前記変形は多層ドーズ２が水平方向にかつ下方に向けて配置されている間に搬送されるという事実と関連する。

図２に示すように、搬送面１２は収集位置Ｑ１から解放位置Ｑ２への経路の間に、搬送面１２と接触することになる多層ドーズ２の面の領域Ａ２よりも高位置にある領域Ａ１を有する。このようにして、搬送面１２に面する多層ドーズ２の全面は、収集位置Ｑ１から解放位置Ｑ２への経路に沿う搬送面１２によって支持される。これは多層ドーズ２が共押出装置３から出る際および多層ドーズ２の搬送中の際の多層ドーズ２の過度の変形を防止する。特に、共押出装置３を出た後に多層ドーズ２が膨張して丸みを帯びた形態によって配置され、初期の層状形状が失われることを防止する。

図示した例では、搬送面１２は、搬送面１２と接触することになる多層ドーズ２の面と同様に、平坦である。これにより搬送面１２に載置した多層ドーズ２の表面の変形を防止することができ、多層ドーズ２全体の変形も最小限に抑えることができる。より一般的には、搬送面１２は搬送面１２との相互作用を意図する多層ドーズ２の表面の形と補完的な方法で形成する。

搬送面１２から多層ドーズ２が早期に取り外されるのを防ぐために、搬送面１２には収集位置Ｑ１から解放位置Ｑ２への経路の間においてドーズと搬送面１２との接触を維持するよう構成した吸引手段３０を設けてもよい。

搬送素子１１は、解放位置Ｑ２において多層ドーズ２を搬送面１２からより容易に分離できるように、搬送面１２上に圧縮空気の噴射を必要に応じて生成する送風手段（図示せず）を備えてもよい。

多層ドーズ２を解放位置Ｑ２において搬送面１２からより容易に分離できるように、搬送面１２は図３に示すように、搬送素子１１に固定された非粘着層１５に設けられてもよい。

図示した例では、各搬送素子１１をシャベルとして構成する。

装置１は、共押出装置３から出てくる多層構造体から多層ドーズ２を切断する切断手段をさらに備える。図示した例では、切断手段は複数の切断素子１６を備え、各切断素子は対応する搬送素子１１に固定される。

より詳細には、切断素子１６は対応する搬送素子１１の各上部領域、特に、各平坦上面１７に固定される。

切断素子１６は、刃として構成してもよく、特にフラット刃として構成してもよい。

各切断素子１６には前部切断刃１９が設けられ、当該前部切断刃は切断素子１６の経路の間において共押出装置３の出口１８に隣接する位置に、出口１８とほぼ接触して入りこみ、当該出口から多層ドーズ２を切断する。各切断素子１６の切断刃１９は、対応する搬送面１２の搬送素子１１の移動方向に関して僅かに前進した位置に配置するか、または搬送素子１２と同一平面上に配置される。このようにして、多層ドーズ２が切断され次第、または切断中であっても、多層ドーズ２は搬送面１２に付着する。

動作中、連続的な多層構造体は、出口方向Ｘに沿って共押出装置３から出る。搬送装置６は回転軸Ｒを中心に回転し、搬送素子１１は連続的に共押出装置３の出口１８の近傍を通過し、特に出口１８の下方を通過する。

搬送素子が回転軸Ｒを中心に回転する間、各搬送素子１１は共押出装置３と相互作用する収集位置Ｑ１に到達し、当該搬送素子１１に関連する切断素子１６が多層構造体から多層ドーズ２を切断する。特に、多層構造体の一部が出口１８を完全に出て、得ようとする多層ドーズ２の全長に等しい全長を有する場合、切断素子１６は多層ドーズ２を切断し、切断された多層ドーズ２は搬送素子１１に収集される。搬送素子は、多層ドーズ２に横方向に面している間に多層ドーズ２を収集する。ここで、多層ドーズ２は既に完全に画定されている。

多層ドーズ２は、その初期の向きに配置され、問題の搬送素子１１の搬送面１２に付着する。搬送素子１１は、回転軸Ｒを中心に移動し続け多層ドーズ２を解放位置Ｑ２へ運ぶ。その経路の大部分に沿って多層ドーズ２を搬送した後、向き修正手段によって、搬送素子１１を中央体１３に対して回転させて、多層ドーズ２が最終の向きに配置されるまで多層ドーズ２の向きを修正するが、最終の向きは解放位置Ｑ２で生じる。多層ドーズ２が位置決めされると、第二次層５が成型方向Ｙに対して横断方向に、特に垂直に配置される。したがって、多層ドーズ２は、この時点で開位置Ｐ１にある金型７内に解放され、雌型素子８のキャビティ１０内に受容される。その後、雌型素子８および雄型素子９は閉位置Ｐ２に達するまで互いに近づき、形成した物品を得る。ここで、金型７を開き、形成した物品を金型の中から取り出し、金型の中に新たな多層ドーズ２を装入する。

図示していないバージョンでは、切断手段はこれまで説明したものとは異なるよう構成してもよい。特に、切断手段は、搬送素子１１とは別個の、すなわち搬送素子上に組み付けられていない糸または１つ以上のナイフを備えていてもよい。別のバージョンでは、切断手段は、搬送素子１１とは独立した１つ以上の刃を備えていてもよい。

添付の図面においては、共押出装置３は、実質的に垂直な軸に沿って延在するものとして常に示されているが、他の構成に従って配置した共押出装置３を用いることも可能である。例えば、共押出装置は、実質的に水平方向に延在してもよく、出口に近接して、多層構造体を偏向する偏向素子を備え、例えば、実質的に垂直な出口方向Ｘに沿って多層構造体が出ていってもよい。

図示しないバージョンでは、出口方向Ｘは実質的に水平であり、一方、成型方向Ｙは実質的に垂直であり得る。この場合向き修正手段をドーズの向きを修正して、ドーズの向きが１８０°回転するよう構成する。

図示しないバージョンでは、搬送素子１１は、搬送面１１の２つの側部で突出して多層ドーズ２を横方向に収容し、多層ドーズ２をより容易に保持する、一対の側方収容壁を備えてもよい。

図示しないバージョンでは、装置１を使用して、パテ付けとして知られている技術に従って既に形成したキャップ内の多層ガスケットを圧縮成型してもよい。この場合、雌型素子８は、ガスケットの成形中に既に形成したキャップを支持する機能を有する金型素子で代用してもよい。

多層構造体はまた、これまで説明した平坦な幾何形状と異なる幾何学形状を有してもよい。例えば、多層構造体は、曲面構成として、各曲面によって少なくとも部分的に区切られた多層ドーズを得るようにしてもよい。

代替的なバージョンでは、装置１は、単一の材料で形成された層状素子、すなわち多層構造を有していない層状素子同様に構成したドーズを処理するように構成してもよい。

いずれにせよ、前述の装置１により、第二次層５の材料を金型７内への均一な分布を容易にする向きで、キャビティ１０内に多層ドーズ２を正置することが可能となる。ドーズは、多層であるか否かに関わらず、キャビティ１０内に堅固に装入される。さらに、搬送素子１１は、共押出装置３から金型７への経路の間におけるドーズの変形が限定的であること、または全く変形しないことを保証し、その結果、ドーズの圧縮成型が容易になり生産した物品の品質が向上する。

代替的なバージョンにおいて、搬送中の多層ドーズの向きを修正する向き修正手段は、連続的ではなく断続的に動作する成形カルーセルと組み合わせて用いてもよく、すなわち、成形カルーセル自身の軸を中心に段階的に回転する成形カルーセルと組み合わせて用いてもよい。カルーセルによって支持されるのではなく、成形中に直線経路に沿って移動可能な複数の金型と組み合わせて、搬送中の多層ドーズの向きを修正する向き修正手段を用いてもよい。

Claims (20)

1. 少なくとも１つの第一次層（４）および少なくとも１つの第二次層（５）を有する多層構造体を押し出す共押出装置（３）であって、前記多層構造体が出口方向（Ｘ）に沿って前記共押出装置（３）から出るように、前記多層構造体を押し出す共押出装置（３）と、
   一対の素子（８、９）を備えた金型（７）であって、前記素子の少なくとも一方（８、９）は他方へ向けて成型方向（Ｙ）に移動可能であり、前記多層構造体から切断された多層材料（２）から物品を圧縮成型する金型と、
   前記金型（７）に向けて前記多層材料（２）を搬送する搬送装置（６）と、
   前記多層材料（２）が前記搬送装置（６）によって搬送されている間に前記多層材料（２）の向きを修正する前記多層材料（２）の向き修正手段であって、前記第二次層（５）が成型方向（Ｙ）に対して横断方向に延在する向きで、前記多層材料（２）を前記金型（７）に導入されるようにした、前記多層材料（２）の向き修正手段と、
   を備え、
   前記搬送装置（６）は、前記材料（２）が搬送素子（１１）によって収集される収集位置（Ｑ１）から、前記材料（２）が前記搬送素子（１１）によって金型（７）内に解放される解放位置（Ｑ２）へ向かう経路に沿って移動可能な少なくとも１つの搬送素子（１１）を備える、装置。
2. 前記多層材料の向き修正手段は、前記第二次層（５）が前記成型方向（Ｙ）に対して垂直な向きで、前記多層材料（２）が前記金型（７）内に解放されるように構成する、請求項１に記載の装置。
3. 前記多層材料の向き修正手段は、前記第二次層（５）が前記出口方向（Ｘ）と平行に延在する初期の向きから、前記第二次層（５）が前記成型方向（Ｙ）に対して横断方向に延在する向きとなるまで、前記多層材料（２）を回転するよう構成する、請求項１または２に記載の装置。
4. 前記共押出装置（３）は、平坦多層構造体を吐出するスリットとして構成した出口（１８）を有し、それによって、平坦層状素子として形成した多層材料（２）を前記平坦多層構造体から切断可能とした、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
5. 連続的な平坦構造体を吐出するスリットとして構成した出口（１８）を有する吐出装置（３）であって、前記連続的な平坦構造体から層状材料（２）を切断することができる、吐出装置と、
   一対の素子（８、９）が設けられた金型（７）であって、前記素子（８、９）は少なくとも１つが他方に向けて成型方向（Ｙ）に移動可能であり、前記層状材料（２）から物品を圧縮成型する金型と、
   前記層状材料を前記金型（７）に搬送する搬送装置（６）と、
   前記層状材料（２）が前記搬送装置（６）によって搬送されている間に前記層状材料（２）の向きを修正する前記層状材料の向き修正手段であって、前記層状材料（２）が成型方向（Ｙ）に対して横断方向に配置された平面上にあるときに前記層状材料（２）を前記金型（７）内に導入されるようにした、前記層状材料（２）の向き修正手段と、
   を備え、
   前記搬送装置（６）は、前記材料（２）が搬送素子（１１）によって収集される収集位置（Ｑ１）から、前記材料（２）が前記搬送素子（１１）によって金型（７）内に解放される解放位置（Ｑ２）へ向かう経路に沿って移動可能な少なくとも１つの搬送素子（１１）を備える、装置。
6. 前記材料の向き修正手段は、前記収集位置（Ｑ１）から前記解放位置（Ｑ２）へ至る前記経路の後半において前記材料（２）の向きを修正するよう構成する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
7. 前記搬送装置（６）は複数の搬送素子（１１）を支持する中央体（１３）を備え、前記中央体（１３）は回転軸（Ｒ）を中心に回転可能であり、前記搬送素子（１１）を前記収集位置（Ｑ１）から前記解放位置（Ｑ２）に移動させる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
8. 前記回転軸（Ｒ）は前記成型方向（Ｙ）に平行である、請求項７に記載の装置。
9. 搬送素子（１１）は、それぞれ、前記中央体（１３）によって支持されるアーム（１４）に接続され、前記材料の向き修正手段は各搬送素子（１１）を対応するアーム（１４）の軸を中心に回転して前記材料（２）の向きを修正するように構成する、請求項７または８に記載の装置。
10. 前記少なくとも１つの搬送素子（１１）は、前記材料（２）の面に接触する平坦な搬送面（１２）を備える、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
11. 前記搬送面（１２）の大きさは、搬送中の材料（２）の変形を最小限にするため、前記材料（２）は前記面の主要部において前記搬送面（１２）に付着するようなものとする、請求項１０に記載の装置。
12. 前記搬送面（１２）の大きさは、前記面よりも大きい面積を有するようにする、請求項１１に記載の装置。
13. 前記少なくとも１つの搬送素子（１１）に切断素子（１６）を接続し、前記構造体から前記材料（２）を切断する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の装置。
14. 前記金型（７）は、カルーセルにより支持された複数の金型（７）に含まれ、前記カルーセルは、軸を中心に連続的または断続的に回転可能である、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の装置。
15. 前記金型は、直線経路に沿って移動可能な複数の金型に含まれる、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の装置。
16. 少なくとも１つの第一次層（４）および少なくとも１つの第二次層（５）を有する多層構造体を押し出すステップと、
    前記多層構造体から多層材料（２）を切断するステップと、
    前記多層構造体から切断された多層材料（２）から物品を圧縮成型するステップであって、前記圧縮成型するステップは一対の素子（８、９）を備えた金型（７）内で行われ、前記素子の少なくとも一方（８、９）は他方に向けて成型方向（Ｙ）に移動可能であり、前記多層材料（２）を成形することができる、物品を圧縮成型するステップと、を含み、
    前記多層材料（２）が、前記押し出すステップの終了時に初期の向きを有し、前記多層材料（２）の向きは前記多層材料（２）が前記金型（７）に搬送されている間に修正され、前記第二次層（５）が成型方向（Ｙ）に対して横断方向に延在する最終の向きで、前記多層材料（２）を前記金型（７）に導入し、
    前記多層材料（２）は、搬送装置（６）によって前記金型（７）に搬送され、前記搬送装置（６）は、前記多層材料（２）が搬送素子（１１）によって収集される収集位置（Ｑ１）から、前記多層材料（２）が前記搬送素子（１１）によって金型（７）内に解放される解放位置（Ｑ２）へ向かう経路に沿って移動可能な少なくとも１つの搬送素子（１１）を備える、方法。
17. 前記多層材料（２）を層状素子として構成し、金型（７）のキャビティ（１０）を画定するとともに成型方向（Ｙ）に対して垂直である表面に平行な平面に前記層状素子が存在しつつ、前記層状素子を前記金型（７）内に解放する、請求項１６に記載の方法。
18. 連続的な平坦構造体を押し出すステップと、
    前記連続的な平坦構造体から層状材料（２）を切断するステップと、
    層状材料（２）からの物品を圧縮成型するステップであって、前記圧縮成型するステップは、一対の素子（８、９）が設けられた金型（７）内で行われ、前記素子の少なくとも一方（８、９）は他方に向けて成型方向（Ｙ）に移動可能であり、前記層状材料（２）を成形する、物品を圧縮成型するステップと、を含み、
    前記層状材料（２）が、前記押し出すステップの終了時に初期の向きを有し、前記層状材料（２）の向きは前記層状材料（２）が前記金型（７）に搬送されている間に修正され、前記層状材料（２）が成型方向（Ｙ）に対して横断方向に配置された平面上にある場合に前記層状材料（２）を前記金型（７）内に導入し、
    前記層状材料（２）は、搬送装置（６）によって前記金型（７）に搬送され、前記搬送装置（６）は、前記層状材料（２）が搬送素子（１１）によって収集される収集位置（Ｑ１）から、前記層状材料（２）が前記搬送素子（１１）によって金型（７）内に解放される解放位置（Ｑ２）へ向かう経路に沿って移動可能な少なくとも１つの搬送素子（１１）を備える、方法。
19. 前記金型（７）が前記金型（７）を支持するカルーセルの軸を中心に連続的にまたは断続的に回転している間に前記圧縮成型するステップを行う、請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の方法。
20. 前記圧縮成型するステップを、前記金型が直線経路に沿って移動する間に行う、請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の方法。
    

Images