JPH07178744A - ふた内部ライナの圧縮成形方法および装置 - Google Patents

ふた内部ライナの圧縮成形方法および装置

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JPH07178744A JP6275592A JP27559294A JPH07178744A JP H07178744 A JPH07178744 A JP H07178744A JP 6275592 A JP6275592 A JP 6275592A JP 27559294 A JP27559294 A JP 27559294A JP H07178744 A JPH07178744 A JP H07178744A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 プラスチック蓋内部のライナを圧縮成形する
ときの装入量に加えられる成形圧力が正確に制御される
方法と装置の提供。 【構成】 ふた内部ライナの圧縮成形する装置は、相互
に接近・離隔する第１組立(35)と第２組立(36)を含むツ
ーリングの組がある。ツーリングの第１組立(35)には、
ライナ成形部材(53)およびその上にふた係合スリーブ(5
4)があり、そして第２組立(36)には、ふた支持パッド(4
1)がある。カムがツーリングの第１組立に関連し、上記
ふた係合スリーブをふた（Ｃ）と係合させ、かつ上記ラ
イナ成形部材を適所に移動させ、ふたが上記ふた支持パ
ッド(41)上に支持される時には、ふた内のプラスチック
押出物の装入量を圧縮成形する。ガスシリンダ(39)が上
記ふた支持パッドに関連し、プラスチックの圧縮成形力
を決定する予め決められた制御圧力を供給する。好適態
様において、複数組のツーリングが、タレット(32)の周
りに相互に一定間隔配置された関係に設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】この発明はふた内部ライナの圧縮成形に関
するものである。発明の背景および摘要 ふた内部ライナの成形においては、通常ライナを圧縮成
形した。そのような方法および装置を示すものに米国特
許第２，０７２，５３６号、第２，９３０，０８１号、
第３，８２７，８４３号、第４，２７４，８２２号、第
４，３１２，８２４号および第４，４９７，７６５号が
ある。ライナの圧縮成形における問題の一つは、ふた内
に直接ライナを成形する時に、成形力を制御することの
問題であって、所定密封容積を充填し、かつ充填不良品
を作らないため、そして同時に、この成形力を制限しラ
イナのばりを避けるために、十分な成形力が用いられ
る。この力は工程変動性を避けるため、すべてのツーリ
ングのおのおのに関し一貫して均等であるべきである。
この成形力を制御するため圧縮ばねの使用は、圧縮ばね
の等級によるばらつきのため、そして相当長期の操業後
に生じる当然の疲労のため、ツールからツールへ一貫性
がない。さらに、システム圧力の一調整で全ツーリング
の成形力を容易に調整できる装置が望まれる。
【０００２】本発明の主目的は、プラスチック蓋内部の
ライナを圧縮成形する方法および装置を提供することに
あり、そこに上記ライナを形成するため造形される装入
物に加わる成形圧力が正確に制御され；そこにツーリン
グの配列が設けられる時には、ツーリングの各組は他に
関係なく作用し；そこに成形圧力が容易に変更でき；そ
してそこにツーリングが容易に組立てられそして取外さ
れる。本発明による、ふた内部ライナの圧縮成形方法お
よび装置は、相互に接近および離隔移動できる第１組立
（アッセンブリー）および第２組立（アッセンブリー）
を設けることを含む。ツーリングの上記第１組立は、ラ
イナ成形部材、その上にふた係合スリーブを含み、そし
て第２組立はその上にふた支持パッドがある。カムがツ
ーリングの第１組立に関連し、上記ふた係合スリーブを
ふたと係合させ、かつ上記ライナ成形部材を適所に移動
させ、ふたが上記ふた支持パッド上に支持される時に
は、ふた内のプラスチック押出物の装入物を圧縮成形す
る。ガスシリンダがふた支持パッドに関連し、予め決め
られた圧力でガスを収容し、上記プラスチックに制御さ
れた成形圧力を与える。好適態様において、複数組のツ
ーリングが相互に一定間隔離れた関係に周辺配置され
る。上記圧力を容易に変更する装置が設けられる。
【０００３】説 明 図１−３について説明すると、本発明を具体化する装置
は、コラム３１がその上に固定される台３０を含む。円
形コンベヤすなわちタレット３２が、上部軸受３３およ
び下部軸受３４によりコラム３１上に回転できるように
取り付けられる。上記タレット３２は、このタレット３
２の周囲に一定間隔離れて配置された、ツーリングの第
１すなわち上部組立３５およびツーリングの第２すなわ
ち下部組立３６からなるツーリングの組を支持する。環
状固定カム３７が設けられ、前記のごとくツーリングの
第１組立３５に関連する。ツーリングの各第２組立３６
は、さらに複数の周辺に一定間隔離れて配置されたガス
シリンダ３９を支持する環状ガスマニホルド３８を含
む。ガスシリンダ３９のピストン４０は、中間部材４２
を通して、ツーリング３６の下部すなわち第２組立内の
ふた支持パッド４１を押して作用する（図７）。上記マ
ニホルド３８およびガスシリンダ３９は、予め決められ
た圧力における、大気ガス通常窒素で充満される。図５
および図６について説明すると、ツーリングの各第１組
立３５は環状支持体５０を含む。アクチュエータ５１
は、カム３７でアクチュエータ５１上のカム従動子ロー
ラ５２と係合することにより、支持体５０内を垂直に動
くことができ、上記アクチュエータ５１上に装着された
ライナ成形プランジャ組立５３を固定した行程を通り下
方に移動させる。ふた係合スリーブ５４は上記ライナ成
形ツール５３の周りに設けられて、ピン５６に係合する
周辺に一定間隔配置されたばね５５により、軸方向外向
きかつ下向きに柔軟に押し付けられる。上記ツーリング
上のフランジ５７は、外部固定スリーブ５９上のフラン
ジ５８に係合することにより、外向き移動を制限する。
【０００４】冷却液がライナ成形プランジャ５３の内部
に設けられ、そして、コラム３１内に回転できるように
装着されたデストリビュータ６３に順次結合される入口
６０および出口６１を通って循環され、そして上記デス
トリビュータおよび関連するホース、図示せず、がツー
リング３５の各組と共に移動するように、歯車６４で回
転される（図３）。図３および図５について説明する
と、上記ふた支持パッド４１は支持リング７０内に装着
され、順次これはタレット３２上の半径方向フランジ７
１上に装着される。上記支持リング７０はボルト７２に
よりフランジ７１に固着される。上記第１組立３５の環
状支持体５０はボルト７３で支持リング７０上に支持さ
れる（図５，図７）。図３および図６について説明する
と、環状ガスマニホルド３８がボルト７５で支持リング
７０の下側に装着される。上記ガスシリンダ３９はガス
マニホルド３８上に装着されて、下方に延び出る円筒開
口７６内に延び出る。各ガスシリンダ３９はガスマニホ
ルド３８の上面と係合し、かつそれと協働してシールを
形成する環状フランジ７７を有する。各シリンダ３９の
ピストン４０は中間部材７８に係合し、これは順次上記
ふた支持パッド４１と係合する。軽スプリング７９は上
記パッド４１を上方に押し付け、上記パッド４１上の適
正位置に容器Ｃの装填を容易にする。ボルト８０ａで適
正位置に保持される止め輪８０は、上記パッド４１の上
方移動を制限する。
【０００５】図７−図１２について説明すると、上記ガ
スマニホルド３８は逆止め弁８２と関連する入口８１を
備えている（図１２）。各ガスシリンダ３８下方の開口
７６のチャンバ７６ａは（図６）、通路８３−８５で相
互結合され、シリンダ下方のチャンバ７６ａ内にマニホ
ルドチャンバを提供する。このマニホルドチャンバは予
め決められた高圧の窒素が供給され、これにより予め決
められた圧力にある各ガスシリンダ３９下方にマニホル
ドチャンバ７６ａを形成する。通路８４，８５はチャン
バ７６ａに連通している。上記チャンバ７６ａの一つま
たは二つには、圧力計８６（図１０）または圧力逃がし
用の破裂円板８７を設けることができる（図８，図９お
よび図１１）。図１４Ａおよび図１４Ｂについて説明す
ると、カム３７は上記ライナを圧縮する上部ツーリング
３５上のローラ５２の係合により上記上部ツーリング３
５を適正位置に下げるように配置される。第２カム８５
がアクチュエータ５１上の第２ローラ８６に係合するよ
うに備えられ（図５）、上記ふた支持パッド４１上にふ
たの取付けおよび取外しを容易にするために、上部ツー
リングを上昇させる。
【０００６】上記ふたＣはポリプロピレンまたはポリエ
チレンのようなプラスチックで通常作られて、底壁およ
び周辺スカートからなっている。代表的なふたは、ここ
に参考までに編入した１９９２年７月２８日出願の米国
特許出願第０７／９２０，９３１号に示されているよう
なものである。作動において、溶融プラスチックの装入
物は、ウオーム９０および星形車９１を介して移動され
るにつれ倒立位置に配置される各ふたＣに連続的に供給
される。上記ライナを成形するプラスック材料の押出物
の装入物は、上記ふたが上記タレット３２に入る前か、
または上記タレット３２に入った後かのいずれか、任意
の位置にある時に、各ふたに送り込まれる。
【０００７】上記ふたＣが、ツーリングの第１すなわち
上部組立３５と、上記ふたを支持するツーリングの下部
組立３６との間を支持パッド４１により移動され、かつ
タレット３２が回転するにつれて、上記カム３７が上記
上部ツーリング３５を下方に移動し、上記スリーブ５３
を上記ふたＣに係合させ、次に上記ライナ成形プランジ
ャ５３を固定した行程を通り下方に移動し、ライナ内に
プラスチックの装入物を圧縮する。軽スプリング７９の
初期圧縮後、成形圧力の制御は、上記ガスシリンダ３９
のピストンロッド４０上の予め決められた圧力を通して
行なわれる。上記ガスシリンダ３９の圧力が、非常な高
圧、例えば８５０ｐ．ｓ．ｉ．（５７．８４気圧）のオ
ーダにあり、かつ移動量が極めて小さい０．０２０ｉ
ｎ．（０．５０８ｍｍ）のオーダにある限りは、上記装
置の全容積に対して入れ代ったガスの体積は比較的に取
るに足らないものである。上記マニホルドのガス体積は
これにより実質的に一定であり、各シリンダにより発生
される力は事実上一定である。従って、プラスチックの
装入物上の成形力すなわち圧縮力は予め決められた圧力
に正確に制御される。
【０００８】非常な高圧を加えるサイクルの予め決めら
れた部分以後は、カム３７は上部ツール成形プランジャ
５３を十分に引っ込ませ、下部支持パッド４１が肩およ
び支持パッド５１に接触し、かつばね７９だけによって
支持されるまで、下部支持パッド４１を上げる。この工
程中、成形力はプラスチック硬化中減じる。さらに、入
口弁８１を通る圧力を増減することにより、マニホルド
内圧力を調整することができる。従って、本発明によれ
ば、各組の圧縮成形ツール内の成形力の制御は、外部補
正装置とは無関係であることが理解できる。タレットす
なわち円形コンベヤは、成形力の片持荷重に適当に耐え
るため強力テーパころ軸受上に取り付けられる。上記ガ
スマニホルド３８は、装置圧力整定のため全シリンダ３
９を共通チャンバおよび共通装入ポートに連結する適所
にクロス孔８３−８５を有する。
【０００９】上部ツーリング５０が上記タレットに付加
されて、カートリッジ形式の各上部ツーリング組立３５
を案内するブシュを有し、そしてカムローラ５２により
下方に作動されるにつれ、その関連する内部ツーリング
構成要素が上部ツーリングカム３７と係合する（図１
３，図１４Ａおよび図１４Ｂ）。上記内部ツーリング構
成要素は、ばね負荷外部スリーブおよび直接作動内部ツ
ーリングを含んでいるばね負荷外部ツーリング構成要素
を含む。上記上部ツーリングカム３７は連続的で非可動
セクションがある。上記タレット３２が回転すると、上
部ツーリングの連続する組は、ふたが下部ツーリングプ
レート上に静止しているので、このふたに向け下方に作
動され、上記各部スリーブがふたシールリングと係合し
て、ばねを圧縮し始める。上記ふた内の予め導入された
押出ペレットは、前進する内部プランジャ５３によって
成形され、そして各内部ツーリングは共通の固定した行
程を前進し続ける。前進する内部プランジャは溶融体内
に圧力を生じ、そしてこれは順次負荷プレート４１へ伝
動される力となり、次に上記ピストンロッドに係合する
までばねを圧縮する。上記ガスシリンダ３９は、プリセ
ット制限力に達するまで成形力に抵抗し、これにより上
記シリンダは成形力を制限するために圧縮する。上記内
部プランジャはその固定した行程を完了し、この期間中
上記成形力はガス圧によりプリセットされたようにその
制限力のままである。
【００１０】成形後ツーリング力を抜くために、上部カ
ムは、例えば約０．０４０ｉｎ．（１．０１６ｍｍ）上
り、そしてこれは上部ツーリングを十分に引っ込ませ
て、上記中間プレート７０が上記ツーリングリング内の
肩に接触するまで、上記支持パッド４１および負荷プレ
ートを上昇させ、そして上記ツーリングプレートはばね
だけで支持される。従って硬化工程中上記成形力は減じ
る。上記のように、上記タレット上の片持荷重は、タレ
ットの上記テーパころ軸受によって対抗される。従っ
て、プラスチック蓋内部のライナを圧縮成形する方法お
よび装置であって、そこに上記ライナを形成するため造
形される装入物に加わる成形圧力が正確に制御され；そ
こにツーリングの配列が設けられる時には、ツーリング
の各組は他に関係なく作用し；そこに成形圧力が容易に
変更でき；そしてそこにツーリングが容易に組立てられ
そして取り外される、前記方法および装置が提供された
ことが理解できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化する装置の正面図。
【図２】部品を切欠いた上面図。
【図３】上記装置の一部分を通る部分垂直断面図。
【図４】図３の線４−４による部分平面図。
【図５】図３に示される第１すなわち上部組立の拡大し
た部分断面図。
【図６】図３に示される第２すなわち下部組立の拡大し
た部分垂直断面図。
【図７】上記装置に利用される窒素マニホルドの平面
図。
【図８】図７の線８−８による断面図。
【図９】図８の円９−９による断面図。
【図１０】図７の円１０−１０による部分断面図。
【図１１】図７の線１１−１１による部分断面図。
【図１２】図７の線１２−１２による部分断面図。
【図１３】上記装置に利用されるカムの部分側面図。
【図１４】（Ａ）は図１３に示される上部カムの部分
図、（Ｂ）は図１３に示される下部カムの図。
【図１５】図１に示される装置の一部分の部分平面図。
【符号の説明】
３０ 台 ３１ コラム ３２ 円形コンベヤすなわちタレット ３３ 上部軸受 ３４ 下部軸受 ３５ 第１すなわち上部組立、ツーリング ３６ 第２すなわち下部組立、ツーリング ３８ 環状ガスマニホルド ３９ ガスシリンダ ４０ ピストン ４１ ふた支持パッド ４２ 中間部材 ５０ 環状支持体 ５１ アクチュエータ ５２ カム従動子ローラ ５３ ライナ成形プランジャ組立すなわちライナ成形
ツール ５４ ふた係合スリーブ ５５ ばね ５６ ピン ５７，５８ フランジ ５９ 外部固定スリーブ ６０ 入口 ６１ 出口 ６３ デストリビュータ ６４ 歯車 ７０ 支持リング ７１ フランジ ７２，７３，７５ ボルト ７６ 円筒開口 ７７ 環状フランジ ７８ 中間部材 ７９ 軽スプリング ８０ 止め輪 ８１ 入口弁 ８２ 逆止め弁 ８４，８５ 通路 ８６ 圧力計 ８７ 破裂円板 ９０ ウオーム ９１ 星形車 Ｃ ふた

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 底壁および周辺スカートを有するふた内
    部ライナを圧縮成形する方法であって：ライナ成形プラ
    ンジャ、該プランジャを取り巻く第１スリーブおよび該
    第１スリーブを取り巻くふた係合スリーブを有する第１
    組立、およびふた支持パッドを含む第２組立を含むツー
    リングの第１組を備えること、 上記ふた支持パッドの方へ上記ライナ成形プランジャを
    移動させるカムを備えること、 ガス圧チャンバを有し、かつ上記ふた支持パッドおよび
    上記ライナ成形プランジャの一つに関連するピストンを
    含むガスシリンダを備えること、 上記ふた支持パッド上にふたを位置調整すること、 上記ふた内にプラスチック材料の押出物の装入物を送り
    込むこと、 カムに、上記ふた係合スリーブをふたに係合するように
    移動させ、かつ上記装入物を圧縮してライナを成形する
    ため、ふた内の固定した行程を通りライナ成形プランジ
    ャを移動させること、および上記ガスシリンダ内の圧力
    の大きさにより圧縮成形力を制御すること、 からなる前記ふた内部ライナを圧縮成形する方法。
  2. 【請求項２】 ガスシリンダを備えることのステップ
    が、ふた支持パッド下方に該ガスシリンダを位置調整す
    ること、からなる請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 第１組立と第２組立および関連ガスシリ
    ンダを含むツーリングの上記複数組の配列を備えるこ
    と、 押出物の装入物が、各第２組立のふた支持パッド上のふ
    たに連続的に送り込まれるステーションを通過する循環
    通路に、連続的にツーリングの上記複数組を移動させる
    こと、およびその後、上記カムにライナを各ふた内に成
    形させ、そして関連ガスシリンダが圧縮力を制御するよ
    うに、相対的かつ連続的にツーリングの上記複数組を移
    動させること、 を含む請求項１および２のいずれか一項に記載の方法。
  4. 【請求項４】 上記ガスシリンダのガスチャンバを相互
    結合することのステップを含む請求項３に記載の方法。
  5. 【請求項５】 ガスシリンダを相互結合することのステ
    ップが、上記ガスチャンバに連通するマニホルドを設け
    ることを含む請求項４に記載の方法。
  6. 【請求項６】 上記マニホルド内に上記シリンダを支持
    することのステップを含む請求項５に記載の方法。
  7. 【請求項７】 予め決められた圧力で上記マニホルドに
    ガスを供給することのステップを含む請求項６に記載の
    方法。
  8. 【請求項８】 ふた内部ライナを成形する装置であっ
    て：ツーリングの組で、 ライナ成形プランジャ、該プランジャを取り巻く第１ス
    リーブ、および該第１スリーブを取り巻くふた係合スリ
    ーブを含む第１組立、 該第１組立に対し適正位置にふたを支持するふた支持パ
    ッドを含む第２組立、 ガス圧チャンバおよび上記ふた支持パッドと上記ライナ
    成形プランジャの一つに関連するピストンを有するガス
    シリンダ、 上記第１組立を上記ふた支持パッドの方へ移動させ、か
    つ上記ふた係合スリーブをパッド上のふたに係合させ、
    ライナを成形するため固定した行程を通り上記ふた内へ
    上記ライナ成形プランジャを移動させるカム、および上
    記圧縮成形力が、上記シリンダ内ガス圧により確立され
    るように、上記シリンダのガスチャンバ内へ予め決めら
    れた圧力でガスを供給する手段、 を含む前記ツーリングの組、 からなる前記ふた内部ライナを成形する装置。
  9. 【請求項９】 上記ガスシリンダが、上記ふた支持パッ
    ド下方に設けられる請求項８に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 第１組立、第２組立およびガスシリン
    ダを含むツーリングの上記複数組の配列、 押出物の装入物が、各第２組立のふた支持パッド上のふ
    たに送り込まれるステーションを通過する循環通路にツ
    ーリングの上記複数組を移動させ、かつその後ライナを
    成形させるため上記カムに関連する位置にツーリングの
    各組を移動させる手段、 を含む請求項８および９のいずれか一項に記載の装置。
  11. 【請求項１１】 上記ガスシリンダの上記ガスチャンバ
    を相互結合する手段を含む請求項１０に記載の装置。
  12. 【請求項１２】 上記ガスシリンダを相互結合する上記
    手段が、環状マニホルドを含み、該手段により各ガスシ
    リンダのガスチャンバが上記マニホルドに連通するよう
    に、適正位置に各ガスシリンダを支持する請求項１１に
    記載の装置。
  13. 【請求項１３】 上記マニホルドは、該マニホルド内の
    予め決められたガス圧がこれを通って供給できるチャー
    ジ弁を含む請求項１２に記載の装置。
  14. 【請求項１４】 上記マニホルドは、その中にガスシリ
    ンダが延び出る周辺に一定間隔離れて配置されたほぼ円
    筒形の複数のチャンバおよび該円筒形のチャンバの間に
    延び出る上記マニホルド内の相互結合通路からなる請求
    項１３に記載の装置。
  15. 【請求項１５】 上記第２組立が、第１環状リングを含
    み、上記ふた支持パッドが該リング上に支持される請求
    項１０−１４のいずれか一項に記載の装置。
  16. 【請求項１６】 上記第１組立は、該第１組立がその中
    に支持される第２環状リングからなる請求項１５に記載
    の装置。
  17. 【請求項１７】 上記第２環状リングが上記第１環状リ
    ング上に支持される請求項１６に記載の装置。
  18. 【請求項１８】 上記第１環状リングが回転できるタレ
    ット上に装着される請求項１７に記載の装置。
  19. 【請求項１９】 上記第２環状リングは、その中にツー
    リングの上記第１の組が、上記第２環状リングに対して
    下向きおよび上向き垂直運動によって出入できるように
    支持される、垂直開口の配列を含む請求項１８に記載の
    装置。
  20. 【請求項２０】 各第１組立が押出物の装入物の送り込
    みステーションに隣接する時には、プランジャを持ち上
    げるため、ツーリングの第１組に係合するように配置さ
    れた第２カムを含む請求項１９に記載の装置。
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