JPH08501509A - 熱可塑性プラスチックの管または管類を製造するための装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 平滑なまたは波形の、小径及び大径の、熱可塑性プラスチックの管類及び複合管状構造を製造するための方法及び装置。この装置は、支持機枠、往復直線移動するように前記機枠に設けられた複数の金型キャリッジ、前記金型キャリッジの各々に設けられそれぞれが１つのキャリッジに設けられて互いに開閉するように横方向の直線往復移動をする対向する１対の半筒状部分よりなる少なくとも１つの金型ブロック、前記対向する金型部分を互いに接離する向きに移動させるための作動手段、及び前記キャリッジを選択的に移動させるための作動手段よりなっている。

Description

【発明の詳細な説明】 熱可塑性プラスチックの管または管類を製造するための装置及び方法発明の利用分野 本発明は熱可塑性プラスチックの管類の製造に関し、特に小径及び大径の熱可 塑性プラスチックの管類及び複合管状構造を製造するための方法及び装置に関す る。発明の背景 １９９０年３月２７日に発行された米国特許第４，９１１，６３３号はプラス チックの管類を製造するための装置を開示しており、その中ではそれぞれ１対の 二枚貝の貝殻(clam shell)状の金型ブロックを支持する複数の金型キャリッジが 往復直線移動するように機枠内に設けられている。第１の作動手段がキャリッジ を押出しステーションに向けて移動させるために採用されており、第２の作動手 段がキャリッジにより支持された二枚貝の貝殼状の金型ブロックを開閉させるた めに採用されており、また第３の手段がキャリッジを作動開始位置に向けて後方 に戻すために採用されている。 本発明の第１の目的は、キャリッジ及び関連する金型ブロックを往復直線経路 で押出しステーションに向けてまたこれから移動させるための単一の作動手段を 提供し、これにより装置の構成及び作動を簡略化することである。 本発明の他の目的は、金型ブロック内でのプラスチックの管類及び複合管状構 造の成形に先立ち及びその後に、金型ブロックを開閉するための改良された作動 手段を提供することである。発明の要約 本発明の好適な実施例によれば、金型ブロックを機枠内において直線的経路に 沿って押出しステーションに向けてまたこれから移動させるための作動手段は、 複数の作動手段を単一の作動手段に合体することにより簡略化され、これにより コスト及び作動の複雑さを減少させ、作動の信頼性を高める。 広い見地では、熱可塑性プラスチックの管類及び複合管状構造を製造するため の本発明の装置は、支持機枠、往復直線移動するように前記機枠に設けられた複 数の金型キャリッジ、前記金型キャリッジの各々に設けられそれぞれが１つのキ ャリッジに設けられて互いに開閉するように横方向の直線往復移動をする対向す る金型部分の組よりなる少なくとも１つの金型ブロック、前記対向する金型部分 を互いに接離する向きに移動させるための作動手段、及び閉じた金型ブロックを 有する前記キャリッジを直線的経路に沿って押出しステーションに向けて選択的 に移動させると共に開いた金型ブロックを有する前記キャリッジを前記直線的経 路に沿って閉じた金型ブロックを通り過ぎて後向きに選択的に戻すための作動手 段の組み合わせよりなるものである。 全体として、第１の金型キャリッジが直線的経路の一側において機枠に往復直 線移動するように設けられ、また第２の金型キャリッジが直線的経路の半径方向 で反対側において機枠に往復直線移動するように設けられている。前記直線的経 路は、水平、垂直または水平と垂直の間である角度傾斜していてもよい。 更に特定的には、好適な実施例では、下側の金型キャリッジが機枠の下部に往 復直線移動するように設けられ、上側の金型キャリッジが機枠の上部に直線往復 移動するように設けられ、また支持機枠内で往復直線移動するように複数の金型 キャリッジを移動させる作動手段は、下側及び上側のキャリッジの各々のための ボールナットドライブよりなることが好ましい。対向する金型部分の各組を横方 向の往復直線移動をするように開閉する作動手段は、金型キャリッジに設けられ た間をおいた１対の横方向の案内レール、この案内レールに案内された往復移動 をするように金型部分の各々に取り付けられた手段、及び金型部分を互いに離隔 また接近する向きに伸縮するように各金型部分を各金型キャリッジに作動的に相 互連結するピストンシリンダアセンブリよりなることが好ましい。図面の簡単な説明 本発明の方法及び装置は添付の図面を参照して詳細に説明され、これらの図面 において、 図１〜図６は、熱可塑性プラスチックの管類の連続的製造のための本発明の作 動を図解により示すものであり、 図７は、図３に対応する本発明による装置の斜視図であって、金型ブロックの 対向する半筒状部分の１組を完全に開いた状態を示し、 図８は、上側金型ブロックの組を開いた配置とした状態における図７に示す装 置の端面図であり、 図９は、図７に示す装置の側面図である。好適な実施例の詳細な説明 ところで、装置の作用の全体像を与えるために、本発明の装置の作動の方法を 、図１〜図６を参照して説明する。３つの金型ブロック１２，１４及び１６より なる第１の組１０は、円筒状のプラスチックの管または管類１８が各図で見た場 合に右方向に向かって連続的に成形されて解放されるにつれて順次開くように、 図２、図３及び図４に示されている。図４は、開かれた金型ブロック１０が、各 図で見た場合に左方向に向かい、閉じられている金型ブロックの組２０を通り過 ぎて、図５及び図６に示すように順次閉じるために、作動開始位置へ戻ることを 示している。 金型ブロック２０よりなる第２の組は、組１０の金型ブロックの部分が順次開 かれて、金型ブロックが順次閉じる作動開始位置に組として最終的に戻る間に、 右方向に前進し続ける。組２０よりなる金型ブロックは、次いで図６に示す位置 に前進され、その時点で前側の金型ブロック２２が開き、閉じた組１０を通り過 ぎて作動開始位置へ戻るのに先立ち、関連する金型ブロック２４及び２６の逐次 的な開きが開始される。金型ブロックの数は必要な機能のために変えることがで き、説明は引き続き円筒状の空洞を有する３つの金型ブロックの１対の組に関連 して行われるが、これが本発明の好適な実施例を代表するに過ぎないことは理解 されるであろう。例えば、金型空洞は、波形のまたは平滑な壁を有する円筒状で もよいし、あるいは方形または他の所望の形状でもよい。 数字３０は、全体として数字３３により示された押出しステーションに溶融プ ラスチックを供給するための延長管３２を有する押出機を表している。 図７、図８及び図９に関連して、本装置は一層詳細に示されており、そこにお いて構造用鋼材の機枠４０は、上向きで内向きに傾斜しているのが好ましく、か つ長手方向支持ビーム４８，５０を受けるための上側クロスビーム４６により連 結された直立状の隅柱４２，４４を、機枠の各端部に含んでいる。下側長手方向 ビーム５２，５４は、図８及び図９に示すように、長手方向プラットフォームレ ール６０，６２上に載置される剛性のある単一の機枠構造を形成するために、横 方向下側ビーム５６，５８を連結して示されている。 金型ブロック１２，１４及び１６よりなる組１０は第１または下側の金型キャ リッジ６４上に設けられており、この金型キャリッジは、キャリッジ６４の下側 でその各隅部に回転可能に軸承された直交するローラの対７０を介して、底部レ ール６６，６８上に長手方向の直線往復移動をするように設けられている。図９ に関連して、横方向部材５６，５９に両端がしっかり固定された固定ボールねじ ７２は、キャリッジ６４の下側に固定された電気モータ７６により駆動されるボ ールナットドライブ７４を作動的に受け入れている。時計回転方向または反時計 回転方向におけるモータ７６の作動は、図７及び図９で見た場合にキャリッジ６ ４を右向きまたは左向きに選択的に直線連動させるように、ボールねじ７２にね じ係合されたボールナットドライブ７４を回転させる。図示を省略した電気信号 部品構成の使用は、前記キャリッジの長手方向軸線に沿った精密な位置決めを可 能にする。 金型ブロック２２，２４，２６よりなる組２０は、クロスビーム８２，８４か ら吊り下げられた第２または上側のキャリッジ８０の下側に取り付けられる。ク ロスビーム８２，８４は、回転可能に軸承された直交するローラの対９０により 、上側レール８６，８８上に長手方向の直線往復移動をするように取り付けられ て いる。 ねじ切りされた固定ボールねじ９２は、キャリッジ８０が機枠４０内において 選択的な長手方向の直線往復移動をするように、キャリッジ８０の上側にしっか り取り付けられた電気モータ９６により駆動されるボールナットドライブ９４を 作動的に受け入れている。採用される電気信号部品構成を用いれば、長手方向軸 線に沿った前記キャリッジの精密な位置決めが達成可能である。空気圧または油 圧モータのような代替物が、キャリッジの何れかの上の電気モータと置き換える ことができる。 金型ブロック１２，１４及び１６の各々は、例えば金型ブロック１２の対向す る部分１２ａ，１２ｂにそれぞれしっかり取り付けられたスライドブロック１０ ４，１０６により、１対の間がおかれた横方向の案内レール１００，１０２上に 取り付けられる。金型ブロック１２の対向する部分１２ａ，１２ｂはそれぞれ、 図８に示すように一端において下側キャリッジ６４にまた他端において金型の部 分１２ａ，１２ｂの各々の下側に枢着されたピストンシリンダアセンブリ１１０ ，１１２により、互いに向かう向き及び互いに離れる向きに横方向の案内レール １００，１０２上を移動される。 金型ブロック２２，２４及び２６よりなる上側の組２０は、横方向レール１１ ４，１１６により上側の金型キャリッジ８０から吊り下げられて前記金型ブロッ クの上側に結合されたスライドブロック１１８によりこのレールにしっかり取り 付けられる。上側の金型ブロックは、ピストン−シリンダアセンブリ１２２，１ ２４を伸長及び収縮させることにより開閉され、伸長された開位置では、図８の 金型ブロック２２の構成部分２２ａ，２２ｂにより代表されるように示される。 金型ブロック部分の作動は油圧ピストンシリンダアセンブリの使用に限らず、ラ ックピニオンドライブ、親ねじ、チェーンなどのようなその他の同等な作動手段 が使用できる。 上側及び下側の真空供給管１２６，１２８は、押出しダイ３３に対して位置決 めされるように、それぞれ下側及び上側の金型１０及び２０に作動的に連結され ている。真空供給管１２６，１２８はその両端においてリンク１３０，１３２に より機枠の反対端に回動可能に連結されており、これによりピストン−シリンダ アセンブリ１３４，１３６の作動は、真空管路１２６，１２８を、それに連結さ れた真空マニホールド１３８，１４０（図９）のそれぞれの高さを必要に応じて 調整するように上下させる。金型ブロックの液冷は、例えば金型の部分と連通さ れた水冷管路と同様の配置により提供される。 １対の半径方向で対向する、第１及び第２の、上側及び下側の金型キャリッジ が述べられているが、本装置にはそれぞれ互いに１２０度または９０度で直線往 復移動するように設けられた第３または第４のキャリッジを組み込むことができ ることも理解されるであろう。 作動においては、押出機３０は、数字３３で示された押出しステーションにお ける延長管３２の端部の１つまたはそれ以上の押出しダイ１５０（図８）から、 押出しステーションにおける閉じた金型ブロックにより規定される金型空洞１５ ２内に、ただ１つまたは複数の溶融されたプラスチックの筒状の膜を供給する。 さて図１及び図６に関連して、各ボールナットドライブ７４，９４を駆動する上 側及び下側のモータ７６，９６の制御された作動により、図で見た場合に右方向 に一様な所定の速度で移動する閉じられ金型ブロックは、真空供給管１２６，１ ２８により供給される真空の助けにより、プラスチックの管を形成する。図に示 された特定の実施例では、これは本発明の有用性の典型的なものに過ぎないと理 解されるべきものであるが、冷却されて固化されるにつれて金型ブロックと共に 右方向（図１〜図７）に連続的に移動する波形管１８が形成される。管１８は、 図９で見た場合、左方向に形成されて移動される。 金型ブロック１２，１４及び１６は、プラスチックが固体状態に冷却するにつ れて、組１０の全部の金型が完全に開かれるまで各ピストンシリンダアセンブリ １１０，１１２の制御された作動により順次開かれ、その時点で下側のモータ７ ６は固定ボールねじ７２上のボールナットドライブ７４の回転を逆転するように 逆転されて、図５に示すようにキャリッジ６４をその作動開始位置に戻す。次い で横方向のピストンシリンダアセンブリ１１０，１１２は、図で見た場合に右向 きの移動を再開するのに備えて金型ブロックの対向する部分を閉じるために収縮 される。 金型ブロック２２，２４及び２６よりなる上側の組２０は同様に、図で見た場 合に押出しステーション３３における押出しダイに向けて右方向に前進され、図 ６に図示するように、各金型ブロックは押出しステーションを越えて前進されて から順次開かれる。全部の金型ブロック２２，２４及び２６が次々に開かれたと きに、開かれた金型ブロックの組２０は、モータ９６及び固定ボールねじ９２上 のボールナットドライブ９４を逆転することにより、作動開始位置に戻される。 金型ブロックの開閉の実際のタイミング及び位置は、全体として図１〜図６に示 されている。 本発明は多くの重要な利点を与える。大径及び小径の平滑な壁のまたは波形の 管が、機枠内で上側及び下側での移動ができるように配置された１対のキャリッ ジの長手方向往復移動により、容易に連続的に生産される。各金型ブロックの対 向する部分は、金型キャリッジの長手方向移動を横切る方向の直線的な往復移動 により開閉され、これにより金型ブロックの積極的な閉じを与える一方、キャリ ッジを移動の両長手方向に移動させるための単一の作動手段の使用を許容する。 ここに図示され述べられた本発明の実施例において、添付された請求の範囲に より定義された本発明の範囲及び請求項から離れることなしに、変更を行うこと が可能であることは当然に理解されるであろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チャプマン カール ディー. カナダ国 オンタリオ州 Ｎ５Ａ １Ｋ９ ストラトフォード ウエストゴアストリ ート 369 (72)発明者 キーメ フレデリック エイ. カナダ国 オンタリオ州 Ｎ６Ａ ４Ａ２ ロンドン コルボーンストリート 846

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．支持機枠、直線的経路に沿った往復直線移動をするように前記機枠に設けら れた複数の金型キャリッジ、前記金型キャリッジの各々に設けられそれぞれが１ つのキャリッジに設けられて互いに開閉するように横方向の直線往復移動をする 対向する金型部分の組よりなる少なくとも１つの金型ブロック、前記対向する金 型部分を互いに接離する向きに移動させるための作動手段、及び閉じた金型ブロ ックを有する前記キャリッジを直線的経路に沿って押出しステーションに向けて 選択的に移動させると共に開いた金型ブロックを有する前記キャリッジを前記直 線的経路に沿って閉じた金型ブロックを通り過ぎて後向きに選択的に戻すための 作動手段の組み合わせよりなる熱可塑性プラスチックの管または管類を製造する ための装置。 ２．前記直線的経路は水平、垂直または水平と垂直の角度の間である角度傾斜し ていてもよく、また第１の金型キャリッジは前記直線的経路の一側において往復 直線移動するように前記機枠に設けられると共に第２の金型キャリッジは前記直 線的経路の半径方向で反対側に往復直線移動するように設けられている請求の範 囲第１項記載の装置。 ３．前記複数の金型キャリッジが前記機枠の下部に往復直線移動するように設け られた下側金型キャリッジと前記機枠の上部に往復直線移動するように設けられ た上側金型キャリッジよりなる請求の範囲第１項記載の装置。 ４．前記対向する金型部分の各々が半筒状である請求の範囲第１項、第２項、第 ３項または第４項記載の装置。 ５．前記下側及び上側のキャリッジを直線的経路に沿って選択的に移動させるた めの前記作動手段が、前記機枠内に長手方向に配置され間隔をおいて固定された １対のボールねじ、前記各キャリッジを１つのボールねじに作動的に連結するボ ールナットドライブ、及び各ボールナットドライブを選択的に回転するためのモ ータ手段よりなる請求の範囲第４項記載の装置。 ６．対向する金型部分の各組を開閉するための前記作動手段が、間をおかれた１ 対の横方向の案内レール、この案内レールに案内された往復移動をするように前 記金型部分の各々に設けられた手段、及び前記金型部分を互いに接離させるよう に伸長または収縮させるための各金型部分を各金型キャリッジに作動的に相互連 結するピストンシリンダアセンブリよりなる請求の範囲第１項、第２項、第３項 、第４項または第５項記載の装置。 ７．支持機枠内に直線的経路に沿って往復直線移動するように同機枠に設けられ た複数の金型キャリッジを用意すること、前記金型キャリッジの各々に対向する １対の金型部分を有する少なくとも１つの金型ブロックを横方向の直線往復移動 をするように設けて対向する金型部分を有する前記金型ブロックを互いに接離す るように開閉すること、及び閉じた金型ブロックを有する前記キャリッジを前記 直線的経路に沿って押出しステーションに向けて選択的に移動させると共に開い た金型ブロックを有する前記キャリッジを前記直線的経路に沿って閉じた金型ブ ロックを通り過ぎて後向きに選択的に戻すことの組み合わせよりなる熱可塑性プ ラスチックの管または管類を製造するための方法。