JPH09155903A - プラスチック物品の圧縮成形方法及び装置 - Google Patents

プラスチック物品の圧縮成形方法及び装置

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JPH09155903A
JPH09155903A JP8179740A JP17974096A JPH09155903A JP H09155903 A JPH09155903 A JP H09155903A JP 8179740 A JP8179740 A JP 8179740A JP 17974096 A JP17974096 A JP 17974096A JP H09155903 A JPH09155903 A JP H09155903A
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ダブリュー イングラム キース
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OI Glass Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラスチック物品の圧縮成形方法及び装置の
改良を提供することにある。 【解決手段】 プラスチック物品の圧縮成形方法及び装
置は協同する組立体の成形型（２７、２８））を備え、
該第１組の成形型はコア及びコアスリーブを移動させて
第２組の成形型のキャビティ金型（５１）と係合させ
る。第１組の成形型と固定上方カムとの間にアクチエー
タが設けられる。第２組の成形型はキャビティ金型を支
持し且つ下方固定カム（３１）と関連したアクチエータ
（５２）を有する。第２組の成形型内の窒素シリンダ
（３９）が圧縮成形力の制御を行う。好ましい形態で
は、複数の組の成形型が中央コラム（２１）によって支
持された回転ターレット（２２）に円周方向に間隔を隔
てた関係をなして設けられる。共通のマニホルドが窒素
シリンダ（３９）の各々に正確に制御された圧力で圧力
を供給する。圧力をモニターしかつこれを変えるための
制御装置が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この出願は、本出願と共通の譲り
受け人を有する、１９９３年１０月１４日出願の米国特
許出願第０８／１３５，８２９号の一部継続出願であ
る。本発明は閉鎖体を含むプラスチック物品の圧縮成形
方法及び方法に関する。
【０００２】
【従来技術及び発明が解決しようとする課題】プラスチ
ック物品の射出成形と対比されるように、閉鎖体を含む
プラスチック物品を圧縮成形することは普通である。代
表的な特許は、米国特許第２，０７２，５３６号、同第
２，１５５，３１６号、同第２，２１８，４５６号、同
第２，４０２，４６２号，同第２，８９１，２８１号，
同第３，２１０，８０５号，同第４，２９６，０６１
号、同第４，３１４，７９９号、同第４，３４３，７５
４号，同第４，３５５，７５９号、同第４，４９７，７
６５号、同第４，６４０，６７３号、同第４，７５５，
１２５号、ＥＰＡ０ ０９１ ６５３ Ａ２からなる。
プラスチック物品の圧縮成形では、出来た物品に影響を
及ぼす固有の変化がある。かかる変化の１つは成形型に
加えられる製造公差である。従って、機械の成形組立体
は等しくない。かくして、成形型が成形位置で作り上げ
られるとき、成形面間の空間の容積は金型組間で変化す
る。さらなる変化は、各金型組内に入れられるプラスチ
ック装填の重量及び又は容積である。上記の特許出願に
は、成形圧力を正確に制御することができ、成形圧力を
容易に調整することができ、成形型に加わる側方力が成
形型に直接加えられず、成形型を容易に交換することが
でき、成形型ステーションの数及びサイズを容易にかえ
ることができ、閉鎖体を含む種々の種類及びサイズ物品
を、成形型及び関連した作動機構を変えることによって
容易に作ることが出来、成形型がペレット又は装填重量
の変化、閉鎖した金型位置における金型容積の変化を補
償し、プラスチックの二倍の装填のようなかなりの過負
荷を、成形型又は装置全体を過負荷にすることなく容易
に吸収することができる、閉鎖体を含むプラスチック物
品の圧縮成形方法及び装置を提供する発明を開示してい
る。
【０００３】上記の特許出願では、閉鎖体を含むプラス
チック物品の圧縮成形方法及び装置は協同する組の成形
型を含み、その第１組の成形型は、コア及びコアスリー
ブを第２組の成形型に対してキャビティ金型と係合する
ように移動する。第１組の成形型は成形型と上方固定カ
ムとの間にアクチエータを有する。第２組の成形型はキ
ャビティ金型を支持し且つ下方固定カムと関連したアク
チエータを有する。所定圧力の大気ガス、好ましくは窒
素を詰めたガスシリンダが第２組の成形型に設けられ、
そして圧縮成形力を制御する。好ましい形態では、複数
の組の成形型が中央コラムで支持された回転ターレット
に円周方向に間隔を隔てた関係をなして設けられる。共
通のマニホルドが正確に制御された圧力でガスを窒素シ
リンダの各々に供給する。個々の成形型と関連した各個
々のガス充填シリンダは装置圧力によって定められた如
き共通の所定圧力を有し、各ガスシリンダは連結配管及
びマニホルドにらって全ての成形型シリンダの各々と並
列に連結されている。好ましい形態では、ガスシリンダ
の各々は共通の直径を有し、その結果、それぞれのシリ
ンダ内のピストンの各々を共通の装置圧力に抗して偏向
させるのに等しい力を必要とする。圧縮成形法では、各
成形部品を一定の成形力で成形し、変化を最小に抑える
ことが好ましい。この力は部品を完全に成形するのに十
分であるが、隣接した金型面から材料のばりを生じさせ
るほど高くはない。
【０００４】容積変化が製造公差により成形型内に起こ
り、プラスチック材料の装填が重量及び容積において変
わることがあることがこの技術において良く知られてい
る。更に、誤った機械設定の結果、或いはプラスチック
の二重装填の結果、もしくは、更なる材料装填を受ける
前に、金型から解放されてない前の成形部品の結果、ペ
レット装填容積に時としてひどい間違いが起こることが
理解される。この理由のため、上述した装置圧力によっ
て確立された予備設定の成形力を上回らないで、上記の
現象から生じる蓄積した容積変化を補償する手段を含む
ことが好ましい。さらに、出来た部品が成形される部品
の所望の形状によって定められるごとく機能的でない容
積変化の限度がある。好ましい形態では、第１組の成形
型の各々は第２組の成形型内のそれぞれのキャビティに
向かって共通の一定ストローク前進されて金型を閉じ、
そして金型を満たすようにプラスチックを成形する。通
常は、プラスチック装填は部品を正しく成形するように
所望の重量公差内であり、溶融物の圧力が、所望の成形
力に達するまで成形段階中上昇し、キャビティを支持用
ガスシリンダに抗して片寄らせて成形力の更なる増大を
制限する。この手段によって、所望の成形力に達したと
き、成形型組み合わせ内の容積空間は第１組の成形型の
ストロークの間実質的に一定のままである。
【０００５】プラスチック装填が機能部品を製造する低
公差より小さいサイズのもの及び金型を満たすほど十分
でないサイズのものであった場合には、第１成形型のス
トロークの完了前に所望の成形力が達成されず、出来た
部品は空隙を有し、しばしば充填不良と称される。明ら
かに、材料の装填が品質のよい部品を製造する最大公差
を上回るならば、成形力が成形型又は機械を損傷させる
ような程度に達しないようにするために、それぞれのガ
スシリンダの制御によりキャビティのさらなる片寄りに
よって成形型の容積を確実に補償することが重要であ
る。次々の成形型の各々内に一定の成形力を維持するた
めに、力補償装置が成形型内に収容され、かくして、い
かなる外部の影響とも無関係であり、摩擦を減ずる可動
部品を最小にする。又、機械的なばねはばね定格の変化
を有し、破損を受け、容易に再設定する事が出来ないか
ら、機械的なばねを力の補償のために使用しないことが
好ましい。周囲壁及びベース部分を有する閉鎖体の圧縮
成形では、プラスチック材料の可変装填に順応し、同時
に金型の雄部品と雌部品の軸線方向の関係に影響を及ぼ
さないことが望ましい。本発明のさらなる観点によれ
ば、２つのピース間の相対移動を、成形力に反抗するガ
スシリンダによって制御する、２ピース間の相対移動を
有するツーピースキャビティ金型を使用することによっ
て方法及び装置を実施する。かかる方法及び装置はねじ
付き閉鎖体、二重壁閉鎖体及びタンパー指示閉鎖体を作
るのに有用である。
【０００６】周壁のプラスチックの量を制御する閉鎖体
の製造では、本発明によれば、方法及び装置は、キャビ
ティが２つのピース即ち、閉鎖体のベースを形成する内
側部分と、閉鎖体の周壁を形成する外側部分とを有する
下方成形型を準備することからなる。外側部分はばねで
負荷され、内方部分はガスシリンダのガス圧力で支持さ
れる。外側部分は追加のカムで作動される外部アクチエ
ータによって作動されるのがよい。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１乃至３を参照すると、本発明
を具体化する方法及び装置がロータリ装置に適用された
ものとして示され、このロータリ装置はコラム２１を支
持するベース２０を有し、ターレット又は円形コンベヤ
２２が上下テーパ軸受け２３、２４によってこのコラム
２１に回転自在に取り付けられている。ターレット２２
は、環状上方支持体２２ａ、環状支持体２２ｂ及び環状
下方支持体２２ｃからなる垂直方向に間隔を隔てた支持
体を含む。複数の上方支持セグメント２５が上方支持体
２２ａに取り付けられ、そしてリングを構成するように
当接する。複数の下方セグメント２６が中間の下方支持
体２２ｂ、２２ｃに取り付けられ、そしてリングを構成
するように当接する。各セグメント２５は１組又はそれ
以上の円周方向に間隔の隔たった組立体のアクチエータ
３４を支持する。各セグメント２６は装置の下端に隣接
して１つまたはそれ以上のアクチエータ５２を支持す
る。アクチエータ３４は支持セグメント２５に取り付け
られたハウジング３４ａ内に垂直方向に移動可能に取り
付けられ、一方、支持セグメント２５は上方リング取り
付け体２２ａで支持される（図２及び３）。
【０００８】１組の上方成形型２７が各アクチエータ３
４と関連し、そしてアクチエータ３４の下端に取り付け
られた可動組立体２７ａと、支持体２２ｂに固定された
セグメント２６の部分２６ａに取り付けられた固定組立
体２７ｂとを有する（図６）。固定環状カム２９がコラ
ム３０で支持され（図１及び４）、そして上方アクチエ
ータ３４と関連する。一方、アクチエータ３４はその上
端にカム２９に係合するためのカムローラ３５を有す
る。１組の下方成形型２８が各下方アクチエータ５２に
取り付けられる。固定環状カム３１がベース２０で支持
され、そして下方アクチエータ５２と関連する。各下方
成形型組立体２８は雌金型組立体５１と、冷却水マニホ
ルド５１ａとを有する。各アクチエータ５２はその下端
にカム３１に係合するためのローラ６０を有する（図
６）。図６を参照すると、固定組立体２７ｂはセグメン
ト２６のセグメント部分２６ａに取り付けられている。
可動組立体２７ａはばね４５で上方に負荷された型プラ
ンジャ又はコア４１と、コアスリーブ４２と、ストリッ
パーばね４３で下方に賦勢されたストリッパースリーブ
４４とを含む。コア４１は幾つかの部分で作られそして
雄金型を構成する。
【０００９】図６及び７を参照すると、各アクチエータ
５２はセグメント部分２６ｂの一部をなす支持本体５０
内に取り付けられている。型５１はアクチエータ５２に
関して一定の相対運動をもち、リフトピン５４に作用す
るキャビティばね５３によって上方に弾性的に押され
る。下方アクチエータ５２は更にプランジャ５５を有
し、このプランジャは保持ばねプラグ５６に係合し、プ
ラグ５６は窒素シリンダ３９のピストン５７に係合す
る。芯出しばね５９が保持ばねプラグ５６とプランジャ
５５との間に介在される。窒素シリンダ３９は、オリフ
ィスを有するコネクター６２から、窒素室３９の下の領
域又は室６１に供給された、正確に決定された圧力の窒
素を備える。この成形型スタイルでは、成形力がコアス
リーブ４２及びロスト運動連結によってコアスリーブ４
２に取り付けられたコア４１を介して加えられ、コア４
１はばね４５によって上方に賦勢される。上方カム２９
は固定され、かくして、コアスリーブ４２は上方カム２
９によって制御されるように一定ストローク下方に移動
する。図１２及び１３を参照すると、キャビティ金型５
１の急速な取り外し設備がなされ、それは、アクチエー
タ５２の環状溝８３及びキャビティ金型５１の溝８２に
係合する間隔の隔たったアーム８１を有するヨーク８０
からなる。アクチエータ５２の溝８３はアーム８１によ
ってぴったりと係合される。キャビティ金型５１の溝８
３は、キャビティ金型５１がアクチエータ５２に対して
一定の軸線方向移動を有するように大きい軸線方向幅を
有する。アーム８１のばね負荷形プランジャ８４が内方
に延びて成形型２８の周囲に係合する。ヨーク８０は該
ヨーク８０を把持するのを容易にするハンドル８５を含
む。
【００１０】ワンピースキャビティ金型５１は下方アク
チエータ５２に位置決めされるが、図１２及び１３に示
す構造によってアクチエータ５２に対して一定量軸線方
向に自由に移動する。キャビティ金型５１は下方アクチ
エータ５２内のばね５３によって保持される。これらの
ばね５３はストロークが、リフトピンリテーナ５４ａに
底つくリフトピン５４によって制限される。キャビティ
金型５１は、上方移動を制限するように保持されるプラ
ンジャ５５に載っている。プランジャ５５は保持ばねプ
ラグ５６に接触し、ばね５９が２つの構成部品間に取り
付けられている。保持ばねプラグ５６は窒素シリンダの
ピストンロッド５７に接触する。図７を参照すると、窒
素シリンダ３９は通常は完全にアウトストロークをな
し、保持ばねプラグ５６を下方アクチエータ５２の位置
決め停止面５２ａに維持する。プランジャ５５は、自由
のとき、これが下方アクチエータ５２内の停止面５２ａ
に達するまで中央ばね５９によって上方に移動される。
図６を参照すると、上方アクチエータ３４を下げるため
の対策がなされ、これは、雄金型組立体３２の下方移動
を生じさせるために上方カム２９に係合するための上方
アクチエータの上端の第１ローラ３５からなる。加え
て、ローラ３５と同じ軸線を中心に回転可能な第２ロー
ラ７４が設けられ、該ローラ７４は作動サイクル中上方
成形型２７を持ち上げるために第２の固定上方カム７２
（図２）に係合する。
【００１１】図６を参照すると、下方アクチュエータ５
２を持ち上げるための設備がなされ、これは下方カム３
１に係合するアクチュエータ５２のローラ６０からな
る。加えて、ローラ６０と同じ軸線を中心に回転可能な
第２ローラ７４が設けられ、該ローラ７４は、キャビテ
ィ型５１がプラスチックのペレットを受け入れる最下位
置にあるようにするための第２の固定下方カム７７に係
合する。 操 作 図６乃至１１を参照すると、操作は一連の段階を含む。 位置Ｎｏ１ 開放 図６及び７は、上方成形型組立体２７を上げ、下方成形
型組立体２８を下げた成形型開放状態を示す。 位置Ｎｏ２ 型の閉鎖 図８に示すように、熱可塑性材料のペレットが雌金型に
供給された後、下方アクチュエータ５２は下方カム３１
によって一定ストローク上昇され、キャビティ型５１は
ストッパースリーブ４４に接触する（図９）。ストッパ
ースリーブばね４３は最初弱い方のキャビティばね５３
に打ち勝ち、引き続いて、すき間を吸収するまでプラン
ジャ５５の小さいばね５９に打ち勝ち、窒素シリンダ３
９はキャビティ金型の更なる圧縮に対抗する。この時点
で、抜き取りスリーブ４４は下方成形型の上方ストロー
クの残りのためにばね４３に抗して上方に押される。 位置Ｎｏ３ 成形 図１０を参照すると、、今上方成形型は、固定上方カム
２９によって制御されるように、一定ストローク下げら
れる。成形圧力が窒素シリンダ３９の力と等しくなるま
で増大すると、窒素シリンダ３９のピストン５７が移動
して、成形型に加わる成形力を制限する。これはキャビ
ティ金型５１を押し下げ、ストッパースリーブばね４３
がス抜き取り４４をキャビティ金型５１と一斉に、下方
に移動させ、ついには、上方成形型のストロークを終え
る。 位置Ｎｏ３ 保持 図１１を参照すると、保持圧力は窒素シリンダ３９の制
御よりカム２９、３１の平行部分により達成される。成
形型の相対的な軸線方向移動はこの段階中起らない。 位置Ｎｏ４ 下げられた保持力部分 図１１を参照すると、より小さい保持力は上方カム２９
の逃げ段階だけで達成され、これにより、コアスリーブ
４１はカム２９から自由になる。これにより、保持ばね
プラグ５６が底をつくまで、窒素シリンダ３９のピスト
ン５７をアウトストロークさせる。同時に、キャビティ
金型５１は窒素シリンダ３９によって持ち上げられ、コ
アスリーブ４２はコア４１とともにキャビティ金型５１
によって持ち上げられる。今や、保持力は上方アクチュ
エータ３４及び成形型ピン組立体の重量によって維持さ
れる。下方アクチュエータ５２内のキャビティばね５３
はサイクルのこの部分では役割をせず、高定格の抜き取
りばね４３によって圧縮されたままである。 位置Ｎｏ５ キャビティ抜き取り キャビティ金型５１から閉鎖体の分離中、下方アクチュ
エータ５２は下げられて閉鎖体を成形コア４１上に取り
残す。ねじ山付閉鎖体が成形された場合には、通常は、
抜き取りスリーブばね４３は要求される閉鎖体抜き取り
力に打ち勝たず、圧縮状態のままであり、抜き取りスリ
ーブ４４は下方に移動しない。
【００１２】引き続いて、コアスリーブ４２は、ローラ
７０と第２上方カム７１との係合（図２）により直接的
な上方カム作用によって引込められる。ねじ山からの閉
鎖体の抜き取り抵抗により、コア４１は、コアスリーブ
４２とのロスト運動が吸収されるまで下ったままであ
る。この時点で、コア４１は又コアスリーブ４２の作用
によって引き上げられ、コアスリーブ４２はコアスリー
ブばね４５を圧縮させ、抜き取りスリーブばね４３が抜
き取り力に打ち勝つとき部品をコア４１から抜き取らせ
る。図１４を参照すると、シリンダの各々に窒素を供給
するための制御装置を、この図を参照することによって
より容易に理解することができる。指定ロードは、ター
レット２２のロータリカップリングＲ（図２）に接続さ
れたシリンダを表わし、一方このロータリカップリング
は圧力制御モジュール及び圧力調整器、締切り弁を介し
てガスボンベのような窒素源に接続される。ホースのよ
うな管路ＬがロータリカップリングＲ（図１）から窒素
シリンダ３９のカップリングＣ（図６）まで延びる。好
ましい形態では、圧力制御モジュールは、ガスを大気に
排気する電磁弁と、窒素ガスボンベから加圧ガスを供給
するもう１つの電磁弁とを含む。インターフェースは、
オペレータが直接的な入力によって所望の装置圧力設定
を選択しうるコンピュータ及び相互作用スクリーンであ
り、或いは、設定をコンピュータからメニュー選択によ
って自動的に確立しても良い。好ましくは、論理制御装
置への圧力信号基準は高圧限度と低圧限度を表わし、論
理制御装置は圧力変換器からのフィードバック信号を連
続的に比較して１度に実際の装置圧力を表示する。高圧
力限度設定以上の圧力が検出されるときには、論理制御
装置は第１電磁弁を賦勢して、装置圧力が限度内にある
まで装置からガスを排気する。逆に、低圧限度より小さ
い装置圧力により電磁弁を作動して、装置圧力が再び設
定限度内にあるまで、ガスボンベから高圧窒素を供給す
る。
【００１３】上の説明は圧力制御モジュールの好ましい
形態を示すけれどれ、この制御を達成する他の制御装置
を使用してもよく、これは発明の範囲を制限するもので
はない。図５は種々の水平部分における複合断面図であ
る。図５の左下１／４には、複数のセグメント２５がタ
ーレットに取り付けられ、各々５組の上方成形型のアク
チエータ３４を支持している様子が示されている。左下
１／４には、複数のセグメント２５が各々アクチエータ
で５組の上方成形型を支持している様子が示されてい
る。左上１／４には、下方組の下方成形型２８の複数の
（５つとして示す）アクチエータ５２がセグメント３３
に設けられている様子が示されている。かくして、成形
型のサイズ及びその組の数を変えたい場合には、セグメ
ントはサイズに応じてもっと多い又は少ない組を支持す
ることが出来る。通常の操作中、成形力の制御は例え
ば、０．０３０ｉｎ程度のガスシリンダの最小圧縮で達
成される。この制御は閉鎖した金型の容積容量の僅かな
変化にもかかわらず、また供給されるペレット重量の僅
かな変化にもかかわらず、維持される。不用意に二倍の
ペレットを特定の金型に装填した場合、又は特定の金型
について平均ペレット重量供給の不正確な設定により、
影響された成形型内のガスシリンダはキャビティの追加
のストロークを吸収するように個々に圧縮し、また成形
圧力を例えばほぼ０．５００ｉｎの量まで、装置のガス
圧力によて予め設定されたごとき量に制限するように圧
縮することがある。ペレット重量が成形されるべき部品
の特定の範囲外であれば、出来た部品は不良品である
が、上記の成形力制御によって機械負荷が制限され、か
くして機械の損傷が除去される。
【００１４】さらに、成形型内のシリンダが共通の装置
によってリンクされる限り、また装置の体積が通常の成
形操作中装置の体積の変化よりも大変大きい（１００
０：１を上回る）、装置圧力は実質的に一定であり、そ
の結果、各成形型は同じ設定成形力に制御される。かく
して、各組の成形型は、同じ所定力がいつでも１組の成
形型に加えられるから、成形サイクル全体にわたって完
全に制御される。加えて、各組の成形型は隣接した又は
他の組の成形型に悪影響を及ぼすことなく制御される。
かくして、本発明の利点を次のように要約することがで
きる。 ａ） 各組の成形型について正確な力制御がなされる。 ｂ） 所定の力が各サイクルの成形部分及び保持部分中
各組の成形型に加えられる。 ｃ） 力はいつでも実質的に一定である。 ｄ） １組の成形型の圧力制御は列中の他の成形型に悪
影響を及ぼさない。 ｅ） 上方成形型に加わるサイド負荷を除去する別々の
アクチエータの使用。 ｆ） 成形型を容易に変える能力。 ｇ） 種々のサイズ及び重量の物品を形成するために形
成型の数及びサイズを容易に変える能力。 ｈ） 最初の保守ですむ連続カムの使用。
【００１５】好ましい形態では、ガスシリンダが設けら
れているが、本発明の他の観点によれば、シリンダは図
１５に概略的に示すようにロータリカップリングを介し
て供給される圧力流体シリンダでもよい。負荷として指
定した圧力流体シリンダはロータリカップリングを介し
てガス加圧アキュムレータに接続され、装置には、調整
可能な圧力制限弁をもった低容積ポンプから油が供給さ
れる。ガス充填アキュムレータがそれぞれのシリンダ内
のピストンの移動の結果、装置容積の急速な変化に対処
し、より大きな容積ポンプの必要性を回避する。ガス充
填アキュムレータが十分な容量のものであれば、装置内
は実質的に一定である。この装置は本発明の好ましい形
態と同様な方法で機能し、又圧力はサーボパイロット作
動式圧力逃がし弁を使用することによって遠隔制御して
もよい。しかしながら、それはありうる油汚染が関心事
である状況では不利である。ガス充填アキュムレータを
もたない油圧装置は、圧力流体が実質的に非圧縮性あ
り、流体が圧縮性であるガス装置と同じ位効果的に制御
又は機能することができないので、本発明の好ましい形
態程には効果的ではない。
【００１６】成形圧力を正確に制御することができ、成
形圧力を容易に調整することができ、成形型に加えられ
る側方力が成形型に直接加えられず、成形型ステーショ
ンの数及びサイズを容易に変えることが出来、閉鎖体を
含む種々の種類及びサイズの物品を、成形型及び関連し
た作動機構を変えることによって容易に作ることが出
来、成形型がペレット又は装填重量の変化、閉鎖された
金型位置での金型容積の変化を補償し、プラスチックの
二倍の装填のようなかなりの過負荷を成形型又は装置全
体を過負荷にすることなく容易に吸収することができ
る、閉鎖体を含むプラスチック物品の圧縮成形方法及び
装置を提供していることが分かる。図１６乃至２３は、
装填の変化に順応し、閉鎖体の特定な部分に追加の材料
を分布させるために閉鎖体等を作るのに有用な上下成形
型の変形形態を示す。かかる成形型では、下方成形型２
８ａはアクチエータ５２で支持され、そしてばね負荷形
外側又は周囲部分５１ｃと、図１乃至１５と関連して説
明した窒素ガスシリンダ３９と同じ方法で機能する窒素
ガスシリンダ３９によって支持され且つ作動される内側
部分５１ｄとからなる雌型組立体５１ｂを有する。外側
部分５１ｃは冷却水マニホルド５１ｅによって冷却さ
れ、内側部分５１ｄは冷却水マニホルド５１ｆによって
冷却される。下方形成型組立体２８ａは図１２及び１３
を参照して説明したごとく第１の形態と同じ方法でアク
チエータ５２に取り外し可能に取り付けられる。
【００１７】この形態では、上方成形型組立体２７ｃに
は図６乃至１１に示す形態と対照的に抜き取りスリーブ
ばねがなく、抜き取りスリーブ４４ａは今説明するよう
に、拘束範囲で軸線方向に自由に浮動する。図１９及び
２０に示すように、上方成形型組立体２７ｃは、上方ア
クチエータ３４が、その一定の下方ストロークで、抜き
取りスリーブ４４ａに接触するスリーブスペーサ２００
に接触するので、抜き取りスリーブ４４ａに対するアク
チエータ３４の相対的移動を制限する。この接触は上方
成形型アクチエータ３４のストロークの終わりに向かっ
て起こる。この形態では、上方アクチエータ３４はコア
４１ａと滑り接触しているコアスリーブ４２ａに直接連
結される。コアはコアスリーブに向かって上方にばねで
負荷され、その結果、コアスリーブ及びコアと同時に下
げられる。成形型アクチエータ３４及び５２は等しくあ
らゆる形態の成形型に共通である。この形態では、内側
部分５１ｄは閉鎖体の頂面を形成し、閉鎖体の側面を形
成する外側部分内で摺動する。外側部分５１ｃは、図６
乃至１１に示す成形型組立体の形態で説明したように同
様なばね５３でアクチエータ５２内で別々にばね負荷さ
れている。内側部分５１ｄは図１乃至１５に示す成形型
組立体のワンピースキャビティ型がそうであったように
プランジャ５５ａに載っている。アクチエータ３４のス
トロークはその形態のアクチエータ３４と同じである。
【００１８】図１６乃至２１に示す成形型組立体によっ
て作ることが出来る代表的なプラスチック閉鎖体はベー
ス壁と、雌ねじを有する周囲スカートとからなり、そし
てここに援用する米国特許第５，２６５，７４７号に示
すタイプのものである。閉鎖体が圧縮成形された後閉鎖
体にライナーを加えてもよい。 操 作 図１６乃至２３を参照すると、操作は次の段階からな
る。 位置Ｎｏ１ 開放 図１６は開放位置における成形型を示す。 位置Ｎｏ２ 整合 図１９を参照すると、キャビティ５１ｃが一定ストロー
クだけ抜き取りスリーブ４４ａまで上方に進められ、抜
き取りスリーブ４４ａがその移動上限に達するまで抜き
取りスリーブ４４ａを持ち上げる。この時、抜き取りス
リーブ４４ａ及び外側部分５１ｃは移動が阻止され、キ
ャビティばね４５は、成形型の下方ストロークの残りの
ために圧縮される。 位置Ｎｏ３ 成形 図１６及び２０を参照すると、次いで、上方成形型２７
（図１６）は一定ストローク下げられて閉鎖体を形成
し、一定成形圧力に達すると、窒素シリンダ３９が圧縮
され、内側キャビティ部分５１ｄを、成形型上方ストロ
ークを終えるまで下方に移動させる（図２０）。同時
に、図１９及び２０に示すように、上方成形型ハウジン
グ２７ｃは、上方アクチエータ３４が抜き取りスリーブ
４４ａに接触するスリーブスペーサ２００に接触するの
で、抜き取りスリーブ４４ａに対するアクチエータ３４
の相対移動を制限する。この接触は上方成形型アクチエ
ータ３４のストロークの終わりに向かって起こる。この
形態では、上方アクチエータ３４はコア４１ａと滑り接
触しているコアスリーブ４２ａに直接連結される。コア
はコアスリーブに向かって上方にばねで負荷され、その
結果、コアスリーブ及びコアと同時に下げられる。
【００１９】形成段階の完了時点では、コアスリーブ４
２ａ、抜き取りスリーブ４４ａ及び外側キャビティ部分
５１ｃは固定の軸線方向関係にある（図２１）。これは
材料の重量の変化で変わらない。これはこの方法の主要
な利点である。 位置Ｎｏ３ 保持 これは窒素シリンダの制御によりカムの平行部分で行わ
れる。この段階中相対的な移動は起こらない。 位置Ｎｏ４ 下げた保持力部分 上方カムのステップアップにより、窒素シリンダによっ
て持ち上げられるとき、上方アクチエータ３４、コア４
１ａ及びコアスリーブ４２ａを上昇させる。外側キャビ
ティ部分５１ｃは、抜き取りスリーブをコアスリーブ４
２ａとともに上方に移動させるときばね５３によって持
ち上げられる。。ばねプラグ５６（図１８）は窒素シリ
ンダの外方ストロークを制限する。今、内方キャビティ
は、上方成形型２７及び上方アクチエータ３４の重量に
反抗して、キャビティホルダープランジャ５５の小さい
ばね５９の大変小さい力で上方に保持される。 位置Ｎｏ５ キャビティ抜き取り 抜き取り中、下方アクチエータ５２は下げられて、成形
コア上に閉鎖体を置き去りにする。抜き取りスリーブ４
４ａは閉鎖体スカートと整合したままであり、反抗する
ばねを有していない。
【００２０】コアスリーブ４２ａの引っ込み中、抜き取
りスリーブ４４ａはスリーブスペーサ２００によって制
限されるごときその移動限度に達する。このとき、抜き
取りスリーブ４４ａは、コアスリーブ４２ａが引っ込み
続けて、コア４１ａを引っ込めるとき、閉鎖体を抜き取
るように作用する。抜き取りスリーブばねがないので、
抜き取りスリーブ４４ａはスナップ作用をもたず、その
結果、滑らかな抜き取り作用が起こる。この形態の方法
及び装置は、材料の変化を許容し、閉鎖する成形型内に
閉じ込められるプラスチックの過剰な装填から生じる機
械及び成形型の潜在的な過負荷に順応するように成形力
の望ましい制御を提供する。さらに、本方法及び装置
は、補償手段がプラスチック装填の通常の変化の場合に
金型の雄部品及び雌部品の軸線方向関係に影響を及ぼさ
ないものである。本方法及び装置の割りキャビティは、
窒素シリンダを予め設定された装置圧力に抗して圧縮す
るのに十分な成形力を発生させたとき、内側キャビティ
を移動させることによってこれらの目的を達成する。要
するに、この形態の方法及び装置は次の利点を有する。
【００２１】１） 内側部分は外側部分に軸線方向に摺
動自在に連結され、成形力が成形操作中一定であり、好
ましくはシリンダ及び隣接した成形型のすべての他のシ
リンダに加えられる共通の装置圧力によって制御される
ように、内側部分が流体力シリンダ、好ましくは窒素シ
リンダに係合する、２ピースキャビティ構造の使用。 ２） 窒素シリンダ及びキャビティ作動装置を含む下方
アクチエータが、上記の２つの主成形型スタイル即ちこ
こに説明するごとき割りキャビティと上で説明し、且つ
ここに援用する上記の出願第０８／１３５，８２９号に
説明されている如きワンピースキャビティの両方と、濡
れた金型面及びそれらのここの組立体以外の部品の調整
又は交換なしに、交換できる装置。かくして、部１６乃
至２３に示す形態の成形型は次の利点を有する。 １） 成形部材の外部でこれと独立の回転止め装置をも
った補助アクチエータの使用。 ２） ２つの軸が互いに独立の軸線方向滑り連結した状
態で互いに軸線方向に移動され、かつ両軸が互いに回転
しないようにされている、複作動軸による成形型の作動
方法。 ３） 主作動軸との軸線方向関係がカムトラックによっ
て制御され、このカムトラックが種々の所望形成型作用
のために交換可能である補助作動軸の操作方法。
【００２２】かくして、プラスチック閉鎖体のようなプ
ラスチック物品を、金型の雄部品と雌部品との間の軸線
方向関係に影響を及ぼすことなくプラスチック材料の可
変装填に順応するように圧縮成形することができる方法
及び装置を提供したことが分かる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化する装置の平面図である。
【図２】図１の２−２線における断面図である。
【図３】部品を取り除いた図２と同様な断面図である。
【図４】図１の４−４線における断片的な断面図であ
る。
【図５】部分的に図式的な水平断面図である。
【図６】１組の上方成形型及び下方成形型の垂直断面図
である。
【図７】図６に示す成形型の組の下方組立体の拡大断片
的断面図である。
【図８】圧縮成形の種々の段階中の１組の成形型の断片
的断面図である。
【図９】圧縮成形の種々の段階中の１組の成形型の断片
的断面図である。
【図１０】圧縮成形の種々の段階中の１組の成形型の断
片的断面図である。
【図１１】圧縮成形の種々の段階中の１組の成形型の断
片的断面図である。
【図１２】図７に示す成形型の一部分の断片的な側面図
である。
【図１３】図１２の１３−１３線における断片的な断面
図である。
【図１４】本発明に利用される窒素装置の概略図であ
る。
【図１５】変形装置の概略ダイヤグラムである。
【図１６】変形した１組の上方成形型及び下方成形型の
垂直断面図である。
【図１７】圧縮成形の種々の段階中の図１６に示す成形
型の断片的な断面図である。
【図１８】圧縮成形の種々の段階中の図１６に示す成形
型の断片的な断面図である。
【図１９】圧縮成形の種々の段階中の図１６に示す成形
型の断片的な断面図である。
【図２０】圧縮成形の種々の段階中の図１６に示す成形
型の断片的な断面図である。
【図２１】圧縮成形の種々の段階中の図１６に示す成形
型の断片的な断面図である。
【図２２】成形型の一部分の側面図である。
【符号の説明】
２１ コラム ２２ ターレット ２５ セグメント ２６ セグメント ２７ 成形型 ２８ 成形型 ２９ 固定カム ３１ 固定カム ３４ アクチエータ ３９ 窒素シリンダ ４１ コア ４２ コアスリーブ ５１ 金型 ５２ アクチエータ ５５ プランジャ ５７ ピストン

Claims (33)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 雄金型を有する第１上方成形型組立体を
    備え、 互いに関して限られた相対移動をする周囲部分及び内側
    中央部分を含むキャビティ金型を有する第２下方成形型
    組立体を備え、 前記成形型組立体を互いに近づけたり遠ざけたりするた
    めの、前記第１成形型組立体と関連した第１固定カム及
    び第２成形型組立体と関連した第２固定カムを備え、 流体充填室及び前記第２成形型組立体と関連したピスト
    ンを有する流体シリンダを備え、前記キャビティ金型の
    前記内側中央部分は、前記流体シリンダと前記関連した
    成形型組立体との間に許容可能な限られた移動があるよ
    うに前記流体シリンダの前記ピストンと関連し、 前記流体シリンダの前記流体は絶えず所定圧力であり、 キャビティ金型のキャビティに押し出し装填物を与え、 第１成形型組立体及び第２成形型組立体を前記カムによ
    って互いに対して移動させて前記第１成形型組立体及び
    第２成形型組立体を互いに向かって移動させて金型を閉
    じ、装填物を圧縮して物品を形成する、プラスチック物
    品の圧縮成形方法。
  2. 【請求項２】 前記流体シリンダが前記キャビティ金型
    に隣接して設けられる、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記流体シリンダはガスシリンダからな
    る請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記流体シリンダは窒素シリンダからな
    る、請求項２に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記流体シリンダは流体圧力シリンダか
    らなる請求項２に記載の方法。
  6. 【請求項６】 第１成形型組立体、関連した第２成形型
    組立体及び前記所定圧力に維持された圧力を有する流体
    シリンダの組の列を備え、 前記組立体の成形型組立体を、押し出し装填物をキャビ
    ティ金型に次々に供給するステーションを通るエンドレ
    ス経路に次々に移動させ、しかる後、カムにより装填物
    が物品に形成されるように前記組の成形型組立体をカム
    を通って次々に移動させる、請求項１乃至５のいずれか
    １項に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記流体シリンダの流体室を前記所定圧
    力下の流体の共通源に連結されている、請求項６に記載
    の方法。
  8. 【請求項８】 前記流体シリンダ内の圧力を感知し、信
    号を生じさせ、所定圧力からの圧力信号の変化に応答し
    て前記圧力を制御する、請求項７に記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記流体源と前記流体シリンダとの間に
    ロータリーカップリングを備える、請求項８に記載の方
    法。
  10. 【請求項１０】 前記圧力を感知するための段階は前記
    流体源と前記ロータリーカップリングとの間の圧力を感
    知することによって行われる、請求項９に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記第１成形型組立体はプランジャを
    有し、前記第２成形型組立体は、ベース壁及び周囲スカ
    ートを有する閉鎖体を形成するためのキャビティを有す
    る、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記上方成形型組立体及び下方成形型
    組立体は、ベース壁、周囲スカート及びスカートに設け
    られた雌ねじを有するプラスチック閉鎖体を形成するよ
    うに構成されている、請求項１１に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 雄金型を有する第１上方成形型組立体
    と、 互いに関して限られた相対移動をする周囲部分及び内側
    中央部分を含むキャビティ金型を有する第２下方成形型
    組立体と、 前記成形型組立体を互いに近づけたり遠ざけたりするた
    めの、前記第１成形型組立体と関連した第１固定カム及
    び第２成形型組立体と関連した第２固定カムと、 流体充填室及び前記第２成形型組立体と関連したピスト
    ンを有する流体シリンダとを有し、前記キャビティ金型
    の前記内側中央部分は、前記流体シリンダと前記関連し
    た成形型組立体との間に許容可能な限られた移動がある
    ように前記流体シリンダの前記ピストンと関連し、 前記流体シリンダの前記流体は絶えず所定圧力であり、 キャビティ金型のキャビティに押し出し装填物を与え、 前記第１成形型組立体及び第２成形型組立体を互いに向
    かって移動させて金型を閉じ、装填物を圧縮するために
    第１成形型組立体及び第２成形型組立体を前記カムによ
    って互いに対して移動させる手段をさらに有する、プラ
    スチック物品の圧縮成形装置。
  14. 【請求項１４】 前記流体シリンダが前記キャビティ金
    型に隣接して設けられる、請求項１３に記載の装置。
  15. 【請求項１５】 前記流体シリンダはガスシリンダから
    なる請求項１４に記載の装置。
  16. 【請求項１６】 前記流体シリンダは窒素シリンダから
    なる、請求項１４に記載の装置。
  17. 【請求項１７】 前記流体シリンダは流体圧力シリンダ
    からなる請求項１４に記載の装置。
  18. 【請求項１８】 第１成形型組立体、関連した第２成形
    型組立体及び前記所定圧力に維持された圧力を有する流
    体シリンダの組の列と、 前記組立体の成形型組立体を、押し出し装填物をキャビ
    ティ金型に次々に供給するステーションを通るエンドレ
    ス経路に次々に移動させる手段と、 しかる後、カムにより装填物が物品に形成されるように
    前記組の成形型組立体をカムを通って次々に移動させる
    手段と、を有する、請求項１３乃至１７のいずれか１項
    に記載の装置。
  19. 【請求項１９】 前記流体シリンダの流体室を流体圧力
    源に連結する手段を有する、請求項１８に記載の装置。
  20. 【請求項２０】 前記流体シリンダ内の圧力を感知しそ
    して信号を生じさせる手段と、所定圧力からの圧力信号
    の変化に応答して前記圧力を制御する手段とを有する、
    請求項１９に記載の装置。
  21. 【請求項２１】 前記流体源と前記流体シリンダとの間
    にロータリーカップリングを備える、請求項２０に記載
    の装置。
  22. 【請求項２２】 前記圧力を感知するための手段は前記
    流体源と前記ロータリーカップリングとの間の圧力を感
    知するように位置決めされている、請求項２１に記載の
    装置。
  23. 【請求項２３】 前記第１成形型組立体はプランジャを
    有し、前記第２成形型組立体は、ベース壁及び周囲スカ
    ートを有する閉鎖体を形成するためのキャビティを有す
    る、請求項１３乃至１７のいずれか１項に記載の装置。
  24. 【請求項２４】 前記金型プランジャ及びキャビティ金
    型は、ベース壁、周囲スカート及びスカートに設けられ
    た雌ねじを有するプラスチック閉鎖体を形成する形態を
    有する、請求項２３に記載の装置。
  25. 【請求項２５】 ベースと、 前記ベースに回転自在に取り付けられたターレットと、 前記ターレットを回転させるための手段と、 前記ターレットに取り外し自在に取り付けられた上方環
    状列のセグメントと、 前記各上方セグメントに取り外し自在に取り付けられた
    複数の上方アクチエータと、 前記ターレットに取り外し自在に取り付けられた下方環
    状列のセグメントと、 各下方セグメントに取り外し自在に取り付けられた複数
    の下方アクチエータと、 上方アクチエータに係合してこれを下方に移動させるた
    めの、前記ベースに設けられた環状上方カムと、 下方アクチエータに係合してこれを上方に移動させるた
    めの、前記ベースに設けられた下方カムと、を有し、 前記第１成形型組立体はこれと関連した雄金型を有し、 前記第２成形型組立体はこれと関連したキャビティ金型
    を有し、 前記キャビティ金型は、互いに関して限られた相対移動
    を有する、周囲部分及び内側中央部分を有し、 所定圧力の流体充填室及び前記第２成形型組立体と関連
    したピストンを有する流体シリンダを備え、前記ピスト
    ンは前記キャビティ金型の前記中央部分に係合し、 前記第１成形型組立体及び第２成形型組立体を互いに近
    づけたり遠ざけたりするために第１成形型組立体と関連
    した第１固定カム及び第２成形型組立体と関連した第２
    カムを備えている、プラスチック物品の圧縮成形装置。
  26. 【請求項２６】 前記流体シリンダはガスシリンダから
    なる請求項２５に記載の装置。
  27. 【請求項２７】 前記流体シリンダは窒素シリンダから
    なる、請求項２５に記載の装置。
  28. 【請求項２８】 前記流体シリンダの流体室を流体圧力
    源に連結する手段を有する、請求項２７に記載の装置。
  29. 【請求項２９】 前記流体シリンダ内の圧力を感知しそ
    して信号を生じさせる手段と、所定圧力からの圧力信号
    の変化に応答して前記圧力を制御する手段とを有する、
    請求項２８に記載の装置。
  30. 【請求項３０】 前記流体源と前記流体シリンダとの間
    にロータリーカップリングを備える、請求項２９に記載
    の装置。
  31. 【請求項３１】 前記流体源と前記ロータリーカップリ
    ングとの間の圧力を感知するように位置決めされた圧力
    感知手段を有する、請求項３０に記載の装置。
  32. 【請求項３２】 前記第１成形型組立体はプランジャを
    有し、前記第２成形型組立体は、ベース壁及び周囲スカ
    ートを有する閉鎖体を形成するためのキャビティを有す
    る、請求項２５乃至３１のいずれか１項に記載の装置。
  33. 【請求項３３】 前記金型プランジャ及びキャビティ金
    型は、ベース壁、周囲スカート及びスカートに設けられ
    た雌ねじを有するプラスチック閉鎖体を形成する形態を
    有する、請求項３２に記載の装置。
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