JP3124904B2 - プラスチック製品を製造するための方法および装置 - Google Patents
プラスチック製品を製造するための方法および装置Info
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Description
成形用金型から離型し、同じ金型のキャビティにインサ
ートを取付ける、改良された装置および方法に関する。
本発明による装置および方法は、食品や飲料、薬品を収
容するのに適した積層プラスチック容器を製造する上で
特に有用である。
れたインサートを通し、その周囲、またはその付近で成
形する技術は、射出成形業界では広く知られている。成
形品の内部に埋め込まれるインサートの装着方法と、成
形品を成形機から取り出すための多種多様な方法が開発
されている。一般に、特定の成形システムに用いられる
方法では、装着するインサートの寸法、形状および数量
の他、費用、自動化度合い、複雑さ、速度および信頼性
などの要素を考慮に入れている。
米国特許第3,837,772号は、真空を用いて自動
装置上の適所に保持されたインサートを供給する上部受
入自動装置システムを例示している。開型時、搬送板は
金型内のコアピンと対向する位置まで移動する。搬送板
がこの位置にある時、真空状態から圧力をかけた状態に
変えてインサートをコアピンに押圧し、その位置でコア
ピンに印加される真空によってインサートを定位置に保
持する。
第3,837,772号においては、インサートに解放
端がある場合、このような真空を利用した方法は実現不
能か、または非効果的であろう。
8,825号は、射出成形機を垂直に横切る水平ガント
リ構造を持つ、上述のシステムとは異なるシステムを例
示している。ガントリの一端から懸架されるアームが装
着用キャリアを固定すると同時に、同じガントリの反対
側から懸架される他のアームが取り外し用キャリアを固
定する。これらのアームは、開型時に互いに接近する方
向に移動して装着と取り外し機能を実行する。この方法
は、2本の成形用アームを要し、当該機械の両側に実質
的な据付面積をとる上に非常に費用がかかるという欠点
がある。
第0357777号では、射出成形用金型に埋め込まれ
たプラスチック製の口部用インサートが開示されてい
る。しかし、このインサートは、口部の最終加工部分に
熱抵抗をもたせるためのものであり、一連の容器製造工
程中で、上記熱抵抗が必要となる。
ンサートを正確にキャビティの中心に位置決めし、射出
されたプラスチックがその周辺を流れる時、所定の位置
に保持することには利点がある。インサートを射出成形
用金型に装着するためには、インサートを金型の割り型
部分の間に位置決めしてから割り型部分を従来の方法で
型閉めするとよい。
の問題でインサートをキャリアプレートから金型内の最
終位置に移動させるのは実現不能、または非実用的にな
るかも知れないが、その時は、キャリアプレートと金型
の双方を協働させる必要がある。金型にすでに可動突出
部分が用いられている場合には、同部品の戻りの行程で
同時にインサートも回収でき、運動と時間の無駄を避け
ることができる。このように、この装着装置は、上述し
た金型の割り型部分の非直線的な運動を内蔵した最新式
の金型と協働して動作することもできる。
ンサートを装着し、成形品を離型するために小型のキャ
リアプレート1枚を使用する改良された成形装置を提供
することにある。
ートのインサート装着装置と機械的に協働し、射出の前
にインサートを金型キャビティ空間に収容して安定させ
るのを効果的に助ける、前述のような改良された成形装
置を提供することにある。
キャビティ空間内で能動的に把持するとともに保持また
は収容する前述のような改良された成形装置を提供する
ことにある。
ンサートを金型キャビティに挿入することができ、また
成形品を突出することができる改良された製品成形方法
を提供することにある。
は、本発明による改良された成形装置および方法を用い
ることで容易に前述の目的を達成し、諸利益を得ること
ができる。本発明によれば、改良された成形装置は一つ
またはそれ以上のコア部分を有する第1の金型部分と、
一つまたはそれ以上のキャビティ部分を有する第2の金
型部分を含む。第1および第2金型部分は、開位置と閉
位置との間で可動であり、閉位置では前記コアおよびキ
ャビティ部分が成形対象となる製品の形状をした少なく
とも一つの空間を規定する。成形装置はさらに、成形サ
イクルの終了後に成形品を受けとめるとともに、成形品
の内部に埋め込むインサートを保持するためのキャリア
プレートを含む。キャリアプレートは、金型部分が開位
置にある時に2つの金型部分間の第1の位置から、金型
部分の外の第2の位置へ移動可能である。また、キャリ
アプレートは、成形品を収容する容器が金型のコア部分
と一列に配置される第1の位置と、インサート保持手段
が金型のコア部分と一列に配置される第2の位置との間
でも位置の割り出し可能である。
部分を有する第1の金型部分と、金型のキャビティ部分
を有する第2の金型部分とを提供するステップと;前記
第1および第2の金型部分が開位置にある時に、少なく
とも1つのインサートを保持する手段を有するキャリア
プレートと前記金型のコア部分とを一列に配置し、前記
少なくとも1つのインサートを前記コア部分に移送する
ことによって、前記少なくとも1つのインサートを前記
金型のコア部分に配するステップと;前記キャリアプレ
ートを前記金型部分間から後退させるステップと;前記
金型のコア部分が前記金型のキャビティ部分に当接する
ように、前記第1および第2の金型部分を移動させるス
テップと;前記当接した金型のコア部分と金型のキャビ
ティ部分とによって規定される空間にプラスチック材料
を注入し、少なくとも一つのインサートを有する少なく
とも一つの成形品を形成するステップと;前記第1およ
び第2の金型部分を金型開き位置に移動させるステップ
と、前記キャリアプレートを前記第1および第2の金型
部分間の前記位置に移動させ、少なくとも一つの成形品
を排出するステップを備える。
て説明する。図1は、本発明によるプラスチック製品を
製造する装置を示す。同装置は、好ましくは多数個取り
成形機を備える成形機10を含む。図1に示したキャビ
ティの数と配列は単なる例にすぎない。成形機10は、
適当な数のキャビティを適宜配列したものであればよい
ことは分かるであろう。実際、経済的にはキャビティが
多い方が好ましいが、一つでもできない事はない。
第1の金型部分11と、コア側の半分である第2の金型
部分12とを有する。第1の金型部分は、少なくとも一
つ、好ましくは複数のキャビティ13を有する。代表的
なキャビティの配列を図2に示す。この配列では、キャ
ビティ13を各列8個づつ、間隔を開けて2列に並べて
ある。
細長いコア14を有する。(このコアの数はキャビティ
の数と同数である。)コア14は、型閉め状態で各キャ
ビティ内に収まり、射出成形によって一つまたはそれ以
上のプラスチック製品を成形するための閉金型を形成す
ることができる。射出成形の1サイクルで成形される製
品の数は、キャビティと、それに対応するコアの数によ
って決まる。通常、コア14は、成形品を形成するため
に前記キャビティに着座している型閉め位置から、成形
品を排出するためコアとキャビティとの間に間隔を設け
る前記キャビティから離れた型開き位置までの間を往復
する。
金型部分を示す。金型部分11および12はタイバー1
5に沿って往復し、周知の適当な動力手段、例えば予め
定められたサイクルの油圧シリンダ16などから動力を
得ることができる。溶解プラスチック材料は、型閉め位
置の時に各コアとキャビティのと間に形成される空間7
6に周知の射出成形法によって射出される。
部分が型閉め位置から型開き位置まで戻る時にはコア1
4に保持しておくのが好ましい。キャリアプレート20
は、コア14から離型された成形品を受けとめるために
備えられている。製品をコアから離型してキャリアプレ
ート20へ移す際には、ガス抜きライン17を通して空
気を吹き付けることおよび/またはガイドピン19に沿
って往復しているストリッパプレート18を用いること
が可能である。
に示すような外部位置から金型部分11と12との間の
位置に移動可能である。キャリアプレート20を移動さ
せるのに、周知の適当な割り出し手段31、32、3
3、34、36および38を用いても良い。このような
類似の機構はDelfer氏に付与された米国再発行特許第3
3,237号に開示されている。
チック製品を冷却するために少なくとも一組のレシーバ
21を備えている。もし、レシーバでの冷却時間をもっ
と長くする必要あるいは要望がある場合は、レシーバ2
1および22のような複数組のレシーバを使用してもよ
い。図2のキャリアプレート20には、第1のキャリア
プレートレシーバ群21と、第2のキャリアプレートレ
シーバ群22とが含まれている。
ンサートホルダ23を含む。これらのインサートホルダ
は位置的にレシーバ21、22と同じように配置されて
いる。レシーバ21および22とインサートホルダ23
の各々は第1の金型部分のキャビティ13の配列に対応
し、一定間隔で配置されていることに注意されたい。
ある。このキャリアプレートは、金型のコア14の輪郭
に沿った形状のインサート44の2列すなわち2組から
なる群23を有している。金型のコア部分12に装着さ
れた金型の割り型部分45は、前方に延在させた場合の
位置で示されている。金型の割り型部分45は、この割
り型部分を動かすスライド46に固着されている。
分45と、割り型部分に保持された成形品をそれぞれの
コア14の軸方向の遠方に移動させる。製品は、点X、
すなわち離型行程の最終段階で金型の割り型部分から離
れ、金型の掴持部から解放される。周知のカムまたは他
の機械的要素を使用して、金型の割り型部分が互いに分
離するまでの正確な距離およびその時の位置を決めるよ
うにしてもよい。
4を保持するための一つまたはそれ以上のマンドレル5
1が取付けられている。各マンドレル51は、中空のコ
ア部分と、インサート44の内径を付勢してこれを保持
するフィンガの働きをする中空のコア部分と、鋸歯状の
側面とを有するプラスチックのような可撓性の材料で作
ることもできる。
取付けられるのが好ましい。同溝形材は、ピストンシリ
ンダユニット53に固着されており、このピストンシリ
ンダユニットを動作させることで位置決めされる。ピス
トンシリンダユニット53は、溝形材52およびマンド
レル51を延伸することによって、開いた金型割り型部
分45間の軸位置までインサート44を前進させる。勿
論、インサートの大きさと形状によって、インサートを
インサートホルダに保持する方法は様々である。また、
インサートを取り込んで協動する金型部品要素と、イン
サートとを相互作用させる方法も数多くある。従って、
上述したものはほんの一例にすぎない。
出し、後の成形品を受容する受取りステーション21、
22の列がある。緩衝パッド55は、構造用溝形材52
に固定され、その前面56がインサート44の基部から
一定の間隔をおくような寸法になっている。
溝形材52が前進すると、緩衝パッド55の前面56
が、金型の割り型部分45上の対応する平面に当たる。
これによって、緩衝パッド55は、そこで金型の割り型
部分間でのインサートの正確な軸位置を規定する。作動
中のシリンダ53が前方に押し続けても、インサート4
4と金型の割り型部分45との相対的な軸位置は一定に
保たれる。
14の中心軸に向かって内側に移動するにつれて、金型
の割り型部分45は一体となってインサート44を把持
または包囲する。この目的のため、金型の各割り型部分
45には、インサート44の一部72を把持または収容
するための切込み70が形成されている。
り型部分45によって閉じ込められた瞬間を示す。金型
の割り型部分がさらにそれらの着座位置に向かって動く
ことにより、インサートをマンドレル51から効果的に
引き離すことができる。インサートがマンドレル51か
ら離れると、キャリアプレート20はそれまで金型コア
14と一列になっていた位置から外側位置に移動し、金
型部分11および12が閉位置に戻る。
に、インサート44が、金型のコアとキャビティとによ
って規定された空間76の本来の位置に収まったところ
を示す。また図6は、金型の割り型部分45が、成形さ
れた金型のキャビティと金型のコア部分80、82に収
容された様子を示す。プラスチック材料は、ノズル78
を介して空間76に射出される。プラスチック材料は、
インサート44の周囲を流れ、インサートを成形中の成
形品の内部に取り込む。
ら、金型部分11と12は開位置に移動する。この開位
置への移動の間、成形品はコア14の上に残っている。
金型が開位置に到達したら、キャリアプレート20は外
部位置から受取りステーションのうちの一組が金型各コ
ア14と一列になる両金型部分の中間に移動する。
に移動し、成形品はキャリアプレート20に取付けられ
た受取りステーション21および22の一つに突出され
る。この点に関するキャリアプレート20の動作は、前
述の米国再発行特許第33,237号のものと同じであ
る。
ート57が装着されている他の実施例を示す。このイン
サートはマンドレルに保持されてはいない。その代わ
り、構造用溝形材52に装着された受口58内に保持さ
れている。インサート57は、真空を印加するかまたは
その他の保持手段によって受口58内の適所に保持して
も良い。上述したように、溝形材52上の受口58は、
金型の割り型部分45がインサート57を把持して受口
58から引き離す地点までインサート57を移動させ
る。次に、インサート57はコア14に着座するまでの
残りの距離を金型の割り型部分45によって移動され
る。図8は、金型が閉じている時に金型の割り型部分4
5とキャビティに収容した状態を示す。
のとおりである。金型が開いたら、キャリアプレート2
0は、受取りステーション21、22を金型のコア14
に対向させたまま金型部分11およびと12の間の位置
まで移動する。次に、一般的にスライドと呼ばれる金型
の割り型部分支持板46が、金型の割り型部分45と一
緒に受取りステーションに向かって前進移動する。
ったら、金型の割り型部分45は、成形品が金型の割り
型部分から離型して、それぞれの受取りステーションに
完全に係合するまで互いに離れながら前進し続ける。次
に、キャリアプレート20は、受取りステーション内の
成形品が金型のコア14の軸線から外れ、かつ、埋め込
み対象となるインサート44、57がそれぞれ対応する
金型のコア14の軸線に完全に一致する程度に若干横方
向に位置調整され、次に、インサート保持手段51、5
8はインサート44および57が開いた金型の割り型部
分の前面の平面部を越えて所定の距離のところに達する
までインサートと共にコア14の方向に延伸する。
衝パッドの前面56が金型の割り型部分45の前部表面
に当たることによって、インサート保持手段51、52
および53は金型の割り型部分45と係合し、両者一緒
に作動シリンダ53によって押し出される。これによっ
て金型の割り型部分45は後方の位置に戻される。後退
するにつれて金型の割り型部分45はゆっくり近接して
インサートの全部または一部を把持しまたは包み込み、
相互作用的にインサートをキャリアプレートのインサー
ト装着手段から引き離し、または受け入れる。
53が後退し、キャリアプレート20は、キャリアプレ
ートへのインサート装着および成形品引き渡しのため、
必要に応じて金型の外の位置に移動する。これでインサ
ートが金型の割り型部分によって所定の位置に保持さ
れ、金型は閉じ、プラスチックの射出が始まる。
の利点を有している。例えば、ここではキャリアプレー
トとして説明した装置を1つしか用いなくても金型にイ
ンサートを装着し、その金型から完成品を取り出すこと
ができる。さらに、キャリアプレートは、単一面でこの
装着、引き渡しを実施する。さらに、本装置は、インサ
ートを機械的にキャビティ空間で把持し、保持し、また
は包み込む。さらに、本装置は、金型がキャリアプレー
トの挿入手段と動的に相互作用する状況下でインサート
を金型に装着する方法に適している。
る。
ートを図1の“A”方向から見た端面図で、キャリアプ
レートは外部位置にある状態で示されている。
着する位置にあるキャリアプレートの平面図であって、
インサート保持手段を一部断面図で示してある。
あるインサートを示す平面図である。
トを示す平面図である。
る。
施例と、このインサートの他の保持装置を示す図であ
る。
る。
Claims (10)
- 【請求項1】 インサートを含むプラスチック製品を成
形する成形機であって、コア部分(14)を有する第1
の金型部分(12)と、キャビティ部分(13)を有す
る第2の金型部分(11)とを備え、前記第1および第
2の金型部分は開位置と閉位置との間を移動可能であっ
て、前記コアおよびキャビティ部分が、成形対象となる
製品の形状をした空間を規定した前記成型機において、 成形品を受け取る成形品受け取り手段(21、22)
と、前記成形品に埋め込まれるインサート(44、5
7)を搬送するインサート搬送手段(51、52、5
8)とを有するキャリアプレート(20)を備え、 前記キャリアプレートは、外部位置と、第1の位置と、
の間を移動可能であり、かつ、前記第1の位置では、前
記インサートが前記金型のコア部分に対し整列してお
り、 さらに、前記インサート搬送手段を、前記キャリアプレ
ートから離れて前記金型のコア部分へ向けて移動する手
段(53)を備え、 また前記キャリアプレートは、第2の位置まで移動可能
であり、この第2の位置において前記成形品受け取り手
段が前記金型のコア部分に対し整列する ことを特徴とす
るプラスチック製品成形機。 - 【請求項2】 前記のインサート搬送手段を移動する手
段は、前記キャリアプレートが前記第1の位置に静止し
ている間に、前記インサート搬送手段を、前記金型のコ
ア部分へ向けて移動することを特徴とする請求項1記載
の成形機。 - 【請求項3】 前記インサート搬送手段は、前記インサ
ート用のホルダ(51、58)と、前記ホルダに取付け
られた支持部材(52)とを備え、前記の移動する手段
(53)は、前記キャリアプレートに取付けられるとと
もに前記支持部材に連結されたピストンシリンダユニッ
トを備えることを特徴とする請求項2記載の成形機。 - 【請求項4】 前記ホルダ(51)は、前記インサート
(44)の内面に係合する手段を有するマンドレルを備
え、前記内面に係合する手段は前記マンドレルの鋸歯側
面を有することを特徴とする請求項3記載の成形機。 - 【請求項5】 前記ホルダ(58)は、前記インサート
(57)を収容する中央孔を有する受口と、前記受口に
形成された前記孔内の前記インサートを保持するための
真空手段と、を備えることを特徴とする請求項3記載の
成形機。 - 【請求項6】 さらに、前記インサート搬送手段が延伸
位置から後退位置へ移動したとき、前記インサートを把
持し、該インサートを前記インサート搬送手段から引き
離す手段(45)を備えることを特徴とする請求項2記
載の成形機。 - 【請求項7】 前記把持手段は軸方向に移動可能な二つ
の金型の割り型部分を備え、前記金型の割り型部分の各
々は前記インサートの一部(72)を収容するための切
込み(70)を有することを特徴とする請求項6記載の
成形機。 - 【請求項8】 前記金型のコア部分と前記金型のキャビ
ティ部分は、該コア部分およびキャビティ部分が当接関
係にある時、前記金型の割り型部分に適応するように形
成され、前記成形機はさらに、前記金型の割り型部分間
で、前記インサートの正確な軸方向位置を確認する手段
(55)を有し、前記確認する手段は、前記金型の割り
型部分に関連した緩衝材を備えることを特徴とする請求
項7記載の成形機。 - 【請求項9】 内部にインサートを有する成形品を製造
する方法において、 金型のコア部分(14)を有する第1の金型部分(1
2)と、金型のキャビティ部分(13)を有する第2の
金型部分(11)と、を提供するステップと、 インサート(44、57)を保持するインサート保持手
段(51、58)を備えたキャリアプレート(20)
を、前記金型のコア部分(14)に対し整列させること
で、前記インサートを前記金型のコア部分に対し配置す
るステップと、 前記インサートを前記金型のコア部分を囲む位置に移送
するステップと、 を備え、前記のインサートを移送するステップは、前記
インサート保持手段を、キャリアプレートから離れて前
記金型のコア部分へ向け延伸位置まで移動するととも
に、前記インサート保持手段からインサートを取り外す
ことを含み、 さらに、 前記キャリアプレートを前記第1および第2の金型部分
の間から引き抜くステップと、 前記第1および第2の金型部分を、それぞれのコア部分
およびキャビティ部分により成形対象となる製品の形状
をした空間が規定される成形位置に動かすステ ップと、 前記空間に溶融したプラスチック材料を射出して前記イ
ンサートとともに前記成形品を形成するステップと、 を備えることを特徴とする成形品の製造方法。 - 【請求項10】 前記第1および第2の金型部分を型開
き位置に移動させるステップと、前記キャリアプレートを、前記第1および第2の金型部
分の間に移動させ、かつ前記成形品を受けとるように位
置決めするステップと、 前記成形品を受けとった後、前記金型のコア部分に対
し、前記キャリアプレートで搬送される新たなインサー
トが整列するように前記キャリアプレートの位置を指定
するステップと、を有し、さらに、 前記のインサートを取り外すステップは、前記インサー
ト保持手段が前記延伸位置に達した後に、前記インサー
トを把持することを含む、 ことを特徴とする請求項9記載の製造方法。
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