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技術 プラスチック製品を成形するための金型、および金型要素を製造するための方法

出願人 サクミコオペラティヴァメッカニチイモラソシエタコオペラティヴァ
発明者 ズッファ,ゼーノパリネッロ,フィオレンツォ
出願日 2006年8月21日 (14年6ヶ月経過) 出願番号 2008-529582
公開日 2009年2月19日 (12年0ヶ月経過) 公開番号 2009-506912
状態 特許登録済
技術分野 チル鋳造・ダイキャスト プラスチック等の成形用の型
主要キーワード プラスチックバインダ 排出セクション 各搬送管 連絡水路 中継領域 半円柱形 横断部分 補助金型
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2009年2月19日)のものです。
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図面 (20)

課題・解決手段

金型は、少なくとも2つの金型部(2)を備え、各金型部(2)は、製品の一部を成形するための窪み部(71)と、冷却液を流すことが出来る管手段(4)と、を備え、管手段(4)は、冷却液のための経路を定義する、窪み部(71)を囲繞する湾曲した管(43)と、湾曲した管(43)に繋がる供給部(41a)を有する流入管(41)と、湾曲した管(43)から出る排出部(42a)を有する流出管(42)と、を備え、湾曲した管(43)、供給部(41a)、および排出部(42a)は、経路を含む共通の面(40)上に設けられることを特徴とする。

概要

背景

一対の金型または金型片インサートから構成される、母材または母材部品等の要素を金型成形するのに適した公知の金型は、通常、ボトルまたはその他の容器の首の部分を成形する、突出部または切込部を備える。実際に、プラスチック製のボトルの首の部分には、対応するキャップを留めるためのネジおよび環状のカラー等の突起が設けられる。

成形終了後も、母材は、冷却され形状が固定するまで、ある程度の時間にわたって金型内放置される。その後、2つの金型を互いから外し、切込部を解除することによって、金型から母材が取り外される。

成形時間を短縮し、高い製造速度を維持するために、母材の冷却は、十分に高速で行わなければならない。金型には、母材を冷却するために、冷却液を流すための回路が設けられる。この回路は通常、複数の直線状の管から構成され、これらの管は加工機械を使用して、機械的にドリル加工を施すことによって設けられる。通常、管は、一階層化構造で設けられ、互いに交差し合って冷却水が流れる回路を形成する。

互いに嵌合させると、実質的に円柱状の成形面により規定される空洞が形成される金型の場合、直線状の管は、空洞に対して接線方向に配置される。従って、たとえ成形面上で隣り合っていたとしても、それらの領域の直線状の管までの距離はそれぞれ異なっており、従って、冷却液によって均一に冷却することができない。

公知のボトルまたは容器用キャップは、内側の表面にネジのついた、円柱状の側面から構成され、その一端は、底面により閉じられる。そして、底面には、密閉用リップが、キャップ本体の内側に向かって突出するように設けられる。密閉用リップは、使用時には、容器の端部と嵌合し、容器が実質的に密封される。

公知の種類のキャップは、キャップ成形用液体状または半液体状のプラスチックを、成形孔を備える金型と、金型に嵌合するパンチを使用して成形することによって、金型の内側に製作することが出来る。密閉用リップは、キャップ本体と密閉リップ全体が一つの部品となるよう、キャップ本体とともに成形される。パンチからキャップを取り外すために、密閉用リップに窪んだ領域を設ける場合、パンチは、中核要素と外縁部の2つの部品から構成され、外縁部は、成形されたキャップを中核要素から取り外すことが出来るよう、中核要素に対して移動可能になっている。

概要

金型は、少なくとも2つの金型部(2)を備え、各金型部(2)は、製品の一部を成形するための窪み部(71)と、冷却液を流すことが出来る管手段(4)と、を備え、管手段(4)は、冷却液のための経路を定義する、窪み部(71)を囲繞する湾曲した管(43)と、湾曲した管(43)に繋がる供給部(41a)を有する流入管(41)と、湾曲した管(43)から出る排出部(42a)を有する流出管(42)と、を備え、湾曲した管(43)、供給部(41a)、および排出部(42a)は、経路を含む共通の面(40)上に設けられることを特徴とする。

目的

本発明の目的は、プラスチック製品を成形するための従来の金型を改善することである。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
1件

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請求項1

少なくとも2つの金型部(2)を備え、各金型部(2)は、製品の一部を成形するための窪み部(71)と、冷却液を流すことが出来る管手段(4)と、を備え、前記管手段(4)は、前記冷却液のための経路を定義する、前記窪み部(71)を囲繞する湾曲した管(43)と、前記湾曲した管(43)に繋がる供給部(41a)を有する流入管(41)と、前記湾曲した管(43)から出る排出部(42a)を有する流出管(42)と、を備え、前記湾曲した管(43)、前記供給部(41a)、および前記排出部(42a)は、前記経路を含む共通の面(40)上に設けられることを特徴とする金型。

請求項2

前記湾曲した管(43)は、実質的に円弧上に沿って配置されることを特徴とする、請求項1に記載の金型。

請求項3

前記流入管(41)および前記流出管(42)は、その全体の長さに亘って前記共通の面(40)上に設けられることを特徴とする、請求項1または2に記載の金型。

請求項4

前記管手段(4)は、前記冷却液の供給部(I)に前記流入管(41)を接続する、供給セクション(45)を備えることを特徴とする、請求項1ないし3のいずれかに記載の金型。

請求項5

前記供給セクション(45)は、前記流入管(41)の、前記供給部(41a)とは反対側の端部に接続されることを特徴とする、請求項4に記載の金型。

請求項6

前記供給セクション(45)は、前記流入管(41)に対して実質的に垂直であることを特徴とする、請求項4または5に記載の金型。

請求項7

前記管手段(4)は、前記流出管(42)を前記冷却液の排出部(U)に接続する、排出セクション(46)を備えることを特徴とする、請求項1ないし6のいずれかに記載の金型。

請求項8

前記排出セクション(46)は、前記流出管(42)の、前記排出部(42a)とは反対側の端部に接続されることを特徴とする、請求項7に記載の金型。

請求項9

前記排出セクション(46)は、前記流出管(42)に対し実質的に垂直であることを特徴とする、請求項7または8に記載の金型。

請求項10

前記管手段(4)は、前記窪み部(71)の周囲に配置される、さらなる湾曲した管(53)を備えることを特徴とする、請求項1ないし9のいずれかに記載の金型。

請求項11

前記さらなる湾曲した管(53)は、実質的に円弧上に沿って配置されることを特徴とする、請求項10に記載の金型。

請求項12

前記さらなる湾曲した管(53)は、さらなる共通の面上に設けられることを特徴とする、請求項10または11に記載の金型。

請求項13

前記さらなる共通の面は、前記共通の面に対して実質的に平行であることを特徴とする、請求項12に記載の金型。

請求項14

前記湾曲した管(43)および前記さらなる湾曲した管(53)は、前記窪み部(71)の周りに配置される、実質的に円柱状の表面上に設けられることを特徴とする、請求項10ないし13のいずれかに記載の金型。

請求項15

前記管手段(4)は、前記湾曲した管(43)を前記さらなる湾曲した管(53)に接続する、管手段(56、57、58、59)を備えることを特徴とする、請求項10ないし14のいずれかに記載の金型。

請求項16

前記接続管手段(56、57、58、59)は、前記実質的に円柱状の表面上に設けられることを特徴とする、請求項14に従属する、請求項15に記載の金型。

請求項17

前記接続管手段(56、57、58、59)は、前記湾曲した管(43)と前記供給部(41a)の連結領域から、前記さらなる湾曲した管(53)まで延びる、第1の接続管(56)を備えることを特徴とする、請求項15または16に記載の金型。

請求項18

前記接続管手段(56、57、58、59)は、前記湾曲した管(43)と前記排出部(42a)の間の、さらなる連結領域から、前記さらなる湾曲した管(53)まで延びる、第2の接続管(57)を備えることを特徴とする、請求項17に記載の金型。

請求項19

前記第1の接続管(56)および前記第2の接続管(57)は、前記共通の面(40)に対して実質的に垂直であることを特徴とする、請求項18に記載の金型。

請求項20

前記接続管手段(56、57、58、59)は、対応する前記湾曲した管(43)と前記さらなる湾曲した管(53)の間の中継領域を接続する、実質的に互いに平行な複数の接続管(58、59;92)を備えることを特徴とする、請求項15ないし19のいずれかに記載の金型。

請求項21

前記接続管手段(56、57、58、59)は、前記さらなる湾曲した管(53)の中央領域(60)で合流する、第3の接続管(58)と第4の接続管(59)を備えることを特徴とする、請求項18または19に記載の金型。

請求項22

前記管手段(4)は、さらなる流入管(51)とさらなる流出管(52)を備え、前記冷却液は、前記さらなる流入管(51)と前記さらなる出管(52)を介して、それぞれ前記さらなる湾曲した管(53)に出入りすることを特徴とする、請求項10ないし14のいずれかに記載の金型。

請求項23

前記さらなる流入管(51)および前記さらなる流出管(52)は、前記さらなる共通の面上に設けられることを特徴とする、請求項12または13に従属する、請求項22に記載の金型。

請求項24

前記管手段(4)は、前記さらなる流入管(51)を、前記供給部(41a)とは反対側の、前記流入管(41)の端部に接続する、第1の接続管(54)を備えることを特徴とする、請求項22または23に記載の金型。

請求項25

前記管手段(4)は、前記排出部(42a)とは反対側の、前記流出管(42)のさらなる端部に、前記さらなる流出管(52)を接続する、第2の接続管(55)を備えることを特徴とする、請求項24に記載の金型。

請求項26

前記第1の接続管(54)および前記第2の接続管(55)は、前記共通の面(40)に対して実質的に垂直であることを特徴とする、請求項25に記載の金型。

請求項27

少なくとも2つの金型部(2)を備え、各金型部(2)は、製品の一部を成形するための窪み部(71)と、冷却液を流すことが出来る管手段(4)と、を備え、前記管手段(4)は、前記窪み部(71)を囲繞する冷却管(143;243)と、前記冷却管(143;243)に繋がる流入管(41)と、前記冷却管(143;243)から出る流出管(42)と、を備え、前記冷却管(143;243)は、前記窪み部(71)の周囲を、波打つように配置されることを特徴とする金型。

請求項28

前記冷却管(143)は、湾曲した波型(47、48)の連続として、配置されることを特徴とする、請求項27に記載の金型。

請求項29

前記冷却管(243)は、正方形または矩形をした波型(43a、43b、43c)の連続として、配置されることを特徴とする、請求項27に記載の金型。

請求項30

前記冷却管(143;243)は、実質的に円柱状の表面上に設けられることを特徴とする、請求項27ないし29のいずれかに記載の金型。

請求項31

前記流入管(41)および前記流出管(42)は、共通の面(40)上に設けられることを特徴とする、請求項27ないし30のいずれかに記載の金型。

請求項32

前記実質的に円柱状の表面上は、前記共通の面(40)に対して実質的に垂直である、軸(Z)を中心に設けられることを特徴とする、請求項30に従属する、請求項31に記載の金型。

請求項33

前記管手段(4)は、前記流入管(41)を前記冷却液の供給部(I)に接続する、供給セクション(45)を備えることを特徴とする、請求項27ないし32のいずれかに記載の金型。

請求項34

前記供給セクション(45)は、前記流入管(41)に対して実質的に垂直であること特徴とする、請求項33に記載の金型。

請求項35

前記管手段(4)は、前記流出管(42)を前記冷却液の排出部(U)に接続する、排出セクション(46)を備えることを特徴とする、請求項27ないし34のいずれかに記載の金型。

請求項36

前記排出セクション(46)は、前記流出管(42)に対して実質的に垂直であることを特徴とする、請求項35に記載の金型。

請求項37

少なくとも2つの金型部(2)を備え、各金型部(2)は、製品の一部を成形するための窪み部(71)と、冷却液を流すことが出来る冷却管手段(144)と、を備え、前記冷却管手段(144)は、少なくとも2つの独立した階層(140、150)において、前記窪み部(71)を囲繞するよう配置され、前記冷却管手段(144)は、一連の直線状の管(147、148、149、151、155、156)から構成されることを特徴とする金型。

請求項38

各金型部(2)に流入管(141)および流出管(142)が設けられ、前記冷却液は、前記流入管(141)および前記流出管(142)を通じて、それぞれ前記冷却管手段(144)を出入りすることを特徴とする、請求項37に記載の金型。

請求項39

前記直線状の管(147、148、149、151、155、156)の連続は、前記窪み部(70)の近傍に設けられ、前記流入管(141)と前記流出管(142)に接続される、第1の管(147)および第2の管(148)から構成されることを特徴とする、請求項38に記載の金型。

請求項40

前記流入管(141)、前記流出管(142)、前記第1の管(147)、および前記第2の管(148)は、前記2つの独立した階層(140、150)の第1の階層(140)上に設けられることを特徴とする、請求項39に記載の金型。

請求項41

前記直線状の管(147、148、149、151、155、156)の連続は、前記2つの独立した階層(140、150)の第2の階層(150)上の、前記窪み部(71)の近傍に設けられる、さらなる第1の管(149)とさらなる第2の管(151)を備えることを特徴とする、請求項39または40に記載の金型。

請求項42

前記第2の階層(150)は、前記第1の階層(140)の上位に設けられることを特徴とする、請求項40に従属する請求項41に記載の金型。

請求項43

前記直線状の管(147、148、149、151、155、156)の連続は、前記第1の管(147)を前記さらなる第1の管(149)に接続する連結管(155)と、前記第2の管(148)を前記さらなる第2の管(151)に接続するさらなる連結管(156)を備えることを特徴とする、請求項41または42に記載の金型。

請求項44

前記連結管(155)は、前記第1の管(147)および前記さらなる第1の管(149)に対して実質的に垂直であることを特徴とする、請求項43に記載の金型。

請求項45

前記連結管(156)は、前記第2の管(148)および前記さらなる第2の管(151)に対して実質的に垂直であることを特徴とする、請求項43または44に記載の金型。

請求項46

前記各金型部(2)には、供給セクション(145)および排出セクション(146)が設けられ、前記供給セクション(145)は、前記流入管(141)を前記冷却液の供給部(I)に接続し、前記排出セクション(146)は、前記流出管(142)を前記冷却液の排出部(U)に接続することを特徴とする、請求項38ないし45のいずれかにに記載の金型。

請求項47

前記供給セクション(145)および前記排出セクション(146)は、前記流入管(141)および前記流出管(142)に対して実質的に垂直であることを特徴とする、請求項46に記載の金型。

請求項48

前記供給セクション(145)および前記排出セクション(146)は、実質的に直線状であることを特徴とする、請求項46または47に記載の金型。

請求項49

前記供給セクション(145)は、前記第1の管(147)に接続される、前記流入管(141)のさらなる端部とは反対側の、前記流入管(141)の端部に設けられることを特徴とする、請求項46は請求項39ないし45のいずれかに従属する、請求項46ないし48のいずれかに記載の金型。

請求項50

前記排出セクション(146)は、前記第2の管(148)に接続される、前記流出管(142)のさらなる端部とは反対側の、前記流出管(142)の端部に設けられることを特徴とする、請求項46は請求項39ないし45のいずれかに従属する、請求項46ないし49のいずれかに記載の金型。

請求項51

前記流入管(141)および前記流出管(142)は、実質的に直線状であることを特徴とする、請求項38ないし50のいずれかに記載の金型。

請求項52

前記窪み部(71)は、容器母材の、ネジのついた首の部分を成形するための形状を有する成形面(70)により、定義されることを特徴とする、請求項1ないし51のいずれかに記載の金型。

請求項53

金型は、互いに対して可動性を有する内部成形手段(61;125)と外部成形手段(62;225)を有するパンチ手段(6)とを備え、前記パンチ手段(6)は、冷却液を流すことが出来る水路手段(8)を備え、前記水路手段(8)は、前記内部成形手段(61;125)に設けられる第1の管手段(19;119)と、前記外部成形手段(62;225)に設けられる第2の管手段(20;120)と、を備えることを特徴とする金型。

請求項54

前記第1の管手段(19;119)は、液体が流せるよう、前記第2の管手段(20;120)と連絡していることを特徴とする、請求項53に記載の金型。

請求項55

前記第1の管手段(19;119)は、前記内部成形手段(61;125)から前記外部成形手段(62;225)に前記冷却液を流すことが出来る搬送管手段(31;131、231)と、前記外部成形手段(62;225)から前記内部成形手段(61;125)に前記冷却液を流すことが出来る戻り方向の管手段(34;134)と、を備えることを特徴とする、請求項54に記載の金型。

請求項56

前記搬送管手段は、前記パンチ手段(6)の長手方向の軸(Z1)を中心に分配された搬送管(31;131、231)を備え、前記戻り方向の管手段は、前記長手方向の軸(Z1)を中心に分配された、複数の戻り方向の管(34;134)を備えることを特徴とする、請求項55に記載の金型。

請求項57

前記複数の搬送管(31;131、231)の搬送管は、第1の共通の平面上に設けられることを特徴とする、請求項56に記載の金型。

請求項58

前記戻り方向の管(34;134)の戻り方向の管は、第2の共通の平面上に設けられることを特徴とする、請求項57に記載の金型。

請求項59

前記第1の共通の平面および前記第2の共通の平面は、実質的に平行であることを特徴とする、請求項58に記載の金型。

請求項60

前記第1の共通の平面および前記第2の共通の平面は、前記長手方向の軸(Z1)に対して実質的に垂直であることを特徴とする、請求項59に記載の金型。

請求項61

前記複数の搬送管の搬送管(31;131、231)は、角度を成して等距離に設けられることを特徴とする、請求項56ないし60のいずれかに記載の金型。

請求項62

前記複数の戻り方向の管の戻り方向の管(34;134)は、角度を成して等距離に設けられることを特徴とする、請求項56ないし61のいずれかに記載の金型。

請求項63

前記複数の搬送管の搬送管(31;131、231)は、複数の戻り方向の管の前記戻り方向の管(34;134)と互い違いに設けられることを特徴とする、請求項56ないし62のいずれかに記載の金型。

請求項64

前記第2の管手段(20)は、各々、前記複数の搬送管の各搬送管(31)から前記冷却液を受取り、前記複数の戻り方向の管の各戻り方向の管(34)に前記冷却液を搬送する、複数の冷水管(44)を備えることを特徴とする、請求項56ないし63のいずれかに記載の金型。

請求項65

前記複数の冷水管の冷水管(44)は、前記長手方向の軸(Z1)を中心に、連続して設けられることを特徴とする、請求項64に記載の金型。

請求項66

前記冷水管(44)は、前記長手方向の軸(Z1)を中心に、互いに等距離に設けられることを特徴とする、請求項65に記載の金型。

請求項67

前記複数の冷水管の各冷水管(44)は、液体が流れるよう、前記搬送管(31)と連絡している供給部(64)と、液体が流れるよう、前記各戻り方向の管(34)と連絡している排出部(67)と、前記供給部(64)および前記排出部(67)に対して横断方向に、前記供給部(64)と前記排出部(67)の間に設けられる連結部(66)と、を備えることを特徴とする、請求項64ないし66のいずれかに記載の金型。

請求項68

前記供給部(64)は、前記排出部(67)よりも短いことを特徴とする、請求項67に記載の金型。

請求項69

前記供給部(64)および前記排出部(67)は、前記長手方向の軸(Z1)に対して実質的に平行であることを特徴とする、請求項67または68に記載の金型。

請求項70

前記連結部(66)は、円弧に沿って配置されることを特徴とする、請求項67ないし69のいずれかに記載の金型。

請求項71

各冷水管(44)の連結部(66)は、共通の円弧に沿って設けられることを特徴とする、請求項70に記載の金型。

請求項72

前記共通の円弧は、前記長手方向の軸(Z1)に対して実質的に垂直であり、前記長手方向の軸(Z1)を中心とする平面上に設けられることを特徴とする、請求項71に記載の金型。

請求項73

前記複数の冷水管の各冷水管(44)は、前記供給部(64)が前記各搬送管(31)に接続されるよう、前記供給部(64)に対して横断方向に設けられる、第1の横断部(49)を備えることを特徴とする、請求項67ないし72のいずれかに記載の金型。

請求項74

前記複数の冷水管の各冷水管(44)は、前記排出部(67)が前記各戻り方向の管(34)に接続されるよう、前記排出部(67)に対して横断方向に設けられる、第2の横断部分(68)を備えることを特徴とする、請求項73に記載の金型。

請求項75

前記内部成形手段(61;125)の外面(33)には、夫々、前記複数の搬送管の搬送管(31;131、231)を前記第2の管手段(20;120)に接続する、複数の流路(32;132)を定義する複数の溝が設けられることを特徴とする、請求項56ないし74のいずれかに記載の金型。

請求項76

前記複数の搬送管の各搬送管(31;131、231)は、前記複数の流路の各流路(32;132)の端部領域(106)に繋がることを特徴とする、請求項75に記載の金型。

請求項77

前記第1の横断部(49)は、前記複数の流路の対応する流路(32)に対向することを特徴とする、請求項75は請求項73または74に従属する、請求項75または76に記載の金型。

請求項78

前記外面(33)には、各々、前記第2の管手段(20;120)を、前記複数の戻り方向の管の、戻り方向の管(34;134)に接続する、複数のさらなる流路(36;136)を定義する、複数のさらなる溝が設けられることを特徴とする、請求項75ないし77のいずれかに記載の金型。

請求項79

前記複数の戻り方向の管の各戻り方向の管(34;134)は、前記複数のさらなる流路の各さらなる流路(36;136)の端部領域(37)に繋がることを特徴とする、請求項78に記載の金型。

請求項80

前記複数の流路の流路(32;132)および前記複数のさらなる流路のさらなる流路(36;136)の前記長手方向の軸(Z1)の長さは、前記長手方向の軸(Z1)に沿った、前記内部パンチ手段(61;125)に対する前記外部パンチ手段(62;225)のストローク(H)に等しいことを特徴とする、請求項78または79に記載の金型。

請求項81

前記複数の流路の流路(32;132)および前記複数のさらなる流路のさらなる流路(36;136)は、前記長手方向の軸(Z1)に対して実質的に平行であることを特徴とする、請求項80に記載の金型。

請求項82

前記複数の流路の流路(32;132)は、前記複数のさらなる流路のさらなる流路(36;136)に対し、前記長手方向の軸(Z1)を中心に、互い違いに設けられることを特徴とする、請求項78ないし81のいずれかに記載の金型。

請求項83

前記第2の横断部分(68)は、前記複数のさらなる流路の、対応するさらなる流路(36)に対向することを特徴とする、請求項75は請求項72に従属する、請求項78ないし82のいずれかに記載の金型。

請求項84

前記搬送管手段(31;131、231)は、液体が流れるよう、前記長手方向の軸(Z1)に沿って設けられた流入管(28;128)と連絡しており、前記流入管(28;128)は、前記搬送管手段(31;131、231)を、前記冷却液の供給部に接続することを特徴とする、請求項56ないし83のいずれかに記載の金型。

請求項85

前記流入管(28)は、前記内部成形手段(61)の内部に設けられる、流入室(29)に繋がることを特徴とする、請求項84に記載の金型。

請求項86

前記第1の管手段(19;119)は、前記戻り方向の管手段(34;134)が前記冷却液の排出部に接続されるように、液体が流れるよう、前記戻り方向の管手段(34;134)と、連絡している流出管(39;139)を備えることを特徴とする、請求項56ないし85のいずれかに記載の金型。

請求項87

前記流出管(39)は、液体が流れるよう、前記内部成形手段(61)内に設けられた流出室(38)と連絡していることを特徴とする、請求項86に記載の金型。

請求項88

前記流入室(28)および前記流出室(39)は、前記内部成形手段(61)の内部成形部(25)の内部に設けられたスリーブ(32)の、複数の長手方向の溝(109)によって、液体が流れるよう、互いに連絡していることを特徴とする、請求項86は請求項85に従属する、請求項87に記載の金型。

請求項89

前記内部成形手段(61;125)および前記外部成形手段(62;225)は、互いに同軸上に設けられることを特徴とする、請求項53ないし88のいずれかに記載の金型。

請求項90

前記内部成形手段(61)は固定されており、前記外部成形手段(62)は可動性を有することを特徴とする、請求項53ないし89のいずれかに記載の金型。

請求項91

さらに、前記パンチ手段(6)と相互作用し、プラスチックを成形することによって、キャップ(5)を形成する、金型手段(7)を備えることを特徴とする、請求項53ないし90のいずれかに記載の金型。

請求項92

成形位置においては、前記内部成形手段(61)と前記外部成形手段(62)の間に、前記キャップ(5)の密閉用リップ(15)を成形することが出来る、窪み部が形成され、前記密閉用リップ(15)には、切込部(108)が設けられることを特徴とする、請求項91に記載の金型。

請求項93

前記内部成形手段(61)は、第1の成形部(125)と、前記第1の成形部(125)を囲繞する第2の成形部(225)と、を備え、前記第2の成形部(225)は、前記窪み部を定義するために、前記外部成形手段(62)と相互作用することを特徴とする、請求項92に記載の金型。

請求項94

前記第1の成形部(125)は、前記第2の成形部(225)に対して可動性を有することを特徴とする、請求項93に記載の金型。

請求項95

前記外部成形手段(62)は、前記キャップ(5)の内側のネジ部(14)を成形するための形状を有していることを特徴とする、請求項92ないし94のいずれかに記載の金型。

請求項96

冷却液を流すことが出来る管手段(4;20)を備える金型要素(2;62)を製造する方法であって、開いた流路手段(83、84、85;90、91、92;96、97、98)から構成される、前記管手段(4;20)の前駆手段を備える、前記金型要素(2;62)の第1の部品(69;74)と第2の部品(73;94)を設けるステップと;前記第2の部品(73;94)の表面が、前記開いた流路手段(83、84、85;90、91、92;96、97、98)に対向することによって、前記管手段(4;20)が形成されるよう、前記第1の部品(69;74)と前記第2の部品(73;94)を連結するステップと、から構成されることを特徴とする方法。

請求項97

前記設けるステップは、金属射出成形により、前記第1の部品(69;74)を成形するステップから構成されることを特徴とする、請求項96に記載の方法。

請求項98

前記成形するステップは、前記第1の部品(69;74)を、金属粒子プラスチックバインダの混合物から成形するステップから構成されることを特徴とする、請求項97に記載の方法。

請求項99

前記開いた流路手段(83、84、85;90、91、92;96、97、98)は、前記成形するステップの間に設けられることを特徴とする、請求項98に記載の方法。

請求項100

前記設けるステップは、さらに、金属射出成形により、前記第2の部品(73;94)を成形するステップから構成されることを特徴とする、請求項97ないし99のいずれかに記載の方法。

請求項101

前記成形するステップは、前記第2の部品(73;94)を、金属粒子とプラスチックバインダのさらなる混合物から成形するステップから構成されることを特徴とする、請求項98または99に従属する請求項100に記載の方法。

請求項102

前記混合物および前記さらなる混合物は、同じ組成であることを特徴とする、請求項101に記載の方法。

請求項103

前記連結するステップは、前記第1の部品(69;74)と前記第2の部品(73;94)の間に、固定物質(89)を導入することから構成されることを特徴とする、請求項96ないし102のいずれかに記載の方法。

請求項104

前記固定物質(89)は、前記混合物および前記さらなる混合物に実質的に等しい組成を有することを特徴とする、請求項102に従属する請求項103に記載の方法。

請求項105

前記固定物質(89)は、接着物質であることを特徴とする、請求項103に記載の方法。

請求項106

前記固定物質(89)は、着物質であることを特徴とする、請求項103に記載の方法。

請求項107

前記固定物質(89)は、前記第1の部品(69;74)の孔手段(87)に導入され、前記孔手段(87)は、前記第2の部品(73;94)のさらなる孔手段(86)に連絡していることを特徴とする、請求項103ないし106のいずれかに記載の方法。

請求項108

前記固定物質(89)は、前記第1の部品(69;74)と前記第2の部品(73;94)の間に定義された隙間(88)に導入されることを特徴とする、請求項103ないし107のいずれかに記載の方法。

請求項109

前記連結するステップは、前記第1の部品(69;74)と前記第2の部品(73;94)の間の選択された部品(74)を、前記第2の部品(73;94)と前記第1の部品(69;74)の間で選択された他の部品(73)に設けられたハウジング(79)に配置するステップから構成されることを特徴とする、請求項96ないし108のいずれかに記載の方法。

請求項110

前記隙間(88)は、前記部品(74)と、前記他の部品(73)から突出している前記端部(78)との間に定義され、ハウジング(78)を規定することを特徴とする、請求項108に従属する請求項109に記載の方法。

請求項111

前記部品(74)は、前記隙間(88)に囲繞される周辺部に設けられることを特徴とする、請求項110に記載の方法。

請求項112

前記連結するステップは、前記第1の部品(69;74)と前記第2の部品(73;94)と当接するよう設けられた第3の部品(75)により、前記第1の部品(69;74)を前記第2の部品(73;94)に一体化するステップから構成されることを特徴とする、請求項96ないし111のいずれかに記載の方法。

請求項113

前記第3の部品(75)は、金属射出成形により得られることを特徴とする、請求項112に記載の方法。

請求項114

連結するステップは、前記固定物質(89)により前記第3の部品(75)が形成されるよう、前記固定物質(89)を、前記第1の部品(69;74)と前記第2の部品(73;94)を収容する補助金型射出するステップから構成されることを特徴とする、請求項103ないし108、または110、または111に従属する請求項113、または請求項103ないし108に従属する請求項109に記載の方法。

請求項115

さらに、前記第1の部品(69;74)を、前記第2の部品(73;94)および前記第3の部品(75)と共に、脱蝋処理することを特徴とする、請求項114に記載の方法。

請求項116

さらに、前記第1の部品(69;74)を、前記第2の部品(73;94)および前記第3の部品(75)の共に、焼結処理することを特徴とする、請求項114または115に記載の方法。

請求項117

前記金型要素(2;62)は、容器の母材の、ネジのついた首の部分を成形するための金型部(2)であることを特徴とする、請求項96ないし116のいずれかに記載の方法。

請求項118

前記金型要素(2;62)は、成形により、キャップ(5)の内部(14、15)を得るのに適したパンチ部(62)であることを特徴とする、請求項96ないし116のいずれかに記載の方法。

技術分野

0001

本発明は、プラスチック製の製品成形するための金型に関し、特に、ボトルまたはそれを閉じるためのキャップ用の母材等の製品の、射出成形または圧縮成形に適した、冷却管を備える金型に関する。

0002

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)、塩化ビニルPVC)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、高密度ポリエチレン(HDPE)等のプラスチック製品が成形可能である。

0003

本発明は、さらに、冷却液を流すことが可能な、管手段を備える金型要素製作方法に関する。

背景技術

0004

一対の金型または金型片インサートから構成される、母材または母材部品等の要素を金型成形するのに適した公知の金型は、通常、ボトルまたはその他の容器の首の部分を成形する、突出部または切込部を備える。実際に、プラスチック製のボトルの首の部分には、対応するキャップを留めるためのネジおよび環状のカラー等の突起が設けられる。

0005

成形終了後も、母材は、冷却され形状が固定するまで、ある程度の時間にわたって金型内放置される。その後、2つの金型を互いから外し、切込部を解除することによって、金型から母材が取り外される。

0006

成形時間を短縮し、高い製造速度を維持するために、母材の冷却は、十分に高速で行わなければならない。金型には、母材を冷却するために、冷却液を流すための回路が設けられる。この回路は通常、複数の直線状の管から構成され、これらの管は加工機械を使用して、機械的にドリル加工を施すことによって設けられる。通常、管は、一階層化構造で設けられ、互いに交差し合って冷却水が流れる回路を形成する。

0007

互いに嵌合させると、実質的に円柱状の成形面により規定される空洞が形成される金型の場合、直線状の管は、空洞に対して接線方向に配置される。従って、たとえ成形面上で隣り合っていたとしても、それらの領域の直線状の管までの距離はそれぞれ異なっており、従って、冷却液によって均一に冷却することができない。

0008

公知のボトルまたは容器用キャップは、内側の表面にネジのついた、円柱状の側面から構成され、その一端は、底面により閉じられる。そして、底面には、密閉用リップが、キャップ本体の内側に向かって突出するように設けられる。密閉用リップは、使用時には、容器の端部と嵌合し、容器が実質的に密封される。

0009

公知の種類のキャップは、キャップ成形用液体状または半液体状のプラスチックを、成形孔を備える金型と、金型に嵌合するパンチを使用して成形することによって、金型の内側に製作することが出来る。密閉用リップは、キャップ本体と密閉リップ全体が一つの部品となるよう、キャップ本体とともに成形される。パンチからキャップを取り外すために、密閉用リップに窪んだ領域を設ける場合、パンチは、中核要素と外縁部の2つの部品から構成され、外縁部は、成形されたキャップを中核要素から取り外すことが出来るよう、中核要素に対して移動可能になっている。

発明が解決しようとする課題

0010

以上に開示した種類の、閉じるためのキャップ向けの金型には、冷却液を流すための回路が設けられ、金型から外す前にキャップを冷却するのに使用される。この回路は、金型と、パンチの中核要素の両方に設けられる。キャップ製作用の従来の金型の欠点は、キャップの内側、特にキャップのネジのついた表面と、密閉用リップの部分を、十分に速く、効率的に冷却することができないという点である。この欠点により、冷却時間が長くなり、その結果、成形サイクル時間も長くなり、製造速度が落ちる結果となっている。

0011

本発明の目的は、プラスチック製品を成形するための従来の金型を改善することである。

0012

本発明の他の目的は、冷却効率を改善した、プラスチック製品を成形するための金型を提供することである。

0013

本発明の他の目的は、成形孔の全ての部分を、優れた熱交換性と、高い冷却速度で、ほぼ均一に冷却することが出来る金型を提供することである。

0014

本発明の他の目的は、効率がよく、それと同時に比較的単純に、短時間で製作できる、冷却回路を備えた金型を提供することである。

0015

本発明の他の目的は、簡単に実施可能な、冷却液を流すための管手段を備えた金型要素を製造するための方法を提供することである。

0016

本発明の他の目的は、複雑な形状の管手段をも設けることができる、金型要素を製造するための方法を提供することである。

課題を解決するための手段

0017

本発明の第1の態様によると、金型は、少なくとも2つの金型部を備え、各金型部は、製品の一部を成形するための窪み部と、冷却水を流すことができる管手段と、を備え、管手段は、冷却液のための経路を規定する、窪み部を囲繞する湾曲した管と、湾曲した管に繋がる供給部を備えた流入管と、湾曲した管から出る排出部を有する流出管と、を備え、湾曲管、供給部および排出部は、経路を含む共通の平面上に設けられること特徴とする金型が提供される。

0018

本発明の第2の態様によると、金型は、少なくとも2つの金型部を備え、各金型部は、製品の一部を成形するための窪み部と、冷却水を流すことが出来る管手段と、を備え、管手段は、窪み部を囲繞する冷却管と、冷却管に繋がる流入管と、冷却管から出る流出管と、を備え、冷却管は、窪み部の周囲を、波打つよう配置されることを特徴とする金型が提供される。

0019

本発明のこれらの態様により、金型部を、効率かつ均一に冷却することが出来る、例えば、プラスチック製の母材の成形に使用する金型等の、モジュール式の金型を得ることが出来る。また、管手段の形状により、製品の実質的全ての箇所において、冷却液と製品との熱交換率を高めることが出来る。これによって、冷却速度が高まり、冷却時間および成形サイクル時間を短縮することが出来るため、その結果、生産速度を高めることが可能となる。

0020

本発明の第3の態様によると、金型は、少なくとも2つの金型部を備え、各金型部は、製品の一部を成形するための窪み部と、冷却水を流すことが出来る冷却管手段と、を備え、冷却管手段は、少なくとも2つの独立した階層において、窪み部を囲繞するように配置され、冷却管手段は、一連の直線状の管から構成されることを特徴とする金型が提供される。

0021

冷却管手段が、2つの階層または平面上に配置されるため、金型手段の窪み部を効率よく均一に冷却することが出来る。

0022

本発明の第3の態様による金型を、容器の母材を成形するための形状で製作した場合、冷却管手段が、2つの独立した階層に配置されているため、容量の大きい容器用の母材等のように、少なくとも2つの金型部によって成形される母材の部分が比較的広範囲に亘る場合であっても、母材を効率的に冷却することが出来る。

0023

さらに、一連の直線状の管から構成される冷却管手段は、比較的単純であり、例えば、加工機械を使用して機械加工を施すことにより、短時間で実現することが出来る。

0024

本発明の第4の態様によると、金型は、互いに対して可動性を有する内部成形手段と外部成形手段を有するパンチ手段とを備え、パンチ手段は、冷却液を流すことが出来る水路手段を備え、水路手段は、内部成形手段に設けられる第1の管手段と、外部成形手段に設けられる第2の管手段と、を備えることを特徴とする。

0025

本発明のこの態様により、成形製品を効率よく、均一に冷却することが可能な、容器の口を閉じるためのキャップ等、プラスチック製品を成形するのに適した金型を製作することが出来る。特に、第4の態様による金型により、成形した製品の、内部成型手段、そしてひいては外部成型手段と接する領域を、最適な形で冷却することが可能となる。

0026

密閉用リップを供えたキャップを成形するのに本発明の第4の態様による金型を使用すれば、第2の管手段によって、リップを効率よく冷却することが出来るため、ほぼ成形直後に、キャップを金型から取り外すことが出来る。さらに、内側にネジが設けられたキャップの場合であっても、第2の管手段によって効率的に冷却することが出来る。特に、第2の管手段は、キャップの異なる部分を、異なる方法で冷却するよう、設計することが出来る。

0027

例えば、底面に近いネジ部分は、簡単に変形しないため、パンチから取り外すのが最も難しいキャップの部分であるとして知られている。第2の管手段の形状を適切に設計することにより、底面から離れた残りのネジ部分よりも、底面に近いネジ部分をより集中して冷却することが可能となる。底面に近いネジ部分をうまく冷却することができれば、ネジ部分を破損させることなく、比較的大きな力を十分に加えて、当該ネジ部分を変形させることにより、パンチからキャップを取り外すことが可能となる。

0028

一般的に、第2の管手段は、目的に応じて成形製品の冷却方法を作成し、より重要な領域をよりよく冷却することが出来るよう設計可能である。

0029

本発明の第5の態様によると、冷却液を流すことが出来る管手段を備える金型要素を製造する方法が提供される。この方法は、
− 開いた流路手段から構成される、管手段の前駆手段を備える金型要素の第1の部品と、第2の部品を設けるステップと;
− 第2の部品の表面が、開いた流路手段に対向することによって、管手段が形成されるよう、第1の部品と第2の部品を連結するステップと、から構成されることを特徴とする。

0030

本発明のこの態様により、管手段を備えた金型要素を、たとえそれが、形状の非常に複雑な管手段を備えた金型要素であっても、比較的簡単に製造することが出来る。第1の部品上に設けられる開いた流路手段は、実際に、任意の所望の水路に沿って実質的に配置することが出来る。従って、一つの要素の内部に管手段を設けるために設計された、複雑なドリル加工や、機械加工処理を回避することが出来る。特に、本発明の第5の態様により、ドリル加工では不可能な、湾曲した部分を有する管手段を備える金型要素を製造することが可能となる。

0031

本発明を例示するが、制限をしない例を示す添付の図面を参照することにより、本発明の理解と実施を促進することが可能である。

発明を実施するための最良の形態

0032

図1は、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプロピレン(PP)、塩化ビニル(PVC)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、高密度ポリエチレン(HDPE)等のプラスチックを、射出成形または圧縮成形することにより、母材を成形する装置を構成する、金型の一部を示す図である。

0033

このようにして得られた母材は、その後、ストレッチブロー等により、ボトル等の容器を作成するのに使用することが出来る。ボトルを作成するための母材は、通常、内部が空洞であり、端部が湾曲した壁によって閉じられる、略円柱形の本体から構成される。母材の口の閉じられた端部の反対側の口の開いた端部には、首が設けられ、首の外側には、キャップ内に設けられたネジ部と嵌合するよう成形され、締めるのに適したネジ部が設けられる。首の内側のネジ部の下には、さらに、環状の突出部が設けられ、環状の突出部の下には、さらにカラー部が配置される。

0034

図1に示す金型は、母材の内側の形状を再生する、図示されていないパンチと、2つの可動部分2と図示されていない下側の金型に分解可能な金型手段を備える。図示されていない下側の金型の外側には、容器が完成したときに、母材の略円柱状の本体が形成される。なお、この略円柱状の本体は、中身を入れるための本体となるよう意図される。可動部分2は、少なくとも、母材の首の部分の成形に携わる。特に、母材から作成しようとしている容器が、容量の限られたボトルである場合、可動部分2は、外側のネジ部、環状の突起および首のみを成形する。これらの部分は、その後母材に対して行われる、ストレッチブロー処理において、大きな形状変化を遂げない部分である。他方、例えば、1.5リットル等、容量の大きなボトルを製作したい場合、可動部分2は、首の部分だけではなく、ボトルの中身を入れる部分の一部を形成するための、母材中間部を形成する。この中間部の外部は、円柱状の表面によって、または、首の傍では直径が小さく、首から離れるにつれ直径が大きくなる円錐台の表面によって規定される。

0035

可動部分2は、実質的に、互いに同一であり、それぞれ、図2に示すように、窪み部71を定義し、成形面70を構成する凹面3を備える。各成形面70は、母材の一部の形状、より厳密には、母材の首の半分を再現する。

0036

さらに、可動部分2のそれぞれ対応する窪み部71の側面には、平らな2つの接触面72が設けられる。可動部分2は、図1に示す嵌合構成Cと、図示されていない開放構成とに、動かすことが出来る。嵌合構成Cにおいては、可動部分2の接触面72は、対応する、他方の可動部分2の接触面72に当接する。2つの凹面3により成形孔30が形成され、これによって、少なくとも、母材の首の外部を成形することが可能となる。

0037

開放構成においては、金型から母材を取り出すために、可動部分2が、互いから分離される。各可動部分2には、冷却液、例えば水を流すことが出来る管手段4が設けられ、各成形工程の間、ならびに各工程終了後に、母材を冷却することが出来る。冷却液は、各可動部分2の管手段4内の、図4に示す経路を通って移動する。

0038

各可動部分2の管手段4は、流入管41と流出管42から構成され、冷却液は、これらを通じて、それぞれ各可動部2に供給され、可動部2から排出される。流入管41および流出管42は、図示されていない、外側に設けられた、公知の種類の冷却液の流れる回路の供給部Iと、排水部または流出部Uに、直接繋ぐことが出来る。

0039

さらに、各可動部分2の管手段4は、中間管43を備える。中継管43は、対応する可動部分2の成形面70を囲繞するように、流入管41と流出管42の間に設けられる。

0040

特に、中継管43は、成形面70からほぼ一定の距離に、成形面70の周囲を湾曲するように配置される。この特殊な例では、成形面70は略円柱状を成しており、中継管43は、その円周上の円弧に沿って配置される。中継管43と成形面70の間の距離、すなわち、対応する分離壁の厚さは、金型の構造要件上、そして抵抗上の制限に対して可能な限り最小限に抑えるものとする。これによって、母材の冷却を最適に行うことが可能となる。

0041

流入管41は、中継管43に繋がる供給部41aを備え、流出管42は、中継管43から出る排出部42aを備える。供給部41a、中継管43、および排出部42aは、共通の平面40上に設けられる。なお、共通の平面40は、金型の長手軸Zに対して垂直とすることが出来る。

0042

管手段4は、長手軸Zを通り、共通の平面40に垂直に交わる、長手方向の平面に対して、左右対称にすることが出来る。流入管41および流出管42は、対応する可動部分2と一致する、湾曲した形状を有し、可動部分2の末端領域から、凹面3の近傍の領域にわたって配置される。図示されていない変形型では、流入管41と流出管42は、直線状とすることが出来る。

0043

各可動部分2の管手段4には、流入管41を冷却液供給部Iに繋ぐのに適した供給セクション45を設けても良い。供給セクション45は、供給部41aとは反対側に位置する流入管41の端部に接続することが出来る。供給セクション45は、流入管41に対してほぼ垂直に配置される。

0044

管手段4には、流出管42を、外側に設けられた、冷却液回路の排出部Uに接続するための排出セクション46を設けることも出来る。排出セクション46は、排出部42aとは反対側に位置する、流出管42の端部に接続することが出来る。排出セクション46は、流出管42に対してほぼ垂直に配置される。

0045

図2に示すように、各可動部分2は、基本本体部73、密閉本体部74および上部本体部75の3つの独立した部品を組み立てることにより構成される。基本本体部73は、「C」字型の中核要素76を備える。中核要素76の内部には、窪み部71を定義する成形面70が受け入れられる。中核要素76は、実質的に長手軸Zに沿っては位置され、その下部には、実質的に平らな付属肢77が設けられる。付属肢77は、横断面上、特に、長手軸Zに対して垂直な平面上に設けられる。付属肢77の周辺には、付属肢77全体を囲繞し、上に向かって突出する端部78が設けられる。端部78と中核要素76の間には、ハウジング79が定義され、その底部は、付属肢77により規定される。

0046

ハウジング79内には、密閉本体部74が配置され、長手軸Zを中心に延在するC字型の内面82を規定する中心部80を構成する。中心部80には、外側に向かってフランジ81が突出している。フランジ81の突出部は、横断面上に、特に、長手軸Zに対して垂直な平面上に設けられる。フランジ81の下側の表面には、第1の流路83、第2の流路84、および第3の流路85が設けられる。第3の流路85は、第1の流路83と第2の流路84の間に配置される。第1の流路83、第2の流路84、および第3の流路85の平面上の形状は、夫々、流入管41、流出管42、中継管43の平面上の形状に対応する。

0047

密閉本体部74は、第1の流路83および第2の流路84が付属肢77に対向し、第3の流路85が中核要素76に対向するよう、基本本体部73のハウジング79内に配置される。従って、第1の流路83、第2の流路84、および第3の流路85は、第1の流路83、第2の流路84および第3の流路85が対向する、基本本体部73の表面により閉じられ、それぞれ、冷却液を流すことが出来る、流入管41、流出管42および中継管43を形成する。

0048

基本本体部73と密閉本体部74は、各々、その中央部に、貫通孔86とさらなる貫通孔87を備える。密閉本体部74をハウジング79に配置すると、さらなる貫通孔87は、貫通孔86と一致する。

0049

フランジ81の平面上の寸法は、端部78の内辺部よりわずかに小さくなっている。従って、図2に示すように、ハウジング79内に密閉本体部74を配置すると、基本本体部73と密閉本体部74の間に、スリット88が定義される。

0050

貫通孔86、さらなる貫通孔87、およびスリット88は、以下に詳述するように、基本本体部73を密閉本体部74に固定するのに使用される。基本本体部73と密閉本体部74は、MIM(金属射出成形)技術により作成することが出来る。この場合、基本本体部73および密閉本体部74は、直径約10μmの金属粉末と、バインドとして機能する、いわゆる「バインダ」である、プラスチックの混合物から成形される。

0051

混合物に押出加工を施し、それを使用して、基本本体部73の形状を再現する第1の金型と、密閉本体部74の形状を再現する第2の金型に注入する。プラスチックにより、金属粒子の表面に膜が形成され、これによって、金属粒子がしっかりと結合される。このようにして、粒子を形成した合金の、約95%の密度を有する基本本体部73と密閉本体部74の前駆体が得られる。これらの前駆体は、どちらかというと柔らかく、必要であれば、容易に機械器具で加工することが出来る。

0052

第1の流路83、第2の流路84、および第3の流路85は、密閉本体部74を成形する金型から直接形成される。

0053

その後、基本本体部73のハウジング79内に収容された基本本体部73と密閉本体部74は、補助金型内に配置される。補助金型を嵌合位置に合わせると、可動部分2の形状を再現する室が定義される。基本本体部73と密閉本体部74の形成に使用したのと同じ金属粉末とプラスチックの混合物が、補助金型に注入される。この混合物により、上部本体部75が形成される。上部本体部75は、基本本体部73および密閉本体部74が互いに一体化されるよう、その上部に配置される。さらに、金属粉末とプラスチックの混合物は、貫通孔86、さらなる貫通孔87およびスリット88にも入り込む。この混合物は、これらの箇所を密閉する固定物質89として機能する。なお、固定物質89は、図2の右側に、黒い色で示される。

0054

このようにして形成された部品は、その後、バインダとして機能するプラスチックをほぼ完全になくしてしまう、公知の種類の脱蝋加工が行われる。脱蝋加工後の部品は、次に、オートクレーブステムで処理される。ここで、脱蝋加工後の部品は、高圧および高温に晒され、基本本体部73、密閉本体部74、および上部本体部75を形成する金属粒子の焼結処理が行われる。この焼結処理により、金属粒子が互いに近づきあい、変形され、基本本体部73と密閉本体部74の間のつなぎ目部分であっても非常に抵抗力の高い、1つの部品が形成されるまで互いに溶接される。可動部分における、脱蝋処理後のプラスチックの跡は、この焼結処理の間に、昇華によって消えてしまう。このようにして、単一の金属粒子が形成される金属合金の密度の100%にほぼ等しい密度を有する可動部分2が形成される。

0055

他の実施例では、上部本体部75は、以上に言及したMIM技術によって形成することも出来るが、この場合、基本本体部73および密閉本体部74の形成に使用したのとは別の金属粒子とプラスチックの混合物を使用する。これにより、対象の領域で使用した金属とプラスチックの混合物により、可動部分2の異なる領域において互いに異なる物理特性および化学特性を得ることが出来る。なお、熱処理を行わずにこれらの本体部を一体化できるよう、基本本体部73および密閉本体部74の成形に使用する金属粒子とプラスチックの混合物は、上部本体部75の成形に使用する混合物と相溶性があるものとすることが推奨される。

0056

図示されていない実施例では、MIM技術によって成形した基本本体部73および密閉本体部74を、上部本体部75を使用せずに、密閉用の固定物質89だけを使用して、接合することが出来る。

0057

この場合、基本本体部73および密閉本体部74は、夫々別々に脱蝋処理が行われ、その後、密閉本体部74が、基本本体部73のハウジング79内に配置される。次に、複数の金属成分を含有する密閉用固定物質89を、貫通孔86、さらなる貫通孔87、およびフランジ81の周囲全体を囲繞するスリット88に流し込む。このようにして得られた部品を、オートクレーブシステムに入れ、比較的高い圧力と温度に晒す。これによって、基本本体部73および密閉本体部74を形成する金属粒子を焼結し、バインダ樹脂残留跡を消し、密閉用固定物質89を形成する粒子を結合させる。このようにして、密閉本体部74を、基本本体部73に接合する。

0058

他の可能な実施例では、基本本体部73および密閉本体部74は、MIM技術を使用せず、例えば、機械加工などにより形成し、その後、接着剤着物質硬化剤等の密閉用固定物質89により接合することが出来る。

0059

なお、可動部分2をいくつかの部品で構成することにより、可動部分2の製造を、大幅に単純化することが出来る。特に、密閉本体部74および/または基本本体部73上に、管手段4を形成する流路を設けるのは、非常に簡単である。

0060

図5は、可動部分2の変形版を示す。ここで、各可動部分2の管手段4には、既に図4で示した構成部に加え、さらなる中継管53が設けられる。さらなる中継管53は、窪み部71の周囲に設けられ、例えば、共通の平面40と平行するさらなる平面上に設けることができる。さらなる中継管53は、湾曲をした形状であってよく、第1の接続管56を介して流入管41に接続され、第2の接続管57を介して流出管42に接続される。特に、第1の接続管56および第2の接続管57は、それぞれ、流入管41と中継管43の間の接続部、および流出管42と中継管43の間のさらなる接続部から遠ざかる方向に繋がっている。従って、第1の接続管56および第2の接続管57は、中継管43とさらなる中継管53にも接続される。

0061

第1の接続管56および第2の接続管57は、さらなる中継管53および/または共通の平面40に対して垂直であってもよい。

0062

中継管43およびさらなる中継管53により、例えば、容量の大きなボトルを成形するために使用する母材等、長手軸Z方向に比較的長い、母材の首を冷却することが出来る。実際には、流入管41を通じて各可動部分2に入る冷却液は、2つの流れに分岐される。1つ目の流れは、中継管43を経由し、2つ目の流れは第1の接続管56を介してさらなる中継管53に流れ込む。それぞれ中継管43とさらなる中継管53を通過する第1の流れと第2の流れによって、母材の、互いに異なる高さの部分を冷却することが出来る。その後、第2の流れは、第2の接続管57を通った後、流出管42を介して可動部分2から排出され、そこで、第2の流れは第1の流れと合流する。

0063

図6に示す管手段4の変形版は、中継管43とさらなる中継管53が、第1の接続管56および第2の接続管57によってだけでなく、第3の接続管58および第4の接続管59によっても、互いに接続されている点で、図5と異なっている。

0064

第1の接続管56、第2の接続管57、第3の接続管58、および第4の接続管59は、実質的に互いに同じ横断面を有していてもよい。第1の接続管56および第2の接続管57は実質的に長手軸Zに平行に配置されているが、第3の接続管58および第4の接続管59は、さらなる中継管53の中央部60で合流するよう、斜めに設けられている。

0065

流入管41から供給される冷却液は、中継管43に入る第1の流れF1と、第1の接続管56に入る第2の流れF2に分岐される。中継管43および第1の接続管56の寸法は、第1の流れF1の流れの速度が、第2の流れF2の流れの速度の約2倍に等しくなるよう決定される。第1の流れF1は、さらに、引き続き中継管43に沿って流れていく第3の流れF3と、さらなる第3の接続管58に沿って中継管53の中央部60に導かれる第4の流れF4とに分岐される。第3の流れF3および第4の流れF4は、冷却液の流れの速度の観点から言うと、実質的に互いに等しく、第2の流れF2とも同じである。

0066

中央部60において、 第1の接続管56から流れてきた第2の流れF2は、第3の接続管58から流れてきた第4の流れF4に合流し、冷却液の供給に関して上述したのと同じように、第2の接続管57と第4の接続管59を流れ、流出管42に導かれる第5の流れF5が形成される。

0067

図6に示した管手段4を備える可動部分2は、図2および図3を参照して説明した方法と類似した方法で、密閉本体部74 および/または基本本体部73上に、適切な流路のネットワークを形成することで、製作することが出来る。

0068

なお、流入管41、流出管42、および中継管43は、共通の平面40の上に配置させることが出来、さらなる中継管53は、共通の平面40に平行するさらなる平面上に配置させることが出来る。さらに、中継管43、さらなる中継管53、および接続管56、57、58、および59は、長手軸Zを中心に配置された実質的に半円柱形の面上に配置される。

0069

接続管56、57、58、および59を配置することにより、冷却液を攪拌することが出来、これによって、冷却液と母材の間の熱交換係数を効率化することが出来る。

0070

図7乃至図9に示す可動部分2は、中継管43およびさらなる中継管53が、実質的に長手軸Zに平行に配置された、複数の管によって互いに接続されている点で、図5と異なっている。

0071

図7乃至図9に示した種類の可動部分2を作成するには、図2および図3に示した基本本体部73および密閉本体部74を使用することが出来る。この場合、長手軸Zと垂直に交わり、互いに平行な平面上にそれぞれ配置される、下部流路90および上部流路91を密閉本体部74上に設ける。下部流路90および上部流路91は、実質的に長手軸Zに平行に設けられた、複数の接続流路92によって接続される。

0072

例えば、上部本体部75および密閉用固定物質89により、密閉本体部74を基本本体部73に接続する際、下部流路90、上部流路91、および接続流路92が、それぞれ、中継管43、さらなる中継管53、中継管43とさらなる中継管53を接続する接続管を形成する。

0073

なお、接続管を介して流出管42に向かう冷却液が、中継管43を逆方向に流れ、流入管41に逆流するのを防ぐために、下部流路90には、それに対応する中継管43同様、横断面積の小さい中央部93が設けられる。

0074

図10は、さらなる中継管53を中継管43に接続する、第1の接続管56および第2の接続管57が示されていない点で、図5とは異なる実施例による可動部分2を示している。図10に示す実施例では、さらなる中継管53は、管手段4のさらなる流入管51とさらなる流出管52の間に配置される。さらなる流入管51およびさらなる流出管52 は、流入管41および流出管42と実質的に同じでよく、また、さらなる中継管53が配置されるさらなる共通の平面50上に配置される。さらなる共通の平面50は、共通の平面40に平行する面であり、金型を稼動させる間は、共通の平面40の上部に位置する。

0075

さらに、図10に示す管手段4は、さらなる流入管51を流入管41に繋ぐ第1の接続管54と、さらなる流出管52を流出管42に繋ぐ第2の接続管55と、を備える。特に、第1の接続管54は、流入管41とさらなる流入管51のそれぞれの端部に接続され、流入管41とさらなる流入管51の、夫々の他端部は、中継管43とさらなる中継管53に接続される。同様に、 第2の接続管55は、流出管42とさらなる流出管52のそれぞれの端部に接続され、流出管42とさらなる流出管52の夫々の他端部は、中継管43とさらなる中継管53に接続される。

0076

第1の接続管54および第2の接続管55は、流入管41、さらなる流入管51、流出管42、およびさらなる流出管52に対して、実質的に垂直、すなわち、共通の平面40およびさらなる共通の平面50に垂直に配置することが出来る。第1の接続管54および第2の接続管55は、それぞれ、供給セクション45および排出セクション46の延長部分とすることが可能である。

0077

図10に示す管手段4により、冷却液を、供給セクション45から可動部分2に送り込み、流入管41およびさらなる流入管51にバランスの取れた方法で分配し、中継管43およびさらなる中継管53を経由後、排出セクション46から排出することが可能となる。

0078

管手段4を2つの別々の階層または平面上に配置することにより、熱交換面を増加させ、よって冷却液が母材から除去することが出来る熱量を増加させることが出来る。その結果、冷却速度を向上させることが出来る。

0079

図示されていない実施例によると、管手段4は、第1の接続管54および第2の接続管55を備えていなくてもよい。この場合、第2の流入管51および第2の流出管52は、外部を流れる冷却液回路の供給部Iおよび排出部Uに、それぞれ直接接続される。

0080

管手段4は、可動部分2の寸法、すなわち冷却する凹面3の寸法に応じて、互いに平行する、各共通の平面上に配置した2つの中継管、および場合によっては、2つ以上の流入管および流出管を備えていてもよい。

0081

図11に示す実施例によると、管手段4は、窪み部71を中心に配置された、波型の中継管143を備える。中継管143を通過する冷却液は、湾曲した波型の連続により定義される経路を移動する。実際、中継管143は、各々下向きの凹面を有する複数の湾曲部47と、各さらなる湾曲部48の間に配置され、各々上向きの凸面を有する複数のさらなる湾曲部48を備える。

0082

図12に示す他の実施形態によると、管手段4は、窪み部71を中心に配置され、冷却液のうねるような経路を定義する中継管243を備える。

0083

このうねるような経路は、正方形または長方形をした波型の連続から構成される。実際には、中継管243は、少なくとも1つの第1のセクション43aを備え、第1のセクション43aは、流入管41および流出管42が配置される、共通の平面40上に設けられる。中継管243は、さらに、共通の平面40と平行するさらなる平面上に配置された、少なくとも1つの第2のセクション43bを備える。動作中には、共通の平面40は、第2のセクション43bが設けられるさらなる平面の下側に、水平に配置される。第1のセクション43aおよび第2のセクション43bは、少なくとも1つの第3のセクション43cによって接続され、第3のセクション43cは、共通の平面40と実質的に垂直に交わる。図12に示した例では、第1のセクション43aは、第1のセクション43aよりも高い位置に設けられた2つの第2のセクション43bの間に配置されている。

0084

第1のセクション43a、第2のセクション43b、および第3のセクション43cは、成形面70を中心に配置された、略円柱状の面上に配置される。言い換えると、第1のセクション43aおよび第2のセクション43bは、上面から見た場合に、外周の円弧上に沿って配置される。

0085

中継管143および243のうねるような形状によって、中継管の長さが長くなり、従って熱交換面が増加するため、母材をより効率的に冷却することが可能となる。

0086

図1乃至図12に示した、管手段4を備えた可動部分2の実施例は、可動部分2を、図2および図3図7乃至図9に示すように、少なくとも2つの部品を製造することによって作成することが出来る。特に、上記の2つの部品は、MIM技術によって作成することが可能である。

0087

図13および図14において、母材を作成するための金型の可動部分2には、冷却液を流すことが出来る、管手段4が設けられる。管手段4は、流入管141と、流出管142と、窪み部71の近傍に配置された、流入管141および流出管142の間の冷却管手段144と、を備える。冷却管手段144は、第1の下部冷却管147および第2の下部冷却管148を備え、第1の下部冷却管147および第2の下部冷却管148は、流入管141と流出管142が設けられる共通の平面140上に配置される。特に、第1の下部冷却管147は流入管141に接続され、第2の下部冷却管148は流出管142に接続される。

0088

冷却管手段144は、さらに、第2の上部冷却管151に接続された第1の上部冷却管149を備える。第1の上部冷却管149および第2の上部冷却管151は、共通の平面140に平行する、さらなる共通の平面150上に配置される。言い換えると、第1の上部冷却管149および第2の上部冷却管151は、流入管141、流出管142、第1の下部冷却管147、および第2の下部冷却管148よりも高い位置に配置される。

0089

第1の下部冷却管147は、連結管155を介して第1の上部冷却管149に接続され、第2の下部冷却管148は、さらなる連結管156を介して第2の上部冷却管151に接続される。連結管155およびさらなる連結管156は、金型の長手軸に対して実質的に平行であってよく、すなわち、連結管155およびさらなる連結管156は、例えば、垂直であってよい。

0090

流入管141および流出管142は、直接、または供給セクション145および排出セクション146を介して、冷却液の供給部Iおよび排出部Uにそれぞれ接続される。

0091

第1の下部冷却管147、第2の下部冷却管148、第1の上部冷却管149、第2の上部冷却管151、連結管155、およびさらなる連結管156は、流入管141および流出管142同様、直線状の形状を有している。従って、加工機械に対してドリル加工を施し、その後、栓152によって閉じることにより、以上に列挙した管を可動部分2に設けることができる。

0092

従って、図13および図14に示す管手段4は、比較的簡単に作成することが出来る。

0093

第1の下部冷却管147、第2の下部冷却管148、第1の上部冷却管149、および第2の上部冷却管151は、成形面70に対する接線を構成する各直線に平行に配置され、金型製作上の必要性および抵抗性における限界を考慮した上で、当該面から最低限の距離だけ離れた位置に設けられる。

0094

このように、図13および図14に示す管手段4により、母材を十分効率よく冷却することが出来る。さらに、冷却管手段144が2つの階層にわたって設けられていることから、金型の長手軸に沿って、相当の寸法を有する母材の首の部分を冷却することが可能となる。

0095

実際に、流入管141を介して可動部分2に入った冷却液は、第1の下部冷却管147に運ばれ、母材の首の下の部分を冷却し始める。次に、冷却液は、連結管155を通って上の階層に移動し、第1の上部冷却管149と第2の上部冷却管151に運ばれる。その後、冷却液は、さらなる連結管156を通って、下の階層に戻り、第2の下部冷却管148を通った後、流出管142を介して可動部分2から排出される。

0096

図15は、一定量のプラスチックを圧縮成形することにより、キャップ5を製作するための金型1を示す図である。キャップ5は、軸Z1を中心に配置される、実質的に円柱状の側面12を有し、その端部は、底面13によって閉じられる。側面12の内側には、ボトル等の容器の首の外側の部分に設けられるネジ部と嵌合させるのに適した、ネジ部14が設けられる。底面13からは、密閉用リップ15がキャップ5の内側に向かって突出しており、この部分を容器の端部と嵌合させることにより、容器を実質的に密閉することが出来る。密閉用リップ15の、密閉用リップ15と底面13の間の接続部には、切込部108が設けられる。キャップ5には、さらに、側面12の、底面13とは反対側の端部に接続された、異物混入防止リング16が設けられる。異物混入防止リング16は、容器が既に開けられたものであるかどうかを利用者が知ることが出来るよう、移動可能なように、キャップ5の内側に向かって折り込まれ、容器のカラー部と嵌合して閉じられる。

0097

金型1は、図15に示す嵌合位置および図示されていない開放位置に、互いに動かすことが可能なパンチ手段6と金型部7とを備える。嵌合位置においては、キャップ5を作成するために、一定量のプラスチックが成形され、分離位置では、成形したキャップ5をパンチ手段6から取り外し、新しい一定量のプラスチックを金型部7に投入することが出来る。後者には、その外部によりキャップ5が形作られる、成形孔17が設けられる。

0098

パンチ手段6は、内側から密閉用リップ15および底面13を成形するのに適した内部パンチ61を備えた内部成形手段と、内側から側面12および異物混入防止リング16を成形し、密閉用リップ15の外側の部分を成形するのに適した外部パンチ62を備えた外部成形手段と、を有する。内部パンチ61および外部パンチ62は、互いに同軸上に設けられ、外部パンチ62は、内部パンチ61を収容するよう、内側が空洞になっている。

0099

外部パンチ62は、内部パンチ61に対し、図15に示す成形位置と、図22に示す分離位置とに移動することが出来る。成形位置では、パンチ手段6により、キャップの内側の形状が再生され、分離位置では、外部パンチ62が、内部パンチ61に対し、金型部7に向かって飛び出す格好となる。外部パンチ62が成形位置から分離位置に移動すると、キャップ5、特に、底面13および密閉用リップ15が内部パンチ61から外れ摘出スリーブ18によりパンチ手段6からキャップ5が取り外される。

0100

図示されていない実施例によると、外部パンチ62を固定しておき、内部パンチ61を、分離位置と成形位置に移動可能とすることが出来る。

0101

内部パンチ61は、軸Z1に沿って配置される、管状の形状の軸21を備える。軸21の外側の固定位置には、スリーブ22が取り付けられる。スリーブ22の上には、軸21を囲繞するように、軸21に対して固定位置に保持部23が設けられる。保持部23は、軸21から半径方向に離れた位置に設けられる。保持部23には、例えば、例えば蝋着領域24によって、内部成形部25が接続され、その端部から、第1の成形面26および第2の成形面27が形成される。第1の成形面26は、内側から底面13を成形するのに適し、第2の成形面27は、内側から密閉用リップ15を成形するのに適する。

0102

パンチ手段6には、冷却液、例えば水を流すことが出来る水路手段8が設けられる。冷却液は、キャップ5が形成されている間、およびキャップ5が金型1に入っている間、その形状を安定させるためにプラスチックを冷却するためのものである。水路手段8は、内部パンチ61に設けられる第1の管手段19と、外部パンチ62に設けられる第2の管手段20と、を備える。

0103

第1の管手段19は、軸21の内部に、軸Z1に沿って設けられた中央管28から構成される。中央管28は、冷却液の供給部に接続され、内部成形部25、スリーブ22および軸21によって定義される貯水室29に繋がっている。第1の管手段19は、さらに、図15乃至図17に示すような、複数の搬送管31から構成される。搬送管31は軸Z1に対して横断方向、例えば、当該軸に対して垂直な方向に、内部成形部25の厚さ全体を半径方向に横断するよう、配置される。搬送管31は、内部成形部25において、図示されている例では、実質的に水平な共通の平面上に、角度を成して等間隔に配置される。搬送管31は、各連絡流路32によって、内部成形部25の外側に繋がっている。なお、連絡流路32の機能については、後述する。各連絡流路32は、内部成形部25の外面33に設けられたスロット状をしており、実質的に軸Z1に平行とすることが出来る。図16に示すように、搬送管31は、各連絡流路32の下端部35の近傍で繋がっている。軸Z1に平行な各連絡流路32の長さは、少なくとも、成形位置から分離位置に、そしてその反対に移動する際に、外部パンチ62が移動するストロークH(図22)分に等しい。

0104

内部成形部25は、さらに、内部成形部25の厚み全体を横断する、戻り方向の管34を備える。戻り方向の管34は、横方向に配置され、例えば、軸Z1に対して実質的に直角に配置される。これらの管は、共通の平面上に配置され、例えば、図示されている具体的な例では、実質的に水平な共通の平面上に配置される。

0105

また、戻り方向の管34は、内部成形部25内に角度を成して等間隔に設けられ、この要素の半径方向の内側に設けることができる。図15乃至図17の図に示した例では、戻り方向の管34は、搬送管31よりも上の位置に設けられる。さらに、搬送管31および戻り方向の管34は、角度を成して互い違いに設けられる。すなわち、2つの搬送管31の間には、戻り方向の管34が1つ設けられ、またその反対であることを意味する。

0106

戻り方向の管34は、さらなる連絡流路36によって、内部成形部25の外面33に繋がっている。さらなる連絡流路36は、外面33上に設けられたスロット状をしており、場合によっては、例えば、軸Z1に対して実質的に平行である。図16および図17において、各戻り方向の管34は、対応するさらなる連絡流路36の上端部37の近くで終端する。また、さらなる連絡流路36は、軸Z1に平行して、外部パンチ62を成形位置から分離位置に、またその反対に移動する際に移動する、ストロークHとほぼ同じ長さを有している。

0107

各戻り方向の管34は、液体が流せるよう、各さらなる連絡流路36に繋がる終端部とは反対側の終端部において、図15に示すスリーブ22、内部成形部25および保持部23の間に定義された環状室38と連絡している。それに対し、環状室38は、軸21および保持部23の間に定義された流出管39に繋がっている。冷却液は、流出管39により、金型1から排出される。

0108

第2の管手段20は、図18および図19に概略的に示される、外部パンチ62に設けられる複数の冷水管44を備える。なお、図18および図19では、図を単純化するために、キャップ5の内側のネジ部14を成形する外部パンチ62の部分は示されていない。各冷水管44は、外部パンチ62の内面63から、軸Z1に対して横断方向に外側に、例えば、当該軸に対して垂直に移動する、第1の横断部49を備える。流入部64は、第1の横断部49から、外部パンチ62の成形端65に向かって、軸Z1に沿いに延びている。成形端65は、密閉用リップ15の外側と、内側のネジ部14の底面13に近い部分を成形する機能を果たす。図示されている例では、各流入部64は、実質的に直線状である。

0109

各冷水管44は、さらに、横断方向、例えば、軸Z1に対して垂直に延びる連結部66を備える。連結部66は、成形端65の近傍に設けられ、軸Z1を中心とした円周上の円弧に沿って延びている。各連結部66の第1の端部は、各流入部64に接続され、前記の第1の端部とは反対に位置する連結部66の第2の端部は、各流出部67に接続される。後者は、流入部64に実質的に平行とすることが出来、軸Z1に沿って配置される。

0110

第2の横断部68は、外部パンチ62の内面63に向かって、軸Z1に対して横断方向に配置され、流出部67の端部に接続される。この部分と反対のさらなる端部は、連結部66と連絡される。

0111

第1の横断部49は、第2の横断部68が横断する第2の共通の平面とは異なる、第1の平面を横断する。図示されている例では、第1の共通の平面および第2の共通の平面の両方とも、実質的に水平である。さらに、第1の共通の平面は、第2の共通の平面よりも低い位置に配置される。他方、連結部66は、第3の共通の平面上に配置される。第3の共通の平面は、図示されている例では、水平であり、第1の共通の平面の下に配置される。このように、流入部64、ならびにそれに対応する連結部66および流出部67から構成される構造体は、互いに長さの異なる2つの垂直線分を持つ「U」字型を成している。冷水管44は、2つの流出部67の間に流入部64が配置され、軸Z1を中心に、次々に連続して配置される。図示されている例では、冷水管44は、互いに同一な、角度を成した距離を有する。

0112

外部パンチ62内に冷水管44を設けるには、外部パンチ62を2つの部分、すなわち、図18および図19に示すような、第1の部分69および第2の部分94から構成することが可能である。第1の部分69の形状は、第2の部分94の内側に嵌合する形状をした円錐台状の表面によって、その横方向が定義されるスリーブ状をしている。第1の部分69には、第1の横断部49および第2の横断部68を設ける。さらに、第1の部分69の外面95には、軸Z1を中心に、複数の第1の溝96および第2の溝97と、各第1の溝96を対応する第2の溝97に連結する複数の第3の溝98と、を互いに平行に設ける。第2の部分94に第1の部分69を挿入すると、第1の溝96、第2の溝97、および第3の溝98が第2の部分94の内面99によって閉じられ、流入部64、流出部67および連結部66が形成される。

0113

第1の部分69および第2の部分94は、MIM技術によって製作することが出来る。この場合、第1の横断部49、第2の横断部68、第1の溝96、第2の溝97、および第3の溝98は、第1の部分69が作成される金型内で、直接成形される。または、第1の部分69および第2の部分94は、例えば、加工機械またはそれ同等による機械加工等、他の技術によっても製作することが出来る。

0114

第1の部分69および第2の部分94は、その後、互いに一体化され、内面99と外面95の間には、密閉用の固定物質が配置される。

0115

これらの部分を、MIM技術により作成する場合、この物質は、オートクレーブにおける第1の部分69および第2の部分94の焼結段階で溶解するような、金属粒子の混合物としても良い。または、密閉用固定物質は、蝋着物質または接着剤であっても良い。

0116

他の実施例では、冷水管44が設けられる外部パンチ62は、例えば、選択式レーザ焼結(Selective Laser Sintering;SSL)処理等により、1単位として製造してもよい。

0117

内部成形部25の外面33には、内部成形部25と外部パンチ62との間に、各環状密封鎖部102を収容するための下部溝100と上部溝101とが設けられる。特に、下部溝100は、搬送管31の下に、そして上部溝101は、戻り方向の管34の上に配置され、これによって、搬送管31および/または戻り方向の管34を流れる冷却液が、望ましくない箇所に入り込んでしまい、内部成形部25と外部パンチ62の間に漏れが生じないよう防止する。

0118

内部パンチ61には、圧縮された気体、例えば、圧縮された空気の源と連絡する孔103が設けられる。孔103は、パンチ手段6からキャップ5がより簡単に外れるよう、キャップ5が成形された後、キャップ5に対して気体を排出する。

0119

金型部7には、キャップ5を外部から冷却するために、冷却液、例えば水を流すことが出来る公知の種類のさらなる水路手段11が設けられる。

0120

稼動させる場合、まず、金型1は、成形孔17に一定量のプラスチックを導入できるよう、金型部7とパンチ手段6の間の距離を離し、開放位置に配置する。その後、金型部7を、軸Z1に沿って移動させ、図15に示す嵌合位置に達するまでパンチ手段6に近づいてゆく。外部パンチ62は、内部パンチ61に対して、成形位置に配置される。このようにして、金型部7およびパンチ手段6の間には、キャップ5の形状を再生する、成形室104が定義される。金型1が閉じている間、一定量のプラスチックが圧縮され、成形室104を充満し、キャップ5が成形される。

0121

図示されていない源から流れ来る冷却液は、中央管28を介して金型1に入り、貯水室29に達する。後者は、内部成形部25の第1の成形面26の近傍に配置されているため、冷却液は、まず、キャップ5の底面13を、内側から冷却することが出来る。

0122

次に、冷却液が貯水室29から排出され、搬送管31を通って外部パンチ62に向かって移動する。冷却液が、内部成形部25の外面33に達すると、冷却液が連絡流路32を満たし、さらに、介在空間105に広がっていく。介在空間105は、内部パンチ61および外部パンチ62の間に定義され、環状密封鎖部102によって軸Z1に沿って規定される。介在空間**105は、図20および図21に示される。これらは、冷却液が充満しているところを示す図である。

0123

冷却液は、連絡流路32から、第1の横断部49を通過して外部パンチ62に入る。なお、図20に示す成形位置において、第1の横断部49は、連絡流路32の各上端領域106に対向しており、従って、液体が流れるよう、対応する搬送管31と連絡し合っていることは特すべきであろう。

0124

その後、冷却液は、流入部64を横断し、通過しながら成形端65を冷却する、連結部66に達する。そして、冷却液は、流出部67および第2の横断部68を通過した後、外部パンチ62から排出される。

0125

冷却液は、第2の横断部68からさらなる連絡流路36に入り、そして戻り方向の管34を介して内部パンチ61に入る。なお、図20に示すように、成形位置においては、第2の横断部68は、さらなる連絡流路36の上端部37に面し、液体が流れるよう、戻り方向の管34と連絡している。

0126

冷水管44により、特に、冷却液が連結部66を流れる際、密閉用リップ15および内側のネジ部14の底面13に近い部分を効率よく冷却することが出来る。さらに、側面12の近傍には、流入部64および流出部67が近傍に設けられているため、側面12の全体を内側から冷却することが出来る。最後に、流出部67および第2の横断部68により、異物混入防止リング16を内側から冷却することが出来る。

0127

冷却液は、戻り方向の管34から、環状室38および流出管39を通じて、図示されていない排出部に移動する。

0128

金型1は、キャップ5を冷却し、その幾何学的形状を安定させるのに必要な時間のあいだ、嵌合位置に配置される。この期間の間、キャップ5を構成するプラスチックが冷却されるにつれ、質量が減少し、キャップ5が収縮する。金型1には、キャップ5が収縮しても、金型部7、内部パンチ61、および外部パンチ62が キャップ5を構成するプラスチックと接触し続け、プラスチックを圧縮し続けるようにするための公知の種類の補償装置が設けられる。従って、金型部7、内部パンチ61および外部パンチ62は、金型1が嵌合位置に配されている間、継続してキャップ5から熱を除去することが出来る。

0129

キャップ5が成形され、十分に冷却されると、金型部7は、軸Z1に沿って直線状に移動し、パンチ手段6から離れ、分離位置に達する。例えば、カムから構成される、図示されていない駆動装置により、摘出スリーブ18が、軸Z1に沿って、金型部7に向かって移動し、これによって、摘出スリーブ18と嵌合しているキャップ5の、側面12および異物混入防止リング16の接続領域が引きずられていく。キャップ5は、内側のネジ部14で外部パンチ62と接続されているため、後者も、摘出スリーブ18によって金型部7に向かって引きずられ、これにより、外部パンチ62を成形位置にとどめようとする、弾性手段によって加えられる力が克服される。このようにして、図22に示す分離位置が達成される。ここで、底面13は、内部パンチ61の第1の成形面26から分離され、密閉用リップ15は、第2の成形面27から分離される。孔103を介して、圧縮された空気ジェット噴出され、キャップ5が内部パンチ61から外れるのを促す。これによって、吸引作業を行う必要がなくなる。

0130

外部パンチ62が分離位置に達すると、摘出スリーブ18は、キャップ5を保持した状態で、引き続き金型部7に近づいていく。他方、外部パンチ62は、内部パンチ61に対して固定位置に保持され、図示されていない停止手段により分離位置に固定される。摘出スリーブ18がキャップ5と一体的に移動するにつれ、図23に示すように、キャップ5の内側のネジ部14が外部パンチ62から外れる。その後、図24に示すように、外部パンチ62は、成形位置に戻っていく。この位置では、外部パンチ62は、内部パンチ61からもはや飛び出しておらず、他方、キャップ5は、異物混入防止リング16の外部に設けられた切り目により、摘出スリーブ18と連結したまま留まっている。摘出スリーブ18は、異物混入防止リング16の上側の端9が外部パンチ62に当接するまで、キャップ5を引きずりながら金型部7から離れるよう軸Z1に沿って移動する。異物混入防止リング16は、外部パンチ62と当接した状態で固定され、柔軟に変形し、摘出スリーブ18から外れる。他方、摘出スリーブ18は、継続して上昇し続ける。この時点で、キャップ5は、パンチ手段6から完全に分離され、図示されていない取り外し手段により、金型1から離すことが出来るようになる。

0131

図15乃至図24に示す金型1は、特に圧縮成形の場合のように、または射出成形の特定の場合のように、異物混入防止リング16が、連続した連結片によって、側面12に連結されている様なキャップ5に適している。比較的、機械的抵抗の大きい、連続した連結片が設けられたキャップ5では、異物混入防止リング16が外部パンチ62に接触した状態で変形し、以上に説明したように、連結片を破損させることなく、異物混入防止リング16を摘出スリーブ18から分離することが出来る。

0132

金型1が取り付けられる装置の下流に位置する、図示されていない装置において、異物混入防止リング16と側面12とが、複数の連結部分で繋がったまま留まるよう、異物混入防止リング16と側面12の間の連続する連結片を複数の点で切断する。これは、利用者がキャップ5によって閉じられた容器を初めて開いたときに切れるようになっている。

0133

なお、外部パンチ62が分離位置にあるときは、冷却液は、成形位置に関して以上に説明した場合同様、パンチ手段6の中を流れ続ける。実際、図21に示すように、分離位置においては、冷水管44の第1の横断部49は、連絡流路32の各下端部35に対向し、その近傍で搬送管31が終端する。

0134

同様に、第2の横断部68は、さらなる連絡流路36の各下端領域107に対向するため、冷水管44から到着する冷却液は、さらなる連絡流路36の全体の長さにわたって移動した後、戻り方向の管34に達することが出来る。さらに、冷却液は、介在空間105内部にも存在するため、パンチ手段6の冷却に貢献する。

0135

従って、外部パンチ62を流れる冷却液は、分離位置にあっても、側面12および密閉用リップ15を冷却し続けることができる。これによって、キャップ5を短時間で安定させることが出来るため、その後、キャップ5を破損させることなく、外部パンチ62から摘出スリーブ18を取り外すことが可能である。

0136

図25に示す他の実施例では、スリーブ22が設けられ、その外面には、実質的に軸Z1と平行とすることが出来る、複数の長手方向の溝109が設けられる。長手方向の溝109は、軸Z1を中心に、搬送管31および戻り方向の管34に対して、互い違いに設けられる。言い換えると、平面図上では、搬送管31およびそれに続く戻り方向の管34の間に、各長手方向の溝109が配置される。

0137

内部成形部25の内部にスリーブ22を取り付けることにより、長手方向の溝109によって、貯水室29と環状室38を繋ぐ、長手方向の水路が形成される。

0138

作動している間、冷却液は、中央管28を介して貯水室29に入る。貯水室29からは、図15および図20に示す通り、冷却液の第1の部分は搬送管31に入り、外部パンチ62に達する。

0139

外部パンチ62を冷却した後、冷却液の第1の部分は、内部パンチ61に戻り、ここで冷却液の第1の部分は、戻り方向の管34を通過し、その後、環状室38および流出管39を介して金型1から排出される。

0140

貯水室29内にある、冷却液の第2の部分は、外部パンチ62に達することなく、直接、長手方向の溝109を介して環状室38に流れ込み、その後、冷却液の第2の部分は、流出管39を介して金型1から排出される。冷却液の第2の部分により、内部パンチ61をその外部で冷却し、パンチ手段6の温度を低い状態にすることが出来る。これによって、キャップ5から熱をよりよく除去することが出来る。

0141

最後に、図15乃至図25に示す第1の管手段19および第2の管手段29の配置は、射出成形によりキャップ5を成形するための金型にも使用可能であることに言及しておくべきであろう。

0142

図26乃至図28において、特に、射出成形によりキャップ5を成形するために利用可能な金型1の他の実施例を示す。図26乃至図28において示される金型1の要素のうち、図15乃至図24を参照しながら以上に説明したものと共通のものについては、同一の参照符号を付し、その詳細の説明は省略する。

0143

図26に示すように、内部パンチ61は、第1の成形部125と、第2の成形部225と、を備える。第1の成形部125により、底面13の中央部分を成形することが出来る。他方、第2の成形部225は、内側から、密閉用リップ15と底面13の周辺部を成形するのに使用される。第1の成形部125および第2の成形部225は、互いに同軸上に設けられており、そのため、両方とも軸Z1に沿って配置される。第2の成形部225は、第1の成形部125を収容するよう、内部が空洞になっている。第2の成形部225は、軸方向に固定されているのに対し、第1の成形部125は、摘出スリーブ18を移動するためのさらなる駆動手段と同期がとられている、図示されていない駆動手段により、軸Z1に沿って移動可能である。

0144

内部パンチ61は、第1の成形部125内に設けられた第1の管のネットワーク119と、第2の成形部225内に設けられた第2の管のネットワーク120と、を備えた第1の管手段19を有する。

0145

第1の管のネットワーク119は、軸Z1に沿って配置された中央管128を備える。中央管128は、第1の成形部125内に固定された軸121上に設けられる。冷却液、例えば水は、中央管128を通じて、パンチ手段6の内部に入ることが出来る。中央管128は、液体が流せるよう、軸121内に、軸Z1に対して横断方向に設けられる、複数のさらなる搬送管131と連絡している。それに対し、さらなる搬送管131は、第1の成形部125内に、軸Z1に対して横断方向に設けられる、各他のさらなる配送管231と連絡している。他のさらなる配送管231は、第1の成形部125の外面に、軸Z1に沿って設けられる、各第2の連絡流路132に繋がっている。第2の連絡流路132は、図15乃至図24を参照して以上に説明した第2の成形部225上に設けられる搬送管31に対向する。

0146

軸121の下端部には、中央管128に接続される複数の空間122が設けられる。空間122は、軸121および第1の成形部125の間に形成された、隙間123に繋がっている。隙間123は、液体を流せるよう、さらなる搬送管131、および他のさらなる配送管231に連絡している。

0147

さらに、第1の成形部125の外面には、複数の第2のさらなる連絡流路136が設けられる。第2のさらなる連絡流路136は、第2の連絡流路132と互い違いに配置される。第2のさらなる連絡流路136は、液体を流すことが出来るよう、図15乃至図24を参照しながら以上に説明したのと全く類似している、第2の成形部225上に設けられた戻り方向の管34と連絡する。

0148

第2の連絡流路132および第2のさらなる連絡流路136は、溝状をしており、その長さは、軸Z1に平行に測ると、第2の成形部225に対する第1の成形部125のストローク長とほぼ等しい長さである。

0149

複数のさらなる戻り方向の管134は、軸Z1に対して横断方向に、第1の成形部125の厚さ全体に亘って設けられ、第2のさらなる連絡流路136を、軸121と第1の成形部125の間に定義された、流出管139に接続する。

0150

さらなる搬送管131、他のさらなる配送管231、第2の連絡流路132、第2のさらなる連絡流路136、およびさらなる戻り方向の管134は、第1の管のネットワーク119に含まれる。他方、搬送管31、連絡流路32、さらなる連絡流路36、および戻り方向の管34は、第2の管のネットワーク120に含まれる。

0151

外部パンチ62は、図15図18、および図19を参照しながら以上に説明したそれと全く類似した構造を有する。

0152

キャップ5を成形する必要がある場合、外部パンチ62、第1の成形部125、および第2の成形部225は、図26に示す位置に配置され、図示されていない金型と嵌合し合う。冷却液は、中央管128を介して軸121内に入り、さらなる搬送管131および他のさらなる配送管231を通って、第1の成形部125の外面に達する。ここから、冷却液は、各下端部が図26に示す位置で搬送管31に対向している、第2の連絡流路132に移動する。搬送管31を介して第2の成形部225に入った後、冷却液は、外部パンチ62に達し、図15乃至図24を参照しながら以上に説明したのと全く類似した方法で、冷水管44を通過することにより後者を冷却する。

0153

中央管128を介して軸121に入った冷却液の一部は、空間122に達し、ここから隙間123に広がっていく。その後、他のさらなる配送管231を通って外部パンチ62に向かって移動する。冷却液の当該部分により、内側でキャップ5の底面13を形成する、第1の成形部125の表面と、第1の成形部125の側面、両方を冷却することが出来る。

0154

冷却液は、外部パンチ62から、戻り方向の管34を通って第2の成形部225に戻る。後者は、図26の位置において、第2のさらなる連絡流路136の各下端部と対向する。これによって、冷却液は、第2のさらなる連絡流路136およびさらなる戻り方向の管134を介して、流出管139に達し、金型1から出ることが出来る。

0155

キャップ5が成形され、十分に冷却されたら、金型がパンチ手段6から取り外される。摘出スリーブ18および第1の成形部125が、軸Z1に沿って、金型に向かって駆動され、図27に示す分離位置まで移動する。この分離位置において、密閉用リップ15が、成形部225から取り外される。摘出スリーブ18により移動したキャップ5は、金型に向かって、内側のネジ部14でキャップ5と繋がっている外部パンチ62によって引きずられる。これによって、外部パンチ62に作用している、図示されていない弾性手段の抵抗が克服される。

0156

なお、図27に示す分離位置では、搬送管31は、第2の連絡流路132の中継領域に対向しており、従って、中央管128と連絡していることを言及しておくべきであろう。同様に、戻り方向の管34は、第2のさらなる連絡流路136の中継領域に対向する流出管139と連絡している。冷却液は、図22を参照しながら既に説明したのと全く類似した方法で、外部パンチ62内を流れている。

0157

図27に示す分離位置に達すると、外部パンチ62は止まり、図示されていない当接手段によって固定される。他方、摘出スリーブ18および第1の成形部125は、図28に示すように、外部パンチ62から内側のネジ部14が外れるよう、金型に向かって軸Z1に沿って移動し続ける。

0158

なお、図28に示す位置においては、搬送管31は、第2の連絡流路132の各上端領域に対向し、従って、液体を流すことが出来るよう、中央管128と連絡していることは、言及しておくべきであろう。同様に、戻り方向の管34は、流出管139と、対応する第2のさらなる連絡水路136のさらなる上端領域に対向する戻り方向の管34と連絡している。

0159

これにより、外部パンチ62から外れても、キャップ2を冷却し続けることが出来る。

0160

第1の成形部125は、図28に示す位置で止まっているが、摘出スリーブ18は、内側のネジ部14が外部パンチ62から完全に外れるよう、金型に向かって移動し続ける。キャップ5は、異物混入防止リング16の外側の部分に設けられた切込部領域で、摘出スリーブ18と繋がった状態のまま留まる。その後、摘出スリーブ18は、金型から離れる方向に、再び軸Z1に沿って移動し、摘出スリーブ18は、異物混入防止リング16の上側の端部が、外部パンチ62に当接するところまで、キャップ5を引きずっていく。この時点では、摘出スリーブ18は上に向かって移動し続けるが、異物混入防止リング16が柔軟に形状を変え、摘出スリーブ18から取り外される。

0161

図26乃至図28に示す、金型1の実施例は、特に、比較的高い抵抗力をもつ複数の連結部によって、異物混入防止リング16が側面12に連結されているキャップ5を、金型1内で成形するのに適している。この場合、以上に説明した通り、連結部を破損する恐れなく、異物混入防止リング16を摘出スリーブ18から取り外すことが出来る。これは、射出成形の特定の場合に該当するが、圧縮成形では、よりまれである。

0162

他方、射出成形の多くの場合そうであるように、異物混入防止リング16が、比較的弱い複数の連結部分によって側面12に連結されているキャップ5を、金型1の内部で成形する場合、連結部の破損のリスクを最小限に抑える、図示していない金型1の実施例を使用することが出来る。この実施例は、金型1からキャップ5を抽出する際、内側のネジ部14が外部パンチ62から完全に外れるところまで、第1の成形部125が摘出スリーブ18と一緒に移動するものであり、この点で図26乃至図28に示す実施例と異なっている。この時点で、第1の成形部125および摘出スリーブ18は止められる。しかし、第1の成形部125が固定されているのに対し、摘出スリーブ18は、金型から離れる方向に、軸Z1に沿って移動する。キャップ5は、摘出スリーブ18と共に移動することが出来ず、従って、その底面13は、第1の成形部125に接した状態に留まる。よって、異物混入防止リング16は、摘出スリーブ18から外れるまで変形する。これにより、キャップ5がパンチ手段6から完全に取り外される。

0163

なお、パンチ手段6からキャップ5を取り外す間、異物混入防止リング16と側面12の間に配置されている連結部は、応力に晒されない。従って、たとえ連結部が細く、従って弱かったとしても、連結部が破損してしまうリスクは、実質的に取り除かれる。

図面の簡単な説明

0164

容器の母材を成形するための、金型の2つの可動部分を示す斜視図である。
図1の可動部の、金型の長手軸方向における断面図である。
図2の可動部の2つの部品を、図2に示す方向Dから見た分解図である。
図1の可動部に設けられる管手段内の冷却水の経路を示す斜視図である。
本発明の第1の実施例による、管手段内の冷却水の経路を示す、図4のような斜視図である。
本発明の第2の実施例による、管手段内の冷却水の経路を示す斜視図である。
他の実施例による管手段を示す、図2のような断面図である。
図7に示す金型の可動部の部品を、図3と同じ視点から見た図である。
図8を、方向Eから見た図である。
本発明の第3の実施例による、管手段内の冷却水の経路を、図4と同じ視点から見た図である。
本発明の第4の実施例による、管手段内の冷却水の経路を、図4と同じ視点から見た図である。
本発明の第5の実施例による、管手段内の冷却水の経路を、図4と同じ視点から見た図である。
直線状の管手段を構成する、図1に示す種類の可動部を示す、透過斜視図である。
別の角度から見た、図13と同じような図である。
嵌合位置にある、キャップを製造するための金型を示す部分断面図である。
図15に示す金型のパンチ手段の内部成形部を示す、概略斜視図である。
軸Z1を含む平面における、図16の部品の断面図である。
図15のパンチ手段の外部パンチを示す、透過斜視図である。
図18の詳細を示す、拡大図である。
成形位置にある、図15の金型のパンチ手段における冷却液の経路を示す斜視図である。
図20のような視点から、分離位置を見た図である。
第1の中間位置にある金型を示す、図15と同じ視点から見た図である。
第2の中間位置にある金型を示す、図15と同じ視点から見た図である。
摘出位置にある金型を示す、図15と同じ視点から見た図である。
他の実施例による金型を示す、図15と同じ視点から見た図である。
嵌合位置における、キャップを製造するための、他の実施例による金型を示す、部分断面図である。
分離位置での金型を、図26と同じ視点から見た図である。
金型の外部パンチを、キャップの内側のネジ部から外したところを示す、図26と同じ視点から見た図である。

符号の説明

0165

1金型
2可動な部分
3 凹面
4 管手段
5キャップ
6パンチ手段
7 金型部
8水路手段
9上端部
11 さらなる水路手段
12 側面
13 底面
14 内側のネジ部
15密閉用のリップ
16異物混入防止リング
17成形孔
18摘出スリーブ
19 第1の管手段
20 第2の管手段
21 軸
22 スリーブ
23 保持部
24蝋着領域
25 内部成形部
26 第1の成形面
27 第2の成形面
28中央管
29貯水室
30 成形孔
31搬送管
32連絡流路
33 外面
34戻り方向の管
35下端部
36 さらなる連絡流路
37 上端部
38環状室
39流出管
40 共通の平面
41流入管
41a 供給部
42 流出管
42a 排出部
43中継管
43a 第1のセクション
43b 第2のセクション
43c 第3のセクション
44冷水管
45供給セクション
46排出セクション
47湾曲部
48 さらなる湾曲部
49 第1の横断部
50 さらなる共通の平面
51 さらなる流入管
52 さらなる流出管
53 さらなる中継管
54 第1の接続管
56 第1の接続管
57 第2の接続管
58 第3の接続管
59 第4の接続管
60 中央部
61 内部パンチ
62外部パンチ
63内面
64 流入部
65成形端
66 連結部
67 流出部
68 第2の横断部
69 第1の部分
70 成形面
71 窪み部
72 接触面
73 基本本体部
74密閉本体部
75 上部本体部
76中核要素
77付属肢
78 端部
79ハウジング
80 中心部
81フランジ
82 内面
83 第1の流路
84 第2の流路
85 第3の流路
86貫通孔
87 貫通孔
89固定物質
90 下部流路
91 上部流路
92接続流路
93断面積の小さい中央部
94 第2の部分
96 第1の溝
97 第2の溝
98 第3の溝
100 下部溝
101 上部溝
102 環状封鎖
103 孔
104成形室
105 介在する空間
106上端領域
107下端領域
108 切込部
109長手方向の溝
119 第1の管のネットワーク
121 軸
122 空間
123 隙間
125 第1の成形部
128 中央管
131 さらなる搬送管
132 第2の連絡流路
134 さらなる戻り方向の管
136 第2のさらなる連絡流路
139 流出管
140 共通の平面
141 流入管
142 流出管
143 中継管
144冷却管手段
145 供給セクション
146 排出セクション
147 第1の下部冷却管
148 第2の下部冷却管
149 第1の上部冷却管
150 さらなる共通の平面
151 第2の上部冷却管
152 キャップ
155連結管
156 さらなる連結管
225 第2の成形部
231 他のさらなる配送管
243 中継管
U 排出部
I 供給部
F1 第1の流れ
F2 第2の流れ
F3 第3の流れ
F4 第4の流れ
F5 第5の流れ

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