第一成形手段（７，２０，２２，１０７）および第二成形手段（９）を有する金型（６，１０６）内のプラスチック投与分（１０，２１０）を圧縮成形する方法であって、−プラスチック投与分（１０，２１０）から物体（１）を形成するために、プラスチックのストレスを小さくするように選択された予備設定プロファイルに従って変化する速度で第一成形手段（７，２０，２２，１０７）を第二成形手段（９）に向かって移動させ、−プラスチックのストレスを小さくするように選択された他の予備設定プロファイルに従って変化する圧力をプラスチックに付与しながら金型（６，１０６）内にその物体（１）を維持し、かつ−前記金型（６，１０６）から物体（１）を取出す、工程を含む方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試作品、キャップ、ワッシャまたは他の製品等の物体を形成するために一回のプラスチック投与分を圧縮成形する方法に関する。
【０００２】
本発明の方法により形成される試作品は、容器、特に、ボトルを製造する延伸ブロー成形を条件としてよい。本発明の方法により形成されるキャップは、他方で、他のタイプのボトル、レセプタクル等の既知容器を閉鎖するために使用できる。
【背景技術】
【０００３】
所定量のプラスチックを圧縮成形するために、複数の金型を含み、その各々が成形される物体の内部形状を再現するパンチを有し、かつ外形を再現するダイを有する。ダイは、パンチを作動させるために、例えば油、等の駆動流体を充填した油圧アクチュエータのステム(stem)に固定される。選択的に、ダイは電気系または他のタイプの駆動装置により作動してよい。
【０００４】
初期に、金型は、所定量のプラスチックがダイ内に投与されると同時に成形された物体がパンチから除去されるように、パンチから離れた開放位置に設置される。この点で、油圧アクチュエータはダイをパンチへ向けて移動させ、かつダイ内に投与されたプラスチックはパンチと相互作用を開始して所望形状に成形される。所望の物体の形状に実質的に対応する形状をパンチとダイ間で形成する閉鎖位置へ金型が到達したときに、投与されたプラスチックは完全に成形される。
【０００５】
投与されたプラスチックが完全に成形されかつ所望物体の形状が形成された後に、金型は閉鎖位置に維持され、かつ所定圧力がプラスチックに付加される。
【０００６】
ダイおよびパンチ内の複数の導管内を循環する冷却流体が、形状を安定させるために成形されたばかりの物体を冷却する。
【０００７】
続いて、アクチュエータが、開放位置に達するまでダイをパンチから離隔させて金型からの物体の取出しを可能にする。
【０００８】
図１は、従来技術による方法において、ダイを移動させる油圧アクチュエータのステムの位置が時間との関係で如何に変化するかを示す。図１において、第一部Ｔ１は、高い勾配を描く直線に略対応すると認識可能であり、第二部Ｔ２は実質的水平であり、第三部Ｔ３は高い勾配を描く直線の外観を有する。第一部Ｔ１は、ダイが急速にパンチへ接近して閉鎖位置に達する工程に対応し、この工程は第二部Ｔ２で示された所定期間維持される。続いて、第三部Ｔ３により示されたように、ダイは迅速にパンチから離れて開放位置へ達する。
【０００９】
図２は、従来技術による方法において、プラスチックに付加される圧力が時間との関係で如何に変化するかを示す。金型の閉鎖時に、付加圧力が徐々に上昇して、閉鎖位置に達したときにＰＭで示された最高値に達する。
【００１０】
試作品が閉鎖位置に設置された金型内に維持される間、プラスチックに付加される圧力は定常でありＰＭに等しい。最後に、取出し工程が開始されるときに、プラスチックへ付加される圧力は急激に降下してゼロに達する。
【００１１】
既知方法の欠点は、成形時に技術的に低度の制御方法で成形されるプラスチックに大きな剪断応力および圧力が発生し、不均一に分配され、成形された物体に大きな張力を与え、それにより多くの欠点が生じる。
【００１２】
実際に、冷却時の不均一な圧力に起因して物体の場所により異なる収縮が生じ、結果的に成形された物体の変形が視認できる。
【００１３】
大きな圧力によって、成形室を充填しているプラスチックは、加熱現象に陥り（『ストレスオーバーヒーティング』（stress over-heating)と呼ばれる）、成形製品の属性を劣化させかつサイクル時間を増長する。
【００１４】
更に、大きなストレスは、印刷された物体の薄い領域を脆弱にする。
【００１５】
更に、成形された物体が、ボトルを形成するために延伸ブロー成形動作を連続的に受けた試作品である場合に、試作品に生じる大きな張力により、視認できる欠陥、例えば、引っかき傷がボトルに形成される。ボトルの機械的性能は劣化し、かつ最悪の場合にはブロー中に破損する。
【００１６】
更に、プラスチック成形時に発生する大きな張力により、いくつかの点でプラスチックの分子は、試作品でしばしば採用されるように成形された物体が透明である場合に、脆弱かつ容易に視認できる不透明結晶領域を形成するように配向されることになる。この現象は、『ストレスホワイトニング』（stress whitening)として知られている。
【００１７】
既知方法の他の欠点は、金型が閉鎖位置のときに、プラスチックに加える大きな力を長時間維持するために相当のエネルギ消費を必要とすることである。
【００１８】
更に、既知方法において、金型から最終物体を取出すことがしばしばし困難である。プラスチックは冷却時に収縮し、かつその物体はパンチの周りを締めつける。物体をパンチから取外すために、大きな力が必要となり、大きなエネルギを必要とし、物体を損傷しやすい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】ＥＰ０４５８５７７
【特許文献２】ＵＳ２００３／０２３０８２１
【特許文献３】ＵＳ２００４／００９６５３９
【特許文献４】ＵＳ３６９２４５６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明の課題は、特に従来法で使用されている金型の充填を改良することにより、投与分のプラスチックを圧縮成形により物体に形成する方法を改良することにある。
【００２１】
本発明の他の課題は、圧縮成形された物体の内部張力を減少することにある。
【００２２】
本発明の更に他の課題は、サイクル時間を短縮し、所定量のプラスチックを圧縮成形するために必要なエネルギ消費を減少することである。
【００２３】
更に他の課題は、圧縮成形された物体の金型からの取出しを改良することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明の第一形態において、第一成形手段および第二成形手段を有する金型内の一回のプラスチック投与分を圧縮成形する方法が提供される。この方法は、
−プラスチック投与分から物体を形成するために、プラスチックのストレスを小さくするように選択された予備設定プロファイルに従って変化する速度で第一成形手段を第二成形手段に向かって移動させ、
−プラスチックのストレスを小さくするように選択された他の予備設定プロファイルに従って変化する圧力をプラスチックに付与しながら金型内にその物体を維持し、かつ
−前記金型から物体を取出す、各工程を含む。
【００２５】
この方法によれば、プラスチック投与分を圧縮成形する方法を改善可能である。実際に、第一成形手段の速度およびプラスチックに加わる圧力は、プラスチックに生じるストレスを最小限にするように設定できる。
【００２６】
第一成形手段の速度プロファイルを適当に選択することにより、そして特に第一成形手段が第二成形手段へ向かって移動するときに第一成形手段の速度を低減することにより、既知方法と比較してプラスチックが受けるストレスは非常に小さい。従って、製造される物体におけるストレスおよび圧力は小さい。
【００２７】
このことは、成形された物体の質を相当に改善する。特に、『ストレスホワイトニング』および『ストレスオーバーヒーティング』の現象は実質的に解消され、かつ最終製品における脆弱領域は発生しにくい。
【００２８】
更に、プラスチックに加える圧力のプロファイルを適当に選択することにより、物体を閉鎖金型内に維持し、かつ特にその圧力を低下することによりプラスチックを完全に冷却する前に弛緩でき、これにより更に最終物体内の張力を減少する。プラスチックの張力が小さいので、最終物体は均質の寸法収縮を受け、このことが最終物体の金型からの取出しをより一層容易にする。
【００２９】
更に、成形された物体の低張力により、比較的短時間で成形した物体を閉鎖した金型内で安定化できる。従って、物体は金型から迅速に取出すことができ、サイクル時間は短縮する。
【００３０】
物体が金型内に維持されるときにそのプラスチックに加える圧力の低減により、既知方法と比較してエネルギ消費を削減できる。物体に対する高圧付加は非常に短時間であるからである。
【００３１】
本発明の第二形態において、次の工程を含む方法が提供される。
即ち、
−前記金型内側に形成された成形室内に投与された一回分のプラスチック投与分を圧縮成形して物体を形成し、
−形成した物体を前記成形室内で冷却し、かつ
−前記成形室から物体を取出す、各工程を含み、
前記冷却時に、プラスチックのストレスを小さくするために前記成形室の容積を増大することを特徴とする。
【００３２】
本発明のこの形態によれば、プラスチックのストレスを小さくすることが可能である。物体冷却時に成形室の容積を増大することにより、即ち、物体の表面肌が相対的に冷たくなるが中央コアが未だ温かく流体である時に、プラスチックは実際に低張力形態に簡単に戻る。この現象は『逆流』(reverse flow back)として知られる。
【００３３】
本発明の第三形態において、次の工程を含む方法が提供される。
即ち、
−金型内のプラスチックの一回の投与分を圧縮成形して物体を形成し、
−圧力を加えながら前記物体を前記金型内で維持し、かつ
−前記金型から前記物体を取出す、各工程を含み、
前記物体の前記金型内での維持時に、前記圧力がプラスチックへのストレスを小さくするために選択された予備設定プロファイルに従って降下することを特徴とする。
【００３４】
成形された物体を閉鎖金型内に保持しているときにプラスチックに加える圧力の低減により、既知方法と比較してサイクル時間の短縮およびエネルギ消費の削減が可能である。更に、加える圧力の低減によりプラスチックのストレスは小さくなる。
【００３５】
本発明の理解を容易にするために、本発明の幾つかの実施形態を添付図面を参照して後述する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】従来技術による方法において、ダイを移動させるアクチュエータの位置の変化を時間関数で概略的に示すグラフである。
【図２】従来技術による方法において、プラスチックに加える圧力の変化を時間関数で概略的に示すグラフである。
【図３】試作品を圧縮成形するための金型を開放位置で示す一部断面を含む概略図である。
【図４】閉鎖工程時の金型を示す図３と同様の図である。
【図５】図４の直後における閉鎖工程時の金型を示す図３と同様の図である。
【図６】金型内の既に成形された試作品を示す図３と同様の図である。
【図７】本発明による方法により形成可能な試作品の斜視図である。
【図８】図３から６の金型の第一成形手段を移動させるアクチュエータの位置の変化を示すグラフである。
【図９】開放位置の金型内に不良に位置決めされた投与分のプラスチックを示す図３と同様の図ある。
【図１０】投与分のプラスチックが未だ正しく位置決めされない状態の、閉鎖工程時の金型を示す図９と同様の図ある。
【図１１】図１０の直後に投与分のプラスチックが金型内で正しく位置決めされた状態を示す図９と同様の図ある。
【図１２】図９から１１の金型の第一成形手段を移動させるアクチュエータの位置の変化を示すグラフである。
【図１３】他の法則により変化するアクチュエータの位置を示す図１２と同様のグラフである。
【図１４】圧縮成形試作品用の金型内で成形されるプラスチックに加えられる圧力の変化を示すグラフである。
【図１５】第一の他の実施形態による図１４と同様のグラフである。
【図１６】第二の他の実施形態による図１４と同様のグラフである。
【図１７】第三の他の実施形態による図１４と同様のグラフである。
【図１８】他の実施形態による金型を示す、図６と同様の一部断面図を含む概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
図７は、本発明による方法によって形成された試作品１を示す。試作品１は、延伸ブロー成形法により、例えばボトル等、の容器を製造するために使用可能である。
【００３８】
試作品１はプラスチック、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)、ポリ塩化ビニル(PVC)、高密度ポリエチレン(HDPE)、ポリエチレンナフタレート（PEN)、ポリスチレン（PS)またはポリ乳酸(PLA)等で形成される。試作品１は、長軸Ｚを中心に延在する側壁５を有する中空体２を含む。中空体２は開放端を有し、開放端の近くに口３が形成され、試作品１かから製造される容器を閉鎖するためにキャップと係合するのに適した、例えばねじ切り部１５、を含む固定手段を有する。口３は、環状縁域２４により境界が画定されている。口３の反対端で、中空体２は、長軸Ｚを横切る端壁４により閉鎖されている。
【００３９】
図３から６は試作品１の圧縮成形に使用できる金型６を示す。金型６は試作品１の外部を成形するための第一成形手段、および試作品１の内部を成形する第二成形手段を含む。第一成形手段はダイ７を含み、ダイ７は、側壁５および端壁４の外部を成形するキャビティ８を有する。第一成形手段は、更に、口３の外部を成形するための一対の可動要素２０を含む。スリーブ２１が可動要素２０と相互作用して相互に維持する。
【００４０】
第二成形手段は試作品１の内部を成形するためにパンチ９を含む。
【００４１】
管状要素２２が第一成形手段内に含まれ、パンチ９を包囲し、かつパンチ９に対して移動可能であり、そのようにして試作品１の環状縁域２４を成形する。
【００４２】
図３に示されたように、金型６は初期に開放位置にあり、この開放位置においてダイ７はパンチ９から離隔し、そのようにしてキャビティ８内にペースト状態のプラスチックの一回の投与分１０が図示されていない移送装置によって投与される。
【００４３】
続いて、ダイ７は図示されていない駆動装置によりパンチ９へ向かって移動する。駆動装置は、ダイ７を取付ける上端を有する垂直ステムを有する油圧アクチュエータを含んでよい。駆動流体、例えば油が、ステムそしてダイ７を稼動するために油圧アクチュエータに供給される。ダイ７がパンチ９へ向かって移動し、ダイ７が図４に示された接触位置に到達し、そこでプラスチックの投与分１０の上端がパンチ９の下端と接触する。接触位置に達した後に、ダイ７は連続的にパンチ９に接近し、パンチ９はプラスチックの投与分１０との相互作用を開始する。プラスチックはそのようにして徐々に成形され、試作品１の形状に形成される。
【００４４】
ダイ７は連続して接触位置からパンチ９へ向かって移動し、ダイ７が可動要素２０と当接する図示されていない第一中間位置に達する。この瞬間に、ダイ７は可動要素２０およびスリーブ２１と共にパンチ９へ移動する。
【００４５】
続いて、図５に示された第二中間位置において、可動要素２０は管状要素２２上に当接する。このようにして閉鎖容器(closed volume)２３が第一成形手段と第二成形手段間に形成される。閉鎖容器２３は、試作品１の体積よりも相当に大きく、そのためにプラスチックにより全体的には占領されない。
【００４６】
第二中間位置に達した後に、ダイ７はパンチ９に向かって連続的に移動し、可動要素２０、スリーブ２１および管状要素２２を上方へ押す。閉鎖容器２３は徐々に縮小し、図６に示された最終位置に到達し、第一成形手段と第二成形手段との間に、試作品１の形状に実質的に対応する形状を有する成形室１１が形成される。成形室１１は実質的に閉鎖しかつダイ７、可動要素２０、管状要素２２およびパンチ９により拘束される。ダイ７が最終位置に達したときに、試作品１は既に形成され、その後に試作品１は金型６内に維持され、冷却されて形状が安定する。
【００４７】
続いて、金型６は開放し、成形されたばかりの試作品１が取出され、そして新規成形サイクルの開始が可能になる。
【００４８】
ダイ７は予め設定されたプロファイルに従って変化する速度でパンチ９へ移動する。このプロファイルは、例えば図８のグラフに概略的に示されたタイプのものであり、図８は、ダイ７が固定されるアクチュエータのステムの位置が、先に開示された試作品１の成形サイクル時に如何に変化するかを示す。図３に示された開放位置と図４に示された接触位置間の経過時間における、アクチュエータの位置は第一線Ｌ１で示され、略直線であり、高勾配を有する。これは、アクチュエータがダイ７を比較的高速、例えば１ｍ／ｓに等しい速度で、移動させることを意味する。このときに、プラスチック投与分１０はパンチ９と相互作用しない。従って、ダイ７は非常に急速で移動するがプラスチックにストレスは発生しない。ダイ７の急速移動は試作品１を製造するために必要な時間を短縮する。
【００４９】
図４の接触位置と図６の最終位置間の経過時間に、アクチュエータの位置は第二線Ｌ２で示され、第一線Ｌ１よりも小勾配を有する。これは、プラスチックが成形される間の、ダイ７の速度が低下、即ち、ダイ７が接触り位置へ到達する前に駆動される速度よりも遅い速度でダイ７をパンチ９へ移動させることを意味する。プラスチックが成形される間のダイ７の速度は、プラスチックに過度のストレスが発生しないように選択される。例えば、上述工程時のダイ７の速度は、０．２ｍ／ｓに等しくてよい。
【００５０】
図８の例示において、アクチュエータはそのストロークの略７５％を使用してダイ内に収容されたプラスチックの投与分１０をパンチ９と接触させる。プラスチックは残余の２５％で成形される。このようにダイ７の速度はストロークの最後の略１／４のときに低減する。
【００５１】
一般的に、ダイ７がパンチ９へ移動してプラスチック投与分１０が完全に成形されるまでの速度プロファイルは成形される物体のタイプ、形状、使用されるプラスチックの粘度および温度、第一成形手段および第二成形手段の温度に基づいて選択される。このようにして、各特定用途に応じて最適速度を選択でき、プラスチックに加わるストレスを減少し、良質な試作品１等の物体の形成を可能にする。
【００５２】
プラスチックに加わるストレスが許容できるかを評価するために、成形された物体を分析するための視覚分析法が使用可能、または金型のコンピュータ充填をシミュレート可能、または他のタイプの方法が使用可能である。
【００５３】
図８のグラフにおいて第三線Ｌ３で示されたように、試作品１が冷却のために成形室１１内に保持されているときに、ダイ７はパンチ９に対して実質的静止する。
【００５４】
ダイ７が開放位置から最終位置へ移動するときに、ダイ７の速度を変更することによって、ダイ７のキャビティ８内でのプラスチックの正しくない位置を補正することが可能である。実際に、図９に示されたように、キャビティ８内のプラスチック投与分２１０は傾斜位置にある、即ち、プラスチック投与分２１０の軸はキャビティ８の軸に対して傾斜している。この場合に、プラスチック投与分２１０は、キャビティ８の底に達するまでスライドできず、不正確な位置状態で保持される。
【００５５】
この状態を補修するために、図１２の第一セグメントＳ１により示されたように、ダイ７は、プラスチック投与分２１０の上端がパンチ９の下端と接触する図１０に示された接触位置まで一定かつ比較的高速で移動する。この点で、図１２の第二セグメントＳ２により示されたように、ダイ７の速度は相当に低下し、またはダイ７が一時的に停止したかのようになり、パンチ９により付勢されたプラスチック投与分２１０を正確な位置にして図１１に示されたようにキャビティ８の底に到達させることができる。図１２の第三セグメントＳ３によって示されたように、ダイ７の速度を再度高くすることが可能である。特に、第三セグメントＳ３により示された時期において、ダイ７は第一セグメントＳ１および第二セグメントＳ２に対応する速度間の速度で移動する。
【００５６】
このようにして、成形室１１内での非対称充填に起因し、かつ結果としてプラスチックに不均等なストレスを発生させる、プラスチック投与分がキャビティ８内で非対称の位置で圧縮成形されることは回避される。プラスチック投与分がキャビティ８内で非対称の位置で圧縮成形される場合には、試作品１は不均質であり、例えば、接合線（『溶接ライン』(weld lines)と呼ばれる）等の外観的欠陥を伴う。
【００５７】
ダイ７は、プラスチック投与分２１０が処理され、キャビティ８に対して臨界的寸法を有する、即ち、キャビティ８内に不正確に位置決めされる危険の高い体積である場合に、図１２に示されたように移動できる。
【００５８】
試作品以外の物体、例えばキャップ、が製造される場合にもプラスチック投与分の不正確な設置を克服するためにダイの速度を変更することは可能である。不正確な設置の場合、投与されるプラスチックは中心から離れた分散位置でダイの底上に載置される。このような状態が発生した場合には、成形工程中に、ダイの速度を落とすことによって、金型内でプラスチックを再設置する時間を与えて最終製品であるキャップに生じるかもしれない非対称の張力を減少することが可能である。
【００５９】
図１３に示された他の実施形態において、第三セグメントＳ３の後に、第三セグメントＳ３よりも小さい勾配の第四セグメントを設けることができる。これは、プラスチック投与分１０を完全に成形する直前にダイ７が更に遅くなることを意味する。このようにして、初期よりも更に臨界的である成形の最期にプラスチックに加わるストレスを減少する。
【００６０】
更に、十分な時間で成形室１１内に試作品１を維持した後で、金型６から試作品１を決定的に取出す前に、ダイ７をパンチ９から僅かに離し、かつ短期間Ｐ１だけダイ７を停止させることが可能である。これは、試作品１を金型６から更にやさしく抽出させる。
【００６１】
期間Ｐ１中にダイ７を停止する代わりに、取出し工程の開始時に、ダイ７をパンチ９に対してゆっくり移動し、かつ後の瞬間、即ち、試作品２を損傷する危険が存在しなくなったときにのみダイ７の速度を上昇させることが可能である。
【００６２】
完全に成形された試作品１が成形室１１内に維持され、冷却され、予備設定されたプロファイルに従って変化可能である圧力がプラスチックに付与される。予備設定プロファイルは図１４から１７に示されたタイプであってよい。
【００６３】
特に、図１４は第一成形手段および第二成形手段により、時間との関係で試作品１を構成するプラスチックに加えられる圧力変化のプロファイルを示す。図１４において、二つのカーブは視認可能であり、良質の最終物体を形成するために利用できる最高圧力および最低圧力のプロファイルにそれぞれ対応するｐｍａｘおよびｐｍｉｎで示されている。
【００６４】
ダイ７は、ダイ７がプラスチック投与分１０を完全に成形するまで投与プラスチックに接近し、この接近はｘ軸上Ａで示されたインターバルに対応し、プラスチックの圧力は、図６で示された最終位置において最高成形圧力に達するまで全く漸次に上昇し、ｐ１とｐ２間で可変である。一般的に、最高成形圧力は、金型６に加えられかつ図６に示された最終位置において維持するに十分な最高閉鎖力に対応する。例えば、図３から６に示されたタイプの金型６につき、ｐ１は１５０バールに等しくかつｐ２は１７０バールに等しいことは実験的に実証されている。
【００６５】
成形後の試作品１は、成形室１１内に維持され、これはｘ軸上のＢにより示されたインターバルに対応し、初期にプラスチックに加えられた圧力は一定かつ最高成形圧力に等しい。続いて、試作品１の金型内の冷却相を完了する前に、プラスチックに加えられる圧力は直線状に降下し、寧ろ制限された勾配を有する境界線に続く。
【００６６】
プラスチックに加えられる圧力を低減するために、ダイ７の位置を変更することなく、パンチ９にダイ７を付勢する圧力を小さくすることが可能である。このようにして、プラスチックに加わる圧力は等積変化する、即ち、成形室１１の容積を実質的に変化させることなく圧力を変化させる。
【００６７】
試作品１が十分に冷却されときに、図１４のＥで示されたように、試作品１を金型６から取出すためにプラスチックへの加圧は急速に降下する。プラスチックへの加圧は、ｐｍａｘまたはｐｍｉｎで示された法則に従うのみならず、ｐｍａｘとｐｍｉｎ間に含まれる他の破線に従って低下する。
【００６８】
あらゆる場合において、プラスチックへの加圧を低減することにより、プラスチック上のストレスを少なくとも部分的に減少することが可能であり、過剰ストレスでなくストレスを弛緩させることができる。試作品１の形状は、そのようにして、閉鎖金型内で迅速に安定化し、試作品１は既知方法により必要とされるよりも更に迅速に取出すことができる。
【００６９】
図１５に示された第一の他の実施形態において、成形室１１内で冷却され所定期間一定に維持された後に試作品１を構成するプラスチックへ加える圧力は、ゼロに達するまで徐々に降下する。プラスチックへの加圧は、図１５にｐｍｉｎにより示されたように線状に降下するか、または中間値へ線状に降下しそして所定期間実質的一定を維持し最後にｐｍａｘで示された線のように再度線状に降下してよい。図１６は第二の他の実施形態を示し、この場合、試作品１は成形室１１内で冷却され、そのプラスチックに加わる圧力は『階段状』(stepped)の線に従って降下する。図１６の実施形態は、図１５の実施形態から誘導されるが、成形サイクルの期間を短縮するために更に急速に降下する。
【００７０】
特に、試作品１が成形室１１内で冷却される初期工程において一定維持された後に圧力は第一瞬間で非常に急速に降下し、次に比較的遅くなり、次に金型６が完全に開放するまで再度早くなる。
【００７１】
更に、図１７に示された実施形態が採用可能であり、これは図１５および１６の実施形態を組み合わせることにより達成される。
【００７２】
全般的に、プラスチックへの加圧は変更可能であり、形成された物体が、成形される物体のタイプおよび形状等の種々のパラメタ、例えば、使用されるプラスチックおよび属性、特に粘度、温度および熱拡散率、サイクル時間、第一成形手段および第二成形手段の温度、最大設定可能圧力等に基づいて選択されるプロファイルに従って閉鎖金型の成形室内に維持される。かかる圧力は、プラスチック投与分が所望物体へ転換されるために必要なエネルギに依存する。プラスチックは予備設定された重量および粘度を有し、試作品は一定の形状、および上述したような固定プロセスパラメタを有するので、プラスチック投与分を試作品に変換するために供給されるエネルギは実質的に一定に維持されなければならない。従って、エネルギを一定に維持するために、プラスチックへ加える圧力を降下させる場合には、加圧時間を延長する必要がある。換言すれば、プラスチック投与分および形成されるべき物体のために、時間関数で変化するプラスチックに加えられる圧力を示すカーブ下の領域は略一定である。
【００７３】
図１８は、図３から６に示された金型６の一バージョンを構成する金型１０６を示す。金型６に共通する金型１０６の部分は、金型６に使用した参照番号と同様番号で示され、詳細は再度説明されていない。
【００７４】
金型１０６は、試作品１の側壁５の外形を形成するのに適した管状要素１２を含むダイ１０７を含む。管状要素１２の内側で、内部要素８は試作品１の端壁４の外形を成形するのに好適なように移動可能である。図示されていない駆動装置が、パンチ９の軸Ｚ１と平行に内部要素１８を移動させる。駆動装置は、例えば、内部で油等の加圧流体が管状要素１２を駆動する主アクチュエータと関係なく送るための補助アクチュエータを具備してよい。
【００７５】
閉鎖位置において、内部要素１８は、管状要素１２と共に可動要素２０およびパンチ９により、形成しようとする試作品１の形状に実質的に対応する形状を有する成形室１１を形成するように、管状要素１２内でパンチ９へ付勢される。
【００７６】
試作品１の成形中に、内部要素１８は、図１４から１７に示された圧力プロファイルのいずれか、または同様のプロファイルを作るように制御されてよい。
【００７７】
この目的のために、プラスチックに加わる圧力は、成形室１１の容積を実質的に変更することなく、内部要素１８をパンチ９へ付勢する圧力を低減させることにより降下させることができる。そのために、内部要素１８を駆動する補助アクチュエータに供給する流体の圧力を低下すればよい。
【００７８】
他の実施形態において、プラスチックに加わる圧力は、成形室１１の容積を拡大することにより降下させ、金型１０６を閉鎖位置にする。このために、試作品１に損傷を与えることなく成形室１１から試作品１を取出す温度まで試作品１を冷却する前に、即ち、金型１０６が未だ閉鎖位置のときに、図１８で点線により概略的に拡大して示されたように、予じめ設定された法則に従って、内部要素１８を後退させる、即ち下方へ移動させる。内部要素１８の移動は、試作品１の形状に視認可能な変化与えないように、非常に小さく、例えば数／１０ミリを移動してよい。例えば、２ｍｍ厚の端壁４を有する試作品１を形成したい場合、内部要素１８を成形工程の最後にパンチ９から１．８ｍｍの間隔をおいて位置決め可能である。試作品１は金型１０６内で冷却され、次に内部要素１８は、パンチ９から２ｍｍの距離に達するまでが後退し、『逆流』により、所望厚の試作品１を形成する。
【００７９】
内部要素１８が閉鎖金型内で試作品１の冷却の初期にパンチ９から離れる場合、プラスチックの張力は相当に減退する。実際に、この瞬間にプラスチックは未だ流体であり熱く、そのために張力は非常に簡単に弛緩する。あらゆる場合に、張力の一定の減退は、内部要素１８が閉鎖金型内で試作品１を冷却する最期にパンチ９から離れる場合に発生する。
【００８０】
内部要素１８の後退により、または図１４から１７に示されたものと同様にプラスチックに加わる圧力が低下することにより、金型１０９６から試作品１を除去するために試作品１に加えなければならない取出し力を小さくすることが可能である。特に、取出し力は、プラスチックに加えられる圧力を金型内での試作品１の冷却中一定に維持する場合に必要とされる取出し力の１／１０またはそれよりも小さくてよい。取出し力の低減は、張力の弛緩により試作品１の内径の縮小が冷却時にほとんどないことによると考えられる。結果として、試作品１はパンチ９に向かって僅かに収縮し、そしてパンチ９から容易に除去され得る。このことは、取出し工程時の試作品１の損傷の危険を減少する。
【００８１】
更に、金型１０６から除去するために、試作品１は従来技術による方法で必要とされるよりも小さい取出し力を支持しなければならないので、試作品１が相当に熱いときでさえ、損傷することなく金型１０６から試作品１を取出すことが可能である。このことは、既知方法に必要とされる時間と比較して成形サイクル時間を短縮する。
【００８２】
試作品１が冷却されて成形室１１の容積を拡大するときに、成形室１１の容積は制御可能であり、試作品１の端壁４を形成する内部要素１８を単に移動させ、または少なくとも制御するだけでなく、成形室の一部を画定（bounds)する金型のいずれかの可動要素を移動または制御することにより、プラスチック内の張力を低減することができる。
【００８３】
上述の例において、パンチが固定位置で維持されかつ他方でダイが開放位置と最終位置間で移動する金型について説明した。しかしながら、ダイを固定維持し、パンチを移動させ、またはダイおよびパンチの両方を移動させることが可能である。
【００８４】
更に、ダイおよび／またはパンチは、油圧アクチュエータのみならず異なる駆動手段、例えば、カム装置、または電気系、または電子機械系により作動可能である。
【００８５】
最後に、本発明による方法により作動する金型は、試作品を製造するのみならず、他の圧縮成形品、例えば、容器用のキャップ、ワッシャ、グラス、および種々のタイプの容器の製造に使用できる。
【符号の説明】
【００８６】
１ 試作品
６ 金型
７ でダイ
９ パンチ
１１ 成形室

【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一成形手段（７，２０，２２，１０７）および第二成形手段（９）を有する金型（６，１０６）内の一回のプラスチック投与分（１０，２１０）を圧縮成形する方法であって、
−プラスチック投与分（１０，２１０）から物体（１）を形成するために、プラスチックのストレスを小さくするように選択された予備設定プロファイルに従って変化する速度で第一成形手段（７，２０，２２，１０７）を第二成形手段（９）に向かって移動させ、
−プラスチックのストレスを小さくするように選択された他の予備設定プロファイルに従って変化する圧力をプラスチックに付与しながら金型（６，１０６）内にその物体（１）を維持し、かつ
−前記金型（６，１０６）から物体（１）を取出す、工程を含む方法。
【請求項２】
予備設定プロファイルに従って、前記速度は移動時に低下する、請求項１の方法。
【請求項３】
前記速度は、第一成形手段（７，２０，２２，１０７）の移動するストロークの残余部が少なくとも２０％のときに、低下する、請求項２の方法。
【請求項４】
前記移動は、プラスチック投与分（１０，２１０）を圧縮することなく、第一成形手段（７，２０，２２，１０７）が第二成形手段（９）へ向かう移動、および第一成形手段と第二成形手段間でプラスチック投与分（１０，２１０）を成形するために第一成形手段（７，２０，２２，１０７）が第二成形手段（９）へ向かう移動を含む、請求項１から３のいずれか一の方法。
【請求項５】
前記速度は、成形が開始するときに予備設定プロファイルに従って低下する、請求項２または３の方法。
【請求項６】
金型（６，１０６）のキャビティ（８）内でのプラスチック投与分（１０，２１０）の実質的対称状態への位置決めを可能にするために、前記速度は成形の中間段階で更に低下する、請求項５の方法。
【請求項７】
前記中間工程において、前記速度はゼロ値である、請求項４の方法。
【請求項８】
予備設定プロファイルに従って、前記速度は成形工程の最終段階で更に低下する、請求項６または７の方法。
【請求項９】
他の予備設定プロファイルに従って、前記圧力は閉鎖成形室（１１）内での物体（１）の維持時に、降下する、請求項１から８のいずれか一の方法。
【請求項１０】
閉鎖成形室（１１）内での物体（１）の維持は、圧力が実質的に一定である第一段階と、圧力が降下する第二段階を含む、請求項９の方法。
【請求項１１】
第二段階は、第一段階に続く、請求項１０の方法。
【請求項１２】
第二段階時に、前記圧力は直線状に降下する、請求項１０または１１の方法。
【請求項１３】
第二段階は第二インターバルに続く第一インターバルを含み、第二インターバルにおいて圧力は第一インターバルよりも遅く降下する、請求項１０から１２のいずれか一の方法。
【請求項１４】
第二段階は第二インターバルに続く第一インターバルを含み、第二インターバルにおいて圧力は第一インターバルよりも急速に降下する、請求項１０から１２のいずれか一の方法。
【請求項１５】
第二段階は中間インターバルを含み、中間インターバルにおいて圧力は実質的一定に維持される、請求項１０から１４のいずれか一の方法。
【請求項１６】
閉鎖成形室（１１）内での物体（１）の維持時に、物体（１）は、第一成形手段（７，２０，２２，１０７））と第二成形手段（９）との間に形成される成形室（１１）内に維持され、前記成形室（１１）は物体（１）に実質的に対応する形状を有する、請求項１から１５のいずれか一の方法。
【請求項１７】
閉鎖成形室（１１）内での物体（１）の維持時に、圧力は前記閉鎖成形室（１１）の容積を実質的に変化させることなく降下する、請求項１６の方法。
【請求項１８】
前記圧力は、第一成形手段（７，２０，２２，１０７））の少なくとも一部（１８）を、閉鎖成形室（１１）内での物体（１）の維持時に、第二成形手段（９）に対して付勢する力を小さくすることにより、降下する、請求項１７の方法。
【請求項１９】
第一成形手段（７，２０，２２，１０７））の少なくとも一部（１８）は、物体（１）の端壁（４）の外形を形成する可動部（１８）である、請求項１８の方法。
【請求項２０】
閉鎖成形室（１１）内での物体（１）の維持時に、前記圧力は前記閉鎖成形室（１１）の容積を増大することにより降下する、請求項９から１５のいずれか一による請求項１６の方法。
【請求項２１】
前記閉鎖成形室（１１）の容積は、第一成形手段（７，２０，２２，１０７）を第二成形手段（９）へ向けて移動させることにより前記成形室（１１）が閉鎖した後に増大する、請求項４５の方法。
【請求項２２】
前記閉鎖成形室（１１）の容積は、物体（１）を取出すために前記閉鎖成形室（１１）を開放する前に増大する、請求項２０または２１の方法。
【請求項２３】
前記閉鎖成形室（１１）の容積は、第一成形手段（７，２０，２２，１０７）の第一部（１８）および第二部（１２）を相互に対して移動させることにより増大する、請求項２０から２２のいずれか一の方法。
【請求項２４】
第一成形手段（７，２０，２２，１０７）の第一部（１８）は、物体（１）の端壁（４）の外形を形成する可動部である、請求項２３の方法。
【請求項２５】
予備設定された速度法則に従って、第一成形手段（７，２０，２２，１０７）は、前記取出しの時に第二成形手段（９）から離れる、請求項１から２４のいずれか一の方法。
【請求項２６】
予備設定された速度法則に従って、第一成形手段（７，２０，２２，１０７）は、取出しの初期工程において所定期間（Ｐ１）停止する、請求項２５の方法。
【請求項２７】
予備設定された速度法則に従って、第一成形手段（７，２０，２２，１０７）は、前記取出し時に、最初は遅く次に早く移動する、請求項２５の方法。
【請求項２８】
第一成形手段（７，２０，２２，１０７）はダイ手段を含み、かつ第二成形手段（９）はパンチ手段（９）を含む、請求項１から２７のいずれか一の方法。
【請求項２９】
プラスチック投与分（１０，２１０）は最初に第一成形手段（７，２０，２２，１０７）内に投与される、請求項１から２８のいずれか一の方法。
【請求項３０】
圧縮成形は、延伸ブロー成形により容器を形成するための試作品（１）をプラスチック投与分（１０，２１０）から形成することを含む、請求項１から２９のいずれか一の方法。
【請求項３１】
−前記金型（６，２０６）内側に形成された成形室（１１）内に投与された一回分のプラスチック投与分（１０，２１０）を圧縮成形して物体（１）を形成し、
−形成した物体（１）を成形室（１１）内で冷却し、かつ
−成形室（１１）から物体（１）を取出す、工程を含む方法において、
前記冷却時に、プラスチックのストレスを減少するために成形室（１１）の容積を増大することを特徴とする、方法。
【請求項３２】
成形室（１１）の容積は、金型（６，２０６）の第一成形手段（７，２０，２２，１０７）を金型（６，２０６）の第二成形手段（９）へ移動させることにより成形室（１１）が閉鎖された後に、増大する、請求項３１の方法。
【請求項３３】
成形室（１１）の容積は、第一成形手段（７，２０，２２，１０７）の第一部（１８）と第二部（１２）との相互に対する移動により、増大する、請求項３２の方法。
【請求項３４】
第一成形手段（７，２０，２２，１０７）の第一部（１８）は、物体（１）の端壁（４）の外形を形成する可動部である、請求項３３の方法。
【請求項３５】
第一成形手段（７，２０，２２，１０７）は、物体（１）の外面を形成し、かつ第二成形手段（９）は物体（１）の内面を形成する、請求項３２から３４のいずれか一の方法。
【請求項３６】
前記成形室（１１）の容積は、物体（１）を取出すために前記成形室（１１）を開放する前に増大する、請求項３１から３５のいずれか一の方法。
【請求項３７】
前記閉鎖成形室（１１）の容積は、冷却の初期段階で増大する、請求項３１から３７のいずれか一の方法。
【請求項３８】
前記物体（１）は、延伸ブロー成形により容器を形成するための試作品である、請求項３１から３７のいずれか一の方法。
【請求項３９】
−金型（６，２０６）内のプラスチックの一回の投与分（１０，２１０）を圧縮成形して物体（１）を形成し、
−圧力を付与しながら形成した物体（１）を金型（６，２０６）内で維持し、かつ
−金型（６，２０６）から物体（１）を取出す、工程を含む方法において、
物体（１）の金型（６，２０６）内での維持時に、前記圧力がプラスチックへのストレスを小さくするために選択された予備設定プロファイルに従って降下することを特徴とする、方法。
【請求項４０】
金型（６，２０６）内での物体（１）の維持は、圧力が実質的に一定である第一段階と、圧力が降下する第二段階を含む、請求項３９の方法。
【請求項４１】
第二段階は、第一段階に続く、請求項４０の方法。
【請求項４２】
前記第二段階中に、圧力は直線状に降下する、請求項４０または４１の方法。
【請求項４３】
第二段階は第二インターバルに続く第一インターバルを含み、第二インターバルにおいて圧力は第一インターバルよりも遅く降下する、請求項４０から４２のいずれか一の方法。
【請求項４４】
第二段階は第二インターバルに続く第一インターバルを含み、第二インターバルにおいて圧力は第一インターバルよりも急速に降下する、請求項４０から４２のいずれか一の方法。
【請求項４５】
第二段階は中間インターバルを含み、中間インターバルにおいて圧力は実質的一定に維持される、請求項４０から４４のいずれか一の方法。
【請求項４６】
金型（６，２０６）内での物体（１）の維持時に、物体（１）は、金型（２，２０６）の第一成形手段（７，２０，２２，１０７）と第二成形手段（９）間に形成され、物体（１）に実質的に対応する形状を有する成形室（１１）内に維持される請求項３９から４５のいずれか一の方法。
【請求項４７】
金型（６，２０６）内での物体（１）の維持時に、圧力は成形室（１１）の容積を実質的に変化させることなく降下する、請求項４６の方法。
【請求項４８】
圧力は、第一成形手段（７，２０，２２，１０７））の少なくとも一部（１８）を、金型（６，２０６）内での物体（１）の維持時に、第二成形手段（９）に対して付勢する力を小さくすることにより、降下する、請求項４７の方法。
【請求項４９】
第一成形手段（７，２０，２２，１０７））の少なくとも一部（１８）は、物体（１）の端壁（４）の外形を形成する可動部（１８）を含む、請求項４８の方法。
【請求項５０】
金型（６，２０６）内での物体（１）の維持時に、圧力は前記成形室（１１）の容積を増大することにより降下する、請求項４６の方法。
【請求項５１】
前記成形室（１１）の容積は、第一成形手段（７，２０，２２，１０７）を第二成形手段（９）へ向けて移動させることにより前記成形室（１１）が閉鎖した後に増大する、請求項５０の方法。
【請求項５２】
前記成形室（１１）の容積は、物体（１）を取出すために成形室（１１）を開放する前に増大する、請求項５０または５１の方法。
【請求項５３】
前記成形室（１１）の容積は、第一成形手段（７，２０，２２，１０７）の第一部（１８）および第二部（１２）を相互に対して移動させることにより増大する、請求項５０から５２のいずれか一の方法。
【請求項５４】
第一成形手段（７，２０，２２，１０７）の第一部（１８）は、物体（１）の端壁（４）の外形を形成する可動部である、請求項４８の方法。
【請求項５５】
第一成形手段（７，２０，２２，１０７）は、物体（１）の外面を形成し、かつ第二成形手段（９）は物体（１）の内面を形成する、請求項４６から５４のいずれか一の方法。
【請求項５６】
前記物体（１）は、延伸ブロー成形により容器を形成するための試作品である、請求項３９から５５のいずれか一の方法。

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０】

【図１１】

【図１２】

【図１３】

【図１４】

【図１５】

【図１６】

【図１７】

【図１８】

【公表番号】特表２０１０−５０２４８５（Ｐ２０１０−５０２４８５Ａ）
【公表日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５２７２１６（Ｐ２００９−５２７２１６）
【出願日】平成１９年９月３日（２００７．９．３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００７／００２５３１
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０２９２４６
【国際公開日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【出願人】（３０６０１６１９８）サクミ　コーペラティバ　メッカニチ　イモラ　ソチエタ　コーペラティバ (3)
【Ｆターム（参考）】