説明

成型プレス及び横材からなるプレスのための金型保持横材

金型(S)に圧力を加えるのに適し、及び横材がプレスの移動コラムに取り付けられる場所である端部(90)よりも金型閉鎖方向へより突出している支持基部(91)からなる本発明に従う金型保持横材(9)。支持基部(91)は、支持基部の中央領域に、及びプレスベッド(2)上のプレスの二重トグルのヒンジ領域(7、8)の補助線の間に、実質的にはそれら補助線の外側まではいかないで伸長している狭部(99)によって、横材の残りの部分に結合されている。そのような方法で、圧力は金型(S)上により均一に分散される。本発明はまた、上記の横材が取り付けられたプレスにも関する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、成型プレス及び横材からなるプレスのための金型保持横材に関する。
【背景技術】
【0002】
プラスチック物を射出成型するためには、多くの場合において、2つの金型保持プレート又は横材、例えばプレスの静止部、所謂プレスベッドや他の可動部に対して固定されているもの、が設けられたプレスが使用されている。
【0003】
特に、長方形の金型又は他の非常に細長い形状をしている金型、例えば金型の縦横比が2倍、3倍又は4倍という場合に、両横材において少なくとも2つの両横材上の異なる領域に閉鎖及び圧縮力を加える、金型閉鎖システムがプレスにおいて構築されている。例えば、図1に図示されている既存のタイプのプレスにおいて、各々がプレスの枠に対して可動式及び固定式である上部横材1及びプレスベッド2の閉鎖及び開放運動は、油圧シリンダ4によって順次作動する二重トグル機構3によって与えられ、一方で二重トグル機構3はプレスベッド2に直接固定され、他方では下部可動横材5を、4つの移動コラム6を通して上部横材1へと順次移動するように作動させる。
【0004】
移動コラム6は上部横材1の2つの端部に金型圧縮力を加え、その一方で二重トグル機構3のてこ腕はプレスベッド2の2つの異なる領域に上述の圧縮力を加える。図1の既存のタイプのプレスの例において、上部横材1は、少なくとも最初の接近においては、ほぼ同様の曲げ応力に基く動作を有する梁を形成するように、1つに結合された一連の鉄鋼プレートとなっており、前記の梁とは、横材自体の全長に沿う曲げ応力に抵抗するほぼ均一のモジュールを有する単一の梁である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
そのような方法は、既存のタイプの二重トグルプレスを用いて、特には上述したような非常に細長い形を有する金型を用いる場合において、金型閉鎖力及び総重量をプレスベッドのある一点のみに加えることによるよりも、金型の2つの分割部においてより均一な圧力の分散を可能にするのであるが、金型閉鎖圧力の分散はそこまで均一にはならず、特に2組のコラム6は、半分の金型の閉鎖圧力をそれらの端部に集中させ、金型の中央部では閉鎖圧力を減少させるために、上部横材1を上方へ(図1参照)曲げる傾向がある。このことは、一般的に、金型の中央部にある成型キャビティにおいて成型された物に欠陥を生じさせる。即ち、成型物が2つの半分の金型の間を相対的に滑り、半分の金型の間の結合線上にあるとげ(burs)によって傷を付けられる。
【0006】
しばしばプレスベッド2が特別に重くも硬くもされない(上部横材1よりも柔軟性があり、かつ変形が容易である程度に)という事実は、その大きさという理由から、及びその中に適切な装置を保持する必要があるからだが、そのことはまた、二重トグルのてこ腕のヒンジ点にあるベッド2に圧力が集中し、プレスベッド2に固定された半分の金型への閉鎖圧力が分散せずに、重要かつ一般的には望ましくない均一性の欠陥を生み出すことも意味している。
【0007】
図2は、図1の横材1を備えたプレスに配置される金型Sに沿った圧力の分散のダイアグラムを図示している。圧力は、表示されているように、金型の両端部において最大の圧力値を、及び中心部において最低の圧力値を有する凹形状の傾向を示す。
【0008】
本発明の目的は、金型の閉鎖圧力の改善された分散を実現することであり、詳細には、プレスで及び上述した既存のタイプの成型方法で得られる閉鎖圧力の分散よりも、より均一な分散を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記の目的は、予め決められた金型閉鎖方向へと2つの半分の金型を1つに閉鎖及び圧縮するための成型プレスのプレスベッドと協調するのに適した金型保持横材を有する、本発明の第1の様態において達成され、そして前記横材は、
―少なくとも1つの適切な横材作動装置が結合され、その装置が横材に金型閉鎖力を加えることが可能な第2の作動押領域であり、またそこで第1の作動押領域は少なくとも2つの作動押領域の間にある、そのような少なくとも2つの横材作動端部と、
―横材作動端部に対して金型閉鎖方向に従ってより突出した位置に配置され、及び横材作動端部にかけられる圧縮力を金型伝えるのに適した、支持基部と、
―少なくとも2つの横材作動端部の間に金型閉鎖方向に存在し、及び少なくとも2つの横材作動端部にかけられる圧縮力を支持基部に伝えるのに適した、狭部と、
からなり、それぞれの横材作動端部は、狭部を越えて金型閉鎖方向の法線方向に突出し、及び、狭部は、第1の作動押領域の補助線の間に、及び実質的にはそれを越えずに伸長していることを特徴とする。
【0010】
本発明の第2の様態において、上記の目的は、
―上述の金型保持横材と、
―金型保持横材及びプレスベッドが互いに対して可動であり、及びそれぞれは金型の少なくとも一部分を自らの上に固定し、前記金型を1つに閉鎖するのに適した場所である、プレスベッドと、
―プレスベッドと金型保持横材の間の金型を閉鎖するために、実質的に互いが異なる前記プレスベッドの少なくとも2つの第1の作動押領域に圧縮力をかけるのに適した、プレスベッドを作動させるための手段と、
からなることを特徴とする成型装置によって達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
本発明によって得ることが出来る利点は、附属の図面を参照しながら、限定的なものではない特別な実施形態に関する以下の詳細な記載によって、当業者に明らかになるであろう。
【0012】
図3−8は、本発明の第1の実施形態に従う金型保持横材及びプレスに関する。
【0013】
このプレスは、プレスベッド2、二重トグル閉鎖機構3、機構3を作動させる油圧シリンダ4、下部可動横材5、及び2組の移動コラム6からなる。本例においては、既知の要素及び図1の既存のタイプのプレスの対応する要素2、3、4−6と同様のものが必ず求められる訳ではない。図1のプレスと同様に、図3のプレスにおける二重トグルシステムは、2つの半分の金型SS及びSIの閉鎖力を、プレスベッド2にある2つのてこ腕の2つのヒンジ点7、8を通してプレスの枠に固定されているプレスベッド2に、及び上部金型保持横材9に直接的に加え、続いてまた、下部可動横材5及び2組の移動コラム6を通して、プレスの枠に対して可動式となっている、所謂「上部横材」又は「金型保持横材」に直接的に閉鎖力を加える。下側半分の金型SIはプレスベッド2の上に、及び上側半分の金型SSは上部金型保持横材9に固定されている。
【0014】
特別な本実施形態において、金型Sは3−4倍の縦横比を有する細長い形をしており、プレスベッド2にある二重トグルシステム3の2つのヒンジ点7、8は、金型Sの縦方向に距離Dほど互いが離れている実質的に異なる力が集中する領域を作る。示されてはいないが、他の実施形態においては、二重トグル機構とは異なるプレスベッドを作動させるのに適した手段、例えばベッドを保持する金型、スクリュー若しくはジャッキのシステム、又はプレスベッドを作動させるための他の手段に直接結合するてこ腕又は油圧シリンダを有する別の機構は、実質的に互いに異なる「第1の作動押領域7、8」と下記にて呼ばれる少なくとも2つの領域において、プレスベッドを押す。
【0015】
プレスベッドを作動させるための手段が実質的に互いに異なる3つ又はそれ以上の作動押領域を押す他の実施形態の場合において、本明細書の教示は、互いが最も遠い組をなす作動押領域を指示するものとして理解される。
【0016】
好ましい実施形態において、金型保持横材(図4−8)は、
−移動コラム6を保持するための通し穴98が設けられた(又は、図示されていない他の実施形態においては、本記載では「第2の作動押領域」と呼ばれる、適切な横材作動押領域を有している)、下記にて「横材作動端部90」と呼ばれる、2つの端部90と、
−2つの端部90の間の中間点に位置しており、及び金型Sを押すのに適している、又はいずれにしても上部横材9上のコラムによって加えられる金型閉鎖力及び圧縮力を金型Sに伝えるのに適している、支持基部91(図4)と、
からなる。
【0017】
本発明に従うと、支持基部91は、横材作動端部90に対して、金型が閉鎖する方向に従って突出している。横材9はまた、2つの横材作動端部90と支持基部91の間に、金型が閉鎖する方向DS(図4)に従って作られた「首部」又は狭部99(図4−6)からなり、その狭部は横材の端部90上のコラムによって加えられる圧縮力を支持基部91に伝えるのに適している。
【0018】
支持基部のそれぞれの端部は、狭部99の境界線を越えて横材の長手方向へと突出しており、及びその狭部99は金型が閉鎖する方向DSに従う2つのヒンジ領域7、8の寸法補助線(また下記では、簡潔のために、「補助線(projections)」と呼ばれる)間の距離に伸長しているが、前記補助線を越えはしない。
【0019】
既存のタイプの横材1とは異なり、そのような構造は、移動コラム6が引っ張られて圧力を加えられることで横材の端部が回転する(一方の端部は時計周りに、他方は反時計周りに)ことを避けるので、それらの端部は金型の縁にある2つの支点の上に留まり、そして、図2におけるような放物線又は放物線状の圧力分散の代わりに、複雑な変化をし、中央部のみが凹面をした、図14に示されている図と同様の金型の圧力分散を得ることが可能となる。この分散は、プレスベッド2上の二重トグルのてこ腕のヒンジ領域7、8の補助線と対応する2つのほぼ平坦な最大領域と、中央部にある最小領域と、を有するほぼ凹凸形状をした曲線として表される。図14の圧力分散において、2つの最大点と最小点との間の圧力の違いは、図1のダイアグラムにおける違いより小さく、金型の様々な領域における圧力は一般的により均一になっている。
【0020】
好ましくは支持基部91は、少なくともヒンジ領域7、8の補助線に届くまで、平面上において伸長し、及び、図3−13の好ましい実施形態においては、支持基部91は、横材9自体では縦に及び成型方向DSでは横へと突出している2つの棚部と同様に細長い2つの側翼部92でもって、領域7、8の補助線を越えて及びその外側へと平面上で伸長している。
【0021】
2つの側翼部92は、ヒンジ領域7、8の補助線の間に平面上において伸長する支持基部91の中央部93(図4−6)が、金型Sと横材9の間で交換される力のために成型方向DSに従って屈曲することからして、実質的にあまり硬くなく柔軟性を有している。本明細書において、支持基部91の部分93はまた、「硬いプレス部分93」とも呼ばれる。
【0022】
それぞれの翼部92と支持基部91の大きな中央部との間の結合領域は、異なる形状を有していてよい。図8に示してある実施形態において、それらの結合領域には、大きな中央突出部920及び2つの開放側部領域921があり、図9に示してある実施形態においては、それらの結合領域には、2つのリブ922及び2つの開放側部領域923がある。しかし、他の形状もまた可能である。
【0023】
本実施形態において、側翼部92は、金型Sへより小さい閉鎖力を与えるのみではあるが、金型Sの端部の圧力分散における突然の断絶を避けることで、横材9と金型Sの間における圧力分散をより均一にすることに寄与しており、またそれらは、金型を保持する及び閉鎖する機能も有している。
【0024】
図5、6を参照すると、上部横材9は細長い内部キャビティ95を有し、そのキャビティは横材9に対して縦方向に配置されており、横材の体部を下部体96と上部体97へと直接分割する。また、横材9に対して縦方向に位置決めされており、2つの端部90の間に細長く伸長しており、下部体96の中心部は上記の硬いプレス部分93となっている。
【0025】
本実施形態において、断面B−B、C−C及びそれらと平行している平面、即ち金型が閉鎖する方向と平行かつ金型自体と交差する平面、に従う断面は、図10及び11で示されているような実質的に四角形の形状を有している。
【0026】
重量がかかり金型Sが閉鎖されている間、下部体96には主に圧縮されることで直接圧力が加えられるのであるが、その一方、上部体97には、横材の曲げ剛性が増加することによって、主に引張り応力がかかる。
【0027】
好ましくは、横材9は鉄のケーシングからなる。示されてはいないが、他の実施形態では、横材は溶接された鉄鋼プレートからなってもよい。
【0028】
下部体96の、特には硬いプレス部分93の一番大きな曲げ強度は、本実施形態において、実質的に長方形の全断面を有する一定の長さの大きな梁を実現することによって得られる。しかし、示されてはいないが、他の実施形態において、より軽い構造、例えばうねのある(ribbed)構造を有する硬いプレス部分93を実現させることが可能である。
【0029】
好ましくは、少なくとも、一定の長さの硬いプレス部分93及び下部体96は、横材9に対して縦の方向で曲げ抵抗を有する実質的に均一なモジュールを有する。
【0030】
好ましくは、記載されてきたプレスや金型保持横材9は、横材9及びプレスベッド2の各々が金型閉鎖力を加える実質的に平坦な接触面SCS及びSCI(図3)が少なくともプレスベッド2上の二重トグル3のてこ腕のヒンジ点7、8まで平面上において伸長されている金型Sを設置するために、使用される。即ち、金型の長さL(図3)、又はプレス接触面SCS(及びSCI)の長さLは、2つのヒンジ領域の間の距離Dより実質的に小さくはない。更に、より好ましくは、金型Sはヒンジ点7、8を越えて平面上において伸長し、即ち金型の長さLは中央の距離Dより大きい。金型、上部横材9及び二重トグルのヒンジ点の寸法に関する上記の割合は、金型においてより均一な圧力の分散を得ることを可能とする。
【0031】
成型キャビティ又は金型における複数の成型キャビティは、好ましくは、2つのヒンジ点7、8の間の金型の水平部分に、又はより一般的には、作動押領域7、8の間に及び/又は横材9の硬いプレス部分93にある金型の水平部分に位置する。
【0032】
上述の教示に従うと、上部横材9、プレス、列に並べられた20個の成型キャビティを有する楕円形のキャビティを用いることで、図3に示されているように、図1の既存のタイプのプレスに同じ金型を設置して得られるものよりも、より均一な金型閉鎖圧力の分散を得ることが可能となった。図3のプレスを用いることで、第1の成型キャビティ(それは最も外部にある)の閉鎖圧力と第10の成型キャビティ(金型の水平部分の中央部により近い)の閉鎖圧力とのRP比率を約2又は3倍とすることが可能である。より一般的には、本発明に従う横材9においては、図1の既存のタイプの横材のRP比率の約半分のRP比率を得ることが可能である。同様に図1の既存の横材1に関して、本発明に従う横材9を用いることで、成型の間における横材の平面性の損失を半分にすることが可能となった。
【0033】
得られたもう1つ別の成果は、成型時に出来るバリが結果的に減少することによって、PET射出段階の間における金型閉鎖の密封性が改善することである。
【0034】
上述の実施形態は、本発明の範囲から逸脱しない限り、無数の変形及び変更をすることが可能である。例えば、本発明に従う構造は、異なるタイプのプレスをするための金型保持横材を実現するために採用されてもよい。その際、横材は、移動コラム6ではなく、油圧シリンダによって又はてこ腕によって押されるといった、他の運動手段によって作動させられてもよく、この場合において、コラム98を固定するための通し穴は、横材作動装置98の第2の押領域として一般的に理解されてよい。本発明に従う、金型保持横材はまた、プレスの枠に対して固定されることが可能であり、可動である必要はない。
【0035】
全ての変形及び変更は、請求項の意味内容及びそれと同等のものに含まれることは理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】既存のタイプのプレスの前面図を示す。
【図2】図1のプレスに配置される金型における圧力の傾向を示す。
【図3】本発明に従う横材及びプレスの第1の実施形態の前面図を示す。
【図4】図3のプレスの上部金型保持横材の斜視図を示す。
【図5】図4の横材の側面図を示す。
【図6】図4の横材の中央部縦平面の断面図を示す。
【図7】図4の横材の平面F−Fに従った断面図を示す。
【図8】図4の横材の平面E−Eに従った断面図を示す。
【図9】本発明に従う上部金型保持横材の第2の実施形態に従う、支持基部の側翼部と基部自体の他の部分との結合部の断面図を示す。
【図10】図4の横材の平面B−Bに従った断面図を示す。
【図11】図4の横材の平面C−Cに従った断面図を示す。
【図12】図9の横材の平面D−Dに従った断面図を示す。
【図13】横材自体の縦の及び図9及び図12の垂直の断面に従った図9の横材の断面図を示す。
【図14】図3のプレスに設置される金型の圧力の傾向を示す。
【符号の説明】
【0037】
1 既存の上部横材
2 プレスベッド
3 二重トグル機構
4 油圧シリンダ
5 下部可動横材
6 移動コラム
7、8 ヒンジ点
9 上部金型保持横材
90 端部
91 支持基部
92 側翼部
93 中央部
95 細長い内部キャビティ
96 下部体
97 上部体
98 通し穴
99 狭部
920 大きな中央補助線
921 開放側部領域
922 リブ
923 開放側部領域

【特許請求の範囲】
【請求項1】
プレスベッド(2)の第1の作動押領域(7、8)にある2つの作動装置を用いて、2つの半分の金型を1つになるよう閉鎖し圧力を加えるための成型プレスのプレスベッド(2)と協調するのに適した金型保持横材(9)であり、
前記横材(9)は、
―少なくとも1つの適切な横材作動装置(6)が横材に金型閉鎖力をかけるために結合されることが可能である第2の作動押領域(98)からそれぞれが構成され、またそこで第1の作動押領域(7、8)の補助線は少なくとも2つの第2の作動押領域(98)の間にある、そのような少なくと2つの横材作動端部(90)と、
―端部(90)を作動させ、及び横材作動端部にかけられる圧縮力を金型に伝えるのに適した横材に対して金型閉鎖方向により突出した位置に配置されている、支持基部(91)と、
―少なくとも2つの横材作動端部(90)と支持基部(91)の間に、金型閉鎖方向に配置され、及び少なくとも2つの横材作動端部(90)にかけられる圧縮力を支持基部に伝えるのに適した、狭部(99)と、
からなり、それぞれの横材作動端部(90)は、狭部(99)を越えて金型閉鎖方向(DS)の法線方向に突出し、及び、狭部(99)は、第1の作動押領域(7、8)の補助線の間に及びそれを越えない範囲で伸長することを特徴とする金型保持横材。
【請求項2】
支持基部(91)は、少なくともプレスベッド(2)の第1の2つの作動押領域(7、8)の補助線まで伸長することを特徴とする請求項1に記載の横材。
【請求項3】
支持基部(91)は、プレスベッド(2)の第1の2つの作動押領域(7、8)の補助線を越えて及びその外側まで平面上において伸長することを特徴とする請求項2に記載の横材。
【請求項4】
プレスベッド(2)の第1の作動押領域(7、8)の補助線の間にある支持基部(91)の一部分(93)は、金型と横材の間で交換された圧縮力によって曲げられるために、金型支持基部(91)の残りの部分よりも実質的により硬いことを特徴とする請求項3に記載の横材。
【請求項5】
支持基部(91)は、横材(9)の2つの端部の方へと突出した棚のように引き伸ばされた、1つ以上の翼部又は拡張部(92)からなることを特徴とする請求項3又は4に記載の横材。
【請求項6】
―横材(9)自体に対して縦に配置された内部中央キャビティ(95)と、
―横材の曲げ剛性を上げるための方法として、2つの横材作動端部を結合するために、支持基部(91)の反対側にある内部中央キャビティを閉鎖する、少なくとも1つの上部壁(97)と、
から更になることを特徴とする上記請求項のいずれか1項又は複数項に記載の横材。
【請求項7】
支持基部(91)は、金型保持横材(9)自体に対して縦に配置されており、金型(S)と金型保持横材(9)自体の縦方向に沿って実質的に一定にある金型保持横材(9)の間で交換される圧力によって生み出される屈曲に対して抵抗を持つモジュールを有する、実質的に梁の形状をした部分(96)からなることを特徴とする上記請求項のいずれか1項又は複数項に記載の横材。
【請求項8】
少なくとも2つの第1の作動押領域(7、8)の補助線まで、平面上において伸長する金型が設けられることを特徴とする上記請求項のいずれか1項又は複数項に記載の横材。
【請求項9】
2つの第1の作動押領域(7、8)の補助線を越えて、平面上において伸長する金型が設けられることを特徴とする請求項8に記載の横材。
【請求項10】
請求項1から9のいずれか1項以上に記載の金型保持横材と、
―金型保持横材(9)及びプレスベッドが、互いに対して可動であり、及び、それぞれは金型(S)の少なくとも一部分を自らの上に固定し、前記金型(S)を1つに閉鎖するのに適した場所である、プレスベッド(2)と、
―プレスベッド(2)と金型保持横材(9)の間の金型(S)を閉鎖するために、実質的に互いが異なる前記プレスベッドの少なくとも2つの第1の作動押領域に圧縮力をかけるのに適した、プレスベッド(3)を作動させるための手段と、
からなることを特徴とする成型プレス。
【請求項11】
プレスベッド(3)を作動させるための手段は、二重トグル金型閉鎖機構、プレスベッドに金型閉鎖及び圧縮力を適切にかける1組の油圧シリンダ、機械的なジャッキ及び/又はスクリュー、及び/又はプレスベッドに金型閉鎖力及び圧縮力をかけるのに適したてこ腕、という構成要素の1つ以上からなることを特徴とする請求項10に記載のプレス。
【請求項12】
金型保持横材(9)とプレスベッド(2)のそれぞれが金型閉鎖力をかけることが可能である、少なくとも2つのプレス接触面(SCS、SCI)から順に構成される金型が更に設けられ、そして前記プレス接触面(SCS、SCI)は、少なくとも2つの作動押領域(7、8)の間に、及び少なくとも2つの作動押領域(7、8)を越えて、プレスベッド(2)の水平部分に伸長することを特徴とする請求項10又は11に記載のプレス。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【公表番号】特表2008−500202(P2008−500202A)
【公表日】平成20年1月10日(2008.1.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−513929(P2007−513929)
【出願日】平成17年5月25日(2005.5.25)
【国際出願番号】PCT/EP2005/052388
【国際公開番号】WO2005/115717
【国際公開日】平成17年12月8日(2005.12.8)
【出願人】(503308405)エス.アイ.ピー.エイ.ソシエタ’インダストリアリザッジオーネ プロゲッタジオーネ エ オートマジオーネ ソシエタ ペル アチオニ (15)
【Fターム(参考)】