粘性材料の容器抜出器用の締め金具および方法
粘性材料の容器抜出器は、容器を保持するチャンバと、容器から材料を絞り出すための、チャンバ内に軸方向に摺動可能に収容されたプランジャ;および、チャンバを画定しそして容器を確実に閉鎖する少なくとも一つのヒンジ付きクロージャ;および、容器の周りにクロージャを固定する少なくとも一つのモータ作動締め金具;を含有する。粘性材料の容器抜出器のクロージャを固定する方法は、接続されたねじ付きシャフトを、対向するナブ壁からなるクランプブロックの対応するねじ付きチャネル中に駆動するように、モータ駆動シャフトを動かすこと;そして、ナブを抜出器の最初のラグに押し付け、ねじ付きシャフトのヘッドと対向するナブとの間の距離を縮め、ナブをクロージャの第二のラグに対して押し付けてラグを一緒に固定して容器を固定するようにねじ付きシャフトを駆動すること;を含有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、2006年9月15日に出願された連続番号第11532334号、スタントン(Stanton)らの粘性材料の供給システムおよび方法の一部継続出願である。
【0002】
本発明は、容器抜出器用の締め金具および方法に関し、特にシリコーンゴムまたはその他の粘性材料を容器から連続の配合システムに圧送するためのドラム抜出器用の締め金具および方法に関する。
【背景技術】
【0003】
配合システムにおいては、粘性材料を加工ラインに供給し、ここで供給材料を混合し、添加剤をバランスよく注入し、特別仕様の製品を製造する。これらのプロセス用の供給材料は、様々な容器で配合場所に搬送する。搬送した場合には、この材料を、加工するために容器から移送する必要がある。例えば、配合システムは、ドラムまたは類似の容器からシリコーンゴムのような材料を取り出す必要がある。しかしながら、この供給材料は非常に粘稠であり、流出に抵抗し、それ故に搬送容器からの移送に妨げになることがある。
【0004】
一部の取り出しプロセスでは、さらなる加工に向けて内容物を絞り出すために、内容物を容器を貫いて駆動するのにプランジャを使用する。これらのプロセスにおいては、シリコーンゴムのような粘性材料を絞り出すためにかなりの大きさの圧力が必要である。高い絞り出し力は、材料容器を非常に高い機械的応力にさらす。重量と費用の理由から、容器は、非常に薄い壁と、輸送中に容器に対する損傷を避けるのに充分なだけの構造とにより通常は設計される。容器は、取り出し操作中にかけられる応力に耐えるようには設計されず、取り出し操作中に発生する高い圧力は、容器の構造を容易に破裂させてしまう。
【0005】
補強用の分割型メタルスリーブまたは半割りシェルは、取り出し操作中に容器の周りに取り付けてよい。しかしながら、スリーブや半割りシェルの装着と締め付けは非常に複雑な操作であることもあり、かなりの肉体労働を必要とする。別の不利な点は、スリーブや半割りシェルは、外側の容器の寸法に正確にはめなければならず、それ故に時には様々なサイズの容器に適合させるためにスリーブや半割りシェルの品揃えを必要とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
従って、容器からの粘性のある供給材料の移送、特にドラムのような搬送容器から粘性シリコーンなどの粘性のある供給材料の移送を、容易にする必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、改良された、粘性材料の容器抜出器、および搬送容器から加工システムまで粘性材料を移送する方法を提供する。本発明は、容器を保持するチャンバと、容器から材料を絞り出すための、チャンバ内に軸方向に摺動可能に収納されたプランジャ;チャンバを画定しそして容器を確実に囲むように閉鎖する少なくとも一つのヒンジ付きクロージャ;および、クロージャを容器の周りに固定する少なくとも一つのモータ作動締め金具;を含有する、粘性材料の容器抜出器として記述できる。
【0008】
一つの実施形態において、本発明は粘性材料の容器抜出器のクロージャを固定する方法であり、接続されたねじ付きシャフトを、これに対向するナブ壁を含有するクランプブロックの相補的なねじ付きチャネル中に駆動するように、モータ駆動シャフトを動かすこと;そして、ナブを抜出器の第一ラグに押し付け、ねじ付きシャフトのヘッドと、これに対向するナブとの間の距離を縮め、ナブをクロージャの第二ラグに対して押し付けてラグを一緒に固定し、容器を固定するようにねじ付きシャフトを駆動すること;を含有する。
【0009】
本発明の別の実施形態は粘性材料の加工システムであり、容器を保持するチャンバと、抜出器チャンバ内に保持されそしてチャンバを画定するヒンジ付きクロージャによって囲むことができる、容器から材料を絞り出すための、チャンバ内に軸方向に摺動可能に収納されたプランジャであって、ここで、クロージャが容器の周りにクロージャを固定する少なくとも一つのモータ作動締め金具により固定可能である、プランジャとを含有する、粘性材料の容器抜出器を含有する粘性材料の供給システム;および、供給システムから絞り出された材料を受ける粘性材料の配合システム;を含有する。
【0010】
別の実施態様は粘性材料の供給システムであり、容器を保持するチャンバと、抜出器チャンバ内に保持された容器から材料を絞り出すための、チャンバ内に軸方向に摺動可能に収納されたプランジャとを含有する容器抜出器;および、チャンバを画定しそして容器を確実に囲むように閉鎖する少なくとも一つのヒンジ付きクロージャ:および、クロージャを容器の周りに固定する少なくとも一つのモータ作動締め金具;容器抜出器により容器から絞り出された材料を受ける供給チューブ;および、供給チューブから加工システムに材料を計りとるカッティング装置;を含有する。
【0011】
そして、別の実施形態は粘性材料の供給方法であり、粘性シリコーンゴム含有ドラムを材料抜き出し装置に取り付けること;接続されたねじ付きシャフトを、これに対向するナブ壁を含有するクランプブロックの相補的なねじ付きチャネル中に駆動するように、モータ駆動シャフトを動かすことによりドラムの周りに材料抜き出し装置のクロージャを固定すること;そして、装置のクロージャの第一ラグの上に押し付け、そしてねじ付きシャフトのヘッドとこれに対向するナブとの間の距離を縮め、ナブを装置のクロージャの第二のラグに対して押し付けてラグを一緒に固定するため、ねじ付きシャフトを駆動すること;そして、シリコーンゴムを粘性材料配合システムに絞り出すように、ドラムを通してプランジャを駆動することによりドラムから粘性材料を抜き出すこと;を含有する。
【0012】
別の実施形態は粘性材料の容器抜出器であり、容器を保持するチャンバと、容器から材料を絞り出すための、チャンバ内に軸方向に摺動可能に収納されたプランジャ;チャンバを画定しそして容器を確実に囲むように閉鎖する少なくとも一つのヒンジ付きクロージャ:クロージャを容器の周りに固定する少なくとも一つのモータ作動締め金具;および、油圧の供給と、設定点圧力に達した場合に、モータからの圧力供給をそらすことによりモータを動かす圧力供給を制御するリリーフカートリッジとを含有するモータに動力を供給する油圧装置;を含有する。
【0013】
そして、別の実施形態は粘性材料の容器抜出器用の油圧作動締め金具の装置一式を制御する方法であり、装置一式の各々の締め金具に対して設定点圧力を設定すること;各々の締め金具に作動する油圧流体圧力を供給すること;そして、その締め金具に対する設定点に達したとき、各々の締め金具から加圧力をそらすこと;を含有する。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】図1は材料加工システムの略図である。
【図2】図2は材料加工システムの略図である。
【図3】図3は材料加工システムの略図である。
【図4】図4ドラムプレスの斜視図である。
【図5】図5はドラムプレスの斜視図である。
【図6】図6はドラムプレスの断面の切開図である。
【図7】図7は、クロージャのドア締め金具を有するヒンジ付きクロージャの斜視図である。
【図8】図8は締め金具と油圧モータの分解図である。
【図9】図9は、芯ずれカップリングの分解図である。
【図10】図10は、開放された締め金具の斜視切開略図である。
【図11】図11は、閉められた締め金具とオーバーランの状態の締め金具の切開図である。
【図12】図12は、閉められた締め金具とオーバーランの状態の締め金具の切開図である。
【図13】図13は、油圧モータの部分的な立面切開図である。
【図14】図14は締め金具の油圧系の図面である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
本発明は、シリコーンゴムのような粘性材料の取扱いに関する。「シリコーンゴム」は、化学式[R2SiO]nを有する、粘性のあるシリコーンまたはポリシロキサンまたはオルガノポリシロキサンを含み、式中、Rはメチル、エチルおよびフェニルのような有機基である。これらの材料は、典型的には、四配位であってよい有機の側鎖基が結合した無機のケイ素−酸素骨格(・・・−Si−O−Si−O−Si−O−・・・)を含有する。ある場合に有機の側鎖基は、これらの骨格−Si−O−の二つもしくはそれ以上を相互に連結するのに使われてもよい。
【0016】
この−Si−O−の分子鎖長、側鎖基および架橋を変えることによって、さまざまな種類の特性と組成とを持たせてシリコーンを合成することができる。シリコーンは、液体からゲル、ゴム、硬質プラスチックまで連続して変わりうる。シリコーンゴムまたはシリコーンゴムは、シリコーンエラストマーであり、典型的には、高温特性を有する。シリコーンゴムは、過酷な温度に対して抵抗力があり、マイナス100℃からプラス500℃まで正常に機能することが可能である。そのような条件においては、引張強さ、伸び、引裂強さ、および圧縮永久ひずみは、汎用のゴムよりも優れている。
【0017】
シリコーンゴムは、メーカーにより特定されたサイズの制限内で、チューブ、細長い製品、中実コードまたは特別仕様の異形押し出し成形品のような特別仕様の形状と意匠に、押し出しまたは成形してよい。コードは、つなぎ合わせて「O」リングを作製してよく、そして押し出された異形押し出し成形品も、つなぎ合わせてシール材を作製してよい。
【0018】
様々な用途に使用されるシリコーンゴムのような粘性材料を正確にそして効率的に加工する粘性材料の供給システムを供することが望まれる。しかしながら、この材料は、流れに対して極めて抵抗があり、極めて付着性があり、極めて粘着性があり、および/またはずり粘稠性があり、その結果取り扱いが困難である。例えば、連続プロセスにおいて、充填プロセスの精度および/またはそのような材料の規定された量を得るプロセスの精度は、大量の材料から一定量を切り取る、または分けるために相当な時間が必要な場合、費用がかかる。また、流動性材料がカッティング工具または器具に粘りつく場合には、頻繁に加工装置を掃除するのは、コストが高く無駄が多い。また、材料の不正確な量が、下流のプロセスにおいて使用される場合には、コストが高くそして不利である。
【0019】
材料抜き出しプロセスは、容器壁に対して多大の力を加え容器を破裂する恐れがある。抜出器と抜出器クロージャに対する締め金具の両方は、この多大の力に対してクロージャを頑丈に固定できなければならない。本発明は、材料の抜き出しの間に容器壁に加えられる高い力に耐えることができる締め金具を有する確実なクロージャを提供する。締め金具は、ねじ付きシャフトと、ナブを有するクランプブロックと、このねじ付きシャフトを受け入れるねじ付きチャネルとを含むロック機構を駆動する油圧モータを含む。モータはねじ付きシャフトをねじ込み、第一クロージャラグと、第二クロージャまたは抜出器の壁上のラグとの間の距離を縮め、抜き出しのために容器を囲む。また、締め金具の実施形態では、部品の許容値の相違と運転による磨耗の理由から発生する、駆動シャフトとねじ付きシャフトとの間の芯ずれの問題に取り組む。
【0020】
この出願において、「あそび」の用語は、機械的部品において動きまたは動きのための空間を意味する。あそび、の程度は、かみ合いが外れることなく部品の間の相対的な動きを可能にする許容範囲を意味する。「後方」への言及は、図面上で左を意味し、「前方」への言及は図面上で右を意味する。
【0021】
本発明の特徴は、図面および以下の詳細な議論から明らかになるところであり、実施例の方法で本発明の好ましい実施態様を限定することなく記述する。
【0022】
図面に示された好ましい発明の実施態様は、シリコーンゴムを配合して製品を形成するための基材にする方法として本発明を例証する。図面において、統合された供給システム12と配合システム14とを示す材料加工システム10に関する、図1は、上面略図であり、図2は、側面略図である。供給システム12は、材料抜き出し装置(MEA)16、コンベア18と、シュート20とを含む。図4と図5は、MEA16の立面図であり、図6は、MEA16の断面の側断面切開図である。MEA16は、容器抜出器22、供給チューブ24、カッティング装置26と、フロアスケール28とを含む。統合された供給システム14はコントローラ30に制御可能に接続される。図6は、配合システム14の側面略図である。図1、図2と図3に示されるように、配合システム14はミキサ32、ロールミル34、コンベアベルト36と、配合器38とを含む。
【0023】
MEA16は、粘性材料を容器から配合システム14まで絞り出す役目を果たす。典型的な操作において、パレットからの208リットル(55ガロン)スチールドラムは運搬容器中に一気に空けられ、そして運搬容器(各々はおよそ36キログラム(80ポンド))はバンバリーミキサ中に一気に空けられる。しかしながら、パレットからドラムを手作業で操作することは、腰椎ねんざと肩凝りとケガを引き起こしかねない。図1、図2と図3を参照した、本発明の好ましい配合操作において、操作は、ゴムの四本のドラム42のパレット40の搬送から始まる。容器はいかなる材料を保持した筐体であってよいが、図面の実施態様は、シリコーンゴム含有ドラムから抜き出す方法を含む供給システムである。実施態様において適切なドラム42は、完全に開放できる末端を有し、そしてシリコーンゴムの材料を輸送するためのスチール、ファイバーボードまたはその他の材料の構造体の円筒状内壁を有する。ドラム42は対向する末端を有し、この各々が以下に記述されるように一つの末端において可動プランジャを収納するように開放可能である。
【0024】
ドラム42中の材料は、全く同じものであってよくまたは粘度のような多様な物理的特性のものであってよい。ドラム42は、デラウエア州19713ニューアーク市ミルパークコート2番地、イージーリフトエクイップメント株式会社(Easy Lift Equipment Co. Inc.)製のようなドラム運搬器44によりパレット40から一つ一つ移送される。三本のドラム42の各々の蓋が外され、ドラム42の各々は運搬器44によりそれぞれの容器抜出器42に装着され、それはシュベルテル社(Schwerdtel)のドラムプレスS6−Fであってよい。ドラム運搬器44の使用は、重量のあるドラム42の昇降と取り扱いとに関連する人間工学上のリスクを取り除く。その後、シリコーンゴムは、測定された一定分量をMEA16により各ドラムからコンベア18中へと強制的に送られる。図面の実施態様において、MEA16は、容器抜出器22、供給チューブ24と、カッティング装置26を含有する。容器抜出器22はドラムプレスであってよく、それはドラムから粘性のあるまたは圧縮された内容物を抜き出す装置である。図2と図3に図示されるように、容器抜出器22は、チャンバ50内で取り外し可能にドラム42を固定するためのヒンジ付きクロージャ52と54とを有する実質的に円筒状のチャンバ50を含有するプレスである。チャンバ50と、ヒンジ付きクロージャ52と54とは、材料の抜き出し操作中、ドラム42を確実に挟む。平らな駆動面58を有する円盤形状のプラテン56は、チャンバ50の長手方向軸に垂直に配置され、そしてそれに対応してチャンバ50内に保持されるドラム42の長手方向軸に垂直に配置されるチャンバ50中にはまる。
【0025】
供給システム12の操作は、図1、図2、図4、図5と図6を参照して記述することができる。操作において、プレスクロージャ52と54とは、締め金具110を動かしクロージャ52と54とを開放することにより手作業で外される。ドラム運搬器44は、第一ドラム42をプレスキャビティ60中に装着するために使用される。ドラム42は、チャンバ50の底面64において位置決めリング62により位置が決められる。プレスクロージャ52と54とは、薄肉であってよいドラム42からの油圧装置の圧力を受ける。クロージャ52と54とは、複数の締め金具110により固定され、それは図7から図10を参照して詳細に記述される。
【0026】
図7は、締め金具110に固定されたヒンジ付きクロージャ52と54との斜視図である。締め金具110は、以下に記述するようにヒンジ付きクロージャ52と54をクランプで締めて合わせる役目を果たす。図8は、駆動シャフト114を有する油圧モータ112を含む一つの締め金具110の斜視分解図である。左側の後方から正面の前方まで、締め金具110は、芯ずれカップリング116、リスタートスプリングピン118、リスタートスプリング119、駆動チューブ120、ねじ付きシャフト122、駆動ハウジング124、スナップピン126と、クランプブロック132とを含有する。ねじ付きシャフト122は、キー溝付き小径の後方セクション158、ねじ付き中間セクション160と、前方の小径面セクション162とを有する。後方の面164は駆動シャフト114に向けられ、そして前方の面166はクランプブロック132のねじ付きチャネル168に向けられる。図10および図11は、ラグ128および130をヒンジ付きクロージャ52と54とのそれぞれの断面図として示す。
【0027】
芯ずれカップリング116は、一つの回転しているシャフトから、シャフトが精密な配置構造にないもう一つのシャフトに機械的動力を伝達する役目を果たす。図9から図11において、芯ずれカップリングは、駆動シャフト114からねじ付きシャフト122まで機械的動力を伝達することが示される。芯ずれカップリング116は、後方カップルハーフ134、前方カップルハーフ136およびカップラセクション138を含む三つのセクション部分である。各々のカップルハーフ134および136は、カップラセクション138を通って連続する通路140を形成する形状が決められた内部を有する。カップラセクション138は、後方カップルハーフ134の対応するキーウェイ146および前方カップルハーフ136の対応するキーウェイ148中にそれぞれ入れ子になる後方キー142および前方キー144を有する。コネクタ134は、保持溝150を有し、前方カップルハーフ136は、保持溝152を有し、そしてカップルハーフ134および136は、それぞれの保持リング154および156により保持される。挿入されるキー142および144と、保持リング154および156とを有するキーウェイ146および148は、カップラセクション138により各々のカップルハーフ134および136をゆるく接続する。
【0028】
後方カップルハーフ134の内部通路140は、駆動シャフト114の対応するキー溝表面172を受けるのに適した内部円筒状のキー溝表面170を有し、前方カップルハーフ136は、ねじ付きシャフト122の小径の後方セクション158の対応するキー溝表面を受けるのに適したキー溝表面174を有する。172および158のキー溝表面は、互いに入り込むようにそれぞれのキー溝表面170および174内にはまるように形状が決められ向きを合わされる。互いに入り込むという用語は、手二本の指が平行に連結することができるように、キー溝が組み合わされることを意味する。
【0029】
カップラセクション138の内部通路140の部分は、滑らかな内壁を有し、通路140のこの部分は、キー溝表面170および174の溝により画定された後方カップルハーフまたは前方カップルハーフの直径より大きな直径を有する。カップラセクション138は、ハーフ134、136を接続し、ハーフ134、136のキー溝構造が芯ずれを吸収し駆動シャフト114とねじ付きシャフト122とをお互いに捕らえるようにする。キー142および144は、リング154および156によりある程度の軸方向のあそびを伴って保持され、お互いに90度の位相の違いで取り付けられ、駆動シャフト114およびねじ付きシャフト122との間の軸方向と角度の両方の芯ずれに対する余裕のある許容値を与える。芯ずれカップリング116の構造は、軸方向と角度の芯ずれを受け入れながら、駆動シャフトのトルクを伝達する。
【0030】
図10は、開放された締め金具の切開略図であり;図11は、閉鎖された締め金具の側面切開図であり;そして図12はオーバーランの状態の締め金具の側面切開略図である。図5から図12を参照して、ヒンジ付きクロージャ52と54を固定する方法は、油圧モータ112を動かし、駆動シャフト114により、接続されたねじ付きシャフト122をクランプブロック132の対応するねじ付きチャネル168中にねじ込ませることを含有する。クランプブロック132は、後方ブラケット末端180においてねじ付きチャネル168を有するブラケット形状の部品であり、前方ブラケット182末端においてナブ186を有するナブ構造体184として示されたバイアス構造体である。操作において、ねじ付きシャフト122はねじ付きチャネル168を通って進み、シャフト122の前面166は、MEA16の第一ラグ128を押し付ける。クランプブロック132は、取り付けピン188およびスナップリング190を介して、駆動ハウジング124の開口部192およびクランプブロック132の位置合わせ用スロット194を通して接続される(そしてその穴198を通ってラグ128を固定する)。そして、駆動ハウジング124は、締め金具196を用いて駆動チューブ120を通してモータ122に接続される(図8)。従って、モータ112がねじ付きシャフト122を前進させると、それによりシャフト122はクランプブロック132を引き寄せ(モータ112を介して駆動チューブ120、駆動ハウジング124からクランプブロック132の接続まで)、ナブ186がクロージャ54のラグ130を押し付けるまで、ナブ186間の距離を縮める。ナブ186は、ねじ付きシャフト122の動作により締め付けられ、ラグ128、130を拘束し、MEAチャンバ50内のドラム42の周りにMEA16の強力な油圧駆動クロージャを形成する。
【0031】
オーバーラン後退機構は、図10から図12に図示された別の実施態様である。リスタートピン118およびリスタートスプリング119は、図8および図10から図12に示される。図10は、ねじ付きチャネル168から、実質的ではあるが完全な状態にではなく、ねじ込みが外されたねじ付きシャフト122を示している開放された締め金具110を図示する。リスタートピン118およびリスタートスプリング119は、ねじ付きシャフト122の長手方向軸の通路202中に押し付けられる。図10は、ねじ付きシャフト122に対して駆動シャフト114によりバイアスをかけられているが、通路202内でまだ進む余地があるリスタートピン118を示す。図11は、ねじ付きシャフト122の通路118の末端に対して押し付けている完全に押し込まれたリスタートスプリング119に対して前進しているリスタートピン118により完全に閉鎖されたロックを示す。リスタートピン118は、ねじ付きシャフト122を押し(バイアスをかけ)、それを完全に延ばしてクランプブロックを再度かみ合わせる。その後、図12に示されるようなオーバーラン状態において、リードスクリューがクランプブロックからそれ自体のねじ込みをはずす。
【0032】
本発明の別の実施態様は、締め金具110の油圧制御に関する。図4および図5において、各々の油圧モータ112は、油圧源(図示せず)に接続された油圧ライン(図示せず)を有するリリーフカートリッジ210を備える。リリーフカートリッジ210と、油圧ラインポート212および214とを有する例示的な油圧モータ112は、図13に図示される。
【0033】
図14は、モータ224、226および228に連結される、対応するカートリッジ218、220および222を含む油圧装置216の図面である。この構造は、図4および図5の三個のカートリッジ210およびモータ112に相互に関連する。図14は、四方三位置タンデムスプール弁230を示す。開放された位置において、油圧流体は、PポートからAポートにそしてBポートからTポートに流れる。これは、各々のモータ112のAポートからBポートへの油圧流体の流れをもたらす。例示的な動作において、モータ224の出力トルクはモータを横切る差圧に関連する。差圧が設定点に達すると、リリーフカートリッジ218は、その他のリリーフカートリッジ220および222を通して油圧流体の流れをそらすことにより、モータ224の回転を停止させる。同様に、差圧は感知され、設定点に達すると、各々のそれぞれのカートリッジ220、222およびそれに関連するモータ226、228を通る流れが停止される。すべてのモータ224、226および228に対する設定点に達した時、三個の対応する締め金具は、容器抜出器22へのアクセスを可能にする開位置にあるべきである。実施態様において、設定点が記憶され、そして圧力が、PLCと、圧力伝達器との組み合わせ(図示せず)であってよいコントローラにより評価される。
【0034】
言い換えれば、油圧流体がBポートに流れ込みそして油圧モータ112のAポートから流れでるときに、リードスクリュー122を回転させクランプブロック132からそれ自体のネジを緩める。これはクランプブロック132を延ばす結果となる。一旦、クランプブロック132が、図10に図示されるように、このクランプブロック132がラグ128と接触する点まで延びていると、クランプブロック132は移動の末端にありこれ以上延びることはできない(図10)。もし油圧モータが動き続けるなら、リードスクリュー122はクランプブロック132から、それ自体、ねじを緩め続けることになる。クランプブロック132に移動の余地がなくなるに伴い、リードスクリュー122は、油圧モータ112に向けて移動することになり、リスタートピン118とリードスクリュー122の中心に開けられた孔の底部との間にリスタートスプリング119を押し込む。リードスクリュー122のねじ山は、最終的には、クランプブロック132からかみ合わせを外すことになる(図12)。クランプブロック132からかみ合わせが外されたリードスクリュー122のねじ山により、リードスクリュー122の継続回転は、リードスクリュー122またはクランプブロック132のいずれかにおいてこれ以上の移動を起こさせないことになる。
【0035】
オーバーランの状況において、油圧流体はAポート中に流れ込み、油圧モータ112のBポートから流れ出て、リードスクリュー122の回転をその締め付けの方向に起こさせる。リスタートスプリング119は、リードスクリュー122に圧力をかけ、そのねじ山をクランプブロック132のねじ付き穴の中に押し込み、そのねじ山を再度かみ合わせる。一旦、クランプブロック132のねじ山とリードスクリュー122のねじ山とが再度かみ合わされると、リードスクリュー122はラグ128の方へ移動することになる。リードスクリュー122はラグ128と接触することになり(図10)、この点においてクランプブロック132は、戻り始めることになる。一旦、ニップル134がラグ130と接触すると、リードスクリュー122を回転させるのに必要なトルクが増加することになる。油圧モータ112のAポートおよびBポートからの圧力差は、その出力トルクと相互に関連するので、油圧モータ112のAポートを横切ってBポートまでの圧力低下が増加する。最大トルクは、油圧モータのポートAからポートBまでの最大の油圧低下を制限することによって設定される。
【0036】
締め金具のロック解除サイクルにおいて、スプール弁230のソレノイドは、流体をPポートからBポートに、そしてAポートからTポートに向け、油圧の流れを各々のモータ224、226および228においてBポートからAポートにもたらす。BポートからAポートへの流れは、各々のモータ224、226および228を動かし、各々の締め金具110を開放する。開放された状況がPLCタイミングにより決定されると、PLCはバルブ230をニュートラルに戻す。油圧で動かされた時にモータが万一作動しそこなう場合には、リリーフバルブ232は、「破裂圧力」を超えて圧力が増加することを防止する。
【0037】
各々のMEA16は、容器抜出器22、供給チューブ24と、カッティング装置26とを含み、そして各々がそれぞれのフロアスケール28にセットされる。各々のMEA16において、供給チューブ24は円盤形状のプラテン56を通して接続され、プレスキャビティ60と連通する。プラテン56は油圧プランジャ72により駆動される。バッチが供給システム12の装置一式の各々のチャンバ50を装着することにより設定されると、オペレータはワークステーションに設置されたコントローラ30のタッチスクリーンによりシステムサイクルを開始することができる。コントローラ30は、以下に記述されるように、MEA16を制御するためのマイクロプロセッサまたはコンピューターなどであってよい。
【0038】
オペレータはコントローラ30においてシステム操作を始めることができる。サイクルがオペレータにより動かされると、図1に示される装置一式の各々の容器抜出器22のプランジャ72は、制御ライン74を介して動かされる(図4および図5)。その後、スクリューコンベア18が回転を始めるときに、接続された供給チューブ24を有するプレスプラテン56は、油圧により駆動されるプランジャ72により強制的に動かされドラム42の内部に降下する。さらに図6に図示されるように、プラテン56がプレスキャビティ60内のドラム42の長手方向軸を横切るときに、ドラムの内容物は、供給チューブ24の接続しているオリフィス68中を上方に移送される。プラテン56がドラムの軸を横断することを完了すると、すべての材料は供給チューブ24中に強制的に上方に送られ、最終的には供給チューブ送り出しポート70から吐出される。
【0039】
材料は、送り出しポート70からコンベア18に出るときにカッティング装置26により小片にカットされ、配合システム14に充填される。カッティングは、供給チューブの出口末端に配置されたカッティングヘッドを含む、様々なカッティング機構により達成することができる。例えば、参照により総ての内容を本明細書に編入するブランドル(Brandl)の米国特許第5,797,516号は、軸方向に取り外し可能にそして軸方向に放射状に接線方向に搭載されたナイフにより形成されるカッティングヘッドを開示する。このカッティングヘッドは、供給チューブに対して共通の中央長手方向軸の周りに位置している。
【0040】
図4、図5と図6の実施態様において、MEA16は送り出しポート70に設置されたカッティング装置26を含む。カッティング装置26は、供給チューブの送り出しポート70から出る材料をカットするように、カッティングワイヤ82を固定し、このワイヤ82を案内するレール80を含む。レール80は、カッティングワイヤ82を固定し、ライン84および86を介してコントローラ30により動かされる場合に、送り出しポート70において供給チューブ24の長手方向軸を横断する。
【0041】
図1のコントローラ30は、本発明の実施態様を例証する。コントローラ30は、ライン92を介して重量減少スケール28へと応答可能に接続され、材料がドラム42からコンベア18まで絞り出されるときに、重量減少を感知する。コントローラ30は、MEA16の最初の重量と、最初に据え付けられ充満したドラム42との間の差によりコンベア18に充填された材料の充填された重量を計算する。図面の実施態様において、コントローラ30は、すべてのMEA16と充満したドラム42の据え付けられたMEAの装置一式、例えば、図1に示された三本の最初の全重量を感知することができる。コントローラ30は、ドラム中の材料がコンベア18に抜き出されると、合計重量を追跡する。コントローラ30は、コンベア18に充填された材料の重量を同時期に計算し、そしてその結果、最初の全重量と、同時期に感知された全重量との間の差によって配合システムに充填された材料の重量を計算する。
【0042】
コントローラ30は、計算された充填材料の重量によってカッティング装置26の操作も制御する。最初に、カッティング装置26は、例えば、35.6センチメートル(14インチ)内径のスクリューコンベア18に適合する、およそ「フットボール」サイズの材料のカット品を作るようにプログラムすることができる。一旦、1片の材料が供給チューブ送り出しポート70からカットされると、フロアスケール28は同時期の重量を感知し、この信号をコントローラ30にフィードバックする。コントローラ30が同時期の重量の信号を感知し、全充填材料が、配合システム14に充填される全材料の特定範囲内(例えば、「設定点」の6.8キログラム(15ポンド)内)にあると計算すると、コントローラはライン84を介してカッティング装置26に、カットを頻繁に増やし、より小さい「刻み込まれた」小片を生産するよう信号を送る。設定点に近づいた値での、より小さく刻み込まれた小片は、規定の許容範囲、例えば、バッチに対してプラスマイナス0.9キログラム(2ポンド)以内の充填材料の重量を達成するフィードの改良された制御を可能にする。
【0043】
ドラム42の抜き出しプロセスが完了すると、ヒンジ付きクロージャ52および56のドア締め金具を開放し、そしてコントローラ30の実行画面は、「新しいドラム」を表示する。容器抜出器22に搭載されたビーコンライトは黄色に変わり、ドラム42は取り替える準備ができていることを示す。チャンバ50のヒンジ付きクロージャ52および56を開放し、油圧ユニットのモータが停止する。ドア締め金具が開放され、空のドラムが典型的なドラム運搬器により外される。プレスにはドラムが再装着され、プロセスが繰り返される。
【0044】
材料がプレスからスクリューコンベアまで充填されると、コンベアが低い回転数で回転し、材料をミキサに供給する。スクリューは、最後のプレスがその最後のカット品を作った90秒後に回転を停止するようにプログラムされる。我々はこの時間をコンベアからすべての材料をきれいになくするのに十分なように決定している。
【0045】
コンベア18は、シリコーンゴムをシュート20に輸送し落下させ、シュート20は材料を材料配合システム14中に落下させる。一つのシリコーン配合プロセスでは、熱加硫型ゴム(HCR)組成物は、高強度バンバリーミキサ32または低強度ダブルアームドウ(dough)ミキサのようなバッチ式の混練機を用いて高粘度ポリジオルガノシロキサン、無機充填剤と、添加剤とを混練することにより生産することができる。このプロセスにおいて、シリコーンゴム、無機充填剤、処理剤と、添加剤とは、求められる特性が得られるまでバッチで混合される。カサハラ(Kasahara)らの米国特許第5,198,171号において、シリコーンゴム、無機充填剤と、処理剤との予備濃縮物が高速の機械的せん断ミキサにより形成される。生成するプレミックス品は、さらに同方向二軸スクリュー押出機で配合される。プレミックス品は、25℃において1×105センチポアズもしくはそれ以上の粘度を有するシリコーンゴム、無機充填剤と、処理剤とが高速の機械的せん断ミキサで混合され、各々の成分が実質的に均一で細かく分散された状態で存在する流動性のある微粒子混合物を生成させる最初の工程で形成される。その後、流動性のある微粒子混合物は、同方向に回転する二本のスクリューを有する混練押出機中に一定の供給速度で供給される。
【0046】
材料は、コンベアの末端から出ると、シュート中に落ち込む。材料はシュートを転げ落ち、供給材料が充填剤および添加剤と混合されるバンバリーミキサの混合室中に直接入る。図1、図2および図3の実施形態において、シリコーンゴムは、シュート20を通って、バンバリーのようなミキサ32、ロールミル34、コンベヤベルト36と、配合器38とが含まれる配合システム14に落下する。シュート20から落下する材料は、多様な粘度のように多様な物理的特性のシリコーンゴムの供給材料でよい。
【0047】
ビーペックス社のターボライザー(Bepex Turbolizer)のようなミキサ32では、ヒュームドシリカ、シリコーンゴムと、処理剤とを加えて高密度化重合体/充填剤の塊を形成することができる。ゴム供給材料が混合された後、材料が帯状にロール圧延されるロールミル34のニップ46中に落下される。落下後、プログラムされたロジックコントローラ(PLC)は、ミキサの落下ドアが開放し、その後に再び閉鎖し、フィードの準備ができていることを確認する。シュートに垂れ下がる残余の材料に関しては、「プッシャー」が、コンベアが停止した後、数秒、一掃するようにプログラムされる。これはシュートをこそぎ落とし、すべての材料がミキサ中に入り正確にバッチを構成することを確実にする役目を果たす。
【0048】
ミルは、完全に充填剤を分散し、材料を冷却し最終の混合品を与える。その後、材料は、ミルから帯状で剥がされる。帯状のものは、コンベヤベルト36を用いて配合器38中に供給され、それは押出機であってよい。配合器38は、包装用の材料をきれいに形成する役目を果たす。この材料は、自動化されたカット、重量測定および包装装置を通して包装し箱詰めすることができる。
【0049】
本発明の供給システムおよび方法は、シリコーンゴムを配合してシーリング材用配合物用の基材とし、顔料のような添加剤が適切な量でゴムに調合され大型ミキサまたは押出機中で混合されるプロセスと共に使用することができる。図1は、ヒュームドシリカのような充填剤が、ビニル末端ポリジメチルシロキサンのようなシリコーン重合体と、連続的に処理され配合される例示的なプロセスを図示する。
【0050】
熱加硫型ゴム(HCR)は、高粘度シリコーン重合体、無機充填剤と、加工を支援するまたは組成物に対して求められる最終特性を与える様々な添加剤とを含有する。加硫剤または加硫触媒を加えることができ、組成物を熱加硫して、ガスケット、医療用チューブおよびコンピューターのキーパッドのようなシリコーンゴム成形品を製作することができる。HCR組成物は、高強度バンバリーミキサまたは低強度ダブルアームドウミキサのようなバッチ式の混練機を用いて高粘度ポリジオルガノシロキサン、無機充填剤と、添加剤とを混練することにより生産することができる。このプロセスにおいて、ポリジオルガノシロキサン、無機充填剤、処理剤と、添加剤とは、求められる特性が得られるまでバッチで混合される。カサハラらの米国特許第5,198,171号において、ポリジオルガノシロキサン、無機充填剤と、処理剤との予備濃縮物が高速の機械的せん断ミキサにより形成される。生成するプレミックス品は、さらに同方向二軸スクリュー押出機中で配合される。プレミックス品は、25℃において1×105センチポアズもしくはそれ以上の粘度を有するポリジオルガノシロキサン、無機充填剤と、処理剤とが高速の機械的せん断機で混合され、各々の成分が実質的に均一で細かく分散された状態で存在する流動性のある微粒子混合物を生成させる最初の工程で形成される。その後、流動性のある微粒子混合物は、同方向に回転する二本のスクリューを有する混練押出機中に一定の供給速度で供給される。
【0051】
以下の実施例は例示的なものであり、特許請求の範囲に対する限定として解釈されるべきではない。
【実施例】
【0052】
この実施例は、シュベルテル米国本社(Schwerdtel US Headquarter)(ニュージャージー州)、プロシス株式会社(ProSys Corporation)(ミズーリ州)、およびジーイーシリコーンズウォターフォード社(GE Silicones Waterford)、ニューヨーク州、におけるプレス実験の組み合わされた記述である。シャフトレススクリューコンベヤに関する実験は、マーチンスプロケット社の装置(Martin Sprocket Equipment)を使用してジーイーシリコーンズウォターフォード社で行なわれた。
【0053】
図面に略図で示されるように、粘性材料の供給システムは、重量減少によって物質フローを測定したビシェイ社(Vishay)のBLHフロアスケールに搭載されたシュベルテルのドラムプレスS6−Fを含んでいた。シュベルテルのプレスS6−Fは、プラテンを208リットル(55ガロン)ドラム中に駆動する油圧駆動されるシリンダとプラテンとを含んでいた。
【0054】
供給システムは、プレスによりドラムから絞り出された材料を受ける供給チューブと、スケールにより感知された重量減少によって供給チューブから30センチメートル(12インチ)×7.3メートル(24フィート)のシャフトレススクリューコンベアに材料を計量し供給する空気圧式ソレノイド作動のカッティング装置とを含んでいた。スクリューコンベアはシュートにインターフェイスで連結されていた。シュートは、材料を重力により直接バンバリーミキサに落下することを可能にした。シュート内に残る材料は、各々の混合の前に空気圧式プッシャーにより除去された(GE設計および製作)。装置は、二基のクイックパネル(QuickPanel)のLMタッチスクリーンにおいてオペレータにより制御された。
【0055】
操作において、オペレータは最初に装置のコントローラ中に設定点を入力した。一つの設定点は、シリコーンゴムの配合システムの一部であるバンバリーミキサに充填されるシリコーンゴムの目標のバッチ(batch)を表す。パレットの重合体(粘度範囲150,000から900,000ポアズ)の四本の208リットル(55ガロン)ドラムがドラムカルーセルに取り付けられた。208リットル(55ガロン)のストレートサイド形スチールドラムがカルーセルにより搬送され、一本のドラムがイージーリフトエクイップメント社のドラム運搬器ユニットを使用してシュベルテルのドラムプレスS6−Fに装着された。シュベルテルのドラムプレスS6−Fは、ジーイーファナック社(GE Fanuc)の90/30PLCにより制御され、材料は油圧式のシュベルテルのゴムプレスによりドラムから供給チューブまで移送された。
【0056】
オペレータは、操作を始めるためにコントローラのスタートまたは再スタートバッチボタンを押した。プレスのドアが油圧駆動された締め金具により固定された。その後、スクリューコンベヤが回転を始めると、油圧駆動されたプレスプラテンがドラム中を降下し始めた。プラテンがドラムを横断したときに、ドラムの内容物は供給チューブ中を上方に搾り出された。プラテンがドラム軸の横断を完了したときに、すべての材料は供給チューブ中に上方に強制的に送られた。材料が供給チューブを出たとき、空気圧式のソレノイド作動のカッティング装置は、その後バンバリーミキサに充填する30センチメートル(12インチ)×7.3メートル(24フィート)のシャフトレススクリューコンベア中に落下する小片に、刻み込んだ。
【0057】
コンベアからバンバリーミキサまでの物質フローのバッチ量は、ビシェイ社のBLHロードセルにより検知された重量減少により測定された。プレス、供給チューブ、カッティング機構と、材料含有ドラムとの合計重量が最初の重量として制御装置により登録された。制御装置は、シリコーンゴムがドラムから圧送され、そして供給チューブそしてカッティング装置を通して吐出されたとき、進捗中の重量を登録することによりシリコーンゴムのバンバリーに充填された重量を追跡した。制御装置は、最初の重量と、充填されたシリコーンゴムの重量を示す登録された進捗中の重量との間の差を表示した。充填されたシリコーンゴムの重量が設定点の6.8キログラム(15ポンド)内にあったときに、
【0058】
装置のオペレータは、重量差を監視し、この重量差が設定点のプラスマイナス0.9キログラム(2ポンド)の範囲内と登録した場合に、バッチ操作を停止し、空気圧式のソレノイド作動カッティング装置の速度を、出てくる材料のより小さい一定分量に刻み込むように増加した。バッチの供給操作は、制御装置が、設定点の0.9キログラム(2ポンド)のシリコーンゴムの充填重量を登録した場合に、オペレータにより停止された。
【0059】
実施例は、本発明の供給システムによる配合システムへの材料充填の制御を例証する。
【0060】
本発明は、以下の請求項の範囲内に入る変更と修正を含む。前述の実施例は、本発明を単に例示するに過ぎず、本発明の特徴のほんの幾つかを例証する役目を果たすに過ぎない。例えば、本発明は、配合システムに充填される材料に対する設定点を決定する検索データベースを参照すること;材料の抜き出し装置と材料を含む容器との最初の合計重量を感知すること;容器から材料を抜き出すように材料の抜き出し装置の操作の開始の信号を送ること;材料の抜き出し装置と材料を含む容器との進捗中の合計重量を感知すること;最初の合計重量と感知された進捗中の合計重量との間の差によって充填された材料重量を計算すること;そして、計算された充填材料の重量が設定点の特定の範囲内にある場合に、材料の抜き出し装置の操作を停止させること;の一連の指示を有するコントローラを含む。
【0061】
添付の請求項は、発明が着想されたのと同じくらい広く発明を請求するように意図されており、そして示された実施例は、すべての可能な実施態様の多様性から選択された実施態様の実例である。したがって、添付の請求項は、本発明の特徴を説明するために用いられた実施例の選択によって制限されるべきでない、ということが出願人の意図である。
【0062】
請求項の中で使用されるように、「〜を含有する(comprises)」の用語と、その文法的変形は、例えば「実質的に〜からなる(consisting essentially of)、や「〜からなる(consisting of)」、のような変化したり、異なったりする範囲の句を論理的にも包含し、そして含むが、それらに限定されない。
【0063】
必要なところでは、範囲を記載しているが、この範囲はすべてのサブ範囲をそのなかに含む。そのような範囲は、マーカッシュ群(Markush group)または様々な一対の数字の限定からなる群として考えてもよく、この群は、数字的に、そして適切な場合には整数で、規則的に下限から上限まで増加する、下限と上限によって完全に定義される。この範囲における変化は、変化そのものを当業者に当然示唆をしていると予期されるべきであり、今までに公衆に知らされていなければ、この変化は可能なところでは、添付された請求項によってカバーされると解釈されるべきである。
【0064】
科学技術における進歩が、言葉の不正確さのゆえに、現在予期できない同等品や代替物を可能にすることも予想されるが、この変化も可能なところでは、添付の請求項によってカバーされると解釈されるべきである。
【0065】
ここで引用された米国特許(および特許出願)はすべて、あたかも全部が記載されたかのように、参照によってその全体を本明細書の一部としてここに編入する。
【0066】
本発明は、以下の請求項の範囲内に入る変更と修正を含む。
【技術分野】
【0001】
本出願は、2006年9月15日に出願された連続番号第11532334号、スタントン(Stanton)らの粘性材料の供給システムおよび方法の一部継続出願である。
【0002】
本発明は、容器抜出器用の締め金具および方法に関し、特にシリコーンゴムまたはその他の粘性材料を容器から連続の配合システムに圧送するためのドラム抜出器用の締め金具および方法に関する。
【背景技術】
【0003】
配合システムにおいては、粘性材料を加工ラインに供給し、ここで供給材料を混合し、添加剤をバランスよく注入し、特別仕様の製品を製造する。これらのプロセス用の供給材料は、様々な容器で配合場所に搬送する。搬送した場合には、この材料を、加工するために容器から移送する必要がある。例えば、配合システムは、ドラムまたは類似の容器からシリコーンゴムのような材料を取り出す必要がある。しかしながら、この供給材料は非常に粘稠であり、流出に抵抗し、それ故に搬送容器からの移送に妨げになることがある。
【0004】
一部の取り出しプロセスでは、さらなる加工に向けて内容物を絞り出すために、内容物を容器を貫いて駆動するのにプランジャを使用する。これらのプロセスにおいては、シリコーンゴムのような粘性材料を絞り出すためにかなりの大きさの圧力が必要である。高い絞り出し力は、材料容器を非常に高い機械的応力にさらす。重量と費用の理由から、容器は、非常に薄い壁と、輸送中に容器に対する損傷を避けるのに充分なだけの構造とにより通常は設計される。容器は、取り出し操作中にかけられる応力に耐えるようには設計されず、取り出し操作中に発生する高い圧力は、容器の構造を容易に破裂させてしまう。
【0005】
補強用の分割型メタルスリーブまたは半割りシェルは、取り出し操作中に容器の周りに取り付けてよい。しかしながら、スリーブや半割りシェルの装着と締め付けは非常に複雑な操作であることもあり、かなりの肉体労働を必要とする。別の不利な点は、スリーブや半割りシェルは、外側の容器の寸法に正確にはめなければならず、それ故に時には様々なサイズの容器に適合させるためにスリーブや半割りシェルの品揃えを必要とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
従って、容器からの粘性のある供給材料の移送、特にドラムのような搬送容器から粘性シリコーンなどの粘性のある供給材料の移送を、容易にする必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、改良された、粘性材料の容器抜出器、および搬送容器から加工システムまで粘性材料を移送する方法を提供する。本発明は、容器を保持するチャンバと、容器から材料を絞り出すための、チャンバ内に軸方向に摺動可能に収納されたプランジャ;チャンバを画定しそして容器を確実に囲むように閉鎖する少なくとも一つのヒンジ付きクロージャ;および、クロージャを容器の周りに固定する少なくとも一つのモータ作動締め金具;を含有する、粘性材料の容器抜出器として記述できる。
【0008】
一つの実施形態において、本発明は粘性材料の容器抜出器のクロージャを固定する方法であり、接続されたねじ付きシャフトを、これに対向するナブ壁を含有するクランプブロックの相補的なねじ付きチャネル中に駆動するように、モータ駆動シャフトを動かすこと;そして、ナブを抜出器の第一ラグに押し付け、ねじ付きシャフトのヘッドと、これに対向するナブとの間の距離を縮め、ナブをクロージャの第二ラグに対して押し付けてラグを一緒に固定し、容器を固定するようにねじ付きシャフトを駆動すること;を含有する。
【0009】
本発明の別の実施形態は粘性材料の加工システムであり、容器を保持するチャンバと、抜出器チャンバ内に保持されそしてチャンバを画定するヒンジ付きクロージャによって囲むことができる、容器から材料を絞り出すための、チャンバ内に軸方向に摺動可能に収納されたプランジャであって、ここで、クロージャが容器の周りにクロージャを固定する少なくとも一つのモータ作動締め金具により固定可能である、プランジャとを含有する、粘性材料の容器抜出器を含有する粘性材料の供給システム;および、供給システムから絞り出された材料を受ける粘性材料の配合システム;を含有する。
【0010】
別の実施態様は粘性材料の供給システムであり、容器を保持するチャンバと、抜出器チャンバ内に保持された容器から材料を絞り出すための、チャンバ内に軸方向に摺動可能に収納されたプランジャとを含有する容器抜出器;および、チャンバを画定しそして容器を確実に囲むように閉鎖する少なくとも一つのヒンジ付きクロージャ:および、クロージャを容器の周りに固定する少なくとも一つのモータ作動締め金具;容器抜出器により容器から絞り出された材料を受ける供給チューブ;および、供給チューブから加工システムに材料を計りとるカッティング装置;を含有する。
【0011】
そして、別の実施形態は粘性材料の供給方法であり、粘性シリコーンゴム含有ドラムを材料抜き出し装置に取り付けること;接続されたねじ付きシャフトを、これに対向するナブ壁を含有するクランプブロックの相補的なねじ付きチャネル中に駆動するように、モータ駆動シャフトを動かすことによりドラムの周りに材料抜き出し装置のクロージャを固定すること;そして、装置のクロージャの第一ラグの上に押し付け、そしてねじ付きシャフトのヘッドとこれに対向するナブとの間の距離を縮め、ナブを装置のクロージャの第二のラグに対して押し付けてラグを一緒に固定するため、ねじ付きシャフトを駆動すること;そして、シリコーンゴムを粘性材料配合システムに絞り出すように、ドラムを通してプランジャを駆動することによりドラムから粘性材料を抜き出すこと;を含有する。
【0012】
別の実施形態は粘性材料の容器抜出器であり、容器を保持するチャンバと、容器から材料を絞り出すための、チャンバ内に軸方向に摺動可能に収納されたプランジャ;チャンバを画定しそして容器を確実に囲むように閉鎖する少なくとも一つのヒンジ付きクロージャ:クロージャを容器の周りに固定する少なくとも一つのモータ作動締め金具;および、油圧の供給と、設定点圧力に達した場合に、モータからの圧力供給をそらすことによりモータを動かす圧力供給を制御するリリーフカートリッジとを含有するモータに動力を供給する油圧装置;を含有する。
【0013】
そして、別の実施形態は粘性材料の容器抜出器用の油圧作動締め金具の装置一式を制御する方法であり、装置一式の各々の締め金具に対して設定点圧力を設定すること;各々の締め金具に作動する油圧流体圧力を供給すること;そして、その締め金具に対する設定点に達したとき、各々の締め金具から加圧力をそらすこと;を含有する。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】図1は材料加工システムの略図である。
【図2】図2は材料加工システムの略図である。
【図3】図3は材料加工システムの略図である。
【図4】図4ドラムプレスの斜視図である。
【図5】図5はドラムプレスの斜視図である。
【図6】図6はドラムプレスの断面の切開図である。
【図7】図7は、クロージャのドア締め金具を有するヒンジ付きクロージャの斜視図である。
【図8】図8は締め金具と油圧モータの分解図である。
【図9】図9は、芯ずれカップリングの分解図である。
【図10】図10は、開放された締め金具の斜視切開略図である。
【図11】図11は、閉められた締め金具とオーバーランの状態の締め金具の切開図である。
【図12】図12は、閉められた締め金具とオーバーランの状態の締め金具の切開図である。
【図13】図13は、油圧モータの部分的な立面切開図である。
【図14】図14は締め金具の油圧系の図面である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
本発明は、シリコーンゴムのような粘性材料の取扱いに関する。「シリコーンゴム」は、化学式[R2SiO]nを有する、粘性のあるシリコーンまたはポリシロキサンまたはオルガノポリシロキサンを含み、式中、Rはメチル、エチルおよびフェニルのような有機基である。これらの材料は、典型的には、四配位であってよい有機の側鎖基が結合した無機のケイ素−酸素骨格(・・・−Si−O−Si−O−Si−O−・・・)を含有する。ある場合に有機の側鎖基は、これらの骨格−Si−O−の二つもしくはそれ以上を相互に連結するのに使われてもよい。
【0016】
この−Si−O−の分子鎖長、側鎖基および架橋を変えることによって、さまざまな種類の特性と組成とを持たせてシリコーンを合成することができる。シリコーンは、液体からゲル、ゴム、硬質プラスチックまで連続して変わりうる。シリコーンゴムまたはシリコーンゴムは、シリコーンエラストマーであり、典型的には、高温特性を有する。シリコーンゴムは、過酷な温度に対して抵抗力があり、マイナス100℃からプラス500℃まで正常に機能することが可能である。そのような条件においては、引張強さ、伸び、引裂強さ、および圧縮永久ひずみは、汎用のゴムよりも優れている。
【0017】
シリコーンゴムは、メーカーにより特定されたサイズの制限内で、チューブ、細長い製品、中実コードまたは特別仕様の異形押し出し成形品のような特別仕様の形状と意匠に、押し出しまたは成形してよい。コードは、つなぎ合わせて「O」リングを作製してよく、そして押し出された異形押し出し成形品も、つなぎ合わせてシール材を作製してよい。
【0018】
様々な用途に使用されるシリコーンゴムのような粘性材料を正確にそして効率的に加工する粘性材料の供給システムを供することが望まれる。しかしながら、この材料は、流れに対して極めて抵抗があり、極めて付着性があり、極めて粘着性があり、および/またはずり粘稠性があり、その結果取り扱いが困難である。例えば、連続プロセスにおいて、充填プロセスの精度および/またはそのような材料の規定された量を得るプロセスの精度は、大量の材料から一定量を切り取る、または分けるために相当な時間が必要な場合、費用がかかる。また、流動性材料がカッティング工具または器具に粘りつく場合には、頻繁に加工装置を掃除するのは、コストが高く無駄が多い。また、材料の不正確な量が、下流のプロセスにおいて使用される場合には、コストが高くそして不利である。
【0019】
材料抜き出しプロセスは、容器壁に対して多大の力を加え容器を破裂する恐れがある。抜出器と抜出器クロージャに対する締め金具の両方は、この多大の力に対してクロージャを頑丈に固定できなければならない。本発明は、材料の抜き出しの間に容器壁に加えられる高い力に耐えることができる締め金具を有する確実なクロージャを提供する。締め金具は、ねじ付きシャフトと、ナブを有するクランプブロックと、このねじ付きシャフトを受け入れるねじ付きチャネルとを含むロック機構を駆動する油圧モータを含む。モータはねじ付きシャフトをねじ込み、第一クロージャラグと、第二クロージャまたは抜出器の壁上のラグとの間の距離を縮め、抜き出しのために容器を囲む。また、締め金具の実施形態では、部品の許容値の相違と運転による磨耗の理由から発生する、駆動シャフトとねじ付きシャフトとの間の芯ずれの問題に取り組む。
【0020】
この出願において、「あそび」の用語は、機械的部品において動きまたは動きのための空間を意味する。あそび、の程度は、かみ合いが外れることなく部品の間の相対的な動きを可能にする許容範囲を意味する。「後方」への言及は、図面上で左を意味し、「前方」への言及は図面上で右を意味する。
【0021】
本発明の特徴は、図面および以下の詳細な議論から明らかになるところであり、実施例の方法で本発明の好ましい実施態様を限定することなく記述する。
【0022】
図面に示された好ましい発明の実施態様は、シリコーンゴムを配合して製品を形成するための基材にする方法として本発明を例証する。図面において、統合された供給システム12と配合システム14とを示す材料加工システム10に関する、図1は、上面略図であり、図2は、側面略図である。供給システム12は、材料抜き出し装置(MEA)16、コンベア18と、シュート20とを含む。図4と図5は、MEA16の立面図であり、図6は、MEA16の断面の側断面切開図である。MEA16は、容器抜出器22、供給チューブ24、カッティング装置26と、フロアスケール28とを含む。統合された供給システム14はコントローラ30に制御可能に接続される。図6は、配合システム14の側面略図である。図1、図2と図3に示されるように、配合システム14はミキサ32、ロールミル34、コンベアベルト36と、配合器38とを含む。
【0023】
MEA16は、粘性材料を容器から配合システム14まで絞り出す役目を果たす。典型的な操作において、パレットからの208リットル(55ガロン)スチールドラムは運搬容器中に一気に空けられ、そして運搬容器(各々はおよそ36キログラム(80ポンド))はバンバリーミキサ中に一気に空けられる。しかしながら、パレットからドラムを手作業で操作することは、腰椎ねんざと肩凝りとケガを引き起こしかねない。図1、図2と図3を参照した、本発明の好ましい配合操作において、操作は、ゴムの四本のドラム42のパレット40の搬送から始まる。容器はいかなる材料を保持した筐体であってよいが、図面の実施態様は、シリコーンゴム含有ドラムから抜き出す方法を含む供給システムである。実施態様において適切なドラム42は、完全に開放できる末端を有し、そしてシリコーンゴムの材料を輸送するためのスチール、ファイバーボードまたはその他の材料の構造体の円筒状内壁を有する。ドラム42は対向する末端を有し、この各々が以下に記述されるように一つの末端において可動プランジャを収納するように開放可能である。
【0024】
ドラム42中の材料は、全く同じものであってよくまたは粘度のような多様な物理的特性のものであってよい。ドラム42は、デラウエア州19713ニューアーク市ミルパークコート2番地、イージーリフトエクイップメント株式会社(Easy Lift Equipment Co. Inc.)製のようなドラム運搬器44によりパレット40から一つ一つ移送される。三本のドラム42の各々の蓋が外され、ドラム42の各々は運搬器44によりそれぞれの容器抜出器42に装着され、それはシュベルテル社(Schwerdtel)のドラムプレスS6−Fであってよい。ドラム運搬器44の使用は、重量のあるドラム42の昇降と取り扱いとに関連する人間工学上のリスクを取り除く。その後、シリコーンゴムは、測定された一定分量をMEA16により各ドラムからコンベア18中へと強制的に送られる。図面の実施態様において、MEA16は、容器抜出器22、供給チューブ24と、カッティング装置26を含有する。容器抜出器22はドラムプレスであってよく、それはドラムから粘性のあるまたは圧縮された内容物を抜き出す装置である。図2と図3に図示されるように、容器抜出器22は、チャンバ50内で取り外し可能にドラム42を固定するためのヒンジ付きクロージャ52と54とを有する実質的に円筒状のチャンバ50を含有するプレスである。チャンバ50と、ヒンジ付きクロージャ52と54とは、材料の抜き出し操作中、ドラム42を確実に挟む。平らな駆動面58を有する円盤形状のプラテン56は、チャンバ50の長手方向軸に垂直に配置され、そしてそれに対応してチャンバ50内に保持されるドラム42の長手方向軸に垂直に配置されるチャンバ50中にはまる。
【0025】
供給システム12の操作は、図1、図2、図4、図5と図6を参照して記述することができる。操作において、プレスクロージャ52と54とは、締め金具110を動かしクロージャ52と54とを開放することにより手作業で外される。ドラム運搬器44は、第一ドラム42をプレスキャビティ60中に装着するために使用される。ドラム42は、チャンバ50の底面64において位置決めリング62により位置が決められる。プレスクロージャ52と54とは、薄肉であってよいドラム42からの油圧装置の圧力を受ける。クロージャ52と54とは、複数の締め金具110により固定され、それは図7から図10を参照して詳細に記述される。
【0026】
図7は、締め金具110に固定されたヒンジ付きクロージャ52と54との斜視図である。締め金具110は、以下に記述するようにヒンジ付きクロージャ52と54をクランプで締めて合わせる役目を果たす。図8は、駆動シャフト114を有する油圧モータ112を含む一つの締め金具110の斜視分解図である。左側の後方から正面の前方まで、締め金具110は、芯ずれカップリング116、リスタートスプリングピン118、リスタートスプリング119、駆動チューブ120、ねじ付きシャフト122、駆動ハウジング124、スナップピン126と、クランプブロック132とを含有する。ねじ付きシャフト122は、キー溝付き小径の後方セクション158、ねじ付き中間セクション160と、前方の小径面セクション162とを有する。後方の面164は駆動シャフト114に向けられ、そして前方の面166はクランプブロック132のねじ付きチャネル168に向けられる。図10および図11は、ラグ128および130をヒンジ付きクロージャ52と54とのそれぞれの断面図として示す。
【0027】
芯ずれカップリング116は、一つの回転しているシャフトから、シャフトが精密な配置構造にないもう一つのシャフトに機械的動力を伝達する役目を果たす。図9から図11において、芯ずれカップリングは、駆動シャフト114からねじ付きシャフト122まで機械的動力を伝達することが示される。芯ずれカップリング116は、後方カップルハーフ134、前方カップルハーフ136およびカップラセクション138を含む三つのセクション部分である。各々のカップルハーフ134および136は、カップラセクション138を通って連続する通路140を形成する形状が決められた内部を有する。カップラセクション138は、後方カップルハーフ134の対応するキーウェイ146および前方カップルハーフ136の対応するキーウェイ148中にそれぞれ入れ子になる後方キー142および前方キー144を有する。コネクタ134は、保持溝150を有し、前方カップルハーフ136は、保持溝152を有し、そしてカップルハーフ134および136は、それぞれの保持リング154および156により保持される。挿入されるキー142および144と、保持リング154および156とを有するキーウェイ146および148は、カップラセクション138により各々のカップルハーフ134および136をゆるく接続する。
【0028】
後方カップルハーフ134の内部通路140は、駆動シャフト114の対応するキー溝表面172を受けるのに適した内部円筒状のキー溝表面170を有し、前方カップルハーフ136は、ねじ付きシャフト122の小径の後方セクション158の対応するキー溝表面を受けるのに適したキー溝表面174を有する。172および158のキー溝表面は、互いに入り込むようにそれぞれのキー溝表面170および174内にはまるように形状が決められ向きを合わされる。互いに入り込むという用語は、手二本の指が平行に連結することができるように、キー溝が組み合わされることを意味する。
【0029】
カップラセクション138の内部通路140の部分は、滑らかな内壁を有し、通路140のこの部分は、キー溝表面170および174の溝により画定された後方カップルハーフまたは前方カップルハーフの直径より大きな直径を有する。カップラセクション138は、ハーフ134、136を接続し、ハーフ134、136のキー溝構造が芯ずれを吸収し駆動シャフト114とねじ付きシャフト122とをお互いに捕らえるようにする。キー142および144は、リング154および156によりある程度の軸方向のあそびを伴って保持され、お互いに90度の位相の違いで取り付けられ、駆動シャフト114およびねじ付きシャフト122との間の軸方向と角度の両方の芯ずれに対する余裕のある許容値を与える。芯ずれカップリング116の構造は、軸方向と角度の芯ずれを受け入れながら、駆動シャフトのトルクを伝達する。
【0030】
図10は、開放された締め金具の切開略図であり;図11は、閉鎖された締め金具の側面切開図であり;そして図12はオーバーランの状態の締め金具の側面切開略図である。図5から図12を参照して、ヒンジ付きクロージャ52と54を固定する方法は、油圧モータ112を動かし、駆動シャフト114により、接続されたねじ付きシャフト122をクランプブロック132の対応するねじ付きチャネル168中にねじ込ませることを含有する。クランプブロック132は、後方ブラケット末端180においてねじ付きチャネル168を有するブラケット形状の部品であり、前方ブラケット182末端においてナブ186を有するナブ構造体184として示されたバイアス構造体である。操作において、ねじ付きシャフト122はねじ付きチャネル168を通って進み、シャフト122の前面166は、MEA16の第一ラグ128を押し付ける。クランプブロック132は、取り付けピン188およびスナップリング190を介して、駆動ハウジング124の開口部192およびクランプブロック132の位置合わせ用スロット194を通して接続される(そしてその穴198を通ってラグ128を固定する)。そして、駆動ハウジング124は、締め金具196を用いて駆動チューブ120を通してモータ122に接続される(図8)。従って、モータ112がねじ付きシャフト122を前進させると、それによりシャフト122はクランプブロック132を引き寄せ(モータ112を介して駆動チューブ120、駆動ハウジング124からクランプブロック132の接続まで)、ナブ186がクロージャ54のラグ130を押し付けるまで、ナブ186間の距離を縮める。ナブ186は、ねじ付きシャフト122の動作により締め付けられ、ラグ128、130を拘束し、MEAチャンバ50内のドラム42の周りにMEA16の強力な油圧駆動クロージャを形成する。
【0031】
オーバーラン後退機構は、図10から図12に図示された別の実施態様である。リスタートピン118およびリスタートスプリング119は、図8および図10から図12に示される。図10は、ねじ付きチャネル168から、実質的ではあるが完全な状態にではなく、ねじ込みが外されたねじ付きシャフト122を示している開放された締め金具110を図示する。リスタートピン118およびリスタートスプリング119は、ねじ付きシャフト122の長手方向軸の通路202中に押し付けられる。図10は、ねじ付きシャフト122に対して駆動シャフト114によりバイアスをかけられているが、通路202内でまだ進む余地があるリスタートピン118を示す。図11は、ねじ付きシャフト122の通路118の末端に対して押し付けている完全に押し込まれたリスタートスプリング119に対して前進しているリスタートピン118により完全に閉鎖されたロックを示す。リスタートピン118は、ねじ付きシャフト122を押し(バイアスをかけ)、それを完全に延ばしてクランプブロックを再度かみ合わせる。その後、図12に示されるようなオーバーラン状態において、リードスクリューがクランプブロックからそれ自体のねじ込みをはずす。
【0032】
本発明の別の実施態様は、締め金具110の油圧制御に関する。図4および図5において、各々の油圧モータ112は、油圧源(図示せず)に接続された油圧ライン(図示せず)を有するリリーフカートリッジ210を備える。リリーフカートリッジ210と、油圧ラインポート212および214とを有する例示的な油圧モータ112は、図13に図示される。
【0033】
図14は、モータ224、226および228に連結される、対応するカートリッジ218、220および222を含む油圧装置216の図面である。この構造は、図4および図5の三個のカートリッジ210およびモータ112に相互に関連する。図14は、四方三位置タンデムスプール弁230を示す。開放された位置において、油圧流体は、PポートからAポートにそしてBポートからTポートに流れる。これは、各々のモータ112のAポートからBポートへの油圧流体の流れをもたらす。例示的な動作において、モータ224の出力トルクはモータを横切る差圧に関連する。差圧が設定点に達すると、リリーフカートリッジ218は、その他のリリーフカートリッジ220および222を通して油圧流体の流れをそらすことにより、モータ224の回転を停止させる。同様に、差圧は感知され、設定点に達すると、各々のそれぞれのカートリッジ220、222およびそれに関連するモータ226、228を通る流れが停止される。すべてのモータ224、226および228に対する設定点に達した時、三個の対応する締め金具は、容器抜出器22へのアクセスを可能にする開位置にあるべきである。実施態様において、設定点が記憶され、そして圧力が、PLCと、圧力伝達器との組み合わせ(図示せず)であってよいコントローラにより評価される。
【0034】
言い換えれば、油圧流体がBポートに流れ込みそして油圧モータ112のAポートから流れでるときに、リードスクリュー122を回転させクランプブロック132からそれ自体のネジを緩める。これはクランプブロック132を延ばす結果となる。一旦、クランプブロック132が、図10に図示されるように、このクランプブロック132がラグ128と接触する点まで延びていると、クランプブロック132は移動の末端にありこれ以上延びることはできない(図10)。もし油圧モータが動き続けるなら、リードスクリュー122はクランプブロック132から、それ自体、ねじを緩め続けることになる。クランプブロック132に移動の余地がなくなるに伴い、リードスクリュー122は、油圧モータ112に向けて移動することになり、リスタートピン118とリードスクリュー122の中心に開けられた孔の底部との間にリスタートスプリング119を押し込む。リードスクリュー122のねじ山は、最終的には、クランプブロック132からかみ合わせを外すことになる(図12)。クランプブロック132からかみ合わせが外されたリードスクリュー122のねじ山により、リードスクリュー122の継続回転は、リードスクリュー122またはクランプブロック132のいずれかにおいてこれ以上の移動を起こさせないことになる。
【0035】
オーバーランの状況において、油圧流体はAポート中に流れ込み、油圧モータ112のBポートから流れ出て、リードスクリュー122の回転をその締め付けの方向に起こさせる。リスタートスプリング119は、リードスクリュー122に圧力をかけ、そのねじ山をクランプブロック132のねじ付き穴の中に押し込み、そのねじ山を再度かみ合わせる。一旦、クランプブロック132のねじ山とリードスクリュー122のねじ山とが再度かみ合わされると、リードスクリュー122はラグ128の方へ移動することになる。リードスクリュー122はラグ128と接触することになり(図10)、この点においてクランプブロック132は、戻り始めることになる。一旦、ニップル134がラグ130と接触すると、リードスクリュー122を回転させるのに必要なトルクが増加することになる。油圧モータ112のAポートおよびBポートからの圧力差は、その出力トルクと相互に関連するので、油圧モータ112のAポートを横切ってBポートまでの圧力低下が増加する。最大トルクは、油圧モータのポートAからポートBまでの最大の油圧低下を制限することによって設定される。
【0036】
締め金具のロック解除サイクルにおいて、スプール弁230のソレノイドは、流体をPポートからBポートに、そしてAポートからTポートに向け、油圧の流れを各々のモータ224、226および228においてBポートからAポートにもたらす。BポートからAポートへの流れは、各々のモータ224、226および228を動かし、各々の締め金具110を開放する。開放された状況がPLCタイミングにより決定されると、PLCはバルブ230をニュートラルに戻す。油圧で動かされた時にモータが万一作動しそこなう場合には、リリーフバルブ232は、「破裂圧力」を超えて圧力が増加することを防止する。
【0037】
各々のMEA16は、容器抜出器22、供給チューブ24と、カッティング装置26とを含み、そして各々がそれぞれのフロアスケール28にセットされる。各々のMEA16において、供給チューブ24は円盤形状のプラテン56を通して接続され、プレスキャビティ60と連通する。プラテン56は油圧プランジャ72により駆動される。バッチが供給システム12の装置一式の各々のチャンバ50を装着することにより設定されると、オペレータはワークステーションに設置されたコントローラ30のタッチスクリーンによりシステムサイクルを開始することができる。コントローラ30は、以下に記述されるように、MEA16を制御するためのマイクロプロセッサまたはコンピューターなどであってよい。
【0038】
オペレータはコントローラ30においてシステム操作を始めることができる。サイクルがオペレータにより動かされると、図1に示される装置一式の各々の容器抜出器22のプランジャ72は、制御ライン74を介して動かされる(図4および図5)。その後、スクリューコンベア18が回転を始めるときに、接続された供給チューブ24を有するプレスプラテン56は、油圧により駆動されるプランジャ72により強制的に動かされドラム42の内部に降下する。さらに図6に図示されるように、プラテン56がプレスキャビティ60内のドラム42の長手方向軸を横切るときに、ドラムの内容物は、供給チューブ24の接続しているオリフィス68中を上方に移送される。プラテン56がドラムの軸を横断することを完了すると、すべての材料は供給チューブ24中に強制的に上方に送られ、最終的には供給チューブ送り出しポート70から吐出される。
【0039】
材料は、送り出しポート70からコンベア18に出るときにカッティング装置26により小片にカットされ、配合システム14に充填される。カッティングは、供給チューブの出口末端に配置されたカッティングヘッドを含む、様々なカッティング機構により達成することができる。例えば、参照により総ての内容を本明細書に編入するブランドル(Brandl)の米国特許第5,797,516号は、軸方向に取り外し可能にそして軸方向に放射状に接線方向に搭載されたナイフにより形成されるカッティングヘッドを開示する。このカッティングヘッドは、供給チューブに対して共通の中央長手方向軸の周りに位置している。
【0040】
図4、図5と図6の実施態様において、MEA16は送り出しポート70に設置されたカッティング装置26を含む。カッティング装置26は、供給チューブの送り出しポート70から出る材料をカットするように、カッティングワイヤ82を固定し、このワイヤ82を案内するレール80を含む。レール80は、カッティングワイヤ82を固定し、ライン84および86を介してコントローラ30により動かされる場合に、送り出しポート70において供給チューブ24の長手方向軸を横断する。
【0041】
図1のコントローラ30は、本発明の実施態様を例証する。コントローラ30は、ライン92を介して重量減少スケール28へと応答可能に接続され、材料がドラム42からコンベア18まで絞り出されるときに、重量減少を感知する。コントローラ30は、MEA16の最初の重量と、最初に据え付けられ充満したドラム42との間の差によりコンベア18に充填された材料の充填された重量を計算する。図面の実施態様において、コントローラ30は、すべてのMEA16と充満したドラム42の据え付けられたMEAの装置一式、例えば、図1に示された三本の最初の全重量を感知することができる。コントローラ30は、ドラム中の材料がコンベア18に抜き出されると、合計重量を追跡する。コントローラ30は、コンベア18に充填された材料の重量を同時期に計算し、そしてその結果、最初の全重量と、同時期に感知された全重量との間の差によって配合システムに充填された材料の重量を計算する。
【0042】
コントローラ30は、計算された充填材料の重量によってカッティング装置26の操作も制御する。最初に、カッティング装置26は、例えば、35.6センチメートル(14インチ)内径のスクリューコンベア18に適合する、およそ「フットボール」サイズの材料のカット品を作るようにプログラムすることができる。一旦、1片の材料が供給チューブ送り出しポート70からカットされると、フロアスケール28は同時期の重量を感知し、この信号をコントローラ30にフィードバックする。コントローラ30が同時期の重量の信号を感知し、全充填材料が、配合システム14に充填される全材料の特定範囲内(例えば、「設定点」の6.8キログラム(15ポンド)内)にあると計算すると、コントローラはライン84を介してカッティング装置26に、カットを頻繁に増やし、より小さい「刻み込まれた」小片を生産するよう信号を送る。設定点に近づいた値での、より小さく刻み込まれた小片は、規定の許容範囲、例えば、バッチに対してプラスマイナス0.9キログラム(2ポンド)以内の充填材料の重量を達成するフィードの改良された制御を可能にする。
【0043】
ドラム42の抜き出しプロセスが完了すると、ヒンジ付きクロージャ52および56のドア締め金具を開放し、そしてコントローラ30の実行画面は、「新しいドラム」を表示する。容器抜出器22に搭載されたビーコンライトは黄色に変わり、ドラム42は取り替える準備ができていることを示す。チャンバ50のヒンジ付きクロージャ52および56を開放し、油圧ユニットのモータが停止する。ドア締め金具が開放され、空のドラムが典型的なドラム運搬器により外される。プレスにはドラムが再装着され、プロセスが繰り返される。
【0044】
材料がプレスからスクリューコンベアまで充填されると、コンベアが低い回転数で回転し、材料をミキサに供給する。スクリューは、最後のプレスがその最後のカット品を作った90秒後に回転を停止するようにプログラムされる。我々はこの時間をコンベアからすべての材料をきれいになくするのに十分なように決定している。
【0045】
コンベア18は、シリコーンゴムをシュート20に輸送し落下させ、シュート20は材料を材料配合システム14中に落下させる。一つのシリコーン配合プロセスでは、熱加硫型ゴム(HCR)組成物は、高強度バンバリーミキサ32または低強度ダブルアームドウ(dough)ミキサのようなバッチ式の混練機を用いて高粘度ポリジオルガノシロキサン、無機充填剤と、添加剤とを混練することにより生産することができる。このプロセスにおいて、シリコーンゴム、無機充填剤、処理剤と、添加剤とは、求められる特性が得られるまでバッチで混合される。カサハラ(Kasahara)らの米国特許第5,198,171号において、シリコーンゴム、無機充填剤と、処理剤との予備濃縮物が高速の機械的せん断ミキサにより形成される。生成するプレミックス品は、さらに同方向二軸スクリュー押出機で配合される。プレミックス品は、25℃において1×105センチポアズもしくはそれ以上の粘度を有するシリコーンゴム、無機充填剤と、処理剤とが高速の機械的せん断ミキサで混合され、各々の成分が実質的に均一で細かく分散された状態で存在する流動性のある微粒子混合物を生成させる最初の工程で形成される。その後、流動性のある微粒子混合物は、同方向に回転する二本のスクリューを有する混練押出機中に一定の供給速度で供給される。
【0046】
材料は、コンベアの末端から出ると、シュート中に落ち込む。材料はシュートを転げ落ち、供給材料が充填剤および添加剤と混合されるバンバリーミキサの混合室中に直接入る。図1、図2および図3の実施形態において、シリコーンゴムは、シュート20を通って、バンバリーのようなミキサ32、ロールミル34、コンベヤベルト36と、配合器38とが含まれる配合システム14に落下する。シュート20から落下する材料は、多様な粘度のように多様な物理的特性のシリコーンゴムの供給材料でよい。
【0047】
ビーペックス社のターボライザー(Bepex Turbolizer)のようなミキサ32では、ヒュームドシリカ、シリコーンゴムと、処理剤とを加えて高密度化重合体/充填剤の塊を形成することができる。ゴム供給材料が混合された後、材料が帯状にロール圧延されるロールミル34のニップ46中に落下される。落下後、プログラムされたロジックコントローラ(PLC)は、ミキサの落下ドアが開放し、その後に再び閉鎖し、フィードの準備ができていることを確認する。シュートに垂れ下がる残余の材料に関しては、「プッシャー」が、コンベアが停止した後、数秒、一掃するようにプログラムされる。これはシュートをこそぎ落とし、すべての材料がミキサ中に入り正確にバッチを構成することを確実にする役目を果たす。
【0048】
ミルは、完全に充填剤を分散し、材料を冷却し最終の混合品を与える。その後、材料は、ミルから帯状で剥がされる。帯状のものは、コンベヤベルト36を用いて配合器38中に供給され、それは押出機であってよい。配合器38は、包装用の材料をきれいに形成する役目を果たす。この材料は、自動化されたカット、重量測定および包装装置を通して包装し箱詰めすることができる。
【0049】
本発明の供給システムおよび方法は、シリコーンゴムを配合してシーリング材用配合物用の基材とし、顔料のような添加剤が適切な量でゴムに調合され大型ミキサまたは押出機中で混合されるプロセスと共に使用することができる。図1は、ヒュームドシリカのような充填剤が、ビニル末端ポリジメチルシロキサンのようなシリコーン重合体と、連続的に処理され配合される例示的なプロセスを図示する。
【0050】
熱加硫型ゴム(HCR)は、高粘度シリコーン重合体、無機充填剤と、加工を支援するまたは組成物に対して求められる最終特性を与える様々な添加剤とを含有する。加硫剤または加硫触媒を加えることができ、組成物を熱加硫して、ガスケット、医療用チューブおよびコンピューターのキーパッドのようなシリコーンゴム成形品を製作することができる。HCR組成物は、高強度バンバリーミキサまたは低強度ダブルアームドウミキサのようなバッチ式の混練機を用いて高粘度ポリジオルガノシロキサン、無機充填剤と、添加剤とを混練することにより生産することができる。このプロセスにおいて、ポリジオルガノシロキサン、無機充填剤、処理剤と、添加剤とは、求められる特性が得られるまでバッチで混合される。カサハラらの米国特許第5,198,171号において、ポリジオルガノシロキサン、無機充填剤と、処理剤との予備濃縮物が高速の機械的せん断ミキサにより形成される。生成するプレミックス品は、さらに同方向二軸スクリュー押出機中で配合される。プレミックス品は、25℃において1×105センチポアズもしくはそれ以上の粘度を有するポリジオルガノシロキサン、無機充填剤と、処理剤とが高速の機械的せん断機で混合され、各々の成分が実質的に均一で細かく分散された状態で存在する流動性のある微粒子混合物を生成させる最初の工程で形成される。その後、流動性のある微粒子混合物は、同方向に回転する二本のスクリューを有する混練押出機中に一定の供給速度で供給される。
【0051】
以下の実施例は例示的なものであり、特許請求の範囲に対する限定として解釈されるべきではない。
【実施例】
【0052】
この実施例は、シュベルテル米国本社(Schwerdtel US Headquarter)(ニュージャージー州)、プロシス株式会社(ProSys Corporation)(ミズーリ州)、およびジーイーシリコーンズウォターフォード社(GE Silicones Waterford)、ニューヨーク州、におけるプレス実験の組み合わされた記述である。シャフトレススクリューコンベヤに関する実験は、マーチンスプロケット社の装置(Martin Sprocket Equipment)を使用してジーイーシリコーンズウォターフォード社で行なわれた。
【0053】
図面に略図で示されるように、粘性材料の供給システムは、重量減少によって物質フローを測定したビシェイ社(Vishay)のBLHフロアスケールに搭載されたシュベルテルのドラムプレスS6−Fを含んでいた。シュベルテルのプレスS6−Fは、プラテンを208リットル(55ガロン)ドラム中に駆動する油圧駆動されるシリンダとプラテンとを含んでいた。
【0054】
供給システムは、プレスによりドラムから絞り出された材料を受ける供給チューブと、スケールにより感知された重量減少によって供給チューブから30センチメートル(12インチ)×7.3メートル(24フィート)のシャフトレススクリューコンベアに材料を計量し供給する空気圧式ソレノイド作動のカッティング装置とを含んでいた。スクリューコンベアはシュートにインターフェイスで連結されていた。シュートは、材料を重力により直接バンバリーミキサに落下することを可能にした。シュート内に残る材料は、各々の混合の前に空気圧式プッシャーにより除去された(GE設計および製作)。装置は、二基のクイックパネル(QuickPanel)のLMタッチスクリーンにおいてオペレータにより制御された。
【0055】
操作において、オペレータは最初に装置のコントローラ中に設定点を入力した。一つの設定点は、シリコーンゴムの配合システムの一部であるバンバリーミキサに充填されるシリコーンゴムの目標のバッチ(batch)を表す。パレットの重合体(粘度範囲150,000から900,000ポアズ)の四本の208リットル(55ガロン)ドラムがドラムカルーセルに取り付けられた。208リットル(55ガロン)のストレートサイド形スチールドラムがカルーセルにより搬送され、一本のドラムがイージーリフトエクイップメント社のドラム運搬器ユニットを使用してシュベルテルのドラムプレスS6−Fに装着された。シュベルテルのドラムプレスS6−Fは、ジーイーファナック社(GE Fanuc)の90/30PLCにより制御され、材料は油圧式のシュベルテルのゴムプレスによりドラムから供給チューブまで移送された。
【0056】
オペレータは、操作を始めるためにコントローラのスタートまたは再スタートバッチボタンを押した。プレスのドアが油圧駆動された締め金具により固定された。その後、スクリューコンベヤが回転を始めると、油圧駆動されたプレスプラテンがドラム中を降下し始めた。プラテンがドラムを横断したときに、ドラムの内容物は供給チューブ中を上方に搾り出された。プラテンがドラム軸の横断を完了したときに、すべての材料は供給チューブ中に上方に強制的に送られた。材料が供給チューブを出たとき、空気圧式のソレノイド作動のカッティング装置は、その後バンバリーミキサに充填する30センチメートル(12インチ)×7.3メートル(24フィート)のシャフトレススクリューコンベア中に落下する小片に、刻み込んだ。
【0057】
コンベアからバンバリーミキサまでの物質フローのバッチ量は、ビシェイ社のBLHロードセルにより検知された重量減少により測定された。プレス、供給チューブ、カッティング機構と、材料含有ドラムとの合計重量が最初の重量として制御装置により登録された。制御装置は、シリコーンゴムがドラムから圧送され、そして供給チューブそしてカッティング装置を通して吐出されたとき、進捗中の重量を登録することによりシリコーンゴムのバンバリーに充填された重量を追跡した。制御装置は、最初の重量と、充填されたシリコーンゴムの重量を示す登録された進捗中の重量との間の差を表示した。充填されたシリコーンゴムの重量が設定点の6.8キログラム(15ポンド)内にあったときに、
【0058】
装置のオペレータは、重量差を監視し、この重量差が設定点のプラスマイナス0.9キログラム(2ポンド)の範囲内と登録した場合に、バッチ操作を停止し、空気圧式のソレノイド作動カッティング装置の速度を、出てくる材料のより小さい一定分量に刻み込むように増加した。バッチの供給操作は、制御装置が、設定点の0.9キログラム(2ポンド)のシリコーンゴムの充填重量を登録した場合に、オペレータにより停止された。
【0059】
実施例は、本発明の供給システムによる配合システムへの材料充填の制御を例証する。
【0060】
本発明は、以下の請求項の範囲内に入る変更と修正を含む。前述の実施例は、本発明を単に例示するに過ぎず、本発明の特徴のほんの幾つかを例証する役目を果たすに過ぎない。例えば、本発明は、配合システムに充填される材料に対する設定点を決定する検索データベースを参照すること;材料の抜き出し装置と材料を含む容器との最初の合計重量を感知すること;容器から材料を抜き出すように材料の抜き出し装置の操作の開始の信号を送ること;材料の抜き出し装置と材料を含む容器との進捗中の合計重量を感知すること;最初の合計重量と感知された進捗中の合計重量との間の差によって充填された材料重量を計算すること;そして、計算された充填材料の重量が設定点の特定の範囲内にある場合に、材料の抜き出し装置の操作を停止させること;の一連の指示を有するコントローラを含む。
【0061】
添付の請求項は、発明が着想されたのと同じくらい広く発明を請求するように意図されており、そして示された実施例は、すべての可能な実施態様の多様性から選択された実施態様の実例である。したがって、添付の請求項は、本発明の特徴を説明するために用いられた実施例の選択によって制限されるべきでない、ということが出願人の意図である。
【0062】
請求項の中で使用されるように、「〜を含有する(comprises)」の用語と、その文法的変形は、例えば「実質的に〜からなる(consisting essentially of)、や「〜からなる(consisting of)」、のような変化したり、異なったりする範囲の句を論理的にも包含し、そして含むが、それらに限定されない。
【0063】
必要なところでは、範囲を記載しているが、この範囲はすべてのサブ範囲をそのなかに含む。そのような範囲は、マーカッシュ群(Markush group)または様々な一対の数字の限定からなる群として考えてもよく、この群は、数字的に、そして適切な場合には整数で、規則的に下限から上限まで増加する、下限と上限によって完全に定義される。この範囲における変化は、変化そのものを当業者に当然示唆をしていると予期されるべきであり、今までに公衆に知らされていなければ、この変化は可能なところでは、添付された請求項によってカバーされると解釈されるべきである。
【0064】
科学技術における進歩が、言葉の不正確さのゆえに、現在予期できない同等品や代替物を可能にすることも予想されるが、この変化も可能なところでは、添付の請求項によってカバーされると解釈されるべきである。
【0065】
ここで引用された米国特許(および特許出願)はすべて、あたかも全部が記載されたかのように、参照によってその全体を本明細書の一部としてここに編入する。
【0066】
本発明は、以下の請求項の範囲内に入る変更と修正を含む。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
粘性材料の容器抜出器であって、
容器を保持するチャンバと、前記容器から材料を絞り出すための、前記チャンバ内に軸方向に摺動可能に収容したプランジャ;
前記チャンバを画定し前記容器を確実に囲むように閉鎖する少なくとも一つのヒンジ付きクロージャ;および、
前記容器の周りに前記クロージャを固定する少なくとも一つのモータ作動締め金具;
を含有する、粘性材料の容器抜出器。
【請求項2】
前記少なくとも一つのヒンジ付きクロージャに設置された第一ラグと、前記チャンバの一部または前記チャンバの第二ヒンジ付きクロージャに設置された第二ラグとを含有し、ここで前記モータ作動締め金具が、前記部分的にねじ付きシャフトをクランプブロックのねじ付きチャネル中へと進ませ、前記第一ラグに対して前記クランプブロックを駆動して、前記チャンバまたは前記チャンバの第二ヒンジ付きクロージャに対して前記クロージャを閉鎖するように、ねじ付きシャフトの末端へと操作可能に接続された駆動シャフトを有する油圧モータを含有している、請求項1に記載の粘性材料の容器抜出器。
【請求項3】
少なくとも一つのヒンジ付きクロージャに設置された第一ラグと、前記チャンバの一部または前記チャンバの第二ヒンジ付きクロージャに設置された第二ラグを含有し、ここで前記モータ作動締め金具が、
駆動シャフトを有するモータ;
前記モータに固定され、そして後方のねじ付きチャネルと前方のバイアス構造体を有するブラケット;
前記モータと前記第二ラグに摺動可能に接続された駆動ハウジング;および、
前記ブラケットの前記ねじ付きチャネル中へと進ませ、前記前方のバイアス構造体を引き寄せて前記第一ラグに接触させ、前記ラグをお互いの方向に駆動し、前記チャンバの前記クロージャを固定するように前記モータにより駆動される、部分的ねじ付きシャフト;
を含有している、請求項1に記載の粘性材料の容器抜出器。
【請求項4】
前記モータ作動締め金具が、前記ねじ付きシャフトのヘッドと対向するクランプブロックのナブ壁との間の間隔を縮め、対向するヒンジ付きクロージャ上でラグを一緒に駆動し、前記クロージャを閉鎖するように、ねじ付きシャフトをクランプブロックのねじ付きチャネル中にねじ込む油圧モータを含有する、請求項1に記載の粘性材料の容器抜出器。
【請求項5】
前記モータ作動締め金具が、ねじ付きシャフトをクランプブロックのねじ付きチャネル中へとねじ込み、前記ねじ付きシャフトのヘッドと対向するクランプブロックのナブ壁との間の間隔を縮め、対向するヒンジ付きクロージャ上でラグを一緒に駆動してクロージャを閉鎖する、油圧モータ駆動シャフト;および、前記駆動シャフトとねじ付きシャフトとの間の芯ずれに適合するように、後方のカップルハーフと、前方のカップルハーフと、前記後方と前方のハーフを軸方向と角度のあそびを伴って接続する中間カップラセクションと、を含有する芯ずれカップリング;を含有する、請求項1に記載の粘性材料の容器抜出器。
【請求項6】
前記モータ作動締め金具が、ねじ付きシャフトをクランプブロックのねじ付きチャネル中にねじ込み、前記ねじ付きシャフトのヘッドと対向するクランプブロックのナブ壁との間の間隔を縮め、対向するヒンジ付きクロージャ上でラグを一緒に駆動して前記クロージャを閉鎖する、油圧モータ駆動シャフト;および、前記駆動シャフトとねじ付きシャフトとの間の芯ずれに適合するように、後方カップルハーフと、前方カップルハーフと、前記後方と前方のハーフを軸方向と角度のあそびを伴って接続する中間カップラセクションと、を含有する芯ずれカップリング;を含有し、ここで各々のカップルハーフが、カップリングにより前記カップラとの通路を形成する内部を有し、そして前記後方カップルハーフが前記駆動シャフトの相補的なキー溝の構造に適応する内部通路のキー溝構造を有し、そして前記前方カップルハーフが前記ねじ付きシャフトの相補的なキー溝構造に適応する内部通路のキー溝構造を有している、請求項1に記載の粘性材料の容器抜出器。
【請求項7】
前記モータ作動締め金具が、ねじ付きシャフトをクランプブロックのねじ付きチャネル中にねじ込み、前記ねじ付きシャフトのヘッドと対向するクランプブロックのナブ壁との間の間隔を縮め、対向するヒンジ付きクロージャ上でラグを一緒に駆動して前記クロージャを閉鎖する、油圧モータ駆動シャフト;および、前記駆動シャフトとねじ付きシャフトとの間の芯ずれに適合するように、後方カップルハーフと、前方カップルハーフと、前記後方と前方のハーフを軸方向と角度のあそびを伴って接続する中間カップラセクションと、を含有する芯ずれカップリング;を含有し、ここで前記カップラが、前記後方カップラハーフと前方カップラハーフのキー溝表面と前記カップラの溝により画定されるように、前記後方カップルハーフと前方カップルハーフ136の通路の直径よりも大きな直径の滑らかな内壁を有し;セクションが、前記ハーフのキー溝構造が前記駆動シャフトおよびねじ付きシャフトをお互いに捕らえて芯ずれが吸収されるように、前記ハーフを接続する、請求項1に記載の粘性材料の容器抜出器。
【請求項8】
前記モータ作動締め金具が、ねじ付きシャフトをクランプブロックのねじ付きチャネル中にねじ込み、前記ねじ付きシャフトのヘッドと対向するクランプブロックのナブ壁との間の間隔を縮め、対向するヒンジ付きクロージャ上でラグを一緒に駆動し前記クロージャを閉鎖する、油圧モータ駆動シャフト;および、前記駆動シャフトとねじ付きシャフトとの間の芯ずれに適合するように、後方カップルハーフと、前方カップルハーフと、前記後方と前方のハーフを軸方向と角度のあそびを伴って接続する中間カップラセクションと、を含有する芯ずれカップリング;を含有し、ここで前記カップルハーフが、駆動シャフトとねじ付きシャフトとの間の軸方向および角度に芯ずれ許容値を与えるように、キーとキーウェイにより前記カップラに接続される、請求項1に記載の粘性材料の容器抜出器。
【請求項9】
前記モータ作動締め金具が、ねじ付きシャフトをクランプブロックのねじ付きチャネル中にねじ込み、ねじ付きシャフトのヘッドと対向するクランプブロックのナブ壁との間の間隔を縮め、対向するヒンジ付きクロージャ上でラグを一緒に駆動し前記クロージャを閉鎖する、油圧モータ駆動シャフト;および、前記駆動シャフトとねじ付きシャフトとの間の芯ずれに適合するように、後方カップルハーフと、前方カップルハーフと、前記後方と前方のハーフを軸方向と角度のあそびを伴って接続する中間カップラセクションと、を含有する芯ずれカップリング;を含有し、ここで前記カップルハーフは、駆動シャフトとねじ付きシャフトとの間の軸方向と角度に芯ずれ許容値を与えるように、リングによりキーウェイに保持されたキーにより前記カップラに接続される、請求項1に記載の粘性材料の容器抜出器。
【請求項10】
前記モータ作動締め金具が、ねじ付きシャフトをクランプブロックのねじ付きチャネル中にねじ込い、前記ねじ付きシャフトのヘッドと対向するクランプブロックのナブ壁との間の間隔を縮め、対向するヒンジ付きクロージャ上でラグを一緒に駆動してクロージャを閉鎖する、油圧モータ駆動シャフト;および、駆動シャフトとねじ付きシャフトとの間の軸方向と角度の芯ずれに適合しながら駆動シャフトのトルクを伝達することにより芯ずれに適合するように、後方カップルハーフと、前方カップルハーフと、前記後方と前方のハーフを軸方向と角度のあそびを伴って接続する中間のカップラセクションと、を含有する芯ずれカップリング;を含有する、請求項1に記載の粘性材料の容器抜出器。
【請求項11】
前記容器抜出器が、前記容器を保持するチャンバと、前記チャンバ内に軸方向に摺動可能に収納されたプランジャとを含有する、請求項1に記載の粘性材料の容器抜出器。
【請求項12】
前記容器抜出器が、材料が充満された容器を保持するチャンバと、前記チャンバから延びて前記カッティング装置を備えた供給チューブ中へ前記容器から材料を絞り出すための、前記チャンバ内に軸方向に摺動可能に収納されたプランジャとを含有する、請求項1に記載の粘性材料の容器抜出器。
【請求項13】
前記容器抜出器がドラムプレスを含有する、請求項1に記載の粘性材料の容器抜出器。
【請求項14】
前記容器抜出器が、前記容器を保持するチャンバ;および、前記チャンバ内に軸方向に摺動可能に収納されたピストン駆動プラテンを含有するプランジャ;を含有する、請求項1に記載の粘性材料の容器抜出器。
【請求項15】
前記容器が、前記容器抜出器により絞り出された前記粘性材料で充満される、請求項1に記載の粘性材料の容器抜出器。
【請求項16】
前記容器抜出器内に保持された容器から材料を絞り出すように、前記容器抜出器内で軸方向に摺動可能にプランジャを動かすコントローラを更に含有する、請求項1に記載の粘性材料の容器抜出器。
【請求項17】
粘性材料の容器抜出器のクロージャを固定する方法であって、
接続されたねじ付きシャフトを、対向するナブ壁を含有するクランプブロックの相補的なねじ付きチャネル中に駆動するように、モータ駆動シャフトを動かすステップ;そして、
前記ナブを抜出器の第一ラグに押し付け、前記ねじ付きシャフトのヘッドと前記対向するナブとの間の距離を縮め、前記ナブをクロージャの第二ラグに対して押し付け、前記ラグを一緒に固定し、前記容器を固定するように、前記ねじ付きシャフトを駆動するステップ;
を含有する、方法。
【請求項18】
粘性材料の加工システムであって、
容器を保持するチャンバと、前記抜出器チャンバ内に保持されそして前記チャンバを画定するヒンジ付きクロージャにより囲むことができる容器から材料を絞り出すために、前記チャンバ内に軸方向に摺動可能に収納されたプランジャとを含有し、前記クロージャが前記容器の周りに前記クロージャを固定する少なくとも一つのモータ作動締め金具により固定可能である、粘性材料の容器抜出器を含有する粘性材料の供給システム;および、
前記供給システムから絞り出された材料を受ける粘性材料の配合システム;
を含有する、システム。
【請求項19】
前記粘性材料の容器抜出器が、前記少なくとも一つのヒンジ付きクロージャに設置された第一ラグと、前記チャンバの一部または前記チャンバの第二ヒンジ付きクロージャに設置された第二ラグとを含有し;そして、モータ作動締め金具が、前記部分的にねじ付きシャフトをクランプブロックのねじ付きチャネル中に進ませ、前記第一ラグに対して前記クランプブロックを駆動し前記クロージャを前記チャンバまたは前記チャンバの第二ヒンジ付きクロージャに対して閉鎖するように、ねじ付きシャフトの末端に操作可能に接続された駆動シャフトを有する油圧モータを含有する、請求項18に記載の粘性材料の加工システム。
【請求項20】
前記粘性材料の容器抜出器が、
前記少なくとも一つのヒンジ付きクロージャに設置された第一ラグと、前記チャンバの一部または前記チャンバの第二ヒンジ付きクロージャに設置された第二ラグとを含有し、ここでモータ作動締め金具が、
駆動シャフトを有するモータ;
前記モータに固定され、そして後方ねじ付きチャネルおよび前方バイアス構造を有するブラケット;
前記モータと前記第二ラグに摺動可能に接続された駆動ハウジング;および、
前記ブラケットの前記ねじ付きチャネル中に進ませ、前記前方バイアス構造を引き寄せて前記第一ラグに接触し、前記ラグをお互いの方向に駆動し前記チャンバの前記クロージャを固定するように、前記モータによって駆動される部分的ねじ付きシャフト;
を含有する、請求項18に記載の粘性材料の加工システム。
【請求項21】
前記モータ作動締め金具が、ねじ付きシャフトをクランプブロックのねじ付きチャネル中にねじ込み、前記ねじ付きシャフトのヘッドと対向するクランプブロックのナブ壁との間の間隔を縮め、対向するヒンジ付きクロージャ上でラグを一緒に駆動し、前記クロージャを閉鎖する、油圧モータ駆動シャフト;および、前記駆動シャフトとねじ付きシャフトとの間の芯ずれに適合するように、後方カップルハーフと、前方カップルハーフと、前記後方と前方のハーフを軸方向と角度のあそびを伴って接続する中間のカップラセクションと、を含有する芯ずれカップリング;を含有する、請求項18に記載の粘性材料の加工システム。
【請求項22】
粘性材料の供給システムであって、
容器を保持するチャンバと、前記抜出器チャンバ内に保持された前記容器から材料を絞り出すための、前記チャンバ内に軸方向に摺動可能に収納されたプランジャ;および、前記チャンバを画定しそして前記容器を確実に囲むように閉鎖する少なくとも一つのヒンジ付きクロージャ:および、前記クロージャを前記容器の周りに固定する少なくとも一つのモータ作動締め金具を含有する容器抜出器;
前記容器抜出器により容器から絞り出された材料を受ける供給チューブ;および、
前記供給チューブから加工システムへと材料を計りとるカッティング装置;
を含有する、システム。
【請求項23】
前記器抜出器が、前記少なくとも一つのヒンジ付きクロージャに設置された第一ラグと、前記チャンバの一部または前記チャンバの第二ヒンジ付きクロージャに設置された第二ラグとを含有し;そして、モータ作動締め金具が、前記部分的にねじ付きシャフトをクランプブロックのねじ付きチャネル中へと進ませ、前記第一ラグに対して前記クランプブロックを駆動して前記クロージャを前記チャンバまたは前記チャンバの第二ヒンジ付きクロージャに対して閉鎖するように、ねじ付きシャフトの末端に操作可能に接続された駆動シャフトを有する油圧モータを含有する、請求項22に記載の粘性材料の供給システム。
【請求項24】
前記粘性材料の容器抜出器が、前記少なくとも一つのヒンジ付きクロージャに設置された第一ラグと、前記チャンバの一部または前記チャンバの第二ヒンジ付きクロージャに設置された第二ラグとを含有し、ここで前記モータ作動締め金具が:
駆動シャフトを有するモータ;
前記モータに固定され、そして後方ねじ付きチャネルと前方バイアス構造を有するブラケット;
前記モータと前記第二ラグに摺動可能に接続された駆動ハウジング;および、
前記ブラケットの前記ねじ付きチャネル中に進ませ、前記前方バイアス構造を引き寄せて前記第一ラグに接触し、前記ラグをお互いの方向に駆動し前記チャンバの前記クロージャを固定するように、前記モータにより駆動される部分的ねじ付きシャフト;
を含有する、請求項22に記載の粘性材料の供給システム。
【請求項25】
前記モータ作動締め金具が、ねじ付きシャフトをクランプブロックのねじ付きチャネル中にねじ込み、前記ねじ付きシャフトのヘッドと対向するクランプブロックのナブ壁との間の間隔を縮め、対向するヒンジ付きクロージャ上でラグを一緒に駆動し前記クロージャを閉鎖する、油圧モータ駆動シャフト;および、前記駆動シャフトとねじ付きシャフトとの間の芯ずれに適合するように、後方カップルハーフと、前方カップルハーフと、前記後方と前方のハーフを軸方向と角度のあそびを伴って接続する中間のカップラセクションと、を含有する芯ずれカップリング;を含有する、請求項22に記載の粘性材料の供給システム。
【請求項26】
容器抜出器、供給チューブおよびカッティング装置の複数の組合せを含有する、請求項22に記載の粘性材料の供給システム。
【請求項27】
粘性材料の供給方法であって、:
粘性シリコーンゴム含有ドラムを材料抜き出し装置に取り付けるステップ;
接続されたねじ付きシャフトを、対向するナブ壁を含有するクランプブロックの相補的なねじ付きチャネル中に駆動するように、モータ駆動シャフトを動かすことによって前記ドラムの周りに前記材料抜き出し装置のクロージャを固定するステップ;そして、前記装置のクロージャの第一ラグの上に押し付けそして前記ねじ付きシャフトのヘッドと前記対向するナブとの間の距離を縮め、前記ナブを前記装置のクロージャの第二のラグに対して押し付けて前記ラグを一緒に固定するため、前記ねじ付きシャフトを駆動するステップ;そして、
前記シリコーンゴムを粘性材料配合プロセスに絞り出すように、前記ドラムを通してプランジャを駆動することにより前記ドラムから粘性材料を抜き出すステップ;
とを含有する、方法。
【請求項28】
粘性材料の容器抜出器であって、:
容器と前記容器から材料を絞り出すための、前記チャンバ内に軸方向に摺動可能に収納されたプランジャを保持するチャンバ;
前記チャンバを画定しそして前記容器を確実に囲むように閉鎖する少なくとも一つのヒンジ付きクロージャ:
前記クロージャを前記容器の周りに固定する少なくとも一つのモータ作動締め金具;および、
油圧の供給と、設定点圧力に達した場合に、前記モータからの圧力供給をそらすことによって前記モータを動かす前記圧力供給を制御するリリーフカートリッジと、を含有する前記モータに動力を供給する油圧装置;
を含有する、粘性材料の容器抜出器。
【請求項29】
粘性材料の容器抜出器用の油圧作動締め金具の装置一式を制御する方法であって、:
前記装置一式の各々の締め金具に対して設定点圧力を設定するステップ;
各々の締め金具に作動する油圧流体圧力を供給するステップ;そして、
その締め金具に対する前記設定点に達したとき、各々の締め金具から前記加圧力をそらすステップ;
を含有する、方法。
【請求項1】
粘性材料の容器抜出器であって、
容器を保持するチャンバと、前記容器から材料を絞り出すための、前記チャンバ内に軸方向に摺動可能に収容したプランジャ;
前記チャンバを画定し前記容器を確実に囲むように閉鎖する少なくとも一つのヒンジ付きクロージャ;および、
前記容器の周りに前記クロージャを固定する少なくとも一つのモータ作動締め金具;
を含有する、粘性材料の容器抜出器。
【請求項2】
前記少なくとも一つのヒンジ付きクロージャに設置された第一ラグと、前記チャンバの一部または前記チャンバの第二ヒンジ付きクロージャに設置された第二ラグとを含有し、ここで前記モータ作動締め金具が、前記部分的にねじ付きシャフトをクランプブロックのねじ付きチャネル中へと進ませ、前記第一ラグに対して前記クランプブロックを駆動して、前記チャンバまたは前記チャンバの第二ヒンジ付きクロージャに対して前記クロージャを閉鎖するように、ねじ付きシャフトの末端へと操作可能に接続された駆動シャフトを有する油圧モータを含有している、請求項1に記載の粘性材料の容器抜出器。
【請求項3】
少なくとも一つのヒンジ付きクロージャに設置された第一ラグと、前記チャンバの一部または前記チャンバの第二ヒンジ付きクロージャに設置された第二ラグを含有し、ここで前記モータ作動締め金具が、
駆動シャフトを有するモータ;
前記モータに固定され、そして後方のねじ付きチャネルと前方のバイアス構造体を有するブラケット;
前記モータと前記第二ラグに摺動可能に接続された駆動ハウジング;および、
前記ブラケットの前記ねじ付きチャネル中へと進ませ、前記前方のバイアス構造体を引き寄せて前記第一ラグに接触させ、前記ラグをお互いの方向に駆動し、前記チャンバの前記クロージャを固定するように前記モータにより駆動される、部分的ねじ付きシャフト;
を含有している、請求項1に記載の粘性材料の容器抜出器。
【請求項4】
前記モータ作動締め金具が、前記ねじ付きシャフトのヘッドと対向するクランプブロックのナブ壁との間の間隔を縮め、対向するヒンジ付きクロージャ上でラグを一緒に駆動し、前記クロージャを閉鎖するように、ねじ付きシャフトをクランプブロックのねじ付きチャネル中にねじ込む油圧モータを含有する、請求項1に記載の粘性材料の容器抜出器。
【請求項5】
前記モータ作動締め金具が、ねじ付きシャフトをクランプブロックのねじ付きチャネル中へとねじ込み、前記ねじ付きシャフトのヘッドと対向するクランプブロックのナブ壁との間の間隔を縮め、対向するヒンジ付きクロージャ上でラグを一緒に駆動してクロージャを閉鎖する、油圧モータ駆動シャフト;および、前記駆動シャフトとねじ付きシャフトとの間の芯ずれに適合するように、後方のカップルハーフと、前方のカップルハーフと、前記後方と前方のハーフを軸方向と角度のあそびを伴って接続する中間カップラセクションと、を含有する芯ずれカップリング;を含有する、請求項1に記載の粘性材料の容器抜出器。
【請求項6】
前記モータ作動締め金具が、ねじ付きシャフトをクランプブロックのねじ付きチャネル中にねじ込み、前記ねじ付きシャフトのヘッドと対向するクランプブロックのナブ壁との間の間隔を縮め、対向するヒンジ付きクロージャ上でラグを一緒に駆動して前記クロージャを閉鎖する、油圧モータ駆動シャフト;および、前記駆動シャフトとねじ付きシャフトとの間の芯ずれに適合するように、後方カップルハーフと、前方カップルハーフと、前記後方と前方のハーフを軸方向と角度のあそびを伴って接続する中間カップラセクションと、を含有する芯ずれカップリング;を含有し、ここで各々のカップルハーフが、カップリングにより前記カップラとの通路を形成する内部を有し、そして前記後方カップルハーフが前記駆動シャフトの相補的なキー溝の構造に適応する内部通路のキー溝構造を有し、そして前記前方カップルハーフが前記ねじ付きシャフトの相補的なキー溝構造に適応する内部通路のキー溝構造を有している、請求項1に記載の粘性材料の容器抜出器。
【請求項7】
前記モータ作動締め金具が、ねじ付きシャフトをクランプブロックのねじ付きチャネル中にねじ込み、前記ねじ付きシャフトのヘッドと対向するクランプブロックのナブ壁との間の間隔を縮め、対向するヒンジ付きクロージャ上でラグを一緒に駆動して前記クロージャを閉鎖する、油圧モータ駆動シャフト;および、前記駆動シャフトとねじ付きシャフトとの間の芯ずれに適合するように、後方カップルハーフと、前方カップルハーフと、前記後方と前方のハーフを軸方向と角度のあそびを伴って接続する中間カップラセクションと、を含有する芯ずれカップリング;を含有し、ここで前記カップラが、前記後方カップラハーフと前方カップラハーフのキー溝表面と前記カップラの溝により画定されるように、前記後方カップルハーフと前方カップルハーフ136の通路の直径よりも大きな直径の滑らかな内壁を有し;セクションが、前記ハーフのキー溝構造が前記駆動シャフトおよびねじ付きシャフトをお互いに捕らえて芯ずれが吸収されるように、前記ハーフを接続する、請求項1に記載の粘性材料の容器抜出器。
【請求項8】
前記モータ作動締め金具が、ねじ付きシャフトをクランプブロックのねじ付きチャネル中にねじ込み、前記ねじ付きシャフトのヘッドと対向するクランプブロックのナブ壁との間の間隔を縮め、対向するヒンジ付きクロージャ上でラグを一緒に駆動し前記クロージャを閉鎖する、油圧モータ駆動シャフト;および、前記駆動シャフトとねじ付きシャフトとの間の芯ずれに適合するように、後方カップルハーフと、前方カップルハーフと、前記後方と前方のハーフを軸方向と角度のあそびを伴って接続する中間カップラセクションと、を含有する芯ずれカップリング;を含有し、ここで前記カップルハーフが、駆動シャフトとねじ付きシャフトとの間の軸方向および角度に芯ずれ許容値を与えるように、キーとキーウェイにより前記カップラに接続される、請求項1に記載の粘性材料の容器抜出器。
【請求項9】
前記モータ作動締め金具が、ねじ付きシャフトをクランプブロックのねじ付きチャネル中にねじ込み、ねじ付きシャフトのヘッドと対向するクランプブロックのナブ壁との間の間隔を縮め、対向するヒンジ付きクロージャ上でラグを一緒に駆動し前記クロージャを閉鎖する、油圧モータ駆動シャフト;および、前記駆動シャフトとねじ付きシャフトとの間の芯ずれに適合するように、後方カップルハーフと、前方カップルハーフと、前記後方と前方のハーフを軸方向と角度のあそびを伴って接続する中間カップラセクションと、を含有する芯ずれカップリング;を含有し、ここで前記カップルハーフは、駆動シャフトとねじ付きシャフトとの間の軸方向と角度に芯ずれ許容値を与えるように、リングによりキーウェイに保持されたキーにより前記カップラに接続される、請求項1に記載の粘性材料の容器抜出器。
【請求項10】
前記モータ作動締め金具が、ねじ付きシャフトをクランプブロックのねじ付きチャネル中にねじ込い、前記ねじ付きシャフトのヘッドと対向するクランプブロックのナブ壁との間の間隔を縮め、対向するヒンジ付きクロージャ上でラグを一緒に駆動してクロージャを閉鎖する、油圧モータ駆動シャフト;および、駆動シャフトとねじ付きシャフトとの間の軸方向と角度の芯ずれに適合しながら駆動シャフトのトルクを伝達することにより芯ずれに適合するように、後方カップルハーフと、前方カップルハーフと、前記後方と前方のハーフを軸方向と角度のあそびを伴って接続する中間のカップラセクションと、を含有する芯ずれカップリング;を含有する、請求項1に記載の粘性材料の容器抜出器。
【請求項11】
前記容器抜出器が、前記容器を保持するチャンバと、前記チャンバ内に軸方向に摺動可能に収納されたプランジャとを含有する、請求項1に記載の粘性材料の容器抜出器。
【請求項12】
前記容器抜出器が、材料が充満された容器を保持するチャンバと、前記チャンバから延びて前記カッティング装置を備えた供給チューブ中へ前記容器から材料を絞り出すための、前記チャンバ内に軸方向に摺動可能に収納されたプランジャとを含有する、請求項1に記載の粘性材料の容器抜出器。
【請求項13】
前記容器抜出器がドラムプレスを含有する、請求項1に記載の粘性材料の容器抜出器。
【請求項14】
前記容器抜出器が、前記容器を保持するチャンバ;および、前記チャンバ内に軸方向に摺動可能に収納されたピストン駆動プラテンを含有するプランジャ;を含有する、請求項1に記載の粘性材料の容器抜出器。
【請求項15】
前記容器が、前記容器抜出器により絞り出された前記粘性材料で充満される、請求項1に記載の粘性材料の容器抜出器。
【請求項16】
前記容器抜出器内に保持された容器から材料を絞り出すように、前記容器抜出器内で軸方向に摺動可能にプランジャを動かすコントローラを更に含有する、請求項1に記載の粘性材料の容器抜出器。
【請求項17】
粘性材料の容器抜出器のクロージャを固定する方法であって、
接続されたねじ付きシャフトを、対向するナブ壁を含有するクランプブロックの相補的なねじ付きチャネル中に駆動するように、モータ駆動シャフトを動かすステップ;そして、
前記ナブを抜出器の第一ラグに押し付け、前記ねじ付きシャフトのヘッドと前記対向するナブとの間の距離を縮め、前記ナブをクロージャの第二ラグに対して押し付け、前記ラグを一緒に固定し、前記容器を固定するように、前記ねじ付きシャフトを駆動するステップ;
を含有する、方法。
【請求項18】
粘性材料の加工システムであって、
容器を保持するチャンバと、前記抜出器チャンバ内に保持されそして前記チャンバを画定するヒンジ付きクロージャにより囲むことができる容器から材料を絞り出すために、前記チャンバ内に軸方向に摺動可能に収納されたプランジャとを含有し、前記クロージャが前記容器の周りに前記クロージャを固定する少なくとも一つのモータ作動締め金具により固定可能である、粘性材料の容器抜出器を含有する粘性材料の供給システム;および、
前記供給システムから絞り出された材料を受ける粘性材料の配合システム;
を含有する、システム。
【請求項19】
前記粘性材料の容器抜出器が、前記少なくとも一つのヒンジ付きクロージャに設置された第一ラグと、前記チャンバの一部または前記チャンバの第二ヒンジ付きクロージャに設置された第二ラグとを含有し;そして、モータ作動締め金具が、前記部分的にねじ付きシャフトをクランプブロックのねじ付きチャネル中に進ませ、前記第一ラグに対して前記クランプブロックを駆動し前記クロージャを前記チャンバまたは前記チャンバの第二ヒンジ付きクロージャに対して閉鎖するように、ねじ付きシャフトの末端に操作可能に接続された駆動シャフトを有する油圧モータを含有する、請求項18に記載の粘性材料の加工システム。
【請求項20】
前記粘性材料の容器抜出器が、
前記少なくとも一つのヒンジ付きクロージャに設置された第一ラグと、前記チャンバの一部または前記チャンバの第二ヒンジ付きクロージャに設置された第二ラグとを含有し、ここでモータ作動締め金具が、
駆動シャフトを有するモータ;
前記モータに固定され、そして後方ねじ付きチャネルおよび前方バイアス構造を有するブラケット;
前記モータと前記第二ラグに摺動可能に接続された駆動ハウジング;および、
前記ブラケットの前記ねじ付きチャネル中に進ませ、前記前方バイアス構造を引き寄せて前記第一ラグに接触し、前記ラグをお互いの方向に駆動し前記チャンバの前記クロージャを固定するように、前記モータによって駆動される部分的ねじ付きシャフト;
を含有する、請求項18に記載の粘性材料の加工システム。
【請求項21】
前記モータ作動締め金具が、ねじ付きシャフトをクランプブロックのねじ付きチャネル中にねじ込み、前記ねじ付きシャフトのヘッドと対向するクランプブロックのナブ壁との間の間隔を縮め、対向するヒンジ付きクロージャ上でラグを一緒に駆動し、前記クロージャを閉鎖する、油圧モータ駆動シャフト;および、前記駆動シャフトとねじ付きシャフトとの間の芯ずれに適合するように、後方カップルハーフと、前方カップルハーフと、前記後方と前方のハーフを軸方向と角度のあそびを伴って接続する中間のカップラセクションと、を含有する芯ずれカップリング;を含有する、請求項18に記載の粘性材料の加工システム。
【請求項22】
粘性材料の供給システムであって、
容器を保持するチャンバと、前記抜出器チャンバ内に保持された前記容器から材料を絞り出すための、前記チャンバ内に軸方向に摺動可能に収納されたプランジャ;および、前記チャンバを画定しそして前記容器を確実に囲むように閉鎖する少なくとも一つのヒンジ付きクロージャ:および、前記クロージャを前記容器の周りに固定する少なくとも一つのモータ作動締め金具を含有する容器抜出器;
前記容器抜出器により容器から絞り出された材料を受ける供給チューブ;および、
前記供給チューブから加工システムへと材料を計りとるカッティング装置;
を含有する、システム。
【請求項23】
前記器抜出器が、前記少なくとも一つのヒンジ付きクロージャに設置された第一ラグと、前記チャンバの一部または前記チャンバの第二ヒンジ付きクロージャに設置された第二ラグとを含有し;そして、モータ作動締め金具が、前記部分的にねじ付きシャフトをクランプブロックのねじ付きチャネル中へと進ませ、前記第一ラグに対して前記クランプブロックを駆動して前記クロージャを前記チャンバまたは前記チャンバの第二ヒンジ付きクロージャに対して閉鎖するように、ねじ付きシャフトの末端に操作可能に接続された駆動シャフトを有する油圧モータを含有する、請求項22に記載の粘性材料の供給システム。
【請求項24】
前記粘性材料の容器抜出器が、前記少なくとも一つのヒンジ付きクロージャに設置された第一ラグと、前記チャンバの一部または前記チャンバの第二ヒンジ付きクロージャに設置された第二ラグとを含有し、ここで前記モータ作動締め金具が:
駆動シャフトを有するモータ;
前記モータに固定され、そして後方ねじ付きチャネルと前方バイアス構造を有するブラケット;
前記モータと前記第二ラグに摺動可能に接続された駆動ハウジング;および、
前記ブラケットの前記ねじ付きチャネル中に進ませ、前記前方バイアス構造を引き寄せて前記第一ラグに接触し、前記ラグをお互いの方向に駆動し前記チャンバの前記クロージャを固定するように、前記モータにより駆動される部分的ねじ付きシャフト;
を含有する、請求項22に記載の粘性材料の供給システム。
【請求項25】
前記モータ作動締め金具が、ねじ付きシャフトをクランプブロックのねじ付きチャネル中にねじ込み、前記ねじ付きシャフトのヘッドと対向するクランプブロックのナブ壁との間の間隔を縮め、対向するヒンジ付きクロージャ上でラグを一緒に駆動し前記クロージャを閉鎖する、油圧モータ駆動シャフト;および、前記駆動シャフトとねじ付きシャフトとの間の芯ずれに適合するように、後方カップルハーフと、前方カップルハーフと、前記後方と前方のハーフを軸方向と角度のあそびを伴って接続する中間のカップラセクションと、を含有する芯ずれカップリング;を含有する、請求項22に記載の粘性材料の供給システム。
【請求項26】
容器抜出器、供給チューブおよびカッティング装置の複数の組合せを含有する、請求項22に記載の粘性材料の供給システム。
【請求項27】
粘性材料の供給方法であって、:
粘性シリコーンゴム含有ドラムを材料抜き出し装置に取り付けるステップ;
接続されたねじ付きシャフトを、対向するナブ壁を含有するクランプブロックの相補的なねじ付きチャネル中に駆動するように、モータ駆動シャフトを動かすことによって前記ドラムの周りに前記材料抜き出し装置のクロージャを固定するステップ;そして、前記装置のクロージャの第一ラグの上に押し付けそして前記ねじ付きシャフトのヘッドと前記対向するナブとの間の距離を縮め、前記ナブを前記装置のクロージャの第二のラグに対して押し付けて前記ラグを一緒に固定するため、前記ねじ付きシャフトを駆動するステップ;そして、
前記シリコーンゴムを粘性材料配合プロセスに絞り出すように、前記ドラムを通してプランジャを駆動することにより前記ドラムから粘性材料を抜き出すステップ;
とを含有する、方法。
【請求項28】
粘性材料の容器抜出器であって、:
容器と前記容器から材料を絞り出すための、前記チャンバ内に軸方向に摺動可能に収納されたプランジャを保持するチャンバ;
前記チャンバを画定しそして前記容器を確実に囲むように閉鎖する少なくとも一つのヒンジ付きクロージャ:
前記クロージャを前記容器の周りに固定する少なくとも一つのモータ作動締め金具;および、
油圧の供給と、設定点圧力に達した場合に、前記モータからの圧力供給をそらすことによって前記モータを動かす前記圧力供給を制御するリリーフカートリッジと、を含有する前記モータに動力を供給する油圧装置;
を含有する、粘性材料の容器抜出器。
【請求項29】
粘性材料の容器抜出器用の油圧作動締め金具の装置一式を制御する方法であって、:
前記装置一式の各々の締め金具に対して設定点圧力を設定するステップ;
各々の締め金具に作動する油圧流体圧力を供給するステップ;そして、
その締め金具に対する前記設定点に達したとき、各々の締め金具から前記加圧力をそらすステップ;
を含有する、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】
【公表番号】特表2010−503559(P2010−503559A)
【公表日】平成22年2月4日(2010.2.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−528321(P2009−528321)
【出願日】平成19年9月17日(2007.9.17)
【国際出願番号】PCT/US2007/020105
【国際公開番号】WO2008/033549
【国際公開日】平成20年3月20日(2008.3.20)
【出願人】(508229301)モメンティブ パフォーマンス マテリアルズ インコーポレイテッド (120)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成22年2月4日(2010.2.4)
【国際特許分類】
【出願日】平成19年9月17日(2007.9.17)
【国際出願番号】PCT/US2007/020105
【国際公開番号】WO2008/033549
【国際公開日】平成20年3月20日(2008.3.20)
【出願人】(508229301)モメンティブ パフォーマンス マテリアルズ インコーポレイテッド (120)
【Fターム(参考)】
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