(57)【要約】  金型から成形プラスチックプリフォームを取り出す射出成形方法及び装置。第１の持上げ構造体及び／又は工程は、コアの相補的な面に対して封止するとともに整合する領域を有する内面を有し、且つ、第２の持上げ構造体の相補的な面に対して封止するとともに整合する領域を有する上面を有するように構成され、第１の持上げ構造体の上面は、第１の時間期間、持上げ方向に射出成形用金型から成形プラスチックプリフォームを持上げるように構成されており、成形プラスチックプリフォームの下部は、持上げ方向に対してほぼ垂直な平面内にある。第２の持上げ構造体及び／又は工程は、第２の時間期間、持上げ方向に射出成形用金型から成形プラスチックプリフォームの外面を持上げるように構成されている内面を有するように構成され、成形プラスチックプリフォームの外面は、持上げ方向に対してほぼ平行な平面内にある構造体を有する。成形プラスチックプリフォームはその端部が持上げられるため、その内部は凝固させられる必要がなく、よって、金型からプリフォームをより早く取出すことが可能となり、サイクル時間が短縮される。
2007514568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出成形用金型で使用する移動可能なロックリング装置であって、
金型コアの相補的な面に対して封止するとともに整合する領域を有する内側側壁面と、
ネックリングの相補的な面に対して封止するとともに整合する領域を含み、且つ、成形品の下部を持上げる持上げ面を有する上面とを備え、
前記ロックリング装置は、第１の持上げ動作の際に前記金型コアからプリフォームを持上げるように構成されるとともに、第２の持上げ動作の際に前記ネックリングから分離するように構成される、射出成形用金型で使用する移動可能なロックリング装置。
【請求項２】
前記持上げ面は、前記成形品の前記下部の封止面のほぼ５０％と接触する、請求項１に記載のロックリング装置。
【請求項３】
持上げ方向に第１の距離だけロックリング及びネックリングを移動させるように構成されている第１の持上げ構造体と、該ロックリングを静止状態のままにさせるとともに、該ロックリングから該持上げ方向に第２の距離だけ該ネックリングを移動させるように構成されている第２の持上げ構造体とをさらに備える、請求項１に記載のロックリング装置。
【請求項４】
前記第１の距離は前記第２の距離とは異なる、請求項１に記載のロックリング装置。
【請求項５】
射出成形用金型において使用される取り出し装置であって、
コアの相補的な面に対して封止するとともに整合する領域を有する内面と、ネックリングの相補的な面に対して封止するとともに整合する領域を有する上面であって、成形品の一部を持上げる持上げ構造体を有する上面とを有するロックリングと、
輪郭付けされた内面を有し、少なくとも２つのネックリング部から成るネックリングとを備え、
前記ロックリングは、第１の持上げ動作の際に前記コアから成形品を持上げるように構成され、前記ネックリングによる第２の持上げ動作の際に該ネックリングから分離するように構成される、取り出し装置。
【請求項６】
前記ネックリングの輪郭付けされた内面は、成形品の対応する輪郭構成部と係合する、請求項５に記載の取り出し装置。
【請求項７】
射出成形用金型において使用される取り出し装置であって、
コアの相補的な面に対して封止するとともに整合する領域を有する内面と、第２の持上げ構造体の相補的な面に対して封止するとともに整合する領域を有する上面と、を有する第１の持上げ構造体を備え、該第１の持上げ構造体の上面は、第１の時間の期間において持上げ方向に前記射出成形用金型から成形プラスチックプリフォームを持上げるように構成されており、前記成形プラスチックプリフォームの下部は、前記持上げ方向に対してほぼ垂直な平面内にあり、
前記持上げ方向に前記射出成形用金型から前記成形プラスチックプリフォームの外面を第２の時間の期間において持上げるように構成されている内面を有する第２の持上げ構造体を備えており、前記成形プラスチックプリフォームの前記外面は、前記持上げ方向に対してほぼ平行な平面内にある、取り出し装置。
【請求項８】
前記ロックリングは、前記第２の時間の期間よりも短い前記第１の時間の期間において、金型コアに対して前記成形プラスチックプリフォームを持上げる、請求項７に記載の取り出し装置。
【請求項９】
前記成形プラスチックプリフォームは、支持リッジ、ねじ、及び円形封止面を有するネック部を有し、前記円形封止面は、前記持上げ方向に対してほぼ垂直な平面内にある円形係合部を有し、前記ロックリングは、該円形係合部のほぼ５０％以上と係合するように構成される、請求項８に記載の取り出し装置。
【請求項１０】
前記ネックリングは、前記成形プラスチックプリフォームの前記ネック部の支持リッジ及び前記成形プラスチックプリフォームの前記ネック部のねじとそれぞれ係合する複数の部分を有する、請求項９に記載の取り出し装置。
【請求項１１】
前記持上げ方向に第１の距離だけ前記ロックリングを移動させるように構成される第１の移動構造体と、前記持上げ方向に前記第１の距離とは異なる第２の距離だけ前記ネックリングを移動させるように構成される第２の移動構造体とをさらに備える、請求項７に記載の取り出し装置。
【請求項１２】
前記ネックリングは、前記持上げ方向に前記成形プラスチックプリフォームへの剪断力を加え、前記ロックリングは、前記持上げ方向に前記成形プラスチックプリフォームへの圧縮力を加える、請求項７に記載の取り出し装置。
【請求項１３】
射出成形金型に設けられるプリフォーム取り出し装置であって、
ロックリングの内面と相補的な構造体を備える射出成形用金型コアと、
前記コアに対して封止するとともに整合する内面構造体を有し、且つネックリングの下面と相補的な上面構造体を有するロックリングであって、前記上面構造体は、成形品の一部を持上げる持上げ構造体を有する、ロックリングと、
前記ロックリングに対して封止するとともに整合する下面構造体を有し、且つ、輪郭付けされた内面を有するネックリングとを備え、
前記ロックリングは、第１の並進の際に前記射出成形用金型コアに対して並進されるように構成され、前記ネックリングは、第２の並進の際に前記ロックリングに対して並進されるように構成され、それにより、前記射出成形用金型から前記成形品を取り出す、プリフォーム取り出し装置。
【請求項１４】
前記ネックリングは、少なくとも２つのネックリング部から成る、請求項１３に記載のプリフォーム取り出し装置。
【請求項１５】
前記ロックリングは、前記成形品の封止面の少なくとも５０％と接触する、請求項１３に記載のプリフォーム取り出し装置。
【請求項１６】
射出成形金型組立体であって、
キャビティプレートに設けられるキャビティインサートと、
ロックリングの内面と相補的な構造体を有する射出成形金型コアと、
前記コアに対して封止するとともに整合する内面構造体を有し、且つ、ネックリングの下面と相補的な上面構造体を有するロックリングであって、該上面構造体は、成形品の一部を持上げる持上げ構造体を有する、ロックリングと、
前記ロックリングに対して封止するとともに整合する下面構造体を有するネックリングであって、移動可能なスライドに取り付けられる、ネックリングと、
コアプレートと、
突出しプレートと、
前記移動可能なスライドを支持するストリッパープレートとを備える、射出成形金型組立体。
【請求項１７】
前記コアプレートが静止の状態にある際に、該コアプレート対して前記突出しプレート及び前記ストリッパープレートを等しく変位させる第１の作動装置と、
前記突出しプレートに対して前記ストリッパープレートを変位させる第２の作動装置とをさらに備える、請求項１６に記載の射出成形金型組立体。
【請求項１８】
前記突出しプレート及び前記ストリッパープレートの変位により、前記ロックリング及び前記ネックリングを前記コアに対して等しく変位させ、
前記突出しプレートに対する前記ストリッパープレートの変位により、前記ネックリング及び前記成形品を前記ロックリングに対して変位させる、請求項１７に記載の射出成形金型組立体。
【請求項１９】
射出成形金型からプリフォームを取り出す方法であって、
突出しプレート及びストリッパープレートをコアプレートから分離するように少なくとも１つのピストンを作動させ、ロックリングの内側側壁及びプリフォームの開放端部をコアの外面の湾曲ノッチから分離する工程を含み、成形作業の際には前記ロックリングの内側側壁及び前記コアは封止され整合されており、
前記ストリッパープレートを前記突出しプレートから分離するように少なくとも１つの連結ロッドを作動させ、ネックリング及び前記プリフォームを前記ロックリングの上面から分離する工程を含み、成形作業の際には該ロックリングの該上面の第１の部分は、前記ネックリングに対して封止されるとともに整合されていて、前記少なくとも１つのピストンを作動させる工程において、前記ロックリングの前記上面の第２の部分は、前記プリフォームを持上げる持上げ面である、射出成形金型からプリフォームを取り出す方法。
【請求項２０】
射出成形金型からプリフォームを取り出すための制御装置であって、
コアプレートに対して突出しプレートを移動させるように構成されていて、金型コアに対して封止されるとともに整合されるロックリングの内面を前記金型コアに対して変位させるとともに、前記ロックリングの上面の持上げ面が前記プリフォームの下面と係合し、該プリフォームを前記金型コアに対して変位させる、少なくとも１つのピストンと、
前記突出しプレートに対してストリッパープレートを移動させるように構成されていて、前記ロックリングに対して封止されるとともに整合されるネックリングの下面を前記ロックリングに対して変位させるとともに、前記ネックリングの内面が前記プリフォームの輪郭面と係合し、該プリフォームを前記金型コアに対してさらに変位させる、少なくとも１つの連結ロッドと、
前記少なくとも１つのピストン及び前記少なくとも１つの連結ロッドの作動を調整して、前記射出成形金型から前記プリフォームを取り出す、制御組立体とを備える、射出成形金型からプリフォームを取り出すための制御装置。
【請求項２１】
前記ピストン及び前記連結ロッドは、一体形構造として設けられている、請求項２０に記載の射出成形用金型からプリフォームを取り出すための制御装置。
【請求項２２】
前記ピストン及び前記連結ロッドは、別個の構造として設けられている、請求項２０に記載の射出成形用金型からプリフォームを取り出すための制御装置。
【請求項２３】
前記ピストン及び前記連結ロッドは、電気モータ、空気圧モータ又は空気圧シリンダ、及び油圧モータ又は油圧シリンダから成る群から選択される動力源によって作動される、請求項２０に記載の射出成形用金型からプリフォームを取り出すための制御装置。
【請求項２４】
射出成形金型スタック組立体であって、
キャビティインサートと、
ロックリングの内面と相補的な構造体を有する射出成形用金型コアと、
前記コアに対して封止するとともに整合する内面構造体を有し、且つ、ネックリングの下面と相補的な上面構造体を有するロックリングであって、該上面構造体は、成形品の一部を持上げる持上げ構造を有する、ロックリングと、
前記ロックリングに対して封止するとともに整合する下面構造体を有するネックリングとを備える、射出成形金型スタック組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリフォームを射出成形する方法及び装置であって、それにより、それらのプリフォームの後続の再加熱及び容器への吹込成形を簡単にする、プリフォームを射出成形する方法及び装置に関する。特に、本発明は、射出成形用金型の、改良されたネックリングすなわちネックスプリット（neck split）部品を提供する方法及び装置に関連しており、この改良されたネックリングすなわちネックスプリット部品は、射出成形用金型からのプリフォームの早い突出し又は取出し(ejection)を可能にし、よって、プリフォームを製造するのに必要な時間が短縮される。当該方法及び装置は、ポリエチレンテレフタレートのような熱可塑性ポリエステルポリマー材料に特によく適している。
【背景技術】
【０００２】
［発明の背景］
プリフォームは、通常は中空の円形断面形状を有するチューブであって、本体部と、ほぼ半球状の形状を有する閉塞端部と、開放端部とを有するチューブ体であることが当業者にはよく知られている。開放端部の周囲に、且つ開放端部と本体部との間には、ほぼ円形のネックフィニッシュが添えられている。最終的な容器ニーズにより、プリフォームのサイズ及び形状の具体的な詳細が規定される。より小さい、また、より大きいサイズも実現可能ではあるが、専門技術者は、容量が典型的に２５０ｍｌ〜４リットルである特定の容器形状に対し特定のプリフォーム形状を製作している。
【０００３】
クロージャ（すなわち蓋）を受容するために、ネックフィニッシュは、開放端部に隣接している封止面部と、吹込成形容器の製造を容易にするのに役立つ、本体部に隣接しているハンドリング用リング部と、封止面とハンドリング用リングとの間のクロージャ取着用ねじ部とを一般的に有している構成を有する。適正なクロージャの取着と封止とを保証するために、ネックフィニッシュは、十分にばらつきなく且つ正確な寸法特性であって、全体的に歪み又は変形のない寸法特性が要求される。ねじ山は通常の形であるが、ねじ部は、ラグ、スナップリング、又はクロージャを取着するための他の従属物（限定はしないが、例えば、標準的な王冠ネックフィニッシュ）の形であってもよい。
【０００４】
また、射出成形プロセスも当業者によってよく知られている。このプロセスは、高い溶融温度にある熱可塑性ポリマー又は他のプラスチック材料を、小さい開口又はノズルを通して射出成形用金型内へ射出することを含む。射出成形用金型は、種々の部品から成る組立体であり、この組立体は、閉じられ且つ封止されたキャビティであって、溶融ポリマーが部品間から漏れることなくプリフォームを形成するのを可能にするキャビティを形成する。射出されたポリマー材料が十分に冷却して凝固すると、プリフォームの突出し又は取出しを可能にすべく、射出成形用金型の選択された部品が分離する。
【０００５】
一般的に使用されている、容器を吹込成形するプロセスにおいては、吹込成形機の炉は、プリフォームの本体部のポリマー材料を加熱し且つ軟化させるが、ネックフィニッシュのポリマー材料を加熱し且つ軟化させることはない。プリフォームのネックフィニッシュのハンドリング用リング部のところでそのプリフォームを保持している吹込成形機は、加熱されたプリフォームを吹込成形キャビティに入れ、次いで、その吹込成形キャビティ内において、加圧空気が、プリフォームを吹込成形キャビティと一致するように、膨張及び拡張させることで、容器が形成される。吹込成形された容器のネックフィニッシュの形状は通常、不変のままであるとともに、プリフォームとして最初に射出成形されたときに得た形状を維持する。
【０００６】
プリフォームを射出成形するのに必要な時間は通常、変形又は歪みを引き起こすことなく成形品を金型から取出すのを可能にするのに十分に、射出されたポリマー材料を冷却し且つ凝固させるのに必要な時間によって制限される。通常、より厚い壁断面寸法を有するプリフォームのセグメントによって、必要とされる冷却時間が決まる。より厚い壁断面セグメント内のプラスチックは通常、十分に冷却し且つ凝固するのにより多くの時間を必要とし、ネックフィニッシュは、多くの場合、より厚い壁断面セグメントのうちの１つのセグメントを有する。
【０００７】
プリフォームの開放端部及び中空円形断面形状を形成するために、射出成形用金型組立体は通常、コア部品を使用しており、このコア部品は長手方向軸を有する、実質的に真っ直ぐな側面のロッドである。ネックリングすなわちネックスプリット部品が、コア部品を取り囲んでいるとともにコア部品に隣接している。ネックリングは、ネックフィニッシュの寸法特性を正確に形成する１対の半円形ピースから成り、プリフォームをコア部品から取出すのに役立つ。
【０００８】
プリフォームの取出しの際、射出成形用金型内の装置が、最初に、コアロッドの長手方向軸に対して平行な方向にネックリング部品を同時に移動させる。ネックフィニッシュのねじ部及びハンドリング用リング部に作用するネックリング部品が、プリフォームをコア部品から長手方向に摺動させる。
【０００９】
高温の溶融熱可塑性ポリマー材料は通常、冷却し且つ凝固する際に収縮する。したがって、製造時において、プリフォームは通常、材料が冷却する際に、コア部品に対して収縮する。コア部品が収縮を抑止するので、プリフォームにはコアの側面を把持させる分子力が発生する。コアに対するプリフォームの把持作用によって生成される摩擦抵抗に打ち克つべく、取出しの際にネックフィニッシュのねじ部及びハンドリング用リング（支持リッジ）部に作用する力が、プリフォームの壁を通して伝わらねばならない。換言すると、ネックフィニッシュのねじ部及びハンドリング用リング（支持リッジ）部に加えられる力は、コアに対するプリフォームの把持作用の抵抗との剪断状態にある。
【００１０】
ポリマー材料は、同時には凝固しない。通常、金型成形面と直接接触している材料は、直接接触していない材料よりも早く凝固するであろう。ネックフィニッシュの壁断面全体を通してポリマー材料が十分に凝固していないのであれば、ネックフィニッシュは、力を伝えるのに十分な強度を有しておらず、そのため、ネックフィニッシュは、取出しの際に変形及び歪みを引き起こす可能性があり、これらの変形及び歪みは、封止面部を不規則にさせて、封止面部がクロージャとの適正な封止を維持するのを不可能にさせる。この結果、成形専門技術者は、ネックフィニッシュのポリマーの凝固を確実にすることで歪みを防止すべく、冷却時間を延ばしている。熱可塑性ポリエステルポリマー材料の場合、ポリマーを射出及び冷却し、且つプリフォームを取出すのに必要な時間は通常、約２１〜２６秒である。
【００１１】
したがって、大部分のプリフォームデザインにおいて、最も早い抜取り時間を制限している部分はネックフィニッシュ部である。図１は、プリフォーム金型組立体１０の断面図であり、このプリフォーム金型組立体１０は、コア冷却チャンネル１２と、コア冷却チューブ１４と、ネックリング冷却チャンネル１６と、ネックリングすなわちネックスプリット部品１８ａ及び１８ｂと、軸２１を有するコア部品２０と、キャビティ面２３を有する金型キャビティブロック２２と、金型キャビティブロック２２の周りを円周方向に延びている金型冷却チャンネル２４とを有する。図１はまた、プリフォーム２６と、金型ゲートインサート２８と、射出ノズル３０とを示している。プリフォーム金型組立体１０は、閉じられ且つ封止されているキャビティを形成している、種々の部品から成る組立体であり、このキャビティは、このキャビティ内へ射出された溶融ポリマーが、部品間に実質的な漏れを生じることなくプリフォーム２６を形成することを可能にする。図１において、プリフォーム２６は、閉じたキャビティと実質的に同一である形状を有する。
【００１２】
コア冷却チャンネル１２は、冷却入口３２と、冷却出口３４とを備える。ネックリング部品１８ａ及び１８ｂは、突出しバー３６ａ及び３６ｂに載っているとともに、カム及びジブ（図示せず）によって摩耗パッド３８上をそれぞれ摺動する。摩耗パッド３８は、ストリッパープレート４０に固定されている。コアホルダ４１が、コア部品２０を保持している。プリフォーム２６は、開放端部５０と、閉塞端部５２と、本体部５４と、ネックフィニッシュ４４とを有する。ネックフィニッシュ４４は、封止面部４５と、ねじ部４６と、ハンドリング用リング部（支持リッジ）４８とを有する。ネックリング部品１８ａ及び１８ｂは、ネックフィニッシュ４４の寸法特性を正確に賦形する１対の半円形ピースから成り、プリフォーム２６をコア部品２０から取出すのに役立つ。
【００１３】
プリフォーム２６の取出し又は突出しの際、プリフォーム金型組立体１０が、最初に、分割線４２に沿って分離し、これにより、コア部品２０、コアホルダ４１、ネックリング部品１８ａ及び１８ｂ、プリフォーム２６、及びこれらに関連した他の部品が、同時に軸２１に対して平行な方向に移動して、金型キャビティブロック２２、金型ゲートインサート２８、及びノズル３０から離れるようにプリフォーム２６を引っ張ることで、キャビティ面２３からプリフォーム２６を分離することが可能になる。次いで、ストリッパープレート４０の作動が、最初に、突出しバー３６ａ、３６ｂ及びネックリング部品１８ａ、１８ｂを同時に軸２１に対して平行な方向に移動させ、これにより、プリフォーム２６が、コア部品２０から取り出される。最後に、ネックリング部品１８ａ及び突出しバー３６ａが、摩耗パッド３８上を、軸２１に対して垂直な方向であるとともに軸２１から離れる方向の第１の方向に移動し、同時に、ネックリング部品１８ｂ及び突出しバー３６ｂが、摩耗パッド３８上を、軸２１に対して垂直な方向であるとともに軸２１から離れる方向の第２の且つ（ネックリング部品１８ａ及び突出しバー３６ａによって取られる方向とは）反対の方向に移動し、プリフォーム２６は、プリフォーム金型組立体１０から完全に離れた状態に置かれる。
【００１４】
上述の歪みの問題に加えて、既知の金型デザインに伴う別の問題は、ネックリング半体が閉じられ（組み立てられ）、次いで、金型が閉じられ且つ型締めされたときに、それらの半体がコアに対して封止しない、ということにある。金型が開けられ、成形品が取り出された後、ストリッパープレート４０によって前方に運ばれているネックリング半体１８ａ及び１８ｂは、互いに分離されている。次の成形サイクルが開始し得る前に、ネックリングとストリッパープレートとをそれらの成形位置（図１に示す）へ復帰させるべく、突出し機構を逆転する必要がある。この逆転手順は、ネックリングを、ストリッパープレートの後方ストローク（行程）中にそれらが接触するまで、互いに他方に向けて移動させることを含み、それによって、ストリッパープレートが（図１に示す位置に）十分に戻る時点までに、ネックリングは、それらの分割面が相互に接触した状態で、完全に閉じられる。ネックリングを完全に閉じることは、ストリッパープレートの復帰ストロークの間のいずれの時点においても実行することができる。その理由は、ネックリングがどの時点においてもコアと接触する危険がないからである。
【００１５】
閉型位置においてネックリングがコアと接触することになるデザインでは、それらのネックリングが最終的にコアと接触するときに、組み立てられた対としてそれらのネックリングが接触するようにそれら自身が最初に閉じられることが好ましい。初期のＨｕｓｋｙデザインの場合では、ネックリングは、円筒状「遮断」面であって、コアの長手方向軸に対して平行であるとともにコアの直径と接触している円筒状「遮断」面を有していた。しかしながら、このデザインは最適ではない。その理由は、それらの２つの円筒状面の間に約０.００１インチ（約０．０２５４ｍｍ）超の間隙が存在した場合、射出の間にその間隙を通してプラスチックが漏れる危険が大きいからである。この結果、このタイプのデザインは、組み立てられた間隙が最小限であるということを保証すべく、それらの面の精密許容差製造を必要とする。不都合なことに、金型は使用されるにつれて摩耗し、最終的に、そのようなデザインは漏れを生じる。別の初期Ｈｕｓｋｙデザインは、テーパ面、すなわち円錐状遮断面であって、コアにおける対応テーパ合わせ面と接触するテーパ面を有していた。これらの２つの面は、成形の間、プラスチックの漏れを防止する確実な封止をもたらしつつ、一体となるように加圧されていた。しかしながら、このデザインは最適ではなかった。その理由は、プリフォームが、コアから抜取られたときに、ネックリングの歪みを依然として有していたからである。
【００１６】
図２は、図１に示す選択された部品の部分断面図であり、肉厚部５６を有するプリフォーム２６と、コア面５８を有するコア部品２０とをさらに示している。金型キャビティブロック２２（図２には示さず）は、分割線４２に沿ってネックリング１８ｂから分離されている。
【００１７】
図３は、図２と同様の部分断面図である。コア部品２０からのプリフォーム２６の取出しを開始すべく、ネックリング１８ｂは、最初に、軸２１に対して平行な方向「Ａ」に移動させられている。ネックリング１８ｂ（及び１８ａ（図３には示さず））は、副分割線６４に沿って、コアホルダ４１から分離されている。さらに、プリフォーム２６は、コア面５８から部分的に分離５９されている。副分割線６４は、封止面部４５とねじ部４６（図２参照）とに隣接しているとともに封止面部４５とねじ部４６との間にあるネックフィニッシュ４４において終端している。
【００１８】
高温の溶融熱可塑性ポリマー材料は通常、冷却し且つ凝固する際に収縮する。したがって、製造時において、プリフォーム２６は通常、材料が冷却する際に、コア部品２０に対して収縮する。コア部品２０は収縮を抑止するので、プリフォーム２６をしてコア面５８を把持させる分子力が発生する。コア面５８に対するプリフォーム２６の把持力によって生じる摩擦に打ち克つべく、取出しの際に、ネックリング１８ｂ（及び１８ａ（図３には示さず））を通して作用する力であって、ネックフィニッシュ４４のねじ部４６及び取扱いリング部４８に最終的に作用する力が、プリフォーム２６の肉厚部５６を通して伝わらねばならない。ネックフィニッシュの肉厚部５６全体を通してポリマー材料が十分に凝固していない場合には、そのポリマー材料は、コア面５８の箇所６０付近においてコア部品２０の周囲にくっついているプリフォームの摩擦に力の伝達が打ち克つのを可能にするのに十分な強度を有していないであろう。これは、次に、ネックリング１８ｂ（及び１８ａ（図３には示さず））が方向「Ａ」に移動する際に、ネックフィニッシュの歪み６２を生じさせるであろう。歪み６２は、封止面４５を不規則に（図示せず）させ、したがって、後にネックフィニッシュ４４へ取着されるクロージャ（図示せず）は、適正に封止しないであろう。
【００１９】
ネックリング１８ａ及び１８ｂによって加えられる力を、取出しの際にネックフィニッシュの歪みを生じさせることなく伝えるのに十分に、肉厚部５６内のポリマーが堅く且つ硬い、ということを確実にするために、成形専門技術者は、プリフォーム２６を製造する時間を延ばすかもしれない。熱可塑性ポリエステル材料のプリフォーム２６を製造するのに必要な通常の成形時間は、約２１〜２６秒である。この問題を軽減するための試みが、別の初期Ｈｕｓｋｙデザインにおいてなされており、そのデザインでは、ネックリングの小さい部分（５０％未満）が、プリフォームの頂部封止面の外周部と接触するように作られていた。しかしながら、このデザインには２つの不利な点があった。第１に、ネックリングと頂部封止面との間の接触面積が小さいことにより、ネックリングの歪みを防止するのに相当の冷却時間を依然として必要としていた。第２に、このデザインは、溶融プラスチックを漏れさせてしまう円筒状ネックリング合わせ面を有していた。
【００２０】
米国特許第４,５２１,１７７号、同第６,１７６,７００号、同第６,２２０,８５０号、及び同第６,４１３,０７５号は、成形プリフォーム用のインサート組立体装置を示している。米国特許第４,０２５,０２２号、同第４,１２５,２４６号、同第４,１７９,２５４号、同第４,６３２,３５７号、同第４,６４８,８３４号及び同第５,１３７,４４２号は、種々の抜取り装置を利用している他の射出成形機を示している。また、２００３年１月２４日に出願された米国特許出願第１０／３５０，３２５号は、持上げ構造体がプリフォームの開放端の縁を持上げることによる方法及び装置を記載している。プラスチック成形品は、その端部が持上げられるので、その内部において凝固させられている必要はなく、よって、成形品をより早く金型から取出すことが可能になり、サイクル時間が短縮する。しかしながら、抜取り時間もさらに早いことが望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
したがって、ネックフィニッシュ部冷却方法及び装置であって、迅速な効率の良いネック冷却をもたらすとともに、成形プラスチックプリフォームの製造コストをさらに低減させるべく、成形サイクル時間をさらに短縮させるものに対するニーズが存在する。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
［発明の概要］
本発明の利点は、成形プラスチックプリフォームの変形を最小限に抑えつつ、金型から成形プラスチックプリフォームを迅速に効率良く取出す方法及び装置を提供することである。
【００２３】
本発明の第１の態様によれば、金型コアの相補的な面に対して封止するとともに整合する領域を有する内側側壁面を有する、射出成形用金型で使用するロックリング用の構造体及び／又は工程が提供される。ネックリングの相補的な面に対して封止するとともに整合する領域を有し、且つ、成形品の下部を持上げる持上げ面を有する上面が提供される。ロックリングは、第１の持上げ動作の際に金型コアからプリフォームを持上げるように構成され、且つ、第２の持上げ動作の際にネックリングから分離するように構成される。
【００２４】
本発明の第２の態様によれば、コアの相補的な面に対して封止するとともに整合する領域を有する内面を有するロックリングを有する、取り出し装置用の構造体及び／又は工程が提供される。また、ロックリングは、ネックリングの相補的な面に対して封止するとともに整合する領域を有する上面を有する。その上面は、成形品の一部を持上げる持上げ構造体を有する。また、輪郭内面を有するネックリングであって、少なくとも２つのネックリング部から成るネックリングも含まれる。取り出し装置のロックリングは、第１の持上げ動作の際にコアから成形品を持上げるように構成され、且つ、ネックリングによる第２の持上げ動作の際にネックリングから分離するように構成される。
【００２５】
本発明の第３の態様によれば、プラスチックプリフォーム射出成形機用の構造体及び/又は工程が提供され、当該プラスチックプリフォーム射出成形機では、金型キャビティが、溶融材料を受容し且つそれを成形プラスチックプリフォームになるように形成するように構成され、金型コアは、成形プラスチックプリフォームの内面と係合するように構成される。第１の持上げ構造体は、コアの相補的な面に対して封止するとともに整合する領域を有する内面を有し、且つ、第２の持上げ構造体の相補的な面に対して封止するとともに整合する領域を有する上面を有する。第１の持上げ構造体の上面は、第１の時間の期間において、持上げ方向に、射出成形用金型から成形プラスチックプリフォームを持上げるように構成され、この場合、成形プラスチックプリフォームの下部は、持上げ方向に対してほぼ垂直な平面内にある。第２の持上げ構造体は、第２の時間の期間において、持上げ方向に、射出成形用金型から成形プラスチックプリフォームの外面を持上げるように構成される内面を有し、この場合、成形プラスチックプリフォームの外面は、持上げ方向に対してほぼ平行な平面内にある。
【００２６】
本発明の第４の態様によれば、ロックリングの内面に相補的な構造体を有する射出成形用金型コア、及びこのコアに対して封止するとともに整合する内面構造体を有するロックリングを有する、射出成形用金型からプリフォームを取り出すための構造体及び／又は工程が提供される。ロックリングは、ネックリングの下面と相補的な上面構造体を有し、この上面構造体は、成形品の一部を持上げる持上げ構造体を有する。ネックリングは、ロックリングに対して封止するとともに整合する下面構造体を有するとともに、輪郭付けされた内面を有する。ロックリングは、第１の並進の際に射出成形用金型コアに対して並進するように構成され、ネックリングは、第２の並進の際にロックリングに対して並進するように構成され、射出成形用金型から成形品を取出すようになっている。
【００２７】
本発明の第５の態様によれば、射出成形用金型組立体用の構造体及び／又は工程が提供され、この場合、キャビティインサートがキャビティプレート内に設けられる。ロックリングの内面に相補的な構造体を有する射出成形用金型コアも提供される。ロックリングは、コアに対して封止するとともに整合する内面構造体、及びネックリングの下面に相補的な上面構造体を有する。ロックリングの上面構造体は、成形品の一部を持上げる持上げ構造体を有する。ロックリングに対して封止するとともに整合する下面構造体を有するネックリングがさらに設けられ、ネックリングは、移動可能なスライドに取り付けられる。また、射出成形用金型組立体は、コアプレートと、突出しプレートと、移動可能なスライドを支持するストリッパープレートとを有する。
【００２８】
本発明の第６の態様によれば、射出成形用金型構造体からプリフォームを取り出す方法は、（ｉ）突出しプレート及びストリッパープレートをコアプレートから分離するように少なくとも１つのピストンを作動させ、それにより、ロックリングの内側側壁とプリフォームの開放端とをコアの外面の湾曲ノッチから分離させつ工程を含み、この場合、成形作業の際にはロックリングの内側側壁及びコアは、封止されるとともに整合されていて、（ｉｉ）ストリッパープレートを突出しプレートから分離するように少なくとも１つの連結ロッドを作動させ、それにより、ネックリング及びプリフォームをロックリングの上面から分離する工程を含み、この場合、成形作業の際にはロックリングの上面の第１の部分は、ネックリングに対して封止されるとともに整合され、また、少なくとも１つのピストンを作動させる工程においてロックリングの上面の第２の部分は、プリフォームを持上げる持上げ面である。
【００２９】
本発明の第７の態様によれば、射出成形用金型からプリフォームを取り出すための制御装置用の構造体及び／又は工程が提供され、この制御装置は、コアプレートに対して突出しプレートを移動させるように構成される少なくとも１つのピストンを含み、金型コアに対して封止されるとともに整合されるロックリングの内面を上記金型コアに対して変位させるとともに、ロックリングの上面の持上げ面がプリフォームの下面と係合し、プリフォームを金型コアに対して変位させる。また、突出しプレートに対してストリッパープレートを移動させるように構成される少なくとも１つの連結ロッドも含まれ、ロックリングに対して封止されるとともに整合されるネックリングの下面をロックリングに対して変位させるとともに、ネックリングの内面は、プリフォームの輪郭面に係合し、プリフォームを成形コアに対してさらに変位させる。また、制御装置は、射出成形用金型からプリフォームを取り出すように、少なくとも１つのピストン及び少なくとも１つの連結ロッドの作動を調整する制御組立体を有する。
【００３０】
本発明の第８の態様によれば、キャビティインサートを有する射出成形スタック組立体、及びロックリングの内面に相補的な構造体を有する射出成形用金型コア用の構造体及び／又は工程が提供される。また、コアに対して封止するとともに整合する内面構造体を有し、且つ、ネックリングの下面に相補的な上面構造体を有するロックリングが設けられる。上面構造体は、成形品の一部を持上げる持上げ構造体、及びロックリングに対して封止するとともに整合する下面構造体を有するネックリングを有する。
【００３１】
本発明による有利な構造及び/又は機能は、以下の好適な実施形態の詳細な説明と添付図面とから、より容易に理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
［好適な実施形態の詳細な説明］
１．序
次に、本発明を幾つかの実施形態に関して説明し、それらの実施形態においては、ネックリング組立体が、コアから射出成形されたプラスチックプリフォームを当該プリフォームが完全に凝固しないうちに抜取り、よって、サイクル時間が短縮される、２段階（又は工程）抜取り作業を用いている。しかしながら、本発明は、射出成形プラスチックプリフォーム以外の多くの成形技術（例えば、容器、バケツ、トレー、ペンキ缶、運搬箱、及び同様な製品、又はおそらくは非円形断面形状を有する他の成形製品等の成形）に用途を見出すであろう。
【００３３】
手短に言えば、本発明の好適な実施形態は、プリフォームの頂部封止面（面がプリフォームの長手方向軸に対してほぼ直交する、封止蓋が固定され得るプリフォームの通常は円形の開放端）、及びプリフォームのネック部（ねじ部及び支持レッジ又は取扱いリングを含む）の双方に作用する持上げ面を使用することにより、第１の持上げ段階においてコアからプリフォームを抜取る。第２の持上げ段階では、プリフォームの頂部封止面に作用する持上げ面は持上げを中断し、ネック取扱い部に作用する持上げ面は抜取り作業を完了する。２つの段階においてプリフォームの表面を支持するネックリング又はネック半体部品を再構成することによって、プリフォーム全体のポリマーの凝固が完了しないうちにプリフォームを取出すことができる。ネックフィニッシュの歪みの危険なしに、プリフォーム製造時間において最大２秒の短縮を達成することができる。
【００３４】
２．構成
図４は、成形プリフォーム４０２を突出す前の、本発明の好適な一実施形態のプリフォーム金型スタック組立体４００の概略的な断面図である。組立体４００は、ネック半体（すなわちスプリット）部品４１８ａ及び４１８ｂと、軸４２１を有するコア部品４２０とを有する。長手方向軸４２１は、プリフォーム４０２の突出し（取り出し）方向に対してほぼ平行である。スタック組立体４００はまた、ゲートインサート４２８を含むキャビティインサート４２２と、ロックリング４４１とを有する。ロックリング４４１は、コアプレート３０１とストリッパープレート４０１との間に位置する自身の突出しプレート(ejector plate)３００に取り付けられる。キャビティインサート４２２は、キャビティプレート３０２内に取り付けられる。ネックリング半体４１８ａ及び４１８ｂは、スライド４３６ａ及び４３６ｂにそれぞれ取り付けられる。スライド４３６ａ及び４３６ｂの両端がジブ（図示せず）によってガイドされ、ストリッパープレート４０１に取り付けらている摩耗板４３８に保持される。
【００３５】
ロックリング４４１は、突出しプレート３００と係合する一端に底面４４２を有する。ロックリングは外側側壁面４４３及び内側側壁面を有する。内側側壁面は、ロックリングをコア４２０と整合させるとともにコア４２０に対し封止するようにコア４２０の相補的な面４５４と係合する面、好ましくはテーパ面４４４を有する。
【００３６】
ロックリング４４１は、ロックリングの、底面とは反対の端にある上面に、第２の面４４６を有する。第２の面４４６は、成形品（例えばプリフォーム）の一部を形成するとともにその一部と係合する持上げ面４４５を有する。第２の表面４４６はまた、ネックリング半体４１８ａ及び４１８ｂの端部の相補的な座部４４８と係合する第１の座部４４７を有していることで、それらの間に封止を形成する。第２の面４４６はまた、ネックリングとのロックリングの整合及び封止のためにネックリング半体４１８ａ及び４１８ｂの相補的な面４５１と係合する面、好ましくはテーパ面４４９を有する。最後に、第２の面４４６はまた、スタック４００を通して型締圧を伝えるのにさらなる表面積が必要とされる場合にネックリングの相補的な座部４５３と任意に係合する第２の座部４５２を有する。
【００３７】
作動時において、金型は閉じられ、内側側壁テーパ面４４４は、コア４２０とのロックリング４４１の整合及び封止を行う、コア４２０の相補的なテーパ面４５４と係合する。ロックリング４４１の第２のテーパ面４４９は、ネックリング及びコアとのロックリングの整合及び封止を行う、ネックリング４１８ａ及び４１８ｂの相補的なテーパ面４５１と係合する。ロックリングの持上げ面４４５、ネックリングのねじ仕上げ部４６８、及びコア４２０は、キャビティのうち材料溶融物の射出の際に成形品を形成することになる部分を形成する。
【００３８】
成形品がコアから排出される際には、ロックリング４４１は、抜取り方向に移動するように作動する。ロックリング４４１は、ネックリングとともに第１の抜取り距離まで移動する。次いで、ネックリングは、第２の抜取り距離まで移動し続けて、コア４２０から成形品を離して取出す。
【００３９】
本発明の一実施形態では、第１の駆動により、ロックリング４４１を第１の剥離距離だけ移動させることができる。ロックリングの座部は、ネックリングの座部と協働して、ネックリングも第１の抜取り距離に移動させる。次いで、第２の駆動により、ネックリングを第２の抜取り距離に移動させる。代替的に、第１の駆動により、ロックリングを第１の抜取り距離に移動させ、第２の駆動により、ネックリングを第１の抜取り距離に移動させて、その後で、ネックリングを第２の抜取り距離に移動させる。
【００４０】
図６は、図４の拡大図であり、ロックリング４４１の持上げ面４４５がプリフォーム４０２の開放（近位）端の封止面２０１の５０％以上と接触している様子を示す。図６では、持上げ面４４５は、封止面２０１の外周部分のほぼ８０％と接触しているが、この接触部分は、１０％〜１００％の範囲とすることができる。この封止面２０１は、蓋（図示せず）の内面を通常封止する面であり、長手方向軸４２１（すなわち抜取り方向）に対してほぼ直交する平面内に配置される環状又は円形状であってもよい。プリフォーム４０２のネック部４６６は、ハンドリング（又は支持）用リッジ（突出部）４６７及びねじ部４６８を有し得る。当然のことながら、プリフォーム部分は、ネックリング半体４１８ａ及び４１８ｂの成形面の対応する構造で形成される。
【００４１】
図６は、好適な実施形態による２つの注目すべき特徴を示す。第１に、外被が幾分凝固した（ただし、プリフォームの内部は凝固していない）後にプリフォームをコアから持上げるように、持上げ部２０１が、頂部封止面の外周部のおよそ５０％以上と接触しており、これにより、ネックリングの歪みが低減させられる。第２に、コアロックリング４４１は、テーパを付されている円錐面を有しており、この円錐面は、持上げ部２０１の下方に配置されているとともに、持上げ部２０１に対して鋭角を形成しており、これにより、コア４２０の外面とぴったりと係合して、漏れを防止する。
【００４２】
ロックリングの成形面４４５は、コア４２０に最も近いプリフォーム４０２の外面のうち収縮によりプリフォームの抜取りを妨げる可能性がある部分を直接押す。ネックリング半体４１８ａ及び４１８ｂ並びにロックリング４４１によりプリフォームに加えられる抜取り力（離型力）は、剪断力と圧縮力とを組み合わたものである。剪断力は、プリフォーム４０２のうち抜取り方向に対してほぼ平行な外面部分と接触する、ネック半体４１８ａ、４１８ｂの表面によって加えられる。圧縮力は、プリフォーム４０２のうち抜取り方向に対してほぼ垂直な外面部分と接触する、ネック半体４１８ａ、４１８ｂ及びロックリング４４１の表面によって加えられる。なお、圧縮力は、プリフォーム封止面２０１の凝固した外被部を通して加えられ、したがって、その外被部が十分に凝固するとすぐにプリフォームの抜取りを引き起こすようにその作用を伝えることができる。この凝固は、成形サイクルにおいて、ネック部４６６の内芯部の凝固よりも早く起こる。この理由は、それぞれの冷却された金型部品と直接接触状態にあるからである。この結果、プリフォームの無欠陥抜取りを成形サイクルにおいてより早く開始させることができ、通常、プリフォーム金型デザイン構成に応じて、サイクル時間において最大２秒の節約を達成することができる。
【００４３】
持上げ部４４５の相対寸法は、冷却されつつある個々のプリフォームの寸法、プリフォーム成形温度、金型冷却装置等に応じて決まる。さらに、持上げ部４４５は、平坦な表面であってもよく、又は、プリフォームの冷却／持上げに役立つように構成されている溝、パッド、又は他のパターンを面に有している表面であってもよい。持上げ部４４５は、ネックリングと同じ金属、又はプリフォーム封止面２０１を急速に冷却するとともにしっかりと持上げるように設計されている異なる金属で作られてもよい。
【００４４】
したがって、プリフォームの取出し力又は突出し力は、ネック部４６６のねじ部４６８及び取扱いハンドリング用リッジ部４６７にだけではなく、プリフォーム４０２の封止面２０１にも働きかける。その時点で封止面２０１に作用する力は、ネック部４６６内のポリマーの一部を圧縮状態にする。さらに、圧縮状態となる材料は、金型部品と直接接触しているため、先に凝固しやすく、よって、金型面に対するプリフォーム４０２の把持作用によって生じる摩擦抵抗に打ち克つべく備えがより十分にある。
【００４５】
力を封止面に作用させることを可能にすることによって、部分２０１は、ポリマーの一部が完全には凝固していない可能性のあるプリフォームの肉厚部を通して全体的に伝わる力を取り除く必要性が少なくなる。したがって、プリフォームの肉厚部は、コア面に対するプリフォームの把持作用によって生じる摩擦に打ち克つべく剛性である必要性はもはやなく、したがって、歪み又は変形の危険なしに、金型組立体からプリフォームを早く取出すことが可能となる。
【００４６】
図７は、本発明によるプリフォーム抜取り（又は突出し）の第１の段階を示す好適な実施形態の断面拡大図である。図７では、第１の時間期間（通常は０．５秒）にわたって、第１の距離（通常は１２ｍｍすなわち０．５インチ（約１２．７ｍｍ））だけ、コア４２０に対して、突出しプレート３００がロックリング４４１を移動させており、ストリッパープレート４０１がネック半体４１８ａ及び４１８ｂを移動させている。プリフォーム４０２の封止面２０１は、ロックリング４４１の持上げ面４４５と依然として接触状態にあるが、コア４２０の外面の湾曲ノッチ４５０からは分離している。第１の段階の終了時点で、プリフォーム４０１の内部は多くの場合、非固体状態にある。
【００４７】
図８は、本発明によるプリフォーム抜取り（又は突出し）の第２の段階を示す好適な実施形態の概略的な断面図である。図８では、突出しプレート３００及びロックリング４４１は、抜取り方向への移動を中断しているが、ストリッパープレート４０１は、リング半体４１８ａ、４１８ｂを、第１の抜取り段階が完了してからさらに１秒間、通常はさらに１００ｍｍすなわち４インチ（約１０．１６ｃｍ）だけ、抜取り方向にさらに移動させている。この段階では、プリフォームの封止面２０１は空冷され、プリフォーム４０２は抜取り方向にさらに運ばれる。また、プリフォーム４０２の内部４５６は依然として非固体状態にある。コア４２０及びロックリング４４１のそれぞれの部分もまた空冷される。好適な実施形態は、ストリッパープレート及び突出しプレートの等しい（距離及び／又は時間における）移動を意図しているが、これらの板は、第１の段階において異なる距離及び／又は時間で移動することができる。さらに、成形システム及び成形品に応じて、３つ以上の（距離及び時間における）移動段階を用いてもよい。図５は、プリフォーム４０２が、射出方向にさらに移動し、コア４２０から一部が取出される抜取りプロセスにおける時点を示す。
【００４８】
図９及び図１０は、それぞれ閉型位置及び開型位置での、好適な突出しプレート及びストリッパープレート作動機構を示す。突出しプレート３００は、ピストン９００により前後に移動され、このピストン９００は好ましくはコアプレート３０１内に収容されている。ピストン９００は、供給及び戻し液圧ライン（図示せず）を介して駆動されることが好ましい。ストリッパープレート４０１は、好ましくは、連結ロッド９０１により前後に移動され、この連結ロッド９０１は、ストリッパープレート４０１を射出成形機の突出しプレート（図示せず）に連結する。図９は、閉位置での金型を示し、図１０は、一部が前進した突出しプレート及びストリッパープレートの位置での金型を示し、突出しプレート及びストリッパープレートの２つの異なるストローク長を示す。当然のことながら、ストリッパープレート及び突出しプレート作動／駆動機構は、一体形であってもよく又は別個のものであってもよく、また、電気ステップモータ、空気圧シリンダ又は空気圧モータ、及び油圧シリンダ又は油圧モータ等の任意の都合のよい駆動源であってもよい。
【００４９】
作動機構は、成形サイクルの適切な時間で行われるべく、ストリッパープレート４０１及び突出しプレート３００の移動用のアクチュエータを制御する制御組立体（図示せず）を有する。制御組立体は、プロセスロジックコントローラ（ＰＬＣ）又はコンピュータベースのコントローラ、制御プログラム又は論理シーケンス、アクチュエータを有するインタフェースコンポーネント、位置センサ及び通信コンポーネント、並びにオペレータインタフェースデバイスを含み得る。
【００５０】
３．プロセス
作動時において、溶融プラスチックが金型内へ射出され、プリフォームがコアとキャビティ壁との間に形成される。プリフォームをコア４２０から取出す時点になると、成形機の取り出しシステムが起動して、コア４２０のうちプリフォームの頂部封止面の内隅を形成している部分（すなわち湾曲ノッチ４５０）からプリフォームを離すように移動させるのに十分な所定の前方ストロークのために、突出しプレート３００及びストリッパープレート４０１の双方を同時に（重なりあって）前進させる。突出しプレート３００の移動が停止し、ストリッパープレート４０１の前進移動が続く（又は再び開始される）ことによって、ロックリング４４１からネックリング半体４１８ａ及び４１８ｂが分離し、それによって、ロックリング４４１の対応する成形面４４５からプリフォームの頂部封止面の上記部分を分離する。ストリッパープレート４０１は、そのストロークの残りの部分を前進し続けてプリフォームを突出す。
【００５１】
プリフォームは、コアから分離されると、後続の金型冷却ステーションへ移動させられることができるか、又は、輸送コンテナ内へ放出され得る。プリフォームは、頂部封止面、次いでプリフォームの外側面に作用する力によってコアから抜取られるため、プリフォームの内部は、完全には凝固させられる必要がなく、これにより、より早い抜取りと、サイクル時間の短縮とが可能になる。
【００５２】
４．結論
このように、ここに記載したものは、成形プラスチックプリフォームをコアから効率的に突出すまたは取り出す方法及び装置であって、短縮されたサイクル時間及び低減されたコストを達成するものである。
【００５３】
本発明は、吹込成形容器プリフォームであって、通常、その軸に対して垂直な円形断面形状を有する吹込成形容器プリフォームの製造時間を短縮する一方、非円形断面形状を有する他の成形製品、例えば、バケツ、ペンキ缶、運搬箱、及び他の同様な製品であって、プリフォーム射出成形によるものと同様な全体構成及び金型設計特性を必要とする成形製品にも本発明は等しく適用可能である、ということを当業者は理解するであろう。
【００５４】
添付図面において外郭で示されている又はブロックで指示されている個々の部品は全て、射出成形技術においてはよく知られており、それらの特定の構成及び作用は、本発明を実行するための動作又は最良の実施形態には重要ではない。
【００５５】
好適な実施形態であると現時点では見なされているものに関して本発明を記載してきたが、本発明は開示された実施形態に限定されないということを、理解すべきである。反対に、本発明は、添付の特許請求の範囲の精神及び範囲内に含まれる種々の変更及び均等な構成を包含すべく意図されている。添付の特許請求の範囲は、上記のような変更並びに均等な構造及び機能を全て包含するよう、最も広い解釈と一致させられるべきである。
【００５６】
上で説明された米国及び外国の特許文献はすべて、参照により「好適な実施形態の詳細な説明」へ援用される。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】ネックフィニッシュ及び封止面を有する成形プリフォームの突出し前の、既知のプリフォーム射出成形用金型組立体の断面図である。
【図２】プリフォームの突出しを完了させるべくネックリングが移動する前の、図１に示されている組立体の選択された部品と、プリフォームのネックフィニッシュ部との概略的な部分断面図である。
【図３】プリフォームが部分的に移動させられている状態での、図２に示されている部品の概略的な部分断面図であって、典型的なネックフィニッシュ歪みを示すものである。
【図４】金型が閉じた位置にある状態での、本発明の好適な一実施形態によるスタック組立体の概略的な断面図である。
【図５】取り出し装置の一部が前方位置にある状態での、図４の実施形態の組立体の概略的な断面図である。
【図６】図４の実施形態のネックリング部の概略的な部分断面拡大図である。
【図７】取り出しの第１段階が完了している状態での、図４の実施形態のネックリング部の概略的な断面拡大図である。
【図８】取り出しの第２段階が部分的に完了している状態での、図４の実施形態のネックリング部の概略的な断面拡大図である。
【図９】閉型位置で示された、好適な取り出し作動機構の、図４の実施形態の概略的な断面図である。
【図１０】取り出し装置の一部が前方位置にある状態での、好適な取り出し作動機構の、図４の実施形態の概略的な断面図である。
【図１】
2007514568.tif 000003
【図２】
2007514568.tif 000004
【図３】
2007514568.tif 000005
【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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【手続補正書】
【提出日】平成17年7月7日(2005.7.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出成形用金型において使用される取り出し装置であって、
コアの相補的な面に対して封止するとともに整合する領域を有する内面と、ネックリングの相補的な面に対して封止するとともに整合する領域を有する上面であって、成形品の一部を持上げる第１の持上げ構造体を有する上面とを有するロックリングと、
輪郭付けされた内面を有し、少なくとも２つのネックリング部から成り、成形品の別の部分を持上げる第２の持上げ構造体を含むネックリングとを備え、
前記ロックリングは、第１の持上げ動作の際に前記コアから成形品を持上げるように構成されていて、前記ネックリングは、前記第１の持上げ動作後の第２の持上げ動作の際に前記コアから成形品を持上げるように構成されている、取り出し装置。
【請求項２】
前記ネックリングの輪郭付けされた内面は、成形品の対応する輪郭構成部と係合する、請求項１に記載の取り出し装置。
【請求項３】
射出成形用金型において使用される取り出し装置であって、
コアの相補的な面に対して封止するとともに整合する領域を有する内面と、第２の持上げ構造体の相補的な面に対して封止するとともに整合する領域を有する上面と、を有する第１の持上げ構造体を備え、該第１の持上げ構造体の上面は、第１の時間の期間において持上げ方向に前記射出成形用金型から成形プラスチックプリフォームを持上げるように構成されており、前記成形プラスチックプリフォームの下部は、前記持上げ方向に対してほぼ垂直な平面内にあり、
前記持上げ方向に前記射出成形用金型から前記成形プラスチックプリフォームの外面を第２の時間の期間において持上げるように構成されている内面を有する第２の持上げ構造体を備えており、前記成形プラスチックプリフォームの前記外面は、前記持上げ方向に対してほぼ平行な平面内にあり、前記第２の持上げ構造体は前記第２の時間の期間経過後に前記成形プラスチックプリフォームから離れるように構成されている、取り出し装置。
【請求項４】
前記ロックリングは、前記第２の時間の期間よりも短い前記第１の時間の期間において、金型コアに対して前記成形プラスチックプリフォームを持上げる、請求項３に記載の取り出し装置。
【請求項５】
前記成形プラスチックプリフォームは、支持リッジ、ねじ、及び円形封止面を有するネック部を有し、前記円形封止面は、前記持上げ方向に対してほぼ垂直な平面内にある円形係合部を有し、前記ロックリングは、該円形係合部のほぼ５０％以上と係合するように構成される、請求項４に記載の取り出し装置。
【請求項６】
前記ネックリングは、前記成形プラスチックプリフォームの前記ネック部の支持リッジ及び前記成形プラスチックプリフォームの前記ネック部のねじとそれぞれ係合する複数の部分を有する、請求項５に記載の取り出し装置。
【請求項７】
前記持上げ方向に第１の距離だけ前記ロックリングを移動させるように構成される第１の移動構造体と、前記持上げ方向に前記第１の距離とは異なる第２の距離だけ前記ネックリングを移動させるように構成される第２の移動構造体とをさらに備える、請求項３に記載の取り出し装置。
【請求項８】
前記ネックリングは、前記持上げ方向に前記成形プラスチックプリフォームへの剪断力を加え、前記ロックリングは、前記持上げ方向に前記成形プラスチックプリフォームへの圧縮力を加える、請求項３に記載の取り出し装置。
【請求項９】
射出成形金型に設けられるプリフォーム取り出し装置であって、
ロックリングの内面と相補的な構造体を備える射出成形用金型コアと、
前記コアに対して封止するとともに整合する内面構造体を有し、且つネックリングの下面と相補的な上面構造体を有するロックリングであって、前記上面構造体は、成形品の一部を持上げる持上げ構造体を有する、ロックリングと、
前記ロックリングに対して封止するとともに整合する下面構造体を有し、且つ、輪郭付けされた内面を有するネックリングとを備え、
前記ロックリングは、第１の並進の際に前記射出成形用金型コアに対して並進されるように構成され、前記ネックリングは、第２の並進の際に前記ロックリングに対して並進されるように構成され、前記第２の並進後に前記ネックリングが分離することにより、前記射出成形用金型から前記成形品が取り出される、プリフォーム取り出し装置。
【請求項１０】
前記ネックリングは、少なくとも２つのネックリング部から成る、請求項９に記載のプリフォーム取り出し装置。
【請求項１１】
前記ロックリングは、前記成形品の封止面の少なくとも５０％と接触する、請求項９に記載のプリフォーム取り出し装置。
【請求項１２】
射出成形金型組立体であって、
キャビティプレートに設けられるキャビティインサートと、
ロックリングの内面と相補的な構造体を有する射出成形金型コアと、
前記コアに対して封止するとともに整合する内面構造体を有し、且つ、ネックリングの下面と相補的な上面構造体を有するロックリングであって、該上面構造体は、成形品の一部を持上げる持上げ構造体を有する、ロックリングと、
前記ロックリングに対して封止するとともに整合する下面構造体を有するネックリングであって、移動可能なスライドに取り付けられる、ネックリングと、
コアプレートと、
突出しプレートと、
前記移動可能なスライドを支持するストリッパープレートと、
前記コアプレートが静止の状態のときに、該コアプレート対して前記突出しプレート及び前記ストリッパープレートを等しく変位させる第１の作動装置と、
前記突出しプレートに対して前記ストリッパープレートを変位させる第２の作動装置とを備える、射出成形金型組立体。
【請求項１３】
前記突出しプレート及び前記ストリッパープレートの変位により、前記ロックリング及び前記ネックリングを前記コアに対して等しく変位させ、
前記突出しプレートに対する前記ストリッパープレートの変位により、前記ネックリング及び前記成形品を前記ロックリングに対して変位させる、請求項１２に記載の射出成形金型組立体。
【請求項１４】
射出成形金型からプリフォームを取り出す方法であって、
突出しプレート及びストリッパープレートをコアプレートから分離するように少なくとも１つのピストンを作動させ、ロックリングの内側側壁及びプリフォームの開放端部をコアの外面の湾曲ノッチから分離する工程を含み、成形作業の際には前記ロックリングの内側側壁及び前記コアは封止され整合されており、
前記ストリッパープレートを前記突出しプレートから分離するように少なくとも１つの連結ロッドを作動させ、ネックリング及び前記プリフォームを前記ロックリングの上面から分離する工程を含み、成形作業の際には該ロックリングの該上面の第１の部分は、前記ネックリングに対して封止されるとともに整合されていて、前記少なくとも１つのピストンを作動させる工程において、前記ロックリングの前記上面の第２の部分は、前記プリフォームを持上げる持上げ面である、射出成形金型からプリフォームを取り出す方法。
【請求項１５】
射出成形金型からプリフォームを取り出すための制御装置であって、
コアプレートに対して突出しプレートを移動させるように構成されていて、金型コアに対して封止されるとともに整合されるロックリングの内面を前記金型コアに対して変位させるとともに、前記ロックリングの上面の持上げ面が前記プリフォームの下面と係合し、該プリフォームを前記金型コアに対して変位させる、少なくとも１つのピストンと、
前記突出しプレートに対してストリッパープレートを移動させるように構成されていて、前記ロックリングに対して封止されるとともに整合されるネックリングの下面を前記ロックリングに対して変位させるとともに、前記ネックリングの内面が前記プリフォームの輪郭面と係合し、該プリフォームを前記金型コアに対してさらに変位させる、少なくとも１つの連結ロッドと、
前記少なくとも１つのピストン及び前記少なくとも１つの連結ロッドの作動を調整して、前記射出成形金型から前記プリフォームを取り出す、制御組立体とを備える、射出成形金型からプリフォームを取り出すための制御装置。
【請求項１６】
前記ピストン及び前記連結ロッドは、一体形構造として設けられている、請求項１５に記載の射出成形用金型からプリフォームを取り出すための制御装置。
【請求項１７】
前記ピストン及び前記連結ロッドは、別個の構造として設けられている、請求項１５に記載の射出成形用金型からプリフォームを取り出すための制御装置。
【請求項１８】
前記ピストン及び前記連結ロッドは、電気モータ、空気圧モータ又は空気圧シリンダ、及び油圧モータ又は油圧シリンダから成る群から選択される動力源によって作動される、請求項１５に記載の射出成形用金型からプリフォームを取り出すための制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
閉型位置においてネックリングがコアと接触することになるデザインでは、それらのネックリングが最終的にコアと接触するときに、組み立てられた対としてそれらのネックリングが接触するようにそれら自身が最初に閉じられることが好ましい。初期のＨｕｓｋｙ（登録商標）デザインの場合では、ネックリングは、円筒状「遮断」面であって、コアの長手方向軸に対して平行であるとともにコアの直径と接触している円筒状「遮断」面を有していた。しかしながら、このデザインは最適ではない。その理由は、それらの２つの円筒状面の間に約０.００１インチ（約０．０２５４ｍｍ）超の間隙が存在した場合、射出の間にその間隙を通してプラスチックが漏れる危険が大きいからである。この結果、このタイプのデザインは、組み立てられた間隙が最小限であるということを保証すべく、それらの面の精密許容差製造を必要とする。不都合なことに、金型は使用されるにつれて摩耗し、最終的に、そのようなデザインは漏れを生じる。別の初期Ｈｕｓｋｙ（登録商標）デザインは、テーパ面、すなわち円錐状遮断面であって、コアにおける対応テーパ合わせ面と接触するテーパ面を有していた。これらの２つの面は、成形の間、プラスチックの漏れを防止する確実な封止をもたらしつつ、一体となるように加圧されていた。しかしながら、このデザインは最適ではなかった。その理由は、プリフォームが、コアから抜取られたときに、ネックリングの歪みを依然として有していたからである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
ネックリング１８ａ及び１８ｂによって加えられる力を、取出しの際にネックフィニッシュの歪みを生じさせることなく伝えるのに十分に、肉厚部５６内のポリマーが堅く且つ硬い、ということを確実にするために、成形専門技術者は、プリフォーム２６を製造する時間を延ばすかもしれない。熱可塑性ポリエステル材料のプリフォーム２６を製造するのに必要な通常の成形時間は、約２１〜２６秒である。この問題を軽減するための試みが、別の初期Ｈｕｓｋｙ（登録商標）デザインにおいてなされており、そのデザインでは、ネックリングの小さい部分（５０％未満）が、プリフォームの頂部封止面の外周部と接触するように作られていた。しかしながら、このデザインには２つの不利な点があった。第１に、ネックリングと頂部封止面との間の接触面積が小さいことにより、ネックリングの歪みを防止するのに相当の冷却時間を依然として必要としていた。第２に、このデザインは、溶融プラスチックを漏れさせてしまう円筒状ネックリング合わせ面を有していた。
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2007514568.tif 000013
【国際調査報告】
2007514568.tif 000014
2007514568.tif 000015