(57)【要約】  予備成形密閉シェル内で密封ライナを圧縮成形するための装置は、予備成形密閉シェル（１２２）を順番に呈示するためのシェルローダー（１４１）、ライナ材料の注入物を予備成形シェルに入れるための金型注入物配置装置（１３２又は２１４）、及びローダーから順番に密閉シェルを受け取り、金型注入物を圧縮成形して密閉シェル内に密封ライナを形成するための垂直ホイール成形機械（３０又は１６０）を含む。垂直ホイール圧縮機械は、好ましくは、水平軸線の周りに回転するように装着されたホイール（３２又は１６０）、及びホイールの周りに配置された複数の角度的に離間した金型（７２又は１６４）を含む。金型の各々は、好ましくは、第１の金型セグメント９７６又は１６６）、及び第１の金型セグメントの半径方向外側に配置された第２の金型セグメント（７８）を含む。第１及び第２の金型セグメントの一方、好ましくは第２の金型セグメントは、予備成形密閉シェルを受け取るためのネストを含む。第１及び第２の金型セグメントの他方、好ましくは第１の金型セグメントは、ライナ材料の金型注入物に係合してそれをシェル内で圧縮成形するためのコア（８０又は１６８）を含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉シェル内で密封ライナを圧縮成形するための装置であって、
予備成形密閉シェル（１２２）を順番に呈示するためのシェルローダー（１４１）と、
ライナ材料の金型注入物を前記予備成形シェルに入れるための金型注入物配置装置（１３２又は２１４）と、
密閉シェルを前記ローダーから順番に受け取り、前記金型注入物を圧縮成形して該密閉シェル内に密封ライナを形成するための垂直ホイール成形機械（３０又は１６０）と、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記垂直ホイール成形機械は、
水平軸線の周りに回転するように装着されたホイール（３２又は１６２）及び該ホイールの周りに配置された複数の角度的に離間した金型（７２又は１６４）、
を含み、
前記金型の各々は、第１の金型セグメント（７６又は１６６）と該第１の金型セグメントの半径方向外側に配置された第２の金型セグメント（７８）とを含み、
前記第１及び第２の金型セグメントの一方は、予備成形密閉シェルを受け取るためのネストを含み、該第１及び第２の金型セグメントの他方は、金型注入物に係合してそれを該シェル内で圧縮成形するためのコア（８０又は１６８）を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ホイールが前記軸線の周りに回転する時に前記第２の金型セグメント（７８）を順番に半径方向内側及び外側に移動させるための手段（１２６、１２８）を含むことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記手段（１２６、１２８）は、前記ホイールが前記軸線の周りに回転する時に前記第２の金型セグメントに順番に係合するための、該ホイールに隣接して配置された少なくとも１つのカムを含むことを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記ホイール（３２又は１６２）は、前記金型が装着された半径方向に延びる支持体（４６）を含むことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項６】
前記金型（７２又は１６４）は、前記支持体の周囲に隣接して装着されていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記支持体は、複数の角度的に離間して半径方向外側に開いたポケット（４９）を含み、
前記第２の金型セグメントは、前記ポケットに摺動自在に担持されたロッド（５０）上に装着されている、
ことを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記第１の金型セグメント（７６又は１６６、７８）の各々は、半径方向に離間した内側及び外側支持体（６８、７０）の間に装着されていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項９】
前記第１の金型セグメントの各々は、前記半径方向外側支持体（７０）に摺動自在に装着され、かつバネ（１０８又は１５２）によって前記半径方向内側支持体に連結されていることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記バネは、コイルバネ（１０８）又はガススプリング（１５２）を含むことを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記第２の金型セグメント（７８）は、前記ネストを含み、前記第１の金型セグメント（７６又は１６６）は、前記コア（８０又は１６８）を含むことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項１２】
前記金型注入物配置装置（１３２）は、前記シェルを前記ネストに入れる前に金型注入物を順番に前記予備成形密閉シェル内に配置することを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記金型注入物配置装置（１３２）は、
前記水平軸線の周りの前記垂直ホイールの回転と同期して垂直軸線の周りに回転可能であり、かつ前記密閉シェルを順番に受け取るための周囲ポケット（１４０）を有する配置ホイール（１３８）と、
前記配置ホイールの少なくとも一部分を取り囲むガイドレール（１４６）と、
前記ポケット内のシェルに係合し、該シェルを前記ガイドレールに対して強く押して該シェルを２つの前記金型注入物配置装置に対して位置決めるための前記配置ホイール上のバネ（１４４）と、
を含む、
ことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記ガイドレール（１４６）は、直線的かつ前記垂直軸線に対して接線方向の部分（１４８）を含み、そのために前記シェルは、前記金型注入物配置装置に隣接して該ガイドレールの該部分に沿って直線経路で移動することを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記バネ（１４４）は、前記シェルを前記ガイドレールに対して強く押すために、前記配置ホイールによって担持されたピン（１４２）に係合することを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
前記金型注入物配置装置（２１４）は、前記シェルを前記ネストに入れた後に金型注入物を順番に前記予備成形密閉シェル内に配置することを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１７】
前記金型注入物配置装置（２１４）は、金型注入物を前記コア（１６８）上に順番に配置し、該コアは、前記第２の金型セグメント及びネストが該コアに対して閉じられる時に該金型注入物を前記予備成形シェルに入れることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記コアの各々は、
前記ホイールに連結されたコアピン（１７０）と、
前記コアピンを取り囲むコアスリーブ（１７４）と、
前記コアスリーブを前記コアピンに関して半径方向外側に付勢し、該コアピンと該コアスリーブの間に金型注入物を受け取るためのポケットを形成するバネ（２０４）と、
を含み、
前記第１の金型セグメントに対してそのような第２の金型セグメントを閉じることは、前記バネに対して前記コアスリーブを移動し、前記ポケットを縮小して前記金型注入物を圧縮成形する、
ことを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記コアスリーブを通るように冷却液を誘導して前記コアを冷却するための手段（１９４、１９６）を含むことを特徴とする請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記コアスリーブは、環状冷却液空洞（１８２）を形成し、
前記コアは、前記環状冷却液空洞を内側及び外側環状冷却液空洞に分割するように位置決めされた中間スリーブ（１８４）を含み、該中間スリーブは、該内側及び外側環状冷却液空洞の間に冷却液を給送するための通路（１９８、２００）を含む、
ことを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記コアの各々は、前記金型注入物の圧縮成形中に空気を抜くために該コアの先端で真空を引くための通路（１０４）を含むことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項２２】
予備成形密閉シェル内で密封ライナを圧縮成形する方法であって、
（ａ）水平軸線の周りに回転するように装着されたホイール（３０又は１６０）と、該ホイールの周りに配置され、かつ各々が第１の金型セグメント（７６又は１６６）及び該第１の金型セグメントの半径方向外側に配置された第２の金型セグメント（７８）を含む複数の角度的に離間した金型（７２又は１６４）とを準備する段階、
（ｂ）前記ホイールを水平軸線の周りに回転させる段階、
（ｃ）前記ホイールが回転する時に、前記第２の金型セグメントの各々を関連の第１の金型セグメントに対して順番に該第１の金型セグメントとの半径方向内側の閉鎖位置と該関連の第１の金型セグメントから離間した半径方向外側の開放位置との間で半径方向に移動させる段階、
（ｄ）前記金型セグメントが前記開放位置にある状態で、圧縮成形ライナを有する密閉シェルを前記金型から除去し、予備成形密閉シェルとライナ材料の金型注入物とを該金型に入れる段階、及び
（ｅ）前記ホイールが回転する時に前記金型セグメントを閉じ、該金型セグメント間に前記ライナ材料の金型注入物を圧縮成形する段階、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２３】
前記ライナ材料の金型注入物は、前記密閉シェルを前記金型に入れる前に前記段階（ｄ）で前記予備成形密閉シェルに入れられることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記ライナ材料の金型注入物は、前記密閉シェルを前記金型に入れた後に前記段階（ｄ）で前記予備成形密閉シェルに入れられることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、予備成形密閉シェル内で密封ライナを圧縮成形するための垂直ホイール機械及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
密閉シェル内で密封ライナを圧縮成形するための機械は、一般的に、垂直軸線の周りに回転するターレット又はカルーセルを含む。複数の金型が、回転軸線に平行な垂直軸線に沿って整列した雄及び雌金型部分の形態でカルーセルの周囲の回りに設けられる。成形された部品が金型から除去されて予備成形シェル及びプラスチックライナ材料の注入物が雌金型部分に置かれる開放位置と、雄及び雌金型部分が合わせられてシェル内でライナを圧縮成形する閉鎖位置との間で、カムが、各対の金型部分の一方又は両方を駆動する。この種類の機械は、例えば、米国特許第５、４５１、３６０号に示されている。
【０００３】
上述の種類の垂直軸カルーセル型機械は、十分に商業的に受け入れられ、成功を収めてきたが、その革新が依然として望まれている。特に、垂直軸カルーセル型機械においては、回転機器の重量が垂直回転軸線に平行であり、回転軸線並びにカルーセルを支持するベアリング及びシャフトに関して曲げモーメントを作り出す。カルーセル型機械はまた、製造施設において相当な量の貴重な床空間を必要とする。本発明の全体としての目的は、支持フレーム及びベアリングに加わる力を低減し、及び／又は保守要件及び機械を作動させるのに必要なエネルギの量を低減し、及び／又は機械当たりに必要な床空間の量を低減する予備成形密閉シェル内で密封ライナを圧縮成形するための装置及び方法を提供することである。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５、４５１、３６０号
【特許文献２】米国特許第５、６０３、９６４号
【発明の開示】
【０００５】
本発明は、互いに別々に又は互いに組み合わせて実施することができるいくつかの態様を含む。
本発明の現在好ましい実施形態の第１の態様による予備成形密閉シェル内で密封ライナを圧縮成形するための装置は、予備成形密閉シェルを順番に呈示するためのシェルローダーと、ライナ材料の注入物を予備成形シェルに入れるための金型注入物配置装置と、ローダーから順番に密閉シェルを受け取り、金型注入物を圧縮成形して密閉シェル内に密封ライナを形成するための垂直ホイール成形機械とを含む。垂直ホイール成形機械は、好ましくは、水平軸線の周りに回転するように装着されたホイールと、ホイールの周りに配置された複数の角度的に離間した金型とを含む。金型の各々は、好ましくは、第１の金型セグメント（金型部分）、及び第１の金型セグメントの半径方向外側に配置された第２の金型セグメント（金型部分）を含む。第１及び第２の金型セグメントの一方、好ましくは、第２の金型セグメントは、予備成形密閉シェルを受け取るためのネストを含む雌金型セグメントである。第１及び第２の金型セグメントの他方、好ましくは、第１の金型セグメントは、シェル内でライナ材料の金型注入物に係合して圧縮成形するためのコアを含む雄金型セグメントである。本発明の２つの開示する実施形態では、ライナ材料の金型注入物は、金型コア上のポケットに金型注入物を配置することにより、好ましくは、ネスト内にシェルを配置する前に予備成形密閉シェルに入れられるか、又はネストにシェルを配置した後にシェルに入れられる。第２の金型セグメントは、好ましくは、第２の金型セグメントにホイールがその軸線の周りに回転する時に係合するためのホイールに隣接して配置された少なくとも１つのカムによって半径方向内側及び外側に移動される。
【０００６】
本発明の別の態様による予備成形密閉シェル内で密封ライナを圧縮成形する方法は、水平軸線の周りの回転のために装着されたホイールと、ホイールの周りに配置された複数の角度的に離間した金型とを準備する段階を含む。金型の各々は、第１の金型セグメントと、第１の金型セグメントの半径方向外側に配置された第２の金型セグメントとを含む。ホイールがその水平軸線の周りに回転する時、第２の金型セグメントは、半径方向内側の閉鎖位置と関連の第１の金型セグメントから離間した半径方向外側の開放位置との間で、関連の第１の金型セグメントに関して半径方向に順番に移動される。金型セグメントが開放位置にある状態で、圧縮成形された密封ライナを有する密閉シェルは、金型から除去され、予備成形密閉シェル及びライナ材料の金型注入物が、金型に配置される。金型セグメントは、次に、ホイールが回転する時に閉じられ、金型セグメント間にライナ材料の金型注入物を圧縮成形する。本発明の開示する実施形態では、ライナ材料の金型注入物は、シェルを金型に入れる前又は後のいずれかに予備成形シェルに入れられる。
本発明は、その付加的な目的、特徴、利点、及び態様と共に、以下の説明、特許請求の範囲、及び添付の図面から最も良く理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１〜９は、プラスチック密閉シェル内で密封ライナを圧縮成形するための機械３０の形態をとっている本発明の現在好ましい実施形態を示している。機械３０は、離間した支持体３６間のシャフト３４（図１）上に装着されたホイール３２を含む。シャフト３４は、シャフト３４及びホイール３２を水平軸線の周りに回転させるためにプーリ３８、ベルト４０、及びギアボックス４２によってモータ４４に連結されている。他の適切なホイール駆動手段を使用することもできる。ホイール３２は、ハブ（シャフト３４の一部とすることができる）及びハブから半径方向に延びる支持体４６（図３、図４、及び図５）を含む。本発明の図示の実施形態における支持体４６は、円形プレート４８の形態をとっている。円板４８は、等しく離間した周方向アレイ内の複数の半径方向外側に開いた周辺ポケット４９を有する。ロッド５０は、各ポケット４９内のスリーブベアリング５２によって摺動自在に支持されている。１対のカムローラ５４、５５は、各ロッド５０の外端でシャフト５６上に回転可能に装着され、接続金具５８を通して潤滑油を受ける。各シャフト５６は、ロッド５０の外端において又はそれに隣接して固定された装着ブロック６２によって担持されている。安定化バー６０は、各装着ブロック６２から延び、プレート４８上の離間したローラ６４、６６（図７）と協働して、ポケット４９内のロッド５０の回転を防止する。
【０００８】
１対の半径方向に離間した外部支持体６８、７０が、支持プレート４８上に設けられている。図２に最も良く見られるように、支持体６８、７０は、好ましくは、それぞれの円周上に連続した半径方向内側及び外側の環状支持リングの形態をとっている。複数の角度的に離間した金型７２は、好ましくは、ホイールの周囲に隣接してホイール３２の周りに配置されている。各金型７２は、半径方向内側の第１の金型セグメント（金型部分）７６、及び関連の第１の金型セグメント７６に半径方向外側に整列した第２の金型セグメント（金型部分）７８を含む。本発明の好ましい実施形態では、半径方向内側の第１の金型セグメント７６は、雄金型セグメントであり、半径方向外側の第２の金型セグメント７８は、雌金型セグメントであるが、これらの金型セグメントは、本発明の最も広い原則に従って逆にすることも可能であると考えられる。金型７２は、好ましくは、同一である。図３及び図４は、金型７２が開いているところを示し、図５は、金型７２が閉じられているところを示している。
【０００９】
図３〜５を参照すると、雄の第１の金型セグメント７６は、外部支持体７０内の対応する開口部内のベアリング８２によって摺動自在に装着されたコアアセンブリ８０を含む。コアアセンブリ８２は、内側ピン９０上に装着されたコア先端８４を含み、これは、ネジ９１によってコアマニホルドブロック９２に、かつバネ９３によってマニホルドブロック上のポケット内に固定されている。バネ９３は、カラー８６の端部に係合するために、内側ピン９０の基部内の開口部を通って延びるピン９５を突き刺している。カラー８６内のピン８８は、先端８４に関してカラー８６の外側への移動を制限するために、先端８４のスカート部上の溝へ延びている。冷却液チューブ９０は、ピン９０の中空内部を通ってマニホルドブロック９２上の第１の冷却液接続金具９６から先端８４の内面に隣接した位置に延びている。冷却液チューブ９０は、先端８４の内面とピン９０の端部内の座ぐりとの間に保持されている。ピン９０とチューブ９４の外面の間の環状通路９８は、ブロック９２上の第２の冷却液接続金具１００に延びている。従って、冷却液は、チューブ９４を通って接続金具９６から先端８４の内面に、そこから通路９８を通って接続金具１００に（又は反対方向に）循環することができる。第３の接続金具１０２（図６）は、ブロック９２内の通路１０４を通り、ピン９０内の通路１０６を通り、次に、スリーブ８６と先端８４の間に選択的に真空又は加圧空気を加えるためにマニホルドブロック９２によって担持されている。接続金具１０２は、ライナ内の泡の発生の低減を助けるために圧縮成形作動中に金型空洞から空気を抜くために真空に、かつコアアセンブリからの密封容器及び圧縮成形ライナの除去を助けるために加圧空気に選択的に連結することができる。
【００１０】
バネ１０８（図３、図４、及び図１８）は、マニホルドブロック９２と支持プレート４８上の支持体６８との間に配置されている。本発明の好ましい実施形態におけるバネ１０８は、ヘッド１１２と基部１１４の間に圧縮状態で捕捉されたコイルバネ１１０を含む。ヘッド１１２は、バネ１１０によって加えられる力を調節するためのネジ１１６により基部１１４に関して調節可能である。基部１１４は、ネジ１１８によって支持体６８上に装着されている。ヘッド１１２は、マニホルドブロック９２の半径方向内端に当接係合している。ストッパ１２０は、バネ１０８の力の下で金型コアアセンブリ７６の移動に対する外部ストッパを形成するために外部支持体７２と係合するようにマニホルドブロック９２上に装着されている。上述のように、雌の第２の金型セグメント７８は、ネストの形態であり、予備成形密閉シェル１２２は、ブロック６２で運ばれるプラットホーム７４上に配置される。ガイド１２４が、適切な位置でシェルを保持するために、プラットホーム７４上に装着されている。ガイド１２４は、雌の第２の金型セグメント７８の半径方向内側への移動中、雄の第１の金型セグメント７６のコアアセンブリ８０を受けるための開口部を含む。ロッド５０上のローラ５４、５５、及び支持ブロック６２は、ホイール３２の周囲に隣接して配置されたカム１２６、１２８（図１〜３及び図５）に係合する。カム１２６は、雌の第２の金型セグメントを閉鎖位置（図４）に移動し、金型セグメントを閉鎖状態に保持するためにホイール３２の周囲の回りに延びている。カム１２８は、第２の金型セグメント７８を引いて開くために、ホイール３２の下部分に隣接して配置されている。（「上部」及び「下部」のような方向を示す用語は、説明の手段として使用されるが、図１に示す機械３０の垂直方向に関するものに限定されないことが認められるであろう。「半径方向内側」及び「半径方向外側」のような方向を示す用語は、説明の手段として使用されるが、ホイール回転の水平軸線に関するものに限定されない。）
【００１１】
従って、ホイール３２が図１の時計周り方向に、図２の反時計周り方向に、並びに図３、図４、及び図５のページの方向に回転する時、第２の金型セグメント７８は、ローラ５５に係合したカム１２８によって順番に半径方向外側に引かれ、従って、第２の金型セグメントは、第１の金型セグメント７６に関して半径方向外側に開かれる。金型セグメントが開いた状態で、圧縮成形された密封ライナを有する密閉シェル１２２は、成形部品除去装置１３０（図１、図２、及び図８）によって第２の金型セグメント７８から引き抜かれる。予備成形されたプラスチック密閉シェルは、次に、金型注入物配置装置１３２（図１、図２、及び図９）により、第２の金型セグメント７８のネストに配置されている。本発明のこの実施形態では、密封ライナ金型注入物は、シェルのネストへの配置の前に密閉シェルに入れられる。ホイール３２の連続する回転は、第１の金型セグメント７６に対して順番に第２の金型セグメント７８を閉じるためにローラ５４及びカム１２６を通って機能し、密閉シェル内でライナ材料の注入物を圧縮成形する。バネ１０８は、第１の金型セグメント７６上の過剰の力を吸収するように機能する。金型が、上述のようにカム１２８及びローラ５５によって開かれるまで、金型は、圧縮成形されたライナ材料の冷却及び配置のために閉じられたままである。
【００１２】
図８は、本発明の現在好ましい実施形態による成形部品除去装置１３０の実施形態を図式的に示している。装置１３０は、金型セグメントが金型を開いた状態で順番に通過する時、金型セグメント７８から密閉シェル１２２を受けるための角度的に離間したポケット１３６を有する型抜きホイール１３４を含む。
図９は、本発明による金型注入物配置装置１３２の一実施形態を図式的に示している。装置１３２は、シェルローダー又は給送器１４１から予備成形密閉シェルを順番に受けるための角度的に離間したポケット１４０の周方向のアレイを有するローダー／配置ホイール１３８を含む。一連のピン１４２が、ホイール１３８によって担持され、それぞれのポケット１４０の中に半径方向に延びている。コイルバネ１４４は、ピンを関連のポケット１４０の中に半径方向外側に（ホイール１３８の軸線に関して）付勢するために、各ピン１４２とホイール１３８の間に圧縮状態で捕捉されている。ガイドレール１４６は、ホイール１３８の周囲の少なくとも一部分を取り囲んでいる。ガイドレール１４６は、直線でホイール１３８の回転軸線に対して接線方向にある部分１４８を含む。密閉シェルがガイドレール１４６の部分１４８に沿って移動される時、金型注入物配置装置１５０は、圧縮成形可能樹脂ライナ材料を各予備成形密閉シェル１２２に配置するために、ホイール１３８及びガイドレール１４６に隣接して配置される。従って、シェル１２２は、ピン１４２及びバネ１４４により、ガイドレール１４６の内面との係合の方向に付勢されている。シェルが金型注入物配置の制御の強化のために直線部分１４８に沿って動く時、金型注入物は、順番にシェルに配置され、この配置は、好ましくは、圧縮成形作動中の材料の流れの強化のために各密閉シェルの中心で行われる。金型注入物配置装置は、例えば、米国特許第５、６０３、９６４号で開示するようなあらゆる適切な種類のものとすることができる。図２及び図８のホイール１３４、並びに図２及び図９のホイール１３８は、ホイール３２の回転と同期して回転する（図１）。
【００１３】
図１０は、図２〜５のコイル型バネ１０８が窒素ガススプリングのようなガススプリング１５２によって置換されている図２〜５の実施形態に対する修正を示している。ガススプリング１５２は、内蔵型とするか、又は内部支持体６８内の通路１５４によって相互接続し、従って、支持体６８と共にバネ気体マニホルドを形成することができる。
図１１〜２２は、本発明の別の実施形態による予備成形密閉シェル内の密封ライナを圧縮成形するための機械１６０を示している。図１１〜２２の機械１６０は、主として、金型が開いた時に予備成形密閉シェル及びライナ材料の金型注入物が金型に順番に挿入されるという点において図１〜９の機械３０とは異なる。すなわち、金型注入物は、好ましくは、金型セグメントが開いた時に金型注入物を雄の第１の金型セグメントの表面上のポケットに入れることにより、シェルが金型に挿入された後で予備成形シェル内に入れられる。図１〜９（及び図１０）の実施形態における対応する部品又は要素と同一又は類似の図１１〜２２（及び図２３）の部品又は要素は、相応に同一の参照番号で示している。図１１〜２２、及び図２３の実施形態の説明は、主として、これらの実施形態と図１〜９、及び図１０の実施形態との間の違いに向けられる。
【００１４】
機械１６０は、水平軸線の周りに回転可能であるホイール１６２を含む。複数の金型１６４が、ホイール１６２の周りに、好ましくは、ホイールの周囲の回りに配置されている。各金型１６４は、第１の金型セグメント１６６、好ましくは、雄金型セグメントと、第２の金型セグメント７８、好ましくは、関連の第１の金型セグメント１６６の半径方向外側に配置される雌金型セグメントとを含む。雌の第２の金型セグメント７８は、ホイール１６２に隣接して配置されたカム１２６、１２８によって係合され、金型セグメント間の成形部品を除去し、シェルを挿入し、注入物を成形するために雌金型セグメントを引いて開き、ライナを圧縮成形するために、雄金型セグメントに対して雌金型セグメントを押して閉じる。機械１６０において、金型は、図１〜９のホイールの下端部においてではなく、ホイールの上端部において開かれている。
【００１５】
金型セグメント１６６は、好ましくは、同一であり、ベアリング８２によって支持体７０上に摺動可能に装着されてバネ１０８によって半径方向外側に強く押された金型コアアセンブリ１６８を含む。各コアアセンブリ１６８は、ベアリング８２と摺動可能に係合した支持カップ１７２（図１２〜１３、及び図２０）内に、プレート１７１（図１２、図１３、及び図２１）によって装着された中央コアピン１７０を含む。コアスリーブ１７４（図１２〜１４）は、コアピン７０を摺動可能に取り囲む。コアスリーブ１７４は、半径方向外側に面する端壁１７８を有する内側チューブ１７６と、内側チューブ１７６を同軸的に取り囲み、端壁１７８の外周囲に固定される外側スリーブ１８０とのアセンブリである。内側チューブ１７６の内面は、コアピン１７０上に摺動可能に受け取られ、一方、環状空洞１８２（図１４）が、内側チューブ１７６の外面と周囲の外部スリーブ１８０との間に形成される。中間スリーブ１８４（図１２〜１３、及び図１９）は、内側チューブ１７６の外側に口を拡げた内端１８６に装着され、アセンブリで内側環状空洞１８８及び外側環状空洞１９０を形成するように環状空洞１８２の中に延びている（図１３）。
【００１６】
マニホルドブロック１９２（図１２〜１３、及び図１７）は、外側スリーブ１８０の半径方向内端上に装着されている。第１の接続金具１９４は、外側環状通路１９０と連通してマニホルドブロック１９２上に装着されている。第２の接続金具１９６は、内側環状通路１８８と連通してマニホルドブロック１９２上に装着されている。マニホルドブロック１９２は、スリーブ１８０の端部に固定され、支持スリーブ２０７内で摺動可能である。支持スリーブ２０７（図１２〜１３、及び図１６）は、支持カップ１７２内のプレート１７１上に着座する。従って、冷却液は、中間スリーブ１８４の半径方向内端に隣接した開口部１９８を通って接続金具１９６から内側環状通路１８８に、中間スリーブ１８４の反対側の半径方向外端において通路１８８及び開口部２００の周方向のアレイを通って外側環状通路１９０へ半径方向外側に、スリーブ１８０の半径方向内端において開口部２０２を通って外側環状通路１９０に沿って半径方向内側に、次に、マニホルドブロック１９２を通って接続金具１９４に循環させることができる。流れの方向は、反対にすることができる。接続金具１９４、１９６は、支持カップ１７２内のマニホルドブロック１９２の動く空間を保証するために、支持カップ１７２内の細長い開口部１９７を通って横方向に延びている。
【００１７】
第１のコイルバネ２０４（図１３）は、スリーブ１８０上の外側フランジ２０６と支持スリーブ２０７の半径方向外端との間に圧縮状態で捕捉されている。従って、コアスリーブ１７４は、バネ２０４によってコアピン１７０に関して半径方向外側に付勢されている。第２のコイルバネ２０８（図１３）は、支持スリーブ２０７上の外側肩部とコアスリーブ１７４の半径方向外端を取り囲む外側カラー２１０（図１２〜１３、及び図１５）との間に圧縮状態で捕捉されている。外側カラーは、従って、コアアセンブリ１６８を完成させるために、支持カップ１７２の端部上に固定されたストップリング２１１（図１２〜１３、及び図２２）によって外側への移動が制限された状態で半径方向外側に付勢されている。金型セグメントが開いた時（図１２及び図１３）に、ポケット２１２が、コアピン１７０の端部とバネ２０４によって半径方向外側に強く押された周囲のコアスリーブ１７４との間に形成されている。
【００１８】
金型注入物配置装置２１４（図１１〜１３）は、第１の金型セグメント１６６が配置装置に隣接して順番に通過する時、連続的な金型注入物を連続的なポケット２１２に配置するようにホイール１６４に隣接して配置されている。金型注入物配置装置２１４は、一般的に、本明細書においてその開示内容が引用により組み込まれている上述の米国特許第５、６０３、９６４号に開示された種類のものである。ホイール２１８は、垂直金型ホイール１６２の回転と同期して垂直軸線の周りに回転可能であり、１つ又はそれよりも多くのネスト２１６を運ぶ。ネスト２１６は、真空及び加圧空気を加えるためにホイール２１８内の通路２２０によってネストの内部に連結されている。ネスト２１６は、押出ノズルなど（図示しない）から金型注入物を受け取って切断し、金型セグメント１６６内のポケット２１２を覆う位置に金型注入物を順番に運ぶ。この位置において、加圧空気がネスト２１６に加えられ、図１２及び図１３の２２２において図式的に示す金型注入物をポケット２１２に放出する。ホイール１６２の更なる回転は、ペレット配置装置２１４を除去し、第２の金型セグメント７８は、上述のように、カム１２６の作動によって第１の金型セグメント１６６上で閉じられる。上述のように、ホイール１６４の完全回転の後、圧縮成形された密封ライナを有する密閉シェルは、金型から除去される。
図２３は、コイル型バネ１０８が窒素ガススプリングのようなガススプリング１５２によって置換されている図１〜図２２の実施形態に対する修正を示している。
【００１９】
すなわち、上述の目的及び目標の全てを十分に満足する予備成形密閉シェル内で密封ライナを圧縮成形するための装置及び方法を開示した。本発明は、いくつかの現在好ましい実施形態に関連して説明し、いくつかの付加的な修正及び変形を検討した。他の修正及び変形は、当業者には容易に想起されるであろう。本発明は、そのような全ての修正及び変形を特許請求の範囲の精神及びその広範な範囲に該当するものとして含むものとする。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の１つの現在好ましい実施形態による圧縮成形機械の側面図である。
【図２】図１における機械の下部分の拡大図である。
【図３】図２の線３−３に沿って実質的に切り取られた断面図である。
【図４】図３の一部分の拡大図である。
【図５】図２の線５−５に沿って実質的に切り取られた断面図である。
【図６】図３の線６−６に沿って実質的に切り取られた部分断面図である。
【図７】図３の方向７から切り取られた部分立面図である。
【図８】図２の方向８から実質的に切り取られた成形部品除去装置の概略図である。
【図９】図２の方向９から実質的に切り取られた金型注入物配置装置の概略図である。
【図１０】図１及び図２に示す実施形態に対する修正の部分断面図である。
【図１１】本発明の現在好ましい別の実施形態による圧縮成形機械の部分立面図である。
【図１２】図１１の線１２−１２に沿って実質的に切り取られた部分断面図である。
【図１２Ａ】図１２の方向１２Ａから切り取られた部分立面図である。
【図１３】図１２の一部分の拡大図である。
【図１４】図１２及び図１３に示す金型コアアセンブリにおける構成要素の断面図である。
【図１５】図１２及び図１３に示す金型コアアセンブリにおける構成要素の断面図である。
【図１６】図１２及び図１３に示す金型コアアセンブリにおける構成要素の断面図である。
【図１７】図１２及び図１３に示す金型コアアセンブリにおける構成要素の断面図である。
【図１８】図１２及び図１３に示す金型コアアセンブリにおける構成要素の断面図である。
【図１９】図１２及び図１３に示す金型コアアセンブリにおける構成要素の断面図である。
【図２０】図１２及び図１３に示す金型コアアセンブリにおける構成要素の断面図である。
【図２１】図１２及び図１３に示す金型コアアセンブリにおける構成要素の断面図である。
【図２２】図１２及び図１３に示す金型コアアセンブリにおける構成要素の断面図である。
【図２３】図１１の機械に対する修正の部分断面図である。
【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１２Ａ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年4月2日(2007.4.2)
【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】
密閉シェル内で密封ライナを圧縮成形するための装置であって、
予備成形密閉シェル（１２２）を順番に呈示するためのシェルローダー（１４１）と、
ライナ材料の金型注入物を前記予備成形シェルに入れるための金型注入物配置装置（１３２又は２１４）と、
密閉シェルを前記ローダーから順番に受け取り、前記金型注入物を圧縮成形して該密閉シェル内に密封ライナを形成するための垂直ホイール成形機械（３０又は１６０）と、
を含み、
前記垂直ホイール成形機械は、
水平軸線の周りに回転するように装着されたホイール（３２又は１６２）及び該ホイールの周りに配置された複数の角度的に離間した金型（７２又は１６４）、
を含み、
前記金型の各々は、第１の金型セグメント（７６又は１６６）と該第１の金型セグメントの半径方向外側に配置された第２の金型セグメント（７８）とを含み、
前記第１及び第２の金型セグメントの一方は、予備成形密閉シェルを受け取るためのネストを含み、該第１及び第２の金型セグメントの他方は、金型注入物に係合してそれを該シェル内で圧縮成形するためのコア（８０又は１６８）を含む、
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記ホイールが前記軸線の周りに回転する時に前記第２の金型セグメント（７８）を順番に半径方向内側及び外側に移動させるための手段（１２６、１２８）を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記手段（１２６、１２８）は、前記ホイールが前記軸線の周りに回転する時に前記第２の金型セグメントに順番に係合するための、該ホイールに隣接して配置された少なくとも１つのカムを含むことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記ホイール（３２又は１６２）は、前記金型が装着された半径方向に延びる支持体（４６）を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記金型（７２又は１６４）は、前記支持体の周囲に隣接して装着されていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記支持体は、複数の角度的に離間して半径方向外側に開いたポケット（４９）を含み、
前記第２の金型セグメントは、前記ポケットに摺動自在に担持されたロッド（５０）上に装着されている、
ことを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記第１の金型セグメント（７６又は１６６、７８）の各々は、半径方向に離間した内側及び外側支持体（６８、７０）の間に装着されていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項８】
前記第１の金型セグメントの各々は、前記半径方向外側支持体（７０）に摺動自在に装着され、かつバネ（１０８又は１５２）によって前記半径方向内側支持体に連結されていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記バネは、コイルバネ（１０８）又はガススプリング（１５２）を含むことを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記第２の金型セグメント（７８）は、前記ネストを含み、前記第１の金型セグメント（７６又は１６６）は、前記コア（８０又は１６８）を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記金型注入物配置装置（１３２）は、前記シェルを前記ネストに入れる前に金型注入物を順番に前記予備成形密閉シェル内に配置することを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記金型注入物配置装置（１３２）は、
前記水平軸線の周りの前記垂直ホイールの回転と同期して垂直軸線の周りに回転可能であり、かつ前記密閉シェルを順番に受け取るための周囲ポケット（１４０）を有する配置ホイール（１３８）と、
前記配置ホイールの少なくとも一部分を取り囲むガイドレール（１４６）と、
前記ポケット内のシェルに係合し、該シェルを前記ガイドレールに対して強く押して該シェルを２つの前記金型注入物配置装置に対して位置決めるための前記配置ホイール上のバネ（１４４）と、
を含む、
ことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記ガイドレール（１４６）は、直線的かつ前記垂直軸線に対して接線方向の部分（１４８）を含み、そのために前記シェルは、前記金型注入物配置装置に隣接して該ガイドレールの該部分に沿って直線経路で移動することを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記バネ（１４４）は、前記シェルを前記ガイドレールに対して強く押すために、前記配置ホイールによって担持されたピン（１４２）に係合することを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
前記金型注入物配置装置（２１４）は、前記シェルを前記ネストに入れた後に金型注入物を順番に前記予備成形密閉シェル内に配置することを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１６】
前記金型注入物配置装置（２１４）は、金型注入物を前記コア（１６８）上に順番に配置し、該コアは、前記第２の金型セグメント及びネストが該コアに対して閉じられる時に該金型注入物を前記予備成形シェルに入れることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記コアの各々は、
前記ホイールに連結されたコアピン（１７０）と、
前記コアピンを取り囲むコアスリーブ（１７４）と、
前記コアスリーブを前記コアピンに関して半径方向外側に付勢し、該コアピンと該コアスリーブの間に金型注入物を受け取るためのポケットを形成するバネ（２０４）と、
を含み、
前記第１の金型セグメントに対してそのような第２の金型セグメントを閉じることは、前記バネに対して前記コアスリーブを移動し、前記ポケットを縮小して前記金型注入物を圧縮成形する、
ことを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記コアスリーブを通るように冷却液を誘導して前記コアを冷却するための手段（１９４、１９６）を含むことを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記コアスリーブは、環状冷却液空洞（１８２）を形成し、
前記コアは、前記環状冷却液空洞を内側及び外側環状冷却液空洞に分割するように位置決めされた中間スリーブ（１８４）を含み、該中間スリーブは、該内側及び外側環状冷却液空洞の間に冷却液を給送するための通路（１９８、２００）を含む、
ことを特徴とする請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記コアの各々は、前記金型注入物の圧縮成形中に空気を抜くために該コアの先端で真空を引くための通路（１０４）を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項２１】
予備成形密閉シェル内で密封ライナを圧縮成形する方法であって、
（ａ）水平軸線の周りに回転するように装着されたホイール（３０又は１６０）と、該ホイールの周りに配置され、かつ各々が第１の金型セグメント（７６又は１６６）及び該第１の金型セグメントの半径方向外側に配置された第２の金型セグメント（７８）を含む複数の角度的に離間した金型（７２又は１６４）とを準備する段階、
（ｂ）前記ホイールを水平軸線の周りに回転させる段階、
（ｃ）前記ホイールが回転する時に、前記第２の金型セグメントの各々を関連の第１の金型セグメントに対して順番に該第１の金型セグメントとの半径方向内側の閉鎖位置と該関連の第１の金型セグメントから離間した半径方向外側の開放位置との間で半径方向に移動させる段階、
（ｄ）前記金型セグメントが前記開放位置にある状態で、圧縮成形ライナを有する密閉シェルを前記金型から除去し、予備成形密閉シェルとライナ材料の金型注入物とを該金型に入れる段階、及び
（ｅ）前記ホイールが回転する時に前記金型セグメントを閉じ、該金型セグメント間に前記ライナ材料の金型注入物を圧縮成形する段階、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２２】
前記ライナ材料の金型注入物は、前記密閉シェルを前記金型に入れる前に前記段階（ｄ）で前記予備成形密閉シェルに入れられることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記ライナ材料の金型注入物は、前記密閉シェルを前記金型に入れた後に前記段階（ｄ）で前記予備成形密閉シェルに入れられることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【国際調査報告】
2008543613.tif 000027
2008543613.tif 000028
2008543613.tif 000029