(57)【要約】  コア金型要素は、第１の金型部分と第２の金型部分との間に設置できる。上記第１の金型部分及び上記第２の金型部分、並びに上記コア金型要素は、第１のサーマルプラテンと第２のサーマルプラテンとの間に設置できる。上記サーマルプラテンは、上記金型組立体内において所望の圧力を維持するために、プレスされた状態で設置するための、概ね平面の面を有することができる。上記サーマルプラテンは、上記金型組立体の加熱及び冷却を提供でき、またそれぞれ中央部分及び端部を含むことができ、熱遮断部が上記中央部分と上記端部との間に存在する。加熱素子及び冷却流体用のパイプを受承するためのボアが、上記中央部分及び上記端部を通って延在できる。上記端部は、上記端部を冷却するための冷却流体用のボアを含むことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長物品のジョイントを成形するための金型組立体であって、
前記金型組立体は：
第１の金型部分；
第２の金型部分；
前記第１の金型部分と前記第２の金型部分との間に設置されるコア金型要素；
第１のサーマルプラテン；及び
第２のサーマルプラテン
を含み、
前記第１の金型部分及び前記第２の金型部分、並びに前記コア金型要素は、前記第１のサーマルプラテンと前記第２のサーマルプラテンとの間に設置される、金型組立体。
【請求項２】
前記金型組立体内において所望の圧力を維持するためのプレスを設置するために、前記第２のサーマルプラテンは概ね平坦な底面を有し、前記第１のサーマルプラテンは概ね平坦な上面を有する、請求項１に記載の金型組立体。
【請求項３】
前記第１のサーマルプラテン及び前記第２のサーマルプラテンは、前記金型組立体の加熱及び冷却を提供する、請求項１又は２に記載の金型組立体。
【請求項４】
前記第１のサーマルプラテン及び前記第２のサーマルプラテンはそれぞれ、中央部分及び端部を含み、熱遮断部が前記中央部分と前記端部との間に存在する、請求項３に記載の金型組立体。
【請求項５】
前記第１のサーマルプラテン及び前記第２のサーマルプラテンそれぞれに関して、加熱素子及び冷却流体用のパイプを受承するためのボアが、前記中央部分及び前記端部を通って延在する、請求項４に記載の金型組立体。
【請求項６】
前記第１のサーマルプラテン及び前記第２のサーマルプラテンそれぞれに関して、前記第１のサーマルプラテン及び前記第２のサーマルプラテンの前記端部は、前記端部を冷却するための冷却流体用のボアを備える、請求項５に記載の金型組立体。
【請求項７】
前記第１の金型部分及び前記第２の金型部分はそれぞれ、前記第１の金型部分及び前記第２の金型部分の中央部品と端部部品との間に熱遮断部を備える、請求項１〜６のいずれか１項に記載の金型組立体。
【請求項８】
前記第１の金型部分は上側金型部分であり、２つの側部ピース及び１つの隆起中央ピースを含み、各前記側部ピースは、１つの中央部品及び２つの端部部品を含み、熱遮断部が前記中央部品と前記端部部品との間に存在し、前記隆起中央ピースは、前記側部ピースの上方に延在して、前記側部ピースの前記中央部品を接続する、請求項７に記載の金型組立体。
【請求項９】
細長長方形チャネルが、前記第１の金型部分の前記隆起中央ピースにわたって、前記側部ピースの間に画定される、請求項８に記載の金型組立体。
【請求項１０】
前記細長物品は手すりであり、前記コア金型要素は中央部品及び端部部品を含み、前記中央部品及び前記端部部品はそれぞれ、前記手すりの内部のＴ字型スロットに対応する断面を有する、請求項９に記載の金型組立体。
【請求項１１】
前記端部部品は、前記手すりの前記Ｔ字型スロットへの挿入を容易にするために、テー
パ加工された表面を有する、請求項１０に記載の金型組立体。
【請求項１２】
前記コア金型要素の前記中央部品と前記端部部品との間に断熱ピースを含む、請求項１０又は１１の金型組立体。
【請求項１３】
前記コア金型要素の前記中央部品は、ミドルセクションの両側に隆起ピースを含み、前記ミドルセクションは、前記第１の金型部分の前記隆起中央ピースの前記長方形チャネルに嵌合される、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の金型組立体。
【請求項１４】
前記隆起ピースは、前記コア金型要素の前記中央部品に取り付けられた別個のプレートを含むことにより、プッシュオフ機能を提供し、前記コア金型要素の前記端部部品は、前記隆起ピースと同一平面上にある、請求項１３に記載の金型組立体。
【請求項１５】
前記第２の金型部分は、熱遮断部、及び前記細長物品の上面を画定する中央チャネル、及び熱可塑性材料のオーバフローのための、前記中央チャネルの両側のオーバフローチャネルを含む、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の金型組立体。
【請求項１６】
前記第１の金型部分と前記第２の金型部分との間、及び前記底部プラテンと前記第１のサーマルプラテンとの間の整列用ピンのためのボアを含む、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の金型組立体。
【請求項１７】
前記コア金型要素の前記端部部品は、ネジによって前記コア金型要素の前記中央部品に固定され、ダボが、前記コア金型要素の前記中央部品と前記端部部品とを整列させるため設けられる、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の金型組立体。
【請求項１８】
前記第２のサーマルプラテンの前記中央部分及び前記端部はそれぞれ概ね長方形であり、前記第２のサーマルプラテンは、前記第２の金型部分の底面に当接するための平坦な上面を備える、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の金型組立体。
【請求項１９】
前記第１のサーマルプラテンは上側サーマルプラテンであり、平面の下側表面を備え、前記下側表面は、前記第１の金型部分の前記隆起中央ピースを収容するための中央凹部と、前記コア金型要素を収容するための、前記中央部品の前記中央凹部から前記端部部品を通って延在する、浅い長方形チャネルとを含む、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の金型組立体。
【請求項２０】
第１のプレスプラテン及び第２のプレスプラテンと；前記第１のサーマルプラテンと前記第１のプレスプラテンとの間、及び前記第２のサーマルプラテンと前記第２のプレスプラテンとの間の、断熱パッドとを含む、請求項１〜１９のいずれか１項に記載の金型組立体。
【請求項２１】
前記コア要素はフローティング状態であり、前記第１の金型要素及び前記第２の金型要素に取り付けられていない、請求項１〜２０のいずれか１項に記載の金型組立体。
【請求項２２】
前記コア要素に圧力を印加するためのアクチュエータを含む、請求項２１に記載の金型組立体。
【請求項２３】
細長物品のジョイントを成形するための金型組立体であって、
前記金型組立体は：
第１の金型部分；
第２の金型部分；及び
前記第１の金型部分と前記第２の金型部分との間に設置されるコア金型要素
を含み、
前記コア金型要素及び前記第１の金型部分は、前記コア金型要素の少なくとも中央部分と、前記第１の金型部分との間に、間隔を維持することによって、前記中央部分と前記第１の金型部分との間の熱交換を低減するように構成される、金型組立体。
【請求項２４】
前記コア金型要素は、中央部品と、前記中央部分の各端部の端部部品とを含み、前記第１の金型部分は中央ピース及び側部ピースを含み、前記側部ピースは、前記第２の金型部分と合わさる第１の表面を画定し、前記中央ピースは前記第１の表面から離れるように変位される、請求項２３に記載の金型組立体。
【請求項２５】
前記コア金型要素の前記端部部品は、前記コア金型要素の前記中央部品よりも深い位置にあり、前記第１の金型部分の前記中央ピースの各側部にフィットするようになっている、請求項２４に記載の金型組立体。
【請求項２６】
前記コア金型要素の前記中央部品は、前記コア金型要素の前記端部部品に隣接するプレートを含み、前記プレートは、前記中央部品に、前記コア金型要素の前記端部部品と同様のプロファイルを提供し、また前記第１の金型部分の前記中央ピースの各前記側部にフィットするよう寸法設定されている、請求項２５に記載の金型組立体。
【請求項２７】
前記第１の金型部分は上側金型部分を含み、前記第２の金型部分は下側金型部分を含む、請求項２３〜２６のいずれか１項に記載の金型組立体。
【請求項２８】
第１のサーマルプラテン及び第２のサーマルプラテンを含み、前記第１のサーマルプラテンは、前記第１の金型部分の前記中央ピースを収容するための中央凹部と、前記コア金型要素を収容するための、各端部の溝とを含む、請求項２７に記載の金型組立体。
【請求項２９】
手すり又は他の細長物品のジョイントを成形するための金型組立体であって、
前記金型組立体は：
第１のプレスプラテン；
第１の断熱パッド；
第１のサーマルプラテン；
第１の金型部分；
第２の金型部分；
前記第１の金型部分と前記第２の金型部分との間に設置されるコア金型要素；
第２のサーマルプラテンであって、前記第１のサーマルプラテン及び前記第２のサーマルプラテンは、前記金型部分を加熱及び冷却する、第２のサーマルプラテン；
第２の断熱パッド；並びに
第２のプレスプラテン
を含み、
前記第１のプレスプラテン、前記第１の断熱パッド、前記第１のサーマルプラテン、及び前記第１の金型部分は、一体として固定され、前記第２の金型部分、前記第２のサーマルプラテン、前記第２の断熱パッド、及び前記第２のプレスプラテンは、一体として固定される、金型組立体。
【請求項３０】
前記第１の金型組立体及び前記第２の金型組立体を整列させるための整列用ピンを含む、請求項２９に記載の金型組立体。
【請求項３１】
前記コア金型要素の少なくとも中央部品を、前記第１の金型部分から離間した状態で維持することによって、前記中央部品と前記第１の金型部分との間の熱交換を低減する、請
求項２９又は３０に記載の金型組立体。
【請求項３２】
金型組立体を用いて、手すり又は他の細長物品の組み立て済みジョイントを成形するための方法であって、
前記方法は：
ａ）前記金型組立体のコア要素を、前記組み立て済みジョイントのＴ字型スロットに嵌合するステップ；
ｂ）前記コア要素及び嵌合されたジョイントを、前記金型組立体の第１の金型部分と第２の金型部分との間に配置するステップ；
ｃ）前記金型組立体を閉鎖するために、前記第１の金型部分及び前記第２の金型部分に圧力を印加して、前記金型組立体内の圧力を略閉鎖圧力まで上昇させるステップ：
ｄ）加熱段階全体を通して、前記金型組立体及びスプライスドジョイントに熱を印加して、前記金型組立体内の温度を周囲温度から均熱温度へと上昇させるステップであって、前記加熱段階全体を通して、前記金型組立体内の圧力を略前記閉鎖圧力に維持したまま実施される、ステップ；
ｅ）前記加熱段階の後、均熱化段階全体を通して、前記金型組立体内の温度を少なくとも前記均熱温度に維持し、前記金型組立体内の圧力を略前記閉鎖圧力に維持するステップ；
ｆ）前記均熱化段階の後、冷却段階全体を通して、前記金型組立体及び前記スプライスドジョイントから熱を除去することにより、前記金型組立体内の温度を前記周囲温度まで低下させるステップであって、前記冷却段階全体を通して、前記金型組立体内の圧力を略前記閉鎖圧力に維持したまま実施される、ステップ；
ｇ）前記金型内の圧力を前記閉鎖圧力から低下させることによって、前記コア要素及び嵌合された前記スプライスドジョイントを、前記金型組立体から取り外すステップ；並びに
ｈ）前記コア要素を、成形済みの前記スプライスドジョイントの前記Ｔ字型スロットから取り外すステップ
を含む、方法。
【請求項３３】
前記ステップａ）において、前記組み立て済みスプライスドジョイントのリップを曲げることによって、前記コア要素を前記組み立て済みジョイントの前記Ｔ字型スロットに嵌合できる、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記ステップｃ）において、前記閉鎖圧力は少なくとも１０００ｐｓｉｇである、請求項３２又は３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記ステップｃ）において、前記閉鎖圧力は油圧システムによって印加される、請求項３２〜３４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３６】
前記ステップｄ）、ｅ）、及びｆ）において、前記金型内の圧力は、油圧システムによって、略前記閉鎖圧力に保持される、請求項３２〜３４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３７】
前記ステップｄ）では、前記第１の金型部分及び前記第２の金型部分の加熱素子によって、熱を前記金型組立体及び前記スプライスドジョイントに印加する、請求項３２〜３６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３８】
前記ステップｄ）では、前記均熱温度は少なくとも１７０℃である、請求項３２〜３７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３９】
前記スプライスドジョイントは、少なくとも３０秒の期間にわたって、前記均熱温度に
維持され、これにより、様々な熱可塑性構成要素を溶融させて一体に接着することによって、完全なスプライスドジョイントを形成する、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
ステップｆ）では、前記加熱素子をオフにすることによって、前記金型組立体から熱を除去する、請求項３７〜３９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４１】
前記ステップｆ）では、前記第１の金型部分及び前記第２の金型部分の冷却チャネルを通過する冷却流体によって、前記金型組立体から熱を除去する、請求項３２〜４０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４２】
前記加熱段階、前記均熱化段階、及び／又は前記冷却段階全体を通して、前記金型組立体の空気圧アクチュエータは、前記コア要素にコア圧力を印加して、前記スプライスドジョイントの特性を改善する、請求項３２〜４１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４３】
前記ステップｇ）では、前記金型組立体の空気圧アクチュエータは、前記コア要素を、前記第１の金型要素から離れるように変位させ、前記コア要素及び前記スプライスドジョイントは、前記第２の金型部分から取り外される、請求項３２〜４２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４４】
ｉ）前記コア要素を前記スプライスドジョイントの前記Ｔ字型スロットから取り外した後で、成形済み前記スプライスドジョイントを、いずれの欠陥に関して検査するステップを更に含む、請求項３２〜４３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４５】
ｊ）成形済み前記スプライスドジョイントから、過剰な熱可塑性材料をトリミングするステップを更に含む、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記金型組立体を、プレスによる係合のためにプレスプラテンの間に設置するステップ；及び前記プレスプラテンと前記金型組立体との間の熱交換を低減するために、断熱パッドを前記プレスプラテンと前記金型組立体との間に設置するステップを含む、請求項３２〜４５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４７】
上述の、及び／又は請求されている、及び／又は図面に図示されている特徴のうちの１つ以上のいずれの組み合わせを含む、装置又は方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１７年１１月２９日出願の米国仮特許出願第６２／５９１，９７１号に対する優先権を主張するものであり、上記仮特許出願の内容は、その全体が参照により本出願に援用される。
【０００２】
本開示は概して、断面が一定である手すり又は他の細長物品にスプライスドジョイントを形成するための金型組立体に関する。
【背景技術】
【０００３】
これ以降の段落は、これらの段落中に記載されたいずれの事項が先行技術又は当業者に公知の技術の一部であることを認めるものではない。
【０００４】
特許文献１は、エスカレータ又は動く歩道のための手すりにジョイントを形成するための金型及び方法を開示している。手すりは一般にＣ字型の断面を有してよく、これは内部の概ねＴ字型のスロットを画定する。手すりは押出成形によって形成され、Ｔ字型スロットの周りに延在する第１の熱可塑性材料の層を含む。第２の熱可塑性材料の層は、上記第１の層の外側の周りに延在して、手すりの外側プロファイルを画定する。スライダ層はＴ字型スロットを裏張りし、第１の層に接着される。伸長抑制材は、第１の層内に延在する。第１の層は、第２の層よりも硬質な熱可塑性材料から形成されていてよい。特許文献１の内容は、その全体が参照により本出願に援用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６，０８６，８０６号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
導入
以下の段落は、以下の更に詳細な説明に読者を導入することを目的としたものであり、請求対象の主題を定義又は限定することを目的としたものではない。
【０００７】
本開示の第１の態様によると、細長物品のジョイントを成形するための金型組立体が提供され、上記金型組立体は：第１の金型部分；第２の金型部分；上記第１の金型部分と上記第２の金型部分との間に設置されるコア金型要素；第１のサーマルプラテン；及び第２のサーマルプラテンを含み、上記第１の金型部分及び上記第２の金型部分、並びに上記コア金型要素は、上記第１のサーマルプラテンと上記第２のサーマルプラテンとの間に設置される。
【０００８】
本開示の別の態様によると、細長物品のジョイントを成形するための金型組立体が提供され、上記金型組立体は：第１の金型部分；第２の金型部分；及び上記第１の金型部分と上記第２の金型部分との間に設置されるコア金型要素を含み、上記コア金型要素及び上記第１の金型部分は、上記コア金型要素の少なくとも中央部分と、上記第１の金型部分との間に、間隔を維持することによって、これらの間の熱交換を低減するように構成される。
【０００９】
上記コア金型要素は、中央部品と、上記中央部分の各端部の端部部品とを含んでよく、
上記第１の金型部分は中央ピース及び側部ピースを含み、上記側部ピースは、上記第２の金型部分と合わさる第１の表面を画定し、上記中央ピースは上記第１の表面から離れるように変位される。
【００１０】
本開示の更なる態様は、手すり又は他の細長物品のジョイントを成形するための金型組立体を提供し、上記金型組立体は：第１のプレスプラテン；第１の断熱パッド；第１のサーマルプラテン；第１の金型部分；第２の金型部分；上記第１の金型部分と上記第２の金型部分との間に設置されるコア金型要素；第２のサーマルプラテンであって、上記第１のサーマルプラテン及び上記第２のサーマルプラテンは、上記金型部分を加熱及び冷却する、第２のサーマルプラテン；第２の断熱パッド；並びに第２のプレスプラテンを含み、上記第１のプレスプラテン、上記第１の断熱パッド、上記第１のサーマルプラテン、及び上記第１の金型部分は、一体として固定され、上記第２の金型部分、上記第２のサーマルプラテン、上記第２の断熱パッド、及び上記第２のプレスプラテンは、一体として固定される。
【００１１】
本開示の別の態様によると、金型組立体を用いて、手すり又は他の細長物品の組み立て済みジョイントを成形するための方法が提供され、上記方法は：上記金型組立体のコア要素を、上記組み立て済みジョイントのＴ字型スロットに嵌合するステップ；上記コア要素及び嵌合されたジョイントを、上記金型組立体の第１の金型部分と第２の金型部分との間に配置するステップ；上記金型組立体を閉鎖するために、上記第１の金型部分及び上記第２の金型部分に圧力を印加して、上記金型組立体内の圧力を略閉鎖圧力まで上昇させるステップ：加熱段階全体を通して、上記金型組立体及びスプライスドジョイントに熱を印加して、上記金型組立体内の温度を周囲温度から均熱温度へと上昇させるステップであって、上記加熱段階全体を通して、上記金型組立体内の圧力を略上記閉鎖圧力に維持したまま実施される、ステップ；上記加熱段階の後、均熱化段階全体を通して、上記金型組立体内の温度を少なくとも上記均熱温度に維持し、上記金型組立体内の圧力を略上記閉鎖圧力に維持するステップ；上記均熱化段階の後、冷却段階全体を通して、上記金型組立体及び上記スプライスドジョイントから熱を除去することにより、上記金型組立体内の温度を上記周囲温度まで低下させるステップであって、上記冷却段階全体を通して、上記金型組立体内の圧力を略上記閉鎖圧力に維持したまま実施される、ステップ；上記金型内の圧力を上記閉鎖圧力から低下させることによって、上記コア要素及び嵌合された上記スプライスドジョイントを、上記金型組立体から取り外すステップ；並びに上記コア要素を、成形済みの上記スプライスドジョイントの上記Ｔ字型スロットから取り外すステップを含む。
【００１２】
本明細書で開示される教示の他の態様及び特徴は、当業者には、本開示の具体例に関する以下の説明を吟味することで明らかになるだろう。
【００１３】
本出願に含まれる図面は、本開示の装置及び方法の様々な例を例示するためのものであり、教示の範囲をいずれの方法で限定することを意図したものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、上側及び下側プラテンを省略し、分解された構成で図示された、金型組立体の要素を示す斜視図である。
【図２ａ】図２ａは、分解された構成で図示された、図１の金型組立体の端面図である。
【図２ｂ】図２ｂは、閉鎖された構成で図示された、図１の金型組立体の端面図である。
【図３】図３は、コア金型要素の斜視図である。
【図４】図４は、コア金型要素の端面図である。
【図５】図５は、下側サーマルプラテン、下側断熱パッド、及び下側プレスプラテンの斜視図である。
【図６】図６は、下側サーマルプラテン、下側断熱パッド、下側プレスプラテン、及び下側金型部分の斜視図である。
【図７】図７は、上側サーマルプラテン、上側断熱パッド、上側プレスプラテン、及び上側金型部分の斜視図であり、コアイジェクタが起動されている状態を示す。
【図８】図８は、上側サーマルプラテン、上側断熱パッド、及び上側プレスプラテンの斜視図である。
【図９】図９は、加熱及び冷却機能を示す、下側サーマルプラテンの、図１０の線９‐９に沿った断面図である。
【図１０】図１０は、下側サーマルプラテン、断熱パッド、及びプレスプラテンの、図９の断面図の位置を示すための側面図である。
【図１１】図１１は、上側サーマルプラテン、上側断熱パッド、及び上側プレスプラテンの斜視図であり、コアイジェクタを示す。
【図１２】図１２は、図１１の上側サーマルプラテン、上側断熱パッド、及び上側プレスプラテンの側面図である。
【図１３ａ】図１３ａは、分解された構成で図示された、金型組立体のコアイジェクタ、上側プレスプラテン、上側断熱パッド、上側サーマルプラテン、上側金型部分、コア金型要素、下側金型部分、下側サーマルプラテン、下側断熱パッド、及び下側プレスプラテンの斜視図である。
【図１３ｂ】図１３ｂは、分解された構成で図示された、金型組立体のコアイジェクタ、上側プレスプラテン、上側断熱パッド、上側サーマルプラテン、上側金型部分、コア金型要素、下側金型部分、下側サーマルプラテン、下側断熱パッド、及び下側プレスプラテンの側面図である。
【図１４】図１４ａ及び１４ｂは、手すりのスプライスドジョイントの概略図である。
【図１５】図１５は、金型の操作中の温度及び圧力の変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
請求対象の発明それぞれの実施形態の例を提供するために、様々な装置又は方法を以下に記載する。以下に記載のいずれの実施形態も、いずれの請求対象の発明を限定するものではなく、またいずれの請求対象の発明は、以下に記載されているものとは異なる装置及び方法を包含し得る。請求対象の発明は、以下に記載のいずれか１つの装置又は方法の特徴全てを有する装置及び方法、あるいは以下に記載の装置又は方法のうちの複数又は全てに共通する特徴に限定されるものではない。以下に記載の装置又は方法は、いずれの請求対象の発明の実施形態ではない場合がある。本文書で請求されていない、以下に記載の装置又は方法において開示されるいずれの発明は、別の保護手段、例えば継続中の特許出願の主題である場合があり、出願人、発明者、及び／又は所有者は、いずれのこのような発明を、本文書中でのその開示によって破棄する、放棄する、又は公共に開放することを意図していない。
【００１６】
本開示では、様々な要素又は構成部品を、「第１の（ｆｉｒｓｔ）」及び「第２の（ｓｅｃｏｎｄ）」、あるいは「上側（ｕｐｐｅｒ）」及び「下側（ｌｏｗｅｒ）」として示す場合がある。一般に、金型組立体及び他の構成部品はいずれの配向でも使用でき、「上側」及び「下側」という言及は利便性のためのものであることが理解されるだろう。金型組立体は、手すりを反転位置で成形することに関して説明される場合があるが、手すりのジョイントは一般に、手すり及び金型の構成部品がいずれの配向にある場合にも形成できることが理解されるだろう。
【００１７】
更に、金型組立体の様々な構成部品及び手すりは、「下側」及び「上側」等の配向を示す記述によって識別される場合があるが、これは理解を容易にするためだけのものであり
、これらがこのような配向で使用される又は存在することは必須ではない。特に、手すりは、通常の使用において把持するために利用できる上面である表面を有するが、スプライスドジョイントの成形時、以下に詳述するように手すりは反転される。いずれにせよ、手すりの設置時、手すりは元の位置に戻る走行の際に反転する。
【００１８】
金型組立体１０が、図１、２ａ、２ｂ、及び３に示されている。金型組立体１０は、上側金型部分１２及び下側金型部分１４を含む。コア金型要素１６は、上側金型部分１２と下側金型部分１４との間に設けられる。
【００１９】
上側金型部分１２は、隆起中央ピース２２によって一体に接続される第１の側部ピース２０及び第２の側部ピース２１を含む。側部ピース２０、２１は、共通の上面２４を有し、これは平面であり、かつ底面２６に対して平行である（図２ａ）。底面２６は、以下で詳述するように、下側金型部分１４の対応する上面５０と合わさるよう構成されている。
【００２０】
側部ピース２０、２１はそれぞれ、熱遮断部３２によって中央部品２８から隔てられた２つの端部部品３０を有する。
【００２１】
隆起中央ピース２２は側部ピース２０及び２１を接続し、図１及び２ａで最も良好に確認できる、側部ピース２０と側部ピース２１との間に延在する長方形チャネル３４を画定する。
【００２２】
隆起中央ピース２２はまた、複数の開口３６も備え、これにより、コア金型要素１６を排出するための、以下で詳述されるコアイジェクタための通路を提供する。
【００２３】
金型部分１２、１４を一体として取り付けるために、側部ピース２０、２１は、整列用ピンのための開口３８、４０を含み、また例示的な整列用ピン又はリーダーピン４２が図示されており、これは開口３８のうちの１つを通って延在して、相補的なブッシュ４３に係合する。開口３８及び４０は、反対方向から挿入された整列用ピン又はリーダーピンのために構成される。
【００２４】
図示されているように、上側金型部分１２は、手すりのスプライスドジョイント内にリップ（ｌｉｐ）領域を画定するための、湾曲部分４６を備える。
【００２５】
下側金型部分１４は上側金型部分１２に対応し、底面２６に対応する上面５０を含む。下側金型部分１４は、手すりの上面に対応するように成形された中央チャネル５５を提供する中央部分５２と、側方部分５３、５４とを有する。各側方部分５３、５４は、過剰な熱可塑性材料のオーバフローを受承するためのオーバフローチャネルとして構成されたチャネル５６を含む。
【００２６】
上側金型部分１２に関しては、各側方部分５３、５４は中央部品５８及び端部部品６０を含み、これらは熱遮断部６２によって隔てられている。
【００２７】
開口３８、４０に対応して、下側金型部分１４は、整列用ピンのための開口６８及び７０を含む。開口７２は、金型部分１２、１４をサーマルプラテンに固定するためのボルトのために設けられる。
【００２８】
主に図２ａ、２ｂ、３、及び４を参照すると、コア金型要素１６は、中央部品８０と、端部部品８１及び８２とを含む。これらの部品８０、８１、及び８２は全て、手すりのＴ字型スロットに対応するプロファイルを有する。図４に示すように、部品８０、８１、及び８２はそれぞれ、平坦な底面８４と、丸みを帯びた、概ね半円状の外縁面８８とを有す
る。各部品８０、８１、及び８２は外側垂直面９０を有し、これは、段差を通って内側垂直面９２へと続く。内側垂直面９２は、長方形チャネル３４の側部に対応する。組み立て済みの状態において、外側垂直面９０は、湾曲部分４６の延長としての表面９４と連続する。
【００２９】
図示されているように、各端部には、断熱ピース１００を中央部品８０と端部部品８１、８２との間に設けることができる。中央部品８０と端部部品８１、８２とを整列させるために、ボア及び対応する機械加工ダボ１０２が設けられる。細長ネジ１０４は、端部部品８１、８２のボアを通って、中央部品８０のネジ山付きボア内へと延在する。
【００３０】
少なくとも、サイクルの終了時に金型の上半分からコアを分離させるのを支援するために、プッシュオフプレート１０６を、ボルト又はネジ１０８で中央部品８０の端部に固定できる。端部部品８１、８２は、図１に示すようにプッシュオフプレート１０６が取り付けられた状態の中央部品８０に対応する断面プロファイルを備え、即ち端部部品８１、８２は、プレート１０６を有しない中央部品８０より深い位置にある。プッシュオフプレート１０６間の間隔は、上側金型部分１２の隆起中央ピース２２の長さに対応する。
【００３１】
図５及び６を参照すると、１２０で示された下側サーマルプラテンが図示されている。下側サーマルプラテン１２０は、中央部分１２２と、端部１２３及び１２４とを含み、これらはそれぞれ直方体である。
【００３２】
各端部１２３、１２４は、各端部及び下側断熱パッド又は支持体１４０を下側プレスプラテン１４２上に固定するための、皿穴状開口１２６を含む。図９及び１０に示すように、各端部１２３、１２４は、冷却流体用のパイプのための１対のボア１２８と、加熱素子１３１のためのボア１３０とを含む。各端部１２３、１２４はまた、各端部を冷却するためのクーラントのための、１対の開口１３２を含む。
【００３３】
中央部分１２２は、端部と同様に、中央部分１２２及び下側断熱パッド又は支持体１４０を下側プレスプラテン１４２に固定するための、皿穴状開口１３４を有する。中央部分１２２はまた、下側金型部分１４を所定の位置に固定するための、下側金型部分１４の開口に対応するネジ山付きボア１３８を有する。
【００３４】
中央部分１２２は細長ボア１４６、１４８を含み、これらは中央部分１２２の長さだけ延在し、それぞれ、冷却流体用のパイプのためのボア１２８、及び加熱素子のためのボア１３０に対応する。冷却流体用のパイプは、１４４で概略的に図示されている。
【００３５】
上側サーマルプラテン１５０、上側断熱パッド又は支持体１８０、及び上側金型部分１２の組立体を図７に示し、全体的な構成は、下側プレスプラテン１４２、下側断熱パッド１４０、下側サーマルプラテン１２０、及び下側金型部分１４に対応する。図８は、上側金型部分１２を含まない同様の図を示している。
【００３６】
上側サーマルプラテン１５０は、中央部分１５２と、端部１５３及び１５４とを含む。
【００３７】
各端部１５３、１５４は皿穴状開口１５６を備える。端部１５３、１５４は、冷却流体用のパイプのためのボア１５８、及び加熱素子のためのボア１６０を有する。更に、開口１６２は、端部１５３、１５４のための冷却流体のために設けられる。
【００３８】
中央部分１５２は、皿穴状開口１６４と、整列用の開口１６６と、接続ボルトのためのネジ山付きボア１６８とを有する。細長いボア（図示せず）が、冷却パイプ及び加熱素子それぞれのために設けられる。ここでも、例示的な冷却パイプを１７４で示す。
【００３９】
４つの整列用ピン１７０（２つが図７に示されている）を設けることにより、上側金型部分１２及び下側金型部分１４を確実に整列させる。
【００４０】
下側サーマルプラテン１２０とは異なり、上側サーマルプラテン１５０は、中央部分１５２に、上側金型部分１２の隆起中央ピース２２に対応する中央凹部１７６を備える。これは、上側金型部分１２の隆起中央ピース２２から離間していてよい。更に、中央凹部から端部１５３、１５４を通過して延在する浅い長方形溝１７８が設けられ、これらは、コアの端部部品８１、８２の上面に対応する。
【００４１】
使用時、上側金型部分１２の隆起中央ピース２２によって、コア金型要素１６の平坦な底面８４が上側サーマルプラテン１５０に直接接触するのが防止される。隆起中央ピース２２により、金型上面は、上側サーマルプラテン１５０に接触するもののコア要素１６には接触しないものとすることができる。このアイデアは、金型のサーマルマスを最小化して、コア要素１６の熱的な単離を形成することにより、加熱及び冷却を可能な限り迅速に実施するためのものである。スプライスを主に外側表面から冷却することが有利である場合がある。これは、スプライスドジョイントが冷却されるに従って、熱可塑性材料内に応力勾配を生成し、これにより、金型を開けた後にスプライスにおける手すりのプロファイルが開こうとしなくなる。換言すれば、これにより、手すりのリップの強度が上昇し、またこれは、製造中に手すりに適用される冷却（これは同一の効果を有する）に相当し得る。
【００４２】
図１１及び１２に示すように、３つの空気圧アクチュエータ１９０が設けられ、これらは上側プレスプラテン１８２の外側に設置され、またそれぞれ、図７及び１３ｂに示すように、上側金型部分１２を通って延在するイジェクタピン１９２を備える。図８に示すように、空気圧アクチュエータのための開口１９４及び１９６が、それぞれ上側サーマルプラテン１５０の中央部分１５２の中央及び端部に設けられる。中央開口１９４は、上側金型部分１２の開口３６と整列される。
【００４３】
イジェクタピン１９２は、金型を開ける際に、サイクルの終了時にコア要素１６を下向きに押すために使用される。ピン１９２はまた、コア要素１６の縁部を下向きに押すために、熱サイクル中にも使用され、これにより、製品の成形済みセクションと未成形セクションとの間の遷移を更に良好にすることができる。
【００４４】
図１３ａ及び１３ｂは、金型組立体の分解された構成を、それぞれ斜視図及び側面図で示す。
【００４５】
使用時、図１４ａ及び１４ｂにおいて２５０で概略的に示されている、手すりのスプライスドジョイントは、手すりのＴ字型スロット内に配置されたコア要素１６と組み立てられる。続いて、図示されているように反転位置にある手すりのスプライスドジョイントを、既に所定の位置に配置されて下側サーマルプラテン１２０に固定された下側金型部分１４上に置く。その後、上側金型部分１２を下側金型部分１４の上部に配置し、上側サーマルプラテン１５０を上側金型部分１２の上部に配置する。そして、２つのプラテン１２０、１５０及び金型部分１２、１４を一体として固定する。
【００４６】
ボルト１８４及び１８６を用いて、下側サーマルプラテン１２０の中央部分及び端部を、断熱パッド１４０と共に、下側プレスプラテン１４２に固定する。更なるボルト１８８を用いて、下側金型部分１４を下側サーマルプラテン１２０に固定する。これに対応するボルトの構成が、組立体の上側の要素に対して提供され、上側金型部分１２を所定の位置に固定するためのボルト１８９が図示されている。
【００４７】
次に、プレスを用いて、プラテン１２０、１５０及び金型部分１２、１４に圧力を印加する。ここで、スプライシングプロセスのサイクルを示す図１５を参照する。組み立て済みであるが未成形のスプライスドジョイントは、例えば２０１７年１１月２９日出願の米国仮特許出願第６２／５９１，９５４号、及び対応する国際出願「手すり又は他の細長物品にスプライスドジョイントを形成する方法（ＭＥＴＨＯＤ  ＯＦ  ＦＯＲＭＩＮＧ  Ａ
ＳＰＬＩＣＥＤ  ＪＯＩＮＴ  ＩＮ  Ａ  ＨＡＮＤＲＡＩＬ  ＯＲ  ＯＴＨＥＲ  ＥＬＯＮＧＡＴＥ  ＡＲＴＩＣＬＥ）」（各文献の内容は、その全体が参照により本出願に援用される）に開示されているようにして準備できる。
【００４８】
完成したスプライスドジョイントを組み立て、必要に応じて、コア要素１６を挿入できるようにジョイントのリップを曲げることによって、コア要素１６をスプライスドジョイント内に嵌合する。コア要素１６は、金型の他の要素に固定されていないという意味で、フローティング位置に設置される。コア要素１６を伴うスプライスドジョイントは、図示されているように既にプレスプラテン１４２、１８２に設置された状態の上側金型部分１２と下側金型部分１４との間に配置される。
【００４９】
続いてプレスプラテン１４２、１８２に圧力を印加する。図１５に示すように、この圧力は例えば、図１５において２５４で示すような、少なくとも１０００ｐｓｉｇの圧力を生成する。次に、上側金型部分１２及び下側金型部分１４の加熱素子を作動させて、金型及びスプライスドジョイントを加熱する。プロット２５６、２５８が示すように、上側金型部分１２及び下側金型部分１４の温度は同様のプロファイルをたどり、５０℃超の初期温度から、１７０℃を超える温度まで上昇する。金型を、サイクルとサイクルの間におよそ４０〜５０℃に予熱することにより、サイクル時間を削減して、１つ前のサイクルに由来する結露（これは金型をおよそ１０〜１５℃にしてしまう場合がある）を排除できる。
【００５０】
図１５に示すように、サイクルの加熱段階は２６０で示されており、圧力は２５４で示されるように維持される。所望の温度に到達したら、少なくとも３０秒の期間にわたって、温度を、均熱化段階２６２中に成形に必要な温度より高く維持し、これにより、様々な熱可塑性構成要素を溶融させて一体に接着することによって、完全なスプライスドジョイントを形成し、金型から取り外す前に、組み立て済みのスプライスドジョイントを冷却する。均熱化段階の終点において、加熱素子をオフにし、冷却を冷却段階２６４において開始できる。
【００５１】
図示されているように、加熱段階２６０、均熱化段階２６２、及び冷却段階２６４の間、圧力２５４は、必要な最小値より高く維持される。金型は１０００ｐｓｉｇの油圧によって閉鎖され、この圧力は、加熱中に成形される部品が膨張するに従って上昇する。部品が溶融すると圧力は降下し、これにより、油圧システムがオンになり、圧力を設定点に戻るように上昇させる。金型が閉鎖されると、圧力は安定する。冷却が開始されると、全ての構成要素は収縮し、これによって圧力が低下し、必要に応じて油圧システムを再び作動させて圧力を維持する。
【００５２】
代替実施形態は、プロセス中に動作する油圧システムを有しない。この場合、金型をおよそ１０００ｐｓｉｇで閉鎖し、油圧ポンプを遮断する。その後、金型を閉鎖する際に事前に装填される一連の大きなばねで動きを制御する。この場合、圧力は、加熱中におよそ１２００ｐｓｉまで上昇し、冷却サイクルの終了時には８００ｐｓｉまで降下する。
【００５３】
冷却は、上で詳述したように、冷却流体を冷却チャネルに通すことによって達成される。
【００５４】
上で詳述したように、成形作業中、空気圧アクチュエータ１９０を用いて、フローティング状態のコア要素１６に圧力を印加でき、これは、成形済みのジョイントの特性を改善できる。冷却段階２６４の間は、上で詳述したように、冷却流体が冷却ダクトを通って供給される。冷却段階２６４の終了時、圧力をプレスプラテン１４２及び１８２から除去でき、金型が開けられる。金型を開ける間、空気圧アクチュエータ１９０を更に使用して、コア要素１６を、上側金型部分１２から離れるように変位させ、スプライスドジョイントを下側金型部分１４から取り外して、コア要素１６を手すりから抜き取ることができる。
【００５５】
そして、仕上げられたジョイントを、いずれの傷又は欠陥に関して検査する。成形プロセス中に押し出される場合がある、わずかに過剰な量の熱可塑性材料を、必要に応じてトリミングできる。
【００５６】
以上の説明は、１つ以上の装置又は方法の例を提供しているが、他の装置又は方法も添付の請求項の範囲内となり得ることが理解されるだろう。
【図１】
2021504195.tif 000003
【図２ａ】
2021504195.tif 000004
【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2021504195.tif 000008
【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】
2021504195.tif 000013
【図１１】
2021504195.tif 000014
【図１２】
2021504195.tif 000015
【図１３ａ】
2021504195.tif 000016
【図１３ｂ】
2021504195.tif 000017
【図１４ａ】
2021504195.tif 000018
【図１４ｂ】
2021504195.tif 000019
【図１５】
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【国際調査報告】
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