JPS604770B2 - 射出成形型用の回転シ−ル・ベアリング組立体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプラスチック製品の射出成形に係り、特に射出
成形サイクル中の型要素のうちの一方の回転運動を特徴
とする型式の射出成形型の型孔を密封するための回転シ
ール・ベアリング組立体に関する。

高強度の型成形プラスチック製品を製造するためには、
重合体の分子に好適な方向性を与えることが望ましい。

これは、成形工程中に型孔の一方の表面を他方に対して
回転させ或は振動させることで達成される。多くの性質
の改善は、型孔内へプラスチックの注入される間および
その後に型要素のうちの一方が回転される成形型を使用
して製造される射出成形製品において達成されている。
この方法に適当な射出成形型を構成する際の困難な問題
は、成形型の分離線に沿って流出を防ぐ良好な密封を形
成することにある。例えば、高度に機械加工された両表
面間に締付け圧力のもとに形成される在来の密封は、上
記型式の成形型の密封界面が静止状態にないために、こ
の型式の成形型に概して適していない。米国特許第３５
００５０３号明細書には、ギャップ密封、即ち近接両表
面間の非接触の橋渡しによって形成される密封が射出成
形型孔を密封するのに有効に使用され得ることが開示さ
れている。

この従来の例では、内部型要素を構成するスピンドルの
外周にストリッパリングを取付け、それの前端に圧縮リ
ングを介してニードルスラストベアリングの一方のレー
スを取付け、その他方のレースを外部型要素の面に当援
させ、スラストベアリングの前記一方のレースの面およ
び外部型要素の面の間に比較的小さい密封ギャップを形
成するように構成されている。しかしながら、この従来
例では、上記したような部品を内部型要素に順次取付け
ながら部品相互間の配置関係を調整して組立精度を出さ
ねばならず、従って装置の組立調整に手間がかかり、ま
た回転シール・ベアリング組立体を前以って工場生産す
ることができず、射出成形機械がある現場で組立生産し
なければならないという欠点がある。本発明は上記した
ような従来の装置の欠点を取除き、前以つて組立調整さ
れて一体に構成され、精度の高いギャップ寸法を維持す
る射出成形型用の回転シール・ベアリング組立体を提供
することを目的とする。

そこで、本発明の構成は、複数個の型要素が型孔を形成
するよう同軸に配置され、該型要素の１っが残りの型要
素に対して回転可能に駆動され、また型孔が回転可能に
駆動される型要素と残りの型要素との間の成形型分離線
において密封面を形成する周縁を有する射出成形型用の
回転シール・ベアリング組立体において、成形型分離線
に配置され型孔を囲んで型孔の周縁の密封面と接触する
座面を有する座環と、型孔の密封面との間に狭い環状ギ
ャップを画定・するよう前記座環の半径方向内側に配置
された環状の密封面を有する密封環と、該密封環を型孔
の周縁の方へ軸線方向に偏筒させる弾性部材と、座環を
密封環に対して回転支承する装置と、座環、密封環およ
び弾性部材を一緒に締着しかつ弾性部材を鞠線方向へ座
環および密封環に対して圧縮予荷重する装置とを有し、
それにより組立体の構成要素が密封ギャップの寸法を正
確に制御するように圧縮予荷重の力により一緒に綿着さ
れた交換可能なユニットを構成することを特徴とする。

本発明は、更に添付図面を参照して以下の説明によって
明らかにされる。第１図及び第２図は射出成形装置１０
を示しており、この射出成形装置は固定型台１４によっ
て支えられた固定型孔要素１２を有する。

型孔要素１２は中空の成形型孔１６を形成している。可
動の中間型台２川こよって支えられたストリツパ板（ｓ
ｔｒｉｐ−ｐｅｒｐｌａに）１８は、型孔要素と定着接
触するように摺動可能である。このストリッパ板は、結
合して中心孔２６を形成する分離可能な半体２２，２４
を有している。孔２６は型の閉じられた位置において型
孔１６の一部を形成する。回転可能な被動ピン２８が、
スリーブ軸受３２を介して可動型台３０１こ支えられか
つ成形型孔と対にされている。回転シール・ベアリング
組立体３４は、回転可能のピンの根元を囲んで型台３０
‘こ取り付けられている。臨界密封界面が、ストリッパ
板と回転シール・ベアリング組立体との間の成形型分離
線５８に沿って形成されている。

成形型の残りの分離線に沿う成形型孔の密封は、機械加
工された表面及び高い締付け圧力を使用して在来の方法
で達成されても構わない。次に第２図を参照すると、回
転シール・ベアリング組立体は回転不能な固定座環３６
を有しており、型の閉じられた位置でこの固定座環は成
形型分離線５８に沿って成形型孔の外周を囲んでストリ
ッパ板に接触するようになっている。

密封壕３８は座環の座面４２内に同○的に位置を定めら
れた環状の密封面４０を含み、この密封面は最も好まし
くは約０．０１２７ミリメートル（０．０００５インチ
）のギャップを成形型孔の外周緑４４と形成するように
くぼみを設けられている。以下にさらに詳しく説明され
るように、回転不能な弾性部材４６が座面４２の接触圧
力を制御するために圧縮推力を密封環上にかつ同密封環
を介して座環３６上に維持している。この弾性部材は最
も好ましくは、可変圧縮距離にわたって概して予測可能
の復元応答或は復元応答曲線を付与するのに適している
１個又はそれ以上のざらばね或は機能的に同等の要素で
ある。１対のベアリング４８，５０が座環に対する密封
環の自由な支承回転運動を可能ならしめ、かつ弾性部材
とベアリング４８との間に置かれた回転不能なスベーサ
要素５２を介して弾性部材に対する密封環の自由な支承
回転運動を可能にしている。

支承回転可能な密封環、この密封環と一体にされかつピ
ン２８‘こ形成されたキーみそ５６に隣入されるキー要
素５４によってピンに取付けられているため、ピンによ
って回転自在に駆動される。前述の組立体は、半体６４
，６６から成る回転不能な締付環６２の中で一体にまと
められている。

複数の縦付ボルト６８は、回転シール・ベアリング組立
体に圧縮下に予荷重を与えるために緒付環の内側半体６
６が外側半体６４に対して締付けられることを可能とし
ている。締付環の外側半体６４はさらに、ボルト７２を
介して回転シール・ベアリング組立体を型台３川こ取付
けるために、半径方向外方に位置せしめられたフランジ
７０を有している（第１図をも参照）。射出成形装置１
０の作動の際には、型台２０，３０は閉じ、従ってスト
リツパ板を型孔要素とまたシール・ベアリング組立体を
ストリツパ板とそれぞれ接触させ、かつピンを型孔内に
通す。

次いで、高圧下にプラスチック材料がピンの回転を伴な
いつつ型孔へ注入される。プラスチックを冷却させるの
に適当な時間を経て後、型台２０，３０は第１図に示さ
れている位置に引出されて、型成形済み製品を型孔から
引出しかつピンから抜取るようにストリッパ板を作用せ
しめる。その後、両半体２２，２４は型成形された製品
を放すために滑って分離する。ストリツバ板は、同板の
中心孔内に画定された対応ねじ成形型部分７６によって
形成されて製品の外面に型成形されたねじ部分またはそ
の他の部分をつかむことで、取外し機能を遂行する。ク
リンプされたキャップ又はねじを切られた覆いを受ける
ように型成形された製品を造る際に最も望ましいのは、
密封環が密封面４０の直下に環状の切欠き７４を有利に
画定することである。この環状の切欠きは型孔を少し延
ばし、かく延ばすことによって成形型分離線が仕上り型
成形製品の最上方周綾部分から後方に位置せしめられる
（第２図参照）。滑らかに型成形された上方周縁部分は
（成形型分離線細部の如何なる形跡もなく）従って、キ
ャップまたはねじ覆い要素を定着させるのに利用可能で
ある。シール・ベアリング組立体の作動を更に明細に説
明すれば、成形装置１０の確実な作動は、既に概説され
た如く幅が約０．００２５乃至０．０５ミリメートル（
０．０００１乃至０．００２インチ）の正確なギャップ
密封を長い作動期間に亘つて維持することに依存する。

然し、この範囲の最上限部分に於ける有効なギャップ密
封は、型孔へ注入されるポリマの状態に著るしく左右さ
れる。反対にこの範囲の非常に低い部分に維持されるギ
ャップ寸法は、密封面がストリツパ板をこすり従ってこ
れらの部分の精密に機械加工された表面を損傷する危険
の可能性を増大させる。好ましくはこの範囲の中間部分
が実用される。典型的実例としてスチレン類重合体を型
成形するには、約０．００７６乃至０．１２７ミリメー
トル（０．０００３乃至０．０００５インチ）の範囲の
ギャップ密封の使用が好適である。予荷重力のもとに適
正なギャップすき間が一体にまとめられたシール・ベア
リング組立体に一日設定されると、装置における同組立
体へのそれ以上および変動の荷重は密封環および座環が
一体となって軸線方向に浮動運動することで吸収される
。

定着接触圧力はこの様に成形型の締付け圧力にかかわり
なく弾性部材の復元応答曲線によって決定される。従っ
て、弾性部材は復元応答を越えて座面に発生する総ての
圧力を緩和し、かく緩和することにより臨界ギャップ寸
法の厳密な精度は長い作動期間に亘つて制御されること
ができる。更に、もしも密封が機能不良となるような場
合、その一体にまとめられた設計が生産工程の休止時間
および保守費用を最小にして取替えられるのを可能にす
る。シール・ベアリング組立体が不必要な圧縮荷重を受
けないようにするためには、同組立体に対して軸線方向
へピンのわずかな動きが可能となるような方法で同組立
体をピンに装架することが望ましい。

こうした装架は、シール・ベアリング組立体に対して軸
線方向にピンのわずかな運動を可能ならしめるキーおよ
びキーみぞを使用することで容易に達成される。ピンは
同ピンの鋼を例えば最高０．０３８ミリメートル（０．
００１５インチ）だけ周期的に圧縮することのできる高
い注入圧力を受けるが、シール・ベアリング組立体が既
述の如く構成されるならばこの圧縮は同組立体へは伝達
されず、従って同組立体がギャップ密封寸法を高い精度
で維持するのを助ける。以上説明した構成により、本発
明は回転シール・ベアリング組立体の構成要素を前以つ
て一緒に稀着して交換可能なユニットとして構成し、か
つその弾性部材により圧縮予荷重を座環および密封環に
与えるように構成することにより密封ギャップの寸法を
事前の組立時に正確に調整することができるので、組立
体を射出成形型に容易に装着することができると共に型
孔の密封面と密封環の密封面との間に正確な寸法をもっ
た環状ギャップを形成することができ、また型要素の綿
着力に生ずる変動は密封環および座環が弾性部材の復元
力により一体となって軸線方向へ浮動運動することによ
り吸収されて正確な寸法のギャップを維持することがで
きるという格別の効果を奏する。

既述の回転シール・ベアリング組立体は、型成形ピンで
はなくて型孔要素が回転可能の要素として設計される射
出成形型へも容易に適用され、或は図示の三分割成形型
設計ではなくて二分割成形型への使用にも容易に適用さ
れる。これらの場合、発明の範囲から外れることなくこ
れらの教えを上述の成形型構成に用いるために適切な設
計変更が行われることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の原理及び趣旨に沿って構成された回
転シール・ベアリング組立体を具現する射出成形装置を
、型が開放された位置にある状態で略図で示す斜視図で
あり、第２図は型が閉じられた位置にある状態を第１図
の２−２基準線に沿って示す中心線断面図である。 １０・・・・・・射出成形装置、１２…・・・型孔要素
、１６・…・・型孔、３６・・・・・・座環、３８・・
・・・・密封環、４０・・・・・・密封面、４２・・・
・・・座面、４６・…・・弾性部材、４８，５０・・・
・・・ベアリング、５８・・・・・・成形型分離線。 死数 そＺ姿２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数個の型要素が型孔を形成するよう同軸に配置さ
   れ、該型要素の１つが残りの型要素に対して回転可能に
   駆動され、また前記型孔が回転可能に駆動される前記型
   要素と残りの型要素との間の成形型分離線において密封
   面を形成する周縁を有する射出成形型用の回転シール・
   ベアリング組立体において、 前記成形型分離線５８に
   配置され前記型孔１６を囲んで該型孔の周縁４４の前記
   密封面と接触する座面４２を有する座環３６と、 前記
   型孔の密封面との間に狭い環状ギヤツプを画定するよう
   前記座環３６の半径方向内側に配置された環状の密封面
   ４０を有する密封環３８と、 前記密封環３８を前記型
   孔の周縁４４の方へ軸線方向に偏倚させる弾性部材４６
   と、 前記座環３６を前記密封環３８に対して回転支承
   する装置と、 前記座環３６、前記密封環３８および前
   記弾性部材４６を一緒に締着しかつ該弾性部材を軸線方
   向へ該座環および密封環に対して圧縮予荷重する装置と
   を有し、それにより組立体の構成要素が密封ギヤツプの
   寸法を正確に制御するように圧縮予荷重の力により一緒
   に締着された交換可能なユニツトを構成することを特徴
   とする射出成形型用の回転シール・ベアリング組立体。 ２ 前記座環３６、前記密封環３８および前記弾性部材
   ４６が締付環６２によって圧縮予荷重のもとに一緒に締
   着されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   射出成形型用の回転シール・ベアリング組立体。 ３ 前記回転支承する装置が前記密封環３８を前記座環
   ３６および前記弾性部材４６それぞれに対して支承回転
   可能に運動せしめるよう前記座環と前記密封環との間お
   よび該密封環と前記弾性部材との間にそれぞれベアリン
   グ４８，５０を有することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の射出成形型用の回転シール・ベアリング組
   立体。