CN1147392C - 吹塑成形装置与吹塑成形方法 - Google Patents

Abstract

提供成形品对搬送用杆易于插拔，且在吹塑成形时确保成形品的气密性密封的吹塑成形装置与吹塑成形方法。将预塑型坯由搬送构件支承并送入吹塑成形部。吹塑成形部具有两分型模、分型模闭锁时包围颈部的包围构件、吹塑喷嘴。搬送构件有搬送用杆。在搬送用杆上形成密封开口端面的密封用凸缘部。包围构件具有在包围构件与密封用凸缘部接触前、抵接于颈部被限制构件上由此限制预塑型坯与搬送用杆的移动的限制构件。

Description

吹塑成形装置与吹塑成形方法

本发明涉及吹塑成形装置与吹塑成形方法，特别是关于吹塑成形工序中确保预塑型坯气密封性密封的技术。

在现有技术中，比如在成形合成树脂制的容器等的吹塑成形装置中，在预先被成形的预塑型坯内部导入高压吹塑空气，根据需要，一边用延伸杆进行纵轴延伸、一边将预塑型坯吹塑成形。

当实施这种吹塑成形工序时，必须使预塑型坯的内部相对外部成气密性密封状态，如密封不严，就会产生漏气。

在这里，将预先成形的预塑型坯以颈部向下的倒立状态送入吹塑成形部的吹塑成形装置是普遍的。为搬送这种倒立状态的预塑型坯，在搬送构件上设计了带凸缘部的中空筒状搬送用杆。通过预塑型坯的颈部插通搬送用杆，将预塑型坯倒立支承于凸缘部上，这种构造已尽人皆知。这种搬送用杆，在美专利第5,340,302上作为心轴(マンドレル/mandrel)有所展示。

关于这种美国专利的构造用标注与该美国专利实施例中使用符号相同的符号的图5～7加以说明。图5与上述美国专利的第5图相同，是吹塑成形部的剖面图。图6与上述美国专利的第3图相同，是图5所示吹塑喷嘴90上升前状态下的图5的局部放大图。图7与上述美国专利的第6图相同，是图5所示吹塑喷嘴90上升后的状态下的图5局部放大图。虽然在图5～7中存在以下说明中未出现的符号但因本申请不需要，故省略其说明。

在图5中，分型模41，42可开闭地分别固定于合模板43、44上。保持装置60具有主轴部分63和其上部的心轴64，分别对应于吹塑喷嘴90上升前与上升后，可移动于初期位置(图6所示位置)与上升位置(图7所示位置)。

在形成在心轴64上的沟66上安装着O形环构件68。该O形环构件68，通过心轴64插在预塑型坯(型坯/パリンン)61上而被压缩，具有在搬送、定位及在合模之过程中将预塑型坯61保持在心轴64上的作用。

在分型模41，42上设有形成保持用凸缘的定位机构76，76。

在吹塑喷嘴90上升前的状态下，如图6所示，在定位机构76的下面81和与其相对置的心轴64的相对面80之间形成了间隙。

在吹塑喷嘴90上升时，如图7所示，主轴构件63与心轴64上升，并上述两面80，81相接触。这时，预塑型坯61的凸缘75接近定位机构76的保持用凸缘72。在图7上，可以看出，两凸缘72，75接触；但在上述美国专利中，则说明其间有着0.008英寸的间隙(参照权利要求6的第28行～第37行)。

另外，通过预塑型坯61的凸缘部75接近定位机构76的保持用凸缘72，预塑型坯61的颈部稍有变形，从而提高了O形环构件68的密封效果(参照权利要求6的第37行～第40行)。

但如依上述美国专利之构造，产生了下述问题。

首先，在吹塑成形工序中的气密性密封，是由O形环构件68与预塑型坯61的内壁的紧密接触来实现的。由于该不可缺少的O形环构件68的存在，显然，预塑型坯61相对着心轴64插进变困难，并且将成形后的容器从心轴64脱开也成了困难。特别是，要谋求加快吹塑成形周期、提高生产率时，成型品对心轴64的插拔所需的时间是不能忽视的。

另外，O形环构件68因成形品对心轴的反复插拔而劣化，作为消耗品的更换频度增高，使得包括其更换时期的管理的维护工作极为困难。

再者，若在O形环构件68变坏的状态下进行吹塑成形，不仅会引起吹塑空气漏流、产生成形不良，而且由于高压空气向外漏流，变得很危险。

从O形环构件68漏出的高压空气，导入了图7所示的预塑型坯61的颈部与定位机构间。这时，如在图7所示的预塑型坯61的凸缘75与定位机构76的保持用凸缘72之间有上述之间隙的话，预塑型坯61就被漏流高压空气推上去。由此，预塑型坯61的颈部的开口端面(图7所示预塑型坯61下端面)与从心轴64水平突出出来的面80间的间隙扩大，高压空气的漏流进一步加大。

发明要点

因此，本发明的目的就在于提供在吹塑成形时可以确保气密性密封成形品的吹塑成形装置与吹塑成形方法。

本发明的另一个目的在于提供通过在搬送用杆上不装O形环构件等密封构件而使得成形品对搬送用杆容易插拔、不需要用于气密性密封的消耗件从而维护容易的吹塑成形装置与吹塑成形方法。

本发明的再一个目的在于提供即使在吹塑成形前有对预塑型坯的身部的加热工序，也可以防止在该加热工序中受热影响区域的变形而引起的空气漏流的吹塑成形装置与吹塑成形方法。

本发明的吹塑成形装置具有搬送构件、吹塑型腔模、包围构件、与吹塑喷嘴，其中，搬送构件用来支承、搬送预塑型坯，而预塑型坯设有具有开口端面与被限制构件的颈部和与该颈部相连的身部；吹塑型腔模具有可开闭的分型模，并将在前述搬送构件上支承的前述预塑型坯吹塑成形为容器；包围构件是用来在前述分型模闭锁时包围前述预塑型坯的前述颈部；吹塑喷嘴在前述分型模闭锁后向前述搬送构件移动、并且通过前述搬送构件将吹塑流体导入前述预塑型坯内部；在这样的吹塑成形装置中，其特征在于，

前述搬送构件包括有：搬送用杆、搬送构件本体。其中，搬送用杆用来将从前述吹塑喷嘴来的前述吹塑流体导入前述预塑型坯内；搬送构件本体是可沿前述预塑型坯轴向移动地支承着支承前述预塑型坯的前述搬送用杆。

前述搬送用杆包括有：中空轴部、密封用凸缘部。其中，中空轴部插入前述预塑型坯的颈部并导入前述吹塑流体；密封用凸缘与前述颈部的前述开口端面接触、并气密性密封该开口端面。

前述包围构件具有限制构件，该限制构件是：当前述搬送用杆随着前述吹塑喷嘴的移动而移动时，在前述包围构件与前述密封用凸缘部相接触前，通过抵接前述颈部的被限制构件来限制前述预塑型坯与前述搬送用杆的移动。

另外，本发明的方法，乃是可适用于本发明的吹塑成形装置进行实施的吹塑成形方法。

根据本发明的装置及方法，借助吹塑型腔分型模的闭锁，预塑型坯的颈部周围被包围构件包围。而后随吹塑喷嘴移动，支承预塑型坯的搬送用杆与密封用凸缘部进行移动。然后，形成在预塑型坯颈部的被限制构件与形成在包围构件上的限制构件相抵接。由此，限制了其预塑型坯与支承它的搬送用杆以及密封用凸缘部的移动。这样，预塑型坯颈部的开口端面紧站于密封用凸缘部，形成气密性密封。因此，在其后的吹塑成形时，可以确实防止导入预塑型坯内部的吹塑流体漏到外部。

当形成了这种气密性密封时，搬送用杆上就不需装O形环等的密封构件。因此，预塑型坯对搬送用杆的插入动作、将吹塑成形的容器从搬送用杆上脱开的动作可极为圆滑地实施。再者，由于没有了密封构件的消耗品，维护工作也变得容易。

在本发明的装置中还具有加热装置，用来加热支承在前述搬送构件上的前述预塑型坯的前述身部。

前述预塑型坯的前述颈部具有在从该颈部与前述筒部交界位置离开的位置有前述被限制构件；

前述包围构件的前述限制构件最好是抵接于由前述加热装置来的热的影响小的前述被限制构件上。

这样，由于具有限制器功能的预塑型坯的被限制构件形成于难以受到加热装置来的热影响的位置上，即使与限制构件抵接时，在被限制构件上作用着压力，也可以减小该被限制构件不希望的变形，可确保其限制器功能。且由于确保了被限制构件的限制器功能，故可确保由颈部开口端面与密封用凸缘部形成的气密性密封。

该被限制构件可做成通常设在颈部的凸缘。

在本发明的装置中，在前述预塑型坯的前述颈部形成着配置于接近前述身部的位置的第1凸缘、位于比该第1凸缘更靠前述开口端面侧的第2凸缘。

前速包围构件的前述限制构件，最好抵接前述第2凸缘。

这样，就可使比第1凸缘受加热装置的热影响小的第2凸缘上具有限制器功能。在此，在被吹塑成形的容器的颈部上形成支承环与锁紧环的情况下，支承环相当于第1凸缘；锁紧环相当于第2凸缘。从而，在这种情况下，可将既有的凸缘作为限制器来利用。

在本发明装置中，当前述限制构件抵接于前述第2凸缘上时，在前述第1凸缘与前述包围构件之间，最好是从设计尺寸上来保持有间隙。

这样来定设计尺寸，可以可靠地确保第2凸缘的限制器功能。

在本发明装置中，在前述搬送用杆的前述中空轴与前述颈部的内面之间，最好从设计尺寸上确保有间隙。这种构造，与作为现有技术所说明的美国专利的构造不同，积极地定义为在颈部内面不进行气密性密封。因此，成形品对搬送用杆的插拔动作可圆滑进行。

附图简要说明

图1是适用本发明的吹塑成形装置的吹塑成形部概略剖面图；图2是将图1所示吹塑喷嘴上升前的预塑型坯的支承构造放大表示的放大剖面图；图3是将图1所示吹塑喷嘴上升后的预塑型坯的支承构造放大表示的放大剖面图；图4是设于图1所示吹塑成形装置上的加热部的概略说明图；图5是表示吹塑成形部现有用例的概略剖面图；图6是表示图5现有例的吹塑喷嘴上升前预塑型坯的支承构造的放大剖面图；图7是表示图5现有例的吹塑喷嘴上升后预塑型坯的支承构造的放大剖面图。

发明最佳实施例

下边，参照附图详细说明本发明的实施例。

图1是本发明的吹塑成形装置的吹塑成形部的剖面图。在图1中，在该吹塑成形部里，配置了由一对可开闭的分型模100A，100B构成的吹塑型腔模100。图1示出了预塑型坯102位于一对分型模100A，100B内的闭模状态。

预塑型坯102，由搬送构件110支承着，并送入上述吹塑成形部内。在送入时，分型模100A，100B被打开着；而在预塑型坯102送入后，分型模100A，100B被驱动关闭。

预塑型坯102具有颈部104和与其相连的身部106。在颈部104上形成了开口端面104A、螺纹部104B、锁紧环104C、以及支承环104D。支承环104D是第1凸缘，锁紧环104C是第2凸缘。

搬送构件110，如图1所示，具有搬送用杆112、第1筒体114、与第2筒体116。搬送用杆112具有密封凸缘部112A、分别从其上侧与下侧突出出来的第1中空轴112B，第2中空轴112C。搬送用杆112的第1中空轴112B穿过预塑型坯102的颈部104，将预塑型坯102以倒立状态立设支承于密封用凸缘部112A上。在该搬送用杆112的第1中空轴112B上未装O形环构件等密封构件。在该第1中空轴112B与颈部104的内壁之间，设有微小的间隙，该间隙在设计尺寸上保证预塑型坯102不产生倾斜的程度。

第2中空轴112C插入第1筒体114中，在从第1筒体114的下端突出来的位置，具有止脱用的C型环构件112D。第1筒体114可转动且可沿轴向滑动地支承着搬送用杆112。另外，在第1筒体114上固定着链轮118。

第1筒体114通过轴承119可自由转动地支承在第2筒体116的内部。第2筒体116具有固定在搬送用链120上而驱动搬送的被驱动片122、与具有凸轮功能的轨道124相转动接触的凸轮随动件126。该第1、第2筒体114、116构成了可沿轴向自由移动地支承搬送用杆112的搬送构件本体。

在本吹塑成形装置中搬送用链120架设于循环搬送构件110的被搬送路径上，沿搬送路径将搬送构件110间歇搬送。该搬送用链120被链导引件128包围着。

在吹塑成形部里，在搬送构件110的停止位置的下方配置着吹塑芯模130。该吹塑芯模130通过配置于本吹塑成形装置的机台200上的吹塑成形部固定台202被固定在机台200上。

该吹塑芯模130具有固定在吹塑成形部固定台202上的吹塑芯模本体部132、可相对该本体部自由升降的吹塑喷嘴134。在吹塑芯模本体部132内配置有延伸杆135。该延伸杆135在吹塑成形时由图中未示出的驱动装置所驱动，穿过吹塑喷嘴134、搬送用杆112，沿纵轴延伸驱动预塑型坯102。在吹塑芯模本体部132上连接有高压空气管路136。另外，在吹塑喷嘴134的上侧连接着第1管道138A，在其下侧连接着第2管路138B。

图1示出了正在给第2管路138B中导入空气的状态，吹塑喷嘴134位于最下点。另一方面，通过给第1管路138A中导入空气，吹塑喷嘴134上升。在吹塑喷嘴134的上端配置着密封垫134A，通过吹塑喷嘴134的上升，密封垫134A紧贴于搬送用杆112的下端，吹塑喷嘴134与搬送用杆112相连通。吹塑喷嘴134再上升，即可推着搬送用杆112向上移动。

下边，就通过由吹塑喷嘴134向上推搬送用杆112而使预塑型坯102的内部的气密性密封的构造加以说明。

首先，如图1所示，与一对分型模100A，100B的闭锁移动相连动的、作为包围预塑型坯102的颈部104周围的包围构件而设置着一对颈部导引片140，140。该一对颈部导引片140，140也可以直接固定到分型模100A，100B上；或者也可以像日专利特开平9-24540上所表示的那样，由弹簧对可水平滑动地支承于分型模100A，100B上的一对颈部导引片140，140向相互接近的方向推压。重要的是在分型模100A，100B闭锁时，只要是一对颈部导引件140，140配置于预塑型坯102的颈部104的周围，就不对其支承构造作具体要求。

参照图2与图3对该颈部导引片140进行详细说明。

图2示出了搬送用杆112上升前预塑型坯102的支承构造；图3示出了搬送用杆112上升后预塑型坯102的支承构造。

如图2所示，设计成在搬送用杆112上升前，颈部导引片140内壁的一部分与颈部104的任一部位的外壁相接触。即颈部导引片140的内壁接触之处可以是螺纹部104B、锁紧环104C、与支承环104D中的一部分或全部。通过该颈部导引片140的局部与颈部104外壁的局部相接触，在分型模100A，100B闭锁时实施对预塑型坯102的定心，在这个意义上，颈部导引片140具有预塑型坯102的导向机能。

在颈部导引片140的内壁上设有向内方突出的限制构件142。在图2所示状态下，该限制构件142位于颈部104的锁紧环104C与支承环104D之间。而这时，在密封用凸缘部112A的上面与颈部导引片140的下面之间确保有足够的间隙。

如从图2所示的位置，随着吹塑喷嘴134的上升而使搬送用杆112上升，就成了图3所示的样子。如图3所示，预塑型坯102也随搬送用杆112的上升一体地上升。这时，形成在预塑型坯102的颈部104上的锁紧环104C与一对颈部导引片140的各限制构件142接触，在此位置，预塑型坯102与搬送用杆112停止上升。由于该锁紧环104C与限制构件142的接触，密封用凸缘部112A的上面不会与颈部导引片140的下面接触。

这时，预塑型坯102的颈部104，其上升由限制构件142所限制的同时另外搬送用杆112由吹塑喷嘴134向上地推压着。结果是，颈部104的开口端面104A紧贴于与搬送用杆112一体形成的密封用凸缘部112A上。由于该开口端面104A与密封用凸缘部112A紧密贴合，此处形成了气密性密封。从而，在其后，即使通过吹塑芯模130、搬送用杆112向预塑型坯102内部导入高压吹塑空气，也可以防止该高压空气泄漏到预塑型坯102的外部。而且，由于由限制构件142限制了预塑型坯102向上方的移动，在整个吹塑成形过程中，颈部104的开口端面104A与密封用凸缘部112A之间的紧密贴合状态都不会被解除。

为提高其密封性，也可以在上述颈部104的开口端面104A所紧密贴合的密封用凸缘部112A上设置型环等合成树脂构件。

在图3所示的状态下，颈部104的支承环104D与分型模100A，100B之间，最好从设计尺寸上确保有间隙。这样，可在支承环104D上不作用压力，防止其变形。

这里，关于使锁紧环104C与限制构件142接触，而使支承环104D上不承受过大的压力的理由，也可参照图4加以说明。

图4中示出了，对图1所示的吹塑成形部，在搬送构件110的搬送方向前段配置了加热部。在图4中，在该加热部上，在夹持预塑型坯102的搬送路径的一方上配置了加热源，如5个红外加热器150A～150E；在其另外一方配置着反射镜152。另外，在该加热部中配置了回转驱动链156，与搬送构件110的链轮118相啮合。从而，该回转驱动链156的驱动力通过链轮118传递到搬送用杆112，可使预塑型坯102自转。

红外加热器150A～150E与预塑型坯102的筒部106的各高度位置相对地配置着，以便将预塑型坯102的身部106加热到吹塑成形的适宜温度。特别是，由于预塑型坯102的身部106中的颈部104近旁的区域需要特别容易延伸，最下段的红外加热器150E，被配置在与颈部102相近的位置上。

与该构造相反，颈部104不需要被延伸、而且从防止热变形的观点出发，必须被隔热，因此，如图4所示，在加热部设置了用于对颈部104隔热的反射板154。

即使这样地对颈部104进行隔热，要对处于颈部104与筒部106间的交界处附近位置的支承环104D完全遮热，在物理上也是不可能的。因此，支承环104D在而后的吹塑成形时保有一定程度的热量，这一点，当预塑型坯102处于加热部内时，锁紧环104C比支承环104D更远离热源，而且处在被支承环104D等遮热的位置。

由上述理由，锁紧环104C比支承环104D在吹塑成形时保有的热量要少，难以产生变形。

因此，如上所述，与限制构件142接触的最好是锁紧环104C，而最好是支承环104D与分型模100A，100B不接触，从而不要产生不期望的变形。

本发明不限于上述实施例，在本发明要旨范围内，可做种种变形实施。

如，在本发明中，作为与限制构件接触的具有限制器功能的被限制构件，不限于在颈部形成的锁紧环，只要是与限制构件可相抵接的形状都可以，在吹塑成形前实施加热工序的情况下，其被限制构件最好是形成于远离身部的位置。

Claims (5)

1.一种吹塑成形装置，它具有搬送构件、加热装置、吹塑型腔模、包围构件、吹塑喷嘴，其中：搬送构件用来支承搬送预塑型坯，该预塑型坯包括具有开口端面和被限制构件的颈部、与该颈部相连的身部；上述加热装置用于加热被支持于上述搬送构件上的上述预塑型坯的上述身部；上述吹塑型腔模具有可开闭的分型模，并将支承于前述搬送构件上的前述预塑型坯吹塑成形为容器；上述包围构件是在前述分型模闭锁时，包围前述预塑型坯的前述颈部；上述吹塑喷嘴是在前述分型模闭锁后向前述搬送构件移动，且通过前述搬送构件向前述预塑型坯内部导入吹塑流体；在上述这样的吹塑成形装置中，其特征在于，

前述搬送构件包括搬送用杆和搬送构件本体，其中，搬送用杆用来将来自前述吹塑喷嘴的前述吹塑流体导入前述预塑型坯内部；搬送构件本体可沿前述预塑型坯的轴向移动地支承支承着前述预塑型坯的前述搬送用杆；

前述搬送用杆包含有中空轴部、密封用凸缘部，其中，中空轴部插入前述预塑型坯的前述颈部、并导入前述吹塑流体；密封用凸缘部通过与前述颈部的前述开口端面接触而气密性地密封该开口端面；

在上述预塑型坯的上述颈部形成有第1凸缘和第2凸缘，设第1凸缘配置于与上述身部接近的位置，该第2凸缘位于比上述第1凸缘更靠近上述开口端面侧的位置；

前述包围构件具有限制构件，该限制构件在前述搬送用杆随着前述吹塑喷嘴移动而移动时、并在前述包围构件与前述密封用凸缘部接触之前，通过与受来自上述加热装置的热影响少的上述第2凸缘相抵接来限制前述预塑型坯和前述搬送用杆的移动。

2.如权利要求1所记述的吹塑成形装置，其特征在于，当前述限制构件抵接于上述第2凸缘上时，在前述第1凸缘与前述包围构件之间从设计尺寸上确保有间隙。

3.如权利要求1或2所记述的吹塑成形装置，其特征在于，在前述搬送用杆的前述中空轴部与前述颈部的内面之间，从设计尺寸上确保有间隙。

4.一种吹塑成形方法，其特征在于，

它包括加热工序、搬入工序、闭锁工序、包围工序、移动工序、气密性密封工序、以及吹塑成形工序，其中，加热工序是：将包括具有开口端面和被限制构件的颈部、和与此颈部相连的身部的预塑型坯由搬送构件支承、并加热上述预塑型的上述身部，该搬送构件由本体和相对该本体可移动的带有密封用凸缘部的搬送用杆构成；

搬入工序是将支承于上述搬送构件的上述预塑型坯搬入吹塑成形部；

闭锁工序是将配置于前述吹塑成形部的吹塑型腔分型模闭锁；

包围工序是在闭锁前述吹塑型腔分型模时，由包围构件包围前述颈部的周围；

移动工序是使吹塑喷嘴向前述搬送构件移动；

气密性密封工序是随着前述吹塑喷嘴的移动，使前述带有前述密封用凸缘部的搬送用杆相对于上述搬送构件的上述本体移动，从而气密性地密封前述预塑型坯的前述开口端面；

吹塑成形工序是在前述密封工序之后，将从前述吹塑喷嘴来的吹塑流体通过前述搬送构件导入前述预塑型坯内部，将前述预塑型坯吹塑成形为容器；

在上述预塑型坯的上述颈部上准备了第1凸缘和第2凸缘，该第1凸缘配置于与上述身部接近的位置，上述第2凸缘位于比上述第1凸缘更靠近上述开口端面侧的位置；

在前述气密性密封工序中，具有当前述搬送用杆随着前述吹塑喷嘴的移动而移动时，形成在前述包围构件上的限制构件抵接于受上述加热工序中的热影响少的上述第2凸缘而限制前述预塑型坯及前述搬送用杆的移动的工序，由此，前述密封用凸缘部与前述颈部的前述开口端面紧密贴合而被气密性密封。

5.如权利要求4所述的吹塑成形方法，其特征在于，在前述气密性密封工序中，在前述限制构件抵接于前述第2凸缘上时，从设计尺寸上确保在前述第1凸缘与前述包围构件之间有间隙。

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