JP2003525146A - 熱可塑性樹脂で作られた中空本体の押出成形方法及び装置 - Google Patents
熱可塑性樹脂で作られた中空本体の押出成形方法及び装置Info
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-
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、熱可塑性材料で作られた中空本体の押出成形装置及び方法に関し、押出成形法では、管状プレフォームを押出加工し、これをロボットアーム（３）により予備成形装置（６）内に固定し、予備成形装置は、管状プレフォームを金型の下方部分へ運び入れ、プレフォームを吹込成形して中空本体を作る。この方法の幾つかの工程を同時作業時間内に実施できる。かかる方法及び装置は、複雑な３次元形状をもつ中空本体を高レベルの生産性で製造するのに適している。
Description
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂で作られた中空本体の押出成形法に関し、特に、複雑
な３次元幾何学的形状の成形中空本体の製造法に関する。
な３次元幾何学的形状の成形中空本体の製造法に関する。
【０００２】
これら中空本体は多くの用途を持っている。用途の中でも、自動車分野におけ
る中空本体、例えば、燃料タンクを充填するための管類及び種々の流体、例えば
、エンジン冷却剤、油圧ブレーキ制御システム用流体、フロントガラス洗浄又は
ヘッドライト洗浄液、及び空調システム用冷媒を収容したタンクのための管類が
挙げられる。別の用途群としては、換気及び種々の流体を輸送するパイプ類も挙
げられる。これら充填用管類及びパイプ類は、車両又はそのエンジンを構成する
部品及び種々のシステム相互間に残された自由空間の複雑で、しかもしばしば大
きな形状によって定められることが多い経路内に配置される。この結果、大きな
サイズのものであり、またしばしば非常に複雑な３次元幾何学的形状の場合のあ
る中空本体に適合できる最新型の車両が益々要望されている。
る中空本体、例えば、燃料タンクを充填するための管類及び種々の流体、例えば
、エンジン冷却剤、油圧ブレーキ制御システム用流体、フロントガラス洗浄又は
ヘッドライト洗浄液、及び空調システム用冷媒を収容したタンクのための管類が
挙げられる。別の用途群としては、換気及び種々の流体を輸送するパイプ類も挙
げられる。これら充填用管類及びパイプ類は、車両又はそのエンジンを構成する
部品及び種々のシステム相互間に残された自由空間の複雑で、しかもしばしば大
きな形状によって定められることが多い経路内に配置される。この結果、大きな
サイズのものであり、またしばしば非常に複雑な３次元幾何学的形状の場合のあ
る中空本体に適合できる最新型の車両が益々要望されている。
【０００３】
種々の公知の解決策は、この課題に対するものであり、各解決策は、その特定
の利点をもたらす。 例えば、カナダ国特許出願第２，２４１，５９５号に開示された押出吹込成形
法が知られており、これは、次に記載する工程を順番に実施することから成る。
即ち、かかる工程として、押出ヘッドを通して熱可塑性樹脂から成るパリソンを
押出加工し、取扱いロボットによってパリソンの頂部を掴み、ロボットを用いて
パリソンを水平金型部分のキャビティ上に配置された３次元漏斗状モデルガイド
に近い位置へ変位させ、ロボットのアームを下降させることによりパリソンをモ
デルガイド内に導入し、次に、パリソンを配置させることができる運動を行い、
モデルガイドの形状を辿ってパリソンがモデルガイドの形状を取るようにし、予
備成形されたパリソンをモデルガイドから金型キャディに移し、金型を閉じ、金
型内のパリソンを吹込成形し、金型を開き、そして物品を取り出す。
の利点をもたらす。 例えば、カナダ国特許出願第２，２４１，５９５号に開示された押出吹込成形
法が知られており、これは、次に記載する工程を順番に実施することから成る。
即ち、かかる工程として、押出ヘッドを通して熱可塑性樹脂から成るパリソンを
押出加工し、取扱いロボットによってパリソンの頂部を掴み、ロボットを用いて
パリソンを水平金型部分のキャビティ上に配置された３次元漏斗状モデルガイド
に近い位置へ変位させ、ロボットのアームを下降させることによりパリソンをモ
デルガイド内に導入し、次に、パリソンを配置させることができる運動を行い、
モデルガイドの形状を辿ってパリソンがモデルガイドの形状を取るようにし、予
備成形されたパリソンをモデルガイドから金型キャディに移し、金型を閉じ、金
型内のパリソンを吹込成形し、金型を開き、そして物品を取り出す。
【０００４】
しかしながら、この公知の方法は、パリソンに複雑な３次元形状を与えること
ができる予備成形ツールを用いるものではない。 また、この方法は、モデルガイド内へのパリソンの配置が、金型内の前のパリ
ソンの吹込成形作業と並行には行なわれず、その結果、物品を製造するプロセス
全体の生産性を極めて低いレベルに制限するという欠点がある。
ができる予備成形ツールを用いるものではない。 また、この方法は、モデルガイド内へのパリソンの配置が、金型内の前のパリ
ソンの吹込成形作業と並行には行なわれず、その結果、物品を製造するプロセス
全体の生産性を極めて低いレベルに制限するという欠点がある。
【０００５】
さらに、パリソンが配置されているときにパリソン部分がモデルガイドに接触
している時間の減少により、モデルガイド内にパリソンを配置すると配置経路方
向におけるパリソンの冷却が不均一になるので、金型内で後で行なう吹込成形は
又、製造される物品の寸法形状にばらつきを生じさせる。
している時間の減少により、モデルガイド内にパリソンを配置すると配置経路方
向におけるパリソンの冷却が不均一になるので、金型内で後で行なう吹込成形は
又、製造される物品の寸法形状にばらつきを生じさせる。
【０００６】
また、湾曲した中空プラスチック本体の押出吹込成形法を開示した米国特許第
４，７７７，００６号が知られており、かかる方法は、パリソンを垂直方向下向
きに押出加工し、パリソンを支持手段（図４の符号９，１４及び図９〜図１１の
符号２７，２８，３１，３２で示された部材）によって掴み、そしてかかる支持
手段の形状の加減によりパリソンを予め湾曲させる工程を有する（請求項１（Ｃ
））。
４，７７７，００６号が知られており、かかる方法は、パリソンを垂直方向下向
きに押出加工し、パリソンを支持手段（図４の符号９，１４及び図９〜図１１の
符号２７，２８，３１，３２で示された部材）によって掴み、そしてかかる支持
手段の形状の加減によりパリソンを予め湾曲させる工程を有する（請求項１（Ｃ
））。
【０００７】
本発明の目的は、取扱いロボットの使用と関連した取扱い上の融通性及び金型
製造コストに関する利点を維持しながら上記欠点を解決することにある。 この目的を達成するため、本発明は、熱可塑性樹脂で作られた中空本体の押出
成形方法であって、 ａ）管状パリソンを垂直方向に押出加工し、これがその自重の作用で下方に流
れるようにする工程と、 ｂ）パリソンを機械式取扱い装置で掴む工程と、 ｃ）パリソンを機械式取扱い装置で移送して予備成形ツール内に配置する工程
と、 ｄ）予備成形パリソンをこの予備成形ツールによって金型の下方部分の上に移
送する工程と、 ｅ）パリソンを予備成形ツールから金型の下方部分内に配置する工程と、 ｆ）金型を閉じてパリソンを成形する工程と、 ｇ）金型を開く工程と、 ｈ）中空本体を金型から取り出す工程と、 を有する方法に関する。
製造コストに関する利点を維持しながら上記欠点を解決することにある。 この目的を達成するため、本発明は、熱可塑性樹脂で作られた中空本体の押出
成形方法であって、 ａ）管状パリソンを垂直方向に押出加工し、これがその自重の作用で下方に流
れるようにする工程と、 ｂ）パリソンを機械式取扱い装置で掴む工程と、 ｃ）パリソンを機械式取扱い装置で移送して予備成形ツール内に配置する工程
と、 ｄ）予備成形パリソンをこの予備成形ツールによって金型の下方部分の上に移
送する工程と、 ｅ）パリソンを予備成形ツールから金型の下方部分内に配置する工程と、 ｆ）金型を閉じてパリソンを成形する工程と、 ｇ）金型を開く工程と、 ｈ）中空本体を金型から取り出す工程と、 を有する方法に関する。
【０００８】
「押出成形」という用語は、単層又は多層プレフォームを押出加工し又は同時
押出加工する工程と、このプレフォームを成形する工程とを有する熱可塑性樹脂
物品の成形法を意味している。有利には、成形は、密閉状態の金型内における吹
込成形により実施される。中空本体の形態をした物品の場合、プレフォームは、
断面が閉じられたパリソン、特に、顕著な角度をもたない断面を備えた管状パリ
ソンである。最も一般的には、これらパリソンの断面は、円形又は楕円形である
。
押出加工する工程と、このプレフォームを成形する工程とを有する熱可塑性樹脂
物品の成形法を意味している。有利には、成形は、密閉状態の金型内における吹
込成形により実施される。中空本体の形態をした物品の場合、プレフォームは、
断面が閉じられたパリソン、特に、顕著な角度をもたない断面を備えた管状パリ
ソンである。最も一般的には、これらパリソンの断面は、円形又は楕円形である
。
【０００９】
「中空本体」という用語は本明細書においては、少なくとも１つの空所又は凹
状部分を有する任意の構造体を示している。「中空本体」という用語は又、閉鎖
されていない容積部を定める管、びん又はタンクをも意味している。特に、本発
明の方法は、管又はチューブの形状をした中空本体の製造に好適である。
状部分を有する任意の構造体を示している。「中空本体」という用語は又、閉鎖
されていない容積部を定める管、びん又はタンクをも意味している。特に、本発
明の方法は、管又はチューブの形状をした中空本体の製造に好適である。
【００１０】
本発明の方法は、熱可塑性樹脂、即ち、合成樹脂で作られた少なくとも１つの
ポリマーから成る材料で作られた中空本体の製造に利用される。 全てのタイプの熱可塑性樹脂が適している。非常に適しているプラスチックは
、熱可塑性樹脂のカテゴリーに属する。
ポリマーから成る材料で作られた中空本体の製造に利用される。 全てのタイプの熱可塑性樹脂が適している。非常に適しているプラスチックは
、熱可塑性樹脂のカテゴリーに属する。
【００１１】
「熱可塑性樹脂」という用語は、熱可塑性エラストマー及びその配合物を含む
任意の熱可塑性ポリマーを有している。「ポリマー」という用語は、ホモポリマ
ーとコポリマー（特に、２成分又は３成分コポリマー）の両方を意味している。
かかるコポリマーの非限定的な例としては、ランダムコポリマー、交互コポリマ
ー、ブロックコポリマー及びグラフトコポリマーが挙げられる。
任意の熱可塑性ポリマーを有している。「ポリマー」という用語は、ホモポリマ
ーとコポリマー（特に、２成分又は３成分コポリマー）の両方を意味している。
かかるコポリマーの非限定的な例としては、ランダムコポリマー、交互コポリマ
ー、ブロックコポリマー及びグラフトコポリマーが挙げられる。
【００１２】
融点が分解温度以下の任意の形式の熱可塑性ポリマー又はコポリマーが適して
いる。融点が少なくとも１０℃以上にわたる合成熱可塑性樹脂が特に適している
。かかる材料の例として、これらの分子量において多分散性を呈する材料がある
。 特に、ポリオレフィン、グラフトポリオレフィン、熱可塑性ポリエステル、ポ
リケトン、ポリアミド及びそのコポリマーを用いることができる。
いる。融点が少なくとも１０℃以上にわたる合成熱可塑性樹脂が特に適している
。かかる材料の例として、これらの分子量において多分散性を呈する材料がある
。 特に、ポリオレフィン、グラフトポリオレフィン、熱可塑性ポリエステル、ポ
リケトン、ポリアミド及びそのコポリマーを用いることができる。
【００１３】
しばしば用いられるポリマーの１つは、ポリエチレンである。高密度ポリエチ
レン（ＨＤＰＥ）を用いると優れた結果が得られている。 しばしば用いられるコポリマーは、エチレン／ビニルアルコールコポリマー（
ＥＶＯＨ）である。ポリマー又はコポリマーの配合物も、ポリマー材料と無機、
有機及び（又は）天然フィラー、例えば炭素、塩及び他の無機誘導体、天然又は
ポリマー繊維（これらには限定されない）との配合物の場合と同様に用いること
ができる。また、互いに結合された積重ね層から成り、上述のポリマー又はコポ
リマーのうちの少なくとも１つを有する多層構造を用いることが可能である。か
かる多層構造を、同時押出ヘッド又は基材層を１以上の他の層で完全に又は部分
的に被覆する技術を用いて得ることができる。被覆法の一例は、スプレーガンに
よる基材層への熱可塑性樹脂の吹付けである。 本発明によれば、この方法は、１サイクル中に実施される或る特定の数の工程
、即ち、特定の順序の連続した工程を有する。
レン（ＨＤＰＥ）を用いると優れた結果が得られている。 しばしば用いられるコポリマーは、エチレン／ビニルアルコールコポリマー（
ＥＶＯＨ）である。ポリマー又はコポリマーの配合物も、ポリマー材料と無機、
有機及び（又は）天然フィラー、例えば炭素、塩及び他の無機誘導体、天然又は
ポリマー繊維（これらには限定されない）との配合物の場合と同様に用いること
ができる。また、互いに結合された積重ね層から成り、上述のポリマー又はコポ
リマーのうちの少なくとも１つを有する多層構造を用いることが可能である。か
かる多層構造を、同時押出ヘッド又は基材層を１以上の他の層で完全に又は部分
的に被覆する技術を用いて得ることができる。被覆法の一例は、スプレーガンに
よる基材層への熱可塑性樹脂の吹付けである。 本発明によれば、この方法は、１サイクル中に実施される或る特定の数の工程
、即ち、特定の順序の連続した工程を有する。
【００１４】
「管状パリソンの押出加工」という用語は、断面が閉じられたパリソン、特に
円形又は楕円形のパリソンを得るためにヘッドがダイ内で終端する押出機内で均
質化された少なくとも１つの溶融熱可塑性樹脂の配合物をダイに通す方法を有し
ている。パリソンが多層構造のものである場合、多層構造中に存在している層１
つごとに１つずつ数基の押出機が用いられる。
円形又は楕円形のパリソンを得るためにヘッドがダイ内で終端する押出機内で均
質化された少なくとも１つの溶融熱可塑性樹脂の配合物をダイに通す方法を有し
ている。パリソンが多層構造のものである場合、多層構造中に存在している層１
つごとに１つずつ数基の押出機が用いられる。
【００１５】
押出加工法は、連続方式のものであるのがよい。また、これは、変形例として
、押出機上に配設された適当なリザーバ内でのメルト（溶融体）状態の熱可塑性
樹脂の堆積が行なわれる押出加工法であってもよい。堆積が行なわれるこの押出
加工法は、ダイを通るパリソンの押出しを迅速に停止させたり再開させることが
でき、しかも押出成形サイクルへの適合融通性が非常に高いのが有利である。堆
積が行なわれる押出加工法は、押出機からの取り出し中にそれ自体の重量で実質
的に伸長する傾向のある流動性熱可塑性樹脂に特に適している。また、この堆積
法により、全長にわたって互いに異なる材料で構成された部分を有するパリソン
を得ることが可能である。この方法は、従来型連続同時押出法との対比で、順次
同時押出法と呼ばれており、その結果、同心状の多層構造体が得られる。
、押出機上に配設された適当なリザーバ内でのメルト（溶融体）状態の熱可塑性
樹脂の堆積が行なわれる押出加工法であってもよい。堆積が行なわれるこの押出
加工法は、ダイを通るパリソンの押出しを迅速に停止させたり再開させることが
でき、しかも押出成形サイクルへの適合融通性が非常に高いのが有利である。堆
積が行なわれる押出加工法は、押出機からの取り出し中にそれ自体の重量で実質
的に伸長する傾向のある流動性熱可塑性樹脂に特に適している。また、この堆積
法により、全長にわたって互いに異なる材料で構成された部分を有するパリソン
を得ることが可能である。この方法は、従来型連続同時押出法との対比で、順次
同時押出法と呼ばれており、その結果、同心状の多層構造体が得られる。
【００１６】
本発明の方法は、適当な数の押出機の使用と多くの成形装置を組み合わせて各
押出加工ユニット及び各成形ユニットのそれぞれの生産速度が重んじられ、融通
性のある仕方で互いに協働して生産性をあげるようにすることに問題がある場合
に非常に適している。かくして、要件に応じて、数基の押出機と１つの成形装置
とを組み合わせ、またはこれとは逆に１基の押出機と数基の成形装置を組み合わ
せることが可能である。また、数基の押出機と数基の押出装置を組み合わせるこ
とが可能である。
押出加工ユニット及び各成形ユニットのそれぞれの生産速度が重んじられ、融通
性のある仕方で互いに協働して生産性をあげるようにすることに問題がある場合
に非常に適している。かくして、要件に応じて、数基の押出機と１つの成形装置
とを組み合わせ、またはこれとは逆に１基の押出機と数基の成形装置を組み合わ
せることが可能である。また、数基の押出機と数基の押出装置を組み合わせるこ
とが可能である。
【００１７】
本発明の方法では、パリソンをロボットで掴む。この作業の目的は、或る長さ
の管状パリソンを取り出すことにある。これは、例えば、ナイフが押出加工され
たパリソンの流れ方向に垂直な平面内でこれを周期的に切断し、切断されたパリ
ソンをロボットのグリッパで掴むことによって達成できる。もう１つの方法は、
押出加工ヘッドの中央コアの垂直方向運動を用いて（この中央コアは常態では、
その放出中パリソンの厚さを調節するのに用いられる）パリソンを切断し、次に
、これが切断されるや否やパリソンをロボットのグリッパで掴むことにある。も
う１つの考えられる方法はこれまた例えば、ロボットそれ自体のグリッパにより
所与の長さの流動中のパリソンをダイのすぐ近くで挟んで切り離すことにある。
の管状パリソンを取り出すことにある。これは、例えば、ナイフが押出加工され
たパリソンの流れ方向に垂直な平面内でこれを周期的に切断し、切断されたパリ
ソンをロボットのグリッパで掴むことによって達成できる。もう１つの方法は、
押出加工ヘッドの中央コアの垂直方向運動を用いて（この中央コアは常態では、
その放出中パリソンの厚さを調節するのに用いられる）パリソンを切断し、次に
、これが切断されるや否やパリソンをロボットのグリッパで掴むことにある。も
う１つの考えられる方法はこれまた例えば、ロボットそれ自体のグリッパにより
所与の長さの流動中のパリソンをダイのすぐ近くで挟んで切り離すことにある。
【００１８】
パリソンは、機械式取扱いロボットの１本のアームによって掴まれる。ロボッ
トは、オペレータによって手作業で制御できる。これは又、その運動の少なくと
も或る程度の部分に関し、コマンド及び制御機械によって制御できるものであっ
てもよい。かかる機械は、開ループ又は閉ループの状態で、予め記録されたコン
ピュータプログラムの動作に応動すると共に（或いは）押出成形法又は押出加工
されたパリソンそれ自体から特に生じる種々の状況を検出するセンサから生じる
信号に応答してその動作を変えることができるものであるのがよい。
トは、オペレータによって手作業で制御できる。これは又、その運動の少なくと
も或る程度の部分に関し、コマンド及び制御機械によって制御できるものであっ
てもよい。かかる機械は、開ループ又は閉ループの状態で、予め記録されたコン
ピュータプログラムの動作に応動すると共に（或いは）押出成形法又は押出加工
されたパリソンそれ自体から特に生じる種々の状況を検出するセンサから生じる
信号に応答してその動作を変えることができるものであるのがよい。
【００１９】
ロボットは、パリソンに使える任意の材料で作られたものであるのがよく、そ
の温度は、室温とパリソン中に含まれた熱可塑性樹脂の融点との間にある。金属
材料が好ましい。軽量金属及び金属合金、例えばアルミニウム及びその合金が特
に好ましい。
の温度は、室温とパリソン中に含まれた熱可塑性樹脂の融点との間にある。金属
材料が好ましい。軽量金属及び金属合金、例えばアルミニウム及びその合金が特
に好ましい。
【００２０】
本発明によれば、ロボットは、パリソンを移送し、これを予備成形ツール内に
配置する。このツールの機能は、押出加工されたパリソンが成形が行なわれる金
型に入る前にかかるパリソンの幾何学的形状を変えることにある。
配置する。このツールの機能は、押出加工されたパリソンが成形が行なわれる金
型に入る前にかかるパリソンの幾何学的形状を変えることにある。
【００２１】
このツールは、種々の実施形態で製造できる物品である。このツールは、パリ
ソンにじかに接触するようになったその部分が、パリソンが押出ダイ内で適正で
ある温度に近いその温度のために依然として軟らかいパリソンに望ましいより成
形形状を与えるようにするために、製造するのが望ましい中空本体がとる必要の
ある最終形状を予期させる形状を有することが有利である。かくして、予備成形
ツールは、パリソンを金型内に導入する前にパリソンに望ましい形状にしたがっ
て平らであり又は特定の形態で湾曲した表面を有するのがよい。この性質は、３
次元的に予備成形されるパリソンを得ることが目的の場合に特に有利である。複
雑な３次元形状の中空本体の製造にとって特に有利である。
ソンにじかに接触するようになったその部分が、パリソンが押出ダイ内で適正で
ある温度に近いその温度のために依然として軟らかいパリソンに望ましいより成
形形状を与えるようにするために、製造するのが望ましい中空本体がとる必要の
ある最終形状を予期させる形状を有することが有利である。かくして、予備成形
ツールは、パリソンを金型内に導入する前にパリソンに望ましい形状にしたがっ
て平らであり又は特定の形態で湾曲した表面を有するのがよい。この性質は、３
次元的に予備成形されるパリソンを得ることが目的の場合に特に有利である。複
雑な３次元形状の中空本体の製造にとって特に有利である。
【００２２】
かかるツールの一例は、真っ直ぐな谷部の形態をした部品から成るツール又は
底部が平らであり、又はパリソンの軸線に垂直な真っ直ぐな線によって設計され
た表面の形態をした幾つかの連続した湾曲部を有するツールである。谷部の壁は
、一体表面、例えば平らな表面を構成するのがよい。これとは逆に、これら壁を
、壁に空所が残るように互いに協働する要素の連携により形成されたものであっ
てもよい。かくして、格子、メッシュ又は多かれ少なかれ規則的に互いに間隔を
置いた状態で整列した真っ直ぐな又は湾曲したロッドの形態で壁を形成すること
が可能である。
底部が平らであり、又はパリソンの軸線に垂直な真っ直ぐな線によって設計され
た表面の形態をした幾つかの連続した湾曲部を有するツールである。谷部の壁は
、一体表面、例えば平らな表面を構成するのがよい。これとは逆に、これら壁を
、壁に空所が残るように互いに協働する要素の連携により形成されたものであっ
てもよい。かくして、格子、メッシュ又は多かれ少なかれ規則的に互いに間隔を
置いた状態で整列した真っ直ぐな又は湾曲したロッドの形態で壁を形成すること
が可能である。
【００２３】
パリソンが載せられるかかるツールの底部は、ツールからの予備成形パリソン
をその自重の影響下で配置するよう命令に基づいて引っ込めることができるよう
な仕方で設計されるのが有利である。 予備成形ツールを、ロボットの構成材料の場合、上述したようにパリソンに使
える任意の材料で作るのがよい。
をその自重の影響下で配置するよう命令に基づいて引っ込めることができるよう
な仕方で設計されるのが有利である。 予備成形ツールを、ロボットの構成材料の場合、上述したようにパリソンに使
える任意の材料で作るのがよい。
【００２４】
本発明の方法では、予備成形ツールは、パリソンを金型の下方部分の上方の箇
所に移送することができる。この理由は、ツールが変位手段を備えていて、パリ
ソンを受け入れるようになった適当な形状をしたキャビティを有する開き状態の
金型の下方部分の上方にツールを位置決めできるようになっているからである。 例えば、ツールを開放位置にある金型の２つの部分相互間に位置する自由空間
内へ挿入することができる。 予備成形ツールは、ロボットと同様、オペレータによって手動制御され、また
は上述したような制御を受けるものであるのがよい。
所に移送することができる。この理由は、ツールが変位手段を備えていて、パリ
ソンを受け入れるようになった適当な形状をしたキャビティを有する開き状態の
金型の下方部分の上方にツールを位置決めできるようになっているからである。 例えば、ツールを開放位置にある金型の２つの部分相互間に位置する自由空間
内へ挿入することができる。 予備成形ツールは、ロボットと同様、オペレータによって手動制御され、また
は上述したような制御を受けるものであるのがよい。
【００２５】
次にパリソンを金型の下方部分内に配置する。この配置は、任意適当な手段に
よって達成できる。ただし、これが予備成形ツールによってパリソンに与えられ
た予備成形形状を保持することを条件とする。 例えば、ツールを金型の上方で上下逆さまにしてパリソンを金型内に配置する
ことができる。
よって達成できる。ただし、これが予備成形ツールによってパリソンに与えられ
た予備成形形状を保持することを条件とする。 例えば、ツールを金型の上方で上下逆さまにしてパリソンを金型内に配置する
ことができる。
【００２６】
別な手段は又、機械式取扱いロボットを用いて予備成形パリソンを掴み、そし
てこれをその幾何学的形状を変えないで金型の下方部分内に配置することにある
。
てこれをその幾何学的形状を変えないで金型の下方部分内に配置することにある
。
【００２７】
好ましい手段は、命令で引っ込むことができ、それによりパリソンを正確に位
置決めされたツールの開放底部を通して金型の下方部分内に非常に簡単に配置す
ることができる底部を備える予備成形ツールを用いることにある。この方法によ
り有利には、ツールを金型の下方部分のキャビティに密接して配置することがで
き、しかもパリソンが金型内に配置される間、パリソンの幾何学的形状の変形が
阻止される。
置決めされたツールの開放底部を通して金型の下方部分内に非常に簡単に配置す
ることができる底部を備える予備成形ツールを用いることにある。この方法によ
り有利には、ツールを金型の下方部分のキャビティに密接して配置することがで
き、しかもパリソンが金型内に配置される間、パリソンの幾何学的形状の変形が
阻止される。
【００２８】
予備成形パリソンが金型の下方部分内に定位置にあるとき、金型の下方部分を
上方部分に押し当てることにより金型を閉鎖する。次に、例えば吹込流体を密閉
状態の金型内部のパリソンに導入することにより予備成形パリソンを成形する。
例えば、この導入は、少なくとも１本の中空ニードルを密閉状態の金型内に導入
することによって達成でき、かかるニードルはまず最初に、パリソンをその端部
のうちの一方のところで穴あけし、次に、パリソンの壁を金型のキャビティの表
面全体に押し付けるのに十分な圧力下で吹込み流体をニードル中に圧送する。吹
込みは、吹込成形部分の一方の端部にそれぞれ設けられた２本のニードルにより
行なっても有利である。したがって、２つのオリフィス相互間の吹込み流体の流
れにより、冷却の有効性を著しく増大させることができる。吹込み流体は、ガス
、液体又はガス中に少なくとも１種類の液体を分散させたものであるのがよい。
加圧流体として、圧縮空気により良好な結果が得られる。
上方部分に押し当てることにより金型を閉鎖する。次に、例えば吹込流体を密閉
状態の金型内部のパリソンに導入することにより予備成形パリソンを成形する。
例えば、この導入は、少なくとも１本の中空ニードルを密閉状態の金型内に導入
することによって達成でき、かかるニードルはまず最初に、パリソンをその端部
のうちの一方のところで穴あけし、次に、パリソンの壁を金型のキャビティの表
面全体に押し付けるのに十分な圧力下で吹込み流体をニードル中に圧送する。吹
込みは、吹込成形部分の一方の端部にそれぞれ設けられた２本のニードルにより
行なっても有利である。したがって、２つのオリフィス相互間の吹込み流体の流
れにより、冷却の有効性を著しく増大させることができる。吹込み流体は、ガス
、液体又はガス中に少なくとも１種類の液体を分散させたものであるのがよい。
加圧流体として、圧縮空気により良好な結果が得られる。
【００２９】
また、反応性ガスを含む加圧パージ流体を用いることも可能である。かかる反
応性ガスは、弗素であるのがよい。 また、不活性ガス、例えば窒素を用いることも可能である。種々のガスの混合
物、特に、上述のガスのうち少なくとも２つを含む混合物も使用できる。液体の
うちとりわけ水を用いることが有利な場合がある。特に、優れた結果をもたらす
流体は、圧縮空気中の水の分散体（スプレー）である。 また、金型内で中空本体の追加の表面処理を行なうことも可能である。この場
合、例えば、反応性ガス、例えば弗素を用いることが可能である。 成形後、金型を開き、製造された中空本体を取り出す。
応性ガスは、弗素であるのがよい。 また、不活性ガス、例えば窒素を用いることも可能である。種々のガスの混合
物、特に、上述のガスのうち少なくとも２つを含む混合物も使用できる。液体の
うちとりわけ水を用いることが有利な場合がある。特に、優れた結果をもたらす
流体は、圧縮空気中の水の分散体（スプレー）である。 また、金型内で中空本体の追加の表面処理を行なうことも可能である。この場
合、例えば、反応性ガス、例えば弗素を用いることが可能である。 成形後、金型を開き、製造された中空本体を取り出す。
【００３０】
本発明の方法の工程は全て、ロボット及び予備成形ツールに関連して上述した
ように、開ループ又は閉ループモードで命令を与え、順番付けすると共に（或い
は）制御するのがよい。閉ループ制御が好ましい。 有利には、所与のサイクルのすぐ次にサイクルの工程ｂ，ｃを、この所与のサ
イクルの工程の少なくとも１つと同時に実施して少なくとも部分的に並行に作業
を行なうような構成になっている。
ように、開ループ又は閉ループモードで命令を与え、順番付けすると共に（或い
は）制御するのがよい。閉ループ制御が好ましい。 有利には、所与のサイクルのすぐ次にサイクルの工程ｂ，ｃを、この所与のサ
イクルの工程の少なくとも１つと同時に実施して少なくとも部分的に並行に作業
を行なうような構成になっている。
【００３１】
この方法によれば、好ましくは、少なくとも部分的に所与のサイクルのすぐ次
にサイクルの工程ｂ，ｃをこの所与のサイクルの工程ｆと同時に行なうことが可
能である。 また、少なくとも部分的にこの同一の所与のサイクルの工程ｈを、有利にはこ
の所与のサイクルのすぐ次のサイクルの工程ｅと同時に行なうことが可能である
。 好ましくは、上述の作業を並行して行なう２つの可能性が組み合わされる。こ
の場合、利点は、中空本体を製造するためのプラントの総合生産性を実質的に向
上させることにある。
にサイクルの工程ｂ，ｃをこの所与のサイクルの工程ｆと同時に行なうことが可
能である。 また、少なくとも部分的にこの同一の所与のサイクルの工程ｈを、有利にはこ
の所与のサイクルのすぐ次のサイクルの工程ｅと同時に行なうことが可能である
。 好ましくは、上述の作業を並行して行なう２つの可能性が組み合わされる。こ
の場合、利点は、中空本体を製造するためのプラントの総合生産性を実質的に向
上させることにある。
【００３２】
本発明を具体化する１つの特定の方法によれば、工程ｈは、回収装置で実施さ
れる。この特定の具体的方法によれば、例えば、中空本体が金型を開放した後、
金型の上方部分に固定されたままの状態にし、回収バスケットを上方部分の下に
位置決めする構成にするのがよい。この結果は、部品を取り出す好ましい方法に
よれば、自然現象により、或いは、金型の上方部分のキャビティ内に配置された
切頭円錐形形状の可動インサートにより達成できる。これらインサートは、金型
が開かれている間、中空本体を上方キャビティ内に維持し、インサートを引込め
ると、この中空本体が回収バスケット内に落下するようにする。
れる。この特定の具体的方法によれば、例えば、中空本体が金型を開放した後、
金型の上方部分に固定されたままの状態にし、回収バスケットを上方部分の下に
位置決めする構成にするのがよい。この結果は、部品を取り出す好ましい方法に
よれば、自然現象により、或いは、金型の上方部分のキャビティ内に配置された
切頭円錐形形状の可動インサートにより達成できる。これらインサートは、金型
が開かれている間、中空本体を上方キャビティ内に維持し、インサートを引込め
ると、この中空本体が回収バスケット内に落下するようにする。
【００３３】
回収装置の構成材料の性状は、中空本体が金型から出る際の温度で中空本体を
運搬する条件と適合したままになるよう選択される。 予備成形ツールと関連して上述した材料と類似の材料も又、回収装置の構成材
料として非常に適している。 また、中空本体を回収する装置のこの特定の実施形態では、中空本体を重力の
作用で回収装置内へ落下させるようにするために中空本体を取り出す装置を組み
合わせて用いることができる。かかる取出し手段の一例としては、金型の上方キ
ャビティの容積部内へ少なくとも１つの小型ラムを差し込んで中空本体をこのキ
ャビティから押し出し、そしてこれを自由にすることにより中空本体がキャビテ
ィから落下して出るようにすることが挙げられる。
運搬する条件と適合したままになるよう選択される。 予備成形ツールと関連して上述した材料と類似の材料も又、回収装置の構成材
料として非常に適している。 また、中空本体を回収する装置のこの特定の実施形態では、中空本体を重力の
作用で回収装置内へ落下させるようにするために中空本体を取り出す装置を組み
合わせて用いることができる。かかる取出し手段の一例としては、金型の上方キ
ャビティの容積部内へ少なくとも１つの小型ラムを差し込んで中空本体をこのキ
ャビティから押し出し、そしてこれを自由にすることにより中空本体がキャビテ
ィから落下して出るようにすることが挙げられる。
【００３４】
有利には、本発明の方法は、燃料を輸送するようになった熱可塑性樹脂の管類
の製造に好適である。特に、これは、燃料タンクを充填するための管類の製造に
非常に適している。これは、充填用管類が複雑な３次元形状を備えなければなら
ない場合に特に有利である。
の製造に好適である。特に、これは、燃料タンクを充填するための管類の製造に
非常に適している。これは、充填用管類が複雑な３次元形状を備えなければなら
ない場合に特に有利である。
【００３５】
本発明は又、中空本体の押出成形装置であって、熱可塑性樹脂で作られた管状
パリソンを垂直方向に送り、これをその自重の作用で下方に流れることができる
ようにする少なくとも１つの押出機と、機械式取扱い装置と、予備成形ツールと
、かかるパリソンを受け入れてこれを成形するようになった２部品金型とを有す
る装置において、機械式取扱い装置は、ロボットであり、ロボットは、パリソン
が押出機から出た後にパリソンの或る長さ部分を取り出し、これを掴み、これを
移送し、そして予備成形ツール内に配置することができるアームを備えている。
パリソンが多層構造体のものである場合、多層構造体中に存在する層１つごとに
１つずつ数基の押出機が用いられる。
パリソンを垂直方向に送り、これをその自重の作用で下方に流れることができる
ようにする少なくとも１つの押出機と、機械式取扱い装置と、予備成形ツールと
、かかるパリソンを受け入れてこれを成形するようになった２部品金型とを有す
る装置において、機械式取扱い装置は、ロボットであり、ロボットは、パリソン
が押出機から出た後にパリソンの或る長さ部分を取り出し、これを掴み、これを
移送し、そして予備成形ツール内に配置することができるアームを備えている。
パリソンが多層構造体のものである場合、多層構造体中に存在する層１つごとに
１つずつ数基の押出機が用いられる。
【００３６】
本明細書に記載したこの装置の説明にあたり、「押出成形」、「中空本体」、
「管状パリソン」、「熱可塑性樹脂」、「金型」、「吹込成形」、「ロボット」
及び「予備成形ツール」は、本発明の方法と関連して上述したのと同一の意味を
有している。
「管状パリソン」、「熱可塑性樹脂」、「金型」、「吹込成形」、「ロボット」
及び「予備成形ツール」は、本発明の方法と関連して上述したのと同一の意味を
有している。
【００３７】
好ましくは、予備成形ツールは、予備成形パリソンを開放金型の部分内へ移送
する手段を備えている。予備成形ツールのこれらの移送手段は、本発明の方法と
関連して上述したのと同一のものである。
する手段を備えている。予備成形ツールのこれらの移送手段は、本発明の方法と
関連して上述したのと同一のものである。
【００３８】
本発明の装置の好ましい実施形態は、ロボットと、予備成形ツールと、少なく
とも部分的に同時に動くことができる金型部分とを有する。 有利には、予備成形ツールは、温度調節システムを更に備えるのがよい。これ
により、パリソンの過度の冷却及びパリソン内の熱的不均一性が無くなる。
とも部分的に同時に動くことができる金型部分とを有する。 有利には、予備成形ツールは、温度調節システムを更に備えるのがよい。これ
により、パリソンの過度の冷却及びパリソン内の熱的不均一性が無くなる。
【００３９】
本発明の装置のもう１つの有利な実施形態は、金型を開放した際に中空本体を
回収する装置を本発明の装置に設けることにある。 この回収装置は、本発明の方法と関連して上述したものと同一である。
回収する装置を本発明の装置に設けることにある。 この回収装置は、本発明の方法と関連して上述したものと同一である。
【００４０】
本発明の装置は、燃料用の管類として用いられる押出加工されて成形される中
空本体の製造に非常に適している。これらと類似した管類は例えば、内燃機関を
備えた自動車内において燃料を輸送するダイ又はパイプである。これらは又、こ
れら燃料を収容するようになったタンクに取り付けられる燃料充填管類であって
もよい。本発明の装置は、管類が複雑な３次元形状のものである場合に最適であ
る。
空本体の製造に非常に適している。これらと類似した管類は例えば、内燃機関を
備えた自動車内において燃料を輸送するダイ又はパイプである。これらは又、こ
れら燃料を収容するようになったタンクに取り付けられる燃料充填管類であって
もよい。本発明の装置は、管類が複雑な３次元形状のものである場合に最適であ
る。
【００４１】実験例
以下の実験例は、本発明を説明するものであるが、これによって本発明の範囲
を限定するものではない。 本発明の方法の特定の例では、図１（平面図）及び図２（側面図）に記載され
た装置を用い、多層押出ヘッド（１）が、５基の押出機（２）によって送られる
。パリソンの有効長さの放出後、パリソンの上方部分をロボット（３）によって
掴み、このロボットは、このパリソンを予備成形ツール（６）内に配置し、配置
後、予備成形ツールを水平方向運動により成形機（４）に導入し、それによりパ
リソンを吹込成形金型（５）の下方部分内に配置する。サイクルの終わりに、金
型が開かれたままの状態で上方キャビティ内に保持された部品を回収装置（７）
により取り出す。
を限定するものではない。 本発明の方法の特定の例では、図１（平面図）及び図２（側面図）に記載され
た装置を用い、多層押出ヘッド（１）が、５基の押出機（２）によって送られる
。パリソンの有効長さの放出後、パリソンの上方部分をロボット（３）によって
掴み、このロボットは、このパリソンを予備成形ツール（６）内に配置し、配置
後、予備成形ツールを水平方向運動により成形機（４）に導入し、それによりパ
リソンを吹込成形金型（５）の下方部分内に配置する。サイクルの終わりに、金
型が開かれたままの状態で上方キャビティ内に保持された部品を回収装置（７）
により取り出す。
【図１】
本発明の押出成形装置の平面図である。
【図２】
本発明の押出成形装置の側面図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，
ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ
Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ
，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，
ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ
Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ
，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，
ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，
ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ
Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ
，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，
ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ
Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ
，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，
ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ
Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ
，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，
ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ
(72)発明者 デ ヘノー パスカル
ベルギー ベー−1360 マレヴ−ステ−マ
リー リュ ド ラ ガレンヌ 28
Ｆターム(参考） 4F201 AG07 AM21 BA06 BC05 BC12
BC21 BD05 BQ09 BQ14 BQ37
BQ41 BQ52
4F208 AG08 LA08 LA09 LB01 LG04
LG22 LJ14 LJ15 LJ18
Claims (10)
- 【請求項１】 熱可塑性樹脂で作られた中空本体の押出成形方法であって、 ａ）管状パリソンを垂直方向に押出加工し（１，２）、これがその自重の作用
で下方に流れるようにする工程と、 ｂ）パリソンを機械式取扱い装置（３）で掴む工程と、 ｃ）パリソンを機械式取扱い装置（３）で移送して予備成形ツール（６）内に
配置する工程と、 ｄ）予備成形パリソンをこの予備成形ツール（６）によって金型（５）の下方
部分の上に移送する工程と、 ｅ）パリソンを予備成形ツール（６）から金型（５）の下方部分内に配置する
工程と、 ｆ）金型（５）を閉じてパリソンを成形する工程と、 ｇ）金型（５）を開く工程と、 ｈ）中空本体を金型（５）から取り出す工程と、 を有する方法において、 予備成形ツール（６）は、機械式取扱い装置（３）とは別個のものであり、パ
リソンを機械式取扱い装置で掴む前に、パリソンを或る長さにわたって取り出し
、このパリソンの掴み及び予備成形ツール内への配置をロボットとして働く機械
式取扱い装置のアームで行うことを特徴とする方法。 - 【請求項２】 所与のサイクルの直ぐ後のサイクルの工程ｂ）及びｃ）を少
なくとも部分的にこの所与のサイクルの工程のうちの少なくとも１つと同時に行
うことを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 所与のサイクルの直ぐ後のサイクルの工程ｂ）及びｃ）を少
なくとも部分的にこの所与のサイクルの工程ｆ）と同時に行うことを特徴とする
請求項２記載の方法。 - 【請求項４】 所与のサイクルの直ぐ後のサイクルの工程ｈ）を少なくとも
部分的にこの所与のサイクルの直ぐ後のサイクルの工程ｅ）と同時に行うことを
特徴とする請求項１〜３のうち何れか一に記載の方法。 - 【請求項５】 中空本体を取り出す装置を作動させて中空本体を重力の作用
で回収装置（７）内へ落下させることを特徴とする請求項４記載の方法。 - 【請求項６】 中空本体の押出成形装置であって、熱可塑性樹脂で作られた
管状パリソンを垂直方向に送り、これをその自重の作用で下方に流れることがで
きるようにする少なくとも１つの押出機（１，２）と、機械式取扱い装置と、予
備成形ツールと、かかるパリソンを受け入れてこれを成形するようになった２部
品金型（５）とを有する装置において、機械式取扱い装置は、ロボット（３）で
あり、ロボットは、パリソンが押出機から出た後にパリソンの或る長さ部分を取
り出し、これを掴み、これを移送し、そしてこれをロボットとは別個の予備成形
ツール（６）内に配置することができるアームを備えていることを特徴とする装
置。 - 【請求項７】 予備成形ツール（６）は、予備成形パリソンを開いた金型（
５）の部分内へ移送する手段を備えていることを特徴とする請求項６記載の装置
。 - 【請求項８】 ロボット（３）、予備成形ツール（６）及び金型部分（５）
は、同時に動くことができることを特徴とする請求項６又は７記載の装置。 - 【請求項９】 予備成形ツール（６）は、温度調節されることを特徴とする
請求項５〜７のうち何れか一に記載の装置。 - 【請求項１０】 押出加工されて成形される中空本体は、燃料用管であるこ
とを特徴とする請求項６記載の装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE2000/0164A BE1013334A3 (fr) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | Procede et dispositif d'extrusion-moulage de corps creux en matiere thermoplastique. |
| BE2000/0164 | 2000-02-29 | ||
| PCT/EP2001/001875 WO2001064422A1 (fr) | 2000-02-29 | 2001-02-20 | Procede et dispositif d'extrusion-moulage de corps creux en matiere thermoplastique |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003525146A true JP2003525146A (ja) | 2003-08-26 |
| JP4558254B2 JP4558254B2 (ja) | 2010-10-06 |
Family
ID=3896437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001563304A Expired - Fee Related JP4558254B2 (ja) | 2000-02-29 | 2001-02-20 | 熱可塑性樹脂で作られた中空本体の押出成形方法及び装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6916442B2 (ja) |
| EP (1) | EP1263566B1 (ja) |
| JP (1) | JP4558254B2 (ja) |
| AT (1) | ATE251982T1 (ja) |
| AU (1) | AU2001237404A1 (ja) |
| BE (1) | BE1013334A3 (ja) |
| BR (1) | BR0108774B1 (ja) |
| DE (1) | DE60100998T2 (ja) |
| WO (1) | WO2001064422A1 (ja) |
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| FR2868727B1 (fr) * | 2004-04-08 | 2007-10-05 | Inergy Automotive Systems Res | Procede et dispositif d'extrusion-moulage de corps creux en matiere thermoplastique |
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2000
- 2000-02-29 BE BE2000/0164A patent/BE1013334A3/fr not_active IP Right Cessation
-
2001
- 2001-02-20 DE DE60100998T patent/DE60100998T2/de not_active Expired - Lifetime
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