JP2004082356A - 二軸延伸ブロー成形方法およびその成形機 - Google Patents

Abstract

【課題】二次エア吹込ノズルとストレッチロッドをコントロールして降下させて成形サイクルを短縮できると共に、好適な生産効率を得ることができる二軸延伸ブロー成形方法を提供する。
【解決手段】二次エア吹込ノズル用の二次エア吹込ノズル用駆動機構およびストレッチロッド用のストレッチロッド用駆動機構に電動機を備え、二次エア吹込ノズルを所定の下降速度で下降させて有底状プリフォームの開口部近傍を封止すると共に、ストレッチロッドを二次エア吹込ノズルの下降速度に同調した下降速度で下降させて有底状プリフォームに挿入し、有底状プリフォーム内に二次エア吹込ノズルおよびストレッチロッドを介して二次エアを吹込むと共に、ストレッチロッドを伸長させて有底状プリフォームを縦・横に延伸して中空成形品を成形する。
【選択図】　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二軸延伸ブロー成形機に設けた押出機のクロスヘッドダイから押出された筒状パリソンをプリフォーム成形金型内で有底状プリフォームに成形した後、そのプリフォームを成形品成形金型内で二次エアの吹込とストレッチロッドの伸長で中空成形品に成形する二軸延伸ブロー成形方法およびその成形機に関し、特に、二次エア吹込ノズルの下降速度とストレッチロッドの下降速度とを同調して中空成形品を成形する二軸延伸ブロー成形方法およびその成形機にある。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、中空成形機に設けた押出機のクロスヘッドダイから押出されて垂下する筒状パリソンを、プリフォーム成形用キャビティを有するプリフォーム成形金型内に供給した後に、プリフォーム成形金型を型閉して筒状パリソンをパリソン切断装置で切断すると共に筒状パリソンの一方端を閉塞し、その筒状パリソン内に一次エア吹込ノズルを挿入して、そのノズルを介して一次エアを吹込んで有底状プリフォームを成形し、プリフォーム成形金型を型開して有底状プリフォームを一次エア吹込ノズルに吊下して成形品成形用キャビティを有する成形品成形金型内に供給した後、成形品成形金型を型閉して有底状プリフォーム内に二次エア吹込ノズルおよびストレッチロッドを挿入して、有底状プリフォーム内に二次エア吹込ノズルおよびをストレッチロッドを介して二次エアを吹込むと共に、ストレッチロッドを伸長させて有底状プリフォームを横方向および縦方向に延伸して中空成形品を成形する二軸延伸ブロー成形方法および二軸延伸ブロー成形機は知られている（葛良忠彦著　「わかりやすい実践ブロー成形」　工業調査会　発行　２０００年１１月２０日、Ｐ．６−１０　Ｐ．２８−２９参照）。
【０００３】
この二軸延伸ブロー成形方法およびその成形機において、中空成形品の成形は、成形された有底状プリフォームを一次エア吹込ノズルに吊下して成形品成形用キャビティを有する成形品成形金型内に供給し成形品成形金型を型閉して、一次エア吹込ノズルを離脱させた後、ストレッチロッドを所定の下降速度で下降させて有底状プリフォーム内に挿入し、次いで、二次エア吹込ノズルを所定の下降速度で下降させて有底状プリフォームの開口部近傍を封止し、続いて、二次エア吹込ノズルおよびストレッチロッドを介して有底状プリフォーム内に二次エアを吹込むと共に、ストレッチロッドを伸長させて有底状プリフォームを横方向および縦方向に延伸して中空成形品を成形している。
【０００４】
また、この二軸延伸ブロー成形機では、二次エア吹込ノズルを所定の下降速度で下降させる二次エア吹込ノズル用駆動機構とストレッチロッドを所定の下降速度で下降させるストレッチロッド用駆動機構とに各々油圧または圧空の駆動源を備え、この駆動源を別々に連係して作動させ、二次エア吹込ノズル用駆動機構とストレッチロッド用駆動機構とを機能させて、二次エア吹込ノズルの下降による有底状プリフォームの開口部近傍の封止やストレッチロッドの下降による有底状プリフォーム内への挿入を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の二軸延伸ブロー成形方法およびその成形機において、二次エア吹込ノズルを所定の下降速度で下降させる二次エア吹込ノズル用駆動機構とストレッチロッドを所定の下降速度で下降させるストレッチロッド用駆動機構とに各々油圧または圧空の駆動源を備え、この駆動源を別々に連携して作動させ、二次エア吹込ノズル用駆動機構とストレッチロッド用駆動機構とを機能させているので、二次エア吹込ノズルの動作とストレッチロッドの動作を同調させることは難しく、二次エア吹込ノズルが先に動作するとストレッチロッドに損傷を生じ得るため、先ず、ストレッチロッドを降下させて有底状プリフォーム内への挿入し、次いで、二次エア吹込ノズルを降下させて有底状プリフォーム開口部近傍を封止し、続いて、ストレッチロッドを伸長させて、損傷の防止を行っている。
【０００６】
そのために、成形サイクルが長くなると共に、両者に連携を持たして機能的にコントロールすることが難しく、好適な生産効率を得ることが困難である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、クロスヘッドダイを介して垂下する筒状パリソンを、プリフォーム成形用キャビティを有するプリフォーム成形金型内に供給した後に、プリフォーム成形金型を型閉してパリソン切断装置で切断すると共に、筒状パリソンの一方端を閉塞し、筒状パリソン内に一次エア吹込ノズルを挿入して、そのノズルを介して一次エアを吹込んで有底状プリフォームに成形し、プリフォーム成形金型を型開して有底状プリフォームを一次エア吹込ノズルに吊下して成形品成形用キャビティを有する成形品成形金型内に供給した後、成形品成形金型を型閉して有底状プリフォーム内に二次エア吹込ノズルおよびストレッチロッドを挿入して、二次エアを吹込むと共に、ストレッチロッドを伸長して有底状プリフォームを成形品成形金型のキャビティに一致するまで膨出させる二軸延伸ブロー成形方法において、有底状プリフォームの開口部近傍を封止すると共に二次エアを吹込む二次エア吹込ノズルを上昇・下降させる二次エア吹込ノズル用駆動機構と、有底状プリフォーム内に挿通して二次エアを吹込むと共に縦方向に伸長するストレッチロッドを伸長・縮小させるストレッチロッド用駆動機構とを電動機で駆動して、二次エア吹込ノズルを所定の下降速度で下降させて有底状プリフォームの開口部近傍を封止すると共にストレッチロッドを二次エア吹込ノズルの下降速度に同調した下降速度で下降させて有底状プリフォーム内に挿入し、後に、有底状プリフォーム内に二次エア吹込ノズルおよびストレッチロッドを介して二次エアを吹込むと共に、ストレッチロッドを伸長させて有底状プリフォームを縦・横に延伸することを特徴としている。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、クロスヘッドダイを介して垂下する筒状パリソンを切断するパリソン切断装置と、筒状パリソンが供給されて有底状プリフォームに成形するプリフォーム成形用キャビティを有するプリフォーム成形金型と、プリフォーム成形金型の上方に位置し筒状パリソン内に挿通して一次エアを吹込んで有底状プリフォームに成形する一次エア吹込ノズルおよびそのノズルを上昇・下降させる一次エア吹込ノズル用駆動機構とを備えた一次エア吹込装置と、成形品成形金型の上方に位置し有底状プリフォーム内に挿通して二次エアを吹込む二次エア吹込ノズルおよび有底状プリフォーム内で縦方向に伸長されるストレッチロッドと、そのノズルおよびそのロッドを上昇・下降および伸長・縮小させるノズル用およびロッド用駆動機構を備えた二軸延伸装置とからなる中空成形品用の二軸延伸ブロー成形機において、二次エア吹込ノズル用の駆動機構とストレッチロッド用駆動機構に各々電動機を備え、それら電動機に二次エア吹込ノズルが所定の下降速度で下降して有底状プリフォームの開口部近傍を封止すると共にストレッチロッドが二次エア吹込ノズルの下降速度に同調した下降速度で下降して有底状プリフォームに挿入する制御部を備えたことを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の二軸延伸ブロー成形方法は、押出機とクロスヘッドダイから筒状パリソンを成形し、この筒状パリソンから有底状プリフォームをブロー成形し、これを中空成形品に二軸延伸ブロー成形する二段成形法であって、以下、本発明の実施形態を図面に基づいて具体的に説明する。
【００１０】
図１〜図４は本発明の二軸延伸ブロー成形機を概略的に示すもので、熱可塑性合成樹脂を軟化・溶融して押し出す原料投入用ホッパー１２を有する押出機１と、押出機１の吐出部に装着してある溶融した原料樹脂を筒状パリソンｐにして垂下させるクロスヘッドダイ１１と、クロスヘッドダイ１１を介して垂下する筒状パリソンｐを切断するパリソン切断装置３と、クロスヘッドダイ１１の下方に位置して筒状パリソンｐが挿入されて有底状プリフォームＰに成形するプリフォーム成形用キャビテイ２１を有するプリフォーム成形金型２と、
有底状プリフォームＰが供給されて中空成型品Ｓに成形する成形品成形用キャビテイ５１を有する成形品成形金型５と、プリフォーム成形金型２の上方に位置し、筒状パリソンｐ内に挿入して一次エアを吹込んで筒状パリソンｐを有底状プリフォームＰに成形する一次エア吹込ノズル４１と、そのノズル４１を上昇・下降させる一次エア吹込ノズル用駆動機構４２とを備えた一次エア吹込装置４と、成形品成形金型５の上方に位置し有底状プリフォームＰ内に挿通して二次エアを吹込む二次エア吹込ノズル６１およびそのプリフォームＰ内で縦方向に伸長されるストレッチロッド６２と、そのノズル６１を上昇・下降させる二次エア吹込ノズル用駆動機構６３およびそのロッド６２を伸長・縮小させるストレッチロッド用駆動機構６４を備えた二軸延伸装置６と、前記の成形金型２、５を型締する型締装置（図示せず）と、クロスヘッドダイ１１と一次エア吹込装置４と二軸延伸装置６の間において前記の成形金型２、５を交互に移動させる成形金型移動装置（図示せず）、などから構成してある。
【００１１】
以上のように構成された二軸延伸ブロー成形機において、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンなどの原料樹脂を押出機１に設けてある原料投入用ホッパー１２に供給し、この押出機１で原料樹脂を溶融・軟化させた状態でクロスヘッドダイ１１を介して筒状パリソンｐとして垂下させ、この筒状パリソンｐをプリフォーム成形用キャビティ２１を有する金型温度が５〜５０℃に設定されているプリフォーム成形金型２内に供給する。
【００１２】
筒状パリソンｐを内在した状態でプリフォーム成形金型２を型閉し、筒状パリソンｐの一方端をプリフォーム成形金型２で閉塞すると共に、筒状パリソンｐの上方をパリソン切断装置３で切断する。
【００１３】
プリフォーム成形金型２内に供給された筒状パリソンｐに対して一次エア吹込装置４に備えた一次エア吹込ノズル４１を下降速度１０〜１０００ｍｍ／秒の範囲で下降させ、筒状パリソンｐの上方開口部に一次エア吹込ノズル４１を挿入し、次いで、一次エア吹込ノズル４を介して０．４〜１．５ＭＰａの一次エアを吹込んで、筒状パリソンｐをプリフォーム成形用キャビティ２１に膨出させて図２、図３に示すように有底状プリフォームＰに成形する。
【００１４】
成形された有底状プリフォームＰは、ネジを設けた開口部と胴部および底部とからなり、図２に示すように開口部には余剰部（上ばり）が、底部の接合部には余剰部（下ばり）が発生している。なお、これら余剰部は有底状プリフォームＰに成形された時に除去される。
【００１５】
成形された有底状プリフォームＰは、成形品成形用キャビティ５１を有する成形品成形金型５内に供給されて中空成形品Ｓに成形される。
【００１６】
有底状プリフォームＰを延伸適温のガラス転移点付近の温度にした後、プリフォーム成形金型２を型開して、有底状プリフォームＰを一次エア吹込ノズル４１に吊下した状態で、型開された成形品成形用キャビティ５１を有し金型温度が５〜７０℃に設定されている成形品成形金型５内に供給する。
【００１７】
有底状プリフォームＰを成形品成形金型５内に供給した後、一次エア吹込ノズル４１を上昇させて有底状プリフォームＰの開口部より離脱させ、図４に示すように成形した有底状プリフォームＰを成形品成形金型５内に内在させる。
なお、一次エア吹込ノズル４１の上昇・下降は、一次エア吹込ノズル４１に連通する一次エア吹込ノズル用駆動機構４２の電動機４３によって行われる。
【００１８】
次いで、図４に示すように有底状プリフォームＰを内在した成形品成形金型５を、有底状プリフォームＰに成形した位置より中空成形品Ｓに成形する位置に成形金型移動装置（図示せず）によって移動させる。
【００１９】
その後、二軸延伸装置６に備えた二次エア吹込ノズル６１とストレッチロッド６２の両者を同調させて下降して、二次エア吹込ノズル６１の端縁を有底状プリフォームＰの開口部の天面などに当接してその有底状プリフォームＰの開口部近傍を水密的に封止すると共に、ストレッチロッド６２の少なくとも先端部を有底状プリフォームＰ内に挿入する。
【００２０】
二次エア吹込ノズル６１とストレッチロッド６２の下降は、二次エア吹込ノズル６１が連通する二次エア吹込ノズル用駆動機構６３の電動機６５およびストレッチロッド６２が連通するストレッチロッド駆動機構６４の電動機６６とを連携して駆動して、二次エア吹込ノズル６１とストレッチロッド６２を下降速度３００〜１５００ｍｍ／秒の範囲でコントロールしながら両者を同調して行われる。
【００２１】
続いて、図４および図５に示すように有底状プリフォームＰ内へ二次エア吹込ノズル６１およびストレッチロッド６２を介して二次エアを吹込むと共に、ストレッチロッド６２を伸長して、有底状プリフォームＰを縦・横方向に延伸させて中空成形品Ｓに成形する。
【００２２】
二次エア吹込ノズル６１の二次エア吹込みとストレッチロッド６２の伸長は、二次エア吹込ノズル６１による有底状プリフォームＰの開口部近傍の封止、およびストレッチロッド６２の有底状プリフォームＰの開口部への挿入とほぼ同時に、有底状プリフォーム内に二次エア吹込ノズル６１に設けた吹込孔およびストレッチロッド６２に設けた吹込孔を介して０．４〜３ＭＰａの二次エアを吹込むと共に、ストレッチロッド６２を伸長速度３００〜１５００ｍｍ／秒の範囲でストレッチロッド６２をコントロールしながら伸長して、有底状プリフォームＰを縦に１．５〜３．０倍、横に２．０〜５．０倍延伸して成形品成形金型５の成形品成形用キャビティ５１に膨出させて、図５、図６に示す中空成形品Ｓに成形する。
【００２３】
中空成形品Ｓに成形された後、成形品成形金型５を型開して、成形された中空成形品Ｓを二次エア吹込ノズル６１に吊下した状態で、成形品成形金型５より離型させ、所定の位置に移送して中空成形品Ｓを集積する。
【００２４】
本発明における、所定の下降速度で下降して有底状プリフォームの開口部近傍を封止する二次エア吹込ノズルと有底状プリフォームに挿入するストレッチロッドとの下降速度の同調は、基準軸の動作に合わせて補間対称軸が追従して動作する二軸直線補間制御、即ち、基準軸（または補間対称軸）になるストレッチロッドおよび補間対称軸（または基準軸）になる二次エア吹込ノズルの下降終点（終点アドレス）の設定と基準軸になるストレッチロッド（または二次エア吹込ノズル）の下降速度を設定することで、指定の軌道を描く動作をする制御で行われる。
【００２５】
本発明の二軸延伸ブロー成形においては、有底状プリフォームの開口部近傍を封止すると共に二次エアを吹込む二次エア吹込ノズルを上昇・下降させる二次エア吹込ノズル用駆動機構と、有底状プリフォーム内に挿通して二次エアを吹込むと共に縦方向に伸長するストレッチロッドを伸長・縮小させるストレッチロッド用駆動機構とを電動機で駆動して、二次エア吹込ノズルを所定の下降速度で下降させて有底状プリフォームの開口部近傍を封止すると共にストレッチロッドを二次エア吹込ノズルの下降速度に同調した下降速度で下降させて有底状プリフォームに挿入し、後に、有底状プリフォームを縦・横に延伸するものであるが、ストレッチロッドが僅かながら先行して下降し、二次エア吹込ノズルがそのロッドに距離を置いて追随して下降するようにしてあったり、あるいは二次エア吹込ノズルがストレッチロッドを押すようにして下降して結果両者が同調して下降するようにしてあっても良い。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は、有底状プリフォームの開口部近傍を封止すると共に二次エアを吹込む二次エア吹込ノズルを上昇・下降させる二次エア吹込ノズル用駆動機構と、有底状プリフォーム内に挿通して二次エアを吹込むと共に縦方向に伸長するストレッチロッドを伸長・縮小させるストレッチロッド用駆動機構とを電動機で駆動して、二次エア吹込ノズルを所定の下降速度で下降させて有底状プリフォームの開口部近傍を封止すると共にストレッチロッドを二次エア吹込ノズルの下降速度に同調した下降速度で下降させて有底状プリフォームに挿入し、後に有底状プリフォームを縦・横に延伸するものであるので、二次エア吹込ノズルとストレッチロッドの上方の下降開始位置から両者の下降完了位置までの時間が短くなり、成形サイクルがより短縮できると共に、二次エア吹込ノズルとストレッチロッドの連携動作が精緻に、かつ機能的にコントロールすることが容易にでき、好適な生産効率を得ることができ、良好な品質の中空成形品の成形に繋がるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】筒状パリソンの成形方法の説明図である。
【図２】有底状プリフォームの成形方法の一部拡大説明図である。
【図３】有底状プリフォームの説明図である。
【図４】有底状プリフォームを縦方向に延伸する一部拡大説明図である。
【図５】有底状プリフォームを横方向に延伸する一部拡大要部説明図である。
【図６】中空成形品の説明図である。
【符号の説明】
１…押出機
２…プリフォーム成形金型
３…パリソン切断装置
４…一次エア吹込装置
５…成形品成形金型
６…二軸延伸装置
１１…クロスヘツドダイ
１２…原料投入用ホッパー
２１…プリフォーム成形用キャビティ
４１…一次エア吹込ノズル
４２…一次エア吹込ノズル用駆動機構
４３…一次エア吹込ノズル用駆動機構の電動機
５１…成形品成形用キャビティ
６１…二次エア吹込ノズル
６２…ストレッチロッド
６３…二次エア吹込ノズル用駆動機構
６４…ストレッチロッド用駆動機構
６５…二次エア吹込ノズル用駆動機構の電動機
６６…ストレッチロッド用駆動機構の電動機
ｐ…筒状パリソン
Ｐ…有底状プリフォーム
Ｓ…中空成形品

Claims (2)

1. クロスヘッドダイを介して垂下する筒状パリソンを、プリフォーム成形用キャビティを有するプリフォーム成形金型内に供給した後に、プリフォーム成形金型を型閉してパリソン切断装置で切断すると共に、筒状パリソンの一方端を閉塞し、筒状パリソン内に一次エア吹込ノズルを挿入して、そのノズルを介して一次エアを吹込んで有底状プリフォームに成形し、プリフォーム成形金型を型開して有底状プリフォームを一次エア吹込ノズルに吊下して成形品成形用キャビティを有する成形品成形金型内に供給した後、成形品成形金型を型閉して有底状プリフォーム内に二次エア吹込ノズルおよびストレッチロッドを挿入して、二次エアを吹込むと共に、ストレッチロッドを伸長して有底状プリフォームを成形品成形金型のキャビティに一致するまで膨出させる二軸延伸ブロー成形方法において、
   有底状プリフォームの開口部近傍を封止すると共に二次エアを吹込む二次エア吹込ノズルを上昇・下降させる二次エア吹込ノズル用駆動機構と、有底状プリフォーム内に挿通して二次エアを吹込むと共に縦方向に伸長するストレッチロッドを伸長・縮小させるストレッチロッド用駆動機構とを電動機で駆動して、二次エア吹込ノズルを所定の下降速度で下降させて有底状プリフォームの開口部近傍を封止すると共にストレッチロッドを二次エア吹込ノズルの下降速度に同調した下降速度で下降させて有底状プリフォーム内に挿入し、後に、有底状プリフォーム内に二次エア吹込ノズルおよびストレッチロッドを介して二次エアを吹込むと共に、ストレッチロッドを伸長させて有底状プリフォームを縦・横に延伸することを特徴とする二軸延伸ブロー成形方法。
2. クロスヘッドダイを介して垂下する筒状パリソンを切断するパリソン切断装置と、
   筒状パリソンが供給されて有底状プリフォームに成形するプリフォーム成形用キャビティを有するプリフォーム成形金型と、
   プリフォーム成形金型の上方に位置し筒状パリソン内に挿通して一次エアを吹込んで有底状プリフォームに成形する一次エア吹込ノズルおよびそのノズルを上昇・下降させる一次エア吹込ノズル用駆動機構とを備えた一次エア吹込装置と、成形品成形金型の上方に位置し有底状プリフォーム内に挿通して二次エアを吹込む二次エア吹込ノズルおよび有底状プリフォーム内で縦方向に伸長されるストレッチロッドと、そのノズルおよびそのロッドを上昇・下降および伸長・縮小させるノズル用およびロッド用駆動機構を備えた二軸延伸装置とからなる中空成形品用の二軸延伸ブロー成形機において、
   二次エア吹込ノズル用駆動機構とストレッチロッド用駆動機構に各々電動機を備え、それら電動機に二次エア吹込ノズルが所定の下降速度で下降して有底状プリフォームの開口部近傍を封止すると共にストレッチロッドが二次エア吹込ノズルの下降速度に同調した下降速度で下降して有底状プリフォームに挿入する制御部を備えたことを特徴とする二軸延伸ブロー成形機。

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