JP2005343110A - 溶融合成樹脂供給装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 押出口(16)から押し出された溶融合成樹脂(46)を、局部的損傷、局部的残留応力の生成を可及的に回避乃至抑制して、押出口から切り離して圧縮成形型に搬送することができる溶融合成樹脂供給装置(22,122,222,322)を提供する。
【解決手段】 押出口から切り離された溶融合成樹脂を、溶融合成樹脂の横断面形状と実質上同一又はこれより大きい案内空間(44,144,244,344)を規定する案内手段(30、42a、42b、130、230、330、342)によって、溶融合成樹脂の自由な移動を規制しながら搬送する。
【選択図】 図5

Description

本発明は、押出口から押し出された溶融合成樹脂を押出口から切り離して圧縮成形型に搬送するための溶融合成樹脂供給装置に関する。
飲料等のための容器として、ポリエチレンテレフタレートの如き適宜の合成樹脂から形成された合成樹脂容器が広く実用に供されている。かような合成樹脂容器は、当業者には周知の如く、溶融状態の合成樹脂を圧縮成形して前成形体(一般にプリフォームと称されている)を成形し、次いでかかる前成形体をブロー成形することによって好都合に形成される。
前成形体の圧縮成形は、押出機に配設された押出ノズルの押出口から溶融合成樹脂を押し出し、押し出された溶融合成樹脂を押出口から切り離して圧縮成形型に搬送し、そして圧縮成形型によって所要形状に圧縮成形することによって遂行される。下記特許文献1及び2に開示されている如く、押出口から押し出された溶融合成樹脂を押出口から切り離して搬送するためには、切断手段と共に保持手段を具備する溶融合成樹脂供給装置が使用されている。通常、押出ノズルの押出口は実質上水平に延在し下方に開口されている。溶融合成樹脂供給装置は押出口を横切って移動せしめられる。保持手段は少なくとも2個の保持部材を含んでおり、開状態と閉状態とに選択的に設定される。押出口を横切って移動される際に、押出口から押し出されている溶融合成樹脂が開状態に設定されている保持手段に受け入れられと共に切断手段によって押出口から切り離され、次いで保持手段が閉状態に設定されて溶融合成樹脂を把持する。溶融合成樹脂供給手段が圧縮成形型に対向する位置まで移動すると、保持手段が開状態に戻されて溶融合成樹脂の把持が解除され、溶融合成樹脂が圧縮成形型に供給される。
特開2000−108127公報 特開2000−280248公報
而して、本発明者等の経験によれば、上述したとおりの従来の溶融合成樹脂供給装置には、押出口から切り離された溶融合成樹脂が保持手段によって所要圧力で把持されることによって溶融合成樹脂が局部的に冷却され加圧され、これによって溶融合成樹脂の表面が局部的に損傷され、溶融合成樹脂に局部的な残留応力が生成され、そしてまた溶融合成樹脂の全体に渡る均一性が毀損されてしまう、という解決すべき問題が存在する。
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、押出口から押し出された溶融合成樹脂を、局部的損傷、局部的残留応力の生成を可及的に回避乃至抑制して、押出口から切り離して圧縮成形型に搬送することができる、新規且つ改良された溶融合成樹脂供給装置を提供することである。
本発明者等は、鋭意検討及び実験の結果、押出口から切り離された溶融合成樹脂を保持手段によって所要圧力で把持することに代えて、溶融合成樹脂の横断面形状と実質上同一又はこれより大きい案内空間を規定する案内手段によって、溶融合成樹脂の自由な移動を規制しながら搬送することによって、上記主たる技術的課題を達成することができることを見出した。
即ち、本発明によれば、押出口を横切って移動せしめられ、該押出口から押し出される溶融合成樹脂を該押出口から切り離して搬送するための溶融合成樹脂供給装置において、
該押出口から押し出される溶融合成樹脂を該押出口から切り離すための切断手段と、切断された溶融合成樹脂を案内するための案内手段とを具備し、
該案内手段は少なくとも2個の案内部材を含んでいて開状態と閉状態とに選択的に設定され、該開状態において押出口から押し出された溶融合成樹脂を受け入れ、閉状態にせしめられて受け入れた溶融合成樹脂を実質上囲繞し、
該案内部材が該閉状態に設定された状態において、該案内部材は押出口から押し出された溶融合成樹脂の横断面形状と実質上同一又はこれより大きい横断面形状の案内空間を規定する、
ことを特徴とする溶融合成樹脂供給装置が提供される。
該押出口は実質上水平に延在し且つ下方に開口せしめられており、該切断手段及び該案内手段は実質上水平に移動せしめられ、該案内空間は実質上鉛直に延在するのが好都合である。該押出口は直径D1の円形であり、該案内空間は直径D2の円形横断面形状を有し、1.0×D1≦D2≦3.0×D1であるのが好ましい。好適形態においては、該案内手段は、移動方向下流側に面した、横断面形状が半円形状である内周面を有する主案内部材と、該閉状態において移動方向上流側に面した、横断面形状が90度の角度範囲に渡って延びる弧状である内周面を有する2個の副案内部材を具備し、該2個の副案内部材が該主案内部材に対して移動せしめられることによって該開状態と該閉状態に設定される。他の好適形態においては、該案内手段は、移動方向下流側に面した、横断面形状が半円形状である内周面を有する主案内部材と、該閉状態において移動方向上流側に面した、横断面形状が半円形状である内周面を有する1個の副案内部材を具備し、該1個の副案内部材が該主案内部材に対して移動せしめられることによって該開状態と該閉状態とに設定される。該主案内部材の上端縁が該切断手段を構成しているのが好適である。好ましくは、溶融合成樹脂が該押出口から完全に切り離された時点において、該案内手段の下端は該押出口から完全に切り離された溶融合成樹脂の下端よりも下方に位置する。該案内手段の上端は該押出口と実質上同高であり、該押出口から完全に切り離された時点における溶融合成樹脂の鉛直方向長さをL1とすると、該案内手段はL1≦L2≦10×L1である鉛直方向長さL2を有するのが好ましい。
本発明の溶融合成樹脂供給装置においては、押出口から切り離された溶融合成樹脂に対する案内手段の加圧接触が可及的に回避され、溶融合成樹脂の局部的損傷乃至冷却等の劣化が可及的に回避乃至抑制される。
以下、添付図面を参照して、本発明に従って構成された溶融合成樹脂供給装置の好適実施形態について更に詳細に説明する。
図1には、本発明に従って構成された溶融合成樹脂供給装置の好適実施形態が装備された成形システムが図示されている。この成形システムは押出機2、供給装置組立体4、圧縮成形装置6及び搬出装置8を備えている。それ自体は周知の形態でよい押出機2は、押出機本体10、ギアポンプ12及び押出ノズル14から構成されている。押出ノズル14は、実線で示す非作用位置と二点鎖線で示す作用位置との間を移動自在に装着されている。押出ノズル14内には樹脂流路が形成されており、かかる樹脂流路は押出ノズル14の先端部下面に形成されている押出口16(図4を参照されたい)まで延びている。樹脂流路及び押出口16の横断面形状は円形でよく、押出口16は水平に延在し鉛直方向下方に開口せしめられている。後に更に言及する如く、成形システムの作動時には、押出ノズル14は二点鎖線で示す作用位置に位置せしめられる。そして、押出機本体10から排出された溶融状態の合成樹脂がギヤポンプ12を介して押出ノズル14の樹脂流路に送給され、押出口16から押し出される。押出口16から押し出され上記前成形体、容器蓋或いはその他の成形品に圧縮成形される合成樹脂の典型例としては、ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンナフタレートの如きポリエステル樹脂、ポリエチレン及びポリプロピレンの如きポリオレフィン樹脂を挙げることができる。所望ならば、単一の押出機本体を使用した単層合成樹脂の押出のみならず、複数個の押出機本体を使用して多層構造の合成樹脂を押出口16から押し出すこともできる。
図1及び図2を参照して説明すると、供給装置組立体4は矢印18で示す方向に回転駆動せしめられる回転円盤20を備えており、この回転円盤20の周縁に等間隔をおいて、本発明に従って構成された溶融合成樹脂供給装置22が複数個、図示の場合は12個、装備されている。回転円盤20の回転に応じて、溶融合成樹脂供給装置22は回転円盤20の周縁に沿って延在する円形搬送径路を通して搬送される。円形搬送径路には受入位置24及び排出位置26が配置されており、後に更に言及する如く、溶融合成樹脂供給装置22は、受入位置24においては上記押出ノズル14の押出口16に対向してその直ぐ下方を横切って移動して押出口16から押し出される溶融状態の合成樹脂を押出口16から切り離して案内搬送し、排出位置26においてはその直ぐ下方を通過する圧縮成形装置6の所定部位(例えば成形型における雌型部材の凹部)と同期して移動して、溶融状態の合成樹脂を圧縮成形装置6の所定部位に排出する。
上記圧縮成形装置6は矢印60で示す方向に回転駆動せしめられる回転基盤62を有しており、この回転基盤62の周縁部に周方向に等間隔をおいて複数個の成形型64が配設されている。成形型64が上記排出位置26を通る際に成形型64に溶融合成樹脂が供給され、成形型64が成形・冷却域66を移動する間に成形型64が閉じられて溶融合成樹脂が圧縮成形され、冷却される。そして、成形・冷却域66を越えると成形型64が開かれ、取出位置68においては搬出装置8によって圧縮成形品が成形型64から取り出される。かような圧縮成形装置6は上記特開2000−280248公報に開示されている圧縮成形装置と実質上同一の構成でよい故に、その詳細な説明は本明細書においては省略する。
図3乃至図5を参照して説明を続けると、溶融合成樹脂供給装置22の各々は、上記回転円盤20に固定された支持ブロック28を有する。支持ブロック28の、移動方向即ち回転円盤20の回転方向18に見て前面即ち下流側面には主案内部材30が固定されている。主案内部材30は本体部材32と付加部材34とから構成されている。本体部材32は実質上鉛直に配設された半円筒形状であり、その移動方向下流側には横断面形状が半円形状である内周面を有する。工具鋼から形成されているのが好適である付加部材34は本体部材32の上端面に一体的に接続されている。付加部材34は本体部材32と実質上同一の横断面形状を有し、本体部材32に続いて鉛直方向に延在せしめられている。付加部材34の移動方向下流側にも横断面形状が半円形状である内周面が規定されている。付加部材34の上端面は移動方向上流側に向かって下方に傾斜せしめられており、付加部材34の上面下流端縁は鋭い切断縁36が規定されている。後に更に言及する如く、切断縁36は上記押出口16から押し出された溶融合成樹脂を押出口16から切り離すための切断手段を構成する。所望ならば、主案内部材30に切断縁36を形成することに代えて主案内部材30とは別個に配設した部材に切断縁を形成することもできる。
上記支持ブロック28には、その両側に夫々2本のロッド38a及び38bが伸縮自在に配設されている。支持ブロック28内にはロッド38a及び38bを伸縮せしめるための、ソレノイドの如き伸縮手段(図示していない)が配設されている。支持ブロック28の片側に配設された2本のロッド38aの先端には支持部材40aが固定され、支持ブロック28の他側に配設された2本のロッド38bの先端にも支持部材40bが固定されている。そして、支持部材40aの自由端部内面には副案内部材42aが固定され、支持部材40bの自由端部内面には副案内部材42bが固定されている。副案内部材42a及び 42bの各々は実質上鉛直に配置された四半円筒形状であり、夫々の移動方向上流側には横断面形状が90度の角度範囲に渡って延びる円弧形状である内周面が規定されている。副案内部材42a及び42bは上記案内部材30と協働して案内手段を構成する。
副案内部材42a及び42bはロッド38a及び38bの伸縮に応じて図3に実線で示す開位置と図3に二点鎖線で示す閉位置とに選択的に位置せしめられる。副案内部材42a及び42bが開位置に位置せしめられると案内手段は開状態に設定され、主案内部材30の内周面は移動方向下流側に開放されている。ロッド38a及び38bが収縮せしめられて副案内部材42a及び42bが閉位置に位置せしめられると、案内手段は閉状態に設定され、主案内部材30の内周面が副案内部材42a及び42bによって閉じられ、横断面形状が円形である案内空間44が規定される。本発明に従って構成された溶融合成樹脂供給装置22においては、閉状態に設定された案内手段が規定する案内空間44の横断面形状は、上記押出口16から押し出される溶融合成樹脂の横断面形状と実質上同一又はこれより大きい横断面形状を規定することが重要である。押出口16に対する案内空間44の横断面形状の相対的大きさは、押出口16から押し出される合成樹脂のダイスウエル(押し出された後に横断面積が膨出する特性)或いはドローダウン(押し出された後に断面席が減少する特性)に応じて適宜に設定することができる。特に、円形である押出口16の直径がD1である場合、円形である案内空間42の横断面形状の直径D2は、1.0×D1≦D2≦3.0×D1程度であるのが好適である。案内空間42の直径D2が過小になると、案内空間42内に収容された溶融合成樹脂が主案内部材30或いは副案内部材42a及び42bによって加圧されてしまう。案内空間42の直径D2が過大になると、案内空間42内に収容された溶融合成樹脂の移動軌跡が不安定になる。
図2と共に図4及び図5を参照して説明すると、溶融合成樹脂供給装置22が上記受入位置24を通過する際には、副案内部材42a及び42bが開位置に位置せしめられて案内手段は開状態に設定されている。従って、図4及び図5に二点鎖線で示す如く、押出口16から押し出されている溶融合成樹脂46が主案内部材30の内周面に沿って下方に延びる状態が確立される。そして、図5と図6を比較参照することによって明確に理解される如く、切断手段を構成する切断縁36が押出口16を横切って移動することによって、押出口16から押し出されている溶融合成樹脂46が押出口16から切り離される。溶融合成樹脂46が押出口16から完全に切り離された時点において、案内手段の下端即ち主案内部材30並びに副案内部材42a及び42bの下端は押出口16から切り離された溶融合成樹脂46の下端よりも下方に位置するように構成されているのが好ましい。特に、案内手段の上端即ち主案内部材30並びに副案内部材42a及び42bの上端は押出口16と実質上同高であり、押出口16から切り離された時点での溶融合成樹脂46の鉛直方向長さをL1とすると、案内手段の鉛直方向長さL2はL1≦L2≦1. L1であるのが好適である。押出口16から押し出された溶融合成樹脂46が押出口16から切り離されると同時に或いはこれよりも幾分後又は前に副案内部材42a及び42bが閉位置に移動せしめられて案内手段が閉状態に設定され、溶融合成樹脂46は案内手段によって実質上囲繞され案内空間44内に位置せしめられる。かくして、溶融合成樹脂46の水平方向における自由な移動が規制され、溶融合成樹脂46は溶融合成樹脂供給装置22と共に水平方向に移動せしめられ、そしてこの間に鉛直方向下方に自由落下せしめられる。そして、溶融合成樹脂供給装置22が排出位置を通過する際には、案内手段から下方に排出されて圧縮成形装置における成形型の所要部位に落下せしめられる。所望ならば、上記特開2000−280284号公報に開示されている如く、溶融合成樹脂供給装置22から排出される溶融合成樹脂46を、挿通開口を有する適宜の案内乃至導入部材を通して成形型に供給することもできる。
本発明に従って構成された溶融合成樹脂供給装置22においては、案内部材が規定する案内空間44の横断面形状は押出口16から押し出された溶融合成樹脂46の横断面形状と実質上同一又はこれより大きい故に、溶融合成樹脂46が案内手段によって加圧把持されることばなく、従って溶融合成樹脂46が局部的に冷却され加圧されることがなく、溶融合成樹脂は水平方向への自由な移動が案内手段によって規制されながら案内手段と共に水平方向に移動せしめられる。従って、溶融合成樹脂46の表面が局部的に損傷され或いは溶融合成樹脂46が局部的に冷却されてしまうことが可及的に回避乃至抑制される。
図7及び図8は、本発明に従って構成された溶融合成樹脂供給装置の他の実施形態を図示している。図7及び図8に図示する溶融合成樹脂供給装置122においては、主案内部材130のおける付加部材134の内周面の半径が本体部材132の内周面の半径よりも大きくせしめられており、付加部材134の内周面上端に形成されている切断縁136の半径は案内空間144の半径よりも大きくせしめられている。そして、本体部材132の内周面上端部においては下方に向かって半径が漸次小さくせしめられている。図7及び図8に図示する溶融合成樹脂供給装置122の上述した構成以外は、図3乃至図6に図示する溶融合成樹脂供給装置22と実質上同一である。
図9及び10は、本発明に従って構成された溶融合成樹脂供給装置の更に他の実施形態を図示している。図9及び図10に図示する溶融合成樹脂供給装置222においては、主案内部材230の付加部材234は、半円筒形状ではなくて、その下半部は直方体形状であってその下流側面は本体部材232の内周面に対して接線状に延在せしめられている。付加部材234の上半部は上方に向かって下流方向に突出せしめられており、その厚さは突出端に向かって漸次低減せしめられ、突出端には鋭い切断縁236が形成されている。切断縁236は案内空間244の中心を通って延びる直線である。所望ならば、切断縁244を案内空間244の中心よりも幾分上流側又は下流側に位置せしめることもできる。図9及び図10に図示する溶融合成樹脂供給装置222の上述した構成以外は、図3乃至図5を参照して説明した溶融合成樹脂供給装置22と実質上同一である。
図11は、本発明に従って構成された溶融合成樹脂供給装置の更に他の実施形態を図示している。図11に図示する溶融合成樹脂供給装置322は支持ブロック328を有し、かかる支持ブロック328の片側に主案内部材330が固定されている。この主案内部材330は図3乃至図5に図示する主案内部材30と実質上同一でよく、その内周面上端には切断縁336が形成されている。支持ブロック328には鉛直に延びる軸部材329を介して旋回部材331が旋回自在に装着されている。そして、この旋回部材331の自由端部に副案内部材342が固定されている。副案内部材342は半円筒形状であり、横断面形状が半円形状である内周面を有する。旋回部材331及びこれに固定された副案内手段342はソレノイドから構成することができる旋回手段(図示していない)によって、図11に実線で示す開位置と図11に二点鎖線で示す閉位置とに選択的に位置せしめられる。副案内部材342が開位置に位置せしめられると、案内手段は開状態に設定され、主案内部材330の内周面は移動方向下流側に開放されている。副案内部材342が閉位置に位置せしめられると、案内手段は閉状態に設定され、主案内部材330の内周面が副案内部材342によって閉じられ、横断面形状が円形である案内空間344が規定される。図11に図示する溶融合成樹脂供給装置322の上述した構成以外は、図3乃至図5に図示する溶融合成樹脂供給装置22と実質上同一である。
特定の成形システムに関して本発明の溶融合成樹脂供給装置を説明したが、本発明の合成樹脂供給装置はかかる特定の成形システムに限られることなく種々の成形システムに適用することができる。例えば、図示の成形システムにおいては、連続的に移動せしめられる成形型64の円形移動軌跡と同様に連続的に移動せしめられる溶融合成樹脂供給装置22の円形移動軌跡との接点領域において溶融合成樹脂が溶融合成樹脂供給装置22から成形型64に供給せしめられるが、所定円弧軌道に沿って溶融合成樹脂供給装置と成形型とが同期して移動せしめられる形態の成形システム、或いは溶融合成樹脂供給装置及び/又は成形型が間歇移動せしめられる形態の成形システム等にも、本発明の溶融合成樹脂供給装置を適用することができる。
本発明に従って構成された溶融合成樹脂供給装置の好適実施形態が装備された成形システムを示す簡略平面図。 図1の成形システムの一部を示す部分平面図。 図1の成形システムに装備されている溶融合成樹脂供給装置を示す平面図。 図1の成形システムに装備されている溶融合成樹脂供給装置を示す正面図。 図1の成形システムに装備されている溶融合成樹脂供給装置を示す側面図。 図1の成形システムに装備されている溶融合成樹脂供給装置を、溶融合成樹脂搬送中の状態で示す側面図。 溶融合成樹脂供給装置の他の実施形態を示す平面図。 図7の溶融合成樹脂供給装置の正面図。 溶融合成樹脂供給装置の更に他の実施形態を示す平面図。 図9の溶融合成樹脂供給装置の側面図。 溶融合成樹脂供給装置の更に他の実施形態を示す平面図。
符号の説明
14:押出ノズル
16:押出口
22:溶融合成樹脂供給装置
30:主案内部材(案内手段)
36:切断縁(切断手段)
42a:副案内部材(案内手段)
42b:副案内部材(案内手段)
44:案内空間
46:溶融合成樹脂
122:溶融合成樹脂供給装置
130:主案内部材(案内手段)
136:切断縁(切断手段)
144:案内空間
222:溶融合成樹脂供給装置
230:主案内部材(案内手段)
236:切断縁(切断手段)
244:案内空間
322:溶融合成樹脂供給装置
330:主案内部材(案内手段)
336:切断縁(切断手段)
342:副案内部材(案内手段)
344:案内空間

Claims (8)

  1. 押出口を横切って移動せしめられ、該押出口から押し出される溶融合成樹脂を該押出口から切り離して搬送するための溶融合成樹脂供給装置において、
    該押出口から押し出される溶融合成樹脂を該押出口から切り離すための切断手段と、切断された溶融合成樹脂を案内するための案内手段とを具備し、
    該案内手段は少なくとも2個の案内部材を含んでいて開状態と閉状態とに選択的に設定され、該開状態において押出口から押し出された溶融合成樹脂を受け入れ、閉状態にせしめられて受け入れた溶融合成樹脂を実質上囲繞し、
    該案内部材が該閉状態に設定された状態において、該案内部材は押出口から押し出された溶融合成樹脂の横断面形状と実質上同一又はこれより大きい横断面形状の案内空間を規定する、
    ことを特徴とする溶融合成樹脂供給装置。
  2. 該押出口は実質上水平に延在し且つ下方に開口せしめられており、該切断手段及び該案内手段は実質上水平に移動せしめられ、該案内空間は実質上鉛直に延在する、請求項1記載の溶融合成樹脂供給装置。
  3. 該押出口は直径D1の円形であり、該案内空間は直径D2の円形横断面形状を有し、1.
    0×D1≦D2≦3.0×D1である、請求項2記載の溶融合成樹脂供給装置。
  4. 該案内手段は、移動方向下流側に面した、横断面形状が半円形状である内周面を有する主案内部材と、該閉状態において移動方向上流側に面した、横断面形状が90度の角度範囲に渡って延びる弧状である内周面を有する2個の副案内部材を具備し、該2個の副案内部材が該主案内部材に対して移動せしめられることによって該開状態と該閉状態に設定される、請求項3記載の溶融合成樹脂供給装置。
  5. 該案内手段は、移動方向下流側に面した、横断面形状が半円形状である内周面を有する主案内部材と、該閉状態において移動方向上流側に面した、横断面形状が半円形状である内周面を有する1個の副案内部材を具備し、該1個の副案内部材が該主案内部材に対して移動せしめられることによって該開状態と該閉状態とに設定される、請求項3記載の溶融合成樹脂供給装置。
  6. 該主案内部材の上端縁が該切断手段を構成している、請求項4又は5記載の溶融合成樹脂供給装置。
  7. 溶融合成樹脂が該押出口から完全に切り離された時点において、該案内手段の下端は該押出口から完全に切り離された溶融合成樹脂の下端よりも下方に位置する、請求項2から6までのいずれかに記載の溶融合成樹脂供給装置。
  8. 該案内手段の上端は該押出口と実質上同高であり、該押出口から完全に切り離された時点における溶融合成樹脂の鉛直方向長さをL1とすると、該案内手段はL1≦L2≦10× L1である鉛直方向長さL2を有する、請求項7記載の溶融合成樹脂供給装置。
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