JP2006103003A - ボトル側部の把手インサート成形方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 キャビティ内に出入自在な凹所成形型を、把手のインサート手段に併用して、延伸ブロー成形時に凹所成形型を把手と共にキャビティ内に押し入れることにより、把手のインサートを確実に行う。不良品となる偏肉がない凹所を成形する。成形された凹所に把手を堅牢に取付ける。
【解決手段】 ブロー金型の側部に型閉面を中央にして開口部を設ける。その開口部内に、縦断面形状が握り部側方に当接板を有する把手の側面と同形で型面が凸曲面の凹所成形型を、該開口部と嵌合して金型側部を補完する進退自在な型台に取付けてキャビティに対し出入自在に設ける。凹所成形型の型面中央に縦設した収容溝内に、当接板を外向きにして把手を嵌合保持する。当接板を型面の一部として把手と共に凹所成形型をボトル延伸ブロー成形時にキャビティに突出する。ボトル側面内に把手取付用の凹所を成形すると同時に、凹所壁面に当接板を密着係止して把手を凹所内にインサートする。
【選択図】 図４

Description

この発明は、延伸ブロー成形したボトルの側面内に凹所を形成すると同時に、その凹所に把手をインサート成形する方法と装置とに関するものである。

従来のボトル側部の把手インサート成形では、一対の割型によるブロー金型のキャビティ内に、ボトル側面内に凹所を成形する突出部を、型閉面を中央として両割型にわたりキャビティを横切るように棚状に形成し、その突出部の外側を型側面まで把手幅と同一の空所に形成して、型開時に突出部の型閉面間に挿入した把手を、型閉により突出部に通して保持固定している。

また把手のインサート手段として、同一支軸を支点として開閉する一対の割型によるブロー金型の片側に、インサート装置を取付け、型開時に支点と反対の開放側から把手を型閉面の突出部間に挿入して、型閉により保持固定させているものもある。

上記従来手段では、いずれもボトル側面内に凹所を形成する突出部を、キャビティ内に棚状に突出形成していることから、キャビティ中央に位置するプリフォームと突出部の型面とが接近し、僅かな膨張で樹脂が突出部接触して冷却を受けるため、突出部の型面に沿ってキャビティ型面まで膨張してゆく樹脂の伸び具合が悪く、キャビティ型面に近ずくに従って凹所壁が薄肉に成形される傾向にある。このため把手上下に設けられている係止突起の位置を、ボトル側壁に近い凹所の浅い部位に設定すると、樹脂の係止突起の包込みが不完全となって外れ易くなったり、また係止突起が延伸障害となってピンホールが生しやすくなる。これらのことから、従来では厚肉に成形される凹所の深部に係止突起を設定するようにしている。

さらにまた上方からのエアブローでは、プリフォームの膨張が上部から下部へと移行しながら生ずる。キャビティ内に棚状の突出部があると、これがキャビティ型面の仕切りとなって、突出部下側からボトル側壁にかけて薄く偏肉し易くなり、凹所の下側壁とボトル側壁とのコーナー部位が薄肉となって不良品となることもある。特に１０リットル以上の大型ボトルでは、ボトル側面内の凹所に偏肉があると、落下時に応力が集中して凹所から変形が生じて把手が外れたり、時には把手が凹所の側壁を突き破ったりするという課題がある。

また把手のインサート手段としても、型開時に把手を型閉面の突出部の位置に挿入し、型閉を利用して把手の保持固定を行っているので確実性に問題があり、突出部への把手の嵌り込みが不完全な状態で型閉が行われると、把手により割型の型閉面が破損して使用できなくなるという課題もある。
特開２０００−２１８６８３号公報 特開平４−３９０２３号公報

上記キャビティ内に固定した突出部の課題は、周知の底型やボトル側部に括れ部を成形するときに採用されている可動コアのように、延伸ブロー成形時にボトル側面に凹所を形成する成形型を押し入れる、という手段の採用により解決される。しかし、把手インサート成形では把手をボトル側面内に把手取付用の凹所を成形すると同時に、把手のインサート成形をも行わなければならない。

したがって、この発明の目的は、キャビティ内に出入自在な凹所成形型を、把手のインサート手段に併用し、延伸ブロー成形時に凹所成形型を把手と共にキャビティ内に押し入れることにより、従来よりも把手のインサートを確実に、また不良品となる偏肉がない凹所の成形と、成形された凹所に把手を堅牢に取付け得る新たなボトル側部の把手インサート成形方法及び装置を提供することにある。

上記目的によるこの発明の成形方法は、ブロー金型の側部に型閉面を中央にして開口部を設け、その開口部内に、縦断面形状が握り部側方に当接板を有する把手の側面と同形で型面が凸曲面の凹所成形型を、該開口部と嵌合して金型側部を補完する進退自在な可動型台に取付けてキャビティに対し出入自在に設け、その凹所成形型の型面中央に縦設した収容溝内に、当接板を外向きにして把手を嵌合保持し、その当接板を型面の一部として把手と共に凹所成形型をボトル延伸ブロー成形時にキャビティに突出して、ボトル側面内に把手取付用の凹所を成形すると同時に、凹所壁面に当接板を密着係止して把手を凹所内にインサートしてなる、というものである。

また上記可動型台を中央の支軸により進退移動する保持部材に回動自在に枢着し、その可動型台を上記凹所成形型と共に開口部入り口の待機位置で横方向に回動して、該凹所成形型の型面中央の収容溝をブロー金型の側面に位置させ、該収容溝に上記把手を供給して嵌合保持したのち、インサート待機位置に回動する、というものである。

この発明の装置は、一対の割型によるブロー金型の側部に、型閉面を中央にして開口部を設けたブロー金型と、その開口部側のブロー金型の側部に設置した把手インサート装置とからなり、その把手インサート装置を、上記開口部と嵌合して金型側部を補完するブロックによる可動型台と、その可動型台のキャビティに臨む前面に取付けた、縦断面が握り部側方に当接板を有する把手の側面と同形で、凸曲面の型面中央に当接板を外向きにして把手を嵌合保持する収容溝を縦設した凹所成形型と、
可動型台を中央の支軸により回動自在に枢着した保持部材と、その保持部材にピストンロッドを連結して、該ピストンロッドの伸縮により可動型台を保持部材と共に進退移動し、凹所成形型をキャビティに出入する押圧装置と、可動型台後面の偏心位置にピストンロッドをピンにより連結し、該可動型台を支軸を支点に凹所成形型と共に回動する装置とから構成してなる、というものである。

また上記保持部材の後部下側にＬ状形の座板を後方に長く取付け、その座板に上記回動装置のシリンダを載置固定する一方、上記押圧装置のシリンダをブロー金型側部の設置台に横設し、この押圧装置により回動装置を保持部材と共に進退移動するように構成してなる、というものである。

この発明では、延伸ブロー成形時に把手を収容した凹所成形型を開口部からキャビティ内に押し入れて、ボトル側面内の凹所の成形と、該凹所への把手の取付けとを同時に行うことから、凹所成形型が従来の固定された突出部のようなプリフォームの延伸膨張の障害とならず、またプリフォームがある程度膨張してから凹所の成形が開始されるので、樹脂が型面に沿ってキャビティ型面まで膨張するようになる。これによりキャビティ型面に近ずくに従って凹所壁が薄肉になり易いという従来の課題が解決され、把手の係止突起の位置が、握り部上下のボトル側壁に近い凹所の浅い部位であつても、樹脂が係止突起を完全に包み込むようにり、把手は握り部上下を直接ボトル壁に取付けた状態となるので、従来よりも把手の取付けが堅牢に行い得るようになる。

図中１はボトル３の成形用のブロー金型で、型締盤１１ａ，１１ａに取り付けて機台２上に開閉自在に配設した一対の割型１１，１１と、機台２内から割型底部間に昇降自在に設けた通常構造の底型１２とからなり、型閉により底型１２と上部内に位置するネック型１３と嵌合して、該ボトル３のキャビティ１４を形成する構造からなる。該ネック型１３は通常のごとくボトル３及びプリフォーム２ａ（図３及び図４参照）のホルダーを兼ねている。

上記割型１１．１１の上部片側には、型閉面を中央にしてブロー金型１の上側部に横長の開口部１５を形成する凹所１５ａ，１５ａが設けてある。この凹所１５ａ，１５ａのキャビティ側の壁面は、図１に示すように型閉面方向に折曲した傾斜壁面に形成してある。

４は把手インサート装置で、ブロー金型１の上記開口部１５を設けた側部に隣設してある。この把手インサート装置４は、開口部１５と嵌合して当該開口を閉塞する横長のブロックによる可動型台４１を備える。この可動型台４１は上記開口部１５に臨む前側面に、キャビティ内に突出位置して、図５に示すボトル３の側壁３１に把手取付用の凹所３２を形成する成形型４２を有する。

また可動型台４１は、後側面中央から片側面にわたり横長に切設した幅広のガイド溝４１ａを内部に有し、そのガイド溝４１ａの下側端部は後記する設置台４６の隅部が入り込む切欠部４１′となつてる。このガイド溝４１ａには先端部を円弧状に形成した直方体の保持部材４４が後方から挿入してある。この保持部材４４は可動型台４１の中央に縦ピンによる支軸４３により枢着してあり、可動型台４１はこの保持部材４４により横方向に回動自在に保持されている。

保持部材４４のガイド溝４１ａとは反対側の後部下側には、Ｌ状形の座板４４ａが後方に長く取り付けてある。この保持部材４４の後面中央には設置台４６にシリンダ４５ｂを横設した油圧又はエア作動の押圧装置４５のピストンロッド４５ａが連結してあり、その押圧装置４５と並行に油圧又はエア作動の回動装置４７が、上記座板４４ａの上にシリンダ４７ｂを載置固定し、ピストンロッド４７ａの先端を可動型台４１の後面の偏心位置に回動自在にピンにより連結して設けてある。

上記可動型台４１の開口部１５に臨む前面は、上記キャビティ１４の周側面と同一曲面に弯曲形成してあり、その弯曲面に上記凹所成形型４２が取付けてある。この凹所成形型４２は縦断面形状が、図７に示す把手５の側面形状と同形で型面が凸曲面からなり、その中央に把手５の全体が収まる深さの収容溝４８が縦設してある。この収容溝４８の開口縁内側は段部４８ａに形成してあり、その段部４８ａに当接板５２の縁辺５２ａが嵌合して脱落しないように溝内に保持できるようにしてある。

上記把手５は、円柱形の握り部５１と、両端を握り部５１の上下端にそれぞれ連結して握り部側部に一体形成したＣ字形の当接板５２と、その当接板５２の上下面に突出形成した係止突起５３，５３とからなる側面形状がＤ字状のものからなり、当接板５２は握り部５１の太さよりも幅広で、握り部５１の部分では縁辺５２ａが突出するようにしてある。

上記構成の把手インサート装置は、ブロー金型１の開口部１５の型閉面上に、凹所成形型４２の収容溝４８の中央が位置し、その収容溝４８が開口部入り口のインサート位置で可動型台４１が９０°回動したときに、開口部１５から出てブロー金型１と並行に位置する所に設置してある。

この把手インサート装置による把手５のインサート作業は、割型１１，１１が開いているブロー金型１の型開時又は閉じている型閉時の何れの状態でも行い得るが、図面は型閉状態での作動を説明するものである。

図１は把手供給時の状態を示すものである。図２に示す状態において、上記押圧装置４５のピストンロッド４５ａを縮小作動して、保持部材４４と共に可動型台４１が後退位置に停止している時に、回動装置４７のピストンロッド４７ａを伸長作動すると、可動型台４１が支軸４３を支点として、ピストンロッド４７ａが伸長し切るところまで回動（９０°）する。これにより図１に示すように、該収容溝４８がブロー金型１の外に位置するようになる。この際、保持部材４４はガイド溝４１ａ内に収まるので回動障害となることはない。

上記収容溝４８への把手５の供給は、図では省略するが、通常に採用されている吸着手段を備えたロボットにより行うことがきる。収容溝４８への挿入は当接板５２を吸着保持して、握り部５１を先にして収容溝４８に押込み、縁辺５２ａを開口内側の上記段部４８ａと嵌合するだけで済む。

把手５を収容溝４８に収めた後、上記回動装置４７のピストンロッド４７ａを縮小作動すると、可動型台４１が支軸４３を支点として元の位置へと回動する。この回動は保持部材４４の下側面の上記座板４４ａの端部に、可動型台４１が当たって止まるインサート位置までとなる。これにより凹所成形型４２が開口部１５内に収まって、プリフォーム２ａがネック型１３により保持されて中央に位置しているキャビティ１４と正対し、把手５が当接板５２をキャビティ１４側にして開口部内の型閉面上に位置する。

なお、図示しない型開状態でのインサート作業では、ここまでの動作を割型１１，１１を開いた状態で行い、凹所成形型４２が後退限位置に停止してから型閉を行って、可動型台４１を開口部１５内に位置させる。以後は型閉を行ってからの作業となる。

インサートの待機位置に停止したところで、押圧装置４５のピストンロッド４５ａを伸長作動すると、可動型台４１は保持部材４４に押されて、開口部１５内を傾斜壁面に接する所まで前進移動して開口部１５を閉塞し、プロー金型１の側部を補完する。また凹所成形型４２が把手５を溝内に嵌合したままキャビティ側面に突出位置する。

この可動型台４１の前進移動は、キャビティ内のプリフォーム２ａが、その内部の延伸ロッド１６とブローコア１７からのエアブローとにより延伸膨張している最中、最も好ましくは膨張がキャビティ内における凹所成形型４２の先端面位置を越えたのちに行うのがよい。このような状況下では凹所成形型４２が把手５を内包した状態で、膨張過程にあるプリフォーム２ａの側部に突入するようになるからである。

この際、保持部材４４と一緒に座板４４ａが前進移動するので、座板上の回動装置５７も縮小したピントンロッド４７ａにより可動型台４１を座板端部に固定しながら保持部材４４と共に移動する。これにより可動型台４１の移動中の横振れが防止される。

プリフォーム２ａの膨張と、それに向かって突入する凹所成形型４２とによって、図４に示すように、キャビティ壁面から突出した凹所成形型４２の全体が、把手５の当接板５２のと共に、膨張してくる樹脂を押し延ばすようになる。これにより凹所成形型４２の部位の樹脂が型面と当接板面に沿って延伸し、凹所３２が成形されると同時に樹脂と当接板５２が密着する。さらに樹脂が凹所成形型４２の上下に突出した上記係止突起５３，５３を包むようになり、また当接板５２の周縁５２ａを樹脂が抱持するようにもなる。

この結果、把手５は図５及び図６に示すように、ボトル３の側部に形成された凹所３２の開口から凹所壁３２ａに、堅牢に止着されたボトル側面の縦長の把手となる。また把手５の係止突起５３，５３の位置が、握り部５１の上下のボトル側壁に近い凹所の浅い部位であつても、樹脂が係止突起を完全に包み込むことにより、把手５は握り部５１を直接ボトル壁に取付けた状態となるので、従来よりも把手５の取付けを堅牢に行い得る。なお、樹脂による当接板５２の縁辺抱持は、当接板５２が凹所成形型４２の型面から板厚の半分ほど突出するように、上記収容溝４８にセットすることで深く行い得る。

ボトル３の延伸ブロー成形が終了とたところで、押圧装置４５のピストンロッド４５ａを縮小作動すると、可動型台４１は座板端部に固定された状態で保持部材４４によりインサート位置まで引き戻される。この引き戻しにより把手５は収容溝４８から抜け出てボトル３側に残り、凹所成形型４１はキャビティ１４内から除かれる。待機位置に停止した可動型台４１は、次の把手５の供給を受けるために、上述のように図１に示す所まで回動される。またブロー金型１の型開は、可動型台４１を後退限位置に引き戻した後に行われる。

この発明のボトル側面内の把手インサート装置における把手供給時の平断面図である。 同じく把手インサート時の平断面図である。 把手インサート時の一部を縦断して示す型閉面の立面図である。 把手インサート後の一部を縦断して示す型閉面の立面図である。 把手をインサート成形したボトルの要部縦断側面図である。 同上の要部縦断平面図である。 把手の側面（Ａ）と正面（Ｂ）とを示す図である。

符号の説明

１ ブロー金型
３ ボトル
４ 把手インサート装置
５ 把手
１１ 割型
１５ 開口部
３２ 凹所
３２ａ 凹所壁
４１ 可動型台
４２ 凹所成形型
４３ 支軸
４４ 保持部材
４４ａ 座板
４５ 押圧装置
４７ 回動装置
４８ 収容溝
５１ 握り部
５２ 当接板
５３ 係止突起

Claims (4)

1. 一対の割型によるブロー金型の側部に、型閉面を中央にして開口部を設け、
   その開口部内に、縦断面形状が握り部側方に当接板を有する把手の側面と同形で型面が凸曲面の凹所成形型を、該開口部と嵌合して金型側部を補完する進退自在な可動型台に取付けてキャビティに対し出入自在に設け、
   その凹所成形型の型面中央に縦設した収容溝内に、当接板を外向きにして把手を嵌合保持し、
   その当接板を型面の一部として把手と共に凹所成形型をボトル延伸ブロー成形時にキャビティに突出して、ボトル側面内に把手取付用の凹所を成形すると同時に、凹所壁面に当接板を密着係止して把手を凹所内にインサートしてなることを特徴とするボトル側部の把手インサート成形方法。
2. 上記可動型台を中央の支軸により進退移動する継手部材に回動自在に枢着し、その可動型台を上記凹所成形型と共に開口部入り口の待機位置で横方向に回動して、該凹所成形型の型面中央の収容溝をブロー金型の側面に位置させ、該収容溝に上記把手を供給して嵌合保持したのち、インサート待機位置に回動することを特徴とする請求項１記載のボトル側部の把手インサート成形方法。
3. 金型側部に型閉面を中央にして開口部を設けたブロー金型と、その開口部側のブロー金型の側部に設置した把手インサート装置とからなり、その把手インサート装置を、
   上記開口部と嵌合して金型側部を補完するブロックによる可動型台と、
   その可動型台のキャビティに臨む前面に取付けた、縦断面が握り部側方に当接板を有する把手の側面と同形で、凸曲面の型面中央に当接板を外向きにして把手を嵌合保持する収容溝を縦設した凹所成形型と、
   可動型台を中央の支軸により回動自在に枢着した保持部材と、
   その保持部材にピストンロッドを連結して、該ピストンロッドの伸縮により可動型台を保持部材と共に進退移動し、凹所成形型をキャビティに出入する押圧装置と、
   可動型台後面の偏心位置にピストンロッドをピンにより連結し、該可動型台を支軸を支点に凹所成形型と共に回動する装置と、
   から構成してなることを特徴とするボトル側部の把手インサート成形装置。
4. 上記保持部材の後部下側にＬ状形の座板を後方に長く取付け、その座板に上記回動装置のシリンダを載置固定する一方、上記押圧装置のシリンダをブロー金型側部の設置台に横設し、この押圧装置により回動装置を保持部材と共に進退移動するように構成してなることを特徴とする請求項３記載のボトル側部の把手インサート成形装置。

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