JP2008030261A - ブロー成形用ダイス - Google Patents

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Abstract

【課題】ブロー成形機でブロー成形容器等を成形するためのパリソンの偏肉調整が偏肉調整ボルト等によらず短時間で効率良くでき、且つ、樹脂替えまたは材料替えが容易にできるブロー成形用ダイスに関する。
【解決手段】
複数本の偏肉調整ボルトによりコアとダイス穴のセンター位置を調整してパリソンの偏肉を調整するブロー成形用ダイスであって、前記ブロー成形用ダイスが上部ダイス部と下部ダイス部に形成され、前記上部ダイス部と下部ダイス部は分割可能に形成され、前記下部ダイス部のダイス穴のセンター位置がコアのセンター位置とずれているか、またはダイス穴の外周形状とコアの外周形状が異なる形状に形成されていることによりパリソンの偏肉調整がなされることを特徴とするブロー成形用ダイスである。
【選択図】図1

Description

本発明は、ブロー成形機でブロー成形容器等を成形するためのパリソンの偏肉調整が偏肉調整ボルト等によらず短時間で効率良くでき、且つ、樹脂替えまたは材料替えが容易にできるブロー成形用ダイスに関する。
成形容器等の樹脂材料による中空製品の成形には、溶融した樹脂材料を管状に射出したパリソンを型で挟み込み、その型内で空気を吹き込んで中空品を形作るブロー成形法が採用されている。
その中空品を作るブロー成形機は、大きく分けて樹脂材料を管状に射出してパリソンを形成するブロー成形用ダイスと、そのパリソンから製品を形作るブロー成形用型とから構成されている。
前記ブロー成形用ダイスはセンターフィード式ダイあるいはサイドフィード式ダイまたはアキュムレーター式ダイ等の下部方向に設けられている。そして、上下動するプランジャなどによってブロー成形用ダイスから樹脂材料が押し出される。
また、ブロー成形用ダイスは、内部に円筒形状の樹脂流路が形成され、その樹脂流路内を上下動するプランジャによって充填された樹脂材料が押し出されて、パリソンが形成されるよう構成されている。
前記プランジャは、マンドレルと摺接するように外側に重ねてはめ合わされ、一体のプランジャ可動板に固定されたロッドを介し、油圧シリンダなどによって押圧されて下方に移動するよう構成されている。そして、マンドレル内周面には、通常ヒーターが設けられている。
また、マンドレルは、その上端で油圧シリンダなどと連結され、上下に移動するよう構成されている。一方、プランジャなどは、図10に示すように円筒形状のダイホルダ本体100内に設けられ、そのダイホルダ本体100の下端にはダイリング102及びダイス105または偏肉調整リング106などが設けられている。
前記偏肉調整リング106は、その円周上に複数設けられた調整ボルト101によってコア103との軸心を合わせて、ダイス105の下端開口部がコア103の外周縁と略同心円となるように構成されている。そして、コア103とダイス105との隙間からなる射出口が形成される。
また、ブロー成形用ダイス105は、小径のパリソンから大径のパリソンを射出できるように、テーパ角度の異なるコア103とダイス105を交換し、射出するパリソンの径を調整できるようになっている。
このため、コア103とダイス105との隙間からなる射出するパリソンが起因する成形不良は、例えば、パリソンのドローダウンによる押出し方向の偏肉、温度の不均一、調整不良による円周方向の偏肉、温度の不均一によるカーリングおよび温度の不均一と押出し速度の速すぎによる曲がり、樹脂の離型不充分による肌荒れ、溶融温度が低い際のウエルドライン、ダイヘッド内の汚れや傷によるダイラインなどが挙げられる。そして、これらが生産性やコストの面で大きなマイナス要因となっている。
前記ダイヘッド内の他の汚れとして、一部の樹脂材料が流路内に滞留してヒーターの熱によって樹脂焼けを起こしてしまい、徐々に流れ出てくる樹脂焼けした樹脂材料によってパリソン表面に凹ブツが生じる。そして、口径を変更したり、あるいは樹脂替えや材料替えを行うなど、手間がかかり、扱いが不便なものであった。
このため、前記樹脂材料の滞留を防止したブロー成形用ダイス(例えば、特許文献1参照。)が知られている。
この、ブロー成形用ダイスは、図11に示すように樹脂流路112内にプランジャ113下端の移動領域上方から樹脂材料を供給し、プランジャ113の移動により樹脂材料を押し出すことによってパリソンを形成する。
そして、樹脂流路112が、細部122と、プランジャ113先端の移動領域をなすアキュムレータ部と、テーパ面とからなるテーパ部123と、パリソンの肉厚及び径を調整する調整部124とからなっている。
また、プランジャ113が下死点にまで下降した時に細部122とテーパ部123とが連続し、樹脂材料が樹脂流路内に供給される圧力によりプランジャ113を上昇させ、細部122からプランジャ113先端のテーパ面に沿ってテーパ部123へ流入する樹脂材料がテーパ面から剥離しない流速を得るべく、テーパ部123の流路断面が小さく形成されている。
さらに、樹脂替えや色替えのために長時間を要し、多量の樹脂を浪費することなく、且つ、樹脂の滞留を少なくすることを可能にしたブロー成形用ダイス(例えば、特許文献2参照。)も知られている。
このブロー成形用ダイスは図12に示すようにダイ内部アキュムレータ式ブロー成形機200において、リングプランジャ125の上昇限と下降限途中のダイスハウジング126側に押出機からの樹脂流入口を開口させる。そして、さらにリングプランジャ125の下降限位置で押出機から出口スリットに至る樹脂通路を形成する。
次に、パリソンの偏肉調整作業の容易化を図るブロー成形機のパリソンヘッド(例えば、特許文献3参照。)も知られている。
このパリソンヘッドは図13に示すようにパリソンヘッド本体129の下端面とダイ130の上面との間にフローティングリング131を介在させる。そして、フローティングリング131は、上面内周部にパリソンヘッド本体129の下端部内周面に対して上下方向へ摺動自在に重合させる突出部132を有する。
また、突出部132の内周面を、樹脂圧により押下力が付与される受圧面とする。そして、ダイ130の外周面に当接させた偏肉調整ボルトの操作でダイ130を横方向へ移動させることにより偏肉が調整される。
また、樹脂替えや色替えを容易にするためにダイスの一部を交換し、かつ昇温するだけでダイス交換作業を向上させることができるブロー成形用ダイス(例えば、特許文献4参照。)も知られている。
このブロー成形用ダイス300は図14に示すようにダイスを構成する上部ヘッド135と下部ヘッド136の間に断熱材137が挟持されている。
そして、上部ヘッド本体135と下部ヘッド本体136間に断熱材137を介在させたことにより下部ヘッド本体136のみを取り外せば、パリソンサイズ、樹脂替えまたは材料替えが容易に行なわれ、且つ上部ヘッド本体135からの放熱を防止しつつ、下部ヘッド本体136の昇温のみでよいため、作業性が大幅に改善され生産性が向上すると記載されている。
以下に先行技術文献を示す。
特開2000−127229号公報 特開平7−32459号公報 特開平5−92474号公報 特開平7−12224号公報
しかしながら、特許文献1は油圧シリンダーによって動作するロックピンによってダイスを取り外しできる構成、および偏肉調整ボルトによってダイスの位置合わせを行うため、構造が複雑で、且つ、偏肉調整がし難く、時間がかかるという問題がある。
また、油圧シリンダーを用いるなど、上述したように構造が複雑となるばかりでなく、設備コストが上昇するという問題がある。
さらに、ダイス穴を修正する際には、その作業には多大な労力と時間が必要となり、これが生産性やコストの面でマイナス要因となるという問題がある。
また、特許文献2は環状アキュムレータ内への樹脂の貯留に際しては、計量開始時の樹脂が先入れ先出しとし、計量中の樹脂は中入れ後出しとなり、樹脂の滞留は少ないと思われるが下部ダイスハウジング周縁の構造が非常に複雑となる。そして、樹脂替えや色替えの作業がし難く、時間がかかるという問題がある。
さらに、特許文献1と同様にダイス穴を修正する際には、その作業には多大な労力と時間が必要となり、これが生産性やコストの面でマイナス要因となるという問題がある。
また、特許文献3はパリソンヘッド本体129の下端面とダイの上面との間にフローティングリングを介在させることにより、偏肉調整ボルト構造が複雑になる。そして、偏肉調整作業がし難いという問題がある。
さらに、特許文献1または特許文献2と同様にダイス穴を修正する際には、その作業には多大な労力と時間が必要となり、これが生産性やコストの面でマイナス要因となるという問題がある。
また、特許文献4は上部ヘッド本体と下部ヘッド本体間に断熱材を介在させたことにより下部ヘッド本体のみを取り外せば、パリソンサイズ、樹脂替えまたは材料替えが容易に行なわれと思われる。
そして、樹脂替えまたは材料替え作業性が用意にできる素晴らしい発明である。しかし下部ヘッド本体を取り付ける際には、従来と同様かまたは従来以上に取り付け調整作業等
の時間がかかるという問題がある。
そして、ダイス穴等を修正する際には、特許文献1または特許文献2あるいは特許文献3と同様に、その作業には多大な労力と時間が必要となり、これが生産性やコストの面でマイナス要因となるという問題がある。
上記問題点を解決するために、本発明の請求項1に係る発明は、
複数本の偏肉調整ボルトによりコアとダイス穴のセンター位置を調整してパリソンの偏肉を調整するブロー成形用ダイスであって、
前記ブロー成形用ダイスが上部ダイス部と下部ダイス部に形成され、
前記上部ダイス部と下部ダイス部は分割可能に形成され、
前記下部ダイス部のダイス穴のセンター位置がコアのセンター位置とずれているか、またはダイス穴の外周形状とコアの外周形状が異なる形状に形成されていることによりパリソンの偏肉調整がなされることを特徴とするブロー成形用ダイスである。
次に、本発明の請求項2に係る発明は、
前記下部ダイス部の先端面に引っ掛けスパナ用の引っ掛け穴が形成されていることを特徴とする請求項1記載のブロー成形用ダイスである。
本発明のブロー成形用ダイスは上部ダイス部と下部ダイス部で構成されている。このため、パリソンの偏肉調整を行う際には、下部ダイス部のダイス穴の形状を適宜の形状に、予め形成することができる。
また、前記下部ダイス部のダイス穴の形状を適宜の形状に形成する際に、切削加工等の面積が少ないために短時間で、僅かな労力で容易に、且つ、安価にできる。
さらに、本発明のブロー成形用ダイスは上部ダイス部と下部ダイス部が分割可能に形成されている。そして、上部ダイス部と下部ダイス部の分割及び組立ては引っ掛けスパナで僅かな力で、常に同じ位置に、容易に取りつけることができる。
また、本発明のブロー成形用ダイスは上部ダイス部と下部ダイス部が分割可能に形成されているため、下部ダイス部だけを交換することによりパリソンサイズを変えることができる。そして、樹脂替えまたは材料替えを行う際には、下部ダイス部だけを取り外すだけで容易に、短時間で行うことができる。
また、本発明のブロー成形用ダイスは上部ダイス部と下部ダイス部で構成されているため、該ダイスの作製に多大な労力と時間を要せず、正確に効率良く、且つ、安価にできる。そして、パリソンが形成される下部ダイス部を精度よく、短時間に作製することができる。
また、本発明のブロー成形用ダイスによる偏肉調整は基本的には下部ダイス部のダイス穴形状で行われるために偏肉調整時間が殆どかからない。そして、調整のために多量の樹脂を浪費することがない。
さらに、本発明のブロー成形用ダイスはダイ内部アキュムレータ式ブロー成形機をはじめ公知のブロー成形機に用いることができる。そして、公知の偏肉調整用ボルトを用いることなく偏肉調整ができるが、使用することもできる。
本発明のブロー成形用ダイスが用いられるブロー成形加工の成形条件は成形加工する樹脂等によって成形温度、金型温度、ブロー圧、あるいは成形収縮率が通常異なる。例えば、ポリエチレン樹脂の場合、成形温度は150〜200℃、金型温度20〜50℃、ブロー圧4〜8kg/m2、成形収縮率2〜3%である。
また、ポリプロピレン樹脂の場合には、成形温度が190〜260℃、金型温度20〜50℃、ブロー圧4〜8kg/m2、成形収縮率が1.5〜3%である。さらに、ポリスチレン樹脂の場合には、成形温度は200〜220℃、金型温度20〜50℃、ブロー圧3〜5kg/m2、成形収縮率が0.1〜0.6%程度となっている。
そして、ブロー成形用ダイスから射出されるパリソンの形状も成形温度によってドローダウンなどにより、押出し方向や円周方向に偏肉が形成される。さらに、成形温度によってウエルドライン等も発生する。
そして、成形されるものによってパリソンの形状の肉厚を部分的に厚く形成したり、薄く形成したりしなければならない。そして、この調整に長時間かかり、且つ多量の樹脂を浪費する。
また、樹脂替えや色替えに、多大な労力と時間を要している。本発明のブロー成形用ダイスは偏肉調整作業をすることなく、且つ、樹脂替えや色替えなどが容易で短時間にできる。そして、偏肉調整のための多量な樹脂を浪費することがない。
本発明のブロー成形用ダイスを実施の形態に沿って以下に図面を参照にしながら詳細に説明する。図1〜図9は本発明の一実施例を示す。
図1は、本発明のブロー成形用ダイスの一実施例の断面を示す概略図である。また、図2は本発明のブロー成形用ダイスの環状射出口方向の端面を示す概略図である。
図1に示すように、本発明のブロー成形用ダイス10は上部ダイス部1と下部ダイス部2から構成されている。また、上部ダイス部1の内側の上方方向は上部樹脂通路穴3が形成されている。そして、下方方向にテーパー状の上部樹脂通路穴4が形成されている。
さらに、上部ダイス部1の上方方向の外側はフランジ状の環状鍔部5が形成されている。この環状鍔部5は図9に示すように本発明のブロー成形用ダイス10が公知のブロー成形機等に用いられる際に、環状鍔部5の下方面がダイリング102面に載置される。そして、環状鍔部5の側面は偏肉調整リング106に設けられている複数の偏肉調整ボルト101によって固定される。
また、環状鍔部5の下方方向の内側には、内側ネジ部6が形成されている。そして、この内側ネジ部6は下部ダイス部2の外側ネジ部7と螺合される。そして、本発明のブロー成形用ダイス10として公知のブロー成形機等に用いられる。
次に、下部ダイス部2の上部ダイス部1方向の内側はテーパー状の上部樹脂通路穴4と係合するテーパー状の下部樹脂通路部4が形成されている。そして、テーパー状の下部樹脂通路部4の下方方向は環状射出口8から射出する適宜の形状あるいは偏肉を有するパリソンの形状をコアーと形成させるための環状射出穴11が形成されている。
さらに、下部ダイス部2の上部ダイス部1方向の外側は外側ネジ部7が形成されている。そして、外側ネジ部7は上部ダイス部1の内側ネジ部6と上述したように螺合される。
また、外側ネジ部7の下方方向は上部ダイス部1の下方方向の外周縁形状と同じ大きさで下部環状鍔部12が形成されている。
また、下部ダイス部2の環状射出口8方向の面は、上部ダイス部1と下部ダイス部2を螺合するための引っ掛けスパナ用穴9が複数箇所に設けられている。そして、引っ掛けスパナにより下部ダイス部2が回され、上部ダイス部1の内側ネジ6と下部ダイス部2の外側ネジ7が螺合される。
前記上部ダイス部1の内側ネジ6と下部ダイス部2の外側ネジ7を螺合させるために、環状射出口8方向の面に引っ掛けスパナ用穴9が複数箇所に設けられているが、とくに引っ掛けスパナ用穴9に限定するものではない。
例えば、前記下部環状鍔部12の側面に引っ掛けスパナ用の複数の凹部を形成し、その凹部にスパナをかけて下部ダイス部2を回して上部ダイス部1の内側ネジ6と下部ダイス部2の外側ネジ7を螺合させることもできる。
さらに、下部環状鍔部12の側面に片口または両口スパナが使用できるよう下部環状鍔部12の形状を四角形や六角形に形成し、片口または両口スパナで上部ダイス部1と下部ダイス部2を螺合させることもできる。
また、上述した上部ダイス部1と下部ダイス部2は一般構造用圧延鋼材、機械構造用炭素鋼等が使用できるが、好ましくは機械構造用炭素鋼、より好ましくは焼入れ加工が可能なもの、例えば、S35C、S40C、S45C、S50C、S55C、S9CK、S15CKなどが挙げられる。
前記焼入れは少なくとも上部ダイス部1と下部ダイス部2の外側ないし内側表面に形成される。特に樹脂が押出される内側表面、中でも下部ダイス部2の環状射出穴11、環状射出口8近傍は摩耗が生じることによりパリソンの肉厚が変化するため、平滑性と硬度が要望される。
次に、図3は下部ダイス部とコア−によってパリソンの形状が形成される状態を説明する説明図である。また、図4はパリソンの形状を説明するための説明図である。
ブロー成形用ダイスのダイス穴は通常コア−のセンター(軸芯)とブロー成形用ダイスのセンター(軸芯)が同一線上に形成されている。そして、ブロー成形用ダイスのダイス穴のセンター(軸芯)も当然同一線上に形成されている。そして、均等な肉厚でパリソンが射出される。
本発明のブロー成形用ダイスは上述したように上部ダイス部1と下部ダイス部2から構成されているため、図3あるいは図4に示すようにコア−のセンター(軸芯)と下部ダイス部2の環状射出穴11のセンター(軸芯)が同一線上に形成されていることにより、均等な肉厚でパリソン形状13が射出される。
そして、上部ダイス部1と下部ダイス部2を螺合させた後、図9に示すように公知のブロー成形機に用いて上部ダイス部1の環状鍔部5の下方面をダイリング102面に載置される。そして、側面が偏肉調整リング106に設けられている複数の偏肉調整ボルト101によって固定される。
前記環状鍔部5の側面が複数の偏肉調整ボルト101によって固定されることにより、偏肉調整ボルト101によってパリソンの形状を公知の偏肉調整方法で偏肉調整すること
もできる。
そして、従来、ダイス穴を修正するためには多大な時間と労力を要していた。本発明のブロー成形用ダイスが上部ダイス部1と下部ダイス部2に分割可能に形成されていることにより短時間で、且つ、僅かな労力で下部ダイス部2の環状射出穴11だけを修正すれば良い。
そして、従来、多大な時間と労力を要して修正した後に、形成されるパリソンの形状13と同様のものが形成できる。
上述したように下部ダイス部2の環状射出穴11の修正が短時間でできることはもとより、下部ダイス部2を作製する場合にも、僅かな労力で、短時間、容易に、且つ、安価にできる。
このため、偏肉調整が必要な場合には図5〜図8に示すようにコア−のセンター30(軸芯)とダイス部2の環状射出穴11のセンター40(軸芯)をずらしたり、あるいは変形形状の環状射出穴11を形成した下部ダイス部2を予め作製する。
そして、上部ダイス部1と螺合させることにより、偏肉調整ボルト101によって長時間の労力と、長時間垂れ流していた成形用樹脂等が殆ど使用することなく短時間に偏肉調整されたパリソンの形状で射出される。
また、樹脂替えや色替えなども下部ダイス部2だけを取り外すだけができる。そして、替えた後、偏肉調整等を行うことがない。このため、調整のための成形用樹脂も使用することがない。
上述した環状射出穴11のセンター40(軸芯)をずらした状態を図5および図6に沿って説明する。
図5は下部ダイス部2とコア−の状態を説明するための説明図である。また、図6は下部ダイス部2の環状射出口8から射出されるパリソンの形状13を説明するための説明図である。
図5および図6に示すように下部ダイス部2のセンター(軸芯)とコア−のセンター30(軸芯)は同一線上に設けられている。そして、下部ダイス部2の環状射出穴11のセンター40(軸芯)とコア−のセンター30(軸芯)がずれている。
このため、図6に示すように下部ダイス部2の環状射出穴11のセンター40(軸芯)方向のパリソンの形状13肉厚が厚く形成される。
次に、図7は下部ダイス部2とコア−の状態を説明するための説明図である。また、図8は下部ダイス部2の環状射出口8から射出されるパリソンの形状13を説明するための説明図である。
図7および図8に示すように下部ダイス部2のセンター(軸芯)とコア−のセンター30(軸芯)は同一線上に設けられている。そして、下部ダイス部2の環状射出穴11の一部分に凸状の強制偏肉部14を形成する。そして、凸状の強制偏肉部14を形成することによって成形加工される成形容器等の部分的に変形されなければならないものが、偏肉調整ネジ等による調整作業をすることなしに作製することができる。
前記環状射出穴11の一部分に凸状の強制偏肉部14が形成された、下部ダイス部2の外側ネジ部7と上部ダイス部1の内側ネジ部6を螺合させた後、図9に示すように公知のブロー成形機に用いて上部ダイス部1の環状鍔部5の下方面をダイリング102面に載置される。
そして、側面が偏肉調整リング106に設けられている複数の偏肉調整ボルト101によって固定される。
固定された本発明の成形用ダイス10の環状射出口8から射出されるパリソンの形状13は図8に示すような凸状の強制偏肉部14が形成されたパリソンの形状13が形成される。そして、部分的に変形された成形容器等が作製できる。
本発明の成形用ダイス10はブロー成形等の成形用ダイスとして優れていることはもとより、精密機械等の金型製造分野にも使用できる素晴らしい発明である。
本発明のブロー成形用ダイスの一実施例の断面を示す概略図である。 本発明のブロー成形用ダイスの環状射出口方向の端面を示す概略図である。 本発明のブロー成形用ダイスの下部ダイス部とコア−によってパリソンが形成される状態を説明する説明図である。 本発明のブロー成形用ダイスの下部ダイス部の環状射出口から射出されるパリソンの形状を説明するための説明図である。 本発明のブロー成形用ダイスの下部ダイス部とコア−の状態を説明するための説明図である。また、図6は下部ダイス部の環状射出口から射出されるパリソンの形状13を説明するための説明図である。従来のラインライトガイドの概略を説明するための概略図である。 本発明のブロー成形用ダイスの下部ダイス部の環状射出口から射出されるパリソンの形状を説明するための説明図である。 本発明のブロー成形用ダイスの下部ダイス部とコア−の状態を説明するための説明図である。また、図8は下部ダイス部の環状射出口から射出されるパリソンの形状13を説明するための説明図である。本発明のブロー成形用ダイスの下部ダイス部の環状射出口から射出されるパリソンの形状を説明するための説明図である。 本発明のブロー成形用ダイスの下部ダイス部の環状射出口から射出されるパリソンの形状13を説明するための説明図である。 本発明のブロー成形用ダイスが公知のブロー成形機に用いられる状態を説明する説明図である。 従来のブロー成形用ダイスの概略図である。 従来のブロー成形用ダイスの概略図である。 従来のブロー成形用ダイスの概略図である。 従来のブロー成形用ダイスを説明するための概略図である。 従来のブロー成形用ダイスの概略図である。
符号の説明
1…上部ダイス部
2…下部ダイス部
3…上部樹脂通路
4…テーパー状の上部樹脂通路・テーパー状の下部樹脂通路
5…上部環状鍔部
6…内側ネジ部
7…外側ネジ部
8…環状射出口
9…引っ掛けスパナ用引っ掛け穴
10…成形用ダイス
11…環状射出穴
12…下部環状鍔部
13…パリソンの形状
14…強制偏肉部
30…コア−のセンター(軸芯)
40…環状射出穴のセンター(軸芯)

Claims (2)

  1. 複数本の偏肉調整ボルトによりコアとダイス穴のセンター位置を調整してパリソンの偏肉を調整するブロー成形用ダイスであって、
    前記ブロー成形用ダイスが上部ダイス部と下部ダイス部に形成され、
    前記上部ダイス部と下部ダイス部は分割可能に形成され、
    前記下部ダイス部のダイス穴のセンター位置がコアのセンター位置とずれているか、またはダイス穴の外周形状とコアの外周形状が異なる形状に形成されていることによりパリソンの偏肉調整がなされることを特徴とするブロー成形用ダイス。
  2. 前記下部ダイス部の先端面に引っ掛けスパナ用の引っ掛け穴が形成されていることを特徴とする請求項1記載のブロー成形用ダイス。
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