JP2008302705A - ブロー成形装置の反転移送機構 - Google Patents

Abstract

【課題】プリフォーム・ブロー成形容器を反転する機構、プリフォームにキャリアのマンドレルを差し込む機構、ブロー成形容器からキャリアのマンドレルを抜き取る機構が単一のターンテーブル上に構成されたブロー成形装置の反転移送機構を提案すること。
【解決手段】ブロー成形装置の反転移送機構１６は、ターンテーブル６３の表面において放射状に延び、当該ターンテーブルによって回転可能な状態で支持されている円筒部材６５と、円筒部材６５の中空部を貫通して延び、当該円筒部材と一体回転するスライド軸６６と、スライド軸６６の外端に取り付けられ、プリフォームあるいはブロー成形品の口部を保持可能であり、ターンテーブルが回転すると第２の円環状搬送路に沿って移動するグリッパ６８と、ターンテーブルの回転に伴って、円筒部材６５を１８０度回転させる回転用カム機構（８１、８２、８３）とを有している。
【選択図】図４

Description

本発明は、一次成形品であるプリフォームを加熱してブロー成形することによりペットボトルなどのプラスチック製容器を製造するブロー成形装置に関するものである。さらに詳しくは、プリフォームあるいはブロー成形品を反転させるための反転移送機構に関するものである。

ペットボトルなどのブロー成形品を製造する二軸延伸ブロー成形装置としては各種のものが知られているが、基本的には、プリフォーム供給ステーションと、プリフォームを加熱する加熱ステーションと、加熱したプリフォームを二軸延伸ブローするブロー成形型を備えたブローステーションと、ブロー成形型からブロー成形品を回収する回収ステーションを備えている。かかる構成の二軸延伸ブロー成形装置は、例えば本願人によって提案されている（特許文献１）。また、ブローステーションとしては、複数のブロー成形型をターンテーブル上に一定の角度間隔で搭載したロータリ式のものが知られている。

ここで、この構成のブロー成形装置では、加熱ステーションにおいては狭い送りピッチでプリフォームを搬送することにより効率良く多数本のプリフォームを加熱して、装置の小型化を図っている。このため、加熱ステーションからブローステーションに加熱後のプリフォームを引き渡す際には、ブロー成形型の送りピッチに合うように、送りピッチを広げる必要がある。送りピッチを広げてプリフォームを移送する機構としては、下記の特許文献２に開示されているように、狭い送りピッチで円環状搬送路に沿って搬送されるプリフォームを、大きな送りピッチで別の円環状搬送路に沿って搬送されるグリッパ装置によって把持する構成のものが知られている。各グリッパ装置は、これを左右に揺動運動させる揺動機構および、前後に直線運動させる直線運動機構によって保持されており、プリフォームを受け取る際には、狭い送りピッチで搬送されるプリフォームと同一の送りピッチとなるように各グリッパ装置を搬送しながらプリフォームを受け取るように構成されている。

また、プリフォームはキャリアに倒立姿勢で担持された状態で、加熱ステーション、ブローステーションを経由して搬送される。一般には、プリフォーム供給ステーションから供給された正立姿勢のプリフォームを反転させて、その口部に下側からマンドレルを差し込み、以後はこの状態でプリフォームを搬送している。そして、ブロー成形金型によってブロー成形されてブロー成形品となった後は、当該ブロー成形品の口部から下方にマンドレルを抜き取り、しかる後に、ブロー成形品を反転させて回収ステーションで回収するようにしている。プリフォームを反転させてキャリアに担持させる機構も、下記の特許文献２に開示されている。

一方、ブロー成形型としては左右一対の成形型部材を左右に開閉して型開きおよび型締めを行う構成のものが知られている。この構成のブロー成形型の型開閉機構としては、リンク機構を用いたものが下記の特許文献３、４などに開示されている。
特開２０００−１１７８２１号公報 特開平１１−１１５０３９号公報 特開平６−１５７２４号公報 特開平６−３９９０９号公報

従来のブロー成形装置においては、一般に、プリフォームを反転させる操作を行うためのターンテーブル、ブロー成形品を反転させる操作を行うためのターンテーブル、プリフォームにマンドレルを挿入する操作を行うためのターンテーブル、およびブロー成形品からマンドレルを抜き取る操作を行うためのターンテーブルが必要とされている。上記のようにプリフォームの送りピッチを変更すると共にプリフォームを反転させる機構が提案されているが、基本的には４つのテーブルを必要としているので、装置寸法が増大し、製造価格が高くなるという問題がある。

本発明の課題は、プリフォームおよびブロー成形容器を反転する機構、プリフォームにキャリアのマンドレルを差し込む機構、およびブロー成形容器からキャリアのマンドレルを抜き取る機構が単一のターンテーブル上に構成されたブロー成形装置の反転移送機構を提案することにある。

上記の課題を解決するために、本発明は、第１の円環状搬送路に沿って搬送される正立あるいは倒立姿勢のプリフォームあるいはブロー成形品を受け取り、第２の円環状搬送路に沿って搬送しながら、姿勢を反転させた後に、第３の円環状搬送路に引き渡すブロー成形装置の反転移送機構において、
ターンテーブルと、
このターンテーブルの表面において、当該ターンテーブルの回転中心を中心として放射状に延びていると共に、当該ターンテーブルによって回転可能な状態で支持されている円筒部材と、
この円筒部材の中空部を貫通して延びていると共に、当該円筒部材と一体回転する軸部材と、
この軸部材の外端に取り付けられ、プリフォームあるいはブロー成形品の口部を保持可能であり、前記ターンテーブルが回転すると前記第２の円環状搬送路に沿って移動するグリッパと、
前記ターンテーブルの回転に伴って、前記円筒部材を１８０度回転させる回転用カム機構とを有していることを特徴としている。

ここで、前記回転用カム機構は、
前記円筒部材の軸線方向に往復移動可能なスライダに形成された第１および第２のカムフォロワと、
前記円筒部材の外周面に沿って螺旋状に１８０度の角度範囲に亘って形成された、前記第１のカムフォロワがスライドする第１のカム溝と、
固定盤の表面に形成された、前記第２のカムフォロワがスライドする第２のカム溝とを備えており、
前記ターンテーブルの回転に応じて、前記スライダが半径方向に往復移動するように、前記第２のカム溝の形状が規定された構成とすることができる。

また、前記グリッパは開閉可能な一対の開閉爪を備えており、
さらに、前記開閉爪を開閉する爪開閉機構を有し、
この爪開閉機構は、前記軸部材を前記円筒部材の軸線方向にスライドさせるスライド用カム機構と、前記軸部材のスライドを前記開閉爪の開閉動作に変換するリンク機構とを備えた構成とすることができる。

さらに、倒立状態の当該プリフォームあるいはブロー成形品の口部に対して、マンドレルを抜き差しするための抜き差し機構を有しており、
この抜き差し機構は、各グリッパの直下の位置において昇降可能なマンドレル支持部材と、このマンドレル支持部材を前記ターンテーブルの回転に応じて昇降させる昇降用カム機構とを備えた構成とすることができる。

以上説明したように、本発明のブロー成形装置の反転移送機構では、ターンテーブルの回転に応じて、プリフォームを受け取って反転する動作、反転したプリフォームの口部にマンドレルを差し込む動作、ブロー成形品を受け取ってその口部からマンドレルを引き抜く動作、およびマンドレルを引き抜いた後のブロー成形品を反転させる動作を行うように構成されている。従って、これらの各動作を別個のターンテーブルを用いて行っていた従来のブロー成形装置に比べて、プリフォーム、ブロー成形品の搬送機構を小型でコンパクトに構成できる。また、搬送経路を短くできるので生産効率も改善される。

以下に、図面を参照して、本発明を適用したブロー成形装置の実施の形態を説明する。

（全体構成）
図１は、本実施の形態に係る二軸延伸ブロー成形装置の全体構成を示す概略平面図である。この図を参照して説明すると、二軸延伸ブロー成形装置１は、例えば、飲料用のペットボトルの製造装置であり、プリフォーム２を供給するプリフォーム供給ステーション３と、プリフォーム２を搬送しながら、ブロー成形に適した温度状態に加熱する加熱ステーション４と、加熱後のプリフォーム２をブローしてペットボトル５（ブロー成形品）を成形するロータリ式のブローステーション６と、ペットボトル５を回収する回収ステーション７とを有している。

プリフォーム供給ステーション３は、供給先に向けて下方に傾斜しているガイドレール８を備えており、ここに、プリフォーム２の口部２ａのフランジ２ｂが吊り下げられ、この正立状態でプリフォーム２が自重によってガイドレール８に沿って落下する（プリフォーム２については、例えば後述の図３参照）。

プリフォーム供給ステーション３におけるガイドレール８の下端には、プリフォーム供給ステーション３から供給されるプリフォーム２を、第１の送りピッチｐ１で搬送する第１の円環状搬送路９が水平に形成されている。この第１の円環状搬送路９は、外周端面にラチェット状の送り溝が第１の送りピッチと同一間隔で形成されているターンテーブル１０と、このターンテーブル１０の外周端面１０ａに対向して、ほぼ１８０度の角度に亘って形成されている円弧状ガイド面１１とを備えている。プリフォーム２は、その口部２ａがこれらの間に挟まれた状態で第１の送りピッチｐ１で第１の円環状搬送路９に沿って送り出される。

この第１の円環状搬送路９の隣接位置には、この第１の円環状搬送路９からプリフォーム２を受け取り、当該第１の円環状搬送路９に外接している第２の円環状搬送路１２に沿ってプリフォーム２を搬送しながら、その送りピッチを第１の送りピッチｐ１よりも広い第２の送りピッチｐ２に変更する第１の移送機構１３が配置されている。

また、この第２の円環状搬送路１２から、第２の送りピッチｐ２で搬送されるプリフォーム２を受け取り、当該第２の円環状搬送路１２に外接している第３の円環状搬送路１４に沿って搬送しながらプリフォーム２を倒立状態に反転し、しかる後に、倒立状態のプリフォーム２の口部２ａに下側からマンドレル１５を差し込む反転移送機構１６が配置されている。

さらに、第３の円環状搬送路１４から、口部２ａにマンドレル１５が差し込まれた状態で搬送されているプリフォーム２、換言すると、プリフォーム２が差し込まれた状態で搬送されているマンドレル１５を受け取り、当該第３の円環状搬送路１４に外接している第４の円環状搬送路１７に沿って搬送しながら、送りピッチを第２の送りピッチｐ２から第１の送りピッチｐ１に戻す第２の移送機構１８が配置されている。

ここで、加熱ステーション４は、駆動側スプロケット１９と従動側スプロケット２０と、これらの間に架け渡したチェーン２１と、チェーン２１に一定の間隔で取り付けたマンドレルキャリア２２とを備えており、マンドレルキャリア２２は長円形の搬送路２３に沿って搬送される。この搬送路２３には、第２の移送機構１８の第４の円環状搬送路１７からプリフォーム２を受け取りマンドレルキャリア２２に担持させる半円形の搬送路部分２５（円弧状搬送路部分）が含まれている。搬送路２３に沿って、複数の加熱部２４（１）〜２４（５）が配置されており、第２の移送機構１８からプリフォーム２を受け取った各マンドレルキャリア２２が搬送路２３に沿って搬送される間に、これらの加熱部を通って、当該プリフォーム２がブロー成形に適した温度状態に加熱される。

半円形の搬送路部分２５における第２の移送機構１８とは反対側の隣接位置には、当該搬送路部分２５から、加熱後のプリフォーム２をマンドレルキャリア２２に受け取り、第５の円環状搬送路２６に沿って搬送しながら、送りピッチを第１の送りピッチｐ１から第２の送りピッチｐ２に広げる第３の移送機構２７が配置されている。

この第３の移送機構２７の隣接位置に、ブローステーション６が配置されている。ブローステーション６は、ターンテーブル２８と、この表面に同心円状に第２の送りピッチｐ２に対応する間隔で配列された複数台のブロー成形型２９が搭載されている。ブロー成形型２９は左右に開閉する一対の成形型部材３０、３１から構成されており、各ブロー成形型２９の背面側には成形型部材３０、３１を開閉するための型開閉機構３３が配置されている。

このブローステーション６においては、ターンテーブル２８の回転によって、ブロー成形型２９は第６の円環状搬送路３４に沿って第２の送りピッチｐ２で循環する。各ブロー成形型２９は、型開き状態において、上記の第５の円環状搬送路２６に沿って第２の送りピッチｐ２で搬送されるプリフォーム２を受け取り、第６の円環状搬送路３４に沿って搬送されながら型締め状態になり、プリフォーム２の二軸延伸ブロー成形を行う。これにより得られたペットボトル５は、型開き状態のブロー成形型２９から、スターホイール３５に引き渡される。スターホイール３５の外周面には第２の送りピッチｐ２に対応する間隔で円弧溝３５ａが形成されており、この円弧溝３５ａによってペットボトル５は反転移送機構１６に向けて搬送される。

反転移送機構１６は、スターホイール３５からペットボトル５を受け取り、第３の円環状搬送路１４に沿って搬送しながら、倒立状態のペットボトル５の口部２ａに差し込まれているマンドレル１５を下方に引き抜き、しかる後に、倒立状態のペットボトル５を反転して正立状態にする。そして、スターホイール３６を介して回収ステーション７にペットボトル５を引き渡す。

この構成の二軸延伸ブロー成形装置１では、反転移送機構１６によって、プリフォーム２およびブロー成形品であるペットボトル５の反転操作、プリフォーム２の口部２ａにマンドレル１５を差し込む操作、およびペットボトル５の口部２ａからマンドレル１５を引き抜く操作が行われる。従って、これらの操作を、別個の場所で行っていた従来の二軸延伸ブロー成形装置に比べて、装置を小型でコンパクトに構成でき、製造コストも低く抑えることができる。

（移送機構）
図２および図３は、上記の第１の移送機構１３を示す平面図および断面図である。これらの図を参照して説明すると、第１の移送機構１３は、上述のように、第１の円環状搬送路９に沿って第１の送りピッチｐ１で搬送されているプリフォーム２を受け取り、第２の円環状搬送路１２に沿って当該プリフォーム２を搬送しながら、送りピッチを第１の送りピッチｐ１から第２の送りピッチｐ２に広げて、反転移送機構１６の第３の円環状搬送路１４に引き渡すためのものである。

この第１の移送機構１３は、装置架台４０に垂直に固定した円筒状ハウジング４１と、この円筒状ハウジング４１の内部に回転自在の状態で同軸状に支持されている回転軸４２とを備え、この回転軸４２が不図示の駆動モータによって回転駆動される。回転軸４２の上端には円盤状のターンテーブル４３が同軸状態で水平に固定されている。このターンテーブル４３の表面には、当該ターンテーブル４３の回転中心４３ａが中心となるように、すなわち同心状態で、円環状ガイドレール４４が固定されている。

この円環状ガイドレール４４には、扁平な直方体形状のスライダ４５が半径方向に向いた姿勢でスライド可能に複数個取り付けられている。図示の例では６個のスライダ４５が取り付けられている。各スライダ４５の外端には、プリフォーム２の口部フランジ２ａを乗せることのできる半円形の保持溝４６ａが形成された保持板４６が水平に取り付けられている。

ターンテーブル４３における円環状ガイドレール４４よりも中心側の部分には、同心円状に、一定の角度間隔で、複数本の揺動ピン４７が回転自在の状態で垂直に取り付けられている。すなわち、ターンテーブル４３を貫通して延びる円筒状のベアリングホルダ４８によって各揺動ピン４７が回転自在の状態で保持されている。ベアリングホルダ４８の上端から上方に突出している揺動ピン４７の上端には、揺動アーム４９の内端が固定されている。各揺動アーム４９は、ターンテーブル４３の表面に沿ってその外周側に向けて延びており、揺動ピン４７を中心としてターンテーブル４３の表面に沿って左右に揺動可能である。

各揺動アーム４９の先端はスライド式連結部５０を介して各スライダ４５の内端部側に連結されている。スライド式連結部５０は、揺動アーム４９の先端部に形成された当該揺動アーム４９の軸線方向に長い長孔５１と、この長孔５１に沿ってスライド可能なカムフォロワピン５２とを備え、このカムフォロワピン５２がスライダ４５の上面中央における内端側の部位に固定されている。

ここで、各揺動アーム４９は、カム機構５３によって、ターンテーブル４３の回転に伴って左右に揺動するように構成されている。カム機構５３は、ターンテーブル４３の裏面から一定の距離だけ離れた位置においてハウジング４１に水平に固定された固定円盤５４と、この固定円盤５４の表面に形成された変形ハート型をしたカム溝５５と、このカム溝５５に沿ってスライドするローラ状のカムフォロワ５６とを備えている。ターンテーブル４３の裏面からは揺動ピン４７の下端が下方に突出しており、ここには、揺動アーム４９とは直交する方向に延びるアーム５７の元端部分が固定され、当該アーム５７の先端にカムフォロワ５６が取り付けられている。

この構成の第１の移送機構１３の動作を説明する。ターンテーブル４３を矢印の方向に回転すると、この上に載っている円環状ガイドレール４４、各スライダ４５および揺動アーム４９も同一方向に回転する。ここで、各揺動アーム４９に連結されているカム機構５３のカムフォロワ５６は、固定円盤５４に形成されている変形ハート型のカム溝５５に沿ってスライドする。カム溝５５は変形ハート型の軌跡を描いているので、カムフォロワ５６が当該カム溝５５に沿ってスライドすると、カムフォロワ５６は固定位置にある揺動ピン４７に対して半径方向に移動する。この結果、揺動ピン４７は左右に回転させられ、揺動ピン４７に内端が固定されている揺動アーム４９も左右に揺動する。揺動アーム４９の先端にはその軸線方向にスライド可能な状態で各スライダ４５が連結されているので、揺動アーム４９が左右に揺動すると、スライダ４５は円環状ガイドレール４４に沿って左右にスライドする。すなわち、各スライダ４５は変形ハート型のカム溝５５の形状に従って、接近および離れる方向に相対移動しながら、ターンテーブル４３と共に同一方向に回転する。

従って、変形ハート型のカム溝５５の形状を適切に設定しておくことにより、スライダ４５の外端に取り付けた保持板４６の保持溝４６ａの中心が描く第２の円環状搬送路１２と第１の円環状搬送路９との外接位置において、スライダ４５の間隔を狭めて、それらを第１の送りピッチｐ１で搬送することができる。また、第２の円環状搬送路１２と、プリフォーム引渡し先の第３の円環状搬送路１４との外接位置において、スライダ４５の間隔を広げて、第２の送りピッチｐ２で搬送することができる。この結果、第１の円環状搬送路９に沿って第１の送りピッチｐ１で搬送されるプリフォーム２をスライダ４５の先端に取り付けた保持板４６の保持溝４６ａで受け取り、第２の送りピッチで、当該プリフォーム２を第３の円環状搬送路１４に引き渡すことができる。

この構成の第１の移送機構１３では、従来のピッチ変換用の移送機構のような揺動アームを伸縮させてピッチ変換を行う機構に比べて、揺動アームを揺動させるだけでよいので機構が簡単になる。また、構成部品の組み付けも簡単になり、組み付け誤差も抑制できる。さらに、揺動アーム４９によって揺動するスライダ４５は円環状ガイドレール４４に沿ってスライドするので、その先端に取り付けられている保持板４６の半円形の保持溝４６ａは常に半径方向を向いている。従って、円環状搬送路に沿って搬送されるプリフォームの受渡し動作を確実に行うことができる。

なお、第２の移送機構１８および第３の移送機構２７も上記の第１の移送機構１３と同様に構成されているので、それらの説明は省略するものとする。

（反転移送機構）
次に、図４および図５は、反転移送機構１６を示す断面図および拡大部分断面図である。上述したように、反転移送機構１６は、第１の移送機構１３の第２の円環状搬送路１２に沿って搬送されている正立姿勢のプリフォーム２を受け取り、第３の円環状搬送路１４に沿って搬送しながら、姿勢を反転させて倒立姿勢とした後に、その口部２ａに下側からマンドレル１５を差し込み、しかる後に、第２の移送機構１８の第４の円環状搬送路１７に引き渡すためのものである。また、ブローステーション６の各ブロー成形型２９から倒立姿勢のペットボトル５を受け取り、第３の円環状搬送路１４に沿って搬送しながら、その口部２ａからマンドレル１５を下方に引き抜いた後に、姿勢を反転させて正立状態とし、しかる後に、回収ステーション７のスターホイール３６に引き渡すものである。

図１、４、５を参照して説明すると、反転移送機構１６は、装置架台４０に垂直に固定された円筒状ハウジング６１と、このハウジング６１の内部に同軸状態で回転自在に支持された回転軸６２とを備えており、この回転軸６２の上端部分に、同軸状態でターンテーブル６３が水平に固定されている。ターンテーブル６３は回転軸６２を介して不図示の駆動モータによって回転駆動される。

ターンテーブル６３の表面には、その回転中心６３ａを中心として一定の角度間隔で複数の円筒部材６５が水平状態で放射状に配置され、各円筒部材６５はその軸線６５ａを中心として回転自在の状態でターンテーブル６３の表面に支持されている。図示の例では８本の円筒部材６５が配列されている。各円筒部材６５には、その中空部を貫通してスライド軸６６が同軸状に配置されており、このスライド軸６６は円筒部材６５と一体回転すると共に、当該円筒部材６５に対してその軸線６５ａの方向にスライド可能となっている。

また、各円筒部材６５の外端には、リンク機構６７を介して、プリフォーム２およびペットボトル５の口部２ａを両側から把持可能な一対の開閉爪６８ａ、６８ｂを備えたグリッパ６８が連結されている。各グリッパ６８に把持されたプリフォーム２およびペットボトル５はターンテーブル６３が回転すると第３の円環状搬送路１４に沿って搬送されるようになっている。

垂直な回転軸６２の上端は、円筒状のベアリングホルダ６９に支持された軸受によって回転自在の状態で支持されており、このベアリングホルダ６９は、その上端面に同軸状態に固定された水平固定円盤７０を介して装置架台の側に固定されている。

ここで、ターンテーブル６３の回転に伴って、円筒部材６５の先端に連結されているグリッパ６８を１８０度回転させて、ここに把持されているプリフォーム２あるいはペットボトル５を反転させる反転用カム機構が備わっている。この反転用カム機構は、円筒部材６５の上側位置において、当該円筒部材６５の軸線６５ａの方向に往復移動可能なスライダ７１と、このスライダ７１の下面に取り付けた第１のカムフォロワ７２と、このスライダ７１の上面に取り付けた第２のカムフォロワ７３とを備えている。また、円筒部材６５の外周面に沿って螺旋状に１８０度の角度範囲に亘って形成された第１のカム溝７４を備えており、このカム溝７４に沿って第１のカムフォロワ７２がスライドするようになっている。さらに、水平固定円盤７０の裏面に形成された第２のカム溝７５を備えており、このカム溝７５に沿って第２のカムフォロワ７３がスライドするようになっている。

第２のカム溝７５の形状を適切に設定しておくことにより、ターンテーブル６３が回転すると、当該カム溝７５に沿ってスライドする第２のカムフォロワ７３は円筒部材６５の軸線６５ａの方向に往復移動させることができる。第２のカムフォロワ７３が取り付けられているスライダ７１には第１のカムフォロワ７２が取り付けられており、この第１のカムフォロワ７２が軸線６５ａの方向に往復移動すると、回転自在の状態で支持されている円筒部材６５が１８０度回転するので、当該円筒部材６５と一体となって回転するスライド軸６６およびリンク機構６７も１８０度回転する。また、円筒部材６５の先端に連結されているグリッパ６８を１８０度反転させることができる。

次に、スライド軸６６を軸線６５ａの方向にスライドさせて、グリッパ６８を開閉する開閉用カム機構を説明する。この開閉用カム機構は、ベアリングホルダ６９の外周面に形成された円筒カム面８１と、スライド軸６６の内端に取り付けたローラ８２と、ローラ８２を円筒カム面８１に押付けているコイルばね８３とを備えている。ターンテーブル６３の回転に伴って、スライド軸６６のローラ８２が円筒カム面８１に沿って移動する。よって、当該円筒カム面８１の輪郭形状を適切に設定しておくことにより、スライド軸６６を軸線６５ａに沿って往復移動させることができる。スライド軸６６の先端とグリッパ６８の間を連結しているリンク機構６７は、例えば、スライド軸６６が外方に押し出されると、グリッパ６８の開閉爪６８ａ、６８ｂを左右に押し開き、スライド軸６６が内方に引き込まれると開閉爪６８ａ、６８ｂを閉じるように動作する。

次に、ターンテーブル６３の外周端から外方に突出している各グリッパ６８の直下には、マンドレル１５をプリフォーム２あるいはペットボトル５の口部２ａに下側から差し込むと共に、当該口部２ａからマンドレル１５を下方に引き抜くためのマンドレルホルダ８５が配置されている。このマンドレルホルダ８５は、ターンテーブル６３の裏面における各グリッパ６８に対応する位置から下方に垂直に延びるガイド軸８６に沿って昇降する昇降スライダ８７に取り付けられている。この昇降スライダ８７にはカムフォロワ８８が固定されており、このカムフォロワ８８は、装置架台４０に固定した円筒部材８９の外周面に形成した円筒カム溝８９ａに沿ってスライドするようになっている。円筒カム溝８９ａを適切に設定しておくことにより、ターンテーブル６３の回転に伴って、マンドレルホルダ８５を昇降させて、倒立状態のプリフォーム２の口部２ａに下側からマンドレル１５を差し込むことができる。また、倒立状態のペットボトル５の口部２ａから下側にマンドレル１５を引き抜くことができる。

本実施の形態では、図１に示すように、第３の円環状搬送路１４における区間１４ａにおいてプリフォーム２が倒立状態に反転される、次の区間１４ｂの前半において倒立状態のプリフォーム２の口部２ａに下側からマンドレル１５が差し込まれる。また、区間１４ｃにおいて倒立状態のペットボトル５の口部２ａから下方にマンドレル１５が引き抜かれ、次の区間１４ｄにおいてペットボトル５が反転されて正立姿勢になる。

この構成の反転移送機構１６では、１枚のターンテーブル６３の回転に伴って、プリフォーム２の反転、マンドレル１５の差し込み、ペットボトル５からのマンドレル１５の引き抜き、およびペットボトル５の反転を行うことができる。よって、従来のように４箇所に配置されたターンテーブルにおいてそれぞれの動作を行うように構成されているブロー成形装置に比べて、搬送経路をコンパクトに構成できるので、その分、装置寸法を小さくでき、製造コストも下げることができる。

（型開閉機構）
次に、図６はロータリ式のブローステーション６を示す部分断面図であり、図７はそのブロー成形型２９の型開閉機構３３を示す部分断面図であり、図８は型開閉機構３３の平面構成図である。また、図９は型開閉機構の開閉端側の側面を示す側面図であり、図１０は型開閉機構の開閉中心側の側面を示す側面図である。これらの図を参照して、ブローステーション６の全体構成およびブロー成形型２９の型開閉機構３３を説明する。

前述のように、ブローステーション６は、複数のブロー成形型２９がターンテーブル２８上において第６の円環状搬送路３４に沿って第２の送りピッチｐ２で循環するロータリ式のものである。ターンテーブル２８は、装置架台４０に支持されているスラスト軸受９１によって、回転中心線２８ａを中心として回転自在の状態で水平に支持されている。すなわち、ターンテーブル２８はスラスト軸受９１の内輪９１ａに固定されており、この内輪９１ａの内周面には内歯９１ｂが形成されている。この内歯９１ｂは、不図示の駆動モータによって回転駆動される垂直回転軸９２の上端に同軸状態で固定されている駆動側外歯歯車９３に噛み合っている。駆動モータによりターンテーブル２８はその回転中心線２８ａを中心として回転する。

各ブロー成形型２９は左右に開閉可能な成形型部材３０、３１を備えており、各成形型部材３０、３１はそれぞれ外側面に固定した左右の型支持部材９４、９５によって支持されている。これらの型支持部材９４、９５は、垂直軸９６を中心として左右に開閉可能であり、垂直軸９６は、ターンテーブル２８の上面に固定した型支持板９７によって支持されている。

左右の成形型部材３０、３１を支持している型支持部材９４、９５は、リンク機構からなる型開閉機構３３によって左右に開閉されるようになっている。この型開閉機構３３は、垂直軸９６の背面側（ターンテーブル２８の中心側）の位置に配置されている昇降軸９８を備え、この昇降軸９８は型支持板９７およびターンテーブル２８を貫通して延びている。この昇降軸９８の背面側（ターンテーブル２８の中心側）の位置には、型支持板９７に取り付けたスライドガイド９９が配置されている。このスライドガイド９９はブロー成形型２９からターンテーブル２８の回転中心線２８ａに向かって延びており、このスライドガイド９９に沿ってスライダ１００がスライド可能となっている。このスライダ１００と、昇降軸９８における型支持板９７の上方に突出している部分との間は、それぞれにピン結合された連結アーム１０１によって連結されている。

スライダ１００と、左右の型支持部材９４、９５との間は、スライダ１００のスライド運動を型支持部材９４、９５の開閉運動に変換する開閉用リンク機構１０２により連結されている。開閉用リンク機構１０２は、図８から良く分かるように、左右一対の操作アーム１０３、１０４を備えている。これらの操作アーム１０３、１０４は左右対称な形状をしており、一端がスライダ１００に対して連結ピン１０５ａ、１０５ｂを中心として左右に回転自在の状態で連結されており、ここから左右に広がる方向に延びている折れ曲がり腕部分１０３ａ、１０４ａと、これらの先端から相互に平行に延びている平行腕部分１０３ｂ、１０４ｂとを備えている。平行腕部分１０３ｂ、１０４ｂの先端は連結ピン１０６ａ、１０６ｂを中心として左右に回転自在の状態で型支持部材９４、９５の背面側の両端に連結されている。

型開閉機構３３は、型締め状態においては図６、図８において実線で示す状態にある。この状態から昇降軸９８を下降させると、スライダ１００はターンテーブル２８の中心側に向けて水平方向にスライドして、想像線で示す位置１００Ａに到る。スライダ１００がスライドすると、ここに連結されている左右の操作アーム１０３、１０４も全体としてターンテーブル２８の中心側に移動する。この結果、操作アーム１０３、１０４の端に連結されている左右の型支持部材９４、９５が垂直軸９６を中心として左右に開き、図８において想像線で示す位置となり、これらに支持されている左右の成形型部材３０、３１が開く。これにより型開き状態が形成される。この状態において、昇降軸９８を上昇させて図６において実線で示す位置に戻すと、スライダ１００がブロー成形型２９に接近する方向にスライドするので、操作アーム１０３、１０４の端に連結されている左右の型支持部材９４、９５が垂直軸９６を中心として相互に閉じた状態になり、型締め状態が形成される。

ここで、昇降軸９８の昇降は、昇降用カム機構１１０によって行われる。昇降用カム機構１１０は、昇降軸９８の下端部分に取り付けたカムフォロワ１１１と、装置架台４０に支持されている円筒状部材１１２の外周面に形成された円筒カム溝１１３を備えている。ターンテーブル２８が回転すると、カムフォロワ１１１が円筒カム溝１１３に沿ってスライドする。ターンテーブル２８の回転位置に応じて円筒カム溝１１３が上下するようにしておけば、昇降軸９８をターンテーブル２８の回転に応じて昇降させることができる。すなわち、ブロー成形型２９をターンテーブル２８の回転角度位置に応じて開閉することができる。

なお、昇降軸９８の下端部分には昇降スライダ１１４が固定されており、この昇降スライダ１１４は、型支持板９７に形成した下方に垂直に延びている垂直板部分に取り付けた垂直スライドガイド１１５に沿って昇降するようになっている。

次に、左右の型支持部材９４、９５の開閉端には、当該型支持部材を閉じ状態に保持するための閉止機構１２０が備わっている。この閉止機構１２０は、昇降式の止めピン１２１と、この止めピン１２１を上側から差し込み可能な型支持部材９４、９５の開閉端に形成されたピン穴９４ａ、９５ａと、止めピン１２１をピン穴９４ａ、９５ａから差し抜かれた状態にロックするためのロック機構１２２とを備えている。また、止めピン１２１を昇降させるためのカム機構１２３を備えている。

ロック機構１２２は、止めピン１２１の外周面に形成した溝１２１ａと、この溝１２１ａに嵌め込み可能な型支持部材の側に配置したボール１２４と、このボール１２４を止めピン１２１の外周面にむけて付勢しているコイルばね１２５とを備えたプランジャから構成されている。また、カム機構１２３は、止めピン１２１の下端に取り付けたカムフォロワ１２６と、このカムフォロワ１２６がスライドするカム溝１２７とを備えている。カム溝１２７は、装置架台４０に支持されている部材の円形内周面に形成されたカム溝である。

ターンテーブル２８の回転位置に応じて、止めピン１２１は図６、７、９に示すロック位置に下降すると共に、ピン穴９４ａ、９５ａから外れた位置まで上昇する。型開閉機構３３の開閉に連動させ、止めピン１２１を昇降させて、型締め状態においては止めピン１２１によって閉じ状態に保持する。また、開き状態においては、プランジャからなるロック機構によって止めピン１２１がピン穴９４ａ、９５ａから落下することが防止される。

このように構成したブロー成形型２９の型開閉機構３３では、昇降軸９８の昇降運動をスライダ１００のスライド運動に変換し、スライダ１００のスライド運動を一対の操作アーム１０３、１０４を介して、左右の成形型部材３０、３１を支持している型支持部材９４、９５の開閉運動に変換するようにしている。従って、３本以上の多数のアームを用いて構成されるリンク機構によって型開きおよび型締めを行う従来の型開閉機構に比べて、型開閉機構を小型でコンパクトに構成できる。特に、ブロー成形型２９の背面からターンテーブルの中心方向への長さ寸法を短くできる。この結果、ターンテーブル２８を回転自在に支持しているスラスト軸受９１を、ブロー成形型２９の直下に近い位置に設置できる。よって、重量のあるブロー成形型が搭載されているターンテーブル２８の回転運動を円滑に行わせることができる。

また、左右の型支持部材９４、９５を閉じ状態にロックするためのロック機構１２２は、止めピン１２１の外周面に形成した溝１２１ａにボール１２４を嵌めこむ構成であるから、確実に止めピン１２１を固定できる。

本発明を適用した二軸延伸ブロー成形装置の全体構成を示す概略平面図である。 図１の二軸延伸ブロー成形装置における第１の移送機構を示す平面図である。 図２の第１の移送機構を示す断面図である。 図１の二軸延伸ブロー成形装置における反転移送機構を示す断面図である。 図４の反転移送機構の拡大部分断面図である。 図１の二軸延伸ブロー成形装置におけるロータリ式のブローステーションを示す部分断面図である。 図６のブロー成形型の型開閉機構を示す部分断面図である。 図６のブロー成形型の型開閉機構の平面構成図である。 図６の型開閉機構の開閉端側の側面を示す側面図である。 図６の型開閉機構の開閉中心側の側面を示す側面図である。

符号の説明

１ 二軸延伸ブロー成形装置
２ プリフォーム
２ａ 口部
２ｂ 口部フランジ
３ プリフォーム供給ステーション
４ 加熱ステーション
５ ペットボトル
６ ブローステーション
７ 回収ステーション
９ 第１の円環状搬送路
１２ 第２の円環状搬送路
１３ 第１の移送機構
１４ 第３の円環状搬送路
１５ マンドレル
１６ 反転移送機構
１７ 第４の円環状搬送路
１８ 第２の移送機構
２５ 搬送路部分
２６ 第５の円環状搬送路
２７ 第３の移送機構
２８ ターンテーブル
２８ａ 回転中心線
２９ ブロー成形型
３０、３１ 左右の成形型部材
３３ 型開閉機構
３４ 第６の円環状搬送路
４０ 装置架台
４３ ターンテーブル
４４ 円環状ガイドレール
４５ スライダ
４６ 保持板
４６ａ 保持溝
４７ 揺動ピン
４９ 揺動アーム
５０ スライド式連結部
５１ 長孔
５２ カムフォロワピン
５３ カム機構
５５ 変形ハート型のカム溝
５６ カムフォロワ
６３ ターンテーブル
６５ 円筒部材
６５ａ 軸線
６６ スライド軸
６７ リンク機構
６８ グリッパ
６８ａ、６８ｂ 開閉爪
７１ スライダ
７２ 第１のカムフォロワ
７３ 第２のカムフォロワ
７４ 第１のカム溝
７５ 第２のカム溝
８１ 円筒カム面
８２ ローラ
８３ コイルばね
８５ マンドレルホルダ
８６ ガイド軸
８７ 昇降スライダ
８８ カムフォロワ
８９ａ 円筒カム溝
９１ スラスト軸受
９４、９５ 型支持部材
９４ａ、９５ａ ピン穴
９６ 垂直軸
９７ 型支持板
９８ 昇降軸
９９ スライドガイド
１００ スライダ
１０１ 連結アーム
１０２ 開閉用リンク機構
１０３、１０４ 操作アーム
１１０ 昇降用カム機構
１１１ カムフォロワ
１１３ 円筒カム溝
１１４ 昇降スライダ
１２０ 閉止機構
１２１ 止めピン
１２１ａ 溝
１２２ ロック機構
１２３ カム機構
１２４ ボール
１２５ コイルばね
１２６ カムフォロワ
１２７ カム溝

Claims (4)

1. 第１の円環状搬送路に沿って搬送される正立あるいは倒立姿勢のプリフォームあるいはブロー成形品を受け取り、第２の円環状搬送路に沿って搬送しながら、姿勢を反転させた後に、第３の円環状搬送路に引き渡すブロー成形装置の反転移送機構において、
   ターンテーブルと、
   このターンテーブルの表面において、当該ターンテーブルの回転中心を中心として放射状に延びていると共に、当該ターンテーブルによって回転可能な状態で支持されている円筒部材と、
   この円筒部材の中空部を貫通して延びていると共に、当該円筒部材と一体回転する軸部材と、
   この軸部材の外端に取り付けられ、プリフォームあるいはブロー成形品の口部を保持可能であり、前記ターンテーブルが回転すると前記第２の円環状搬送路に沿って移動するグリッパと、
   前記ターンテーブルの回転に伴って、前記円筒部材を１８０度回転させる回転用カム機構と、
   を有しているブロー成形装置の反転移送機構。
2. 請求項１において、
   前記回転用カム機構は、
   前記円筒部材の軸線方向に往復移動可能なスライダに形成された第１および第２のカムフォロワと、
   前記円筒部材の外周面に沿って螺旋状に１８０度の角度範囲に亘って形成された、前記第１のカムフォロワがスライドする第１のカム溝と、
   固定盤の表面に形成された、前記第２のカムフォロワがスライドする第２のカム溝とを備えており、
   前記ターンテーブルの回転に応じて、前記スライダが半径方向に往復移動するように、前記第２のカム溝の形状が規定されていることを特徴とするブロー成形装置の反転移送機構。
3. 請求項１または２において、
   前記グリッパは開閉可能な一対の開閉爪を備えており、
   さらに、前記開閉爪を開閉する爪開閉機構を有し、
   この爪開閉機構は、前記軸部材を前記円筒部材の軸線方向にスライドさせるスライド用カム機構と、前記軸部材のスライドを前記開閉爪の開閉動作に変換するリンク機構とを備えていることを特徴とするブロー成形装置の反転移送機構。
4. 請求項１、２または３において、
   倒立状態の当該プリフォームあるいはブロー成形品の口部に対して、マンドレルを抜き差しするための抜き差し機構を有しており、
   この抜き差し機構は、各グリッパの直下の位置において昇降可能なマンドレル支持部材と、このマンドレル支持部材を前記ターンテーブルの回転に応じて昇降させる昇降用カム機構とを備えていることを特徴とするブロー成形装置の反転移送機構。

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