JP2009286064A - Compression molding die and compression molding apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、溶融状態の合成樹脂、すなわち溶融樹脂が固化する際の体積変化に応じてキャビティ容積を変化させることができる圧縮成形金型及び圧縮成型装置に関する。 The present invention relates to a compression molding die and a compression molding apparatus capable of changing a cavity volume in accordance with a volume change when a molten synthetic resin, that is, a molten resin solidifies.
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(PET)のような合成樹脂から形成された合成樹脂製容器が広く実用に供されている。このような合成樹脂製容器は、一般に、環状の口部とこの口部の下部に位置するリング状のサポートリングを含む口頸部、この口頸部から垂下する有底筒状のブロー成形部とから成る前成形体(プリフォーム)を成形し、次いで前成形体のブロー成形部をブロー成形或いは延伸ブロー成形することによって製造される。
前成形体を形成するためには、射出成形や圧縮成形による方法が知られている。これらのうち、圧縮成形装置による成形方法の一例では、押出機の押出開口から押し出された溶融状態の合成樹脂(;溶融樹脂)をカッターで切断し、切断された溶融樹脂(ドロップ)を把持手段によって、圧縮成形機の樹脂供給域に搬送している。樹脂供給域では、上方に向けてキャビティの開口を形成した雌金型が搬送され、把持手段が雌金型の直上方に配置されるタイミングを見計らって合成樹脂をキャビティ内に投入する。次いで、把持手段が雌金型から離れ、コアを下向きに形成した雄金型が上方位置から下降して雄金型と雌金型が閉じられ、キャビティ内の溶融樹脂を圧縮成形し、前成形体が成形される。前成形体は冷却された後、圧縮成形金型が開かれて前成形体は金型から取り出される。
As containers for beverages and the like, synthetic resin containers made of a synthetic resin such as polyethylene terephthalate (PET) are widely used in practice. Such a synthetic resin container generally includes a mouth-and-neck portion including a ring-shaped mouth portion and a ring-shaped support ring positioned at the lower portion of the mouth portion, and a bottomed cylindrical blow-molded portion depending from the mouth-and-neck portion. Is produced by molding a preformed body (preform) consisting of the following, and then blow-molding or stretch-blow-molding the blow-molded portion of the preformed body.
In order to form a preform, methods by injection molding or compression molding are known. Among these, in an example of a molding method using a compression molding apparatus, a molten synthetic resin (; molten resin) extruded from an extrusion opening of an extruder is cut with a cutter, and the cut molten resin (drop) is gripped. Is conveyed to the resin supply area of the compression molding machine. In the resin supply area, the female mold having the cavity opening is conveyed upward, and the synthetic resin is put into the cavity in time for the timing when the gripping means is disposed immediately above the female mold. Next, the holding means is separated from the female mold, the male mold formed with the core facing downward is lowered from the upper position, the male mold and the female mold are closed, and the molten resin in the cavity is compression-molded and pre-molded The body is molded. After the preform is cooled, the compression mold is opened and the preform is removed from the mold.
下記の特許文献1には、本発明とは目的が異なるが、キャビティの底部に入力部材が配設され、樹脂の圧縮成形時に入力部材が作動する構造が開示されている。
上述したように、前成形体が雄金型と雌金型とによって圧縮成形がされている状態では、溶融樹脂が、徐々に固化する。合成樹脂は溶融状態から固化する過程において、体積が減少し、ポリエチレンテレフタレートでは、例えば樹脂密度が溶融状態で1.12g/cm3から固化時には1.34g/cm3となる。そのため、キャビティ内では、合成樹脂の体積減少に伴い、前成形体の口頸部が楕円形状になったり、底部に歪みが生じたりしていた。
上記特許文献2では、低温での固化工程において、樹脂温度の低下により、溶融樹脂の体積収縮に基づく歪みの発生につき、前成形体の寸法に影響を及ばさない部分として、前成形体のサポートリング(フランジ部、ネックリングとも呼ぶ)下部に、キャビティ型上方へ突出する環状の小突起部(又は溝部)を形成していた。そして、従動金型には、小突起部の外周形状に対応させた嵌合部を形成し、コア金型に圧縮力を加え、それらを噛み合わせることによりキャビティを体積収縮するようにして歪みをなくし若しくは歪みを抑制していた(特許文献2の図5)。
本発明は、特許文献2とは、異なる方法で溶融した合成樹脂の固化時における体積減少に応じた圧縮成形金型及び圧縮成形装置を提供することを目的とする。
As described above, in the state where the pre-molded body is compression-molded by the male mold and the female mold, the molten resin is gradually solidified. Synthetic resin in the process of solidifying from the molten state, the volume is reduced, with the polyethylene terephthalate, for example, resin density is 1.34 g / cm 3 at the time of solidification from 1.12 g / cm 3 in the molten state. Therefore, in the cavity, the mouth-and-neck portion of the pre-molded body has become an elliptical shape or the bottom portion is distorted as the synthetic resin volume decreases.
In the above-mentioned
An object of the present invention is to provide a compression molding die and a compression molding apparatus corresponding to a volume reduction at the time of solidification of a synthetic resin melted by a method different from
本発明の圧縮成形金型は、上記目的を達成するために、上方に開放された内孔を有する雌金型と、該雌金型に対して相対的な昇降動によって、該雌金型と協働して成形空間(キャビティ)を規定する閉状態と前記雌金型から離隔して位置する開状態とを構成する雄金型とを備え、前記雌金型には、前記成形空間の外周面を形成する内孔を設けたキャビティ本体と、前記成形空間の底部外面を形成し前記内孔の軸方向へ昇降可能な入力部材とを備え、前記雄金型には前記成形空間の少なくとも内周面乃至底部内面を形成する、下方へ突出するコア本体を備え、前記入力部材には、前記成形空間の底部外面を形成する可動ボトムと、該可動ボトムの下部に連結されたロッドと、該ロッドの中間部に設けられている台座とを備え、前記キャビティ本体の前記内孔の下部には、前記入力部材の前記ロッドが貫通し、前記可動ボトムと前記台座との間に位置させて仕切壁を形成し、該仕切壁と前記台座(中間部台座)との間に中間ばねを配設し、前記入力部材の下部には前記入力部材を上方へ付勢する成形ばねを配設するとともに、該成形ばねの昇降手段を設け、前記キャビティ本体を前記入力部材及び前記中間ばねを介して、前記成形ばねによって支持させ、前記雌金型と前記雄金型とが閉状態にあるとき、前記昇降手段による前記成形ばねの圧縮弾性力によって前記雌金型を前記雄金型に付勢することで、前記雌金型と前記雄金型との間に配置された前記溶融樹脂を有底筒状体に圧縮成形するようにした。
また、上記有底筒状体が、ネジ部はたはフランジ部の少なくとも一方を有する口頸部を備えた、容器の前成形体であり、前記圧縮成形金型には、さらに、前記成形空間の口頸部外面を形成するためのネックリング型が備えられ、圧縮成形金型が閉状態のときに、前記雌金型と雄金型との間に組付き、成形空間が規定される。その際、上記圧縮成形金型の前記キャビティ本体の周囲には、前記ネックリング型外周の少なくとも一部が嵌合する略筒状の嵌合部を備えたロックリングを設け、前記ロックリングは、前記キャビティ本体の外周部を摺動する摺動筒と、前記キャビティ本体に形成された係止部(底面)に当接して前記摺動筒の上昇位置を規制する規制部(底壁)とを備え、前記キャビティ本体には前記摺動筒の下部に間隔を空けて形成したばね座部(フランジ部)を設け、前記摺動筒の下部と前記ばね座部との間には前記ロックリングを上昇位置に付勢しロックリングばねを設け、該ロックリングばねは、前記ネックリング型と前記ロックリングとの非係合状態にて前記ロックリングを上昇位置に規制することができる。
上記圧縮成形金型の前記昇降手段は、前記成形ばねの下部に連結された従動子と案内カムとのカム機構であって、前記従動子(転動子)が前記案内カムに案内されて前記成形ばねを昇降動させることができる。
上記圧縮成形金型は、前記中間ばね、前記成形ばね及び前記カム機構によって、前記雌金型と前記雄金型とによる圧縮成形時における前記成形空間で成形された溶融樹脂の固化時における溶融樹脂の容積減少分に相当させて、前記可動ボトムを前記内孔に沿って上昇させることができる。
上記圧縮成形金型の前記入力部材には、該入力部材の上昇位置を規制するストッパーを設け、前記キャビティ本体には、該ストッパーの上昇を規制する係合部(基部)を設けることができる。
また、上記圧縮成形金型の前記成形ばねのばね定数が、前記中間ばねのばね定数より大きい方が好ましい。
さらに、上記中間ばねのばね定数が、前記ロックリングばねのばね定数より大きい方が好ましい。
また、本発明の圧縮成形装置は、上記目的を達成するために成形空間を有する圧縮成形金型と、前記キャビティに溶融樹脂を供給する溶融樹脂搬入手段を備えた圧縮成形装置において、前記キャビティを有する圧縮成形金型から構成される。
In order to achieve the above object, the compression mold of the present invention includes a female mold having an inner hole opened upward, and the female mold by moving up and down relative to the female mold. And a male mold that forms a closed state that cooperates to define a molding space (cavity) and an open state that is spaced apart from the female mold, and the female mold includes an outer periphery of the molding space. A cavity body provided with an inner hole forming a surface, and an input member that forms an outer surface of the bottom of the molding space and can be moved up and down in the axial direction of the inner hole, and the male mold includes at least an inner part of the molding space. A core body that protrudes downward and forms a peripheral surface or an inner surface of the bottom; the input member includes a movable bottom that forms a bottom outer surface of the molding space; a rod connected to a lower portion of the movable bottom; and A pedestal provided in the middle of the rod, and the cavity book The rod of the input member passes through the lower portion of the inner hole of the inner hole, and a partition wall is formed between the movable bottom and the pedestal. The partition wall and the pedestal (intermediate pedestal) An intermediate spring is disposed between the input member and a lower portion of the input member is provided with a molding spring for urging the input member upward, and a lifting means for the molding spring is provided, and the cavity body is connected to the input member. And when the female mold and the male mold are in the closed state, the female mold is supported by the compression elastic force of the molding spring by the lifting means. By energizing the male mold, the molten resin disposed between the female mold and the male mold is compression-molded into a bottomed cylindrical body.
Further, the bottomed cylindrical body is a container pre-molded body provided with a mouth and neck portion having at least one of a screw portion or a flange portion, and the compression molding die further includes the molding space. The neck ring mold for forming the outer surface of the mouth neck portion is provided, and when the compression mold is in a closed state, it is assembled between the female mold and the male mold to define a molding space. At that time, around the cavity main body of the compression molding die, a lock ring provided with a substantially cylindrical fitting portion into which at least a part of the outer periphery of the neck ring die is fitted, the lock ring, A sliding cylinder that slides on the outer peripheral portion of the cavity body, and a regulating portion (bottom wall) that abuts a locking portion (bottom surface) formed on the cavity body and regulates the rising position of the sliding cylinder. The cavity body is provided with a spring seat portion (flange portion) formed at a lower portion of the sliding cylinder, and the lock ring is provided between the lower portion of the sliding cylinder and the spring seat portion. The lock ring spring is biased to the raised position, and the lock ring spring can restrict the lock ring to the raised position in a non-engaged state of the neck ring type and the lock ring.
The elevating means of the compression molding die is a cam mechanism of a follower and a guide cam connected to a lower part of the molding spring, and the follower (roller) is guided by the guide cam and The molding spring can be moved up and down.
The compression molding die is a molten resin at the time of solidification of the molten resin molded in the molding space at the time of compression molding by the female die and the male die by the intermediate spring, the molding spring and the cam mechanism. The movable bottom can be raised along the inner hole in correspondence with the volume decrease.
The input member of the compression molding die can be provided with a stopper for restricting the rising position of the input member, and the cavity main body can be provided with an engaging portion (base) for restricting the rise of the stopper.
The spring constant of the compression spring of the compression molding die is preferably larger than the spring constant of the intermediate spring.
Furthermore, it is preferable that the spring constant of the intermediate spring is larger than the spring constant of the lock ring spring.
In order to achieve the above object, the compression molding apparatus of the present invention is a compression molding apparatus comprising a compression mold having a molding space and a molten resin carrying means for supplying molten resin to the cavity. It is comprised from the compression mold which has.
本発明の圧縮成型装置の圧縮成形金型は、雌金型にキャビティの外周面を形成する内孔を形成し、内孔の下部にはキャビティの底部外面を形成する可動ボトムを備えた入力部材を設け、入力部材を昇降させることによって、溶融樹脂の圧縮成形時に溶融樹脂が固化して体積の減少が生じる際に、可動ボトムを上昇させてキャビティの容積を減少させることができる。したがって、キャビティの容積の減少分だけ、可動ボトムを押し上げることによって、前成形体の口頸部が楕円形状になったり、前成形体の下部(先端)に皺などの歪みが生じたりすることを防止又は抑制することができる。 The compression molding die of the compression molding apparatus according to the present invention has an input member provided with a movable bottom that forms an inner surface that forms an outer peripheral surface of a cavity in a female die, and that forms a bottom outer surface of the cavity at a lower portion of the inner hole. By raising and lowering the input member, the volume of the cavity can be reduced by raising the movable bottom when the molten resin is solidified and the volume is reduced during compression molding of the molten resin. Therefore, by pushing up the movable bottom by the decrease in the volume of the cavity, the mouth and neck of the preformed body becomes elliptical, and distortion such as wrinkles occurs at the lower part (tip) of the preformed body. It can be prevented or suppressed.
以下、本発明の実施の形態による圧縮成形金型及びこれを備えた圧縮成形装置について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明に係わる圧縮成形装置の概略平面図、図2は図1の圧縮成形装置の一部を示す部分拡大平面図である。
圧縮成形装置1は、押出機2、合成樹脂供給装置3、圧縮成形機4及び搬出装置5を備えている。
押出機2は、ほぼ筒状の外形を有しており、PP、PET等の合成樹脂素材を加熱、溶融及び混練して、溶融樹脂を生成する。押出機2の先端側は、実線で示す非作用位置と二点鎖線で示す作用位置との設定角度間を、回動自在に装着されている押出ノズル7を備えている。押出ノズル7には、その先端部下面に形成されている図3に示す押出開口まで延びる樹脂流路が形成されている。すなわち、押出機2は溶融合成樹脂を押出ノズル7に連続的に送出し、押出機2から送出された合成樹脂が押出開口20から押し出される。圧縮成型装置1の作動時では、押出ノズル7は図1の二点鎖線で示す作用位置に待機されている。
Hereinafter, a compression mold according to an embodiment of the present invention and a compression molding apparatus including the same will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic plan view of a compression molding apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a partially enlarged plan view showing a part of the compression molding apparatus of FIG.
The
The
合成樹脂供給装置3は矢印aで示す方向に回転駆動する回転円盤11を含んでいる。この回転円盤11の周縁には、周方向に等間隔をおいて複数個の切断・保持ユニット14が配設されている。回転円盤11の回転に応じて、切断・保持ユニット14は、回転円盤11の周縁に沿って延在する円形搬送径路に沿って搬送される。円形搬送経路には、押出ノズル7の押出開口20に対向してその直ぐ下方に位置する合成樹脂の受入域18と、合成樹脂を圧縮成形装置4の雌金型41に供給する樹脂供給域21が設けられている。
The synthetic
図2と共に図3を参照して説明を続けると、切断・保持ユニット14の各々は、カッター17、第1の挟持部材15及び第2の挟持部材16を有する。第1の挟持部材15と第2の挟持部材16とは協働して、移動方向前面と共に上面及び下面が開放された受入空間を規定している。第2の挟持部材16は、図3のAに示す第1の挟持部材15から離隔する開放位置と、図3のBに示す第1の挟持部材15に接近する挟持位置との間を適宜に移動することができる。
When the description is continued with reference to FIG. 3 together with FIG. 2, each of the cutting /
図4は、圧縮成形金型の雄金型及び雌金型の正面図、図5は雄金型の分解正面図、図6は雌金型の分解正面図である。
圧縮成形金型は、雄金型31、雌金型41及び雌金型41を支持する成形ばね42を備えている。
なお説明の便宜上、ネックリング型32は、以下の説明で雄金型31側に属させるが、独立しているとみてもよい。
図5に示すように、雄金型31には、ネックリング型32とコア33とが備えられ、ネックリング32型は、分離が可能であって左右一対のネックリングハーフ32a,32bから構成されている。ネックリング型32は、一体となっているときは、ネックリング型32の中央に上下方向へ貫通する貫通孔34を形成した環状体であって、貫通孔34の中心軸を通る分離面を有する。ネックリング型32が分離した状態では、ネックリングハーフ32a,32bが水平方向外側へ離間する。
4 is a front view of a male mold and a female mold of a compression mold, FIG. 5 is an exploded front view of the male mold, and FIG. 6 is an exploded front view of the female mold.
The compression mold includes a
For convenience of explanation, the
As shown in FIG. 5, the
ネックリング型32の貫通孔34は、上方から下方へ向かってテーパ形状に減径されるコア嵌合部34aを上端側に形成し、コア嵌合部34aの下部には、前成形体の口頸部とサポートリングの外面(必要に応じて更に天面)を形成する成形部34bを有している。成形部34bの下部には、後述する雌金型41のキャビティ本体43の環状突状部49と嵌合する段差孔部34cが形成されている。ネックリング型32の外周面には、下端側が下側に向かって減径するテーパ面32cが形成されている。本実施形態では、ネックリング型32は円錐台形状である。
The through-
コア33は、支持体36とコア本体37とを備え、コア本体37は支持体36の底面から下方へ突出する。コア本体37は、ほぼ円柱形状であり、下端側の先端部がほぼ半円球形状に形成され、前成形体の内面(ネックリング型32との兼ね合いで、必要に応じて更に天面)を形成する。
本実施形態では、コア33は静止位置に配置され、ネックリング型32は図示しない昇降手段によって、コア33に対して上下動が可能になるように構成されている。コア本体37の中心軸と、貫通孔34の中心軸とは同一軸線上に配置され、コア本体37は貫通孔34に差し込まれ、ネックリング型32の上昇位置では、コア33の支持体36と貫通孔34のコア嵌合部34aとが嵌合し、ネックリング型32とコア33とが一体構造となる。
The
In the present embodiment, the
図4及び図6を参照にして、雌金型41は、キャビティ本体43とロックリング44と入力部材45とを備えている。キャビティ本体43は成形部46と基部55とを備えている。キャビティ本体43には、中央部の上部側にキャビティ本体43の上面側から下方に向かう内孔47が形成され、内孔47の底部には仕切壁48が形成されている。円柱形状の内孔47はキャビティの一部(前成形体の主にブロー成形部外面で、口頸部より下方乃至底部より上方の胴部外周面)を形成し、内孔47の上部には、キャビティ本体43の上面から上方へ突出する環状突状部49が形成されている。この環状突状部49は、上述したネックリング型32の段差孔部34cと嵌合する。なお、環状突状部49と段差孔部34cは、ネックリング型32とキャビティ本体43の分割位置の取り方によっては省略可能であり、省略した場合、従来の前成形体用の射出成形金型と同様の分割位置となる。
4 and 6, the female die 41 includes a cavity
仕切壁48には、入力部材45の中間ロッド68を通す内孔47よりも径の小さな挿通孔52を形成している。挿通孔52の下部には、挿通孔52よりも大径の収容孔51が形成され、収容孔51には中間ばね50が収容される。
キャビティ本体43は、成形部46と基部55とが間隔を空けて配置され、これらは複数の脚部54によって連結されている。すなわち、成形部46の底面に脚部54の上端が取付けられ、基部55の上面に脚部54の下端が取付けられている。基部55には脚部54よりも外側へ突出するフランジ部61が形成されている。
フランジ部61の両端付近の上面には、後述のロックリングばね62が組み付けられた際、横方向移動を防止する突起が設けられている。
なお、フランジ部61、あるいは成形部46は、後述のロックリング44の組み付けの際に脚部54から適宜必要な箇所を取り外し/取り付け可能となっていると好ましい。
基部55の中央部には、入力部材45の下部ロッド70を通過させる挿通孔56が形成されている。内孔47、収容孔51及び挿通孔52,56は、同一軸線上に配置されている。
The
In the cavity
On the upper surface in the vicinity of both ends of the
In addition, it is preferable that the
An
キャビティ本体43の成形部46は、筒状体であるロックリング44に収容される。ロックリング44は摺動筒58と摺動筒58の下部に設けられている底壁59とから構成されている。摺動筒58はキャビティ本体43の成形部46に嵌合し、摺動筒58の内周面と成形部46の外周面とは上下に摺動できる関係にある。
摺動筒58の上部には、略円筒状の嵌合部60が形成されている。嵌合部60の内周面にはロック面60aが形成され、本実施形態では、ネックリング型32の外周面に合わせロック面60aは下方へ向かって半径方向内側へ向かって小さくなるテーパ面である。雌金型41が上昇すると、ロック面60aは、ネックリング型32のテーパ面32cの下端と嵌合し、ネックリング型32のそれ以上の下方への侵入を阻止するのとともに、ネックリングハーフ32a,32b同士の結合力を強める。
The
A substantially cylindrical
ロックリング44の底壁59は、成形部46と基部55との間に配置される。ロックリング44の底壁59には、キャビティ本体43の各脚部54に対応させた位置に通孔64が形成され、通孔64に脚部54を貫通させている。脚部54の外周面と通孔64の内周面は摺動する関係にあり、底壁59が成形部46の底面46aに当接すると底壁59がストッパーの役割を果たし、ロックリング44の上昇位置を規制し、この位置では嵌合部60のロック面60aが成形部46の上面から突出する。
底壁59の中央部には、上面側に凹溝65が形成され、凹溝65の中央部には入力部材45の下部ロッド70が貫通する底部孔66が形成されている。なお、凹溝65は適宜省略可能で、底部孔66のみ形成してもよい。
The
A
入力部材45は、可動ボトム67、中間ロッド68、中間部台座69、下部ロッド70及び基台71とから構成されている。
可動ボトム67は、キャビティ本体43の内孔47に摺動可能に配設され、ほぼ半円球面に形成された上面がキャビティの底部を形成する。平板形状の中間部台座69は、中間ロッド68と下部ロッド70との間に連結され、ロックリング44の底壁59に形成された凹溝65に収容され、キャビティ本体43に形成された収容孔51に挿通できる大きさであればよい。上述したように、中間ロッド68は仕切壁48の挿通孔52を貫通し、下部ロッド70はロックリング44の底部孔66及びキャビティ本体43の挿通孔56を貫通する。
下部ロッド70の下部には平板形状の基台71が連結され、基台71の上面には、この上面から上方へ突出するストッパー72が形成されている。ストッパー72は、可動ボトム67の上昇位置を規制する役割を果たす。
なお、ストッパー72を省略して基台71にその役割を担わすことも可能である。また、入力部材45をキャビティ本体43、ロックリング44に組み付ける際、可動ボトム67や中間部台座69、基台71は、中間ロッド69や下部ロッド70からそれぞれ適宜必要な箇所を取り外し/取り付け可能となっていると好ましい。
The
The movable bottom 67 is slidably disposed in the
A flat plate-
It is also possible to omit the
図4に示すように、キャビティ本体43の収容孔51には、コイル形状の中間ばね50が配設されている。中間ばね50は、収容孔51の天井壁である仕切壁48の下面と、入力部材45の中間部台座69の上面との間に圧縮状態で配設され、中間ばね50の内側には入力部材45の中間ロッド68が貫通する。
ロックリング44の底壁59の下面とキャビティ本体43のフランジ部61の上面との間には、コイル形状の一対のロックリングばね62が圧縮状態で配設されている。
基台71の下部には、コイル形状の成形ばね42が配設され、成形ばね42の上端は基台71の底面に取付けられ、下端は転動子74が取付けられている。
As shown in FIG. 4, a coil-shaped
A pair of coil-shaped lock ring springs 62 are disposed in a compressed state between the lower surface of the
A coil-shaped
成形ばね42、中間ばね50及びロックリングばね62のばね定数は、成形ばね42が最も大きく、中間ばね50、ロックリングばね62(一対のロックリングばね62を併せたばね定数)の順に小さいものを使用している。
なお、各ばねに必要に応じてプリロードを与えておくのが好ましい。
雄金型31と雌金型41とが開状態にあるとき、中間ばね50はキャビティ本体43の荷重を支え、可動ボトム67を仕切壁48に付勢し、中間部台座69をロックリング44の凹溝65の底面に付勢している。ロックリングばね62はロックリング44を支え、底壁59を成形部46の底面に付勢している。成形ばね42は雌金型41の全体を支持している(以下、この状態を初期状態とする)。
転動子74の下部には案内カム75が設けられ。案内カム75は雌金型41の円軌道上に傾斜面を形成し、傾斜面に転動子74が案内されて円軌道上を上下動することができる。
その際、雌金型41は横方向にはブレないよう、ガイドされているのが好ましい。
こうした転動子74の上下動によって雌金型41が昇降し、雄金型31と雌金型41との間隔を狭めて圧縮成形金型31,41を閉じ状態にして圧縮成形することができ、それらの間隔を拡げることにより、圧縮成形金型である雄金型31,雌金型41を開状態にすることができる。
The spring constants of the
In addition, it is preferable to preload each spring as needed.
When the
A
At that time, it is preferable that the female die 41 is guided so as not to move in the lateral direction.
The vertical movement of the rolling
次に、本発明の実施形態における圧縮成形装置の作用について説明する。
図1〜図3を参照にして、押出機2は、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂素材を加熱溶融及び混練して、溶融状態の合成樹脂、すなわち溶融樹脂8を押出ノズル7に搬送する。押出ノズル7の押出開口20から押し出された溶融樹脂8は、溶融樹脂の受入域18でカッター17によって切断され、押出開口20から切り離される。溶融樹脂8が切り離された時には、第1及び第2の挟持部材15,16を閉じることによって溶融樹脂8を保持する(図3のB)。切断・保持ユニット14に保持された溶融樹脂8は、圧縮成形機4の樹脂供給域21の雌金型23の直上方位置まで移動させられ、雌金型41のキャビティに投入させる。
Next, the operation of the compression molding apparatus in the embodiment of the present invention will be described.
1 to 3, the
圧縮成形機4では、図7のAに示すように、転動子74が案内カム75の傾斜面上を斜め上方へ転動し、雄金型31は雌金型41の直上方に位置させて、雌金型41と同じ円軌道を移動させている。雌金型41は、雄金型31に接触する前までは、初期状態を維持する。初期状態は、ネックリング型32と嵌合部60とが当接するまで継続する。
図7のBに示すように、案内カム75に転動子74が案内されることによって雌金型41が上昇し、ロックリング44の嵌合部60がネックリング型32の先(下)端部に嵌合し、ロックリングばね62はロックリング44を介してネックリング型32の重量を支え、その荷重分だけ縮むことになる。
そして、さらなる雌金型41の上昇により、ネックリング型32の段差孔部34cにキャビティ本体43の環状突状部49が嵌合し、ネックリング型32とキャビティ本体43が結合状態となる。このとき、中間ばね50はキャビティ本体43を介し、ロックリングばね62はロックリング44を介してネックリング型32の重量を共に支えることになるが、ばね定数が中間ばね50の方が大きいため、縮小率が大きいのはロックリングばね62の方である。
In the compression molding machine 4, as shown in FIG. 7A, the rolling
As shown in FIG. 7B, the female die 41 is raised by the rolling
As the female die 41 is further raised, the
この状態から、さらにキャビティ本体43が上昇すると、図7のCに示すように、コア33がネックリング型32に嵌合し、キャビティ内にて溶融樹脂の圧縮成形が行われる。この時点では、可動ボトム67はまだ、成形部46に対し下死点に位置するため、溶融樹脂8は成形空間であるキャビティの上端(ネックリング型32,コア本体37の前成形体形成面の上端)に達していない。
この状態から、さらに入力部材45(可動ボトム67)が上昇すると、図7のD〜図8のBに示すように溶融樹脂8がキャビティを満たし、保圧が行われる。
圧縮成形の型締め力は、成形ばね42および中間ばね50が縮むことにより得ることができる。
保圧時では、中間ばね50は、可動ボトム67の底面を仕切壁48に付勢し、中間ばね50自体も入力部材45の中間部台座69に押し上げられ徐々に縮小する。溶融樹脂8は保圧時に冷却されて固化するが、上述したように固化する際に、溶融樹脂8の体積凝縮が生じる。このときのタイミングに合わせて、案内カム75の傾斜面を適宜形成して、成形ばね42を介して入力部材45の上昇、停留、下降を行う。
入力部材45を上昇させることによって、中間ばね50による可動ボトム67の仕切壁48への付勢力よりも、成形ばね42の入力部材45の押し上げ力が大きくなって、可動ボトム67が内孔47を上方へ摺動する。するとキャビティの容積が小さくなり、その減少分を吸収することができ。入力部材45の停留を所定時間行う。こうして、キャビティの容積を減少させることによって、口頸部の楕円形状の変形することを防止し、底部に皺などの歪みのない前成形体を形成することができる。
When the cavity
When the input member 45 (movable bottom 67) is further raised from this state, the
The clamping force for compression molding can be obtained by the compression of the
At the time of holding pressure, the
By raising the
また、図8のBに示すようにストッパー72は、入力部材45の上昇時に、キャビティ本体43の底面に接触して、入力部材45の上昇を防止する。これによって、圧縮成型の途中で成形力を解除するとともに、コア本体37と可動ボトム67との接触を防止する役割を果たす。また、ストッパーの高さを設定することにより、成形される前成形体の底肉厚を設定することも可能である。成形する合成樹脂素材が異なり、固化時における減少率が異なるものを使用するときに、ストッパーを微調整若しくは交換して、規制位置を変更できるようにするとよい。
図8のCに示すように、圧縮成形金型31,41の離型は、案内カム75に下り傾斜面を形成することによって、雄金型31と雌金型41とを分離する。このとき、中間ばね50によって入力部材45は下方へ押し戻される。前成形体はネックリング型32側に支持され、図8のDに示すように、ネックリングハーフ32a,32bを水平方向外側へ開くことによって、前成形体を取り出すことができる。
Further, as shown in FIG. 8B, the
As shown in FIG. 8C, the
以上、本発明を実施形態に基づいて添付図面を参照しながら詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく、更に他の変形あるいは変更が可能である。
上記実施形態では、成形ばね42に連結した転動子74を案内カム75にガイドさせて、雌金型41を上昇させて、コア33を同一高さ位置に配置したが、これに併せてコア33の上端部に転動子を取付け、転動子を傾斜面を有する案内カムにガイドさせてもよい。また、成形ばね42の位置を変えないで、コア33の上端部に転動子を取付け、転動子を傾斜面を揺する案内カムにガイドさせてもよいし、成形ばね42の下端とコア33の上端が相対的に接近することで雄金型31(ネックリング型32含),雌金型41を閉じることが可能であれば、昇降移動させる部材は問わない。
また、本実施形態では圧縮成形金型を複数備えたロータリー式(カルーセル式)の圧縮成形装置4を用いたが、圧縮成形金型を1型固定で備え、ロボットなどでドロップを雌金型41の内孔47へ供給した後、サーボモーターなど公知のアクチュエーターや、モーターとクランク機構などの公知の動力源と機構の組合せによる昇降装置によって、成形ばね42の下端とコア33の上端を相対的に接近させて圧縮成形させてもよい。
The present invention has been described in detail based on the embodiments with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and other modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Or it can be changed.
In the above embodiment, the rolling
Further, in this embodiment, the rotary type (carousel type) compression molding apparatus 4 provided with a plurality of compression molding dies is used. After the supply to the
また、本実施形態では、成形ばね42、中間ばね50及びロックリングばね62のばね定数は、成形ばね42が最も大きく、中間ばね50、ロックリングばね62(一対のロックリングばね62を併せたばね定数)の順に小さいものを使用していたが、各ばねのプリロードの設定によっては、大きさの順序を変更してもよい。また、ロックリングばね62が一以上(一対)に分けて設けられているのと同様に、成形ばね42、中間ばね50及びロックリングばね62は複数本に分けて設けてもよい。
さらに、前成形体に限らす、溶融樹脂を圧縮成形により形成できるものであれば、成形対象品は問わない。その際、成形品によっては適宜、ネックリング型32,ロックリング44,ロックリングばね62,フランジ部61,脚部54を略し、適宜、残った部材に代役を担わせた金型構造を採ってもよい。例えばネックリング型32,ロックリング44,ロックリングばね62,フランジ部61,脚部54を略した場合、ストッパー72はキャビティ本体43のフランジ部61の代わりに成形部46の底面に接触させて用いる。
In the present embodiment, the
Furthermore, the molded object is not limited as long as the molten resin can be formed by compression molding. At that time, depending on the molded product, the
1 圧縮成型装置
4 圧縮成形機
31 雄金型
32 ネックリング型
32a,32b ネックリングハーフ
33 コア
37 コア本体
41 雌金型
42 成形ばね
43 キャビティ本体
44 ロックリング
45 入力部材
46a 底面(係止部)
47 内孔
48 仕切壁
50 中間ばね
59 底壁(規制部)
60 嵌合部
62 ロックリングばね
67 可動ボトム
69 中間部台座
71 基台
72 ストッパー
74 転動子
75 案内カム
DESCRIPTION OF
47
60
Claims (8)
上方に開放された内孔を有する雌金型と、
該雌金型に対して相対的な昇降動によって、該雌金型と協働して有底筒状の成形空間を規定する閉状態と前記雌金型から離隔して位置する開状態とを構成する雄金型とを備え、
前記雌金型には、前記成形空間の外周面を形成する内孔を設けたキャビティ本体と、前記成形空間の底部外面を形成し前記内孔の軸方向へ昇降可能な入力部材とを備え、
前記雄金型には前記成形空間の少なくとも内周面乃至底部内面を形成する、下方へ突出するコア本体を備え、
前記入力部材には、前記成形空間の底部外面を形成する可動ボトムと、該可動ボトムの下部に連結されたロッドと、該ロッドの中間部に設けられている台座とを備え、
前記キャビティ本体の前記内孔の下部には、前記入力部材の前記ロッドが貫通し、前記可動ボトムと前記台座との間に位置させて仕切壁を形成し、
該仕切壁と前記台座との間に中間ばねを配設し、前記入力部材の下部には前記入力部材を上方へ付勢する成形ばねを配設するとともに、該成形ばねの昇降手段を設け、
前記キャビティ本体を前記入力部材及び前記中間ばねを介して、前記成形ばねによって支持させ、前記雌金型と前記雄金型とが閉状態にあるとき、前記昇降手段による前記成形ばねの圧縮弾性力によって前記雌金型を前記雄金型に付勢することで、前記雌金型と前記雄金型との間に配置された前記溶融樹脂を有底筒状体に圧縮成形するようにしたことを特徴とする圧縮成形金型。 A compression mold for compressing a molten resin,
A female mold having an inner hole opened upward;
A closed state that defines a bottomed cylindrical molding space in cooperation with the female die by an up-and-down movement relative to the female die and an open state that is spaced apart from the female die. Comprising a male mold to constitute,
The female mold includes a cavity body provided with an inner hole that forms an outer peripheral surface of the molding space, and an input member that forms a bottom outer surface of the molding space and can be moved up and down in the axial direction of the inner hole,
The male mold includes a core body projecting downward, forming at least an inner peripheral surface or a bottom inner surface of the molding space,
The input member includes a movable bottom forming a bottom outer surface of the molding space, a rod connected to a lower portion of the movable bottom, and a pedestal provided at an intermediate portion of the rod,
Under the inner hole of the cavity body, the rod of the input member penetrates, and is positioned between the movable bottom and the pedestal to form a partition wall,
An intermediate spring is disposed between the partition wall and the pedestal, and a molding spring for biasing the input member upward is disposed at a lower portion of the input member, and a lifting means for the molding spring is provided.
When the cavity main body is supported by the molding spring via the input member and the intermediate spring, and the female mold and the male mold are in a closed state, the compression elastic force of the molding spring by the lifting means By energizing the female mold to the male mold, the molten resin disposed between the female mold and the male mold is compressed into a bottomed cylindrical body. Compression molding die characterized by.
前記圧縮成形金型には、さらに、前記成形空間の口頸部外面を形成するためのネックリング型が備えられ、圧縮成形金型が閉状態のときに、前記雌金型と雄金型との間に組付き、成形空間が規定され、
前記キャビティ本体の周囲には、前記ネックリング型外周の少なくとも一部が嵌合する略筒状の嵌合部を備えたロックリングを設け、
前記ロックリングは、前記キャビティ本体の外周部を摺動し、上端部に前記嵌合部が形成された摺動筒と、
前記キャビティ本体に形成された係止部に当接して前記摺動筒の上昇位置を規制する規制部とを備え、
前記キャビティ本体には前記摺動筒の下部に間隔を空けて形成したばね座部を設け、前記摺動筒の下部と前記ばね座部との間には前記ロックリングを上昇位置に付勢するロックリングばねを設け、
該ロックリングばねは、前記ネックリング型と前記ロックリングとの非係合状態にて前記ロックリングを上昇位置に規制するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の圧縮成形金型。 The bottomed cylindrical body is a preform of a container provided with a mouth and neck portion having at least one of a screw portion or a flange portion,
The compression molding die is further provided with a neck ring die for forming an outer surface of the mouth and neck of the molding space, and when the compression molding die is in a closed state, the female die and the male die Assemble between them, the molding space is defined,
Around the cavity body, a lock ring provided with a substantially cylindrical fitting portion into which at least a part of the outer periphery of the neck ring mold is fitted,
The lock ring slides on the outer peripheral portion of the cavity main body, and a slide cylinder in which the fitting portion is formed at an upper end portion;
A regulating portion that abuts on a locking portion formed in the cavity main body and regulates the rising position of the sliding cylinder;
The cavity body is provided with a spring seat portion formed at a lower portion of the sliding cylinder with a space therebetween, and the lock ring is urged to the raised position between the lower portion of the sliding cylinder and the spring seat portion. Provide a lock ring spring,
2. The compression molding die according to claim 1, wherein the lock ring spring is configured to restrict the lock ring to a raised position in a non-engaged state of the neck ring mold and the lock ring.
前記雌金型と前記雄金型とによる圧縮成形時における前記成形空間で成形された溶融樹脂の固化時における溶融樹脂の容積減少分に相当させて、前記可動ボトムを前記内孔に沿って上昇させるようにしたことを特徴とする請求項3に記載の圧縮成形金型。 By the intermediate spring, the molding spring and the cam mechanism,
The movable bottom is raised along the inner hole corresponding to the volume reduction of the molten resin when the molten resin molded in the molding space is solidified during compression molding by the female mold and the male mold. The compression mold according to claim 3, wherein the compression mold is used.
前記キャビティを有する圧縮成形金型が請求項1〜7のいずれか1項に記載された圧縮成形金型から構成されることを特徴とする圧縮成形装置。 In a compression molding apparatus comprising a compression mold having a molding space and a molten resin carrying means for supplying a molten resin to the cavity,
A compression molding apparatus comprising the compression molding die according to any one of claims 1 to 7, wherein the compression molding die having the cavity.
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