JP2010110996A - 中空成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の上ばり回収は、打込工程での成形装置自体において、回収上ばりをエア送りするためのハウジングおよびダクトの設置のための所定の占有空間を必要とし、成形装置自体の小型化を阻害するという課題があった。
【解決手段】一対の胴部把持体２７，２８および一対の口部把持体２９，３０を備えた製品ホルダ２０を型締装置５の駆動とは独立して開閉駆動するよう設け、その上方に上ばりＢ１を当接・落下させるストッパ体５０，５１を設け、ストッパ体と製品ホルダとの間に割受け体対４０ａ，４０ｂと４１ａ，４１ｂを備えこれらの開閉によってストッパ体５０，５１から落下した上ばりＢ１を受ける上ばり受け部４０、４１を設けた構成とした。これによって、型締・打込工程にて狭い作業域を持つ中空成形装置でも適用でき、かつ簡素な構成の上ばり回収の機構によって確実に上ばりを回収することができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、合成樹脂からなる中空成形品を吹込成形した際に発生する口部の樹脂余剰部である上ばりを、容易かつ確実に回収できる中空成形装置に関する。

従来における中空成形装置は、押出機のヘッドから押し出されたパリソン内に打込ノズルを通して圧縮エアを吹込み、閉じた成形金型内で膨張させる打込装置と吹込みされてなる中空成形品の搬送機構と、を備えている。

かかる中空成形における上ばりの発生は、成形金型内に導入したパリソンの上部を成形金型から若干上方に突出させてカッタによって切断するため、その突出部が、打込ノズルを成形金型内のパリソン内に降下させて打ち込んだ際、上ばりとして残ることに起因している。

この上ばりは、打込ノズルをパリソン内に打ち込んだ際、成形金型の口金と打込ノズルの上部に位置するカッティングスリーブとによって挟まれて剪断的に切断されるようになっている。

そして、従来では、前記切断した上ばりの回収は、成形金型を取り付けた一対のプラテンに取り付けた把持ホルダが上ばりと一緒に打込ノズルに付着した中空成形品を把持しつつ、打込ノズルの上昇移動に従ってばりを打込ノズルに付着させて中空成形品から離脱させていた。

この離脱した上ばりを打込ノズルのさらなる上昇移動によってノズル上方に位置する落下板に当接させると共に、打込ノズルより取り外して空間部に落下させて、落下と同時に落下位置近傍にあるノズルから吹き出た噴出エアによって広口状に開口したシュータ内に飛ばして回収するようになっている。

なお、前記把持ホルダは、成形金型の開閉・型締装置の開閉・型締の駆動と連動するプラテンの動きに合わせて駆動するようになっている。

かかる上ばりの回収は、狭い作業域においては有効であるが、通常、落下板までの高さが４ｃｍないし８ｃｍという開放状態の空間部分があるので、落下した上ばりが、開放空間部分からシュータ内に向けてうまく吹き飛ばされないとか、また中空成形装置の周囲に飛散するということもあり、上ばりを確実に回収できないおそれがあった。

そこで、例えば、特許文献１に記載した改良技術は、図１３に示すように、切断した上ばり１１３を打込ノズル１０２に残して打込ノズル１０２と一緒に上昇させ、ダクト１４３付きハウジング１０４の底板に穿設してあるノズル挿通用底孔１４２を通過させて、上ばり１１３をハウジング１０４の天板に穿設してあるノズル挿通用の径を狭めた上孔１４１の内面周縁に当接させて、上ばり１１３を打込ノズル１０２から取り外す。

そして、ノズル挿通用の底孔１４２がシャッタ１０５にて閉鎖状態にしたハウジング１０４内に落下させ、エアにてダクト１４３からハウジング１０４外に排出して上ばり１１３を回収する。

図１３中、符号１１１は成形後の製品、符号１２３はハウジング１０４を吊っているシャフトを示す。なお、シャフト１２３は、図示を省略したノズル打込本体に固定されている。
特開２００３−５３８２７号公報

上述の上ばり回収方法は、型締・打込工程での成形装置自体において、ハウジング１０４およびダクト１４３の所定の占有空間を必要とするという問題があった。また、上ばり回収のためのこれら大掛かりな構造品が必要となり、そのためコスト高となり、これら構造品の制御も複雑になるという問題もあった。さらに、シャッタ１０５がばりを挟んでしまうというおそれもあった。

本発明は、このような従来の中空成形装置の技術的問題を解決しようとするものであり、型締・打込工程にて狭い作業域を持つ中空成形装置でも適用でき、かつ簡素な構成の上ばり回収の機構によって確実に上ばりを回収することを目的とするものである。

本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、型締装置の成形金型の開閉および型締の駆動とは独立して開閉駆動される少なくとも一対の把持体を備えた成形後の製品のホルダと、該製品ホルダの上方に配設され、開閉する少なくとも一対の割受け体を有し、該割受け体によって切り離した上ばりを受ける上ばり受け部と、該上ばり受け部の上方に配設され、吹込成形後の打込ノズルに付いた上ばりを当接させて前記上ばり受け部上に落下させるストッパ体と、を備えたことを特徴としている。

また、請求項２に記載の発明は、前記少なくとも一対の割受け体は、前記製品ホルダの駆動とは独立して開閉駆動される構成としたものである。

前記請求項１に係る発明の作用は、次の通りである。すなわち、吹込成形後に、型締装置の開閉および型締駆動系とは独立した駆動系によって成形後の製品を製品ホルダの把持体対によって把持し、ついで上ばり受け部の割受け体対を開いた状態にて打込ノズルを上昇させ、打込ノズル先端に付いた上ばりを、打込ノズル上昇に従い上方のストッパ体に当接させて落下させ、閉じた割受け体対の上ばり受け部に受けて収容させ、排除されることになる。

したがって、この発明は、型締装置の開閉および型締駆動系とは独立した駆動系によって製品ホルダを駆動するので、独立駆動される製品ホルダが成形後の製品を保持した後、成形金型が閉じた吹込成形中においても、成形装置外に取り出すことができる。

よって、上ばりを納めた上ばり受け体下方には成形後の製品が位置せず、上ばり受け体を開いて上ばりをそのまま落下させることができ、従来のような飛散を排除することができる。また、型締・吹込工程にて狭い作業域を持つ中空成形装置でも適用ができ、かつ簡素な構成からなる上ばり回収機構によって上ばりの回収を確実にすることができるという効果を奏する。

請求項２に係る発明の作用は、上ばり受け部の駆動系を製品ホルダの駆動系と独立にしたので、これらの駆動操作性により自由度を持たせることができるという効果を奏する。

上述のように本発明の中空成形装置は、上ばりを成形後の製品を製品ホルダにて把持し、ストッパ体によって落下させ、かつ把持体の受け部に受けて収容できるので、型締装置の開閉および型締駆動系と連動した駆動系の従来の製品ホルダに比べ、上ばりの飛散を排除することができ、また型締・吹込工程にて狭い作業域を持つ中空成形装置でも適用ができ、上ばりの回収を確実に行うことができる。

本発明の実施の形態である中空成形装置は、図１および図２に示すように、成形するための作動部として、樹脂組成物を溶融して押し出す押出機１と、該押出機１の先端にあってパリソンを押し出すクロスヘッド２と、その下方の図示を省略したパリソン切断装置と、成形金型３と、打込装置４と、型締装置５と、成形金型移動装置６および成形品取出装置７と、を備えている。

押出機１は、樹脂組成物の投入用ホッパ８と、押出機内部に樹脂組成物の移送・混練・溶融・吐出を行うためのスクリュ（図示略）を備えている。クロスヘッド２は２頭用のものであり、ダイとコアからなる。押出機１にて溶融した樹脂組成物は、押出機内を経てヘッド２に供給され、筒状パリソンが形成されるようになっている。

図示を省略した前記パリソン切断装置は、クロスヘッド２から垂下する筒状パリソンの上端部を切断するものであり、電熱カッタを有するカッタホルダを備えている。

成形金型３は、図２および図３に示すように、一対の割型３ａ，３ｂからなり、これら割型が筒状パリソンを挿入させて、中空成形品Ｐを成形するため、左右２個のキャビティを形成している。割型３ａ，３ｂのそれぞれのキャビティの対向上縁に、パリソンの上ばりを食いちぎるための上向きのテーパを持つ口金３ｃ、３ｄが設けられている。

また、成形金型３は、付帯する金型移動用電動機６ａを備えた成形金型移動装置６によって、２頭用クロスヘッド２の直下位置および打込装置４の左右の吹込ノズル９，９の直下位置の間にて、水平方向に交互に往復動できるようになっている。

打込装置４は、図１および図２に示すように、成形金型３の左右のキャビティそれぞれの上方において、パリソン内に挿入して圧縮エアを吹込む左右の打込ノズル９，９およびこれらノズルを上昇・下降させる打込ノズル駆動装置１０を備えている。打込ノズル駆動装置１０は、図示を省略した制御部に接続された可変速タイプの吹込装置駆動用の電動機を具備している。打込ノズル９，９の先端寄りの上部に、図３に示すように、割型３ａ，３ｂの口金３ｃ，３ｄと協同してパリソンの上ばりを挟んで剪断的に切断するためのカッティングスリーブ９ａを形成している。

型締装置５は、図２に示すように、成形金型３の割型３ａ，３ｂを開閉および型締するよう駆動するものであり、移動可能に所定間隔あけて配設しこれら割型をそれぞれ取り付けた前方プラテン１１および後方プラテン１２を、成形金型３のパーティングラインＰＬに対して接近・離反方向に同調して移動させるようになっている。図１，２中、符号１３は前方プラテン１１を取り付けた前方プラテン支持プレートを示す。

成形後の２個の製品Ｐを把持する製品ホルダ２０は、図４および図５に示すように、成形金型３の開閉方向と直交する方向に延設されている。製品ホルダ２０は、型締装置５の駆動系とは分離独立して駆動されるものであり、前方プラテン１１および後方プラテン１２に取り付けた前後一対の支持部材２１，２２と、それぞれに取り付けた駆動シリンダ２３，２４と、これら駆動シリンダによって進退動される左右の押出部材２５，２６に取り付けた左右の前方胴部把持部材２７，２７および左右の後方胴部把持部材２８，２８と、左右の前方口部把持部材２９，２９および後方口部把持部材３０，３０と、を備えている。

製品ホルダ２０は、吹込成形終了後、離反した割型３ａ，３ｂから離型し左右の打込ノズル９，９に吊り下がった製品Ｐを挟持するようになっている。成形品取出装置７の取出スライドユニット７ａは、型開き中に製品ホルダ２０内に挿入し、中空成形品Ｐを把持する。左右の製品ホルダ２０，２０の各把持体２７，２８，２９，３０が離反した後、中空成型品Ｐを保持しながら、成形装置外に搬送するようになっている。

前方支持部材２１は、前方プラテン１１の側面にボルト固定された前方支持板２１ａと、前方支持板２１ａにボルト固定されて前方支持板２１ａに対して直交方向に延び前方駆動シリンダ２３をボルト固定した前方シリンダ支持板２１ｂと、を備えている。

後方支持部材２２も前方支持部材２１と同様な構造を持ち、後方プラテン１２の側面にボルト固定された後方支持板２２ａと、後方支持板２２ａにボルト固定されて後方支持板２２ａに対して直交方向に延び後方駆動シリンダ２４をボルト固定した後方シリンダ支持板２２ｂと、を備えている。

板状の前方押出部材２５は、前方駆動シリンダ２３の一対のシリンダ軸２３ａ先端の取付板２３ｂにてボルト固定されている。前方押出部材２５は、左右に縦長孔２５ａ，２５ｂを形成し、前方胴部把持部材２７の左右のねじ軸２７ａ，２７ｂを縦長孔２５ａ，２５ｂに縦方向に自由にスライドできるよう、かつ軸方向に位置調整できるようにナットによって固定されている。

板状の後方押出部材２６も前方押出部材２５と同様に、図５および図６に示すように、後方駆動シリンダ２４の一対のシリンダ軸２４ａ先端の取付板２４ｂにてボルト固定されている。後方押出部材２６は、左右に縦長孔２６ａ，２６ｂを形成し、後方胴部把持部材２８の左右のねじ軸２８ａ，２８ｂを縦長孔２６ａ，２６ｂに縦方向に自由にスライドできるようナット止めしている。

前方胴部把持部材２７および後方胴部把持部材２８は、図５〜図７に示すように、それら先端にパーティングラインＰＬを挟んだ等距離の位置にて中空成形品Ｐを変形させないゴム等のベルト２７ｃ，２８ｃを設けており、これらによって中空成形後の中空成形品Ｐの胴部を把持することができる。

前方押出部材２５は、縦長孔２５ａ，２５ｂの両外側に第２の縦長孔２５ｃ，２５ｄが形成され、側面Ｌ字型の前方口部把持部材２９を左右のボルト２９ａ，２９ｂによって縦長孔２５ｃ，２５ｄに縦方向に自由にスライドできるようボルト固定されている。

後方押出部材２６も前方押出部材２５と同様に、図５，図６および図８に示すように、縦長孔２６ａ，２６ｂの両外側に第２の縦長孔２６ｃ，２６ｄが形成され、側面Ｌ字型の後方口部把持部材３０を左右のボルト３０ａ，３０ｂによって縦長孔２６ｃ，２６ｄに縦方向に自由にスライドできるようボルト止めされている。

前方口部把持部材２９および後方口部把持部材３０は、図５，図６および図８に示すように、パーティングラインＰＬを挟んだ等距離の位置にて中空成形品Ｐを変形させない程度に支持できるようナイロン，テフロン(登録商標)等の合成樹脂製の半環状型の弾性支持体２９ｃ，２９ｄ，３０ｃ，３０ｄが設けられており、これらによって中空成形後の中空成形品Ｐの口部を受けて弾性支持することができる。これら弾性支持体は、それぞれ、スライド板２９ｅ，３０ｅにボルト固定されており、スライド板２９ｅ，３０ｅが長手方向両端に形成した長孔２９ｆ，２９ｇ，３０ｆ，３０ｇに左右のボルト２９ｈ，２９ｉおよび３０ｈ，３０ｉによってパーティングラインに対し進退方向に自由にスライドできるようボルト止めされている。

左右の上ばり受け部４０，４１は、図４，図５および図９に示すように、前方支持部材２１の前方支持板２１ａにスペーサ２１ｃを介してブラケット２１ｄを取り付け、ブラケット２１ｄに取り付けた左右の駆動シリンダ４２，４３に、前方の口部把持体２９，３０の上方にパーティングラインＰＬを跨いで張り出すように取り付けられている。

上ばり受け部４０，４１は、それぞれの上方に設けられた左右のストッパ体５０，５１に当接して落下した上ばりを受けるものであり、図５の二点鎖線でしめすように、中空成形品Ｐの口部上ばりＢ１をそれぞれ載せて置ける一対の割受け体４０ａ，４０ｂおよび４１ａ，４１ｂを備えている。これら割受け体は、上向きに拡径したテーパを成しかつ馬蹄形に切欠いた先端部４０ｃ，４０ｄおよび４１ｃ，４１ｄを備えている。

これら一対の割受け体４０ａ，４０ｂおよび４１ａ，４１ｂは、駆動シリンダ４２，４３によって、図９中、パーティングラインＰＬの延びる方向に、言い換えれば成形金型３の開閉方向と直交する方向に開閉駆動されるようになっている。

上ばりの当接・落下用の左右のストッパ体５０，５１は、図４、図５および図１０に示すように、上ばり受け部４０，４１の割受け体４０ａ，４０ｂおよび４１ａ，４１ｂ上方まで張り出した板形状を持ち、駆動シリンダ４２，４３上面に片持ち式に取り付けられている。

左右のストッパ体５０，５１の先端部５０ａ，５１ａは、馬蹄形に切り欠かれており、打込ノズル９にくっ付いて上昇してきた上ばりＢ１を当接させて、この上ばりＢ１を割受け体４０ａ，４０ｂおよび４１ａ，４１ｂの切欠きテーパ先端部４０ｃ，４０ｄおよび４１ｃ，４１ｄ上に落とすようになっている。左右の割受け体４０ａ，４０ｂおよび４１ａ，４１ｂの先端部上面から左右のストッパ体５０，５１の先端部下面までの間隔は、５ｍｍないし２０ｍｍが好ましい。

製品ホルダ２０の下方に、中空成形品Ｐの底部に形成した下ばりを切断する前方カッタ６０および後方カッタ６１と、これらによる下ばり切断時に中空成形品Ｐの下部を押さえる受け部７０，７１が設けられている。

すなわち、前方押出部材２５の縦長孔２５ｃ，２５ｄに支持ブラケット７２を左右のボルト７３，７４によって縦長孔２５ｃ，２５ｄに縦方向に自由にスライドできるようボルト止めされている。

平面Ｕ字型の前方カッタ６０は、支持ブラケット７２との重なり部分に長手方向両側に長孔６０ａ，６０ｂが形成され、これらにボルト７５Ａ，７５Ｂによって長孔にパーティングラインＰＬに対し進退動自在に自由にスライドできるようボルト止めされている。

前方カッタ６０は、突き出たカッタ部６０ｃ，６０ｄにそれぞれ２条の長孔６０ｅ，６０ｆに直立受け部７０，７１をボルト止めし、直立受け部７０，７１が長孔６０ｅ，６０ｆ内をパーティングラインＰＬに対し進退動自在に自由にスライドできるようしている。受け部７０，７１は、中空成形品Ｐを型くずれさせないよう中空成形品Ｐの底角隅部を押さえるようゴムまたは合成樹脂から形成するのが好ましい。

後方支持板２２ａに第２後方シリンダ板２２ｃがボルト固定され、第２後方シリンダ板２２ｃに駆動シリンダ７６が取り付けられ、そのシリンダ軸７６ａに取付板７７を介して断面Ｌ字型の後方カッタ６１を取り付けている。後方カッタ６１は、駆動シリンダ７６によって、不動の前方カッタ６０に対し進退動して両者共同して下ばりを切断するようになっている。

次に、かかる中空成形装置の動作について説明する。かかる中空成形装置による吹込成形は、図１および図２に示すように、まず、樹脂を多頭用クロスヘッド２から垂下させて図１にて左右のパリソンを形成し、これらパリソンを成形金型３のそれぞれの左右のキャビティに挿入する。ついで、これらパリソンに対応する左右の吹込ノズル９，９を打込み、パリソン内に圧縮エアを吹込んで、これらパリソンを成形金型３のキャビティに一致するまで膨出させることにより行う。

この吹込成形によって、図１に示すように、中空成形品Ｐであるボトルを成形する。パリソンの上部は、型締装置５によって成形金型３が型閉めされた際、図示を省略したパリソン切断装置によって切断された後、成形金型３が成型金型移動装置６によって打込装置４側に移行し、打込ノズル９，９が下降して、上ばりＢ１が成形金型３の口金３ｃ，３ｄとパリソン内に導入された打込ノズル９のカッティングスリーブ９ａとによって剪断される。

成形金型３は、型開した後その状態のまま、成型金型移動装置６によって図１の原位置に移動する。この型開時に、打込ノズル９は上ばりＢ１を付着させているとともに中空成形品Ｐを吊り下げている。原位置に戻った成形金型は型閉し、次の新たに垂下したパリソンをキャビティに挿入する。

このとき、図５に示すように、予め把持位置にある前方胴部把持体２７および後方胴部把持体２８は、２個の中空成形品Ｐの胴部を挟み込むと同時に、前方口部把持体２９および後方口部把持体３０とが中空成形品Ｐの口部を挟み込む。と同時に、２個の中空成形品Ｐの下部は、それぞれ受け部７０，７１に押し当たる。

製品ホルダ２０による中空成形品Ｐの把持後、駆動シリンダ４２，４３が作動して一対の割受け体４０ａ，４０ｂおよび４１ａ，４１ｂを閉じるとともに、打込ノズル９が上昇して上ばり受け部４０，４１を通過する際、打込ノズル９に付着して一緒に上昇した左右の上ばりＢ１がストッパ体５０，５１の先端部５０ａ，５１ａに当接する。打込ノズル９はそのまま上昇し、所定位置に戻る。左右の上ばりＢ１は、ストッパ体５０，５１に当接すると、上ばり受け部４０，４１の閉じた状態の一対の割受け体４０ａ，４０ｂおよび４１ａ，４１ｂの先端部４０ｃ，４０ｄおよび４１ｃ，４１ｄ内に落下収容される。

型締された成形金型３は、成形金型移動装置６によって再び打込装置４下方に移動する。この移動後、駆動シリンダ７６の駆動によって前進した後方カッタ６１が、不動位置にある前方カッタ６０と協働して中空成形品Ｐの下ばりを切断する。

ついで、成形品取出装置７の取出スライドユニット７ａが中空成形品Ｐの胴部を把持する。そして、駆動シリンダ２３，２４の駆動による前方押出部材２５および後方押出部材２６が、パーティングラインＰＬから離反するよう後退するのに伴い、前方胴部把持部材２７および後方胴部把持部材２８ならびに前方口部把持部材２９および後方口部把持部材３０は、図１２に示すように、取出スライドユニット７ａによる中空成形品Ｐの取出移送を阻害しないような後退位置まで移動する。

取出スライドユニット７ａは、図１に示すように、成形装置外に後退し、中空成形品Ｐは取り出される。

中空成形品Ｐが成形装置外に取り出された後、駆動シリンダ４２，４３の駆動によって上ばり受け部４０の一対の割受け体４０ａ，４０ｂおよび上ばり受け部４１の一対の一対の割受け体４１ａ，４１ｂを互いに離反する方向に開き、それら下方の適当な上ばり収容部に落下回収される。

成形金型３内で吹込み冷却された中空成形品Ｐ内の圧縮エアが排気された後、成形金型３は型締装置５により型開される。成形金型３が型開した後その状態のまま、成型金型移動装置６によって再び図１の原位置に移動する。この際、駆動シリンダ２３，２４が作動して、図５に示すような閉じた状態に戻る。このように、本実施形態によれば、上ばりの確実な除去を行える。

本発明の実施形態を示す中空成形装置の正面図である。 同中空成形装置を側面図である。 同中空成形装置の成形金型と打込ノズルの配置関係を示す断面図である。 図１に示した製品ホルダ、上ばり受け部およびストッパ体を示す正面図である。 図４に示した製品ホルダ、上ばり受け部およびストッパ体等を示す側面図である。 後方プラテンに取り付けた製品ホルダを示す正面図である。 図４に示した製品ホルダの一対の胴部把持部材を示す平面図である。 図４に示した製品ホルダの一対の口部把持部材を示す平面図である。 図４に示した上ばり受け部を示す平面図である。 図４に示した上ばり受け部およびストッパ体を示す平面図である。 図５に示した製品ホルダの一対の下ばりカッタを示す平面図である。 図５とは異なった状態の製品ホルダ、上ばり受け部およびストッパ体等を示す側面図である。 従来の上ばり回収装置を示す断面図である。

符号の説明

３…成形金型
４…打込装置
５…型締装置
９…打込ノズル
２０…製品ホルダ
２３，２４…製品ホルダの駆動シリンダ
２７，２８…胴部把持部材
２９，３０…口部把持部材
４０，４１…上ばり受け部
４０ａ，４０ｂ…一対の割受け体
４１ａ，４１ｂ…一対の割受け体
４２，４３…上ばり受け部の駆動シリンダ
５０，５１…ストッパ体
Ｐ…中空成形品
Ｂ１…上ばり

Claims (2)

1. 型締装置の成形金型の開閉および型締の駆動とは独立して開閉駆動される少なくとも一対の把持体を備えた成形後の製品のホルダと、
   該製品ホルダの上方に配設され、開閉する少なくとも一対の割受け体を有し、該割受け体によって切り離した上ばりを受ける上ばり受け部と、
   該上ばり受け部の上方に配設され、吹込成形後の打込ノズルに付いた上ばりを当接させて前記上ばり受け部上に落下させるストッパ体と、
   を備えたことを特徴とする中空成形装置。
2. 前記少なくとも一対の割受け体は、前記製品ホルダの駆動とは独立して開閉駆動されることを特徴とする請求項１に記載の中空成形装置。

Images