JP2016007720A - Die head and molding machine provided therewith - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、中空成形機においてパリソンの押出を行うダイヘッドの改良に関し、特に、パリソンの長手方向の一部の表面に、例えば色の異なる樹脂材料を重ねることができるようにしたダイヘッドおよび成形機に関する。 The present invention relates to an improvement of a die head for extruding a parison in a hollow molding machine, and more particularly, to a die head and a molding machine that can overlap, for example, resin materials having different colors on a part of the longitudinal surface of the parison. .
中空成形機は、ダイヘッドから垂直方向に垂下する形で押し出されてくる円筒状のパリソンを一対の金型で挟持した後、ダイヘッドに隣接して設けられるエア打ち込みステージにおいてパリソン内にエアを吹き込むことにより、パリソンを金型キャビティの内側面に押し付けて、中空状の樹脂成形品を得るものである。 The hollow molding machine uses a pair of molds to hold a cylindrical parison extruded in a vertical direction from the die head, and then blows air into the parison at an air driving stage provided adjacent to the die head. Thus, the parison is pressed against the inner surface of the mold cavity to obtain a hollow resin molded product.
このような中空成形機において、パリソン(ひいては樹脂成形品)を複数の樹脂材料の層から構成する多層化技術は、既に種々提案され、かつ実用に供されている。 In such a hollow molding machine, various multilayering techniques for constructing a parison (and thus a resin molded product) from a plurality of resin material layers have already been proposed and put into practical use.
特許文献1には、パリソンの押出部に円筒状のリングピストンを多重に配設し、油圧シリンダの作用により各々のリングピストンが円筒状の材料溜まり内の樹脂材料を押し出すことによって、パリソンを多層化するようにした技術が開示されている。 In Patent Document 1, a plurality of cylindrical ring pistons are arranged in the extruding portion of the parison, and each ring piston extrudes a resin material in a cylindrical material reservoir by the action of a hydraulic cylinder, whereby the parison is multilayered. A technique for realizing the above is disclosed.
例えば、樹脂成形品の長手方向の一部を異なる色にする場合には、主たる第1の樹脂材料とは色が異なる第2の樹脂材料を、第1の樹脂材料によるパリソンの押出の途中でパリソン表面に付加する必要があるが、リングピストンおよび材料溜まりを異なる色の樹脂通路それぞれに設けるとともに各リングピストンに油圧シリンダが必要であるため、構成が複雑化する。 For example, in the case where a part of the longitudinal direction of the resin molded product has a different color, a second resin material having a color different from that of the main first resin material is applied during the parison extrusion by the first resin material. Although it is necessary to add to the parison surface, since the ring piston and the material reservoir are provided in the resin passages of different colors and a hydraulic cylinder is required for each ring piston, the configuration is complicated.
この発明に係るダイヘッドは、
主樹脂材料が連続的に供給される主環状流路を構成するダイおよびコアと、
副樹脂材料が間欠的に供給される副環状流路を、上記主環状流路の外周部に合流するように構成する外周側円筒状部材および内周側円筒状部材と、
上記副環状流路内に所定量摺動可能に配置され、上記副樹脂材料の圧力が下降方向に作用するとともに上記主樹脂材料の圧力が上昇方向に作用し、かつ上下摺動に応じてシール面が上記副環状流路を開閉する環状のスライドバルブと、
を備えて構成されている。
The die head according to the present invention is:
A die and a core constituting a main annular flow path to which a main resin material is continuously supplied;
An outer peripheral side cylindrical member and an inner peripheral side cylindrical member configured to join the auxiliary annular flow path to which the secondary resin material is intermittently supplied to the outer peripheral portion of the main annular flow path;
The sub-ring is slidable by a predetermined amount in the sub-annular flow path, the pressure of the sub-resin material acts in the downward direction, the pressure of the main resin material acts in the upward direction, and seals according to the vertical sliding An annular slide valve whose surface opens and closes the auxiliary annular channel;
It is configured with.
主樹脂材料は、例えば押出機を用いて可塑化した状態で主環状流路に連続的に供給され、ダイとコアの出口から筒状のパリソンとして押し出される。副樹脂材料は、主樹脂材料とは異なる樹脂材料、例えば主樹脂材料とは異なる色に着色した樹脂材料からなり、例えば押出機を用いて可塑化した状態で副環状流路に間欠的に供給される。つまり、ダイヘッドから連続的に押し出されるパリソンの長手方向の一部の表面に重なるように、成形サイクルの一部で一時的に供給される。 The main resin material is continuously supplied to the main annular flow path in a plasticized state using, for example, an extruder, and is extruded as a cylindrical parison from the die and core outlets. The sub resin material is made of a resin material different from the main resin material, for example, a resin material colored in a color different from that of the main resin material. For example, the sub resin material is intermittently supplied to the sub annular flow path in a plasticized state using an extruder. Is done. That is, it is temporarily supplied in a part of the molding cycle so as to overlap with a part of the longitudinal surface of the parison extruded continuously from the die head.
副樹脂材料が供給されていない状態では、スライドバルブが主樹脂材料の圧力を受けて上方に移動しており、副環状流路を閉鎖する。副樹脂材料が供給されると、スライドバルブが副樹脂材料の圧力を受けて下方に移動し、副環状流路を開放する。これにより、主樹脂材料の層の上に副樹脂材料が層をなすように、2層のパリソンとなって押し出される。副樹脂材料の供給が停止すると、副樹脂材料の圧力低下に伴い、スライドバルブは主樹脂材料の圧力を受けて再び上昇し、副環状流路を閉鎖する。 In a state where the secondary resin material is not supplied, the slide valve is moved upward under the pressure of the primary resin material, and closes the secondary annular flow path. When the sub resin material is supplied, the slide valve receives the pressure of the sub resin material and moves downward to open the sub annular channel. Thereby, it is extruded as a two-layer parison so that the sub-resin material forms a layer on the main resin material layer. When the supply of the sub resin material is stopped, the slide valve rises again under the pressure of the main resin material and closes the sub annular channel as the pressure of the sub resin material decreases.
このように、副環状流路がスライドバルブによって全周に亘って一斉に開閉されるので、表面に現れる主樹脂材料と副樹脂材料との境界の位置が、全周に亘ってより均一となる。 In this way, since the secondary annular channel is opened and closed all at once by the slide valve, the position of the boundary between the main resin material and the secondary resin material appearing on the surface becomes more uniform over the entire circumference. .
具体的な一つの態様では、上記シール面は、上記内周側円筒状部材または上記外周側円筒状部材の傾斜した座面に当接する傾斜面として上記スライドバルブの上端に形成されており、上記スライドバルブの外周面には、上記外周側円筒状部材または上記内周側円筒状部材の一部と係合して該スライドバルブの下限位置を規定するストッパ部が突出して設けられている。従って、スライドバルブが副環状流路を開放している状態では、傾斜したシール面および座面に沿って副樹脂材料が円滑に流れ、かつスライドバルブの内周面と内周側円筒状部材との間またはスライドバルブの外周面と外周側円筒状部材との間が実質的な流路となる。 In a specific embodiment, the seal surface is formed at the upper end of the slide valve as an inclined surface that abuts against the inclined seating surface of the inner circumferential cylindrical member or the outer circumferential cylindrical member, A stopper portion is provided on the outer peripheral surface of the slide valve so as to protrude from the outer peripheral side cylindrical member or the inner peripheral side cylindrical member so as to define a lower limit position of the slide valve. Therefore, in a state where the slide valve opens the secondary annular flow path, the secondary resin material flows smoothly along the inclined seal surface and seat surface, and the inner peripheral surface of the slide valve and the inner peripheral side cylindrical member Or between the outer peripheral surface of the slide valve and the outer cylindrical member is a substantial flow path.
好ましい一つの態様では、副樹脂材料用の押出機と上記副環状流路との間の副樹脂材料供給経路に、正逆両方向への材料の輸送が可能なギアポンプが付加されている。このようなギアポンプを用いることにより、速やかな圧力上昇によるスライドバルブの応答性のよい開動作を実現できるとともに、逆転による副環状流路の積極的な圧力低下ひいてはスライドバルブの応答性のよい閉動作を実現できる。 In a preferred embodiment, a gear pump capable of transporting the material in both forward and reverse directions is added to the secondary resin material supply path between the secondary resin material extruder and the secondary annular flow path. By using such a gear pump, it is possible to realize a slide valve responsive opening operation due to a rapid pressure increase, and a positive pressure drop in the sub-annular flow path due to reverse rotation, and thus a slide valve responsive closing operation. Can be realized.
さらに、上記主環状流路と上記副環状流路とが上記ダイの直前位置で合流している。上記主環状流路と上記副環状流路の合流点以降の環状流路において主環状流路の流れる路程が長いと、これら主副環状流路の流れ速度の差により合流点以降のパリソンの両流路の境界が不明瞭となるから、できるだけ下流側つまりダイの出口に近い位置で合流していることが望ましく、上記ダイの直前位置で合流していることが最も望ましい。 Further, the main annular channel and the sub-annular channel join at a position immediately before the die. If the flow path of the main annular passage is long in the annular passage after the confluence of the main annular passage and the sub annular passage, both of the parisons after the confluence are caused by the difference in the flow velocity of the main and sub annular passages. Since the boundary of the flow path becomes unclear, it is desirable to join at a position as close to the downstream side as possible, that is, as close as possible to the die outlet, and it is most desirable to join at a position immediately before the die.
さらにまた、上記の課題解決手段を具備した新規な成形機を構成したものである。 Furthermore, a novel molding machine provided with the above-described problem solving means is configured.
この発明によれば、副環状流路内で上下に摺動するスライドバルブによって副環状流路が開閉されるので、パリソンの長手方向の一部の表面に設けられる副樹脂材料の層の境界が、全周に亘ってより均一な位置に得られる。従って、例えば樹脂成形品の長手方向の一部に着色樹脂層を設けるような場合に、その品質が向上する。 According to the present invention, since the sub-annular flow path is opened and closed by the slide valve that slides up and down in the sub-annular flow path, the boundary of the layer of the sub resin material provided on the partial surface in the longitudinal direction of the parison is formed. , A more uniform position can be obtained over the entire circumference. Therefore, for example, when a colored resin layer is provided on a part of the resin molded product in the longitudinal direction, the quality is improved.
以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図1,図2は、この発明に係る押出部構造を備えた中空成形機全体の構成を示す側面図および正面図である。この中空成形機は、基台1上に支持軸2を介して上下に揺動するように支持された主押出機3と、この主押出機3の先端に取り付けられた押出ヘッド4と、この押出ヘッド4の前方に上下方向に沿って配置された副押出機5と、押出ヘッド4の側方に並んで設けられたエア打込装置6(図2参照)と、半割状の一対の金型7を型締めするとともに、押出ヘッド4下方位置とエア打込装置6下方位置との間で往復移動する型締装置8と、から大略構成されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 and FIG. 2 are a side view and a front view showing the entire configuration of a hollow molding machine provided with an extrusion structure according to the present invention. The hollow molding machine includes a
主押出機3は、駆動モータ11によって回転する図示せぬスクリューを内蔵しており、ホッパ12から投入される主樹脂材料を混練・可塑化して押出ヘッド4に連続的に供給する。なお、支持軸2を介して揺動可能に支持された主押出機3は、押出ヘッド4から垂直方向に連続的に押し出されてくるパリソンを型締装置8が挟持した瞬間に、押出ヘッド4とともに僅かに上昇するように構成されている。
The
副押出機5は、主押出機3および押出ヘッド4とともに上下に揺動するように、押出ヘッド4と一体に支持されている。副押出機5は、駆動モータ13によって回転する図示せぬスクリューを内蔵しており、ホッパ14から投入される副樹脂材料を混練・可塑化して押出ヘッド4に供給する。副樹脂材料としては、本実施例では、無着色である主樹脂材料に対し、所定の色に着色した色付きの樹脂材料が用いられている。この副押出機5による副樹脂材料の押出は、後述するように、1成形サイクルの中の一定期間でのみ行われ、パリソンひいては最終的な樹脂成形品15(図1参照)の長手方向の一部の表面のみに着色層が設けられるようになっている。
The
上記副押出機5とダイヘッド4との間には、正逆両方向への可塑材料の輸送が可能なギアポンプ16が付加されており、このギアポンプ16用の駆動モータ17が副押出機5によって支持されている。上記ギアポンプ16には、該ギアポンプ16の上流側(つまり副押出機5の吐出部)における副樹脂材料の圧力を検出する圧力センサ18が設けられている。
A
上記ダイヘッド4は、後述するように主樹脂材料と副樹脂材料とを用いて円筒状のパリソンを連続的に押し出すものであり、パリソンの肉厚を調整するための電動モータ19を上端部に備えている。
As will be described later, the die head 4 continuously extrudes a cylindrical parison using a main resin material and a sub resin material, and includes an
図3は、上記ダイヘッド4下端の押出部の詳細を示す半断面図である。主押出機3の先端に支持された円筒状のヘッドボディ21の下端には、リテーナ23を介して円盤状のダイ22が取り付けられている。ヘッドボディ21の内周側には、該ヘッドボディ21とそれぞれ同心状をなすように、略円筒状のアウタマンドレル24とその内周側に位置する略円筒状のインナマンドレル25とが設けられている。これらのアウタマンドレル24およびインナマンドレル25は、図示せぬ上部においてヘッドボディ21と一体に支持されており、ヘッドボディ21に対し固定位置にある。上記インナマンドレル25の内周側には、コアシャフト26が上下摺動可能に嵌合しており、その下端部とダイ22とによって、パリソンとなる材料の吐出口30が円環状に構成されている。
FIG. 3 is a half cross-sectional view showing details of the extruded portion at the lower end of the die head 4. A disk-
上記インナマンドレル25とダイ22との間の空間ならびに上記インナマンドレル25と上記アウタマンドレル24との間の空間は、主押出機3によって可塑化された主樹脂材料が供給される主環状流路27となっており、その下端が上記の吐出口30として開口している。主環状流路27は、図示しない上部において、主押出機3の吐出部に連通している。また、上記アウタマンドレル24とヘッドボディ21内周面21aとの間の空間は、副押出機5によって可塑化された副樹脂材料が供給される副環状流路28となっている。この副環状流路28は、図示しない上部において、ギアポンプ16の吐出側に連通している。副環状流路28の下流側は、ダイ22の直前位置となる合流部29において、主環状流路27の外周部に合流している。つまりアウタマンドレル24の下端24aがダイ22に比較的近い位置まで延びており、ヘッドボディ21内周の滑らかに湾曲した肩部21bとの間で合流部29を構成している。
The space between the
上記副環状流路28の合流部29よりも上流側の位置には、円環状に連続したスライドバルブ31が収容されている。このスライドバルブ31は、図5および図6にも示すように、短い円筒状をなし、ヘッドボディ21の内周面21aに摺動可能に接する外周面31aと、アウタマンドレル24の外周面との間で副環状流路28の一部となる流路28aを構成する内周面31bと、上端の内側に傾斜したシール面31cと、下端の緩く湾曲した受圧面31dと、を備えている。また外周面の中間部には、断面矩形状に外周側へ突出したストッパ部32が全周に亘って形成されている。
An
上記のスライドバルブ31のシール面31cに対応して、アウタマンドレル24の外周面には、断面山型に膨らんだ座部33が形成されており、その下端の座面33aが上記シール面31cに対応した傾斜面をなしている。図4に示すようにスライドバルブ31が上方へ摺動した位置では、シール面31cがアウタマンドレル24の座面33aに当接し、副環状流路28を閉鎖する。また、図3に示すようにスライドバルブ31が下方へ摺動した位置では、シール面31cが座面33aから離れ、両者間に生じる流路28bを介して副環状流路28が開放される。
Corresponding to the sealing
上記ストッパ部32は、ヘッドボディ21内周面21aに形成された環状に連続した凹溝34内に摺動可能に係合している。図3に示すように、スライドバルブ31が下方へ移動したときにストッパ部32が凹溝34の下端34aに係合することで、スライドバルブ31の下限位置が規定され、シール面31cと座面33aとの間に、所定の間隔の流路28bが確保される。スライドバルブ31が上方へ移動したときには、ストッパ部32は凹溝34の上端に接することがなく、シール面31cと座面33aとの当接によってスライドバルブ31の上限位置が規定される。
The
上記実施例では、ヘッドボディ21が「外周側円筒状部材」に相当し、アウタマンドレル24が「内周側円筒状部材」に相当する。なお、図示例では、凹溝34や肩部21bの加工の便宜等のために、ヘッドボディ21が上下に複数の部材に分割して構成されている。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態において、アウタマンドレル24の座面33aをヘッドボディ21対応する部位に設け、この座面に対応するシール面を上記スライドバルブ31とは構造を正逆反対にした構造のスライドバルブに形成するとともに、当該スライドバルブに上記ストッパ部32に対応するストッパ部を設け、アウタマンドレル24に上記凹溝34に対応する凹溝を設けて、上述と同様な機能を持たせることができる。
Further, in the above embodiment, the
図7は、副押出機5と押出ヘッド4との間に設けられるギアポンプ16を示している。このギアポンプ16は、例えば外接歯車式のギアポンプであって、吸入側流路36および吐出側流路37が内部に形成されたポンプベース35と、歯車機構を内蔵したギアケース38と、から構成されている。上記吸入側流路36は、副押出機5の吐出部に接続され、上記吐出側流路37は、押出ヘッド4の副環状流路28上部に接続される。このギアポンプ16は、逆止弁を具備しておらず、歯車機構の正転・逆転に伴って正逆両方向に副樹脂材料の輸送が可能である。
FIG. 7 shows a
次に、図8の説明図および図9のタイムチャートに基づいて、上記実施例におけるパリソン押出行程を説明する。なお、図8では、押出ヘッド4内部を流れる主樹脂材料M1と副樹脂材料M2とを、各々異なるハッチングでもって図示してある。 Next, the parison extrusion process in the above embodiment will be described based on the explanatory diagram of FIG. 8 and the time chart of FIG. In FIG. 8, the main resin material M <b> 1 and the sub resin material M <b> 2 flowing inside the extrusion head 4 are illustrated with different hatchings.
図9は、樹脂成形品15の1個分のパリソンの押出に相当する1成形サイクルの間における主押出機3と副押出機5とギアポンプ16の動作を示している。主押出機3は、成形サイクルの間、連続的に駆動され、主樹脂材料を主環状流路27に連続的に供給する。副押出機5は時間t1までは停止しており、ギアポンプ16は時間t2まで停止している。
FIG. 9 shows operations of the
図8の(a)は、時間t0から時間t1までの間における押出ヘッド4内部の状態を示しており、図示するように、主環状流路27の全体を主樹脂材料M1が占め、ダイ22の吐出口30からは主樹脂材料M1のみからなるパリソンが押し出されてくる。このとき、スライドバルブ31は主樹脂材料M1の圧力によって上方へ付勢され、上端のシール面31cが座面33aに当接している。従って、副環状流路28が確実に閉鎖され、色が異なる副樹脂材料M2の混入が防止される。
FIG. 8A shows the state inside the extrusion head 4 from time t0 to time t1, and as shown in the figure, the main resin material M1 occupies the entire main
時間t1において副押出機5が作動を開始し、これから僅かに遅れた時間t2においてギアポンプ16が正転方向に駆動される。これにより、副樹脂材料M2の供給が開始される。そして、時間t3において副押出機5が作動停止するとともに、これから僅かに遅れた時間t4においてギアポンプ16が一時的に逆転され、かつ時間t5においてギアポンプ16が停止される。時間t2から時間t4の区間は、所望の着色層の長さに基本的に対応する。
The sub-extruder 5 starts operating at time t1, and the
図8の(b)は、時間t2の直後の状態を示しており、スライドバルブ31よりも上流側における副樹脂材料M2の圧力が上昇するため、スライドバルブ31が押し下げられ、副環状流路28が開放される。これにより、副樹脂材料M2が合流部29において主環状流路27の外周部に沿って合流し始める。図8の(c)は、このような合流開始から時間t4までの間における樹脂材料M1,M2の流れを示しており、図示するように、着色した副樹脂材料M2が主樹脂材料M1の表面に着色層として重ねられる。着色層となる副樹脂材料M2の合流は、スライドバルブ31の開放によって全周に亘って一斉に開始されるので、パリソンひいては樹脂成形品15における着色層の始点は、全周に亘ってほぼ均一なものとなる
副押出機5が停止した後、時間t4においてギアポンプ16が逆転すると、スライドバルブ31よりも上流側における副樹脂材料M2の圧力が瞬時に低下する。これにより、図8の(d)に示すように、スライドバルブ31が再び上昇し、シール面31cが座面33aに当接して副環状流路28を閉鎖する。これにより、パリソン表面への着色層の付与が終了する。この着色層の終点においても、スライドバルブ31によって全周に亘って一斉に副環状流路28が閉鎖されるので、全周に亘ってほぼ均一な位置に境界が得られる。
FIG. 8B shows a state immediately after
このように上記実施例では、副環状流路28を環状のスライドバルブ31でもって開閉することにより、着色層の始点および終点となる境界を全周に亘ってより均一な位置に得ることができる。特に上記実施例では、正転・逆転が可能なギアポンプ16を併用することで、着色層の境界をより明確に得ることが可能となる。
As described above, in the above-described embodiment, by opening and closing the sub
また上記実施例では、副樹脂材料の合流部29がダイ22の直前位置にあり、吐出口30から合流部29までの距離が比較的短いので、着色層の付加・停止の切換がより容易となる。
In the above embodiment, the joining
かかるステップにより図10のような2色のかつ水平方向に色替えが成った容器を製造することができた。図10中、図面と同じ無地部分は主樹脂通路からの樹脂部分を、その樹脂部分から上方の格子部分は副樹脂通路からの樹脂部分を示す。 By such steps, a container having two colors and color change in the horizontal direction as shown in FIG. 10 could be manufactured. In FIG. 10, the same plain portion as the drawing indicates a resin portion from the main resin passage, and the lattice portion above the resin portion indicates a resin portion from the sub resin passage.
3…主押出機
4…押出ヘッド
5…副押出機
16…ギアポンプ
21…ヘッドボディ
22…ダイ
24…アウタマンドレル
25…インナマンドレル
26…コアシャフト
27…主環状流路
28…副環状流路
31…スライドバルブ
32…ストッパ部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
副樹脂材料が間欠的に供給される副環状流路を、上記主環状流路の外周部に合流するように構成する外周側円筒状部材および内周側円筒状部材と、
上記副環状流路内に所定量摺動可能に配置され、上記副樹脂材料の圧力が下降方向に作用するとともに上記主樹脂材料の圧力が上昇方向に作用し、かつ上下摺動に応じてシール面が上記副環状流路を開閉する環状のスライドバルブと、
を備えてなるダイヘッド。 A die and a core constituting a main annular flow path to which a main resin material is continuously supplied;
An outer peripheral side cylindrical member and an inner peripheral side cylindrical member configured to join the auxiliary annular flow path to which the secondary resin material is intermittently supplied to the outer peripheral portion of the main annular flow path;
The sub-ring is slidable by a predetermined amount in the sub-annular flow path, the pressure of the sub-resin material acts in the downward direction, the pressure of the main resin material acts in the upward direction, and seals according to the vertical sliding An annular slide valve whose surface opens and closes the auxiliary annular channel;
A die head comprising:
上記スライドバルブの外周面には、上記外周側円筒状部材の一部と係合して該スライドバルブの下限位置を規定するストッパ部が突出して設けられている、ことを特徴とする請求項1に記載のダイヘッド。 The seal surface is formed on the upper end of the slide valve as an inclined surface that contacts the inclined seat surface of the inner cylindrical member.
2. A stopper portion that engages with a part of the outer peripheral cylindrical member and defines a lower limit position of the slide valve is provided protruding from the outer peripheral surface of the slide valve. The die head described in 1.
上記スライドバルブの内周面には、上記内周側円筒状部材の一部と係合して該スライドバルブの下限位置を規定するストッパ部が突出して設けられていることを特徴とする請求項1に記載のダイヘッド。 A sealing surface that contacts the inclined seating surface of the outer peripheral cylindrical member is formed on the upper portion of the slide valve,
The stopper part which engages with a part of said inner peripheral side cylindrical member and prescribes the lower limit position of the slide valve is projected from the inner peripheral surface of the slide valve. The die head according to 1.
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