JP2017007301A - ブロー成形装置のダイヘッド構造 - Google Patents

Abstract

【課題】パリソンの切断を確実に行うことができ、設備も小型化できるブロー成型機のダイヘッド構造を提供する。【解決手段】ブロー成形品を成形するブロー成形装置のパリソン８を押出すダイヘッド構造において、ダイヘッド３０は、ダイ１０とダイ１０の内部に取付けられるダイコア２０を有し、ダイコア２０とダイ１０との間に形成され上下方向に連通するパリソン流路３１を形成する。パリソン流路３１の出口付近のダイ１０に少なくとも２個の分流片１４を取付ける。パリソン流路３１の出口付近のダイコア２０に分流片１４の側端部分を収納する分流片収納凹部２３を形成し、パリソン流路３１を流下するパリソン８をパリソン流路３１の出口付近で、分流片１４により分割する。【選択図】図１

Description

本発明は、ブロー成形品を成形するブロー成形装置のパリソンを押出すダイヘッド構造に関するものである。

従来、ブロー成形品として自動車用の燃料タンク等の合成樹脂製のタンクを成形するものとして、中空体を成形することの容易性からブロー成形方法が多く用いられてきた。
このブロー成形においては、ダイヘッドから円筒状のパリソンを押出して、そのパリソンをブロー成形金型の左右に開いた割型の間に位置させて、ブロー成形金型を閉じて、ブロー成形を行っていた。

この場合に、自動車用の燃料タンク等の大型のブロー成形品においては、内部に内臓部品を取付ける必要があり、図９〜図１０に示すように行っている場合もある（例えば、特許文献１参照。）。
それは、まず、図９に示すように、パリソン１０８がブロー成形金型１４０内に入る前に内蔵部品１２０を支持棒１４１に載せて、ブロー成形金型１４０を開いて、その内部に位置させる。その後、ブロー成形金型１４０を開いたままで、パリソン１０８を下降させて、パリソン１０８の内部に内蔵部品１２０が位置するようにする。

その後、図１０に示すように、ブロー成形金型１４０を閉じる前に、ブロー成形金型１４０の両側から押圧ピン１４２を出し、パリソン１０８を押圧して、パリソン１０８を内蔵部品１２０の両側端の取付部材１３３、１３３に押付ける。このとき、パリソン１０８の内面はまだ固化していないので、パリソン１０８と内蔵部品１２０の側端は、融着することができる。
そして、支持棒１４１を下降させて、ブロー成形金型１４０を閉じて、空気を吹き込み、ブロー成形を行う。

この場合は、内蔵部品１２０を支持棒１４１に載せて、パリソン１０８内部に内蔵部品１２０を挿入し、ブロー成形金型１４０の両側から押圧ピン１４２を出し、パリソン１０８を押圧する必要があり、内蔵部品１２０の大きさに制限があり、支持棒１４１を上下に摺動させるため、装置も大型化や複雑になっていた。

このため、図１１に示すように、ダイヘッド２３０から押出したパリソン２０８をカッター２０１で２枚に切断して、ローラー２０２、２０２で左右に分けて、ローラー２０３、２０３で下方に移送する。その後、２枚に切断したパリソン２０８をそれぞれブロー成形金型の左右に開いた割型のそれぞれのキャビティー面に当接させて、内蔵部品をパリソン２０８の内面に取付けて、ブロー成形金型を閉じて、ブロー成形することが行われている（例えば、特許文献２参照。）。
しかしながら、この場合においては、ダイヘッド２３０の下部にカッター２０１やローラー２０２、２０３を配置するため、パリソン２０８の温度が低下して、設備が大型化して、コストが上昇することとなる。

そのため、図１２に示すように、ダイヘッド３３０の内部に分流片３１４、３１４を取付けて、分流片３１４、３１４をパリソン流路３３１の内部に進入させて、パリソンを切断することが行われている（例えば、特許文献３参照。）。
この場合には、ダイ３１０の出口部３１２に２個の分流片３１４、３１４を左右に１８０度離して取付け、ダイコア３２０の出口部３２２の傾斜面にバネ部材３１５により分流片３１４、３１４を押圧しているものがある。

しかしながら、この場合には、分流片３１４をバネ部材３１５により、ダイコア３２０の傾斜面に押圧するために、バネ部材３１５等の部品が必要であり、ダイ３１０の構造が複雑になるとともに、分流片３１４をダイコア３２０の傾斜面に押圧する力が弱いと、パリソンの圧力により、パリソンの切断が不十分になるおそれがある。

特開平６−１４３３９６号公報 特許第４２９５２１３号公報 特許第５７２１０７７号公報

本発明はこのような事情を鑑みてなされたものであり、パリソンの切断を確実に行うことができ、設備も小型化できるブロー成型機のダイヘッド構造を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するための請求項１の本発明は、ブロー成形品を成形するブロー成形装置のパリソンを押出すダイヘッド構造において、
ダイヘッドは、ダイとダイの内部に取付けられるダイコアを有し、ダイコアとダイとの間に形成され上下方向に連通するパリソン流路を形成し、
パリソン流路の出口付近のダイに少なくとも２個の分流片を取付け、
パリソン流路の出口付近のダイコアに分流片の側端部分を収納する分流片収納凹部を形成し、
パリソン流路を流下するパリソンをパリソン流路の出口付近で、分流片により分割することを特徴とするブロー成形装置のダイヘッド構造である。

請求項１の本発明では、ブロー成形品を成形するブロー成形装置のパリソンを押出すダイヘッド構造において、ダイヘッドは、ダイとダイの内部に取付けられるダイコアを有し、ダイコアとダイとの間に形成され上下方向に連通するパリソン流路を形成している。このため、ブロー成形機の押出機から押出されたパリソンは、パリソン流路を経由して、所定の肉厚で押出すことができる

パリソン流路の出口付近のダイに少なくとも２個の分流片を取付け、パリソン流路の出口付近のダイコアに分流片の側端部分を収納する分流片収納凹部を形成している。このため、パリソンのシートを２枚同時に押出することができ、成形サイクルタイムを短縮することができる。また、パリソン流路の出口付近で分流片をダイとダイコアで確実に保持して、パリソンの流出圧力によっても、分流片がずれることが無く、パリソンを確実に分割することができる。

パリソン流路を流下するパリソンをパリソン流路の出口付近で、分流片により分割するため、パリソンの温度が低下することが無く、パリソンが分流片により切断された後に、パリソンが分離して、再度溶着することが無い。さらに、パリソン流路の出口付近でパリソンは、所定の肉厚に調整することができ、材料のロスを低減することができる。パリソンの切断のための装置がダイヘッド内にあるため、パリソン切断のための装置をダイヘッドの外に設ける必要が無く、装置を小さくすることができる。

請求項２の本発明は、分流片は、パリソン流路の出口付近のダイに１８０度離れた角度で２個取付けられたブロー成形装置のダイヘッド構造である。

請求項２の本発明では、分流片は、パリソン流路の出口付近のダイに１８０度離れた角度で２個、取付けられたため、ダイヘッドから押出と同時に、パリソンを２枚に等分に分割、切断することができる。

請求項３の本発明は、分流片は、一方の側端がパリソン流路の出口付近のダイにネジ止めにより取付けられ、他方の側端がダイコアの分流片収納凹部に嵌入されたブロー成形装置のダイヘッド構造である。

請求項３の本発明では、分流片は、一方の側端がパリソン流路の出口付近のダイにネジ止めにより取付けられ、他方の側端がダイコアの分流片収納凹部に嵌入された。このため、ダイコアをダイに取付けるのみで、簡単な構造で、確実に分流片の両端を安定して保持することができ、パリソンの流下圧力によっても分流片がずれることが無く、パリソンを確実に切断することができる。

請求項４の本発明は、分流片は、上端が尖って形成され、流下するパリソンを上端が分割するブロー成形装置のダイヘッド構造である。

請求項４の本発明では、分流片は、上端が尖って形成され、流下するパリソンを上端が分割するため、尖った先端で確実に、円滑にパリソンの切断をすることができる。

請求項５の本発明は、ダイコアのパリソン流路の出口付近は、外面が円錐台状に先端が広がって形成され、ダイのパリソン流路の出口付近は、内面が円錐台状に先端が広がって形成され、ダイコアの外面の縦方向の曲率半径は、ダイの内面の縦方向の曲率半径よりも小さく形成されたブロー成形装置のダイヘッド構造である。

請求項５の本発明では、ダイコアのパリソン流路の出口付近は、外面が円錐台状に先端が広がって形成され、ダイのパリソン流路の出口付近は、内面が円錐台状に先端が広がって形成され、ダイコアの外面の縦方向の曲率半径は、ダイの内面の縦方向の曲率半径よりも小さく形成された。このため、ダイコアを上下に摺動させることにより、ダイヘッドの出口部分でパリソン流路の出口付近の隙間を調整して、パリソンの肉厚を調整することができ、材料のロスを低減できる。

請求項６の本発明は、ダイコアはダイの内部を上下方向に摺動可能に取付けられたブロー成形装置のダイヘッド構造である。

請求項６の本発明では、ダイコアはダイの内部を上下方向に摺動可能に取付けられたため、ダイコアを上下に摺動させて、ダイヘッドの出口部分でパリソン流路の出口付近の隙間を調整して、パリソンの肉厚を調整することができる。

請求項７の本発明は、ブロー成形品は、自動車用燃料タンクであるブロー成形装置のダイヘッド構造である。

請求項７の本発明では、ブロー成形品は、自動車用燃料タンクであるため、大型のブロー成形品である燃料タンクを、パリソンを分割して、ブロー成形金型の表面に当接させ、パリソンの内面に内臓部品を取付けて、容易に成形することができる。

パリソン流路の出口付近のダイに少なくとも２個の分流片を取付け、パリソン流路の出口付近のダイコアに分流片の側端部分を収納する分流片収納凹部を形成しているため、分流片をダイとダイコアで確実に保持して、パリソンの流出圧力のよっても、分流片がずれることが無い。
パリソン流路を流下するパリソンをパリソン流路の出口付近で、分流片により分割するため、パリソンが分流片により切断された後に、再度溶着することが無い。

本発明の実施の形態であるブロー成形装置のダイヘッド構造の断面図であり、図４のＢ―Ｂ線に沿った断面図である。 本発明の実施の形態であるブロー成形装置のダイヘッド構造の断面図であり、図４のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 本発明の実施の形態であるブロー成形装置のダイコアに取付けられた分流片の部分の拡大正面図であり、図２の分流片の部分の拡大正面図である。 本発明の実施の形態であるブロー成形装置のダイヘッド構造の底面図である。 本発明の実施の形態であるダイヘッド構造のダイとダイコアの断面図であり、図４のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 本発明の実施の形態であるダイヘッド構造のダイとダイコアの断面図であり、図４のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 本発明の実施の形態であるダイヘッド構造のダイコアの斜視図である。 本発明の実施の形態であるブロー成形装置で成形する燃料タンクの斜め上方からみた斜視図である。 従来のブロー成形品の製造方法を示すブロー成形金型を開いた状態の断面図である。 従来のブロー成形品の製造方法を示すブロー成形金型の押圧ピンをスライドさせた状態の断面図である。 従来の他のブロー成形装置のダイヘッドの下部にパリソンの切断機構を設けた斜視図である。 従来の他のブロー成形装置のダイヘッド構造の内部にパリソンの切断機構を設けた斜視図である。

本発明の実施の形態のブロー成形品である燃料タンク１を成形するブロー成形装置のダイヘッド構造について、図１〜図７に基づき説明する。本発明のブロー成形装置のダイヘッド構造は、自動車用の燃料タンクの成形に使用するものを例に取り説明するが、燃料タンク以外であっても、ブロー成形で形成される自動車以外の燃料タンクや他のブロー成形品の成形についても、広く使用することができる。

図８に示すように、本発明の実施の形態でブロー成形される燃料タンク１は、外壁は多層構成の合成樹脂で形成されている。そして、燃料タンク１は、車体のフロアパネルの下面等に取付けられ、その下面の形状に応じて凹凸が設けられるとともに、燃料タンク１は、その燃料タンク１に燃料ポンプ（図示せず）等を出し入れするためにポンプユニット取付孔４が上面に形成されている。また、燃料タンク１の側面又は上面には、インレットパイプ（図示せず）から燃料を注入する燃料注入孔５が形成されている。
さらに、燃料タンク１の上面には、内部の燃料蒸気を回収するホース等を接続する各所のニップル６が形成されている。これらのため、燃料タンク１の外壁は、凹凸形状を有している。

本実施の形態において、燃料タンク１は、ブロー成形で形成され、その外壁は、合成樹脂の多層構成で、外側から順に表皮層、外部本体層、外部接着剤層、バリヤ層、内部接着剤層及び内部本体層から形成されている。
使用される合成樹脂は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリエチレン、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂等の、ブロー成形が可能な合成樹脂であれば、いずれのものでも使用することができる。

ブロー成形においては、上記の６層から構成されるパリソン８が使用される。６層以外の層構成を有するパリソンや単層のパリソンを使用することもできる。また、表皮層は外部本体層に再生部材や、フィラー等を混入する場合に使用されるが、表皮層を省略することもできる。

次に、ブロー成形装置のダイヘッド構造について、図１〜図７に基づき説明する。
図１と図２に示すように、ダイヘッド３０は、ダイ１０とダイ１０の内部に取付けられるダイコア２０を有して、ダイ１０とダイコア２０の間にはパリソン流路３１が形成されている。パリソン流路３１は、ダイヘッド３０の上端から下端までダイコア２０の外周を上下方向に連通して形成される。
パリソン流路３１は、６層構成のパリソン８を押出するものを使用することができるが、６層以外の多層パリソンや単層のパリソン８についても使用することができる。

まず、ダイ１０の構成を説明して、その後、ダイコア２０の構成を説明する。
図１と図２に示すように、ダイ１０は、円筒状のダイ本体１１と、ダイ本体１１の上部に取付けられるダイ取付部１３と、ダイ本体１１の下部に取付けられるダイ下部１２から構成される。ダイ本体１１、ダイ取付部１３とダイ下部１２のダイ本体１１と隣接する部分の内径は同一になるように形成されている。

ダイ取付部１３は、図１と図２に示すように、円筒状に形成されて、上下２段に形成されている。ダイ取付部１３の上部は、パリソン８が押出されるブロー成形機の押出ヘッドに取付けられる。ダイ取付部１３の下部は、ダイ本体１１に取付けられて、ダイ取付部１３の上部とダイ取付部１３の下部は、ボルト等で固定されている。ダイ取付部１３は、一致的に形成することもできる。

ダイ下部１２は、ダイ本体１１と一体に形成することができるが、ダイ本体１１とダイ下部１２を別々に形成し、ボルト等で一体に固定してもよい。
ダイ下部１２の内径は、ダイ本体１１と隣接する部分は、ダイ本体１１の内径と同一になるように形成されているが、ダイ下部１２の内径は、パリソン流路３１の出口に向かって先端が広がった円錐台状に形成されている。

ダイコア２０の外面のコア下部２２における縦方向の曲率半径は、ダイ１０の内面のダイ下部１２における縦方向の曲率半径よりも小さく形成されている。このため、ダイコア２０を上下に摺動させることにより、ダイヘッド３０の出口部分で、ダイ下部１２とコア先端部２５の間の隙間が変化して、パリソン流路３１の出口付近の隙間を調整して、パリソン８の肉厚を調整することができる。

ダイ下部１２のパリソン流路３１の出口付近に２個の分流片１４が取付けられている。本実施の形態では、分流片１４は２個取付けたが、パリソン８を３個以上に分割するときは、３個以上取り付けることもできる。分流片１４は平板状に形成されて、上下方向に立てて取付けられている。

図１と図６に示すように、分流片１４は、一方の側端は、パリソン流路３１の出口付近のダイ下部１２にボルト等によりネジ止めにより取付けられている。本実施の形態では、ネジ止めは、分流片１４の図６の横方向から取付けられているが、図６の下方向からネジ止めをすることができる。

図４に示すように、２個の分流片１４を取付ける場合には、分流片１４は、パリソン流路３１の出口付近のダイ下部１２に１８０度離れて取付けることが好ましい。この場合には、パリソン８を２枚に等分に分割、切断することができる。
なお、パリソン８を等分に分割しない場合には、分流片１４は、切断するパリソン８の幅に応じて、１８０度以外の角度で離れて取付けることができる。また、３個以上の分流片１４を使用することができる。

図３に示すように、分流片１４は、上端が尖って形成することが好ましい。この場合には、パリソン流路３１を流下するパリソン８を、分流片１４の上端で左右に分かれるように切断して、分割することができる。

次に、ダイコア２０について、図１〜図７に基づいて説明する。
図１と図２に示すように、ダイコア２０は、コア本体２１と、コア本体２１の下に取付けられるコア下部２２と、コア下部２２の下端に取付けられるコア先端部２５と、コア本体２１の上端に取付けられるコア取付部２３から形成される。

コア本体２１は、円筒状に形成されている。図５と図６に示すように、コア本体２１の上端は、中空部の内径が若干大きく形成されて、図１と図２に示すように、中空部の内部にコア取付部２３が取付けられている。コア取付部２３は、図７に示すように中心部に歯車状の孔が形成されている。この歯車状の孔に、パリソン８が押出されるブロー成形機の押出ヘッドに取付けられた嵌合部材が挿入されて、ダイヘッド３０を回転させる１回の動作で、嵌合させることができる。

図７に示すように、コア下部２２は、外径が円錐台状に広がって形成されている。コア下部２２の下端にはコア先端部２５が取付けられている。コア下部２２とコア先端部２５が一体となり、ダイコア２０の下部の、外径が円錐台状に広がって形成されている。
コア下部２２とコア先端部２５は、図１、図２、図５及び図６に示すように、ボルトでコア本体２１に取付けられている。

図６と図７に示すように、コア下部２２とコア先端部２５には、ダイ下部１２に取付けられた分流片１４が挿入される分流片収納凹部２４が形成されている。分流片収納凹部２４は、縦方向に分流片１４が上下方向にスライド可能に長く形成されている。
分流片収納凹部２４は、分流片１４の数に応じて、分流片１４と対応する位置に形成される。

ダイコア２０がダイ１０の内部に取付けられると、分流片１４のネジ止めされた側端と反対側の側端が分流片収納凹部２４の内部に挿入される。
ダイコア２０は、ダイ１０の内部を昇降することができるため、ダイコア２０の昇降に応じて、分流片１４を分流片収納凹部２４の内部に保持したまま、ダイコア２０は摺動することができる。

上述のように、ダイコア２０の外面のコア下部２２における縦方向の曲率半径は、ダイ１０の内面のダイ下部１２における縦方向の曲率半径よりも小さく形成されている。このため、ダイコア２０がダイ１０の内部を昇降すると、コア先端部２５とダイ下部１２の間の隙間の寸法を変化させることができ、パリソン流路３１の出口付近の隙間を調整して、パリソン８の肉厚を調整することができる。このため、パリソン８の材料ロスを低減することができる。

パリソン８がパリソン流路３１を流下すると、ダイヘッド３０の出口の部分で、パリソン８は分流片１４により長手方向に切断されて、ダイヘッド３０から押出される。
これにより、２枚に切断されたパリソン８は、それぞれブロー成形金型が開いた状態の割型のキャビティー面に当接するように配置される。

パリソン流路３１を流下するパリソン８をパリソン流路３１の出口付近で、分流片１４により分割するため、パリソン８の温度が低下することなく、パリソン８が分流片１４により切断された後に、パリソン８の切断面は開いて、再度溶着することが無い。さらに、パリソン流路３１の出口付近でパリソン８は、所定の肉厚に形成される部分で長手方向に切断されるため、切断されたパリソン８の肉厚は安定する。

分流片１４は、一方の側端がパリソン流路３１の出口付近のダイ１０のダイ下部１２にネジ止めにより取付けられ、他方の側端がダイコア２０の分流片収納凹部２４に嵌入されているため、簡単な構造で、確実に分流片１４の両端を保持することができ、パリソン８を確実に切断することができる。

１０ ダイ
１１ ダイ本体
１２ ダイ下部
１４ 分流片
２０ ダイコア
２１ コア本体
２２ コア下部
２４ 分流片収納凹部
３０ ダイヘッド
３１ パリソン流路

Claims (7)

1. ブロー成形品を成形するブロー成形装置のパリソンを押出すダイヘッド構造において、
   該ダイヘッドは、ダイと該ダイの内部に取付けられるダイコアを有し、該ダイコアと上記ダイとの間に形成され上下方向に連通するパリソン流路を形成し、
   該パリソン流路の出口付近の上記ダイに少なくとも２個の分流片を取付け、
   上記パリソン流路の出口付近の上記ダイコアに上記分流片の側端部分を収納する分流片収納凹部を形成し、
   上記パリソン流路を流下するパリソンを上記パリソン流路の出口付近で、上記分流片により分割することを特徴とするブロー成形装置のダイヘッド構造。
2. 上記分流片は、上記パリソン流路の出口付近の上記ダイに１８０度離れた角度で２個取付けられた請求項１に記載のブロー成形装置のダイヘッド構造。
3. 上記分流片は、一方の側端が上記パリソン流路の出口付近の上記ダイにネジ止めにより取付けられ、他方の側端が上記ダイコアの上記分流片収納凹部に嵌入された請求項１又は請求項２に記載のブロー成形装置のダイヘッド構造。
4. 上記分流片は、上端が尖って形成され、流下する上記パリソンを上端が分割する請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のブロー成形装置のダイヘッド構造。
5. 上記ダイコアのパリソン流路の出口付近は、外面が円錐台状に先端が広がって形成され、上記ダイのパリソン流路の出口付近は、内面が円錐台状に先端が広がって形成され、上記ダイコアの外面の縦方向の曲率半径は、上記ダイの内面の縦方向の曲率半径よりも小さく形成された請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のブロー成形装置のダイヘッド構造。
6. 上記ダイコアは上記ダイの内部を上下方向に摺動可能に取付けられた請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のブロー成形装置のダイヘッド構造。
7. 上記ブロー成形品は、自動車用燃料タンクである請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のブロー成形装置のダイヘッド構造。

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