JP2531587B2 - 多層プラスチック管製造装置 - Google Patents

多層プラスチック管製造装置

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JP2531587B2
JP2531587B2 JP62148900A JP14890087A JP2531587B2 JP 2531587 B2 JP2531587 B2 JP 2531587B2 JP 62148900 A JP62148900 A JP 62148900A JP 14890087 A JP14890087 A JP 14890087A JP 2531587 B2 JP2531587 B2 JP 2531587B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、分割された吹き込み（ブロー）成形金型
でパリソン（成形ブランク）として更に加工される合流
押出成形された多層プラスチック管を製造する装置に関
する。
〔従来の技術及び解決しようとする問題点〕
所謂「合流押出成形法」は、押出機から材料供給を受
ける円筒状物成形装置で製造した一次ブランクを隔壁付
きブロー成形金型の中で膨張させることによって中空の
プラスチック製品を製造する分野において知られてい
る。この成形法においては、上述の装置で成形されかつ
同装置から押出された多層プラスチック管は、その後
に、後でブロー成形に付される一次ブランクを形成する
のに横切りされるが、この多層プラスチック管は複数の
同心層の積層物である。かかる多層一次ブランクは中空
製品を製造するのに用いられるが、それら中空製品は容
器である場合が多い。従来、膨張し易い材料で作られる
かかる容器の内容物が容器の壁部に拡散したり、膨潤等
の問題を発生させたりすることがある。すでに、容器を
製造するのに、内容物、例えば、油，脂肪，溶剤等と反
応しない材料を使用することが提案されている。しか
し、これら選択できる材料は限られており、ブロー成形
での製造に用いる普通の材料と比較して極めてコストが
かかる。したがって、薄壁のそのような容器を製造する
ことは一般に現実的ではない。というのは、容器として
は、破壊を防ぐために物理的、化学的な最小限の強度を
備え、また、壁部が薄過ぎれば得られない安定性や剛性
も備えなければならないからである。しかし、この合流
押出成形法によれば、壁に厚みのある満足すべき容器を
製造することができる。かかる成形法によれば、ブラン
クの後の成形工程において、高価な拡散防止材料で極め
て薄い所謂「ブロッキング層」或いは「バリヤー層」
が、従来の低コストのブロー成形可能な材料の比較的薄
い所謂「支持層」の両面に被着させられる。被着層と内
外支持層との良好な結合を確保するために、接着剤或い
は薄い結合層を層同士の間に入れて、５層の複合構造を
形成するようにしている場合が多い。
ブロー成形技法において用いる従来の多層プラスチッ
ク管を製造するための成形装置はより小さい容器等を製
造するのに用いられ、連続的に動作するものである。即
ち、加熱したプラスチック材料が１台以上の押出機を通
じて円筒状物成形装置へ連続的に供給され、この装置に
おいてその材料が多層管に形成され、かつその装置か
ら、金型へ相当個数分を供給するのに必要な量だけ連続
的に吐出される。しかし、この連続的な多層プラスチッ
ク管製造は、大きな一次ブランクが必要な、大きな中空
製品、例えば大きな容器を製造する場合には充分ではな
い。比較的大きな嵩の、即ち、相当な重さの大直径の多
層プラスチック管を装置から押出す場合、材料の重さで
吐出端で破壊或いは変形の生じるおそれがある。したが
って、大きな多層プラスチック管を製造するのに「動的
空気圧チップ或いはアキュムレーティングヘッド」が開
発された。この装置はリザーバ・チャンバを有してお
り、このチャンバは、一次ブランクを製造する材料をピ
ストンによって押出されるまで貯溜する。貯溜された材
料はタンクからの同一量の連続吐出よりもはかるに迅速
にピストンによって押出される。多層プラスチック管は
アキュムレーティングヘッドにおいて形成され、こうし
て多層プラスチック管が延伸あるいは破壊される危険が
回避される。
多層プラスチック管を製造する装置のリザーバ・チャ
ンバ内のプラスチック材料に作用する従来のピストンが
材料を直接押圧しかつリザーバ・チャンバに単一種類の
材料が充填されれば、ピストン作用が材料或いは工程に
悪影響を及ぼすことがない。他方、動的空気圧チャンバ
或いはラザーバ・チャンバにプラスチック積層物、例え
ば５層積層物が充填されると、ピストンが積層物に均一
に作用しないことがあるので、反動中のピストンの作用
に対するプラスチック積層物の反応はより複雑化し、ま
た層が歪んだり或いは層の構成に悪影響の及ぶことがあ
る。DE−OS 26 04 247による公知の多層プラスチッ
ク管製造装置によれば、環状供給路において生じる個々
の層は環状ピストンによって押出され、こうして積層物
を形成する合流点へ同心移動させられる。しかし、これ
は、送り込まれる積層物に関係がないのでアキュムレー
ティングヘッドには無関係である。むしろ、積層物を形
成する各個々の層はノズルの少し前の個所まで送られ
る。この構造は複雑で、例えば、５層の積層物の場合に
は動力を個別に与えられかつ制御も個別に行われる５つ
のピストンが必要である。
そこで、本発明は、リザーバ・チャンバから積層物を
吐出するためにピストンを使用し、「円筒状物」をプラ
スチック材料の層の積層物として押出し、それらのプラ
スチック材の層はそれらがアキュムレーティングヘッド
を通過する時、それらの所定の位置と厚みとをそれらの
全周にわたって保持するようにした多層プラスチック管
製造装置を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕 上述の目的を達成するため、本発明は、複数の同軸環
状の供給路の通路を備え、各通路からのプラスチック材
料が多層プラスチック管の１つの層を形成するように各
通路が各自の対応する押出機からプラスチック材料の供
給を受けるようになっており、供給路の全ての通路が集
束して環状通路となり、この環状通路は多層プラスチッ
ク管を形成するアキュムレーティングヘッドの軸線と同
軸に配設されており、環状通路はその先端が環状貯溜チ
ャンバ内に挿入されており、このチャンバから多層プラ
スチック管がノズルを通ってピストンにより押出される
ように構成された多層プラスチック管製造装置におい
て、環状通路を通路がそこで終端している環状空間の下
流にかつ短い距離で同軸に配設されている２つの細長い
環状の内外スリーブで形成して別々の層を含むように構
成し、内側ピストンリングと外側ピストンリングとの間
に環状膨張空間を形成する環状ピストンを内外スリーブ
に摺動可能に取付け、環状通路は開いた先端が環状膨張
空間に開口し、環状膨張空間は開いた先端が環状貯溜チ
ャンバに開口し、内外ピストンリングの開いた先端に至
る前までの内壁同士の距離が内外スリーブの外壁同士の
距離とほぼ等しく、かつ内外ピストンリングの外壁同士
の距離が環状貯溜チャンバの距離とほぼ等しく構成され
たものである。
〔作用〕
本発明では、複数の通路3a〜3eを備えた供給路3,環状
空間４を通じて環状通路５へ押出機２によって材料が供
給された後、積層物に形成され、この積層物は環状貯溜
チャンバ21或いは環状膨張空間11において径方向に膨張
させられる。この積層物は、環状集束通路12を含む環状
膨張空間11において、環状ピストンを構成する内外ピス
トンリング13,14を両方共上昇させ、この時環状貯溜チ
ャンバ21が環状膨張空間11の中に形成される。次に環状
の内外ピストンリング13,14は環状クロスタイ・プレー
ト19,ロッド17,18を通じて制御機構20によって下降させ
られ、これによって積層された材料がノズル23を通じて
ノズル導溝22経由で環状貯溜チャンバ21から押出排除さ
れ、そのノズル23から積層物が管状一次ブランクとし
て、すなわち多層プラスチック管として吐出され、隔壁
付きブロー成形用金型の中での製品製造使用のサイズと
重さに適応させられる。
〔実施例〕
第１図に概略を図示したアキュムレーティングヘッド
１は、周囲に配置した５つの押出機（そのうち２つ2a,2
bだけを示す）から供給される相異なったプラスチック
材料の５層積層物を製造するのに適している。押出機2
a,2bは本明細書には集合的に数字２で示す。
各押出機２は水平通路を通じて公知の方法で材料を供
給する。この通路は周辺のまわりに２つの分路に分岐さ
れており、供給通路は、本明細書では数字３で集合的に
示し、環状空間４に合流する通路3a,3b,3c,3d,3eの１つ
に上記水平通路を通じて供給される。したがって、積層
物は環状空間４とのこの合流点で形成され、次に第１図
中矢印Ａの方向を下方に環状通路５を通じ複合物として
流れる。
この環状通路５は内側のインサート・リング７の環状
の内側スリーブ６と外側のインサート・リング９の環状
の外側スリーブ８とによって画成されている。また上記
内外スリーブ6,8はテーパを施されてそれらの端部が集
束しており、環状通路５と環状膨張空間11との間の移行
部を構成する通路拡張空間10を形成している。環状膨張
空間11はピストンを構成する環状の内外ピストンリング
13,14のテーパ面15,16によって更に拡大され、これらの
テーパ面15,16は下方の集束する環状膨張空間11におい
て環状集束通路12に達するまで流れ方向に集束してい
る。
環状膨張空間11は、２つの環状の内外ピストンリング
13,14、即ち、流れの方向に集束するテーパ面15,16にお
いて下面が成端している内側ピストンリング13、外側ピ
ストンリング14によって通路12まで径方向に画成されて
いる。
矢印Ａの方向に、通路12を含む環状膨張空間11を通じ
て流れる材料は表面（テーパ面）15,16に作用しながら
その空間内において上方向の圧力を加え、内外ピストン
リング13,14を方向Ｂに強制移動させる。
環状の内外ピストンリング13,14は内側ロッド17、外
側ロッド18によって環状クロスタイ・プレート19に連結
されており、このプレート19は矢印A,Bで示すそれぞれ
の方向に、数字20で示す適当な制御機構によって下方
向、上方向に移動させることができる。
供給路3,空間４を通じて環状通路５へ押出機２によっ
て材料が供給された後、積層物に形成され、この積層物
は通路拡張空間10を通って環状膨張空間11において径方
向に膨張させられる。この積層物は、通路12を含む環状
膨張空間11において、環状の内外ピストンリング13,14
を両方共上昇させ、この時リザーバ・チャンバすなわち
環状貯溜チャンバ21が第２図に示すように環状膨張空間
11の中に形成される。次にピストン（内外ピストンリン
グ13,14）は環状クロスタイ・プレート19、ロッド17,18
を通じて制御機構20によって下降させられ、これによっ
て積層された材料がノズル23を通じてノズル導溝22経由
でチャンバ21から押出排除され、そのノズル23から積層
物が管状一次ブランクとして、すなわち多層プラスチッ
ク管として吐出され、隔壁付ブロー成形用金型の中での
製品製造仕様のサイズと重さに適用させられる。
押出機２からリザーバ・チャンバ、すなわち環状貯溜
チャンバ21の中央部へ送り込まれ、２つの環状の内外ピ
ストンリング13,14すなわちピストンによる作用を受け
ると共にそれらに作用して、上下方向に移動させられた
積層材料が適正な構成関係にとどまる。実際には、層同
士が互いに圧縮されて互いに密着するが、従来技術によ
る内部送りに比較して各層の厚み分布が等しくなる。
層構造もリザーバ・チャンバを満たせば従来技術の方
式でも得ることができる。しかし、そのような従来技術
の成形法においては、リザー・バ・チャンバへのピスト
ンの移動で積層構造の内部が剪断され、また充填過程
で、その剪断部は駆出ピストンの円錐状対応面の前部と
平行になってしまう。したがって、積層構造は供給路３
を通じて流れるプラスチック材料が再度立ち上がる前に
破壊されてしまう。その結果、その部分的な剪断、逸失
のために、吐出された多層プラスチック管は所望の構造
とは対応しない。また、その剪断部分には均一な構成に
欠け、送り込まれた材料の所望層構造をその剪断部分が
破壊してしまう。しかし、本発明においては、対応のピ
ストンは、従来技術の構造とは対応的に、外側，内側の
各ピストンリング13,14に分割されており、リザーバ・
チャンバ（環状貯溜チャンバ）21には入り込むが、テー
パ面15,16同士の間の層構造と継合し、押出過程で、同
ピストンは前進するか剪断作用を伴わない。
第３図に示す他の実施例は実質的には、第１図，第２
図のものと同一であり、したがって、同じ部分は、アポ
ストロフィを付しただけの同じ番号で示す。この実施例
では、最大５層の積層物を製造するためのアキュムレー
ティングヘッドは全体を１′で示し、このために、この
ヘッド１′は５つの別々の押出機を備え、これらの押出
機をここでは番号２′で示す。これらの押出機２′は周
辺のまわりに全体的に配設されていて、全体を３′で示
す個別の垂直供給路に材料を送り込み、これらの通路は
集束した環状空間４′に合流して積層物を形成する。こ
うして形成された積層物は、内側のインサート・リング
７′の内側スリーブ６′と外側のインサート・リング
９′の外側スリーブ８′とで画成された環状通路５′を
通って流れる。内外スリーブ６′,8′の端部はテーパを
施されており、流れの方向に集束し、また拡大用の通路
拡張空間10′を形成し、この空間10′には環状膨張空間
11′が結合されている。この実施例において、環状膨張
空間11′はまた、環状の内側ピストンリング13′と環状
の外側ピストンリング14′とによっても画成され、これ
らの内外ピストンリング13′,14′は対応する内側，外
側ロッド17′,18′によって環状クロスタイ・プレート1
9′と結合されている。このプレート19′はノズル導溝2
2′とノズル23′とが画成されているアキュムレーティ
ングヘッド１′に対して径方向に制御機構20′によって
移動させることができる。
しかし、この例では、第１図，第２図の実施例とは異
なり、環状ピストンの外側ピストンリング14′はテーパ
部材24の形状で継続し、そのテーパ部材24からは外側ス
リーブ25となっている。同様に、環状ピストンの内側ピ
ストンリング13′はテーパ部材26として続き、そのテー
パ部材26からは内側スリーブ27となっている。
流れる材料は、環状空間４′において積層物としての
構成に応じて保持され、環状通路５′，環状の通路拡張
空間10′、また環状ピストンを構成する内外ピストンリ
ング13′,14′の間に画成された環状膨張空間11′、ま
た内外スリーブ25,27の間に画成された別の環状空間と
通じて、更にノズル導溝22′を経由してノズル23′まで
送られる。第３図中矢印Ａの方向に流れる積層材料は、
第３図右半分に示すように、内外スリーブ25,27を伴う
内外ピストンリング13′,14′が第３図左半分に示す位
置へ下方へ押圧されると、テーパ部材24,26で画成され
た空間において抵抗に合う。この位置に達すると、環状
ピストンを構成する内側ピストンリング13′とテーパ部
材24及び内側スリーブ25,外側ピストンリング14′とテ
ーパ部材26及び外側スリーブ27が、プレート19′，ロッ
ド17′,18′を介して制御機構20′によって第３図右半
分に示す位置へ矢印Ｂの方向に上昇させられる。チャン
バまたは空間11′は、こうして第３図右半分に示すよう
に容積が低減させられ、積層物はノズル導溝22′経由で
ノズル23′を通じて矢印Ａの方向に流れさせられる。
層状で流れる材料は、積層物が形成される環状空間４
からリザーバ・チャンバ21′まで終始一緒であり、その
リザーバ・チャンバ21′からは、導溝22′を通じてノズ
ル23′まで流れるが、この際にはその層構造が乱される
ことがなく、その他の破壊的な影響は問題にならない。
以上、本発明の好適な２つの実施例について説明して
きたが、本発明はこれに限定されるものではなく、前掲
の特許請求の範囲を逸脱することなくその他の様々な態
様での実施が可能である。
〔効果〕
以上説明したように、本発明によれば、押出機からチ
ャンバの中央部へ送り込まれ、ピストンを構成する２つ
の環状の内外ピストンリングによる作用を受けると共に
それらに作用して、上下方向に移動させられた積層材料
が適正な構成関係にとどまる。実際には、層同士が互い
に圧縮されて互いに密着するが、従来技術によるアキュ
ムレーティングヘッドの内部送りと対比的に、各層の厚
み分布が等しくなる。層構造もリザーバ・チャンバを満
たせば従来技術の方式でも得ることができる。しかし、
そのような従来技術の成形法においては、リザーバ・チ
ャンバへのピストンの移動で積層構造の内部が剪断さ
れ、また充填過程で、その剪断部は駆出ピストンの円錐
状対応面の前部と平行になってしまう。したがって、積
層構造は供給路を通じて流れるプラスチック材料が再度
立ち上がる前に破壊されてしまう。その結果、その部分
的な剪断、逸失のために、吐出された多層プラスチック
管は所望の構造とは対応しない。また、その剪断部分に
は均一な構成に欠け、送り込まれた材料の所望層構造を
その剪断部分が破壊してしまう。しかし、本発明におい
ては、対応のピストンは、従来技術の構造とは対比的
に、環状の外側，内側のピストンリングに分割されてお
り、リザーバ・チャンバには入り込むが、テーパ面同士
の間の層構造と継合し、駆出過程で、同ピストンは前進
するが剪断作用を伴わない。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明装置の充填位置における垂直断面図、第
２図はリザーバ・チャンバに貯溜された材料を駆出する
前のピストン位置を示す第１図と同様な図、第３図は本
発明装置の別の実施例であり、充填された位置及び材料
の駆出の後の位置をそれぞれ示す垂直断面図である。 1,1′……アキュムレーティングヘッド、 2,2′……押出機、 3,3′……供給路、 3a〜3e……通路、 4,4′……環状空間、 6,6′……内側スリーブ、 7,7′……内側インサート・リング、 8,8′……外側スリーブ、 9,9′……外側のインサート・リング、 11,11′……環状膨張空間、 13,13′……内側ピストンリング、 14,14′……外側ピストンリング、 21,21′……環状貯溜チャンバ（リザーバ・チャン
バ）、 23,23′……ノズル。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数の同軸環状の供給路（３）の通路（3a
    〜3e）を備え、各通路（3a〜3e）からのプラスチック材
    料が多層プラスチック管の１つの層を形成するように各
    通路（3a〜3e）が各自の対応する押出機（２）からプラ
    スチック材料の供給を受けるようになっており、供給路
    （３）の全ての通路（3a〜3e）が集束して環状通路
    （５）となり、この環状通路（５）は多層プラスチック
    管を形成するアキュムレーティングヘッド（１）の軸線
    と同軸に配設されており、環状通路（５）はその先端が
    環状貯溜チャンバ（21）内に挿入されており、このチャ
    ンバ（21）から多層プラスチック管がノズル（23）を通
    ってピストンにより押出されるように構成された多層プ
    ラスチック管製造装置において、 環状通路（５）を通路（3a〜3e）がそこで終端している
    環状空間（４）の下流にかつ短い距離で同軸に配設され
    ている２つの細長い環状の内外スリーブ（6,8）で形成
    して別々の層を含むように構成し、 内側ピストンリング（13）と外側ピストンリング（14）
    との間に環状膨張空間（11）を形成する環状ピストンを
    内外スリーブ（6,8）に摺動可能に取付け、 環状通路（５）は開いた先端が環状膨張空間（11）に開
    口し、 環状膨張空間（11）は開いた先端が環状貯溜チャンバ
    （21）に開口し、 内外ピストンリング（13,14）の開いた先端に至る前ま
    での内壁同士の距離が内外スリーブ（6,8）の外壁同士
    の距離とほぼ等しく、かつ内外ピストンリング（13,1
    4）の外壁同士の距離が環状貯溜チャンバ（21）の距離
    とほぼ等しく構成されたことを特徴とする多層プラスチ
    ック管製造装置。
  2. 【請求項２】環状通路（５）を形成する内外スリーブ
    （6,8）が上流に延びる内外のインサートリング（7,9）
    とともに、供給路（３）の各通路（3a〜3e）を画成する
    環状ブロックの一体部分であることを特徴とする特許請
    求の範囲第１項に記載の多層プラスチック管製造装置。
  3. 【請求項３】ピストンが環状の内側ピストンリング（1
    3）と環状の外側ピストンリング（14）とに分割され、
    その両先端は開いてテーパ面（15,16）を形成している
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記
    載の多層プラスチック管製造装置。
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