JP2659153B2 - 中空成形品の成形装置 - Google Patents

中空成形品の成形装置

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JP2659153B2
JP2659153B2 JP4145651A JP14565192A JP2659153B2 JP 2659153 B2 JP2659153 B2 JP 2659153B2 JP 4145651 A JP4145651 A JP 4145651A JP 14565192 A JP14565192 A JP 14565192A JP 2659153 B2 JP2659153 B2 JP 2659153B2
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hollow molded
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、中空成形品の成形装置
に関し、特に、金型移送及び開閉、エヤー吹込ノズルの
上下動等を全て電動化し、中空成形品の品質を向上させ
るための新規な改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、用いられていたこの種の中空成形
品の成形装置としては、一般に図12及び図13で示す
油圧又は空圧駆動による構成が採用されていた。すなわ
ち、基台1上に設けられた台2上の押出機3には、ホッ
パ4、スクリュ5を有するシリンダ6及びクロスヘッド
7が設けられており、この押出機3の隣接位置にはエヤ
ー吹込装置8が前記基台1上のフレーム9に固定されて
いる。
【0003】前記エヤー吹込装置8に設けられたエヤー
吹込ノズル10は吹込駆動用油圧シリンダ8Aにより矢
印Aに沿って上下動するように構成されていると共に、
このクロスヘッド7及びエヤー吹込装置8の下方位置に
は、金型移送用油圧シリンダ11により駆動される金型
移送装置12によって矢印Bに沿い移動する金型13が
設けられ、この金型13は型締用油圧シリンダ14を有
する型締装置15によって型開閉するように構成されて
いる。
【0004】前記吹込駆動用油圧シリンダ8A、金型移
送用油圧シリンダ11及び型締用油圧シリンダ14は、
前記台2内に設けられた油圧ユニット16により油圧の
供給を受けるように構成されている。また、前記フレー
ム9に設けたエヤーシリンダ20によりパリソン切断装
置21を作動させてパリソン22を切断するように構成
されている。
【0005】次に、前述の従来構成において油圧ユニッ
ト15から吐出する油は型締装置15の型締用油圧シリ
ンダ14に供給され、金型13を開閉する。また、金型
移送装置12の金型移送用油圧シリンダ11に油を供給
することによって金型13の移送をすると共に、吹込駆
動用油圧シリンダ8Aに油を供給することによりエヤー
吹込ノズル10の上下動を行うことができる。従って、
シリンダ6から押出される溶融樹脂をクロスヘッド7に
導き、クロスヘッド7から垂下した筒状のパリソン22
は型開した金型13内に導かれ、必要長さに達した後に
金型13を閉じて金型13でパリソン22を挟み、金型
移送装置12で金型13を斜下方向に移送しつつパリソ
ン切断装置21でパリソン22の上部を切断する。
【0006】次に、このパリソン22の内部にエヤー吹
込ノズル10を挿入し、金型13の内部形状に沿ってパ
リソン22をふくらませて溶融樹脂を冷却して成形す
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来の中空成形品の成
形装置は、以上のように構成されていたため、次のよう
な課題が存在していた。すなわち、油圧ユニット、油圧
シリンダ及び配管から油がもれて成形品を汚損する。特
にエヤー吹込装置用の油圧シリンダより油もれすると、
下部に成形品が有るために、吹込ノズルを介してオイル
がボトル内部に入ると致命的な欠陥となっていた。ま
た、成形運転の初期に油温が低く、徐々に上昇するとオ
イルの粘度が変わり吐出油量が変化するため、油温シリ
ンダの速度及び停止位置が一定しないので成形品不良が
生じる。油温を安定させるために長時間のウォーミング
アップが必要となる。又、油圧ユニットに温度調節設備
が必要となる場合が有りコスト高となっていた。また、
油圧ユニットは油圧シリンダの停止中もオイルを常時吐
出している。即ち、ポンプモータが常に作動しているの
で、省エネルギーとならなかった。また、油圧ユニット
から各油圧シリンダへ配管接続して有り、配管内の圧力
損失によるロスが多いので省エネルギーとならなかっ
た。また、成形の都合上、金型を全開、全閉せず途中で
停止する場合油圧シリンダ及び電磁弁の内部で油もれし
たり、又背圧力の影響で金型が定位置に停止しない又は
停止した後徐々に動く等の誤動作が多く成形品不良が生
じたり、かつ安全上、不十分であった。さらに、パリソ
ン切断装置の切断刃の速度は、エヤーシリンダに流入す
るエヤーのスピードによって決めているが、エヤーの元
圧力の変動によって成形中に速度が変わる不具合が有
り、成形品不良が生じる。又、供給エヤーの絞り弁の開
度はオペレータの感にたより、個人差が生じ易く、所定
の再現性を得ることが困難であった。
【0008】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、金型移送及び開閉、エヤー
吹込ノズルの上下動等を全て電動化し、中空成形品の品
質を向上させるようにした中空成形品の成形装置を提供
することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明による中空成形品
の成形装置は、クロスヘッドから垂下するパリソンを金
型内に供給し、パリソン切断装置にて切断した前記パリ
ソン内にエヤー吹込ノズルを介してエヤーを供給し、前
記金型内で中空成形品を得るようにした中空成形品の成
形装置において、前記金型を移送する金型移送装置を作
動させるための金型移送用モータを有し、前記パリソン
切断装置は、固定部に設けられパリソン切断用モータを
含む第1直線移動機構と、前記固定部に設けられた複数
のシャフトと、前記第1直線移動機構に接続され前記各
シャフトによって移動自在に保持されたカッターホルダ
と、前記カッターホルダに設けられたカッターと、を有
し、前記型締装置は、型締用モータにより作動するトグ
ルを有し、前記エヤー吹込装置は、固定部に設けられ吹
込装置駆動モータにより作動する第2直線移動機構と、
前記固定部に対して出没自在に設けられたガイドバー
と、前記ガイドバーに設けられ前記第2直線移動機構に
接続されると共に前記エヤー吹込ノズルを有する保持板
と、を有するようにした構成である。
【0010】さらに詳細には、前記金型移送装置は、フ
レームにアームを介して移動自在に設けられた前記金型
と前記金型移送用モータとを接続するためのクランクを
有し、前記クランクの作動により前記金型が前記クロス
ヘッドの下方位置及びエヤー吹込ノズルの下方位置に往
復移動するようにした構成である。
【0011】
【作用】本発明による中空成形品の成形装置において
は、金型の移送及び型開閉をモータで行い、金型内に供
給されたパリソンをパリソン切断用モータを介して切断
し、その後、パリソン内に吹込装置駆動モータを介して
上下動するエヤー吹込ノズルを介してエヤーを供給する
ことにより金型内で中空成形品を成形することができ
る。
【0012】
【実施例】以下、図面と共に本発明による中空成形品の
成形装置の好適な実施例について詳細に説明する。な
お、従来例と同一又は同等部分については同一符号を付
して説明する。図1から図11迄は本発明による中空成
形品の成形装置を示すもので、図1は正面図、図2は図
1の側面図、図3は型締装置を示す構成図、図4は型閉
状態を示す構成図、図5は型開状態を示す構成図、図6
は金型移送状態を示す構成図、図7はパリソン切断装置
を示す概略構成図、図8は図7の詳細平面図、図9は図
8の側面図、図10はエヤー吹込装置を示す概略構成
図、図11は図10の詳細構成図である。
【0013】図1及び図2において符号1で示されるも
のは基台であり、この基台1上に設けられた台2上の押
出機3には、ホッパ4、スクリュ5を有するシリンダ6
及びクロスヘッド7が設けられており、この押出機3の
隣接位置にはエヤー吹込装置8が前記基台1上のフレー
ム9に固定されている。
【0014】前記エヤー吹込装置8に設けられたエヤー
吹込ノズル10は吹込装置駆動モータ8Aにより矢印A
に沿って上下動するように構成されていると共に、この
クロスヘッド7及びエヤー吹込装置8の下方位置には、
金型移送用モータ11により駆動される金型移送装置1
2によって矢印Bに沿い移動する金型13が設けられ、
この金型13は型締用モータ14を有する型締装置15
によって型開閉するように構成されている。
【0015】また、前記型締装置15は、図3から図5
で示すように構成されており、前記金型13は第1金型
部13a及び第2金型部13bとからなり、前記第1金
型部13aには、この金型13の型締力を検出するため
のロードセル30が設けられ、このロードセル30に
は、型締用モータ14が減速機14aを介して接続され
た第1段トグル31に連動する第2段トグル32の後述
の第2アーム32Bが第1軸支部33を介して連結され
ている。
【0016】前記第1段トグル31及び第2段トグル3
2は、何れも、一対の第1、第2アーム31A,31B
及び32A,32Bが連結軸支部31C及び32Cを介
して直線状及びくの字型に曲折自在となるように構成さ
れ、前記第1トグル部31の第1アーム31Aが前記型
締用モータ14の減速機14aに直結されている。従っ
て、この型締用モータ14の回転により、各トグル3
1,32は曲折自在に連動して変形する構成であると共
に、各トグル31,32及び型締用モータ14によりト
グル作動部40を構成している。
【0017】前記第2段トグル32の第1アーム32A
は、第2軸支部38を介して第1可動盤41に接続さ
れ、この第1可動盤41は、第1ロッド42及び第2ロ
ッド43を介して、前記第2金型部13bに接続された
第2可動盤44に連結されている。また、前記第1金型
部13aは前記第1ロッド42上に移動自在に設けられ
ている。なお、前述の各可動盤41,44、各ロッド4
2,43により各金型部13a,13bを開閉するため
の連動機構50を構成している。
【0018】従って、前述の構成において、型締用モー
タ14を作動させて各トグル31,32を直線状に伸ば
した状態の場合には、各金型部13a,13bは図3及
び図4で示すように矢印C方向に移動して型閉状態とな
り、金型13のキャビティ13A内に供給されたパリソ
ン22を型閉・保持することができる。なお、この時の
型締力は、ロードセル30によって計測される。
【0019】また、型締用モータ14を回転させて、各
トグル31,32を直線状からくの字型に変形させる
と、第1金型部13aは第2段トグル32の第2アーム
32Bに引きよせられ矢印D方向に移動されると共に、
第1可動盤41が図5のように左方向に移動することに
より、各ロッド42,43を介して第2可動盤44及び
第2金型部13bが矢印Dの方向に移動し、金型13は
図5に示すように型開き状態となる。また、前述の型締
用モータ14を、図示しない制御装置によりプログラム
制御することにより、任意の位置、速度で金型13の開
閉を行い、かつ、停止させることができ、誤動作のない
安全な動作を得ることができる。また、成形材料に応じ
て必要となる型開閉速度の記憶による自由な再現性を得
ることもできる。
【0020】前記金型13は、図6に示す金型移送用モ
ータ11及び減速機11aで駆動される金型移送装置1
2により矢印Bに沿って往復移送できるように構成さ
れ、この金型13と減速機11a間にはクランク60が
設けられていると共に、この金型13とフレーム9間に
は一対のアーム9a,9bが作動自在に接続されている
と共に、金型13は各アーム9a,9bを介してフレー
ム9に対し揺動自在に構成されている。
【0021】従って、この金型移送用モータ11を作動
させることにより、金型13をクロスヘッド7の下方位
置及びエヤー吹込装置8のエヤー吹込ノズル10の下方
位置に任意に往復移動することができるように構成され
ている。
【0022】また、パリソン切断装置21は、図7から
図9で示すように構成されている。すなわち、図7にお
いて符号70で示されるものは電熱カッター70aを有
するカッターホルダであり、このカッターホルダ70に
接続されたラックからなる従動体71には、ステップモ
ータ又はブラシレス回転制御形モータ等の可変速度から
なるパリソン切断用モータ20の回転軸20aに設けら
れたピニオン72が係合していると共に、このピニオン
72は前記従動体71を駆動するための駆動体を構成し
ている。
【0023】前記パリソン切断用モータ20には、メモ
リ(図示せず)を有する制御部20bが接続されてお
り、このメモリ内にこのモータ20の作動条件に沿った
プログラムを記憶させておくことにより、この記憶内容
に沿ってこのモータ20の作動プログラム制御すること
ができる。
【0024】前記カッターホルダ70の一端70bに
は、図8、図9で示すように絶縁板75を介してガイド
プレート76が取付ボルト77によって着脱自在に設け
られており、このガイドプレート76には、カッター取
付板78がガイドバー79及び固定ブッシュ80を介し
て作動自在に設けられている。
【0025】前記カッターホルダ70の他端70cには
取付板81を介してカッター70aの一端70aAが固
定され、カッター70aの他端70aBは、前記カッタ
ー取付板78に固定ねじ82を介して締結されており、
このカッター70aの他端70aBの延長部70aCは
前記ガイドプレート76を作動自在に貫通して外方に突
出している。
【0026】前記延長部70aCの外端には一対のナッ
ト83,84が螺合されており、このナット83,84
とガイドプレート76間における前記延長部70aCの
外周位置には、スプリング84aが介装されている。従
って、このナット83,84を締めることによってカッ
ター70aの張り状態を自在に調整できるように構成さ
れている。
【0027】前記カッターホルダ70に設けられた一対
の輪状のリニアプッシュ85内には、このカッターホル
ダ70とは離間して配設された固定部86の一対のシャ
フト87が摺動自在に挿入されており、このカッターホ
ルダ70の前記各リニアプッシュ85の間の位置には、
押さえ板88を介して前記従動体71の一端71aが固
定されている。
【0028】前記従動体71の他端71bは、前記固定
部86の孔89aを作動自在な状態で貫通すると共に、
この固定部86に設けられた前記モータ20のピニオン
72と係合しており、このモータ20の作動によって前
記従動体71及びカッターホルダ70は移動するように
構成されている。従って、前述のパリソン切断用モータ
20と従動体71とピニオン72とによりカッターホル
ダ70を直線移動させるための第2直線移動機構200
を構成し、この従動体71とピニオン72は後述のよう
に他の機構でも可である。なお、前記電熱カッター70
aには、図示しない電源から電熱用の電力が供給されて
いる。
【0029】次に、前述の構成においてパリソン切断装
置21を作動させる場合について説明する。まず、クロ
スヘッド7から押出された筒状のパリソン22が垂下し
た状態で、制御部20bを介してモータ20を回転させ
ると、ピニオン72及び従動体71を介してカッターホ
ルダ70及び電熱カッター70aが前進し、パリソン2
2(図8に示す)を切断することができる。
【0030】従って、前述のパリソン22に対して切断
動作を、各種材質及び温度並びに径等の異なる条件のパ
リソン22に対して行い、最適な切り口が得られるよう
なモータ20の回転条件を、制御部20bのメモリ(図
示せず)にプログラムとして記憶させておくことによ
り、モータ20のプログラム制御が可能となり、初心者
の操作者でもスイッチ(図示せず)を押すだけの操作で
自動的に理想的な切断動作を容易に遂行することができ
るものである。
【0031】なお、前述の従動体71及びピニオン72
は、本実施例に示したラックとピニオンの構成に限ら
ず、ベルトとローラ等の他の手段を用いることができる
ことは述べるまでもないことである。
【0032】前記エヤー吹込装置8は、図10及び図1
1で示すように構成されている。すなわち、図10にお
いて符号9で示されるものはフレームであり、このフレ
ーム9に設けられ制御部100に接続された可変速形の
吹込装置駆動モータ8Aの回転軸8Aaは、くの字形に
曲折するトグル機構からなる第2直線移動機構101の
第1作動片101aに接続されている。
【0033】前記第1作動片101aは第1軸支部10
2を介して第2作動片101bに接続され、この各作動
片101a,101bは互いにくの字形に曲折自在であ
ると共に減速作用を有する前記第2直線移動機構101
を構成している。
【0034】前記第2作動片101bは、第2軸支部1
03を介してエヤー吹込クズル10の接続部10bに接
続されており、この第2直線移動機構101の作動によ
り前記エヤー吹込ノズル10は矢印Aの方向に沿って上
下動するように構成されている。なお、前述のエヤー吹
込ノズル10には図示しないエヤー源からの圧縮エヤー
が供給されるように構成され、さらに、前記第2直線移
動機構101はトグル機構の代わりに、ラックとピニオ
ン等による他の減速形の直線型送り機構を用いることも
できる。
【0035】前記エヤー吹込ノズル10の下方位置に
は、一対の開閉自在な金型部13a,13bからなる金
型13が配設されており、この金型13のキャビティ1
3A内には成形された筒状のパリソン22が位置してい
る。
【0036】前記モータ8A、第2直線移動機構101
及びエヤー吹込ノズル10は、詳細には、図11で示す
ように構成されている。すなわち、図11における固定
部110の下方には、複数の筒形ブラケット111を介
して一体状に接続された補助固定部110Aが設けられ
ており、この各筒形ブラケット111内にはガイドバー
112が上下動自在に設けられていると共に、この各ガ
イドバー112の両端にはガイドプレート113及び保
持板114がナット115を介して固定されている。従
って、このガイドバー112は固定部110に対して出
没自在に構成されている。
【0037】前記保持板114の下面114aには、前
記エヤー吹込ノズル10が垂下して設けられていると共
に、その上面114bと固定部110の下面110aと
の間には、前記第2直線移動機構101が取付けられて
おり、この第2直線移動機構101の第1作動片101
aには前記モータ8Aの回転軸8Aaが固定接続されて
いる。
【0038】前記第1作動片101aは、前記固定部1
10の下面110aに設けられた第1取付部116に前
記回転軸8Aaを介して回動自在に取付けられており、
前記第2作動片101bは前記保持板114の上面に設
けられた第2取付部118aとピン103を介して回動
自在に取付けられている。
【0039】前記モータ8Aは、前記固定部110と補
助固定部110Aの側部に固定されたL字型ブラケット
(図示せず)に固定して設けられていると共に、メモリ
(図示せず)を内蔵した制御部100によって記憶制御
されるように構成されている。
【0040】次に、前述のように構成されたエヤー吹込
装置8を作動させる場合について説明する。まず、金型
13を型開し、この金型13のキャビティ13A内に、
図示しない成形機から押出された筒状のパリソン22を
位置させ、この金型13を型閉した状態で、モータ8A
を作動させると、第2直線移動機構101の各作動片1
01a,101bがくの字状から直線状(図11の点線
及び実線で示す)となり、保持板114もエヤー吹込ノ
ズル10と共に降下し、その先端のロッド10aがパリ
ソン22の上端に挿入して打込みを完了する。
【0041】前述の状態で、前述エヤー源(図示せず)
から圧縮エヤーがパリソン22内に供給され、金型13
で中空成形が行われる。この中空成形が行われた後、金
型13の型開を行うと、中空成形による成形品を取り出
すことができる。
【0042】また、前記モータ8Aによるエヤー吹込ノ
ズル10の挿入(打込)速度は、成形品の形状、樹脂の
種類等により最適なデータをあらかじめ取り込み、制御
部100のメモリ(図示せず)内に記憶されており、こ
のメモリからの前記データによってモータ8Aの回転を
自在に記憶制御して前記速度を自在に調整するため、操
作者が従来のように感に頼って操作することを必要とせ
ず、スイッチ操作のみにより最適な挿入を行うことがで
きるものである。
【0043】従って、前述の構成において、クロスヘッ
ドを介して垂下するパリソン22を金型移送用モータ1
1を介して移送され型締用モータ14を介して型開した
金型13内に供給し、前記パリソン22をパリソン切断
用モータ20を介して作動するパリソン切断装置21に
よって切断し、その後、このパリソン22内に吹込装置
駆動モータ8Aを介して降下したエヤー吹込ノズル10
を介してエヤーを供給することにより、金型13内で中
空成形品を成形することができる。
【0044】
【発明の効果】本発明による中空成形品の成形装置は、
以上のように構成されているため、次のような効果を得
ることができる。すなわち、油圧駆動方式の欠点である
油もれがなく、クリーンな成形が可能である。また、金
型の開閉、移送スピードが自由にコントロールでき、か
つ途中停止位置精度が高いので、品質に合わせた成形が
でき成形品の不良が減少する。また、金型の開閉、移
送、吹込ノズルの昇降等の速度データを記憶し、再現が
計れるのでオペレータの感にたよることなく、かつベテ
ランオペレータでなくとも使用可能となる。また、油圧
駆動方式に比べて、約20〜30%の省エネが計れる。
また、油圧ユニットのモータは連続運転であるのに対
し、本案は断続運転で有るため低騒音化を計ることがで
きる。さらに、故障診断が容易に出来ると共に群管理も
容易に可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による中空成形品の成形装置を示すため
の正面図である。
【図2】図1の側面図である。
【図3】型締装置を示す構成図である。
【図4】型閉状態を示す構成図である。
【図5】型開状態を示す構成図である。
【図6】金型移送状態を示す構成図である。
【図7】パリソン切断装置を示す概略構成図である。
【図8】図7の詳細平面図である。
【図9】図8の側面図である。
【図10】エヤー吹込装置を示す概略構成図である。
【図11】図10の詳細構成図である。
【図12】従来の中空成形品の成形装置を示す正面図で
ある。
【図13】図12の側面図である。
【符号の説明】
7 クロスヘッド 8 エヤー吹込装置 8A 吹込装置駆動モータ 10 エヤー吹込ノズル 11 金型移送用モータ 12 金型移送装置 13 金型 14 型締用モータ 15 型締装置 20 パリソン切断用モータ 21 パリソン切断装置 22 パリソン 101 第2直線移動機構
フロントページの続き (72)発明者 高梨 博明 神奈川県横浜市金沢区福浦2丁目2番1 号 株式会社日本製鋼所内 (56)参考文献 特開 平3−178470(JP,A) 「ACサーボ・ガイダンス」 三菱電 機株式会社 (平成元年1月) 第3頁 吉川真价著「ブロー成形」 プラスチ ックス・エージ (昭和45年2月20日) 第46頁及び第47頁

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 クロスヘッド(7)から垂下するパリソン
    (22)を金型(13)内に供給し、パリソン切断装置にて切断
    した前記パリソン(22)内にエヤー吹込ノズル(10)を介し
    てエヤーを供給し、前記金型(13)内で中空成形品を得る
    ようにした中空成形品の成形装置において、前記金型(1
    3)を移送する金型移送装置(12)を作動させるための金型
    移送用モータ(11)を有し、前記パリソン切断装置(21)
    は、固定部(86)に設けられパリソン切断用モータ(20)を
    含む第1直線移動機構(200)と、前記固定部(86)に設け
    られた複数のシャフト(87)と、前記第1直線移動機構(2
    00)に接続され前記各シャフト(87)によって移動自在に
    保持されたカッターホルダ(70)と、前記カッターホルダ
    (70)に設けられたカッター(70a)と、を有し、前記型締
    装置(15)は、型締用モータ(14)により作動するトグル(3
    1,32)を有し、前記エヤー吹込装置(8)は、固定部(110)
    に設けられ吹込装置駆動モータ(8A)により作動する第2
    直線移動機構((101)と、前記固定部(110)に対して出没
    自在に設けられたガイドバー(112)と、前記ガイドバー
    (112)に設けられ前記第2直線移動機構(101)に接続され
    ると共に前記エヤー吹込ノズル(10)を有する保持板(11
    4)と、を有するように構成したことを特徴とする中空成
    形品の成形装置。
  2. 【請求項2】 前記金型移送装置(12)は、フレーム(9)
    にアーム(9a,9b)を介して移動自在に設けられた前記金
    型(13)と前記金型移送用モータ(11)とを接続するための
    クランク(60)を有し、前記クランク(60)の作動により前
    記金型(13)が前記クロスヘッド(7)の下方位置及びエヤ
    ー吹込ノズル(10)の下方位置に往復移動するように構成
    したことを特徴とする請求項1記載の中空成形品の成形
    装置。
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吉川真价著「ブロー成形」 プラスチックス・エージ (昭和45年2月20日) 第46頁及び第47頁

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