JP3711260B2 - 中空成形品の吹込循環成形方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中空成形品の吹込循環成形方法に関し、特に、吹込ノズルをパリソンに挿入して中空成形品を成形する場合に、吹込ノズルを電気的制御によって上昇させて吹込ノズルと成形品との間に隙間を形成し、この隙間からエアを排出することにより、成形品内部にエアを循環させ、その後、吹込ノズルを再度降下させて成形品に挿入して隙間をなくし再吹込みを行うことにより、簡単かつ低コストで成形品の冷却を迅速に行い、成形サイクルの短縮及び生産性の向上を簡単に達成す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における成形品の冷却時間効率を向上させるためには、一般に、吹込ノズルを３重管にすることにより成形品内のエアを循環させるか、又は、特開２０００−１０８１９９号公報及び特開平１１−３１４２６９号公報に開示された冷却媒体（窒素ガス、ミスト）を吹込エアとして吹込ノズルから成形品内へ強制的に吹込み、成形品を冷却していた。
また、前述の３重管の構成としては、図２の構成を挙げることができる。すなわち、図２は成形品１内に吹込ノズル２が打込まれて挿入されている状態を示しており、この吹込ノズル２は外側から冷却水路３、循環路４及び吹込路５が互いに同軸状で３重管構造として構成され、冷却水路３には冷却用の水が供給されていると共に、吹込路５から供給された吹込エア６が成形品１内を循環して循環エア７として循環路４から外部へ排気されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の中空成形における成形品の冷却方法は、以上のように構成されているため、次のような課題が存在していた。
すなわち、前述の３重管構成の吹込ノズルの場合、構造が複雑となると共に、コストアップとなっていた。また、３重管であるため、外径の小径化が難しく、大径の成形品には適しているが、小径の医薬品用等には不適であった。
また、冷却媒体（窒素ガス、ミスト）を吹込エアとして成形品に供給して冷却する方法においては、ミスト等の中にゴミやチリ等が混入しやすく、成形品の品質に悪影響を与える恐れがあった。
また、医薬品用に用いられる成形品の場合には、ミストを吹込むと衛生上問題が発生する恐れがあり、医薬及び食品用等には適用は困難であった。また、前述の何れの場合も、エア吹込中は、吹込ノズルと成形品が密着したままであるため、内部のエア温度の低下に時間がかかり、特に成形品の底部の温度低下が困難で、そのために、成形品サイクルが長くなって成形品のコストを下げることが困難であった。
【０００４】
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、吹込ノズルをパリソンに挿入して中空成形品を成形する場合に、吹込ノズルを電気的制御によって上昇させて吹込ノズルと成形品との間に隙間を形成し、この隙間からエアを排出することにより、成形品内部にエアを循環させ、簡単かつ低コストで成形品の冷却を迅速に行い、その後、吹込ノズルを再度降下させて成形品に挿入して隙間をなくし再吹込みを行うことにより、成形サイクルの短縮及び生産性の向上を簡単に達成するようにした中空成形品の吹込循環成形方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明による中空成形品の吹込循環成形方法は、金型で挟持されたパリソンに吹込ノズルを挿入して前記パリソン内にエアを吹込んで成形品を成形する際に前記成形品から前記吹込ノズルを上昇させて前記吹込ノズルと成形品との間に隙間を形成し、前記隙間から前記エアを外部に排出することにより、前記成形品内部のエア循環を行う方法において、前記吹込ノズルを再度降下させて前記成形品に挿入して前記隙間をなくし再吹込みを行う方法である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明による中空成形品の吹込循環成形方法の好適な実施の形態について説明する。尚、従来例と同一又は同等部分には同一符号を付して説明する。
図１において符号１０で示されるものは周知のクロスヘッドであり、図示しない押出機から押出された樹脂材料が前記クロスヘッド１０の筒状の流路１１及び吐出口１２を介して筒状のパリソン１３として下方へ押出されるように構成されている。
【０００７】
前記クロスヘッド１０の下方には、このクロスヘッド１０から押出されて垂下するパリソン１３を挟持して成形するための一対構成の金型１４が配設されている。
前記パリソン１３を挟持した金型１４は、図示しない搬送手段によって吹込ノズル２の直下位置に移動され、金型１４で挟持されたパリソン１３内に打込んで挿入され、パリソン１３内にエアを供給してパリソン１３を中空成形することができるように構成されている。尚、前記吹込ノズル２は、図示していないが、電動構成よりなり、エンコーダ付きのＤＣサーボモータ及びＡＣサーボモータ等のサーボモータを用いたサーボ制御によるプログラムを内蔵した時間と位置の高精度位置決め制御によって吹込ノズル２の自在な位置制御を達成できるように構成されている。尚、前記サーボモータによる電動構成のみではなく、油圧制御によっても可能である。
【０００８】
次に、前述のように構成されたクロスヘッド１０、金型１４及び吹込ノズル２を用いて構成された中空成形装置を用いて実際に中空成形時のエアの吹込循環制御を行い、成形品の効率のよい冷却を行い成形サイクルを従来よりも大幅に向上させることができる中空成形を行う場合について説明する。
図１において、まず、（Ａ）の段階で、クロスヘッド１０からパリソン１３が下方へ押出されて垂下すると、（Ｂ）の段階で、金型１４内にパリソン１３が位置し、（Ｃ）の段階で、パリソン１３の上部がカットされて金型１４により挟持された状態となり、この金型１４が吹込ノズル２の直下位置に移動する。
【０００９】
次に、（Ｄ）の段階になると、前記金型１４によってパリソン１３が挟持された状態で、金型１４の上方から吹込ノズル２が前述の電動制御によって下方へ降下し、パリソン１３内に打込まれて挿入される。
前記吹込ノズル２がパリソン１３内に挿入されると同時に、吹込ノズル２からのエアの吹込みが開始され、パリソン１３は中空成形されて金型１４のキャビティ１４ａの形状に沿って成形品１に成形される。
【００１０】
前述の（Ｄ）の段階から（Ｅ）の段階になると、吹込動作中の吹込ノズル２が前述の電動制御によって予め設定された時間と距離のデータに従ってやや上昇し、この吹込ノズル２と成形品１の口部１ａの内周との間に微小（例えば、０．５〜１．０ｍｍ位）な隙間が発生する。
前記隙間２０からは、吹込ノズル２によって吹込んだエアが矢印にて示されるように上方に排出され、この成形品１内には強制的なエア循環が行われて、極めて短時間のうちに成形品１の全体の冷却が行われる。
【００１１】
前述の（Ｅ）段階が終了した後は、Ｆ段階に移行して吹込ノズル２を成形品１内に再打込を行い、排気工程を行う。Ｆ段階を終了した後は、（Ｇ）段階に移行し金型１４を型開きさせ、成形品１を取り出して成形完了となる。尚、この排気工程は、成形方法によっては不要となる場合もある。すなわち、再打込をする時に、エアを吹きつつ打込をした場合には、排気工程が必要となるが、再打込の際に吹込をやめている場合には排気工程は不要となり、排気工程が無くなるために成形サイクルを短縮することができる。従って、前述の何れの場合もその成形品に合う方法（冷却優先か成形サイクル優先か）を選定できるように構成されている。
【００１２】
尚、金型１４から成形品１を取り出す際は、成形品１の下部に残存するパリソン１３の一部１３ａを切断除去及び前記口部１ａの上端の上バリ（回示せず）の切断除去（吹込ノズル２の再打込みによって、上バリの二度切りを行うことができる）によって成形品１の完成となる。
【００１３】
尚、前述の（Ｅ）段階における強制的なエア循環によって、従来の中空成形における冷却時間よりも大幅に時間短縮となり、同一成形品の場合、成形サイクルで比較すると約３〜５ｓｅｃ短縮された。
また、前述の場合、吹込ノズル２の上下動は、サーボモータを用いているが、他の手段としては、リニアモータによる直接駆動も可能である。
【００１４】
実施例
テスト機は（株）日本製鋼所製のＪＥＢ・７ＩＩに吹込循環回路動作シーケンスを作成し改造を実施した。動作選択スイッチにより本発明動作と通常成形動作の切り替えは可能とし、画面上の設定値項目として循環開始時間、循環吹込ノズル戻り値を設定することにより本動作が可能とした。
本発明の実施効果について成形後の成形品表面温度について、従来の通常成形と比較を実施したところ成形品下部のピンチオフ部（肉厚約３ｍｍ）において約１０°Ｃの冷却効果がみられた。なお、吹込圧力においては、高くすればより効果があげられることが実測により確認されている。（吹込圧０．５Ｍｐａから０．８Ｍｐａに変えたところ約２０°Ｃの冷却効果となった。）
【００１５】
【発明の効果】
本発明による中空成形品の吹込循環成形方法は、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。
（１）．吹込ノズルによるエアの吹込時に、吹込ノズルを上昇させて吹込ノズルと成形品との間に形成された隙間からエアを排出しているため、成形品内のエアを強制循環することができ、成形品の冷却に要する時間を従来よりも大幅に短縮させ、成形サイクルの短縮化による生産効率の大幅な向上を達成することができる。
（２）．中空成形装置としては、電動型の既存品からなる装置の電動制御の一部を改良するのみで用いることができ、これから出荷する装置並びに出荷後にユーザーで稼動中の装置に対しても適用することができる。
（３）．成形品に対して、吹込ノズルを再打込みすることにより、上バリを二度打込みすることができ、上バリの喰切りを確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による中空成形品の吹込循環成形方法を示す工程図である。
【図２】 従来の３重管の吹込ノズルを示す要部の構成図である。
【符号の説明】
１ 成形品
２ 吹込ノズル
１３ パリソン
１４ 金型
２０ 隙間

Claims (1)

1. 金型(14)で挟持されたパリソン(13)に吹込ノズル(2)を挿入して前記パリソン(13)内にエアを吹込んで成形品(1)を成形する際に前記成形品(1)から前記吹込ノズル(2)を上昇させて前記吹込ノズル(2)と成形品(1)との間に隙間(20)を形成し、前記隙間(20)から前記エアを外部に排出することにより、前記成形品(1)内部のエア循環を行うようにした中空成形品の吹込循環成形方法において、前記吹込ノズル(2)を再度降下させて前記成形品(1)に挿入して前記隙間(20)をなくし再吹込みを行うことを特徴とする中空成形品の吹込循環成形方法。

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