JP4202774B2 - ブロー成形装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、成形効率に優れたブロー成形方法及びその装置、特に新規なブローピンを有するものに関する。
【0002】
【従来の技術】
ブロー成形は、金型内に配置されたパリソンに一重管構造のブローピンを突き刺して成形空気を吹き込み、所定時間後このブローピンより内部の空気を排気していた。しかし、この方法はでは成形品の冷却効率が低いので、内部へ冷却用空気を強制循環させて乱流を生じさせることが行われている。
【0003】
この循環方法は、特許文献1に示すように、吹き込み用のブローピンと、排気用のブローピンを計2本設け、一方のブローピンから空気を吹き込んで成形し、他方のブローピンから排気することにより内部に空気を循環させて冷却効率を向上させたもである。
【0004】
【特許文献1】
特開平7−88944号
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記循環構造式の場合は、2本のブローピンを突き刺す場所を確保することが困難な場合が多く、成形品形状の自由度が低くなる。また2本のブローピンを設けると設備上のレイアウトが複雑になり設備の投資コストがアップしてしまう。このため、ブローピンを内外2重管構造として1本だけにすることが考えられるが、このように1本だけにするとブローピンが太くなるため、パリソンヘ突き刺さりにくくなり、突き刺しが不十分であれば、十分な空気を吹き込むことができなくなるという問題が生じる。
そこで本願発明は、ブローピンを1本だけで冷却用空気を循環させることができるようにするとともに、パリソンヘ突き刺し易くすることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本願のブロー成形装置は、金型内に配置されたパリソンにブローピンを突き刺して空気を吹き込むことにより所定形状に成形するブロー成形装置において、前記ブローピンは空気の吹き込み通路の開口部が一つ形成される先端を軸線に対して斜めに横断カットされた先端斜面とし、この先端斜面は対面方向から見たとき略楕円形状をなすとともに、周囲の縁をパリソン切開用のエッジとし、前記先端斜面の先端側に急角度の小斜面部を形成し、
前記吹き込み通路はブローピンの内側へ長さ方向へ直線状に形成されて先端部は前記先端斜面上に開口し、
前記小斜面部は前記吹き込み通路の開口部より先端部側に形成され、ブローピンの軸方向に沿う側断面にて、前記先端斜面から屈曲して傾斜し、
前記小斜面部は、前記先端斜面を対面方向から長軸を上下方向にして見たとき、前記長軸方向に延びる中央のエッジを挟んで左右へ逆向きに傾斜する斜面をなし、
前記中央のエッジは前記小斜面部の先端から前記吹き込み通路の開口部先端近傍に延び、
前記左右の斜面は前記先端斜面との間に境界をなす線を備え、これらの線はそれぞれ前記中央の稜線から左右に向かって延びて前記周囲の縁へ達していることを特徴とする。
【0008】
また、ブローピンを吹き込み通路と排気通路が内外に配された内外2重管構造とすることができる。またブローピンの内部を長さ方向へ延びる仕切璧により吹き込み通路と排気通路に区画してもよい。
【0010】
【発明の効果】
本願発明のブロー成形装置は、上記ブローピンに先端斜面を設け、その周囲の縁をエッジにしたので、パリソンへ突き刺すと、このエッジがパリソンを切り開くため、容易かつ確実にブローピンをパリソンヘ突き刺すことができる。しかも、先端側にさらに急角度の小斜面を形成すれば、先端側により鋭いエッジが形成されるので、さらに突き刺し易くなる。
【0011】
さらに、ブローピンを吹き込み通路及び排気通路を内外に配した内外2重管形式又は内部を仕切璧にて吹き込み通路及び排気通路に区画する一重管形式とすることができる。内外2重管形式の場合は比較的構造が簡単で製造が容易であるとともに、太くなりがちであるにもかかわらず、先端斜面の形成により問題なくパリソンヘ突き刺すことができる。また、前記一重管形式の場合はより細くできるから、パリソンヘさらに容易に突き刺すことができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて一実施例を説明する。図1は樹脂製オートバイ用タンクの製造工程図、図2はブロー成形装置の構成図、図3〜7は各種ブローピンを示す図、図8は成形効率のグラフである。
【0013】
まず、図1において、Aはパリソンの挿入工程であり、予め型開きされた左右の金型1,2の間に、上方のダイ3より中空のパリソン4を垂下して挿入し、その下端を密閉させる。
【0014】
Bはブロー工程であり、型締めしてから金型2の背面に設けられたブローピン5をスライダー6により前進させてパリソン4へ先端を突き刺し、空気入り口7から成形用空気を吹き込み、キャビテイ9内へ膨張させて片面へ密着させて成形する。続いて空気入り口7から冷却用空気を吹き込みつつ、空気出口8から排気させて、パリソンの内部で冷却用空気を乱流にしながら循環させることにより効率的に冷却する。
【0015】
Cは取り出し工程であり、金型1,2を開き、かつブローピン5を抜き取ると、所定の中空形状のタンク(成形品)10が得られる。Dはその断面形状を示し、キャップ取付用首部11部分がブローピン5の突き刺し部となっている。また、タンク10は場所により局部的に肉厚が変化する偏肉成形となっている。
【0016】
図2に示すように、このブロー成形装置は、2重管式のブローピン5に対して、その空気入り口7に空気ホース12及び吹き込み用ソレノイドバルブ13を介して空気冷却装置14が接続される。吹き込み用ソレノイドバルブ13は冷却空気を間欠吹き込む場合があるので、この際にも利用する。空気冷却装置14には空気ホース15,流量計16,空気フィルター17,空気ドライヤー18及び高圧コンプレッサー19がこの順に接続され、高圧コンプレッサー19より10kg/cm2の高圧空気が成形用空気として供給される。また、空気冷却装置14は冷凍機20と接続され、冷却水の循環により冷却される。
【0017】
空気出口8には、空気ホース21,循環ソレノイドバルブ22,排気調整ゲージ23,排気調整バルブ24がこの順に接続され、排気調整バルブ24を開くと大気開放される。本実施例の場合、1kg/cm2の排気圧となるように設定し、タンク10内を内圧9kg/cm2の冷却空気が乱流となって循環するようになっている。
【0018】
なお、空気ホース15と同21の間は、循環穴詰まり防止回路25を介して接続され、高圧コンプレッサー19の高圧空気を循環穴詰まり防止回路25へ送り込むようになっている。符号26は吹き込み用ソレノイドバルブ13へ接続する成形機予備ポートである。
【0019】
図3はブローピン5の2重管構造とされた一例であり、Aは軸方に沿ってカットした側断面形状、Bは軸方向から先端側を見た正面形状を示す。このブローピン5は図中のAに示すように、直線状の2重管部27を備え、内管27aと外管27bが内外2重になっており、内管27aの内側空間が吹き込み通路28をなし、内管27aと外管27bの間の空間が排気通路29をなしている。但し、吹き込み通路28と排気通路29は内外を逆にしてもよい。
なお、便宜的に内管27a及び外管27bの肉厚は表現せず、一つの線で表してある(以下の図5,6も同様)。
【0020】
2重管部27の一端側は太径の基部30へ接続し、基部30には外周面に開口して軸直交方向へ延びる穴である空気入り口7及び空気出口8が形成され、空気入り口7の軸心側端部は吹き込み通路28に接続し、空気出口8の軸心側端部は排気通路29に接続する。
【0021】
図中Bに示すように、外管27bの先端は円錐状に先端へ向かって小径化するテーパー部31をなし、その先端は内管27aの外周面へ溶接で一体化されている。内管27aの先端側はテーパー部31よりもさらに突出している。テーパー部31には周方向へ適当間隔、例えば、略90°間隔で先端穴32が形成され、ここが排気通路29の先端側開口部となっている。図中のBにおいて、吹き込み通路28の開口面積と、先端穴32の合計開口面積の比は3:1程度になっている。
【0022】
内管27aのテーパー部31よりも突出している先端部は、吹き込み通路28の先端開口部を含め、ブローピン5の軸線に対して斜めに横断カットされた形状の先端斜面33となっている。また先端斜面33の先端側はより急角度の小斜面部34になっている。本実施例の場合、先端斜面33の軸線に対する傾斜角度が30.7°,小斜面部34はさらに+2°すなわち32.7°となっている。
【0023】
図4に示すように、吹き込み通路28の先端は先端斜面33を斜めに横断カットすることによりその肉厚部端面に囲まれて略楕円形をなして斜めに開口している。先端斜面33の対面方向から見た端面は略楕円形をなし、その長径の先端側は尖っており、反対側はテーパー部31に延びて先端穴32の近傍へ達している。これら先端斜面33及び小斜面部34の縁は刃状のエッジ35,36になっている。
【0024】
小斜面部34は一様な平面ではなく、図中の拡大断面部に示すように、略山形断面をなし、図3Aの軸方向断面にて小斜面部34を表し、かつ先端斜面33の線と連続する中央のエッジ34aを挟んで左右両側へ逆向きに傾斜する斜面34b、34cからなる。各斜面34b、34cの外周部はそれぞれエッジ36となる。前記小斜面部34の角度はエッジ34aで代表したものである。また、図示拡大断面において、各斜面34b、34cの外側端部をつないだ線と各斜面34b、34cのなす角は、約1〜2°である。但し、この角度は任意に設定できる。
【0025】
図5は図3と同様に構成された2重管の先端斜面33から小斜面部34を省略した、最も単純化した例であり、先端斜面33は一つの斜め平面でカットしたものに相当する。なおAは側断面形状、Bは2重管の先端を軸線方向から見た正面形状をそれぞれ示す。符号27cは、内管27aと外管27b間に設ける90°間隔等適当間隔で設けられる隔壁であり、図示のように全長にわたって形成しても、また、先端部のみに形成としてもよい。
【0026】
図6は1重管式の例であり、Aは側断面形状、Bは正面形状をそれぞれ示す。図6のABに示すように、内部を軸線方向へ延びる略Y字形をなす仕切壁37〜39で3つに区画し、そのうち2つを吹き込み通路28、一つを排気通路29とした例である。吹き込み通路28及び排気通路29の各先端部は先端斜面33においてそのまま開口している。
【0027】
次に、本実施例の作用を説明する。なおブローピンは図3及び図4のものを使用する。図2において、吹き込み用ソレノイドバルブ13を開いて高圧コンプレッサー19より−35℃で10kg/cm2の高圧空気をパリソン4内へ吹き込んでパリソン4をキャビティ9内で膨張させて片面へ密着させて賦形し、55秒間高圧を保つ。このとき循環ソレノイドバルブ22は閉じているので内圧は10kg/cm2に保たれる。その後循環ソレノイドバルブ22を開いて1kg/cm2の排気圧で排気する。
【0028】
同時に吹き込み通路28から−35℃で10kg/cm2の高圧空気を吹き込み続けるので、タンク10の内圧を9kg/cm2の高圧に保ちながらかつ乱流状態の循環を行い効率的に冷却する。したがって、55秒後に冷却が完了し、成形品の表面温度が100℃以下になるので、ここで脱型する。
【0029】
図7は冷却空気吹き込みによる冷却効果を示すグラフであり、従来例である吹き込み用と排気用からなる2本の一重管式ブローピンを用いた場合、内面温度121℃,表面温度105℃まで冷却するのに150秒かかる。常温空気で図3のブローピンを用いて循環した場合は、それぞれ同116℃,101℃,140秒である。
【0030】
これに対して、図3及び図4のブローピンを用いかつ冷却空気を循環させた場合は、内面温度99℃及び表面温度92℃まで冷却するのに要した期間が110秒となり、成形サイクル及び冷却温度とともに著しく向上していることが判る。
【0031】
このように、1本のブローピン5に吹き込み通路28と排気通路29を一体に設け、かつ先端を斜めにカットした先端斜面33としたので、ブローピン5が太くなっても容易にパリソンヘ突き刺すことができる。また一本で吹き込みと排気をしながら循環させるので冷却効率が向上し、成形サイクルを短縮できるとともに、突き刺す場所は一ヶ所で済むため、この場所を容易に確保でき、かつ成形品の自由度を高くすることができる。
【0032】
また、ブローピン5に先端斜面33を設け、その周囲の縁をエッジ35にしたので、パリソンへ突き刺すと、このエッジ35がパリソンを切り開くため、容易かつ確実にブローピンをパリソンヘ突き刺すことができる。しかも、図3及び4に示すように、先端側にさらに急角度の小斜面部34を形成したので、先端側により鋭いエッジ36が形成されるため、さらに突き刺しや易くなり、比較的軽い力で確実にパリソンの内部へ突き刺すことができる。
【0033】
そのうえ、本実施例では、小斜面部34を先端斜面33と非平行かつ相互に逆傾斜する斜面34b、34cで構成し、中央にエッジ34aを形成したから、このエッジ34aによってもパリソンを切り開くことができるので、さらに突き刺し易くなり、吹き込み通路28及び排気通路29の各先端部を確実にパリソンの内側へ突出させることができ、成形を確実にする。
【0034】
さらに、ブローピン5を図5のようにすると、図3及び4の例から小斜面部34を省略したものに相当するから、先端斜面33のエッジ35によるパリソン切開効果を同様に期待できるとともに、構造をより簡単にできる。
これらのように内外2重管形式の場合は比較的構造が簡単で製造が容易であるとともに、太くなりがちであるにもかかわらず、先端斜面33の形成により問題なくパリソンヘ突き刺すことができる。
【0035】
また、図6のようにすれば、1重管の内部を仕切璧にて吹き込み通路28及び排気通路29に区画するので、吹き込み通路28と排気通路29を一体化するにもかかわらずより細くできるから、パリソンヘさらに容易に突き刺すことができる。
【0036】
なお、本願発明は上記実施例に限定されず種々に変形や応用が可能であり、例えば、2重管式ブローピンの場合は、吹き込み通路28及び排気通路29の位置関係は内外いずれでもよい。このとき先端斜面は少なくとも内側になる空気通路の開口部を横断して形成するようにすることが好ましい。
但し、先端斜面における空気通路の開口は、先端斜面が空気通路を横断することによって軸線方向を指向して開口するものばかりでなく、先端斜面へ略垂直な方向へ指向して開口させることにより、突き刺し時の抵抗を減少させたものでもよい。また、2重管式若しくは1重管式ブローピンのいずれであっても、パイプ部材を加工して製造ものだけに限定されるものではなく、軸方向の空気通路を穿孔する機械加工又は鋳造等によっても形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】樹脂製オートバイ用タンクの製造を工程図
【図2】ブロー成形装置の構成図
【図3】2重管式ブローピンの一例を示す図
【図4】上記ブローピンの先端斜面を拡大して示す図
【図5】2重管式ブローピンの他の例を示す図
【図6】1重管式ブローピンの一例を示す図
【図7】成形効率のグラフ
【符号の説明】
1:金型、2:金型、4:パリソン、5:ブローピン、7:空気入り口、8:空気出口、27:2重管部、28:吹き込み通路、29:排気通路、30:基部、33:先端斜面、34:小斜面部、35:エッジ、36:エッジ、37〜39:仕切壁
Claims (3)
- 金型内に配置されたパリソンにブローピンを突き刺して空気を吹き込むことにより所定形状に成形するブロー成形装置において、
前記ブローピンは空気の吹き込み通路(28)の開口部が一つ形成される先端を軸線に対して斜めに横断カットされた先端斜面(33)とし、この先端斜面(33)は対面方向から見たとき略楕円形状をなすとともに、周囲の縁(35)をパリソン切開用のエッジとし、
前記先端斜面(33)の先端側に急角度の小斜面部(34)を形成し、
前記吹き込み通路(28)はブローピンの内側へ長さ方向へ直線状に形成されて先端部は前記先端斜面(33)上に開口し、
前記小斜面部(34)は前記吹き込み通路の開口部より先端部側に形成され、ブローピンの軸方向に沿う側断面にて、前記先端斜面(33)から屈曲して傾斜し、
前記小斜面部(34)は、前記先端斜面(33)を対面方向から長軸を上下方向にして見たとき、前記長軸方向に延びる中央のエッジ(34a)を挟んで左右へ逆向きに傾斜する斜面(34b、34c)をなし、
前記中央のエッジ(34a)は前記小斜面部(34)の先端から前記吹き込み通路の開口部先端近傍に延び、
前記左右の斜面(34b、34c)は前記先端斜面(33)との間に境界をなす線を備え、これらの線はそれぞれ前記中央の稜線(34a)から左右に向かって延びて前記周囲の縁(35)へ達している、
ことを特徴とするブロー成形装置。 - 前記ブローピンが吹き込み通路(28)と排気通路(29)を内外に配した内外2重管構造をなし、
吹き込み通路をなす内管(27a)の周囲を排気通路をなす外管(27b)が囲み、
内管(27a)と外管(27b)はそれぞれ直線状に形成され、
内管(27a)の先端側は外管(27b)の先端部からさらに突出し、
内管(27a)の先端に吹き込み通路(28)の先端部が開口し、外管(27b)の先端に排気通路(29)の先端部が開口し、
ことを特徴とする請求項1のブロー成形装置。 - 外管の先端は円錐状に先端へ向かって小径化するテーパー部(31)をなし、このテーパー部(31)に排気通路(29)の先端開口部をなす先端穴(32)が周方向へ所定間隔に形成され、
かつこの先端穴(32)近傍に、内管の斜面部(33)における先端側と反対側の端部が達している、
ことを特徴とする請求項2のブロー成形装置。
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