JP4336425B2

JP4336425B2 - ブロー成形方法

Info

Publication number: JP4336425B2
Application number: JP26911899A
Authority: JP
Inventors: 宏二須藤
Original assignee: HOKKAICAN CO.,LTD.
Current assignee: HOKKAICAN CO.,LTD.
Priority date: 1999-09-22
Filing date: 1999-09-22
Publication date: 2009-09-30
Anticipated expiration: 2019-09-22
Also published as: JP2001088202A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、合成樹脂製プリフォームから合成樹脂製ボトルをブロー成形するブロー成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばポリエチレンテレフタレート製ボトル等の合成樹脂製ボトルは、有底円筒状の合成樹脂製プリフォームをブロー成形することによって形成されることが知られている。
【０００３】
この種のブロー成形は、先ず、延伸可能な温度に加熱されたプリフォームが金型に装着される。該金型は、ボトルの胴部形状に対応する胴部成形型と該ボトルの底部形状に対応する底部成形型とによりブローキャビティが形成された割り金型である。
【０００４】
次いで、プリフォームの開口部にノズルが接続され、該ノズルからブロー用エアがプリフォームの内部に導入される。また、該ノズルには、ストレッチロッドが内挿されている。該ストレッチロッドは、ブロー用エアの導入と同時に底部成形型に向って伸長され、これによってプリフォームが延伸される。
【０００５】
そして、ブロー用エアの圧力とストレッチロッドとによるプリフォームの２軸方向への延伸により、前記ブローキャビティに対応する形状のボトルが得られる。
【０００６】
続いて、ブロー用エアの圧力を維持し、ボトルの周壁をブローキャビティに密着させた状態でヒートセットが行われ、次いで、前記ノズルから導入するブロー用エアを冷却用エアに切り替えてボトルの冷却が行われる。その後、金型を型開きされ、金型からのボトルの離型が行われる。
【０００７】
しかし、上記のようにして成形されたボトルは、金型の内部において、特に底部成形型にボトルの底部が強固に付着してしまい、金型を型開きしてもボトルが底部成形型から容易に剥離できず、離型が困難となる不都合があった。
【０００８】
そのため、実公昭６１−２３３７５号公報や特開平１０−７１６４１号公報に見られるように、金型の底部成形型に、ボトルの底部を剥離する方向に突出する底突きピンを設け、型開きした後に底突きピンを突出させて強制的に離型するようにしたものが知られている。該底突きピンはシリンダを備え、該シリンダのエアの給排により該底突きピンを進退させることができるようになっている。また、該底突きピンは、その後退限間近において前記シリンダによる後退動に代わって該底突きピンを突出方向に付勢するバネを備えている。なお、該バネはブロー用エアの圧力より小さい付勢力とされている。
【０００９】
上記公報のものは、ブロー用エアによってプリフォームが膨張されるとき、ストレッチロッドと底突きピンとで底部が軽く挟持される。このとき、ストレッチロッドの伸長に同期して前記シリンダにより底突きピンが後退される。そして、プリフォームの膨張によりボトルの底部が底部成形型に沿って形成され、前記底突きピンは前記シリンダによる後退動に代わって前記バネによる突出方向への付勢力が付与される。このときには、ボトルの底部にブロー用エアによる圧力が付与されているので、前記底突きピンは後退された状態を維持する。
【００１０】
そして、金型内でボトルのヒートセット及び冷却を行なった後、金型が型開きされ、ストレッチロッドが後退すると、底突きピンが弾発的に突出してボトルの底部を底部成形型から離反させる。
【００１１】
しかし、金型が型開きされた後、ストレッチロッドが後退するまでは底突きピンがボトルの底部に圧接しているため、該底突きピンによって、底部成形型からボトルの底部が離反されても、底突きピンとボトルの底部との剥離が行われ難く、単に底部成形型に底突きピンを設けただけでは、円滑な離型が望めない場合がある。
【００１２】
即ち、上記公報のものは、金型が型開きされるまで、ストレッチロッドと底突きピンとがボトルの底部を挟持しているために、ボトルの底部のストレッチロッドと底突きピンとの間の部分においては冷却が不充分となる。更に、金型が型開きされるに先立ってボトル内部のエア圧が低下すると該エアによる底突きピンの押圧が解除されると、ストレッチロッドが後退されるまでの間、底突きピンがストレッチロッドに対応するボトルの底部に比較的強く圧接される。このように、冷却が不充分の位置に底突きピンが強く圧接すると、ボトルの底部への底突きピンの付着が生じ、底突きピンとボトルの底部との剥離が円滑に行われない不都合がある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
かかる不都合を解消して、本発明は、合成樹脂製ボトルの金型からの離型を確実に行なうことができる合成樹脂製ボトルのブロー成形方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明は、合成樹脂製ボトルの胴部形状に対応する胴部成形型と該ボトルの底部形状に対応する底部成形型とによりブローキャビティが形成される割り金型に、加熱された有底円筒状の合成樹脂製プリフォームを装着する装着工程と、該金型に装着されたプリフォームをストレッチロッドにより軸方向に延伸しつつ該プリフォーム内にブロー用エアを導入して該プリフォームを延伸し、前記ブローキャビティに対応するボトルを得る延伸工程と、該延伸工程により得られたボトルにブロー用エアを導入しつつヒートセットを行なうヒートセット工程と、該ヒートセット工程に次いで、前記ボトルに冷却用エアを導入して該ボトルを冷却する冷却工程と、前記金型を型開きして該金型から前記ボトルを離型する離型工程とを備える合成樹脂製ボトルのブロー成形方法において、前記底部成形型は、ボトルの底部の中央部に対応する成形面を備えて前記ブローキャビティ内に向って突出自在の突出部材を備え、前記冷却工程は、該突出部材を突出させることにより前記離型工程に先立ってボトルの底部を前記底部成形型から剥離させる底部剥離工程を備え、少なくとも該底部剥離工程においては、前記突出部材の突出によって前記底部成形型からボトルの底部が剥離されたとき、前記ストレッチロッドの先端をボトルの底部から離間して位置させることを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、前記冷却工程は前記底部剥離工程を備えている。即ち、前記冷却工程においては、前記ヒートセット工程が終了したボトルの内部に冷却用エアが導入され、該冷却用エアによってボトルが冷却される。この間、前記底部剥離工程によって前記突出部材が突出され、該突出部材の押し上げによってボトルの底部が前記底部成形型から剥離される。このとき、前記ストレッチロッドの先端がボトルの底部から離間されているので、ボトルの底部がストレッチロッドによって規制されることなく該突出部材の押し上げに応じて撓んで底部成形型から離反する。しかも、ストレッチロッドの先端とボトルの底部との間に冷却用エアが良好に通過してボトルの底部が十分に冷却される。
【００１６】
そして、前記突出部材がボトルの底部を押し上げた状態にあっても、ボトルの底部が撓んでボトルの底部への突出部材の圧接が適度に弱められており、且つ、ボトルの底部が十分に冷却されるので、突出部材がボトルの底部強固に付着することがなく、型開きするときには、突出部材とボトルの底部との剥離が極めて容易に行われる。
【００１７】
これにより、続く前記離型工程においては、ボトルの底部と底部成形型及び突出部材との離反が円滑に行われ、合成樹脂製ボトルの金型からの離型を確実に行なうことができる。
【００１８】
また、本発明において、前記突出部材は、前記延伸工程及びヒートセット工程でのブロー用エアの圧力よりも小さい付勢力で該突出部材を突出方向に付勢する付勢手段を備え、前記底部剥離工程においては、前記冷却用エアの圧力を前記付勢手段の付勢力よりも小として前記突出部材を突出させることを特徴とする。
【００１９】
前記突出部材に前記付勢手段を設けたことにより、前記延伸工程においては、ブロー用エアの圧力が付勢手段の付勢力より大であるため、該ブロー用エアによって膨張延伸されたボトルの底部に突出部材が押し下げられる。前記ヒートセット工程においても、該ブロー用エアによってボトルの内圧が付勢手段の付勢力より大であるため、突出部材の押し下げられた状態が維持される。
【００２０】
そして、前記冷却工程においては、冷却用エアの圧力が付勢手段の付勢力より小とされるため、ボトルの内圧が低下して突出部材が突出し、該ボトルの底部が底部成形型から離反する。
【００２１】
このように、本発明においては、前記付勢手段を設け、前記冷却用エアの圧力を該付勢手段の付勢力よりも小とするだけで、突出部材の突出を冷却時に容易に同期させることができ、底部成形型の構成を極めて簡単とすることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施形態において採用するブロー成形装置の概略構成を示す説明図、図２は延伸工程を示す要部の説明図、図３はヒートセット工程を示す要部の説明図、図４は冷却工程及び底部剥離工程を示す要部の説明図、図５は離型工程を示す要部の説明図である。
【００２３】
本実施形態においては、図１に示すように、ブロー成形装置１によりポリエチレンテレフタレート製（以下ＰＥＴと略記する）のプリフォーム２を２軸延伸してＰＥＴボトル３（図５において一部を示す）を成形する。
【００２４】
先ず、図１を参照して、本実施形態において採用するブロー成形装置１の構成を説明する。該ブロー成形装置１は、前記プリフォーム２が装着される割り金型４と、該プリフォーム２の開口部２ａに接続されるノズル５と、該ノズル５に進退自在に内挿されたストレッチロッド６とを備えている。
【００２５】
前記割り金型４は、型開きすることによって開放されるブローキャビティ７を備え、該ブローキャビティ７は、前記ＰＥＴボトル３の胴部形状に対応する成形面を備える胴部成形型８と、該ＰＥＴボトル３の底部形状に対応する成形面を備える底部成形型９とによって形成されている。前記胴部成形型８は左右に分割することできるようになっており、前記底部成形型９は前記胴部成形型８から分離できるようになっている。
【００２６】
前記底部成形型９は、その中央部に突出部材である突出ピン１０を備えている。該突出ピン１０は、前記ブローキャビティ７に向って上方に突出自在に設けられ、付勢部材であるバネ１１によって、突出方向に付勢されている。
【００２７】
前記ノズル５は、図示しない昇降装置によって昇降され、円筒状に形成されてエアが流動自在のエア流路１２と、先端（下端）に前記プリフォーム２の開口部２ａに圧接して気密に接続する接続部１３とを備えている。エア流路１２は図示しないブロー用エア供給装置に接続されている。なお、該ブロー用エア供給装置は、ブロー用エアの圧力を各別に設定可能となっている。
【００２８】
前記ストレッチロッド６は、図示しない進退駆動手段によってプリフォーム２の軸心に沿って下降方向に伸長され、先端（下端）に備えるチップ１４を介してプリフォーム２の内面下端を押し下げることによってプリフォーム２の軸方向への延伸を行なう。更に、該ストレッチロッド６は中空に形成されており、その基端部に図示しない冷却用エア供給装置が接続されている。該冷却用エア供給装置からストレッチロッド６の内部に供給された冷却用エアは、該ストレッチロッド６の周壁及びチップ１４に複数形成された各冷却用エア噴出口６ａ，１４ａから噴出される。なお、図４に示すように、各冷却用エア噴出口６ａ，１４ａからボトル３の内部に冷却用エアが噴出されるときには、前記ノズル５のエア流路１２（図１参照）からボトル３の内部のエアが排出されるようになっている。
【００２９】
次に、前記ブロー成形装置１による本実施形態のブロー成形方法の各工程を図１乃至図５を参照して説明する。先ず、ＰＥＴ樹脂の射出成形によって得られたプリフォーム２を所定の延伸温度に加熱した後、該プリフォーム２を図示しないマンドレルに保持して前記割り金型４に向って搬送し、次いで、図１に示すように、割り金型４に装着する装着工程を行なう。該装着工程においては更に、プリフォーム２の開口部２ａに向って前記ノズル５を下降させ、該ノズル５の接続部１３を該プリフォーム２の開口部２ａに圧接する。これにより、図１に示すように、プリフォーム２の開口部２ａに前記ノズル５が接続された状態となる。このとき、図示しないが、前記ストレッチロッド６は、ノズル５の内部に収容されている。
【００３０】
続いて延伸工程によりプリフォーム２の延伸を行なう。即ち、図１に示すように、前記ストレッチロッド６をプリフォーム２の軸線方向に伸長させると共に、前記ノズル５からプリフォーム２の内部にブロー用エアを導入する。これにより、図２に示すように、該プリフォーム２は前記ストレッチロッド６とブロー用エアとにより延伸される。その後、図３に示すように、ブロー用エアのみによってプリフォーム２が延伸されて、ブローキャビティ７の内面に対応するボトル３が得られる。
【００３１】
また、該延伸工程において、図３に示すように、ブロー用エアの圧力によって延伸されたプリフォーム２は、ストレッチロッド６から離反し、突出ピン１０を押し下げて底部成形型９に沿う形状のボトル３の底部３ａを形成する。このとき、該突出ピン１０は、その下端がベース１５に当接して下降が規制され、該突出ピン１０の先端が底部成形型９の成形面の一部となる。該突出ピン１０を付勢するバネ１１は、ブロー用エアの圧力よりも小さな付勢力とされている。これにより、ブロー用エアの圧力によって、突出ピン１０を押し下げた状態とすることができる。
【００３２】
続いて、図３に示す状態で割り金型４を所定のヒートセット温度に上昇させてヒートセット工程を行なう。このときにも、高精度なボトル３の底部３ａの形状を得るために、ブロー用エアの圧力を延伸工程と同一に維持し、突出ピン１０を押し下げた状態を維持する。
【００３３】
該ヒートセット工程を行なった後、冷却工程を行なう。該冷却工程では、ヒートセットが完了したボトル３の内部に前記ストレッチロッド６の冷却用エア噴出口６ａ，１４ａ（図４示）から冷却用エアを導入して該ボトル３の冷却を行なうが、本実施形態においては同時に、ボトル３の底部３ａを底部成形型９から剥離させる底部剥離工程を行なう。即ち、図３に示す状態でボトル３の内部へのブロー用エアの導入を停止させ、図４に示すように、冷却用エアをボトル３の内部へ導入する。このときボトル３の内部に導入する冷却用エアは、前記突出ピン１０のバネ１１の付勢力よりも小さい圧力とされている。これにより、図４に示すように、ボトル３の内部に導入された冷却用エアの圧力に対抗して突出ピン１０が突出し、ボトル３の底部３ａを上方に押し上げる。従って、ボトル３を冷却しつつ、突出ピン１０によりボトル３の底部３ａを底部成形型９から剥離させることができる。
【００３４】
そして更に、図４に示すように、前記ストレッチロッド６は突出ピン１０により押し上げられたボトル３の底部３ａから離間した位置で伸長が停止されており、ボトル３の底部３ａの内面とストレッチロッド６との間に間隙ｘが形成されている。該間隙ｘには冷却用エアが良好に通過するので、突出ピン１０に当接する底部３ａの内面側が十分に冷却される。また、突出ピン１０がボトル３の底部３ａを押し上げた状態にあっても、突出ピン１０による圧接力がボトル３の底部３ａの適度な撓みにより吸収されるので、突出ピン１０のボトル３の底部３ａへの圧接状態が比較的弱められている。
【００３５】
該冷却工程によりボトル３が十分に冷却された後に、離型工程により割り金型４を型開きしてボトル３を離型する。このとき、前述したように、冷却工程に備える底部剥離工程により既にボトル３の底部３ａが剥離している。しかも、前記底部剥離工程において、ボトル３の底部３ａの突出ピン１０が当接していた部分は、前述の間隙ｘ（図４参照）により十分に冷却され、且つ、ボトル３の底部３ａの適度な撓みにより突出ピン１０の圧接状態も比較的弱められていたので、突出ピン１０がボトル３の底部３ａに付着することがない。これによって、該離型工程においては、胴部成形型８及び底部成形型９からボトル３が極めて円滑に離反される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態において採用するブロー成形装置の概略構成を示す説明図。
【図２】延伸工程を示す要部の説明図。
【図３】ヒートセット工程を示す要部の説明図。
【図４】冷却工程及び底部剥離工程を示す要部の説明図。
【図５】離型工程を示す要部の説明図。
【符号の説明】
２…プリフォーム、３…ボトル、３ａ…底部、４…割り金型、６…ストレッチロッド、７…ブローキャビティ、８…胴部成形型、９…底部成形型、１０…突出ピン（突出部材）、１１…バネ（付勢手段）。

Claims

合成樹脂製ボトルの胴部形状に対応する胴部成形型と該ボトルの底部形状に対応する底部成形型とによりブローキャビティが形成される割り金型に、加熱された有底円筒状の合成樹脂製プリフォームを装着する装着工程と、該金型に装着されたプリフォームをストレッチロッドにより軸方向に延伸しつつ該プリフォーム内にブロー用エアを導入して該プリフォームを延伸し、前記ブローキャビティに対応するボトルを得る延伸工程と、該延伸工程により得られたボトルにブロー用エアを導入しつつヒートセットを行なうヒートセット工程と、該ヒートセット工程に次いで、前記ボトルに冷却用エアを導入して該ボトルを冷却する冷却工程と、前記金型を型開きして該金型から前記ボトルを離型する離型工程とを備える合成樹脂製ボトルのブロー成形方法において、
前記底部成形型は、ボトルの底部の中央部に対応する位置において前記ブローキャビティ内に向って突出自在の突出部材を備え、
前記冷却工程は、該突出部材を突出させることにより前記離型工程に先立ってボトルの底部を前記底部成形型から剥離させる底部剥離工程を備え、
少なくとも該底部剥離工程においては、前記突出部材の突出によって前記底部成形型からボトルの底部が剥離されたとき、前記ストレッチロッドの先端をボトルの底部から離間して位置させることを特徴とする合成樹脂製ボトルのブロー成形方法。
前記突出部材は、前記延伸工程及びヒートセット工程でのブロー用エアの圧力よりも小さい付勢力で該突出部材を突出方向に付勢する付勢手段を備え、
前記底部剥離工程においては、前記冷却用エアの圧力を前記付勢手段の付勢力よりも小として前記突出部材を突出させることを特徴とする請求項１記載の合成樹脂製ボトルのブロー成形方法。