JP4720578B2 - 溶融樹脂塊供給装置 - Google Patents

Description

本発明は合成高分子材料の溶融樹脂塊供給装置に関し、特に押出機のダイヘッドから吐出する溶融樹脂の所定量を圧縮成形用の雌型のキャビティ内へ落とし込む溶融樹脂塊供給装置に関する。

一般に熱可塑性樹脂を用いたボトル、キャップ、カップなどの容器を製造する方法として射出成形法や圧縮成形法が知られている。このうち圧縮成形法においては、押出機のダイヘッドから吐出する溶融樹脂は切断されて所定量の溶融樹脂塊とされ、これを圧縮成形用の雌型のキャビティ内に落とし込まれる。ついで、雌型内の溶融樹脂塊内に雄型を押し込んで圧縮成形し、所望の成形品を得ることができる。ボトルを製造する場合には、まず、プリフォームを圧縮成形によって製造し、このプリフォームをブロー成形する（特許文献１参照）。

本出願人は、先に、押出機のダイヘッドから吐出される溶融樹脂の所定量を切断して溶融樹脂塊とし、これを圧縮成形用の雌型のキャビティ内に移送する手段として、円筒状の移送ガイドを使う技術を提案している。この技術によれば、溶融樹脂塊は局部的な損傷を受けることなく圧縮成形用の雌型のキャビティ内に落とし込まれる（特開平２００５−３４３１１０号公報参照）。
特開２０００−２８０２４８号公報

しかしながら、従来の溶融樹脂塊供給装置においては、溶融樹脂塊の一部が、円筒状の移送ガイドの内周面に貼着し、これが原因となって、圧縮成形用の雌型のキャビティ内への落下のタイミングにばらつきが生じ生産管理上好ましくなかった。
そこで、本発明の目的は、押出機のダイヘッドから吐出される溶融樹脂の所定量を切断して溶融樹脂塊とし、圧縮成形用の雌型のキャビティまで搬送する円筒状の移送ガイドからタイミング遅れなく確実に圧縮成形用の雌型のキャビティ内に溶融樹脂塊を確実に落とし込むことができる溶融樹脂塊供給装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明による溶融樹脂塊供給装置は、押出機のダイヘッドから吐出された溶融樹脂の所定量を切断して得られた溶融樹脂塊を収容し、該溶融樹脂塊を圧縮成形金型へ移送して圧縮成形金型に落とし込む筒状の移送ガイドを有し、この移送ガイドに取り付けられ移送ガイドに対して振動を与えて移送ガイドの内周面への溶融樹脂塊の張り付きを防止する振動発生手段が設けられている。
前記振動発生手段は、固定フレームと、この固定フレーム内に収容され微動可能な可動部材と、この可動部材に取り付けられ前記固定フレームとの間に空気室を形成する弁部材と、この弁部材を固定フレームに対して押し付ける押しバネとを備えている。
また、前記振動発生手段は、給気ポートと排気ポートとを有する空気室と、この空気室内に収容された浮動可能な振動子とを備えている。前記振動子は円柱体でもよいし、球体であってもよい。また前記振動子をリングで構成することもできるし、その他適宜の形状に設計することができる。
さらに、前記振動子を直接的に駆動モータを使って回転させることもできる。
また、本発明の他の実施形態によれば、前記振動発生手段は、固定フレームに対して取り付けられた電磁石と、この電磁石の磁極面に近接して設けられ、かつ可動部材の側に固定された磁性体と、前記可動部材が磁極面から離れる方向に附勢する押しバネとを備えている。
前記振動発生手段は、前記固定フレームと可動部材の側にそれぞれ向き合わせて設けられた圧電素子によって構成することができる。

本発明によれば、振動発生手段を移送ガイドに設けたので、溶融樹脂塊が移送ガイドの内周面に貼着することなく、短時間に円滑に圧縮成形用の雌型のキャビティの内に溶融樹脂塊を落とし込むことができ、落下時間のタイミングのばらつきがなく安定した生産管理が容易となる。

以下本発明による溶融樹脂塊供給装置の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は単層のロータリー式圧縮成形装置の平面図を示しており、符号１は押出機を示している。この押出機１はスクリューを内蔵しており、ダイヘッド２からポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートなどの熱可塑性樹脂の溶融樹脂を吐出するようになっている。この実施形態は単層の圧縮成形装置に本発明を適用したものであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、多層溶融樹脂の圧縮成形装置に対しても適用可能である。

符号３はロータリー式の圧縮成形金型のうち下部の雌型を示しており、多数の圧縮成形用の雌型３，３・・３が回転テーブル４の円周上に等間隔をおいて配置されている。
また、前記押出機１と回転テーブル４との間には、押出機１のダイヘッド２から吐出される溶融樹脂を所定量に切断して溶融樹脂塊とし、この溶融樹脂塊を前記圧縮成形用の雌型３のキャビティ内に落とし込むためのロータリー式のカッターガイド５が設置されている。このカッターガイド５はハブ６を有し、このハブ６からアーム７，７・・７が円周方向に等間隔をおいて放射状に延出している。各アーム７の先端には、本発明の要部を構成する移送ガイド８が取り付けられている。なお、図１中符号５０は圧縮成形された成形品（プリフォーム）を次の工程へ排出するための取出しロータリを示している。

前記移送ガイド８は、図２および図３に示されるように、固定移送ガイド９と、この固定移送ガイド９に対してヒンジ軸１０回りを開閉可能に枢着された可動移送ガイド１１とから構成されている。この可動移送ガイド１１が前記固定移送ガイド９に対して閉じたときに、図３から明らかなように、円筒状の収容室１２が形成され、この収容室１２内に溶融樹脂塊１３が収容される。また、前記固定移送ガイド９と可動移送ガイド１０の上縁には溶融樹脂の所定量を切断するためのカッター１４、１５が一体的に形成されている。

図４はダイヘッド２から吐出された溶融樹脂が固定ガイド９の上縁のカッター１４により切断される寸前の状態を示しており、切断された溶融樹脂塊１３は、図５から明らかなように、収容室１２内を下方に落下し、直下に配置された圧縮成形用の雌型３のキャビティ内に落とし込まれる。

図６は本発明による溶融樹脂塊供給装置の基本原理を示したもので、固定移送ガイド９に対して全体を符号１６で示す振動発生手段が取りつけられ、移送ガイド８に対して微振動を与えられるようになっている。
振動発生手段１６としては種々の実施形態が考えられ、次にこれらの実施形態について説明する。

図７および図８に示した例は空気溜め式振動発生手段である。
図７において、符号２０は固定フレームを示し、この固定フレーム２０に対して可動部材２１が押しバネ２２を介して弾性懸架されている。また、前記可動部材２１は、一対の案内軸２３，２４により上下方向に案内動されるようになっている。また、前記可動部材２１には弁室２５を形成する弁部材２６が組み込まれ、この弁部材２６の弁通路２７は給気ポート２８と連通している。なお、弁部材２６の上端面は固定フレーム２０の側に設けられた弁座シート２９と当接し、協働して前記弁室２５が形成されている。この実施形態によれば、給気ポート２８より圧縮空気が弁通路２７を通じて弁室２５内に供給され、この弁室２５内の圧力が所定値以上に高まると、図８に示されたように、押しバネ２２を圧縮して弁部材２６がわずかに下降する。すると、弁室２５内の空気が排気されて減圧され、押しバネ２２のバネ力で復元し、これを繰り返すことにより移送ガイド８に対して振動を与えることになる。

図９および１０はおもりを使用した振動発生手段の実施形態を示している。
この実施形態では固定フレーム２０に対して可動部材２１が案内軸２３．２４に沿って上下方向に案内動され、可動部材２１内には空気室３０が形成され、この空気室３０は、給気ポート３１と排気ポート３２と連通している。また、前記空気室３０内には振動子としてのおもり３３が組み込まれている。このおもり３３は円柱状の部材であるが、球体やリングなどの適宜の形状であっても良い。
この実施形態によれば、給気ポート３１より空気室３０内に圧縮空気が導入され、おもり３３に作用しておもり３３を振動空気室３０内でおもりの重心と回転中心を偏心して回転させ排気ポート３２より排気される。この間におもり３３が可動移送ガイド２１に対して衝撃を与え、これを振動させ、結果として移送ガイド９に対して振動を与えることになる。

図１１、図１２および図１３に示された実施形態は、短円柱のおもり３３に代えてリング形状のおもりを使用した例を示している。すなわち、固定フレーム２０の内側に空気室３０が形成され、この空気室３０の内側にリング３４が組み込まれている。
この実施形態によれば、給気ポート３１より圧縮空気が供給され、排気ポート３２より排気されるが、この間にリング３４に対して圧縮空気が作用してリング３４を回転させる。この回転中のリング３４が振動力を加え、移送ガイド９に対して振動を与えることになる。
なお、前記実施形態におけるおもり３３は、圧縮空気による空気圧の作用で空気室３０の内側で回転したが、おもり３３を直接的に駆動モータで回転駆動することもできる。

図１４および図１５に示した実施形態は電磁ソレノイドの例を示しており、固定フレーム２０に対して押しバネ２２,２２を介して可動部材２１が弾性懸架されている。また、前記固定フレーム２０には電磁ソレノイド３５が設置され、この電磁ソレノイド３５の磁極面に近接して磁性体３６が可動部材２１の側に取り付けられている。この実施形態によれば、電磁ソレノイド３５に通電して附勢すると、磁性体３６との間に吸着反発が繰り返して起こり、可動部材２１に振動が加えられ、これにより移送ガイド８に対して振動が加えれる。

図１６に示した実施形態は振動発生手段として圧電素子を使用した例を示しており、固定フレーム２０と可動部材２１とは一対の連結部材３８，３９で連結されている。また、固定フレーム２０の側には部材４０を介して圧電素子４１が設けられる一方、可動部材２１の側には部材４２を介して圧電素子４３が設けられている。
この実施形態によれば圧電素子４１,４３に通電すると振動が発生し、部材４０，４２を介して可動部材２１に対して振動が与えられ、その結果、移送ガイド８を振動させることができる。

本発明は上述のように構成したから、振動発生手段により移送ガイドに対して振動を加え、ダイヘッドから吐出された溶融樹脂の所定量を切断して溶融樹脂塊とし、移送ガイドの収容室内を内周面に張り付くことなく、安定したタイミングで圧縮成形用の雌型のキャビティ内へ落とし込むことができる。

本発明を適用する圧縮成形機を示した平面図 開状態にある移送ガイドを示した平面図 閉状態にある移送ガイドを示した平面図 固定移送ガイドによる溶融樹脂塊の切断状況を示した説明図 切断終了後の移送ガイドを示した説明図 本発明の原理を示す実施形態を示した側面図 圧力上昇状態にある空気溜め式振動発生手段を示した縦断面図 圧力開放状態にある空気溜める式振動発生手段を示した縦断面図 おもりを使用した実施形態を示した側断面図 おもり式振動発生手段を使用した例を示した縦断面図 横振動型の振動発生手段を使用した例を示した側断面図 切断直後の溶融樹脂塊の落下状態を示した側断面図 リングによる振動発生手段を使用した例を示した横断面図 電磁ソレノイドによる振動発生手段を示した縦断面図 電磁ソレノイドが吸着状態にある状態を示した側面図 圧電素子を使用した例を示した側面図

符号の説明

１ 押出機
２ ダイヘッド
１３ 溶融樹脂塊
８ 移送ガイド
１６ 振動発生手段
２０ 固定フレーム
２１ 可動部材
２２ 押しバネ
２６ 弁部材
３１ 空気室
３３ おもり
３５ 電磁ソレノイド
３６ 磁性体
４１ 圧電素子

Claims (9)

1. 押出機のダイヘッドから吐出された溶融樹脂の所定量を切断して得られた溶融樹脂塊を収容し、該溶融樹脂塊を圧縮成形金型へ移送して圧縮成形金型に落とし込む筒状の移送ガイドを有し、この移送ガイドに取り付けられ移送ガイドに対して振動を与えて移送ガイドの内周面への溶融樹脂塊の張り付きを防止する振動発生手段を設けたことを特徴とする溶融樹脂塊供給装置。
2. 前記振動発生手段は、固定フレームと、この固定フレーム内に収容され微動可能な可動部材と、この可動部材に取り付けられ前記固定フレームとの間に空気室を形成する弁部材と、この弁部材を固定フレームに対して押し付ける押しバネとを備えたことを特徴とする請求項１記載の溶融樹脂塊供給装置。
3. 前記振動発生手段は、給気ポートと排気ポートとを有する空気室と、この空気室内に収容された浮動可能な振動子とを備えたことを特徴とする請求項１記載の溶融樹脂塊供給装置。
4. 前記振動子が円柱体であることを特徴とする請求項３記載の溶融樹脂塊供給装置。
5. 前記振動子が球体であることを特徴とする請求項３記載の溶融樹脂塊供給装置。
6. 前記振動子がリングであることを特徴とする請求項３記載の溶融樹脂塊供給装置。
7. 前記振動発生手段は、ロータ室と、このロータ室内に収容され偏心回転可能な振動子と、この振動子を回転駆動する駆動モータとを備えたことを特徴とする請求項１記載の溶融樹脂塊供給装置。
8. 前記振動発生手段は、固定フレームに対して取り付けられた電磁石と、この電磁石の磁極面に近接して設けられ、かつ可動部材の側に固定された磁性体と、前記可動部材が磁極面から離れる方向に附勢する押しバネとを備えたことを特徴とする請求項１記載の溶融樹脂塊供給装置。
9. 前記振動発生手段は、前記固定フレームと可動部材の側にそれぞれ向き合わせて設けられた圧電素子によって構成されたことを特徴とする請求項１記載の溶融樹脂塊供給装置。
   

Images