JP4848048B2 - 押出ブロー成形機及びプラスチック中空体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、押出ブロー成形機と、この押出ブロー成形機を用いてプラスチック中空体を製造する方法に関するものである。

通常、押出ブロー成形機は、熱可塑性プラスチック材料を可塑化するための一台以上の押出機と、チューブ状又はウェブ状のプラスチックパリソンを形成するための一台以上の押出ヘッドと、成形金型とを備え、この成形金型内においてパリソンが圧力差、即ち、ガス圧の加圧又は減圧、或いはそれらの組合せで中空体へとブロー成形される。閉じた状態の成形金型は、内部に製品外形を画定するキャビティを含んでいる。

押出ヘッドは、成形金型の直上に配置しておくことができ、或いは成形金型を押出ヘッドに対して接近離反するように移動可能にしておくこともできる。

これに代えて、公知のハンドリング装置、例えばチューブグリッパによって押出ヘッドからのパリソンを引き取り、押出ヘッドの側方に固定設置された成形金型へと移送して引き渡すようにすることもできる。

例えばボトル類、ショックアブソーバ外筒、油タンク、キャスク、燃料タンク等の中空体は主として押出ブロー成形によって製造されている。例えば自動車用燃料タンク等の比較的大型の工業製品では、タンク内に配置すべき内蔵部品は主に中空体の成形中に中空体内へ配置する必要がある。この目的で、一部ではウェブ状のパリソンを第１成形プロセスで密閉容器へと成形される。ウェブ状パリソンを製造するために、当初チューブ状に形成されたパリソンを押出ヘッドから押し出し後にその直径上の対向二箇所で切り離し、次いで専用のハンドリング装置で平らに展開して二枚のウェブ状パリソンとすることも可能である。これに代えて、押出ヘッドの内部でチューブ状溶融プラスチック流をウェブ形状流とし、押出ヘッドのスリット状ダイを介してウェブ状パリソンとして押し出すことも可能である。特にこの方式は、チューブ状パリソンを付加的な切断工程でウェブ状に切り離す必要がない点で優れている。例えば、押出ヘッド内部でチューブ状又は管状の形態の溶融プラスチック流を押出ヘッドの出口に設けられた二つのスリット状ダイへ向けて分流することが知られている。この方式の利点は明白であり、例えば製造すべき中空体の二つのシェルとなる二枚のウェブ状パリソンを一回の押出サイクルで押し出すことができる。押出ヘッドを成形金型の直上に配置しなければならない場合、又はパリソン引取りのために成形金型を押出ヘッドの下法へ移動させなければならない場合、両スリット状ダイの相互間隔は少なくとも成形金型の二箇所の分割面の中心間距離に一致させなければならない。この構造的な条件によって、押出ブロー成形機を別の金型に換装することは、かなりのコスト負担無しには殆ど不可能である。

パリソンを成形金型へと移送する必要がある場合、パリソンの取り扱いはかなり複雑で面倒なものとなる。

欧州特許第１１１０６９７号明細書にはプラスチック中空体の製造方法が述べられており、そこではやはり複数枚のウェブ状パリソンが押し出される。前述の問題点を解決するために、押出ヘッドの下方にローラ案内装置を設け、このローラ案内装置によってパリソンの相互間隔を所望値に調整することが提案されている。

欧州特許第１１１０６９７号明細書

特許文献１に記載された公知技術に伴う欠点として、比較的高温の溶融状態にあるウェブ状パリソンが場合によって案内装置のローラに張り付いてしまうことがある。これが問題となるのは、特に一旦停止後に押出機を再び作動させるときである。

そこで本発明の課題は、冒頭に指摘した種類の押出ブロー成形機を、上述の欠点が充分に回避できるように改良することである。

この課題は、本発明によれば、少なくとも一台の押出機と、少なくとも一台の押出ヘッドと、それぞれスリット状ダイとして形成されてウェブ状パリソンを押し出す少なくとも二つの並置されたダイ間隙と、閉鎖された中空体へと二つのパリソンを成形加工するための多分割成形金型と、パリソンをハンドリングするための装置とを備え、このパリソンハンドリング装置が共通の支持体上に並置されてパリソンを受容する少なくとも二つのグリッパを備え、これらグリッパの相互間隔が変更調整可能であることを特徴とする押出ブロー成形機によって解決される。

このような装置構成でハンドリング装置による引取り後にパリソンの相互間隔を遊離に可変調整することができ、金型寸法と押出ヘッドの幾何学的条件を相互に切り離すことが可能である。

ハンドリング装置は押出ヘッドに対して移動可能又は揺動可能であることが好ましい。

本発明の好適な一実施形態による押出ブロー成形機では、両グリッパがそれぞれ二つの可動グリップジョーを備え、これら可動グリップジョーの間に各１つのパリソンがグリップされるようになっている。

ハンドリング装置もしくは両グリッパによってパリソンを押出ヘッドから切り取ることができる。この点について、例えば、パリソン中の所定箇所に肉薄部を目標破断線として形成しつつパリソン押し出すことが知られている。この代わりに、各グリッパの二つのグリップジョーの間でパリソンを固定した後にパリソンを切断する切断装置を付加的に設けてもよい。

各グリッパは、共通の支持体上で第１引取位置から第２引渡位置及びその逆へと相互に位置調整可能であることが好ましい。これらのグリッパは、例えば支持体上で空圧又は油圧方式で移動可能とすることができ、定められた二つの位置にストッパを配置して所期の目的を達成してもよい。

本発明はまた、前述の課題を解決するために本発明による押出ブロー成形機を使用してプラスチック製携帯を製造する方法も提供し、この方法は、押出ヘッドから二つのウェブ状パリソンを予め定められた相互間隔で予め定められた長さに同時に押し出し、押出ヘッドから垂下するこれらパリソンを一対のグリッパによって引き取って、少なくとも３分割形式の成形金型の二箇所の型開放間隙に引き渡し、この際、成形金型に引き渡す前に前記グリッパの相互間隔を前記成形金型の二箇所の分割面間の間隔距離に合わせることを特徴とする。パリソン相互間隔の変更は、例えば成形金型への引渡し直前に、しかもハンドリング装置の休止中に行うことができる。それに代えて、ハンドリング装置の移動とグリッパの間隔調整運動を互いに重ねることも可能である。

本発明による方法の一実施形態では、それぞれ部分キャビティを形成する二つの外型と１つの中型とを備えた三分割成形金型が使用され、二つのウェブ状パリソンはハンドリング装置の一対のグリッパによってそれぞれ開放状態の各外型と中型との間の二箇所の間隙内に配置され、その際に、前記グリッパの相互間隔が少なくとも両外型と中型との間の二箇所の分割面の中心間距離に合わせて予め調整される。

本発明による方法の更に別の一実施形態では、成形金型が押出方向で前記押出ヘッドの下方に配置され、前記パリソンの引取り後に前記グリッパが前記押出方向に移動され、この移動の運動が前記グリッパの全体的な横移動に重ねられる。。

これに代えて、成形金型を前記押出ヘッドの側方に配置しておき、前記パリソンの引取り後に前記グリッパを少なくとも前記押出方向を横切る方向へ前記引渡位置まで一体的に横移動させ、このグリッパの一体的な横移動にグリッパの相互間隔を調整する運動を重ねてもよい。

本発明を図示の実施形態について詳述すれば以下の通りである。

本発明に係るパリソンハンドリング装置を備えた押出機の正面図である。 図１の矢印ＩＩ方向に見た側面図である。 図１のＩＩＩ‐ＩＩＩ線矢視断面図である。 パリソンハンドリング装置の動作シーケンスを図１のＩＶ‐ＩＶ線矢視断面図で示す説明図である。 二つの追加パリソンの引き取り前であって成形金型へパリソンを移送した後のパリソンハンドリング装置及び成形金型の模式図である。 本発明に係る方法の変形実施形態を示す模式図である。

図面は、本発明に係る押出ブロー成形機１の主要部の構成を概略的に示している。この押出ブロー成形機は、プラスチックグラニュールを溶融して押出ヘッド２に供給するための図示しない複数の押出機を備えている。押出ヘッドとして図示されているのは、それぞれスリット状ダイ３として形成された二つのダイ間隙を備えた下部構造のみである。

例えば複数の互いに同軸配置された環状間隙を介して分配される溶融状態の熱可塑性プラスチック材料が押出ヘッド２の内部で二つのウェブ状溶融プラスチック流に分流され、各分流はウェブ状パリソン４としてスリット状ダイ３から押し出される。

構造に起因して両スリット状ダイ３は所定の相互間隔を有し、この間隔は必ずしもパリソン４が金型に適合した位置へ押し出されるように選ばれているものではない。「金型に適合した」という用語は、以下の説明でも同じ意味で使用される。

加えて、押出ブロー成形機は成形金型５も備え、この成形金型５は、本実施形態では合計三つの分割金型で構成されている。即ち、成形金型５は二つの外型５ａ、５ｂと１つの中型６とを有し、これらの分割金型は、開閉動作、即ち、図１に例示的に押出ヘッド２に垂下状態で示すように重力方向に押し出されたパリソン４の長手方向に対して左右に横切る方向に相対離反及び接近可能である。

各外型５ａ、５ｂは内部に部分キャビティ７ａ、７ｂを形成し、これら部分キャビティは成形金型５内で仕上げるべき中空体の外形輪郭の一部ずつを画定している。

所要の長さにパリソン４が押し出された後、図４に例示的に示すようにパリソンは開放状態の成形金型５内に移される。図５に示すように成形金型５が閉じられると、成形金型５の内部でパリソン４が外型５ａ、５ｂ内におけるガス圧の加圧又は減圧或いはそれらの組合せによってブロー成形される。

次に成形金型５が再び開かれ、中型６が外型５ａ、５ｂの開閉方向を横切る方向へ移動退避され、再び外型５ａ、５ｂが間に干渉物無しに相互に閉じられる。閉じられた状態の両外型内ではそれぞれタンクの半シェルが形成されており、両半シェルは、その全周フランジ部が両外型の間に挟着されて互いに溶着される。その後、外型５ａ、５ｂを開放すれば、完成した中空体製品を取り出すことができ、新たな成形サイクルが始まる。

本発明によれば、パリソン４をハンドリングするためにハンドリング装置８が設けられており、これはダブルグリッパとして構成されている。ハンドリング装置８はダブルグリッパに共通の支持体９を備え、この支持体には、それぞれ一対の可動グリップジョー１１を有する二つのグリッパ１０が配置され、各対のグリップジョー間で各１つのパリソンをグリップ可能である。

図１〜図３に示したように、製造プロセスの第１段階において両パリソン４が予め定められた長さに押し出される。例えば、各パリソン４毎に固有の厚さ形状を与えるように両押出ヘッドのスリット状ダイ３に厚さ制御部を設けておくこともできる。

パリソン４は、ヘッドから押し出された後、それぞれグリッパ１０の一対のグリップジョー１１の間にグリップされる（パリソンの引取り）。次いでパリソン４が図示しない切断装置によって押出ヘッド２から切り離される。切り離されたパリソン４はハンドリング装置８で開放状態の成形金型５（図４）内へ移送することができる。図４に示す実施形態において、成形金型５は押出ヘッド２の直下にではなく、むしろそれから側方に距離をあけた位置に配置されており、ハンドリング装置８によって垂下状に保持されたパリソン４はハンドリング装置８の移動によって成形金型５へと移送される。

パリソン４は図４に示す位置でそれぞれ外型５ａ、５ｂと中型６との間の二箇所の分割面１２の位置において成形金型５内に挿入可能である。分割面１２の位置は、まずなによりも成形すべき中空体の幾何学形状に左右される。この位置は中型６の幅寸法によっても影響を受けることがある。中型の幅寸法は、閉鎖状態の成形金型５内で半シェルの成形中に中型から伸長可能な図示しない部品ホルダによって内蔵部品を未だ可塑状態にある半シェル内面に装着するのに役立つ。

構造に起因するスリット状ダイ３同士の相互間隔と成形金型５の二箇所の分割面１２の位置との関係の束縛を無くすために、支持体９に対して各グリッパ１０は間隔が可変調整できるように配置されており、この間隔の可変調整はハンドリング装置８の移送運動中に重ねて行うようにすることが好ましい。

図１〜図５に示す本発明の実施形態では、パリソン４の引取り後にグリッパ１０（グリップジョー対）が離反移動し、ハンドリング装置におけるパリソングリップ位置の相互間隔は押出ヘッド２から垂下する位置のパリソン４間の距離よりも大きく拡げられる。当業者には自明のことであるが、本発明は逆の形態、即ち、成形金型５の分割面１２の相互間隔がスリット状ダイ３の相互間隔よりも小さい場合にも同様に対応可能である。

成形金型５へのパリソン４の持込みは図４に略示する通りである。引渡し後、図５に示すようにパリソン４は成形金型５の各分割金型によって保持される。

ハンドリング装置８は引取り位置に復帰移動され、各グリッパ１０の相互間隔は再び初期状態に復帰される。

図６に示す本発明に係る押出ブロー成形機の実施形態では、成形金型５が押出ヘッド２の直下に配置されている。ハンドリング装置８又はそのグリッパ１０の各グリップジョー１１によるパリソン４の引取り後、支持体９はそこにあるパリソンと共に重力方向にのみ移動される。この動作は、グリッパ１０の一体的な横移動、即ち、図面上で押出方向と直交する左右横断方向への移動運動、換言すれば重力方向と直交する左右横断方向への横移動と重ねられ、こうして各部の運動成分が合成された移動運動中に最終的にハンドリング装置上でパリソン４の相互間隔が成形金型の分割面１２間の間隔に整合するように調整される。グリッパ１０によるパリソン４の引取りと同時に別のパリソン４が押し出されてもよい（連続押出し）。

１：押出ブロー成形機
２：押出ヘッド
３：スリット状ダイ
４：パリソン
５：成形金型
５ａ、５ｂ：外型
６：中型
７ａ、７ｂ：部分キャビティ
８：ハンドリング装置
９：支持体
１０：グリッパ
１１：グリップジョー
１２：分割面

Claims (8)

1. 少なくとも一台の押出機と、少なくとも一台の押出ヘッド（２）と、それぞれスリット状ダイ（３）として形成されてウェブ状パリソンを押し出す少なくとも二つの並置されたダイ間隙と、閉鎖された中空体へと二つのパリソン（４）を成形加工するための多分割成形金型（５）と、パリソン（４）をハンドリングするための装置とを備え、このパリソンハンドリング装置が共通の支持体（９）上に並置されてパリソン（４）を受容する少なくとも二つのグリッパ（１０）を備え、これらグリッパ（１０）の相互間隔が変更調整可能であることを特徴とする押出ブロー成形機。
2. 前記ハンドリング装置（８）が前記押出ヘッド（２）に対して移動可能又は揺動可能であることを特徴とする請求項１に記載の押出ブロー成形機。
3. 前記グリッパ（１０）がそれぞれ二つの可動グリップジョー（１１）を備え、これら可動グリップジョーの間に各１つのパリソン（４）がグリップされることを特徴とする請求項１又は２に記載の押出ブロー成形機。
4. 前記グリッパ（１０）が前記支持体（９）上で第１引取位置から第２引渡位置及びその逆へと相互に位置調整可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の押出ブロー成形機。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の押出ブロー成形機を用いてプラスチック中空体を製造するための方法であって、押出ヘッドから二つのウェブ状パリソンを予め定められた相互間隔で予め定められた長さに同時に押し出し、押出ヘッドから垂下するこれらパリソンを一対のグリッパによって引き取って、少なくとも３分割形式の成形金型の二箇所の型開放間隙に引き渡し、この際、成形金型に引き渡す前に前記グリッパの相互間隔を前記成形金型の二箇所の分割面間の間隔距離に合わせることを特徴とするプラスチック中空体の製造方法。
6. それぞれ部分キャビティを形成する二つの外型と１つの中型とを備えた三分割成形金型を使用し、二つのウェブ状パリソンをハンドリング装置の一対のグリッパによってそれぞれ開放状態の各外型と中型との間の二箇所の間隙内に配置し、その際に、前記グリッパの相互間隔を少なくとも両外型と中型との間の二箇所の分割面の中心間距離に合わせて調整しておくことを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 前記成形金型を押出方向で前記押出ヘッドの下方に配置しておき、前記パリソンの引取り後に前記グリッパを前記押出方向に移動させ、この移動の運動を前記グリッパの全体的な横移動に重ねて行うことを特徴とする請求項５又は６に記載の方法。
8. 前記成形金型を前記押出ヘッドの側方に配置しておき、前記パリソンの引取り後に前記グリッパを少なくとも前記押出方向を横切る方向へ前記引渡位置まで一体的に横移動させ、このグリッパの一体的な横移動にグリッパの相互間隔を調整する運動を重ねて行うことを特徴とする請求項５又は６に記載の方法。

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