JP4918970B2 - プリフォーム成形機 - Google Patents

Description

本発明は、プリフォーム成形機、特にプリフォームの重ね成形を好適に防止することが出来るプリフォーム成形機に関するものである。

従来、雄型となるコア金型と雌型となるキャビティ金型を嵌合し、そのコア部とキャビティ部により形成される空間に溶融樹脂を射出・硬化させることでプリフォームを射出成形し、次いでそのプリフォームをプリフォーム成形機から取り出し、ブロー成形機においてロッドによって縦方向に延伸し、そのプリフォームに圧縮空気を吹き込んで横方向に延伸して、所望のプラスチック製品、例えばペットボトル等を成形する二軸延伸ブロー成形法が提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。また、一方で、そのプリフォームを取り出すためのプリフォーム成形機が提案されている（例えば、特許文献２を参照。）。

特開平５−８４７３４号公報 特公平４−４１２９号公報

上記プリフォーム成形機では、コア金型とキャビティ金型が嵌合することにより生成されたプリフォームの取り出しは、位置決め手段によってキャリアプレートのキャビティをプリフォームが付着するコア金型のコアに一致させ、コア金型の裏側に配設されている吸気ラインを介して空気を吹き付けることにより、コア金型のプリフォームをキャリアプレートのキャビティに移送して、プリフォームを取り出している。
しかし、プリフォームがコア部に対し頑強に付着している場合、空気圧でプリフォームの付着を切ることは難しく、プリフォームの一部がコア金型に残留することがある。その結果、プリフォームがコア部に残留した状態で、コア金型とキャビティ金型が嵌合し、そのプリフォームに重ねて樹脂が成形されるというプリフォームの重ね成形が発生する問題がある。
そこで、本発明は上記従来技術の問題点に鑑みなされたものであって、その解決しようとする課題は、プリフォームの重ね成形を好適に防止することが出来るプリフォーム成形機を提供することにある。

上記目的を達成するための第１の発明は、コア部を有するコア金型と、前記コア部と嵌合するキャビティ部を有するキャビティ金型と、前記コア金型または前記キャビティ金型を移動させる移動手段と、成形済みプリフォームを前記コア金型から収集するキャリアプレートとを具備したプリフォーム成形機であって、前記キャリアプレートは前記コア金型のコア部に対し１対１に対応したプリフォームを吸引するプリフォーム吸引ポートと、該プリフォーム吸引ポートから吸引ポンプに至る流路における空気の流量の計測情報によって前記コア金型に残留したプリフォームを検知する残留プリフォーム検知システムとを有し、該残留プリフォーム検知システムの検知情報に基づいて前記移動手段をインターロックしプリフォームの重ね成形を防止することを特徴とする。
上記第１の発明のプリフォーム成形機では、コア金型にプリフォームが残留するとキャリアプレートの残留プリフォーム検知システムによって検知され、コア金型またはキャビティ金型の移動手段がインターロックされるため、コア金型にプリフォームが残留した状態でプリフォームの重ね成形が行われることはなくなる。

また、上記第１の発明のプリフォーム成形機では、コア金型のコア部にプリフォームが残留する場合、キャリアプレートのプリフォーム吸引ポートはコア金型のコア部に対し１対１に対応しているので、そのコア部に対応するプリフォーム吸引ポートに空きが生じ、該空きの有無を検出することにより、コア金型に残留するプリフォームの有無の検知が容易となる。

また、上記第１の発明のプリフォーム成形機では、コア金型のコア部にプリフォームが残留する場合、そのコア部に対応するプリフォーム吸引ポートに空きが生じるため、そのプリフォーム吸引ポートから吸引ポンプに至る流路では真空状態が維持されず、空気の流量又は圧力が検出される。これにより、コア金型に残留するプリフォームを迅速に検知することができ、その検知情報を移動手段に即反映させることにより、プリフォームの重ね成形を好適に防止することができる。

第２の発明では、前記残留プリフォーム検知システムは、搬送中の前記キャリアプレートのプリフォーム吸引ポートにおけるプリフォームの欠落を検出することにより、前記コア金型に残留するプリフォームを検知することとした。
上記第２の発明のプリフォーム成形機では、コア金型のコア部にプリフォームが残留する場合、そのコア部に対応するプリフォーム吸引ポートにおいてプリフォームの欠落が生じ、該プリフォームの欠落の有無を検出することにより、コア金型に残留するプリフォームの有無の検知が容易となる。

本発明のプリフォーム成形機によれば、コア金型のコア部にプリフォームが残留する場合、キャリアプレートはコア金型に残留したプリフォームを検知する残留プリフォーム検知システムを有しているので、コア金型に残留するプリフォームの有無を迅速に検知することができ、その検知情報を移動手段に即反映させることにより、プリフォームの重ね成形を好適に防止することができる。

以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るプリフォーム成形機１００を示す要部断面説明図である。
このプリフォーム成形機１００は、コア部１１を有するコア金型１０と、キャビティ部２１を有するキャビティ金型２０と、コア金型１０よりプリフォームＰＦを収集して所定の場所へ移送するキャリアプレート３０と、コア金型１０のコア部１１に残留するプリフォームＰＦを検知する第１残留プリフォーム検知システム４０ａおよび第２残留プリフォーム検知システム４０ｂと、第１残留プリフォーム検知システム４０ａおよび第２残留プリフォームの検知システム４０ｂの検知情報に基づいてコア金型１０の移動機構１２をインターロックする制御装置５０とを具備して構成されている。なお、第１残留プリフォーム検知システム４０ａおよび第２残留プリフォーム検知システム４０ｂは構成および動作において同一である。

コア金型１０は、コアプレート１３に、例えば縦１６行および横６列の合計９６個のコア部１１を有している。また、コアプレート１３には移動機構１２が連結されており、コア金型１０は移動機構１２を介してキャビティ金型２０に嵌合し、又はキャビティ金型２０から分離する。

キャビティ金型２０は、上記コアプレート１３のコア部１１に対し１対１に対応する、例えば９６個のキャビティ部２１を有している。また、各キャビティ部２１には溶融樹脂供給路２２が接続されており、その溶融樹脂供給路２２を介してキャビティ部２１がコア部１１に嵌合した時にキャビティ部２１およびコア部１１によって形成される空間に溶融樹脂が充填・硬化され、プリフォームＰＦが成形される。

キャリアプレート３０は、上記コアプレート１３のコア部１１に対し１対１に対応する、例えば９６個のプリフォーム吸引ポート３１を有している。また、キャリアプレート３０の内部には２系統の内部流路、例えば上半分の４８個のプリフォーム吸引ポート３１と導通する第１流路３２ａおよび、下半分の４８個のプリフォーム吸引ポート３１と導通する第２流路３２ｂが形成されており、第１内部流路３２ａおよび第２内部流路３２ｂは、各々第１真空ポート３３ａおよび第２真空ポート３３ｂにおいて第１残留プリフォーム検知システム４０ａおよび第２残留プリフォーム検知システム４０ｂに各々接続している。

なお、図示されてはいないが、キャリアプレート３０は、移動機構を有しており、プリフォーム吸引ポート３１が対応するコア金型１０のコア部１１と一致するように移動し、コア部１１に付着しているプリフォームＰＦを、後述する吸引ポンプ４５ａ,４５ｂを介して吸引しコア部１１から着脱して、所定の場所へ移動することができる。

第１残留プリフォーム検知システム４０ａは、第１真空ホース４１ａ、第１流量計４２ａ、第１切換弁４３ａ、第１真空ライン４４ａ、第１吸引ポンプ４５ａ、第１真空弁４６ａおよび第１大気ライン４７ａによって構成され、コア金型１０のコア部１１からプリフォームＰＦを吸引すると共に、コア金型１０の上半分のコア部１１に残留するプリフォームＰＦを検知する。また、第２残留プリフォーム検知システム４０ｂは、コア金型１０の下半分のコア部１１に残留するプリフォームＰＦを検知する。

第１真空ホース４１ａは、例えば３系統で構成されている。また、第１流量計４２ａは、例えば３系統の内のいずれか１系統に設置されている。また、第１切換弁４３ａは、第１真空ライン４４ａまたは第１大気ライン４７ａの切り換えを行う。また、第１真空弁４６ａは、閉の状態で第１真空ライン４４ａを真空可能化状態にし、或いは開の状態で第１真空ライン４４ａを真空解除する。

なお、本実施形態では、第１残留プリフォーム検知システム４０ａおよび第２残留プリフォーム検知システム４０ｂの２系統でコア金型１０のコア部１１に残留するプリフォームＰＦを検知しているが、第１吸引ポンプ４５ａまたは第２吸引ポンプ４５ｂの吸引能力が高い場合は、１系統でコア金型１０に残留するプリフォームＰＦを検知する構成としても良い。この場合、当然のことではあるが、キャリアプレート３０の第１流路３２ａおよび第２流路３２ｂ並びに第１真空ポート３３ａおよび第２真空ポート３３ｂは各々統合され１系統で構成される。

制御装置５０は、第１残留プリフォーム検知システム４０ａの第１流量計４２ａおよび第２残留プリフォーム検知システム４０ｂの第２流量計４２ｂからの計測情報に基づいて移動機構１２をインターロックする。つまり、第１流量計４２ａまたは第２流量計４２ｂの何れか一方の計測情報が真（流量が検出されたという信号）の場合は、移動機構１２をインターロックする。他方、第１流量計４２ａまたは第２流量計４２ｂの双方の計測情報が偽（流量が検出されないという信号）の場合は、移動機構１２のインターロックを解除する。

図２から図６は、残留プリフォーム検知システムの一連の動作を示す説明図である。なお、第１残留プリフォーム検知システム４０ａおよび第２残留プリフォーム検知システム４０ｂは構成および動作において同一であるため、切替弁、真空弁および吸引ポンプ等の各ステータスは、第１残留プリフォーム検知システム４０ａのものを説明する。

図２は、待機中のキャリアプレート３０、第１残留プリフォーム検知システム４０ａおよび第２残留プリフォーム検知システム４０ｂを示す要部断面説明図である。
この状態では、第１切換弁４３ａは大気ライン４７ａに導通し、第１真空弁４６ａは閉であり、第１吸引ポンプ４５ａは作動中である。従って、第１真空ホース４１ａの両端部において圧力差は生じないため、空気の流れはなく第１流量計４２ａは偽の情報を制御装置５０に送信している。

図３は、キャリアプレート３０がコア金型１０のコア部１１に付着するプリフォームＰＦを吸引する直前のコア金型１０、キャリアプレート３０、第１残留プリフォーム検知システム４０ａおよび第２残留プリフォーム検知システム４０ｂを示す要部断面説明図である。
この状態では、第１切替弁４３ａが第１大気ライン４７ａに導通し、第１真空弁４６ａは閉であり、第１吸引ポンプ４５ａは作動中である。従って、第１真空ホース４１ａの両端部において圧力差は生じないため、空気の流れはなく第１流量計４２ａは偽の情報を制御装置５０に送信している。

図４は、キャリアプレート３０がプリフォーム吸引ポート３１を介してコア部１１に付着するプリフォームＰＦを吸引するコア金型１０、キャリアプレート３０、第１残留プリフォーム検知システム４０ａおよび第２残留プリフォーム検知システム４０ｂを示す要部断面説明図である。
この状態では、第１切換弁４３ａが第１真空ライン４４ａに導通し、第１真空弁４６ａは閉であり、第１吸引ポンプ４５ａは作動中である。また、第１切換弁４３ａが第１真空ライン４４ａに切り換わった直後は、第１真空ホース４１ａ内に空気が残留しているため空気の流れは生じ第１流量計４２ａは真の情報を制御装置５０に送信するが、キャリアプレート３０のプリフォーム吸引ポート３１はプリフォームＰＦで封止されているので、徐々に空気の流れが生じなくなる。従って、定常状態において第１流量計４２ａは偽の情報を制御装置５０に送信するようになる。

図５は、キャリアプレート３０がプリフォームＰＦを吸引しながら移動している状態を示す要部断面説明図である。
この状態では、第１切換弁４３ａが第１真空ライン４４ａに導通し、第１真空弁４６ａは閉であり、第１吸引ポンプ４５ａは作動中である。今、キャリアプレート３０が最上行のプリフォームＰＦを吸引し損なったと仮定する。すなわち、コア金型１０のコア部１１にプリフォームＰＦが残留していると仮定すると、空気がそのプリフォーム吸引ポート３１から第１流路３２ａおよび第１真空ポート３３ａを介して第１残留プリフォーム検知システム４０ａ内部に流入し、その結果、その空気の流れは第１流量計４２ａによって検知され、その検知情報は制御装置５０に送信され、制御装置５０は、移動機構１２をインターロックする。他方、第１流量計４２ａおよび第２流量計４２ｂの検知情報がともに偽の場合、制御装置５０は移動機構１２のインターロックを解除し、その結果、コア金型１０およびキャビティ金型２０が嵌合してプリフォームの成形が行われることになる。

図６は、キャリアプレート３０がプリフォームＰＦを排斥している状態を示す要部断面説明図である。この状態では、第１切替弁４３ａは第１大気ライン４７ａに導通し、第１真空弁４６ａは開であり、第１吸引ポンプ４５ａは作動中である。第１切替弁４３ａは第１大気ライン４７ａに導通しているので第１真空ホース４１ａには大気が流入して、その動圧によりプリフォームＰＦがプリフォーム吸引ポートから排斥される。

以上、本発明のプリフォーム成形機１００によれば、コア金型１０のコア部１１にプリフォームＰＦが残留する場合、キャリアプレート３０のプリフォーム吸引ポート３１はコア金型１０のコア部１１に対し１対１に対応しているので、キャリアプレート３０のプリフォーム吸引ポート３１に空きが生じ、空気がそのプリフォーム吸引ポート３１を介して流入して真空ホース４１ａ,４１ｂは真空状態を維持することができず、流体の流量が検出される。これにより、コア金型１０のコア部１１に残留するプリフォームＰＦの有無を迅速に検知することができ、その検知情報を基に制御装置５０がコア金型１０の移動機構１２をインターロックすることにより、プリフォームの重ね成形を好適に防止することができる。また、残留プリフォーム検知システム４０ａ,４０ｂは簡素な機構で構成され得る。

上記の実施形態では、第１流量計４２ａおよび第２流量計４２ｂの検知情報に基づいて制御装置５０がコア金型１０の移動機構１２をインターロックする構成であるが、他の実施形態として、第１流量計４２ａおよび第２流量計４２ｂに代えて、或いはそれらの流量計と共に、第１真空ホース４１ａおよび第２真空ホース４１ｂに各々第１圧力計および第２圧力計が配設され、その第１圧力計４２ａおよび第２圧力計４２ｂの検知情報に基づいて制御装置５０がコア金型１０の移動機構１２をインターロックする構成としても良い。

その他の実施形態では、コア金型１０のコア部１１にプリフォームＰＦが残留する場合は、空気がプリフォーム吸引ポート３１から第１流路３２ａおよび第１真空ポート３３ａを介して第１残留プリフォーム検知システム４０ａ内部に流入し、その結果、その空気の圧力が第１圧力計によって検知され、その真（圧力が検出されたという信号）の情報は制御装置５０に送信され、制御装置５０は、第１圧力計および第２圧力計のいずれか一方の検知情報が真の場合は、移動機構１２をインターロックする。他方、第１圧力計および第２圧力計の検知情報がともに偽（圧力が検出されないという信号）の場合に限り、制御装置５０は移動機構１２のインターロックを解除し、その結果、コア金型１０およびキャビティ金型２０が嵌合してプリフォームの成形が行われることになる。

本発明のプリフォーム成形機は、射出成形に限らずインサート圧縮成形のプリフォーム成形に対しても好適に適用される。

本発明の実施形態に係るプリフォーム成形機を示す説明図である。 キャリアプレート、第１残留プリフォーム検知システムおよび第２残留プリフォーム検知システムが待機中の状態を示す要部断面説明図である。 キャリアプレートがコア金型のコア部に付着するプリフォームを吸引する直前の状態を示す要部断面説明図である。 キャリアプレートがプリフォーム吸引ポートを介してコア部に付着するプリフォームを吸引している状態を示す要部断面説明図である。 キャリアプレートがプリフォームを吸引しながら移動している状態を示す要部断面説明図である。 キャリアプレートがプリフォームを排斥している状態を示す要部断面説明図である。

符号の説明

１０ コア金型
１１ コア部
１２ 移動機構
１３ コアプレート
２０ キャビティ金型
２１ キャビティ部
２２ 溶融樹脂供給路
２３ キャビティプレート
３０ キャリアプレート
３１ プリフォーム吸引ポート
３２ａ 第１流路
３３ａ 第１吸引ポート
４１ａ 第１真空ホース
４２ａ 第１流量計
４３ａ 第１切換弁
４４ａ 第１真空ライン
４５ａ 第１吸引ポンプ
４６ａ 第１真空弁
４７ａ 第１大気ライン
５０ 制御装置
１００ プリフォーム成形機

Claims (2)

1. コア部を有するコア金型と、前記コア部と嵌合するキャビティ部を有するキャビティ金型と、前記コア金型または前記キャビティ金型を移動させる移動手段と、成形済みプリフォームを前記コア金型から収集するキャリアプレートとを具備したプリフォーム成形機であって、前記キャリアプレートは前記コア金型のコア部に対し１対１に対応したプリフォームを吸引するプリフォーム吸引ポートと、該プリフォーム吸引ポートから吸引ポンプに至る流路における空気の流量の計測情報によって前記コア金型に残留したプリフォームを検知する残留プリフォーム検知システムとを有し、該残留プリフォーム検知システムの検知情報に基づいて前記移動手段をインターロックしプリフォームの重ね成形を防止することを特徴とするプリフォーム成形機。
2. 前記残留プリフォーム検知システムは、搬送中の前記キャリアプレートのプリフォーム吸引ポートにおけるプリフォームの欠落を検出することにより、前記コア金型に残留するプリフォームを検知する請求項１に記載のプリフォーム成形機。

Images