JP5243445B2 - ブロー成形機用の型締めアセンブリおよび方法 - Google Patents

Description

本発明は、ブロー成形機用の型締めアセンブリ、および関連する方法に関する。

ブロー成形機では、プラスチック容器を形成するために、パリソンのブロー成形処理の前に、２つの金型（ｍｏｌｄ）の半体が、１つまたは複数のパリソンを覆うようにクランプされる。パリソン上で金型半体を閉じてプラスチックをつまむため、およびブロー成形中に金型半体を閉じて保持するために、高いクランプ力が必要とされる。

ロータリー式のブロー成形機およびシャットル式のブロー成形機用の従来の型締めアセンブリは、アセンブリを支持する成形機のフレームに取り付けられており、作動時には、金型の一方の側にある駆動装置から金型の他方の側にフレームを介してクランプ力を伝達する。これは、金型を支持するフレームが、フレームを介して伝達される高いクランプ力によって課される曲げモーメントを対抗するように十分に強くなければならないことを意味する。金型面は変形によって互いに平行に閉じることができなくなるので、クランプ力によるフレームの変形は容認できない。

曲げを伴わずに金型の一方の側から金型の他方の側にフレームを介してクランプ力を伝達するには、重く強いフレーム部材が必要であり、成形機の重量およびコスト、ブロー成形機を作動させるのに必要な駆動装置のサイズ、および成形機を稼動するコストを高める。

したがって、ブロー成形中に金型半体を一体に保持するのに必要とされる高いクランプ力が、金型の一方の側から金型の他方の側に成形機フレームを介しては伝達されない、ロータリー式およびシャットル式のブロー成形機用の改良された型締めアセンブリおよび方法が必要である。成形機フレームの強度および重量、成形機のコスト、ならびに成形機の稼動コストを低減する必要がある。

本発明は、ロータリー式およびシャットル式のブロー成形機用の改良された型締めアセンブリおよび方法である。ブロー成形機は、金型半体の一方の側に位置する伸張および引込可能な駆動装置を含む。駆動装置は、隣接する金型半体に直接接続され、フレームに対して自由な（すなわち固定されていない）シフト・ロッドと枢動アーム機構とを介して遠位の金型半体に接続される。枢動アーム用の支持体は、成形機フレームから切り離されたテンション部材によって、伸張および引込可能な駆動装置に直接接続される。このようにすると、成形中に閉じた金型を保持するのに必要とされる対向するクランプ力が、駆動装置から金型半体に直接伝達される。駆動装置は、金型半体を開閉するために伸張および引っ込められる。クランプ力は、成形機フレームを介しては伝達されず、フレームに曲げモーメントを及ぼさない。

その結果、型締めアセンブリを支持するフレームの強度、重量、およびコストが低減され、成形機の稼動コストが低減される。

金型が閉じられた状態の、ロータリー式ブロー成形機用の第１の実施例の型締めアセンブリの側面図である。 金型が開かれた状態の図１と同様の図である。 概して図１の線３−３３に沿って取られた図である。 図１の線４−４に沿って取られた断面図である。 金型が閉じられた状態の、シャットル式ブロー成形機用の第２の実施例の型締めアセンブリの側面図である。 金型が開かれた状態の図５と同様の図である。 図５の線７−７に沿って取られた断面図である。

複数の第１の実施例の型締めアセンブリ１０が、ロータリー式ブロー成形機のメイン・シャフト１２の周りに取り付けられる。アセンブリは、メイン・シャフトから垂直方向に延びるプレート１４、１６、１８および２０によって支持され、メイン・シャフトおよびプレートと共に回転する。シャフトとプレートとが、アセンブリ１０を支持する回転サブフレーム２１を形成する。サブフレームは、静止メイン・フレーム（図示せず）によって回転可能に支持される。回転ブロー成形機は、押出成形ステーション、ブロー成形ステーション、冷却ステーション、および排出ステーションの間でシャフト１２と金型アセンブリ１０とをメイン・シャフトの軸の周りで回転させるための、メイン・フレーム上の駆動装置（図示せず）を含む。以下に説明するように、固定された非回転カム・リング２２がメイン・フレームに取り付けられ、アセンブリ金型を開閉するために、各アセンブリ１０でカム従動子に係合する。

各アセンブリ１０のサブフレーム２１は、プレート１６および１８に取り付けられてメイン・シャフト１２の軸線に平行に延びるベース２４を含む。金型取付板２６および２８が、スライド３０によってベース２４に取り付けられ、スライド３０は、それぞれ取付板２６および２８に取り付けられた金型半体３２および３４の開閉中に、互いに近づく取付板の移動、および互いから離れる取付板の移動を可能にする。図１は、金型半体が閉じられた状態でのアセンブリ１０を例示する。アセンブリ１０は、ベース２４の両側でベース２４の上方に位置する一対のテンション・ロッド３８を含む。ロッドは、プレート１４およびベース２４内の通路４０を通って自由に延び、そしてプレート１６および１８の上方に延びている。

ピン４２が、プレート２０のところで、金型半体３２および３４の一方の側に配置される。２つのテンション・ロッド３８の隣接するそれぞれの端部がピンに固定される。枢動アーム４４が、テンション・ロッド３８の間で、ピン４２に回転可能に取り付けられる。金型半体から遠いアーム４４の外端部４６が、プレート２０にある開口を通って延び、リンク５０によってスライド軌道車（スライド・カー）４８に接続される。スライド軌道車は、図１に示される矢印５４の方向で軌道車が往復移動可能となるように、スライド５２によって、プレート２０の金型から遠い側面に取り付けられる。軌道車４８は、カム従動子ローラ５６を担持し、カム従動子ローラ５６は、固定リング２２にある円周状カム・スロット５８内へと延びている。アセンブリ１０とメイン・シャフト１２との回転が、スロット５８の周囲で従動子５６を移動させて、軌道車４８を内側および外側にシフトさせ、図１に示される位置と図２に示される位置の間でアーム４４を回転させ、金型半体３２および３４を開閉する。

シフト部材６２が、金型取付板２６とプレート２０との間に位置付けられる。部材６２の上端部６４が金型取付板２６に直接ボルト留めされ、それにより、プレート２０に向かう部材６２の移動が、図１の閉位置から図２の開位置に金型半体を移動させる。シフト部材６２の下端部６６は、金型半体３２および３４の下方に位置付けられる。

リンク６０が、アーム４４の内側リンク端部４５と金型シフト部材６２とに枢動可能に接続される。リンク６０と部材６２との枢動接続部は部材６２の上端部６４と下端部６６との間に位置付けられて力を均衡させる。シフト・ロッド６８が、メイン・シャフト１２の軸線と平行に、ベース２４ならびにプレート１６および１８内の通路を通って自由に延びている。シフト・ロッド６８は、部材６２の下端部６６に接続される。リンク６０と、アーム４４の内側リンク端部４５とが、金型半体３２および３４を開閉するための２リンク伸張および引込可能駆動装置６３を形成する。

クロス・ピン７０が、金型半体３４を越えて延びるロッド３８の端部に取り付けられ、枢動アーム７２を回転可能に支持する。アーム７２の下端部７４は、枢動リンク７６によって、シフト・ロッド６８の隣接する端部に接続される。アーム７２の上端部７８は、枢動リンク８２によって、型締めロッド８０に接続される。このクランプ・ロッド８０は、皿形座金ばねパック８４を通して取付板２８に接続される。ロッド６８と、アーム７２と、ロッド３８および８０とが、金型半体３４を開閉するための金型シフト機構６５の一部分である。機構６５は、部材６２を介して駆動装置６３に接続される。

次に、第１の実施例の型締めアセンブリの動作について述べる。

図２に示されるように金型半体３２および３４が開位置にあり且つ駆動装置６３が引っ込められた状態で、シャフト１２が回転し、それによって開いた金型半体を押出成形ステーションから、押出成形ヘッドが押し出したいくつかのパリソンの両側に移動させる。また、アセンブリ１０が回転することにより、スロット５８の半径方向外側部分に沿って従動子５６を移動させ、それによって軌道車４８を図２の位置から図１の位置に半径方向外側にシフトさせる。この移動は、アーム４４を、図２の位置から図１の位置に反時計回りに回転させる。

図２の位置から図１の位置へのアーム４４の回転によって、駆動装置６３は伸張され、それによってシフト部材６２を、プレート２０から離れるようにベース２４に向けて移動させる。シフト部材の移動は、金型半体３２を開位置から閉位置に移動させる。また、シフト部材の移動は、金型シフト機構６５を作動させ、シフト・ロッド６８をプレート２０から離れるように移動させ、アーム７２を回転させ、金型半体３４を開位置から閉位置に移動させる。ロッド８０とばねパック８４との接続は、金型が閉じられるときにばねパック８４が圧縮されるように調節されている。

金型を閉じる際、および閉じた後に金型半体３４に及ぼされるクランプ力は、機構６５を介して駆動装置６３に直接伝達される。等しく、且つ反対向きの金型半体３２に及ぼされるクランプ力が、部材６２を介して駆動装置に直接伝達される。クランプ力は、フレーム２１を介しては伝達されない。プレート１４に隣接する機構６５の端部は、フレーム２１に対して浮いている。その結果フレームは、閉じられた金型３２および３４を保持する高いクランプ力による曲げモーメントを受けない。フレームは、曲げモーメントに対して補強される必要はない。より小さく、より効率的なモータを、成形機の作動のために使用することができる。

パリソンを捕捉するために金型が閉じられた後、シャフト１２の回転は、閉じられた金型半体を押出成形ステーションからブロー成形ステーションに移動させ、そこでパリソンがブロー成形処理され、またブロー成形処理されたパリソンの冷却後、排出ステーションに移動させ、そこで金型が開かれて、ブロー成形容器の排出が行われる。排出ステーションへの回転中、従動子５６は、トラック５８によって半径方向内側に移動され、それによりアーム端部４６が半径方向内側に移動され、図２に示されるように駆動装置６３が後退され、シフト部材６２および機構６５の移動によって金型半体が開かれる。金型半体３２は、シフト部材６２に直接接続され、部材の移動に応答して開かれる。金型半体３４は、プレート２０に向かうシフト・ロッド６８の移動、アーム７２の対応する回転、およびプレート２０から離れるロッド８０の移動によって開かれる。

図５、図６および図７に例示される第２の実施例の型締めアセンブリ１００は、シャットル式のブロー成形機で使用される。第２の実施例のアセンブリ１００は、第１の実施例のアセンブリ１０の構成要素と同一の構成要素を含む。これらの構成要素は、第１の実施例のアセンブリの構成要素を表すために図１〜４で使用されたのと同じ参照番号を使用して図５、図６および図７で特定され、ただし第２のアセンブリの要素は、番号の後にプライム符号（’）を付けて識別される。

アセンブリ１００では、ベース２４’が、シャットル式ブロー成形機のフレーム１１０の支持部材１０２に取り付けられている。フレームは、図５および図６の図面に垂直な方向でシフト可能であり、それによって、例示したような金型半体３２’および３４’が押出成形ヘッド１１４の下方に位置する押出成形ステーションから、離れた排出ステーションにアセンブリ１００を移動させる。押出成形ステーションと排出ステーションとの間でフレーム１１０およびフレーム上のアセンブリ１００をシフトさせるための駆動装置は、従来のものである。

アセンブリ１００は、力作用装置（ｆｏｒｃｅ ｏｐｅｒａｔｏｒ）１０４を含み、力作用装置１０４は、金型半体３２’および３４’を開位置と閉位置との間で移動させるための油圧または空気圧シリンダ、あるいは電気リニア・アクチュエータとすることができる。作用装置１０４は、シフト部材６２’の外側に位置し、２つのテンション・ロッド３８’に接続された第１の本体部材１０６と、上端部６４’および下端部６６’の間でシフト部材６２’に接続された第２の本体部材１０８とを含む。作用装置１０４の伸張が、部材１０８を部材１０６から離れるように移動させて、シフト部材６２’をベース２４’に向けて移動させ、金型半体３２’および３４’を図６の開位置から図５の閉位置に移動させる。アセンブリ１００用の金型シフト機構６５’は、機構６５と同一である。

作用装置１０４の後退によって、部材１０８が部材１０６に向けて移動され、金型半体が閉位置から開位置に移動される。作用装置１０４は、アセンブリ１００用の２端部（ｔｗｏ ｅｎｄｅｄ）伸張および引込可能駆動装置１１２である。

第２の実施例の型締めアセンブリによる金型半体の開閉は、フレーム１１０を介してクランプ力を伝達することなく、且つフレームに曲げモーメントを及ぼすことなく行われる。フレームを介しては力を伝達せず、テンション・ロッド３８’とシフト・ロッド６８’とが、駆動装置１１２から金型半体３４’にクランプ力を直接伝達する。型締め力は、駆動装置１１２から金型半体３２’に直接伝達される。

本発明の好ましい実施例を例示して説明してきたが、本発明は修正が可能であり、したがって本発明者等は、記載した正確な詳細に限定されることは望まず、添付の特許請求の範囲の範囲内にある変化形態および変更形態も利用することを望むことを理解されたい。

Claims (5)

1. ブロー成形機用の型締めアセンブリであって、
   フレームと、
   前記フレーム上の第１および第２の金型半体と、
   前記第１の金型半体に隣接して位置する駆動装置と、
   前記フレームに固定されていない、前記第１の金型半体と前記駆動装置との間に接続されたシフト部材と、
   前記フレームに固定されていない、前記第２の金型半体と前記駆動装置との間に接続されたシフト機構であって、前記２つの金型半体を越えて延びるシフト機構と
   を有する型締めアセンブリにおいて、
   前記駆動装置は、前記２つの金型半体が前記シフト部材および前記機構によって閉位置で保持される第１の位置と、前記２つの金型半体が前記シフト部材および前記機構によって開位置に保持される第２の位置とを有し、
   前記シフト部材および前記シフト機構は、前記フレームに力を伝達することなく前記フレームに対して移動可能であり、また
   前記駆動装置が前記第１の位置にあるときに閉じられた前記２つの金型半体を保持する対向するクランプ力が、前記フレームを介して伝達されることなく、前記部材および前記機構を介して前記駆動装置から前記２つの金型半体に直接伝達されることを特徴とする型締めアセンブリ。
2. 前記駆動装置が、一対の枢動リンクを有している請求項１に記載のクランプ・アセンブリ。
3. 前記駆動装置が、リニア・アクチュエータを有している請求項１に記載の型締めアセンブリ。
4. 前記機構が、
   前記第２の金型半体に隣接する枢動アームであって、枢支点、前記第２の金型半体に接続された第１の枢動アーム端部、および第２の枢動アーム端部を有する枢動アームと、
   前記フレームに固定されていないシフト部材であって、前記２つの金型半体を越えて延び、且つ前記第２の枢動アーム端部および前記駆動装置に接続されたシフト部材と、
   前記フレームに固定されていない、前記２つの金型半体を越えて延びるテンション部材であって、前記枢動アームのための前記枢動部と前記駆動装置とに接続されたテンション部材と
   を含み、
   前記駆動装置が、（Ａ）前記テンション部材と、（Ｂ）前記シフト部材との間に位置し、前記駆動装置の動作が、前記第１の金型半体と前記第２の金型半体とを一緒に移動させることを特徴とする請求項１に記載の型締めアセンブリ。
5. フレームと、前記フレームに取り付けられた、開位置と閉位置との間で可動な第１および第２の金型半体と、駆動装置と、前記駆動装置および前記２つの金型半体の間の接続機構とを有するタイプのブロー成形機において金型半体を開閉する方法であって、
   （Ａ）前記駆動装置を第１の位置から第２の位置に移動させて、前記２つの金型半体を前記開位置に移動させるステップと、
   （Ｂ）前記駆動装置を前記第２の位置から前記第１の位置に移動させて、前記２つの金型半体を閉じるとともに、前記フレームを介してクランプ力を伝達することなく、対向するクランプ力を前記駆動装置から前記２つの金型半体に直接伝達することによって、パリソン上で前記２つの金型半体を閉じるのに十分な、且つブロー成形中に閉じた前記金型半体を保持するのに十分なクランプ力を及ぼすステップと
   を含む方法。
   

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