JP5482653B2 - 圧縮成形装置及び合成樹脂製容器の製造方法 - Google Patents
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Description
しかしながら、型開きのストロークを長くして、そのようなストロークで成形型の開閉を繰り返したのでは、成形サイクルが長くなってしまい、成形効率の点で好ましくない。
しかしながら、この種の圧縮成形には、一般に、クランク機構や油圧シリンダを利用して、成形型の開閉や型締めを行うようにした圧縮成形装置が用いられている。そして、そのような装置において、圧縮成形に必要な高い荷重が得られるように、その加圧能力を維持した上で、成形型を高速で開閉させようとすると、装置が大型化してしまったり、ランニングコストが増大したりするというような不具合が考えられる。
また、エアシリンダ又はボールネジとサーボモーターを組み合わせたものを利用した駆動機構により、成形型の開閉動作を高速で行うことも考えられるが、一般に用いられているエアシリンダ又はボールネジとサーボモーターを組み合わせたものを利用した駆動機構では、圧縮成形に必要な高い荷重を発生させるには限界があった。
まず、本発明に係る圧縮成形装置及び合成樹脂製容器の製造方法の第一実施形態について説明する。
ここで、図1は、本実施形態に係る圧縮成形装置の概略を示す説明図である。また、図2は、本実施形態に係る合成樹脂製容器の製造方法を説明するための工程図であり、図1に示す圧縮成形装置を利用して合成樹脂製容器を製造する例を示している。
これにより、第一ピストン31が押し下げられて、第一ピストンロッド32に取り付けられた上型10が、下型20に近接する方向に下動する(図2(b)参照)。
なお、特に図示しないが、油導入路33aには、その経路の途中にポンプや、開閉弁を設けておき、油導入路33a内を流れるオイルの流量を適宜調整し、これによって上型10の動作速度を調整することもできる。
型開きをするにあたっては、吸排気ポートP3から第二シリンダ35内にエアが吸気されるようにしつつ、大気開放とされた吸排気ポートP2から排気することにより、第二ピストン36を押し上げる。これと同時に、吸排気ポートP4から第一シリンダ30内にエアが吸気されるようにしつつ、大気開放とされた吸排気ポートP1から排気することにより、第一シリンダ30内のオイルを油槽33へと戻しながら、第一ピストン31を押し上げる。これにより、上型10は、下型20から離間するように上動して型開きがなされる。
また、型開きに際しては、下型20についても、下型駆動手段を駆動させて待機位置まで下動させる。
また、上型10が所定のストローク長まで下動したところで、上型10に加わる荷重を増圧するとともに下型20を上動させて、上型10と下型20とが互いに近づき合いながら型締めがなされるようにすることもできる。このようにすることで、上型10を所定のストローク長まで短時間で下動させた後に、さらに溶融樹脂Dが所定形状の合成樹脂製容器Mに成形されるまでの時間についても短縮することができるが、これについては後述する第三実施形態で説明する。
次に、本発明に係る圧縮成形装置及び合成樹脂製容器の製造方法の参照実施形態について説明する。
ここで、図3は、本実施形態に係る圧縮成形装置の概略を示す説明図である。また、図4は、本実施形態に係る合成樹脂製容器の製造方法を説明するための工程図であり、図3に示す圧縮成形装置を利用して合成樹脂製容器を製造する例を示している。
エアシリンダ50は、基台55に鉛直に設置されており、このエアシリンダ50の出力軸51の先端側に、上型10が取り付けられている。エアシリンダ50を駆動させると、上型10は、下型20に対して離接するように上下動し、これによって上型10の高速動作を可能としている。
その一方で、下型20が取り付けられた油圧シリンダ40を駆動させて、下型20を上動させつつ圧縮成形に必要な荷重を下型20に加える(図4(d)参照)。
また、型開きに際しては、下型20についても、下型駆動手段を駆動させて待機位置まで下動させる。
したがって、成形品の取り出しのために、十分なストロークをもって成形型の型開きがなされるようにしても、成形サイクルが長くなってしまうのを有効に回避して、効率よく圧縮成形を繰り返し実施して、所定形状の合成樹脂製容器Mを生産性よく量産することができる。
次に、本発明に係る圧縮成形装置及び合成樹脂製容器の製造方法の第二実施形態について説明する。
ここで、図5は、本実施形態に係る圧縮成形装置の概略を示す説明図である。また、図6は、本実施形態に係る合成樹脂製容器の製造方法を説明するための工程図であり、図5に示す圧縮成形装置を利用して合成樹脂製容器を製造する例を示している
第一シリンダ60は、第一ピストン61と第一ピストンロッド62とを内蔵しており、第一ピストンロッド62の先端側に下型20が取り付けられている。一方、第二シリンダ65は、第二ピストン66と第二ピストンロッド67とを内蔵しており、第二ピストンロッド67は、第二シリンダ65に穿設された第二ピストンロッド挿通孔67aに挿通されている。そして、第二ピストンロッド67が図中右方向に移動すると、油導入路63内に蓄えられたオイルが押圧されて第一シリンダ60内に流入するようになっている。
すなわち、第二シリンダ65の吸排気ポートP5から所定の圧力に加圧された圧縮空気を第二シリンダ65内に流入させると、吸排気ポートP6から第二シリンダ65内のエアが排気されつつ第二ピストン66が移動する。これにより、油導入路63内に蓄えられたオイルが、第二ピストンロッド67により押圧されて第一シリンダ60内に流入し、このときに作用する油圧によって、第一シリンダ60内のエアが吸排気ポートP7から排気されつつ第一ピストン61が押し上げられて、第一ピストンロッド62に取り付けられた下型20が上動する。そして、吸排気ポートP5を大気開放し、吸排気ポートP6から圧縮空気を第二シリンダ65内に流入させることにより、上記と逆に動作して下型20を下動させることができる。
なお、第二シリンダ65内に流入させた圧縮空気の圧力[Pair]と、第一ピストン61に作用する油圧[Poil]との間には、第二シリンダ65の内径をφ3とし、第二ピストンロッド67の外径をφ4とすると、Poil=(φ3 2/φ4 2)×Pairの関係が成り立つ。
なお、図5に示す本実施形態の圧縮成形装置1は、第一実施形態と同様の上型駆動手段を備えており、下型駆動手段のみが第一実施形態と異なっている。したがって、第一実施形態に係る合成樹脂製容器の製造方法を実施することも可能であるが、本実施形態では、上型10が所定のストローク長まで下動したところで、上型10に加わる荷重を増圧するとともに下型20を上動させて、上型10と下型20とが互いに近づき合いながら型締めがなされるようにする態様について説明する。
このようにすることで、溶融樹脂Dを薄肉カップ状の容器形状に成形するために、最も高い荷重が必要な圧縮成形の終期において、十分な荷重が溶融樹脂Dに加わるようにするとともに、上型10と下型20とが互いに近づき合いながら型締めがなされるようにすることによって、圧縮成形に要する時間を短縮することが可能となる。溶融樹脂Dは、下型20上に供給されたときから放熱による固化がはじめるため、溶融樹脂Dの塑性変形が容易なうちに、できる限り短時間で圧縮成形を終了させるのは、成形サイクルタイムを短縮させるだけではなく、成形性を向上させる上でも非常に有効である。
すなわち、第一実施形態と参照実施形態にあっては、圧縮成形に必要な圧縮荷重は、下型駆動手段によって発生させて、これを下型20に加えるようにしている。このため、上型駆動手段には、そのような高い荷重を発生させるための加圧能力は要求されない。したがって、上型駆動手段は、型締めする際に、下型20に加えられた圧縮荷重に抗して型締めがなされるように上型10を支持できるという条件を満足するものであれば、上型10を高速で上下動させることが可能な種々の機構を採用することができる。
Claims (5)
- 上下一対の成形型と、
型締めに際して、前記下型を上動させつつ圧縮荷重を加える下型駆動手段と、
所定のストローク長まで前記上型を下動させる低圧駆動と、前記下型に加えられる圧縮荷重以上の荷重を前記上型に加える高圧駆動とに切り換え可能とされ、所定のストローク長まで前記上型を下動させた後に、前記上型駆動手段を低圧駆動から高圧駆動に切り換えるのと同時に、又はその後に前記下型駆動手段を駆動し、前記下型に加えられた圧縮荷重に抗して型締めがなされるように前記上型を支持する上型駆動手段とを備えることを特徴とする圧縮成形装置。 - 前記上型駆動手段が、型締めがなされる際に前記下型に加えられる圧縮荷重以上の荷重を前記上型に加える増圧手段を有する請求項1に記載の圧縮成形装置。
- 前記上型が所定のストローク長まで下動したところで、前記上型に加わる荷重を増圧するとともに前記下型を上動させて、前記上型と前記下型とが互いに近づき合いながら型締めがなされるようにした請求項1又は2に記載の圧縮成形装置。
- 所望の容器形状に対応するキャビティが形成された上下一対の成形型に、所定の樹脂量とされた溶融樹脂を供給し、圧縮成形により合成樹脂製容器を製造するにあたり、
型締めに際して下型を上動させつつ圧縮荷重を加える下型駆動手段、及び所定のストローク長まで上型を下動させる低圧駆動と、前記下型に加えられる圧縮荷重以上の荷重を前記上型に加える高圧駆動とに切り換え可能な上型駆動手段を備える圧縮成形装置を用いて、
前記溶融樹脂が供給された前記下型に近接するように、所定のストローク長まで前記上型を下動させた後に、
前記上型駆動手段を低圧駆動から高圧駆動に切り換えるのと同時に、又はその後に前記下型駆動手段を駆動し、前記下型を上動させつつ、前記下型に圧縮荷重を加えることを特徴とする合成樹脂製容器の製造方法。 - 前記上型が所定のストローク長まで下動したところで、前記上型駆動手段を低圧駆動から高圧駆動に切り換えるとともに前記下型を上動させて、前記上型と前記下型とが互いに近づき合いながら型締めがなされる請求項4に記載の合成樹性容器の製造方法。
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