JP6391196B2 - ブロー型ユニット及びそれを用いたブロー成形装置 - Google Patents

ブロー型ユニット及びそれを用いたブロー成形装置 Download PDF

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Description

本発明は、昇降可能な底型を有するブロー型ユニット及びそれを用いたブロー成形装置に関する。
従来、例えば、合成樹脂製の中空容器の成形方法として、射出成形あるいは押出し成形により得られたプリフォームをブロー成形装置が備えるブロー型ユニットによってブロー成形して中空容器とする技術がある。例えば、ブロー型ユニットが備えるブロー型で形成される成形空間（キャビティ）内にプリフォームを配置し、このキャビティ内でプリフォームをブロー成形することにより膨張させて中空容器とする技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１３−１０７３９１号公報
このようなブロー成形装置は、例えば、射出成形装置等と比べて、用いられる金型の種類は数が多く、金型の脱着・交換作業に多くの時間を必要とする。例えば、底面が上げ底となっている中空容器を成形するためのブロー型ユニットは、一対の割型で構成されるブローキャビティ型と共に、昇降装置により昇降可能に構成された所定形状の底型を備えている。このような底型の脱着・交換作業には、特に多くの時間を必要とする。
詳しくは、底型の脱着・交換作業はブローキャビティ型を開いた後の狭いスペース内で、底型の下方に潜り込み固定金具を締結するといった煩雑な作業が必要となり、作業性が悪く作業時間も長くなり易いという問題がある。
また、多品種少ロットの製品を製造する場合には、金型の交換回数も増えるため、交換作業の負担も大きくなる。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、昇降可能な底型の脱着・交換の作業性を向上し、作業時間の短縮を図ることができるブロー型ユニット及びそれを用いたブロー成形装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、パーティング面同士を当接させて型締めされる一対の割型を有し、上げ底の中空容器を成形する成形空間を形成するブローキャビティ型と、前記成形空間の底面を形成する底型と、上面側に前記底型が固定されると共に下面側に昇降装置が備える昇降ロッドが接続される固定部材と、前記昇降ロッドと前記固定部材とを連結するキー部材と、を有し、前記固定部材には、前記昇降ロッドが挿入される挿入孔が下面側に開口して形成されていると共に、前記挿入孔に連通する連通孔が側面に開口して形成されており、前記キー部材を前記連通孔に挿入して前記昇降ロッドの先端部に設けられているキー溝に係合することで、前記昇降ロッドと前記固定部材とを連結することを特徴とするブロー型ユニットにある。
本発明の第２の態様は、第１の態様のブロー型ユニットにおいて、前記固定部材の前記連通孔の開口周縁に設けられ、先端部が前記連通孔に対向する第１の位置と、先端部が前記固定部材の外側となる第２の位置との間で回動可能な回転部材を備える規制部材を有し、前記連通孔内に前記キー部材が挿入されて前記昇降ロッドに係合した状態で前記規制部材を前記第２の位置から前記第１の位置に回転させることで前記キー部材の後退が規制されることを特徴とするブロー型ユニットにある。
本発明の第３の態様は、第２の態様のブロー型ユニットにおいて、前記キー部材には、前記連通孔内で前記キー部材を後退させ前記昇降ロッドとの係合を解除した所定位置において前記規制部材に対向する係合溝が形成され、前記所定位置において前記回転部材を前記第２の位置から前記第１の位置に回転させることで前記回転部材が前記係合溝に係合されて前記キー部材の移動が規制されることを特徴とするブロー型ユニットにある。
本発明の第４の態様は、第１〜３の何れか一つの態様のブロー型ユニットにおいて、前記固定部材には、一列に配置された複数の前記底型が固定されており、前記昇降ロッドは、前記固定部材の前記底型の列方向両端部にそれぞれ接続され、前記連通孔は、前記底型の列方向の両端面にそれぞれ開口していることを特徴とするブロー型ユニットにある。
本発明の第５の態様は、第１〜４の何れか一つの態様のブロー型ユニットと、前記底型を昇降させる前記昇降装置と、前記割型を移動させて前記ブローキャビティ型を型締め及び型開きする駆動装置と、を備えることを特徴とするブロー成形装置にある。
かかる本発明によれば、昇降装置の昇降ロッドと連結された底型の脱着・交換等の作業性を向上し、作業時間の短縮を図ることがきる。
本発明の一実施形態に係る射出ブロー成形装置の概略構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係るブロー成形装置の概略構成を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るブロー成形装置の概略構成を示す正面図である。 本発明の一実施形態に係るブロー型ユニットの要部を示す側面図である。 本発明の一実施形態に係るブロー型ユニットの要部を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るブロー型ユニットを示す底面図である。 本発明の一実施形態に係る昇降ロッドの一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るキー部材の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るロック部材の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るブロー型ユニットの底面の要部を示す図であり、回転部材の係合溝に対する係合状態を示す図である。 本発明の一実施形態に係るロック部材の変形例を示す図である。
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
まずは、本発明に係るブロー成形装置を備える射出ブロー成形装置の概略構成について説明する。図１に示すように、射出ブロー成形装置１は、例えば、ＰＥＴボトル等の合成樹脂製の中空容器を製造するための装置であり、機台２上に、射出成形装置３と、温調装置４と、ブロー成形装置５と、取出し装置６とを備えている。
射出成形装置３には射出装置のノズル７が連結されている。射出成形装置３では、ノズル７から射出された樹脂材料でプリフォームが成形される。温調装置４ではプリフォームの温度が所望温度に調整され、ブロー成形装置５では温度が調整されたプリフォームが二軸延伸ブロー成形されて最終成形品である中空容器が形成される。このように形成された中空容器は取出し装置６により外部に取出される。
これら射出成形装置３、温調装置４、ブロー成形装置５及び取出し装置６の上方には、回転盤８が備えられている。回転盤８は、機台２に対して、例えば、反時計回り方向に間欠的に回転可能となっている。回転盤８の周方向の４箇所にはリップ型９が備えられ、プリフォーム及び中空容器は、リップ型９に保持されて回転盤８の間欠回転により順次所定の装置に搬送されるようになっている。
そして本発明は、このような射出ブロー成形装置１を構成するブロー成形装置５の構成、特に、ブロー型ユニットの構成に特徴がある。以下、ブロー成形装置５について詳細に説明する。
図２は、ブロー型ユニットを含むブロー成形装置の概略構成を示す斜視図であり、図３は、ブロー型ユニットの概略構成を示す平面図である。図２及び図３に示すように、ブロー成形装置５は、下部基盤５１に取り付けられるブロー型ユニット１００を備える。なおブロー型ユニット１００の上方には、ブローコア型等が設けられているが、その構成は既存のものであるため、ここでの詳細な説明は省略する。
ブロー型ユニット１００は、パーティング面同士を当接させて型締めされる第１の割型１０１及び第２の割型１０２を有し、例えば、プリフォームが収容される複数の成形空間（キャビティ）１０３を画成するブローキャビティ型１０４と、各キャビティ１０３の底部を塞ぎ最終成形品である中空容器の底面（上げ底）を形成する底型１０５と、で構成されるブロー型１０６を備える。
ブロー型ユニット１００はさらに、第１の割型１０１が固定される第１の固定板１０７と、第２の割型１０２が固定される第２の固定板１０８とを有する。本実施形態では、ブロー型ユニット１００が二組のブロー型１０６を備えているため、一枚の第１の固定板１０７と、第１の固定板１０７の両側にそれぞれ設けられる二枚の第２の固定板１０８と、を有する。そして各ブロー型１０６を構成する二つの第１の割型１０１は、第１の固定板１０７に背面合わせで固定されている。一方、各ブロー型１０６を構成する第２の割型１０２は、二枚の第２の固定板１０８にそれぞれ固定されている。
各第２の固定板１０８の外側には、例えば、油圧シリンダ（アクチュエータ）等で構成され、ブローキャビティ型１０４を型締め／型開きするための駆動装置１０９がそれぞれ設けられている。本実施形態では、これらの駆動装置１０９は、第２の割型１０２が固定された第２の固定板１０８のそれぞれに連結され、第２の割型１０２を移動させることで、ブローキャビティ型１０４が型締め／型開きされる。
ところで、ブロー型１０６を構成する底型１０５は、各キャビティ１０３に対応して設けられており、これら複数の底型１０５は、例えば、油圧シリンダ（アクチュエータ）等で構成される昇降装置（図示なし）によって昇降可能に支持されている。
具体的には、ブロー型ユニット１００が備える複数の底型１０５は、図３に示すように、第３の固定板（固定部材）１１０の上面に固定されて一体化されている。そして、この第３の固定板１１０が、昇降装置（図示なし）を構成する複数（本実施形態では２本）の昇降ロッド１１１に連結されている。すなわち複数の底型１０５は、第３の固定板１１０を介して昇降装置を構成する昇降ロッド１１１に連結されて昇降可能となっている。
本実施形態では、第３の固定板１１０には、一列に配置された複数の底型１０５が固定されており、２本の昇降ロッド１１１が、底型１０５の列方向における第３の固定板１１０の両端部近傍にそれぞれ連結されている。
次に、これらの昇降ロッド１１１と第３の固定板１１０との連結構造について図４〜図６を参照して説明する。図４〜図６は、ブロー型ユニット１００を構成する第３の固定板１１０と昇降ロッド１１１との連結部分を示す図であり、図４はブロー型ユニットの側面、図５は図４のＡ−Ａ断面、図６はブロー型ユニットの底面に対応する図である。また図４〜図６では、図中右側に昇降ロッドが第３の固定板に連結された状態を示し、図中左側に連結が解除された状態を示している。
図４〜図６に示すように、本発明に係るブロー型ユニット１００では、各昇降ロッド１１１は、キー部材１１２によって第３の固定板１１０に連結（固定）されている。詳細には、第３の固定板１１０には、各昇降ロッド１１１に対応する位置に、昇降ロッド１１１が挿入される挿入孔１１３が下面側に開口して形成されている。さらに第３の固定板１１０には、挿入孔１１３に連通する連通孔１１４が、第３の固定板１１０の側面に開口して形成されている。本実施形態では、連通孔１１４は、第３の固定板１１０の底型１０５の列方向における両側面（端面）にそれぞれ開口して設けられている。この連通孔１１４はキー部材１１２が挿入される孔であり、キー部材１１２の形状に合わせて形成されている。
なお第３の固定板１１０は、本実施形態では上部基板１１５と下部基板１１６との二枚の基板で形成されている。これら上部基板１１５と下部基板１１６とは、図示は省略するが、例えば、ボルト等の締結部材によって固定されている。そして挿入孔１１３は、下部基板１１６を貫通すると共に上部基板１１５の一部に達する深さで形成されている。連通孔１１４は、上部基板１１５と下部基板１１６との境界面に設けられている。例えば、下部基板１１６の表面に設けられた溝を上部基板１１５で塞ぐことにより連通孔１１４が形成されている。
ここで、昇降ロッド１１１は、図７に示すように、その先端部（上端部）に他の部分よりも小径の連結部１１７を有する。昇降ロッド１１１は、この連結部１１７が挿入孔１１３に挿入された状態で第３の固定板１１０に連結されている（図５等参照）。また昇降ロッド１１１の連結部１１７には、連結部１１７を挿入孔１１３に挿入した際に連通孔１１４に対向する位置に、キー溝１１８が形成されている。このキー溝１１８は、円周方向に沿って形成され、本実施形態では昇降ロッド１１１の全周に亘って形成されている。換言すれば、連結部１１７のキー溝１１８に対応する部分は、連結部１１７の他の部分よりも小径の小径部１１９となっている。
キー部材１１２は、図８（ａ）（ｂ）に示すように、平面形状が略長方形であり所定の厚さを有する板状の部材であり、第３の固定板１１０に形成された連通孔１１４へ挿入する側の端部には、挿抜方向に沿ってスリット部１２０が形成されている。またキー部材１１２の下面には、スリット部１２０とは反対側の端部近傍に窪み部１２１が形成されている。この窪み部１２１は、キー部材１１２を連通孔１１４から引き抜く際に利用する。
そして昇降ロッド１１１を第３の固定板１１０に連結する際には、図４〜図６の右側に示すように、昇降ロッド１１１を挿入孔１１３に挿入した状態で、第３の固定板１１０の連通孔１１４にキー部材１１２を挿入し、スリット部１２０に昇降ロッド１１１の小径部１１９が係合されるまでキー部材１１２を連通孔１１４内に押し込む。これにより昇降ロッド１１１の上下方向の移動が規制され、第３の固定板１１０に固定される。すなわちキー部材１１２が昇降ロッド１１１のキー溝１１８に係合することで、昇降ロッド１１１と第３の固定板１１０とが連結される。
なお本実施形態では、第３の固定板１１０を構成する上部基板１１５は、キー部材１１２の挿抜方向（本実施形態では、底型１０５の列方向）において、連通孔１１４が開口する下部基板１１６の端面の外側まで延設されている。このため、キー部材１１２を連通孔１１４に挿入する際には、上部基板１１５の下面にキー部材１１２を当接させた状態でスライドさせることで、キー部材１１２を連通孔１１４に容易に挿入することができる。
また第３の固定板１１０には、連通孔１１４の開口周縁に、連通孔１１４に挿入されたキー部材１１２の移動（進退）を規制するロック部材（規制部材）１２２が設けられている。このロック部材１２２は、第３の固定板１１０を構成する下部基板１１６の端面（連通孔１１４の開口面）に沿って回転可能に設けられる回転部材（回転板）１２３を備え、この回転部材１２３は保持板１２４に装着されている。
保持板１２４は、例えば、連通孔１１４に対向しない位置で下部基板１１６側に突出するように、上部基板１１５に締結部材１２５によって固定されている。回転部材１２３は、その先端部が連通孔１１４に対向する第１の位置と、先端部が連通孔１１４の外側となる第２の位置との間で回動可能となっている。例えば、本実施形態では、回転部材１２３は、図９（ａ）に示すように、鉛直方向下向きとなる第２の位置から、図９（ｂ）に示すように、水平方向となる第１の位置まで９０°の範囲で回転可能となっている。なお回転部材１２３の回転方向は、取付位置によって異なる。また回転部材１２３は、回転作動部材１２６に連結し一体となった状態で保持板１２４に取り付けられており、例えば、マイナスドライバ等により回転作動部材１２６を回転させることで、回転作動部材１２６と共に回転部材１２３が回転するように構成されている。
そして、上述したように連通孔１１４内にキー部材１１２を挿入し昇降ロッド１１１に係合させた際、ロック部材１２２の回転部材１２３を第２の位置から第１の位置に回転させる（図９（ｂ））。これにより、キー部材１１２の後退が規制され、昇降ロッド１１１と第３の固定板１１０との連結状態を確実に保持することができる。
なお、回転部材１２３が第１の位置にある場合、回転部材１２３自身の重さや機械作動時に受ける振動等の影響により回転部材１２３が第２の位置側にずれると、キー部材１１２がスライドして昇降ロッド１１１と第３の固定板１１０との連結も解除されてしまう虞がある。そのため、ロック部材（ロック機構）１２２は、回転作動部材１２６上の押込み部（ドライバ溝がある部分）をマイナスドライバ等の工具で押圧しない限り、回転部材１２３の回転ができない構造になっている。
また例えば、底型１０５の交換を行う際等、昇降ロッド１１１と第３の固定板１１０との連結状態を解除したい場合には、まずはロック部材１２２の回転部材１２３を第１の位置から第２の位置まで回転させる（図９（ａ））。その後、キー部材１１２を連通孔１１４内で後退させて、昇降ロッド１１１と第３の固定板１１０との連結状態を解除する（図６左側参照）。その後、昇降ロッド１１１を挿入孔１１３から引き抜くことで（図４及び図５左側参照）、底型１０５が固定された第３の固定板１１０を昇降装置（昇降ロッド１１１）から比較的容易に分離することができる。すなわち第３の固定板１１０の側面からキー部材１１２を引き抜くだけで、第３の固定板１１０と昇降ロッド１１１との連結状態（係合状態）を容易に解除することができる。したがって、底型１０５の交換時の作業効率が向上し、作業時間の短縮を図ることができる。
従来のブロー成形装置では、昇降ロッドが第３の固定板の下面側に締結部材等によって固定されていた。このため、上記のような底型の交換を行う場合、作業者は、例えば、底型の下側等の狭いスペースに入り込んで作業する必要があった。このため、作業性が悪く、作業時間も長くなっていた。これに対し、本願発明に係るブロー成形装置５では、底型１０５の下側へ入り込んでの作業が不要となるため、作業性が向上し、作業時間も短縮される。
また本実施形態では、キー部材１１２には、キー部材１１２を後退させて昇降ロッド１１１との係合を解除した所定位置において、ロック部材１２２の回転部材１２３に対向する部位に係合溝１２７が形成されている（図８参照）。昇降ロッド１１１との係合が解除される位置まで連通孔１１４内でキー部材１１２を後退させた際、回転部材１２３を第２の位置から第１の位置に回転させることで、図１０に示すように、回転部材１２３が係合溝１２７に係合される。これにより、キー部材１１２の連通孔１１４内での移動（前進及び後退）が規制される。このため、底型１０５を交換等する際、底型１０５が固定されている第３の固定板１１０の搬送が容易となる。したがって、底型１０５を交換等する際の作業性をさらに向上することができる。
また本実施形態では、第３の固定板１１０を構成する上部基板１１５には、キー部材１１２の所定位置からの後退を規制する第２の規制部材としてのビス部材１２８が設けられている（図５等参照）。ビス部材１２８は、そのヘッド部の一部が上部基板１１５の表面（下面）よりも下方に突出した状態で、上部基板１１５に取り付けられている。このビス部材１２８が設けられていることで、キー部材１１２の昇降ロッド１１１との係合をより容易に解除することができる。すなわちキー部材１１２をこのビス部材１２８に当接するまで後退させることで、キー部材１１２を脱落させることなく、キー部材１１２の昇降ロッド１１１との係合を解除することができる。さらに、キー部材１１２がビス部材１２８に当接する位置で、上述したようにロック部材１２２の回転部材１２３を回転させることで、回転部材１２３が係合溝１２７に係合される。したがって底型１０５の交換等を行う際の作業効率がさらに向上する。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能なものである。
例えば、上述の実施形態では、ロック部材１２２の一例として、鉛直方向下向きとなる第２の位置から水平方向となる第１の位置までの範囲で回転可能な回転部材１２３を備える構成を例示した。しかしながら、ロック部材１２２の構成は、この構成に限定されるものではない。例えば、ロック部材１２２が備える回転部材１２３Ａは、図１１に示すように鉛直方向上向きとなる第２の位置と、水平方向となる第１の位置（図９（ｂ）参照）との間で回転可能に構成されていてもよい。なおロック部材１２２が回転部材１２３Ａを備える場合、この回転部材１２３Ａが挿入される挿入溝１２９を上部基板１１５に形成しておく必要がある。
このような構成とすることで、第１の位置において回転部材１２３Ａは外部に露出されず挿入溝１２９内に収容された状態となる。これにより、例えば、固定部材１１０を搬送する際等に、回転部材１２３Ａが障害物に衝突して破損（変形）する等の問題の発生を抑制することができる。
例えば、上述の実施形態では、ロック部材（規制部材）及びビス部材（第２の規制部材）を設けた構成を例示したが、これらロック部材及びビス部材は、必須の構成ではなく、設けられていなくてもよい。
また上述の実施形態では、複数のキャビティが２列に設けられたブロー型ユニットを例示したが、本発明は、例えば、複数のキャビティが１列に設けられたブロー型ユニットにも適用することができる。
また上述の実施形態では、キー部材が挿入される連通孔が、底型の列方向における第３の固定部材の端面に開口するように形成されているが、この連通孔は、勿論、底型の列方向とは直交する方向における第３の固定部材の端面に開口するように設けられていてもよい。
また上述の実施形態では、２本の昇降ロッドを備えるブロー成形装置を例示したが、本発明は、昇降ロッドを３本以上備えるブロー成形装置にも適用することができる。
１ 射出ブロー成形装置
２ 機台
３ 射出成形装置
４ 温調装置
５ ブロー成形装置
６ 取出し装置
７ ノズル
８ 回転盤
９ リップ型
５１ 下部基盤
１００ ブロー型ユニット
１０１ 第１の割型
１０２ 第２の割型
１０３ キャビティ（成形空間）
１０４ ブローキャビティ型
１０５ 底型
１０６ ブロー型
１０７ 第１の固定板
１０８ 第２の固定板
１０９ 駆動装置
１１０ 第３の固定板（固定部材）
１１１ 昇降ロッド
１１２ キー部材
１１３ 挿入孔
１１４ 連通孔
１１５ 上部基板
１１６ 下部基板
１１７ 連結部
１１８ キー溝
１１９ 小径部
１２０ スリット部
１２１ 窪み部
１２２ ロック部材（規制部材）
１２３ 回転部材
１２４ 保持板
１２５ 締結部材
１２６ 回転作動部材
１２７ 係合溝
１２８ ビス部材（第２の規制部材）
１２９ 挿入溝

Claims (5)

  1. パーティング面同士を当接させて型締めされる一対の割型を有し、上げ底の中空容器を成形する成形空間を形成するブローキャビティ型と、
    前記成形空間の底面を形成する底型と、
    上面側に前記底型が固定されると共に下面側に昇降装置が備える昇降ロッドが接続される固定部材と、
    前記昇降ロッドと前記固定部材とを連結するキー部材と、を有し、
    前記固定部材には、前記昇降ロッドが挿入される挿入孔が下面側に開口して形成されていると共に、前記挿入孔に連通する連通孔が側面に開口して形成されており、
    前記キー部材を前記連通孔に挿入して前記昇降ロッドの先端部に設けられているキー溝に係合することで、前記昇降ロッドと前記固定部材とを連結することを特徴とするブロー型ユニット。
  2. 請求項１に記載のブロー型ユニットにおいて、
    前記固定部材の前記連通孔の開口周縁に設けられ、先端部が前記連通孔に対向する第１の位置と、先端部が前記固定部材の外側となる第２の位置との間で回動可能な回転部材を備える規制部材を有し、
    前記連通孔内に前記キー部材が挿入されて前記昇降ロッドに係合した状態で前記規制部材を前記第２の位置から前記第１の位置に回転させることで前記キー部材の後退が規制されることを特徴とするブロー型ユニット。
  3. 請求項２に記載のブロー型ユニットにおいて、
    前記キー部材には、前記連通孔内で前記キー部材を後退させ前記昇降ロッドとの係合を解除した所定位置において前記規制部材に対向する係合溝が形成され、
    前記所定位置において前記回転部材を前記第２の位置から前記第１の位置に回転させることで前記回転部材が前記係合溝に係合されて前記キー部材の移動が規制される
    ことを特徴とするブロー型ユニット。
  4. 請求項１〜３の何れか一項に記載のブロー型ユニットにおいて、
    前記固定部材には、一列に配置された複数の前記底型が固定されており、
    前記昇降ロッドは、前記固定部材の前記底型の列方向両端部にそれぞれ接続され、
    前記連通孔は、前記底型の列方向の両端面にそれぞれ開口していることを特徴とするブロー型ユニット。
  5. 請求項１〜４の何れか一項に記載のブロー型ユニットと、
    前記底型を昇降させる前記昇降装置と、
    前記割型を移動させて前記ブローキャビティ型を型締め及び型開きする駆動装置と、を備えることを特徴とするブロー成形装置。
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