JP6739859B1 - ホットランナー装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図6は、プリフォームを多数個取りにして得るための上記ホットランナー装置9に関して、導入口17からホットランナーノズル13までのランナーを概略的に示している。
上記導入ランナー部18を移動する溶融樹脂21に限定されるものではないが、この溶融樹脂21においては、例えば特許文献2(第二頁下段右欄から第三頁上段左欄)にも記載されているように、溶融樹脂21の中央領域22にある樹脂に比べて、導入ランナー部18の管壁に摺接する外周部のリング形状領域23にある樹脂が、剪断発熱によって高温度となり粘度が低くなっている。そして溶融樹脂21は、中央領域22の低温度高粘度樹脂24がリング形状領域23の高温度低粘度樹脂25に囲まれており、この状態で導入ランナー部18を移動して上記分岐管路20に達する。図7(a立面)参照
続いて溶融樹脂21は上記分岐管路20から二股に分岐し、分岐管路20の位置から横ランナー部15の長さ方向に沿って互いに逆方向に向けて移動する。図7に示されているように分岐管路20で溶融樹脂21が分岐するときには、低温度高粘度樹脂24が横ランナー部15の長さ方向に分かれて互いに逆方向に進む。同様にリング形状領域23の高温度低粘度樹脂25も二つに分かれて二つの円弧形状領域26を形成し、横ランナー部15の長さ方向に互いに逆方向に進む。図7(b平面)参照
横ランナー部15の途中位置で分岐する縦ランナー部16には、横ランナー部15を横方向に移動する溶融樹脂21が一部分かれて上方に移動し、横ランナー部15の端部位置から立ち上がる状態で連続する縦ランナー部16にも、横ランナー部15を横方向に移動する溶融樹脂21が上方に移動する。
そして、縦ランナー部16を移動してホットランナーノズル13に達する溶融樹脂21は、射出成形型4のプリフォーム成形部分にホットランナーノズル13より射出されて充填される。
前記導入ランナー部は、横ランナー部の位置を上下方向に通る立平面に達してから横ランナー部側に曲がっていて、前記立平面内で横ランナー部の途中部に連続する構造を有し、
前記構造によって、前記導入ランナー部から前記横ランナー部を経て前記縦ランナー部に導入される溶融樹脂の、前記縦ランナー部の管路平断面の周方向における温度ムラが抑制され、
前記複数のホットランナーノズルの各々は、前記ホットランナー装置の上部に設けられる射出延伸ブロー成形機の射出成形部における複数のゲートの各々に接続され、ここで、前記複数のゲートの各々は、前記射出成形部における複数のプリフォーム成形部分の各々に連続するものであり、
各ホットランナーノズルから射出された溶融樹脂は、前記ゲートを通過し、前記複数のプリフォーム成形部分の各々に充填されることを特徴とするホットランナー装置を提供して、上記課題を解消するものである。
前記導入ランナー部に送り込まれて剪断発熱により高温度で低粘度となった樹脂を外周部に有する溶融樹脂が移動する方向を、上記立平面に沿う方向に変えたのち、
前記溶融樹脂を横ランナー部の途中部に送り込んで、高温度で低粘度となった前記樹脂の移動する方向を、横ランナー部の前記途中部からこの横ランナー部の長さ方向に沿う二方向に分岐し、
分岐した高温度で低粘度の前記樹脂を、横ランナー部における前記導入ランナー部が連続する側の管壁に沿わせて横ランナー部の長さ方向に偏倚させることを特徴とするホットランナー装置における溶融樹脂の分岐方法であり、このホットランナー装置における溶融樹脂の分岐方法を提供して上記課題を解消するものである。
前記射出成形部は、上記ホットランナー装置の上部に設けられて、上記ホットランナーノズルそれぞれにプリフォーム成形部分を対応させた射出成形型を有していることを特徴とする射出延伸ブロー成形機であり、この射出延伸ブロー成形機を提供して、上記課題を解消するものである。
図8と図9に、本発明の射出延伸ブロー成形機1の射出成形部3における射出成形型4を上部に配置するホットランナー装置9が示されている。このホットランナー装置9では、射出方向を縦方向での上方にした16本のホットランナーノズル13を、ホットランナーブロック14の上部に立設している。
上記図8は、ホットランナー装置9の上部に取り付けられている射出成形型4も示されている。図示の射出成形型4は型閉じの状態である。射出成形型4のキャビティ型10がキャビティ固定板33を介してホットランナー装置9に固定されている。上述したように型閉じ時は回転板8が降下していて、回転板8に支持されているリップ型7がキャビティ型10に重なっている。
本実施の形態の射出延伸ブロー成形機1において、この射出延伸ブロー成形機1の中心(射出成形部3と延伸ブロー成形部5と取り出し部6との配置中心)を通るの回転板径方向上に、射出成形部3の中心が位置している。図2参照
本実施の形態において、ホットランナーブロック14は横断面形状を長方形としている。横断面で示すようにホットランナーブロック14の内部には、横ランナー部15の位置より上方位置にして導入口17側とその反対側との二位置、さらに横ランナー部15の位置より下方位置にして導入口17側と反対側との二位置の計四か所に、横ランナー部15の長さ方向に沿って挿入孔35を穿設し、その挿入孔35に棒状ヒータ36を挿入している。
導入ランナー部18は、この導入ランナー部18の一部であるメインノズル19の通路(射出装置が射出する溶融樹脂の通路)の向きを、横ランナー部15の長さ方向に直交する方向にしていて、導入口17から横ランナー部15への管路が横ランナー部15の下方位置に延びている。
上記分岐管路20の位置を、横ランナー部15の途中部15aであって横ランナー部15の長さ方向中央部分としており、分岐管路20から片半部分の横ランナー部15のそれぞれにおいて8本の縦ランナー部16が上方に延長して連続している。
射出装置2から横方向にして射出された溶融樹脂が、メインノズル19を経て導入ランナー部18に送り込まれて、この導入ランナー部18を移動すると、上述したように剪断発熱によって溶融樹脂21の外周部であるリング形状領域23に高温度低粘度樹脂25が生じていて、低温度高粘度樹脂24が分布する中心領域22の部分をリング形状領域23の高温度低粘度樹脂25で囲んだ状態の溶融樹脂21が、横ランナー部15に向けて移動し、分岐管路20に達する。
片半部分の横ランナー部15それぞれをその長さ方向に移動する溶融樹脂21は、途中位置にある縦ランナー部16それぞれの位置に差し掛かるときに分岐されて縦ランナー部16に送り込まれるとともに、片半部分の横ランナー部15の端部から上方に延長されている縦ランナー部16にも溶融樹脂21が送り込まれる。
片半部分の横ランナー部15をその長さ方向に溶融樹脂21が移動するに従って、下部が高温度になっている溶融樹脂21(横ランナー部15の下部の管壁側に上記高温度低粘度樹脂25が位置しているため高温度となる)の外周部に、高温度低粘度樹脂25が分布するリング形状領域23が生じるようになるが、横方向に進む溶融樹脂21から、1ショット毎に上記e立面で示すごとく上部を低温度高粘度樹脂24が占めて下部に高温度低粘度樹脂25が位置する上下の重なり形態で溶融樹脂21が分かれて縦ランナー部16に送り込まれ、分岐せずに分岐位置を通過する溶融樹脂21もe立面で示す分布で横ランナー部15を移動するものと考えられる。(樹脂の動きについては後述の比較の結果から推定したものである)
射出成形型4は口部を上にするプリフォームを成形する成形型である。そして、16個のプリフォーム成形部分にはそれぞれ対応するホットランナーノズル13が溶融樹脂21を射出し、ゲート12を通して上方に向けて溶融樹脂21が射出充填される。
第一例において、導入ランナー部18の管路が立平面Aに達して上方にL字状に曲がってから、横ランナー部15の中央部分の下部の管壁に連続している(立平面A内)が、本発明は導入ランナー部18が横ランナー部15の下部に連続するものに限定されない。
射出装置2から横方向にして射出された溶融樹脂21がメインノズル19を経て導入ランナー部18に送り込まれて、分岐管路20に達する。
片半部分の横ランナー部15それぞれを移動する溶融樹脂21は、途中位置にある縦ランナー部16それぞれの位置に差し掛かるときに分岐されて縦ランナー部16に送り込まれ、片半部分の横ランナー部15の端部から上方に延長されている縦ランナー部16にも、溶融樹脂21が送り込まれる。
第二例において、上記円弧形状領域26を形成した高温度低粘度樹脂25の移動方向が、片半部分の横ランナー部15それぞれの上部の管壁に沿って横ランナー部15の長さ方向に偏倚される。
以上のように第二例においても、各縦ランナー部16では、管路の断面方向で高温度低粘度樹脂25が大きく偏った状態とはならない。そして、前記縦ランナー部16からホットランナーノズル13を経て射出成形型4の各プリフォーム成形部分に溶融樹脂21が射出充填される。さらに、第一例と同じように、プリフォーム成形部分の平断面での周方向に高温度低粘度樹脂25が大きく偏って位置する状態にはならず、何れのプリフォーム成形部分においても周方向に大きな温度ムラが存在しないプリフォームが成形できる。
従来例の下で成形したPETボトルの胴部の肉厚を測定した値を図14の表で示すとともに、実施例の下で成形したPETボトルの胴部の肉厚を測定した値を図15の表で示した。
比較例によるPETボトルと実施例によるPETボトルは、共に使用樹脂量を24.0gとした。
比較例と実施例とは共に、3ステーションの射出延伸ブロー成形機を使用して射出成形型のプリフォーム成形部分に溶融樹脂を射出した後、プリフォームの形状が損なわれない段階で早期離型し、射出成形部から直接延伸ブロー成形部にプリフォームを搬送し、冷却を伴なう延伸ブロー成形を行なってPETボトルを製造するものとした。
中空成形体として製造したPETボトルの胴部Xの周方向での8箇所の肉厚を測定した。表に示す数字1〜8は胴部の平断面にて肉厚測定箇所を表している。図16(A)に示すように、射出装置側を1とし、周方向に45度ごとにして測定している。また、図16(B)に示すようにPETボトルの胴部Xの高さ方向において4箇所の肉厚を測定している。図16(A)での胴部断面中央の線、および図16(B)での容器側面中央の線は、共にブロー型のパーティングライン位置を示す。
測定したPETボトルは、従来例と実施例とで共に、射出成形型の16箇所のプリフォーム成形部分の内、ホットランナー装置における片半部分の横ランナー部に対応する8箇所のプリフォーム成形部分で成形されたプリフォームから成形されたPETボトルである。そして、表において、ホットランナー装置の上記分岐管路側に対応する成形位置をHとしている。そして、射出成形型のプリフォーム成形部分の並び順に対応するように、I、…、Pとして示した。
図14で示す表から、比較例の下で成形されたPETボトルについては以下のように評価される。
(a)プリフォームの時点で射出装置側となっていた部分の温度が高くなる度合いが大きい。
(b)プリフォームの時点で射出装置側となっていた部分と射出装置側とは反対となっていた部分との温度の差が大きくなっている。
(c)PETボトルの胴部周方向8箇所の肉厚の最大最小差(Differ.)が、全体的に大きくなっている。
(d)大小差(Differ.)のPETボトル高さ方向4箇所の平均値が、PETボトル成形並び方向で上下する値となって、その変動の度合いが大きくなっている。
図15で示す表から、実施例の下で成形されたPETボトルについては以下のように評価される。
(a)プリフォームの時点で射出装置側となっていた部分の温度が高くなる度合いが極めて小さい。
(b)プリフォームの時点で射出装置側となっていた部分と射出装置側とは反対となっていた部分との温度の差は極めて小さい。
(c)PETボトルの胴部周方向8箇所の肉厚の最大最小差(Differ.)が全体的に小さい。胴部周方向に肉厚が不均一になる度合いが小さい。
(d)大小差(Differ.)のPETボトル高さ方向4箇所の平均値が、PETボトル成形並び方向で上下する値とならず、PETボトル成形並び方向での端部に向け(P位置に向けて)一方向に変化する傾向を示すにとどまっている。
第一例と第二例に例示したホットランナー装置は偶数個取り用として製造されているものである。そして、導入ランナー部が横ランナー部の中央部分に下方(第一例)、また上方(第二例)から連続している点が示されている。しかし、本発明は第一例と第二例に示された構成のものに限定されず、奇数本のホットランナーノズルがホットランナーブロックに立設されているホットランナー装置にも採用できるものである。
図18は第四例を示していて、図18(a)は奇数本のホットランナーノズル13を有するホットランナー装置9をメインノズル側から見た状態で概略的に示し、図18(b)は分岐管路20の部分を概略的に示している。
ホットランナーノズル13については、縦ランナー部16が連続する溶融樹脂の通路がノズル軸中心部分に位置して、シャットオフピン30が縦ランナー部16とノズル軸中心部分の前記通路とを通るように設けられているが、本発明において採用できるホットランナーノズルは、溶融樹脂の通路の全長にシャットオフピンの位置が重なる構造のものに限定されない。例えば、特開平06−182815号公報に示されているようにノズル軸中心部分からズレた部分に溶融樹脂が通る通路があって、ノズル先端側でシャットオフピンの位置と重なるようにしているホットランナーノズルも採用できるものである。
2…射出装置
3…射出成形部
4…射出成形型
9…ホットランナー装置
10…キャビティ型
11…コア型
12…ゲート
13…ホットランナーノズル
14…ホットランナーブロック
15…横ランナー部
16…縦ランナー部
17…導入口
18…導入ランナー部
20…分岐管路
21…溶融樹脂
22…中央領域
23…リンク形状領域
24…低温度高粘度樹脂
25…高温度低粘度樹脂
26…円弧形状領域
37、39〜43…折曲部
38…領域
X…PETボトルの胴部
A…立平面
Claims (3)
- 列にして配置されて射出方向を上方にした複数のホットランナーノズルと、前記ホットランナーノズルの下方に位置してホットランナーノズルの列方向に沿う横ランナー部と、それぞれ前記横ランナー部から上方に向けて延長して横ランナー部を流れる溶融樹脂を前記ホットランナーノズルに案内する縦ランナー部と、前記横ランナー部の途中部に連続していて、射出方向を横方向とした射出装置からの溶融樹脂が送り込まれる導入口から横ランナー部に向けて溶融樹脂を案内する導入ランナー部とを備えるホットランナー装置において、
前記導入ランナー部は、横ランナー部の位置を上下方向に通る立平面に達してから横ランナー部側に曲がっていて、前記立平面内で横ランナー部の途中部に連続する構造を有し、
前記構造によって、前記導入ランナー部から前記横ランナー部を経て前記縦ランナー部に導入される溶融樹脂の、前記縦ランナー部の管路平断面の周方向における温度ムラが抑制され、
前記複数のホットランナーノズルの各々は、前記ホットランナー装置の上部に設けられる射出延伸ブロー成形機の射出成形部における複数のゲートの各々に接続され、ここで、前記複数のゲートの各々は、前記射出成形部における複数のプリフォーム成形部分の各々に連続するものであり、
各ホットランナーノズルから射出された溶融樹脂は、前記ゲートを通過し、前記複数のプリフォーム成形部分の各々に充填されることを特徴とするホットランナー装置。 - 上記導入ランナー部は、横ランナー部の下部と上部との何れか一方に連続している請求項1に記載のホットランナー装置。
- 上記導入ランナー部が上記横ランナー部に連続する部分は分岐管路とされていて、前記分岐管路は、導入ランナー部の管壁に摺接する溶融樹脂の外周部に位置する樹脂を二方向に分岐し、分岐した前記樹脂の移動方向を、横ランナー部における前記導入ランナー部が連続する側の管壁に沿わせて横ランナー部の長さ方向に偏倚させるものである請求項1または2に記載のホットランナー装置。
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JP2020029185A JP6739859B1 (ja) | 2020-02-25 | 2020-02-25 | ホットランナー装置 |
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