JPH02231124A - 中空品のブロー成形方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、閉止された底部を有するパリソンを用意し、
該パリソンをブローマンドレル上に載置し、該パリソン
をブロー成形型中に挿入し、引張りロッドを、該ブロー
マンドレルを経て該パリソン中に挿入し、吹込み空気を
供給して該パリソンを膨張させることによって該引張り
ロッドを移動させ、それにより該パリソンを軸方向に伸
張させることによって、仕上げされた中空品とする、各
工程を含む、熱可塑性材料製の中空品をブロー成形する
方法に関する。

従来の技術によれば、熱可塑性材料製の中空品の強度は
配向温度にパリソンを加熱し、ブロー成形型中にパリソ
ンを挿入し、パリソンの底部が型部分の底部に接触する
まで引張りロッドによってパリソンを軸方向に伸張させ
、導入された吹込み流体がパリソンを径方向に膨張させ
るようにして、ブロー成形型中においてパリソンを２軸
配向することによって，著しく増大する．熱可塑性材料
は，このようにして２軸配向され、改善された特性が得
られる． 引張りロッドは、空圧シリンダーによってか、又は，カ
ム駆動部によって機械的に作動される。

加圧空気によって引張りロッドを作動させるための従来
の技術の一例として、米国特許第４４０９１６１号が引
照される。ヨーロッパ特許第００８４８１号には．パリ
ソンを支持するブローマンドレルとこのブローマンドレ
ルを経て延長している引張りロッドとの両方を作動させ
，ブローマンドレルはひと先ず上行してパリソンをブロ
ー成形型中に挿入し、引張りロッドは後退させておき、
次に引張りロッドを外方に移動させてパリソンをブロー
成形型中において軸方向に伸張させることが開示されて
いる． パリソンの底部がブロー成形型の底部分に接触するまで
、カムガイド上においてガイドされる引張りマンドレル
を上行させることによって、ブロー成形型部分の閉止の
前にパリソンを軸方向に伸張させることも既知である（
ドイツ特許第２４５４０６６号）。別の先行技術による
ブロー成形型手段（ドイツ特許第３２４７１９４号）に
よれば、ブローマンドレル上に支持されるパリソンをブ
ロー成形型に挿入した後、引張りマンドレルを，それが
パリソンの底部と接触するまで、パリソン中に移動させ
る。引張りロッドのこの運動のために、カム曲線が用意
されている。引張りロッドは、カムの終端で、引張りシ
リンダーに結合される。パリソンの軸方向の伸張は、引
張りシリンダーの作動によって得られる。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明の目的は，ブロー成形されるべき中空品の壁厚の
分布がよりよく制御され、強度が増大し、中空品のため
の熱可塑性樹脂材料の量が低減されるように、パリソン
の伸張工程を改善することにある。

〈課題を解決するための手段〉 本発明により、閉止された底部を有するパリソンを用意
し、該パリソンをブローマンドレル上に載置し，該パリ
ソンをブロー成形型中に挿入し，引張りロッドを該ブロ
ーマンドレルを経て該パリソン中に挿入し、吹込み空気
を供給して該パリソンを膨張させることによって該引張
りロッドを移動させ、それにより該パリソンを軸方向に
伸張させることによって，仕上げされた中空品とする、
各工程を含む、熱可塑性材料製の中空品をブロー成形す
る方法において、該ブロー成形型の所定の部分長さまで
該引張りロッドによって該パリソンを伸張させる工程と
、この予伸張工程の後に吹込み空気を供給し、更に、該
パリソンの底部と接触した状態に該引張りロッドを保持
した状態で、該吹込み空気によって該パリソンを更に伸
張させ膨張させる工程とを含むブロー成形方法が提供さ
れる． 本発明によって達成されるその他の改良は、請求項２以
下の特徴によって得られる。前記ブロー成形方法を実現
するための装置も提供される。

本発明のブロー成形方法によれば、所定の調節可能な距
離に沿って，ブロー成形型中ににおいてパリソンを機械
的に伸張させ，次に吹込み空気を供給し、その後の軸方
向の伸張は、引張りロッドと共に、吹込み空気によって
生ずる。好ましくは、引張りロッドは、膨張するパリソ
ンに従動させ，引張りロッドの先端がパリソンの底部と
接触した状態に保たれるようにする。パリソンを軸方向
に伸張させると共に径方向に膨張させるのは、吹込み空
気によって行ない、機械的な予伸張工程の後の引張りは
，ブロー成形型の底部分と接触するまでパリソンの底部
を安全に案内して引張りロッドの先端からパリソンがす
べり落ちないようにするために利用される。

予引張りないし予伸張工程においての引張りロッドの積
極的に機械的に案内される運動は、パリソンの所定の壁
区分（特に、パリソンが後にブロー成形される時中空品
の最大の外径によって定まるより小さな径方向の膨張を
受ける壁区分）を膨張させると考えられる。

この典型的な例は、円錐形ののど区分を備えた瓶である
。パリソンの材料は、瓶の口部と本体との間の所定の領
域において、予伸張工程において膨張される。この膨張
された壁区分は，次に、ブロー成形によって、円錐状の
のど区分となる。

機械的に膨張されるべきパリソンの壁区分を画定するた
めには、膨張されるべき壁区分がより高い温度をもつよ
うな温度プロフィルにパリソンを加熱することができる
．しかし、パリソンの作製時に、前記の所定の壁区分が
より薄い壁厚をもつようにすることが望ましい。そのた
め、壁厚のより小さな区分を予伸張し、温度プロフィル
の用意を排除する。

パリソンの射出成形は、型の特定の形状によって可変の
壁厚を得ることを容易に可能にする。好ましくは，パリ
ソンに口部を形成する際に壁厚を変更する。このために
は，管状パリンンの開放端を成形温度まで加熱し、王冠
を取付けるためのねじキャップ又はビードと共働するね
じを仕上げ型部分に形成する。仕上げ部分を仕上げ壁区
分中に保持している間に、パリソンの仕上げ部分に隣接
した壁区分を軸方向に伸張させる。これにより、最も薄
い区分が仕上げ部分に隣接し、この最も薄い領域からパ
リソンの正常の壁厚まで壁厚が絶えず増大するような壁
厚プロフィルが得られる．このようなパリソンを作製す
る一例として、ドイツ特許第３１０１２８４号が引照さ
れる。

配向温度まで加熱されたパリソンが機械的な予伸張工程
を受ける際に，瓶の仕上げ部分の下方にある璧区分は膨
張し，壁厚は減少する。一例として、１．５立入りの瓶
の場合に、仕上げ部分の下方においてテーバー状の断面
形状を備えている壁区分は、約２ａｓの長さから約８ａ
ｉの長まで伸張する．この伸張した部分は、仕上げ時の
円錐状の瓶ののど部に対応している． 本発明によれば、パリソンは機械的に作動される引張り
部材によって、そして次に吹き込み空気によって，複合
的に伸張される．これにより、成る所定の工程に機械的
な予伸張を調節して、壁厚を最適化できる．パリソンが
所定の長さとなった時に，吹込み空気の供給を開始し，
その後の伸張及び膨張工程を実施する。この組合せは本
発明の大きな特徴である。吹込み空気によってなされる
その後の伸張工程の間に、引張りロッドは、パリソンの
不整合を防止するようにパリソンの底部との接触に保つ
と共に，他側では、引張りロッドは，底部をビートアウ
トしないようにする．これは、引張りロッドの空圧闘動
手段を適切に調節することによって実現される。

く実施例〉 第１図にブローマンドレル１０が示され，１対のブロー
成形型部分１１．１２の間に封入されたパリソンＶは，
このブローマンドレル上に載置されている．マンドレル
１０の下方には引張りロッド１５がある．引張りロッド
１５を作動させるために、固定外側シリンダー１７を含
む入れ子式のシリンダー１６が設けられている。内側シ
リンダー１８は，外側シリンダー１７の内部において可
動であり、ロッド１５に連結されたピストン１９は，内
側シリンダー１８の内部において可動である． 第２図において、引張りロッド１５は、伸張位置におい
て示され，この位置では、引張りロッド１５は、ブロー
マンドレル１０を経て、パリソンＶ中に延長し、パリソ
ンＶの底部の下方において、停止している．この変位は
，内側シリンダー１８に加圧空気を供給して，引張りロ
ッド１５のピストン１９をその上方位置まで変位させる
ことによって達せられる。この変位は行程■に対応して
いる。

引張りロッド１５のこの位霞では，内側シリンダー１８
に連結された転子２０は、第３図の方に上向きに延長し
ているカム２１と接触する．ブロー成形型と引張りロッ
ド１５とが、第２図の位置から第３図の位置に移動する
と、引張りロッド１５は５カム２１に沿って転勤する転
子２０によって上行する．その結果として行程■につい
ては．パリソンＶは、機械的に予伸張される．パリソン
Ｖの所定の壁区分が膨張して壁厚が薄くなる第３図に示
したパリソンＶの位置に到達すると．吹き込み空気が供
給され，引張りロッド１５とマンドレル１０との間の図
示しない空隙を経てパリソンＶに進入する， 吹き込み空気は、ブロー成形型部分１１．１２の上方に
底部分にパリソンＶが接触するまで、更に軸方向にパリ
ソンＶを膨張させる。カムによる軸方向伸張工程の間に
、シリンダー１７．１８の間のスペースはベントオフさ
れるので、転子２０は、下部カム２１から上部カム部分
の方に移行する６即ち，内側シリンダー１８は，上行す
る傾向を示すので，引張りロッド１５は，パリソンＶに
従動し、転子２０がカムレールから自由になった後にパ
リソンＶを中心位置において案内する。パリソンＶの軸
方向の膨張と同時に，吹込み空気は，パリソンＶを径方
向に膨張させ、パリソンＶは、ブロー成形型部分１１．
１２の内側壁と接触させられて，仕上げ品を形成する． 第５図には，前記の方法に使用されるパリソンＶが断面
図によって示されている．パリソンＶは、閉止端を備え
た管状壁区分を備えている．開放端は、ねじキャップを
配置することができる仕上げ部分Ｍとなるように形成さ
れている。仕上げ部分は、環状フランジＦに終端してい
る。パリソンＶの円筒部分と環状フランジＦとの間には
、断面積が可変の底部Ｂがある。壁厚が最も薄い部分は
、環状フランジＦの下方にあり、断面積の大きさはそこ
から円筒部分の壁厚まで絶えず増大している．成形材料
のこの断面の分布は、パリソンＶを伸張させることによ
ってパリソンＶの型中に仕上げ部分ＭとフランジＦが形
成された時に得られる．パリソンＶの底部Ｂは，第１〜
４図に関連して説明した工程を実行する際に、パリソン
Ｖを機械的に予伸張させることによって伸張され，この
部分は、第４図に示すように、仕上げされた中空品のテ
ーパー状のど部分Ｈを画定する．本発明によれば、パリ
ソンＶの所定部分は、のど部分Ｈの壁厚を減少させるた
めに軸方向に膨張させられる。

前記の方法を実施する装置は、第６，７図に示されてい
る。複数のブロー成形部所（第６図にはそのうちブロー
成形部所３２を示す）は、図示しない垂直軸線の回りに
回転駆動されるブローホイール３１の外周上に等間隔に
配設されている。各々の部所３２は、１対のブロー成形
型部分３３，３４と、底部分３５と、これらの部分を開
閉するための作動手段とを備えている．第７図には，パ
リソンＶがその上に配されるブローマンドレル３６が示
されている。ブローマンドレル３６は、加熱ホイールか
ら，ブローマンドレルホルダー３７まで配送され、次に
第７図に詳示したように閉合された時の成形型部分１１
．１２の間に封入される。ブローマンドレル３６は，中
心孔３８を有し，引張りロッド４０は、この中心孔３８
を経て挿入される．パリソンＶに吹込み空気を供給する
ために、中心孔３８と引張りロッド４ｏとの間に、環状
空隙が形成されている。この環状空隙は、図示しない吹
込み空気の供給源と連通している。

引張りロッド４０は，入れ子式のシリンダー４２によっ
て廓動される。ヘッド４４を備えた外側シリンダー４３
は，ブローマンドレル３１の外周３０に固定されている
。引張りロッド４０は、内側シリンダー４８中において
可動なピストン４６を有し、このシリンダー４８の下方
端は開放され、上方端は，ヘッド４９によって閉止され
、このヘッド４９は、ヨーク５０に固着されている．ヨ
ーク５０は、スライダー５２の一部分をなしており，こ
のスライダーは、シリンダー４３の両側においてブロー
ホイール３１の外周３０に固着した１対の案内ロッド５
３．５４に沿って可動となっている。別のヨーク５５は
，スライダー５２の下端部に配設してあり，このヨーク
は、転勤自在な転子５６を中心部に備えている．ロール
５６は、スライダー５２を移動させるためのカムレール
６０及びこれに連結された内側シリンダー４８と共働す
る。

外側シリンダー４３中において可動なピストン５７は，
内側シリンダー４８の下方端に連結されている．加圧空
気を供給するためのポート５９は、外側シリンダー４３
の下部ヘッド５８に形成されている。ロッド４０のピス
トン４６及び内側シリンダー４８のピストン５７は、こ
のポート５９を介して空気圧力を受けることができる。

別のポート４５は、上部ヘッド４４に形成してあり、ピ
ストン５７はこのポート４５を経て空気圧力を受ける． カム６０は、レバー６２によって形成され、このレバー
は、カム６０の勾配を調節するために、軸６３の回りに
回動可能となっている。この調節は、モーターによって
作動される關動ねじ６５を介して行なう．第６図におい
て．レバー６２は，カム．６０と上部フランジ６６との
間のスペースに転子５６を収納するために、Ｕ字形の断
面形状を備えている． 引張りロッド４０の作用は次の通りである。弓張りロッ
ド４０は，最初は、後退位置、即ち、引張りロッド４０
のヘッド６８がブローマンドレル３６の下方に停止して
いる位置となっている。絶えず回転駆動されるブローホ
イール３１は、ブロー成形型部分３３．３４を閉合させ
た後、第７図の右側に示した位置に移動する。引張りロ
ッド４０は，この位置では、パリソンＶ中に、マンドレ
ル３６を経て上方に挿入され、引張りロッド４０のヘッ
ド６８は、パリソンＶの閉止された底部Ｂの下方におい
て停止する。この運動を行なわせるためにボート５９を
経てシリンダー５３中に加圧空気が供給されるので、引
張りロッド４０に連結されたピストン５６は、下方位置
から、図示の上方位置に移行する。この上方位置を正確
に規定するために、図示しない止め部が設けられている
。

ボート５９を経て空気圧を受けるピストン５７は，ボー
ト４５を経てより高い圧力を受けるピストン５７の反抗
作用を受けるため，内側シリンダー４８は作動されず，
従って移動しない。

第７図の右側に示した引張りロッド４０の位置、即ち、
ロッド４０がパリソンＶ中に挿入される位置では、スラ
イダー５２の転子５６は，カム６０と接触する。そのた
め、引張りロッド４０が更に移動することは、カム６０
がスライダー５２を上行させ、第７図の左側に示した位
置に到達するまで内側シリンダー４８を外側シリンダー
４３から上方に移動させることによって、機械的に行な
われる。この位置では、パリソンＶは、レバー６２の調
節によって定まる長さだけ軸方向に伸張される。パリソ
ンＶの機械的な伸張の間に、内側シリンダー４８と外側
シリンダー４３との間の環状スペースは、大気にベント
されるので、ピストン５７の下面に作用する圧力は、カ
ム６０を煎れるに当って，上部フランジ６６に転子５６
を接触させ、転子５６はこの時に自由になる。

第７図を参照して説明した機械的な伸張に続いてパリソ
ンＶを更に伸張させると共に、仕上げ中空品の形状に膨
張させるのは，ブローマンドレルを経て、パリソンＶ中
に吹込み空気を供給することによって行なう。このため
には内側シリンダー４８を空気圧によって更に前進させ
る。ここで、圧力の値は，引張りロッド４ｏのヘッド６
８が底部Ｂに従動し、底部Ｂが底部分３５と接触するま
で底部Ｂを中心部において案内するようにこの底部Ｂと
の接触を保つように選定する。それと同時に、パリソン
Ｖは、全ての壁部分をブロー成形型部分３３．３４と接
触させるように、最終的に膨張される。これによって吹
込み工程が終了する。

【図面の簡単な説明】

第１〜４は、本発明による成形方法の各工程を示す説明
図、第５図はパリソンの断面図、第６図は、ブローホイ
ール上に取付けたブロー成形型の引張りロッドの作動装
置を示す断面図、第７図は、引張りロッドを２つの順次
の位置において示した、ブロー成形型と引張り装置を示
す断面図である。 １０・・ブローマンドレル、１１．１２・・ブロー成形
型部分（ブロー成形型）、４０・・引張りロツド、■・
・パリソン。 特許出願人　　クルップ・コーポプラスト・マシネンバ
ウ・ゲー・エム・ベー・ハー 代理人弁理士　　兼　　坂　　　　　眞同 酒　　井 同 兼　　坂 繁

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）閉止された底部を有するパリソンを用意し、該パリ
   ソンをブローマンドレル上に載置し、該パリソンをブロ
   ー成形型中に挿入し、引張りロッドを該ブローマンドレ
   ルを経て該パリソン中に挿入し、吹込み空気を供給して
   該パリソンを膨張させることによって該引張りロッドを
   移動させ、それにより該パリソンを軸方向に伸張させる
   ことによって、仕上げされた中空品とする、各工程を含
   む、熱可塑性材料製の中空品をブロー成形する方法にお
   いて、該ブロー成形型の所定の部分長さまで該引張りロ
   ッドによって該パリソンを伸張させる工程と、この予伸
   張工程の後に吹込み空気を供給し、更に、該パリソンの
   底部と接触した状態に該引張りロッドを保持した状態で
   、該吹込み空気によって該パリソンを更に伸張させ膨張
   させる工程とを含むブロー成形方法。 ２）該引張りロッドによって該パリソンを伸張させて該
   パリソンの所定の長手方向の区分の壁厚を減少させる請
   求項１記載のブロー成形方法。 ３）径方向の広がりが比較的小さい中空品の区分に空気
   の吹込みによって、該パリソンの予め伸張された該長手
   方向の区分を膨張させる請求項２記載のブロー成形方法
   。 ４）予め伸張された長手方向の区分を中空品ののど部分
   に形成する請求項３記載のブロー成形方法。 ５）該引張りロッドによる伸張について定まるパリソン
   の長手方向区分において薄くなる壁厚を有するようにパ
   リソンを形成する請求項１記載のブロー成形方法。 ６）パリソンが仕上げ部分に隣接して壁厚の薄い部分を
   含む請求項５記載のブロー成形方法。 ７）引張りロッドが機械的案内手段によって該パリソン
   を伸張させるために駆動される請求項１記載のブロー成
   形方法。 ８）引張りロッドがパリソンの底部を案内し保持するた
   めに空気圧力によって作動される請求項１記載のブロー
   成形方法。 ９）回転駆動されるホィール上に取付けた複数のブロー
   成形型を含み、各々の該ブロー成形型は、ブローマンド
   レルと、該ブローマンドレルの軸孔を経てパリソン中に
   挿入される引張りロッドと、ピストン及びシリンダーを
   含む該引張りロッドのための駆動手段から成る、請求項
   １記載のブロー成形方法を実施するためのブロー成形装
   置であって、 前記シリンダーが、パリソンを機械的に伸張させるため
   にカム手段によって軸方向に移動しうることと、該カム
   手段を離れた後に該シリンダーが空気圧により作動され
   ることによって引張りロッドがパリソンに従動すること
   とを特徴とするブロー成形装置。 １０）前記シリンダーを入れ子式のシリンダーによって
   形成し、前記ピストンロッドを画定する引張りロッドは
   、固定外側シリンダー中において可動の内側シリンダー
   において可動とした請求項９記載のブロー成形装置。 １１）該内側シリンダーが該カム手段によって駆動され
   、該内側シリンダーが加圧流体によって作動される請求
   項１０記載のブロー成形装置。 １２）該内側シリンダーをガイドロッドに沿って可動の
   スライダー上に取付けた請求項１０記載のブロー成形装
   置。 １３）ブローマンドレルに近接した該内側シリンダーの
   先端を該スライダーに取付け、カムレールと係合する転
   子を該スライダーの下端部に取付けた請求項１２記載の
   ブロー成形装置。 １４）１対のガイドロッドを外側シリンダーの両側に沿
   って配した請求項１２記載のブロー成形装置。 １５）前記カム手段の勾配を調節可能とした請求項９記
   載のブロー成形装置。 １６）下部フランジ及び上部フランジを備えたレバーに
   よって該カム手段を形成し、これらのフランジの間に転
   子を配した請求項１５記載のブロー成形装置。