JPH0386518A - 耐熱性中空容器の成形方法及びその装置 - Google Patents
耐熱性中空容器の成形方法及びその装置Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
耐熱性を向上させることのできる方法及びその装置の改
良に関する。
ソンをブローキャビティ型内に配置し、延伸ロッドを前
記パリソン底部と当接しながら前進移動させて縦軸方向
に延伸し、かつ、前記バリソンロ頚部に内挿されるブロ
ーコアより加圧流体を噴出させて横軸方向に延伸させる
という、二軸延伸吹込成形方法は公知である。
る場合には、その内容物を加熱状態で充填するので、そ
の際に容器が熱収縮してその形状がくずれたりしない程
度の耐熱性を有することが要求される。この耐熱性を有
する中空容器を得るためには、延伸吹込成形された容器
を所定時間加熱状態に維持して高分子の配列を調整させ
、熱固定させることの有用性が知られている。
案が知られている。
成形した後に、取出し時の容器変形を防ぐために金型温
度を100℃まで下げてから取り出す方法(特開昭54
−77672号)。
ま、加熱されたブローキャビティ型内で延伸部の残留応
力を除去し、その後別の冷却された金型内に中空容器を
移管し、冷却固化する方法(特開昭62−33622号
)。
伸吹込成形後に延伸ロッドより液化二酸化炭素などを噴
出させ、中空容器を急冷却した後に取り出す方法(特開
昭59−93330号)。
ティ型を所定温度まで冷却したり、あるいは別の冷却用
金型に中空容器を移管したりする必要上、冷却時間が比
較的長時間化し、成形効率が悪化するという問題がある
。この点、■に示す従来方法では加熱されたブローキャ
ビティ型内において、中空容器を液化二酸化炭素などに
より直接急冷却することができ、冷却時間が短縮されて
成形効率を向上することができる。
伸ロッドがその基部から中程にかけて中空状を為し、そ
の中空部分に同軸的に嵌挿された冷媒導入パイプが配置
され、この冷媒導入パイプの先端側の冷媒噴出口は、前
記延伸ロッドの最前進時に中空容器口頸部の近傍に位置
している。
の近傍に配置され、この一定位置より冷媒を導入した場
合には、所定長さを有する中空容器全体の冷却効率が悪
く、場所によって冷却度が相違し、均一な冷却が困難で
ある。
るので、冷却媒体を吹き付ける場所が限定されて冷却効
率が悪く、この傾向は中空容器の内表面積が広い縦軸延
伸率の大きな中空容器を得る場合はど顕著である。
ドにより導入しながらも、中空容器の広い面積に冷却媒
体を吹き付けることを可能とし、中空容器の全体にわた
って均一な冷却を実現できる耐熱性中空容器の成形方法
及びその装置を提供することにある。
ンを加熱されたブローキャビティ型内に配置し、延伸ロ
ッドを前記パリソン底部と当接しながら前進移動させて
縦軸方向に延伸し、かつ、前記パリソン口頸部に内挿さ
れるブローコアより加圧流体を噴出させて横軸方向に延
伸させ、その後冷却して離型することで耐熱性中空容器
を二軸延伸吹込成形する方法において、少なくとも前記
延伸ロッドの後退移動中に、この延伸ロッドの先端側よ
り冷却媒体を噴出させて中空容器を冷却する工程を含む
ことを特徴とする。
ンをブローキャビティ型内に配置し、延伸ロッドを前記
パリソン底部と当接しながら前進移動させて縦軸方向に
延伸し、かつ、前記パリソン口頸部に内挿されるブロー
コアより加圧流体を噴出させて横軸方向に延伸させ、か
つ、前記中空容器を熱固定することで耐熱性中空容器を
二軸延伸吹込成形する方法において、前記ブローキャビ
ティ型内での二軸延伸吹込工程終了後、前記中空容器を
加熱された熱固定用型内に設定し、熱固定終了後に、前
記中空容器内部にて冷却媒体導入ロッドを移動させなが
ら、該ロッドの先端側より冷却媒体を噴出させて中空容
器を冷却しすることを特徴とする 上記各方法を実施する゛ための本発明装置は、延伸ロッ
ド又は冷却媒体導入ロッドを二重同心管構造とし、その
内側管は、前記ロッド先端側に設けた噴出口より冷却媒
体を噴出して中空容器内に導入する冷却媒体導入管であ
ることで共通し、その外側管としては、前記冷却媒体導
入管の導入経路周囲に沿って断熱用流体を導き、前記ロ
ッド先端付近より噴出する断熱用流体導入管としたもの
(請求項3)、中空容器の熱量を吸収した流体を前記ロ
ッド先端付近より吸引し、前記冷却媒体導入管の導入経
路周囲に沿って導いて排気する断熱用の吸引用排気管と
したもの(請求項4)、前記冷却媒体導入管の周囲を真
空とする断熱用気密管としたもの(請求項5)の各構成
を有するものである。
媒体を噴出させているので、二軸延伸吹込成形終了後は
、延伸ロッド先端は必ず中空容器の底部付近に配置され
、この位置より冷却媒体を噴出させることで、冷却媒体
の吹き付は面積を拡大でき、たとえ縦軸延伸率の大きな
中空容器を得る場合にあっても、その全体の効果的な冷
却を実現できる。
を噴出させているので、冷却媒体の噴出口を中空容器の
縦軸方向の各位置に可変しながら冷却媒体を噴出させる
ことができ、この結果中空容器の全体にわたって効果的
な冷却を実現できる。
となる。
法に不可欠な工程であるので、この駆動機構を新たに配
置する必要もなく、延伸ロッドの後退移動時間が多少長
くなることもあるが、この不可欠な工程の一部の時間を
兼用して中空容器の冷却を実現できるので、冷却時間が
増大して成形効率を悪化することもない。
は、熱固定を行わずに実施し、ブローキャビティ型とは
別に設けた熱固定用型に中空容器を設定して熱固定を行
っている。この熱固定用型から中空容器を取り出す前の
冷却として、冷却媒体導入ロッドを移動させながらその
先端より冷却媒体を噴出することで、第1の発明方法と
同様に均一冷却を実現できる。特に、この場合には冷却
媒体導入ロッドの前進、後退時の双方で冷却媒体を噴出
させることもできるので、冷却の均一化により寄与でき
る。
出にともなって、延伸ロッド又は冷却媒体導入ロッドの
噴出口付近が冷却され、中空容器内の大気に含まれる水
分が結露し、凍結してしまうため、延伸ロッド又は冷却
媒体導入ロッドの前進、後退移動に支障が生ずる恐れが
ある。そこで、本発明装置のように、延伸ロッド又は冷
却媒体導入ロッドを二重同心管構造とし、内側管である
冷却媒体導入管の周囲に断熱作用を行うことができる外
側管を配置することで、延伸ロッド又は冷却媒体導入ロ
ッドへの結露、凍結を防止してロッドの円滑な動作を確
保することができる。
する。
パリソン射出成形装置と、温調装置と、ブロー成形装置
と、離型装置とから構成されるが、以下の説明では本発
明の特徴的構成である前記ブロー成形装置について、第
1図乃至第3図を参照して説明する。
ねじ溝が形成された口頭部10aと、その下方に位置す
る胴部10bと、この胴部10bの下端側にて密閉され
た底部10cとから構成される。この有底パリソン1(
)の前記口頸部10aは、ネック型12によって支持さ
れ、このネック型12はネック型固定板14に開閉自在
に支持されている。そして、このネック型固定板14及
びネック型12を前述した射出成形装置、温調装置。
サイクルの成形工程を実現できるようにしている。
図及び第2図の左右方向に分離可能であり、前記パリソ
ン10を保持したネック型12が所定位置に設定された
後に閉鎖駆動され、二軸延伸吹込成形により中空容器5
()の成形を可能としている。このブローキャビティ型
20にはヒータ22が内蔵され、中空容器50を加熱状
態にて保持することで、耐熱性を有する中空容器5()
の成形を可能としている。
)の上方に配置され、ブローコア32及びこれを保持す
るコア固定部34とから構成される。
側にはブローエアー噴出口32aが形成されれている。
出口32aが、パリソン1()の口頸部10aに内装さ
れるようになっている。
され、このブローエアー導入口36はブローコア32の
中空部と連通している。尚、このブローコア32を介し
て排気も可能である。
ロッド(延伸ロッド)40は、その上端がロッド固定板
42に固定支持されている。このストレッチロッド40
は、その上端から下端に至るまで二重同心管構造となっ
ていて、その内側管は冷却媒体導入管としての冷却パイ
プ44で構成され、この周囲の外側管は断熱用流体導入
管としての断熱用エアーパイプ46として構成される。
42に形成した冷媒導入口42aと連通し、冷却媒体例
えば液化窒素を導入可能である。この冷却パイプ44の
下端側は、前記パリソン1()の底部10cを縦方向に
押動するストレッチロッド先端コマ48に嵌入され、か
つ、このストレッチロッド先端コマ48のラジアル方向
に開口した噴出口48aと連通している。
ッド固定板42に形成した断熱用エアー導入口42bと
連通し、その下端側は前記ストレッチロッド先端コマ4
8に螺合接続されている。さらに、前記断熱用エアーパ
イプ46の下端側には、その内面より外面に貫通する多
数の開口部46aが形成され、この開口部46aを介し
て断熱用エアーを噴出可能としている。
ロッド固定板42は共に一体的に上下動可能であり、さ
らに、前記コア固定部34.ロッド固定板42はそれぞ
れ独立して上下動が可能となっている。
気系について第4図を参照して説明する。
2と接続され、その他端側は前記コア固定部34のブロ
ーエアー導入口36に接続されている。断熱用エアー供
給系66は、その一端側が前記−次エアー供給系と共通
の第1のエアー源62と接続され、その他端側は前記ロ
ッド固定板42の断熱用エアー導入口42bに接続され
ている。
の途中の配管に接続され、その他端側は真空ポンプに接
続されている。なお、前記−次エアー供給系60.断熱
用エアー供給系66及び排気系7()の途中には、それ
ぞれ第1の電磁弁64゜第2の電磁弁68.第3の電磁
弁72が挿入接続されている。二次エアー供給系74は
、その一端が第2のエアー源76に接続され、その他端
側は前記コア固定部34のブローエアー導入口36に接
続され、その途中に第4の電磁弁78が設けられている
。冷媒供給系80は、冷媒として例えば液化窒素を供給
するものである。このため、液化窒素ボンベ82が設け
られ、その内部に一198℃の液化窒素を収容している
。この液化窒素ボンベ82からの供給は、窒素ボンベ8
4よりガス状の窒素を液化窒素ボンベ82の上端側より
圧送し、その供給圧力により所定量の液化窒素を吐出可
能としている。この冷媒供給系80途中には、必要に応
じて液化窒素温度調整部86が設けられ、その後段には
第5の電磁弁88が設けられている。
に形成した冷媒導入口42aと接続されている。
説明する。
42の共通上下動機構及び独立上下動機構を駆動し、か
つ、駆動キャビティ型2()の閉鎖駆動を行うことで、
パリソン10.ブローコア32及びストレッチロッド4
0を第2図の状態に設定する。その後、ストレッチロッ
ド40を前進駆動すなわち下降駆動することにより、そ
のストレッチロッド先端コマ48をパリソン1()の底
部10cと当接しながら移動させ、縦軸方向への延伸動
作を行うと共に、−次エアー供給系60における第1の
電磁弁64をオープンとし、ブローエアー導入口36.
ブローコア32及びそのブローエアー噴出口32aを介
してブローエアーをパリソン10内部に供給し、横軸方
向への延伸動作を行う。この−次エアーの供給圧力は1
0kg/cdであるが、上記動作途中にて二次エアー供
給系74に切り替え、30kg/cdのブローエアーを
パリソン10内部に供給することで、第1図に示すよう
に、ブローキャビティ型2()の内面にて規定された中
空容器50を二軸延伸吹込成形することができる。ここ
で、前記ブローキャビティ型20に内蔵されたヒータ2
2を駆動しながら上記の二軸延伸吹込成形を行うことで
、ブロー成形された中空容器50を所定時間加熱状態に
維持して高分子の配列を調整することができ、この結果
耐熱性を有する中空容器50を成形することができる。
である。
)の駆動に切り替える。そうすると、中空容器50内部
に充満したブローエアーは、ブローエアー噴出孔32a
、ブローコア32及びブローエアー導入口36を介して
排気系70に沿って排気されることになる。
断熱用エアー供給系の駆動に切り替える。
断熱用エアーは、断熱用エアー導入口42b、断熱用エ
アーパイプ46を介してその下端側の開口部46aより
中空容器50内部に吐出されることになる。そして、こ
の断熱用エアーが前記断熱用エアーパイプ46を通過す
ることによって、その内側の冷却パイプ44に対する断
熱作用を予め行うことができる。なお、第2.第3工程
に要する時間は例えば5秒程度である。
冷却動作を行う。このために、冷媒供給系80を駆動す
る。すなわち、窒素ガスボンベ84より窒素ガスを液化
窒素ボンベ82の上端側より圧送し、そのガス圧力によ
り所定量の液化窒素を温度調整部86.第5の電磁弁8
8を介して供給する。この液化窒素は、冷媒導入口42
a、冷却バイブ44を介してストレッチロッド40内部
を通過し、このストレッチロッド4()の先端側に設け
た噴出口48aを介して噴出されることになる。
示すように中空容器5()の底部50c近傍に配置され
ているので、この段階では特に中空容器5()の底11
55 Q c付近の冷却を効果的に行うことができる。
作は、例えば1秒程度で足りる。
レッチロッド4()の後退移動すなわち上昇移動を行い
ながら実施する。この結果、液化窒素の噴出口48aを
中空容器5()の内部にてその位置を縦軸方向に可変し
ながら冷却動作を行うことができるので、中空容器5(
)の長さ方向におけるほぼ全体にわたって均一な冷却動
作を確保することが可能となる。このストレッチロッド
4()の上昇停止位置としては、中空容器5()の口頸
部50a付近まで上昇させることが好ましいが、第2図
に示すように、ブロー成形開始前の初期位置まで上昇さ
せて停止させるものでもよい。なお、この第5工程にお
ける冷却動作時間としては3秒程度である。
度駆動し、ストレッチロッド4()の外側管である断熱
用エアーパイプ46に断熱用エアーを通過させることで
、ストレッチロッド4()の外側面に、中空容器5()
の内部にある大気中の水分が結露し、氷結することを防
止する。この第6エ程に要する時間は例えば1秒程度で
足りる。
常に排気動作を行って循環する必要があり、この際成形
に応じて排圧を調整する必要がある。
形装置の構成としては同一であるが、第5図に示すよう
に、断熱エアー供給系66を廃止し、これに代えて排気
系70をロッド固定板42の断熱用エアー排気口42b
(第1実施例の断熱用エアー導入口に対応する)に接続
したことのみが相違している。この結果、断熱用エアー
パイプ46は、エアーを排気することで断熱作用を可能
としている。
説明すると、その第1工程では、第1実施例と同様に二
軸延伸吹込成形を行う。そして、その第2工程として、
ブローエアーの排気を行うために、断熱用エアーパイプ
46に接続された排気系70を駆動し、その結果中空容
器5o内部のブローエアーを開口部46a、断熱用エア
ーパイプ46を介して行うことになる。そして、このブ
ローエアーを断熱用エアーパイプ46を介して排気する
ことによって、第1実施例の第3工程における断熱作用
を省略することが可能となる。この後の中空容器5()
の冷却作用は、第1実施例における第4.第5工程と同
様である。第6エ程としての液化窒素の排気は、ブロー
コア32に接続された排気系70を駆動することで実施
する。この理由は、液化窒素の排気を断熱用エアーバイ
ブ46を介して行うと、この排気される液化窒素の温度
がブローエアーと比較してかなり低温であり、かえって
ストレッチロッド4()の凍結を招く恐れがあるからで
ある。
ッチロッド4()の断熱を行うために、中空容器50内
部に供給され、その内部の熱量を吸収したエアーを断熱
用エアーパイプ46を介して排気することによって、そ
のパイプ46の内側にある冷却パイプ44の断熱作用を
行うことができ、第1実施例と同様に、ストレッチロッ
ド40への結露、凍結を防止することが可能となる。
を第6図のように構成したものである。
ロッド4()の内側管としての冷却パイプ44の構成は
同一であるが、その外側管は上下にて密閉された気密管
90として構成され、その内部が予め真空引きされてい
る。このように、この第3実施例によれば、ストレッチ
ロッド4()の断熱作用を、予め真空引きされた気密管
90によって実現できるので、第1.第2実施例のよう
に、断熱用エアーバイブ46に断熱用エアーを供給した
りあるいはこのパイプ46を介して排気する動作を行う
必要がない。従って、その成形工程を第1実施例と比較
すると、第1実施例における第3工程及び第6エ程が不
要となる。また、第4図に示すエアー供給系と比較すれ
ば、断熱用エアー供給系66を省略することが可能であ
る。
)の構成としては、気密管9()の内部を予め真空引き
する必要があるため複雑となるが、冷却パイプ44の周
囲に常に真空断熱層を形成することができるので、断熱
のための時間を付加することなく、成形サイクルを短時
間にて行うことができる。
ャビティ型20とは異なる熱固定用型100にて、中空
容器5()の熱固定及びその冷却を実現したものである
。
ーキャビティ型20には、ヒータ22を内蔵しなくても
良く、前記熱固定用型100にヒータ102を内蔵させ
ておけばよい。さらに、ストレッチロッド40としても
、単にストレッチロッド先端コマ48を有していれば良
く、二重管構造とする必要はない。そして、ヒータ22
を有しないブローキャビイ型20での中空容器の成形後
、中空容器50を熱固定用型100にセツティングして
、熱固定及びその後の冷却を行うようにしている。
()の口頸部50aには、排気コア110が内押され、
かつ、この排気コア11()の中心を通って冷却媒体導
入ロッド120が上下動自在に配置される。そして、こ
の冷却媒体導入ロッド120は、第1実施例におけるス
トレッチロッド40と同様に二重管構造とされ、先端側
に噴出口122aを有する冷却パイプ122と、開口部
124aを有する断熱用エアーバイブ124とで構成さ
れる。
形サイクルは長くなることが否めないが、熱固定終了後
の中空容器5()の冷却を、冷却媒体導入ロッド12(
)の移動中すなわち下降移動及び/又は上昇移動中に、
このロッド12()の先端側より液化窒素などの冷却媒
体を噴出できるので、第1実施例と同様に均一冷却を効
率良く実現できる。そして、ロッド12()の凍結を防
止する断熱作用は、断熱用エアーバイブ124より断熱
用エアーを導入することで可能である。なお、この断熱
作用は、その外側管として第6図に示す気密管90を用
いることもできる。そして、冷却媒体等の排気は排気コ
ア110を介して実現できる。尚、この熱固定用型10
0内に前記排気コア110を兼用して3次ブローエアー
を導入することも可能であり、このような場合には上記
断熱作用として断熱用エアーパイプ124よりブローし
たエアーを排気する第2実施例を適用可能である。
本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
は、上記実施例の他種々の流体を採用できる。また、冷
却媒体の種類特に液化窒素はど低温でない場合あるいは
配管等に耐寒性がある場合には、第4図及び第5図に示
す温度調整部86は不要である。さらに、ブローエアー
冷却媒体又は断熱用エアーの吹込圧力及び吹込タイミン
グなどについても、任意に変更可能である。
キャビティ型内部での中空容器の二軸延伸吹込成形後の
冷却動作又は熱固定用型での熱固定終了後の冷却動作を
、延伸ロッド先端又は冷却媒体導入ロッド先端より冷却
媒体を噴出させ、かつ、このロッドを移動させながら冷
却媒体の噴出を行うことで、たとえ縦軸延伸率の大きな
耐熱性中空容器を成形する際にあっても、その中空容器
の長さ方向における全体にわたってほぼ均一な冷却作用
を実現でき、しかもこの冷却動作を比較的短時間で行う
ことが可能となる。
管構造とし、その内側の冷却媒体導入管の周囲に断熱用
エアーを通過させ、あるいは真空断熱層を形成すること
によって、冷却媒体の噴出の際に、中空容器内の大気に
含まれる水分がロッド表面に結露し、凍結することを防
止でき、ロッドの前進、後退移動を円滑に確保すること
が可能となる。
延伸ロッドを後退移動させながら冷却媒体の噴出を行う
動作を説明するための概略断面図、第2図は、実施例に
かかるブロー成形装置の概略断面図、 第3図は、第1.第2実施例に用いられる延伸ロッドの
二重同心管構造を説明するための拡大断面図、 第4図は、第1実施例装置における冷媒供給系。 ブローエアー供給系、断熱用エアー供給系及び排気系を
説明するための概略説明図、 第5図は、第2実施例装置における各種供給系及び排気
系を説明するための概略説明図、第6図は、第3実施例
に適用される延伸ロッドの二重同心管構造の概略断面図
、 第7図は、第4実施例に用いられる熱固定用型及び冷却
媒体導入ロッドを示す概略断面図である。 10・・・有底パリソン、10a・・・口Di、10c
・・・底部、20・・・ブローキャビティ型、22・・
・ヒータ、32・・・ブローコア、40・・・延伸ロッ
ド(ストレッチロッド)、44・・・冷却媒体導入管、 46・・・断熱用流体導入管、 48a・・・噴出口、50・・・中空容器、50a・・
・口頸部、50c・・・底部、90・・・気密管、10
0・・・熱固定用型、120・・・冷却媒体導入ロッド
。
Claims (5)
- (1)予め成形された有底パリソンを加熱されたブロー
キャビティ型内に配置し、延伸ロッドを前記パリソン底
部と当接しながら前進移動させて縦軸方向に延伸し、か
つ、前記パリソン口頸部に内挿されるブローコアより加
圧流体を噴出させて横軸方向に延伸させ、その後冷却し
て離型することで耐熱性中空容器を二軸延伸吹込成形す
る方法において、 少なくとも前記延伸ロッドの後退移動中に、この延伸ロ
ッドの先端側より冷却媒体を噴出させて中空容器を冷却
する工程を含むことを特徴とする耐熱性中空容器の成形
方法。 - (2)予め成形された有底パリソンをブローキャビティ
型内に配置し、延伸ロッドを前記パリソン底部と当接し
ながら前進移動させて縦軸方向に延伸し、かつ、前記パ
リソン口頸部に内挿されるブローコアより加圧流体を噴
出させて横軸方向に延伸させ、かつ、前記中空容器を熱
固定することで耐熱性中空容器を二軸延伸吹込成形する
方法において、 前記ブローキャビティ型内での二軸延伸吹込工程終了後
、前記中空容器を加熱された熱固定用型内に設定し、 熱固定終了後に、前記中空容器内部にて冷却媒体導入ロ
ッドを移動させながら、該ロッドの先端側より冷却媒体
を噴出させて中空容器を冷却することを特徴とする耐熱
性中空容器の成形方法。 - (3)請求項(1)又は(2)の方法を実施する装置で
あって、 前記延伸ロッド又は前記冷却媒体導入ロッドを二重同心
管構造とし、 内側管は、前記ロッド先端側に設けた噴出口より冷却媒
体を噴出して中空容器内に導入する冷却媒体導入管であ
り、 外側管は、前記冷却媒体導入管の導入経路周囲に沿って
断熱用流体を導き、前記ロッド先端付近より噴出する断
熱用流体導入管であることを特徴とする耐熱性中空容器
の成形装置。 - (4)請求項(1)又は( )の方法を実施する装置で
あって、 前記延伸ロッド又は前記冷却媒体導入ロッドを二重同心
管構造とし、 内側管は、前記ロッド先端側に設けた噴出口より冷却媒
体を噴出して中空容器内に導入する冷却媒体導入管であ
り、 外側管は、中空容器の熱量を吸収した流体を前記ロッド
先端付近より吸引し、前記冷却媒体導入管の導入経路周
囲に沿って導いて排気する断熱用の吸引排気管であるこ
とを特徴とする耐熱性中空容器の成形装置。 - (5)請求項(1)又は(2)の方法を実施する装置で
あって、 前記延伸ロッド又は前記冷却媒体導入ロッドを二重同心
管構造とし、 内側管は、前記ロッド先端側に設けた噴出口より冷却媒
体を噴出して中空容器内に導入する冷却媒体導入管であ
り、 外側管は、前記冷却媒体導入管の周囲を真空とする断熱
用気密管であることを特徴とする耐熱性中空容器の成形
装置。
Priority Applications (3)
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