JPH05338019A - 中空成形品の成形方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は中空成形品の成形方法及び装置に関
し、特に、金型移送及び開閉等の動作を全て電動化し、
中空成形品の品質を向上させることを特徴とする。 【構成】 本発明による中空成形品の成形方法及び装置
は、型締用モータ(14)で型開した金型(13)内にパリソン
(22)を供給し、パリソン切断用モータ(20)の作動によっ
てパリソン(22)を切断し、その後、吹込装置駆動モータ
(8A)により降下するエヤー吹込ノズル(10)をパリソン(2
2)に挿入して中空成形品を成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、中空成形品の成形方法
及び装置に関し、特に、金型移送及び開閉、エヤー吹込
ノズルの上下動等を全て電動化し、中空成形品の品質を
向上させるための新規な改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、用いられていたこの種の中空成形
品の成形方法及び装置としては、一般に図１２及び図１
３で示す油圧又は空圧駆動による構成が採用されてい
た。すなわち、基台１上に設けられた台２上の押出機３
には、ホッパ４、スクリュ５を有するシリンダ６及びク
ロスヘッド７が設けられており、この押出機３の隣接位
置にはエヤー吹込装置８が前記基台１上のフレーム９に
固定されている。

【０００３】前記エヤー吹込装置８に設けられたエヤー
吹込ノズル１０は吹込駆動用油圧シリンダ８Ａにより矢
印Ａに沿って上下動するように構成されていると共に、
このクロスヘッド７及びエヤー吹込装置８の下方位置に
は、金型移送用油圧シリンダ１１により駆動される金型
移送装置１２によって矢印Ｂに沿い移動する金型１３が
設けられ、この金型１３は型締用油圧シリンダ１４を有
する型締装置１５によって型開閉するように構成されて
いる。

【０００４】前記吹込駆動用油圧シリンダ８Ａ、金型移
送用油圧シリンダ１１及び型締用油圧シリンダ１４は、
前記台２内に設けられた油圧ユニット１６により油圧の
供給を受けるように構成されている。また、前記フレー
ム９に設けたエヤーシリンダ２０によりパリソン切断装
置２１を作動させてパリソン２２を切断するように構成
されている。

【０００５】次に、前述の従来構成において油圧ユニッ
ト１５から吐出する油は型締装置１５の型締用油圧シリ
ンダ１４に供給され、金型１３を開閉する。また、金型
移送装置１２の金型移送用油圧シリンダ１１に油を供給
することによって金型１３の移送をすると共に、吹込駆
動用油圧シリンダ８Ａに油を供給することによりエヤー
吹込ノズル１０の上下動を行うことができる。従って、
シリンダ６から押出される溶融樹脂をクロスヘッド７に
導き、クロスヘッド７から垂下した筒状のパリソン２２
は型開した金型１３内に導かれ、必要長さに達した後に
金型１３を閉じて金型１３でパリソン２２を挾み、金型
移送装置１２で金型１３を斜下方向に移送しつつパリソ
ン切断装置２１でパリソン２２の上部を切断する。

【０００６】次に、このパリソン２２の内部にエヤー吹
込ノズル１０を挿入し、金型１３の内部形状に沿ってパ
リソン２２をふくらませて溶融樹脂を冷却して成形す
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の中空成形品の成
形方法及び装置は、以上のように構成されていたため、
次のような課題が存在していた。すなわち、油圧ユニッ
ト、油圧シリンダ及び配管から油がもれて成形品を汚損
する。特にエヤー吹込装置用の油圧シリンダより油もれ
すると、下部に成形品が有るために、吹込ノズルを介し
てオイルがボトル内部に入ると致命的な欠陥となってい
た。また、成形運転の初期に油温が低く、徐々に上昇す
るとオイルの粘度が変わり吐出油量が変化するため、油
圧シリンダの速度及び停止位置が一定しないので成形品
不良が生じる。油温を安定させるために長時間のウオー
ミングアップが必要となる。又、油圧ユニットに温度調
節設備が必要となる場合が有りコスト高となっていた。
また、油圧ユニットは油圧シリンダの停止中もオイルを
常時吐出している。即ち、ポンプモータが常に作動して
いるので、省エネルギーとならなかった。また、油圧ユ
ニットから各油圧シリンダへ配管接続して有り、配管内
の圧力損失によるロスが多いので省エネルギーとならな
かった。また、成形の都合上、金型を全開、全閉せず途
中で停止する場合油圧シリンダ及び電磁弁の内部で油も
れしたり、又背圧力の影響で金型が定位値に停止しない
又は停止した後徐々に動く等の誤動作が多く成形品不良
が生じたり、かつ安全上、不十分であった。さらに、パ
リソン切断装置の切断刃の速度は、エヤーシリンダに流
入するエヤーのスピードによって決めているが、エヤー
の元圧力の変動によって成形中に速度が変わる不具合が
有り、成形品不良が生じる。又、供給エヤーの絞り弁の
開度はオペレータの感にたより、個人差が生じ易く、所
定の再現性を得ることが困難であった。

【０００８】本発明は以上のような課題を解決するため
になされたもので、特に、金型移送及び開閉、エヤー吹
込ノズルの上下動等を全て電動化し、中空成形品の品質
を向上させるようにした中空成形品の成形方法及び装置
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による中空成形品
の成形方法は、クロスヘッドを介して垂下するパリソン
を金型移送用モータを介して移送され型締用モータを介
して型開した金型内に供給し、前記パリソンをパリソン
切断用モータを介して作動するパリソン切断装置にて切
断し、その後、前記パリソン内に吹込装置駆動モータを
介して上下動するエヤー吹込ノズルを介してエヤーを供
給することにより、前記金型内で中空成形品を成形する
方法である。

【００１０】また、本発明による中空成形品の成形装置
は、クロスヘッドを介して垂下するパリソンを金型内に
供給し、パリソン切断装置にて切断した前記パリソン内
にエヤー吹込ノズルを介してエヤーを供給し、前記金型
内で中空成形品を得るようにした中空成形品の成形装置
において、前記金型を移送する金型移送装置を作動させ
るための金型移送用モータと、前記パリソン切断装置を
作動させるためのパリソン切断用モータと、前記金型を
開閉させるための型締装置に接続された型締用モータ
と、前記エヤー吹込ノズルを上下動させるためのエヤー
吹込装置に設けられた吹込装置駆動モータとを備えた構
成である。

【００１１】

【作用】本発明による中空成形品の成形方法及び装置に
おいては、金型の移送及び型開閉をモータで行い、金型
内に供給されたパリソンをパリソン切断用モータを介し
て切断し、その後、パリソン内に吹込装置駆動モータを
介して上下動するエヤー吹込ノズルを介してエヤーを供
給することにより金型内で中空成形品を成形することが
できる。

【００１２】

【実施例】以下、図面と共に本発明による中空成形品の
成形方法及び装置の好適な実施例について詳細に説明す
る。なお、従来例と同一又は同等部分には同一符号を付
して説明する。図１から図１１迄は本発明による中空成
形品の成形装置を示すもので、図１は正面図、図２は図
１の側面図、図３は型締装置を示す構成図、図４は型閉
状態を示す構成図、図５は型開状態を示す構成図、図６
は金型移送状態を示す構成図、図７はパリソン切断装置
を示す概略構成図、図８は図７の詳細平面図、図９は図
８の側面図、図１０はエヤー吹込装置を示す概略構成
図、図１１は図１０の詳細構成図である。

【００１３】図１及び図２において符号１で示されるも
のは基台であり、この基台１上に設けられた台２上の押
出機３には、ホッパ４、スクリュ５を有するシリンダ６
及びクロスヘッド７が設けられており、この押出機３の
隣接位置にはエヤー吹込装置８が前記基台１上のフレー
ム９に固定されている。

【００１４】前記エヤー吹込装置８に設けられたエヤー
吹込ノズル１０は吹込装置駆動モータ８Ａにより矢印Ａ
に沿って上下動するように構成されていると共に、この
クロスヘッド７及びエヤー吹込装置８の下方位置には、
金型移送用モータ１１により駆動される金型移送装置１
２によって矢印Ｂに沿い移動する金型１３が設けられ、
この金型１３は型締用モータ１４を有する型締装置１５
によって型開閉するように構成されている。

【００１５】また、前記型締装置１５は、図３から図５
で示すように構成されており、前記金型１３は第１金型
部１３ａ及び第２金型部１３ｂとからなり、前記第１金
型部１３ａには、この金型１３の型締力を検出するため
のロードセル３０が設けられ、このロードセル３０に
は、型締用モータ１４が減速機１４ａを介して接続され
た第１段トグル３１に連動する第２段トグル３２の後述
の第２アーム３２Ｂが第１軸支部３３を介して連結され
ている。

【００１６】前記第１段トグル３１及び第２段トグル３
２は、何れも、一対の第１、第２アーム３１Ａ，３１Ｂ
及び３２Ａ，３２Ｂが連結軸支部３１Ｃ及び３２Ｃを介
して直線状及びくの字型に曲折自在となるように構成さ
れ、前記第１トグル部３１の第１アーム３１Ａが前記型
締用モータ１４の減速機１４ａに直結されている。従っ
て、この型締用モータ１４の回転により、各トグル３
１，３２は曲折自在に連動して変形する構成であると共
に、各トグル３１，３２及び型締用モータ１４によりト
グル作動部４０を構成している。

【００１７】前記第２段トグル３２の第１アーム３２Ａ
は、第２軸支部３８を介して第１可動盤４１に接続さ
れ、この第１可動盤４１は、第１ロッド４２及び第２ロ
ッド４３を介して、前記第２金型部１３ｂに接続された
第２可動盤４４に連結されている。また、前記第１金型
部１３ａは前記第１ロッド４２上に移動自在に設けられ
ている。なお、前述の各可動盤４１，４４、各ロッド４
２，４３により各金型部１３ａ，１３ｂを開閉するため
の連動機構５０を構成している。

【００１８】従って、前述の構成において、型締用モー
タ１４を作動させて各トグル３１，３２を直線状に伸ば
した状態の場合には、各金型部１３ａ，１３ｂは図３及
び図４で示すように矢印Ｃ方向に移動して型閉状態とな
り、金型１３のキャビティ１３Ａ内に供給されたパリソ
ン２２を型閉・保持することができる。なお、この時の
型締力は、ロードセル３０によって計測される。

【００１９】また、型締用モータ１４を回転させて、各
トグル３１，３２を直線状からくの字形に変形させる
と、第１金型部１３ａは第２段トグル３２の第２アーム
３２Ｂに引きよせられ矢印Ｄ方向に移動されると共に、
第１可動盤４１が図５のように左方向に移動することに
より、各ロッド４２，４３を介して第２可動盤４４及び
第２金型部１３ｂが矢印Ｄの方向に移動し、金型１３は
図５に示すように型開き状態となる。また、前述の型締
用モータ１４を、図示しない制御装置によりプログラム
制御することにより、任意の位置、速度で金型１３の開
閉を行い、かつ、停止させることができ、誤動作のない
安全な動作を得ることができる。また、成形材料に応じ
て必要となる型開閉速度の記憶による自由な再現性を得
ることもできる。

【００２０】前記金型１３は、図６に示す金型移送用モ
ータ１１及び減速機１１ａで駆動される金型移送装置１
２により矢印Ｂに沿って往復移送できるように構成さ
れ、この金型１３と減速機１１ａ間にはクランク６０が
設けられていると共に、この金型１３とフレーム９間に
は一対のアーム９ａ，９ｂが作動自在に接続されてい
る。

【００２１】従って、この金型移送用モータ１１を作動
させることにより、金型１３をクロスヘッド７の下方位
置及びエヤー吹込装置８のエヤー吹込ノズル１０の下方
位置に任意に往復移動することができるように構成され
ている。

【００２２】また、パリソン切断装置２１は、図７から
図９で示すように構成されている。すなわち、図７にお
いて符号７０で示されるものは電熱カッター７０ａを有
するカッターホルダであり、このカッターホルダ７０に
接続されたラックからなる従動体７１には、ステップモ
ータ又はブラシレス回転制御形モータ等の可変速度から
なるパリソン切断用モータ２０の回転軸２０ａに設けら
れたピニオン７２が係合していると共に、このピニオン
７２は前記従動体７１を駆動するための駆動体を構成し
ている。

【００２３】前記パリソン切断用モータ２０には、メモ
リ（図示せず）を有する制御部２０ｂが接続されてお
り、このメモリ内にこのモータ２０の作動条件に沿った
プログラムを記憶させておくことにより、この記憶内容
に沿ってこのモータ２０の作動プログラム制御すること
ができる。

【００２４】前記カッターホルダ７０の一端７０ｂに
は、図８、図９で示すように絶縁板７５を介してガイド
プレート７６が取付ボルト７７によって着脱自在に設け
られており、このガイドプレート７６には、カッター取
付板７８がガイドバー７９及び固定ブッシュ８０を介し
て作動自在に設けられている。

【００２５】前記カッターホルダ７０の他端７０ｃには
取付板８１を介してカッター７０ａの一端７０ａＡが固
定され、カッター７０ａの他端７０ａＢは、前記カッタ
ー取付板７８に固定ねじ８２を介して締結されており、
このカッター７０ａの他端７０ａＢの延長部７０ａＣは
前記ガイドプレート７６を作動自在に貫通して外方に突
出している。

【００２６】前記延長部７０ａＣの外端には一対のナッ
ト８３，８４が螺合されており、このナット８３，８４
とガイドプレート７６間における前記延長部７０ａＣの
外周位置には、スプリング８４ａが介装されている。従
って、このナット８３，８４を締めることによってカッ
ター７０ａの張り状態を自在に調整できるように構成さ
れている。

【００２７】前記カッターホルダ７０に設けられた一対
の輪状のリニアブッシュ８５内には、このカッターホル
ダ７０とは離間して配設された固定部８６の一対のシャ
フト８７が摺動自在に挿入されており、このカッターホ
ルダ７０の前記各リニアブッシュ８５の間の位置には、
押え板８８を介して前記従動体７１の一端７１ａが固定
されている。

【００２８】前記従動体７１の他端７１ｂは、前記固定
部８６の孔８９ａを作動自在な状態で貫通すると共に、
この固定部８６に設けられた前記モータ２０のピニオン
７２と係合しており、このモータ２０の作動によって前
記従動体７１及びカッターホルダ７０は移動するように
構成されている。なお、前記電熱カッター７０ａには、
図示しない電源から電熱用の電力が供給されている。

【００２９】次に、前述の構成においてパリソン切断装
置２１を作動させる場合について説明する。まず、クロ
スヘッド７から押出された筒状のパリソン２２が垂下し
た状態で、制御部２０ｂを介してモータ２０を回転させ
ると、ピニオン７２及び従動体７１を介してカッターホ
ルダ７０及び電熱カッター７０ａが前進し、パリソン２
２（図８に示す）を切断することができる。

【００３０】従って、前述のパリソン２２に対する切断
動作を、各種材質及び温度並びに径等の異なる条件のパ
リソン２２に対して行い、最適な切り口が得られるよう
なモータ２０の回転条件を、制御部２０ｂのメモリ（図
示せず）にプログラムとして記憶させておくことによ
り、モータ２０のプログラム制御が可能となり、初心者
の操作者でもスイッチ（図示せず）を押すだけの操作で
自動的に理想的な切断動作を容易に遂行することができ
るのである。

【００３１】なお、前述の従動体７１及びピニオン７２
は、本実施例に示したラックとピニオンの構成に限ら
ず、ベルトとローラ等の他の手段を用いることができる
ことは述べるまでもないことである。

【００３２】前記エヤー吹込装置８は、図１０及び図１
１で示すように構成されている。すなわち、図１０にお
いて符号９で示されるものはフレームであり、このフレ
ーム９に設けられ制御部１００に接続された可変速形の
吹込装置駆動モータ８Ａの回転軸８Ａａは、くの字形に
曲折するトグル機構１０１の第１作動片１０１ａに接続
されている。

【００３３】前記第１作動片１０１ａは第１軸支部１０
２を介して第２作動片１０１ｂに接続され、この各作動
片１０１ａ，１０１ｂは互いにくの字形に曲折自在であ
ると共に減速作用を有する前記トグル機構１０１を構成
している。

【００３４】前記第２作動片１０１ｂは、第２軸支部１
０３を介してエヤー吹込ノズル１０の接続部１０ｂに接
続されており、このトグル機構１０１の作動により前記
エヤー吹込ノズル１０は矢印Ａの方向に沿って上下動す
るように構成されている。なお、前述のエヤー吹込ノズ
ル１０には図示しないエヤー源からの圧縮エヤーが供給
されるように構成され、さらに、前記トグル機構１０１
の代わりに、ラックとピニオン等による他の減速形の送
り機構を用いることもできる。

【００３５】前記エヤー吹込ノズル１０の下方位置に
は、一対の開閉自在な金型部１３ａ，１３ｂからなる金
型１３が配設されており、この金型１３のキャビティ１
３Ａ内には成形された筒状のパリソン２２が位置してい
る。

【００３６】前記モータ８Ａ、トグル機構１０１及びエ
ヤー吹込ノズル１０は、詳細には、図１１で示すように
構成されている。すなわち、図１１における固定部１１
０の下方には、複数の筒形ブラケット１１１を介して一
体状に接続された補助固定部１１０Ａが設けられてお
り、この各筒形ブラケット１１１内にはガイドバー１１
２が上下動自在に設けられていると共に、この各ガイド
バー１１２の両端にはガイドプレート１１３及び保持板
１１４がナット１１５を介して固定されている。

【００３７】前記保持板１１４の下面１１４ａには、前
記エヤー吹込ノズル１０が垂下して設けられていると共
に、その上面１１４ｂと固定部１１０の下面１１０ａと
の間には、前記トグル機構１０１が取付けられており、
このトグル機構１０１の第１作動片１０１ａには前記モ
ータ８Ａの回転軸８Ａａが固定接続されている。

【００３８】前記第１作動片１０１ａは、前記固定部１
１０の下面１１０ａに設けられた第１取付部１１６に前
記回転軸８Ａａを介して回動自在に取付けられており、
前記第２作動片１０１ｂは前記保持板１１４の上面に設
けられた第２取付部１１８ａとピン１０３を介して回動
自在に取付けられている。

【００３９】前記モータ８Ａは、前記固定部１１０と補
助固定部１１０Ａの側部に固定されたＬ字形ブラケット
（図示せず）に固定して設けられていると共に、メモリ
（図示せず）を内蔵した制御部１００によって記憶制御
されるように構成されている。

【００４０】次に、前述のように構成されたエヤー吹込
装置８を作動させる場合について説明する。まず、金型
１３を型開し、この金型１３のキャビティ１３Ａ内に、
図示しない成形機から押出された筒状のパリソン２２を
位置させ、この金型１３を型閉した状態で、モータ８Ａ
を作動させると、トグル機構１０１の各作動片１０１
ａ，１０１ｂがくの字状から直線状（図１１の点線及び
実線で示す）となり、保持板１１４もエヤー吹込ノズル
１０と共に降下し、その先端のロッド１０ａがパリソン
２２の上端に挿入して打込みを完了する。

【００４１】前述の状態で、前記エヤー源（図示せず）
から圧縮エヤーがパリソン２２内に供給され、金型１３
で中空成形が行われる。この中空成形が行われた後、金
型１３の型開を行うと、中空成形による成形品を取り出
すことができる。

【００４２】また、前記モータ８Ａによるエヤー吹込ノ
ズル１０の挿入（打込）速度は、成形品の形状、樹脂の
種類等により最適なデータをあらかじめ取り込み、制御
部１００のメモリ（図示せず）内に記憶されており、こ
のメモリからの前記データによってモータ８Ａの回転を
自在に記憶制御して前記速度を自在に調整するため、操
作者が従来のように感に頼って操作することを必要とせ
ず、スイッチ操作のみにより最適な挿入を行うことがで
きるものである。

【００４３】従って、前述の構成において、クロスヘッ
ドを介して垂下するパリソン２２を金型移送用モータ１
１を介して移送され型締用モータ１４を介して型開した
金型１３内に供給し、前記パリソン２２をパリソン切断
用モータ２０を介して作動するパリソン切断装置２１に
よって切断し、その後、このパリソン２２内に吹込装置
駆動モータ８Ａを介して降下したエヤー吹込ノズル１０
を介してエヤーを供給することにより、金型１３内で中
空成形品を成形することができる。

【００４４】

【発明の効果】本発明による中空成形品の成形方法及び
装置は以上のように構成されているため、次のような効
果を得ることができる。すなわち、油圧駆動方式の欠点
である油もれがなく、クリーンな成形が可能である。ま
た、金型の開閉、移送スピードが自由にコントロールで
き、かつ途中停止位置精度が高いので、品質に合わせた
成形ができ成形品の不良が減少する。また、金型の開
閉、移送、吹込ノズルの昇降等の速度データを記憶し、
再現が計れるのでオペレータの感にたよることなく、か
つベテランオペレータでなくとも使用可能となる。ま
た、油圧駆動方式に比べて、約２０〜３０％の省エネが
計れる。また、油圧ユニットのモータは連続運転である
のに対し、本案は断続運転で有るため低騒音化を計るこ
とができる。さらに、故障診断が容易に出来ると共に群
管理も容易に可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による中空成形品の成形装置を示すため
の正面図である。

【図２】図１の側面図である。

【図３】型締装置を示す構成図である。

【図４】型閉状態を示す構成図である。

【図５】型開状態を示す構成図である。

【図６】金型移送状態を示す構成図である。

【図７】パリソン切断装置を示す概略構成図である。

【図８】図７の詳細平面図である。

【図９】図８の側面図である。

【図１０】エヤー吹込装置を示す概略構成図である。

【図１１】図１０の詳細構成図である。

【図１２】従来の中空成形品の成形装置を示す正面図で
ある。

【図１３】図１２の側面図である。

【符号の説明】

７ クロスヘッド ８ エヤー吹込装置 ８Ａ 吹込装置駆動モータ １０ エヤー吹込ノズル １１ 金型移送用モータ １２ 金型移送装置 １３ 金型 １４ 型締用モータ １５ 型締装置 ２０ パリソン切断用モータ ２１ パリソン切断装置 ２２ パリソン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高梨 博明 神奈川県横浜市金沢区福浦２丁目２番１号 株式会社日本製鋼所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クロスヘッド(7)を介して垂下するパリ
   ソン(22)を金型移送用モータ(11)を介して移送され型締
   用モータ(14)を介して型開した金型(13)内に供給し、前
   記パリソン(22)をパリソン切断用モータ(20)を介して作
   動するパリソン切断装置(21)にて切断し、その後、前記
   パリソン(22)内に吹込装置駆動モータ(8A)を介して上下
   動するエヤー吹込ノズル(10)を介してエヤーを供給する
   ことにより、前記金型(13)内で中空成形品を成形するこ
   とを特徴とする中空成形品の成形方法。
2. 【請求項２】 クロスヘッド(7)を介して垂下するパリ
   ソン(22)を金型(13)内に供給し、パリソン切断装置(21)
   にて切断した前記パリソン(22)内にエヤー吹込ノズル(1
   0)を介してエヤーを供給し、前記金型(13)内で中空成形
   品を得るようにした中空成形品の成形装置において、前
   記金型(13)を移送する金型移送装置(12)を作動させるた
   めの金型移送用モータ(11)と、前記パリソン切断装置(2
   1)を作動させるためのパリソン切断用モータ(20)と、前
   記金型(13)を開閉させるための型締装置(15)に接続され
   た型締用モータ(14)と、前記エヤー吹込ノズル(10)を上
   下動させるためのエヤー吹込装置(8)に設けられた吹込
   装置駆動モータ(8A)とを備えたことを特徴とする中空成
   形品の成形装置。