JPH0847964A - ブロー成形方法及び装置 - Google Patents
ブロー成形方法及び装置Info
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- JPH0847964A JPH0847964A JP6318037A JP31803794A JPH0847964A JP H0847964 A JPH0847964 A JP H0847964A JP 6318037 A JP6318037 A JP 6318037A JP 31803794 A JP31803794 A JP 31803794A JP H0847964 A JPH0847964 A JP H0847964A
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Abstract
生を抑えることが可能なブロー成形方法を提供するこ
と。 【構成】 押出ノズル134からほぼ垂直に下へ押し出
し成形されたパリソン132の下端をマニピュレーター
110で握持する。次に、第1金型部分120の金型キ
ャビティー124に前記パリソンが接触するまでこの第
1金型部分120を初期位置(点線)から最終位置(実
線)へ移動させるとパリソン132の上側の一部が金型
キャビティー124Aの部分に導入される。その後、マ
ニピュレーター110を90゜上へ移動させると、第1
金型部分120の合わせ面126に形成されている凸部
130にパリソン132が接触してパリソン132は略
直角に屈曲し、パリソン132の下側が金型キャビティ
ー124Bへ導入される。次に、第2の金型部分122
を個別に移動させて、パリソン132を介在させた状態
で前記第1の金型部分120へ閉じ合わせる。その後、
パリソン132の内部へ加圧ガスを供給してブロー成形
を行う。
Description
方法及び装置に関するものであり、特に形状が複雑な部
材の形成に適したブロー成形方法及び装置に関するもの
である。
は、熱可塑性ポリオレフィン等の熱可塑性樹脂を押し出
してパリソンを形成する。中空構造をしたこのパリソン
を型の中に封入する。この型は2つの部分からなり、各
部分の内部にはキャビティーが形成されている。これら
2つの部分を互いに閉じ合わせると、金型内部のこらの
部分に相当する位置に密閉キャビティーが形成される。
パリソンの内側に圧力を加えると成形可能な可塑性物品
は金型キャビティーと同じ形に成形され、中空密閉品が
製造される。
イプ等の単純な物品をブロー成形技術を用いて製造する
場合は、製品の成形時に発生する屑の量は比較的少な
い。このように単純な形状であれば、密閉型の内部キャ
ビティーに納まる程度の大きさのパリソンを押し出しす
るのは比較的簡単である。次に、ブロー圧力を加える
と、所望の最終製品が成形されるがこの場合はパリソン
のほぼ全量が使用される。もっと多くの螺旋形が必要な
場合は、余分に材料を使用しなくてはならない。
れば、金型を閉じ合わせた時にキャビティー全体に熱可
塑性材料が充填されるよう金型キャビティー全体を十分
に覆う程度の大きさにパリソンを押し出すため余分に樹
脂材が要る。樹脂材を使い過ぎると次のような2つの問
題が起る。すなわち、樹脂材を余分に使用すること自体
が無駄な行為であり、不必要に最終製品のコストを高め
てしまう。さらに、樹脂材料を余分に使うと最終製品か
ら余剰材料を取り除かなくてはならない。最終製品のト
リミングを行うと製造工程が増えてしまい製造費用が増
加する、しかし、工程が増加したからといってなんら有
用な機能が得られるわけではない。従って、はみ出しを
出さずに製品を製造するのが望ましいという認識は依然
からあった。このようなはみ出しを作らずに製造するこ
とを「バリ無し成形」と呼ぶことがある。「バリ」とい
うのは、成形工程の時に製品上に取り残される余剰材料
のことだが最終製品の必要な部分になることもある。
(1980年12月16日)に開示されている装置はバ
リ除去問題を取り扱ったものである。この特許では、金
型の下半分を下側金型と呼び、この下側金型をほぼ水平
に配設する。金型キャビティーの一部となる溝が形成さ
れた側の金型の面を上に向ける。パリソンを吹き出す押
出ノズルを下側金型の上に配置する。ノズルと溝との間
隔を一定に保ったまま第1の金型部分の溝に沿ってノズ
ルが移動するよう押出成形時にノズルと下側金型部分と
の相対的な位置関係を変化させると溝の下半分にパリソ
ンが押出される。溝の中にパリソンが押出されると上側
金型部分で密閉して密閉金型を形成する。この後パリソ
ン内に圧力を加えれば一般的なブロー成形加工が完了す
る。上記特許では、ノズルは固定しておいてX,Y,Z
の全ての方向に金型を移動する手段を設けたり、あるい
は、金型を固定しておいてX,Y,Zの全ての方向にノ
ズルが移動できるよう手段を設ける構成が開示されてい
る。この特許の場合、金型の溝の中にパリソンを位置決
めするためノズルあるいは金型部分のいずれかを移動さ
せる比較的複雑な装置が必要である。
配置して、次に残りの第2金型あるいは上側金型部分を
下側金型部分の所定位置に合わせる。一般にブロー成形
作業では、金型部分はほぼ水平方向に互いにずれること
がある。上記のような構成ではイジェクターノズルを金
型部分の上の方に垂直に配設することが多く、ノズルか
ら熱可塑性材料を射出してパリソンを押出す。熱可塑性
材料は重力の影響によりノズルからぶら下がる。次に、
金型部分をいずれかの側に移動させて金型内にパリソン
を配置し、プレフォームすなわちパリソンの内部に成形
圧力を加える前に金型を閉じる。通常、ノズルのすぐ下
に基準面が設けられている。最も簡単なブロー成形の場
合、それぞれ同じ深さのキャビティーが形成された金型
部分を閉じ合わせると成形金型はほぼこの基準面の位置
で閉じるようになっている。製造する製品の性質にもよ
るが、基準面からいずれか一方の方向へずれても構わな
い。特に、2個の金型部分に形成されているキャビティ
ーが必ずしも左右対称でないような場合にこのようなず
れが起こることがある。しかし、金型部分の閉じ合わせ
は同時に、しかも、同期させて行うのが一般的である。
0,238号(1993年10月5日)には型締め装置
の変形例が開示されている。同特許では、2個の金型部
分を同期連結させて閉じ合わせている。金型全体を移動
させる第2のオペレーターを設けて第2の移動の自由が
得られるようになっている。最も簡単な例の場合、金型
部分を一緒に水平方向に移動させて閉じ合わせる。ま
た、第2のオペレーターを用いて金型自体を水平方向に
移動させる。これら2段階の動作を組み合わせることに
より、パリソンに対して金型部分は非対称的に閉じた
り、および/または、開いたりする。このように非対称
的に金型を閉じたり開いたりするには、金型全体を開閉
方向に平行に移動させる。上記特許では、第1段階での
金型部分の動作は同期させている。このような同期動作
は機械的連結で行う。あるいは、個別の油圧シリンダー
やラムを用いて金型部分の位置を制御する場合は、一定
量の作動油を金型閉鎖機構に供給して金型部分の動作が
互いに影響しないよう、つまり、必ず同期するようにす
る。上記特許の教示するところでは、供給する作動油の
全体量をまず決め、次にその作動油を分配すればブロー
金型全体のずれにより金型部分同士の開閉動作が影響を
受けることはない。また、上記特許によれば、特に閉鎖
作業の最後の段階では、このような構成の場合に通常用
いられる弁および/または制御回路を各金型部分の独立
駆動手段に設けるような構成を用いないほうがよいとし
ている。これは、基準面のそれぞれの側に1個づつ制御
回路を設けても適切な閉鎖力を得られなかったり、ある
いは、ブロー成形金型の開閉動作と金型部分のずれを機
能的に明確に区別できないため極端にコスト高になるだ
けで終わる可能性があるためである。
雑な物品をブロー成形で製造する場合には、材料に無駄
が発生したり、最終製品に付着している余剰材料すなわ
ちバリを取り除くための工程が必要となったりするた
め、バリ無し成形のための装置が考案されていたが、上
記説明にもあるように構成が複雑でコスト高になるとい
った問題があった。
それぞれ同期移動させて密閉金型の開閉を行っていた
が、開閉位置が基準面のいずれかの方向にずれるといっ
た問題があった。
みなされたもので、その目的は金型部分をそれぞれ独立
に制御駆動してブロー成形することが可能で複雑な形状
の製品の成形でもバリの発生の少ないブロー成形方法及
び装置を提供することにある。
め、本願発明のブロー成形方法は、ほぼ垂直方向に押出
ヘッドから垂れ下がるように当該押出ヘッドからパリソ
ンを押出す段階と、第1及び第2相補金型部分を別々に
制御する段階と、それぞれの開閉位置間において前記第
1及び第2金型部分を別々に移動させる段階と、前記パ
リソンの少なくとも第1の部分をマニピュレーターで握
持し、前記第1及び第2金型部分のいずれか一方と前記
パリソンの第2の部分が接触した後に前記パリソンの前
記第1の部分を操作する段階と、前記パリソンを取り囲
むように前記第1及び第2金型部分を閉じ合わせて密閉
金型を形成させる段階と、前記密閉金型の内部で前記パ
リソンをブロー成形加工する段階とからなることを特徴
とする。
垂直方向に押出ヘッドから垂れ下がるように当該押出ヘ
ッドからパリソンを押し出しする押出手段と、第1及び
第2相補金型部分と、前記第1及び第2相補金型部分を
別々に制御する制御手段と、それぞれの開閉位置間にお
いて前記第1及び第2金型部分を別々に移動させる駆動
手段と、前記パリソンの少なくとも第1の部分を握持
し、前記第1及び第2金型部分のいずれか一方と前記パ
リソンの第2の部分が接触した後に前記パリソンの前記
第1の部分を操作する操作手段と、前記パリソンを取り
囲むように前記第1及び第2金型部分を閉じ合わせて密
閉金型を形成する手段と、前記密閉金型手段の内部にあ
る前記パリソンに加圧ガスを供給してブロー成形する手
段とからなることを特徴とする。
装置によれば、押出ヘッドからほぼ垂直に垂れ下がるよ
うにパリソンを押出ヘッドから押し出している。また、
第1および第2相補金型部分をそれぞれ独自に制御して
いる。これらの金型部分はそれぞれ開閉位置間を別々に
移動する。押出ヘッドから押し出されたパリソンの少な
くとも第1の部分をマニピュレーターで握持し、2個の
金型部分のうちいずれか一方の金型部分が前記パリソン
の第2の部分に接触した後に前記パリソンの握持部分を
操作する。その後、パリソンを介在させながら2個の金
型部分を閉じ合わせて閉鎖金型を形成する。閉鎖金型内
のパリソンにブロー成形を施すと製品ができる。
実施例について詳細に説明する。
ブロー成形装置の構成を示した概略図である。図1のブ
ロー成形装置には相補金型部分10と12が設けられて
いる。本願明細書で用いている金型部分という用語は相
補型金型のそれぞれの部分を指し示すものである。金型
部分の少なくとも一方には金型キャビティー14が形成
されている。他方の金型部分にも何等かの形の金型キャ
ビティー14が形成されている。しかしながら、これら
2つの金型キャビティーは必ずしも同じ形とは限らな
い。これらの金型部分は閉じ合わせの際に相補的であ
り、前記金型キャビティーの中には成形品の外面形状を
形成するための内部閉鎖キャビティーが形成されてい
る。一般的なブロー成形工程では、金型キャビティーを
閉じ合わせてパリソンの内部に空気またはその他のガス
を加圧注入する。熱可塑性材料はキャビティーの周囲に
圧接されて最終成形品の形になる。熱可塑性材料は冷却
しても成形品の形のままで金型を開いて完成品を取り出
す。
ル20が必要である。このノズル20には押出装置が接
続されており、この押出装置の中で熱可塑性材料を生成
し、ノズル20から押し出しできるようにしている。通
常のブロー成形法では、ノズル20は中空の管状パリソ
ンを生成するように構成されている。この管状パリソン
はノズル20から押し出されるとノズル20から垂直に
下へ垂れ下がる。図1にはパリソン22が示されてい
る。
面24はノズル20のほぼ中央から下へ延びており、こ
の基準面24を中心としてパリソン22はほぼ2等分さ
れる。
閉じ合わせると基準面24のほぼ近傍にて相補金型部分
の表面は互いに接合される。しかしながら、より複雑な
形の物品を成形する場合、特に、ほぼ立体的な形の物品
を成形する場合に材料に無駄が発生するといった問題が
ある。
っているパリソンを用いれば、ホース等の標準的な管状
材料の作製は比較的簡単に行える。また、成形加工する
部分にベローズがあるような場合でも、金型に輪郭を形
成し、ぶら下がっているパリソンをこの金型で加工する
だけなら難しいことはない。しかしながら、成形部分が
もっと入り組んでいたり、図1の紙面にほぼ垂直な方向
に管状部が形成されているような場合は、図1の紙面に
垂直な方向に熱可塑性材料を伸張させる他の何らかの機
構または方法が必要になる。このように熱可塑性材料を
伸張させる方法の1つとして、金型キャビティー全体を
ほぼ覆い尽くすような非常に大きなパリソンをノズル2
0から押し出しする方法がある。このパリソンを介在さ
せて金型部分を閉じ合わせると、熱可塑性材料がキャビ
ティー全体を覆う。残念ながらこの方法では熱可塑性材
料はキャビティーの外へはみ出してしまい、製品に非常
に多くのバリが発生してしまう。すでに説明したよう
に、製品に多量のバリが発生するのは熱可塑性材料の無
駄であるばかりかバリ取り処理が必要になるため製品に
バリが発生するのは望ましくない。
金型であるが、多くの場合、キャビティーの形状は比較
的複雑になることが多い。金型キャビティー14の中に
押し出されたパリソン22を位置決めする場合、金型部
分10または金型部分12のいずれか一方の金型部分を
まずパリソンに接触させ、次に、残りの金型部分をパリ
ソンに接触させるほうが非常に好ましい場合が多い。パ
リソンの一部を金型部分のいずれか一方に接触させた状
態で、パリソンの残りの部分がキャビティーの残りの部
分に接するよう金型部分とパリソンを制御する。
金型部分を別々に配設し、それぞれの開閉位置間を個別
に移動させる。金型部分10、12をそれぞれ油圧シリ
ンダー40、60で位置決めする。油圧シリンダー4
0、60には油圧ピストン42、62がそれぞれ設けら
れている。油圧ピストン42、62はそれぞれ油圧ラム
44、64に接続されている。油圧ラム44、64は金
型部分10、12のそれぞれに直接固定されていたり、
必要によっては、成形パターンに接続されている。油圧
ピストン42、62の動きによって金型部分10、12
の互いの位置、あるいは、基準面24を中心とするそれ
ぞれの位置が別々に制御される。
形位置検出手段46、66が取り付けられている。図示
されている成形位置検出手段46、66はシリンダー4
0、60内でのピストン42、62のそれぞれの位置を
示しており、さらに、基準面24を中心とする金型部分
10、12の位置も示している。
の接続部を介して位置インジケーター46、66からの
信号がそれぞれ入力される。プログラマブル制御器90
から油圧弁52、72のそれぞれに接続部50、70を
介して信号が送出される。油圧制御弁52、72は油圧
シリンダー40、60へ供給される作動油の流量を制御
する。油圧制御弁52、72は油圧ライン54、74と
油圧ライン56、76をそれぞれ介してピストン42ま
たは62にいずれか一方へ作動油を供給したりあるいは
これらのピストンから作動油を排出したりする。
て貯蔵部102から制御弁52、72のそれぞれに作動
油を供給する。制御弁52、72には油圧帰還ヘッダー
106が取り付けられており、このヘッダー106を通
って貯蔵部102へ作動油が戻る。
を操作することにより金型部分10、12のいずれか一
方を別々に位置決めすることができる。ポンプ100が
作動中の時は、供給ヘッダー104を介して制御弁5
2、72へ作動油が加圧供給される。金型部分12を移
動させたほうがよい場合は、接続部70を介してプログ
ラマブル制御器90から制御弁72へ信号が送られる。
制御弁72は、配管76を通って油圧シリンダー60の
チャンバー内へ作動油が流入してピストン62を図1の
左方向へ移動させるよう配置されている。同時に、油圧
シリンダー60の作動油は配管74と制御弁72を通っ
て帰還ヘッダー106へと排出される。以上の動作はも
う一方の金型部分10を動作させずに行うことができ
る。
プログラマブル制御器90から信号を送り、また、必要
に応じてピストン42を移動させることにより金型部分
10を制御することができる。ピストン42またはピス
トン62の正確な位置は、位置検出器46、66と入力
接続部48、68からなるフィードバックループを利用
してプログラマブル制御器90が判断する。このよう
に、プログラマブル制御器90にはフィードバック手段
が設けられているため金型部分10、12の位置を常に
判別できる。
制御器90を自由に制御して金型部分をそれぞれ別々に
制御しながら必要に応じて移動させることができる。
る場合は、図1のブロー成形装置にパリソンマニピュレ
ーター110を設ける。図1のパリソンマニピュレータ
ー110ははさみのように開閉してパリソンの一部を握
持することが可能な1対の部材で構成されている。この
マニピュレーター110はマニピュレーターアームに固
定されており、このアームは必要に応じて移動制御でき
る。マニピュレーター110はパリソンを移動できるよ
うになっており、マニピュレーター110によって握持
された部分は図1の面に垂直な方向や、図1の面の方
向、あるいは、図1の面に対して斜めの方向へ移動され
る。
ー成形方法をより詳細に説明する。図3には金型部分1
20が示されている。この金型部分120は最初は点線
で示す位置にあり、最終的には実線で描かれた部分まで
移動する。この金型部分120には金型キャビティー1
24が形成されている。この金型キャビティー124は
ブロー成形する部品の外面の一部を形成する。金型部分
120には前面126が設けられており、この部分を以
下「合わせ面」と称す。金型部分120の合わせ面12
6は相手方金型部分の同様の合わせ面と接触して密閉キ
ャビティーを構成する。この金型部分120の合わせ面
126は最も単純な金型の場合にはほぼ平面となってい
る。しかし、合わせ面126が必ずしも平面にはならな
い場合も多く、成形する部品によっては非常に複雑にな
ることもある。図3の金型部分120の場合は、金型部
分120の合わせ面126に突出部130が形成されて
いる。この突出部130は比較的平らな合わせ面126
から隆起している。図3に示すように、金型部分120
は相手方金型部分122と一緒に使用するようになって
いる。
法を用いる場合に特に有用である。つまり、金型部分1
20を用いた場合は、図3の点線に示すように垂直にぶ
ら下がった状態でパリソンを押し出すことができる。こ
の図では、パリソン132はノズル134から垂直にぶ
ら下がっている。パリソン132がこのような状態にあ
る時、金型部分120をパリソン132の方向へほぼ水
平に移動させると金型キャビティー124のキャビティ
ー124Aの上にパリソン132がくる。図1のマニピ
ュレーター110を用いてパリソン132の下端近傍を
握持してこの部分を操作する。この場合、マニピューレ
ーター110はパリソン132の握持部分を90°移動
させる。マニピュレーター110の初期位置は点線で、
また、移動後の位置は実線で示されている。金型部分1
20の合わせ面126に形成されている突出部130が
あるためパリソン132の残りの部分がキャビティー1
24Aからずれず、押出作業中は前記パリソン132の
部分はこのキャビティー124Aに沿って整列される。
パリソン132の下側部分を持ってキャビティー124
Bの部分に整列されると、金型キャビティー124全体
の上にパリソン132がくる。パリソン132がこのよ
うな状態になると、合わせ面126で接触するまで金型
部分120の方向へ相手方金型部分122を移動させ
る。こうして密閉キャビティー124が形成される。通
常のブロー成形圧力で加圧してキャビティー12内のパ
リソンへ吹き込みを行ってもパリソン132全体はキャ
ビティー124の内部にあるため、はみ出しによるバリ
はほとんど発生しない。唯一発生するバリ、すなわち、
はみ出し材料は、一般的なブロー成形法で使用されてい
るブローチューブを収容する時に必要なはみ出しや、マ
ニピュレーター110のすぐ近くのわずかな部分だけで
ある。
ずしも単純な一体型の金型ではない。図1に示されてい
るように、金型部分10は独立可動部10Bを備えてい
る。同様に、金型部分12には独立可動部12Bが設け
られている。これらの独立可動部10B,12Bにはそ
れぞれ内部制御手段10C、12Cが設けられており、
これらの制御手段が独立可動部10B,12Bの位置を
それぞれ制御する。図1に示されているような独立可動
部を備えた金型は、L字型脚部付き管状部品を製造する
場合は特に有用である。図3及び図4に示すような金型
で製造する部品は図1に示すような独立可動部を備えた
金型で製造するのが最も便利な場合がある。このような
タイプの構造であれば、金型部分10、12を必要に応
じて閉じ合わせて位置決めすることができ、これにより
まず金型キャビティーの一部にパリソン22が重なる。
次に、必要に応じて金型部分10、12を移動させれば
金型キャビティー14Aを閉鎖できる。すると、マニピ
ュレーター110は図1の面に垂直な方向に伸張するよ
うパリソン22を操作する。パリソン22は図1の面に
対してほぼ平行かつ垂直な状態であれば、キャビティー
14Bとパリソン22が重なり合い、独立可動部10
B,12Bが閉じ合わせれば密閉キャビティーが形成さ
れる。金型が密閉されると、金型内にあるパリソンに加
圧ガスが注入されてブロー成形が施される。
合わせ面126がほぼ平面となるように形成したり、あ
るいは、図3に示すように合わせ面126が非平面とな
るように構成することができる。いずれの場合であって
も、金型部分10、12を別々に制御することにより、
金型キャビティー14の構成とは無関係に操作作業によ
ってパリソン132を金型キャビティー14の内部に位
置決めすることができる。このように、パリソンが金型
キャビティーのほぼ上にきていれば、特に、金型キャビ
ティー部分の上にあれば、所望の部品形状の場合であっ
てもバリの発生量はブロー成形加工で要求される最低限
度にまで減少させることが可能となる。
同様のものである。いずれの装置の場合も同一部材には
同一の番号を付与している。図1のブロー成形装置と図
2のブロー成形装置は金型部分10、12の合わせ面の
方向が異なっている。金型部分10で示されているよう
に、金型部分10の合わせ面はほぼ平面である。この合
わせ面は垂直方向に対して約40゜の角度で傾斜してい
る。金型部分12は金型部分10の相手方金型であるた
め、金型部分12の合わせ面も垂直方向に対して40゜
の角度で傾斜している。
0、12の上下方向にマニピュレーター110B,11
0Aが配設されている。下側マニピュレーター110A
はパリソン22の下側部分を操作する。一方、上側マニ
ピュレーター110Bはパリソン22の上側を操作す
る。
ー成形法での使用に特に適している。まず、押し出され
たパリソン22の方向へ金型部分12を移動させる。金
型部分12の金型キャビティー14は基準面24に対し
てほぼ40゜傾斜している。この範囲で、パリソン22
の一部が金型部分12内の金型キャビティー14の最も
下側の部分に接触する。金型部分12は基準面24の方
向へ移動するにつれ、パリソン22は順次金型キャビテ
ィー14の中に導かれる。このように、パリソン22が
金型部分12の金型キャビティー14の一部に接触する
と、必要に応じてパリソン22の上側または下側あるい
は両方を操作してより複雑な形状の部品を製造する。製
造する部品の特性にもよるが、図3のような合わせ面に
突起部が形成された独立可動セクションおよび/または
部分を図2の金型部分10、12に設けてもよい。金型
部分12に対するパリソン22の位置決めが完了する
と、他方の金型部分10が金型部分12の方向へ移動し
て金型部分10、12は閉じ合わされて密閉金型が形成
される。
照番号の3桁目に1の代わりに2を付与している。図4
には金型部分220が示されている。金型部分220の
初期位置は点線で、また、最終移動位置は実線で示して
いる。この金型部分220には金型キャビティー224
が形成されており、この金型キャビティー224は第1
部224Aと第2部224Bから構成されている。金型
部分220にはほぼ平面の合わせ面226が形成されて
いる。合わせ面226は図2に示すように約40゜の角
度で傾斜している。ノズル234を用いてパリソン23
2を押し出し、押し出されたパリソン232はノズル2
34からほぼ垂直に垂れ下がる。パリソン232を押し
出した後、金型部分220を点線の位置から実線の位置
へ移動させるとパリソン232が金型部分220の上に
きて金型部分220のキャビティー224の一部に沿っ
て整列される。マニピュレーター210はパリソン23
2の下側部分を握持し、金型キャビティー224の第2
部分224Bに沿ってパリソン232が整列するよう前
記下側部分を90°移動させる。金型部分220をさら
に水平方向に移動させるとパリソン232は金型キャビ
ティー224の第1部分224Aの中へさらに導かれ
る。このように金型部分220を移動させていったんパ
リソン232を整列させて金型キャビティー224の中
に導き入れると、合わせ面226に接触するよう相手方
金型部分222を移動させて金型キャビティー224を
閉じ合わせる。金型キャビティー224を閉じ合わせる
と、通常のブロー成形加工が行われて最終部品が作製さ
れる。
図で金型キャビティー224に沿ってパリソン232を
導き入れる様子を段階的に示したものである。図4及び
図5において、同一部材には同一参照番号を付与してい
る。図5Aはパリソン232を押し出す押出ヘッドの下
まで金型部分220を移動させた様子を示している。初
めからマニピュレーター210でパリソン232を握持
しながら金型キャビティー224へ導き入れている点が
図5Aと図5Bの工程は図4で説明した工程とはわずか
に異なっている。最初に、図3の点線に示すように押出
ヘッドの真下に垂れているパリソンをマニピュレーター
で握持する。図5A及び図5Bの実施例の場合、ぶら下
がっているパリソン232の方向へ金型部分220を個
別に移動させながらマニピュレーター210は略水平に
右側へ移動させる。金型部分220とマニピュレーター
210の動作を組み合わせることにより図5Aの位置で
パリソン232はS字型になる。図5Aに示すように、
パリソン232を金型キャビティー224の中へ部分的
に導き入れる。次に図5Bに示すように、金型部分22
0をさらに右側へ移動させるとパリソン232の上側の
部分は金型キャビティー224の上側の残りの部分へ挿
入される。同時に、マニピュレーター210をほぼ90
°上方向へ持ち上げると、マニピュレーター210に近
い側のパリソン232の部分は金型部分220の金型キ
ャビティー224の下側水平部分に沿って導き入れられ
る。パリソン232を完全にキャビティー224の中に
導き入れたら相手方金型部分と当該金型部分220を閉
じ合わせて密閉金型を形成すればブロー成形工程の準備
が完了する。
り、図3で説明したように金型キャビティー224の中
へパリソン232を導き入れる役割を果たす突出部が形
成された金型を利用することができる。さらに、独立可
動部分とマニピュレーターアームを備えた金型を用いれ
ば、様々な形をしたキャビティーの上または中へ導かれ
るよう必要に応じてパリソン232を操作できる。この
ような操作は、基準面24の方向へ金型部分を同期移動
させる従来の方法とは対照的である。このように金型部
分を別々に制御することにより比較的単純な部品の製造
が可能になり、また同時にはるかに複雑な形の部品の製
造も容易になり、さらに、比較的簡単な低圧ブロー成形
方法や装置も利用できる。ブロー成形技術に精通したも
のであれば、パリソンの上側と下側を握持する場合に、
パリソン成形用加圧ガス供給のための送入部を金型を介
してキャビティー表面に形成する他の経路を設けること
は自明である。
傾斜しているが、この角度については金型設計者には何
等制約がない。比較的小形の部品であれば、わずか5゜
程度の傾斜角であっても最終的な金型の閉じ合わせの前
にいずれか一方の金型部分に沿ってパリソンを整列させ
ることができる。最も好ましくは、より複雑な部品の場
合は金型を完全に閉鎖する前に第1の金型部分の中にパ
リソンを整列させて導き入れるには20゜〜40゜の角
度範囲が望ましいことが分かった。
垂れ下がった状態で略水平の方向へ金型部分10、12
を移動させる様子が示されている。必要な場合には、こ
れらの金型部分10、12を垂直方向に対して斜めに移
動させることが可能である。重力の作用によりノズルか
ら押し出されたパリソンが垂れ下がるように基準面をほ
ぼ垂直にするのが最も簡単であるが、独立可動金型部分
を水平方向に移動させて閉鎖しなくてもよい。前述した
ように合わせ面を40゜傾斜させるのではなく、金型部
分の合わせ面をほぼ垂直に形成し、基準面に対して40
゜の角度で金型部分を閉じ合わせることもできる。この
ように構成しても金型キャビティー14へのパリソンの
導入は同じように行われる。しかし、このような機械は
製造する部品毎に注文生産することになる。水平方向へ
移動する成形部を用いる利点とは、金型部分の交換がで
き、また、形が単純であるか複雑であるかを問わず同じ
機械でいくつでも製品を製造できる点にある。
製造した比較的複雑な部品を示している。図6の部品は
自動車部品200である。この部品200には共鳴部2
02とエルボー部206が設けられている。また、この
部品200には中央ベローズ206、さらに別のベロー
ズ210を備えたガス流入端208およびガス流出口2
12も設けられている。この部品200は複雑な形をし
ており、このため、比較的複雑な成形金型が必要であ
る。上記本願発明のブロー成形法を用いて金型でこの部
品200を製造する。すなわち、金型部分の上までくる
ようにパリソンを操作し、金型キャビティーに沿ってパ
リソンを配置した後にブロー成形加工を行って部品を製
造する。部品200は全く異なる2種類の相溶性プラス
チックから製造できるという点が特に有用である。この
部品200は2つの部分、つまり、共鳴部202と硬質
プラスチック製のエルボー部204から構成されてい
る。中央ベローズ206、ベローズ210を有したサイ
ズ剤塗布済みガス流出端208、サイズ剤塗布済みガス
流出口212は全て比較的軟質のプラスチックで作製で
きる。このように、部品200は軟質部、硬質部、軟質
部が組合わさってできているが単一ブロー成形で製造す
ることができる。軟質、硬質、軟質押し出し成形するこ
とにより組立コスト、重量、部品組立数を削減すること
ができる。このような軟質、硬質、軟質部からなる製品
は同時押出技術を用いて行う。この結果、軟質または硬
質材料の厚みをパリソンの全体壁厚の0〜100%の範
囲で変化させることが可能になる。また、相溶性の材料
であればどのような材料でも使用することができる。最
終結果として、軟質部と硬質部を有した最終品ができ
る。
し出して2種類の異なる材料からパリソンを形成する装
置の例がExcel社の米国特許第4,907,957
号(1990年3月13日発行)や第4,659,53
1号(1987年4月21日発行)に開示されている。
また、Drupp Kautex Maschinen
bou GmbHの米国特許第5,004,578号
(1991年4月2日発行)には積層パリソンが開示さ
れている。
製造可能な部品の汎用性の説明のため注入成形加工イン
サート220または軟質成形ノズル222のようなイン
サートを部品200にさらに取り付けることもできる。
注入成形インサート220は別の作業で作製し、その後
金型に取り付けてブロー成形製品に組み込む。
が、製品の形は様々なものが考えられ、本願発明のブロ
ー成形方法および装置を用いればそのような形の製品を
製造できる。
法及び装置によれば、マニピュレーターを用いてパリソ
ンを一方の金型部分に位置決めした後で他方の金型部分
を独立に駆動して閉じ合わせて密閉金型を形成し、その
後ブロー成形を行うようになっているため、成形品の形
が複雑であっても、マニピュレーターが金型部分に形成
されている金型キャビティーの中にパリソンを適切に誘
導することができ、従来のように金型キャビティーから
はみ出すように多めに熱可塑性樹脂を金型へ挿入する必
要がなくなり樹脂材の無駄を低減できると共に、樹脂の
はみ出しが少ないため成形品のバリをトリミングする作
業も簡素化でき、製造コストの削減を図ることができ
る。
合には高圧のブロー成形方法や装置を用いることがあっ
たが、本願発明のブロー成形方法によれば低圧ブロー成
形方法をい用いることができるため製造が簡単になり、
製造コストの削減になる。
例のブロー成形装置を示した概略図
ロー成形装置を示した図1に類似の概略図
型部分の形状を示した概略図
の金型部分を示した概略図
を用いた場合の様子を示した概略図
造したブロー成形部品を示す一部断面斜視図
Claims (16)
- 【請求項1】 1)ほぼ垂直方向に押出ヘッドから垂れ
下がるように当該押出ヘッドからパリソンを押出する段
階と、 2)第1及び第2相補金型部分を別々に制御する段階
と、 3)それぞれの開閉位置間において前記第1及び第2金
型部分を別々に移動させる段階と、 4)前記パリソンの少なくとも第1の部分をマニピュレ
ーターで握持し、前記第1及び第2金型部分のいずれか
一方と前記パリソンの第2の部分が接触した後に前記パ
リソンの前記第1の部分を操作する段階と、 5)前記パリソンを取り囲むように前記第1及び第2金
型部分を閉じ合わせて密閉金型を形成させる段階と、 6)前記密閉金型の内部で前記パリソンをブロー成形加
工する段階とからなることを特徴とするブロー成形方
法。 - 【請求項2】 前記第1及び第2金型部分のそれぞれに
独立可動部を少なくとも1つ設ける段階と、前記第1及
び第2金型部分の前記独立可動部を順番に閉鎖する段階
をさらに備えていることを特徴とする請求項1記載のブ
ロー成形方法。 - 【請求項3】 前記第1及び第2金型部分を閉じ合わせ
てしまう前に前記パリソンの下端を操作することを特徴
とする請求項2記載のブロー成形方法。 - 【請求項4】 前記第1及び第2金型部分を閉じ合わせ
てしまう前に前記パリソンの上端を操作することを特徴
とする請求項2記載のブロー成形方法。 - 【請求項5】 前記第1及び第2金型部分を閉じ合わせ
てしまう前に前記パリソンの上端を操作することを特徴
とする請求項3記載のブロー成形方法。 - 【請求項6】 前記第1の金型部分の一部に金型キャビ
ティーを形成する段階をさらに備えており、また、当該
第1金型部分には合わせ面が形成されており、前記金型
キャビティー近傍の当該合わせ面には突出部が少なくと
も1つ形成されていることを特徴とする請求項1記載の
ブロー成形方法。 - 【請求項7】 前記突出部から離れた位置で前記パリソ
ンが前記金型キャビティーに接するよう前記第1金型部
分を閉鎖位置の方へ移動させる段階をさらに備えている
ことを特徴とする請求項6記載のブロー成形方法。 - 【請求項8】 前記第1金型部分が前記金型キャビティ
ーに接した後に前記パリソンを操作して、前記パリソン
が前記突起部によって前記金型キャビティーの少なくと
も一部へ導き入れられるよう誘導する段階をさらに備え
ていることを特徴とする請求項7記載のブロー成形方
法。 - 【請求項9】 前記第1及び第2金型部分のそれぞれに
独立可動部を少なくとも1つ設ける段階と、前記パリソ
ンの操作を行った後に前記第1及び第2金型部分の前記
独立可動部を閉鎖する段階をさらに備えていることを特
徴とする請求項8記載のブロー成形方法。 - 【請求項10】 前記第1及び第2金型部分をそれぞれ
駆動する別々の油圧シリンダーとピストン、また、当該
油圧シリンダーとピストン毎の制御弁を設ける段階と、
前記制御弁のそれぞれに加圧作動油を供給する段階と、
プログラマブル制御器を用いて前記制御弁をそれぞれ制
御する段階とを備えていることを特徴とする請求項1記
載のブロー成形方法。 - 【請求項11】 前記油圧ピストンのそれぞれの位置を
表す信号を発生させる段階と、当該ピストン位置信号の
それぞれを前記プログラマブル制御器へ供給する段階と
をさらに備えていることを特徴とする請求項10記載の
ブロー成形方法。 - 【請求項12】 開いた位置から閉じた位置へほぼ水平
な方向に前記第1及び第2金型部分のそれぞれを移動さ
せる段階をさらに備えていることを特徴とする請求項1
記載のブロー成形方法。 - 【請求項13】 前記第1及び第2金型部分のそれぞれ
にほぼ平坦な合わせ面を形成する段階をさらに備えてお
り、また、当該平坦合わせ面は傾斜しているこをと特徴
とする請求項1記載のブロー成形方法。 - 【請求項14】 前記傾斜角は約40゜であることを特
徴とするブロー成形方法。 - 【請求項15】 硬化するとほぼ硬質な成形部を形成す
る熱可塑性樹脂と硬化すると軟質の成形部を形成する熱
可塑性樹脂の2種類の熱可塑性樹脂からなるパリソンを
押し出しする段階をさらに備えていることを特徴とする
請求項1記載のブロー成形方法。 - 【請求項16】 1)ほぼ垂直方向に押出ヘッドから垂
れ下がるように当該押出ヘッドからパリソンを押し出し
する押出手段と、 2)第1及び第2相補金型部分と、 3)前記第1及び第2相補金型部分を別々に制御する制
御手段と、 4)それぞれの開閉位置間において前記第1及び第2金
型部分を別々に移動させる駆動手段と、 5)前記パリソンの少なくとも第1の部分を握持し、前
記第1及び第2金型部分のいずれか一方と前記パリソン
の第2の部分が接触した後に前記パリソンの前記第1の
部分を操作する操作手段と、 6)前記パリソンを取り囲むように前記第1及び第2金
型部分を閉じ合わせて密閉金型を形成する手段と、 7)前記密閉金型手段の内部にある前記パリソンに加圧
ガスを供給してブロー成形する手段とからなることを特
徴とするブロー成形装置。
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