JPH11179793A - ２軸延伸吹込成形方法及びその延伸吹込装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２軸延伸吹込成形に必要な高圧エアを、市販
されている低圧エアシリンダの組み合わせで構成した増
圧器を含む増圧エア回路によって得る。 【解決手段】 少なくとも大小二つのエアシリンダ１３
１，１３０のピストンロッド１３３，１３２を互いに連
結して増圧器１３４を形成し、これらのエアシリンダ１
３１，１３０とエアタンク１４０との間に増圧用バルブ
１３７を介在させた増圧エア回路を形成するとともに、
その小エアシリンダ１３０のエア供給管路１４４を、延
伸吹込装置に設けたエア供給口１０７に接続し、エアタ
ンク１４０の低圧エアにて大エアシリンダ１３１を駆動
して小エアシリンダ１３０から吹込成形に適する高圧エ
アを得ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、２軸延伸吹込成
形方法及びその延伸吹込装置に関し、特に工場設備で使
用される一般的な空圧設備（０.５〜０.８ Ｍ.Ｐa）を
用いて成形機内に設けた増圧器にて吹込に使用する高圧
エア（３〜４ Ｍ.Ｐa）が得られるようにしたものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近時普及しているペットボトル等の樹脂
製瓶は、溶融樹脂を成形した中間素材としてのプリフォ
ームを型締装置にて２軸延伸吹込法でブロー成形してい
るが、この成形方法では、吹込成形に必要な高圧エアは
高圧コンプレッサで得ている。この高圧コンプレッサは
３〜４Ｍ.Ｐaの高圧エアを供給できる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高圧コ
ンプレッサは価格が高くて２軸延伸吹込成形設備として
はコスト上昇を招くので、コスト低下をして経済性を上
げるためには、他の適当な高圧発生源があれば最良であ
る。しかも、高圧エアを用いるのは吹込成形時に限ら
れ、その他は高圧エアをわざわざ減圧して用いているた
めに、エネルギーの無駄使いであり、ランニングコスト
が不経済である。そのため、増圧器を使用することも考
えられるが、増圧器はその必要の都度設計製造される特
殊のものが多く、特注しても高価で、しかも納期が遅い
と言う不具合がある。

【０００４】そこで、この発明は、上記不具合を解決し
ようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる２軸延
伸吹込成形方法は、増圧器で昇圧した圧縮空気を吹込み
成形に必要な高圧空気として使用することを特徴とす
る。

【０００６】また、この発明にかかるに２軸延伸吹込成
形機における延伸吹込装置は、少なくとも大小二つのエ
アシリンダのピストンロッドを互いに連結して増圧器を
形成し、該エアシリンダとエアタンクとの間に増圧用バ
ルブを介在させた増圧エア回路を形成するとともに、そ
の小エアシリンダのエア供給管路を、型締装置の対面す
る金型間の下部中央に配置された延伸吹込装置における
エア供給口に接続し、低圧エアにて大エアシリンダを駆
動して小エアシリンダから吹込成形に適する高圧エアを
得ることを特徴とする。

【０００７】したがって、吹込成形に必要な高圧エア
を、市販されている低圧エアシリンダの組み合わせで構
成した増圧器を含む増圧エア回路によって得ることがで
きた。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図に
基づき説明する。この発明の２軸延伸吹込成形装置は、
図１に示すように、基台１０上に４つのスプロケット１
１を略四辺形状に配置し、これらにチェーンコンベア１
２をエンドレスに掛け回してプリフォームの加熱ライン
１が、また、基台２８上に一対の離間したスプロケット
２９に第２チェーンコンベア３０をエンドレスに掛け回
して略長円形状の延伸ブローライン２がそれぞれ独立し
て形成される。加熱ライン１にはプリフォーム供給ライ
ン３が接続されるとともに、複数の加熱装置４と加熱ヒ
ーター５が配設され、加熱ヒーター５に対面して反射板
５ａが設置され、加熱ライン１から延伸ブローライン２
へのプリフォームの供給に移載装置６が配設されてい
る。

【０００９】したがって、プリフォームＰはプリフォー
ム供給ライン３のガイド板４０，４０間にて形成される
シュートを下り、把持反転装置４３で受け止められ、把
持反転装置４３で加熱ライン１のキャリアにおけるマン
ドレルにそれぞれ装填され、一方、チェーンコンベア１
２はサーボモーター等の駆動源１３にて図１中矢示
（イ）方向へ間欠回動する。そして、プリフォームＰが
加熱ライン１に搬送されると、温度センサーＡがその温
度を測定し、これをコンピュータに記憶させる。そこ
で、プリフォームＰは加熱装置４にて所要の温度に加熱
され、加熱装置４を出たプリフォームＰは加熱ヒーター
５の領域に間欠移動し、その後、プリフォームＰは加熱
された所定温度を保有しながら移送され、移載装置６に
て延伸ブローライン２に供給される。また、プリフォー
ムＰが移載装置６に搬送されると、温度センサーＢがそ
の温度を測定し、温度センサーＡ，Ｂの測定温度を比較
し、延伸ブローライン２における成形に必要な温度にす
るための、加熱装置４及び加熱ヒーター５での加熱をそ
の差分に応じた駆動をするために必要な指令を自動的に
与える。延伸ブローライン２には型締装置７と製品取出
装置８とが配設されるとともに、加熱ライン１におい
て、プリフォーム供給ライン３の付近と移載装置６の付
近に、それぞれ温度センサーＡ，Ｂが配置される。

【００１０】延伸ブローライン２は、図１に示すよう
に、第２のプリフォーム搬送路として、前記チェーンコ
ンベア１２とほぼ同じ構造であるがシャフト３１の間隔
を長くしたリンクプレート３０ａ，３０ａを所定の間隔
で相対面させてその両端部をシャフト３１で回動可能に
両隣の一対のリンクプレート３０ａ，３０ａと連結して
なる第２チェーンコンベア３０であり、図２，３に示す
ように、そのシャフト３１が中空軸からなり、その中空
軸内に第２キャリア３２が嵌合して固定され、このキャ
リア３２の上端部には加熱されたプリフォームＰの第２
嵌合用マンドレル３３が嵌合して結合され、シャフト３
１を貫通した下端部には接触ヘッド３４が結合されてい
る。嵌合用マンドレル３３及び第２キャリア３２はそれ
ぞれ中心部に軸孔３５，３６を有して互いに連通し、軸
芯部に管部が形成されている。接触ヘッド３４とシャフ
ト３１との間に、吹込時の吹込エアをシールするためマ
ンドレル３３を上下させるときの下降用としてばね３７
が介在している。

【００１１】なお、シャフト３１と第２キャリア３２間
にはブッシュ３８を介在させてガタ(不整合)の発生を防
止してある。そして、第２チェーンコンベア３０は、図
３に示すように、基台２８上に固定したベース７１に支
持されるガイドレール７２，７２に移動移動可能に挟持
されており、加熱ライン１におけるチェーンコンベア１
２と同様の構成（但し、プリフォームＰを回転させる手
段は有しない）が採用されている。ベース７１は、図３
に示すように、ストレッチロッド９５が進退できる開溝
７１ａを下面に有する。

【００１２】型締装置７は、図１及び図４に示すよう
に、第２チェーンコンベア３０を一対の二つ割りのキャ
ビティ７０ａ，７０ａを有する金型７０，７０間の中央
下部に配置するようにベース７１を配設してある。ベー
ス７１の下方に一対の下部タイロッド７３，７３が配設
され、下部タイロッド７３，７３と同様の上部タイロッ
ド７４，７４の一端部に、一方の金型７０を固定したプ
レート７５が固定され、このプレート７５に対面して他
方の金型７０を固定したプレート７６がタイロッド７
３，７４にスライド可能に挿通され、タイロッド７３，
７４の他端部は型締基台７７を貫通してプレート７８に
一体結合されている。型締基台７７には回転円板７９が
回転自在に軸支され、この回転円板７９にリンク８０，
８０の一端部が１８０度で相対向して回転可能に軸着さ
れ、リンク８０，８０の他端部はそれぞれ前記プレート
７６，７８にそれぞれ回転可能に軸着されている。

【００１３】なお、プレート７５，７６の下部はそれぞ
れスライダー８１を介して所定距離を有するレール８２
に支承され、スライダー８１を介してプレート７５，７
６は該レール８２に沿って移動できる。したがって、サ
ーボモーター駆動のシャフト７９ａで回転円板７９を回
転させてリンク８０，８０がほぼ一直線状に整列すると
プレート７５，７６が互いに近接して対面する一対の金
型７０，７０が接触し、それぞれキャビティが形成され
る。この回転円板７９が逆回転すれば対面する一対の金
型７０，７０は開くことができる。

【００１４】型締装置７の対面する金型７０，７０間の
中央下部に延伸吹込装置９０が配置される。この延伸吹
込装置９０は、図５に示すように、前記ベース７１の下
面に形成された開溝７１ａに対面して所定寸法で侵入し
て前記一対の第２キャリア３２の接触ヘッド３４，３４
とそれぞれ接触すべき一対のヘッド部９１，９１を有す
るシリンダブロック９１ａを固定した所定長さのプレー
ト９２と、これに平行なプレート９３，９４との間に、
一対のストレッチロッド９５，９５とボールねじ９６，
９６及びガイドロッド９７，９７とを所定間隔で配設し
たものである。プレート９２はフレーム９８に水平に支
持されている。ストレッチロッド９５の上端部は前記ヘ
ッド部９１を貫通し、他端部はプレート９３に連結固定
してある。

【００１５】ボールねじ９６はフレーム９８とプレート
９４に両端部がそれぞれ回転可能に連結され、プレート
９３にナットブロック１０１で係合し、プレート９４の
外部でプーリー１０２が軸着されている。プーリー１０
２には無端ベルト１０３が捲回され、プーリー１０２は
無端ベルト１０３を介してサーボモーター等の回転駆動
源１０５の出力プーリー１０４で回転駆動される。ガイ
ドロッド９７の下端部はプレート９４に、上端部はフレ
ーム９８にそれぞれ固定され、プレート９３はスライド
ブロック１０６を介して摺動可能に係合している。

【００１６】なお、ストレッチロッド９５，９５にはエ
ア供給口１０７が設けられ、ヘッド部９１にはプリフォ
ームＰ内に空気を吹き込むべき吹込エア用穴がストレッ
チロッド９５との間に形成されている。接触ヘッド３４
とヘッド部９１との間にはＯリング１２９（図６参照）
が介在するように、ヘッド部９１，９１の上面に固定さ
れている。そこで、図６を参照すれば、シリンダブロッ
ク９１ａは、上下２つのブロックをボルト等にて締結
し、それらの合わせ面にシリンダ室１２５をシールした
円筒１２６で形成し、シリンダ室１２５内にピストン１
２４を挿入するとともに、このピストン１２４を昇降さ
せるためのエア供給用のポート１２７，１２７を形成し
てある。ピストン１２４は中心部に筒状の管体１２３が
上下方向へ延伸して一体形成され、この管体１２３はシ
リンダブロック９１ａにシールして上下端部から突出
し、上端部にヘッド部９１が、下端部にエア供給口１０
７を有する筒部１２２がナット１２０により固定され
る。この筒部１２２と管体１２３の軸心部にストレッチ
ロッド９５が挿入してヘッド部９１に達し、ヘッド部９
１内に配置されたガイド１２８，１２８に昇降可能に挿
入されている。このガイド１２８は二重リング状体でエ
アがストレッチロッド９５とヘッド部９１との間から噴
出できる。なお、ヘッド部９１にはキャップ９１ｂにて
Ｏリング１２９が上端面からやや突出して固定されてい
る。

【００１７】型締装置７の金型７０，７０間の中央上部
に底形昇降装置１１０が配置される。この装置１１０
は、図４に示すように、成形製品の底面を形成すべき金
型１１１を、対面する金型７０，７０間の中央部におい
て昇降可能に、支持パイプ１１２の下端部に連結したも
ので、支持パイプ１１２は昇降プレート１１３に固定さ
れ、昇降プレート１１３は固定プレート１１４に固定し
たシリンダ１１５のピストンロッド１１６に吊支されて
いる。一方、金型１１１の中心部を貫通して押え棒１１
７が昇降可能に、支持パイプ１１２を貫通して上方へ延
伸し、固定プレート１１４ａに固定したシリンダ１１８
のピストンロッド１１９に連結されている。シリンダ１
１５は金型１１１を対面する金型７０，７０間の上部に
挟持させ、また、シリンダ１１８はプリフォームの底部
を押えながらストレッチするための押え棒１１７を所定
のストロークにて軸方向へ往復移動させる。

【００１８】したがって、延伸ブローライン２では、プ
リフォームＰは移載装置６から、図１中矢示（ロ）方向
へ間欠駆動される第２チェーンコンベア３０に移送さ
れ、図４に示す延伸吹込装置９０と底型昇降装置１１０
が金型７０，７０に挟持されて２軸延伸吹込成形がなさ
れ、吹込時にストレッチロッド９５がプリフォームＰを
延伸するとともに、空気が吹き込まれてプリフォームＰ
がキャビティ７０ａに沿い製品に成形される。すなわ
ち、図６において、図示下方のポート１２７から低圧空
気を吹き込むとピストン１２４はシリンダ室１２５内を
上昇して上部のシリンダブロック９１ａ内壁に当接して
停止するまでのストロークＳ分管体１２３を上昇させる
から、ヘッド部９１が接触ヘッド３４に当接してＯリン
グ１２９によって両者の間が密閉されるのである。そこ
で、エア供給口１０７から低圧及び高圧エアを吹き込む
と、エアは筒部１２２と管体１２３の軸心部を通過して
ストレッチロッド９５に沿って上昇し、ガイド１２８を
経てキャリア３２と嵌合用マンドレル３３の軸孔３６、
３５内に進入してプリフォームＰを膨張させるのであ
る。吹込終了後、図示上部のポート１２７からシリンダ
室１２５内に低圧空気を引き込んでピストン１２４を下
降させると、ヘッド部９１は接触ヘッド３４から離れる
というものである。

【００１９】この時のストレッチロッド９５の駆動速度
を制御し、また、成形装置の設定画面でストレッチロッ
ドの位置、速度及び時間を任意に設定できるようにす
る。ストレッチロッド９５がヘッド部９１内に引き込ま
れて延伸吹込が終了すると、金型７０，７０が互いに離
反し第２チェーンコンベア３０の間欠移動にて一対の成
形品が型締装置７から離れ、製品取出装置８のシャフト
１３１で回転するチャック１３０で把持して延伸ブロー
ライン２から外され、製品出口へと移送されるというも
のである。

【００２０】ここで、エア供給口１０７に供給する高圧
エアは、図７に示す増圧回路によって得る。すなわち、
図７において、１３０は小エアシリンダ、１３１はそれ
よりも径大の大エアシリンダでそれらのピストンロッド
１３２，１３３は互いに連結されて増圧器を１３４を形
成している。大エアシリンダ１３１の一端部には給排管
路１３５が、他端部には給排管路１３６がそれぞれ接続
され、これらの両管路１３５，１３６は増圧用バルブ１
３７に接続されている。増圧用バルブ１３７は増圧力調
整用の減圧弁１３８を介在する供給管路１３９でエアタ
ンク１４０と接続されている。エアタンク１４０は０.
５〜０.８Ｍ.Ｐaの圧縮空気を貯納している。小エアシ
リンダ１３０の一端部には給排管路１４５が、他端部に
は供給管路１４４がそれぞれ接続されている。供給管路
１４４は逆止弁１４３を介在して低圧吹込バルブ１４１
に接続した供給管路１４２と合流する供給管路１４６を
介してエア供給口１０７に接続されている。供給管路１
４６には排気管路１４７を接続してその排気管路１４７
の端部に排気バルブ１４８が接続されている。Ｐ₁は成
形製品である。

【００２１】したがって、プリフォームＰ内にエア吹込
をするときは、図８に示すように、低圧吹込バルブ１４
１を一定時間ａ内で供給管路１４４，１４６側に開いた
後、タイマー等にて若干のタイムラグｂを有して増圧用
バルブ１３７を駆動し、給排管路１３５を介し大エアシ
リンダ１３１にエアタンク１４０のエアを注入すると、
ピストンロッド１３３，１３２が一体として小エアシリ
ンダ１３０側へ移動することにより、小エアシリンダ１
３０で圧縮された高圧エアが供給管路１４４，１４６を
介してエア供給口１０７流れ込む。吹込が終了すると、
排気バルブ１４８を駆動して一定時間ｃ内で管路１４
４，１４６，１４７内を介して成形製品内のエアを抜く
とともに、増圧用バルブ１３７を元の状態に戻るから、
エアタンク１４０のエアは給排管路１３６を経て大エア
シリンダ１３１に供給されてピストンロッド１３３，１
３２が一体として大エアシリンダ１３１側へ移動する。
エアタンク１４０の圧力は０.５〜０.８Ｍ.Ｐaである
が、エア供給口１０７に供給される高圧エアの圧力は増
圧器１３４のピストン面積比によって３〜４Ｍ.Ｐaとな
る。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したこの発明によれば、高価な
高圧コンプレッサを使用しないで、工場設備等において
一般的に用いられる空圧設備を用いて増圧回路を形成し
たので、２軸延伸吹込成形に必要な高圧空気を経済的に
得ることができる。したがって、２軸延伸吹込成形法に
よる設備費を大幅に削減でき、したがって製造コストを
大幅に低下できる。また、吹込以外の使用にはなんら減
圧せずに利用することができるために、従来の高圧対応
部品等を低圧対応部品で済ませることができるから、メ
ンテナンスが容易となるほか、コスト低下にも好影響を
与えるものとなった。そのうえ、電力使用量が低下し、
メンテナンス量も低下するので、ランニングコストが低
下する、等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態を示す平面全体図

【図２】延伸ブローラインの要部断面側面図

【図３】延伸ブローラインの要部断面正面図

【図４】延伸吹込装置と底形昇降装置を付随する型締装
置の側面図

【図５】延伸吹込装置の正面図

【図６】延伸吹込装置におけるシリンダブロックの内部
構造を示す縦断面図

【図７】増圧エア回路図

【図８】増圧エア回路のバルブ作動タイミングテーブル

【符号の説明】

Ｐ…プリフォーム １…加熱ライン ２…延伸ブローライン ３…プリフォーム供給ライン ４…加熱装置 ５…電熱ヒーター ５ａ…反射板 ６…移載装置 ７…型締装置 ８…製品取出し装置 ９０…延伸吹込装置 ９１…ヘッド部 ９１ａ…シリンダブロック ９５…ストレッチロッド ９０…延伸吹込装置 １０７…エア供給口 １３０…小エアシリンダ １３１…大エアシリンダ １３２，１３３…ピストンロッド １３４…増圧器 １３５，１３６，１４５…給排管路 １３７…増圧用バルブ １３９，１４２，１４４，１４６…供給管路 １３８…減圧弁 １４０…エアタンク １４１…低圧吹込バルブ １４８…排気バルブ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２軸延伸吹込成形方法において、増圧器
   で昇圧した圧縮空気を吹込み成形に必要な高圧空気とし
   て使用することを特徴とする２軸延伸吹込成形方法。
2. 【請求項２】 少なくとも大小二つのエアシリンダのピ
   ストンロッドを互いに連結して増圧器を形成し、該エア
   シリンダとエアタンクとの間に増圧用バルブを介在させ
   た増圧エア回路を形成するとともに、その小エアシリン
   ダのエア供給管路を、型締装置の対面する金型間の下部
   中央に配置された延伸吹込装置におけるエア供給口に接
   続し、低圧エアにて大エアシリンダを駆動して小エアシ
   リンダから吹込成形に適する高圧エアを得ることを特徴
   とする２軸延伸吹込成形機における延伸吹込装置。