JPS58155931A - 熱可塑性中空体を成形する方法と装置 - 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】 胴体の寸法に比べて小さな寸法の開口を備えた熱可塑性
グラスチックの一空体を製造するため回転成形法又は射
出吹込成形法を主として使用することは知られている― 回転成形法はラングの外壁を形成するグローブのような
球体の製造に使用可能である。熱可塑性グラスチック材
料を２個の牛球殻から成る鋼製又はアルミニウム製の成
形型に供給し、ついで成形蓋を炉内に置き前記材料が均
等に分配されるように成形蓋をそれ自身の喬直軸の回９
に回転させると１回転する前記材料は硬化時に成形型の
内壁に付着する。冷却してから中空のグローブに成形型
から抜出され、こうして抜出されたグローブはあらゆる
点において均等な厚みを有する。この性質はこうして製
造された物品の特性である。しかしながら、長い加工時
間、加工と成形蓋の費用、および成形蓋を掴持して加工
を継続して行なわなければならないことが１回転成形法
を工業用に１％にランｆＯダロープを製造する念めＫｔ
ｌ；ｔまず便利とｂえない方法にしている欠点である。

他方、射出吹込成形法は特に、壜などの容器のような熱
可塑性グラスチックの中空体の製造に広く使用されてい
る。

本発明の方法においてＦ１２つの遂次段階を使用する。

すなわち、予備成形品、即ちパリノンが射出成形法によ
って一次成形され１次にこのパリノンは予定温度で空気
を吹込まれるが、これと同時に所望の最終形状を得るこ
とを可能にすゐ機械的二軸延伸の作用を受ける。二軸延
伸は極めて微妙な作業である。機械的強度１弾性率など
の、完成品の決定的性質は完成品となる材料に二輪延伸
を正しく行なうかどうかＫよって左右される。

射出吹込成形法は２つの独立した段階によって実行する
ととも、単一の段階で実行することも可能であるが、ど
ちらで実行するかは要求される２機械的性質と使用材料
による。よｐ詳細に述べると。

２段階成形（加工）法の場合、まず独立した第１の段階
として予備成形物が第１の機械の中で完成品として製造
され、その後＃２０段階としてこの予備成形物が第２の
機械の中で予定温１ｆＫ加熱され、との５ｌＷＩＬで空
気の吹込と二軸延伸とを受ける。

ポリエチレンテレフタレートを例にとって説明すると、
二軸延伸は／　ＩＪママ−ガラス転移温＆において奥行
されるが、この時ポリマーは延伸状噛で結晶化するので
完成品として得られた中空体は勝れた機械的性質を穫得
する。

単一段階成形（加工）法の場合、予備成形物は一次１１
ｔＪＩ１１によって作られ、この予備成形物がその冷却
期間中に予定温度に到達すれば何時でもこれを中空体の
完成品にすることができる。

どちらの方法の場合でも、この種の技術が厄介なことは
割目であるが、その主たる理由は当技術では機械的二輪
延伸を実行する必畳があり、そのため必要な機械が複雑
化することに因る。

かかる方法はラングのグローブのような球状中空体の製
造にも又不適轟であって、それは特に完成品の厚みの均
等性に関して言えることである。

本楯明の主目的は熱可塑性材料の中９体管概して迅速で
、簡Ｊ１．　Ｌかも直接的な仕方で製造し。

こうして前述の属知の方法がもつ複雑さを、製品の小規
模連続生産を工業的に便利なものにするように、高価な
装置や複雑な装置を会費としない諸作業から成る方法に
よって回避するこ′とＫある。

本発明のその上の目的は完成品のグローブの厚みの均尋
性に関して特に勝れた物理的性質を有する。ラングのグ
ローブを成形するのに適した１％に１球体の精密製造を
可能にするととにある。

上述の諸口的は１本発明によれば、胴体の寸法に比べて
比較的小さな一口を具備した。ラングのグローブのよう
な、熱可塑性中空体を成形する方法によって達成される
のであって、この方法は少なくとも以下に記載する諸段
階から成ることを特徴とする。すなわち、フランジを備
えた開放端を有するカップ状予備成形物を一次成形する
段階。

前記フ゛ランジに当接することができると共に同フラン
ツを固定することのできゐ吹込ヘッドに前記予備成形物
を密封様式でつなぐ段階、吹込ヘラげにつながれた予備
成形物を二次成形型の中に前記吹込ヘッドがその動作位
置、すなわち前記フランジは前記型の外表面に接近はす
るが接触しないような位置に到遍するまで挿入する段階
、および空気を零に近い初期値から次第に増大する圧力
で、しかも予定の温度で吹込むことによって完成品の中
空体を得るため前記予備成形−に二次成形作業を受けさ
せる段階。

本発明はまた上述の方法を実行するための装置にも関す
る。

上述の方法の特徴と利点は以下に述べる。範囲を限定す
る本ので框ない１本発明の実線態様の説明を添付図面を
参照して読めば明らかになるはずである。

添付−面は本発明の３つの異なる動作段階を軸方向断面
図で示す・ 添付図面を参照して説明するに、ポリカーがネート、メ
タクリレートなどのような熱可１性材料のカップ状予備
成形物ｌがたとえば射出成形によって最初に作製されゐ
。

この予備成形物はその開放端に衛７ランソ２を具え、こ
のフランジの対向端３において球状キャップに何形され
、この球状キャップの厚みは予備成形物の残余の部分の
厚みよりも僅かに薄い、しかしながら、予備成形物の厚
みは、この球状キャラ１部分において、得ようとする完
成品の形状と性質とに応じて適当に習えることができる
・−次成形によシ作られた予備成形物が冷却されて周囲
温度ＫＩしてから、予備成形物は吹込ヘッド４につなが
れて第１図に示す配置をとる。

この吹込ヘッド４は６軸９を含み、この６軸の下方区域
にジャケット１０が配設される。モーターに連結されて
いる６軸９はその下方で予備成形物のリムに当接可能な
フランツ付きりム３０で終端する。この６軸は固定され
たままでいるジャケラ）１０から独立に回転可能である
。この目的を叶えるため、玉軸受ｌ】が６軸とジャケッ
トとの間に配設される。ガスケット１３を内設された環
状管寄せ１２がジャケラ）１０の土部に配置されていて
、吹込用空気を供給するための導管１４が管寄せ１２か
らジャケット１０に通じている。吹込空気を排出するた
め導管１５が設けられる。予備成形物を固定するための
掴持部材１６が６軸９の下端、に配設される。これらの
掴持部材１６は軸ピン１７によって吹込ヘッド４に揺動
自在に枢着されているが、この吹込ヘッドに上記掴持部
材がばね１８を介して又連結される。軸受２６が掴持部
材１６の一部に配設されていて掴持部材１６を固定ジャ
ケットｌＯの回りに回転可能にしている。

掴持部材を開閉可能にするため・ノヤケツ）１０には複
動シリン／−１９が設けられ、この複動シリンダーの下
端は横形をしている。このシリンダーはノヤケツ）ＩＯ
Ｋそって移動可能であり、内設されたピストン２１を有
する。このピストン２１ｔｉ前記ジヤケツトに竪〈固着
されてイテ、−ピストンには気密用Ｏリング２２が配設
されている。

シリンダー１９の値にはシリンダーを動かすための９気
を空気回路から尋人する下部開口２３と上部−口２４が
穿設される。

各掴持部材１６はその下部において予−成形物ｌのフラ
ンジ２と掛合する友めのフック２５で終端する。予備成
形物１のフランジ２を吹込ヘッド４に固定するため、諸
部品を第１図に示すように配置して％掴持部材１６をそ
の開放位置に置く。

ついで空気が開口２３を通ってシリンダー１９内に供給
され、こうしてシリンダー１９をその横形端２０が掴持
部材１６の一部と係合するに到る首で下降させ、そうす
ると掴持部材１６Ｆｉ予備成形物の７ランノを取囲んで
閉じ第２図に示す動作位置をとるに到る。

これとは逆に、掴持部材を開くには、上部開口２４を通
って空気を供給しシリンダー１９を上昇させ、こうして
掴持部材の予備成形物との掛合を解く。

第２図に示す、−持部材の閉じた位置において。

吹込ヘッド４と予備成形物ｌの間の気密は吹込ヘッド４
の６軸９に穿設された濃状溝２８が形成する座に挿入さ
れた０リング型ガスｌツト２７によって行なわれる。予
備成形物の７ランノを取囲んで掴持部畔が錠止されれば
、つぎの二次成形を吹込によって実行するのに適当な予
定温変を穫得するため予備成形物を加熱することができ
る。このため、二次！！を形機は周知の型の円筒状赤外
線加熱１１を具備することができて、この赤外線加熱室
は上に肉・かう這１１によって同室が吹込ヘッドに固定
されている予備成形物を完全に内包するに到るまで上昇
する。加熱室の放射熱が予備成形物の全表ＷＪＫわ九っ
て均等に分配されるように吹込ヘッドが次に定速回転す
る。新壁の温度に到遍すると。

予備成形物の回転は層断され、ついで加熱室が下降這１
ｉ１によって加熱位置から遠去かる。

この段階に運すると、二次成形製は予備成形物を堆囲ん
で直ちに閉じ、第２図に示す動作位置をとる。

この二次成形蓋は２個の半殻５と６から成り。

この蓋は、ともＫつなぎ合わされると、完成品を二次底
形するための球状キャピテイを形成する。

水平軸にそって接近する並進運動をさせて２個の半殻を
共につが「合わせることにより二次成形型が閉じられる
と、吹込ヘッドは急速に下降運動を開始し、予備成形物
が二次成形型の内側に来て吹込ヘッドが第２図に示す動
作位置を占めるようｋなる壕でこの運動を続ける。この
点で大事なことは、この動作が終結した時、吹込ヘッド
の掴持部材によって錠止されている予備成形物の７ラン
ノは成形蓋の外表面７のごく近傍にあ如はするがこの外
表面と接触していないということである。このようにし
て小さな隙間が成形製の口と７ランジの近傍の、予備成
形物の頚部との関に生じる。吹込を行なうのに適当な予
定温ＫＫある予備成形物は次いで第２図に示す位置にお
いて空気を吹込まれる。こうして圧縮空気が、零に近い
ごく低い初期値から圧力と時間の指数関数に従って漸増
する流量で、導管を通って予備成形物中に供給される。

こうするため、吹込ヘッドは減圧器の下流の第２の空気
圧回路に！Ｉ続された流量調節１ｉ１ｔＫよって自動的
に制御される圧力タイマーに接続される・犀みが均等で
欠点が何４無い、薗３図に示すような球８を吹込の完結
時に形成させるため、圧縮空気は供給されて軟化した予
備成形物を次第に変形させ軟化した予備成形物が成形蓋
の内表面に均等に付着するに到るまでその供給を続ける
。

吹込が終結すると、成形型を形成する２個の半殻は水平
軸にそった並進運動によって互に引き離される。この段
階に遍すると、その時冷却によって硬化し最後の配置を
とっている球体８Ｆｉそのフランジに働く掴持装置によ
って吹込ヘッドにまだ保持されている。

ついで、掴持装置は前に記載の空気の作用による運動に
よって開かれ、既に第１図に示した位置をとる。

ついで、完成体が取出されて貯蔵所へ運ばれる。

本発明による方法の、第２の可能なＩ！施鰺様を述べれ
ば次の通〕である。射出成形によって予備成形物を作製
し終えたら、予備成形物をできるだけ迅速に吹込ヘッド
につなぎ、予備成形物が第２図に示す動作位置において
冷却するのを監視する。

予備成形物が二次成形を行なうのに適した予定１１　ｔ
　Ｋ　ｊｌｌ遺したら、これ壕でに記載し、かつ第３１
１に示したようにして吹込が実行される。

従って、この第２の実施態様はより迅速かつ藺易である
が、完成品の物理的・機械的性質は＠１の実施態様と同
じくらい充分ではない、というのは＄１１１の実施態様
の場合には完全であっ九、材料の応力除去処理が、この
場合Ｋｌｆｉ、材料に吹込が行なわれている時に材料が
（冷却されて、その一度が〕周囲温度に達する前に中断
され、そのため僅かな引張力が完成体中に残留するから
である。

また、明らかなように、第２のＩＪ！總郭様の場合には
熱エネルゼーの節約というその上の利点があゐ。

というのは吹込温度は予備成形物の成形熱を単に保持す
ることによって得られるからである。

どちらの実施態様においても１以上の記載から明らかな
ように、本発明は強縦、厚みの均尋性などのような勝れ
た物理的・機械的性質を有する。

小さな寸法の開口を具備した熱可塑性材料の中９体を先
行技術の装置と比較して簡易、かつ低価格の装置で極め
て迅速、簡易、かつ直接的な仕方で得るという最初に述
べた目的を完全ＫＪ成しているＯ 特に、吹込ヘッドと予備成形物を機械的に隙間がなく空
気を通さない仕方で一緒につなぎ合わせ。

それから予備成形物をしつかシと保持はするが二次成形
層から独立して保持しつつ次＠に増大する圧力で予備成
形−に空気を吹込むという概念を採用することによって
、吹込成形中に物品を機械的に嬌伸する必要性を回避で
きる一方１勝れた厚みの均等性を同等に獲得することが
できる。

会費とする操作が簡易に、しかも迅速に行なわれること
から１本発明の方法は勝れた物理的・機械的性質を有す
る物品の小規模連続生産に適していることは明らかであ
る。

以上記載した本発明に対し数多の改変を行なうことがで
きる。

本発明の方法に使用するに適し良材料は、熱可塑性材料
を理論的には全て包含し、特にポリカーがネート、メタ
クリレートおよびぼりプロピレンを包含する・ 予備成形物は射出成形済以外の成形法によっても作製す
ることかで禽るし、偏平な円筒形である必要が必ずしも
ない任意のフランツを使用して作製することもできる◎

【図面の簡単な説明】

第１図は互につなき′合わせた時の予備成形物と吹込ヘ
ッドを示す。 第２図は密封様式で互につなぎ合わされて二次成形型中
に挿入された。予備成形物と吹込ヘッドが吹込成形が行
なわれる前の動作位置にあるところを示す。 第３図は最後の成形段階を示し、吹込成形は終結してい
る。 １・・・予備成形物、２・・・７ランノ（予備成形物の
４・・・吹込ヘッド、５，６・・・成形型、７・・・外
表面（成形型の）、９・・・心細、１６・・・掴持部材
、１９・・・複動シリンダー、２０・・・横形端（複動
シリンダーの）、２７・・・ガスケット、２８・・・座
（ガスケットを受入れる）、３０・・・７ランノ付きリ
ム（吹込ヘッドの）。 ＝１ン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　胴体の寸法に比べて比較的小さな開口を具備
   した、ランプのグローブのような、熱可塑性中空体を成
   形する方法であって、７ランジを備えた開放端を有する
   カツグ状予備成形物を一次成形する段階、前記フランジ
   に当接することができると共に同フランツを固定するこ
   とができる吹込ヘッドに前記予備成形物を密封様式でつ
   なぐ段階、吹込ヘッドにつながれた予備成形物を二次成
   形証の中に前記吹込ヘッドがその動作位置、すなわち前
   記フランジは前記型の外表面に接近はするが接触しない
   ような位置に到達するまで挿入する段階、および空気を
   零に近い初期値から次第に増大する圧力で、しか本予定
   の温度で吹込むことによって完成品の中空体を得るため
   前記予備成形物に二次成形作業を受けさせる段階から成
   ることを特徴とする方法。 偉）　曽記予曽成形物を一次成形する段階、−吹成形さ
   れた予備成形物を周囲温度に冷却する段階。 吹込を生ぜしめるため周囲１１度に冷却された予備成形
   物を前記号定温ｆｌＫ加熱する段階、および前記成形を
   吹込によって実行する段階を包含する特許請求の範囲第
   １項記載の方法。 （３）　　前記予備ｌ！形物を一次成形する段階、−吹
   成形され九予−成形物が吹込を生じる前記予定温ｆＫ冷
   却する管で待つ段階、ついで前記成形を吹込によって奥
   行する段階を包含する％軒悄求の範囲第１項記載の方法
   。 （４）前記予備成形物の７ランノに当接するように配置
   された７ランノ付きりムで終端する。少なくとも１つの
   吹込ヘッドを包含することを特徴とする特許請求の１［
   Ｉｉ！！ｌの１ないし３項のうちのいずれか１１［Ｋ記
   載の方法を実行するための装置・ （５）吹込ヘッドの前記７ランノ付きリムはヘッドと予
   備成形−〇聞を気密にするガスケットを受入れるように
   配置された濃状の座を具備する特許請求の範囲第４項記
   絨の装置。 （６）吹込ヘッドは６軸を包含し、この６軸の下端には
   予備成形物の７ランジを固定するための掴持部材が配設
   される特許請求の範囲第４項記載の装置。 （７）　　前記掴持部材の固定運動と解放運動が複動シ
   リンダーによって制御される特許請求の範囲第６項記載
   の装置。 （８）　　前記複動シリンダーが前記掴持部材の運動を
   起こさせるように配置された楔形端で終端する特許請求
   の範囲第７項記載の装置。 （９）吹込ヘッドの前記６軸が回転可能である特許請求
   の範囲第６項記載の装置・ 叫　吹込ヘッドにつながれた時前記予備成形物を内包す
   るように配置された加熱室を包含する特許請求の範囲第
   ９項記載の装置・