JPS5857290B2 - 中空プラスチツク物品の熱成形法並びに熱成形装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、多孔性金属で形成した延出自在なヘッド部分
を有する雄型或いはピン・アセンブリを利用する中空プ
ラスチック物品成形法及び成形装置を開示する。

本発明は熱可塑材のシート或は細片から中空プラスチッ
ク物品を成形する方法及び装置に関し特に、雄型部材を
含む雄型アセンブリ、及びこのような雄型アセンブリを
利用して中空グラスチック物品を熱成形する方法及び装
置に関する。

本発明は特に、熱可塑材のシー）またはウェッブを加熱
して軟化させてから、この伸長自在な可変形状態に於い
て流体圧差の作用下に吸引またはプレスして型の表面に
圧接させることにより成形する熱成形操作に係わる。

プレスの場合には、例えば圧縮空気などで得られる正力
を上線箱内で加えることにより、軟化状態の材料を雄型
部材またはコア・ピンに圧接させる。

一方、吸引方式では型内部に真空を作用させ、大気圧状
態にある型表面と型内部との圧力差によって軟化状態の
熱可塑材を型の表面に吸引密着し、成形が行なわれるよ
うにする。

多くの場合、軟化状態のシート材が型面と接触する面に
真空を作用させ、他の面に大きい正圧を作用させるとい
う形で上記二つの方法を併用するのが好１しく、この併
用で適用範囲が広がりしかも成形操作の制御が容易にな
る。

材料コストの上昇を主因として、容器製造残荷は容量の
大きい容器の開発を目ざして進められている。

直径に対する長さの比が大きい背高容器の公知製法とし
ては殆ど例外なく押出吹込成形法が採用されている。

スカローラの米国再発行特許第２８０６２号明細書には
、好１しぐは先ずパリズン（ｐａｒｉｓｏｒ＆吹込型で
伸長させてから拡張することにより、容器を形成してい
るプラスチック材に二軸方向性を与える中空物品射出吹
込成形法が開示されている。

本発明のその他の目的及び利点は実施例の詳細な説明に
於いて後述し、その新規の構成要件は特許請求の範囲に
指摘する。

本発明は、少なくとも一部を多孔性金属で形成した延出
自在なヘッド部分を有し、直径に対する長さの比が大き
い中空物品を熱成形するために前記多孔性金属部分を通
して流体を作用させる導管手段を含む雄型アセンブリを
利用する方法及び装置を開示するものである。

雄型アセンブリの雄型が、加熱された熱可塑材シートの
置かれた面を通過するのに伴なって、雄型部材の内部が
ポンプの吸引側と連通して熱可塑材シートを雄型部材の
周りに吸着し熱成形するので比較的均一な厚さの壁を形
成する。

以下添付図面の実施例に従って本発明を詳述する。

尚、図中、同一部材には同じ参照番号を付しである。

本発明に係る方法に利用される熱可塑材のタイプは経済
性及び製造される中空物品の用途に依存する。

種々の用途に適し且つ熱成形にも適した熱可塑性樹脂は
多く、衝撃に強いポリスチレン、ポリブタジェン、スチ
レン・ブタジェン混合物渣たは共重合体、ポリ塩化ビニ
ール及び関連のビニール重合体、ポリアロマー、ナイロ
ン、ホルムアルデヒド重合体、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ニトロセルロース、セルロース、アセテ−）
、セルローズ、プロピオネート、アセテート・ブチレー
ト、ポリメチルメタクリレート、エチル・セルローズ、
ベンジル・セルロース、セルローズのエチル・エステル
などがある。

第１図に於いて、番号１０は成形機（例えばミシガン州
、ビーバータウンのブラウン・マシーン・カンパニーの
製造のもの）の一部であり、圧力箱アセンブリ１２及び
雄型アセンブリ１４を具備する。

第１図に図示の部材の位置は実際の成形操作の工程と対
応するものではなく、該図は各部材の構成及び配置を説
明する図である。

圧力箱アセンブリ１２は上方プラテン１日に固設した圧
力箱１６を含み、圧力箱１６内の程度を低下させたり、
上昇させたり、一定に維持したりするため熱伝達媒体を
循環させることができるようにこの圧力箱１６に通路（
図示しない）を設ける。

上方プラテン１８は適当な機構（図示しない）によって
成形機内を上下動させ得るように構威し配置する。

圧力箱１６は圧力箱１６の空２４を形成する頂壁２０及
び側壁２２からなり、さらにその側壁２２には、例えば
ねじ２８によって、固定板２６を取付けである。

圧力箱１６の側壁２２にオリフィス３０を設け、管３２
を介して前記オリフィス３０をポンプ３４の吐出側と連
通させることによシ圧力箱１６の室２４へ圧縮流体を導
入できるようにする。

流体圧シリンダ・アセンブリ４０の細長いロッド３８を
案内する管状スリーブ３６を上方プラテン１８及び圧力
箱１６の頂壁２０に垂直に取付ける。

流体シリンダ・アセンブリ４０はその外方へ広がる脚部
４２をプラテン１８の上面に５前記細長いロッド３８が
上下動できるようにして例えばボルト４４など取付ける
。

細長いロッド３８の圧力箱１６の室２４内へ進入してい
る端部に円錐状支持部材４６を設けて、特に、中空物品
の形成中にその部分が薄くなるのをこれによって極力防
止する。

これについては詳しく後述する。雄型アセンブリ１４は
雄型支持アセンブリ５２内に往復運動自在に取付けた雄
型部材５０から戒る。

雄型支持アセンブリ５２は雄型部材５０を受容するため
に形成した円筒状オリフィス５６を有し、雄型部材５０
とポンプ６０の吸引側とを管６２を介して連通させるた
めの中間オリフィス５８をも具備するベース部材５４か
ら成る。

このベース部材５４には雄型部材５０と共軸に整列させ
て該ベース部材５４の下層に外方へ広がる脚部６６を例
えばボルト６８によって取付けた流体シリンダ・アセン
ブリ６４を設ける。

雄型部材５０には円錐状頂部７０、円筒状中間部γ２及
びロッド状下部７４を形成しである。

該頂部７０及び中間部７２は、例えば１９７４２月４日
付を以って出願され、本発明と同じ譲受人に譲渡された
米国特許出願第４４８１９１号の明細書に開示されてい
る２ミクロンのステンレススｆ−ル（７）ような多孔性
金属（製造工程に於いて多数の独立した通路が形成され
る金属）で形成する。

雄型部材５０の頂部７０は、外方へ拡がり頂部が扁平な
アーム部材７８を設は且つ全体を例えば銅のような熱伝
達性のすぐれた材料で形成した内部支持部材７６の周シ
にアーム部材７８を配置するのが好１し−。

中間部７２及びロッド部７４には雄型５０の多孔金属部
とポンプ６０とを連通させるためのオリフィス８０を形
成する。

尚、内部支持部材７６には前記出願に開示されているよ
うに螺条を形成すればよい。

雄型部材５０のロッド部７４の端部には、熱成形アセン
ブリの操作中に雄型部材５０を往復運動させるため、流
体圧シリンダ・アセンブリ６４内に配置したピストン部
材８２を取付ける。

雄型アセンブリ１４には下方プラン８８に取付けたピス
トン棒８６を含む流体圧シリンダ８４を設ける。

流体圧シリンダ８４の上端周りには、例えばペース部材
５４の側壁に形成した取付用ブラケット９０を介して、
雄型支持アセンブリ５２を配置する。

クランプ・グリッド９４を含むクランプ支持部材９２を
該部材９２に形成したブラケット９８を介して、例えば
ボルト９６などで、ピストン棒８６の上端に取付ける。

第１図に於いて、熱可塑材シート１０２は、例えば幅対
ヒータ、赤外線ランプ（図示しない）などのような適当
な手段によって軟化状態オで加熱され、送シ機構１００
によって送られる。

以下本発明の中空物品成形の工程を第１図乃至第４図に
従って順次説明する。

当業者には公知であるが、始動に際して圧力箱アセンブ
リ１２を成形後の取出しに充分な間隔を距てて熱可塑材
シート１０２の上方に配置する。

適当な成形温度（伸長自在な可変形状態）で軟化させた
熱可塑材シート１０２を送り機構１００によって圧力箱
アセンブリ１２と雄型アセンブリ１４との間の位置壕で
送る。

固定板２６がシート１０２と隣接する第２図図示の位置
ｌで下方プラテン８８が上昇して、クランプ・グリッド
９４がシート１０２の下面に圧接させられる位置１で上
方プラテン１８を下降させ、圧力箱１６の室２４への入
口付近で固定板２６とグリッド９４とによって熱可塑材
シートを挾む。

成形操作中、熱可塑材シート１０２を把持するため、流
体圧シリンダ８６は正圧を維持する。

上下アセンブリ１２゜１４間に熱可塑材シート１０２を
把持されると同時に、またはこれに続いて、流体圧シリ
ンダ・アセンブリ４０のピストンによって細長いロッド
３８を垂直に熱可塑材シート１０２の上方の位置筐で降
下させる。

下方プラテン８８を垂直上昇移動させることによって雄
型支持アセンブリ５２を上昇させると雄型部材５０が熱
可塑材シート１０２の置かれている平面を通過してロッ
ド３８の支持部材４６と接触するが、この支持部材４６
を雄型支持アセンブリ５２の以後の上昇と呼応するよう
に適当に付勢することによって、形成される物品の当該
部分が薄くなるのを極力防止することができる。

下方プラテン８８の上昇運動は、第３図図示のように雄
型支持アセンブリ５２が完全にクランプ支持部材９２に
当接して、雄型支持アセンブリ５２の以後の上昇運動が
阻止される１でつづけられる。

流体圧シリンダ６４の下方室とポンプ（図示しない）の
吐出側とを管１０６を介して連通させて雄型部材５０を
上昇させ、適当な速度で第４図図示のように圧力箱１６
内へ完全に進入させる。

雄型部材５０が進入する間、圧力箱１６の内部を小さい
負圧に維持すれば圧力箱１０への雄型部材５０の進入を
容易にすることができる。

雄型部材５０が上昇り、ながら熱可塑材シート１０２の
平面を通過する間、オリフィス５８から管６２を介して
雄型部材５０の内部をポンプ６０の吸引側と連通させる
ことによシ該内部な負圧状態にし、これと平行して熱可
塑材シート１０２を伸張させて中空物品１０４の壁厚を
制御する。

雄型部材５０が完全に進入した状態で圧力箱１６の室２
４へ圧縮流体を導入すれば、雄型部材５０の表面に熱可
塑材シート１０２を効果的に圧接させることができる。

次いで下方にある雄型アセンブリ１４を垂直に当初位置
まで下降させれば、上方にある圧力箱アセンブリ１２を
第１図図示位置まで上昇させる工程に続いてまたはこの
工程と同時的に行なわれる。

送り機構１００による次の熱可塑材シート１０２の送り
工程に於いて成形ずみ中空物品１０４を円滑に送ること
ができる。

その際に、雄型部材５０の内部をポンプ６０の吐出側と
連通させれば雄型部材５０の表面から容易に成形された
中空物品１０４を取外すことができる。

送９機構１００を作動させることによＩ）、成形された
中空物品１０４が上方へ突出している熱可塑材シート１
０２の部分を成形機１０から離し、新しいシート部材を
アセンブリ１２及び１４間に位置させて次の成形サイク
ルに備える。

成形した物品１０４はトリミングされ、トリミングでで
きた不要材料片はシュレッダなどのような補助装置へ戻
して熱可塑材シートの製造に再使用するのが普通である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を実施した熱成形機を理解し易い
ように一部の付属部材を省き、一部断面で示す正面図で
あう、第２乃至４図は中空物品の成形を順序に従って説
明するための、第１図図示成形機の断面図である。 １０・・・・・・成形機、１７・・・・・・圧力箱アセ
ンブリ、１４・・・・・・雄型アセンブリ、１６・・・
・・・圧力箱、１８・・・・・・上方プラテン５２４・
・・・・・室、２６・・・・・・固定板、３２・・・・
・・管、３４・・・・・・ポンプ、４０・・・・・・流
体圧シリンダ・アセンブリ、５０・・・・・・雄型部材
、５２・・・・・・雄型支持アセンブリ、６０・・・・
・・ポンプ、６２・・・・・・管、６４・・・・・・流
体シリンダ・アセンブリ、１０２・・・・・・熱可塑材
シート、１０４・・・・・・中空物品。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 雄型部材上に中空プラスチック物品を熱成形する方
   法に於いて、前記物品の形状に対応する表面を有し且つ
   延出自在な多孔性ヘッド部分を含む前記雄型部材を加熱
   された熱可塑材シートの置かれた平面を通過させる工程
   と、前記多孔性ヘッド部分をポンプ手段の吸引側と連通
   させる工程と、前記ヘッド部分を前記雄型部材を受容す
   る室へ進入させる工程とから成る成形法。 ２ 多孔性ヘッド部分を有し且つ成形すべき物品の形状
   に対応する表面を有し且つ延出自在な雄型部材を含む雄
   型アセンブリと、延出した前記雄型部材が進入し受容さ
   れる室手段と、熱可塑材シードを前記雄型部材の表面に
   密着させるのを助けるため、吸引側が前記多孔ヘッド部
   分と連通しているポンプ手段と、前記吸引側を多孔ヘッ
   ド部分に連通ずる導管とから成る中空プラスチック物品
   熱成形装置。