JPS63297024A - ロ−タリ−式同時成形充填方法及び装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明はプラスチックボトルの成形及びそのプラスチッ
クボトルへの内容物充填を同一機械で能率よく行うため
のロータリー式中空成形方法及び装置に関するものであ
る。

〈従来技術〉 ポリエチレン、ポリ塩化ビニール等を用いたプラスチッ
クの中空ボトルは一般的にはレシプロ方式又はロータリ
ー方式のブロー成形機により成形される。成形されたボ
トルへの内容物充填は通常はボトルが成形機より排出さ
れた後、成形機と別の充填機によりなされる。成形機と
充填機が別々の場合当然その生産工程が複雑になり、設
備、人件費が嵩む結果となる。又、成形時における成形
品冷却は金型との熱交換のみにたよらざるを得ないため
、成形サイクルが長くなる欠点があった。

これを解消するためにレシプロ方式に限っていえば成形
、充填が同時に行われるシステムが過去開発さた。これ
は押出機より押出された溶融パリソンを一対よりなる金
型で咬んだ後、別ステーションでパリソン上端よりブロ
ーピンを打込二重構造のノズルより圧縮エアーを吹込み
、同時に内容物の充填を行うシステムである。この方式
を用いれば成形、充填が同一機械で行われるが成形品の
口元冷却効率は従来成形品と同一であるため成形サイク
ルの短縮は大きくは期待出来なく、又、成形、充填、成
形品の再封、成形品の取出が同一ステーションで行われ
るため、結果として成形、充填サイクルが長くなり生産
性の向上はなされず、多くの使用例がないのが現状であ
る。

〈発明が解決しようとする問題点〉 プラスチックボトルの成形及び内容物充填において、は
とんどすべての場合に用いられている成形後別工程で充
填される方法は専用の成形機、充填機が各々必要である
だけでなく、搬送、保管が困難であるという宿命を持つ
プラスチックボトルの流通の繁雑さを招く結果となって
いる。

又、極く稀に使用されている成形、充填が同一機械でな
されているレシプロ方式による成形、充填システムは成
形、充填、成形品の再封及び排出が同一ステーションで
行われるため成形、充填サイクルの短縮が十分でな（、
かつ、機械が複雑であるという欠点を有している。

く問題点を解決するための手段〉 プラスチックボトルのブロー成形において一般的に、ロ
ータリー方式はレシプロ方式に比較し、数倍〜数十倍の
生産性を有している。

しかしながら通常のロータリー式ブロー成形機は金型が
水車式に回転し、成形されるボトルの口元方向が一定し
ないため１本発明の主題である成形、充填を同一機械で
行うことに関しては不向である。

又、レシプロ式ブロー成形機は金型の移動が水平方向で
あり、成形されるボトルの口元は常に上方にあるため、
成形、充填を同一機械で行うこと、に関しては有利であ
るが、その生産性は前述した通り不十分である。

本発明は上記二方式の長所を生かし、欠点を補いつつさ
らに新規の機構を有した。生産性に優れたロータリー式
同時成形充填システムである。

水平にかつ間欠的または連続的に回転するローラーイン
デックステーブル上に、複数個の成形用金型を具備して
成る成形機を配備し、前記ローラーインデックステーブ
ルの周囲に、一体または別々に成形された熱可塑性樹脂
を混練、溶融する押し出し機、及び溶融した樹脂をパリ
ソンとして連続的に押し出すダイヘッドを、前記ローラ
ーインデックステーブルの周囲゛か或いは内部に、支持
装置を介して一体または別々に構成されて成るボトル成
形用ブローピン及び内容物充填装置を順番に設定されて
成る構造を有するロータリー式同時成形充填装置である
。

上記基本装置のうち本発明を特徴づけるものは水平に回
転するローラーインデックステーブル上に装着した成形
機及び内容物充填装置である。成形機には数個から数十
個の型締装置が積載されている。各々の型締装置には金
型が取り付けられている。型締装置並びに金型は水平方
向に回転しながら開閉する。回転は間欠運動が望しいが
連続運動も考えられる。

金型はダイヘッド直下に配置時並びに成形品取出時は型
開きされ、それ以外は型閉される。ダイヘッド直下では
連続的に押出されるパリソンを一定長さ分だけ金型によ
り咬え取る。次いで金型は水平方向に回転し、次ステー
ションへ送られる。

そこでパリソン内に圧縮エアーが吹き込まれ、同時に内
容物となる液体を充填する。そうすることにより圧縮エ
アーのみでは不十分であった成形品冷却サイクルの短縮
を計ることが出来る。但し、成形機の構成、成形品の形
状、内容物の状態によっては圧縮エアーの吹込みと内容
物の充填は別々のステーションで行うことも考えられる
が、この場合においても各々の作用を各ステーションで
行うことにより成形、充填の効率が期待出来る。

成形、充填が完了したボトルは金型とともに更に次々と
次ステーションへ送られ、ボトル口元再封後成形機より
取出される。

上記の機構を有した水平方向に回転するロータリー式の
成形、充填機により、本発明の目的を達成することが出
来る。

〈作　用〉 本発明による装置の動きを説明する。

まず、押出機により熱可望性樹脂を混線・溶融し、押出
機先端に取付けられたダイスよりパリソンとして下方垂
直に連続的に押出す。

パリソンは一定の長さに押出されると金型に咬えこまれ
る。

金型は水平に間欠的に回転するローラーインデックステ
ーブルに複数セット配置されたプラテンに取付けられ、
ローラーインデックステーブルの回転につれて間欠的に
回転する。プラテンは油圧を利用したトグル機構により
開閉する。金型の型締は二のプラテンの開閉によりなさ
れる。

パリソンが金型に咬えこまれると同時にダイス直下に配
置されたパリソンカッターによりパリソンがカットされ
る。パリソンカット完了後金型は次ステーシッンのブロ
ービン打込みステーションへ送られる。

ブローピンユニットはパリソン上端にその先端を打込み
ボトル口元の形状を成形し、同時に先端ノズルより圧縮
エアーを吹き込み、ボトルを中空成形する働きの他、後
述するごとくボトル内容物を充填するための機能をも有
している。

前述のパリソン咬え込みステーションにおいてはブロー
ピンは金型中心部からはずれた位置に後退しており、ダ
イス及びパリソンとの接触を避ける構造を有している。

ブロービン打込みステーションにおいてはブローピンユ
ニットは金型の中心上方に前進すると同時にその先端が
パリソン上端に打込まれる。ブローピンの打込みは一般
的には油圧シリンダーの作動によりなされる。ブローピ
ンが打込まれることにより所望のボトル口元形状が成形
されるが、同時にブローピンよりブローエアーを吹込む
ことによりパリソンが金型キャビティと同一形状に成形
され、所望のボトルが成形される。ブローピンはエアー
ブローした後もさらにパリソン内に打込まれた状態でロ
ーラーインデックステーブルの回転につれて金型と同調
して回転を続ける。

ブロービン打込み完了後金型は次ステーションの充填ス
テーションへ送られ、ここでブローピン先端の充填ノズ
ルから内容物がボトル内に充填される。充填物は一般的
には１００°Ｃ以下であるため、ボトル本体の冷却が促
進される。内容物の粘度。

）辻及び成形スピードによって一慨には言えないが、ｆ
Ｑ的には充填工程は金型が次ステーションに送られる間
もｍＬ’ｆされる。ボトルの成形及び内容物充填が完了
するとブローピンは上昇し、ボトル口元より離され、同
時に金型中心からはずれた位置に水平移動する。ブロー
ピンがボトルロ元から離れた後、同一ステーション又は
次ステーションで別途用意されたキャップによりボトル
口元を密封する。

ボトル口元の密封完了後、金型は型開きされ、ボトルは
取出機又は自然落下により金型から排出される。

以上が成形から充填までの一連の説明であるが、この動
作が各々の金型について連続的に行われる。

〈実施例〉 実施例としてＨＤ　Ｐ　Ｅ／接着性樹脂／ＥＶＯＨ／接
着性樹脂／ＨＤ　Ｐ　Ｅの構成による３００戚容量のサ
ラダドレッシング用の多層ボトルの成形・充填方法及び
装置にって説明する。

φ６５スクリエー（Ｌ／Ｄ＝２５）押出機（１）にてＨ
ＤＰＥ、２台のφ４０スクリュー（Ｌ／Ｄ＝２２）　押
出機（２）にて接着性樹脂及びＥ　Ｖ　ＯＨを各々混練
・溶融してダイヘンドの先端ダイスより多層パリソンと
して連続的に押し出す。ダイス（３）径はφ１５．　　
スウェル後のパリソン（４）外径はφ１９．パリソン（
４）の押し出される速度は約１２０ｍ／秒、ボトルの全
長は１８０ａｍ、一定長にカットされるパリソン（４）
の長さは約２３０閣、ローラーインデックステーブル（
５）上にはプラテン（６）及び金型（７）が８セット取
付けられている。ローラーインデックステーブル（５）
の回転スピードは４ｒｐｍ、左右一対よりなる金型（７
）はプラテン（６）の開閉により型締・型開されるが、
プラテン（６）の開閉は油圧シリンダー（８）（φ５０
）及び２リンク（９）よりなるトグル機構によりなされ
、最大型締力は３　ｔｏｎである。

ローラーインデックステーブル（５）は２秒サイクルで
４５°回転する。２秒のうち１秒は停止、残りの１秒は
回転する。

ステーションの構成は第１ステーシヨンがパリソン咬え
込み、第２，３ステーシヨンがブローピン打ち込み及び
圧縮エアーブロー、第４．５ステーシヨンが内容物充填
、第６ステーシヨンがブロービン引抜き及びボトル上下
のパリ取り、第７ステーシヨンはキャップ密封、第８ス
テーシヨンはボトル排出をそれぞれ行う構成である。

第１ステーシヨンにおけるパリソンカットは熱板を利用
したホットカット方式、第２〜５ステーシヨンにおける
ブローピン打ち込みは油圧シリンダー００）（φ４０）
を利用、打ち込み圧は４００ｋｇ、ブローピン００は圧
縮エアー用と内容物充填用に二重のノズル構造を有する
。圧縮エアブロー圧は５ｋｇ／ｃｄ、内容物充填圧は７
　ｋｇ／ｃｄ内容物は充填以前に殺菌を施す。第７ステ
ーシヨンで使用されるキャップはスクリュ一式キャップ
使用、キャンプ密封以前にＡｆｆｉ／ホットメルト構成
のフィルムによりレフトラシールを行う、第８ステーシ
ヨンでは取出ロボットを利用して金型型開と同時に金型
下方よりボトルを取出す。

上記の成形、充填方法により所望の充填済のプラスチッ
クボトルが３２本／分の能率で得ることが出来た。

尚、ここでＨＤＰＥは高密度ポリエチレンを、ＥＶＯＨ
はエチレン酢酸ビニル共重合体ケン化物を表す。

〈発明の効果〉 本発明は以上のような構成になっているので、次のよう
な優れた実用上の効果を有する。

（イ）金型が水平に回転し、かつ、金型の上部にボトル
口元が成形されるような金型構造を有しているため、成
形と同時に、或いは一連の工程として成形・充填が出来
る。

（＋７）圧縮エアーの吹き込みにより所望の形状に成形
された成形品の金型内での冷却は従来金型との熱交換に
たよっていたが、本発明においてはその他に内容物充填
による成形品冷却も期待出来るため冷却時間の大巾短縮
が可能となる。

（八）金型が水平に回転する構造であるため成形。

充填、成形品、冷却、ボトル再封が別々のステーション
で行なえるため、生産スピードの高速化が可能。

（ニ）成形直後に充填がなされるため、成形、充填が別
ラインでなされる場合と比較し、ボトルの安全衛生性が
保証される。従ってマヨネーズ、ドレッシング等の食品
容器の成形、充填方法に適している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置を示す概略平面図、第２図は同側
面図、第３〜６図は本発明の成形・充填方法の基本工程
図である。 （１）・・・・φ６５押出機　　　　　（２）・・・・
φ４ｏ押出機（３）・・・・ダイス　　　　　　　（４
）・・・・パリソン（５）・・・・ローラーインデック
ステーブル（６）・・・・プラテン　　　　　　（７）
・・・・金型（８）・・・・油圧シリンダー　　　（９
）・・・・リンクＱＯＩ・・・・油圧シリンダー　　　
（ＩＱ・・・・ブロービン０２）・・・・ボトル　　　
　　　　側・・・・充填ノズルＱ４１・・・・充填物　
　　　　　　θ９・・・・ダイヘンド０ω・・・・キャ
ップ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶融された熱可塑製樹脂をダイヘッドよりパリソ
   ンとして連続的に押し出し、該パリソンを水平に回転す
   るホイール上に取り付けられた金型で咬えた後、ブロー
   ピンをパリソン上部に打ち込み、かつ圧縮エアーをパリ
   ソン内に吹き込み、所望形状の中空成形品を得ると同時
   に、該ブローピン内に装着されたノズル又は該ブローピ
   ン以外の装置に装着されたノズルより内容物を充填し、
   内容物充填済の中空成形品を得ることを特徴とするロー
   タリー式同時成形充填方法。
2. （２）水平にかつ間欠的または連続的に回転するローラ
   ーインデックステーブル上に、複数個の成形用金型を具
   備して成る成形機を配備し、前記ローラーインデックス
   テーブルの周囲に、一体または別々に成形された熱可塑
   性樹脂を混練、溶融する押し出し機、及び溶融した樹脂
   をパリソンとして連続的に押し出すダイヘッドを、前記
   ローラーインデックステーブルの周囲か或いは内部に、
   支持装置を介して一体または別々に構成されて単層また
   は複層構造のノズルを有するボトル成形用ブローピン及
   び内容物充填装置を順番に設定されて成ることを特徴と
   するロータリー式同時成形充填装置。