JPH0423618B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は合成樹脂材料の押出し及び吹入れによ
り中空体、特に複雑な形状の容器を製造する方法
及び装置に関する。

周知のように、どのような形状の中空体でも押
出し吹入れ機械により合成樹脂材料から製造する
ことができる。

この製造方法の最も難しい工程の１つは合成樹
脂材料を適切に供給する工程であり、周知の押出
し吹入れ機はこのためにパリソン（parison）の
厚さ及び長さを自動的にセツトするための装置を
備えており（すなわち吹入れられてはいるがまだ
型内で形づけられていない合成樹脂材料の気泡で
ある）、さらに楕円形化されたプランジヤまたは
ダイス型を備え、この楕円形化はプログラマーに
より調整可能である。

このように、周知の装置は合成樹脂材料を押出
すための１個または複数個のダイス型をアルキメ
デスのスクリユーのような合成樹脂材料を送り込
むための手段に連結した有しており、このスクリ
ユーはスリーブ内の合成樹脂材料の可塑化と押出
しヘツドへの供給を確実化する。またダイスの出
口で得られるパリソン内へ空気を吹入れる手段
と、パリソンを切断しその基部を接合する手段
と、鋳造される中空体の形状に対応する内部キヤ
ビテイを有しパリソンを受入れる型と、型内に空
気を吹入れるため少なくとも１つの吹入れ管と、
型を押出しダイスから吹入れ管へ移動させ、か
つ、次のパリソンのためにその逆方向へ移動させ
る装置と、完成した中空体と断片との排出装置と
を有する。

押出しダイスの出口におけるパリソンの厚さは
垂直方向にプログラムされ、その結果、例えば中
空体の基部と上部体との間のようなパリソンの流
れ方向への材料の良好な分配が達成される。この
技術は、また、例えば、0.3バールという比較的
低い圧力で既に基部の接合されたパリソン内へ空
気を吹入れ、その結果、製造されるべき中空体の
長さよりも小さい長さの合成樹脂材料製の一種の
あわを得ていた。それから、パリソン上で型を閉
じ、型内に収容されたパリソン内へ高圧（６〜７
バール）で空気を吹入れ、この結果、パりソンを
膨張させてこれを型のキヤビテイへ押圧する。

さて、材料を、連続する水平層に関して、最終
製品であるボトルの水平方向へ供給すると、その
材料の供給は均一には行なわれないことが明らか
になつた。実際に、測定すると、薄い領域と必要
以上に厚い領域とがあることが判明した。例え
ば、家庭用の洗剤等を収容するための５リツター
のボトルに関して言えば、その脆弱な領域は厚さ
が0.7ミリメーター以下の部分である。このよう
な脆弱部分は、ボトル前面の山高部に連続するボ
トル底部や、ボトルの首部に連続するボトルの肩
部や、ボトルの取つ手部に存在する。

1.2ミリメーター以上の極めて厚い部分はボト
ル底部の接合部と両側の基部にある。

このようにボトルがその連続的な水平区域にお
いて種々の厚さを有すると、次のような不都合を
生じる。すなわち、容器充填中やその貯蔵及び取
扱い中、容器は多かれ少なかれそれらの弱い領域
で互いに押圧される。更に、これらの領域の存在
は部分的な破裂の危険を生じ、従つて取扱い作業
中の漏れを生じる。そして、ラベルは貼着しよう
とする側面が平面でないという事実によつてラベ
ルを貼着する際の困難を生じる。

与えられた水平層や容器の区域内での材料の分
配の有害な不規則性は、型内におけるパリソンへ
の空気吹入れの初期において、熱い合成樹脂材料
と約20℃の冷たい型壁との間の接触が型の全ての
点において同時に生じないという事実によつて説
明されうる。今、熱い合成樹脂材料と型のキヤビ
テイ壁との間の接触が直ちに合成樹脂材料の凝固
を開始させ、これはより適応性のないパリソンの
外壁上の全ての点で生じる。事実、パリソンへ吹
入れ工程を分析すると、合成樹脂材料は底部と接
触しようとし、取つ手の前に膨張した前部と接触
しようとし、吹入れ開始後にのみ首部と接触しよ
うとする。したがつて、既に冷却された材料は離
れた点に達するために相当引張られなければなら
ず、これにより厚さの減少が生じる。更に、型を
閉じた時には型と接触する最も早い部分は側部で
ある。こうして、合成樹脂材料はセツトされ、そ
の後より多くの困難を伴つて移動し、観察された
過度の厚さを生じる。

この問題を解決し、吹入れ工程におけるボトル
の水平区域又は水平領域での合成樹脂材料の十分
な分配を行なうため、種々な方法が試みられたが
この問題を解決することはできなかつた。しか
し、ついに、この問題は次の方法で解決された。

本発明による方法は、２つのあご部品によつて
接合されたパリソンの形成中、空気が押出しダイ
スを介してパリソン内へ吹入れられて、パリソン
の長さが完成品たる中空体の長さとほぼ等しくな
るまでパリソンは型外で高度に膨張され、それか
ら型がパリソンを収容するように閉じ、パリソン
が十分な圧力で型のキヤビテイに押圧されるよう
に空気がパリソン内へ吹入れられることを特徴と
する。

本発明によれば、ボトルの各水平区域におい
て、過度の厚さや弱い部分が、合成樹脂材料と型
の大きな寸法のキヤビテイとの間での時期尚早の
接触を排除することにより、削減したことが判明
した。

本発明方法の特徴により、パリソンの断面が型
のキヤビテイ断面と等しくなるまで空気が型の外
でパリソン内へ吹入れられる結果、パリソンの各
水平方向又は横方向区域で材料は均等に分配され
る。そして、吹入れ空気の供給を停止することに
よりパリソンは収縮され、かつ、パリソンは大気
に接触されるか減圧状態にさらされて、収縮した
状態になる。更に、型は収縮したパリソンを収容
して閉じられるが、このとき、型内のパリソンへ
の空気の吹入れが再開されるまで、収縮したパリ
ソンの壁は型の冷たいキヤビテイと接触しないよ
うに保たれる。

こうして、先の膨張によつて十分に引張られた
パリソンは収縮後のたるんだ形態を再び生じ、こ
の収縮はパリソンが時期尚早に型の冷たいキヤビ
テイ壁と接触しないようにしつつ型内に位置する
ことを可能にする。高圧でのパリソンの次の膨張
はパリソンが同時かつ均一に型のキヤビテイに押
圧されることを確実化することが理解される。

さらに、パリソンが型の外側で前もつて膨張す
ることが本発明による方法の必須要件となつてい
る。なぜならば、得られる水平断面内の交差方向
に均一に材料を供給することを可能にするのは、
型の外画における適圧でのこのパリソンの膨張で
あるからである。連続的水平断面の厚さが適当に
プログラムされうることが理解されうるであろ
う。

以下、本発明の１実施例を図を参照して説明す
る。

第１図及び第２図に示す装置は合成樹脂材料を
押出し及び吹入れすることにより中空体、特に例
えば洗剤等を入れるための様々な大きさのポリエ
チレン製ボトルのような複雑な形状の容器を製造
するためのものである。

従来、この装置はホツパ２を通して押出し器に
導入される材料を可塑化するための水平スクリユ
ーと、鉛直方向に置かれていて、押出し機１によ
り可塑化された材料を送り込まれる２個の押出し
ダイ３と、連続したパリソンを切断するための手
段１５と、成形すべき中空体の所望の形状に対応
する２つのセミキヤビテイ７をなす２つの半型６
ａによつて形成されている主型６と、型６の内部
に空気を吹入れるための２つの管８と、（図示さ
れてはいないが）主型６を吹入れ管８の下方でダ
イ３から吹入れ管８へと、またその逆へと移動さ
せるための装置と、（図示されていないが）完成
した中空体９および廃物を除去するための手段と
を備えた押出し機１からなる。廃物は周知の方法
でコンベヤ１１に受けられ再び押出し機１に戻さ
れる。

前述の構成要素部品はすべて固定したフレーム
１２上にある。この装置はさらにまた型６の中で
形成された容器９ａを受入れるための型１３と、
周知の方法で配置されたプランジヤをパリソン５
の壁厚を調整するために押出しダイ内で移動させ
るための各押出しダイに組合わされたラム１４
と、吹入れ管８と組合わされた空気式のラム１６
および水力式のラム１７とを備えている。この装
置は、押出し機１のスクリユーを回転させるため
に減速機１９に連結されたモータ１８と電子プロ
グラム手段とラム（図示せず。）とを有する。こ
のラムは２つの半型６ａを互いに離隔させたり接
近させて型を閉じたりする目的で移動させるため
のものであり、更に、押出しダイ３と吹入れ管８
との間でパリソンを収容して型を閉じるように型
を移動させるためのものである。

本発明によれば、第４図のように、この装置は
２つの電磁弁を有し、これらの弁は押出しダイ３
内に空気を吹入れるための空気吹入れ手段に互い
に連結されている。そして、これらの弁は電磁弁
２３によつて自動制御され、この電磁弁２３はプ
ログラム可能なタイムリレーによつてそれ自体、
電気的に制御されている。各電磁弁２１，２２は
それらのポジシヨンによつて空気通路を制御す
る。この空気通路は、第４図に図示的に表わされ
た軸方向通路２６，２７の道すじによつて、連結
された押出しダイ３のプランジヤ２４，２５を通
して対応するパリソン５を膨張させるためのもの
である。

本発明方法で留意すべきことは、その各工程は
第３図に示され、この方法は電磁弁２１，２２，
２３によつて押出しダイを通つてパリソン内へ吹
入れられる吹入れ空気の制御装置によつて実施さ
れることであり、よつて、先ず、この制御装置の
作動について説明する。

実線に示された電磁弁２１〜２３の位置におい
て、電磁弁２３の２つのタイムリレー（図示せ
ず）によつて構成された電気制御装置Ｙは大気と
の連通の開始と停止を制御するが、これは休止位
置にあり、それゆえ復帰装置Ｘは電磁弁２３を実
線の矢印で示された圧力P₁の通路をふさぐ位置
にある。電磁弁２１，２２の図示しない押ボタン
上にかかつた圧力P₂は軸方向通路２６，２７と
プランジヤ２４，２５を通してパリソン内への膨
張用空気圧Ｐの直接連通を行なうための位置に電
磁弁２２を保持する。

点線で示された電磁弁２１−２３の第２の位置
においては、パリソンは次のような方法で大気に
連通される。すなわち、電気制御装置Ｙは圧力
P₁の空気が電磁弁２３を通過し、電磁弁２１，
２２がパリソンを収縮させる位置へ移動するよう
に信号を発する。矢印Ｐは通路２６，２７への膨
張用空気の供給が妨げられることを示す。

新しいパリソンを膨張させなければならない時
には、前述したリレーによる自動プログラム装置
は電気制御装置Ｙを休止位置におき、前述のサイ
クルが行なわれる。

第３図を参照すると、本発明方法が更に詳細に
表わされている。

２つの平型６ａは分離され、合成樹脂材料が吹
入れ空気と共に押出しダイ３からパリソン２８内
へ供給される。この合成樹脂材料は押出しダイ３
に連結された電磁弁２１（又は２２）によつて自
動制御され、前述したように電磁弁２２によつて
それ自身、動作される。

空気はパリソン２８の中に吹入れられ、空気圧
が例えば0.6バールでパリソンがしだいに膨張し、
この工程の始めが図ａにより示される。

この空気圧での吹入れが、パリソンの長さが実
質的に最終的な容器９の長さになり、横断面が型
が閉じた時のキヤビテイの横断面と等しくなるま
で続けられる。この工程は図ｂに示され、パリソ
ンが工程ｂ中、参照番号２９で示される形を取る
と、空気の吹入れは電磁弁２３の働きにより遮断
される。

したがつて、この工程の間に合成樹脂材料はパ
リソン２９の水平断面に均一に供給され、その結
果パリソンの厚さは得られる断面内で一定とな
る。

その後、空気の吹入れを止め（工程ｃ）、大気
または低い気圧と通じさせることにより、３１で
示すたるんだ状態になるようにパリソンの空気を
抜く。先に述べたように、空気吹入れの遮断は電
磁弁２３の電気制御装置Ｙの発する信号により達
成される。

型６は空気を抜かれたパリソン３１上で閉じる
（工程ｄ）が、パリソンの壁面はこの結果キヤビ
テイ７の冷たい壁面と接触することはない。型６
は（第１図に示す実施例において２つの容器９ａ
を成形しうるものであるが）、次に空気吹入れ管
８の下方にもたらすように移動させられる。高圧
で例えば７バールで空気が図ｄに矢印で示すよう
に管８を通して吹入れられ、型６内に閉じ込めら
れたパリソン９ａの壁面が同時にキヤビテイ７の
全面に張り付けられる。

パリソン３１とキヤビテイ７の間に閉じ込めら
れた空気は均一に供給され、２つの半型６ａ間に
公知の方法でこの目的のために設けられた通路
（図示せず。）によつて吹付けられる空気を排除さ
れたスクリーンを有する。

吹入れの間、材料は結果としてパリソン９ａの
軸から最も遠い点も含めてキヤビテイ７の全面に
均一かつ迅速に押圧される。その理由は、必要な
膨張は型６の外で既にほぼ達成されているからで
ある。

含入れ空気の遮断後、型６は鋳込まれた容器９
ａを抜き取るために開かれ、公知の方法でまくれ
部や鋳ばりを取除き、そして完成した容器９を取
出す。

型６はダイ３の下方の待機位置にあつて、サイ
クルが次のパリソンのために再開される。

前述のように、容器９の壁厚は容器の一端から
他端まで与えられた横方向区域内で正確に均一で
ある。この効果は型の外でおいてパリソンがあら
かじめ膨張する（工程ａ及び工程ｂ）ことによ
り、また型がパリソンを閉じ込める前にパリソン
がしぼむ（工程ｃ）ことにより可能となる。これ
はキヤビテイ７とパリソンとの早すぎる接触を防
ぎ、その結果、そうでなければその均一の張りま
たは引つ張りを妨害してしまうような材料の時期
尚早な局所的な凝固を防ぐ。

予期せず発見されたことであるが、本発明によ
る方法によればボトルの重量をわずかに減らすこ
とができ、その結果、合成樹脂材料の必要量を減
らすことができる。

さらに、本発明の方法により製造されうる様々
なボトルの強度は明らかに従来の方法によつて得
られたボトルの強度より改良されており、これは
ボトルがわずかに軽量となつていることから特に
有益な点である。

【図面の簡単な説明】

第１図は押出し吹入れユニツトの簡単化した正
面図であり、このユニツトは本発明方法によつて
中空体を製造するための合成樹脂材料のものであ
る。第２図は第１図のユニツトの簡単化した側面
図である。第３図は、第１図及び第２図のユニツ
トによつて本発明の中空体を製造するための方法
の連続的工程を表す図である。第４図は、パリソ
ンが型の外にある時、押出しヘツドの出口におけ
るパリソン内部への吹入れ空気をコントロールす
る装置の１実施例の線図である。 １：押出し機、２：ホツパ、３：押出しダイ、
５：パリソン、６：型、６ａ：半型、７：キヤビ
テイ、１６，１７：ラム、２１，２２：電磁弁、
２４，２５：プランジヤ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 特に複雑な形状の容器等の中空体を合成樹脂
   材料の押出し及び吹入れにより製造する方法にお
   いて、材料を可塑化するためのスクリユーと中空
   体の壁厚を調節するための可動プランジヤを備え
   た押出しダイとを有する押出し機に合成樹脂材料
   を供給し、前記ダイの出口で前記中空体の概略形
   状を与えるパリソンを得、上流端に押出された合
   成樹脂材料から前記パリソンを分離し、製造しよ
   うとする中空体のキヤビテイを内部に形成する型
   内に空気を吹入れることにより前記パリソンを膨
   張させ、前記型のキヤビテイに鋳込まれた前記中
   空体を外すため前記型を開放すると共に、前記押
   出しダイを通して前記パリソン内へ空気を吹入れ
   て前記パリソンの長さが製造すべき中空体の最終
   的な長さにほぼ等しくなるまで前記パリソンを前
   記型の外部で膨張させ、前記パリソンを収容する
   ように前記型を閉じ十分な圧力で前記パリソン内
   に空気を吹入れて前記パリソンを前記型のキヤビ
   テイに圧着させることを特徴とする、合成樹脂製
   中空体の製造方法。 ２ 前記同形中空体の各断面での材料が均一に分
   配されるように前記パリソンの断面が前記型のキ
   ヤビテイの断面と等しくなるまで前記型の外部で
   前記パリソン内に空気を吹入れ、前記パリソンを
   たるんだ状態にするように吹入れる空気を遮断す
   ると共に前記パリソンを大気圧又は減圧状態に連
   通させることにより前記パリソンを収縮させ、前
   記型内へ収容された前記パリソン内への空気の吹
   入れが再現されるまで前記パリソンの壁が前記型
   の冷えたキヤビテイ壁と接触しないように前記型
   を閉じて前記パリソンを収容することからなる、
   特許請求の範囲第１項記載の製造方法。 ３ 空気が前記型の外部で前記パリソン内に0.6
   〜0.7バールの圧力で吹入れられ、前記型の内部
   では約７バールの圧力で前記パリソン内に吹入れ
   られることからなる、特許請求の範囲第２項記載
   の製造方法。 ４ 可塑材料を供給する手段に連結されかつ合成
   樹脂材料を押出すための少なくとも１つの押出し
   ダイと、前記パリソンを切断しかつ前記パリソン
   の基部を接合する手段と、前記押出しダイの外部
   で得られるパリソンに空気を吹込む手段と、前記
   パリソンを収容しかつ鋳造されるべき中空体の形
   状に対応するキヤビテイを有する型と、空気を前
   記型内へ吹入れるための少なくとも１つの管と、
   前記押出しダイと吹込み管との間で相互に前記型
   を移動させるための手段と、完成した中空体と断
   片の排出手段とを有し、該排出手段は前記押出し
   ダイ内へ空気を吹込むための手段に連結された第
   １の電磁弁を有し、前記押出しダイは膨張後に前
   記対応するパリソンを大気に連通させる第２の電
   磁弁によつて制御されると共に連結され、更に、
   予め定められた時間経過後大気との連通を遮断
   し、次のパリソンの膨張を許容する、合成樹脂製
   中空体の製造装置。 ５ パリソンの収縮がタイムリレーによつてプロ
   グラム可能であり、該タイムリレーは第１の電磁
   弁を空気で制御する第２の電磁弁を電気的に制御
   する、特許請求の範囲第４項記載の装置。