JPH072036U - ブロー成形機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被成形材の膨脹変形挙動を制御することによ
り、所望の肉厚分布、性能の製品を製造する。 【構成】 加熱溶融状態の被成形材３をパイプ状に押出
すダイ１と、ダイ１から押出された被成形材３を閉じ切
る金型２、２と、金型２、２内に空気を吹き込む吹込管
４と、吹込管４を開閉する開閉弁９と、開閉弁９を制御
するコントローラ１０とを具えたブロー成形機であっ
て、吹込管４は横断面積が等しく長さが異なる複数の管
５、６、７からなり、各管５、６、７の先端部はそれぞ
れ被成形材３の入口部、中部、奥部に位置するようにな
っている。コントローラ１０により開閉弁９を制御し、
吹込管４のうち適宜のものを順次選択することにより、
被成形材３の膨脹変形挙動を制御することが可能とな
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案はフィルム、パイプ、ボトル等の樹脂中空製品を製造するブロー成形 機に関し、特に、肉厚の調整が容易なブロー成形機に関するものである。

【０００２】

【従来技術およびその問題点】

一般に、ブロー成形法によって製造される樹脂中空製品にあっては、被成形材 （所謂パリソン、以下パリソンという）の膨脹過程における変形挙動が複雑であ るため、所定の肉厚分布、性能の中空製品を製造することが非常に困難となって いる。

【０００３】 すなわち、従来のブロー成形法におけるパリソンの膨脹過程は、図９〜図１４ に示すようになっていて、ダイ２１から押出されて所定の長さに達したパリソン ２３は金型２２、２２を閉じることにより金型２２、２２内に閉じ切られ、この パリソン２３の内部には金型２２、２２の下方に設けられている吹込管２４が突 出している（図９参照）。

【０００４】 そして、吹込管２４を介してパリソン２３の内部への空気の吹き込みを開始す ると、パリソン２３は膨脹変形を開始し、吹込管２４の根元部に近い部分、すな わちパリソン２３の入口部付近から金型２２、２２の内面側に接触し、接触した 部分は変形が終了し（図１０参照）、入口部から奥部に向かって順次、変形・変 形終了を繰り返し、金型２２、２２の内面にパリソン２３の外面全体が密着した 時点でパリソン２３の膨脹変形が終了する（図１１参照）。

【０００５】 このようなパリソン２３の膨脹変形過程においては、変形・変形終了が入口部 から奥部に向かって順次進行する際、変形が終了して金型２２、２２の内面に接 触している部分（図１０のＡ、図１２のＡ）が金型２２、２２側に固定されたよ うな状態になり、このため、この部分から次の部分に変形が移る際に図１３のよ うな過程を隔てて図１４に示すような複雑な偏肉が生じてしまう。その結果、肉 厚、樹脂の配向等の制御が困難となってしまい、所望の肉厚分布、性能（樹脂の 配向の異方性に起因する性能等）の製品を製造することができなくなってしまう 。

【０００６】 一般に、パリソンの内壁面には瞬間的に吹込空気の圧力と同じ大きさの圧力が 均一に加わると考えられており、このため、パリソンの膨脹変形挙動は、主にパ リソンの肉厚分布、把持形態（金型のクランプ形状、位置等）、温度分布等の要 因によって決定されると考えられている。

【０００７】 したがって、所望の肉厚、性能等を有する中空製品を製造するには、前記各成 形条件を試行錯誤的に試して最適な条件を見つけなければならず、時間的にも費 用的にも非常に効率の悪いものとなっていた。

【０００８】 この考案は、前記のような従来のもののもつ問題点を解決したものであって、 所望の肉厚分布、性能の製品を確実に、しかも容易に製造することのできるブロ ー成形機を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【問題点を解決するための手段】

上記の問題点を解決するためこの考案は、加熱溶融した中空状の被成形材を金 型内に位置し、被成形材の内部に吹込管を介して空気を吹き込むことにより被成 形材を膨脹変形させて金型の内面に密着させ、冷却することにより金型の形状に 合致した中空製品を成形するようになっているブロー成形機において、前記吹込 管を長さの異なる複数の管で構成して、各管の先端部をそれぞれ被成形材の内部 の適宜の位置に位置させ、かつ、各管へ供給する空気圧を制御する制御部材を設 けた手段を採用したものであり、また、加熱溶融した中空状の被成形材を金型内 に位置し、被成形材の内部に吹込管を介して空気を吹き込むことにより被成形材 を膨脹変形させて金型の内面に密着させ、冷却することにより金型の形状に合致 した中空製品を成形するようになっているブロー成形機において、前記吸込管を 長さの異なる複数の管で構成して、各管の先端部をそれぞれ被成形材の内部に位 置させるとともに、各管にそれぞれ駆動部材を接続して軸線方向に移動可能とし 、かつ、各管へ供給する空気圧と前記駆動部材を制御する制御部材を設けた手段 を採用したものである。

【００１０】

【作用】

この考案は前記のような手段を採用したので、被成形材の内部の適宜の位置に 吹込管の各管の先端部を位置させることができるとともに、各管からパリソン内 部へ吹込む空気の圧力を調整できることになるので、金型の形状等に応じて適宜 の管を選択使用するとともに、各管の空気圧を調整することにより、被成形材の 外面側全体を同時に金型の内面に接触させることができることになる。したがっ て、偏肉のない所望の肉厚分布、性能の製品を製造することができることになる 。

【００１１】

【実施例】

まず、この考案によるブロー成形機の実施例を構成するにあたって、その前提 となった実験の内容について説明する。

【００１２】 図６には、この考案によるブロー成形機の実施例で使用する金型２、２の可視 化モデルが示されていて、この金型２、２は、表面を耐熱ガラスで覆って外から 中の状態が透視できるように構成したものである。

【００１３】 このように構成した金型２、２を用いて加熱溶融状態にした被成形材３（所謂 パリソン）の膨脹変形挙動を調べた結果が図７および図８に示してあり、横軸は パリソン３の半径方向の位置、縦軸はパリソン３の軸方向の位置、黒丸印は吹込 管の先端の位置を示している。この結果から、パリソン３の膨脹変形挙動は、空 気を吹き込む際の吹込管の先端の位置に影響されることが判明した。

【００１４】 すなわち、図７に示すように、吹込管の先端の位置がパリソン３の奥部付近に 位置している場合には、吹込管の先端から離れたパリソン３の入口部付近の膨脹 変形が顕著となり、図８に示すように、吹込管の先端の位置がパリソン３の入口 部付近に位置している場合には、吹込管の先端から離れたパリソン３の奥部付近 の膨脹変形が顕著になる。このような現象は、慣性力によって空気が噴水状に吹 込管の先端から吹き出されるために起こると考えることができる。

【００１５】 そして、上記のような実験結果に基づいて、図１に示すようなこの考案による ブロー成形機の第１の実施例を構成した。

【００１６】 すなわち、この実施例に示すブロー成形機は、加熱溶融状態の熱可塑性樹脂等 の被成形材３をパイプ状に押出すダイ１と、このダイ１の下方に型締め型開き可 能に位置するとともに、型締めした際に前記ダイ１から押出された被成形材３を 閉じ切り、所定の長さの所謂パリソン３を形成する金型２、２と、パリソン３の 内部に所定の圧力の空気を吹き込む吹込管４と、吹込管４に空気を供給するコン プレッサー１１と、吹込管４の各管５、６、７を開閉する開閉弁９と、開閉弁９ の開閉量を制御する制御部材であるコントローラ１０とを具えている。

【００１７】 前記吹込管４は、横断面積の等しく長さの異なる複数の管５、６、７（この実 施例においては３本）を略三角形状をなすように束ねて構成したものであって、 各管５、６、７はパイプ状をなすホルダ８の中心部を挿通して、一端部（先端部 ）がホルダ８の軸線と同一方向に突出し、他端部（後端部）がホルダ８の軸線と 直交する方向に突き出している。

【００１８】 この場合、前記吹込管４は図３に示すように同心円状に設けてもよいものであ り、要は、各管５、６、７の有効断面積が等しくなるように構成すればよいもの である。

【００１９】 前記吹込管４の各管５、６、７には、配管を介して前記開閉弁９が接続される とともに、この開閉弁９には配管を介して前記コンプレッサー１１が接続され、 さらに、前記開閉弁９には、各管５、６、７の開閉量を調整する前記コントロー ラ１０が接続されている。

【００２０】 そして、上記のように構成したブロー成形機を用いて所定の中空製品を製造す るには、まず、加熱溶融状態にある被成形材３をダイ１からパイプ状に押出し、 被成形材３が所定の長さに達した時点で型締めし、金型２、２内に被成形材３を 閉じ切り、所定の長さのパリソン３を形成し、パリソン３の上部を金型２、２の 上部合せ面で挟持し、パリソン３の下部を金型２、２の下部合せ面で挟持する。

【００２１】 次に、前記パリソン３の下部に、中心部に吹込管４が挿通しているホルダ８を 挿着し、吹込管４の各管５、６、７をパリソン３の内部に突出させ、各管５、６ 、７の先端部をそれぞれパリソン３の入口部、中部、奥部にそれぞれ位置させる 。

【００２２】 次に、コンプレッサー１１を作動させ、所定の圧力の空気を開閉弁９を介して 吹込管４の各管５、６、７に供給し、各管５、６、７を介してパリソン３の内部 に空気の吹込みを開始する。

【００２３】 ここで、コントローラ１０を操作して、吹込管４の複数の管５、６、７から適 宜のものを順次選択して使用し、パリソン３の外面全体が同時に金型２、２の内 面に接触するように調整する。

【００２４】 すなわち、まず、コントローラ１０の操作により開閉弁９を操作し、先端部が パリソン３の入口部付近に位置している管５のみを開き、開閉量を調整しながら 所定の圧力の空気を吹き込み、パリソン３の奥部付近を膨脹変形させる。次に、 コントローラ１０により開閉弁９を操作し、先端部がパリソン３の中部に位置し ている管６のみを開き、開閉量を調整しながら所定の圧力の空気を吹き込み、パ リソン３の中部付近を膨脹変形させる。次に、コントローラ１０により開閉弁９ を操作し、先端部がパリソン３の奥部に位置している管７のみを開き、開閉量を 調整しながら所定の圧力の空気を吹き込み、パリソン３の入口部付近を膨脹変形 させる。

【００２５】 このように吹込管４を構成する複数の管５、６、７から適宜のものを順次選択 して使用し、パリソン３の内部に空気を吹き込むことにより、吹込み初期におい てパリソン３の奥部付近を膨脹させることができるとともに、吹込み中期におい てはパリソン３の中部付近、吹込み後期においてはパリソン３の入口部付近を膨 脹させることができることになり、これにより、パリソン３の外面全体を同時に 金型２、２の内面に接触させることができることになる。したがって、偏肉のな い金型２、２の形状に合致した製品を製造することができることになる。

【００２６】 上記のようにこの実施例によるブロー成形機にあっては、吹込管４を長さの異 なる複数の管５、６、７で構成するとともに、各管５、６、７を開閉する開閉弁 ９を設け、さらに開閉弁９を制御するコントローラ１０を設けたことにより、金 型２、２の形状等に応じて適宜の管５、６、７を順次選択して使用すれば、金型 の形状等によらず常にパリソン３の外面全体を金型の内面に同時に接触させるこ とができることになる。したがって、従来のように、パリソン３の肉厚分布、把 持形態、温度分布等を試行錯誤的に変化させる必要がなくなり、パリソン３の膨 脹変形挙動を積極的に制御することができるので、所望の肉厚、性能の製品を容 易に製造することができることになる。

【００２７】 なお、前記の説明においては、吹込管４を長さの異なる３本の管５、６、７で 構成したが、これに限定することなく、２本、又は３本以上の管で構成してもよ いものであり、要は、用途に応じて管の本数を設定すればよいものである。

【００２８】 図４および図５には、この考案によるブロー成形機の第２の実施例が示されて いて、このブロー成形機は、長さ、断面積の異なる３本の管１４、１５、１６を 同心円状に設けて吹込管１３とするとともに、各管１４、１５、１６にそれぞれ 駆動部材１７、１８、１９を接続して各管１４、１５、１６を軸線方向に移動可 能、かつ所望の位置に位置決め可能としたものであって、その他の構成は前記第 １の実施例に示すものと同様の構成を有しているので、前記第１の実施例に示す ものと同一の部分には同一の番号を付してその構成の詳細な説明は省略するもの とする。

【００２９】 すなわち、大径の管１４にそれよりも細くて長い中径の管１５を挿通させると ともに、中径の管１５にそれよりも細くて長い小径の管１６を挿通させて、これ ら３本の管１４、１５、１６を吸込管１３としてホルダ８の中心部に挿通させた ものである。

【００３０】 この場合、前記各管１４、１５、１６の後端部は、前記第１の実施例と同様に 開閉弁９を介してコンプレッサー１１に接続されるとともに、開閉弁９はその開 閉量を調整する制御部材であるコントローラ１０に接続されている。

【００３１】 また、前記各管１４、１５、１６の後端部にはそれぞれラックギヤ１４ａ、１ ５ａ、１６ａが設けられているとともに、これらのラックギヤ１４ａ、１５ａ、 １６ａには前記駆動部材１７、１８、１９に装着されているピニオンギヤ１７ａ 、１８ａ、１９ａがそれぞれ噛合していて、各駆動部材１７、１８、１９の駆動 時に前記各管１４、１５、１６が前記ラックギヤ１４ａ、１５ａ、１６ａと前記 ピニオンギヤ１７ａ、１８ａ、１９ａを介して軸線方向に駆動可能となるもので ある。さらに、前記駆動部材１７、１８、１９は前記コントローラ１０に接続さ れていて、コントローラ１０により前記各管１４、１５、１６を所望の位置に位 置決めできるものである。

【００３２】 なお、前記大径の管１４の後端部内周面と中径の管１５の外周面との間、およ び中径の管１５の後端部内周面と小径の管１６の外周面との間はそれぞれシール 部材２０、２０でシールされるようになっている。

【００３３】 前記駆動部材１７、１８、１９としてはエンコーダ付モータ等が好ましいが、 これに限定することなく同様の特性を有するものであればよいものである。

【００３４】 そして、この実施例に示すブロー成形機にあっても前記第１の実施例に示すも のと同様に、コントローラ１０によって駆動部材１７、１８、１９を制御するこ とにより各管１４、１５、１６の先端部を所望の位置に位置決めできるとともに 、コントローラ１０によって開閉弁９の開閉量を制御することにより各管１４、 １５、１６から吹き込む空気の圧力を調整することができるので、金型の形状に かかわらず、パリソンの膨脹変形挙動を積極的に制御することができ、偏肉のな い所望の肉厚分布、性能の製品を容易に製造することができることになる。

【００３５】

【考案の効果】

この考案は前記のように構成して、被成形材の内部に空気を吹き込む吹込管を 長さの異なる複数の管で構成するとともに、各管への空気圧の供給を制御する制 御部材を設けたことにより、金型の形状等に応じて適宜の管を選択して使用すれ ば、パリソンの外面全体を同時に金型の内面に接触させることができることにな る。すなわち、吹込管を構成する複数の管のうち、使用する管の順番、空気圧等 を制御部材で制御することにより、積極的にパリソンの膨脹変形挙動を制御する ことができ、これにより、偏肉のない所望の肉厚分布、性能の製品を容易に製造 することができることになる等の優れた効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案によるブロー成形機の第１の実施例を
示した概略断面図である。

【図２】図１に示すブロー成形機の吹込管の上面図であ
る。

【図３】吹込管の他の例を示した部分拡大図であり、
（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断面図であ
る。

【図４】この考案によるブロー成形機の第２の実施例を
示した概略断面図である。

【図５】図４に示すものの部分拡大図である。

【図６】図１および図４に示すブロー成形機の金型をモ
デル化したものを示す説明図である。

【図７】図６に示す金型を用いてブロー成形を行った結
果を示す説明図である。

【図８】図６に示す金型を用いてブロー成形を行った結
果を示す説明図である。

【図９】従来のブロー成形機を用いてブロー成形を行っ
た場合のパリソンの膨脹変形挙動を示した概略断面図で
あり、膨脹変形初期の状態を示した断面図である。

【図１０】従来のブロー成形機を用いてブロー成形を行
った場合のパリソンの膨脹変形挙動を示した概略断面図
であり、膨脹変形中期の状態を示した断面図である。

【図１１】従来のブロー成形機を用いてブロー成形を行
った場合のパリソンの膨脹変形挙動を示した概略断面図
であり、膨脹変形後期の状態を示した断面図である。

【図１２】図１０に示すものの拡大図である。

【図１３】図８と図９に示すものの中間における拡大図
である。

【図１４】図１１の拡大図である。

【符号の説明】

１、２１……ダイ ２、２２……金型 ３、２３……被成形材（パリソン） ４、２４、１３……吹込管 ５、６、７、１４、１５、１６……管 ８……ホルダ ９……開閉弁 １０……制御部材（コントローラ） １１……コンプレッサー １４ａ、１５ａ、１６ａ……ラックギヤ １７、１８、１９……駆動部材 １７ａ、１８ａ、１９ａ……ピニオンギヤ ２０……シール部材

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱溶融した中空状の被成形材（３）を
   金型（２）（２）内に位置し、被成形材（３）の内部に
   吹込管（４）を介して空気を吹き込むことにより被成形
   材（３）を膨脹変形させて金型（２）（２）の内面に密
   着させ、冷却することにより金型（２）（２）の形状に
   合致した中空製品を成形するようになっているブロー成
   形機において、前記吹込管（４）を長さの異なる複数の
   管（５）（６）（７）で構成して、各管（５）（６）
   （７）の先端部をそれぞれ被成形材（３）の内部の適宜
   の位置に位置させ、かつ、各管（５）（６）（７）へ供
   給する空気圧を制御する制御部材（１０）を設けたこと
   を特徴とするブロー成形機。
2. 【請求項２】 加熱溶融した中空状の被成形材（３）を
   金型（２）（２）内に位置し、被成形材（３）の内部に
   吹込管（１３）を介して空気を吹き込むことにより被成
   形材（３）を膨脹変形させて金型（２）（２）の内面に
   密着させ、冷却することにより金型（２）（２）の形状
   に合致した中空製品を成形するようになっているブロー
   成形機において、前記吸込管（１３）を長さの異なる複
   数の管（１４）（１５）（１６）で構成して、各管（１
   ４）（１５）（１６）の先端部をそれぞれ被成形材
   （３）の内部に位置させるとともに、各管（１４）（１
   ５）（１６）にそれぞれ駆動部材（１７）（１８）（１
   ９）を接続して軸線方向に移動可能とし、かつ、各管
   （１４）（１５）（１６）へ供給する空気圧と前記駆動
   部材（１７）（１８）（１９）を制御する制御部材（１
   ０）を設けたことを特徴とするブロー成形機。