JPS6064824A - 合成樹脂製中空体の製造方法及び装置 - 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】 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存び装置に関す
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
のために同形体の厚さ及び長さを自動的にセットするた
めの装置を備えており（すなわち吹入られてはいるがま
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
）、さらに器用形化されたプランジャまたはダイス型を
備え、この器用化はプログラマ−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ュ
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
て有しており、このスクリューはスリーブ内の合成樹脂
材料の可塑化と押出しヘッドへの供給を確実化する。ま
たダイスの出口で得られる同形体（ｐａｒｉｓｏｎ　）
　内へ空気を吹入れる手段と、同形体を切断しその基部
を接合する手段と、鋳造される中空体の形状に対応する
内部キャビティを有し同形体を受入れる型と、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、次の同形体の
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同形体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
体との間のような同形体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概に基部の接合された同形
体内へ空気を吹入れ、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、同形体上で型を閉じ、型内に収
容された同形体内へ高圧（６〜７バール）で空気を吹入
れ、この結果、同形体を膨張させてこれを型のキャビテ
ィへ押圧する。

さて、最終製品のボトルの連続した水平層に関して水平
方向への材料の分配は均一でないことが判明した。事実
、測定すると薄い領域と過度に厚い領域とがあることが
判明した。例えば、家庭用洗剤の５リツターのボトルに
関しては、弱い領域は０．７　ｍｍ以下の厚さであり、
ボトル前面のクラウン部上のボトル底部と首部の肩とハ
ンドルとに位置する。

１、２　＋＋＋ｍ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。

このようなボトルの連続水平区域における種々の厚さの
存在は次のような欠点を生じる。すなわち、容器充填中
やその貯蔵及び取扱い中、容器は大かれ少ながれそれら
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、従って取扱い作業中
の漏れを生じる。そして、ラベルを貼着しようとする側
面が平面でないという事実によっ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、型内における同形体への空気吹入れの初
期において、熱℃・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
という事実によって説明されうる。今、熱い合成樹脂材
料と型のキャビテイ壁との間の接触が直ちに合成樹脂材
料の凝固の開始を生じ、これはより適応性のない同形体
の外壁上の全ての点で生じる。事実、同形体への吹込れ
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、ハンドル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。したがって
、概に冷却された材料は離れた点に達するために相当引
張られなげればならず、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、合成樹脂材料はセットされ、そ
の後より多（の困難を伴って移動し、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達成す
るため、種々な方法が試みられたがこの問題を解決する
ことはできなかった。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つのあご部品によって接合され
た同形体の形成中、空気が押出しダイスを介して同形体
内へ吹入れられて、同形体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同形体は型外で高度に膨張さ
れ、それから型が内形体を収容するように閉じ、同形体
が十分な圧力で型のキャビティに押圧されるように空気
が同形体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
ャビティとの間での時期年商の接触を排除することによ
り、消滅したことが判明した。

本発明方法の特徴により、同形体の断面が型のキャビテ
ィ断面と等しくなるまで空気が型の外で同形体内へ吹入
れられる結果、同形体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
止することにより同形体は収縮され、かつ、同形体は大
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、型は収縮しプこ同形体を収容して閉じられるが、
このとき、型内の同形体への空気の吹入れが再開されを
まで、収縮した同形体の壁は型の冷たいキャビティと接
触しないように保たれる。

こうして、先の膨張によって十分に引張られた同形体は
収縮後のたるんだ形態を再び生じ、この収縮は同形体が
時期年商に型の冷たいキャビテイ壁と接触しな℃・よう
にしつつ型内に位置することを可能にする。高圧での同
形体の次の膨張は同形体が同時かつ均一に型のキャビテ
ィ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、同形体が型の外側で前もって膨張することが本
発明による方法の必須要件となっている。

訃、ＪＪ”　？ｒ＋−ぼブ耳以刊ム索平断面内の交善方
曲に均一に材料を供給することを可能にするのは、型の
外側における適圧でのこの同形体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ろ
ことが理解されつるであろう。

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、この装置はホッパ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子〃リューと、鉛直方向に
置かれていて、押出し器１により可塑化された材料を送
り込まれろ２個の押出しダイ６と、連続的同形体を切断
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つのセミキャビティ７をなす２つの半型６
ａによって形成されている主型６と、型乙に内部に空気
を吹入れるための２つの管８と（図示されてはいなり・
が）主型６を吹入れ管８の下方でダイろρ・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器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器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乙の中で形成された容器
９ａを受入れるための型１６と、周知の方法で配置され
たプランジャを同形体５の壁厚を調整するために押出し
ヘッド内で移動させるための各押出しヘッドに組合わさ
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のスクリュ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、押出しヘッ
ド６と吹入れ管８との間で同形体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
気式弁を有し、これらの弁はヘッドやダイス６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、これらの弁は電気式弁２６ｖｃよって自動
制御され、この電気式弁２６はプロ・ダラム可能なタイ
ムリレーによってそれ自体、電子制御されている。各電
気式弁２１゜２２はそれらのポジションによって空気通
路を制御する。この空気通路は、第４図に図式的に表わ
された軸方向通路２６．２７の道すじによって、連結さ
れた押出しヘッド６のプランジャー２４゜２５を通して
対応する同形体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ば、その各工程は第６図に
示され、この方法は電気式弁２１，２２゜２６によって
押出しヘッドを通って内形体内へ吹入れられる吹入れ空
気の制御装置によって実施されることであり、よって、
先ず、この制御装置の作動について説明する。

実線に示された電気式弁２１〜２６の位置において、図
示しない２つのタイムリーによって構成された電気式弁
２６の電子制御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、それゆえ復帰手段Ｘは電
子式弁２６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。電子式弁２１．２２の図示しない押ボ
タン上にかかった圧力Ｐ２は軸方向通路２６．２７とプ
ランジャー２４，２５を通して同形体内への膨張用空気
圧Ｐの直接連通を行なうための位置に電子式弁２２を保
持する。

点線で示された電子式弁２１−２３の第２の位置におい
ては、同形体は次のような方法で大気に連通される。す
なわち、電子式制御装置Ｙは圧力Ｐ、の空気が電子式弁
２６を通過し、電子式弁２１．２２が同形体を収縮させ
る位置へ移動するように信号を発する。矢印Ｐは通路２
６．２７への膨張用空気の供給が遮げられることを示す
・新らしい同形体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ろ。

第６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
と共に押出しヘッド６から同形体２８内へ供給される。

この合成樹脂材料はヘッド乙に連結された電子式弁２１
（又は２２）によって自動制御され、前述したように電
子式弁２２によってそれ自身、動作される。

空気は同形体２８の中に吹入れられ、空気圧が例えば０
．６バールで同形体がしだいに膨張し、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、同形体の長さか実質的に最終
的な容器９の長さになり、横断面が型が閉じた時のキャ
ビティの横断面と等しくなるまで続けられる。この工程
は図すに示され、同形体が工程す中参照番号２９で示さ
れる形を収ると、空気の吹入れは電気弁２６の働きによ
り遮断される。

したがって、この工程の間に合成樹脂材料は同形体２９
の水平断面に均一に供給され、その結果同形体の厚さは
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ろ１で示すたるんだ状態に
なるように同形体の空気を抜（。

先に述べたように、空気吹入れの遮断は電気弁２６の電
気コントロールＹの発する信号により達成される。

型６は空気を抜かれた同形体６１上に閉じる（工程ｄ）
が、同形体の壁面はこの結果キャビティ７の冷たい壁面
と接触することはない。型６（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）は次に
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に矢印で示すよつ
ＩＣＣ６０通して吹入れられ、型６内に閉じ込められた
同形体９ａの壁面が同時にキャビティ７の全面に張り付
けられる。

同形体３１とキャビティ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。）によって吹
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、材料は結果として同形体９ａの軸から最も
遠い点も含めてキャビティ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の外で概にほ
ぼ達成されているからである。

吹入れ空気の遮断後、型６は鋳込まれた容器９ａを抜き
取る１こめに開かれ、公知の方法でま（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はダイス６の下方の時期位置にあって、サイクルが
次の同形体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
は型の外でおいて同形体があらかじめ膨張する（工程ａ
及び工程ｂ）ことにより、また型が同形体を閉じ込める
前に同形体がしぼむ（工程Ｃ）ことにより可能となる。

これはキャビティ７と同形体との早すぎる接触を防ぎ、
その結果、そうでなげ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部化した
凝固を防ぐ。

予期せず発児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つる様々なボトル
の強度は明らかに従来の方法によっ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
となっ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ットの簡単化した正面図であ
り、このユニットは本発明方法によって中空体を製造す
るための合成樹脂材料のものである。 竺つＴｉ’７１１．−）竺１Ｍハ１−・ソにハ郁出Ｉし
１ナー珀ＩＩ需副である。 第６図は、第１図及び第２図のユニットによって本発明
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図は同形体が型の外にある時の押出しヘッドの出口
における同形体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：ホッパ ６：押出しダイス　５：同形体 ６：型　６ａ：半型 ７；キャビティ　１６，１７：ラ　ム

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （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ューと中空体の壁厚を調節す
   るための可動プランジャを備えた押出しダイと金有する
   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同形体を得、上流端に押出
   された合成樹脂材料から前記同形体を分離し、製造しよ
   うとする中空体のキャビティ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同形体を膨張させ、前記型
   のキャビティ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同形体
   内へ空気を吹入れて前記同形体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同形体を前
   記型の外部で膨張させ、前記同形体を収容するように前
   記型を閉じ十分な圧力で前記同形体内に空気を吹入れて
   前記同形体を前記型のキャビティ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. （２）前記同形中空体の各断面での材料が均一に分配さ
   れるように前記同形体の断面が前記型のキャビティの断
   面と等しくなるまで前記型の外部で前記同形体内に空気
   を吹入れ、前記同形体をたるんだ状態にするように吹入
   れる空気を庶断すると共に前記同形体を大気圧又は減圧
   状態に連通させることにより前記同形体を収縮させ、前
   記型内へ収容された前記同形体内への空気の吹入れが再
   現されるまで前記同形体の壁が前記型の冷えたキャビテ
   イ壁と接触しないように前記型を閉じて前記同形体を収
   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. （３）空気が前記型の外部で前記同形体内ＫＯ，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同形体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. （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
   記同形体を切断しかつ前記同形体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同形体に空気を吹
   込む手段と、前記同形体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ャビティを有する型と、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ヘッド内へ空気を吹込む
   ための手段に連結された第１の電気式弁を有し、前記押
   出しヘッドは膨張後に前記対応する同形体を大気に連通
   させる第２の電気式弁によっ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庶
   断し、次の同形体の膨張を許容する、合成樹脂製中空体
   の製造装置。
5. （５）同形体の収縮がタイムリレーによってプログラム
   可能であり、該タイムリレーは第１の電気式弁を空気で
   制御する第２の電気式弁の電気制御をなす、特許請求の
   範囲第４項記載の装置。