JP2003513819A - ブロー成形機 - Google Patents
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Abstract
Description
のブロー成形機であって、水平方向で移動可能な2つのブロー成形割型が設けら
れており、これらのブロー成形割型がその開閉用に、型締め・係止装置の搬送駆
動及び運動過程用の別個の駆動ユニットを装備している形式のものに関する。
国特許第3416871号に基づき公知である。この公知のブロー成形機の場合
、迅速な成形品取出しのための高速搬送装置(早送り装置)としての走行駆動装
置並びにブロー成形割型を係止し且つ保持するための型締め駆動装置(パワー駆
動装置)用の別個の駆動装置は液圧式で設計されている。この15年間で様々に
構成されたこのようなブロー成形機の無桁式の構成が最も有利であるということ
が判った。但し、例えば清浄空間製作等の特別な使用目的に関しては、液圧式の
駆動装置はあまり適していない。
ロー成形割型を係止するための新たな型締め・係止装置を提供することである。
る。本発明の特徴は、型締め・係止装置のための駆動ユニットが電動モータ式の
直接駆動装置として形成されているという点にある。
る。即ち: ‐液圧駆動装置を備えたブロー成形機に比べてエネルギ消費が少なく、 ‐大きなシリンダ面積に基づく大量のオイル流及びこれに相応して大きな距離が
回避され、 ‐例えば保守整備インターバルの後で液圧油を交換する必要は無いので保守整備
コストがより好都合となり、 ‐ノイズ発生が少なくなり、 ‐運動のフレキシビリティー及び制御性が高くなり、 ‐反復精度が良くなり(ウォームアップ段階無し)、 ‐例えばオイル漏れが発生する恐れはないので清浄空間製作に適している。
直接駆動装置を備えた少なくとも2つの型締め部材が設けられており、これらの
型締め部材はブロー成形割型の側方に隣接して、若しくは、型支持体プレート又
はこの型支持体プレートと結合されたフレーム部分に対称的に固定されている一
方で、技術的なブロー成形品若しくは主として非回転対称的な中空体を製作する
ためには、電気的な直接駆動装置を備えた少なくとも3つの型締め部材が設けら
れており、これらの型締め部材はブロー成形割型の側方に隣接して、若しくは直
接、型支持プレート又はこの型支持プレートと結合されたフレーム部分に非対称
的に固定されている。この場合、型締め・係止装置の各型締め部材は能動的な割
型と受動的な割型とから成っており、これらの割型はおおよそ型分割接合平面内
で互いに結合可能であり、しかも、ブロー成形割型を型締めし且つ係止するため
の能動的な割型に配置された直接駆動装置が、有利にはアクメねじを備えた電気
的なスピンドル駆動装置として形成されている。
早送り装置)及び(大きなパワー消費を伴う)運動過程用の別個の駆動ユニット
を備えた本発明によるブロー成形機は、互いに有利に組み合わされた以下の構成
に基づき優れている。即ち: ‐例えば220リットルのプラスチック樽等の大体積の中空体を製作するための
ブロー成形用の型締め・係止装置が、ブロー成形割型の側方に隣接して、若しく
は型支持体プレートの側方に対称的に取り付けられた4つ又はそれ以上の同一構
成の型締め部材を有しており、 ‐前記型締め・係止装置に、ブロー成形割型が係止された状態で吹込圧に抗して
作用する予負荷を維持する蓄力器が対応配置されており、 ‐該蓄力器が積層ばね部材によって形成され、 ‐更に、当該蓄力器が型緊締プレート又はこの型緊締プレートの背後に配置され
た平行なフレームプレートの所期のように弾性変形可能な領域によって形成され
ており、 ‐型締め・係止装置の各型締め部材に、ブロー成形型を型締めし且つ係止するた
めの電気的なスピンドル駆動装置が装備されており、該スピンドル駆動装置が遊
星式ころスピンドル伝動装置として形成されており、しかも、 ‐a)摺動可能なスピンドル又は ‐b)相対回動不能に支承されたスピンドルが設けられており、スピンドルに設
けられた遊星式ころナットが摺動可能にモータによって駆動されており、 ‐(例えば軸受けリング内の)遊星式ころナットが、それぞれブロー成形割型若
しくは型緊締プレートに固定されており、例えば「浮動式の軸受け」によって、
スピンドルにより若しくはカップリングとの協働において発生する恐れのある角
度偏差が補償可能であるか、又は型緊締プレートの変形に基づき発生する曲げ応
力が補償されるように弾性的に支承されており、 ‐弾性的に枢着式で支承された回転可能な遊星式ころナットが、補償カップリン
グを介してモータ若しくは該モータの伝動装置に結合されており、 ‐対向位置するスピンドルに連結可能な型締め部材の対応部材が、それぞれ対向
位置するブロー成形割型若しくは型支持体プレートにやはり曲げ弾性的に支承さ
れており、 ‐型締め部材のこの特別な弾性軸受けが、曲げ又は温度影響等によって発生する
角度誤差を補償し、 ‐前記軸受けが、ボールカップとその中に配置された弾性的な支持部材とから形
成されており、該支持部材がボールカップから空間的な間隔をあけて、このボー
ルカップとカップリング部材との間で作用してスピンドルを中心位置で保持し、
‐前記支持部材が弾性変形可能なプラスチックリング(例えばテフロン(登録商
標))から成っているので、概して角度誤差に非常に敏感に反応する遊星式ころ
軸受けが摩耗の増大から保護されており、 ‐電気的な駆動モータがロックブレーキを有しているか、又は駆動系においてナ
ット・スピンドル伝動装置に至るまでブレーキが配置されており、該ブレーキが
、ブロー成形割型が閉じられて予負荷された状態にあり且つパワーを消費する保
持のために常にエネルギを要求する必要がないように設計可能であり、 ‐駆動モータが、ブロー成形型が閉じられた状態でブロー成形割型を保持するた
めの十分に高いトルクを(例えばばね無しでも)発生させるサーボモータである
。
が装備されており、 ‐前記搬送駆動装置に左巻き及び右巻きのねじ山区分を有する一体のスピンドル
が装備されており、該スピンドルがブロー成形割型の逆向きの運動のために電気
的な駆動装置によって回転可能に駆動されるようになっており、 ‐前記搬送駆動装置に、各ブロー成形割型毎にナット・ねじ山伝動装置を有する
1本のスピンドルが装備されており、各スピンドル又は各ねじ山付きナットが専
用のモータによって駆動されていてよく、 ‐前記搬送駆動装置が、2つの変向歯車をめぐって循環案内されるチェーン、歯
付きベルト又はワイヤロープ等の手段として構成されており、各ブロー成形割型
が、それぞれ逆向きの直線ベルト区分(引張り部材)に直接又は間接的に結合さ
れている。
ルな液圧駆動装置に比べて、規定された作動点に関して著しく高い反復精度を提
供する。即ち、機械は高いフレキシビリティーを有しており且つ運転状態の迅速
な安定化に基づきすぐに使用可能である。なぜならば、始動及び作動段階を必要
としないからである。熱的なエネルギ損失は生じず、最も重要な作業過程、つま
りパワーを消費するブロー成形割型保持の間は、ほとんどエネルギ消費が行われ
ない。このことは、有利には駆動モータのブレーキ及び積層ばねによって達成さ
れる。前記ブレーキは駆動モータを保持位置で不動に保持するので、電気的なト
ルクが供給されずに済み(電気的なエネルギは消費されない)、積層ばねは吹込
圧に抗して作用して、ブロー成形割型の広がりを防止する。有利な転がり案内若
しくは遊星式ボールガイドは、小さな損失と同時に70%以上の高い効率を保証
する。これに対して液圧機は液圧油の温度依存性に基づき常にウォームアップ段
階が必要であり且つ運転状態において常に熱を導出しなければならないので、熱
的なエネルギ損失が発生する。
成っており、これらのプレート7は大面積に構成されたボックス形の支持フレー
ムに結合されている(溶接構造)。この場合、各外側プレートは水平方向で配置
されたウェブを備えて耐屈撓性に構成されている。1つのユニットは1枚のフッ
トプレートと4枚のリブ付き薄板とに溶接されている。型支持体はベースフレー
ム4上の2本の遊星ボールガイドライン5に沿って走行する。各型支持体は、中
心軸線に対して対称的に600mmの行程を実施することができる。運動させよ
うとする質量(型支持体)に対する全ての高速駆動装置の接続部は、大きな整合
手間無しで接続若しくは接続解除できるようにモジュール構造で構成されている
。外側プレートのウェブ域には、パワーロックとも云う各2つの型締め部材8が
係合している。これらのパワーロック8は前記のようなコンベンショナルなブロ
ー成形機の場合、液圧ピストン・シリンダユニットに相応する。
で剛性であるが、角度誤差を補償するためには曲げ弾性的(又は角度弾性的)に
プレート7に懸吊されている。一方の側は、それぞれアクメねじスピンドルとウ
ォーム歯車伝動装置とによって駆動されている。他方の側は、それぞれ駆動され
るのではなく、やはり弾性的に懸吊されている。パワーロック8には2つの割型
9を離反させる目的で、解離可能なカップリング部材10が設けられている。パ
ワーロック8は相応に安定的に設計されている。それというのも、このパワーロ
ック8はブロー成形過程の間に圧搾して保持するための力を供給する必要がある
からである。
め部材若しくはパワーロックは固有の構成ユニットとして構成されており、これ
により簡単に組込み可能若しくは分解可能に形成されている。ロックを適当な作
業スペースに予め組み込むことができるので、その後は完全に組込みユニットと
して型締めフレームに挿入されるという利点が得られる。
13を介してスピンドルナット19に結合されている。駆動されることによって
回転するこのスピンドルナット19(回転運動)は、やはりピン部材を介して受
動側のカップリングシリンダ10に係合している静止スピンドル18を駆動する
(変換運動)。力を対称的且つ均等に供給するため、若しくは閉じられた力の四
角形を介して型支持体プレート7へ導出できるようにするためには、この実施例
では合計4つのロックが使用されている。
いる。即ち: 型締めユニットは、成形品の離型(高速の移動駆動装置)、パリソン(チュー
ブ)の圧搾及び吹込み中のブロー成形割型の保持(低速の型締め駆動装置)のた
めの、ブロー成形割型の運動に関する別個の駆動コンセプトの原理に従って作動
する。移動駆動装置に関しては、例えば1つのモータ(殊に電動モータ)によっ
てのみ駆動され、これにより対称的な運動だけを可能にするチェーン駆動装置若
しくはベルト駆動装置を使用することができる。但し有利にはスピンドル駆動装
置が使用され、本発明による型締めユニットに関しては、各緊締プレート毎に有
利には2本の別個のスピンドルが設けられる。これにより、緊締プレートは互い
に非対称的にも移動する。但し、移動駆動装置として電気的なリニアモータが設
けられていてもよい。
動装置はモータ15、伝動装置14、カップリング13、スピンドルナット19
、スピンドル18及び保持ロック8を備えたコンパクトなユニットとして構成さ
れており、分解せずに組込みユニットとして型緊締プレートに組み込まれるか、
若しくは該緊締プレートから取り外される。図2では、型締めフレーム構造が更
に平面図で示されている。
構造は、図3及び図4に示されている。スピンドルナット19はばね17を備え
た軸受けリング12に浮動式で支承されているので、緊締プレート又はロックに
起因する曲げ応力が補償されてスピンドル・ナットシステムへは伝達されず、早
期の摩耗は生ぜしめられない。スピンドル18,8は、(システム全体に関する
保持力が2000kNの場合に)約500kNの力を吸収することができるよう
に設計されている。電気的な駆動装置としては、組み込まれたリゾルバを備えた
サーボモータが使用されている。前記リゾルバは、機械制御及び調整機能用の増
分距離センサを成している。可動部分の位置決めに関しても、やはりリゾルバの
信号が利用されるので、付加的な外部のコンベンショナルな距離検出部材を省く
ことができる。
35mm(チューブ肉厚のほぼ2倍)の間隔が残されるまで閉鎖移動させる。こ
の時点から、緊締プレート7が低下された速度(約10mm/s圧搾)で更に閉
鎖移動する。ロック8がカップリングシリンダ10に侵入する。同時に、型締め
駆動装置15が移動駆動装置1と同じ速度を有するか、若しくは該移動駆動装置
1よりもやや低速で移動するまでに加速され、これにより、ロック8の確実な結
合が達成される。この場合、ロック8が充分に侵入した状態で、カップリングシ
リンダ10は当該ロック8をばね力によって直ちに係止する。この係止によって
終了スイッチが作動される。即ち、この信号によって移動駆動装置1がトルクフ
リーに切り換えられるか、若しくはこの移動駆動装置がスピンドル駆動装置とし
て構成されている場合は、1本のスピンドルだけがトルクフリーに切り換えられ
、これにより、第2のスピンドルはブロー成形割型を型分離平面内でセンタリン
グして保持することができる。
調整は用いられない。確実な係止は、同期化に際して利用されるカップリングシ
リンダ10の終端位置遊びによって達成される。全てのカップリングシリンダ1
0が係止されると、形状接続するまでの運動並びにプラスチックチューブを圧搾
するための力は、最早電気的な型締め駆動装置によってしか付与されない。この
場合、駆動装置15は該駆動装置15が予め調整されたトルクに達するまで位置
制御して閉鎖運動させる。その後、一定のトルクにおいて回転数が0まで低下す
ると同時に、ブレーキがかかる。この場合、モータ15がトルクフリーに切り換
えられ(パワー軽減)、延いてはモータ内の電流が減少される。即ち、成形品の
吹込み中は前記駆動装置15における電気的エネルギは不要である。
、その際にチューブが撓んで使用する吹込圧によって広がろうとするのに抗して
、前記積層ばね蓄力器がブロー成形割型を補足的に押す。割型9を開く直前に、
トルク制御装置が再び解放され、ブレーキが解除されて割型がゆっくりと開放移
動される。緊締プレート7とロック8とが弛んだ後で、ロック8はカップリング
シリンダ10から圧縮空気によって解放される。型締め駆動装置15は同期を外
され、移動駆動装置1は成形品取出しのために早送りで割型9を互いに大きく離
反させる。この場合、制御センサに関する手間は比較的小さい。なぜならば、電
気的な駆動装置の場合、制御センサは有利にはモータ自体に直接配置されている
からである。これにより、センサの調整並びに機械の構成及び保守整備に際して
あまり問題は発生しない。
造に基づき、異なる数の型締め部材(例えば2,4,6個又は3,5個)を有す
る対称的及び非対称的な構成に適しているか若しくは装備組換え可能であるとい
うことにより、とりわけ特別な要求(例えば非対称的なブロー成形品)に関する
高い適合能力においても優れている。
フレームの卓越した利点と無限の使用可能性とが明らかになる。有利には、プロ
セス経過に適合された走行力学を有する予め選択可能な速度分布が調整され得る
。
め部材(ロック)、 9 割型、 10 カップリングシリンダ、 15 モー
タ、 18 スピンドル、 19 スピンドルナット
Claims (14)
- 【請求項1】 熱可塑性プラスチックからブロー成形された中空体を製作す
るためのブロー成形機であって、水平方向で移動可能な2つのブロー成形割型が
設けられており、これらのブロー成形割型がその開閉用に、型締め・係止装置の
搬送駆動装置及び運動過程用の別個の駆動ユニットを装備している形式のものに
おいて、 型締め・係止装置の型締め部材のための駆動ユニット(15)が、電動モータ
式の直接駆動装置として形成されていることを特徴とするブロー成形機。 - 【請求項2】 主として回転対称的な中空体を製作するために、電気的な直
接駆動装置(15)を備えた少なくとも2つの型締め部材が設けられており、こ
れらの型締め部材が、ブロー成形割型(9)の側方に隣接して、若しくは型支持
体プレート(7)又は該型支持体プレートに結合されたフレーム部分に対称的に
固定されている、請求項1記載のブロー成形機。 - 【請求項3】 技術的なブロー成形品若しくは主として非回転対称的な中空
体を製作するために、電気的な直接駆動装置(15)を備えた少なくとも3つの
型締め部材が設けられており、これらの型締め部材がブロー成形割型(9)の側
方に隣接して、若しくは型支持体プレート(7)又は該型支持体プレートに結合
されたフレーム部分に非対称的に固定されている、請求項1記載のブロー成形機
。 - 【請求項4】 型締め・係止装置の各型締め部材が、型分割接合平面内で互
いに結合可能な能動的な割型と受動的な割型とから成っており、ブロー成形割型
を型締めし且つ係止するための能動的な割型に配置された直接駆動装置(15)
が電気的なスピンドル駆動装置として形成されている、請求項1から3までのい
ずれか1項記載のブロー成形機。 - 【請求項5】 スピンドル駆動装置が遊星式ころスピンドル伝動装置(25
,26,27)として形成されている、請求項1から4までのいずれか1項記載
のブロー成形機。 - 【請求項6】 遊星式ころスピンドル伝動装置に摺動可能なスピンドル(2
5)が装備されており、遊星式ころナット(19)がスピンドル(18)に関し
て定置でモータ(15)によって駆動されている、請求項5記載のブロー成形機
。 - 【請求項7】 遊星式ころスピンドル伝動装置に相対回動不能に支承された
スピンドルが装備されており、遊星式ころナットがスピンドルに沿って摺動可能
にモータによって駆動されている、請求項5記載のブロー成形機。 - 【請求項8】 ブロー成形割型(9)が係止された状態で吹込圧に抗して作
用する予負荷をもたらす蓄力器を型締め・係止装置が有している、請求項1から
7までのいずれか1項記載のブロー成形機。 - 【請求項9】 蓄力器が積層ばね部材によって形成されている、請求項8記
載のブロー成形機。 - 【請求項10】 蓄力器が、型緊締プレート又は該型緊締プレートの背後に
配置されたフレームプレートの所期のように弾性変形可能な領域によって形成さ
れている、請求項8記載のブロー成形機。 - 【請求項11】 (例えば軸受けリング12内の)遊星式ころナットが、そ
れぞれブロー成形割型(9)若しくは型緊締プレート(7)に固定されており、
例えばカップリング(10)との協働においてスピンドル(18)により生ぜし
められるか、又は型緊締プレート(7)の変形に基づく曲げ応力により生じる恐
れのある角度偏差を補償できるように弾性的に支承されている、請求項1から1
0までのいずれか1項記載のブロー成形機。 - 【請求項12】 対向位置するスピンドル(8,18)に結合可能な型締め
部材の受動的な対応部材が、やはり弾性的に各ブロー成形割型(9)若しくは型
支持体プレート(7)に支承されている、請求項1から11までのいずれか1項
記載のブロー成形機。 - 【請求項13】 ブロー成形割型(9)を開閉するための搬送駆動装置(早
送り装置)用の駆動ユニット(1)が、やはり電動モータ式の直接駆動装置とし
て、殊に大きなねじ山リードを有するねじ山付きスピンドルを備えて形成されて
いる、請求項1から12までのいずれか1項記載のブロー成形機。 - 【請求項14】 電気的な駆動モータ(15)がロックブレーキを有してい
るか、又は駆動系においてナット・スピンドル伝動装置に至るまでブレーキが設
けられており、該ブレーキが、閉じられたブロー成形割型(9)が予負荷された
状態にあり且つパワーを消費する保持のために常にエネルギを要求する必要がな
いように設計可能である、請求項1から13までのいずれか1項記載のブロー成
形機。
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