JP3722502B2 - Insert blow molding apparatus and method - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、インサートブロー成形装置及び方法に関し、特にインサート部材をブロー成形工程前にプリフォームに装着するインサート装置及びインサート方法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
この種のインサートブロー成形装置として、特開平4-1021号公報に開示されたものを挙げることができる。このインサートブロー成形装置は、把手付きボトルを成形するもので、ブロー型内にプリフォームと把手部材とを配置し、プリフォームの二軸延伸ブロー成形時にボトルと把手部材とを係合させて一体化するものである。
【0003】
このインサートブロー成形装置では、把手部材をブロー型に直接インサートしている。このインサート装置の駆動は下記の通りである。まず、割型で構成されたブロー型には、同時にブロー成形するためのボトル用キャビティが所定のピッチで2つ設けられ、かつ、把手部材をインサートするための把手溝も、各キャビティに通じて2つ配置されている。このブロー型に配置される2つのプリフォームは、前記キャビティと同一ピッチにて、ネック型に支持されている。このインサート装置にて、退避位置よりインサート位置の間で把手部材を移させるインサート方向は、ブロー型を構成する割型の開閉方向と直交する水平方向に設定されている。換言すれば、インサート装置の把手部材のインサート方向は、インサートブロー成形装置の平面図において、ブロー型に配置されたネック型にて保持された2つのプリフォームの配列ラインと同一ライン上に設定されている。
【0004】
このように、複数のプリフォームの配列ラインと平面的に同一ラインのインサート方向に沿って把手部材をインサートする場合、下記のような問題が生ずる。
【0005】
このインサートのための把手部材のインサート移動量は、同時成形個数が増えるほど大きくなる。このため、インサート時間が増大する。さらに、インサート装置は片持ち梁状のアームにて行われるため、このアームの固定端から自由端までの長さが長くなり、インサート装置が長大い化する。さらに、アーム撓み量が無視できなくなり、正確なインサート位置を設定できなくなる。
【0006】
また、この種のインサートブロー成形装置にて、ネック型を各工程部に回転搬送する場合には、同時に搬送される複数のプリフォームの回転軌跡を考慮して、このプリフォームとの干渉を生じない位置に把手部材の退避位置を設定しなければならない。このため、インサート移動量はさらに増大し、しかもこのインサート移動量も同時成形個数に応じてさらに増大し、上述の問題を更に深刻にしてしまう。
【0007】
次に、把手部材等のインサート部材のインサート工程を、特開平4-1021号公報のように、ブロー成形部で行う場合には、インサート工程を実施する時間だけ、ブロー成形部でのブロー成形時間に制約を生ずると言う問題が生ずる。特に、ホットパリソン式でかつ回転搬送型のインサートブロー成形装置の場合には、ほぼ射出成形部での射出成形サイクルタイムにしたがって、ネック型が間欠的に回転搬送される。したがって、ブロー成形部では、インサート工程及びブロー成形工程を、射出成形サイクルを実施する時間内に終了しないと、装置全体のサイクルタイムが長くなってしまう。一般にブロー成形時間は射出成形サイクルタイムより十分短いが、上述した通りインサート移動時間が増大すると、ブロー成形時間に制約を来す虞がある。
【0008】
なお、実公昭60-14675号公報に、把手部材のリング部をプリフォームのネック下にインサートしてブロー成形部に搬送する技術が開示されているが、インサート方向等に関する具体的手法及びインサート装置はまったく説明がない。
【0009】
そこで、本発明の目的とするところは、インサートのためのインサート部材の移動距離を短くして、インサート工程を短時間で完了できるインサートブロー成形装置及び方法を提供することにある。
【0010】
本発明の他の目的は、インサート部材のインサート工程を、ブロー成形前にプリフォームを温調する温調部にて実施することで、サイクルタイムに悪影響を与えずにインサートを実施することができるインサートブロー成形装置及び方法を提供することにある。
【0011】
本発明のさらに他の目的は、インサート工程を温調部にて実施しながら、温調工程を従来通り実施できるインサートブロー成形装置及び方法を提供することにある。
【0012】
本発明のさらに他の目的は、本発明に係るインサートブロー成形装置にて成形される容器であって、ネック部直下に好適な係合のための形状を備えた把手付き容器を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段及び作用】
本発明の一態様は、複数の樹脂製プリフォームを、該プリフォームのネック部を支持するネック支持手段によりブロー成形部に同時に搬送し、前記ブロー成形部に設けられたブロー金型内に前記プリフォームとインサート部材とを配置して、前記プリフォームより容器をブロー成形し、該ブロー成形により前記インサート部材を前記容器と一体化させるインサートブロー成形装置において、
プリフォーム成形部と前記ブロー成形部との間に、前記プリフォームをブロー成形温度に温調する温調部が設けられ、
前記ネック支持手段により支持された複数個の前記プリフォームにそれぞれ前記インサート部材をインサートするインサート装置は、前記温調部と対向して配置され、
前記インサート部材は、前記プリフォームの底部側より挿通されて、前記プリフォームのネック部直下の位置に配置されるリング状部分を有し、
前記インサート装置は、複数の前記プリフォームと対向して、かつ、複数の前記プリフォームの配列方向と平行な方向に沿って、複数の前記インサート部材を支持する複数の支持片と、
前記プリフォームの配列方向と直交する水平方向に沿って、前記プリフォームの搬送経路から退避した位置と、前記プリフォームの搬送経路上の位置との間で、複数の前記支持片を進退駆動させる進退駆動手段と、
前記プリフォームより下方の第1の下方位置と、前記プリフォームの前記ネック部直下の位置との間で、前記インサート部材の前記リング状部分を、昇降駆動させる昇降手段と、を有し、
前記温調部は、
前記プリフォームの周囲に配置される温調ポットと、
前記温調ポットを、前記第1の下方位置よりさらに下方の第2の下方位置と、前記プリフォームの周囲を囲む位置との間に昇降させる手段と、
を有することを特徴とする。
【0014】
本発明の一態様のように、インサート部材を、プリフォーム配列方向と直交する水平方向に沿って移動させることで、退避位置及びインサート位置間のインサート移動量は最小となり、装置も小型化する。従って、インサートに要する時間が短くなり、支持片を型持ち梁状に支持しても、固定端および自由端間の距離が短く成るため、撓みの少ない精度の高い移動が実現でき、正確なインサートを行うことができる。
【0016】
また、インサート部材が被係合部としてリング状部分を有している場合も、インサート部材を水平移動後に上昇移動させることで、インサート部材をプリフォームにインサートすることができる。この際、精度の高い移動を行うことができるので、インサート部材のリング状部分がプリフォームに接触する不具合を解消できる。さらに、温調部は、ブロー成形される容器に対応した比較的大型のブロー型が設置されるブロー成形部に比べて、空きスペースが多く、インサートのための空間を確保しやすい。従って、インサート工程の実施時に、温調部に配置された部材との干渉を防止する設計を容易に行うことができる。また、温調部での温調工程は、ブロー成形部でのブロー成形工程に要する時間よりも短く設定できるため、インサート工程を実施する時間を余裕をもって確保できる。さらに、温調ポットが第2の下方位置まで退避移動することで、インサート部材を支持する支持片との干渉を防止できる。この温調部では、温調ポットを用いた温調工程以外の時間にインサート工程が実施されるが、射出成形サイクルタイムに比較して温調工程は短時間であり、しかも、上述した構成によりインサート時間を短縮できるので、温調工程に悪影響を与えることがない。
【0017】
本発明の一態様についての下位概念の発明では、前記ネック支持手段は、前記プリフォームを射出成形する際に前記ネック部外壁を規定するネック型であることを特徴とする。
【0018】
このように、ネック型によりプリフォームを搬送し、ネック型に保持されたプリフォームにインサート部材をインサートすることで、射出成形時の熱を保有したプリフォームから容器を成形するホットパリソン方式にて、インサートブロー成形を行うことができる。
【0023】
本発明の他の態様は、ブロー金型に設けられた複数のブローキャビティ内に、ネック支持手段によって複数のプリフォームと複数のインサート部材とを配置して、複数の前記プリフォームより複数の容器をブロー成形し、該ブロー成形により各々の前記インサート部材を各々の前記容器と一体化させるインサートブロー成形方法において、
前記プリフォームを、前記ネック支持手段として兼用されるネック型を用いて射出成形する工程と、
前記ネック型により搬送される前記プリフォームを温調部に停止させ、前記プリフォームをブロー成形温度に温調する温調工程と、
前記ブロー金型に搬送する途中にて停止された複数の前記プリフォームに対して、インサート装置により複数の前記インサート部材をインサートさせる工程を有し、
前記インサート工程は、
前記停止位置にある複数の前記プリフォームと対向して、かつ、複数の前記プリフォームの配列方向と平行な方向に沿って配列されている複数の支持片に、前記プリフォームと同数の前記インサート部材をそれぞれ供給する工程と、
前記インサート部材をそれぞれ支持した複数の前記支持片を、前記プリフォームの配列方向と直交する水平方向に沿って複数の前記プリフォームに向けて水平搬送する工程と、
前記水平搬送後に、前記インサート部材に設けられたリング状部分を、前記プリフォームの底部側より前記プリフォームに挿通させて、前記プリフォームのネック部直下の位置に上昇搬送する工程と、を有し、
前記インサート工程のうち、前記支持片による前記インサート部材の搬送は、前記プリフォームの周囲に配置される温調ポットにより温調工程を実施した後であって、前記温調ポットが前記支持片に支持されたインサート部材と干渉しない位置まで退避した後に実施されることを特徴とする。
【0024】
本発明の他の態様によれば、支持片に複数のインサート部材を供給した後に、この支持片を、プリフォームの配列方向と直交する水平方向に沿った比較的短い水平距離だけ移動することで、退避位置からインサート位置に配置できる。
【0026】
このように、インサート部材が被係合部としてリング状部分を有している場合も、インサート部材を水平移動後に上昇移動させることで、インサート部材をプリフォームにインサートすることができる。この際、精度の高い移動を行うことができるので、インサート部材のリング状部分がプリフォームに接触する不具合を解消できる。さらに、ネック型をネック支持手段として用いることで、ホットパリソン方式のインサートブロー成形方法に本発明を適用したものである。さらに、インサート工程が温調工程終了後に行われるため、インサート部材をインサートしない状態にてプリフォームを温調でき、温調動作に支障を生ずることがない。また、インサート工程を、空きスペースが比較的多く、インサートのための空間を確保しやすい温調部で行うことができる。さらに、温調工程は比較的短時間であり、しかも、上述したインサート工程の実施によりインサート時間を短縮できるので、温調工程に悪影響を与えることがない。また、温調部にてインサート時に障害となる唯一の部材である温調ポットを退避させるだけで、温調工程後のインサート工程を容易に実施することができる。
【0031】
本発明の他の態様についての下位概念の発明では、前記インサート工程は、前記インサート部材が、前記ブロー成形工程にて成形される二重壁容器のうちの外層容器を構成するものであり、前記リング状部分となる前記外層容器の開口部を前記プリフォームの底部側より前記プリフォームに挿通させて、前記プリフォームを囲む周囲位置に前記外層容器をインサートする工程を含み、
前記ブロー成形工程は、前記ブローキャビティ内に配置された前記外層容器の中で、前記プリフォームより内層容器を二軸延伸ブロー成形して、前記二重壁容器を成形することを特徴とする。
【0032】
このように、インサート部材を、二重壁容器の外層容器とすることで、従来の射出制御が極めて困難なプリフォームの多層成形技術を用いること無く、二重壁容器を成形することができる。
【0033】
本発明の他の態様についての下位概念の発明では、前記インサートは、前記インサート部材が、前記リング状部分となるリング部及び把持部からなる把手部材であり、前記リング部を前記プリフォームの底部側より前記プリフォームに挿通させて、前記ネック部直下の位置にインサートする工程を含み、
前記ブロー成形工程は、前記ブローキャビティ内にて前記プリフォームより二軸延伸ブローされた容器本体と前記把手部材とを一体化した把手付き容器を成形することを特徴とする。
【0034】
このように、容器本体と強固に係合できるリング状部分を有するインサート部材を用いながらも、このリング状部分を水平移動及び上昇移動によりプリフォームのネック部直下にインサートすることができる。しかも、ネック型にて正確に位置決め保持された状態のプリフォームに、把手部材をインサートでき、プリフォームに対するインサート方向性が求められるインサート部材を正確にインサートすることができる。
【0035】
本発明の他の態様に係る成形方法により成形された把手付き容器であって、
前記容器本体は、前記ネック部直下の位置に、外方に突出する突出部を有し、
前記把手部材の前記リング部は、前記インサート時に前記突出部の下面に当接する第1の被係止部と、前記インサート時に弾性変形する被係止片と、前記被係止片の上部に配置されて弾性変形後に前記突出部の上面に当接する第2の被係止部と、を有することを特徴とする。
【0036】
このように、容器本体の突出部の上下面が、インサートされた把手部材の第1,第2の被係止部により挾まれる構造のため、インサート後に把手部材が脱落せず、インサートに適合した構造となる。
【0037】
本発明の他の態様についての下位概念の発明では、前記把手部材の前記リング部は、前記被係止片と間隔を隔てて前記被係止片の外側に設けられた環状壁部を有することを特徴とする把手付き容器。
【0038】
このように、被係止片の存在により生ずる凹凸形状を、環状壁部により覆うことができ、しかも被係止片と間隔を隔てて環状壁部を設けることで、被係止片の弾性変形が許容される。
【0039】
本発明の他の態様についての下位概念の発明では、前記環状壁部の高さは、前記被係止片の高さ以上であることを特徴とする。
【0040】
このように、被係止片により生ずる凹凸形状を環状壁部により完全に包囲して、外観を通常のリングと同様に維持できる。
【0041】
【実施例】
以下、本発明を適用したインサートブロー成形装置及び方法を、図面を参照して具体的に説明する。
【0042】
〔第1実施例〕
この第1実施例は、外側ボトルをインサート部材とし、この外側ボトル内にて内側ボトルをブロー成形することで、二重壁ボトルを成形するものである。
【0043】
(二重壁ボトル及びそのためのプリフォーム)
図1(A)は、内側ボトル成形用のプリフォームに外側ボトルをインサートした状態を示す断面図であり、同図(B)は、同図(A)の外側ボトルが装着されていない状態での、同図(A)とは異なる断面を示す断面図である。また、図2は、図1(A)のA部拡大図であり、図3は、二重壁ボトルの一部を切欠した正面図である。
【0044】
まず、二重壁ボトル10の構造を、図3を参照して説明する。この二重壁ボトル10は、外側ボトル20及び内側ボトル40から構成される。外側ボトル20は、上端側の開口部22と、下端側にて密閉された底部24と、これら開口部22及び底部24を結ぶ胴部26とから構成される。胴部26には、内外に貫通するエア抜き孔28が、例えば外側ボトル20の縦軸方向に沿って複数形成されている。
【0045】
外側ボトル20の開口部22には、図3に示すように、半径方向外側にリング状に突出するフランジ部30が形成されている。このフランジ部30の外壁には、リング状凹所32が周方向に連続して形成されている。さらに、このフランジ部30には、図2に拡大して示されている通り、その内壁側には段差部34が形成されている。
【0046】
この外側ボトル20内部に配置される内側ボトル40は、図3に示すように、上端側のネック部42と、下端部の密閉された底部44と、これらを結ぶ胴部46とを有する。ネック部42には、その上部領域にねじ部42aが形成され、その下部領域には、半径方向外側に向けてリング状に突出するフランジ部42bが形成されている。
【0047】
この二重壁ボトル10は、外側容器20のフランジ部30が、内側ボトル40のフランジ部42bと、内側ボトル40の胴部46により挟まれた状態となり、内側ボトル40が外側ボトル20内部から脱落しないように支持される。
【0048】
この内側ボトル40を成形するために用いられるプリフォーム50が、図1(A),(B)に示されている。このプリフォーム50は、ブロー成形されないことから内側ボトル40のネック部42と実質的に同一形状を有するネック部52を有する。また、プリフォーム50の下端側は密閉された底部54となり、ネック部52及び底部54が胴部56にて連結されている。上述した通り、プリフォーム50のネック部52は、内側ボトル40のネック部42と実質的に同一形状であり、このプリフォーム50のネック部52にも、ねじ部42a及びフランジ部42bが形成されている。
【0049】
(インサートブロー成形装置の全体概要)
この二重壁ボトル10を成形するために用いられるインサートブロー成形装置60が、図4に示されている。このインサートブロー成形装置60は、基台62と、これと対向した上方位置に配置される上部基盤64とを有する。この上部基盤64の下面側には、回転盤66が回転自在に支持されている。この回転盤66の回転角90°の4箇所の領域には、射出成形部70、温調部72、ブロー成形部74及びエジェクト部76がそれぞれ設けられている。また、基台62上には、射出成形部70と対向する位置に射出装置68が配置されている。
【0050】
射出成形部70では、内側ボトル40のためのプリフォーム50が射出成形される。このプリフォーム50は温調部72に搬送され、ここで延伸適温に温調される。温調されたプリフォーム50に対して、この温調部72にて、インサート部材である外側ボトル20がインサートされる。このために、温調部72と対向して、インサート装置120が設けられている。このインサート装置120には、搬送路118が連結され、この搬送路に沿って外側ボトル20が供給される。
【0051】
外側ボトル20がインサートされたプリフォーム50は、次にブロー成形部74に搬送される。このブロー成形部74では、外側ボトル20内において、プリフォーム50から内側ボトル40がブロー成形され、二重壁ボトル10が成形される。その後、この二重壁ボトル10はエジェクト部76に搬送され、ここでボトル搬送用治具からエジェクトされる。このボトル10をインサートブロー成形装置60より取り出すために、エジェクト部76と対向する位置には、ボトル取出装置78aが設けられている。このボトル取出装置78aには搬送路78bが連結され、この搬送路78bに沿ってボトル10が搬出される。
【0052】
(ネック型及び係合機構)
図4に示すように、回転盤66の回転角90°毎の4箇所には、ネック型固定板80が固定されている。このネック型固定板80には、複数例えば2つのネック型90が設けられている。
【0053】
このネック型90について、図1及び図2を参照して説明する。このネック型90は、射出成形部70において、プリフォーム50のネック部52を成形するための射出キャビティ型として用いられ、その後は回転盤66と一体的に回転搬送されることで、プリフォーム50または二重壁ボトル10の搬送治具として兼用される。このために、ネック型90の内壁面には、プリフォーム50のネック部52の外壁を規定するためのキャビティ面92が形成されている。
【0054】
また、このネック型90の特徴的構成として、このネック型90により保持されるプリフォーム50のネック部52直下の領域に、外側ボトル20を係合して保持するための係合機構100が設けられている。この係合機構100は、ネック型90自体を下方に延長して形成した延長壁部94と、この延長壁部94に保持されるボールプランジャ102とから構成される。
【0055】
延長壁部94は、ネック型に保持されたプリフォーム50のネック部52直下の外壁と対向して設けられ、その外壁と延長壁部94との間に空隙96が形成される。この空隙96は、インサート部材である外側ボトル20の被係合部であるフランジ部30を挿入するためのものである。
【0056】
この延長壁部94に内蔵されるボールプランジャ102の詳細が、図1(A)のA部拡大図である図2に示されている。このボールプランジャ102は、筒体104と、この筒体104に形成された有底孔106とを有する。有底孔106は、前記空隙96に連通する開口106aと、これと対向する底部106bを有する。有底孔106の開口106a付近には、押圧部材である例えばボール108が配置される。また、有底孔106の内部には、底部106bとボール108との間に、付勢部材例えば圧縮コイルスプリング109が配置されている。この構造により、ボール108は圧縮コイルスプリング109の付勢力により、常時空隙96に向けて突出する方向に移動付勢されている。このボール108の飛出しを防止するために、筒体104の先端部104aの形状により、有底孔106の開口106aの開口幅が、ボール108の直径よりも小さく形成されている。また、ボール108が突出する位置とは、インサート部材である外側容器20がプリフォーム50のネック部52直下の位置にインサートされた際に、この外側容器20のフランジ部30に形成したリング状凹所32と対向する位置になっている。
【0057】
次に、上述のインサートブロー成形装置60を用いて、二重壁ボトル10をブロー成形する方法について説明する。
【0058】
(プリフォーム50の射出成形工程)
図4に示すブロー成形部70では、ネック型90と、図示しない射出キャビティ型及び射出コア型を型締めして、これらにより形成されるキャビティ内に、射出装置68より供給されるプリフォーム成形用樹脂材料例えばポリエチレンテレフタレート(PET)を充填する。この射出成形動作により、プリフォーム50が射出成形され、所定の冷却時間を置いた後に射出コア型及び射出キャビティ型が離型される。この結果、図1(B)に示すように、射出形成されたプリフォーム50はネック型90により保持されることになる。
【0059】
(プリフォーム50の温調工程)
射出成形されたプリフォーム50は、回転盤66の90°回転により、ネック型90により保持されて温調部72に搬送される。この温調部72における、プリフォーム50の温調工程を、図5及び図7を参照して説明する。このプリフォーム50の温調工程は、図5及び図7に示す温調ポット110を用いて行われる。プリフォーム50が温調部72に搬送された時には、温調ポット110は図5に示すように、プリフォーム50の下方位置にて待機している。
【0060】
この温調ポット110は、エアシリンダ112により進退駆動されるロッド114に連結されている。従って、このエアシリンダ112を駆動することで、図5に示すように待機位置にある温調ポット110を、図7に示すようにプリフォーム50を囲む位置まで上昇させることができる。なお、この温調ポット110の上昇駆動中は、インサート部材である外側容器20が、図5の鎖線の位置、すなわち図7にて実線で示す位置に退避している。このため、インサート部材である外側容器20と温調ポット110とが干渉することがない。
【0061】
温調ポット110は、上方が開口した筒体形状であり、この筒体内部にプリフォーム50が配置される。この温調ポット110は、例えばその縦方向にてゾーン分割され、各ゾーンにて独立して温度コントロールを行えるようになっている。れにより、プリフォーム50をブロー成形するのに最適な延伸適温に温調することができる。
【0062】
(インサート工程及びインサート装置)
この外側ボトル20のインサート工程は、図7に示す状態において、温調ポット110による温調工程が終了した直後に開始される。まず、エアシリンダ112の駆動により、温調ポット110が図7に示す状態から、図5に示す下方位置まで下降駆動される。この時、外側ボトル20は、温調ポット110の下降経路と干渉しない位置にて待機している。本実施例は、温調ポット110が図5に示すように、その下方待機位置にて停止した後に、外側ボトル20が、プリフォーム50の直下の位置に前進駆動される。なお、温調ポット110の下降移動中であっても、外側ボトル20の前進移動経路と干渉しない位置まで温調ポット110が下降した後であれば、外側ボトル20の前進移動を開始しても良い。図5に示すように、プリフォーム50の直下の位置に外側ボトル20が配置された後、この外側ボトル20を上昇移動させ、図8に示すように、外側ボトル20がプリフォーム50にインサートされる。
【0063】
このインサート工程は、図1(B)に示すように、プリフォーム50のネック部52の直下の外壁面と、ネック型90の延長壁部94との間に形成されたリング状の空隙96内に、外側ボトル20のフランジ部30をインサートすることで行われる。フランジ部30がインサートされた後の状態が、図2に示す拡大図にて示されている。このフランジ部30が空隙96に挿入される途中の工程においては、この空隙96に臨んで突出しているボール108が、フランジ部30の外壁面により押圧され、ボールプランジャ102の有底孔106の奥方に押し戻される。これにより、外側ボトル20の上昇移動が妨げられることはない。そして、図2に示すように、フランジ部30の外壁に形成したリング状凹所32が、ボールプランジャ102のボール108と対向する位置に配置されると、このボール108がリング状凹所32に弾性的に嵌入され、両者が係合されることになる。これと同時に、外側ボトル20のフランジ部30の内壁側に形成されている段差部34が、プリフォーム50のフランジ部42bの下面と接触し、これにより、外側ボトル20の上昇移動が停止される。以上により、外側ボトル20のインサート工程が終了し、この外側ボトル20の支持を解除しても、ボール108とフランジ部30のリング状凹所32との係合により、外側ボトル20が落下することがない。
【0064】
この外側ボトル20のインサートを、インサートブロー成形装置60の温調部72にて実施することによる利点は下記の通りである。
【0065】
▲1▼インサートブロー成形装置60の成形サイクルタイムを増大することがない。この成形サイクルタイムは、通常最も所要時間を要する射出成形部70での射出成形サイクルタイムに基づいて決定される。これに対して温調部72での温調時間は、通常射出成形時間ほど長く要求されない。特に、本実施例装置のようにホットパリソン方式の場合には、プリフォーム50が射出成形時の熱を保有しており、この温調工程においては、この保有熱を調整して延伸適温とすることから、多くの温調時間を必要としていない。従って、この温調部72にてプリフォーム50を停止させている間に、温調時間以外の空時間があり、この空時間を利用して外側ボトル20をインサートすることができる。
【0066】
▲2▼温調部72では、外側ボトル20をインサートするためのスペースを比較的容易に確保できる。温調ポット110は、ブロー成形後のボトルよりも縦軸長さが短いプリフォーム50を温調するためのものであるから、ブロー成形部74に配置されるブローキャビティ型(後述する)よりもかなり小型化されている。従って、温調ポット110の下方停止位置の設定により、この下方停止位置にある温調ポット110とプリフォーム50との間のスペースを比較的広く確保できる。この広いスペースを利用して、外側ボトル20をインサートすることができる。これに対して、ブロー成形部74では、ブローキャビティ型がかなりのスペースを占有するため、プリフォーム50の直下の領域に、外側ボトル20をインサートするためのスペースを確保することはかなり困難である。一方、射出成形部70においては、通常成形サイクルタイムが最も長いので、それ以上にサイクルタイムを長くするインサート工程を追加することはできない。また、射出成形部70の側方には射出装置68も存在するため、インサート装置120自体を配置することが不可能である。
【0067】
また、本実施例では、温調部72において、プリフォーム50の温調工程が終了した後に外側ボトル20をインサートしている。これにより、プリフォーム50の温調工程自体には、何らの支障も生ずることがなく、温調ポット110として従来のものをそのまま利用することができる。
【0068】
さらに、本実施例ではネック型90自体に、インサート部材である外側ボトル20の係合機構を設けている。これにより、プリフォーム50のネック部52の直下の領域に複雑な係合のための構造を設ける必要がない。このため、プリフォーム50は一般の単純形状なものとして設計することができ、射出成形部70でのプリフォーム50の成形安定性を維持することができる。インサート部材である外側ボトル20についても複雑な形状は要求されず、フランジ部30の外壁にリング状凹所32を形成するだけで良い。
【0069】
また、外側ボトル20のフランジ部30に設けられた凹所32がリング状に形成されているのに対し、ネック部90に設けられるボールプランジャ102は、その周方向にて間隔をおいて複数配置されている。このことは、周方向で一定の位置に存在するボールプランジャ102のボール108に対して、外側ボトル20はその周方向に関する位置規制が存在しないことを意味する。すなわち、外側ボトル20がその周方向でどのような状態で取り付けられたとしても、ボールプランジャ102のボール108は、必ずリング状の凹所32のいずれかの位置に嵌入され、外側ボトル20を係合保持することができる。
【0070】
次に、この外側ボトル20をインサートするためのインサート装置120について、図5及び図6を参照して説明する。
【0071】
このインサート装置120は、図6に示すように、温調部72にて停止される複数例えば2つのプリフォーム50に対して、同数の2つの外側ボトル20を同時にインサートすることができる。このインサート装置120は、2つの外側ボトル20を支持するために、2組の一対のチャック片122を有している。この一対のチャック片122は、開閉部124に支持され、この開閉部124により図6に示すように開閉可能である。なお、外側ボトル20の支持構造としては、一対のチャック片122を用いるものに限らず、例えば外側ボトル20の底部24を載置する受部材を有するものでも良い。
【0072】
このチャック片122は、2つのプリフォーム50と対向して、2つのプリフォーム50の配列方向(図6の矢印B方向)と平行な方向に沿って、2つの外側ボトル20を支持している。一対のチャック片122をそれぞれ支持する開閉部124は、アーム126に連結されている。このアーム126は、進退駆動部128により、図6の矢印C方向に沿って、アーム126を進退駆動する。これにより、一対のチャック片122に支持された外側ボトル20は、プリフォーム50の配列方向(矢印B方向)と直交する水平方向(図6に示す矢印C方向)に沿って移動させることができる。この矢印C方向の進退駆動により、外側ボトル20は、プリフォーム50の搬送経路(図6に示す経路D)より退避した位置と、プリフォーム50の搬送経路D上の位置との間でも外側ボトル20を往復駆動することができる。
【0073】
インサート装置120の進退駆動部128は、図5に示すエアシリンダなどで構成される昇降駆動部130により昇降駆動される。進退駆動部128が上昇された状態が図8に示されており、エアシリンダ130のロッド130aが上方に伸張し、その上限位置に達している。なお、進退駆動部128の昇降移動は、ガイド軸132により昇降案内されている。以上のようにして構成されたインサート装置120は、基台62の側方より突出して固定された固定盤134上に支持されている。
【0074】
このような構成のインサート装置120を用いてインサート工程を行うことによる利点は下記の通りである。まず、外側ボトル20を一対のチャック片122により図6の矢印C方向に移動させることで、プリフォーム50の搬送経路Dより退避した退避位置と、インサート位置との間の移動距離を最短に設定できる。このことは、従来技術のように、プリフォーム50の配列方向(B方向)と同一線上にて、インサート部材の出入れを行うものと比較すると明らかである。このように、インサートのための水平移動距離を最短とすることで、移動速度を従来と同じに設定したとしても、移動時間を短縮でき、結果としてインサート工程を短時間で行うことができる。また、移動距離が最短であることから、一対のチャック片122を支える片持ち梁部の長さも短くでき、片持ち梁部の先端のチャック片122の撓みを少なくすることができる。このことは、外側ボトル20の正確なインサート位置の設定を行うことができ、インサート不良を低減させることができる。このようにインサート位置を正確に設定できることにより、インサート部材である外側ボトル20とプリフォーム50との不用意な接触を低減できる。特に、ホットパリソン方式の場合には、プリフォーム50の温度がブロー成形品質に大きく影響するため、誤ってプリフォーム50に外側ボトルが接触すると、その部分の温度が変化し、ブロー成形品の品質が損われてしまう。本実施例では、そのような不具合をも解消することができる。
【0075】
(ブロー成形工程)
プリフォーム50及び外側ボトル20を保持したネック型90は、その後回転盤66の回転角90°の回転によりブロー成形部74に搬送される。このブロー成形部74でのブロー成形工程を、図9を参照して説明する。ブロー成形部74に搬入されたネック型90の下方には、一対の割型142からなるブローキャビティ型140が設けられている。また、本実施例の外側ボトル20は、その底部24が内方に窪んだ形状となっているため、底型144が設けられている。ネック型90がブロー成形部72に搬入されると、ブローキャビティ型140の一対の割方142が互いに近付くように水平移動し、各割型142のパーティング面148同士が密着することで型締めされる。また、底型144がその下方位置より上昇移動し、図9に示す型締め状態が得られる。なお、図9は一方の割型142のみを示している。
【0076】
このブローキャビティ型140のキャビティ面146は、外側ボトル20の外形形状とほぼ一致した形状を有している。このため、外側ボトル20はブローキャビティ型140のキャビティ面146に近接した状態にて配置される。
【0077】
さらに、図9に示すように、プリフォーム50のネック部52の開口内にブローコア型160が型締めされる。このブローコア型160の中央に形成されたブローエア導入孔162を介して、延伸ロッド170が貫通し、その先端がプリフォーム50の底部54付近に配置される。
【0078】
ブロー成形工程は、周知のように、ブローコア型160のブローエア導入孔162を介して、プリフォーム50内にブローエアを導入すると共に、延伸ロッド170を下方に向けて縦軸駆動する。これにより、プリフォーム50は縦及び横の二軸方向に配向され、プリフォーム50から内側ボトル40が二軸延伸ブロー成形される。このプリフォーム50のブロー成形工程は、外側ボトル20内部にて行われるため、ブロー成形された内側ボトル40の外壁面が、外側ボトル20の内壁面に密着するまで行われる。なお、このブロー成形工程中に、プリフォーム50と外側ボトル20との間に存在していたエアは、外側ボトルに形成されたエア抜き孔28を介して外側ボトル20外部に放出される。この放出されたエアは、例えば割型142のパーティング面148に形成されたエア抜き溝150を介してブローキャビティ型140の外部に導かれる。このため、外側ボトル20の内部でのプリフォーム50のブロー成形を円滑に行うことができる。
【0079】
特に本実施例においては、インサート部材である外側ボトル20は、予め温調部72にてインサートされているため、ブロー成形部74でのインサート工程は必要とせず、ブロー成形時間を十分確保することができる。インサート部材が本実施例のように外側ボトル20の場合には、一対の割型142を閉鎖駆動する前に、底型144に外側ボトル20を載置することも可能である。しかしながら、上述したように、このブロー成形部74でのインサートは、プリフォーム50の配列方向と同一線上に沿って外側ボトル20を移動させる必要があり、その移動距離がかなり増大する。このため、インサート位置精度及びインサート必要時間の点において、本実施例の方が優れている。
【0080】
また、インサート部材を外側容器として二重壁ボトル10を成形する本実施例においては、比較的容易に多層ボトルを成形することができる。すなわち、従来ではプリフォームの多層成形技術によりこの種の多層ボトルを成形していたが、この多層成形技術は射出制御がかなり煩雑である。本実施例によれば、同種または異種の材料にて成形される多層ボトルを、インサート工程及びブロー成形工程を用いることで比較的容易に成形することができる。
【0081】
(エジェクト工程)
上述のブロー成形終了後、回転盤66がさらに回転角90°だけ回転され、二重壁ボトル10を保持したネック型90がエジェクト部76に搬送される。ネック型90は公知のように、一対の割型からなり、この一対の割型を開放駆動することで、二重壁ボトル10はネック型90より離脱され、下方にその自重によって落下される。なお、一対の割型を開放することで、ネック型90に設けらたボールプランジャ102のボール108も、二重壁ボトル10のリング状凹所32から離脱される。従って、このエジェクト工程を何らの支障もなく行うことができる。
【0082】
〔第2実施例〕
次に、本発明を把手付きボトル180のインサートブロー成形方法及び装置に適用した実施例について、図10から図13を参照して説明する。
【0083】
この把手付きボトル180は、図10に示すように、ボトル本体190及び把手部材200から構成される。ボトル本体190は、上端にて開口するネック部192と、下端にて密閉された底部194と、これらを結ぶ胴部196とを有する。ネック部192の上側部分にはねじ部192aが形成され、下側部分には、半径方向外側にリング状に突出するフランジ部192bが形成されている。
【0084】
一方、把手部材200は、ボトル本体190のネック部192の直下の位置に取り付けられるリング部210と、ボトル本体190の胴部196の背面196aと対向して配置される把持部220とを有する。胴部196の背面196aと、把持部220との間には空間が形成され、この空間内に手を挿入して把持部220を握ることで、ボトル本体190をハンドリングすることができる。なお、把持部220の下端には被係止部222が設けられ、この被係止部222はボトル本体190の胴部196と係合している。これにより、把手部材200は、ボトル本体190に対して、その上端のリング部210と下端の被係止部222が係合することで一体化されている。また、把手部材200のリング部210外壁には、その周方向で異なる複数箇所に凹所212が局所的に形成されている。
【0085】
図11は、ボトル本体190を成形するためのプリフォーム230に把手部材200がインサートされ、ブローキャビティ型140内に配置された状態を示している。なお、図11に示す部材のうち、第1実施例にて説明した部材と同一機能を有する部材については、同一符号を付しその詳細な説明を省略する。図11に示す実施例においても、インサート部材である把手部材200は、そのリング部210が、第1実施例と同様な係合機構100によって、プリフォーム230のネック部直下の位置に係合保持されている。
【0086】
ここで、把手部材200は、ブローキャビティ型140に対して、その把持部220が周方向の特定位置に配置される必要がある。ブローキャビティ型140の割型142には、把持部220を収納配置するための溝部が形成されているからである。このために、把手部材200のリング部210外壁に形成された凹所212は、第1実施例のように周方向に連続する溝ではなく、周方向の特定の位置に局所的に形成されている。そして、この特定位置とは、ネック部90のボールプランジャ102によって保持されているボール108と対向する位置である。後述するインサート工程により、把手部材200がプリフォーム230のネック部直下の位置にインサートされ、リング部210に形成した凹所212とボールプランジャ102のボール108とが係合することで、把手部材200の周方向での位置決めをも行うことができる。
【0087】
図11に示すブローコア型160及び延伸ロッド170を用いて、プリフォーム230からボトル本体190が二軸延伸ブロー成形される。このとき、把手部材200のリング部210は、その下面に回り込む樹脂と、ネック部192に形成されているフランジ部192bとの間に挟まれ、このリング部210がボトル本体190と強固に一体化される。さらに、把手部材200の把持部220下端に形成した被係止部222の表面全域にボトル本体190の胴部196の樹脂が回り込み、この被係止部222とボトル本体190とが一層強固に一体化される。これにより、ボトル本体190及び把手部材200が一体化された把手付きボトル180を成形することができる。
【0088】
次に、インサート部材である把手部材200を、ネック型90に保持されたプリフォーム230にインサートする装置及びその工程を、図12及び図13を参照して説明する。なお、各図に示す部材のうち、第1実施例の部材と同一機能を有する部材については、同一符号を付しその詳細な説明を省略する。
【0089】
この第2実施例においても、把手部材200のインサート工程は、図4に示すインサートブロー成形装置60の温調部72にて実施される。この温調部72でのインサート工程も、第1実施例と同様に、温調ポット110を用いてプリフォーム230を温調した後に実施される。
【0090】
図12は、プリフォーム230の温調工程が終了し、温調ポット110がその下方位置に下降した状態を示している。さらに図12では、把手部材200を保持する一対のチャック片122が、進退/昇降装置240により進退駆動されるアーム126により、プリフォーム230の下方位置まで前進移動した状態が示されている。この後に、把手部材200は進退/昇降装置240の駆動により上昇移動される。このとき、把手部材200のリング部210が、下方からプリフォーム230に挿通されて上昇することになる。そして、把手部材200の上昇停止位置にて、第1実施例と同様に、リング部210に形成した凹所212と、ネック型90のボールプランジャ102のボール108とが係合して、インサート工程が終了する。図13に示すように、第2実施例の一対のチャック片122は、第1実施例と同様に、プリフォーム230の配列方向(図13に示す矢印B方向)と直交する水平方向(図13に示す矢印C方向)に向けて進退駆動される。これにより、第1実施例と同様にして、インサート時間の短縮及びインサート位置精度の向上を図ることができる。
【0091】
図13に示すように、進退/昇降装置240に隣接して、把手部材200を供給するためのパーツフィーダ250が配置されている。このパーツフィーダ250は、湾曲及び直線経路を有するレール252に沿って、把手部材200を供給するものである。このレール252の先端部には給材ユニット260が設けられている。さらに、給材ユニット260の下方には、スライドユニット270が設けられている。このスライドユニット270には、プリフォーム230の配列ピッチと同一ピッチにて、2箇所に台座272が設けられている。図13では、一方の台座272は給材ユニット260の直下の位置に配置されている。
【0092】
給材ユニット260は、その下方のスライドユニット270に対し、1つずつ把手部材200を供給するものである。スライドユニット270は、その長手方向に沿って、2つの台座272の配列ピッチの距離をスライド移動可能となっている。このスライドユニット270のスライド移動により、各台座272が、給材ユニット260の直下の位置に移動し、スライドユニット270上に2つの把手部材200を供給することができる。
【0093】
この2つの把手部材200が供給されたスライドユニット270は、図13に鎖線で示すように、2組の一対のチャック片122とプリフォーム230との間の位置まで移動する。この時、スライドユニット270の2つの台座272が、プリフォーム230と正対する位置にて停止される。一方、2組の一対のチャック片122の中心位置は、2つのプリフォーム230と正対する位置とはならず、位置方向にずれた位置に配置されている。これは、この一対のチャック片122が、把手部材200のリング部210をチャックするのではなく、このリング部210の中心よりずれた位置にある把持部220をチャックするものだからである。把持部220はその断面が通常円形ではないため、一対のチャック片122のチャック形状を把持部220の輪郭形状に合わせて形成することで、ネック型90のボールプランジャ102のボール108と係合させるための正確な位置にて、把持部220をチャックすることができる。
【0094】
なお、スライドユニット270から2組の一対のチャック片122への把手部材200の受渡しは、温調部72でのプリフォーム230の温調工程が終了する前に完了しておく。これにより、プリフォーム230の温調工程終了後直ちに、把手部材200のインサートを開始することができる。本実施例では、把手部材200をインサートするための一対のチャック片の移動距離が最短に設定できるため、次の新たな把手部材200を2組の一対のチャック片122に供給するための時間を、十分余裕をもって確保することができる。さらに、インサート装置に隣接してパーツフィーダ250を設けることで、この新たな把手部材200の供給時間をより短縮することができる。
【0095】
〔第3実施例〕
この第3実施例は、第2実施例と同様に把手付きボトル300を、インサートブロー成形装置60を用いて成形する方法である点で共通するが、把手部材をプリフォーム自体に係合させる点で、第2実施例と異なっている。
【0096】
図14に示す第3実施例に係る把手付きボトル300は、その外観形状が第2実施例に係る図10に示す把手付きボトル180とほぼ類似している。この把手付きボトル300は、ボトル本体310及び把手部材330から構成される。ボトル本体310は、ネック部312、底部314及び胴部316を有し、ネック部312以外の形状は、ほぼ図10に示すボトル本体190と同一である。ボトル本体310のネック部312には、図10に示すように把手部材のリング部と当接するフランジ部192bが設けられていない。一方、把手部材330も図10に示す把手部材200とほぼ同様の形状であり、リング部340及び把持部350を有する。図14に示すリング部340には、図10に示すような凹所212が形成されていない点で異なっている。把持部350は、図10の把持部220とほぼ同一形状であり、その下端に被係止部352を備えている。
【0097】
次に、ボトル本体310と把手部材330のリング部340との係合構造について、図16から図18を参照して説明する。図16は、図14のX−X断面図であり、図17及び図18はそれぞれ、図16のY−Y断面図及びZ−Z断面図である。
【0098】
ボトル本体310のネック部312を上方から見ると、図16及び図18に示されている通り、ネック部312の外壁よりも半径方向に外側に突出したリング状突出部320が形成されている。さらに周方向の複数箇所例えば4箇所には、リング状突出部320よりもさらに半径方向外側に放射状に突出した放射状突出部322が形成されている。
【0099】
一方、把手部材330のリング部340には、放射状突出部322の下面322aと当接する段差形状に形成された第1の被係止部342が設けられている。さらに、ボトル本体310の放射状突出部322とは非対向となる複数箇所例えば4箇所に、所定幅にて上方に伸びる被係止片344が設けられている。この被係止片344の上端部は、半径方向内方に向けて突出している。この上端突出部が、ボトル本体310のネック部312に形成されたリング状突出部320の上面320aに係止される第2の被係止部346となっている。さらに、リング部340の上部領域の外縁部には、環状壁部348が設けられている。この環状壁部348は、被係止片344との間に空隙部349が形成されている。これにより、被係止片344は空隙部349が存在する領域内にて弾性変形が可能となっている。環状壁部348は、空隙部349及び放射状突出部322の存在により、周方向の各所にて厚さがまちまちではあるが、周方向に連続して形成されている。この環状壁部348の上端位置は、被係止片344の上端位置と同一となっている。この環状壁部348は、被係止片344が外側に露出することを防止するための目隠しのために形成されている。
【0100】
図15は、ボトル本体310を成形するためのプリフォーム360のネック部直下の位置に、把手部材330のリング部340をインサートさせ、これらをブローキャビティ型140内に配置した状態を示している。このプリフォーム360に対する把手部材330のインサート工程は、第2実施例にて用いた図12に示すインサート装置をそのまま用いることができる。すなわち、この把手部材330は、その下方よりプリフォーム360に挿通される。そして、ボトル本体310のネック部312と実質的に同一形状を有するプリフォーム360のネック部の直下の位置にて、リング部340がプリフォーム360に係合されることになる。
【0101】
この係合工程は以下のようにして行われる。リング部340がプリフォーム360に挿通されると、そのネック部直下の付近においては、被係止片344の上端に位置する半径方向内側に突出した第2の被係止部346が、プリフォーム360の側壁に接触する。この時、被係止片344は、その周囲に空隙部349が存在するため、半径方向外側に膨むように弾性変形することができる。これにより、把手部材330の上昇移動が妨げられることがない。そして、この被係止片344の上端の第2の被係止部346が、ネック部に形成されたリング状突出部320の上面320aに弾性復帰により係合することになる。一方、リング部340に形成された段差状の第2の被係止部342には、ネック部の放射状突出部322の下面322aと接触することになる。これらの係合により、把手部材330のリング部340は、その上下の位置が規制されて、プリフォーム360と係合されることになる。
【0102】
この係合状態が図15に示され、把手部材330のリング部340は、ネック型90とは無関係にプリフォーム360自体に係合保持されている。この後のブロー成形工程は、第2実施例と同様にして行われ、このブロー成形工程により把手部材330とボトル本体310とが、第2実施例と同様にして一体化される。
【0103】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、プリフォームにインサートされるインサート部材としては、上記各実施例に示す外側容器あるいは把手部材に限定されるものではなく、プリフォームのネック部直下の領域にインサートされる部分の形状も、上記各実施例のように周方向に連続したリング状部材に限らず、切欠リング状部材であっても良い。このような場合には、必しもプリフォームの下方よりプリフォームを挿通させてインサートする必要はなく、プリフォームの側方よりネック部直下の領域に向けて前進移動させるだけで、インサートすることができる。この場合、インサート部材の前進移動により、切欠リング状部材を弾性変形させて広げながら、プリフォームに係合させることができる。あるいは、リング状部分の一部をヒンジなどを介して開閉可能に構成しておき、開放状態にてプリフォーム側方よりインサートさせ、その後周方向で連続するように閉鎖駆動して装着させても良い。また、プリフォームとインサート部材との係合保持方式としては、プラスチック材料の弾性変形、あるいはスプリングを用いたものに限らず、プリフォームに挿通された把手部材のリング部を回転させて係合するものであっても良い。
【0104】
また、上記各実施例はいわゆるホットパリソン方式のインサートブロー成形装置を例に挙げて説明したが、コールドパリソン方式のインサートブロー成形装置も本発明は適用できる。この場合には、プリフォーム支持手段としてネック型は用いられない。この場合でも、第1,第2実施例の係合機構を採用する場合には、ネック型以外のネック支持手段に、第1,第2実施例と同様な係合機構を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)は、プリフォームのネック部直下の位置にインサートされた外側ボトルを、ネック型の係合機構により装着保持した状態を示す断面図であり、(B)は、外側ボトルが装着されていない状態を示す、(A)とは異なる断面を示す断面図である。
【図2】図1(A)のA部拡大図である。
【図3】本発明の第1実施例にて成形される二重壁ボトルの一部を切欠した正面図である。
【図4】インサートブロー成形装置の平面図である。
【図5】インサートブロー成形装置の温調部に配置されるインサート装置を示す一部を切欠した側面図である。
【図6】図5に示すインサート装置の平面図である。
【図7】図4に示す温調部での温調工程を示す一部を切欠した側面図である。
【図8】図4に示す温調部での外側ボトルのインサート状態を示す一部を切欠した側面図である。
【図9】図4に示すブロー成形部でのブロー成形工程を示す断面図である。
【図10】本発明の第2実施例により成形される把手付きボトルの側面図である。
【図11】本発明の第2実施例のブロー成形工程を示す断面図である。
【図12】プリフォームに把手部材をインサートするインサート装置の側面図である。
【図13】図12に示すインサート装置の平面図である。
【図14】本発明の第3実施例により成形される把手付きボトルの側面図である。
【図15】第3実施例のブロー成形工程を示す概略断面図である。
【図16】図14のX−X断面図である。
【図17】図16のY−Y断面図である。
【図18】図16のZ−Z断面図である。
【符号の説明】
10 二重壁ボトル
20 インサート部材(外側ボトル)
22 開口部
32 リング状凹所
40 内側ボトル
50、230、360 プリフォーム
52 ネック部
60 インサートブロー成形装置
72 温調部
74 ブロー成形部
90 ネック支持手段(ネック型)
94 延長壁部
96 空隙
100 係合機構
102 ボールプランジャ
106 有底孔
108 ボール
109 スプリング
110 温調ポット
112 エアシリンダ
120 インサート装置
122 チャック片
126 アーム
128 進退駆動部
130 昇降駆動部
140ブローキャビティ型
180、300 把手付きボトル
190、310 ボトル本体
192、312 ネック部
200、330 把手部材
210、340 リング部
212 凹所
220、350 把持部材
222 被係止部
240 進退/昇降装置
320 リン状突出部
322 放射状突出部
342 第1の被係止部
344 被係止片
346 第2の被係止部
348 環状壁部
349 空隙部[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an insert blow molding apparatus and method, and more particularly to an insert apparatus and an insert method for mounting an insert member on a preform before a blow molding process.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
Examples of this type of insert blow molding apparatus include those disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-1021. This insert blow molding device forms a bottle with a handle. A preform and a handle member are arranged in a blow mold, and the bottle and the handle member are engaged with each other at the time of biaxial stretch blow molding of the preform. It is to become.
[0003]
In this insert blow molding apparatus, the handle member is directly inserted into the blow mold. The drive of this insert device is as follows. First, a blow mold constituted by a split mold is provided with two bottle cavities at a predetermined pitch for blow molding at the same time, and a handle groove for inserting a handle member is also connected to each cavity. Two are arranged. Two preforms arranged in the blow mold are supported by the neck mold at the same pitch as the cavity. In this insert device, the insert direction in which the handle member is moved from the retracted position to the insert position is set to a horizontal direction orthogonal to the opening / closing direction of the split mold constituting the blow mold. In other words, the insert direction of the handle member of the insert device is set on the same line as the array line of the two preforms held by the neck mold arranged in the blow mold in the plan view of the insert blow molding apparatus. ing.
[0004]
As described above, when the handle member is inserted along the insertion direction of the same line as the planar arrangement line of the plurality of preforms, the following problems occur.
[0005]
The amount of insert movement of the handle member for this insert increases as the number of simultaneous moldings increases. For this reason, insert time increases. Furthermore, since the insert device is performed by a cantilever arm, the length from the fixed end to the free end of the arm becomes long, and the insert device becomes long. Furthermore, the amount of arm deflection cannot be ignored, and an accurate insert position cannot be set.
[0006]
In this type of insert blow molding device, when the neck mold is rotated and conveyed to each process part, interference with this preform is caused in consideration of the rotation trajectory of a plurality of preforms simultaneously conveyed. The retracting position of the handle member must be set to a position where there is no position. For this reason, the amount of movement of the insert is further increased, and the amount of movement of the insert is further increased in accordance with the number of simultaneous moldings, which makes the above-described problem more serious.
[0007]
Next, when the insert process of the insert member such as the handle member is performed in the blow molded part as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-1021, the blow molding time in the blow molded part is equal to the time for performing the insert process. There arises a problem that a restriction is imposed on the system. In particular, in the case of a hot parison type and rotary conveyance type insert blow molding apparatus, the neck mold is intermittently rotationally conveyed substantially in accordance with the injection molding cycle time in the injection molding section. Therefore, in the blow molding section, the cycle time of the entire apparatus becomes long unless the insert process and the blow molding process are completed within the time for performing the injection molding cycle. In general, the blow molding time is sufficiently shorter than the injection molding cycle time. However, if the insert moving time is increased as described above, there is a possibility that the blow molding time may be restricted.
[0008]
In addition, Japanese Utility Model Publication No. 60-14675 discloses a technique for inserting a ring part of a handle member under a neck of a preform and conveying it to a blow molding part. There is no explanation at all.
[0009]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an insert blow molding apparatus and method that can complete the insert process in a short time by shortening the moving distance of the insert member for the insert.
[0010]
Another object of the present invention is to carry out the insert process without adversely affecting the cycle time by carrying out the insert process of the insert member in the temperature control section that controls the temperature of the preform before blow molding. An object of the present invention is to provide an insert blow molding apparatus and method.
[0011]
Still another object of the present invention is to provide an insert blow molding apparatus and method capable of performing the temperature adjustment process as usual while performing the insert process in the temperature adjustment section.
[0012]
Still another object of the present invention is to provide a container formed with the insert blow molding apparatus according to the present invention, and having a handle with a shape suitable for engagement just below the neck portion. is there.
[0013]
[Means and Actions for Solving the Problems]
In one aspect of the present invention, a plurality of resin preforms are simultaneously conveyed to a blow molding part by a neck support means for supporting a neck part of the preform, and the preform is placed in a blow mold provided in the blow molding part. In an insert blow molding apparatus in which a preform and an insert member are arranged, a container is blow-molded from the preform, and the insert member is integrated with the container by the blow molding.
Between the preform molding part and the blow molding part, a temperature control part for adjusting the temperature of the preform to the blow molding temperature is provided,
Insert device for inserting the insert member into each of the plurality of preforms supported by the neck support meansIs arranged opposite to the temperature control part,
The insert member has a ring-shaped portion that is inserted from the bottom side of the preform and is disposed at a position directly below the neck portion of the preform,
The insert device includes a plurality of support pieces that support the plurality of insert members facing the plurality of the preforms and along a direction parallel to an arrangement direction of the plurality of preforms.
A plurality of the support pieces are driven to advance and retract between a position retracted from the preform conveyance path and a position on the preform conveyance path along a horizontal direction orthogonal to the preform arrangement direction. Advance / retreat driving means,
Elevating means for elevating and driving the ring-shaped portion of the insert member between a first lower position below the preform and a position directly below the neck portion of the preform;
The temperature control unit is
A temperature control pot arranged around the preform;
Means for raising and lowering the temperature control pot between a second lower position further lower than the first lower position and a position surrounding the preform;
It is characterized by having.
[0014]
One embodiment of the present inventionAs described above, by moving the insert member along the horizontal direction orthogonal to the preform arrangement direction, the amount of insert movement between the retracted position and the insert position is minimized, and the apparatus is also downsized. Therefore, the time required for the insert is shortened, and the distance between the fixed end and the free end is shortened even when the support piece is supported in the shape of a cantilever beam. It can be performed.
[0016]
AlsoEven when the insert member has a ring-shaped portion as the engaged portion, the insert member can be inserted into the preform by moving the insert member upward after horizontal movement. At this time, since the movement can be performed with high accuracy, the problem that the ring-shaped portion of the insert member contacts the preform can be solved.Furthermore, the temperature control section has more free space than the blow molding section where a relatively large blow mold corresponding to the container to be blow molded is installed, and it is easy to secure a space for the insert. Therefore, it is possible to easily perform a design for preventing interference with a member arranged in the temperature control unit when the insert process is performed. Moreover, since the temperature control process in the temperature control part can be set shorter than the time required for the blow molding process in the blow molding part, the time for performing the insert process can be secured with a margin. Furthermore, interference with the support piece which supports an insert member can be prevented because a temperature control pot retreats to the 2nd downward position. In this temperature control section, the insert process is performed at a time other than the temperature control process using the temperature control pot, but the temperature control process is shorter than the injection molding cycle time, and the above-described configuration is used. Since the insert time can be shortened, the temperature adjustment process is not adversely affected.
[0017]
In the invention of the subordinate concept regarding one aspect of the present invention,The neck support means is a neck type that defines the outer wall of the neck portion when the preform is injection-molded.
[0018]
in this way,Insert blow molding with a hot parison method in which a preform is transported by a neck mold and an insert member is inserted into the preform held by the neck mold to mold a container from a preform that retains heat during injection molding. It can be performed.
[0023]
In another aspect of the present invention, a plurality of preforms and a plurality of insert members are arranged by a neck support means in a plurality of blow cavities provided in a blow mold, and a plurality of containers are formed from the plurality of preforms. In an insert blow molding method in which each of the insert members is integrated with each of the containers by blow molding,
A step of injection molding the preform using a neck mold also used as the neck support means;
A temperature control step of stopping the preform conveyed by the neck mold in a temperature control unit, and adjusting the temperature of the preform to a blow molding temperature;
A step of inserting a plurality of insert members by an insert device with respect to the plurality of preforms stopped in the middle of conveying to the blow mold,
The insert step is
The same number of inserts as the preforms are provided on a plurality of support pieces arranged in a direction parallel to the arrangement direction of the plurality of preforms, facing the plurality of preforms at the stop position. Supplying each member;
The plurality of support pieces respectively supporting the insert members are directed toward the plurality of preforms along a horizontal direction orthogonal to the direction in which the preforms are arranged.HorizontalA conveying step;
After the horizontal conveyance, a step of inserting a ring-shaped portion provided in the insert member into the preform from the bottom side of the preform and ascending and conveying it to a position directly below the neck portion of the preform;Have
In the insert step, the insertion of the insert member by the support piece is after the temperature adjustment step is performed by a temperature adjustment pot arranged around the preform, and the temperature adjustment pot is attached to the support piece. Implemented after retracting to a position where it does not interfere with the supported insert memberIt is characterized by that.
[0024]
Other aspects of the inventionAccording to the above, after supplying a plurality of insert members to the support piece, the support piece is moved from the retracted position to the insert position by moving a relatively short horizontal distance along a horizontal direction orthogonal to the preform arrangement direction. Can be placed.
[0026]
Thus, even when the insert member has a ring-shaped portion as the engaged portion, the insert member can be inserted into the preform by moving the insert member upward after horizontal movement. At this time, since the movement can be performed with high accuracy, the problem that the ring-shaped portion of the insert member contacts the preform can be solved.Furthermore, the present invention is applied to a hot parison type insert blow molding method by using a neck mold as a neck support means. Furthermore, since the insert step is performed after the temperature adjustment step, the preform can be temperature-controlled without inserting the insert member, and the temperature adjustment operation is not hindered. Moreover, an insert process can be performed in the temperature control part with which there is comparatively much empty space and it is easy to ensure the space for insert. Furthermore, since the temperature adjustment process is a relatively short time, and the insert time can be shortened by performing the above-described insert process, the temperature adjustment process is not adversely affected. Moreover, the insert process after a temperature control process can be easily implemented only by retracting the temperature control pot which is the only member which becomes an obstacle at the time of insertion in a temperature control part.
[0031]
In the sub-concept invention of other aspects of the invention,In the insert step, the insert member constitutes an outer layer container of the double-walled container formed in the blow molding step, and an opening of the outer layer container that becomes the ring-shaped portion is formed in the plug. Inserting through the preform from the bottom side of the reform and inserting the outer layer container in a peripheral position surrounding the preform;
The blow molding step is characterized in that, in the outer layer container disposed in the blow cavity, the inner layer container is biaxially stretch blow molded from the preform to form the double wall container.
[0032]
in this way,By using the insert member as the outer layer container of the double-walled container, the double-walled container can be formed without using the conventional multi-layer molding technique for preforms, which is extremely difficult to control injection.
[0033]
In the sub-concept invention of other aspects of the invention,The insert is a handle member comprising a ring part and a grip part, wherein the insert member is the ring-shaped part, and the ring part is inserted into the preform from the bottom side of the preform, and immediately below the neck part. Including the step of inserting at the position of
The blow molding step is characterized in that a container with a handle is formed by integrating the container body biaxially stretched and blown from the preform and the handle member in the blow cavity.
[0034]
in this way,While using an insert member having a ring-shaped portion that can be firmly engaged with the container body, the ring-shaped portion can be inserted directly under the neck portion of the preform by horizontal movement and upward movement. In addition, the handle member can be inserted into the preform that is accurately positioned and held by the neck type, and the insert member that requires the insert directionality with respect to the preform can be accurately inserted.
[0035]
According to another aspect of the inventionA container with a handle molded by a molding method,
The container body has a protruding portion protruding outward at a position directly below the neck portion,
The ring portion of the handle member is arranged on a first locked portion that contacts the lower surface of the protruding portion at the time of insertion, a locked piece that is elastically deformed at the time of insertion, and an upper portion of the locked piece. And a second locked portion that comes into contact with the upper surface of the protruding portion after elastic deformation.
[0036]
in this way,Since the upper and lower surfaces of the protruding portion of the container body are sandwiched by the first and second locked portions of the inserted handle member, the handle member does not fall off after insertion, and the structure is adapted to the insert. .
[0037]
In the sub-concept invention of other aspects of the invention,The container with a handle, wherein the ring portion of the handle member has an annular wall portion provided outside the locked piece with a space from the locked piece.
[0038]
in this way,The uneven shape caused by the presence of the locked piece can be covered by the annular wall portion, and the annular wall portion is provided at a distance from the locked piece, so that elastic deformation of the locked piece is allowed. .
[0039]
In the sub-concept invention of other aspects of the invention,A height of the annular wall portion is equal to or higher than a height of the locked piece.
[0040]
in this way,The concave and convex shape generated by the locked piece is completely surrounded by the annular wall portion, and the appearance can be maintained in the same manner as a normal ring.
[0041]
【Example】
Hereinafter, an insert blow molding apparatus and method to which the present invention is applied will be specifically described with reference to the drawings.
[0042]
[First embodiment]
In the first embodiment, an outer bottle is used as an insert member, and an inner bottle is blow-molded in the outer bottle to form a double-wall bottle.
[0043]
(Double wall bottle and preform for it)
FIG. 1 (A) is a cross-sectional view showing a state in which an outer bottle is inserted into a preform for forming an inner bottle, and FIG. 1 (B) is a state in which the outer bottle of FIG. It is sectional drawing which shows a different cross section from the same figure (A). 2 is an enlarged view of a portion A in FIG. 1A, and FIG. 3 is a front view in which a part of the double wall bottle is cut away.
[0044]
First, the structure of the
[0045]
As shown in FIG. 3, the opening
[0046]
As shown in FIG. 3, the
[0047]
In the
[0048]
A
[0049]
(Overview of insert blow molding equipment)
An insert
[0050]
In the
[0051]
Next, the
[0052]
(Neck type and engagement mechanism)
As shown in FIG. 4, neck-
[0053]
The
[0054]
Further, as a characteristic configuration of the
[0055]
The
[0056]
Details of the
[0057]
Next, a method for blow-molding the
[0058]
(Injection molding process of preform 50)
In the
[0059]
(Temperature adjustment process of preform 50)
The
[0060]
The
[0061]
The
[0062]
(Insert process and insert device)
The insertion process of the
[0063]
As shown in FIG. 1B, this insert step is performed in a ring-shaped
[0064]
Advantages obtained by implementing the insert of the
[0065]
(1) The molding cycle time of the insert blow
[0066]
(2) In the
[0067]
In the present embodiment, the
[0068]
Further, in this embodiment, the
[0069]
Moreover, while the
[0070]
Next, an
[0071]
As shown in FIG. 6, the
[0072]
The
[0073]
The advance /
[0074]
Advantages of performing the insert process using the
[0075]
(Blow molding process)
The
[0076]
The
[0077]
Further, as shown in FIG. 9, the
[0078]
In the blow molding process, as is well known, blow air is introduced into the
[0079]
In particular, in this embodiment, the
[0080]
In the present embodiment in which the double-
[0081]
(Eject process)
After the above blow molding is completed, the
[0082]
[Second Embodiment]
Next, the Example which applied this invention to the insert blow molding method and apparatus of the
[0083]
As shown in FIG. 10, the bottle with
[0084]
On the other hand, the
[0085]
FIG. 11 shows a state in which the
[0086]
Here, the
[0087]
A
[0088]
Next, an apparatus for inserting the
[0089]
Also in this 2nd Example, the insert process of the
[0090]
FIG. 12 shows a state where the temperature adjustment process of the
[0091]
As shown in FIG. 13, a
[0092]
The
[0093]
The
[0094]
The delivery of the
[0095]
[Third embodiment]
The third embodiment is common in that the
[0096]
The
[0097]
Next, an engagement structure between the bottle
[0098]
When the
[0099]
On the other hand, the
[0100]
FIG. 15 shows a state in which the
[0101]
This engagement process is performed as follows. When the
[0102]
This engagement state is shown in FIG. 15, and the
[0103]
In addition, this invention is not limited to the said Example, A various deformation | transformation implementation is possible within the range of the summary of this invention. For example, the insert member to be inserted into the preform is not limited to the outer container or the handle member shown in each of the above embodiments, and the shape of the portion inserted into the region immediately below the neck portion of the preform is Not only the ring-shaped member that is continuous in the circumferential direction as in each embodiment, but also a notched ring-shaped member. In such a case, it is not always necessary to insert the preform through the lower part of the preform. Can do. In this case, the notch ring-shaped member can be engaged with the preform while being elastically deformed and expanded by the forward movement of the insert member. Alternatively, a part of the ring-shaped part may be configured to be opened and closed via a hinge, etc., inserted from the preform side in an open state, and then closed and driven so as to be continuous in the circumferential direction. good. Further, the method for maintaining the engagement between the preform and the insert member is not limited to the elastic deformation of the plastic material or the one using a spring, but the ring portion of the handle member inserted through the preform is rotated to engage. It may be a thing.
[0104]
Each of the above embodiments has been described by taking a so-called hot parison type insert blow molding apparatus as an example. However, the present invention can also be applied to a cold parison type insert blow molding apparatus. In this case, the neck type is not used as the preform support means. Even in this case, when the engagement mechanism of the first and second embodiments is employed, the same engagement mechanism as that of the first and second embodiments can be employed for the neck support means other than the neck type. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a cross-sectional view showing a state where an outer bottle inserted at a position immediately below a neck portion of a preform is attached and held by a neck-type engagement mechanism, and FIG. It is sectional drawing which shows the cross section different from (A) which shows the state which is not mounted | worn.
FIG. 2 is an enlarged view of a part A in FIG.
FIG. 3 is a front view in which a part of the double wall bottle formed in the first embodiment of the present invention is cut away.
FIG. 4 is a plan view of the insert blow molding apparatus.
FIG. 5 is a side view with a part cut away showing an insert device disposed in a temperature control section of the insert blow molding device.
6 is a plan view of the insert device shown in FIG. 5. FIG.
7 is a side view with a part cut away showing a temperature adjustment step in the temperature adjustment section shown in FIG. 4; FIG.
8 is a side view with a part cut away showing an inserted state of the outer bottle in the temperature control section shown in FIG. 4. FIG.
9 is a cross-sectional view showing a blow molding process in the blow molding section shown in FIG. 4. FIG.
FIG. 10 is a side view of a bottle with a handle formed according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a blow molding process of a second embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a side view of an insert device for inserting a handle member into a preform.
13 is a plan view of the insert device shown in FIG. 12. FIG.
FIG. 14 is a side view of a bottle with a handle formed according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a schematic sectional view showing a blow molding process of the third embodiment.
16 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG.
17 is a YY cross-sectional view of FIG.
18 is a cross-sectional view taken along the line ZZ in FIG.
[Explanation of symbols]
10 Double wall bottle
20 Insert member (outer bottle)
22 opening
32 Ring-shaped recess
40 inner bottle
50, 230, 360 preform
52 neck
60 Insert blow molding equipment
72 Temperature control section
74 Blow molding part
90 Neck support means (neck type)
94 Extension wall
96 gap
100 engagement mechanism
102 Ball plunger
106 Bottomed hole
108 balls
109 Spring
110 Temperature control pot
112 Air cylinder
120 Insert device
122 chuck piece
126 arm
128 advance / retreat drive
130 Lifting drive
140 blow cavity mold
180, 300 Bottle with handle
190, 310 Bottle body
192, 312 neck
200, 330 Handle member
210, 340 Ring part
212 recess
220, 350 Gripping member
222 Locked part
240 Advance / Retreat Device
320 Phosphorous protrusion
322 Radial protrusion
342 First locked portion
344 Locked piece
346 Second locked portion
348 Annular wall
349 Cavity
Claims (2)
プリフォーム成形部と前記ブロー成形部との間に、前記プリフォームをブロー成形温度に温調する温調部が設けられ、
前記ネック支持手段により支持された複数個の前記プリフォームにそれぞれ前記インサート部材をインサートするインサート装置は、前記温調部と対向して配置され、
前記インサート部材は、前記プリフォームの底部側より挿通されて、前記プリフォームのネック部直下の位置に配置されるリング状部分を有し、
前記インサート装置は、複数の前記プリフォームと対向して、かつ、複数の前記プリフォームの配列方向と平行な方向に沿って、複数の前記インサート部材を支持する複数の支持片と、
前記プリフォームの配列方向と直交する水平方向に沿って、前記プリフォームの搬送経路から退避した位置と、前記プリフォームの搬送経路上の位置との間で、複数の前記支持片を進退駆動させる進退駆動手段と、
前記プリフォームより下方の第1の下方位置と、前記プリフォームの前記ネック部直下の位置との間で、前記インサート部材の前記リング状部分を、昇降駆動させる昇降手段と、を有し、
前記温調部は、
前記プリフォームの周囲に配置される温調ポットと、
前記温調ポットを、前記第1の下方位置よりさらに下方の第2の下方位置と、前記プリフォームの周囲を囲む位置との間に昇降させる手段と、を有することを特徴とするインサートブロー成形装置。A plurality of resin preforms are simultaneously conveyed to a blow molding part by a neck support means for supporting a neck part of the preform, and the preform and the insert member are placed in a blow mold provided in the blow molding part. In an insert blow molding apparatus that arranges, blow-molds a container from the preform, and integrates the insert member with the container by the blow molding,
Between the preform molding part and the blow molding part, a temperature control part for adjusting the temperature of the preform to the blow molding temperature is provided,
An insert device that inserts the insert member into each of the plurality of preforms supported by the neck support means is disposed to face the temperature control unit,
The insert member has a ring-shaped portion that is inserted from the bottom side of the preform and is disposed at a position directly below the neck portion of the preform,
The insert device includes a plurality of support pieces that support the plurality of insert members facing the plurality of the preforms and along a direction parallel to an arrangement direction of the plurality of preforms.
A plurality of the support pieces are driven to advance and retract between a position retracted from the preform conveyance path and a position on the preform conveyance path along a horizontal direction orthogonal to the preform arrangement direction. Advance / retreat driving means,
Elevating means for elevating and driving the ring-shaped portion of the insert member between a first lower position below the preform and a position directly below the neck portion of the preform;
The temperature control unit is
A temperature control pot arranged around the preform;
Insert blow, characterized in that the temperature control pot, to chromatic and second lower position further lower than the first lower position, and means for vertically moving between a position surrounding the preform Molding equipment.
前記プリフォームを、前記ネック支持手段として兼用されるネック型を用いて射出成形する工程と、
前記ネック型により搬送される前記プリフォームを温調部に停止させ、前記プリフォームをブロー成形温度に温調する温調工程と、
前記ブロー金型に搬送する途中にて停止された複数の前記プリフォームに対して、インサート装置により複数の前記インサート部材をインサートさせる工程を有し、
前記インサート工程は、
前記停止位置にある複数の前記プリフォームと対向して、かつ、複数の前記プリフォームの配列方向と平行な方向に沿って配列されている複数の支持片に、前記プリフォームと同数の前記インサート部材をそれぞれ供給する工程と、
前記インサート部材をそれぞれ支持した複数の前記支持片を、前記プリフォームの配列方向と直交する水平方向に沿って複数の前記プリフォームに向けて水平搬送する工程と、
前記水平搬送後に、前記インサート部材に設けられたリング状部分を、前記プリフォームの底部側より前記プリフォームに挿通させて、前記プリフォームのネック部直下の位置に上昇搬送する工程と、を有し、
前記インサート工程のうち、前記支持片による前記インサート部材の搬送は、前記プリフォームの周囲に配置される温調ポットにより温調工程を実施した後であって、前記温調ポットが前記支持片に支持されたインサート部材と干渉しない位置まで退避した後に実施されることを特徴とするインサートブロー成形方法。A plurality of preforms and a plurality of insert members are arranged by neck support means in a plurality of blow cavities provided in the blow mold, and a plurality of containers are blow-molded from the plurality of preforms, and the blow molding is performed. In the insert blow molding method of integrating each of the insert members with each of the containers,
A step of injection molding the preform using a neck mold also used as the neck support means;
A temperature control step of stopping the preform conveyed by the neck mold in a temperature control unit, and adjusting the temperature of the preform to a blow molding temperature;
For a plurality of the preforms stopped in the middle of being conveyed to the blow mold, a step of inserting a plurality of the insert members by an insert device,
The insert step is
The same number of inserts as the preforms are provided on a plurality of support pieces arranged in a direction parallel to the arrangement direction of the plurality of preforms, facing the plurality of preforms at the stop position. Supplying each member;
A step of horizontally transporting the plurality of support pieces respectively supporting the insert members toward the plurality of preforms along a horizontal direction orthogonal to the direction in which the preforms are arranged;
A step of inserting a ring-shaped portion provided in the insert member into the preform from the bottom side of the preform after the horizontal conveyance, and ascending and conveying it to a position directly below the neck portion of the preform. And
In the insert step, the insertion of the insert member by the support piece is after the temperature adjustment step is performed by a temperature adjustment pot arranged around the preform, and the temperature adjustment pot is attached to the support piece. An insert blow molding method, which is performed after retreating to a position that does not interfere with a supported insert member .
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