JP4791643B2

JP4791643B2 - ブロー成形金型装置

Info

Publication number: JP4791643B2
Application number: JP2001083107A
Authority: JP
Inventors: 宏二須藤
Original assignee: HOKKAICAN CO.,LTD.
Current assignee: HOKKAICAN CO.,LTD.
Priority date: 2001-03-22
Filing date: 2001-03-22
Publication date: 2011-10-12
Anticipated expiration: 2021-03-22
Also published as: JP2002283442A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリエチレンテレフタレートボトル等の合成樹脂製ボトルをブロー成形するブロー成形金型装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ポリエチレンテレフタレートボトル（以下ＰＥＴボトルと言う）等の合成樹脂製ボトルをブロー成形する金型装置として、ボトルの胴部に対応するキャビティを備える一対の金型と、両金型を開閉させる開閉手段とを備えるものが知られている。
【０００３】
該開閉手段は、ヒンジを介して互いに連結された揺動自在の一対のホルダからなり、各ホルダには前記一対の金型が夫々保持されている。そして、前記ボトルのブロー成形時には、両ホルダを互いに接近させる方向に揺動させ、両金型を閉じることによって両金型の内側にボトルの胴部に対応するキャビティを形成する。両ホルダには、前記ヒンジと反対側に両ホルダの先端部を連結するホルダ連結手段が設けられており、該ホルダ連結手段によって両金型の閉じた状態が維持されるようになっている。
【０００４】
ところで、両金型や両ホルダは、ブロー成形に際して比較的高い温度に加熱された場合には、各部に熱膨張が生じることが考えられる。このような熱膨張が両金型に生じると、両ホルダの連結に先だって両金型が当接してしまい、両ホルダのホルダ連結手段による連結が困難となってブロー成形に支障をきたす不都合がある。或いは、両ホルダの連結によって熱膨張した両金型同士が過剰に圧迫されて損傷するおそれがある。
【０００５】
そこで、両ホルダの連結を円滑に行なうために、両ホルダが連結状態とされても、両金型の間に僅かな隙間が生じるように両金型を設けることが考えられる。
【０００６】
しかし、両金型間に隙間を設けることで両ホルダの連結が円滑に行なわれても、両金型によるキャビティに該隙間が形成されるため、精度の高いブロー成形が行なえない不都合がある。このため、両ホルダの連結時には両金型の間に隙間を形成することができ、ブロー成形時には両金型の間の隙間を無くすことができるブロー成形金型装置が望まれていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
かかる不都合を解消して、本発明は、金型に熱膨張が生じても、円滑なブロー成形を行なうことができ、また、各部の損傷を防止して精度の高いブロー成形を行なうことができるブロー成形金型装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明は、合成樹脂製ボトルの胴部の一部に対応するキャビティを備える第１金型と、前記ボトルの胴部の他部に対応するキャビティを備える第２金型と、前記第１金型と前記第２金型とを開閉自在に当接させ、両金型により前記ボトルの胴部全周に対応するキャビティを形成する開閉手段とを備えるブロー成形金型装置において、前記開閉手段は、前記第１金型の外周を固定保持する第１ホルダと、該第１ホルダに対向し、前記第２金型の外周を前記第１金型に向かって進退自在に保持する第２ホルダと、両ホルダ間で第１金型と第２金型とを互いに当接可能に対向させた状態で前記第１ホルダと前記第２ホルダとを互いに連結するホルダ連結手段と、該第２ホルダと第２金型との間に形成されて、ボトル内部へ圧入されるエアが分岐して注入されることにより該第２金型を前進させ、該第２金型を第１金型に当接させるエア注入室と、該第２ホルダと第２金型との間に介在して、第２金型の進退時にエア注入室の周囲を弾発的に密封するシール部材と、両ホルダが前記ホルダ連結手段により連結され且つ前記エア注入室にエアが未注入のとき、前記シール部材を圧縮して前記第２金型を前記第１金型から離反する後退方向に付勢し、両金型間に所定の間隙を形成する付勢手段とを備え、前記付勢手段は、先端部が前記第２金型に螺着され、前記第２ホルダに摺動自在に貫通されて該第２金型の進退方向に延びる複数の連結ボルトと、少なくとも２つの連結ボルトが貫通して当該連結ボルトに支持されると共に、各連結ボルトの後端部に設けられた頭部に係止された板部材と、該板部材を支持する連結ボルトと異なる位置で該板部材と第２ホルダとの間に介在されて前記第２金型をその後退方向に付勢するコイルスプリングとを備え、前記コイルスプリングは、前記エア注入室にエアが注入されたとき、第２金型の第１金型への当接を許容する付勢力に設定され、前記第１金型と前記第２金型とが互いに当接したとき、前記板部材と前記第２ホルダとの間に所定の間隙が保持されることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、前記エア注入室にエアが注入されていないときには、前記付勢手段の付勢力によって前記シール部材が第２金型と第２ホルダとの間で圧縮されて第２金型が第１金型から離反した状態が維持される。これにより、両金型に加熱による熱膨張が生じていても、第１ホルダと第２ホルダとの連結を確実に且つ精度良く行なうことができ、また、第１ホルダと第２ホルダとの連結による両金型の過剰な圧迫も防止することができる。
【００１０】
そして、ブロー成形時にエア注入室にエアが注入されることにより、ブロー成形時に同期して第２金型を迅速に前進させることができ、第２金型と第１金型とを確実に当接させることができる。これにより、第１金型と第２金型とによるキャビティを隙間なく形成することができるので、精度の高いブロー成形を行なうことができる。なお、このときには、前記シール部材が弾発的に復元方向に延びてエア注入室の密封状態が維持される。
【００１２】
本発明は、前記付勢手段の連結ボルトを介して第２金型を前記第２ホルダに連結することにより、第２金型を前記第２ホルダに進退自在に設ける構造を簡単とすることができるだけでなく、第２金型の第２ホルダへの組み付け作業を容易に行なうことができる。また、該付勢手段としてコイルスプリングを採用し、前記連結ボルトを介して前記第２金型の後退方向に付勢するようにしたので、該コイルスプリング自体に所望の付勢力を容易に設定することができる。
【００１３】
ところで、ブロー成形時にエア注入室にエアが注入されたときには、エア圧とシール部材の弾性力とによって第２金型が第１金型に向かって移動する。そしてこのときに、エア圧とシール部材の弾性力とが前記付勢手段の付勢力を超えていると、コイルスプリングが圧縮限界に達し、その応力が前記連結ボルトに集中する。このような状態で長期間使用した場合や、シール部材を弾性力の強いものに交換した場合には、前記連結ボルトが前記応力に耐えることができず折損するおそれがある。
【００１４】
そこで、本発明においては、エア注入室にエアが注入されたときに第２金型が第１金型に当接されることを許容する付勢力に前記コイルスプリングが設定されている。これによって、ブロー成形時にエア注入室にエアが注入されたときに、確実に第２金型を第１金型に当接させて高精度なブロー成形を行なうことができ、しかも、コイルスプリングが前記連結ボルトにかかる応力を緩和し、該連結ボルトの折損を防止することができる。
【００１５】
また、本発明において、前記連結ボルトは、前記第２金型に螺合するネジ部と、該ネジ部の第２金型へのねじ込み量を規制する拡径部とを備え、該ネジ部を第２金型に螺合したとき、第２金型から該連結ボルトの頭部までの距離が所定寸法に維持されることを特徴とする。
【００１６】
本発明においては、前記ネジ部を第２金型に螺合したときに、前記拡径部によってねじ込み量が規制される。これによって、前記連結ボルトの第２金型へのねじ込み量を適量に維持することができ、前記コイルスプリングにおいて設定されている付勢力を高い精度で維持することができる。
【００１７】
即ち、例えば、前記第１ホルダと第２ホルダとを連結し、エア注入室にエアが注入されていないときには、第１金型と第２金型との間隔を所定の寸法（例えば０．１mm〜０．２mm）とすることが好ましい。第１金型と第２金型との間隔寸法は、連結ボルトの第２金型へのねじ込みによって、シール部材を圧縮しつつ第２金型を後退させて形成される。このとき、連結ボルトの第２金型へのねじ込み量が適量を超えて過剰に大とされると、第１金型と第２金型との間隔よりも、第２ホルダと連結ボルトの頭部との間隔が大となるおそれがあり、前記エア注入室にエアが注入されても、第２金型が第１金型に当接されないことが考えられる。
【００１８】
それに対して、本発明においては、前記連結ボルトのネジ部を、前記拡径部によって規制されるまで第２金型に螺合するだけで、ねじ込み量が適量となるので、第１金型と第２金型との間隔よりも、第２ホルダと連結ボルトの頭部との間隔が小となることを確実に防止することができ、それによって、連結ボルトを介して第２ホルダに第２金型を連結する作業を極めて容易に且つ高精度に行なうことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施装置の要部の構成及び作動を一部破断して模式的に示す説明図、図２は本実施装置の要部を平面視して示す説明図である。
【００２０】
本実施形態のブロー成形金型装置１は、図示しないＰＥＴボトルをブロー成形する際に用いられるものであり、図１（ａ）に示すように、ＰＥＴボトルの胴部を成形するブロック状の第１金型２と第２金型３とを備えている。第１金型２と第２金型３とは、所謂割型を構成するものであり、互いに当接状態でＰＥＴボトルの胴部に対応するキャビティ４が形成されるものである。第１金型２と第２金型３とは互いに当接され閉じた状態で図示しないボトルプリフォームが投入され、ＰＥＴボトルのブロー成形が行なわれる。また、第１金型２と第２金型３とを開くことにより、成形されたＰＥＴボトルの取り出しが行なわれる。
【００２１】
図２に示すように、第１金型２と第２金型３とは開閉手段５によって開閉される。該開閉手段５は、第１金型２を内包して保持する平面視略コ字形の第１ホルダ６と、第２金型３を内包して保持する平面視略コ字形の第２ホルダ７とを備えている。第１ホルダ６と第２ホルダ７とはホルダ連結手段により連結される。即ち、図２に示すように、第１ホルダ６の一側端部と第２ホルダ７の一側端部とは、ヒンジ８を介して連結されており、第１金型２と第２金型３とを互いに付き合わせ方向に揺動自在になっている。また、第１ホルダ６の他側端部と第２ホルダ７の他側端部とには、同径の連結穴９，１０が形成されており、両連結穴９，１０の軸心を一致させ、両連結穴９，１０に連結ピン１１を挿着することにより、第１金型２と第２金型３とを互いに付き合わせた状態に維持することができるようになっている。
【００２２】
図１（ａ）に示すように、前記第１ホルダ６は、第１金型２を一体に固定保持している。前記第２ホルダ７は第２金型３を第１金型２に向かって進退自在に保持している。該第２ホルダ７は、第２金型３との間に周囲が環状のシール部材１２によって包囲されたエア注入室１３を備えている。該エア注入室１３には図示しない配管を介してブロー成形時のブローエアが分岐して注入されるようになっている。従って、該エア注入室１３に注入されるエアの圧力はブロー成形時にボトルプリフォーム内に注入されるエア圧と同等とされる。
【００２３】
該エア注入室１３を包囲する前記シール部材１２は、密封性を有すると共に弾性を有する部材により形成されている。該シール部材１２は弾発的に伸縮することで、第２金型３の進退範囲にわたってエア注入室１３の密封性を保持する。更に、第２金型３は第１金型２から離反する方向に付勢する付勢手段１４を介して前記第２ホルダ７に保持されている。該付勢手段１４は、その付勢力により第２金型３を後退させて前記シール部材１２を圧縮させ、第２金型３と第１金型２との間に形成される第１の間隙ａを所定寸法に維持する。
【００２４】
前記付勢手段１４は、図１（ａ）に示すように、第２金型３を第２ホルダ７に連結する連結ボルト１５と、該連結ボルト１５の頭部１６に係止された板部材１７と、該板部材１７と第２ホルダ７との間に介在されたコイルスプリング１８とによって構成されている。
【００２５】
連結ボルト１５は図１（ａ）に示すように、第２ホルダ７を摺動自在に貫通し、その先端部が第２金型３に螺着されている。該連結ボルト１５は、ネジ部１９を先端部にのみ備え、第２金型３に螺着されたときにねじ込み量を規制する拡径部２０を備える。これにより、第２金型３を第２ホルダ７に連結する際には、連結ボルト１５のネジ部１９を拡径部２０によって規制されるまでねじ込むだけで、第２金型３から該連結ボルト１５の頭部１６までの距離が一定寸法に維持される。該拡径部２０は前記頭部１６まで同径に延び、第２ホルダ７に設けられた案内孔２１に沿って第２金型３を進退方向に案内する。
【００２６】
該連結ボルト１５の頭部１６に係止された板部材１７は、前記コイルスプリング１８を保持する凹部２２を備え、該コイルスプリング１８の伸縮時の踊りを防止すると共に、該コイルスプリング１８の脱落を防止する。板部材１７と第２ホルダ７との間には前記第１の間隙ａよりも大きく設定された第２の間隙ｂが設けられている。
【００２７】
次に、以上の構成からなる本実施形態の作動を説明する。先ず、ＰＥＴボトルのブロー成形に先だって、第１金型２と第２金型３との加熱が行なわれ、図２に示すように、第１ホルダ６と第２ホルダ７とが連結ピン１１によって一体に連結される。このときには、図１（ａ）に示すように、前記付勢手段１４のコイルスプリング１８による付勢により、前記エア注入室１３のシール部材１２を圧縮し、第２金型３を後退させた状態とする。これによって、第１金型２と第２金型３との間には第１の間隙ａが形成され、第１金型２と第２金型３とに熱膨張が生じていても、第１ホルダ６と第２ホルダ７との連結ピン１１（図２示）による連結を円滑に行なうことができる。
【００２８】
次いで、第１金型２と第２金型３とのキャビティ４にボトルプリフォームが挿着され、該ボトルプリフォーム内にブロー用の高圧エアが注入されると、ブロー用のエアが同時に前記エア注入室１３にも注入される。これにより、第２金型３がコイルスプリング１８による付勢に対抗して前進され、図１（ｂ）に示すように、第１金型２と第２金型３とが当接される。このとき、コイルスプリング１８は前記板部材１７と第２ホルダ７との間で圧縮されるが、圧縮限界に達することのないように付勢力が設定されている。しかも、第１金型２と第２金型３とが当接されて第１の間隙ａが無くなっても、前記板部材１７と第２ホルダ７との間の第２の間隙ｂは保持されている。これにより、前記連結ボルト１５に対してエア注入室１３に注入されたエア圧やシール部材１２の弾発力が付与されても、連結ボルト１５への応力をコイルスプリング１８によって緩和して連結ボルト１５の折損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施装置の要部の構成及び作動を一部破断して模式的に示す説明図。
【図２】本実施装置の要部を断面視して示す説明的平面図。
【符号の説明】
１…ブロー成形金型装置、２…第１金型、３…第２金型、４…キャビティ、５…開閉手段、６…第１ホルダ、７…第２ホルダ、１１…連結ピン（ホルダ連結手段）、１２…シール部材、１３…エア注入室、１４…付勢手段、１５…連結ボルト、１６…頭部、１８…コイルスプリング、１９…ネジ部、２０…拡径部。

Claims

合成樹脂製ボトルの胴部の一部に対応するキャビティを備える第１金型と、前記ボトルの胴部の他部に対応するキャビティを備える第２金型と、前記第１金型と前記第２金型とを開閉自在に当接させ、両金型により前記ボトルの胴部全周に対応するキャビティを形成する開閉手段とを備えるブロー成形金型装置において、
前記開閉手段は、前記第１金型の外周を固定保持する第１ホルダと、該第１ホルダに対向し、前記第２金型の外周を前記第１金型に向かって進退自在に保持する第２ホルダと、両ホルダ間で第１金型と第２金型とを互いに当接可能に対向させた状態で前記第１ホルダと前記第２ホルダとを互いに連結するホルダ連結手段と、該第２ホルダと第２金型との間に形成されて、ボトル内部へ圧入されるエアが分岐して注入されることにより該第２金型を前進させ、該第２金型を第１金型に当接させるエア注入室と、該第２ホルダと第２金型との間に介在して、第２金型の進退時にエア注入室の周囲を弾発的に密封するシール部材と、両ホルダが前記ホルダ連結手段により連結され且つ前記エア注入室にエアが未注入のとき、前記シール部材を圧縮して前記第２金型を前記第１金型から離反する後退方向に付勢し、両金型間に所定の間隙を形成する付勢手段とを備え、
前記付勢手段は、先端部が前記第２金型に螺着され、前記第２ホルダに摺動自在に貫通されて該第２金型の進退方向に延びる複数の連結ボルトと、少なくとも２つの連結ボルトが貫通して当該連結ボルトに支持されると共に、各連結ボルトの後端部に設けられた頭部に係止された板部材と、該板部材を支持する連結ボルトと異なる位置で該板部材と第２ホルダとの間に介在されて前記第２金型をその後退方向に付勢するコイルスプリングとを備え、
前記コイルスプリングは、前記エア注入室にエアが注入されたとき、第２金型の第１金型への当接を許容する付勢力に設定され、
前記第１金型と前記第２金型とが互いに当接したとき、前記板部材と前記第２ホルダとの間に所定の間隙が保持されることを特徴とするブロー成形金型装置。
前記連結ボルトは、前記第２金型に螺合するネジ部と、該ネジ部の第２金型へのねじ込み量を規制する拡径部とを備え、該ネジ部を第２金型に螺合したとき、第２金型から該連結ボルトの頭部までの距離が所定寸法に維持されることを特徴とする請求項１記載のブロー成形金型装置。
前記板部材は、前記コイルスプリングを保持する凹部を備えることを特徴とする請求項１又は２記載のブロー成形金型装置。