特開 2022-92194 成形装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022092194

(43)【公開日】2022-06-22

(54)【発明の名称】成形装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 49/50 20060101AFI20220615BHJP

   B29C 49/42 20060101ALI20220615BHJP

【ＦＩ】

B29C49/50

B29C49/42

【審査請求】有

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020204849

(22)【出願日】2020-12-10

(71)【出願人】

【識別番号】516011486

【氏名又は名称】扶桑産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100211052

【弁理士】

【氏名又は名称】奥村 大輔

(72)【発明者】

【氏名】井藤 秀昭

(72)【発明者】

【氏名】瀧本 憲吾

【テーマコード（参考）】

4F202

4F208

【Ｆターム（参考）】

4F202CA15

4F202CB01

4F202CK35

4F202CK84

4F208LA01

4F208LA07

4F208LB01

4F208LD16

4F208LG04

4F208LG22

4F208LW01

4F208LW23

(57)【要約】

【課題】切断方向の自由度を高めつつ成形金型内で中空成形品を切断することができる成形装置を提供する。
【解決手段】
一態様の成形装置は、開閉可能な第１金型及び第２金型を含み、第１金型と第２金型との間にキャビティを形成する成形金型と、キャビティにパリソンを供給するパリソン供給部と、キャビティ内においてパリソンを膨張させることによってパリソンを中空成形品に成形するブロー部と、成形金型内で中空成形品を切断するブレード部と、を備え、第１金型の内部にはキャビティに連通する第１通路が形成され、第２金型の内部にはキャビティに連通する第２通路が形成され、第１通路及び第２通路は、第１金型及び第２金型が閉じられた状態のときに、互いに連通して成形金型のパーティング面に交差する方向に延在する連通路を形成し、ブレード部は、連通路の延在方向に沿って進退可能に構成されている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

中空成形品をブロー成形する成形装置であって、
開閉可能な第１金型及び第２金型を含み、前記第１金型と前記第２金型との間にキャビティを形成する成形金型と、
前記キャビティにパリソンを供給するパリソン供給部と、
前記キャビティ内において前記パリソンを膨張させることによって前記パリソンを前記中空成形品に成形するブロー部と、
前記成形金型内で前記中空成形品を切断するブレード部と、
を備え、
前記第１金型の内部には前記キャビティに連通する第１通路が形成され、
前記第２金型の内部には前記キャビティに連通する第２通路が形成され、
前記第１通路及び前記第２通路は、前記第１金型及び前記第２金型が閉じられた状態のときに、互いに連通して前記成形金型のパーティング面に交差する方向に延在する連通路を形成し、
前記ブレード部は、前記連通路の延在方向に沿って進退可能に構成されている、成形装置。

【請求項2】

前記ブレード部には、前記キャビティの形状に対応する形状を有する貫通孔が形成され、
前記貫通孔を画成する前記ブレード部の内壁には、前記中空成形品を切断する刃先が形成されている、請求項１に記載の成形装置。

【請求項3】

前記第１通路及び前記第２通路は、前記パーティング面に対して傾斜した方向に延在する、請求項１又は２に記載の成形装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、成形装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、成形金型内のキャビティの内部に供給されたパリソンを膨張させることによって中空成形品をブロー成形する成形装置が知られている。例えば、下記特許文献１には、一対の金型内に形成されたキャビティにパリソンを配置し、一対の金型を閉じてパリソン内に圧縮気体を吹込むことでパリソンを広げて中空成形品を形成し、一対の金型のうち一方の金型に取り付けられた切断工具を一対の金型のパーティング面に沿って移動させることで中空成形品の不要部分を切断する成形装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２－１７２６８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、ブロー成形によって複雑な二次元形状又は三次元形状を有する中空成形品を成形することが試みられている。このような中空成形品を製造する場合には、成形金型のパーティング面に垂直な方向だけでなく、様々な方向から中空成形品を切断できることが望ましい。しかしながら、特許文献１に記載の切断工具は、一対の金型のパーティング面に沿って平行な方向に沿ってスライドされるので、中空成形品の切断方向に制約が存在する。例えば、一対の金型のパーティング面に対して傾斜する方向に沿って中空成形品を切断するためには、切断工具をパーティング面に傾斜させて配置する必要がある。しかしながら、パーティング面に傾斜させて切断工具を配置した場合には、切断工具と金型とが干渉して金型の開閉に支障が生じる。

【0005】

上述の課題に鑑み、本開示は、切断方向の自由度を高めつつ成形金型内で中空成形品を切断することができる成形装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

一態様では、中空成形品をブロー成形する成形装置が提供される。この成形装置は、開閉可能な第１金型及び第２金型を含み、第１金型と第２金型との間にキャビティを形成する成形金型と、キャビティにパリソンを供給するパリソン供給部と、キャビティ内においてパリソンを膨張させることによってパリソンを中空成形品に成形するブロー部と、成形金型内で中空成形品を切断するブレード部と、を備え、第１金型の内部にはキャビティに連通する第１通路が形成され、第２金型の内部にはキャビティに連通する第２通路が形成され、第１通路及び第２通路は、第１金型及び第２金型が閉じられた状態のときに、互いに連通して成形金型のパーティング面に交差する方向に延在する連通路を形成し、ブレード部は、連通路の延在方向に沿って進退可能に構成されている。

【0007】

この成形装置では、成形金型のパーティング面に交差する方向に延在する連通路に沿ってブレード部が進退する。このようにブレード部が進退することによって、成形金型内で中空成形品をパーティング面に交差する方向に沿って切断することが可能である。また、この成形装置では、例えば連通路がパーティング面に対して傾斜する方向に延在している場合であっても、ブレード部を第１通路又は第２通路から退避させることによってブレード部と成形金型との干渉を防止することが可能である。したがって、この成形装置によれば、切断方向の自由度を高めつつ成形金型内で中空成形品を切断することができる。

【0008】

一実施形態では、ブレード部には、キャビティの形状に対応する形状を有する貫通孔が形成され、貫通孔を画成するブレード部の内壁には、中空成形品を切断する刃先が形成されていてもよい。この実施形態では、ブロー成形時にブレード部を進退させることによって、中空成形品を囲むように配置された刃先によって成形金型内で中空成形品を切断することができる。

【0009】

一実施形態では、第１通路及び第２通路は、パーティング面に対して傾斜した方向に延在していてもよい。

【発明の効果】

【0010】

本発明の一態様及び種々の実施形態によれば、切断方向の自由度を高めつつ成形金型内で中空成形品を切断することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】一実施形態に係る成形装置を概略的に示す側面図である。

【図2】例示的な切断機構を示す平面図である。

【図3】一実施形態に係る成形装置の一部を拡大して示す断面図である。

【図4】中空成形品の切断方法の一例を示す断面図である。

【図5】一実施形態に係る中空成形品の製造方法を示すフローチャートである。

【図6】中空成形品の切断方法の別の一例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照して、本開示の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は繰り返さない。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。

【0013】

図１は、一実施形態に係る成形装置１を概略的に示す側面図である。この成形装置１は、サクションブロー法によって中空成形品１００を成形する（図４参照）。なお、以下の説明では、成形装置１によって成形された中空形状の製品を中空成形品１００と称し、成形完了前の中空成形品の材料をパリソン２００と称する。図１に示すように、成形装置１は、成形金型２、駆動機構３、パリソン供給部４、サクション部５、ブロー部６及び切断機構８を備えている。

【0014】

成形金型２は、パリソン２００を中空成形品１００に成形する型であり、互いに対向する第１金型１１及び第２金型１２を備えている。第１金型１１及び第２金型１２は、例えばアルミニウム製のブロックによって構成され、一対の金型を構成する。第１金型１１及び第２金型１２は、一対の成形面１３，１４をそれぞれ有している。

【0015】

第１金型１１の成形面１３は、接触面１３ａと当該接触面１３ａに対して窪む凹部１３ｂとを含んでいる。第２金型１２の成形面１４は、接触面１４ａと当該接触面１４ａに対して窪む凹部１４ｂとを含んでいる。接触面１３ａ及び接触面１４ａは、第１金型１１と第２金型１２とが閉じられたとき（型閉状態）に、互いに当接する面である。すなわち、接触面１３ａ及び接触面１４ａは、成形金型２を分割するパーティング面Ｐを構成する。第１金型１１及び第２金型１２は、型閉状態のときに凹部１３ｂと凹部１４ｂとの間に中空成形品１００の外形に対応する形状の空間であるキャビティ１５を形成する。

【0016】

駆動機構３は、第１金型１１及び第２金型１２の少なくとも一方を移動させる。駆動機構３は、第１金型１１及び第２金型１２の少なくとも一方に駆動力を付与し、第１金型１１及び第２金型１２を互いに近づく方向及び離れる方向（対面方向）にスライドさせる。例えば、駆動機構３は、パリソン２００の供給時及びブロー成形時に第１金型１１と第２金型１２とを互いに近づく方向に移動させて成形金型２を型閉状態にする。一方、駆動機構３は、中空成形品１００を取り出すときに第１金型１１と第２金型１２を互いに離間する方向に移動させて成形金型２を型開状態にする。なお、駆動機構３は、第１金型１１及び第２金型１２の一方を対面方向に移動させてもよいし、第１金型１１及び第２金型１２の双方を対面方向に移動させてもよい。

【0017】

パリソン供給部４は、中空成形品１００の材料であるパリソン２００を成形金型２に供給する。パリソン供給部４は、例えば成形金型２の上方に設けられ、溶融された樹脂材料を略円筒形状にしてパリソン２００として吐出する。吐出されたパリソン２００は、成形金型２の投入口１５ａからキャビティ１５の内部に導入される。サクション部５は、パリソン２００の供給時に投入口１５ａの反対側に形成された吸引口１５ｂからキャビティ１５内部の空気を吸い出すことでパリソン２００を成形金型２の投入口１５ａから吸引口１５ｂに導く。

【0018】

なお、パリソン供給部４から供給されるパリソン２００の材料としては、例えばＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＡ６（ポリアミド６）、ＰＡ６６（ポリアミド６６）、ＰＡ６１０（ポリアミド６１０）、ＰＡ１２（ポリアミド１２）、ＰＡ６１２（ポリアミド６１２）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド樹脂）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート樹脂）、ＴＰＥＥ（ポリエステル系熱可塑性エラストマー）が例示される。なお、パリソン２００にはガラス等の添加剤や強化剤が含まれていてもよい。

【0019】

ブロー部６は、第１金型１１及び第２金型１２の間に保持されたパリソン２００内に高圧の流体を供給する。例えば、ブロー部６は、圧縮空気を供給するエア供給部６ａと、パリソン２００の両端を閉塞する閉塞部６ｂ，６ｃとを有する。例えばブロー部６は、閉塞部６ｂ，６ｃによってその両端が閉塞されたパリソン２００の内部にエア供給部６ａから圧縮空気を供給してパリソン２００を膨張させる。圧縮空気の供給によって膨張したパリソン２００は、キャビティ１５を画成する凹部１３ｂ，１４ｂの表面に押しつけられることによりパリソン２００がキャビティ１５に対応する形状を有する中空成形品１００に成形される。

【0020】

切断機構８は、成形金型２の内部で中空成形品１００を切断する。切断機構８は、ブレード部２１及び駆動部２２を含み、例えばフレーム部材等によって第１金型１１に固定されている。図２は、例示的な切断機構８を示す平面図である。ブレード部２１は、略矩形状のプレート部材であり、例えば焼き入れされた鋼材によって構成されている。ブレード部２１の先端部付近には、当該ブレード部２１を板厚方向に貫通する貫通孔２１ｈが形成されている。貫通孔２１ｈの平面形状は、例えばキャビティ１５の断面形状に一致している。例えば、キャビティ１５内で成形される中空成形品１００が円筒形状を有する場合には、貫通孔２１ｈは、図２に示すように円形の平面形状を有する。

【0021】

貫通孔２１ｈは、パリソン２００の供給時及びブロー成形時に、キャビティ１５の延在方向から見てキャビティ１５に重なるように配置される。すなわち、貫通孔２１ｈを画成するブレード部２１の内壁面２１ａは、パリソン２００の供給時及びブロー成形時に第１金型１１の凹部１３ｂ及び第２金型１２の凹部１４ｂと共にキャビティ１５を形成する。したがって、ブレード部２１の内壁面２１ａは、ブロー成形時に中空成形品１００の外周を囲むように配置される。

【0022】

ブレード部２１の内壁面２１ａには、中空成形品１００を切断するための刃先２１ｂが形成されている。刃先２１ｂは、内壁面２１ａの全周にわたって形成されていてもよし、内壁面２１ａの一部に形成されていてもよい。

【0023】

駆動部２２は、アーム部材２４を介してブレード部２１に接続されている。駆動部２２は、例えば油圧シリンダ、電動シリンダ、エアシリンダ等のアクチュエータであり、ブレード部をアーム部材２４の延在方向に移動させる駆動力を発生する。なお、図１に示す例では、切断機構８が第１金型１１の上部に取り付けられているが、一実施形態では、成形装置１は複数の切断機構８を有し、これら複数の切断機構８が成形金型２の上部及び下部に取り付けれていてもよい。

【0024】

図１に示すように、一実施形態では、成形装置１は制御装置３０を更に備えていてもよい。制御装置３０は、プロセッサ、記憶部、入力装置、表示装置等を備えるコンピュータであり、成形装置１の各部を制御する。この制御装置３０では、入力装置を用いてオペレータが成形装置１を管理するためにコマンドの入力操作等を行うことができ、また、表示装置により、成形装置１の稼働状況を可視化して表示すことができる。制御装置３０の記憶部には、成形装置１で実行される各種処理をプロセッサにより制御するための制御プログラムや、処理条件に応じて成形装置１の各構成部に処理を実行させるためのプログラムが格納される。

【0025】

例えば制御装置３０は、駆動機構３、パリソン供給部４、サクション部５、ブロー部６及び切断機構８と通信可能に接続されている。制御装置３０は、駆動機構３、パリソン供給部４、サクション部５、ブロー部６及び切断機構８に制御信号を送出して、成形金型２の開閉動作、パリソン供給部４の動作、サクション部５の動作、ブロー部６の動作及びブレード部２１の動作を制御する。

【0026】

以下、図３を参照して、成形金型２及び切断機構８についてより詳細に説明する。図３は、成形装置１の一部を拡大して示す模式的な断面図である。図３に示すように、第１金型１１の内部には、キャビティ１５に連通し且つ成形金型２のパーティング面Ｐに対して垂直な方向（交差する方向）に延在する第１通路１１ｐが形成されている。第２金型１２の内部には、キャビティ１５に連通し且つ成形金型２のパーティング面Ｐに垂直な方向に延在する第２通路１２ｐが形成されている。これら第１通路１１ｐ及び第２通路１２ｐは、成形金型２が型閉状態のときに、互いに連通してパーティング面Ｐに垂直な方向（交差する方向）に延在する連通路２５を形成する。

【0027】

この連通路２５の内部には、ブレード部２１が配置されている。ブレード部２１は、駆動部２２の駆動力によって連通路２５の延在方向に沿って進退することによって、キャビティ１５と貫通孔２１ｈとが連通する位置と、貫通孔２１ｈが第１通路１１ｐ内に配置される位置と、貫通孔２１ｈが第２通路１２ｐ内に配置される位置との間で移動可能である。また、ブレード部２１は、第２通路１２ｐから退避した位置に後退することが可能である。

【0028】

連通路２５内におけるブレード部２１の配置位置は、制御装置３０によって制御される。例えば図４（ａ）に示すように、パリソン２００の供給時及びブロー成形時には、制御装置３０は、キャビティ１５と貫通孔２１ｈとが連通する位置にブレード部２１を配置する。そして、図４（ｂ）に示すように、制御装置３０は、ブロー成形後に貫通孔２１ｈが第１通路１１ｐの内部に配置される位置、すなわちキャビティ１５と貫通孔２１ｈとが連通しない位置にブレード部２１を後退させる。その結果、刃先２１ｂがキャビティ１５内を横断することとなり、キャビティ１５内で成形された中空成形品１００から不要部分１００ａが切除される。なお、制御装置３０は、ブロー成形後に貫通孔２１ｈが第２通路１２ｐの内部に配置されるようにブレード部２１を前進させて中空成形品１００から不要部分１００ａを切除してもよい。

【0029】

以下、上述した成形装置１を用いた中空成形品１００の製造方法について説明する。図５は、一実施形態の中空成形品の製造方法を示すフローチャートである。この方法では、まず駆動機構３によって成形金型２が閉じられることで（ステップＳＴ１）第１金型１１と第２金型１２との間にキャビティ１５が形成される。次に、図４（ａ）に示すように、貫通孔２１ｈがキャビティ１５上に配置されるようにブレード部２１の位置が調整される（ステップＳＴ２）。

【0030】

次に、パリソン供給部４からキャビティ１５内にパリソン２００が供給される（ステップＳＴ３）。このとき、サクション部５によってキャビティ１５の内部が吸引されることでパリソン２００が成形金型２の吸引口１５ｂまで導かれる。次に、ブロー部６によってパリソン２００の内部に圧縮空気が供給されることで、パリソン２００が中空成形品１００にブロー成形される（ステップＳＴ４）。

【0031】

次に、図４（ｂ）に示すように、駆動部２２によってブレード部２１が連通路２５の延在方向に移動されることで、中空成形品１００の不要部分１００ａが切断される（ステップＳＴ５）。なお、図４（ｂ）の例では、ブレード部２１を第１金型１１側に後退させることで中空成形品１００を切断しているが、ブレード部２１を第２金型１２側に前進させることで中空成形品１００を切断してもよい。

【0032】

次いで、駆動機構３が成形金型２を開くことで第１金型１１及び第２金型１２が離間される（ステップＳＴ６）。これにより、不要部分１００ａが切断された中空成形品１００が成形金型２から取り出される。

【0033】

上述した中空成形品１００の製造方法によれば、切断機構８によって成形金型２内で中空成形品１００から不要部分１００ａを切除しているので、中空成形品１００を取り出した後に不要部分１００ａを別途切断する工程を省略することが可能である。したがって、中空成形品１００の生産性を向上させることができる。

【0034】

次に、成形装置の別の実施形態について説明する。図６（ａ）に示すように、別の実施形態に係る成形金型２には、成形金型２のパーティング面Ｐに対して傾斜した方向にキャビティ１５が延在している。したがって、キャビティ１５内には、成形金型２のパーティング面Ｐに傾斜した方向に延在する中空成形品１００が成形される。

【0035】

この実施形態では、第１金型１１に形成された第１通路１１ｐは、中空成形品１００の延在方向に対して垂直な方向、すなわち成形金型２のパーティング面Ｐに対して傾斜した方向に延在する。同様に、第２金型１２に形成された第２通路１２ｐは、中空成形品１００の延在方向に対して垂直な方向、すなわち成形金型２のパーティング面Ｐに対して傾斜した方向に延在する。これら第１通路１１ｐ及び第２通路１２ｐは、成形金型２が型閉じされたときに互いに連通し、パーティング面Ｐに交差する方向に延在する連通路２５を形成する。

【0036】

連通路２５内におけるブレード部２１の配置位置は、制御装置３０によって制御される。例えば図６（ａ）に示すように、パリソン２００の供給時及びブロー成形時には、制御装置３０は、キャビティ１５と貫通孔２１ｈとが連通する位置にブレード部２１を配置する。そして、図６（ｂ）に示すように、制御装置３０は、ブロー成形後にブレード部２１を連通路２５の延在方向に沿って第１金型１１側に後退させる。このとき、ブレード部２１は第２通路１２ｐから退避されるように後退される。その結果、刃先２１ｂがキャビティ１５内を横断することとなりキャビティ１５内で成形された中空成形品１００から不要部分１００ａが切除される。

【0037】

中空成形品１００の切断後、駆動機構３によって第１金型１１及び第２金型１２が開かれ、成形金型２から不要部分１００ａが切断された中空成形品１００が取り出される。このとき、ブレード部２１が第２金型１２の第２通路１２ｐから退避されているので、ブレード部２１と成形金型２との干渉が防止される。したがって、この成形装置１によれば、中空成形品１００の切断方向の自由度を高めることができる。

【0038】

以上、種々の実施形態に係る成形装置１について説明してきたが、上述した実施形態に限定されることなく発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形態様を構成可能である。例えば、上述した第１金型１１及び第２金型１２は水平方向に開閉するように構成されているが、第１金型１１及び第２金型１２は上下方向に開閉するように構成されていてもよい。また、キャビティ１５は、その延在方向において湾曲した形状を有していてもよい。

【符号の説明】

【0039】

１…成形装置、２…成形金型、４…パリソン供給部、６…ブロー部、１１…第１金型、１１ｐ…第１通路、１２…第２金型、１２ｐ…第２通路、１５…キャビティ、２１…ブレード部、２１ｂ…刃先、２１ｈ…貫通孔、２５…連通路、１００…中空成形品、２００…パリソン、Ｐ…パーティング面。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】