(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出機のダイヘッドから鉛直下向きに吐出されるパリソンを、金型への供給単位で保持して切断するパリソン保持切断装置であって、
パリソンの周囲を把持して前記ダイヘッドから吐出されるパリソンを拘束する拘束チャックと、前記拘束チャックの直下でパリソンを切断するカッターとを備え、
前記拘束チャックは、パリソンの周囲を把持して下方に移動しながら前記ダイヘッドから吐出されるパリソンを拘束し、
前記カッターは、前記拘束チャックと一体に移動しながら当該拘束チャックの直下でパリソンを切断することを特徴とするパリソン保持切断装置。
【請求項２】
前記拘束チャックは水面内の一軸方向に沿って近接・離間する一対のチャック片を有し、前記チャック片がパリソンの中空状態を維持して把持する凹部を有することを特徴とする請求項１に記載のパリソン保持切断装置。
【請求項３】
前記カッターは、前記一軸方向と直交する方向に移動してパリソンを切断することを特徴とする請求項２に記載のパリソン保持切断装置。
【請求項４】
前記拘束チャックの下面と前記カッターの上面との間隙を１０ｍｍ以下にしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のパリソン保持切断装置。
【請求項５】
前記カッターは、前記拘束チャックがパリソンを把持して、当該カッターの下側でパリソン保持手段がパリソンの前記供給単位を保持した後に切断動作を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のパリソン保持切断装置。
【請求項６】
前記拘束チャックは、前記ダイヘッドに近い第１位置でパリソンを把持して前記第１位置よりも前記ダイヘッドから離れた第２位置まで移動する動作を繰り返し、一つの前記拘束チャックが前記第２位置に至る前に、前記第１位置にて他の前記拘束チャックがパリソンを把持し、一対の前記拘束チャックがパリソンを把持している間に、前記パリソン保持手段がパリソンを保持することを特徴とする請求項５に記載のパリソン保持切断装置。
【請求項７】
前記拘束チャックが、前記第１位置から前記第２位置まで移動する速度を、前記ダイヘッドから吐出されるパリソンの下降速度より速くすることを特徴とする請求項６記載のパリソン保持切断装置。
【請求項８】
前記パリソン保持手段は、パリソンが供給される金型であることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載のパリソン保持切断装置。
【請求項９】
前記パリソン保持手段は、前記供給単位の上部と下部でパリソンをつかんで金型に搬送するピックアップチャックであることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載のパリソン保持切断装置。
【請求項１０】
前記ピックアップチャックは、左右一対のチャック片から成る上チャックと下チャックから成り、前記上チャックはパリソン中心と同心の穴部を形成するようにそれぞれのチャック片が半円形状の凹部を備えていることを特徴とする請求項９に記載のパリソン保持切断装置。
【請求項１１】
押出機のダイヘッドから鉛直下向きに吐出されるパリソンを、金型への供給単位で切断するパリソン保持切断方法であって、
下方に移動する拘束チャックがパリソンの周囲を把持し、前記拘束チャックの下側でパリソン保持手段が前記供給単位のパリソンを保持した後、前記拘束チャックの直下で当該拘束チャックと一体に移動するカッターによりパリソンを切断し、
前記拘束チャックは、パリソンの周囲を把持して下方に移動しながら前記ダイヘッドから吐出されるパリソンを拘束し、
前記カッターは、前記拘束チャックと一体に移動しながら当該拘束チャックの直下でパリソンを切断することを特徴とするパリソン保持切断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押出機のダイヘッドから吐出されるパリソンを金型への供給単位で保持して切断するパリソン保持切断装置及びパリソン保持切断方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
押出ブロー成形機は、押出機によって熱可塑性樹脂を溶融し、溶融した樹脂を、押出機のダイヘッドから吐出させて中空状のパリソンを形成し、一対のブロー金型でパリソンを挟み込み、ブロー金型で挟んだパリソン内に、ブローエアを吹き込んで中空体を成形する成形機である。
【０００３】
このような押出ブロー成形機は、連続的に成形品を生産するために、ダイヘッドから連続して吐出されるパリソンを、次々に金型で挟み込むことがなされており、その際の金型の搬送方式として、パリソンの下降する方向に合わせて上下に金型を搬送する縦型ロータリー式、パリソンの下降方向とは直交する水平面内に並べた金型を、パリソンの下降位置に順次搬送するシャトル式や水平ロータリー式などが知られている。
【０００４】
ここで、縦型ロータリー式以外の方式は、パリソンの下降方向に対して交差する方向に搬送される金型にパリソンが供給されるため、連続してダイヘッドから吐出されるパリソンを、金型への供給単位で切断することが必要になる。従来、このようなパリソンの切断は、ダイヘッドから吐出されるパリソンを金型で挟持すると共に、金型の上に配置したパリソンカッターで切断する（下記特許文献１参照）、或いは金型自体でパリソンをつかみ切ることがなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−４３１３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ダイヘッドから連続して吐出されるパリソンを切断するには、前述した従来技術のようにパリソンカッターを用いて切断しても、切断されたパリソンを直ぐに別位置に退避させないと、下降するパリソンと切断されたパリソンが再び結合してしまう不具合が生じる。従来は、これを避けるために、パリソンの切断と同時に、ダイヘッド（押出機）を上方に移動させているが、重量物を動作させる必要があるので速やかな連続動作が困難であり、これによって成形サイクルを上げることができない問題が生じる。
【０００７】
また、パリソンを金型で直接つかみ切る場合は勿論のこと、パリソンカッターを用いてパリソンを切断する場合にも、軟質状態のホットパリソンを鎌状又は鋏状のカッターで切断するので、切り口が潰れてしまう問題が生じる。パリソンの切り口は、その後のエア吹き込み工程でブローピンやブローノズルをそこから挿入するために開放されていることが望ましい。一方、エア吹き込み工程で、金型に針状のブローニードルを挿入してパリソンに突き刺すこともなされているが、これによるとニードル屑が発生して成形物内部に付着する問題や、排気・冷却の効率が低いことで、成形サイクルを上げることができないといった問題が混在する。
【０００８】
本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、連続してダイヘッドから吐出されるパリソンを、金型への供給単位で切断するに際して、ダイヘッドを上方に移動させる動作を省いても、パリソンを確実に分断することができ、パリソンの切り口の潰れを抑止して、開放した切り口からエア吹き込みを行えるようにすること、等が本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような目的を達成するために、本発明によるパリソン保持切断装置及びパリソン保持切断方法は以下の構成を具備するものである。
押出機のダイヘッドから鉛直下向きに吐出されるパリソンを、金型への供給単位で保持して切断するパリソン保持切断装置であって、パリソンの周囲を把持して前記ダイヘッドから吐出されるパリソンを拘束する拘束チャックと、前記拘束チャックの直下でパリソンを切断するカッターとを備え、前記拘束チャックは、パリソンの周囲を把持して下方に移動しながら前記ダイヘッドから吐出されるパリソンを拘束し、前記カッターは、前記拘束チャックと一体に移動しながら当該拘束チャックの直下でパリソンを切断することを特徴とするパリソン保持切断装置。
【００１０】
押出機のダイヘッドから鉛直下向きに吐出されるパリソンを、金型への供給単位で切断するパリソン保持切断方法であって、下方に移動する拘束チャックがパリソンの周囲を把持し、前記拘束チャックの下側でパリソン保持手段が前記供給単位のパリソンを保持した後、前記拘束チャックの直下で当該拘束チャックと一体に移動するカッターによりパリソンを切断し、前記拘束チャックは、パリソンの周囲を把持して下方に移動しながら前記ダイヘッドから吐出されるパリソンを拘束し、前記カッターは、前記拘束チャックと一体に移動しながら当該拘束チャックの直下でパリソンを切断することを特徴とするパリソン保持切断方法。
【発明の効果】
【００１１】
このようなパリソン保持切断装置及びパリソン保持切断方法によると、連続してダイヘッドから吐出されるパリソンを、金型への供給単位で切断するに際して、ダイヘッドを上方に移動させる動作を省いても、パリソンを確実に分断することができる。また、パリソンの切り口の潰れを抑止して、開放した切り口からエア吹き込みを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】パリソン切断装置及びパリソン切断方法を説明する説明図（（ａ）が側面視の説明図、（ｂ）が平面視の説明図）である。
【図２】パリソン切断装置が備えるカッターの形態を示した説明図（平面図とＸ−Ｘ断面図）である。
【図３】パリソン切断装置の動作例を示す説明図である。
【図４】本発明の実施形態に係るパリソン保持切断装置の動作例（パリソン保持手段がピックアップチャックの例）を示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態に係るパリソン保持切断装置の動作例（パリソン保持手段が金型の例）を示す説明図である。
【図６】パリソン切断装置の把持・切断動作機構の例を示した説明図（（ａ）がラック・ピニオン機構の例、（ｂ）がクランク機構の例）である。
【図７】パリソン切断装置の下向き移動の動作例を示した説明図（時間経過に対する動作状態図）である。
【図８】パリソン切断装置の下向き移動の動作例を示した説明図（拘束チャックの動作線図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。本発明の実施形態に係るパリソン保持切断装置及びパリソン保持切断方法は、以下に示すパリソン切断装置１と後述するパリソン保持手段４を備えている。図１に示すように、パリソン切断装置１は、押出機のダイヘッド１０から鉛直下向きに吐出されるパリソンＰを、図示省略した金型への供給単位Ｐｓで切断するものであり、拘束チャック２とカッター３を備えている。拘束チャック２の左右一対のチャック片２Ｒ，２Ｌは、パリソンＰの周囲を把持して、ダイヘッド１０から吐出されるパリソンＰを拘束しており、カッター３は、拘束チャック２の直下でパリソンＰを切断する。拘束チャック２とカッター３は、一体構造にすることができ、拘束チャック２の下面とカッター３の上面の間隔は１０ｍｍ以下、好ましくは１〜１０ｍｍに設定される。
【００１４】
拘束チャック２の一対のチャック片２Ｒ，２Ｌは、図１（ａ），（ｂ）に示すように、パリソンＰの中空状態を維持する半円形状の凹部２ｐをそれぞれ有している。このような凹部２ｐを有することで、パリソンＰは内部をエアが通った状態を維持しながら拘束チャック２で周囲だけが把持される。また、図１（ｂ）に示すように、拘束チャック２は、水平面内の一軸方向に沿って近接・離間する一対のチャック片２Ｒ，２Ｌを有し、カッター３は、一軸方向と直交する方向に移動してパリソンＰを切断する。カッター３は、必要に応じて内部にヒータ３Ｈを設置することができ、カッターの温度をパリソンＰの対象樹脂に合わせて適宜温度（例えば、４００〜６００℃）に設定することができる。
【００１５】
カッター３の形態は、図２に示すように、帯状（ａ），板状やじり型（ｂ），板状平型（ｃ），板状ギロチン型（ｄ）などに適宜設定することができる。カッター３の材質は適宜選択可能であり、カッター３を加熱する場合には、加熱時の変形が少ないＳＵＳ，Ｎｉ合金などを用いることができる。また、カッターの刃付けは、片側のみに設けて一方向の移動で切断するようにしてもよいし、両側に設けて往復の移動で交互に切断するようにしてもよい。
【００１６】
このようなパリソン切断装置１によると、拘束チャック２でパリソンＰを把持してその直下をカッター３で切断するので、確実な分断が可能になり、良質な切り口を得ることができる。そして、拘束チャック２の一対のチャック片２Ｒ，２Ｌが凹部２ｐを有してパリソン中心と同心の穴部を形成し、パリソンＰの周囲のみを把持することができ、パリソンＰ内の陽圧を維持した状態で切断するため、切り口の潰れ（閉塞）を防ぐことができる。
【００１７】
図３は、パリソン切断装置１の動作例を示している。パリソン切断装置１は、静止状態でパリソンＰを把持して切断することができるが、図３に示した例は、パリソンＰを把持して下方に移動しながら切断動作を行う。この例では、拘束チャック２は、パリソンＰの周囲を把持して下方に移動しながらダイヘッド１０から吐出されるパリソンＰを拘束し、カッター３は、拘束チャック２と一体に移動しながら拘束チャック２の直下でパリソンＰを切断する。
【００１８】
このように、パリソン切断装置１はパリソンを把持して下方に移動しながら切断動作を行うことで、ダイヘッド１０から連続して吐出されるパリソンＰに対して、ダイヘッド１０を上方に移動させる動作を省き、切断後の再結合を避けて確実にパリソンＰを分断することができる。この際のカッター３は、拘束チャック２がパリソンＰを把持して、カッター３の下側でパリソン切断装置１の動きに合わせて下方に移動するパリソン保持手段４が、パリソンの供給単位Ｐｓを保持した後に切断動作を行う。パリソン保持手段４は、下向きに移動しながら水平にも移動して、切断後におけるパリソンの供給単位Ｐｓを、ダイヘッド１０の直下から退避させる。
【００１９】
図４に示すように、前述したパリソン保持手段４は、供給単位Ｐｓの上部と下部でパリソンをつかんで、金型６に搬送するピックアップチャック５によって構成することができる。ピックアップチャック５は、カッター３の下側で供給単位Ｐｓの上部をつかむ左右一対のチャック片から成る上チャック５Ａと、供給単位Ｐｓの下部をつかむ左右一対のチャック片から成る下チャック５Ｂを備えている。この際、カッター３の下面と上チャック５Ａの上面との間隔は、５〜１５ｍｍ程度に設定することが好ましい。上チャック５Ａと下チャック５Ｂとの間隔は、パリソンの供給単位Ｐｓを供給する金型６の高さに合わせて設定され、金型６の上下外側で、パリソンの供給単位Ｐｓを保持できるように設定される。そして、上チャック５Ａの一対のチャック片は、パリソン中心と同心の穴部を形成するようにそれぞれ半円形状の凹部５ｐを備えている。この凹部５ｐを設けることで、パリソンの切り口が開口した状態を維持したまま、パリソンの供給単位Ｐｓを金型６に供給することができる。
【００２０】
また、図５に示すように、前述したパリソン保持手段４を金型６によって構成することができる。この場合には、パリソンの供給単位Ｐｓの上部を金型６の上端部６Ａが把持・拘束することが好ましい。この際のカッター３と金型６の上面との間隔は５〜１５ｍｍ程度に設定される。
【００２１】
図６は、パリソン切断装置１の把持・切断動作機構の例を示している。パリソン切断装置１が備える拘束チャック２の左右一対のチャック片２Ｒ，２Ｌは、例えば（ａ），（ｂ）に示すように、リードスクリュー２０によって、水平面内の一軸方向に沿って近接・離間するように駆動させることができる。このリードスクリュー２０には、案内方向が逆方向となるネジ部２０Ｒ，２０Ｌが設けられている。
【００２２】
パリソン切断装置１が備えるカッター３は、（ａ）に示す例では、動作フレーム３１に装着された支持フレーム３０に支持されており、動作フレーム３１がラック・ピニオン機構３２によって、一対のチャック片２Ｒ，２Ｌが近接・離間する方向と直交する方向に往復動作する。また、（ｂ）に示す例では、カッター３を支持する動作フレーム３１が、クランク機構３３によって一対のチャック片２Ｒ，２Ｌが近接・離間する方向と直交する方向に往復動作する。これらの機構例は一例であって各種の動作機構を採用することができる。
【００２３】
図７及び図８は、パリソン切断装置１の下向き移動の動作例を示している（図７が時間経過に対する動作状態を示し、図８が拘束チャック２（２Ａ，２Ｂ）の動作線図を示している。）。図７に示すように、パリソン切断装置１は、拘束チャック２とカッター３を一体にして、これを下方に移動する下向き動作部７を備えている。拘束チャック２とカッター３を備えるパリソン切断装置１は、同じ時間帯でパリソンＰの上下を把持する２つを図示しているが、２つ以上で複数個設けて順次繰り出すように構成することができる。
【００２４】
パリソン切断装置１における拘束チャック２は、ダイヘッド１０に近い第１位置（Ｉ）でパリソンＰを把持して、第１位置（Ｉ）よりもダイヘッド１０から離れた第２位置（ＩＩ）まで移動する。その際、一つの拘束チャック２（２Ａ）が第２位置（ＩＩ）に至る前に第１位置（Ｉ）にて、他の拘束チャック２（２Ｂ）がパリソンＰを把持する。そして、上下一対の拘束チャック２Ａ，２ＢがパリソンＰを把持している間に、前述したパリソン保持手段４がパリソンの供給単位Ｐｓを保持する。この際、拘束チャック２Ａ（２Ｂ）が第１位置（Ｉ）から第２位置（ＩＩ）まで移動する速度を、ダイヘッド１０から吐出されるパリソンＰの下降速度より速め、パリソンＰをダイヘッド１０との間で引っ張る。
【００２５】
下向き動作部７は、カッター３と一体になって移動する個々の拘束チャック２Ａ，２Ｂを所定の周期で繰り返し動作させ、ダイヘッド１０から吐出されるパリソンＰを常時拘束して、その引っ張り状態を継続させる。拘束チャック２Ａ，２Ｂの図示下向きの移動は、パリソンＰを拘束して引っ張りを加える動作を行う移動であるが、拘束チャック２Ａ，２Ｂの図示上向きの移動は、パリソンＰの拘束を解いて次の拘束動作の準備を行うための戻り動作である。
【００２６】
図７における（ａ）〜（ｅ）は、パリソンＰの吐出状態の変化と、カッター３と共に移動する拘束チャック２（２Ａ，２Ｂ）の動作を時系列順に示している。図７（ａ），（ｂ）の状態では、拘束チャック２ＡがパリソンＰを把持しながら下方に移動し、拘束チャック２Ｂは、それとは逆の戻り方向にパリソンＰを把持せず移動している。そして、図７（ｃ）においては、先行する拘束チャック２ＡがパリソンＰを拘束した状態で、その後続の拘束チャック２Ｂが第１位置（Ｉ）にてパリソンＰを把持している。図７（ｃ）の状態以後は、図７（ｄ）のように、パリソンＰは上下一対の拘束チャック２Ａ，２Ｂで共に把持された状態になり、このように拘束チャック２Ａ，２ＢでパリソンＰが把持された状態で、前述したパリソン保持手段４がパリソンＰを保持する動作を行い、その後にカッター３による切断動作が行われる。
【００２７】
図８は、図７に示した拘束チャック２Ａ，２Ｂの動作曲線であり、横軸を時間Ｔ、縦軸をダイヘッド１０からの距離Ｚ、実線の折れ線が拘束チャック２Ａの動作曲線、破線の折れ線が拘束チャック２Ｂの動作曲線を示している。なお、図８における時刻[1]〜[5]の状態は、図７の（ａ）〜（ｅ）の状態に対応している。
【００２８】
図８において、カッター３と一体に移動する拘束チャック２Ａ，２Ｂは、下方に一定の速度で移動しており、一つの拘束チャック２Ａ（２Ｂ）が、第２位置（ＩＩ）に達するタイミングＴ２から時間Ｔｓだけ早いタイミングＴ１で、後続する拘束チャック２Ｂ（２Ａ）が、第１位置（Ｉ）にてパリソンＰを把持し、その後時間Ｔｓの間２つの拘束チャック２Ａ，２Ｂが、共にパリソンＰを挟持して移動する。前述した時間Ｔｓの一部又は全部が、パリソン保持手段４によってパリソンＰを保持してカッター３で切り離し、金型６に搬送する工程に設定される。
【００２９】
このようなパリソン切断装置１は、拘束チャック２（２Ａ，２Ｂ）を下向きに移動させることで、ダイヘッド１０から吐出したパリソンＰを常時拘束して、直線的な引張を加えることができる。この結果、鉛直下向きに吐出されるパリソンＰのドローダウンによる肉厚不均一を抑制することができ、方向及び速度が変わらない適切な引張を加えて、この引張状態を保持したままカッター３によってパリソンＰを切断することができる。この結果、肉厚の均一性が高く、分子配向状態なども優れた高品質のパリソンＰを切り離して金型６に供給することができる。
【００３０】
そして、このパリソン切断装置１、及びこれを用いたパリソン切断方法によると、下方に移動する拘束チャック２（２Ａ，２Ｂ）がパリソンの周囲を把持し、拘束チャック２の下側でパリソン保持手段４が供給単位Ｐｓのパリソンを保持した後、拘束チャック２の直下で拘束チャック２と一体に移動するカッター３によりパリソンＰを切断するので、パリソンＰを確実に分断することができると共に、その切り口が開口した状態を維持したまま金型６に供給することが可能になる。
【００３１】
これにより、ダイヘッド１０（押出機）を上に移動させる動作を省くことができると共に、金型６は挟持されたパリソンの上部開口からブローノズル、或いはブローピンを挿入して、排気・冷却効率のよいブロー工程を行うことができる。これによって、成形サイクルを上げて成形品の高い生産性を得ることができる。また、ブローニードルを金型内のパリソンに突き刺す工程を無くすことができるので、ニードル屑の発生を無くし、高品質な成形品を得ることができる。
【００３２】
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１：パリソン切断装置，２，２Ａ，２Ｂ：拘束チャック，２ｐ：凹部，
２Ｒ，２Ｌ：チャック片，３：カッター，４：パリソン保持手段，
５：ピックアップチャック，５Ａ：上チャック，５Ｂ：下チャック，
５ｐ：凹部，６：金型，
７：下向き動作部，１０：ダイヘッド，Ｐ：パリソン，Ｐｓ：供給単位
【要約】
【課題】連続してダイヘッドから吐出されるパリソンを金型への供給単位で切断するに際して、ダイヘッドを上方に移動させる動作を省いてもパリソンを確実に分断することができ、また、パリソンの切り口が潰れてしまうのを抑止する。
【解決手段】パリソン切断装置１は、パリソンＰの周囲を把持してダイヘッド１０から吐出されるパリソンＰを拘束する拘束チャック２と、拘束チャック２の直下でパリソンＰを切断するカッター３とを備える。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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