(57)【要約】  二つの外型（２ａ、２ｂ）とこれら外型の間に挟まれる一つの中型（３）として構成されて一体的な成形キャビティ（４）を形成する互いに接近離反可能な少なくとも三つの分割金型（２ａ、２ｂ、３）を備えた押出ブロー成形品製造用成形金型。中型（３）は隣接する外型（２ａ、２ｂ）との金型開口面を超えて中型（３）の内部から出入するように移動可能な部品ホルダ（１１）を備え、この部品ホルダ（１１）が中型（３）の中央縦断面内に取付姿勢の調整可能に装着されたキャリア（１０）上に配置されている。
2009539639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二つの外型（２ａ、２ｂ）とこれら外型の間に挟まれる一つの中型（３）として構成されて一体的な成形キャビティ（４）を形成する互いに接近離反可能な少なくとも三つの分割金型（２ａ、２ｂ、３）を備えた押出ブロー成形品製造用成形金型において、前記中型（３）が隣接する外型（２ａ、２ｂ）との金型開口面を超えて中型（３）の内部から出入するように移動可能な部品ホルダ（１１）を備え、この部品ホルダ（１１）が中型（３）の中央縦断面内に取付姿勢の調整可能に装着されたキャリア（１０）上に配置されていることを特徴とする成形金型。
【請求項２】
キャリア（１０）が中型（３）の中央縦断面の両側にそれぞれ出入可能であることを特徴とする請求項１に記載の成形金型。
【請求項３】
キャリア（１０）が出入後の少なくとも一方の位置でロック可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の成形金型。
【請求項４】
キャリア（１０）が中型（３）の内部で分割金型の開閉方向に変位可能に案内されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の成形金型。
【請求項５】
キャリア（１０）が少なくとも一つの空圧駆動装置によって変位可能であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の成形金型。
【請求項６】
部品ホルダ（１１）がキャリア（１０）上に固定された空圧駆動装置により該キャリア（１０）に対して相対移動可能であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の成形金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押出ブロー成形品を製造するための成形金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
押出ブロー成形に用いられる公知の成形金型は一般的には二分割金型からなり、各分割金型は互いに相補的な形状のものであって一体に合わさって閉じられたときに内部に成形キャビティを画定する。押出ブロー成形工程では、熱で可塑化された材料が普通はチューブ状パリソンの形態で型開き状態の成形金型における各分割金型の間の適正位置に導入される。成形金型がパリソンの周縁で閉じられ、金型内のパリソンは各分割金型で形成された成形キャビティの内壁面に接面され、かくして成形される完成製品は成形キャビティの内面輪郭に一致した外形輪郭を持つことになる。成形キャビティ内におけるパリソンの成形は、吹き込みガスによるパリソン内部の昇圧又はキャビティ内面に設けられた吸気通路によるパリソン外部の減圧或いはそれらの組合せでパリソンを膨張させ、金型内壁面へ接面させるという、公知のブロー成形の手法に従って行われる。
【０００３】
既に冒頭で述べたように、チューブ状の形態で押し出されたパリソンを成形金型の内部で膨張させることだけでなく、ウェブ状又は帯状の形態のパリソンを成形金型内でブロー成形することも公知である。二分割構造のブロー成形金型は構造が単純であり、その各分割金型は閉鎖フレームの内部で金型開閉機構により互いに相対的に接近離反移動可能に支持されている。多くの場合、閉鎖フレーム自体も一台又は複数台の固定配置された押出ヘッドに対して相対移動可能に配置される。
【０００４】
一般的に、ボトル類、密閉缶類、タンク容器類等の中空体は押出ブロー成形法で製造される。しかしながら、押出ブロー成形法では大角度のアンダカット部を有する中空体製品の成形は、少なくとも成形金型内にスライダーを適用しないと不可能である。更に肉厚の寸法精度を厳密に管理する必要のある中空体製品も押出ブロー成形法では製造が困難であり、その理由は、ブロー成形法では中空体の外形輪郭が厳密に再現できるにすぎないからである。このため、寸法精度が要求されるネジ等の容器エレメントは射出成形品のインサート部品としてパリソンが成形金型内に挿入される前に予め成形金型内に配置されることが多い。成形品のボトルにラベルを被着するときにも同様にラベルが成形金型内に事前配置される（インモールドラベリング）。
【０００５】
その他にも、多くの工業部品では中空体の内部に組込部品を配置することが必要とされている。特にプラスチック製燃料タンクの製造に際しては、タンク内に例えばバルブやポンプ、フロート、サージポット等の部品を装着する必要がある。これらの部品は、燃料タンクの製造工程の途中で成形されたタンクの開口部を通してタンク内に取り付けられる。
【０００６】
多くの場合、種々の理由で中空体の成形に際して先行的に組込部品を中空体内に装着することが極めて有利な結果をもたらすが、その場合、成形すべき中空体内に係る組込部品を位置精度良く配置固定することは数々の困難をもたらすことが多い。中空体の成形時に組込部品を一緒にインサート成形するブロー成形法はよく知られている。これは、例えばプラスチック製のバッテリハウジングなど、各種の電子機器ユニットの成形に一般的に採用されている方式である。この場合、電極や端子の金属導体列をハンドリング装置で押出ヘッドの下方に配置し、それらがチューブ状パリソンの内部に配置されるようにする。次いで金型の閉鎖とパリソンの膨張とによって係る金属導体列をパリソンのプラスチック壁に部分的に貫通させ、かくしてブロー成形される中空体の内部に金属導体列を確実に固定している。
【０００７】
しかしながら、ブロー成形法におけるインサート成形では、複数の組込部品を所定の相対位置関係に維持して中空体内に配置しなければならない場合は困難を伴う。この場合、中空体内壁面へのこれら組込部品の固定には、厳密な位置決め含めて、一般に種々の困難が伴うことが知られている。
【０００８】
燃料タンクの製造に際しては、例えば複数のバルブやそれらの取付座、及びこれらを相互に接続する燃料導管などを完全に事前組立済みの導管マニホルド部品の形態でタンク内壁面に固定することが望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って本発明の課題は、押出ブロー成形によって中空体を製造する際に複雑な立体形状の中空体を成形する場合でも複数の組込部品を厳密な位置精度で配置することが可能な成形金型を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この課題を解決するために、本発明による押出ブロー成形品製造用成形金型は、二つの外型とこれら外型の間に挟まれる一つの中型として構成されて一体的な成形キャビティを形成する互いに接近離反可能な少なくとも三つの分割金型を備えており、中型は隣接する外型との金型開口面を超えて中型内部から出入するように移動可能な部品ホルダを備え、この部品ホルダは中型の中央縦断面内に取付姿勢の調整可能に装着されたキャリア上に配置されていることによって特徴付けられている。ここで「金型開口面」とは、三つの分割金型間の隣接金型間に形成される二つの型分離面を指し、これらの型分離面は必ずしも厳密な幾何学的意味での平面ではない。このような意味の金型開口面又は型分離面と言う用語は当該分野でよく知られた専門用語である。
【００１１】
本発明によれば、中型の内部に取付姿勢の調整可能なキャリアが装着されていることから、成形キャビティの形状が複雑な場合でも、特に型分離面が偏心位置にあるときに部品ホルダをその移動操作に最適な初期位置に置くことが可能である。
【００１２】
また、取付姿勢の調整が可能なキャリアを採用したことにより、組込部品装着のために部品ホルダを比較的大きく移動運動させなければならないような場合にも、中型を比較的小寸法に構成することができるという利点を享受することが可能である。その結果、外型内の比較的深いキャビティ内にも組込部品を挿入して装着することが可能となる。
【００１３】
例えば非対称分割された分割金型で部品ホルダの出入運動に入れ子シリンダを使用する場合、金型開閉方向の一方に要求されるストロークが所要の距離を橋渡しすることができなくなるか或いは装置の安定性が損なわれてしまうほどに大きくなる虞がある。本発明によれば、この問題は中型を基準にして取付姿勢の調整が可能なキャリアにより対処可能である。
【００１４】
本発明の好適な実施形態によれば、キャリアは中型の中央縦断面の両側にそれぞれ出入可能である。
【００１５】
本発明の別の好適な実施形態によれば、キャリアは出入後の少なくとも一方の位置でロック可能である。このようなロック機能は機械的な嵌合方式によるものであることが好ましく、従ってキャリアは例えば空圧シリンダ装置等による部品ホルダの更なる伸張運動のための安定な支持部を形成する。
【００１６】
キャリアは、中型の内部で分割金型の開閉方向に変位可能に案内されていることが好ましい。
【００１７】
本発明の更に別の好適な実施形態によれば、キャリアは少なくとも一つの空圧駆動装置によって変位可能である。
【００１８】
本発明においては、部品ホルダの駆動系並びにキャリアの駆動系も、電気作動方式又は油圧作動方式のものを採用することが可能である。
【００１９】
本発明の更に別の好適な実施形態によれば、部品ホルダはキャリア上に固定又は支持された空圧駆動装置によりキャリアに対して相対移動可能である。
【００２０】
階段的に出入可能な複数のキャリアを相互に入れ子状に重ねて中型の内部に配置してもよい。
【００２１】
更に、本発明の更に別の好適な実施形態によれば、キャリアと部品ホルダを相互に連携動作させることも可能であり、それによりキャリアと部品ホルダを種々の異なる方向、即ち、例えば互いに直交する方向に変位させ、中空体が凹凸のある内形輪郭を有する場合にも複数の組込部品を金型の開閉方向に対して傾斜した向きで正確に位置決め固定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る成形金型の型開き状態における模式縦断面である。
【図２】本発明に係る成形金型によるブロー成形の一工程段階における金型部分の模式断面図である。
【図３】前図に示す工程段階の次の工程段階における同様の金型部分の模式断面図である。
【図４】前図に示す工程段階の次の工程段階における同様の金型部分の模式断面図である。
【図５】前図に示す工程段階の次の工程段階における同様の金型部分の模式断面図である。
【図６】前図に示す工程段階の次の工程段階における同様の金型部分の模式断面図である。
【図７】前図に示す工程段階の次の工程段階における同様の金型部分の模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の実施形態を添付図面と共に詳述すれば以下の通りである。
【００２４】
図１に示す成形金型１は二つの外型２ａ、２ｂと、その間に配置される一つの中型３とを備えた三分割構造の成形金型として構成されている。但しこれは一例であり、例えば成形キャビティ４を二つの中型と二つの外型で囲むような全体として四分割以上の分割成形金型であってもよい。外型２ａ、２ｂはそれぞれ一つずつの部分キャビティ５ａ、５ｂを形成し、各部分キャビティの内壁面は完成製品６の外形輪郭をそれぞれ画定する。
【００２５】
図１に示す実施形態では成形金型は開放状態にあって二台の押出ヘッド７の下方に配置されており、熱で可塑化された熱可塑性プラスチック材料からなるウェブ状のパリソン８が押出ヘッドからそれぞれ垂下状態で両外型と中型との間の各ギャップにそれぞれ直接的に押し出されている。成形金型１の各部は図示しない閉鎖フレーム上に配置されており、外型２ａ、２ｂは閉鎖フレーム内の型開閉機構により中型３に対して開閉方向（図中の±Ｘ方向）に接近離反して開閉可能である。ウェブ状パリソン８はそれぞれ中型３と外型２ａ、２ｂとの間のギャップに垂下状態で押し出されている。通常のブロー成形の通り、外型２ａ、２ｂが中型３に対して開閉する。既に冒頭で述べたように、外型の開閉運動は閉鎖フレーム内の油圧駆動装置によって行われ、所定長さに押し出されたパリソン８は押出ヘッド７と成形金型１との間で切断される。特に図６と図７に示したように、切断されたパリソンは成形金型１の周囲からはみ出しており、成形金型１が閉鎖されたときにはパリソン周縁に周方向フランジ９が形成されるようになっている。
【００２６】
中型３の内部には中型に対して相対移動可能なキャリア１０が配置されており、このキャリアは、成形金型１、即ちその外型２ａと２ｂの開閉方向（±Ｘ方向）へ移動して位置調整可能である。キャリア１０はこの移動方向に案内されており、図示しない空圧駆動装置によって移動可能である。要すればキャリアは、中型３の中央縦断面から図１の左側に示す外型２ａへ向かう方向だけでなく、右側に示す外型２ｂへ向かう方向にも移動して位置調整可能とされる。
【００２７】
キャリア１０には複数の部品ホルダ１１がキャリア１０に対して相対移動可能に配置されており、各部品ホルダは個々に空圧シリンダ１２によってキャリア１０を基準に位置調整可能である。
【００２８】
図示の実施形態は、中空本体内に複数のバルブ取付座１３を組込部品として装着した燃料タンクとしての完成製品６をブロー成形する場合の例である。
【００２９】
各バルブ取付座１３は燃料タンクのブロー成形中にそれぞれ所定の位置でタンク内壁面１４に溶着される。
【００３０】
先ず図２は、外型２ａ、２ｂと中型３との間の各ギャップににウェブ状パリソン８をそれぞれ所定長さで導入した状態の初期工程段階における成形金型１の縦断面図である。
【００３１】
キャリア１０上に配置された各部品ホルダ１１は同様にその出発位置にあり、それぞれに組込部品であるバルブ取付座１３が予め装着されている。
【００３２】
次の工程段階では外型２ａ、２ｂが中型３に向かって移動されて金型が閉じられる。次いで中型内のキャビティにおける内部昇圧又は各外型内のキャビティにおける外部減圧により各パリソン８が膨張され、それにより図３に示すように各パリソンが外型内の部分キャビティ５ａ、５ｂの各内壁面に接面する。
【００３３】
更に次の工程段階では、キャリア１０が中型３に対して外型２ａへ向かう方向に変位される。この変位後の位置においてキャリアは図示しないロック機構により変位をロックされる。次に図示の左側の各シリンダ１２が外型２ａの内壁面へ向けて部品ホルダ１１を押し出し、各部品ホルダに担持されたバルブ取付座１３が製品内壁面１４に押付けられる。これにより図４に示すようにパリソン８と熱融着可能なプラスチック材料からなるバルブ取付座が未だ可塑状態にある内壁面１４に熱融着され、或いは接着剤や凹凸嵌合などによる別の様式で内壁面１４に固定される。次に左側の各シリンダ１２がバルブ取付座を置き去りにして後退し、引き続きキャリア１０が外型２ｂの内壁面へ向けて中型３内で移動する。図５に示すように、図示右側の部品ホルダ１１はそれが担持するバルブ取付座１３を外型２ｂ内の部分キャビティ５ｂ内にある製品内壁面１４に押し付ける。これにより図示右側の製品内壁面１４にもバルブ取付座１３が配置され、この内壁面と溶着される。その後、キャリア１０と各部品ホルダが原位置に復帰され、外型２ａ、２ｂが開かれ、中型が内部のキャリア及び各部品ホルダと共に外型２ａ、２ｂの間からＺ方向に退避される。この状態が図６に示されており、この状態では外型２ａ、２ｂは再び閉じることができる。この最後の型閉操作を実行することにより図７に示すように製品６の周方向フランジ９が一体に接合されて完成製品の全周溶着部を形成し、その後、金型を開くことにより完成製品を取り出すことができる。
【００３４】
以上の実施形態では、本発明による成形金型が単一のキャリアを備えている場合について述べたが、既に冒頭で触れたように、中型の内部に複数のキャリアを配置してもよく、この場合、各キャリアを例えば入れ子式に重ねて配置することも可能である。
【００３５】
上述の実施形態では説明を簡略化するためにキャリア及び部品ホルダの運動がＸ方向でのみ起きる場合について説明したが、キャリア及び部品ホルダの相対的な運動を複数の方向で生起させるようにすることも本発明の範疇で同様に可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１：成形金型
２ａ、２ｂ：外型
３：中型
４：成形キャビティ
５ａ、５ｂ：部分キャビティ
６：完成製品
７：押出ヘッド
８：パリソン
９：フランジ部
１０：キャリア
１１：部品ホルダ
１２：シリンダ
１３：バルブ取付座
１４：製品内壁面
【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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【国際調査報告】
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