(57)【要約】【目的】ブロー成形において、成形効率を向上させるとともに、ブローピンの突き刺しをより確実に行えるようにする。【構成】ブローピン５を内外２重管とし、その基部に空気入り口７，空気出口８を設け、基部から直線状に延びる２重管部２７内に、空気入り口７と接続する吹き込み通路２８と、空気出口８に接続する排気通路２９を内外２重に設ける。ブローピン５の先端を斜めにカットして先端斜面３３とし、その周囲の縁をエッジ３５とする。さらに先端斜面３３の先端側により急角度の小斜面部３４を形成し、その縁をエッジ３６とする。これらのエッジ３５、３６によりパリソンを容易に切り開き、確実に突き刺すことができる。【選択図】図３
2004223816.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型内に配置されたパリソンにブローピンを突き刺して空気を吹き込むことにより所定形状に成形するブロー成形方法において、
前記ブローピンに空気通路として吹き込み通路と排気通路を一体に形成して各空気通路の先端を開口させるとともに、先端を軸線に対して斜めに横断カットした斜面状とし、このブローピンの先端側をパリソンへ突き刺し、吹き込み通路から空気を吹き込んでパリソンを所定形状に成形した後、前記吹き込み通路から冷却用空気を吹き込みながら内部の空気を排気通路から外部へ排出することを特徴とするブロー成形方法。
【請求項２】
金型内に配置されたパリソンにブローピンを突き刺して空気を吹き込むことにより所定形状に成形するブロー成形装置において、
前記ブローピンは空気通路の開口部が形成される先端を軸線に対して斜めに横断カットされた先端斜面とし、この先端斜面は対面方向から見たとき略楕円形状をなすとともに、周囲の縁をパリソン切開用のエッジとしたことを特徴とするブロー成形装置。
【請求項３】
前記先端斜面はさらにその先端側に急角度の小斜面部を形成したことを特徴とする請求項２のブロー成形装置。
【請求項４】
前記ブローピンが吹き込み通路と排気通路を内外に配した内外２重管構造をなすことを特徴とする請求項２又は３のブロー成形装置。
【請求項５】
前記ブローピンは内部を長さ方向へ延びる仕切璧により吹き込み通路と排気通路に区画されたものであることを特徴とする請求項２又は３のブロー成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、成形効率に優れたブロー成形方法及びその装置、特に新規なブローピンを有するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ブロー成形は、金型内に配置されたパリソンに一重管構造のブローピンを突き刺して成形空気を吹き込み、所定時間後このブローピンより内部の空気を排気していた。しかし、この方法はでは成形品の冷却効率が低いので、内部へ冷却用空気を強制循環させて乱流を生じさせることが行われている。
【０００３】
この循環方法は、特許文献１に示すように、吹き込み用のブローピンと、排気用のブローピンを計２本設け、一方のブローピンから空気を吹き込んで成形し、他方のブローピンから排気することにより内部に空気を循環させて冷却効率を向上させたもである。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−８８９４４号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記循環構造式の場合は、２本のブローピンを突き刺す場所を確保することが困難な場合が多く、成形品形状の自由度が低くなる。また２本のブローピンを設けると設備上のレイアウトが複雑になり設備の投資コストがアップしてしまう。このため、ブローピンを内外２重管構造として１本だけにすることが考えられるが、このように１本だけにするとブローピンが太くなるため、パリソンヘ突き刺さりにくくなり、突き刺しが不十分であれば、十分な空気を吹き込むことができなくなるという問題が生じる。
そこで本願発明は、ブローピンを１本だけで冷却用空気を循環させることができるようにするとともに、パリソンヘ突き刺し易くすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本願のブロー成形方法は、金型内に配置されたパリソンにブローピンを突き刺して空気を吹き込むことにより所定形状に成形するブロー成形方法において、前記ブローピンに空気通路として吹き込み通路と排気通路を一体に形成して各空気通路の先端を開口させるとともに、先端を軸線に対して斜めに横断カットした斜め斜面とし、このブローピンの先端側をパリソンへ突き刺し、吹き込み通路から空気を吹き込んでパリソンを所定形状に成形した後、前記吹き込み通路から冷却用空気を吹き込みながら内部の空気を排気通路から外部へ排出することを特徴とする。
【０００７】
このブロー成形方法のための装置は、空気通路の開口部が形成される前記ブローピンの先端を軸線に対して斜めに横断カットした先端斜面とし、この先端斜面を対面方向から見たとき略楕円形状をなすようにするとともに、周囲の縁をパリソン切開用のエッジとしたことを特徴とする。このとき、ブローピンの先端斜面に対して、さらにその先端側に急角度の小斜面部を形成することもできる。
【０００８】
また、ブローピンを吹き込み通路と排気通路が内外に配された内外２重管構造とすることができる。またブローピンの内部を長さ方向へ延びる仕切璧により吹き込み通路と排気通路に区画してもよい。
【０００９】
【発明の効果】
本願発明のブロー成形は、１本のブローピンに吹き込み通路と排気通路を一体に設け、かつ先端を斜めにカットした先端斜面としたので、ブローピンが太くなっても容易にパリソンヘ突き刺さることができる。また一本で吹き込みと排気をしながら循環させるので冷却効率が向上し、成形サイクルを短縮できるとともに、突き刺す場所は一ヶ所で済むため、この場所を容易に確保でき、設備上のレイアウトが複雑にならず、設備の投資コストをさげることができ、かつ成形品の自由度を高くすることができる。
【００１０】
本願発明のブロー成形装置は、上記ブローピンに先端斜面を設け、その周囲の縁をエッジにしたので、パリソンへ突き刺すと、このエッジがパリソンを切り開くため、容易かつ確実にブローピンをパリソンヘ突き刺すことができる。しかも、先端側にさらに急角度の小斜面を形成すれば、先端側により鋭いエッジが形成されるので、さらに突き刺し易くなる。
【００１１】
さらに、ブローピンを吹き込み通路及び排気通路を内外に配した内外２重管形式又は内部を仕切璧にて吹き込み通路及び排気通路に区画する一重管形式とすることができる。内外２重管形式の場合は比較的構造が簡単で製造が容易であるとともに、太くなりがちであるにもかかわらず、先端斜面の形成により問題なくパリソンヘ突き刺すことができる。また、前記一重管形式の場合はより細くできるから、パリソンヘさらに容易に突き刺すことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて一実施例を説明する。図１は樹脂製オートバイ用タンクの製造工程図、図２はブロー成形装置の構成図、図３〜７は各種ブローピンを示す図、図８は成形効率のグラフである。
【００１３】
まず、図１において、Ａはパリソンの挿入工程であり、予め型開きされた左右の金型１，２の間に、上方のダイ３より中空のパリソン４を垂下して挿入し、その下端を密閉させる。
【００１４】
Ｂはブロー工程であり、型締めしてから金型２の背面に設けられたブローピン５をスライダー６により前進させてパリソン４へ先端を突き刺し、空気入り口７から成形用空気を吹き込み、キャビテイ９内へ膨張させて片面へ密着させて成形する。続いて空気入り口７から冷却用空気を吹き込みつつ、空気出口８から排気させて、パリソンの内部で冷却用空気を乱流にしながら循環させることにより効率的に冷却する。
【００１５】
Ｃは取り出し工程であり、金型１，２を開き、かつブローピン５を抜き取ると、所定の中空形状のタンク（成形品）１０が得られる。Ｄはその断面形状を示し、キャップ取付用首部１１部分がブローピン５の突き刺し部となっている。また、タンク１０は場所により局部的に肉厚が変化する偏肉成形となっている。
【００１６】
図２に示すように、このブロー成形装置は、２重管式のブローピン５に対して、その空気入り口７に空気ホース１２及び吹き込み用ソレノイドバルブ１３を介して空気冷却装置１４が接続される。吹き込み用ソレノイドバルブ１３は冷却空気を間欠吹き込む場合があるので、この際にも利用する。空気冷却装置１４には空気ホース１５，流量計１６，空気フィルター１７，空気ドライヤー１８及び高圧コンプレッサー１９がこの順に接続され、高圧コンプレッサー１９より１０ｋｇ／ｃｍ２の高圧空気が成形用空気として供給される。また、空気冷却装置１４は冷凍機２０と接続され、冷却水の循環により冷却される。
【００１７】
空気出口８には、空気ホース２１，循環ソレノイドバルブ２２，排気調整ゲージ２３，排気調整バルブ２４がこの順に接続され、排気調整バルブ２４を開くと大気開放される。本実施例の場合、１ｋｇ／ｃｍ２の排気圧となるように設定し、タンク１０内を内圧９ｋｇ／ｃｍ２の冷却空気が乱流となって循環するようになっている。
【００１８】
なお、空気ホース１５と同２１の間は、循環穴詰まり防止回路２５を介して接続され、高圧コンプレッサー１９の高圧空気を循環穴詰まり防止回路２５へ送り込むようになっている。符号２６は吹き込み用ソレノイドバルブ１３へ接続する成形機予備ポートである。
【００１９】
図３はブローピン５の２重管構造とされた一例であり、Ａは軸方に沿ってカットした側断面形状、Ｂは軸方向から先端側を見た正面形状を示す。このブローピン５は図中のＡに示すように、直線状の２重管部２７を備え、内管２７ａと外管２７ｂが内外２重になっており、内管２７ａの内側空間が吹き込み通路２８をなし、内管２７ａと外管２７ｂの間の空間が排気通路２９をなしている。但し、吹き込み通路２８と排気通路２９は内外を逆にしてもよい。
なお、便宜的に内管２７ａ及び外管２７ｂの肉厚は表現せず、一つの線で表してある（以下の図５，６も同様）。
【００２０】
２重管部２７の一端側は太径の基部３０へ接続し、基部３０には外周面に開口して軸直交方向へ延びる穴である空気入り口７及び空気出口８が形成され、空気入り口７の軸心側端部は吹き込み通路２８に接続し、空気出口８の軸心側端部は排気通路２９に接続する。
【００２１】
図中Ｂに示すように、外管２７ｂの先端は円錐状に先端へ向かって小径化するテーパー部３１をなし、その先端は内管２７ａの外周面へ溶接で一体化されている。内管２７ａの先端側はテーパー部３１よりもさらに突出している。テーパー部３１には周方向へ適当間隔、例えば、略９０°間隔で先端穴３２が形成され、ここが排気通路２９の先端側開口部となっている。図中のＢにおいて、吹き込み通路２８の開口面積と、先端穴３２の合計開口面積の比は３：１程度になっている。
【００２２】
内管２７ａのテーパー部３１よりも突出している先端部は、吹き込み通路２８の先端開口部を含め、ブローピン５の軸線に対して斜めに横断カットされた形状の先端斜面３３となっている。また先端斜面３３の先端側はより急角度の小斜面部３４になっている。本実施例の場合、先端斜面３３の軸線に対する傾斜角度が３０．７°，小斜面部３４はさらに＋２°すなわち３２．７°となっている。
【００２３】
図４に示すように、吹き込み通路２８の先端は先端斜面３３を斜めに横断カットすることによりその肉厚部端面に囲まれて略楕円形をなして斜めに開口している。先端斜面３３の対面方向から見た端面は略楕円形をなし、その長径の先端側は尖っており、反対側はテーパー部３１に延びて先端穴３２の近傍へ達している。これら先端斜面３３及び小斜面部３４の縁は刃状のエッジ３５，３６になっている。
【００２４】
小斜面部３４は一様な平面ではなく、図中の拡大断面部に示すように、略山形断面をなし、図３Ａの軸方向断面にて小斜面部３４を表し、かつ先端斜面３３の線と連続する中央のエッジ３４ａを挟んで左右両側へ逆向きに傾斜する斜面３４ｂ、３４ｃからなる。各斜面３４ｂ、３４ｃの外周部はそれぞれエッジ３６となる。前記小斜面部３４の角度はエッジ３４ａで代表したものである。また、図示拡大断面において、各斜面３４ｂ、３４ｃの外側端部をつないだ線と各斜面３４ｂ、３４ｃのなす角は、約１〜２°である。但し、この角度は任意に設定できる。
【００２５】
図５は図３と同様に構成された２重管の先端斜面３３から小斜面部３４を省略した、最も単純化した例であり、先端斜面３３は一つの斜め平面でカットしたものに相当する。なおＡは側断面形状、Ｂは２重管の先端を軸線方向から見た正面形状をそれぞれ示す。符号２７ｃは、内管２７ａと外管２７ｂ間に設ける９０°間隔等適当間隔で設けられる隔壁であり、図示のように全長にわたって形成しても、また、先端部のみに形成としてもよい。
【００２６】
図６は１重管式の例であり、Ａは側断面形状、Ｂは正面形状をそれぞれ示す。図６のＡＢに示すように、内部を軸線方向へ延びる略Ｙ字形をなす仕切壁３７〜３９で３つに区画し、そのうち２つを吹き込み通路２８、一つを排気通路２９とした例である。吹き込み通路２８及び排気通路２９の各先端部は先端斜面３３においてそのまま開口している。
【００２７】
次に、本実施例の作用を説明する。なおブローピンは図３及び図４のものを使用する。図２において、吹き込み用ソレノイドバルブ１３を開いて高圧コンプレッサー１９より−３５℃で１０ｋｇ／ｃｍ２の高圧空気をパリソン４内へ吹き込んでパリソン４をキャビティ９内で膨張させて片面へ密着させて賦形し、５５秒間高圧を保つ。このとき循環ソレノイドバルブ２２は閉じているので内圧は１０ｋｇ／ｃｍ２に保たれる。その後循環ソレノイドバルブ２２を開いて１ｋｇ／ｃｍ２の排気圧で排気する。
【００２８】
同時に吹き込み通路２８から−３５℃で１０ｋｇ／ｃｍ２の高圧空気を吹き込み続けるので、タンク１０の内圧を９ｋｇ／ｃｍ２の高圧に保ちながらかつ乱流状態の循環を行い効率的に冷却する。したがって、５５秒後に冷却が完了し、成形品の表面温度が１００℃以下になるので、ここで脱型する。
【００２９】
図７は冷却空気吹き込みによる冷却効果を示すグラフであり、従来例である吹き込み用と排気用からなる２本の一重管式ブローピンを用いた場合、内面温度１２１℃，表面温度１０５℃まで冷却するのに１５０秒かかる。常温空気で図３のブローピンを用いて循環した場合は、それぞれ同１１６℃，１０１℃，１４０秒である。
【００３０】
これに対して、図３及び図４のブローピンを用いかつ冷却空気を循環させた場合は、内面温度９９℃及び表面温度９２℃まで冷却するのに要した期間が１１０秒となり、成形サイクル及び冷却温度とともに著しく向上していることが判る。
【００３１】
このように、１本のブローピン５に吹き込み通路２８と排気通路２９を一体に設け、かつ先端を斜めにカットした先端斜面３３としたので、ブローピン５が太くなっても容易にパリソンヘ突き刺すことができる。また一本で吹き込みと排気をしながら循環させるので冷却効率が向上し、成形サイクルを短縮できるとともに、突き刺す場所は一ヶ所で済むため、この場所を容易に確保でき、かつ成形品の自由度を高くすることができる。
【００３２】
また、ブローピン５に先端斜面３３を設け、その周囲の縁をエッジ３５にしたので、パリソンへ突き刺すと、このエッジ３５がパリソンを切り開くため、容易かつ確実にブローピンをパリソンヘ突き刺すことができる。しかも、図３及び４に示すように、先端側にさらに急角度の小斜面部３４を形成したので、先端側により鋭いエッジ３６が形成されるため、さらに突き刺しや易くなり、比較的軽い力で確実にパリソンの内部へ突き刺すことができる。
【００３３】
そのうえ、本実施例では、小斜面部３４を先端斜面３３と非平行かつ相互に逆傾斜する斜面３４ｂ、３４ｃで構成し、中央にエッジ３４ａを形成したから、このエッジ３４ａによってもパリソンを切り開くことができるので、さらに突き刺し易くなり、吹き込み通路２８及び排気通路２９の各先端部を確実にパリソンの内側へ突出させることができ、成形を確実にする。
【００３４】
さらに、ブローピン５を図５のようにすると、図３及び４の例から小斜面部３４を省略したものに相当するから、先端斜面３３のエッジ３５によるパリソン切開効果を同様に期待できるとともに、構造をより簡単にできる。
これらのように内外２重管形式の場合は比較的構造が簡単で製造が容易であるとともに、太くなりがちであるにもかかわらず、先端斜面３３の形成により問題なくパリソンヘ突き刺すことができる。
【００３５】
また、図６のようにすれば、１重管の内部を仕切璧にて吹き込み通路２８及び排気通路２９に区画するので、吹き込み通路２８と排気通路２９を一体化するにもかかわらずより細くできるから、パリソンヘさらに容易に突き刺すことができる。
【００３６】
なお、本願発明は上記実施例に限定されず種々に変形や応用が可能であり、例えば、２重管式ブローピンの場合は、吹き込み通路２８及び排気通路２９の位置関係は内外いずれでもよい。このとき先端斜面は少なくとも内側になる空気通路の開口部を横断して形成するようにすることが好ましい。
但し、先端斜面における空気通路の開口は、先端斜面が空気通路を横断することによって軸線方向を指向して開口するものばかりでなく、先端斜面へ略垂直な方向へ指向して開口させることにより、突き刺し時の抵抗を減少させたものでもよい。また、２重管式若しくは１重管式ブローピンのいずれであっても、パイプ部材を加工して製造ものだけに限定されるものではなく、軸方向の空気通路を穿孔する機械加工又は鋳造等によっても形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】樹脂製オートバイ用タンクの製造を工程図
【図２】ブロー成形装置の構成図
【図３】２重管式ブローピンの一例を示す図
【図４】上記ブローピンの先端斜面を拡大して示す図
【図５】２重管式ブローピンの他の例を示す図
【図６】１重管式ブローピンの一例を示す図
【図７】成形効率のグラフ
【符号の説明】１：金型、２：金型、４：パリソン、５：ブローピン、７：空気入り口、８：空気出口、２７：２重管部、２８：吹き込み通路、２９：排気通路、３０：基部、３３：先端斜面、３４：小斜面部、３５：エッジ、３６：エッジ、３７〜３９：仕切壁
【図１】
2004223816.tif 000003
【図２】
2004223816.tif 000004
【図３】
2004223816.tif 000005
【図４】
2004223816.tif 000006
【図５】
2004223816.tif 000007
【図６】
2004223816.tif 000008
【図７】
2004223816.tif 000009