(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブローキャビティ型に型締めされる上げ底型と、
前記上げ底型を進出駆動させて型閉じし、進出限位置で型締めし、前記上げ底型を退行駆動させて型開きする高圧エアシリンダと、
を有し、
前記高圧エアシリンダは、
シリンダ本体と、
前記シリンダ本体内に摺動可能に配設されたピストンと、
前記ピストンに連結されて前記シリンダ本体から突出し、前記上げ底型を進退駆動するピストンロッドと、
前記ピストンロッドの外周に沿って摺動可能なポペットと、
を有し、
前記シリンダ本体は、一端を閉塞するヘッドカバーと、他端を閉塞しかつ前記ピストンロッドを摺動可能とするロッドカバーと、前記ピストンよりも前記ヘッドカバー側に配置される進出駆動室と、前記ピストンよりも前記ロッドカバー側に配置される退行駆動室とを含み、
前記進出駆動室には、型閉時に第１の高圧エアが導入され、型締め時には前記第１の高圧エアよりも高い第２の高圧エアが導入され、
前記ピストンを高速型閉駆動するための高速排気口と、進出ストロークエンド付近で前記ピストンの慣性力を吸収するクッション排気口とが、前記ロッドカバーに設けられ、前記高速排気口は前記ピストンロッドの挿通孔と兼用され、
前記ピストンには、前記ポペットを前記高速排気口側に突出する方向に付勢する付勢手段と、前記付勢手段を収容すると共に前記ポペットにより前記高速排気口が閉塞された後に前記ポペットを収容可能にされた収容部とが設けられ、
前記ポペットは、前記付勢手段により付勢されて前記ピストンロッドに設けられた段部と当接されて、前記ピストン及び前記ピストンロッドと共に進出駆動され、前記進出ストロークエンド付近で前記高速排気口を閉塞し、
前記シリンダ本体の進出駆動室に進出時の前記第１の高圧エアを供給する進出駆動用給気バルブと、
前記シリンダ本体の進出駆動室に前記進出限位置で前記第２の高圧エアを供給する進出限高圧給気バルブと、
前記シリンダ本体の退行駆動室に退行駆動用のエアを供給する退行側給気バルブと、
前記退行駆動時に排気側のエアを排出する退行側排気バルブと、
をさらに有し、
前記退行側給気バルブから供給するエアの圧力を可変としたことを特徴とするブロー成形装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記ロッドカバーには、前記収容部内のエアを急速排気する収容部急速排気口が設けられていることを特徴とするブロー成形装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記高速排気口には、高速排気口を開閉する高速排気用バルブが設けられ、
前記クッション排気口には、クッションバルブが設けられ、
前記収容部急速排気口には、前記収容部急速排気口を開閉する収容部急速排気バルブが設けられていることを特徴とするブロー成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブロー成形装置に関し、特に、ショートストロークで高速駆動可能な高圧エアシリンダ及びその制御回路に関する。
【０００２】
【背景技術及び発明が解決しようとする課題】
一般に、ブロー成形装置によって上げ底を有する容器をブロー成形することが知られている。
【０００３】
このような上げ底を有する容器を倒立状態で成形する場合、上げ底型をブロー成形装置の上部で昇降、型締めさせる必要がある。
【０００４】
また、ブロー成形時には、ブローキャビティ型内にかなりの高圧がかかるため、通常上げ底型の駆動手段として油圧シリンダを用いてる。
【０００５】
しかし、油圧シリンダをブロー成形装置の上部に設けると、製品である容器の上部に油を用いる油圧シリンダが位置することとなり好ましくない。
【０００６】
そこで、上げ底型の昇降にエアシリンダを用いるようにし、ブローキャビティ型を型締めする際に上げ底型を同時に固定することで型締め力を得るようにすることが行われている。
【０００７】
しかし、このようにブローキャビティ型の型締め時に上げ底型を同時に固定すると、ブローキャビティ型が型締めされたときに上げ底型が動かなくなってしまうこととなる。
【０００８】
これでは、上げ底型を上げるタイミングをずらして成形したい場合や、ブローキャビティ型の型締め後に上げ底型を降ろしたい場合等に対応できないこととなる。
【０００９】
また、上げ底型の駆動には、ショートストロークで高速駆動かつ十分な推力が必要とされるが、このようなエアシリンダは存在しなかった。
【００１０】
本発明の目的は、ショートストロークで高速駆動が可能なかつ十分な推力を持つ上げ底型の駆動に適した高圧エアシリンダ、さらにその制御回路を有するブロー成形装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の高圧エアシリンダは、高圧エアを導入可能にされたシリンダ本体と、
前記シリンダ本体内に摺動可能に配設され、前記高圧エアで駆動可能にされたピストンと、
前記ピストンに連結されて前記シリンダ本体から突出し、進退駆動されるピストンロッドとを有し、
前記シリンダ本体には、前記ピストンを高速駆動するための高速排気口と、ストロークエンド付近で前記ピストンの慣性力を吸収するクッション排気口とが設けられ、
前記ピストンには、前記高速排気口と対向する位置に配設されてストロークエンド付近で前記高速排気口を閉塞するためのポペットと、前記ポペットを前記高速排気口側に突出する方向に付勢する付勢手段と、前記付勢手段を収容すると共に前記ポペットにより前記高速排気口を閉塞後前記ポペットを収容可能にされた収容部とが設けられていることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、シリンダ本体に設けた高速排気口によってビストンを高速駆動することができ、しかも、ショートストロークであってもポペットが高速排気口を常に同じストローク位置で閉塞してクッション排気口から排気を行うため、確実に減速することができ、上げ底型の駆動に適したものとすることができる。
【００１３】
さらに、ポペットをピストン内に収容することができるので、シリンダが長くなることもない。
【００１４】
また、高圧エアによって十分な型締め力をも得ることができる。
【００１５】
本発明においては、前記シリンダ本体には、前記収容部内のエアを急速排気する収容部急速排気口が設けられるようにするとよい。
【００１６】
このような構成とすることにより、ポペットが高速排気口を閉じた後であっても収容部内のエアを収容部急速排気口から確実に排出することができる。
【００１７】
本発明においては、前記高速排気口には、高速排気口を開閉する高速排気用バルブが設けられ、
前記クッション排気口には、クッションバルブが設けられ、
前記収容部急速排気口には、前記収容部急速排気口を開閉する収容部急速排気バルブが設けられているとよい。
【００１８】
このような構成とすることにより、高速排気用バルブにより高速排気口を開くことでストロークエンド付近まで高速駆動し、ストロークエンド付近でポペットが高速排気口を閉塞してからは、クッション排気口からクッションバルブで排気量を調節することで、減速時の速度を調整し、良好な動作状態を得ることができる。
【００１９】
そして、ポペットが収容部内に収容された状態で、収容部急速排気バルブを開けば、収容部内のエアを確実に排出できる。
【００２０】
また、本発明の高圧エアシリンダの制御回路は、高圧エアで駆動するピストンによりピストンロッドをシリンダ本体に対し進退駆動する請求項１記載の高圧エアシリンダと、
前記シリンダ本体の進出駆動用の室に進出駆動用のエアを供給する進出側給気バルブと、
前記シリンダ本体の退行駆動用の室に退行駆動用のエアを供給する退行側給気バルブと、
前記退行駆動時に排気側のエアを排出する退行側排気バルブとを有し、
前記退行側給気バルブから供給するエアの圧力を可変としたことを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、退行側給気バルブから供給するエアの圧力を可変とすることで、退行側排気バルブから排出される排気側のエアは、一定量ずつ排出されるので、ピストンの進出駆動速度を制御して、高速で進出駆動を行わせることができる。
【００２２】
本発明においては、前記進出駆動時に排気側のエアを高速排気する高速排気バルブと、
進出駆動時のストロークエンド付近で前記ピストンの慣性力を吸収するクッションバルブとを有するようにするとよい。
【００２３】
このような構成とすることにより、高速排気バルブによって排気側のエアを高速排気することで、進出駆動を高速に行うことができ、ストロークエンド付近でクッションバルブを用いてピストンの慣性力を吸収し、シリンダクッション機能を得ることができ、良好な駆動状態を得ることができる。
【００２４】
本発明においては、前記進出側給気バルブは、進出時の駆動用のエアを供給する進出駆動用給気バルブと、進出限位置で進出駆動時のエアの圧力よりも高い圧力のエアを供給する進出限高圧給気バルブとからなるようにするとよい。
【００２５】
このような構成とすることにより、進出駆動用給気バルブから進出時の駆動用のエアを供給し、進出限位置で進出限高圧給気バルブから進出駆動時のエアの圧力よりも高い圧力のエアを供給することで、上げ底型の型締め力を容易に得ることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２７】
図１は、本発明の一実施の形態に係る上げ底型駆動用の高圧エアシリンダを示す図である。
【００２８】
この高圧エアシリンダ１０は、シリンダ本体１２とピストン１４と、ピストンロッド１６とを備えている。
【００２９】
シリンダ本体１２は、一対のヘッドカバー１８と、ロッドカバー２４間にシリンダチューブ２２を配置し、ヘッドカバー１８と取付フランジ２０とをタイロッド２５にて連結し、内部に高圧エアを導入可能にされている。
【００３０】
ピストン１４は、シリンダ本体１２内に摺動可能に配設され、高圧エアで上下方向に駆動可能にされている。
【００３１】
ピストンロッド１６は、上端がピストン１４の上面より突出する状態で上部がピストン１４に連結され、下部側がロッドカバー２４及び取付フランジ２０を貫通してシリンダ本体１２から下方に突出し、上下方向に進退駆動されるようになっており、その下端部には図２〜図５に示すように上げ底型を取り付ける可動板２６が固定された状態となっている。
【００３２】
また、シリンダ本体１２を構成するロッドカバー２４のシリンダ本体１２の内部に面してピストンロッド１６の周囲から高速排気口２８と、その外側にクッション排気口３０及び収容部急速排気口としてのばね室急速排気口３２とが形成され、高速排気口２８とクッション排気口３０は第１の排気路３４に接続されて排気可能とされ、ばね室急速排気口３２は、第２の排気路３６に接続されて排気可能とされている。
【００３３】
また、高速排気口２８には、高速排気口２８を開閉する高速排気バルブ３８（図２〜図５参照）、ばね室急速排気口３２には、ばね室急速排気口３２を開閉するばね室急速排気バルブ４２（図２〜図５参照）といった電磁弁（ソレノイドバルブ）が設けられ、クッション排気口３０には、排気量が調整可能なニードル弁のクッションバルブ４０が配設されている。
【００３４】
また、ピストン１４は、ピストンロッド１６に沿って摺動するポペット４８と、ポペット４８をピストンロッド１６に設けた段部に押しつけるように下方に付勢するばね４４をピストンロッド１６の周囲に配置させ、ピストン１４のロッドカバー２４との対向面にはポペット４８及びばね４４を収容するばね室４６が凹設されている。
【００３５】
従って、図１に示すように、型締め時以外のときには、ポペット４８は、ピストン１４の端面から下方に突出した状態となっており、高速排気口２８から排気を行ってピストン１４を高速下降駆動させ、ストロークエンド付近でまずポペット４８が高速排気口２８を閉塞し、その後ポペット４８によって閉塞されない外側位置にあるクッション排気口からクッション排気バルブ４０を介してゆっくりと排気を行うことで、シリンダクッション機能を働かせるようになっている。
【００３６】
そして、ポペット４８がばね室４６内に収容され、ポペット４８の下端面とピストン１４の下端面が面一となり、ロッドカバー２４に当接した状態となる。
【００３７】
この状態で、高圧型締め力を減じさせないために、ばね室急速排気バルブ４２を開にして、ポペット４８によって閉塞されない位置にあるばね室急速排気口３２からばね室４８などの隙間に多少残った高圧エアを急速に排気させて下降動作を完了させる。
【００３８】
このとき、ばね室急速排気口３２がピストン１４の端面で閉塞されないように、ロッドカバー２４のシリンダ室内面に溝をつけておくとよい。
【００３９】
また、ロッドカバー２４の上面には、合成樹脂等のクッションパッド５０が配設され、下降端でピストン１４とロッドカバー２４との当接時における金属音の発生を防止するようにしている。
【００４０】
さらに、ヘッドカバー１８の下面には、ピストンロッド１６の上端を受け入れる凹部５２が形成され、この凹部５２内にクッションパッド５４が配設されるとともに、ピストン１４の上面にもクッションパッド５６が配設されている。
【００４１】
そして、これらクッションパッド５４、５６によってピストン１４の上昇時にピストン１４とヘッドカバー１８とが当接して金属音が発生するのを防止するようにしている。
【００４２】
また、ヘッドカバー１８とピストン１４との間には、ピストン１４の下降（進出）駆動用のエアを供給する下降（進出）駆動用の室５８が形成され、ピストン１４とロッドカバー２４との間には、ピストン１４の上昇（退行）駆動用のエアを供給する上昇（退行）駆動用の室６０が形成されるようになっている。
【００４３】
従って、これら各室５８または６０に高圧エアを供給することで、ピストン１４を介してピストンロッド１６が昇降駆動することとなる。
【００４４】
図２〜図５は、図１の高圧エアシリンダの制御回路を示す図である。
【００４５】
この制御回路７０は、高圧エアシリンダ１０のシリンダ本体１２内の下降駆動用の室５８に、サイレンサ７２に接続した上昇（退行）側排気バルブ７４と、第１の高圧エア源７６に接続された下降（進出）側給気バルブ７８と、第２の高圧エア源８０に接続された下降（進出）限高圧給気バルブ８２とがそれぞれ接続されている。
【００４６】
なお、下降側給気バルブ７８には、逆流防止弁８４が接続されている。
【００４７】
また、上昇駆動用の室６０には、第３の高圧エア源８６に接続された上昇側給気バルブ８８と、サイレンサ９０に接続されたばね室急速排気バルブ４２と、サイレンサ９２に接続された高速排気バルブ３８とがそれぞれ接続されている。
【００４８】
ここで、第１の高圧エア源７６は、例えば１８．５ｋｇｆ／ｃｍ2、第２の高圧エア源８０は、３５ｋｇｆ／ｃｍ2、そして第３の高圧エア源８６は、３０〜３５ｋｇｆ／ｃｍ2の高圧エアを供給可能にされている。
【００４９】
次に、この制御回路７０によってブロー成形時の高圧エアシリンダ１０を制御する状態を説明すると、まず、下降開始時には、図２に示すように、高速排気バルブ３８及び下降側給気バルブ７８を開にして、他の上昇側排気バルブ７４、上昇側給気バルブ８８、ばね室急速排気バルブ４２、下降限高圧給気バルブ８２を閉にする。
【００５０】
これによって、第１の高圧エア源７６から高圧エアが下降駆動用の室５８内に供給され、高速排気バルブ３８から室６０内のエアを高速で排気してピストン１４をストロークエンド付近まで高速で下降させ、予め設定されたストロークエンド付近の減速開始位置でポペット４８が高速排気口２８を閉じると、クッション排気バルブ４０によってゆっくりと排気されシリンダクッション機能が働くこととなる。
【００５１】
次に、ピストン１４が下降限まで下降すると、図３に示すようにばね室急速排気バルブ４２を開にする。
【００５２】
これによって、ばね室４６内のエアがばね室急速排気バルブ４２から排気されて下降駆動が終了することとなる。
【００５３】
すなわち、可動板２６が下降端まで移動して、上げ底型の型閉じが終了することとなる。
【００５４】
次いで、例えば０．１秒後に、図４に示すように、下降限高圧給気バルブ８２を開にして第２の高圧エア源８０から室５８内に、より高圧のエアを供給する。
【００５５】
これによって、第２の高圧エア源８０からの、より高圧のエアが室５８内に充満すると、上げ底型の型締め状態となる。
【００５６】
従って、ブロー成形時のブローキャビティ内の高圧エアに対しても十分に型締め状態を維持した状態とすることができる。
【００５７】
次に、ブロー成形終了後、上昇開始時には、図５に示すように、上昇側排気バルブ７４及び上昇側給気バルブ８８を開、他のばね室急速排気バルブ４２、高速排気バルブ３８、下降側給気バルブ７８、下降限高圧給気バルブ８２を閉にする。
【００５８】
これによって、第３の高圧エア源８６から上昇駆動用の室６０内に高圧エアが供給され、上昇側排気バルブ７４から室５８内のエアが排出されてピストン１４が上昇し型開状態となる。
【００５９】
このとき、減圧弁等を用いて、第３の高圧エア源８６の圧力を調整し、室６０内の圧を調整することで、下降時の速度を制御することができる。
【００６０】
すなわち、室６０内の圧力に応じてエアの量が変化するためピストン１４の下降速度が変化することとなる。
【００６１】
本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の形態に変形可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る高圧エアシリンダを示す断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る高圧エアシリンダの制御回路における下降開始時の状態を示す回路図である。
【図３】図２の状態から下降下限に移行した状態を示す回路図である。
【図４】図２の状態から型締め状態に移行した状態を示す回路図である。
【図５】図４の状態から上昇時の状態を示す回路図である。
【符号の説明】
１０  高圧エアシリンダ
１２  シリンダ本体
１４  ピストン
１６  ピストンロッド
２８  高速排気口
３０  クッション排気口
３２  ばね室急速排気口
３８  高速排気バルブ
４０  クッション排気バルブ
４２  ばね室急速排気バルブ
４４  ばね
４６  ばね室
４８  ポペット
５８  下降駆動用の室
６０  上昇駆動用の室
７０  制御回路
７４  上昇側排気バルブ
７６  第１の高圧用エア源
７８  下降側給気バルブ
８０  第２の高圧エア源
８２  下降限高圧給気バルブ
８６  第３の高圧エア源
８８  上昇側給気バルブ
【図１】
0004651812.tif 000002
【図２】
0004651812.tif 000003
【図３】
0004651812.tif 000004
【図４】
0004651812.tif 000005
【図５】
0004651812.tif 000006