JP2770155B2 - プラスチックボトル用プリフォーム成形品の取出ヘッド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、飲料物などを封入
して、たとえば店頭に陳列される薄肉透明樹脂製ボトル
をブロー成形する前段において、射出成形機によって成
形されたプリフォーム成形品を金型から取出して冷却手
段まで移送するプラスチックボトル用プリフォーム成形
品の取出ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、飲料物などを封入して店頭販売
などに供される薄肉透明樹脂製ボトルは、射出成形機に
よって成形された厚肉透明のプリフォーム成形品（以
下、成形品という）をブロー成形することによって製造
される。具体的には、成形品の取出ヘッドにより射出成
形機の金型から厚肉透明の成形品を離型させ、冷却した
のちブロー成形手段により薄肉透明樹脂製ボトルに成形
される。

【０００３】薄肉透明樹脂製ボトルは、封入されている
飲料物の目視を可能にする目的を達成するため、文字通
り透明でなければならない。したがって、成形品も透明
であることが要求される。ところが、成形品を金型から
離型させて冷却する過程で「白化」と称せられる白濁し
た不透明部分が発生する虞れを有している。「白化」の
発生理由は、成形品の冷却速度が低いためである。つま
り、図７に示す成形品の冷却特性線図において、離型時
の成形品、すなわち成形品の取出ヘッドによって金型か
ら取出された時点の高温（約８０℃）の成形品を４０℃
付近まで低下させる冷却速度が破線Ｖで示すように、実
線で示す強制冷却曲線Ｙにおけるｙ１点からｙ２点まで
の限界冷却速度よりも低く、強制冷却曲線Ｙと一点鎖線
で示す自然冷却曲線Ｚで囲まれる領域（斜線ｘ２）に侵
入するためである。このため、斜線で示す領域ｘ１内で
成形品の温度を４０℃付近まで低下させるように、成形
品の冷却速度を前記限界冷却速度よりも高める必要があ
る。具体的には、成形品の温度を約２０秒以内で８０℃
から４０℃付近まで低下させることが要求される。

【０００４】このような要求を満足させることのできる
従来の成形品の取出ヘッドとして、図８に示すものが知
られている。この種の取出ヘッドは、基盤１の前側に複
数の筒状のチヤック２，２……が水平に突出して取付け
られ、これら筒状のチヤック２，２……は、吸気チュー
ブ３を介して吸気手段４に接続されており、基盤１の基
端部がピン６を介して取出機５の先端部に回動自在に取
付けられている。したがって、取出機５側に取付けられ
ている回動手段（図示省略）により、実線で示す垂直姿
勢から仮想線で示す水平姿勢に反転し、逆に水平姿勢か
ら垂直姿勢に反転戻りできるように構成されている。ま
た、基盤１の内部にウオータジャケットとして機能する
冷却水通路７が形成され、この冷却水通路７に冷却水を
循環させる冷却水供給ホース８Ａおよび冷却水排出ホー
ス８Ｂが取付けられ、冷却水供給ホース８Ａを図示して
いない冷却水供給源に接続した構造になっている。

【０００５】従来の成形品の取出ヘッドによってなされ
る成形品の取出しについて説明する。 ．型開きされた金型９に保持されている成形直後の成
形品１０，１０……に対して、取出機５の作動により取
出ヘッドを実線で示す垂直姿勢で接近させ、成形品１
０，１０……を筒状のチヤック２，２……内に挿入させ
る。 ．吸気手段４の吸気により筒状のチヤック２，２……
内を負圧化して、筒状のチヤック２，２……により成形
品１０，１０……を吸着する。 ．取出機５の作動により取出ヘッドを金型９から離れ
る方向に移動させて、成形品１０，１０……を金型９か
ら引き抜く。つまり、成形品１０，１０……を離型させ
る。 ．成形品１０，１０……を吸着保持した状態で、取出
機５の作動により取出ヘッドを金型９の型外に設置され
ている冷却手段（図示省略）の入口まで移動させる。 ．冷却手段の入口で前記回動手段の作動により、取出
ヘッドを実線で示す垂直姿勢から仮想線で示す水平姿勢
に反転させ、ここで吸気手段４の吸気を解除して、成形
品１０，１０……を冷却手段の入口に移載し、移載した
成形品１０，１０……を入口から出口にかけて移動させ
る間に、たとえば空冷によって冷却を行う。

【０００６】成形品１０，１０……は、筒状のチヤック
２，２……に吸着保持された時から冷却手段の入口で移
載される過程で、基盤１の内部に形成された冷却水通路
７を循環するに冷却水によって間接水冷され、冷却手段
に移載後は直接空冷されることになるので、８０℃から
４０℃付近まで低下させる冷却速度を図６の限界冷却速
度以上の斜線で示す領域ｘ１内に高めて、成形品１０，
１０……の温度を約２０秒以内で低下させ、「白化」の
発生を防止することが可能になる。

【０００７】しかし、従来の成形品の取出ヘッドは、基
盤１の内部にウオータジャケットとして機能する冷却水
通路７が形成されているので大型になり重量も重くな
る。しかも、冷却水通路７に冷却水が常時循環している
ので重量が一層増大する。また、冷却水を循環させる冷
却水供給ホース８Ａおよび冷却水排出ホース８Ｂやが取
付けられているとともに、取出ヘッドを反転もしくは反
転戻りさせる回動手段を必要とするため、構造が複雑に
なる上、重量をさらに増大させることになる。実際上、
１つの筒状のチヤック２当たりの重量が約１Ｋｇ〜１．
２Ｋｇになる。通常、射出成形では、１シヨット当たり
１２個〜１６個の成形品１０，１０……を成形するよう
に構成されているので、従来の成形品の取出ヘッドの重
量は１２Ｋｇ〜２０Ｋｇにもなる。

【０００８】このように、重量の重い成形品の取出ヘッ
ドでは、取出機５による移動速度に制限を受け高速移動
が妨げられる。このため、成形品１０，１０……の取出
し時間が長く、実測によると最高速で移動させても７秒
を要し、延いては成形機による成形サイクル時間を長く
して、成形能率の向上を妨げることになる。また、重量
の重い成形品の取出ヘッドでは、慣性が大いので所定の
位置において急速、かつ適正に停止させることが困難と
なり、成形品１０，１０……の取出し精度を低下させる
虞れがある。したがって、移動速度を低減して取出し精
度の低下を回避しなければならず、この点からも取出し
時間を長くしている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、従来のプラ
スチックボトル用プリフォーム成形品の取出ヘッドは、
大型で重量が重いために、高速移動が妨げられ成形品の
取出し時間および成形機による成形サイクル時間を長く
して、成形能率の向上を妨げている。また、所定の位置
において急速、かつ適正に停止させることが困難なた
め、成形品の取出し精度を低下させる虞れがあるので、
移動速度を低くして取出し精度の低下を回避しなければ
ならず、この点からも取出し時間を長くしている。そこ
で、請求項１記載の発明は、小型化および軽量化するこ
とで高速移動を可能にし、成形品の取出し時間および成
形機による成形サイクル時間を短縮して、成形能率を向
上させ、移動速度を低下させることなく所定の位置にお
いて急速、かつ適正に停止させることができるととも
に、「白化」の発生を防止できるプラスチックボトル用
プリフォーム成形品の取出ヘッドを提供することを目的
としたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、基板と、この基板の前側に
突出して取付けられ、かつ吸気手段に接続されてプリフ
ォーム成形品の底部を着脱自在に吸着可能なチヤック
と、このチヤックの近傍で前記基板の前側に突出して取
付けられた前記プリフォーム成形品の胴部を支持する支
持部材と、を具備し、この支持部材が熱伝導率の小さい
保温材によって形成されていることを特徴としたもので
ある。請求項１記載の発明によれば、成形直後の成形品
の底部をチヤックによって吸着し、成形品の胴部を熱伝
導率の小さい保温材によって形成されている支持部材で
支持して離型させ、次工程の冷却手段まで移動させて移
載することができるので、支持部材の保温効果により移
動中における成形品の温度低下が抑制される。したがっ
て、ウオータジャケットとして機能する冷却水通路の形
成を省略でき、当然、冷却水の常時循環も省略できるの
で、小型化、軽量化および構造の簡略化を達成すること
ができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、請求項１記載の発明の一実
施の形態を図面に基づいて説明する。図１は正面図、図
２は図１におけるＡ−Ａ線断面図、図３は図１の底面
図、図４はチヤックおよび支持部材の取付け状態を示す
拡大断面図である。なお、前記従来例と同一もしくは相
当部分には同一符号を付して説明する。図１ないし図４
において、１は薄肉の基板を示し、この基板１の前側に
突出して吸盤によってなる複数個（１６個）のチヤック
２，２……が取付けられ、これらチヤック２，２……
は、それぞれ吸気チューブ３を介して吸気手段４に接続
されている。すなわち、チヤック２，２……はゴムもし
くは合成樹脂などの弾性材によって成形され、その基部
側を吸気筒体１２の先端部に気密に外嵌して筒体１２に
一体に結合されている。吸気筒体１２は基板１に形成し
た透孔１１に軸方向の移動自在に貫挿されており、先端
側の鍔部１２Ａと基板１の間に介設したスプリング１３
の付勢により、常時は後端側の鍔部１２Ｂが基板１の背
面に当接する位置、つまり基板１の前側へのチヤック２
および吸気筒体１２の突出量が最も大きい位置に保持さ
れている。

【００１２】各チヤック２，２……の下側には、成形品
１０における胴部１０Ａの外周半径より僅かに大きい間
隔を有して、支持部材１４が基板１の前側に突出して着
脱可能に取付けられている。この支持部材１４は樋状の
支持部１４Ａを備えており、発泡樹脂のような熱伝導率
の小さい保温材によって成形されている。樋状の支持部
１４Ａの内周曲率半径は、成形品１０における胴部１０
Ａの外周曲率半径より僅かに大きい値に設定され、樋状
の支持部１４Ａに連接されている基部１４Ｂがステー１
５を介してボルト１６により基板１に固着されている。
なお、基板１は取出機の先端部に取付けられている。

【００１３】このように構成された請求項１記載の成形
品の取出ヘッドによってなされる成形品の取出しについ
て説明する。 （ａ）．図５のように、型開きされた金型９に保持され
ている成形直後の成形品１０，１０……に対して、取出
機５の作動により取出ヘッドを接近させ、成形品１０，
１０……の胴部１０Ａの下半部に支持部材１４の樋状の
支持部１４Ａをあてがい、成形品１０，１０……の底部
１０Ｂにチヤック２，２……を当接させる。 （ｂ）．吸気手段４の吸気によりチヤック２，２……内
を負圧化して、成形品１０，１０……の底部１０Ｂを吸
着する。 （ｃ）．取出機５の作動により取出ヘッドを金型９から
離れる方向に移動させて、成形品１０，１０……を金型
９から引き抜く。つまり、成形品１０，１０……を離型
させる。 （ｄ）．成形品１０，１０……の底部１０Ｂをチヤック
２，２……により吸着し、かつ胴部１０Ａの下半部を支
持部材１４の樋状の支持部１４Ａで支持した状態、つま
りチヤック２，２……と支持部材１４とで成形品１０，
１０……を保持した状態で、取出機５の作動により取出
ヘッドを金型９の型外に設置されている冷却手段（図示
省略）の入口まで移動させ、ここで吸気手段４の吸気を
解除し、成形品１０，１０……を冷却手段の入口に移載
し、移載された成形品１０，１０……が入口から出口に
かけて移動している間に、冷却手段に付設されている専
用の冷却機によって高い冷却速度で冷却を行う。

【００１４】請求項１記載の発明によれば、型開きされ
た金型９に保持されている成形直後の成形品１０，１０
……の底部１０Ａをチヤック２，２……によって吸着
し、成形品１０，１０……の胴部１０Ｂの下半部を熱伝
導率の小さい保温材によって形成されている支持部材１
４の樋状の支持部１４Ａで支持して離型させ、樋状の支
持部材１４の保温効果により離型された時から冷却手段
の入口で移載されるまでの過程において、成形品１０，
１０……が温度低下するのを防止するようにしているの
で、ウオータジャケットとして機能する冷却水通路７
（図８参照）が不要になる。当然、冷却水を常時循環さ
せることも省略できるので、小型化および軽量化を達成
できる。

【００１５】実際上、１つのチヤック２当たりの重量が
約０．３Ｋｇに抑えられる。よって、実施の形態のよう
に１６個のチヤック２，２……および支持部材１４を備
えた成形品の取出ヘッドであれば、総重量を約４．８Ｋ
ｇ程度まで軽減できる。このため、取出機５による高速
移動が可能になり成形品１０，１０……の取出し時間を
最高速で約２秒に短縮できる。その結果、成形機による
成形サイクル時間を短縮して、成形能率を向上させるこ
とができる。また、軽量化することにより慣性が小さく
なるので、所定の位置において急速、かつ適正に停止さ
せることが容易になり、成形品１０，１０……の取出し
精度の低下を回避して適正に取出すこともできる。

【００１６】支持部材１４によって移動中の保温効果を
発揮できることと、金型９から冷却手段の入口までの高
速移動との協働により、金型９から取出された時点の温
度（８０℃）に近い高温状態で成形品１０，１０……を
次工程の冷却手段まで移動させて移載することが可能に
なる。これにより、次工程の冷却手段では、付設されて
いる専用の冷却機により冷却速度を図７の限界冷却速度
以上の斜線で示す領域ｘ１内に高めて、成形品１０，１
０……を約２０秒以内に４０℃付近まで低下させること
が容易になり、「白化」の発生を確実に防止することが
できる。

【００１７】さらに、図８で示した冷却水を循環させる
冷却水供給ホース８Ａおよび冷却水排出ホース８Ｂある
いは図８において図示していない反転もしくは反転戻用
の回動手段が不要になるので、より一層、構造を簡略化
できる重量の軽減に役立つ。

【００１８】なお、前記実施の形態では、成形品１０，
１０……の胴部１０Ｂの下半部を支持部材１４における
樋状の支持部１４Ａで支持する構成で説明しているが、
図６に示すように、支持部材１４における筒状の支持部
１４Ｂで胴部１０Ｂの全周を取り囲んで支持するように
構成してもよい。つまり、成形品１０，１０……の胴部
１０Ｂの少なくとも下半部を支持部材１４の支持部によ
り支持することによって、保温効果を得ることができ
る。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明は、成形直後の成形品の底部をチヤックによって吸着
し、成形品の胴部を熱伝導率の小さい保温材によって形
成されている支持部材で支持して離型させ、支持部材に
よる保温状態で次工程の冷却手段まで移動させて移載す
ることができるので、ウオータジャケットとして機能す
る冷却水通路が不要になり、当然、冷却水の常時循環も
省略できるので、小型化、軽量化および構造の簡略化を
達成することができる。このため、取出機による高速移
動が可能になり成形品の取出し時間を大幅に短縮でき
る。その結果、成形機による成形サイクル時間を短縮し
て、成形能率を向上させることができる。また、軽量化
することにより慣性が小さくなるので、所定の位置にお
いて急速、かつ適正に停止させることが容易になり、成
形品の取出し精度を低下を回避することもできるととも
に、支持部材によって移動中の保温効果を発揮できるこ
とと、高速移動との協働により、離型時の温度に近い高
温状態で成形品を次工程の冷却手段まで移動させて移載
することが可能であるから、次工程の冷却手段では、付
設されている専用の冷却機により冷却速度を限界冷却速
度以上に高めて、成形品を所定の時間内に所定の温度付
近まで低下させることが容易になり、「白化」の発生を
確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１記載の発明の一実施の形態を示す正面
図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図１の底面図である。

【図４】チヤックおよび支持部材の取付け状態を示す拡
大断面図である。

【図５】離型直前の状態を示す図２相当図である。

【図６】支持部材の他の実施の形態を拡大断面図であ
る。

【図７】成形品の冷却特性を示す図表である。

【図８】従来の成形品の取出ヘッドの概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１ 基板 ２ チヤック ４ 吸気手段 １０ プリフォーム成形品（成形品） １０Ａ 成形品の底部 １０Ｂ 成形品の胴部 １４ 支持部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B29C 49/06,49/28 - 49/42 B29B 11/08 B29L 22:00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板と、この基板の前側に突出して取付
   けられ、かつ吸気手段に接続されてプリフォーム成形品
   の底部を着脱自在に吸着可能なチヤックと、このチヤッ
   クの近傍で前記基板の前側に突出して取付けられた前記
   プリフォーム成形品の胴部を支持する支持部材と、を具
   備し、この支持部材が熱伝導率の小さい保温材によって
   形成されていることを特徴とするプラスチックボトル用
   プリフォーム成形品の取出ヘッド。