CN101341015A - 吹塑成形机的吹风气供给装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种吹塑成形机的吹风气供给装置，其抑制吹风气的温度降低，减小容器的内表面歪斜，另外使结晶化度提高，提高容器的耐热性。该吹塑成形机的吹风气供给装置中，被加热的吹风气供给预塑形坯内，来成形中空的瓶容器(1)，其具有：产生高压的吹风气的高压气源(11)；在高压气源(11)的下游开闭吹风气流路的高压分隔阀(12)；在高压分隔阀(12)的下游加热吹风气的热交换器(13)；在热交换器(13)的下游节流吹风气流量的节流阀(14)；在节流阀(14)的下游切换吹风气流路的切换阀(15)。
Description
技术领域
本发明涉及吹塑成形机的吹风气供给装置。特别是，该吹风气供给装置抑制吹风气的温度降低，能够减小容器的内表面歪斜。另外，吹塑成形机通过对预塑形坯内供给被加热的吹风气，来成形中空的容器。
背景技术
通过二轴延伸吹风成形来制造的容器被广泛普及。作为该容器的材料使用热可塑性聚酯。例如聚乙烯对苯二酸酯(PET)形成的容器具有优良的透明性和表面光泽，另外，具有作为液体容器所必要的耐冲击性、刚性、气体隔离性等。因此，上述容器被广泛作为饮料、调味剂等的容器利用。
二轴延伸吹风成形方法通常具有供给工序、吹风成形工序、冷却工序、取出工序等(例如专利文献1、2)。并且，上述容器经由这些工序制造。
供给工序中，在打开的模具内供给预备加热的预塑形坯。然后，供给预塑形坯后，关闭模具。
在吹风成形工序中，延伸棒在轴向上延伸预塑形坯，同时对预塑形坯内供给被加热的吹风气。由此，预塑形坯在周向上膨胀延伸。被二轴延伸的预塑形坯通过与模具的腔体表面接触而规定作为容器的形状。
在冷却工序中，被二轴延伸的容器被冷却。通常，通过对容器内供给冷却气体来进行冷却。
在取出工序中，成形的容器从模具中取出。这时，例如延伸棒退开，打开模具。
图13是表示以往例子中的吹塑成形机的吹风气供给装置的方块图。
如该图所示，吹风气供给装置通常具有高压气源101、高压分隔阀102、热交换器103、切换阀104等。该吹风气供给装置对预塑形坯内供给被加热的吹风气。
高压气源101产生高压(例如4MPa)的吹风气。
高压分隔阀102设于高压气源101的下游，开闭吹风气流路。高压分隔阀102通常是高压用电磁阀。该高压用电磁阀保证高压气流路的开闭动作。
热交换器103设于高压分隔阀102的下游，加热吹风气。
切换阀104设于热交换器103的下游，进行吹风气流路和冷却气流路的切换。温度计105测量热交换器103的出口的吹风气的温度。
另外，冷却气从冷却气用的高压气源106供给。
图14是表示切换阀的切换模式的说明图。
如图所示，切换阀104具有多个(例如5个)口孔。切换阀104通过开闭这些口孔来供给吹风气或冷却气。例如，在吹风成形工序中打开口孔1、3、4，并且关闭口孔2、5。这样，则被加热的吹风气供给预塑形坯(容器)内。另外，冷却工序中，打开口孔2～5，并且关闭口孔1。这样，则冷却气被供给容器内。
专利文献1：特开平1-133714号公报
专利文献2：特开平2-74319号公报
图15是表示以往例子的吹塑成形机的吹风气供给装置的温度变化模式的说明图。
如该图所示，以往例子的吹塑成形机的吹风气供给装置中，热交换器103的出口的吹风气的温度在吹风成形工序开始后急剧下降。例如，利用热交换器的吹风气的加热设定温度是180℃的情况下，吹风气的温度急剧降低到100℃左右。其原因是热交换器的加热空气的储存容量小。即，吹风开始后，热交换器内被加热的空气一旦被供给后，流入热交换器的吹风气在短时间内通过热交换器内，以未被充分加热的状态被供给。
这样，吹风气的温度在吹风开始后急剧降低，则容器内表面出现歪斜。另外，结晶化不充分，容器的耐热性会降低。
另外，专利文献2中，具有减压阀的吹风气流路和不具有减压阀的吹风气流路并列设置。在一次吹风工序和二次吹风工序中，进行这些流路的切换。其中，该流路切换的目的单纯是使吹风气的供给压力改变，不考虑吹风气的温度变化模式。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而研发的。即，本发明提供一种吹塑成形机的吹风气供给装置，其抑制吹风气的温度降低，减小容器的内表面歪斜，另外使结晶化度提高，提高容器的耐热性。
为了实现上述目的，本发明的吹塑成形机的吹风气供给装置，其将被加热的吹风气供给预塑形坯内，成形中空的容器，其具有：产生高压的吹风气的高压气源；在所述高压气源的下游开闭吹风气流路的高压分隔阀；在所述高压分隔阀的下游加热吹风气的热交换器；在所述热交换器的下游节流吹风气流量的节流阀；在所述节流阀的下游切换吹风气流路的切换阀。
这样，在热交换器的下游，通过节流阀控制吹风气的流量。即，热交换器的吹风气的通过时间长，所以能够在长时间供给高温的吹风气。
由此，能够抑制吹风开始后吹风气的温度降低，减小容器的内表面歪斜。另外，吹风气变为充分的结晶化温度，所以能够提高容器的耐热性。
另外，本发明的吹塑成形机的吹风气供给装置，其将被加热的吹风气供给预塑形坯内，成形中空的容器，其具有：产生高压的吹风气的高压气源；在所述高压气源的下游加热吹风气的热交换器；在所述热交换器的下游开闭吹风气流路的高压分隔阀；在所述高压分隔阀的下游切换吹风气流路的切换阀。
这样，通过高压分隔阀使热交换器内成为高压。即，储存在热交换器内的加热吹风气的量增加，所以能够在长时间供给高温的吹风气。
由此，能够抑制吹风开始后吹风气的温度降低，减小容器的内表面歪斜。另外，吹风气变为充分的结晶化温度，所以能够提高容器的耐热性。
另外，优选在所述高压分隔阀和所述切换阀之间设置节流吹风气流量的节流阀。
这样，在热交换器的下游能够控制吹风气的流量，并且储存在热交换器内的被加热的吹风气增加。由此，能够在更加长时间内供给高温的吹风气。
另外，优选在所述热交换器和所述切换阀之间并列设置第一分隔流路和第二分隔流路，第一分隔流路上串联设置所述高压分隔阀和所述节流阀，第二分隔流路上设置所述高压分隔阀。
这样，通过第一分隔流路和第二分隔流路的切换，能够以任意的模式变化吹风气的流量和温度。
另外，所述第一分隔流路和所述第二分隔流路的切换以在吹风初期经由所述第一分隔流路进行吹风气的供给后，经由所述第二分隔流路进行吹风气的供给的方式进行切换。
这样，在吹风初期，能够在长时间供给高温的吹风气。另外，之后，还能够使吹风气的流量增加，缩短成形循环。
另外，优选在所述高压分隔阀和所述切换阀之间、或在所述节流阀和所述切换阀之间，设置加热吹风气的第二热交换器。这样，高压加热(预备加热)吹风气的第一热交换器和常压加热吹风气的第二热交换器串联配置，所以在吹风初期能够在长时间供给高温的吹风气。另外，通过二个阶段的加热能够抑制温度降低，在吹风工序整个区域内实现吹风气的高温化。
另外，本发明的吹塑成形机的吹风气供给装置，其将被加热的吹风气供给预塑形坯内，成形中空的容器，其具有：第一流路，其由产生高压的吹风气的第一次高压气源和在所述第一次高压气源的下游开闭吹风气流路的高压分隔阀构成；第二流路，其由产生比所述第一次高压气源高压的吹风气的第二次高压气源和在所述第二次高压气源的下游开闭吹风气流路的高压分隔阀构成；热交换器，其在并列连接的所述第一流路和所述第二流路的下游加热吹风气；切换阀，其在所述热交换器的下游切换吹风气流路，所述第一流路和所述第二流路的切换以在吹风初期经由所述第一流路进行吹风气的供给后，经由所述第二流路进行吹风气的供给的方式进行切换。
这样，在吹风初期，能够在长时间供给高温的吹风气。另外，之后，能够使吹风气的压力增加，能够使吹风成形途中的预塑形坯完全向吹风模具成形。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的吹塑成形机的吹风气供给装置的方块图。
图2是表示本发明的第一实施方式的吹塑成形机的吹风气供给装置的温度变化模式的说明图。
图3是表示本发明的第二实施方式的吹塑成形机的吹风气供给装置的方块图。
图4是表示本发明的第二实施方式的吹塑成形机的吹风气供给装置的温度变化模式的说明图。
图5是表示本发明的第三实施方式的吹塑成形机的吹风气供给装置的方块图。
图6是表示本发明的第三实施方式的吹塑成形机的吹风气供给装置的温度变化模式的说明图。
图7是表示本发明的第四实施方式的吹塑成形机的吹风气供给装置的方块图。
图8是表示本发明的第四实施方式的吹塑成形机的吹风气供给装置的温度变化模式的说明图。
图9是表示本发明的第五实施方式的吹塑成形机的吹风气供给装置的方块图。
图10是表示本发明的第五实施方式的吹塑成形机的吹风气供给装置的温度变化模式的说明图。
图11是表示本发明的第六实施方式的吹塑成形机的吹风气供给装置的方块图。
图12是表示本发明的第六实施方式的吹塑成形机的吹风气供给装置的温度变化模式的说明图。
图13是表示以往例子的吹塑成形机的吹风气供给装置的方块图。
图14是表示切换阀的切换模式的说明图。
图15是表示以往例子的吹塑成形机的吹风气供给装置的温度变化模式的说明图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。其中，吹塑成形机的整体结构、二轴延伸吹风形成容器的制造工序、预塑形坯的材质、形状等利用周知的技术。因此，其详细说明省略。
[第一实施方式]
首先，参照图1和图2说明本发明的第一实施方式的吹塑成形机的吹风气供给装置。
图1是表示本发明的第一实施方式的吹塑成形机的吹风气供给装置的方块图。
如该图所示，本发明的第一实施方式的吹塑成形机的吹风气供给装置将被加热的吹风气供给预塑形坯内，成形中空的瓶容器1。另外，该吹风气供给装置具有高压气源11、高压分隔阀12、热交换器(加热器)13、节流阀14、切换阀15和温度计27。
高压气源11产生高压(例如4MPa)的吹风气。
高压分隔阀12设于高压气源11的下游，开闭吹风气流路。高压分隔阀12通常是高压用电磁阀。该高压用电磁阀保证高压气流路的开闭动作。
热交换器13设于高压分隔阀12的下游，加热吹风气。
节流阀14设于热交换器13的下游。节流阀14节流吹风气流路，控制吹风气的流量。作为节流阀14采用流量固定的固定节流阀。另外，作为节流阀14也可以使用能够调整流量的可变节流阀。
切换阀15设于热交换器13的下游，进行吹风气流路和冷却气流路的切换。温度计27测量热交换器13的出口的吹风气的温度。
作为切换阀15和温度计27例如能够使用图12所示的结构。
另外，冷却气在吹风成形后从冷却气用的高压气源16经由切换阀15供给瓶容器1内，进行瓶容器1内的冷却。
图2是表示本发明的第一实施方式的吹塑成形机的吹风气供给装置的温度变化模式的说明图。
如该图所示，在第一实施方式的吹风气供给装置中，在热交换器13和切换阀15之间设置节流阀14，从而在热交换器13的下游控制吹风气的流量。因此，能够从热交换器13徐徐供给吹风气，相应地吹风气的热交换器13内的通过时间增长，能够在长时间供给高温的吹风气。由此，能够抑制吹风开始后的吹风气的温度降低，减小瓶容器1的内表面歪斜。另外，能够确保充分的结晶化温度，提高瓶容器1的耐热性。
其中，本实施方式中，通过吹风气的流量控制抑制吹风气的温度降低，所以吹风气的供给时间延长。结果，冷却(冷却工序)和过渡(取出工序、供给工序)的时刻移动，成形的1个循环有可能延长。但是，通过抑制温度降低使吹风气的温度恢复变快，所以能够缩短延长时间。另外，若吹风气温度恢复后立即开始下一个吹风，则即使不能增长1个循环，也能够适用本实施方式。
〔第二实施方式〕
接着，参照图3和图4说明本发明的第二实施方式的吹塑成形机的吹风气供给装置。
图3是表示本发明的第二实施方式的吹塑成形机的吹风气供给装置的方块图。
如该图所示，本发明的第二实施方式的吹塑成形机的吹风气供给装置将被加热的吹风气供给预塑形坯内，成形中空的瓶容器1。另外，该吹风气供给装置具有高压气源21、热交换器22、高压分隔阀23、切换阀24和温度计27。
高压气源21产生高压(例如4MPa)的吹风气。
热交换器22设置在高压气源21的下游，加热吹风气。
高压分隔阀23设于热交换器22的下游，开闭吹风气流路。作为高压分隔阀23使用高压用电磁阀。该高压用电磁阀保证高压气流路的开闭动作，并且具有吹风气的加热温度以上的耐热性。
切换阀24设于高压分隔阀23的下游，进行吹风气流路和冷却气流路的切换。作为切换阀24例如使用图12所示的结构。
另外，冷却气从冷却气用的高压气源25经由切换阀24供给瓶容器1内。
图4是表示本发明的第二实施方式的吹塑成形机的吹风气供给装置的温度变化模式的说明图。
如该图所示，在第二实施方式的吹风气供给装置中，在热交换器22的下游设置高压分隔阀23，热交换器22内变为高压。由此，热交换器22内的被加热的吹风气的量增加，能够在长时间供给高温的吹风气。由此，能够抑制吹风开始后的吹风气的温度降低，减小瓶容器1的内表面歪斜。另外，能够确保充分的结晶化温度，提高瓶容器1的耐热性。
〔第三实施方式〕
接着，参照图5和图6说明本发明的第三实施方式的吹塑成形机的吹风气供给装置。其中，与第二实施方式共同的结构，与第二实施方式采用相同的附图标记，援用第二实施方式的说明。
图5是表示本发明的第三实施方式的吹塑成形机的吹风气供给装置的方块图。
如该图所示，本发明的第三实施方式的吹塑成形机的吹风气供给装置与第二实施方式不同的是在高压分隔阀23和切换阀24之间设置节流吹风气流量的节流阀26。作为节流阀26采用流量固定的固定节流阀。另外，作为节流阀26也可以使用流量能够调整的可变节流阀。
图6是表示本发明的第三实施方式的吹塑成形机的吹风气供给装置的温度变化模式的说明图。
如该图所示，在第三实施方式的吹风气供给装置中，与第二实施方式相同，在热交换器22的下游设置高压分隔阀23，热交换器22内变为高温。由此，热交换器内22的加热吹风气的量增加，能够在长时间内供给高温的吹风气。
而且，通过在高压分隔阀23的下游设置的节流阀26控制吹风气的流量，使热交换器22的吹风气的通过时间增长，所以能够在更长时间供给高温的吹风气。
其中，本实施方式中，通过吹风气的流量控制抑制吹风气的温度降低，所以吹风气的供给时间延长。结果，冷却(冷却工序)和过渡(取出工序、供给工序)的时刻移动，成形的1个循环有可能延长。但是，通过抑制温度降低使吹风气的温度恢复变快，所以能够缩短延长时间。另外，若吹风气温度恢复后立即开始下一个吹风，则即使不能增长1个循环，也能够适用本实施方式。
〔第四实施方式〕
接着，参照图7和图8说明本发明的第四实施方式的吹塑成形机的吹风气供给装置。其中，与第二、三实施方式共同的结构，与第二、三实施方式采用相同的附图标记，援用第二、三实施方式的说明。
图7是表示本发明的第四实施方式的吹塑成形机的吹风气供给装置的方块图。
如该图所示，本发明的第四实施方式的吹塑成形机的吹风气供给装置与第二、三实施方式不同的是在热交换器22和切换阀24之间并列设置第一分隔流路和第二分隔流路，第一分隔流路上串联设置高压分隔阀23A和节流阀26，在第二分隔流路上仅设置高压分隔阀23B。
这样，通过切换第一分隔流路和第二分隔流路，能够以任意的模式变化吹风气的流量和温度。特别是优选，在吹风初期经由第一分隔流路徐徐进行吹风气的供给，之后经由第二分隔流路急剧进行吹风气的供给。
另外，第一分隔流路和第二分隔流路的切换操作通过切换高压分隔阀23A、23B进行。但是不限于此。例如，可以形成使切换阀24的口孔1能够切换地进行分支的结构，通过切换该切换阀24来进行。
图8是表示本发明的第四实施方式的吹塑成形机的吹风气供给装置的温度变化模式的说明图。
如该图所示，在第四实施方式的吹风气供给装置中，例如在吹风初期，经由第一分隔流路徐徐进行吹风气的供给。之后，通过经由第二分隔流路急剧供给吹风气来进行瓶容器的成形。这样的情况下，在吹风初期，能够在长时间供给高温的吹风气。另外，之后，吹风气的流量增加，能够缩短成形循环。
〔第五实施方式〕
接着，参照图9和图10说明本发明的第五实施方式的吹塑成形机的吹风气供给装置。其中，与第二实施方式共同的结构，与第二实施方式采用相同的附图标记，援用第二实施方式的说明。
图9是表示本发明的第五实施方式的吹塑成形机的吹风气供给装置的方块图。
如该图所示，本发明的第五实施方式的吹塑成形机的吹风气供给装置与第二实施方式不同的是在高压分隔阀23和切换阀24之间设置加热吹风气的第二热交换器22B。作为第二热交换器22B能够采用与第一热交换器22A同等的结构。
本实施方式在高压分隔阀23的耐热温度比所希望的吹风温度低的情况下，首先通过第一热交换器22A将吹风气加热到高压分隔阀23的耐热规格，接着通过第二热交换器22B加热到所希望的温度。
另外，第二热交换器也能够设置在第四实施方式的高压分隔阀23(23A、23B)和切换阀24之间的第一分隔流路以及/或者第二分隔流路上。另外，第二热交换器也可以设置在第四实施方式的第一分隔流路和第二分隔流路的汇合点的下游侧。
图10是表示本发明的第五实施方式的吹塑成形机的吹风气供给装置的温度变化模式的说明图。
如该图所示，在第五实施方式的吹风气供给装置中，与第二实施方式同样，在第一热交换器22A的下游设置高压分隔阀23，第一热交换器22A内变为高压。由此，第一热交换器22A的加热吹风气的量增加，能够在长时间供给高温的吹风气。
另外，该吹风气供给装置中，高压加热(预备加热)吹风气的第一热交换器22A的下游串联配置常压加热吹风气的第二热交换器22B。由此，通过利用第二热交换器22B的二阶段的加热能够抑制温度降低，实现吹风工序整个区域的吹风气的高温化。
〔第六实施方式〕
参照图11和图12说明本发明的第五实施方式的吹塑成形机的吹风气供给装置。其中，与第一实施方式共同的结构，与第一实施方式采用相同的附图标记，援用第一实施方式的说明。
图11是表示本发明的第六实施方式的吹塑成形机的吹风气供给装置的方块图。
如该图所示，本发明的第六实施方式的吹塑成形机的吹风气供给装置与第一实施方式不同的是，取代在第一实施方式中在热交换器13和切换阀15之间设置节流阀15，而在热交换器13的上游侧设置相对于该热交换器13并列连接的第一流路和第二流路。
第一流路由第一次高压气源11A和在该第一次高压气源11A的下游开闭吹风气流路的高压分隔阀12A构成。另外，第二流路由第二次高压气源11B和在该第二次高压气源11B的下游开闭吹风气流路的高压分隔阀12B构成。
第二次高压气源11B比第一次高压气源11A更高压，产生吹风成形所需要的高压(例如4MPa)的吹风气。另一方面，第一次高压气源11A产生高压的吹风气，但是其压力设定为比第二次高压气源11B相对低。
这样，通过第一流路和第二流路的切换，能够在吹风初期经由第一流路徐徐进行吹风气的供给。另外，之后，能够经由第二流路进行使预塑形坯向吹风模具成形所需要的吹风气压力的供给。
另外，第一流路和第二流路的切换操作通过切换高压分隔阀12A、12B进行。
图12是表示本发明的第六实施方式的吹塑成形机的吹风气供给装置的温度变化模式的说明图。
第六实施方式的吹风气供给装置中，在吹风初期经由第一流路徐徐进行吹风气的供给。之后，经由第二流路供给使预塑形坯向吹风模具成形所需要的吹风气压力，进行瓶容器的成形。这样，来自相对设定为低压的第一次气源11A的吹风气通过热交换器13的时间变长。因此，如图12所示，在吹风初期，能够长时间供给高温的吹风气。另外之后，通过切换到第二流路，供给来自第二次气源11B的吹风气，能够提高吹风气的压力。由此，能够补充吹风成形途中使预塑形坯完全向吹风模具成形所需要的吹风气压力。
工业上的实用性
本发明适用于通过将被加热的吹风气供给预塑形坯内，从而成形中空的容器的吹塑成形机的吹风气供给装置。特别是能够适合于用于内表面歪斜小、耐热性优良的容器的成形的吹塑成形机的吹风气供给装置。
Claims (7)
1、一种吹塑成形机的吹风气供给装置，其将被加热的吹风气供给预塑形坯内，成形中空的容器，
所述吹塑成形机的吹风气供给装置的特征在于，具有：
产生高压的吹风气的高压气源；
在所述高压气源的下游开闭吹风气流路的高压分隔阀；
在所述高压分隔阀的下游加热吹风气的热交换器；
在所述热交换器的下游节流吹风气流量的节流阀；
在所述节流阀的下游切换吹风气流路的切换阀。
2、一种吹塑成形机的吹风气供给装置，其将被加热的吹风气供给预塑形坯内，成形中空的容器，
所述吹塑成形机的吹风气供给装置的特征在于，具有：
产生高压的吹风气的高压气源；
在所述高压气源的下游加热吹风气的热交换器；
在所述热交换器的下游开闭吹风气流路的高压分隔阀；
在所述高压分隔阀的下游切换吹风气流路的切换阀。
3、如权利要求2所述的吹塑成形机的吹风气供给装置，其特征在于，
在所述高压分隔阀和所述切换阀之间设置节流吹风气流量的节流阀。
4、如权利要求2或3所述的吹塑成形机的吹风气供给装置，其特征在于，
在所述热交换器和所述切换阀之间并列设置第一分隔流路和第二分隔流路，所述第一分隔流路上串联设置所述高压分隔阀和所述节流阀，所述第二分隔流路上设置所述高压分隔阀。
5、如权利要求4所述的吹塑成形机的吹风气供给装置，其特征在于，
所述第一分隔流路和所述第二分隔流路的切换以在吹风初期经由所述第一分隔流路进行吹风气的供给后，经由所述第二分隔流路进行吹风气的供给的方式进行切换。
6、如权利要求2、3或4所述的吹塑成形机的吹风气供给装置，其特征在于，
在所述高压分隔阀和所述切换阀之间、或在所述节流阀和所述切换阀之间，设置加热吹风气的第二热交换器。
7、一种吹塑成形机的吹风气供给装置，其将被加热的吹风气供给预塑形坯内，成形中空的容器，
所述吹塑成形机的吹风气供给装置的特征在于，具有：
第一流路，其由产生高压的吹风气的第一次高压气源和在所述第一次高压气源的下游开闭吹风气流路的高压分隔阀构成；
第二流路，其由产生比所述第一次高压气源高压的吹风气的第二次高压气源和在所述第二次高压气源的下游开闭吹风气流路的高压分隔阀构成；
热交换器，其在并列连接的所述第一流路和所述第二流路的下游加热吹风气；
切换阀，其在所述热交换器的下游切换吹风气流路，
所述第一流路和所述第二流路的切换以在吹风初期经由所述第一流路进行吹风气的供给后，经由所述第二流路进行吹风气的供给的方式进行切换。
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