JP2006506251A - 金型トンネル空気乱気流を有するパイプ鋳造装置 - Google Patents

Abstract

連続した長さの中空プラスチック製品を押し出す押出装置は、溶融したプラスチックを金型装置（５）を介して並列して移動する金型ブロック（９）によって形成される金型トンネル（７）に供給する押出機（３）を備える。この装置は、製品の形状を整えるのを助けるため、金型トンネル内の製品の内部に空気乱気流を含む。この空気乱気流は、金型トンネル内の製品の内部に配置される空気移動部材（１７）およびこの空気移動部材用の動力源によってもたらされる。この動力源は、金型トンネルの外側に配置され、動力分配装置が、動力を動力源から金型装置を通り空気移動部材に金型装置を冷却することなく供給するために設けられる。

Description

本発明は、金型トンネル内の製品の形状を整えるのを助ける、内部空気乱気流を有する移動式金型トンネルを使用する金型装置に関する。

移動式金型トンネルを使用するプラスチック押出機では、金型トンネル内の効率的な冷却を行うことが重要であることは知られている。この効率性は、移動式金型トンネルは固定式押し出し機と比較し長さが比較的短いので要求される。

カナダ、オンタリオ州トロントのＣｏｒｍａ Ｉｎｃ．は、移動式金型トンネル押出機で形成されるプラスチック・パイプを冷却する異なる冷却方法を過去数年間にわたり開発してきた。これらの方法のいくつかは、金型トンネルの下流端から上流方向に金型トンネル内に空気を押し込むことを含む。Ｃｏｒｍａ Ｉｎｃ．は、冷却空気が金型トンネルに対し下流側に移動することを避けてきた。何故ならば、これは冷却空気を現行の金型装置を通過させることが必要となり、金型装置を望ましくなく冷却するからである。これは冷却空気も加熱する。この金型装置は、この金型装置を通り金型トンネルへ行く溶融したプラスチックの適切な流れを生み出すために、加熱された状態のままでなければならない。

Ｃｏｒｍａ Ｉｎｃ．は、移動式金型トンネルを使用する押出機で製造されるパイプは、空気乱気流に追加の冷却を必ずしも加える必要なしに、金型トンネル内のみの空気乱気流を使用して、金型トンネル内で形状に整える助けとすることができることを発見した。

Ｃｏｒｍａ Ｉｎｃ．の発見に鑑み、本発明は、プラスチック・パイプなどの連続した長さの中空プラスチック製品を押し出す、金型トンネル内部乱気流を有する押出装置に関する。この装置は、溶融したプラスチックを金型装置を介して並列して移動する金型ブロックによって形成される金型トンネルに供給する押出機を備える。プラスチック製品はこの金型トンネル内で成形される。この装置は、製品の形状を整えるのを助ける空気乱気流を供給する手段を含む。空気乱気流を供給する手段は、金型トンネル内の製品の内部に物理的に位置する空気移動部材を備える。空気移動部材用の動力源も設けられている。しかしながら、動力源は金型トンネルの外部に配置され、動力源から金型装置を通り空気移動部材に動力供給する動力分配装置を介して空気移動部材を動かす。

直上で説明した本発明によれば、金型装置を冷却する逆効果を有する金型装置を通る移動空気の移送は存在しない。逆に、空気移動部材用の動力源は金型トンネルの外側にあるけれども、動力を動力源から金型装置を介して空気移動部材に移送することによって、空気移動が金型トンネルの内部にのみ作り出される。この移送手段は、金型装置を冷却するいかなる逆効果も生じさせない。

金型トンネルの上流側の金型装置を介して動力源から空気移動部材に動力供給することによって、トンネルの下流端を通して製品を連続的に外へ供給するので、装置を配置することが困難であろうトンネルの下流端に追加の作動装置を配置する必要がなくなる。

本発明の上記の、並びに他の利点および特徴は、本発明の好ましい実施形態に従ってより詳細に説明する。

図１にパイプ押出装置を全体的に１に示す。この装置は、溶融するプラスチックを金型装置５に沿って、全体的に７に示す移動式金型トンネルに供給する押出機３を含む。この金型トンネルは、トンネルの両側に向かい合う金型ブロック部分９によって形成される。この金型ブロック部分は互いに並行して移動し、全体的に１５に示すプラスチック・パイプの連続する長さを形成するための金型通路を形成するために、金型装置の下流端の周りで閉じている。金型装置５の下流端に冷却プラグ１３が配置され、その上を金型装置からの、金型ブロックを通る吸引によって金型の面上の定位置にもあるプラスチックが、パイプの形状を整えるのを助けるために走行する。

本発明によれば、空気乱気流はパイプが金型トンネル内にあるときに、パイプ１５の内部に作り出される。この空気乱気流は、パイプが金型トンネル内にあるとき、パイプの形状を整えるのを助ける。

空気乱気流は、例えば、冷却プラグ１３の下流端で、パイプの内部に物理的に配置されたロータ１７などの空気移動部材によってもたらされる。図面の図１に示す実施形態では、ロータ１７は、図面の図２により良く示すように、輪の周辺に複数の翼１８を有する回転輪を備える。この輪は駆動軸１９によって回転する。この駆動軸は金型装置５の中央の通路６を通り、次いで冷却プラグ１３の中央の別の通路１４を通り、ロータ１７に嵌合する。

軸１９は、金型装置５の上流端に位置し、金型装置の外側に配置されたモータ２３によって回転する上流端を有する。モータ２３は、２５でモータ２３に配線された電源２１によって動かされる。

図面の図３は、移動式金型トンネルの内部のロータ用の駆動装置の改変されたバージョンを示す。より具体的には、図３は金型装置３１および関連する冷却プラグ４１を示す。冷却プラグ４１の下流端には、乱気流発生ロータ３３が設けられている。この場合は、ロータ３３を回転させるモータ３５は、ロータのそばに直接配置される。冷却プラグ４１は、モータ３５用の取り付け支持部を設けるため、その下流端に凹所が設けられている。モータ３５は次いでロータ３３に延びる軸３４を含む。

モータ３５に電力を供給する配線３９が、冷却プラグ４１の中央を通り送り込まれ、金型トンネル３１内に設けられた中央通路３７を通り上流方向に戻る。この配線は次いで装置の外側の電源に接続される。

上記の場合両方とも、ロータは、１つの例では金型装置および金型トンネルの外側に配置された、別の例では金型トンネル内に直接配置された電気駆動モータによって動作する。しかしながら、両方の場合とも、モータ用の電源は金型装置の外側に配置され、どちらの場合も電源からロータへの接続は、金型装置のいかなる冷却も生じさせない。

図５および６は、本発明の別の好ましい実施形態を示す。この実施形態によれば、翼車空気移動部材６５は、金型装置５１の下流端に設けられた冷却プラグ５８の下流端に設けられている。使用時には、冷却プラグ、金型装置の下流端部および翼車６５は全てプラスチック押出機の移動式金型トンネルの内部に配置される。

この具体的な実施形態では、金型装置５１は、冷却プラグ５８の周りをらせん状に包む閉じたコイル５９に圧力水を供給する中央通路５３を有する。金型５１は、金型が水によって不都合に冷却されないことを確実にするために、さらに水が冷却プラグに到達する前に金型によって著しく加熱されないことを確実にするために、水供給通路５３の周りが十分に断熱される。

本発明によれば、金型を通り流れ、次いで冷却プラグを通り流れる圧力水は、冷却プラグから別の流路６１で外へ出る。この流路は、未だ圧力が掛かっている水を水タービン６３内に向ける。水タービン６３は、駆動軸６４によって翼車６５に接続される。水タービンは、タービン内の水が金型トンネル内に逃げず、水出口６７でタービンから出るように密閉されており、水は次いで金型装置５１内の通路５３を流れて戻る。

タービン６３を駆動し、ロータ６５を回転させる水の圧力源は、金型装置の外側から供給する。この場合、この源からの圧力水の流れは、圧力水源から金型装置を介してタービンおよびロータへの動力の伝達をもたらす。

図面の図７は、本発明の別の好ましい実施形態を示す。この実施形態によれば、全体的に７１に示す空気乱気流システムは、プラスチック押出機の金型トンネルの内部でプラスチック・パイプＰの形状を整えるのを助けるために使用される。乱気流発生システム７１は、各々が駆動軸７７に固定された、より大きな外側翼部分７３およびより小さな内側翼部分７５を有する複数の翼部材によって形成されるプロペラ式の翼を備える。駆動軸７７は、押出装置の冷却プラグ７９および金型装置８１の中央を通り上流方向に延びる。前と同じように、軸７７および軸に取り付けられたプロペラ式の翼を回転させる動力源は金型装置の外に配置される。

この具体的な実施形態では、翼をプロペラ式にすることによって、非常に効率的な空気流れパターンが作り出される。より具体的には、翼の外側の翼部分７３によって作り出される乱れは、内側翼部分７５によって作り出される乱れより大きい。これが、矢印７４によって示す外側翼部分によって移動させられる空気が、パイプＰの内表面に沿って下流側に移動する比較的高い圧力の空気となる空気流れパターンを金型トンネル内に作り出す。パイプに沿ったこの空気乱気流が、パイプが金型トンネル内にあるとき、パイプの形状を整えるのを助ける。

上記の結果として、パイプに近接する結果として加熱されたパイプ内の空気は、翼によって金型トンネルの開口する下流端から外へ強制的に排気される。同時に、翼の翼部分７３よりずっと低い空気圧力を作り出す翼部分７５は、負圧の空気吸引部として働く。したがって、内側翼部分は金型トンネルの外側から矢印７６の方向に、トンネルの開端部内を上流側にプロペラ翼の方へ戻して、より冷たい空気を吸引する。この空気が次いで翼によって下流方向に移動させられた空気の補給空気として働き、移動させられた空気より冷たいという利点がある。

金型トンネル内でパイプの追加の固定が必要な場合は、パイプの冷却目的で特に冷却された別の補給空気を金型トンネルの下流端から導入することもできる。さらに、８１に示す湿分を金型トンネル内のパイプのさらなる冷却を行うために補給空気に加えることもできる。

本発明の様々な好ましい実施形態を詳細に説明してきたが、この分野の技術者によって、本発明の趣旨または添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、変形形態を作ることができることは理解されたい。

本発明の好ましい実施形態による、空気乱気流を金型トンネル内に組み込んだ移動式金型トンネルを有するプラスチック・パイプ押出機の概略図である。 図１の金型トンネルの内部領域の拡大図である。 本発明の別の好ましい実施形態による、移動式金型トンネルを有するプラスチック・パイプ押出機内に組み込むべき下流端空気乱気流機構を有する金型装置の側面図である。 図３の金型装置の下流端の拡大図である。 本発明のさらに別の好ましい実施形態による、移動式金型トンネルを有するプラスチック・パイプ押出機内に組み込むべき下流端空気乱気流機構を有する金型装置の側面図である。 図５の金型装置の下流端の拡大図である。 本発明のさらに別の好ましい実施形態による、プラスチック・パイプ押出機に使用する金型装置の下流端の拡大図である。

Claims (11)

1. 連続した長さの中空プラスチック製品を押し出す押出装置であって、溶融したプラスチックを金型装置を介して並列して移動する金型ブロックによって形成される金型トンネルに供給し、プラスチック製品がこの金型トンネル内で成形される押出機を備え、前記装置は、製品の形状を整えるのを助ける空気乱気流を供給する手段を含み、前記空気乱気流を供給する手段は金型トンネル内の製品の内部に位置する空気移動部材と、前記空気移動部材用の、金型トンネルの外部に配置される動力源と、前記動力源から金型装置を介して前記空気移動部材に動力供給する動力分配装置とを備える押出装置。
2. 前記装置が前記金型トンネル内に冷却プラグを含む真空成形プラスチック・パイプ押出機を備え、前記製品は前記金型ブロックと前記冷却プラグの間で成形される中空パイプを含み、前記空気移動部材が前記冷却プラグの下流側に、隣接して配置され、前記動力分配装置が前記空気移動部材に前記冷却プラグを介して動力を供給する、請求項１に記載の押出装置。
3. 前記空気移動部材がロータを備える、請求項１に記載の押出装置。
4. 前記ロータが翼車を備える、請求項３に記載の押出装置。
5. 前記ロータが内側および外側翼部分を有する複数の翼を備え、前記翼の各々が前記翼を回転させるために前記内側翼部分で共通の取り付け軸に取り付けられ、前記内側および外側部分が、前記外側翼が前記内側部分より大きな正の空気圧を生成し、前記内側翼部分で低圧の空気吸引を生じさせるように配置される、請求項３に記載の押出装置。
6. 前記金型トンネルが開口する下流端を有し、前記ロータによって生じる正の空気圧が、前記パイプに沿った前記トンネルの前記下流端を通る空気の排気を起こさせ、前記低い空気圧の空気吸引が、前記トンネルの前記下流端を通って前記トンネル内に新鮮な補給空気を供給する、請求項５に記載の押出装置。
7. 前記動力分配部材が、前記金型装置および前記冷却プラグを通り前記ロータに延びる回転軸を備える、請求項３に記載の押出装置。
8. 前記軸を回転させるモータを含み、前記モータが前記金型装置の外に配置され、電源から電力を受ける、請求項７に記載の押出装置。
9. 前記ロータを回転させるモータを含み、前記モータは前記金型トンネル内でロータと連結され、前記動力分配部材が前記金型装置および前記冷却プラグを通り、電源から前記モータに通じる電力コードを備える、請求項３に記載の押出装置。
10. 前記ロータが前記金型トンネル内で前記ロータと隣接する水力タービンによって駆動され、前記動力分配部材が前記金型装置および前記冷却プラグを通る流路を備え、前記流路が前記金型装置の外側にある圧力水源から前記水力タービンに圧力の掛かった水を送る、請求項３に記載の押出装置。
11. 前記空気移動部材によってパイプの内部で移動する空気に水を加えるための、水供給部を含む、請求項３に記載の押出装置。
    

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