JP2007505766A - 熱安定処理のための加熱吹込成形用金型 - Google Patents

Abstract

熱安定処理或はヒートセット・プロセスのための加熱吹込成形用金型であって、少なくとも１つの加熱システムが金型（２）及び金型ホルダ（３）の間に収容されている。この加熱システムは、金型の生成器と成形されるべき物品とに平行する複数の管状電気的抵抗の集合から構成されており、それら管状電気的抵抗は、第１の前記管状電気的抵抗に対して基本的には横切るように且つより大量の熱を必要とする区画内に配置された追加の電気的抵抗と相互に接続されている。
【選択図】図１

Description

本発明は熱安定処理或いはヒートセット・プロセスのための加熱吹込成形用金型に関する。より詳細には、本発明は、加熱要素が、相互に接続された複数の管状電気的抵抗の少なくとも１つの集合で構成されていることから成る吹込成形用金型に関する。

今日、様々な形状及びサイズの例えばボトル等のプラスチック容器は、熱可塑性材、可能であればプレフォームの形態（即ち、通常は円筒形状であるより小さな事前成形されたワークピース）が加熱金型内に吹き込み成形されて、最終容器を作り出すことから成る吹き込み成形段階を含むプロセスでしばしば作製される。

現在まで、２つの一般的に周知のシステムが用いられて金型を加熱しており、第１は成形型の内側面に接近して配置された膜状電気的抵抗を用い、第２は金型内に配置されたコイル状体を循環する熱媒液から構成される加熱要素を用いる。

膜状電気的抵抗を具備する加熱システム（例えば、下記の特許文献１及び２に記載）は優れた温度変調特性を有するが、それは乏しい加熱値を有する。その結果、このタイプの加熱システムは、成形されるべき材料と接触する金型の面と出来る限り近づけて配置されなければならない。この要件の短所は、作業面に接近した複数の膜状電気的抵抗から成るブランケットを具備する幾つかの金型が（即ち、成形されるべき容器或いはボトルの各タイプ毎に）必要となることであり、これは明らかにコストを増大する。
米国特許第５，００７，８１８号 米国特許第５，２３４，６３７号

循環する熱媒液を伴う加熱システムは、良好な加熱値を有するものの、他のシステムよりも大きな熱慣性を有する。更には、今日の回転式成形機は、プレフォームを収容すべく開きそして完成した製品を高速でアンロードすべく閉じる金型に、一般的には油である熱媒液を運ぶダクトと固定パーツ及び回転パーツが接触する箇所や、該ダクトの箇所における水密性を確保する点に関して重要な問題を提示している。これらの要件はその機械に嵩を追加して、より大きな寸法やより高いコストを意味する。別の短所は回転装置における熱的パワーの散逸による貧弱な熱効率であり、それは、熱媒液を搬送するダクトを常温媒体を除去するためのダクトから遙か遠方となることを防止することが出来ないからである。

よって、今日、簡素且つ効果的な回転式吹込成形機用の金型加熱システムが必要とされている。

本発明の目的は、上述した問題を解決すると共に、任意のタイプの容器或はボトルに適合し、制御が容易であり、そしてエネルギー効率的である単一の電気的加熱システムを提供することである。

この発明に従った吹込成形装置は、作製されるべき容器（例えばボトル）向け金型を毎回収容する単一金型ホルダから構成される。更にこの装置は、その金型ホルダと金型との間に収容される加熱システムから構成されている。前記システムは、相互に平行すると共に容器或はボトルの生成器と平行して配置されている複数の管状電気的抵抗の少なくとも１つの集合と、前記第１の電気的抵抗を横切るように且つより大量のパワーが散逸される区画内か或はより多量のパワーを必要とする少なくとも区画内に標準的には配置される他の複数の電気的抵抗の集合とから構成されている。前記管状電気的抵抗は前記追加の電気的抵抗と電気的に接続され得る。

もし必要であれば、管状電気的抵抗の前記集合の内の少なくとも１つの集合が、前記金型と接触している前記金型ホルダの内側面により近接して配置され得る。

前記電気的抵抗の前記集合の内の少なくとも別の集合は、前記金型ホルダの外側面により近接して配置され得て、熱の外部への散逸を制限して、金型内部のより大きな熱的均一性を保証している。

熱絶縁材から成る層は、環境内への熱の無駄で出費がかさむ更なる損失を制限するために使用可能である。

本発明の目的及び長所は、本発明の範囲の非限定的例として付与されると共に添付の概略図と連携した、本発明の現行での好適バージョンのこのより詳細な記載から容易に明らかとなる。

本発明に従った装置に適合する吹込成形機において、金型は、開いてプレフォームを収容し、成形済み製品をアンロードして閉じ、成形中に固く締結される分裂金型のタイプである（即ち、２つの対称半部に分割される）。

それら半部の一方のみが図面に示されており、それは他方の半部が完全に対称的であると当然考えられるからである。この対称性は幾何形状に限定されている。実際上、外部環境との熱交換は典型的には非対称であるので、パワーは２つの金型半部にとって非対称方式で供給されて、熱的対称性を持たせなければならず、この供給は制御システムによって自動的に管理される。熱安定処理の結果は、容器の形状がたとえ対称的でなくとも（例えば、ハンドルを具備する容器）、容器の面の全体にわたって均一性を獲得することである。

図１は、金型のシェル半部（２）を収容する金型ホルダのシェル半部（１）を示し、次いでその金型は製作されるべき容器（例えばボトル）のように形作られた内側成形キャビティで特徴付けられる。熱絶縁壁（３）は電気的抵抗によって発生させられた熱の環境への損失を減少する。

図２は、金型ホルダ（１）及び金型（２）の間における、相互に平行すると共にシェル半部の内側キャビティの生成器と平行する複数の管状電気的抵抗（３’，４’，５’，６’，７’，８’）の第１集合の、金型（２）近傍の配置を示し、それら第１の抵抗は該第１の抵抗を横切るように基本的には配置された抵抗（７”，８”，９”，１０”，１１”）によって相互に接続されている。加熱抵抗間の間隔は、吹込成形に対して最適な温度まで内側成形キャビティを加熱するために必要とされるパワーに依存する。横切り加熱要素（７”，８”，９”，１０”，１１”）又は抵抗は、金型の両端部、即ち、上方端部及び下方端部に接近して配置される。この配置は、完全成形結果を獲得すべく、それら区画において、特定の冷却量を形成中に持たせること（例えば、容器或はボトルのネックへの歪みを防止するため）と、容器の大きな湾曲によって生ずるより大きな熱散逸に対する補償を為すべくより大量の熱量を持たせることとが必要であると云う事実による。

シェル半部（１）の内側には、図３により良好に示されるように、複数の抵抗の第２集合である横切り抵抗（７）と一緒の別の管状抵抗（３）があり、その第２集合の抵抗は第１集合の対応する抵抗と類似するように位置決めされている。

第１集合の抵抗は、製作されるべきボトルのタイプに対して必要とされなければ削除或は不能化することができる。

図３は、シェル（１）の半部における内側壁に見出される様々な管状電気的抵抗（３，４，５，６）及び横切り（７，８，９，１０）電気的抵抗の収容状態の詳細図を示す。

もし、隣接する区画におけるよりも、より大量の熱が成形されるべき容器の側壁に沿って必要とされれば（例えば、製作されるべき容器或はボトルの区分に大きな圧縮或は変形を為すため）、他の横切り加熱要素がその領域に使用され得る。これらの追加の要素は他の要素（７，８，９，１０）と同様であり得るが、幾つかの抵抗（３，４，５，６）はループを伴って適切に形作られ得る。明らかに、それらループは問題なく、そして必要に応じて、金型のあらゆる区画に配置され得る。

よって、端部で横切り管状電気的抵抗と相互に連結されて、もし必要であれば先に指摘したようにループを具備した管状電気的抵抗が、熱安定処理或はヒートセット・プロセスによって、如何にして容器、特にボトルの製造を処理し且つ制御することを極端に簡単に為すかを理解することは容易である。

図１は、金型ホルダ及び金型の組立体半部の斜視図を示す。 図２は、図１に示された組立体の展開斜視図を示す。 図３は、金型ホルダの内側面に付着された、本発明に係る管状電気的抵抗のシステムを伴った該金型ホルダを示す。

符号の説明

１ 金型ホルダ
２ 成形用金型
３ 熱絶縁壁
３’，４’，５’，６’，７’，８’ 第１の管状電気的抵抗
７”，８”，９”，１０”，１１” 横切り電気的抵抗

Claims (6)

1. 熱安定処理或はヒートセット・プロセスを用いて熱可塑性容器を製作する加熱吹込成形用金型であって、所望の壁の厚みを有する金型ホルダが２つの鏡像シェル半部に分割され、その各々が製作されるべき前記容器の作製に特有の形状を有する金型の半部を収容し、そして、前記金型ホルダ及び前記金型の間に少なくとも１つの加熱システムが収容され、該少なくとも１つの加熱システムが、製作されるべき前記容器の生成器と平行して配置された複数の第１電気的加熱要素の集合と、前記第１加熱要素を基本的に横切るように且つより大量の熱を供給しなければならない区画に配置された追加の複数の電気的加熱要素の集合とで構成されていることから成る加熱吹込成形用金型。
2. 前記第１電気的加熱要素が管状電気的抵抗であると共に相互に平行して配列されている、請求項１に記載の加熱吹込成形用金型。
3. 前記第１及び前記追加の電気的加熱要素が相互に電気的に接続されている、請求項１に記載の加熱吹込成形用金型。
4. 前記追加の加熱要素が製作されるべき前記容器の上方端部及び下方端部に配置されている、請求項１に記載の加熱吹込成形用金型。
5. 前記加熱システムの内の少なくとも１つが前記金型ホルダの内側面に接近して配置されている一方で、前記加熱システムの内の少なくとも別のものが前記金型の外側面により接近して配置されている、請求項１に記載の加熱吹込成型用金型。
6. 熱絶縁材から成る層が前記金型ホルダの外側面に配置されている、請求項１に記載の加熱吹込成形用金型。

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