JP2007507365A - 外部冷却型の移動式金型 - Google Patents

Abstract

成形装置は、溶融プラスチックを成形して内部に製品を形成するための移動式金型を有する。当該移動式金型は、空気ブロックハウジングによって包囲され、それにより、移動式金型の外側の周囲に冷却室を画定する。少なくとも１つの熱交換器が冷却室内に配置される。熱交換機はハウジングによって冷却室内に収容され、それにより、移動式金型に作用して移動式金型の冷却を行う。

Description

［発明の分野］
本発明は、金型ブロック部分を使用して移動式金型を形成するタイプの製品成形装置に関する。

[発明の背景]
成型業界、特にパイプ成型業界では、製品としてパイプを形成する際に移動式金型を使用することは既知である。これらの移動式金型は、互いに係合して金型ブロックトンネルを画定する金型ブロック部分によって形成される。溶融プラスチックを押し出し機から移動式金型トンネルに送り込む。次に、金型ブロック部分は戻り経路として知られるものに沿って互いに分離して、移動式金型を作り直す(reentering)ために上流位置に戻る。プラスチック製品又はパイプが移動式金型の下流側端部から現れ、ここで金型ブロック部分は、それらの戻り経路へ移動する前に互いに分離する。

金型ブロック部分が移動式金型トンネル内を下流方向に移動するとき、それらは溶融プラスチックから大量の熱を捕らえる。これは、移動式金型内の製品の冷却及び成形に不利である。そのため、金型ブロック部分を冷却するために最大限に努力することが重要である。一般的に、これは、移動式金型を通して金型ブロック部分が互いに合わされている間、それらを異なった冷却媒体に暴露することによって行われる。従来のやり方に従った１つの冷却媒体は、金型ブロック部分を通って、又は金型ブロック部分の表面上を進む冷水の形であってよい。別の冷却媒体は、金型トンネルを通って進む冷却空気である。

金型ブロック部分を冷却するために水を使用する場合、一般的に水流の制御及び取り出しに関して問題が生じる。

冷却空気を直接的に金型トンネルに引き込む場合、空気を導入して金型トンネル内に入れるための場所に関連した問題がある。さらに、空気を金型トンネルの内部に入れるために空気が通って進む実際の押し出し機の冷却に関する問題がある。

［本発明の概要］
本発明は、移動式金型を有する成形装置であって、移動式金型を外側を取り囲む冷却空気に暴露する成形装置を提供する。これにより、上記問題が排除される。

特に、本発明の成形装置は、溶融プラスチックを成形して内部に製品を形成するための移動式金型を有する。移動式金型は、空気ブロックハウジングによって包囲されて移動式金型の外側の周囲に冷却室を画定する。ハウジングによって冷却室内に収容されて移動式金型に作用して移動式金型の冷却を行う冷却媒体が、冷却空気供給源によって提供される。

本発明の好適な実施形態に従って、本発明の上記及び他の利点及び特徴を詳細に説明する。

［本発明の好適な実施形態に従った詳細な説明］
図１は、全体的に１で表されているパイプ形成装置を示す。本装置全体は、装置の上流端部に押し出し機３を有する。この押し出し機は溶融プラスチックを供給し、それは全体的に５で表されている成型領域へ送られる。プラスチック製品、この場合はプラスチックパイプは、成型領域内で溶融プラスチックから成形される。次に、プラスチックパイプは成型領域を離れて、成型領域５の下流側に位置するクーラ１７内でさらなる固化又は硬化が行われる。

成型領域自体は、金型ブロック部分７及び９から成る１対の無端軌道を有する。図面の図２によりわかりやすく示されているように、これらの金型ブロック部分が組み合わされて、金型トンネル１０を有する移動式金型を形成する。次に、移動式金型トンネルを作り直す前に、金型ブロック部分は戻り経路に沿って互いに分離する。図２では、移動式金型トンネルを形成するにあたり、上側軌道７側の金型ブロック部分７ａが下側軌道９側の金型ブロック部分９ａと合わされている。図２はまた、上側軌道側の金型ブロック部分７ｂ及び下側軌道側の金型ブロック部分９ｂが開放配置にあって、それぞれの戻り経路に沿って移動するところを示している。

図面の図３は、溶融プラスチックを移動式金型トンネル１０内へ送り込み、そこでプラスチックが実際にパイプ体に成形又は形成されるようにするダイツール４がダイ装置に設けられていることを示す。

図面の図２に戻ると、軌道７及び９の各々について前進経路及び戻り経路の両方を有する移動式金型が、空気ブロックハウジング１１によって包囲されていることがわかるであろう。後に詳述するようなこの空気ブロックハウジングは、移動式金型の外側の周囲に冷却室１３を画定している。

冷却室１３は冷却空気を収容しており、冷却空気は冷却室内に閉じ込められ、金型ブロック部分が金型トンネル１０を通って移動するとき、その外面に作用する。金型ブロック部分が戻り経路に沿って移動式金型トンネルまで開放配置にあるとき、閉じ込められている同じ空気は、金型ブロック部分の内面にも作用する。さらに具体的に言うと、冷却空気は、金型ブロック部分７ａ及び９ａの外面に作用し、且つ金型ブロック部分７ｂ及び９ｂの内面及び外面の両方にも作用する。

冷却空気は、多くの異なった供給源から得られる。これらの供給源は、空気ブロックハウジングの外部又は内部のいずれにも位置することができる。冷却供給源がハウジングの外部に位置するとき、それは、図１及び図２に示されているダクト系統１５などの空気供給手段によってハウジング内に移動されなければならない。

冷却空気供給源は、作製された空気供給源、又は装置が比較的低温の気候環境にある時には周囲空気のいずれであってもよい。空気を供給源からダクト系統を通ってハウジングに送り込むために、ブロワを使用することができるであろう。

図面の図２に示されているような本発明の好適な一実施形態によれば、空気冷却ユニットが、ハウジング１１によって包囲されている冷却室１３内に直接的に設けられている。ハウジングを介した熱損失を防止するために、好ましくはハウジングは断熱されている。

熱交換器２１などの冷却ユニットを、たとえば移動式金型トンネルの各側に配置することができる。ブロワ２３は、冷却ユニットと移動式金型トンネルの外面との間の熱交換を助ける。対応のブロワ２７を備えた熱交換器２５などのさらなる冷却ユニットを、戻り経路に沿った開放状態の金型ブロック部分７ｂ及び９ｂの上側及び下側に設けてもよい。

上側の熱交換器は、冷却室内の空気を低温化するために、多くの異なったタイプの任意の冷却ユニットを有する。この低温空気は次に、金型ブロック部分のさまざまな異なる表面上へ送られる。一方で金型ブロック部分から出る加熱空気は、熱交換器によって冷却される。冷却室１３内での空気の移動又は乱流は、低温又は冷却空気の冷却効果を高める。この空気は、空気ブロックハウジング１１内に閉じ込められているため、金型ブロック部分のすぐ近傍から逃げることができない。

前述したように、ダイツール４は金型トンネル１０へ送られる。ダイツール４は、ハウジング１１の口１２を通って冷却室に入る。この口は、ダイツールを密接状に包囲し、それにより、冷却室１３からの低温空気の逃げを最大限に阻止する。

直前の説明から理解されるように、ダイツール４自体は、冷却室１３内の冷却空気に暴露される。しかしながら、ダイツールの冷却は、押し出し機の作動に不都合である。そのため、プレナム３３を有するヒータ３１が、ダイツール４が冷却室１１に入る位置のダイツール４の外面上に直接的に高温空気を送る。このダイツールの高温空気加熱は、ダイツールに対する冷却室内の冷却空気の効果を相殺する。

装置の成型領域５を離れるプラスチックパイプは、従来の移動式金型の場合よりはるかに堅固又は硬化した状態にあるであろう。これは、金型部分自体が、通常のやり方よりはるかに低温に維持されるからである。そのため、成型領域内でパイプの形状を固めるために、金型ブロック部分はプラスチックから熱をはるかに容易に吸収することができる。

上述したように、図１は、金型トンネル１０の下流側で金型トンネル１０と一直線に並んだ製品クーラ１７も示している。このクーラが必要である場合、クーラは金型領域の外でパイプを付加的に硬化させる。本発明の好適な一実施形態によれば、クーラ１７は、クーラ１７のハウジング内に含まれるそれ自体の冷却空気供給源を備えることができる点で、実際の成型領域と非常によく似たやり方で設置される。この冷却空気は、パイプのプラスチックの外側の周囲に閉じ込められて、それに直接的に作用する。したがって、これは、パイプの最終冷却を行うための極めて迅速な手段を提供する。

図面は、装置、特に移動式金型が水平方向に動作するものとして示している。本発明、すなわち冷却空気を収容する空気ブロックハウジングによって移動式金型を包囲することは、垂直向きの移動式金型を有するプラスチック製品形成装置にも等しく適用可能である。

本発明のさまざまな好適な実施形態を詳細に記載してきたが、本発明の精神又は添付の特許請求の範囲から逸脱しない限り、変更を加えることができることは、当業者に理解されるであろう。

本発明の好適な実施形態に従った完全な成形装置の側面図である。 図１の装置の移動式金型領域の断面図である。 図１の移動式金型領域の上流端の拡大断面図である。

Claims (17)

1. 成形装置であって、溶融プラスチックを成形して内部に製品を形成するための移動式金型であって、空気ブロックハウジングによって包囲されて該移動式金型の外側の周囲に冷却室を画定する移動式金型と、前記ハウジングによって前記冷却室内に収容されて前記移動式金型に作用してそれの冷却を行う冷却空気の供給源とを備える成形装置。
2. 成形装置であって、前記冷却空気の供給源は、少なくとも１つの冷却空気ユニットを備える、請求項１に記載の成形装置。
3. 成形装置であって、前記冷却ユニットは、前記空気ブロックハウジングの内部に位置する、請求項２に記載の成形装置。
4. 成形装置であって、前記冷却空気を前記冷却室内で循環させるための少なくとも１つのブロワを備える、請求項３に記載の成形装置。
5. 前記冷却ユニットは、前記空気ブロックハウジングの外部に位置しており、前記装置は、前記ユニットから前記空気ブロックハウジングまでのダクト系統と、前記冷却空気を前記冷却ユニットから前記ダクト系統を介して前記空気ブロックハウジング内へ送り込むためのブロワとを備える、請求項２に記載の成形装置。
6. 前記冷却空気の供給源は、前記冷却室の外部の冷却周囲空気から成り、前記装置は、前記ハウジングから前記冷却空気の供給源までのダクト系統を備える、請求項１に記載の成形装置。
7. 前記冷却空気を前記供給源から前記ダクト系統を介して前記冷却室に送り込むためのブロワ手段を備える、請求項６に記載の成形装置。
8. 前記空気ブロックハウジングは、断熱されて前記ハウジングを介した前記冷却空気の熱損失を最小限に抑える、請求項１に記載の成形装置。
9. 前記ハウジングを介して前記移動式金型に通じるアクセスドアを備え、該アクセスドアも断熱されている、請求項８に記載の成形装置。
10. 前記アクセスドアの開放を示すアラームを備える、請求項９に記載の成形装置。
11. 前記ハウジングの一端部で前記移動式金型に入り込む押し出しダイツール(die tooling)を備え、さらに前記ダイツールを加熱するためのヒータを備えて前記ダイツールに対する前記冷却室内の前記冷却空気の効果を相殺する、請求項１に記載の成形装置。
12. 前記移動式金型は、パイプコルゲータ(pipe corrugator)を備える、請求項１に記載の成形装置。
13. 前記移動式金型は、前記冷却室内を垂直方向に通って移動する、請求項１に記載の成形装置。
14. 前記移動式金型は、前記冷却室内を水平方向に通って移動する、請求項１に記載の成形装置。
15. 前記空気ブロックハウジングの下流側に製品クーラを備え、該製品クーラは、前記移動式金型と一直線に並んで、該移動式金型からプラスチック製品を受け取り、且つ前記製品を取り囲むクーラハウジングと、該クーラハウジング内の熱交換器とを有しており、前記クーラハウジング内の前記熱交換器は冷却空気を与え、該冷却空気は前記クーラハウジング内に閉じ込められて前記製品が前記移動式金型から取り出された後に前記製品に作用する、請求項１に記載の成形装置。
16. 前記冷却室内に位置する複数の熱交換器を備えており、該複数の熱交換器は、前記移動式金型の対向側部に位置する第１熱交換器及び第２熱交換器を含む、請求項１に記載の成形装置。
17. 前記移動式金型は、金型ブロック部分を備え、該金型ブロック部分は、閉鎖金型ブロック配置において前記冷却室内を下流方向に通って移動し、開放金型ブロック部分配置において前記冷却室の上流方向に移動し、前記装置は、前記移動式金型の第１側部及び第２側部に位置する第１熱交換器及び第２熱交換器を備え、該第１熱交換器及び第２熱交換器は、前記閉鎖金型ブロック配置において前記金型ブロック部分に向けられ、さらに前記移動式金型の第３側部及び第４側部に位置する第３熱交換器及び第４熱交換器を備え、該第３熱交換器及び第４熱交換器は、前記開放金型ブロック部分配置において前記金型ブロック部分に向けられる、請求項１に記載の成形装置。
    

Images