JP3118537B2 - プリフォーム加熱装置 - Google Patents
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- B29C49/6409—Thermal conditioning of preforms
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、二軸延伸ブロー成形の
ためのプリフォーム加熱装置に関する。
ためのプリフォーム加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】合成樹脂製ボトルの二軸延伸ブロー成形
法においては、延伸ブロー成形に先立って、図９のよう
な有底円筒状のプリフォーム（一次成形品）１を所定温
度に加熱し、延伸効果が出るようにしておかなければな
らない。
法においては、延伸ブロー成形に先立って、図９のよう
な有底円筒状のプリフォーム（一次成形品）１を所定温
度に加熱し、延伸効果が出るようにしておかなければな
らない。
【０００３】現在、高速型二軸延伸ブロー成形機におい
ては、高速で成形するために、図８のように赤外線ヒー
タ２によりプリフォーム１を外部から加熱するととも
に、プリフォーム１内部に加熱体３を挿入し、その放熱
を利用してプリフォーム１を内部からも加熱している。
ては、高速で成形するために、図８のように赤外線ヒー
タ２によりプリフォーム１を外部から加熱するととも
に、プリフォーム１内部に加熱体３を挿入し、その放熱
を利用してプリフォーム１を内部からも加熱している。
【０００４】この加熱体３は、いわゆるヒートパイプと
いわれるもので、図１０に示すように、真空状の金属封
管４の内部に作動液５が封入されてあり、下部の加熱部
３ａにおいてこの作動液５を加熱して蒸発させ、上部の
放熱部３ｂにおいて作動液５の蒸気の凝縮により放熱す
るようになっている。この加熱体３の加熱手段として
は、例えば加熱体３の下部周辺に配設した高周波誘導加
熱コイル１７を用い、加熱体３を直接発熱させている。
いわれるもので、図１０に示すように、真空状の金属封
管４の内部に作動液５が封入されてあり、下部の加熱部
３ａにおいてこの作動液５を加熱して蒸発させ、上部の
放熱部３ｂにおいて作動液５の蒸気の凝縮により放熱す
るようになっている。この加熱体３の加熱手段として
は、例えば加熱体３の下部周辺に配設した高周波誘導加
熱コイル１７を用い、加熱体３を直接発熱させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したブ
ロー成形機において、予備運転時、即ち成形開始前に赤
外線ヒータ２の成形条件が整うまでの間はプリフォーム
１が供給されないので、加熱炉内を加熱体３が露出した
状態で公転移動する、いわゆる空運転の状態となる。こ
の空運転時には、加熱体３にプリフォーム１が外挿され
ていないので、赤外線ヒータ２が加熱体３の放熱部３ｂ
を直接加熱する空うちが発生する。また、成形中におい
ても、プリフォーム供給テーブルのトラブルやプリフォ
ーム１不足の際には同様に空うちが発生する。
ロー成形機において、予備運転時、即ち成形開始前に赤
外線ヒータ２の成形条件が整うまでの間はプリフォーム
１が供給されないので、加熱炉内を加熱体３が露出した
状態で公転移動する、いわゆる空運転の状態となる。こ
の空運転時には、加熱体３にプリフォーム１が外挿され
ていないので、赤外線ヒータ２が加熱体３の放熱部３ｂ
を直接加熱する空うちが発生する。また、成形中におい
ても、プリフォーム供給テーブルのトラブルやプリフォ
ーム１不足の際には同様に空うちが発生する。
【０００６】この空うちの状態では、加熱体放熱部３ｂ
から放熱されるエネルギーより、プリフォーム１の外側
を加熱している赤外線ヒータ２からの加熱エネルギーの
方がはるかに大きいので、放熱部３ｂの目標とする温度
条件をオーバーしてしまい、高周波誘導加熱手段から供
給されるエネルギーによって放熱部３ｂが実際に何度に
なっているのか正確に把握できず、その温度制御が困難
となり、プリフォーム１の正確な加熱制御が達成できな
くなると言う問題があった。
から放熱されるエネルギーより、プリフォーム１の外側
を加熱している赤外線ヒータ２からの加熱エネルギーの
方がはるかに大きいので、放熱部３ｂの目標とする温度
条件をオーバーしてしまい、高周波誘導加熱手段から供
給されるエネルギーによって放熱部３ｂが実際に何度に
なっているのか正確に把握できず、その温度制御が困難
となり、プリフォーム１の正確な加熱制御が達成できな
くなると言う問題があった。
【０００７】また、加熱体３の特性上、放熱部３ｂが空
うち等で急激に加熱された場合、高周波誘導加熱手段に
よる加熱効率が悪くなり、所望の加熱能力を発揮させる
のに多量のエネルギーを消費すると共に、場合によって
はプリフォーム１に対する赤外線ヒータ２との加熱バラ
ンスを適正に保ち得なくなると言う問題があった。
うち等で急激に加熱された場合、高周波誘導加熱手段に
よる加熱効率が悪くなり、所望の加熱能力を発揮させる
のに多量のエネルギーを消費すると共に、場合によって
はプリフォーム１に対する赤外線ヒータ２との加熱バラ
ンスを適正に保ち得なくなると言う問題があった。
【０００８】さらに、加熱体３の交換、メンテナンス等
の場合には、放熱部３ｂの温度を一定値以下に低下させ
る必要があるが、この放熱部３ｂの温度の一定値以下へ
の低下を自然放熱で達成していたのでは時間がかかり過
ぎ、加熱体３の交換とかメンテナンス等を行う適正なタ
イミングを得ることができないと言う問題があった。
の場合には、放熱部３ｂの温度を一定値以下に低下させ
る必要があるが、この放熱部３ｂの温度の一定値以下へ
の低下を自然放熱で達成していたのでは時間がかかり過
ぎ、加熱体３の交換とかメンテナンス等を行う適正なタ
イミングを得ることができないと言う問題があった。
【０００９】そこで、本発明は、上記従来技術における
問題点を解消すべく創案されたもので、加熱体の放熱部
の過熱を防止することを技術的課題とし、もって空うち
による加熱体の温度制御への悪影響を防止するととも
に、加熱効率を向上させ、かつメンテナンス等の便を図
ったプリフォーム加熱装置を提供することを目的とする
ものである。
問題点を解消すべく創案されたもので、加熱体の放熱部
の過熱を防止することを技術的課題とし、もって空うち
による加熱体の温度制御への悪影響を防止するととも
に、加熱効率を向上させ、かつメンテナンス等の便を図
ったプリフォーム加熱装置を提供することを目的とする
ものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決す
る本発明の手段は、加熱炉内に公転移動可能に設けた複
数のマンドレルと、この各マンドレルに垂直状に取り付
けたヒートパイプからなる加熱体とを備え、加熱体の上
端に外挿したプリフォームを外部からヒータで、内部か
ら加熱体でそれぞれ加熱する装置であること、プリフォ
ームの供給部とプリフォームを成形装置へ送る移送部と
の間に加熱体冷却装置を設置すること、この冷却装置
を、加熱体の移動経路上に、加熱体の通り抜けを可能に
配置し、この加熱体の放熱部を上方から覆う断面略門型
状に形成すると共に、この門型状体の天板下面に、加熱
体の移動経路に沿って一定間隔毎に冷却気体の吹き出し
口を開設して構成すること、にある。
る本発明の手段は、加熱炉内に公転移動可能に設けた複
数のマンドレルと、この各マンドレルに垂直状に取り付
けたヒートパイプからなる加熱体とを備え、加熱体の上
端に外挿したプリフォームを外部からヒータで、内部か
ら加熱体でそれぞれ加熱する装置であること、プリフォ
ームの供給部とプリフォームを成形装置へ送る移送部と
の間に加熱体冷却装置を設置すること、この冷却装置
を、加熱体の移動経路上に、加熱体の通り抜けを可能に
配置し、この加熱体の放熱部を上方から覆う断面略門型
状に形成すると共に、この門型状体の天板下面に、加熱
体の移動経路に沿って一定間隔毎に冷却気体の吹き出し
口を開設して構成すること、にある。
【００１１】
【作用】加熱装置の予備運転時、メンテナンス時等の必
要な場合に加熱体冷却装置を作動させれば、加熱体がヒ
ータにより過熱状態となることが防止され、この加熱体
の温度制御を正確に行うことができるとともに、メンテ
ナンス等も迅速に行うことが可能となる。
要な場合に加熱体冷却装置を作動させれば、加熱体がヒ
ータにより過熱状態となることが防止され、この加熱体
の温度制御を正確に行うことができるとともに、メンテ
ナンス等も迅速に行うことが可能となる。
【００１２】
【実施例】図５は、二軸延伸ブロー成形機の平面図であ
って、１０はプリフォーム加熱装置、１１は成形装置、
３０は加熱体冷却装置である。図４〜６に示したよう
に、プリフォーム加熱装置１０は、回転テーブル１３の
周縁部上に加熱炉１２を設けてあり、また回転テーブル
１３の外周縁部には円周上等間隔に多数のマンドレル１
４が自転可能に配設され、各マンドレル１４にはそれぞ
れ加熱体３（図１０）が垂直状に取り付けてある。この
加熱体３は前記したようにいわゆるヒートパイプを使用
している。
って、１０はプリフォーム加熱装置、１１は成形装置、
３０は加熱体冷却装置である。図４〜６に示したよう
に、プリフォーム加熱装置１０は、回転テーブル１３の
周縁部上に加熱炉１２を設けてあり、また回転テーブル
１３の外周縁部には円周上等間隔に多数のマンドレル１
４が自転可能に配設され、各マンドレル１４にはそれぞ
れ加熱体３（図１０）が垂直状に取り付けてある。この
加熱体３は前記したようにいわゆるヒートパイプを使用
している。
【００１３】また、１６は各マンドレル１４に設けたギ
ア１５に噛合する固定ギアである。従って、各マンドレ
ル１４は回転テーブル１３の回転とともに公転する際
に、固定ギア１６によって自転させられるようになって
いる。
ア１５に噛合する固定ギアである。従って、各マンドレ
ル１４は回転テーブル１３の回転とともに公転する際
に、固定ギア１６によって自転させられるようになって
いる。
【００１４】加熱炉１２内の内周側と外周側には、プリ
フォーム１を外部から加熱する赤外線ヒータ２が設けて
ある。一方、各加熱体３の下部の内周側と外周側には、
高周波誘導加熱コイル１７が加熱体３の移動経路に沿う
ように円弧状に配設されている。この誘導加熱コイル１
７は、中空の銅パイプを複数本重ねたもので、その始端
側は高周波誘導加熱発振装置１８に接続され、また先端
の連設湾曲部１９は、図７に示すように、加熱体３の移
動の妨げにならないように下方へ折曲形成されている。
フォーム１を外部から加熱する赤外線ヒータ２が設けて
ある。一方、各加熱体３の下部の内周側と外周側には、
高周波誘導加熱コイル１７が加熱体３の移動経路に沿う
ように円弧状に配設されている。この誘導加熱コイル１
７は、中空の銅パイプを複数本重ねたもので、その始端
側は高周波誘導加熱発振装置１８に接続され、また先端
の連設湾曲部１９は、図７に示すように、加熱体３の移
動の妨げにならないように下方へ折曲形成されている。
【００１５】なお、図５において、２０はプリフォーム
供給テーブルであり、２１は加熱処理されたプリフォー
ム１を成形装置１１へ送る移送テーブル、２２は金型ス
テーションテーブル、２３は成形された製品（ボトル）
の排出テーブルである。
供給テーブルであり、２１は加熱処理されたプリフォー
ム１を成形装置１１へ送る移送テーブル、２２は金型ス
テーションテーブル、２３は成形された製品（ボトル）
の排出テーブルである。
【００１６】プリフォーム供給テーブル２０と移送テー
ブル２１との間には、赤外線放射温度計２４が設置して
あり、加熱体３上部の放熱部３ｂの温度を常時測定す
る。この温度計２４は、自動温度コントロール装置２５
に接続されており、この自動温度コントロール装置２５
は、制御装置２６及び高周波誘導加熱発振装置１８に接
続されている。
ブル２１との間には、赤外線放射温度計２４が設置して
あり、加熱体３上部の放熱部３ｂの温度を常時測定す
る。この温度計２４は、自動温度コントロール装置２５
に接続されており、この自動温度コントロール装置２５
は、制御装置２６及び高周波誘導加熱発振装置１８に接
続されている。
【００１７】赤外線放射温度計２４と移送テーブル２１
との間の加熱体３の移動経路上に加熱体冷却装置３０が
設置してある。この冷却装置３０は、図１〜３に図示し
たように、通過する加熱体３の放熱部３ｂを、この加熱
体３の通過を自在にした状態で上方から覆うように断面
略門型状に形成され、一対の支柱３１により固定ギア１
６に固定されている。この冷却装置３０の天板下面に
は、一定間隔毎に冷却気体の吹き出し口３２が開設され
ており、この吹き出し口３２から所定温度の気体が吹き
出して、通過する加熱体３の放熱部３ｂを冷却する。
との間の加熱体３の移動経路上に加熱体冷却装置３０が
設置してある。この冷却装置３０は、図１〜３に図示し
たように、通過する加熱体３の放熱部３ｂを、この加熱
体３の通過を自在にした状態で上方から覆うように断面
略門型状に形成され、一対の支柱３１により固定ギア１
６に固定されている。この冷却装置３０の天板下面に
は、一定間隔毎に冷却気体の吹き出し口３２が開設され
ており、この吹き出し口３２から所定温度の気体が吹き
出して、通過する加熱体３の放熱部３ｂを冷却する。
【００１８】次に、プリフォーム加熱装置１０の作動を
説明する。誘導加熱コイル１７には高周波誘導加熱発振
装置１８から所定の高周波電流が送られており、これに
より加熱体３が直接発熱し、加熱体３上部の放熱部３ｂ
から放熱している。
説明する。誘導加熱コイル１７には高周波誘導加熱発振
装置１８から所定の高周波電流が送られており、これに
より加熱体３が直接発熱し、加熱体３上部の放熱部３ｂ
から放熱している。
【００１９】供給テーブル２０から供給されたプリフォ
ーム１は、図４，図６，図８に示したようにマンドレル
１４の加熱体３上部に外挿され、回転テーブル１３とと
もに加熱炉１２内を自転しながら公転移動する。この移
動の間にプリフォーム１は外部を赤外線ヒータ２によ
り、内部を加熱体３により、延伸ブロー成形の効果が出
る温度まで加熱され、その後移送テーブル２１により成
形装置１１の金型内へ送られる。
ーム１は、図４，図６，図８に示したようにマンドレル
１４の加熱体３上部に外挿され、回転テーブル１３とと
もに加熱炉１２内を自転しながら公転移動する。この移
動の間にプリフォーム１は外部を赤外線ヒータ２によ
り、内部を加熱体３により、延伸ブロー成形の効果が出
る温度まで加熱され、その後移送テーブル２１により成
形装置１１の金型内へ送られる。
【００２０】プリフォーム加熱装置１０の成形開始前の
予備運転時等の必要な場合には、加熱体冷却装置３０を
作動させ、冷却気体により加熱体３の放熱部３ｂを所定
温度に冷却する。その場合、例えば常温空気を使用し、
２００℃以上の加熱体３の放熱部３ｂを１５０℃前後ま
で冷却するのが望ましい。なお、この冷却装置３０の冷
却能力は、使用する気体の温度あるいは気体の吹き出し
量等によって調節することができる。
予備運転時等の必要な場合には、加熱体冷却装置３０を
作動させ、冷却気体により加熱体３の放熱部３ｂを所定
温度に冷却する。その場合、例えば常温空気を使用し、
２００℃以上の加熱体３の放熱部３ｂを１５０℃前後ま
で冷却するのが望ましい。なお、この冷却装置３０の冷
却能力は、使用する気体の温度あるいは気体の吹き出し
量等によって調節することができる。
【００２１】赤外線放熱温度計２４は各加熱体３の放熱
部３ｂの温度を測定し、その測定データを自動温度コン
トロール装置２５に送っている。このコントロール装置
２５では、予め外部より入力されて設定された加熱体放
熱部３ｂの温度を維持すべく比較演算し、その結果を出
力信号として高周波誘導加熱発振装置１８に送り、誘導
加熱コイル１７に流す電流を常時コントロールする。
部３ｂの温度を測定し、その測定データを自動温度コン
トロール装置２５に送っている。このコントロール装置
２５では、予め外部より入力されて設定された加熱体放
熱部３ｂの温度を維持すべく比較演算し、その結果を出
力信号として高周波誘導加熱発振装置１８に送り、誘導
加熱コイル１７に流す電流を常時コントロールする。
【００２２】このフィードバック制御により、工場内の
環境温度の変化等による加熱体放熱部３ｂの温度変化に
も瞬時に追従でき、またプリフォームの供給開始あるい
は成形条件の変更時にあたり、加熱体放熱部３ｂの温度
が目標とする条件に成立したかどうかを確認することが
できる。
環境温度の変化等による加熱体放熱部３ｂの温度変化に
も瞬時に追従でき、またプリフォームの供給開始あるい
は成形条件の変更時にあたり、加熱体放熱部３ｂの温度
が目標とする条件に成立したかどうかを確認することが
できる。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、予備運転時、メンテナ
ンス時等の必要な場合に加熱体冷却装置を作動させるこ
とにより、加熱体がヒータにより過熱状態となることが
防止され、この加熱体の温度制御を正確に行うことがで
きるとともに、その加熱効率が向上し、かつメンテナン
ス等も迅速に行うことが可能となる。
ンス時等の必要な場合に加熱体冷却装置を作動させるこ
とにより、加熱体がヒータにより過熱状態となることが
防止され、この加熱体の温度制御を正確に行うことがで
きるとともに、その加熱効率が向上し、かつメンテナン
ス等も迅速に行うことが可能となる。
【図１】本発明の一実施例を示したもので、加熱体冷却
装置の正面図。
装置の正面図。
【図２】同、平面図。
【図３】同、側面図。
【図４】同、図５におけるＣ−Ｃ線断面矢視図。
【図５】同、二軸延伸ブロー成形機の平面図。
【図６】同、図５のＡ−Ａ線断面矢視図。
【図７】同、図５のＢ方向矢視図。
【図８】同、原理図。
【図９】プリフォームの断面図。
【図１０】加熱体の断面図。
１ ； プリフォーム ２ ； 赤外線ヒ
ータ ３ ； 加熱体 ３ａ； 加熱部 ３ｂ； 放熱部 ４ ； 金属封管 ５ ； 作動液 １０； プリフォ
ーム加熱装置 １１； 成形装置 １２； 加熱炉 １３； 回転テーブル １４； マンドレ
ル １５； ギア １６； 固定ギア １７； 高周波誘導加熱コイル １８； 高周波誘
導加熱発振装置 １９； 連設湾曲部 ２０； プリフォーム供給テーブル ２１； 移送テー
ブル ２２； 金型ステーションテーブル ２３； 排出テー
ブル ２４； 赤外線放射温度計 ２５； 自動温度
コントロール装置 ２６； 制御装置 ３０； 加熱体冷
却装置 ３１； 支柱 ３２； 吹き出し
口
ータ ３ ； 加熱体 ３ａ； 加熱部 ３ｂ； 放熱部 ４ ； 金属封管 ５ ； 作動液 １０； プリフォ
ーム加熱装置 １１； 成形装置 １２； 加熱炉 １３； 回転テーブル １４； マンドレ
ル １５； ギア １６； 固定ギア １７； 高周波誘導加熱コイル １８； 高周波誘
導加熱発振装置 １９； 連設湾曲部 ２０； プリフォーム供給テーブル ２１； 移送テー
ブル ２２； 金型ステーションテーブル ２３； 排出テー
ブル ２４； 赤外線放射温度計 ２５； 自動温度
コントロール装置 ２６； 制御装置 ３０； 加熱体冷
却装置 ３１； 支柱 ３２； 吹き出し
口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−163828（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 49/00 - 49/80 B29C 35/00 - 35/18
Claims (1)
- 【請求項１】 加熱炉(12)内に公転移動可能に設けた複
数のマンドレル(14)と、該各マンドレル(14)に垂直状に
取り付けたヒートパイプからなる加熱体(3) とを備え、
該加熱体(3) の上端に外挿したプリフォーム(1) を外部
から赤外線ヒータ(2) で、内部から前記加熱体(3) でそ
れぞれ加熱する装置であって、プリフォーム(1) の供給
部とプリフォーム(1) を成形装置へ送る移送部との間に
加熱体冷却装置(30)を設置し、該冷却装置(30)を、前記
加熱体(3) の移動経路上に、該加熱体(3) の通り抜けを
可能に配置し、前記加熱体(3) の放熱部(3b)を上方から
覆う断面略門型状に形成すると共に、該門型状体の天板
下面に、前記加熱体(3) の移動経路に沿って一定間隔毎
に冷却気体の吹き出し口(32)を開設して構成したことを
特徴とするプリフォーム加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03348911A JP3118537B2 (ja) | 1991-12-05 | 1991-12-05 | プリフォーム加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03348911A JP3118537B2 (ja) | 1991-12-05 | 1991-12-05 | プリフォーム加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05154899A JPH05154899A (ja) | 1993-06-22 |
| JP3118537B2 true JP3118537B2 (ja) | 2000-12-18 |
Family
ID=18400218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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