JP3174516U - 冷蔵容器の断熱材を成型するための真空補助発泡装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発泡セル内に封入された冷蔵容器の中空外壁部内に真空条件下にて反応性ポリウレタン混合物を注入することで、食品用の冷蔵容器を発泡させるための装置を提供する。
【解決手段】発泡セルは、冷蔵容器１０を支持するための底面テーブル２０、冷蔵容器１０の外壁部の外側表面および内側表面に支えられるように適合された、側面補強パネル１８、１９および封止用蓋部２１に固定された内部補強プラグ、ならびに側面補強パネル１８、１９、底面テーブル２０、および封止用蓋部２１の接触表面間のシールガスケット、を含み、真空源４８と接続可能にして、形成する。
【選択図】図２

Description

本考案は、家庭用キャビネット、ならびに工業用の冷蔵キャビネット、冷凍庫、冷蔵ディスプレイケース、および食品用の冷蔵カウンターなどの冷蔵容器の断熱材を、真空条件下にて成型するための発泡装置に関し、これによると、極めて空間が低減された発泡セル内に封入された冷蔵容器の中空壁部内へ、発泡性ポリウレタン混合物が真空条件下にて注入される。

食品の保存および／またはディスプレイのための冷蔵容器は、通常、組み立てられた状態にて容器の中空壁部を定める外側シェル部および内側シェル部を含み、その中に、反応性ポリウレタン混合物など、中空壁部の内部で発泡、膨張するのに適する断熱性の発泡性材料を注入することで断熱層が成型される。膨張の過程で、ポリウレタンフォームは、容器の中空壁部の内側表面を強く押し（ｕｒｇｅ）、シェル部を外側へ膨らませる傾向にあり；この目的のためには、容器の両シェル部共に、組み立てられた状態にて、通常は「発泡ジグ（ｆｏａｍｉｎｇ ｊｉｇ）」と称される補強装置（ｓｈｏｒｅ ａｐｐａｒａｔｕｓ）内に封入される必要がある。

以降発泡ジグとも称する従来の発泡装置、例えば、同じ出願者による伊国実用新案出願公開第１９２７０８号Ａ明細書、または独国特許出願公開第１９８５３４４２号Ａ明細書に記載のタイプは、冷蔵庫キャビネットなどの冷蔵容器の外側シェル部と接触するように移動可能に配置される底面および側面補強パネル（ｓｉｄｅ ｓｈｏｒｅ ｐａｎｅｌｓ）、ならびに発泡ジグに封入される容器の内側シェル部に適合する内部補強部材を含む。以降「プラグ部材」とも称する内部補強部材は、取り外し可能に支持構造に固定されており、製造の要求事項のために、同一の加工ライン上で発泡させる容器のモデルまたはタイプを変更する必要がある場合、取り外されて異なるタイプの別のプラグ部材と交換される。

側面補強パネルおよび補強プラグ部材（ｓｈｏｒｅ ｐｌｕｇ ｍｅｍｂｅｒ）は支持フレーム上に配置され、一方底面補強パネルは支持テーブル上に配置されており、これは、発泡されるべき冷蔵容器を位置決めし、既に発泡された容器を取り出すことができる、発泡ジグを開けるための下側位置と、ポリウレタン混合物の注入および発泡を行う前に、側面補強パネルおよび補強プラグ部材を容器壁部の外部および内部表面と接触させて発泡ジグを閉じるための上側位置、との間で垂直方向に移動可能である。

同様の発泡装置は、一般的に、冷蔵容器の大量生産のための複雑な加工プラントの一部分であり、この場合、ポリウレタン混合物の発泡は大気圧で行われる。

公知のタイプの発泡装置に付随する最大の問題点の１つは、「モデルの切り替え」に関するものであり、すなわち、１つのタイプの冷蔵容器の断熱材成型から形状および／または寸法の異なる別のタイプへ移行する結果として発生する問題であり；モデル切り替えの度に、プラグ部材を取り外して発泡されるべき新しい冷蔵容器のキャビティ部に適合する別のものに取り替え、その後、装置全体のリセットを行う必要があり；このすべてにおいて、特別な設備、数人の熟練オペレーターの存在、および長い中断時間を必要とし、結果として加工プラント全体の生産性が制限されてしまう。

この問題を部分的に解決する目的で、同じ出願者による米国特許第４，６６４，６１４号Ａ明細書は、形状および／または寸法の異なる２もしくは３つ以上のプラグ部材を備えた回転式支持ドラムを含む発泡装置の使用を提案しており、これらのプラグ部材は、角度による一定間隔で配置され、支持ドラムのステップ回転により選択的に動作状態に配置することができ；同様の発泡装置によれば、従来のタイプの発泡装置の利点をすべて保持しながら、生産サイクル全体の長さを大きく短縮することが可能であった。

この場合でも、液体ポリウレタン混合物を冷蔵容器の中空壁部内へ注入する工程、およびこれに続くポリウレタンフォームの膨張は、大気圧で行われ、容器の中空壁部内の空気を容器のシェル部の開口部、および発泡装置自体を通して排気させる。

ポリウレタンフォームの膨張は主として化学成分の反応性と関連していることから、膨張および容器の中空壁部の充填に要する時間は、運転サイクルに完全に影響を与える。

生産プロセスをさらに改善する目的で、同じ出願者による国際公開第２００６／０１３００２号Ａパンフレットおよび国際公開第２００６／０１３００４号Ａパンフレットでは、発泡装置全体を大型の真空チャンバー内に封入し、この真空チャンバーの封入された空間および冷蔵容器の中空壁部から、発泡の補助に適する所望の真空度まで空気または気体を排出することが提案された。

このタイプの発泡装置は、意図される用途に適することが示されたが、装置の機械的設計および発泡プロセスの両方の点で、試験の過程においていくつかの制限が明らかとなった。

真空チャンバーから吸引、排出されるべき空気の体積は、容器の中空壁部から排気されるべき空気の体積と比べて比較的大きいため、この解決手段は、頑強な構造および高いコストが必要となることに加えて、必要とされる真空条件または真空度に到達するために空気を大量に吸引するのに必要であるエネルギーの消費も大きい。所望の真空条件に到達するために大量の空気を吸引することは、結果として、望ましくない加工時間の増加、従って運転サイクル全体の延長を招く。現時点ではこのような問題に対する解決策はなく；従って、この技術をさらに改善する必要性が依然として存在する。

伊国実用新案出願公開第１９２７０８号Ａ明細書 独国特許出願公開第１９８５３４４２号Ａ明細書 米国特許第４，６６４，６１４号Ａ明細書 国際公開第２００６／０１３００２号Ａパンフレット 国際公開第２００６／０１３００４号Ａパンフレット

本考案の全体としての目的は、真空補助発泡のための、すなわち、真空条件下にて発泡し、冷蔵キャビネット、冷凍庫、および類似の冷蔵容器などの食品用容器の中空壁部内にポリウレタン材料の断熱材を成型するための装置を提供することであり、これによって、真空を得るために吸引すべき空気の体積を大きく低減することが可能であり、エネルギーの大きな節約および作業時間の短縮が得られる。

本考案のさらなる目的は、寸法およびコストが比較的に低減された発泡装置のための新規な解決策を提供することであり、それは、新しく設計された発泡装置のため、および既存の従来型の発泡装置の改良のための両方に用いることができ、これらの性能が改善される。

さらなる目的は、伊国実用新案出願公開第１９２７０８号Ａ明細書もしくは独国特許出願公開第１９８５３４４２号Ａ明細書に記載のタイプの単一のプラグ部材を備える発泡装置、または米国特許第４，６６４，６１４号Ａ明細書に記載の回転式ドラムに固定された２もしくは３つ以上のプラグ部材を備える装置の両方に適し得る、ならびに、国際公開第２００６／０１３００２号Ａパンフレットに記載の環状経路に沿って移動される回転式構造に２もしくは３つ以上の発泡装置が固定された装置にも適し得る解決策を提供することである。

本考案のこれらのおよびさらなる目的は、請求項１に記載の少なくとも１つの発泡セルを含む真空補助発泡装置により、達成することができる。

一般的に述べると、問題点の解決は、中空外壁部を有する冷蔵容器を、発泡されるべき冷蔵容器の空気体積に基本的には対応するかまたはそれより僅かに大きい、極めて低減された空間の発泡セル内へ封入することで行われ；この方法により、要求される真空度の発生のために吸引される空気の体積を大きく低減することができ、結果として、従来タイプの発泡装置と比較して、エネルギーの節約、同時に発泡装置の寸法およびコストの低下が得られる。

発泡セルは、冷蔵容器の壁部表面に適合する側面補強パネル、および封止用蓋部に固定され、前記壁部の内側表面に適合する補強プラグ部材、さらには、発泡されるべき冷蔵容器を支持するための垂直方向に移動可能である底面テーブルを含み、この側面補強パネルおよび補強プラグ部材は、発泡セルの開および閉の状態間で移動可能であり；ならびに、発泡セルが閉状態である場合に側面パネル、底面テーブル、および上部蓋部の向かい合った接触表面間に提供されるシール手段を含む。

本考案に従う真空補助発泡方法および発泡装置の、これらのおよびさらなる目的と特徴、ならびにそのある態様は、図面を参照した以下の説明でさらに明らかとなるであろう。

冷蔵キャビネットの上部の詳細を示す図である。 本考案に従う発泡セルの、閉状態における縦断面図である。 図２のライン３−３による、閉状態における発泡セルの横断面図である。 開状態における発泡セルの、図３と同様の横断面図である。 横補強パネルおよび上部封止用蓋部の向かい合う接触表面間のシールの詳細を示す拡大図である。 縦補強パネルおよび上部封止用蓋部の向かい合う接触表面間のシールの詳細を示す拡大図である。 補強パネルの向かい合う接触表面間のシールの詳細を示す拡大図である。 縦補強パネルおよび底面テーブルの向かい合う接触表面間のシールの詳細を示す拡大図である。 単一の発泡セルおよび回転式ドラムに固定された２つの補強プラグ部材を含む装置の横断面図である。 ２つの発泡セルおよび回転式ドラムに固定されたそれぞれの補強プラグ部材を含む装置の横断面図である。 図２の詳細を示す拡大図である。 本考案に従う発泡セルの運転方法を示すグラフである。

ここで、冷蔵庫用のキャビネットから成る冷蔵容器の真空条件下での発泡を参照して本考案を説明するが、冷蔵庫キャビネットについて述べられる内容は、これまでに言及されたタイプの冷蔵キャビネットのいずれのタイプにも有効であることは理解される。

図１は、例として、外部金属シェル部１１、および例えばプラスチック材料のシートの熱成形、または金属シートの成形によって得られる内部シェル部１２を含む、冷蔵キャビネット１０の上部分を示す。

図１に詳細に示す２つのシェル部１１および１２は、それらが冷蔵キャビネット１０の中空壁部１３を定める組み立てられた状態にシェル部１１および１２を維持するために、適切に成形され、互いに接合される周辺エッジ部１１’および１２’を有する。それ自体は適切な発泡プロセスで知られる手段により、計量された量の液体ポリウレタン混合物が冷蔵キャビネット１０の中空壁部１３中へ注入され、これが化学的に反応して次第に膨張し、冷蔵キャビネット１０の中空壁部１３を充填し、ポリウレタン材料の成型された断熱フォーム層１４が得られる。フォームの膨張、および従って冷蔵キャビネット１０の中空壁部１３の充填に要する時間は、壁部１３の内部の空気に影響され、この空気は、図１に符号１５で示されるシェル部１１および１２の一方または両方の排気開口部、ならびに２つのシェル部の接合エッジ部１１’および１２’に沿う部分の両方から排出される必要がある。

既述のように、従来の発泡装置では、フォームの成長およびその構造的均質性は、排気すべき空気の存在、および冷蔵キャビネット１０の壁部１３の多少複雑な設計に影響される。

反応性の高いポリウレタン製剤を用いることで、フォームの成長を改善する真空が可能となることも公知であり、このことは、作業時間の短縮に寄与する。しかし、冷蔵キャビネットまたは冷蔵容器の複雑な設計、および２つのシェル部の向かい合うエッジ部間に適切にシールを施すことが不可能であるという観点において、これらすべてが、真空の適用を困難としてきた。過去の国際特許出願、国際公開第２００６／０１３００２号Ａパンフレットおよび国際公開第２００６／０１３００４号Ａパンレットでは、出願者は、発泡装置全体を大型の真空チャンバー内に封入することを提案したが；しかし、この真空チャンバーの全体の寸法は、より大きい体積の空気を、比較的長い時間をかけて吸引することが必要となるようなものである。

本考案によると、図１の冷蔵キャビネットなどの冷蔵容器を、空気を吸引するためのエネルギー消費の大きな低減を可能とし、発泡に必要とされる真空条件を発生させるように、発泡されるべきこの冷蔵容器の体積と基本的に等しいかこれより僅かに大きい比較的小さい体積を有するより小さい発泡セル内へ封止するという、極めて単純な解決法によって、この技術をさらに改善することが可能であることが見出された。

真空条件下にて断熱容器を発泡させるのに適する発泡セルの本考案に従う例を、添付の図面の図１から４に、およびその詳細を図５から８に示す。

図２および３に示すように、本考案に従う発泡セルは、従来の発泡装置と同様に、キャビネット壁部の外側表面に適合する４つの側面補強パネルを含み、詳細には、発泡セルの縦軸に平行な２つの縦補強パネル１６、１７（図３）、および２つの横補強パネル１８、１９（図２）である。発泡セルはさらに、例えば冷蔵キャビネット１０を支持するための取り外し可能なパレット２０から成る底面テーブル、および、支持構造２２に固定された上部封止用蓋部２１と取り外し可能に接続された、キャビネット壁部の内側表面に適合する内部補強部材２３、より簡便には「プラグ部材」、も含む。

図２および３を再度参照すると、側面補強パネル１６、１７、１８、および１９は、空気不透過性表面を備えて、これが金属シートで被覆されているか、または、側面パネル自体、底面テーブル２０、および上部封止用蓋部２１のそれぞれの向かい合う接触エッジ部または表面の間に伸びるように成形されて、発泡セルの閉状態において気密真空チャンバーを提供することが分かる。

示した例では、横補強パネル１８および１９は、ロッド２４により、支持構造２２から下向きに伸びる４つの側板部２２’と接続され；この接続用のロッド２４は、補強パネル１８および１９を、その自重により、発泡セルが開の場合に冷蔵キャビネット１０の壁部から離すことができるようになっている。別の点では、縦補強パネル１６および１７は、発泡セルが閉状態である図３に示す上側位置とセルが開状態である図４に示す下側位置との間を垂直方向に移動可能である２つの横支持ビーム２６に固定されたロッド２５上を軸回転するようになっている。２つの横ビーム２６間を縦ビーム２７が伸び、その上に、冷蔵キャビネット１０を支持するための底面テーブル２０が配置され；液圧または空気圧式アクチュエーター２８が、側面パネルの開および閉の動きを制御する。底面テーブル２０が取り外し可能なパレットによって提供される場合、それは、コンベアー２９によって冷蔵キャビネット１０と共に発泡セルへ投入し、そこから取り出すことができ、これは、縦パネル１６、１７のための支持構造のビーム２６、２７と共に垂直方向に移動可能であり；別の選択肢としては、底面テーブル２０は、移動可能である支持構造に永久的に固定されていてもよい。

縦補強パネル１６、１７および底面テーブル２０のための支持構造を形成するビーム２６および２７の垂直方向の移動は、適切な制御手段により、いかなる方法で得られるものであってもよい。例えば、図３に示すように、ビーム２６および２７の垂直方向の移動は、ビーム２６の対応する端部に固定されたねじ式ブッシュ（ｔｈｒｅａｄｅｄ ｂｕｓｈ）またはナット３２が沿って移動するスクリュー３１を、垂直側板部３０の各々について含むスクリュー制御システムによって得ることができ；スクリュー３１は、互いに、および機械式トランスミッション３４によって制御モーター３３と、操作可能に接続されている。

装置の適切な位置において、例えば、冷蔵庫コンプレッサーを収容するように成形された横補強パネル１９にて、図１１に示すように、ニッチ部３５および孔部３５Ａが、高圧タイプの通常のミキシングヘッド３７を導入するために提供されており、これによって、計量された量のポリウレタン反応性混合物を冷蔵キャビネット１０の中空壁部内へ注入して、真空条件で発泡させることが可能であり；図２中の符号３６は、横補強パネル１８および１９のための側板部２２’とビーム２６とを接合および脱離するための機械式クランプシステムに関する。

既述のように、本考案の第一の局面によると、側面補強パネル１６、１７、１８、１９、底面テーブル２０、および上部封止用蓋部２１によって提供される発泡セルは、冷蔵キャビネット１０の壁部に対しての補強作用を引き起こすこと、および冷蔵キャビネット１０の中空壁部の内部における所望される真空度または負圧を発生させることの両方のために、気密封止される必要がある。

この意味で、４つの補強パネル１６、１７、１８、１９、およびセルの内部側の封止用蓋部２１は、それ自体が空気不透過性表面を提供するパネルの長さおよび幅全体にわたって伸びる頑強な金属プレート１６’、１７’、１８’、１９’によって提供される被覆を有し；同様に、底面テーブル２０は、発泡セルの閉状態にて側面補強パネル間に連続して伸びる金属プレートを含み；側面パネル、底面テーブル、および上部封止用蓋部の金属プレート一式により、発泡セルの内部被覆が形成され、これは気密封止が可能である。

この目的のために、および発泡セルを閉じた際に必要な真空シールを可能とする目的で、側面パネル１６、１７、１８、１９、上部封止用蓋部２１、および底面テーブル２０の向かい合う側面エッジ部の接触表面間、または構造的および機能的に同等である部分間にガスケットシステムが提供されている。

特に、横補強パネル１８および１９の金属プレート１８’および１９’は、図５のプレート１８’に対する１８’’で示されるように、上部封止用蓋部に向かって伸び、外向きに曲げられたエッジ部で終端している。プレート１８’、１９’の上部エッジ部および封止用蓋部２１の向かい合う接触表面間、またはより一般的には、補強横パネルの接触エッジ部表面および封止用蓋部２１の下側表面間には、図５の４０で示される適切なシールガスケットが存在し、ここで、ガスケット４０は、補強パネル１８の金属プレート１８’の上部エッジ部１８’’に、接着剤で固定されている。上記は、発泡セルの縦軸に平行である補強パネル１６および１７の金属プレートに対しても同様に適用される。しかし、既存の発泡装置を改良し、蓋部２１に対するシール、またはより一般的には、上部蓋部２１と縦パネル１６、１７との間のシールを得る特定の場合では、図６の例で示されるように、各パネル１６、１７の上側にスペーサー４２を備え付けることが必要であり得る。ここでも、図６に示される用に、蓋部２１およびスペーサー４２の接触表面間、またはより一般的には、縦パネル１８、１９および蓋部２１の下側表面の接触表面間に、シールガスケット４３が配置される。

同様の気密シールを、側面パネル１６、１７、１８、および１９のエッジ部の接触表面間、ならびに前記側面パネルおよび底面テーブル２０の接触表面間に提供する必要がある。

側面補強パネル１６、１８、および１９の間のシールを例として図７に示すが、ここで、類似のまたは同等の部分は、前の図と同じ符号を用いて示した。図７から、側面補強パネル間のシール、またはより正確には、縦補強パネル１６のプレート１６’と２つの横補強パネル１８および１９のプレート１８’および１９’の間のシールは、ここでも、パネル１６の金属プレート１６’の垂直エッジ部に固定されたシールガスケット４４によって得られることが分かる。

最後に、側面補強パネル１６、１７、１８、１９、および底面テーブル２０の間の気密シールは、同じ方法で達成することができる。特に、図８において、底面テーブル２０の側面エッジ部および横補強パネル１８の金属プレート１８’の下側エッジ部の間にシールガスケット４５を使用することを示しており；補強パネル１８について述べ、示したことは、残りの補強パネルにも適用され、ガスケットは、プレート１６’、１７’、１８’、および１９’の下側エッジ部、または底面テーブル２０の周辺エッジ部に接着剤で固定されていてよいことを指定するものである。

ここで図２の例に戻ると、空気を吸引し、発泡セル内、および冷蔵キャビネット１０などの冷蔵容器の中空壁部内に必要な真空度を発生させるために、発泡セルを真空源に直接接続する必要がある。これに関して、封止用蓋部２１は、真空貯蔵タンク４８によって提供される真空源と第一のソレノイドバルブ４９によって接続可能である少なくとも１つの吸引孔４７を含み、ここで、真空貯蔵タンク４８は、第二のソレノイドバルブ５０によって真空ポンプ４６と接続可能であり；両ソレノイドバルブ４９および５０は、発泡設備全体の制御に適するコントロールユニットＣＵと操作可能に接続されている。真空センサー５１は、発泡セル内および冷蔵キャビネット１０の中空壁部内に発生させた真空度の検出および制御を可能とするものであり；これに関して、真空センサー５１は、発泡セル内に存在する真空度と比例する制御シグナルを発し、これが、コントロールユニットＣＵの入口側に送られる。

空気を吸引して真空を発生させるシステムは、必要条件に応じてコントロールユニットＣＵによって適切に制御され、所望される真空度または負圧が反応した時点ですぐに停止されるか、もしくは発泡セル内、従って冷蔵キャビネット１０の中空壁部内にて一定の真空度を維持するために再起動されて運転状態が維持されるか、または、以下でさらに説明するように、反応性ポリウレタンフォームが冷蔵キャビネット１０の壁部内にて成長、膨張するに従って真空状態を上昇または下降させるものであり；これは、フォームの膨張が冷蔵キャビネットの中空壁部内に残った空気もしくは気体を圧縮する傾向にあって、真空度の部分的な低下を引き起こすという事実によるものであり、このことは、ポリウレタンフォームがポリウレタン混合物の注入点から離れた領域で膨張する場合に特に重要である。

発泡セル内および冷蔵容器の中空壁部１３内で真空を発生させることは、均一に分布し、孔および／または空隙の無い均質な構造を持つポリウレタンフォームを得るために特に重要であることが示される。

真空度およびその真空の制御モードの選択は、適切な試験により、発泡される冷蔵容器の形状および／または寸法の関数として決定される必要がある。

単なる示唆のための例として、図１２のグラフを参照すると、これは、ポリウレタン混合物の冷蔵容器の中空壁への注入を開始する時点ｔ０と、特定のポリウレタン製剤およびその化学的反応性に依存する「ゲル時間」に対応する時点ｔ１との間における、時間に対する圧力としてのいくつかの真空制御曲線を示すものである。

図１２のグラフにおいて、「バール」の単位の絶対圧力値を示すために符号Ｐが用いられ、秒の単位の時間は「ｔ」で示される。特に、ラインＡは、それに基づいて真空度のパーセントを算出することができる１バールに対応する値Ｐ１を示し、一方ラインＢは、一定の圧力基準の値Ｐ２、例えば発泡セルの真空度３０％に相当する０．７バールの圧力、を示す。最後に、再度図１２において、例えば０．９バールに等しいＰ２よりも高い値のＰ３から始まるラインＢおよびＣ、ならびに例えば０，４バールであるＰ２よりも低い値のＰ４から始まるラインＥは、ポリウレタン混合物を注入する開始時間「ｔ０」および「ゲル」が形成される時間「ｔ１」の間の時間の範囲内で基準値Ｐ２に到達するまで、圧力傾斜の上昇または下降に続いて、発泡セル内の真空発生のための異なるフェーズを制御する可能性を示唆するものであり、この範囲は、ポリウレタン混合物の製剤および化学的反応性に応じて異なるが、１５秒から４０秒の間であろう。コントロールユニットＣＵに保存された運転プログラムに応じて、ｔ０〜ｔ１の時間範囲における圧力変化は、特定の必要条件に基づいて、１バールよりも低い絶対圧力値Ｐから始まり、「ｔ０」および「ｔ１」の間の任意の時間で発泡セル内が基準圧力Ｐ２に到達するまで、任意の法則による上昇であっても下降であってもよいことは明らかである。

従って、説明し、示された事項から、寸法が低減され、側面補強パネル、底面テーブル、および上部封止用蓋部の接触表面間に適切なシールシステムまたはガスケットを提供することで得られる発泡セルの使用を特徴とする、冷蔵キャビネット、冷凍庫、および類似の冷蔵容器の中空壁部内でポリウレタン混合物を発泡させるための装置が提供されたことは明らかである。

発泡セルの体積は基本的に、内部補強プラグ２３の体積も考慮して、冷蔵容器またはキャビネット１０の体積に対応することから、容器１０の中空壁部１３内に真空を発生させるために吸引すべき空気の体積は、基本的に、その中空壁部の空間の体積に対応するか、またはそれより僅かに大きいことは明らかである。従って、ここで、国際公開第２００６／０１３００２号Ａパンフレットおよび国際公開第２００６／０１３００４号Ａパンフレットによる既知の発泡装置と比較して、エネルギーを節約して非常に短縮された時間でより高い真空度に到達することが、従来の発泡装置と比較してほとんど構造上の変化を行うことなく可能であり、それにより、極めて簡便な方法で任意の既存の装置も改良される。

真空シールのためのガスケットは、いかなる種類のものであってもよく、どのような場合であっても、パネル、支持テーブル、または封止用蓋部に固定され；例えば、それは、ゴムもしくは弾性圧縮性材料のガスケットであってよく、または接着剤で適切に固定されるかもしくは適切なスロットにねじ込まれた膨張型であってもよい。

ここで、発泡セルの作動について、図２から４の装置および冷蔵キャビネットを参照し、本考案に従う方法に合わせて簡単に説明するが、ここで、冷蔵容器は冷蔵キャビネット１０の形態であり、冷蔵キャビネット１０を支持する底面テーブル２０は取り外し可能なパレットの形態である。

起動時、発泡セルは、図４に示すように、開の状態であり、支持ビーム２６、２７、補強パネル１６、１７、およびコンベアー２９は、一番下に下げられた位置にあり、補強パネル１６、１７は、外向きに傾いている。

発泡セルのこの開の状態にて、パレットまたは底面テーブル２０を、既に発泡された冷蔵キャビネット１０と共に取り出し、これに続いて、コンベアー２９を通して別のパレットまたは底面テーブル２０を、発泡されるべき新しい冷蔵キャビネット１０と共に導入することが可能である。

この時点で、支持ビーム２６、２７は、パレット２０および発泡されるべき新しい冷蔵キャビネット１０と共に、スクリューおよびナットトランスミッション３１、３４のための制御モーター３３の駆動によって図３の状態まで引き上げられる。支持ビーム２６、２７を引き上げる過程で、側面補強パネル１６、１７、１８、および１９が移動して冷蔵キャビネット１０の外部シェル部１１の外部表面に接触し、例えばパネル１６および１７に対するフック３６、または適切なロック手段を作動させることでロックされるのと同時に、またはその直後に、補強プラグ２３が、内部シェル部１２に接触して冷蔵キャビネット１０のキャビティに挿入される。

閉じる過程で、ガスケット４０、４３、４４、および４５が適正に圧縮され、図２および３に示すように、発泡セルを閉状態にシールする。

既述のように、発泡セルを閉じる過程で、またはその直後に、発泡ヘッド３７が、側面パネル１９のニッチ部３５および孔部３５Ａ、または底面テーブル２０の孔部へ、真空の発生を開始する前に、ねじ込まれる。

発泡セルに関してのミキシングヘッド３７のシールは、例えば、図１１の拡大詳細図に示すように、適切ないかなる方法で行なっても良い。

示されるように、ニッチ部３５は、ミキシングヘッド３７の挿入のために前側が開き、ミキシングヘッドの出口部ダクト３７’のための貫通孔部３５Ａを有する壁部３５’、およびシールスリーブ部３８を備える。第一のシールガスケット３９は、スリーブ部３８のリング状フランジ部３８’、およびニッチ部３５の前側壁部３５’の向かい合う表面間に配置され、一方、第二のシールガスケット３９’は、スリーブ部３８、ミキシングヘッドの出口部ダクト３７’、および冷蔵キャビネット１０の外部シェル部１１の向かい合う表面間に配置される。簡潔に述べると、冷蔵キャビネットまたは類似の冷蔵容器の発泡は、以下の方法で行なわれる：発泡セルを閉じ、ミキシングヘッド３７を適用することでシールする；次に真空を発生させ、計量された量のポリウレタン混合物をキャビネットの中空壁部内に注入する。ポリウレタン混合物のゲル時間に応じて、１５から４０秒の間を例とする設定した時間の経過後、真空を開放し、ミキシングヘッド３７を引き出し、発泡セルを開き、パレットまたは底面テーブル２０を脱離して、発泡された冷蔵キャビネット１０と共に取り出す。

より正確には、発泡セルを閉じた後、コントロールユニットＣＵは、その作動プログラムに基づいて、ソレノイドバルブ４９を駆動させることにより、例えば、設定した値の真空を真空ポンプ４６によって予め発生させている真空貯蔵タンク４８から成る真空源と発泡セルとの接続を制御する。

発泡セルと真空源４８との接続により、発泡セル内の、従って冷蔵キャビネット１０の中空壁内の空気が迅速に吸引されるものであり；補強プラグ２３および側面補強パネル１６、１７、１８、および１９が冷蔵キャビネット１０の壁部の内部および外部表面と接触しているため、図２に示す状態において、真空の発生のために吸引すべき空気は、基本的に、冷蔵キャビネット１０の壁部の空間の体積に対応するか、それより僅かに大きい体積である。

真空センサー５１が、発泡セル内が所望される真空度に到達したことを検出すると、コントロールユニットＣＵにシグナルが送られ、ソレノイドバルブ４９を駆動させることにより、発泡セルと真空源４８が切り離される。発泡セル内および冷蔵キャビネット１０の中空壁部内で真空が発生すると、常にその運転プログラムに基づいて、コントロールユニットＣＵは、ミキシングヘッド３７を駆動させて、化学的に反応する計量された量のポリウレタン混合物を注入するものであり；従って、ポリウレタン混合物の迅速な膨張、および冷蔵キャビネットの壁のポリウレタンフォーム均一層による完全な充填は、この真空によって大きく補助され、冷蔵キャビネット１０の中空壁部の空間内にポリウレタン材料の断熱層が成型される。

ポリウレタン混合物の膨張の過程で、フォームの立ち上がりにより、キャビネット１０の中空壁部内に残留する空気が圧縮され、真空度の低下が引き起こされる。従って、真空センサー５１が、基準値と比較して設定した割合の真空度の低下を検出した場合、コントロールユニットＣＵは、発泡セルを再度真空源４８と接続し、所望される真空度を回復するか、それを一定の値に維持するか、または必要条件に従って真空度を変化させることができる。

別の選択肢として、発泡セルおよび冷蔵キャビネットの中空壁部は、設定した真空値のいかなる大きな変化をも予防するのに適するより大きな真空源４８によって、一定の値の真空度または負圧で維持してよく、これは、真空源４８を真空ポンプ４６と再接続することで回復することができる。

ポリウレタンフォームが冷蔵キャビネットの壁部を完全に充填した後、およびフォームのポリマー構造が、大気圧に耐え、キャビネットシェル部のいかなる変形をも防止されるような堅牢性に達したところで、真空を開放する。重合時間の終了後、発泡セルを図４に示すように再度開けてよく；従って、既述のように、パレットまたは底面テーブル２０を発泡された冷蔵キャビネットと共にコンベアー２９によって取り出し、発泡されるべき新しい冷蔵キャビネットと共に別のパレットまたはテーブル２０と交換される。示した例では、冷蔵キャビネットを支持するためのパレットまたは底面テーブル２０の取り出しおよび再導入は、発泡セルの端部から行うことができるが；しかし、冷蔵キャビネットのための適切なコンベアーシステムが提供される場合、底面テーブル２０を固定して設置することも予見することができる。

発泡セルおよびシールガスケットシステムは、新しく設計された発泡装置の場合、および既存の発泡装置の改良の両方に用いることができる。

図３および４の例では、既述のように、発泡セルは、単一の固定された補強プラグを含む、同一の出願者による伊国実用新案出願公開第１９２７０８号Ａ明細書に示されるタイプを例とする従来の装置のタイプに適用されている。

一方図９は、同じ出願者の過去の特許、米国特許第４，６６４，６１４号Ａ明細書に記載のタイプを例とする、回転式に支持された複数の補強プラグを含む発泡装置に、本考案に従う発泡セルを適用したものを示すものであり；図９において、類似のまたは同等の部分は、前の図と同じ符号を用いて示す。

簡潔に述べると、図９の発泡装置は、やはり、回転式ドラム５２のための支持フレーム３０を含み、このドラムに、それぞれの封止用蓋部を有する２つの補強プラグ２３．１および２３．３、ならびに図示しない相互の横パネル１９および被覆プレート１９’が、角度による間隔を空けた逆側の位置に固定されている。

回転式ドラム５２は、ステップ回転して、各回ごとに補強プラグ２３．１、２３．２の一方を、下部にある底面テーブル２０上に選択的に配置することを目的として、ギアトランスミッション５３を介して制御モーター５４に接続されており；残りの部分については、発泡セルおよびその作動は、図１から４の発泡セルに対応している。

図９の解決策に対する代替策として、補強プラグの交換は、発泡セル内の運転位置と回転による交換のための待機位置との間で対応する補強プラグを有する封止用蓋部を移動させるためのトロリーを提供することで行ってもよい。最後に、図９において、ビーム２６および２７の上昇および下降手段は、これまでの例のスクリュー／ナット装置に対する代替策として、液圧または空気圧式シリンダー５５によって提供される。

図１０は、同じ出願者による過去の特許出願、国際公開第２００６／０１３００４号Ａパンフレットに記載のタイプの回転式ドラムに適用された本考案に従う複数の発泡セルの使用を示す。

図１０においてもやはり、類似のまたは同等の部分は、同じ符号を用いて示した。図１０の装置が図９の装置と異なる点は、回転式ドラム５２が、少なくとも２つの発泡セルを支持して、環状経路に沿ってステップ回転することでこれらを選択的に移動させるように設計されていることであり、その移動は、発泡セルが下に向いており、冷蔵キャビネットの装填および取り出し、ならびに真空の発生およびその中空壁部内へのポリウレタン混合物の注入を行うために開閉される下側位置から開始し、発泡セルが真空源から切り離され、閉の状態で発泡の間維持される上側位置へ環状経路に沿って向かうものである。

図１０の例に従う装置はまた、冷蔵キャビネットの支持テーブル２０のためのビーム２６および２７が、発泡セル自体と共に回転するために、ここでは構造３０から脱離されているという点でも図９の装置と異なっている。この第二の例では、図１０には１つのみが示されている補助ビーム５６が用いられ、ならびにアクチュエーター５５が、ビーム２７、２８、テーブル２０、および発泡されるべき冷蔵キャビネット１０を上下させるために提供される。

図１０の装置の発泡セルの作動は、言及した図３および４の装置の発泡セルと基本的には異なっておらず、唯一の相違点は、ここでは発泡セルが、支持ドラム５２のステップ回転により、発泡セルの開閉およびポリウレタン混合物の注入を続いて行うための真空源との接続を行うことができる下側運転位置と、閉状態がフォームの固化に必要な時間維持される１もしくは２つ以上の上側位置との間を移動されることである。

種々の例で述べ、示した内容から、冷蔵キャビネット、冷凍庫、および類似の冷蔵装置の発泡を行うための方法ならびに装置が提供されたことは明らかであり、ここで、冷蔵キャビネットのための支持テーブル、側面補強パネル、内部補強プラグを有する少なくとも１つの封止用蓋部、および発泡セルの気密封止のためのシールガスケットシステムを含む真空補助発泡セルが利用され、それによってこのセルを、プログラム可能なコントロールユニットの管理の下、真空源およびポリウレタン混合物注入のためのミキシングヘッドと操作可能に接続することが可能となる。

従って、他の変形または変更を、全体としての装置、発泡セル、コントロールユニットに対して、請求項から逸脱することなく行ってもよい。

Claims (7)

1. 中空壁部（１３）を有する冷蔵容器（１０）の真空発泡に適する装置であって、前記装置は：
   冷蔵容器（１０）を支持するための底面テーブル（２０）；および、
   前記容器壁部（１３）の外側表面に適合する側面補強パネル（１６、１７、１８、１９）；
   前記容器壁部（１３）の内側表面に適合する、封止用蓋部（２１）に固定された内部補強プラグ（２３）；
   前記底面テーブル（２０）および前記側面補強パネル（１６、１７、１８、１９）を、前記発泡セルの開および閉の状態の間で移動させるための制御手段（３１、３２、３３；５５）；
   前記冷蔵容器（１０）の前記中空壁部内に発泡性ポリウレタン混合物を注入するための手段；
   を有する少なくとも１つの発泡セルを含み；
   前記底面テーブル（２０）、前記側面補強パネル（１６、１７、１８、１９）、および前記封止用蓋部（２１）が、空気不透過性表面を備えることを特徴とし、ならびに：
   前記側面補強パネル（１６、１７、１８、１９）、前記底面テーブル（２０）、および前記封止用蓋部（２１）の接触表面間のシールガスケット（４０、４３、４４、４５）；
   真空源（４８）、ならびに前記発泡セルと前記真空源（４８）との接続および切り離しを行うためのバルブ手段（４９）；
   コントロールユニット（ＣＵ）、および前記コントロールユニット（ＣＵ）と操作可能に接続された前記発泡セル内部の真空を検出するためのセンサー（５１）；
   を含み；
   前記コントロールユニット（ＣＵ）は、前記発泡セルと前記真空源（４８）とを、前記真空センサー（５１）からの制御シグナルに基づき、バルブ手段（４９）により、接続し、接続を維持するようにプログラムされている、
   装置。
2. 前記シールガスケット（４０、４３、４４、４５）が、弾性圧縮性材料のガスケットを含むことを特徴とする、請求項１に記載の発泡装置。
3. 前記シールガスケット（４０、４３、４４、４５）が、膨張性ガスケットを含むことを特徴とする、請求項１に記載の発泡装置。
4. 前記封止用蓋部（２１）、前記内部補強プラグ（２３）、および少なくとも１つの側面補強パネル（１９）を支持するための支持フレーム（３０）；
   前記底面テーブル（２０）および前記セルの残りの前記側面補強パネル（１６、１７、１８）を支持するための一式のビーム（２６、２７）；ならびに、
   前記発泡セルの開状態における下部位置および前記発泡セルの閉状態における上部位置の間で、前記一式の支持ビーム（２６、２７）を移動させるための制御手段（３０、３１、３３）、
   を含むことを特徴とする、請求項１に記載の発泡装置。
5. フレーム（３０）；
   前記フレーム（３０）によって回転可能に支持される回転式ドラム（５２）；
   各々が、内部補強プラグ（２３）および少なくとも１つの側面補強パネル（１９）を備え、前記回転式ドラム（５２）に角度による間隔を空けた位置に固定された第一および少なくとも第二の封止用蓋部（２１）；
   前記底面テーブル（２０）および前記発泡セルの残りの前記側面補強パネル（１６、１７、１８）を支持するための一式のビーム（２６、２７）であって、前記一式のビームは、前記発泡セルの開状態における下部位置および前記発泡セルの閉状態における上部位置の間で垂直に移動可能である、一式のビーム；
   前記一式の支持を、前記下部位置および前記上部位置の間で移動させるための第一の制御手段（５５）；ならびに、
   前記回転式ドラム（５２）をステップ回転し、前記底面テーブル（２０）の方向に下向きに向いているそれぞれの内部補強プラグ（２３）を有する各封止用蓋部（２１）、および前記発泡セルの残りの前記側面補強パネル（１６、１７、１８）を選択的に位置決めするための第二の制御手段（５３、５４）、
   を含むことを特徴とする、請求項１に記載の発泡装置。
6. フレーム（３０）；
   前記フレーム（３０）によって回転可能に支持される回転式ドラム（５２）；
   前記回転式ドラム（５２）に角度をつけて固定された第一および少なくとも第二の発泡セル、ならびに前記回転式ドラム（５２）および発泡セルを、各発泡セルが下向きに向いている運転位置を含む環状経路に沿って回転させるための手段（５４）；ならびに、
   下向きに向いている運転位置にある各発泡セルを前記真空源（４８）に接続するための手段、
   を含むことを特徴とする、請求項１に記載の発泡装置。
7. 発泡セルのそれぞれの底面テーブル（２０）およびそれぞれの側面補強パネル（１６、１７、１８）を支持するための第一および少なくとも第二の一式のビーム（２６、２７）；
   各一式のビーム（２６、２７）と前記回転式ドラム（５２）とを、脱離可能にロックするための手段（３６’）；ならびに、
   各発泡セルの前記一式のビーム（２６、２７）、前記底面テーブル（２０）、および前記側面補強パネル（１６、１７、１８）を、前記発泡セルの下部の開位置および上部の閉位置の間を移動させるための手段（５５、５６）、
   を含むことを特徴とする、請求項１に記載の発泡装置。

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