JP3310373B2 - 加圧液体寒冷剤を使用する吹込成形法および吹込成形装置 - Google Patents
加圧液体寒冷剤を使用する吹込成形法および吹込成形装置Info
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- B29C2035/165—Cooling using liquids other than water liquified gases
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高温プラスチック材料
で構成されたパリソンを、加圧吹込ガスを使用して金型
内で膨張させて成形物品とし、次いで前記物品中に冷却
用低温流体を導入することによって前記物品を冷却す
る、という吹込成形法および吹込成形装置に関する。さ
らに詳細には、本発明は、液体形態の寒冷剤(cryoge
n)とガス形態の寒冷剤とを合わせることによって、そ
してガス形態の寒冷剤を供給するために、加温された混
合物を前記物品から回収することによって、冷却用低温
流体と必要に応じて使用される吹込ガスとが形成され
る、という方法および装置に関する。
で構成されたパリソンを、加圧吹込ガスを使用して金型
内で膨張させて成形物品とし、次いで前記物品中に冷却
用低温流体を導入することによって前記物品を冷却す
る、という吹込成形法および吹込成形装置に関する。さ
らに詳細には、本発明は、液体形態の寒冷剤(cryoge
n)とガス形態の寒冷剤とを合わせることによって、そ
してガス形態の寒冷剤を供給するために、加温された混
合物を前記物品から回収することによって、冷却用低温
流体と必要に応じて使用される吹込ガスとが形成され
る、という方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】種々
の方法(特に、プラスチック材料で造られた高温パリソ
ンが、金型内で吹込成形される押出吹込成形法)による
吹込成形品の製造においては、物品を成形するのに必要
とされる時間のかなりの部分が、物品の冷却に費やされ
る。各物品の成形に必要とされる時間のトータル時間は
生産能力に影響を及ぼすので、物品の冷却に費やされる
時間が短縮されると、生産能力が増大する。したがって
従来技術では、冷却時間の減少を目的とした種々の装置
と方法が提唱されてきた。こうした装置と方法では、低
温ガスまたは低温液体を、物品を冷却するための冷却用
低温流体として使用することを含んでいる。
の方法(特に、プラスチック材料で造られた高温パリソ
ンが、金型内で吹込成形される押出吹込成形法)による
吹込成形品の製造においては、物品を成形するのに必要
とされる時間のかなりの部分が、物品の冷却に費やされ
る。各物品の成形に必要とされる時間のトータル時間は
生産能力に影響を及ぼすので、物品の冷却に費やされる
時間が短縮されると、生産能力が増大する。したがって
従来技術では、冷却時間の減少を目的とした種々の装置
と方法が提唱されてきた。こうした装置と方法では、低
温ガスまたは低温液体を、物品を冷却するための冷却用
低温流体として使用することを含んでいる。
【0003】例えば米国特許第3,505,422号
は、吹込成形品を冷却するための方法と装置を提供して
おり、該特許によれば、−25°Fという低温の冷却用
流体(二酸化炭素等)が、一回成形されるごとに成形品
中に注入される。金型から成形品を取り出した後、成形
品から二酸化炭素を消散させる。冷却用流体のこのよう
な浪費をなくすために、米国特許第3,065,501
号は、吹込成形品を液体二酸化炭素で冷却し、液体二酸
化炭素の気化により生じる二酸化炭素蒸気を再利用して
再液化し、これを引き続き金型内にて成形品の冷却に使
用する、という方法と装置を提供している。米国特許第
4,367,187号は、吹込成形品を冷却するため
の、さらに他の方法と装置を提供している。該特許にお
いては、物品を一部吹込成形した後、液体窒素を物品中
に注入する。これにより液体窒素がガスに膨張して、物
品の吹込成形を完了させる。物品が吹込成形された後、
窒素ガスを再利用してたくわえ、金型内で引き続き成形
される物品に対して一部吹込成形するのに使用する。こ
れら特許のうちの最後2つの特許は、液体寒冷剤を冷却
用流体として使用するという欠点を有している。液体寒
冷剤をこのようにして使用すると、物品全体にわたって
の冷却が不均一となることがある。
は、吹込成形品を冷却するための方法と装置を提供して
おり、該特許によれば、−25°Fという低温の冷却用
流体(二酸化炭素等)が、一回成形されるごとに成形品
中に注入される。金型から成形品を取り出した後、成形
品から二酸化炭素を消散させる。冷却用流体のこのよう
な浪費をなくすために、米国特許第3,065,501
号は、吹込成形品を液体二酸化炭素で冷却し、液体二酸
化炭素の気化により生じる二酸化炭素蒸気を再利用して
再液化し、これを引き続き金型内にて成形品の冷却に使
用する、という方法と装置を提供している。米国特許第
4,367,187号は、吹込成形品を冷却するため
の、さらに他の方法と装置を提供している。該特許にお
いては、物品を一部吹込成形した後、液体窒素を物品中
に注入する。これにより液体窒素がガスに膨張して、物
品の吹込成形を完了させる。物品が吹込成形された後、
窒素ガスを再利用してたくわえ、金型内で引き続き成形
される物品に対して一部吹込成形するのに使用する。こ
れら特許のうちの最後2つの特許は、液体寒冷剤を冷却
用流体として使用するという欠点を有している。液体寒
冷剤をこのようにして使用すると、物品全体にわたって
の冷却が不均一となることがある。
【0004】液体二酸化炭素を使用する場合の方法と装
置が、米国特許第3,520,020号、米国特許第
3,450,805号、および米国特許第3,666,
849号に開示されている。これらの特許によれば、液
体二酸化炭素を空気と混合して冷却用ガス流体を形成さ
せ、これを吹込成形品の冷却に使用している。このよう
な冷却用ガス流体を使用することの利点は、高純度の液
体寒冷剤を使用した場合に比べて、金型内にて吹込成形
品をより均一に冷却できる、ということである。さら
に、空気と気化した液体寒冷剤との混合物が成形品中に
注入されるので、液体の冷却ポテンシャルは失われない
(液体寒冷剤が外部熱源で気化される場合には、冷却ポ
テンシャルが失われる)。この方法の欠点は、空気が水
分を含有するという点にあり、したがって氷の形成と堆
積が防止されるよう、通常は高価な空気乾燥器を使用し
て空気を充分に乾燥しなければならない。
置が、米国特許第3,520,020号、米国特許第
3,450,805号、および米国特許第3,666,
849号に開示されている。これらの特許によれば、液
体二酸化炭素を空気と混合して冷却用ガス流体を形成さ
せ、これを吹込成形品の冷却に使用している。このよう
な冷却用ガス流体を使用することの利点は、高純度の液
体寒冷剤を使用した場合に比べて、金型内にて吹込成形
品をより均一に冷却できる、ということである。さら
に、空気と気化した液体寒冷剤との混合物が成形品中に
注入されるので、液体の冷却ポテンシャルは失われない
(液体寒冷剤が外部熱源で気化される場合には、冷却ポ
テンシャルが失われる)。この方法の欠点は、空気が水
分を含有するという点にあり、したがって氷の形成と堆
積が防止されるよう、通常は高価な空気乾燥器を使用し
て空気を充分に乾燥しなければならない。
【0005】本発明は、吹込成形品のより均一な冷却が
なされるよう、低温ガス内にガスまたは低温ミストの形
態の冷却用低温流体を送り込んで吹込成形品を冷却す
る、という方法および装置を提供する。後述するよう
に、本発明は、液体寒冷剤の充分な冷却ポテンシャルを
使用するという望ましい特徴を有している。しかしなが
ら、液体寒冷剤の気化に対して空気を使用していないの
で、空気乾燥器を使用しなくても、液体寒冷剤と同程度
の冷却温度を達成することができる。
なされるよう、低温ガス内にガスまたは低温ミストの形
態の冷却用低温流体を送り込んで吹込成形品を冷却す
る、という方法および装置を提供する。後述するよう
に、本発明は、液体寒冷剤の充分な冷却ポテンシャルを
使用するという望ましい特徴を有している。しかしなが
ら、液体寒冷剤の気化に対して空気を使用していないの
で、空気乾燥器を使用しなくても、液体寒冷剤と同程度
の冷却温度を達成することができる。
【0006】
【課題を解決するための手段】ある1つの実施態様にお
いては、本発明は、吹込工程と冷却工程を含んだ吹込成
形法を提供する。吹込工程時において、パリソンが膨張
して金型にフィットするよう、金型内に配置された高温
プラスチック材料のパリソンに加圧吹込ガスを導入する
ことによって、物品が成形される。冷却工程時におい
て、前記物品が冷却されて冷却用流体が加温されるよう
前記物品中に冷却用流体が導入される。前記冷却用流体
は、加圧液体形態の寒冷剤が少なくとも一部気化される
よう、ミキシング工程において、加温ガス形態の寒冷剤
を加圧液体形態の寒冷剤に加えることによって作製され
る。加温ガス形態の寒冷剤の少なくとも一部が、加温後
に前記物品から回収される。加温された冷却用流体は、
実質的に、加温ガス形態の寒冷剤で構成されている。次
いで、前記物品から回収された加温ガス形態の寒冷剤を
ミキシング工程に供給する。
いては、本発明は、吹込工程と冷却工程を含んだ吹込成
形法を提供する。吹込工程時において、パリソンが膨張
して金型にフィットするよう、金型内に配置された高温
プラスチック材料のパリソンに加圧吹込ガスを導入する
ことによって、物品が成形される。冷却工程時におい
て、前記物品が冷却されて冷却用流体が加温されるよう
前記物品中に冷却用流体が導入される。前記冷却用流体
は、加圧液体形態の寒冷剤が少なくとも一部気化される
よう、ミキシング工程において、加温ガス形態の寒冷剤
を加圧液体形態の寒冷剤に加えることによって作製され
る。加温ガス形態の寒冷剤の少なくとも一部が、加温後
に前記物品から回収される。加温された冷却用流体は、
実質的に、加温ガス形態の寒冷剤で構成されている。次
いで、前記物品から回収された加温ガス形態の寒冷剤を
ミキシング工程に供給する。
【0007】別の実施態様においては、本発明は吹込成
形装置を提供する。本発明の吹込成形装置は、金型;お
よびパリソンが膨張して金型にフィットするよう、高温
プラスチック材料のパリソンに加圧吹込ガスを吹き込む
ための吹込手段;を有する。物品が冷却され且つ冷却用
流体が加温されるよう、前記物品中に前記冷却用流体を
導入するための手段が設けられている。液体形態の寒冷
剤を少なくとも一部気化させ、これによって冷却用流体
が形成されるに足る割合で、加温ガス形態の寒冷剤を加
圧液体形態の寒冷剤に加えるための冷却用流体手段が、
冷却用流体導入手段の間に接続されている。加温された
冷却用流体の少なくとも一部を金型から回収するための
回収手段が金型に接続されている。加温された冷却用流
体は、実質的に加温ガス形態の寒冷剤で構成されてい
る。回収手段からの加温ガス形態の寒冷剤を冷却用流体
手段に供給するための供給手段が設けられている。
形装置を提供する。本発明の吹込成形装置は、金型;お
よびパリソンが膨張して金型にフィットするよう、高温
プラスチック材料のパリソンに加圧吹込ガスを吹き込む
ための吹込手段;を有する。物品が冷却され且つ冷却用
流体が加温されるよう、前記物品中に前記冷却用流体を
導入するための手段が設けられている。液体形態の寒冷
剤を少なくとも一部気化させ、これによって冷却用流体
が形成されるに足る割合で、加温ガス形態の寒冷剤を加
圧液体形態の寒冷剤に加えるための冷却用流体手段が、
冷却用流体導入手段の間に接続されている。加温された
冷却用流体の少なくとも一部を金型から回収するための
回収手段が金型に接続されている。加温された冷却用流
体は、実質的に加温ガス形態の寒冷剤で構成されてい
る。回収手段からの加温ガス形態の寒冷剤を冷却用流体
手段に供給するための供給手段が設けられている。
【0008】したがって本発明では、液体寒冷剤だけで
構成されているわけではない冷却用流体を使用して、物
品の均一な冷却を促進するのが有利である。外部気化器
は使用されないので、寒冷剤の冷却ポテンシャルはすべ
て物品の冷却に費やされる。液体寒冷剤の気化に空気が
使用されないので、高価な空気乾燥器は組み込む必要が
ない。さらに、空気乾燥器は、空気から取り除くことの
できる水分の量に限界があるので、液体寒冷剤の気化に
空気を使用した場合、極めて低い寒冷剤冷却温度を達成
することができない。
構成されているわけではない冷却用流体を使用して、物
品の均一な冷却を促進するのが有利である。外部気化器
は使用されないので、寒冷剤の冷却ポテンシャルはすべ
て物品の冷却に費やされる。液体寒冷剤の気化に空気が
使用されないので、高価な空気乾燥器は組み込む必要が
ない。さらに、空気乾燥器は、空気から取り除くことの
できる水分の量に限界があるので、液体寒冷剤の気化に
空気を使用した場合、極めて低い寒冷剤冷却温度を達成
することができない。
【0009】本明細書は、発明者が本人の発明であると
考えている主題を明確に指摘している特許請求の範囲に
て結論を明記しているが、添付の図面と関連させつつ考
察すれば、本発明が理解がより深まるであろう。
考えている主題を明確に指摘している特許請求の範囲に
て結論を明記しているが、添付の図面と関連させつつ考
察すれば、本発明が理解がより深まるであろう。
【0010】図面を参照すると、本発明による吹込成形
装置10の概略図が示されている。排気弁35(安全性
の点から常時開タイプである)を除き、概略図中に示さ
れている弁はいずれも常時閉タイプである。吹込成形装
置10は、二分した金型部分14と16を有する金型1
2を含む。吹込成形装置10は、押出吹込成形タイプの
装置であり、高温プラスチック材料から形成された押出
パリソンが、金型12の金型部分14と16の間に配置
されている。本発明の方法に含まれている吹込工程時に
おいて、プラスチック材料が金型12の輪郭にフィット
するよう、パリソンを加圧吹込ガスで膨張させることに
よって、金型12内にて物品が成形される。冷却工程時
(吹込工程の完了後に施される)において、プラスチッ
ク材料を固化させるよう、そして金型部分14と16の
分離と成形品の取り出しが行えるよう、物品が冷却され
る。このような冷却工程においては、冷却用流体が成形
品中に導入される。冷却は、成形品からより低温の金型
金属への熱伝達を介して行うことができる、という点に
も留意すべきである。パリソンを押し出すための押出装
置、金型12内での物品の成形、およびこれらに関連し
た、金型部分14と16の開閉装置については当業界に
おいてよく知られているので、ここでは特に説明しな
い。
装置10の概略図が示されている。排気弁35(安全性
の点から常時開タイプである)を除き、概略図中に示さ
れている弁はいずれも常時閉タイプである。吹込成形装
置10は、二分した金型部分14と16を有する金型1
2を含む。吹込成形装置10は、押出吹込成形タイプの
装置であり、高温プラスチック材料から形成された押出
パリソンが、金型12の金型部分14と16の間に配置
されている。本発明の方法に含まれている吹込工程時に
おいて、プラスチック材料が金型12の輪郭にフィット
するよう、パリソンを加圧吹込ガスで膨張させることに
よって、金型12内にて物品が成形される。冷却工程時
(吹込工程の完了後に施される)において、プラスチッ
ク材料を固化させるよう、そして金型部分14と16の
分離と成形品の取り出しが行えるよう、物品が冷却され
る。このような冷却工程においては、冷却用流体が成形
品中に導入される。冷却は、成形品からより低温の金型
金属への熱伝達を介して行うことができる、という点に
も留意すべきである。パリソンを押し出すための押出装
置、金型12内での物品の成形、およびこれらに関連し
た、金型部分14と16の開閉装置については当業界に
おいてよく知られているので、ここでは特に説明しな
い。
【0011】冷却用流体は冷却用低温流体であり、加温
ガス形態の寒冷剤(後述するように、物品から回収され
た加温冷却用流体で形成されている)を加圧液体形態の
寒冷剤に加えることによって形成される。装置10にお
いては、加圧液体窒素供給装置18中に収容されている
液体窒素が、弁20を開放することによってジェットポ
ンプ22の高圧インレット19に導入され、貯蔵タンク
24中にたくわえられているガス状寒冷剤が、弁50を
開放することによってジェットポンプ22の低圧インレ
ット25に導入される。他の物質(例えば二酸化炭素)
も加圧液体形態の寒冷剤として使用できることは言うま
でもない。
ガス形態の寒冷剤(後述するように、物品から回収され
た加温冷却用流体で形成されている)を加圧液体形態の
寒冷剤に加えることによって形成される。装置10にお
いては、加圧液体窒素供給装置18中に収容されている
液体窒素が、弁20を開放することによってジェットポ
ンプ22の高圧インレット19に導入され、貯蔵タンク
24中にたくわえられているガス状寒冷剤が、弁50を
開放することによってジェットポンプ22の低圧インレ
ット25に導入される。他の物質(例えば二酸化炭素)
も加圧液体形態の寒冷剤として使用できることは言うま
でもない。
【0012】ジェットポンプ22は2つの機能を果た
す。第一に、ノズル19を介して入ってくる高圧液体寒
冷剤と、貯蔵タンク24からインレット25を介して入
ってくる低圧ガス状寒冷剤とを合流させ、貯蔵タンク2
4内の圧力より高い圧力にてディフューザー23を介し
て出る混合物をつくりだす。この圧力生成は、ジェット
ポンプ内でつくりだされる公知のベンチュリ効果により
達成され、混合物の一部を回収して貯蔵タンク24を補
充するのに必要な圧力差を与える。第二に、ジェットポ
ンプ22は、液体形態の寒冷剤とガス形態の寒冷剤の効
率的かつ均一なサーマルミキシングを可能にする。ガス
状寒冷剤が液体寒冷剤に加えられる速度に応じて、液体
寒冷剤は全部が気化するか、あるいは一部が気化して、
液体寒冷剤の微細ミストとなり、このミストがガス状寒
冷剤の流れに沿って運ばれる。
す。第一に、ノズル19を介して入ってくる高圧液体寒
冷剤と、貯蔵タンク24からインレット25を介して入
ってくる低圧ガス状寒冷剤とを合流させ、貯蔵タンク2
4内の圧力より高い圧力にてディフューザー23を介し
て出る混合物をつくりだす。この圧力生成は、ジェット
ポンプ内でつくりだされる公知のベンチュリ効果により
達成され、混合物の一部を回収して貯蔵タンク24を補
充するのに必要な圧力差を与える。第二に、ジェットポ
ンプ22は、液体形態の寒冷剤とガス形態の寒冷剤の効
率的かつ均一なサーマルミキシングを可能にする。ガス
状寒冷剤が液体寒冷剤に加えられる速度に応じて、液体
寒冷剤は全部が気化するか、あるいは一部が気化して、
液体寒冷剤の微細ミストとなり、このミストがガス状寒
冷剤の流れに沿って運ばれる。
【0013】冷却用流体は、ブローピン(blow p
in)またはニードル26によって物品中に導入され
る。当然のことながら、部品のタイプに応じて多くのブ
ローピンが存在していてもよい。すなわち、孔が許容し
うるものであれば、物品のいかなる場所に存在していて
もよい。当業界においては知られているように、ブロー
ピン26は、金型12を閉じるとパリソンを貫通するよ
う設計されている。したがって、いったん吹込が行われ
ると、ブローピン26は物品中に継続して延びている状
態になる。
in)またはニードル26によって物品中に導入され
る。当然のことながら、部品のタイプに応じて多くのブ
ローピンが存在していてもよい。すなわち、孔が許容し
うるものであれば、物品のいかなる場所に存在していて
もよい。当業界においては知られているように、ブロー
ピン26は、金型12を閉じるとパリソンを貫通するよ
う設計されている。したがって、いったん吹込が行われ
ると、ブローピン26は物品中に継続して延びている状
態になる。
【0014】冷却用流体が高温の物品と接触する結果、
冷却用流体は加温され、高温物品は冷却される。さら
に、冷却用流体中に液体寒冷剤の微細ミストが存在して
いる場合、このような液体寒冷剤は気化される。冷却用
ガスをブローピン28から排出することによって、冷却
用ガスが物品内を循環する。この点において、ブローピ
ン26と28は、物品内での冷却用流体の循環を確実に
起こさせるために、互いにある間隔を置いて配置される
のが好ましい。例えば、単一のブローピンが、冷却用流
体が物品中に入る際に通る中央開口、および加温された
冷却用流体が物品から排出される際に通る前記中央開口
を取り巻いた環状スペース、を含んでいてもよい。冷却
用流体の一部が(物品を循環した後に)貯蔵タンク24
に回収され、その後の冷却サイクル時において、ジェッ
トポンプ22に再循環される。
冷却用流体は加温され、高温物品は冷却される。さら
に、冷却用流体中に液体寒冷剤の微細ミストが存在して
いる場合、このような液体寒冷剤は気化される。冷却用
ガスをブローピン28から排出することによって、冷却
用ガスが物品内を循環する。この点において、ブローピ
ン26と28は、物品内での冷却用流体の循環を確実に
起こさせるために、互いにある間隔を置いて配置される
のが好ましい。例えば、単一のブローピンが、冷却用流
体が物品中に入る際に通る中央開口、および加温された
冷却用流体が物品から排出される際に通る前記中央開口
を取り巻いた環状スペース、を含んでいてもよい。冷却
用流体の一部が(物品を循環した後に)貯蔵タンク24
に回収され、その後の冷却サイクル時において、ジェッ
トポンプ22に再循環される。
【0015】貯蔵タンク送りライン30には、貯蔵タン
ク24の所望の圧力にセットされた圧力調整弁32が設
けられている。貯蔵タンク24が充分な供給量のガス状
寒冷剤を収容していると、圧力調整弁32が開いて、冷
却用流体を確実に金型内に循環し続ける。後述するよう
に、貯蔵タンク送りライン30には、逆止弁33と遅動
弁34が設けられている。いったん物品が完全に冷却さ
れると、物品は、冷却用流体として作用した加圧ガス状
寒冷剤により、あるいは後述のように吹込ガスにより加
圧状態となる。金型12を開けるためには、排気弁35
を開放することによって、物品内のこれらのガスをパー
ジする。
ク24の所望の圧力にセットされた圧力調整弁32が設
けられている。貯蔵タンク24が充分な供給量のガス状
寒冷剤を収容していると、圧力調整弁32が開いて、冷
却用流体を確実に金型内に循環し続ける。後述するよう
に、貯蔵タンク送りライン30には、逆止弁33と遅動
弁34が設けられている。いったん物品が完全に冷却さ
れると、物品は、冷却用流体として作用した加圧ガス状
寒冷剤により、あるいは後述のように吹込ガスにより加
圧状態となる。金型12を開けるためには、排気弁35
を開放することによって、物品内のこれらのガスをパー
ジする。
【0016】冷却用流体がブローピン26からブローピ
ン28に流れるにつれて、冷却用流体の温度が上昇す
る。したがって、金型12内の物品の冷却にはある程度
の不均一性が存在する。均一な冷却を促進するために
(大形のプラスチック部品に対しては均一な冷却が特に
重要となる)、切り換え回路36が設けられている。切
り換え回路36は、ジェットポンプ22の出口と並列に
接続されていて、且つブローピン26と28に直接接続
されている2つの弁38と40を有する。さらに、2つ
の弁42と44が、貯蔵タンク送りライン30に対して
並列に接続されている。弁38と44が開放され、弁4
0と42が閉じられると、冷却用流体は、ジェットポン
プ22からブローピン26に流れ、ブローピン28を出
て貯蔵タンク送りライン30に流れ、そして最終的には
貯蔵タンク24に流れる。弁38と44を閉じ、次いで
弁40と42を開放することができる。このとき、流れ
は方向を逆にし、ジェットポンプ22からの冷却用流体
はブローピン28に向かって流れ、金型12内にて物品
を循環し、そしてブローピン26を介して貯蔵タンク送
りライン30に排出される。上記したような態様で弁の
連続的な開放・閉止を行うと、金型12内に収容されて
いる物品に対する冷却用流体の循環を連続的に逆向きに
することができ、したがって金型12内に収容されてい
る物品の均一な冷却が促進される。言うまでもないが、
金型内における冷却用流体の多方向循環を可能にするた
めに、ブローピンと切り換え回路の連係システムを構成
することも可能である。
ン28に流れるにつれて、冷却用流体の温度が上昇す
る。したがって、金型12内の物品の冷却にはある程度
の不均一性が存在する。均一な冷却を促進するために
(大形のプラスチック部品に対しては均一な冷却が特に
重要となる)、切り換え回路36が設けられている。切
り換え回路36は、ジェットポンプ22の出口と並列に
接続されていて、且つブローピン26と28に直接接続
されている2つの弁38と40を有する。さらに、2つ
の弁42と44が、貯蔵タンク送りライン30に対して
並列に接続されている。弁38と44が開放され、弁4
0と42が閉じられると、冷却用流体は、ジェットポン
プ22からブローピン26に流れ、ブローピン28を出
て貯蔵タンク送りライン30に流れ、そして最終的には
貯蔵タンク24に流れる。弁38と44を閉じ、次いで
弁40と42を開放することができる。このとき、流れ
は方向を逆にし、ジェットポンプ22からの冷却用流体
はブローピン28に向かって流れ、金型12内にて物品
を循環し、そしてブローピン26を介して貯蔵タンク送
りライン30に排出される。上記したような態様で弁の
連続的な開放・閉止を行うと、金型12内に収容されて
いる物品に対する冷却用流体の循環を連続的に逆向きに
することができ、したがって金型12内に収容されてい
る物品の均一な冷却が促進される。言うまでもないが、
金型内における冷却用流体の多方向循環を可能にするた
めに、ブローピンと切り換え回路の連係システムを構成
することも可能である。
【0017】装置10は、金型12内の成形すべき物品
に対し、空気を含んだ吹込ガスを使用して吹込成形する
か、あるいは冷却用流体の場合と同じやり方(すなわ
ち、加圧液体寒冷剤供給装置18からの液体寒冷剤と、
貯蔵タンク24内に貯蔵されたガス状寒冷剤とをミキシ
ングする)で成形することを意図している。吹込ガスが
空気である場合は空気弁46が使用され、前述の冷却サ
イクル時においてはこの弁が閉じられる。物品に空気を
吹き込むときは、空気弁46を開放ポジションにセット
する。物品に対して吹込操作を行った後、冷却工程の開
始に次いで、遅動弁34を所定時間閉止ポジションに保
持する。次に、圧力調整弁32から空気を排気してシス
テムをパージする。実際、遅動弁34は、冷却工程の開
始時には通常閉止のままである。なぜなら、ガス状寒冷
剤が高温状態になってしまうからである。回収されたガ
ス状寒冷剤の温度をより望ましいレベルに降下させるた
めの適切な時間遅れの後、遅動弁34を開放して、金型
12内の物品中を循環させた後の加温された冷却用流体
による貯蔵タンク24の充填を可能にする。
に対し、空気を含んだ吹込ガスを使用して吹込成形する
か、あるいは冷却用流体の場合と同じやり方(すなわ
ち、加圧液体寒冷剤供給装置18からの液体寒冷剤と、
貯蔵タンク24内に貯蔵されたガス状寒冷剤とをミキシ
ングする)で成形することを意図している。吹込ガスが
空気である場合は空気弁46が使用され、前述の冷却サ
イクル時においてはこの弁が閉じられる。物品に空気を
吹き込むときは、空気弁46を開放ポジションにセット
する。物品に対して吹込操作を行った後、冷却工程の開
始に次いで、遅動弁34を所定時間閉止ポジションに保
持する。次に、圧力調整弁32から空気を排気してシス
テムをパージする。実際、遅動弁34は、冷却工程の開
始時には通常閉止のままである。なぜなら、ガス状寒冷
剤が高温状態になってしまうからである。回収されたガ
ス状寒冷剤の温度をより望ましいレベルに降下させるた
めの適切な時間遅れの後、遅動弁34を開放して、金型
12内の物品中を循環させた後の加温された冷却用流体
による貯蔵タンク24の充填を可能にする。
【0018】前述したように、冷却用流体の場合と同じ
仕方で形成される吹込ガスを使用して本発明の吹込ガス
を形成することができる。このような操作においては、
吹込工程の開始時に弁20を開放して加圧液体寒冷剤を
ジェットポンプ22に導入し、そして吹込ガスの温度に
制約があるか否かに応じて、液体寒冷剤の一部または全
部が気化するよう、弁50を開放した後に、あらかじめ
回収しておいたガス状寒冷剤を供給タンク24から導入
して混合物とする。弁38を開放ポジションにセットし
て、このようにして形成された吹込ガスをブローピン2
6を介してパリソンに送り込む。弁35は閉止ポジショ
ンにセットする。物品が複数のポイントから吹き込みさ
れるよう、弁40も開放しておく。弁34は、ガスを回
収して温度低下を起こさせることができるよう遅らせた
後に開放して、形成された吹込ガスの一部を供給タンク
24中に回収させる。吹込工程が終了したら、冷却工程
に関して前述したように弁をリセットする。
仕方で形成される吹込ガスを使用して本発明の吹込ガス
を形成することができる。このような操作においては、
吹込工程の開始時に弁20を開放して加圧液体寒冷剤を
ジェットポンプ22に導入し、そして吹込ガスの温度に
制約があるか否かに応じて、液体寒冷剤の一部または全
部が気化するよう、弁50を開放した後に、あらかじめ
回収しておいたガス状寒冷剤を供給タンク24から導入
して混合物とする。弁38を開放ポジションにセットし
て、このようにして形成された吹込ガスをブローピン2
6を介してパリソンに送り込む。弁35は閉止ポジショ
ンにセットする。物品が複数のポイントから吹き込みさ
れるよう、弁40も開放しておく。弁34は、ガスを回
収して温度低下を起こさせることができるよう遅らせた
後に開放して、形成された吹込ガスの一部を供給タンク
24中に回収させる。吹込工程が終了したら、冷却工程
に関して前述したように弁をリセットする。
【0019】吹込ガスは、弁50を開放することによっ
て、単に回収されたガス状寒冷剤を貯蔵タンク24から
供給することによっても形成させることができる。この
ような場合は、弁20を閉止して、吹込ガスを前述のよ
うに供給する。
て、単に回収されたガス状寒冷剤を貯蔵タンク24から
供給することによっても形成させることができる。この
ような場合は、弁20を閉止して、吹込ガスを前述のよ
うに供給する。
【0020】上記の吹込工程と冷却工程は、ジェットポ
ンプ22からの排出と貯蔵タンク24からの排出との間
に存在する圧力差に基づいている(この圧力は、見かけ
上、圧力調整弁32の設定値に保持される)。ジェット
ポンプ22は、タンク24中にたくわえられているガス
状寒冷剤に対して、必要に応じた大きな圧力増大をもた
らすことができない。追加の圧力増大をもたらすため
に、供給装置18からの液体寒冷剤の気化(回収された
ガス状寒冷剤を使用した熱伝達を介して)によって、貯
蔵タンク24内のガス圧力を増大させることができる。
貯蔵タンク24のこの直接加圧は、前の吹込工程の終わ
りと次の吹込工程の開始(あるいは、吹込ガスが寒冷剤
によって供給される場合には、次の冷却工程の開始)と
の間の時間において行われる。このことは、弁34、3
8、および40を閉止ポジションに、そして弁20、4
8、および50を開放ポジションにセットすることによ
って行うのが好ましい。この場合、貯蔵タンク24から
のガス状寒冷剤が、液体寒冷剤供給装置18からの液体
寒冷剤を気化させ、そして弁48を介して混合物が貯蔵
タンク24に戻る。こうした直接加圧スキームを使用す
る場合、吹込工程および冷却工程の一部において、タン
ク24内の圧力が、圧力調整弁32の設定圧力より高く
なることがある。貯蔵タンク中にたくわえられているガ
ス状寒冷剤が、圧力調整弁32を介して直接損失するの
を防止するために、貯蔵タンク送りライン内に逆止弁3
3が設置されている。
ンプ22からの排出と貯蔵タンク24からの排出との間
に存在する圧力差に基づいている(この圧力は、見かけ
上、圧力調整弁32の設定値に保持される)。ジェット
ポンプ22は、タンク24中にたくわえられているガス
状寒冷剤に対して、必要に応じた大きな圧力増大をもた
らすことができない。追加の圧力増大をもたらすため
に、供給装置18からの液体寒冷剤の気化(回収された
ガス状寒冷剤を使用した熱伝達を介して)によって、貯
蔵タンク24内のガス圧力を増大させることができる。
貯蔵タンク24のこの直接加圧は、前の吹込工程の終わ
りと次の吹込工程の開始(あるいは、吹込ガスが寒冷剤
によって供給される場合には、次の冷却工程の開始)と
の間の時間において行われる。このことは、弁34、3
8、および40を閉止ポジションに、そして弁20、4
8、および50を開放ポジションにセットすることによ
って行うのが好ましい。この場合、貯蔵タンク24から
のガス状寒冷剤が、液体寒冷剤供給装置18からの液体
寒冷剤を気化させ、そして弁48を介して混合物が貯蔵
タンク24に戻る。こうした直接加圧スキームを使用す
る場合、吹込工程および冷却工程の一部において、タン
ク24内の圧力が、圧力調整弁32の設定圧力より高く
なることがある。貯蔵タンク中にたくわえられているガ
ス状寒冷剤が、圧力調整弁32を介して直接損失するの
を防止するために、貯蔵タンク送りライン内に逆止弁3
3が設置されている。
【0021】貯蔵タンク24のような貯蔵タンクの代わ
りに、いくつかの吹込成形ステーションが装備すれば、
マニホールドを使用してマルチプル吹込成形装置に接続
することも可能である。したがって、ある1つの吹込成
形装置が、他の吹込成形装置から回収されるガス状寒冷
剤を使用して、冷却用流体または吹込ガスを生成するこ
ともできる。
りに、いくつかの吹込成形ステーションが装備すれば、
マニホールドを使用してマルチプル吹込成形装置に接続
することも可能である。したがって、ある1つの吹込成
形装置が、他の吹込成形装置から回収されるガス状寒冷
剤を使用して、冷却用流体または吹込ガスを生成するこ
ともできる。
【0022】弁の操作は、当業界によく知られている逐
次タイマー(sequentialtimer)を使用
することによって制御することができる。これとは別
に、プログラマブル論理コンピュータを使用することに
よって制御することもできる。どちらのタイプの制御に
おいても、論理は同じである。こうしたコンピュータや
タイマーについては(弁のオペレーターに関連させて)
当業界にはよく知られているので、図面をわかりやすく
するためにこれらは図示していない。
次タイマー(sequentialtimer)を使用
することによって制御することができる。これとは別
に、プログラマブル論理コンピュータを使用することに
よって制御することもできる。どちらのタイプの制御に
おいても、論理は同じである。こうしたコンピュータや
タイマーについては(弁のオペレーターに関連させて)
当業界にはよく知られているので、図面をわかりやすく
するためにこれらは図示していない。
【0023】空気弁46を開放するために全てではない
にしても殆どの吹込成形機によって使用される信号を使
用して、逐次タイマーやプログラマブル論理コンピュー
タを作動させることができる。前述したように、ここで
説明している弁はいずれも(排気弁35を除いて)常時
閉タイプである。これらの弁は、ソレノイド始動で且つ
二方アクションを有するのが好ましい。
にしても殆どの吹込成形機によって使用される信号を使
用して、逐次タイマーやプログラマブル論理コンピュー
タを作動させることができる。前述したように、ここで
説明している弁はいずれも(排気弁35を除いて)常時
閉タイプである。これらの弁は、ソレノイド始動で且つ
二方アクションを有するのが好ましい。
【0024】空気が吹込ガスとして使用されている上記
の操作例では、以下のように機能する。物品に対する吹
込時間としてあらかじめ設定された時間間隔に対して弁
46を開放し、排気弁35を閉じる。これと同時に、弁
20,50,および34に対してそれぞれの遅作動がな
される。これら個々の遅作動が完了すると、これらの弁
が、あらかじめ設定された時間間隔に対して開放され、
この時間間隔の最後に、これら全ての弁が同時に閉じ
る。したがって、冷却用流体を形成させるには、弁20
と50を開放にセットし、次いでガス形態の寒冷剤が回
収できるよう、遅動弁34を開放にセットする。これら
の弁を閉止すると、ある時間遅れの後に排気弁35が開
く。弁20の開放は、弁38と42を一対として、そし
て弁40と44を別の一対として起動させるための再循
環時間を開始させる。それぞれの対において、弁38が
開放のときは弁42は閉止(弁38が閉止のときは弁4
2が開放)となり、また弁40が開放のときは弁44が
閉止(弁40が閉止のときは弁44が開放)となる。こ
れにより、ある間隔を置いて配置された2つの場所、す
なわちブローピン26と28から、金型に交互に冷却用
流体を導入することができる。
の操作例では、以下のように機能する。物品に対する吹
込時間としてあらかじめ設定された時間間隔に対して弁
46を開放し、排気弁35を閉じる。これと同時に、弁
20,50,および34に対してそれぞれの遅作動がな
される。これら個々の遅作動が完了すると、これらの弁
が、あらかじめ設定された時間間隔に対して開放され、
この時間間隔の最後に、これら全ての弁が同時に閉じ
る。したがって、冷却用流体を形成させるには、弁20
と50を開放にセットし、次いでガス形態の寒冷剤が回
収できるよう、遅動弁34を開放にセットする。これら
の弁を閉止すると、ある時間遅れの後に排気弁35が開
く。弁20の開放は、弁38と42を一対として、そし
て弁40と44を別の一対として起動させるための再循
環時間を開始させる。それぞれの対において、弁38が
開放のときは弁42は閉止(弁38が閉止のときは弁4
2が開放)となり、また弁40が開放のときは弁44が
閉止(弁40が閉止のときは弁44が開放)となる。こ
れにより、ある間隔を置いて配置された2つの場所、す
なわちブローピン26と28から、金型に交互に冷却用
流体を導入することができる。
【0025】冷却用流体の場合と同じ仕方で吹込ガスが
形成される場合、空気弁46に対する予備設定時間間隔
は“0.0”秒にセットされる。弁20と50が起動し
て開放ポジションにセットされ、そしてある時間遅れの
後に、遅動弁34が起動して開放ポジションにセットさ
れる。弁20,50,および34が開放にセットされた
状態で物品が吹込成形され、次いで形成された冷却用ガ
スによって冷却され、そして全ての弁が同時に閉じられ
る。次いで、ある時間遅れの後に排気弁35を開放し
て、金型12からの物品の取り出しを可能にする。
形成される場合、空気弁46に対する予備設定時間間隔
は“0.0”秒にセットされる。弁20と50が起動し
て開放ポジションにセットされ、そしてある時間遅れの
後に、遅動弁34が起動して開放ポジションにセットさ
れる。弁20,50,および34が開放にセットされた
状態で物品が吹込成形され、次いで形成された冷却用ガ
スによって冷却され、そして全ての弁が同時に閉じられ
る。次いで、ある時間遅れの後に排気弁35を開放し
て、金型12からの物品の取り出しを可能にする。
【0026】好ましい実施態様を挙げて本発明を説明し
てきたが、当業者にとっては、本発明の精神と範囲を逸
脱することなく種々の変形や改良形が可能である。
てきたが、当業者にとっては、本発明の精神と範囲を逸
脱することなく種々の変形や改良形が可能である。
【図1】本発明の方法をフローシートとして表示した形
の、本発明による装置の概略図である。
の、本発明による装置の概略図である。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−157322(JP,A) 仏国特許出願公開2405809(FR,A 1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 49/00 - 49/80
Claims (13)
- 【請求項1】 吹込工程と冷却工程を有する吹込成形法
であって、前記吹込工程時において、パリソンが膨張し
て金型にフィットするよう、金型内に配置された高温プ
ラスチック材料のパリソンに加圧吹込ガスを導入するこ
とによって物品が成形され、そして前記冷却工程時にお
いて前記物品が冷却されて冷却用流体が加温されるよう
前記物品中に冷却用流体が導入され、このときこの方法
が下記の工程、 (a) 加圧液体形態の寒冷剤の中に加温ガス形態の寒
冷剤をベンチュリ効 果によって導入する作用を有するジ
ェットポンプに前記加圧液体形態の寒冷剤 を供給するこ
とによって前記冷却用流体を生成させ、それによって前
記加圧液 体形態の寒冷剤が少なくとも一部気化され、そ
して前記ジェットポンプから混 合物を吐出させる工程、
このとき前記ジェットポンプから吐出された前記混合 物
が前記冷却用流体を形成する、 (b) 前記ジェットポンプから吐出された前記混合物
を前記物品の中に冷 却用流体として導入する工程、 (c) 前記冷却用流体の加温後に、前記物品から前記
冷却用流体の少なくとも一部を回収する工程、このとき
加温された冷却用流体が実質的に加温ガス形態の寒冷剤
で構成されている;および (d) 前記物品から回収された加温ガス形態の寒冷剤
を前記ジェットポン プに供給する工程、を含む 、前記吹込成形法。 - 【請求項2】 前記吹込工程時において、前記冷却用流
体もパリソンに導入して、これを吹込ガスとして機能さ
せる、請求項1記載の吹込成形法。 - 【請求項3】 前記吹込工程時において、前記物品から
回収された加温ガス形態の寒冷剤も前記吹込工程に供給
して、これを吹込ガスとして機能させる、請求項1記載
の吹込成形法。 - 【請求項4】 前記冷却用低温流体が物品内を相対する
方向に循環して、前記物品の均一な冷却を促進するよ
う、前記物品においてある間隔を置いて配置された少な
くとも2つの場所のそれぞれにおいて、前記冷却用低温
流体の導入と排出が交互に行われる、請求項1記載の吹
込成形法。 - 【請求項5】 前記加温ガス形態の寒冷剤が、前記物品
から回収された後に貯蔵タンクに導入され、そして前記
貯蔵タンクから前記ジェットポンプによって抜き取られ
る、請求項1記載の吹込成形法。 - 【請求項6】 前記貯蔵タンクを加圧することをさらに
含む、請求項5記載の吹込成形法。 - 【請求項7】 金型;パリソンが膨張して前記金型にフ
ィットし、これによって物品が成形されるよう、前記金
型内に配置された高温プラスチック材料のパリソンに加
圧吹込ガスを吹き込むための吹込手段;および、前記物
品が冷却され且つ冷却用流体が加温されるよう、前記物
品中に前記冷却用流体を導入するための手段;を有する
吹込成形装置であって、このとき改良点が、 (a) 前記冷却用流体導入手段に接続されていて加圧
液体形態の寒冷剤の 中に加温ガス形態の寒冷剤をベンチ
ュリ効果によって導入するための手段を有 するジェット
ポンプ、このとき加圧液体形態の寒冷剤が少なくとも一
部気化さ れ、これによって冷却用流体が形成される; (b) 加温された前記冷却用流体の少なくとも一部を
前記物品から回収するための、前記金型に接続された回
収手段、このとき加温された前記冷却用流体は、実質的
に加温ガス形態の寒冷剤で構成されている;および (c) 前記ジェットポンプに接続されていて、前記加
温ガス形態の寒冷剤を前記回収手段から前記ジェットポ
ンプに供給するための供給手段; を含むことにある、前記吹込成形装置。 - 【請求項8】 前記ジェットポンプが、 (a) 前記加圧液体寒冷剤を受け入れるための高圧イ
ンレット; (b) 前記供給手段と連通関係にある低圧インレット
であって、これを介して前記加温ガス形態の寒冷剤が前
記回収手段から抜き取られて、前記加圧液体形態の寒冷
剤に送り込まれる低圧インレット; (c) 前記冷却用低温流体導入手段に接続されたディ
フューザー;及び (d) 前記高圧インレット、前記低圧インレット、お
よび前記ディフュー ザーに接続されている、前記加温ガ
ス形態の寒冷剤を抜き取る手段であって、 これによっ
て、前記加圧液体形態の寒冷剤を、少なくとも一部気化
させた後に 、前記ディフューザーから吐出させる手段;を有する 、請求項7記載の吹込成形装置。 - 【請求項9】 前記冷却用流体導入手段と前記回収手段
が、 (a) 前記金型に接続されていて、且つ前記パリソン
を貫通するよう形づくられた少なくとも1つのブローピ
ン;および (b) 前記少なくとも1つのブローピンを介して前記
冷却用流体を前記物品中に導入し、そして前記少なくと
も1つのブローピンを介して前記加温された冷却用流体
を前記供給手段に排気するための、前記少なくとも1つ
のブローピンを前記ジェットポンプおよび前記供給手段
に接続している少なくとも1つ の流れ回路手段; を含む、請求項7記載の吹込成形装置。 - 【請求項10】 前記冷却用流体導入手段と前記回収手
段が2つのブローピンを含み;そして 前記少なくとも1つの流れ回路手段がさらに、前記冷却
用流体が前記物品内にて相対する方向に循環するよう、
前記ジェットポンプからの前記冷却用流体を、前記2つ
のブローピンの一方から、次いで他方から前記物品中に
交互に導入するための、そしてまた加温された前記冷却
用流体を、前記2つのブローピンの前記他方から、次い
で前記一方から交互に排気するための切り換え回路を有
する; 請求項9記載の吹込成形装置。 - 【請求項11】 前記供給手段が、 (a) 貯蔵タンク;および (b) 前記貯蔵タンク内に貯えられた前記加温ガス形
態の寒冷剤の圧力を、したがって前記貯蔵タンク内に貯
えられた前記加温ガス形態の寒冷剤の量を設定するため
に、そしてさらに、前記貯蔵タンク内の圧力が設定圧力
と等しくなったときに、前記冷却用流体が前記金型内を
確実に循環し続けるように、前記貯蔵タンクに接続され
た圧力調整弁; を含む、請求項7記載の吹込成形装置。 - 【請求項12】 前記貯蔵タンクを加圧するための加圧
手段をさらに含む、請求項11記載の吹込成形装置。 - 【請求項13】 前記加圧液体形態の寒冷剤が、実質的
に液体窒素と液体二酸化炭素からなる群から選ばれる、
請求項7記載の吹込成形装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US848787 | 1992-03-10 | ||
US07/848,787 US5229043A (en) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | Blow molding method and apparatus employing pressurized liquid cryogen vaporized by recovered gaseous cryogen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0639911A JPH0639911A (ja) | 1994-02-15 |
JP3310373B2 true JP3310373B2 (ja) | 2002-08-05 |
Family
ID=25304269
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04946293A Expired - Fee Related JP3310373B2 (ja) | 1992-03-10 | 1993-03-10 | 加圧液体寒冷剤を使用する吹込成形法および吹込成形装置 |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5229043A (ja) |
EP (1) | EP0560522B1 (ja) |
JP (1) | JP3310373B2 (ja) |
CN (1) | CN1076155A (ja) |
AU (1) | AU654763B2 (ja) |
CA (1) | CA2091047A1 (ja) |
DE (1) | DE69314201T2 (ja) |
NZ (1) | NZ245878A (ja) |
TR (1) | TR26563A (ja) |
TW (1) | TW266182B (ja) |
ZA (1) | ZA931112B (ja) |
Families Citing this family (33)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH073263B2 (ja) * | 1992-10-09 | 1995-01-18 | 日本ベーレー株式会社 | 高差圧調節弁 |
DE4325559C2 (de) * | 1993-07-29 | 1997-04-03 | Air Prod Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Blasformteilen aus Kunststoff |
JPH07314541A (ja) * | 1994-05-26 | 1995-12-05 | Sumitomo Chem Co Ltd | 表皮材を貼合した中空成形体の製造方法 |
US5730914A (en) * | 1995-03-27 | 1998-03-24 | Ruppman, Sr.; Kurt H. | Method of making a molded plastic container |
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