JP3816657B2

JP3816657B2 - プリフォームの加熱装置

Info

Publication number: JP3816657B2
Application number: JP36752997A
Authority: JP
Inventors: 修一荻原
Original assignee: Nissei ASB Machine Co Ltd
Current assignee: Nissei ASB Machine Co Ltd
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 2006-08-30
Anticipated expiration: 2017-12-26
Also published as: JPH11188785A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形もしくは押出生成されたプリフォームを加熱した後ブロー成形するブロー成形機に用いられるプリフォームの加熱装置に関し、特に、種々の容器の特性に応じてプリフォームを加熱するためのプリフォームの加熱装置に関する。
【０００２】
【背景技術及び発明が解決しようとする課題】
本願出願人が先に提案した特開平８−１３２５１７号公報にプリフォームの加熱装置を有する延伸ブロー成形装置が記載されている。
【０００３】
このプリフォームの加熱装置は、プリフォームの搬送経路の側部に加熱ボックスを配置し、プリフォームの搬送経路を挟んで加熱ボックスの反対側に反射板を配置した状態となっている。
【０００４】
加熱ボックス内には、プリフォームの搬送経路に臨ませてプリフォームの軸方向に間隔をおいて複数本の赤外線ヒータが配置されている。
【０００５】
これら複数の赤外線ヒータは、プリフォームの軸方向に所望の温度分布を付与できるように各々上下及び前後の位置を任意に設定できるようになっている。
【０００６】
そして、搬送経路に沿って間欠搬送されて加熱装置内で停止し、自転しているプリフォームに対し赤外線ヒータの輻射熱により加熱するようにしている。
【０００７】
しかし、成形する容器の中には、特定部分に装飾を施したものや、把手などのインサート部材と係合するもの、あるいは、特定部分の強度を必要とするものなど製品の用途に応じた多くの要求があり、このようなプリフォームの加熱装置だけでは不十分なものもある。
【０００８】
すなわち、通常プリフォームの軸方向の温度分布を付与するために、複数配置された赤外線ヒータの電圧、もしくは電力量を調節し、さらに赤外線ヒータとプリフォームの間隔を調節するが、赤外線ヒータは熱量を与えるだけで、奪うことはないので、極端な温度分布を付与することは困難である、
本発明の目的は、従来のプリフォームの加熱装置に大きな変更を加えることなく、簡単な装置を取り付けることで、容易にプリフォームの温度調節を行うことのできるプリフォームの加熱装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、プリフォームの搬送経路に臨ませてプリフォームの軸方向に間隔をおいて複数本配設された赤外線ヒータを有する加熱ボックスを有し、前記搬送経路上を間欠搬送されてこの加熱ボックスの前記赤外線ヒータ前方位置に停止したプリフォームを自転させながら加熱するプリフォームの加熱装置において、
前記プリフォームを挟んで前記赤外線ヒータの反対側のプリフォームの停止位置と対向する位置に冷却エア吹出し口から冷却エアを前記プリフォームに向けて吹き出す冷却エア吹出しノズルを配置した冷却エア吹出し手段を有し、
前記冷却エア吹出し手段は、前記冷却エア吹出し口からの冷却エアの吹出し量を調節する吹出し量調節手段を有すると共に、前記冷却エア吹出し口の吹出し位置を可変にされていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、複数の赤外線ヒータによりプリフォームに対し軸方向で温度分布を付与すると共に、冷却エア吹出し手段により、冷却エア吹出しノズルの冷却エア吹出し口の吹出し位置を適宜位置に設定し、吹出し量調節手段により調節された冷却エアをプリフォームに吹き出すことで、プリフォームを部分的に冷却して、赤外線ヒータのみでは得られない、形成される容器の要求に応じた大きな温度分布の変化が得られることとなる。
【００１１】
特に、このプリフォームの加熱装置では、冷却エア吹出し手段を付加するのみで、従来のプリフォームの加熱装置に大きな変更を加えることなく簡単な構造で、容易にプリフォームの温度調節を行うことができる。
【００１２】
さらに冷却エア吹出し口から出る冷却エアの量を吹出し量調節手段により調節することができるので、冷やしすぎてブロー成形できないといった不具合も生じない。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１において、
前記冷却エア吹出しノズルは、前記プリフォームの軸方向で移動可能にされて、前記冷却エア吹出し口の吹出し位置が可変にされることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、請求項１の状態に加え、成形された容器が肉厚分布などの要求に適合していない場合には、冷却エア吹出しノズルをプリフォームの軸方向に移動させることで、容易に冷却エア吹出し口の吹出し位置を変更することができ、成形される容器の要求に容易に対応することができる。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１または２において、
前記冷却エア吹出しノズルは、複数設けられていることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、請求項１または２の状態に加え、複数の冷却エア吹出しノズルの冷却エア吹出し口の位置を変化させることで、より多様な容器の要求に容易に対応することができる。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項１において、
前記加熱ボックスは前記プリフォームの搬送経路に沿って複数設けられ、前記冷却エア吹出し手段も前記各加熱ボックスに対応して設けられ、これら冷却エア吹出し手段は各々吹出し量調節手段を有することを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、請求項３の状態に加え、複数の加熱ボックスにそれぞれ設けられた各冷却エア吹出しノズルからの冷却エアの供給、停止や吹出し量を各冷却エア吹出しノズルに設けた吹出し量調節手段により制御することで、より一層多様な容器の要求に対応することができる。
【００１９】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかにおいて、
前記冷却エア吹出しノズルは、前記プリフォームの軸方向に複数の冷却エア吹出し口を有し、各冷却エア吹出し口が選択的に開閉可能にされていることを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、請求項１〜４のいずれかの状態に加え、冷却エア吹出しノズルの複数の冷却エア吹出し口を用いてプリフォームの軸方向における任意の位置に冷却エアを吹き出すことができ、より一層多様な容器の要求に容易に対応することができる。
【００２１】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかにおいて、
前記プリフォームの搬送経路を挟んで前記加熱ボックスの反対側に前記赤外線ヒータの光を反射する前記反射板が前記赤外線ヒータと平行に設けられており、前記冷却エア吹出しノズルは、前記プリフォームの停止位置を通る前記赤外線ヒータの垂線上であって、前記反射板と前記プリフォームの停止位置との間に設けられていることを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、請求項１〜５のいずれかの状態に加え、反射板によって光を反射することで、プリフォームを搬送路の両側から効率よく短時間で加熱することができるとともに、冷却エア吹出しノズルを赤外線ヒータの光の影響が最も少ない位置に配置したことで、効率よく冷却が可能である。
【００２３】
請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれかにおいて、
前記加熱ボックス内にエアを供給するエア供給手段により前記赤外線ヒータの背後から前記プリフォームの搬送経路方向に向けてエアを供給可能にされていることを特徴とする。
【００２４】
本発明によれば、請求項１〜６のいずれかの状態に加え、赤外線ヒータの背後からエアを供給することで、加熱ボックス内の雰囲気熱が過剰に上昇するのを防止して、プリフォームの過加熱を防止することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２６】
図１及び図２は、本発明の一実施の形態に係るプリフォームの加熱装置を示す図である。
【００２７】
このプリフォームの加熱装置１０は、プリフォーム１２の搬送経路１４の途中に配設され、搬送部材１６に倒立状態で保持されたプリフォーム１２が搬送経路１４に沿って図２に示す搬送方向Ａへと間欠搬送されて加熱装置１０位置で停止した状態で、プリフォーム１２を自転機構（図示せず）にて自転させながら、ブロー成形適温まで加熱するもので、本実施の形態では、例えば、図２の平面図に示すように、２つの加熱装置１０をプリフォーム１２の搬送経路１４に沿って配置している。
【００２８】
各加熱装置１０は、加熱ボックス１８と、反射板２０と、冷却エア吹出し手段２２とを備える。
【００２９】
加熱ボックス１８は、プリフォーム１２の搬送経路１４の一側部に配置され、搬送経路１４側の面が開放された状態となっている。
【００３０】
加熱ボックス１８内には、プリフォーム１２の搬送経路１４に臨ませてプリフォーム１２の軸方向に間隔をおいて複数本、例えば５本の赤外線ヒータ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅが配置され、これら赤外線ヒータ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅの輻射熱によりプリフォーム１２を加熱して、プリフォーム１２に対し軸方向で温度分布を付与するようにしている。
【００３１】
この場合、プリフォーム１２は、加熱時に自転しているため、円周方向で均等に加熱することができる。
【００３２】
また、これらの赤外線ヒータ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅのうち４本の赤外線ヒータ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄは、軸方向調節手段２６及び前後位置調節手段２８により、プリフォーム１２の大きさや容器の要求に応じて、プリフォーム１２に対し軸方向位置及び前後位置を任意に調節できるようになっている。
【００３３】
軸方向調節手段２６は、加熱ボックス１８の上部より突出して下端でそれぞれ赤外線ヒータ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄを支持するそれぞれ２つの支持ブロック３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄと接続したそれぞれ２本の軸方向位置調節ロッド３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄを有している。そして、これら軸方向位置調節ロッド３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄを上下方向にスライドさせて調節し、任意の位置で固定することで、各赤外線ヒータ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄの軸方向位置を調節できるようになっている。
【００３４】
前後位置調節手段２８は、先端が赤外線ヒータ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄに接続されたそれぞれ２本の前後位置調節ロッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄが各支持ブロック３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄに対してスライド可能に支持されている。また、それぞれ２本の前後位置調節ロッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄの基端部を連結する連結部材３５に前後位置調節ロッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄを移動させる操作ロッド３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄが取り付けられている。そして、操作ロッド３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄに設けられたナットを調節することで、前後位置調節ロッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄが各支持ブロック３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄに対してスライドして、各赤外線ヒータ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄの前後位置が調節できるようになっている。
【００３５】
このように、軸方向調節手段２６によって赤外線ヒータ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄの軸方向位置を任意に調節してプリフォーム１２の大きさや容器の要求に応じた軸方向位置に容易に設定でき、しかも、前後位置調節手段２８によって赤外線ヒータ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄとプリフォーム１２との間隔を任意に調節することで、赤外線ヒータ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄの電圧もしくは電力量の調節に加え、より良好な温度分布の付与が可能となる。
【００３６】
また、加熱ボックス１８上には、エア供給手段としてのブロア３８が配設され、このブロア３８にて加熱ボックス１８内にエアを供給し、赤外線ヒータ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅの背後からプリフォーム１２の搬送経路１４方向に向けてエアを供給することで、加熱装置１０内の雰囲気熱が過剰に上昇するのを防止して、プリフォーム１２の過加熱を防止するようにしている。
【００３７】
また、このブロア３８からのエアは、加熱ボックス１８の下側からプリフォーム１２のネック部及び搬送部材１６に供給され、加熱を防止している。
【００３８】
反射板２０は、プリフォーム１２の搬送経路１４を挟んで加熱ボックス１８の反対側に配置され、この反射板２０によって赤外線ヒータ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅからの光を反射して、プリフォーム１２を搬送路１４の両側から効率よく短時間で加熱できるようになっている。
【００３９】
なお、この反射板２０の下部にも赤外線ヒータ２４ｅと対向して赤外線ヒータ４０が設けられ、容器のショルダー部に相当するプリフォーム１２の部分を十分に加熱できるようにしている。
【００４０】
冷却エア吹出し手段２２は、プリフォーム１２適宜の位置に冷却エアを吹き出すことでプリフォーム１２を部分的に冷却するもので、冷却エア吹出しノズル４２と、吹出し量調節手段４４とを有する。
【００４１】
冷却エア吹出しノズル４２は、プリフォーム１２を挟んで赤外線ヒータ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅの反対側の反射板２０とプリフォーム１２との間で、プリフォーム１２の停止位置と対向する位置に配置されている。
【００４２】
また、この冷却エア吹出しノズル４２は、先端がＬ字状に形成され、その先端に冷却エアをプリフォーム１２に向けて吹き出す１つの冷却エア吹出し口４６が設けられると共に、反射板２０の上部で支持部材４８によりプリフォーム１２の軸方向に移動可能に支持され、冷却エア吹出し口４６の吹出し位置が可変にされている。
【００４３】
吹出し量調節手段４４は、冷却エア吹出し口４６からの冷却エアの吹出し量を調節するもので、一方でエア回路５０に接続され、他方で冷却エア吹出しノズル４２に接続されている。
【００４４】
この吹出し量調節手段４４としては、例えば、減圧弁や流量調節弁などを用いることができる。
【００４５】
このように、冷却エア吹出しノズル４２をプリフォーム１２の軸方向に移動可能にすることで、例えば、図４に示すように、把手付き容器５２を成形する場合に、容器本体５４の把手５６との係合部５８に相当するプリフォーム１２の部分に冷却エア吹出しノズル４２の冷却エア吹出し口４６の位置を調節して、冷却エアを吹き出し、係合部５８相当部分を冷却することができる。
【００４６】
この場合、冷却エア吹出しノズル４２の冷却エア吹出し口４６から吹き出された冷却エアは、プリフォーム１２の表面に直接あたり、その部分の熱を奪うこととなり、単に赤外線ヒータ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅの電圧もしくは電力量を調節したり、プリフォーム１２との間の間隔を調節しただけの場合に比し、明確な温度分布を付与することができる。
【００４７】
また、このとき、プリフォーム１２は自転しているので、円周方向で均等に熱を奪うことができる。
【００４８】
しかも、冷却エア吹出しノズル４２は、赤外線ヒータ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅから見てプリフォーム１２の背後に位置するので、赤外線ヒータ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅからの輻射熱を遮ることがなく、プリフォーム１２の加熱に影響を与えることがない。
【００４９】
さらに、冷却エアは、赤外線ヒータ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅの背後から吹き出されているブロア３８からのエアのように、赤外線ヒータ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅを通過してくることもないので、温風ではなく、プリフォーム１２の所望位置を確実に冷却することができる。
【００５０】
また、冷却エアの供給は、常時行うのではなく、少なくともプリフォーム１２の停止時間内に行われればよいので、経済的である。
【００５１】
この冷却エアの供給、停止は、適宜タイマーを用いてもよいし、同じ時間エアを供給する他の駆動系、例えば、加熱装置１０で加熱後にプリフォーム１２をブロー成形するブロー成形装置（図示せず）の延伸ユニットのシリンダへのエア供給側の回路と単純に並列に接続し、シリンダへのエアの供給開始と同時に冷却エア吹出しノズル４２の冷却エア吹出し口４６から冷却エアを吹き出させるようにすることもできる。
【００５２】
このブロー成形装置と接続させる場合、ブロー成形時間は、プリフォーム１２の最少停止時間であるので、ブロー成形終了まで冷却エアの供給を継続させることで、冷却エアの供給時間を非常に簡単に制御することができる。
【００５３】
また、図２に示される様に、複数の加熱装置１０が設けられた場合、各加熱装置１０毎に冷却エア吹出し手段２２を設け、各冷却エア吹出し手段２２毎に吹出し量調節手段４４を設けている。そうすることで、加熱の前半、後半で吹出し量を変えることができるので、さらに成形条件の調整幅を広げることができる。
【００５４】
図３は、本発明の他の実施の形態に係るプリフォームの加熱装置を示す図である。
【００５５】
このプリフォームの加熱装置６０は、複数、例えば、２本の固定状態の冷却エア吹出しノズル６２、６４を配置している。
【００５６】
一方の冷却エア吹出しノズル６２は、先端をＬ字状に形成した１つの冷却エア吹出し口６６を有するものとなっている。
【００５７】
他方の冷却エア吹出しノズル６４は、プリフォーム１２の軸方向に複数、例えば、７つの冷却エア吹出し口６８を有し、各冷却エア吹出し口６８が選択的に開閉可能にされている。
【００５８】
具体的には、使用しない冷却エア吹出し口６８は、止め栓７０で閉塞し、使用する冷却エア吹出し口６８は、止め栓７０を取り外して開放するようにしている。
【００５９】
また、これら２本の冷却エア吹出しノズル６２、６４は、１つの吹出し量調節手段４４に接続されている。
【００６０】
このような構成とすることにより、例えば、図５に示すように、容器７２のショルダー部７４や底部付近の柄部７６を厚肉にしたい場合などに、プリフォーム１２のショルダー部７４相当部分を冷却エア吹出しノズル６２で、また、柄部７６相当部分を冷却エア吹出しノズル６４で冷却するようにすることができる。
【００６１】
他の構成及び作用は、前記実施の形態と同様に付き、共通部分に共通の符号を付すにとどめ、説明を省略する。
【００６２】
本発明は前記各実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨の範囲内において、種々の変形実施が可能である。
【００６３】
例えば、図１及び図２の実施の形態では、１本の冷却エア吹出しノズルをプリフォームの軸方向で移動可能にしているが、この例に限らず、複数本の冷却エア吹出しノズルをプリフォームの軸方向に移動可能にすることも可能である。
【００６４】
また、図３の実施の形態では、固定状態の１つの冷却エア吹出し口を有する冷却エア吹出しノズルと、複数の冷却エア吹出し口を有する冷却エア吹出しノズルを組み合わせた場合を示したが、この例に限らず、複数の冷却エア吹出し口を有する冷却エア吹出しノズルのみで構成してもよく、あるいは、双方または一方の冷却エア吹出しノズルをプリフォームの軸方向で移動可能にしてもよい。
【００６５】
さらに、１つの冷却エア吹出し口を有する冷却エア吹出しノズルを複数本、その冷却エア吹出し口をプリフォームの軸方向に配置して設けるようにすることもできる。
【００６６】
また、複数本の冷却エア吹出しノズルを用いる場合、各冷却エア吹出しノズルに吹出し量調節手段を設けて、各冷却エア吹出しノズルへの冷却エアの供給、停止を行うようにすることもできる。
【００６７】
さらに、複数の冷却エア吹出し口を選択的に開閉する場合、あるいは、冷却エア吹出しノズルを軸方向に移動させる場合には、手動による場合に限らず、自動で行うこともできる。
【００６８】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るプリフォームの加熱装置を示す正面図である。
【図２】図１の実施の形態に係るプリフォームの加熱装置の平面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態に係るプリフォームの加熱装置を示す正面図である。
【図４】図１及び図２のプリフォームの加熱装置にて成形する把手付き容器の正面図である。
【図５】図３のプリフォームの加熱装置にて成形する容器の正面図である。
【符号の説明】
１０、６０加熱装置
１２プリフォーム
１４搬送経路
１８加熱ボックス
２０反射板
２２冷却エア吹出し手段
２４ａ〜２４ｄ赤外線ヒータ
２６軸方向位置調節手段
２８前後位置調節手段
４２、６２、６４冷却エア吹出しノズル
４４吹出し量調節手段
４６、６６、６８冷却エア吹出し口
７０止め栓

Claims

プリフォームの搬送経路に臨ませてプリフォームの軸方向に間隔をおいて複数本配設された赤外線ヒータを有する加熱ボックスを有し、前記搬送経路上を間欠搬送されてこの加熱ボックスの前記赤外線ヒータ前方位置に停止したプリフォームを自転させながら加熱するプリフォームの加熱装置において、
前記プリフォームを挟んで前記赤外線ヒータの反対側のプリフォームの停止位置と対向する位置に冷却エア吹出し口から冷却エアを前記プリフォームに向けて吹き出す冷却エア吹出しノズルを配置した冷却エア吹出し手段を有し、
前記冷却エア吹出し手段は、前記冷却エア吹出し口からの冷却エアの吹出し量を調節する吹出し量調節手段を有すると共に、前記冷却エア吹出し口の吹出し位置を可変にされていることを特徴とするプリフォームの加熱装置。
請求項１において、
前記冷却エア吹出しノズルは、前記プリフォームの軸方向で移動可能にされて、前記冷却エア吹出し口の吹出し位置が可変にされることを特徴とするプリフォームの加熱装置。
請求項１または２において、
前記冷却エア吹出しノズルは、複数設けられていることを特徴とするプリフォームの加熱装置。
請求項１において、
前記加熱ボックスは前記プリフォームの搬送経路に沿って複数設けられ、前記冷却エア吹出し手段も前記各加熱ボックスに対応して設けられ、これら冷却エア吹出し手段は各々吹出し量調節手段を有することを特徴とするプリフォームの加熱装置。
請求項１〜４のいずれかにおいて、
前記冷却エア吹出しノズルは、前記プリフォームの軸方向に複数の冷却エア吹出し口を有し、各冷却エア吹出し口が選択的に開閉可能にされていることを特徴とするプリフォームの加熱装置。
請求項１〜５のいずれかにおいて、
前記プリフォームの搬送経路を挟んで前記加熱ボックスの反対側に前記赤外線ヒータの光を反射する反射板が赤外線ヒータと平行に設けられており、前記冷却エア吹出しノズルは、前記プリフォームの停止位置を通る前記赤外線ヒータの垂線上であって、前記反射板と前記プリフォームの停止位置との間に設けられていることを特徴とするプリフォームの加熱装置。
請求項１〜６のいずれかにおいて、
前記加熱ボックス内にエアを供給するエア供給手段により前記赤外線ヒータの背後から前記プリフォームの搬送経路方向に向けてエアを供給可能にされていることを特徴とするプリフォームの加熱装置。