JPH06270238A - 中空成形品の製造装置及び方法 - Google Patents

中空成形品の製造装置及び方法

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JPH06270238A
JPH06270238A JP6515793A JP6515793A JPH06270238A JP H06270238 A JPH06270238 A JP H06270238A JP 6515793 A JP6515793 A JP 6515793A JP 6515793 A JP6515793 A JP 6515793A JP H06270238 A JPH06270238 A JP H06270238A
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JP
Japan
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nitrogen gas
nitrogen
temperature
liquefied
parison
Prior art date
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Pending
Application number
JP6515793A
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English (en)
Inventor
Tetsuya Sugano
鉄也 菅野
Hiroyuki Sawada
弘幸 沢田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Oxygen Co Ltd
Nippon Sanso Corp
Original Assignee
Japan Oxygen Co Ltd
Nippon Sanso Corp
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Publication date
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  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 中空成形品の製造工程において、ブロー成型
工程及びその前後の冷却工程の時間短縮を図り、生産効
率を上げる。 【構成】 液化窒素貯槽1と、液化窒素導入経路4と、
窒素ガス導入経路5と、2つの経路4,5の合流部に設
けた液化窒素と窒素ガスの混合器6と、混合器6から導
出される窒素ガスの温度調節機構7と、成形機17に低
温窒素ガスを供給する低温窒素ガス導入経路8と、バイ
パス経路9とを備えた中空成形品の製造装置を用い、パ
リソン内に処理ガスを吹込んで成形を行う工程と、該成
形品の冷却工程とを、前記混合器6で所定温度となった
低温窒素ガスをパリソン内に送込むことによって連続し
て行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性樹脂を半溶融
状態で成形用金型中に押出して形成されたプリフォーム
又はパリソン(以下、パリソンと総称する)中に処理ガ
スを吹込んで中空成形品を製造する装置及び方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】通常、ブロー成形による中空成形品の製
造は、半溶融状態で成形されたパリソンを金型内に閉じ
込め、パリソンの内部に圧縮空気を吹込んで成形すると
ともに、金型に冷却水を導入して成形品を外部から冷却
する方法や、パリソン中に所定温度の圧縮空気を吹込ん
で成形,冷却する方法が一般的に用いられている。
【0003】しかし、これらの方法では冷却効率が悪
く、生産速度が遅いという問題があるので、近年では、
パリソンをブロー成形後、冷却中の成形品内に、寒剤と
して液化炭酸ガスを吹込み、その気化潜熱及び顕熱を利
用して冷却効果を高める方法が実施されている。ところ
が、この方法では、ドライアイス生成による配管の閉塞
を避けるために三重点以下の圧力(4.2kg/cm2
G以下)にすることができなかった。また、吹込み開始
時に直接液化炭酸ガスを導入すると、高温の成形品の内
壁に炭酸ガススノー(ドライアイス)が付着し、熱応力
による歪みが生じることがあり、このため圧縮空気で予
め三重点以上の圧力までブローし、次いで液化炭酸ガス
を導入する方法が一般にとられている。
【0004】また、液化窒素を利用する方法も行われて
いる。この方法では、液体窒素供給弁以降の配管及びブ
ローマンドレルの熱容量を大きくすることによって、1
本の供給ラインで、最初は気化した窒素ガスが噴出し、
次いで液体窒素が供給されるように構成しており、冷却
効果は、液化炭酸ガスを使用する場合よりも優れてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記寒
剤として液化炭酸ガスを用いる方法では、圧縮空気と液
化炭酸ガスの二流体を使用するので装置が複雑になり、
さらに、圧縮空気中の水分が氷結して配管や、噴出ノズ
ルが閉塞する虞があった。また、炭酸ガスのみを使用す
る方法も開示されているが、上記の理由で、最初に吹込
むガスとして十分に加熱した炭酸ガスを用いるために付
加的な装置が必要になる。
【0006】一方、液化窒素を利用する方法では、連続
運転を行う内に、液体窒素供給配管の外面に結氷が付着
して熱伝導が悪化し、最初から液体窒素がパリソン内に
流入してコールドショックによる成形品の歪みや表面の
欠陥を生ずる虞があった。
【0007】そこで本発明は、中空成形品の製造工程に
おいて、ブロー成型工程及びその前後の冷却工程の大幅
な時間短縮を追及し、生産効率を上げることのできる中
空成形品の製造装置及び方法を提供することを目的とし
ている。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の中空成形品の製造装置は、プリフォーム又
はパリソンをブロー成形して中空成形品を製造する装置
において、液化窒素流量調節機構を有する液化窒素導入
経路と、該液化窒素導入経路の液化窒素流量調節機構を
バイパスし、液化窒素蒸発器及び窒素ガス流量調節機構
を有する窒素ガス発生経路と、前記2つの経路の合流部
に設けられた液化窒素と窒素ガスとの混合器と、該混合
器から導出される窒素ガスの温度を検出して前記液化窒
素流量調節機構を制御する窒素ガス温度調節機構と、前
記混合器から導出される低温窒素ガスをブロー成形機に
供給する低温窒素ガス導入経路と、該低温窒素ガス導入
経路のブロー成形機部分をバイパスするバイパス弁を設
けたバイパス経路とを備えたことを特徴とし、特に、前
記液化窒素流量調節機構が、前記窒素ガス温度調節機構
により制御される流量調節弁と、並列に設けられた電磁
弁及びニードル弁とを備えていることを特徴としてい
る。
【0009】さらに、本発明の中空成形品の製造方法
は、前記プリフォーム又はパリソン内に処理ガスを吹込
んでブロー成形を行う工程と成形品の冷却工程とを、液
化窒素と窒素ガスとを混合して所定温度に調節した低温
窒素ガスを前記プリフォーム又はパリソン内に連続して
送込むことにより行うことを特徴としている。
【0010】
【作 用】上記構成の本発明装置によれば、窒素ガス温
度調節機構で液化窒素流量調節機構を制御しながら、混
合器で液化窒素と窒素ガスとを混合して所定温度の低温
窒素ガスを生成し、該所定温度の低温窒素ガスをブロー
成形機内のパリソン中に導入することによって、中空成
形品の成形及び冷却を連続して行うことができる。
【0011】また、上記構成の本発明方法によれば、所
定温度に調節した低温窒素ガスを前記プリフォーム又は
パリソン内に連続して送込むので、成形品の冷却時間を
大幅に短縮することができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明を、図面に示す実施例に基づい
てさらに詳細に説明する。まず、図1は、本発明装置の
一実施例を示すもので、液化窒素貯槽1に接続した断熱
配管2には、排気弁3が設けられるとともに、液化窒素
を導入するための液化窒素導入経路4と、該液化窒素導
入経路4をバイパスする窒素ガス導入経路5とが設けら
れている。この2つの経路4,5の合流部には、液化窒
素と窒素ガスとを混合して所定温度の低温窒素ガスとす
る混合器6が設けられ、混合器6の導出部には、導出さ
れる低温窒素ガスの温度を所定温度に調節するための温
度調節機構7が設けられている。さらに、混合器6の導
出部には、低温窒素ガス導入経路8と、該低温窒素ガス
導入経路8をバイパスするバイパス経路9とが設けられ
ている。
【0013】前記液化窒素導入経路4には、該流路4を
流れる液化窒素量を調節するための液化窒素流量調節機
構として、前記温度調節機構7により制御される流量調
節弁10と、電磁弁11及びニードル弁12を並列に配
置した経路が設けられている。また、窒素ガス導入経路
5には、液化窒素を蒸発させて窒素ガスとするため蒸発
器13と、窒素ガス流量調節機構としての電磁弁14と
が設けられている。
【0014】前記低温窒素ガス導入経路8は、電磁弁1
5からブローピン16を介して成形機17内に保持され
るパリソンに前記所定温度の低温液化ガスを導入するも
ので、成形機17からの出口側には逆止弁18が設けら
れている。
【0015】前記温度調節機構7は、混合器6の導出部
に設けられた温度センサ19と、該温度センサ19の値
によって前記流量調節弁10を制御する温度指示調節計
20とにより構成されており、前記液化窒素導入経路4
から混合器6に流入する液化窒素量を調節して低温窒素
ガスの温度を所定温度に保つようにしている。
【0016】また、前記バイパス経路9には電磁弁21
が設けられ、バイパス経路9と低温窒素ガス導入経路8
との合流部以降には、成形機17を導出したガスを常温
に昇温するための熱交換器22と、保圧弁23,流量調
節弁24及び流量計25とが設けられている。
【0017】上記構成の装置によりブロー成形を行う際
には、運転開始前に、液化窒素貯槽1から成形機17ま
での配管を冷却するための予冷工程を行う。すなわち、
まず、排気弁3を開いて液化窒素貯槽1から断熱配管2
に液化窒素を供給し、該断熱配管2を冷却した後、排気
弁3を閉じ、液化窒素貯槽1からの液化窒素を、流量調
節弁10,ニードル弁12,混合器6,電磁弁21,保
圧弁23,流量計25に順次導入し、各部を十分に冷却
する。
【0018】パリソンのブロー成形及び成形品の冷却
は、電磁弁11,14,15を開き、電磁弁21を閉じ
ることにより行われ、電磁弁11から液化窒素、電磁弁
14から窒素ガスがそれぞれ供給され、両者が混合器6
内で混合して所定温度の低温窒素ガスとなり、この低温
窒素ガスが電磁弁15,ブローピン16を通って成形機
17内のパリソン中に吹込まれ、該パリソンを所定形状
にブロー成形し、次いで成形品を冷却する。このブロー
成形及び冷却工程時には、常に温度センサ19が低温窒
素ガスの温度を感知し、温度指示調節計20によって流
量調節弁10を制御し、低温窒素ガスの温度を所定温度
に保つようにする。
【0019】成形品が十分に冷却された後、再び電磁弁
11,14,15を閉じ、電磁弁21を開いて次の成形
に備える。このとき、前記ニードル弁12を通って少量
の液化窒素が流れるので、前記液化窒素導入経路4等の
各部は、低温状態に維持される。
【0020】以下、エアダクトを製造した実施例につい
て説明する。約200℃で押出されたパリソンに、上述
の装置及び方法を用いて−100℃の低温窒素ガスを吹
込み、エアダクトをブロー成形し、冷却した。本方法を
用いたときには、60秒で成形品の表面温度を75℃以
下まで冷却することができ、パリソンのブロー成形及び
冷却に1分、パリソンの準備に2分の、計3分の成形サ
イクルで運転を行うことができた。一方、圧縮空気を用
いた従来法では、成形品の冷却に150秒を必要とし、
成形サイクルは4分30秒であった。
【0021】なお、ブロー成形及び冷却時の低温窒素ガ
スの流量は、150リットル/分,圧力は、5〜6kg
/cm2 とした。また、パリソンの準備中に装置を予冷
するために必要な液体窒素流量は、約50リットル/分
(ガス換算)であった。
【0022】次に、図2は、本発明の他の実施例を示す
もので、成形機と低温窒素ガス導入経路を複数組設け、
各低温窒素ガス導入経路を切換えながら各成形機で連続
的にブロー成形を行うように構成した例を示すものであ
る。
【0023】すなわち、前記混合器6以降を成形機17
a,17b,…に対応させて分岐し、各分岐路にそれぞ
れ電磁弁15a,15b,…及び逆止弁18a,18
b,…を設けて低温窒素ガス導入経路8a,8b,…を
形成したものである。
【0024】本実施例によれば、例えば、前述のよう
に、パリソンのブロー成形及び冷却に1分、パリソンの
準備に2分かかる場合は、少なくとも3個の成形機17
a,17b,…を設置し、一つの成形機17aでブロー
成形及び冷却を行っている間に、他の成形機17b,…
で成形品の取出し、パリソンの準備を行うことができる
ので、成形機17aでのブロー成形及び冷却を終えた
後、直ちに次の成形機例えば成形機17bでのブロー成
形及び冷却を行うことができる。したがって、装置の運
転を開始する際に、装置全体を予冷しておけば、運転開
始後は、常時低温窒素ガスが系内を流れているため、系
内を予冷する必要がなくなり、予冷用として放出されて
いたガスを成形,冷却用に用いることができ、多数の中
空成形品を連続して、かつ、少ないガス量で生産するこ
とができる。
【0025】以上のように、本発明の装置及び方法を適
用することによって、ブロー成形の全工程の所要時間を
大巾に短縮することができ、短時間に多量の成形品を製
造することができる。また、液化窒素と、該窒素ガスを
蒸発させて得た窒素ガスとを混合して所定温度の低温窒
素ガスを発生させるので、水分の凍結による配管やブロ
ーピンの閉塞がなく、さらに温度制御が容易で、低温窒
素ガスの温度を一定に保つことができ、連続運転を行っ
ても液体窒素がパリソン内に流入することはない。ま
た、ブロー成形する前に配管内を予冷することにより、
ブロー成形,冷却開始の際に、瞬時に一定温度の低温窒
素ガスを供給することができる。
【0026】なお、上述の実施例の他に、自動車のガソ
リンタンクの成形の場合等は、予め常温ガスによるプリ
ブロー工程及び成形工程でパリソンから成形までの工程
を行った後、冷却工程のみを本発明の装置及び方法を用
いて行うこともできる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
中空成形品のブロー成形による製造を極めて効率良く行
うことができ、生産効率の向上により、短時間に多量の
中空成形品を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例を示す中空成形品の製造装
置の系統図である。
【図2】 本発明の他の実施例を示す要部の系統図であ
る。
【符号の説明】
1…液化窒素貯槽、4…液化窒素導入経路、5…窒素ガ
ス導入経路、6…混合器、7…温度調節機構、8…低温
窒素ガス導入経路、9…バイパス経路、10…流量調節
弁、12…ニードル弁、13…蒸発器、16…ブローピ
ン、17…成形機

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プリフォーム又はパリソンをブロー成形
    して中空成形品を製造する装置において、液化窒素流量
    調節機構を有する液化窒素導入経路と、該液化窒素導入
    経路の液化窒素流量調節機構をバイパスし、液化窒素蒸
    発器及び窒素ガス流量調節機構を有する窒素ガス発生経
    路と、前記2つの経路の合流部に設けられた液化窒素と
    窒素ガスとの混合器と、該混合器から導出される窒素ガ
    スの温度を検出して前記液化窒素流量調節機構を制御す
    る窒素ガス温度調節機構と、前記混合器から導出される
    低温窒素ガスをブロー成形機に供給する低温窒素ガス導
    入経路と、該低温窒素ガス導入経路のブロー成形機部分
    をバイパスするバイパス弁を設けたバイパス経路とを備
    えたことを特徴とする中空成形品の製造装置。
  2. 【請求項2】 前記液化窒素流量調節機構は、前記窒素
    ガス温度調節機構により制御される流量調節弁と、並列
    に設けられた電磁弁及びニードル弁とを備えていること
    を特徴とする請求項1記載の中空成形品の製造装置。
  3. 【請求項3】 プリフォーム又はパリソンをブロー成形
    して中空成形品を製造する方法において、前記プリフォ
    ーム又はパリソン内に処理ガスを吹込んでブロー成形を
    行う工程と成形品の冷却工程とを、液化窒素と窒素ガス
    とを混合して所定温度に調節した低温窒素ガスを前記プ
    リフォーム又はパリソン内に連続して送込むことにより
    行うことを特徴とする中空成形品の製造方法。
JP6515793A 1993-03-24 1993-03-24 中空成形品の製造装置及び方法 Pending JPH06270238A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024088499A1 (en) * 2022-10-24 2024-05-02 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Cooling system for linear product and method for manufacturing linear product

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024088499A1 (en) * 2022-10-24 2024-05-02 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Cooling system for linear product and method for manufacturing linear product

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