JPH06328551A - 中空成形体の冷却装置及び冷却方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 取扱い容易で冷却時間を短縮し生産サイクル
の向上をはかった中空成形体の冷却装置及び冷却方法を
提供する。 【構成】 成形金型の内面に沿って形成され可塑化温度
にある中空成形体４３の内部に金型４１，４２の吹込み
口４２ａから同心円状の三重管からなる流体導管４４を
挿入し、流体導管４４の第１の管から圧縮空気を注入し
中空成形体４４を金型内面に密着させ、この状態を保持
したまま第２の管から空気の混入しない冷却液を注入し
て中空成形体内面に吹きかけて冷却し、この冷却に合せ
て中空成形体内面を伝って落ちる加熱された冷却液を第
３の管から排出し冷却液貯蔵槽４９に一時貯え放熱した
後再使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、中空成形機における熱
可塑性樹脂材料による中空成形体の冷却装置及び冷却方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】このような中空成形体の冷却方法につい
ては、特開昭６２−２１５２０号に以下に述べるような
ブローパレットに適用されたものが示されているので、
これを図４によって説明する。図４〔Ａ〕に示すように
金型０１に挟まれたパリソン内に空気供給管０２、水供
給管０４からそれぞれ供給された空気及び水を、ミキシ
ングノズル０５で混合した高圧空気流を、下方の吹込み
ノズル０６から吹込み、成形体０３の最終形状を形成
し、更にこのブローパレットの内部冷却を行い、上方の
排気管０７および排気バルブ０８を経て大気に排気され
る。排気分は一部、もしくは全量を水分調整後、再びブ
ロー用として循環せしめることも可能である。かくして
得られたブロー成形パレットを図４〔Ｂ〕に示す。図に
おいて０９はブロー成形されたパレット、０１０は後加
工にて開孔したフォークの差し込み口を示す。

【０００３】また同様な目的を達成する手段として、特
開昭５０−７８６７号に熱可塑性樹脂から中空体を製造
するための方法及び装置として、ブロー成形された成形
品の中に冷却液を満たして冷却する方法が示されている
ので、これについても図５に基づき説明する。図５
〔Ａ〕には、それ自体公知でそれ故全体としては図示さ
れていない吹込成形装置の内、吹込金型１０の半身が記
載されているが、これは未図示のチューブ押出機の下方
において、その押出機ノズルから可塑化温度で押出され
る合成樹脂の断片（全体をより良く一覧するために図５
〔Ａ〕には図示されていない）の周囲を閉鎖できるよう
になっている。吹込金型１０の垂直面には、吹込金型１
０の下側からその吹込空間１２内の上部閉鎖縁部１０ａ
の真下まで延びた吹込充填シャフト１１が設けられてい
る。図５〔Ａ〕のＢ部詳細を示す図５〔Ｂ〕で明らかな
ように、吹込充填シャフト１１は、その下方部分が、す
でに成形済の中空体１４として図示されている合成樹脂
チューブの下方末端部分の中間位置の下で、吹込金型１
０の下部閉鎖縁部１３により包囲されている。この下部
閉鎖縁部１３の直接上方には、吹込充填シャフト１１か
ら成形空間１２内、すなわち中空体１４の内側空間内に
多数の通水排水路１５が口を開いている。これらの通水
排水路１５は吹込金型１０の下部の分配器１１ａ内へ入
っており、冷却媒体引込管１６を経て貯蔵タンク１７の
内部空間に接続している。貯蔵タンク１７内ヘ引込管１
６は貯蔵タンク１７の下側から出ている。金型空間１２
の中の吹込充填シャフト１１には、吹込金型の上側閉鎖
縁部１０ａのすぐ下にまで延びた立上がり管１１ｂがあ
る。この立上がり管１１ｂは同時にこの上側閉鎖縁部１
０ａのすぐ下で金型空間１２内に開口する吹込空気路１
８を持っている。この吹込空気路１８は吹込金型１０の
下側の分配器１１ａから出ており、貯蔵タンク１７の上
側からその内部空間内に接続する吹込空気引入管１９に
接続している。貯蔵タンク１７は垂直に延びる軸を有す
る閉鎖された円筒である。これはその内部空間内にその
断面に適合した中間壁２０を有しており、この中間壁２
０がピストンの様に貯蔵タンク１７の円筒形内壁にぴっ
たりと接し、且つその軸方向に移動可能になっている。
貯蔵タンク１７の上側には、部分的にしか図示されてな
い油圧配管２２と、図示されてない駆動ピストンを有す
る液圧シリンダ２１が中心に座を占めている。駆動ピス
トンのピストン棒２３は中間壁２０と接続している。中
間壁２０は貯蔵タンク１７の内部空間を２室２４及び２
５に分割している。中間壁の下側にある室２４は冷却媒
体の貯蔵を行うが、その上に形成された室２５は吹込空
気の収容のために使用される。冷却媒体室２４の下部領
域には注入弁２７を有する供給管２６と排出弁２９を有
する排出管２８が貯蔵タンク１７内に口を開いている
が、冷却媒体はこれらの管によって必要に応じて全部又
は１部を交換することができる。更に中間壁２０の上側
の貯蔵タンク上部領域には吹込空気室２５内に集まる冷
却液のための排出弁３０が設けられている。更に上記の
吹込空気引込管１９には図示されてない空気圧縮機から
出る圧縮空気配管３１が接続されており、その開口部に
は同じく弁３２が配置されている。分配器１１ａには今
１つの弁３３があるが、これはそれぞれ導管１５及び１
８並びに吹込空気引込管１９及び冷却媒体引込管１６に
接続しており、それぞれ中空体１４の取外し前に、大気
圧へ調整するまでの内部空間の排気と、中空体及び導管
の脱液を行う。また上記の冷却媒体引込管１６内には、
分配器１１ａの前で、吹込充填シャフト１１への供給路
を一時的に遮断するための弁３４がある。これらの弁の
開放時期及び開放時間はすべて、未図示の制御装置によ
り、パワーマグネットにより操作される。

【０００４】下記に作動方法を記載する前に、注意しな
ければならないことは、作動開始前の装置は図面に記載
された位置をとり、貯蔵タンク１７の下部室２４に完全
に冷却水が充たされることである。可塑化温度にある合
成樹脂チューブが押出機から出るや否や、吹込金型半身
１０はチューブ部分及びその中にある吹込充填シャフト
１１の部分を包囲する。この場合、貯蔵タンク１７内で
は中間壁は図５〔Ａ〕に示すような上方位置にある。弁
３２は、吹込圧力が圧縮空気配管３１から吹込空気引込
管１９及び吹込充填シャフト１１の吹込空気路１８を通
って烈風状に金型空間１２内に達するよう、短時間開か
れる。この圧力の下でチューブ壁は金型壁に押し付けら
れる。それから液圧駆動装置がピストン棒２３を介して
中間壁２０を下方に垂直に移動させる。これによって冷
却媒体引込管１６及びその間に開いた遮断弁３４並びに
吹込充填シャフト１１に接続された導管１５を通って冷
却水が中空体の内部空間中に押し込まれる。これは吹込
圧力に対しさらに高い圧力で吹込工程の前に行われる
が、そのとき同時に吹込空気は吹込充填シャフト１１の
導管１８及び吹込空気引込管１９を通って貯蔵タンク１
７内に流入する。中空体１４の内部空間は風が吹き込
み、完全に下から上へ注水され、その後で逆の過程を経
て再び排水される。このためには中間壁２０の下死点位
置で呼応する未図示のリミットスイッチが液圧駆動装置
を逆転させ、その結果、中間壁が再び上方へ移行する。
中間壁は導管１５を通って中空体から、そして冷却媒体
引込管１６を通って貯蔵タンク１７の下部室２４内へ冷
却水を吸い戻す。その後で遮断弁３４が再び閉鎖され
る。この排水中、前に貯蔵タンクの上部室２５内に存在
した吹込空気が再び吹込空気導管１９及び吹込充填シャ
フト１１の吹込空気導管１８を通って中空体内部空間内
に押し込まれる。この空気は中空体や導管１５及び１８
はもとより、シャフト１１に向いた部分で遮断弁３４ま
での冷却媒体引込管１６の完全な排水を助けるものであ
る。その後で、未だかなりの圧力で中空体内に存在する
空気を導管１５及び１８全体から排出するために、排気
弁３３が開かれる。其の際この空気は場合により未だ残
留している湿気を中空体及び導管から伴って行き、其の
結果その後のそれらの表面は極めて乾燥する。次いで金
型からの中空体の取り外しと新しい作業工程の開始を続
けることが出来る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術のう
ち、特開昭６２−２１５２０号に示された冷却方法は中
空の成形品内部に水と空気の混合ガスを循環させて冷却
を行うもので、空気のみ用いた冷却方法に比べ格段に冷
却効果は大きくなるが、成形品内部の熱伝達は水と空気
の混合比に左右され、この水と空気の混合比の維持管理
は容易でない。また成形品内部に混合ガスの均一性を保
ちつつ循環させることも困難である。更に近年は大型中
空成形品のニーズが高く、厚肉成形品を対象として、冷
却時間の短縮が製造サイクル短縮の重要なポイントとな
ってきているが、水と空気の混合ガスを冷却媒体とした
場合十分な冷却時間短縮は望めない。

【０００６】従来技術のうち、特開昭５０−７８６７号
に示された冷却方法及び装置は中空の成形品内部に水を
完全に満たし成形品を冷やした後、水を抜く方法であ
り、上記の方法よりは冷却時間の短縮は可能である。特
に、小型の成形品、あるいは薄肉の成形品では冷却対象
体の熱容量が小さいため冷却に著しい効果は期待でき
る。しかし、大型成形品、あるいは厚肉成形品では冷却
対象体の熱容量が大きいため、冷却が進むにつれ、充填
された水への伝熱速度に比べて対流拡散する速度が遅い
ため成形品に接する部分の水温が上昇し、伝熱速度が落
ちるため冷却効率が低下し、冷却時間の短縮は望めなく
なる。また、大型成形品が対象の場合、成形品内部に水
を完全に満たす必要があるため冷却水の取扱い量が大き
くなり、冷却水貯蔵タンク及びその周辺機器が大型とな
りコストが大となると共に、冷却のための成形品へ水の
出し入れに時間を要し生産サイクルの短縮化は困難であ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
本発明の中空成形体の冷却装置は次の手段を採用した。

【０００８】（１）従来の水と空気の混合比の維持管理
および中空成形体内部に混合ガスの均一性を保ちつつ循
環させることが困難な点を解決するため、流体導管を構
成する流体供給用導管を冷却液供給用導管と圧縮空気供
給用導管を別々に設け、これ等にポンプおよび圧縮空気
源から冷却液および圧縮空気を別々に送給する流体送給
手段を設けることにより、又は１つの流体供給用導管を
兼用して冷却液と圧縮空気を時間を変えて別々に中空成
形体の内部に供給できるようにポンプ吐出側の給液バル
ブおよび圧力空気源吐出側の給気バルブを切り替えて送
給する流体送給手段を設けた。

【０００９】（２）水と空気の混合ガスを冷却媒体とし
た場合、若しくは中空成形体内部に水を封入して冷却す
る場合十分の冷却時間短縮が望めない点を解決するた
め、（１）に示した手段を設けることの他に、中空成形
体内部に噴出し被冷却体から加熱されて冷却能力の落ち
た冷却液を冷却工程と同時に中空成形体外部に取り出
し、中空成形体内部の冷却液の滞留時間を少くする冷却
液排出導管を、流体導管を構成するものとして設けた。

【００１０】（３）大型成形体が対象の場合冷却水の取
扱量が大きく装置が大型となりコストが大となると共
に、中空成形体への水の出し入れに長時間を要し生産サ
イクルの短縮が難しい点を解決するために、中空成形体
内部の冷却液を循環させるため（１）項、（２）項の流
体導管、流体送給手段を設けることの他に、冷却液を再
循環使用するための冷却液貯蔵手段を設けた。冷却液貯
蔵手段は中空成形体内部を加圧した状態で冷却液を中空
成形体内部に噴射できることにも寄与する。さらに冷却
液の循環使用を円滑にし生産サイクルをより短縮するた
めに冷却液タンクを設けるようにしても良い。しかしこ
の冷却液タンクは冷却液貯蔵手段を流体送給手段に直結
することにより省略することも出来るが、その場合冷却
液の温度を下げるためにポンプ吐出側に冷却器を設ける
ことが望ましい。また、生産サイクルの向上のため冷却
完了時の中空成形体の金型からの離型作業に早く着手で
きるようにするため排気手段を設けた。この排気手段は
冷却液排出導管から分岐して設けても良く、前記圧縮空
気供給用導管を兼用して圧縮空気供給用の配管の途中か
ら分岐して設けても良い。

【００１１】さらに本発明の中空成形体の冷却方法は、
前記（１）〜（３）項に記載の課題を解決するため、合
体した金型の吹込み口から金型内面に沿って形成され、
可塑化温度にある中空成形体の内部に複数の同心円状の
流体供給用導管と排出用導管とからなる流体導管を挿入
し、中空成形体内部の気体の外部流出を遮断した後、流
体供給用導管から圧縮空気を導入し中空成形体を金型内
面に密着成形し、ついで中空成形体の内部圧を保持した
まま流体供給用導管から冷却液を導入し中空成形体内面
に噴射し、中空成形体を内面から冷却しつつ中空成形体
内部から使用済冷却液を順次中空成形体の内部から取り
出し再使用する工程を採用した。

【００１２】

【作用】本発明の中空成形体の冷却装置は前述の構成に
より、合体した金型の中の吹込口から、未だかなりの可
塑化温度にある熱可塑性樹脂材料とブロー成形した中空
成形体の中に、多重の中空筒よりなる流体導管を挿入
し、排気手段と流体導管を構成する冷却液排出用導管を
閉じ、流体送給手段により流体供給用導管のノズルから
まず圧縮空気を送り込み、中空成形体を十分に金型に密
着成形させた後、内圧を保ったまま、流体送給手段によ
り流体供給用導管のノズルから空気の混入のない冷却液
を噴出させ、前記中空成形品の内側に付与させながらこ
れを冷却する。これによって成形体内側の冷却効率は著
しく向上し冷却時間が大幅に短縮できる。また、圧縮空
気で中空成形体を十分に金型に密着成形させた状態で冷
却するので冷却・固化過程での成形体の収縮による成形
体外面と金型との間の空気層形成による冷却効率の低下
が防止出来る。冷却によって高温になった冷却液は、流
体導管を構成し外側に配設された冷却液排出用導管を通
って冷却液貯蔵手段に溜められ、循環再使用されるので
大型の中空成形体の冷却においても冷却液の大量使用が
不要となり、流体送給手段、特に冷却液の供給のための
機器又は冷却液を貯留するタンク等の周辺機器が小型の
もので間に合い設備、保守のコストを下げることが出来
る。

【００１３】さらに、中空成形体内部から排出される流
体のうちの気体部分を分離して大気へ放出する排気手段
を設けることにより中空成形体の冷却完了後すみやかに
内圧を下げ中空成形体の金型からの離形作業が早期に着
手でき生産サイクルの促進をはかることが出来る。さら
にこの排気手段を使って中空成形体内部の圧力を好まし
い値に保持するようにも出来る。

【００１４】さらに、請求項２の中空成形体の冷却装置
によれば、流体導管を冷却液供給用導管、圧縮空気供給
用導管および冷却液排出用導管を個別に設けて、さらに
同心円状の３重管としているのでコンパクトに纏めるこ
とが出来、その外径も小さくすることが出来、狭隘な吹
込み口を持つ中空成形体の冷却には好適なものとなる。
さらに流体送給手段も流体導管の専用化により冷却液用
のポンプ、給液バルブ、圧縮空気用の圧縮空気源、給気
バルブの設置の自由度が増す。さらに冷却液貯蔵手段に
おいて冷却液排出用導管から冷却液が冷却中においても
流下する冷却液貯蔵槽を設け、その液排出管に排液バル
ブを設けることによって中空成形体内部に圧力を掛けた
状態で冷却をしながら加熱された冷却液を中空成形体内
部から排出でき生産サイクルの向上がはかれる。また排
気手段を圧縮空気配管の途中から分岐させて設けること
により、配管の短縮化、簡単化がはかれ装置のより小型
化、単純化が達成できる。

【００１５】また中空成形体の冷却完了後排液バルブを
介して冷却液貯蔵槽からの冷却液を流下させる冷却液タ
ンクを設けて冷却液の循環使用を円滑にしているが、こ
の冷却液タンクにより加熱された冷却液は自然放熱する
ので冷却効率の向上につながる。

【００１６】さらに、請求項３の中空成形体の冷却装置
によれば流体導管の冷却液供給用導管と圧縮空気供給用
導管を兼用して流体導管の外径をより小径化できるとと
もに、流体送給手段から冷却液と圧縮空気を時間を置い
て中空成形体内部に送り込む様にしたので配管の本数を
減らすことができ、よりシンプル化した装置に出来る。
さらに排気手段を冷却液排出導管の途中から分岐させて
設けたので気液の分離をよりスムーズにできる。

【００１７】さらに請求項４の中空成形体の冷却装置に
よれば、排液バルブを介して冷却液貯蔵手段からの冷却
液を流体送給手段のポンプ吸入側へ直接送り込むと共
に、ポンプ吐出側に冷却器を設けることよって冷却液の
連続循環使用が可能になり、より少い冷却液で中空成形
体の冷却ができるとともに、より低温の冷却液で冷却す
るので冷却時間の大幅な短縮化が可能になる。またこれ
に伴い、冷却液タンクおよびこれに付随する配管等を省
略でき装置をより小型に、よりシンプルにすることがで
きる。

【００１８】さらに請求項５の中空成形体の冷却方法に
よれば、請求項に示すプロセスを採用することにより、
空気混入のない冷却液を金型内面に密着成形状態にする
圧力の下にある中空成形体の内面に直噴するとともに加
熱された使用済の冷却液を中空成形体から迅速に排出す
るので効率的に中空成形体は冷却され冷却時間が短縮さ
れ生産性の向上が達成できる。さらに冷却液を循環再使
用することにより冷却液の使用が大幅に低減でき、これ
に伴う設備費、保守費を大幅に低減できる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の中空成形体の冷却装置及び冷
却方法の実施例を図面に基づいて説明する。

【００２０】図１は、本発明の第１実施例を示す図であ
る。図面は熱可塑性樹脂材料ブロー成形した中空成形体
４３を内側から冷却する冷却装置の側面断面図である。
合体した金型４１，４２の下側の吹込み口４１ａ，４２
ａに、流体導管４４が垂直上向きに差し込まれている。
流体導管４４は、冷却液（通常は水が使われる）を上方
に円錐体状に噴霧または噴流することのできるノズル４
６を先端に取付けた冷却液供給用導管４５を中心部に、
その外側に間隔を置いて上部に開口したノズルを持つ圧
縮空気供給用導管４７、更にその外側に間隔を置いて上
部が中空成形体４３の内部に向って開口した冷却液排出
用導管４８の３重の中空筒により構成されている。５２
は冷却液供給用導管４５に冷却液を送るポンプである。
ポンプ５２と冷却液供給用導管４５を繋ぐ配管の途中に
給液バルブ５３が設けられている。ポンプ５２は給液バ
ルブ５３が閉になったとき停止し、給液バルブ５３が開
になったとき始動される。５５は圧縮空気供給用導管４
７に圧縮空気を送る圧縮空気源としての圧縮空気ボンベ
である。勿論圧縮空気ボンベに代えて圧縮機を用いても
良い。その配管６３途中に給気バルブ５６と、圧縮空気
ボンベ５５の圧縮空気を減圧して中空成形体４３の内部
に適正な圧力がかかるように調整する圧力調整バルブ５
７とが配設されている。これらポンプ５２、給液バルブ
５３、圧縮空気源５５、給気バルブ５６および圧力調整
バルブ５７により流体送給手段が構成されている。そし
て、配管６３の途中には分岐管が設けられ分岐管に排気
バルブ６２を介して排気管６４が取付けられ排気手段を
構成している。冷却液排出用導管４８の下方には冷却液
貯蔵槽４９が設けられ、冷却液貯蔵槽４９の下部の液排
出配管５０に排液バルブ５１連結されて、これらで冷却
液貯蔵手段を構成している。排液バルブ５１の下方に冷
却液タンク６０が置かれ、冷却液タンク６０はポンプ５
２の吸入側に配管６１で連結されている。

【００２１】給液バルブ５３、排液バルブ５１、給気バ
ルブ５６、排気バルブ６２を電磁作動バルブとすれば、
冷却作業の各工程のタイミングに合わせて制御回路を決
め、図示しない制御装置により、容易に自動運転制御を
行うこともできる。

【００２２】上述の構成により、合体した金型４１，４
２の下側の吹込み口４１ａ，４２ａから、未だかなりの
可塑化温度にある熱可塑性樹脂材料のブロー中空成形体
４３素材の中に、３重の中空筒よりなる流体導管４４を
垂直上向きに挿入した後、排気バルブ６２と液排出配管
５０に設けた排液バルブ５１と給液バルブ５３を閉じ、
給気バルブ５６を開放することにより圧縮空気供給用導
管４７から圧縮空気を送り込み、中空成形体４３の外面
を十分に金型４１，４２の内面に密着成形させた後、給
気バルブ５６を閉じ、内圧を保ったまま、給液バルブ５
３を開いてポンプ５２を起動して冷却液タンクから吸
入、昇圧した冷却液を冷却液供給用導管４５先端のノズ
ル４６から噴出させ、中空成形体４３の内周を流下させ
ながらこれを冷却する。流下する冷却液は、冷却液排出
用導管４８を通って下部に設置された冷却液貯蔵手段を
構成する冷却液貯蔵槽４９に溜められる。中空成形体４
３の冷却が完了した後、給液バルブ５３を閉じ、排気バ
ルブ６２を開いて中空成形体５３内の圧力を下げ、排液
バルブ５１を開き、冷却液を冷却液タンク６０に回収し
加熱された冷却液の放熱を行う。続いて中空成形体４３
の金型４１，４２からの離型作業が行われる。

【００２３】図２は本発明の第２実施例を示す図であ
る。図面は上述の第１実施例を示す図面と同様に中空成
形体４３を内側から冷却する冷却装置の側面断面図であ
る。合体した金型４１，４２の下側の吹込み入口４１
ａ，４２ａに流体導管６５が垂直上向きに差し込まれて
いる。流体導管６５は、冷却液（通常は水が使われる）
を上方に円錐体状に噴霧または噴流するノズル４６を先
端に取付け冷却液、圧縮空気を時間間隔を置いて中空成
形体内部に送り込む流体供給用導管６７を中心部に、そ
の外側に間隔をあけて上部が中空成形体４３の内部に向
って開口した冷却液排出用導管４８との２重の中空筒に
より構成されている。５２は、流体供給用導管６７に冷
却液を送るポンプであり、その配管５４途中に給液バル
ブ５３が設けられている。ポンプ５２は給液バルブ５３
が閉になったとき停止し、給液バルブ５３が開になった
とき始動される。給液バルブ５３から流体供給用導管６
７に到る配管５４上の分岐点６６に分岐して設けられた
配管に圧縮空気源である圧縮空気ボンベ５５と給気バル
ブ５６と、圧縮空気ボンベ５５の圧縮空気を減圧して成
形品４３の内部に適正な圧力がかかるように調整する圧
力調整バルブ５７とが配設されてる。これらポンプ５
２、給液バルブ５３、圧縮空気源５５、給気バルブおよ
び圧力調整バルブ５７で流体送給手段を構成することは
第１実施例と同じである。冷却液排出用導管４８の下方
に冷却液貯蔵槽４９が設けられ、その下部の液排出配管
５０に排液バルブ５１が連結されてこれらで冷却液貯蔵
手段を構成することも第１実施例と同じである。排液バ
ルブ５１の下方に冷却液タンク６０が置かれている。ま
た冷却液貯蔵槽４９の上部に開口している冷却液排出導
管４８の途中には分岐して配管６８が設けられており、
この配管６８に排気バルブ６２が配設されると共に排気
管６４が連接され排気手段が構成されている。排液バル
ブ５１の下方に冷却液タンク６０が置かれ、冷却液タン
ク６０はポンプ５２の吸入側に配管６１で連結されてい
る。

【００２４】第１実施例と同様に給液バルブ５３、排液
バルブ５１、給気バルブ５６、排気バルブ６２を電磁作
動バルブとすれば、図示しない制御装置により、自動運
転制御を容易に行うこともできる。

【００２５】上述の構成により、合体した金型４１，４
２の中の未だかなりの可塑化温度にある熱可塑性樹脂材
料のブロー中空成形体４３素材の下側の吹込み口４１
ａ，４２ａに囲まれた部分より、２重の中空筒よりなる
流体導管６５が垂直上向きに挿入された後、排気バルブ
６２と給液バルブ５３と排液バルブ５１を閉じ、給気バ
ルブ５６を開いて、圧力調整バルブ５７で中空成形体４
３の内部に適正な圧力がかかるように調整された圧縮空
気を流体供給用導管６７の先端ノズル４６から圧縮空気
を送り込み、中空成形体４３を十分に金型４１，４２に
密着成形させる。その後、給気バルブ５６を閉じ、中空
成形体４３の内圧を保ったまま、給液バルブ５３を開に
してポンプ５２の回路を開き、冷却液タンク６０から供
給されポンプ５２で昇圧された冷却液を冷却液導管４５
先端のノズル４６から噴出させ、中空成形体４３の内周
を流下させながらこれを冷却する。流れ落ちる冷却液は
冷却液排出用導管４８を通って、下部の冷却液貯蔵手段
を構成する冷却液貯蔵槽４９に溜められる。中空成形体
４３の冷却が完了した後、給液バルブ５３を閉じて排気
バルブ６２を開いて中空成形体４３内の圧力を下げ、次
いで排液バルブ５１を開き、冷却液を冷却液タンク６０
に回収し加熱された冷却液の放熱を行う。続いて中空成
形体４３の金型４１，４２からの離型作業が行われる。

【００２６】図３は本発明の第３実施例を示す図で、上
述の第１、第２実施例と同様に中空成形体４３を内側か
ら冷却する冷却装置の側面断面図である。この実施例は
上記第２実施例に説明した中空成形体の冷却装置の構成
のうち、冷却液貯蔵槽４９の液排出配管５０にポンプ５
２の吸入側を直結し、ポンプ５２の吐出側配管５４に冷
却液を冷却する冷却器７６を直列配置に換えたものであ
る。従ってこの装置の冷却工程では、液回路はクローズ
した循環回路となる。この実施例の構成の説明は第２実
施例と異なる部分のみとし同じ部分は省略するが図１に
示す第１実施例にも同様に適用出来るものである。冷却
液排出用導管４８の下部に設けられた冷却液貯蔵手段を
構成する冷却液貯蔵槽４９には液面計７１が取付けてあ
る。また液排出配管５０に連結してある排液バルブ７２
は中空成形体４３冷却時においては、開になったままで
閉となることない。排液バルブ７２からポンプ５２に繋
がる配管７３の途中には分岐管７５が設けられ、その分
岐管７５に冷却時においては常時閉じている補充液バル
ブ７４が連結してあり、分岐管７５の端部は補充液タン
ク７７の底部近くに開口している。ポンプ５２の吐出側
配管５４には冷却器７６が配置されている。

【００２７】給液バルブ５３、給気バルブ５６、排気バ
ルブ６２を電磁作動バルブとすれば、図示しない制御装
置により、自動運転制御を容易に行うこともできる。

【００２８】上述の構成により、合体した金型４１，４
２の中の未だかなりの可塑化温度にある熱可塑性樹脂材
料のブロー中空成形体４３素材の下側の吹込口４１ａ，
４２ａに囲まれた部分より、２重の中空筒よりなる流体
導管６５が垂直上向きに差し込まれた過程で、排気バル
ブ６２と給液バルブ５３とを閉じ排液バルブ７２は開い
たままの状態にして、給気バルブ５６を開いて、圧縮空
気を流体供給用導管６７の先端ノズル４６から圧縮空気
を送り込み、中空成形体４３を十分に金型４１，４２に
密着成形させる。その後、給気バルブ５６を閉じ、内圧
を保ったまま、給液バルブ５３を開にしてポンプ５２の
回路を開き、冷却液貯蔵槽４９から供給されポンプ５２
で昇圧され、ポンプ５２吐出側配管に設けた冷却気７６
で冷却された冷却液を流体供給用導管６７先端のノズル
４６から噴出させ、中空成形体４３の内周を流下させな
がらこれを冷却する。流れ落ちる冷却液は冷却液排出用
導管４８を通って、下部の冷却液貯蔵槽４９に流れ込
む。冷却液貯蔵槽４９には予め冷却液が溜めてあるが、
配管７３によって循環回路が形成されているので、冷却
下記は冷却液貯蔵槽４９に全んど貯蔵されることなく、
ポンプ５２に送られ、ついで冷却器７６を通って温まっ
た冷却液が冷やされて、再び流体供給用導管６７先端の
ノズル４６に還流する。中空成形体４３の冷却が完了し
た後、給液バルブ５３を閉じて冷却液の還流を止め、排
気バルブ６２を開いて成形品４３内の圧力を下げ、続い
て中空成形体４３の離型作業が行われる。

【００２９】この実施例の場合冷却液が冷却時において
連続循環するので、冷却下記貯蔵槽４９は小さくても差
し支えない。またポンプ５２の負荷は、ノズル４６の絞
りと配管回路の抵抗だけとなり、ポンプ５２が大気圧に
露出した冷却液タンク６０から圧力のかかった中空成形
体に冷却液を噴出させる場合の負荷と比べ小さくて済
む。

【００３０】冷却液が還流中の漏れや蒸発によって減量
したとき冷却液を補給するには、中空成形体４３を冷却
時の状態にして、中空成形体４３内の圧力を排気バルブ
６２の開放により抜き、次いで排液バルブ７２を閉じ、
補充液バルブ７４を開き、給液バルブ５３を開にして、
冷却液ポンプ５２を僅か回してタンク６０の冷却液を汲
み上げて、冷却液貯蔵槽４９の貯蔵量を増やし液面計７
１でその適正な量を確認することによって行う。

【００３１】上記のように冷却器を経由する循環回路を
形成すれば、中空成形品４３を冷却して温まった冷却液
は冷却器７６によって、より適正な温度に冷却されて
後、中空成形品４３の冷却に供されるので、冷却効率は
一層改善され、冷却作業が短時間に行えるようになる。

【００３２】

【発明の効果】以上詳述した様に、本発明の中空成形体
の冷却装置及び冷却方法によれば、中空成形体内面へ噴
霧あるいは噴流により、空気の混入のない冷却液を直接
成形品の内面付与させるので、中空成形体内側の冷却効
率は著しく向上し、冷却時間が大幅に短縮される。これ
により成形サイクルが短くなり、生産性が向上する。

【００３３】特に、厚肉成形体では、冷却・固化過程で
の成形体の収縮による成形体外面と金型内面との間の空
気層の形成による金型側の冷却効率の低下が懸念される
が、本発明の冷却装置では、中空成形体内部を高圧に保
持し、収縮による成型体外面と金型内面間の空気層の形
成を抑え、金型側の冷却効率を低下させることなく、成
形体内面への直接冷却液付与が可能であり、成形体を内
外両面から効率的に冷却することができ、冷却時間は大
幅に短縮される。

【００３４】また、大型中空成形体を対象とした場合、
従来の成形体内部への液体充填による冷却方法では、冷
却媒体液が大量に使用されまた中空成形体内部への冷却
液の充填および排出に時間を要するが、本発明の装置お
よび方法では、小容量の冷却媒体を循環させ、効率的な
冷却を行うことができ、冷却時間の短縮が可能となると
同時に、周辺機器は小型のもので間に合い、設備と保守
のコストを下げることができる。

【００３５】更に、冷却液回路の途中に冷却器を備え、
これにより温まった冷却媒体を冷却をすることにより、
なお一層の冷却効率の向上を見込むことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の中空成形体の冷却装置第１実施例を示
す側面断面図、

【図２】本発明の第２実施例を示す側面断面図、

【図３】本発明の第３実施例を示す側面断面図、

【図４】図４〔Ａ〕は、従来の中空成形体の冷却装置を
示す側面断面図、図４〔Ｂ〕は従来の中空成形体の冷却
装置により作成された製品斜視図、

【図５】図５〔Ａ〕は、従来の中空成形体の冷却装置の
他の例を示す全体側面断面図、図５〔Ｂ〕は、図５
〔Ａ〕のＢ部拡大図である。

【符号の説明】

０１，１０，４１，４２ 金型 ０２ 空気供給管 ０３，１４，４３ 中空成形体 ０４ 水供給管 ０５ ミキシングノズル ０６ 吹込みノズル ０７，６４ 排気管 ０８，６２ 排気バルブ １０ 上部閉鎖縁部 １１ 吹込充填シャフト １１ａ 分配器 １２ 吹込空間 １３ 下部閉鎖縁部 １５ 通水排水路 １６ 冷却媒体引込管 １７ 貯蔵タンク １８ 吹込空気路 １９ 吹込空気引入管 ２０ 中間壁 ２１ 液圧シリンダ ２２ 油圧配管 ２３ ピストン棒 ２４，２５ 室 ２６ 供給管 ２７ 注入弁 ２８ 排出管 ２９，３０ 排出弁 ３１ 圧縮空気配管 ３２，３３，３４ 弁 ４１ａ，４２ａ 吹込み口 ４４，４６ 流体導管 ４５ 流体供給用導管（冷却液供給
用導管） ４６ ノズル ４７ 流体供給用導管（圧縮空気供
給用導管） ４８ 冷却液排出用導管 ４９ 冷却液貯蔵槽 ５０ 液排出配管 ５１，７２ 排液バルブ ５２ ポンプ ５３ 給液バルブ ５４ 給液配管 ５５ 圧縮空気源 ５６ 給気バルブ ５７ 圧力調整バルブ ５９ 気液配管 ６０ 冷却液タンク ６１，７３ 冷却液配管 ６２ 排気バルブ ６３ 圧縮空気配管 ６４ 排気管 ６６ 分岐部 ６７ 流体供給用導管 ７１ 水面計 ７４ 補充液バルブ ７５ 補充液用配管 ７６ 冷却器 ７７ 補充液タンク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田村 幸夫 名古屋市中村区岩塚町字高道１番地 三菱 重工業株式会社名古屋研究所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂材料をブロー成形した中空
   成形体の冷却装置において、金型内面に沿って形成され
   た中空成形体の内部に合体した金型の吹込み口から挿入
   され中空成形体内部に圧縮空気および冷却液を噴出する
   流体供給用導管および該流体供給用導管の外周と間隙を
   有して同心円状に配設され噴出供給された冷却液を中空
   成形体内部から排出する冷却液排出用導管とからなる流
   体導管と、前記流体供給用導管を介して中空成形体内部
   に流体を送る流体送給手段と、前記冷却液排出用導管に
   連通し中空成形体内部から排出される冷却液を前記流体
   送給手段に移送する間貯留する冷却液貯蔵手段と、中空
   成形体内部から排出される気体を大気へ放出する排気手
   段とからなることを特徴とする中空成形体の冷却装置。
2. 【請求項２】 熱可塑性樹脂材料をブロー成型した中空
   成型体の冷却装置において、金型内面に沿って形成され
   た中空成形体の内部に合体した金型の吹込み口から挿入
   され中空成形体の内部に冷却液を噴出するノズルを先端
   部に取付けた冷却液供給用導管、該冷却液供給用導管の
   外側に間隙を有して同心円状に配設され中空成形体内部
   に開口した圧縮空気供給用導管、および該圧縮空気供給
   用導管の外側に間隙を有して同心円状に配設され中空成
   形体内部の下端に開口した冷却液排出用導管の３重の管
   からなる流体導管と、ポンプ、該ポンプから前記冷却液
   供給用導管に冷却液を送る配管の途中に設けた給液バル
   ブ、圧縮空気源、および該圧縮空気源から前記圧縮空気
   供給用導管に圧縮空気を送る配管の途中に設けた給気バ
   ルブからなり冷却液および圧縮空気を中空成形体の内部
   に供給する流体送給手段と、前記冷却液排出用導管の下
   部に連接された冷却液貯蔵槽、該冷却液貯蔵槽からの液
   排出配管に付設された排液バルブからなる冷却液貯蔵手
   段と、前記圧縮空気供給導管および前記給気バルブをつ
   なぐ配管から分岐した排気管、該排気管に付設された排
   気バルブからなる排気手段と、前記液排出配管を介して
   前記冷却液貯蔵槽からの冷却液が流入するとともに前記
   ポンプの吸入側に配管で連結された冷却液タンクとから
   なり、ブロー成形した中空成形体内部に空気圧をかけた
   状態で冷却液を噴射できるようにしたことを特徴とする
   中空成形体の冷却装置。
3. 【請求項３】 熱可塑性樹脂材料をブロー成型した中空
   成形体の冷却装置において、金型内面に沿って形成され
   た中空成形体の内部に合体した金型の吹込み口から挿入
   され圧縮空気および冷却液を中空成形体の内部に噴出す
   る流体供給用導管、および該流体供給用導管の外側に間
   隙を有して同心円状に配設され中空成形体内部の下端に
   開口した冷却液排出用導管の２重の管からなる流体導管
   と、ポンプ、該ポンプから冷却液を送る配管の途中に設
   けた給液バルブ、圧縮空気源、該圧縮空気源から圧縮空
   気を送る配管の途中に設けた給気バルブ、および一端が
   前記流体供給用導管に連結され他端部が分岐してそれぞ
   れ給液バルブおよび給気バルブに連結された気液配管か
   らなり冷却液および圧縮空気を中空成形体の内部に供給
   する流体送給手段と、前記冷却液排出用導管の下部に連
   接された冷却液貯蔵槽、該冷却液貯蔵からの液排出配管
   に付設された排液バルブからなる冷却液貯蔵手段と、前
   記冷却液排出用導管から分岐した排気管、該排気管に付
   設された排気バルブからなる排気手段と、前記液排出配
   管を介して前記冷却液貯蔵槽の冷却液が流入するととも
   に前記ポンプの吸入側に配管で連結された冷却液タンク
   とからなりブロー成形した中空成形体内部に空気圧をか
   けた状態で冷却液を噴射できるようにしたことを特徴と
   する中空成形体の冷却装置。
4. 【請求項４】 熱可塑性樹脂材料をブロー成形した中空
   成形体の冷却装置において、金型内面に沿って形成され
   た中空成形体の内部に合体した金型の吹込み口から挿入
   され圧縮空気および冷却液を中空成形体内部に流体を噴
   出する流体供給用導管および該流体供給用導管の外周と
   間隙を有して同心円状に配設され噴出供給された冷却液
   を中空成形体内部から排出する冷却液排出用導管とから
   なる流体導管と、前記流体供給用導管を介して中空成形
   体内部に流体を送る流体送給手段と、冷却液前記排出用
   導管に連通し中空成形体内部から排出される冷却液を前
   記流体送給手段に移送する間貯留する冷却液貯蔵手段
   と、中空成形体内部から排出される気体を大気へ放出す
   る排気手段とからなり、前記冷却液貯蔵手段からの冷却
   液を前記流体送給手段に直接供給できるように前記冷却
   液貯蔵手段を構成する液排出配管の他端を前記流体供給
   手段を構成するポンプの吸入側に連結するとともに該ポ
   ンプから吐出される冷却液を冷却する冷却器を設けたこ
   とを特徴とする中空成形体の冷却装置。
5. 【請求項５】 熱可塑性樹脂材料をブロー成形した中空
   成形体の冷却方法において、金型内面に沿って形成さ
   れ、可塑化温度にある中空成形体の内部に合体した金型
   の吹込み口から同心円状の流体供給用導管と冷却液排出
   用導管とからなる流体導管を挿入し、中空成形体内部の
   気体の外部流出を遮断した後、流体供給用導管から圧縮
   空気を導入し中空成形体を金型内面に密着させ、ついで
   中空成形体の内部圧を保持したまま流体供給用導管から
   冷却液を導入し中空成形体内面に噴射、冷却しつつ中空
   成形体内部から使用済冷却液を排出し循環再使用するこ
   とを特徴とする中空成形体の冷却方法。