【発明の詳細な説明】
プラスチック製のブロー成形品の低温製造法
本発明は請求項１の序文に係るプラスチック製のブロー成形品の低温製造法に
関する。
プラスチック製のブロー成形品は多数のマテリアルを包装する包装業界で特に
使用される。この種のブロー成形品は先行技術に係る種々の技法によって製造さ
れる。
例えば DE1816771B2から知られている方法は押込み空気法（rammed air proce
ss）を用いてブロー成形品を膨張し、次いで金型冷却の過程で成形品を単に冷却
するものである。この古典的方法は今日でも非常に肉薄の壁のブロー成形品のた
めに高度の有効性を発揮する。しかし、肉厚壁のブロー成形品にとっては、この
方法は長いサイクル時間の不利益を有している。またこのブロー成形品の内部或
いはその上に付着した水滴がブロー成形品変形の原因となり、そしてブロー成形
品の表面品質の被害がしばしば発生することになる。
DE2160854C3 から知られている方法はブロー成形法で作られた熱可塑性合成材
料の中空体をブロー金型の中で空気から成る冷媒を急冷することによって冷却し
、次いでこれを高圧力で射出して最終品にする方法であって、この射出によって
中空体の内側で冷媒を爆発様の断熱膨張を引き起こしてブロー成形品の壁に付着
する微細な氷結晶を生成し、そしてこの成形品を冷却する斯ゝる方法である。冷
媒に水を利用すると、ブローマンドレルの面域に及び／或いはブロー金型に氷の
結晶が生成する危険度が増大し、これが上述したような不利益を同様に生起せし
める。この方法においても、サイクル時間とブロー成形品の品質は納得のいくも
のではない。
DE2442254B2 に係る別の方法においては、圧縮空気が窒素やアルゴンから成る
ブローガスに１時的に加えられ、この追加供給は最終膨張圧に達する前に中断さ
れる。この方法でも、前述の不利益が発生する。DE2223580C3 から知られている
方法では、窒素或いはアルゴンがブロー成形品を作るのに使用されるが、圧縮空
気の追加は行われない。両方法は外部冷却を提案するものである。
DE2636262B2 から知られている装置においては、ブロー成形品の膨張はこの膨
張のために供給パイプを介して成形品に二酸化炭素を導入することにより行われ
る。その他の供給パイプは膨張したブロー成形品を冷却及び／或いは固化するた
めに、ブロー金型のキャビティに冷媒を導入するのに使用される。この場合にも
、長いサイクル時間及び／或いは水滴付着の危険及びこれらの問題に関連した不
利益が生れる。
DE3337651C2 に係る装置は相対的に小い質量の２個のブロー半金型から成るブ
ロー金型を有し、両半金型は相対的に大きな質量の加熱用半金型によって包囲さ
れ得るものであり、この包囲は加熱用半金型の大質量の結果としてブロー金型内
のブロー成形品を急速に冷却出来るようにするためである。これは、上述の不利
益に加えて、装置に複雑度を加えることになり、更に冷却温度が充分に低い値に
設定され得ない。
DE2817472C2 から知られる方法においては、ブロー成形品は冷い空気と水の混
合物によって内側から膨張及び／或いは冷却されるが上述の不利益はこの方法で
あっても生じる。
DE3728208A1 から知られるブロー成形品の製造方法においては、ブロー成形品
は先ず膨張させられ、それに引続いてこのブロー成形品に冷媒が注入される。こ
の場合、冷媒として水が提案されている。しかし、DE3728208A1から由来したも
のと同じタイプの方法は先
行技術の残余のものと同じ利益を有している。
プラスチック製のブロー成形品を製造する同じタイプの方法はUS4,091,059 か
ら既知である。空気はブロー金型に挿置されたパリソンに導入される。パリソン
及び／或いはブロー成形品は熱い、成形可能な条件で、ブローマンドレルを用い
た正常空気によって膨張させられ、冷却用にその後に使用される空気が−41℃以
上でも、それ以下でもない温度に冷却される。
US3,937,609 から既知の合成材料を成形する方法では、乾燥空気を水滴が付着
する予熱を阻止するために成形プロセス中に排気されるように使用する。
要するに、既知の全ての方法、特に上述の内部冷却法は再製造が難しく、特に
氷の生成により技術的に傷付きやすく、経済的に問題をあり、しかもその他の数
多くの不利益を有している。
冷ガスを用いる先行技術に係る方法は比較的高い温度、例えば−41℃でのみ行
う。ガスはこの高さの温度に冷却するためには非常に有効的に使用出来ない。そ
れはこの温度におけるガスの密度がその相対熱容量を低減させてしまうからであ
る。充分な冷却をもたらすためには、非常に肉薄な壁のパリソン及び／或いはコ
ンテナの場合には唯一可能であるが、それ以外では冷ガスを多量に使用しなけれ
ばならない。この技法は所謂「機械的冷却法」を採用するものと称せられる。
例えばUS4,091,059 から既知になっているこの種の機械的冷却法の不利益を取
り除くために、肉厚壁で、大質量のパリソン及び／或いはコンテナに好適な技法
が発展した。その技法では、例えば相対的に高い熱容量を有する水やその他の冷
媒が使用される。しかし、これらの方法は水滴の冷凍や凝縮を伴う４種の具体的
問題をもたらし、しかも上述のものを含むその他の問題の原因にもなる。
冷却ダイ及び／或いはブロー金型を介してブロー成形品を事後冷却する古典的
押込み空気法（ラムドエア法）でさえ、とにかく、冷媒温度に関して限界を有し
ている。それはこの限界を外せば、不可避の結果として冷却ダイや冷金型に許容
出来ない凝縮効果が生じるからである。
本発明の目的はプラスチック製のブロー成形品を作る低温法を提供すること、
具体的には本発明はブロー成形品コストを低減させながら、改良されたサイクル
時間で実行出来る、好ましくは大質量ブロー成形品の製造のための方法に関する
。
この目的は請求項１に規定された方法によって達成される。
有利な方法の態様は従属の請求項に示されている。
本発明で達成される利益は、パリソンに導入される前に乾燥されている空気を
ブロー媒体として使用することにより達成される。更に、高度に冷却されている
乾燥空気を膨張パリソン及び／或いはブロー成形品を冷却するためにこれに導入
する。これに加えて、ブローマンドレル及び／或いはブロー金型に対しブロー金
型が開いている間に乾燥した暖い空気でパージ及び／或いはフラッシュを行う。
深冷空気は約−50℃と約−170 ℃、好ましくは−90℃と約−170 ℃の間の温度を
有しており、本発明に係るこの温度は深冷空気が相対的に濃密であり、従って高
い相対熱容量を有し、従って肉厚壁の及び／或いは相対的に大きな質量のブロー
成形品が低サイクル時間で乾燥し、そして製造可能になる。
「機械的冷却法」に対立するものとして、本発明は「低温冷却法」に関する。
相対的に低い温度はガス及び／或は空気がいづれも相対的に低い温度で相対的に
濃密になることから、容積当りの相対熱容量が相対的に大きくなるという有利性
がある。
乾燥空気の使用はいづれにしても、水滴付着を阻止し、深冷、乾
燥空気も通常の圧縮空気よりも KJ／kg単位の高い冷却性能を有しており、且つ
外形状の複雑な物品において、二酸化炭素や液体窒素よりも雪生成が生じないと
いう事実によりずっと問題が少ない。更に、ブロー金型を開いたときに、ブロー
金型及び／或いはブローマンドレルをパージすると、関与部品の氷結が阻止され
る。ブロー成形品内側の水滴付着も、乾燥空気の使用によりブロー成形プロセス
の各段階で碓度高く除去される。
これに加えて、ブローマンドレル及び／或いははブローマンドレルのニードル
をパージ処理したとき、それと同時に乾燥した且つ特に暖い空気がブロー金型の
内部に作用して、室内空気の水分がブロー金型の冷い内輪郭に凝縮出来ないよう
にすることが可能である。これは１方において成形品表面の品質のために重要で
あり、他方においてはブロー成形品及び／或いはブロー金型を冷却するための一
層低い冷却媒体温度を可能にする。
内部冷却において増大した圧力を使用すると、ブロー成形品の収縮を回避する
ことが出来る。これは金型から成形品への熱伝達を著しく向上させることを可能
にする。
液体窒素を乾燥空気の冷却のためやその他の目的、例えば弗化処理工程におけ
る混合気或いはパージガスとして使用することが出来ることは特に有益である。
この場合、冷却中に生成した気体窒素の圧力をその後のプロセスに順応させるこ
とが出来る。
一般に、乾燥器、具体的には吸着器等によって乾燥され、そして液体窒素と間
接的に熱交換することにより冷却される空気の使用は、押込み空気法で慣用され
る水によるブローマンドレルの冷却の必要性を回避する。本発明に係る方法は劇
的に短縮された、即ち40％以上も短縮された驚く程の短いサイクル時間を可能に
する。この方法は再生産性に関して模範的なものである。
有利な方法例によれば、乾燥空気の必要な低温度を作り出すために採用される
液体窒素が先ず冷媒として使用され、これが次に暖い乾燥不活性ガスとして技術
的に２度目として使用される事実は、結果としてコスト効率に顕著な向上をもた
らす。
本発明の方法例によれば、サイクル時間の必要な短縮及び／或いは本発明の方
法のために装備されているブロー成形機の出力の増大を、ブロー金型の上、下流
圧力の差を制御すること、乾燥空気の温度を制御すること及び乾燥空気でパージ
処理するのに要する時間を制御することにより夫々必要なプロセスパラメータを
規定することによって達成することが出来る。
本発明によって達成されるサイクル時間の向上度を高くするには、プラスチッ
ク質量の１kg当りの窒素のkg量で表した窒素消費量が大きくなることが必要であ
り、最適値はブロー成形品、ブロー金型及びブロー成形機の特定の関数である。
以下の工程を実施する、プラスチック製のブロー成形品を製造するための低温
法は、特に有益である。
ブロー媒体として、空気をブロー金型に挿置されたパリソンに導入する。この
パリソンは熱いときに成形可能であって、これがブローマンドレルを介して膨張
させられる。膨張したマンドレルは冷却され且つ乾燥される。冷空気を膨張パリ
ソンに導入して、これを冷却する。ブロー媒体として働く空気は膨張されるべき
パリソンに導入される前に乾燥される。この乾燥空気は換熱器或いは予冷器にお
いて、低温冷却器から来る深冷、気体窒素によって予め冷却され、次いで低温冷
却器において約−180 ℃から約−196 ℃の温度を有する蒸発する液体窒素との間
接的熱交換により、約−50℃から−170℃の所望温度にまで更に冷却させられる
。圧縮空気も有利に使用することが出来る。ブロー金型とブローマンドレルは夫
々、１のブロ
ープロセスの後、次のブロープロセスになる前に、ブロー金型の開いている間に
乾燥した暖い空気によりパージ処理とフラッシュ処理を受ける。ブロー金型のパ
ージ処理はブローマンドレルを介して実行される。ブローマンドレルを介してブ
ロー金型をパージ処理すると、ブロー金型を凝縮物の存在しない状態に維持する
こと並びにブローマンドレルを凝縮物と氷の存在しない状態に維持することの両
方が可能になる。
本発明を添付図面を参照して、好適例によって更に詳しく、以下に説明する。
これらの図は更に本発明に係る利益と構成を示している。
図１ 本発明に係る方法のために設計された装置のブロックダイ
ヤグラムを示す。
図２ 図１における細部Ｘの部分断面を示し、これは特にブロー
マンドレルの設計を断面によって示している。
図１は本発明に係る方法及び／或いは本発明の１方法例を実施するのに適した
装置である。
空気流、具体的には圧縮空気が圧制御乾燥機３に導入され、そこで乾燥される
。この乾燥機３は２個の吸着器、具体的にはベッドアドソーバを具備し、その１
方が乾燥に使用されている間に他方が再生されるようになっている。再生は吸着
器から圧力を解放すると共に同時に乾燥空気をそれに貫流させることによって実
行出来る。この切換え間隔は吸着剤の吸着性能に依存する。原則的には、如何る
乾燥器でもよいが、縦列ベッド式吸着器が好ましい。先行技術には種々の設計の
乾燥器があるので、乾燥器３のこれ以上の詳細説明は不要である。
乾燥器３で乾燥された空気及び／或いは圧縮空気はこれを予め冷却する換熱器
或いは予冷器４に注ぎ込まれる。この予冷プロセスは
低温冷却器５から来る窒素との熱交換で実行される。この窒素はそれまでに予め
僅かに予熱さているものである。予冷された乾燥圧縮空気は次に、低温冷却器５
において−50℃から約−170 ℃、好ましくは−90℃から−170 ℃の所定の所望温
度に液体窒素で冷却されるが、この低温冷却器５において液体窒素は圧縮空気と
間接熱交換により蒸発し、予熱され、その後に圧縮空気の予冷のために換熱器４
に注ぎ込まれる。窒素は低温冷却器５において−180 ℃から−196 ℃或いは必要
ならば更に高い温度にさえ加熱される。
乾燥、深冷空気及び／或いは圧縮空気が流出する低温冷却器５の出口において
、ソレノイド制御MV１が所望値と実際値を比較する関数として温度測定点 TIC１
の助けによって開、閉される。この手順においては、温度測定点 TIC１で測定さ
れた温度と乾燥、深冷、圧縮空気の所定の所望温度は適宜の電子制御システムに
よってソレノイド制御弁MV１を制御するために利用される。
ソレノイド弁MV１は液体窒素の貯蔵タンク１に真空断熱式パイプラインを介し
て接続されている。弁MV１が開いたとき、液体窒素は低温冷却器５に流入し、そ
こで間接熱交換が行われる。液体窒素は蒸発し、そしてヒートアップし、それと
同時に暖い、即ち予冷空気及び／或いは圧縮空気から熱を引き出す。窒素の供給
とその結果の熱交換は乾燥、圧縮空気の所望温度が維持されるように制御される
。
蒸発窒素は予冷器４を介し、そしてフラップトラップRK１を通ってバッファユ
ニット９まで流通する。このユニットはワークスメイン（works main）に連結さ
れ得る。窒素は次の適用までこゝで貯蔵される。
過剰に冷い窒素が確実に冷却器から放出されないようにするために、追加の監
視を「バッファ」に至るパイプライン上の温度測定点
TIC２によって行う。
パリソン８がブロー成形機のブロー金型７に挿置されてから、ブロー金型７を
閉じた後に、パリソン８を膨張させるための乾燥空気を乾燥器３によってソレノ
イド弁MV２を介して供給する。弁MV２は短い膨張期間の後に再び閉じられる。ソ
レノイド弁MV３とMV４は同時に開けられる。深冷乾燥空気はこのとき低温冷却器
５から今なお熱いパリソン８に、断熱パイプライン６、ソレノイド弁MV３、パイ
プライン12及び内部パイプ14を通じて流入する。乾燥、深冷空気はパリソン８を
流通して、それからソレノイド弁MV４と圧力維持弁 DMV１を介して再出現する。
ブロー成形品８を貫流する間に、深冷空気はそのヒートアップ（加熱）によっ
て熱エネルギーをブロー成形品から引き出す。それと同時に、ブロー成形品８は
冷却される。
圧力維持弁DMV１により、ブロー成形品８の収縮が発生しないようにするのに
必要な内部圧を維持し、そしてブロー金型７に対する最適接触圧を外部からの冷
却がより良く利用出来るように与えることが可能になる。空気容積は圧力維持弁
DMV１によって変更可能なプレセット差圧によって追加的に決めることが出来る
。
本発明に係る方法にとって最適な冷却期間を経た後に、弁MV３とMV４を再び閉
じる。それと同時に、弁MV５を、膨張したブロー成形品８内の空気から圧力を解
放するために開き、これに続いて、ブロー金型７を、ブロー成形品８を解放する
ために開く。ブロー金型７が開いている間に、乾燥空気はマンドレルを通り、ブ
ロー金型７の内壁上を流れる。容積は圧力制御弁 DMV２によって背圧依存にする
ことが出来る。パーツ11，12，13，14を具えたブローマンドレル15の細部Ｘの全
体形態は冷却用空気を供給する内部パイプ14と膨張及び／或いは排気（パージ）
を行う外部パイプ13から成るデュアルパ
イプシステムがあるように設計される。金型が開いている間の外部パイプ13によ
るパージ（排気）は部屋の空気の水分が冷空気の流れ方向を決める内部パイプ14
の内部ノズルに氷結する斯ゝる事態を阻止する。これに加えて、部屋の空気の水
分が排ガスパイプライン10、外部パイプライン13及び連結パイプライン11の中で
氷結する事態も阻止される。従って、断面を狭めることは最早や出来ない。ブロ
ー金型７も他の構成要素と共に、ブロー工程の合間に凝縮物の付着や表面凍結す
る事態を阻止するために、ブローマンドレル15によってパージ処理するのが好ま
しい。
本発明に係る有益な乾燥空気流は、ブロー金型の内壁に凝縮物生成を抑制する
のに充分な対応が講じられるようにその容積に関して規定される。
冷空気容積、冷却期間及び冷空気温度の変更態様は溶融押出機（図示省略）の
性能保存に関し最も適したものにすることが出来る。貯蔵タンク１内の液体窒素
の蒸気圧を順応させることにより、広範囲のプロセスのために高純度窒素の利用
を可能にする。Detailed Description of the Invention
Low temperature manufacturing method for plastic blow molded products.
The present invention relates to a low-temperature manufacturing method for a plastic blow-molded product according to the preamble of claim 1.
Related.
Plastic blow-molded products are especially useful in the packaging industry, where many materials are packaged.
used. Blow molded articles of this type are manufactured by various prior art techniques.
It is.
For example, the method known from DE1816771B2 is the forced air method (rammed air process
ss) to expand the blow molded product and then simply cool the molded product during the mold cooling process
Is what you do. This classical method is still used today for very thin wall blow moldings.
Exert a high degree of effectiveness. However, for blow-molded products with thick walls, this
The method has the disadvantage of a long cycle time. In addition, inside the blow molded product or
Or the water droplets that adhere to it cause deformation of the blow molded product, and blow molding
Damage to the surface quality of the product will often occur.
The method known from DE2160854C3 is a thermoplastic composite made by blow molding
The hollow body of material is cooled in a blow mold by quenching a refrigerant consisting of air.
Then, it is a method of injecting it with high pressure to make a final product.
Inside the hollow body, the refrigerant causes adiabatic expansion like explosion and adheres to the wall of the blow molded product.
It is such a method for producing fine ice crystals which cool the molded article. cold
If water is used as the medium, the surface area of the blow mandrel and / or the ice of the blow mold is frozen.
The risk of crystal formation increases, which also causes the disadvantages mentioned above.
Confuse. Even with this method, the cycle time and the quality of the blow molded product are satisfactory.
Not.
In another method according to DE2442254B2, the compressed air consists of nitrogen or argon.
It is added to the blow gas temporarily and this additional feed is interrupted before the final expansion pressure is reached.
It is. This method also causes the above-mentioned disadvantages. Known from DE2223580C3
In the method, nitrogen or argon is used to make the blow molded product, but compressed air is used.
No additional energy is added. Both methods propose external cooling.
In the device known from DE2636262B2 the expansion of the blow molded product is
Is done by introducing carbon dioxide into the molded article through a supply pipe for
You. Other supply pipes may be used to cool and / or solidify the expanded blow molded product.
For this purpose, it is used to introduce a coolant into the cavity of the blow mold. Also in this case
, Long cycle times and / or the risk of water droplet sticking and the risks associated with these problems.
Profit is made.
The device according to DE3337651C2 consists of two blow mold halves of relatively low mass.
It has a low die, both halves are surrounded by heating halves of relatively large mass.
This envelopment is due to the large mass of the heating mold half in the blow mold.
This is so that the blow-molded product can be cooled rapidly. This is the disadvantage
In addition to the benefits, it adds complexity to the equipment and further reduces the cooling temperature to a sufficiently low value.
Cannot be set.
In the method known from DE2817472C2, the blow-molded product is a mixture of cold air and water.
The compound expands and / or cools from the inside, but the disadvantages mentioned above are
It happens even if there is.
In the blow molded product manufacturing method known from DE3728208A1,
Is first expanded, followed by injection of a refrigerant into the blow-molded article. This
In this case, water is proposed as the refrigerant. But also derived from DE3728208A1
The same type of method is
It has the same benefits as the rest of the line technology.
Is US 4,091,059 the same type of method for producing plastic blow molded parts?
Are known. Air is introduced into the parison that is inserted into the blow mold. Parison
And / or blow-molded articles are hot, using moldable conditions, using blow mandrels
Air that is expanded by normal air and used subsequently for cooling is below -41 ° C.
It is cooled to a temperature that is neither above nor below it.
A known method for molding synthetic materials from US 3,937,609 involves the use of dry air to deposit water droplets.
Used to be evacuated during the molding process to prevent preheating.
In short, all known methods, especially the internal cooling methods described above, are difficult to remanufacture,
The formation of ice is technically vulnerable, economically problematic, and other numbers
It has many disadvantages.
Prior art processes using cold gas only operate at relatively high temperatures, for example -41 ° C.
U. Gas cannot be used very effectively to cool to this high temperature. So
This is because the gas density at this temperature reduces its relative heat capacity.
You. To provide sufficient cooling, a very thin walled parison and / or co
This is only possible in the case of antennas, but otherwise it requires a large amount of cold gas.
Must. This technique is referred to as employing the so-called "mechanical cooling method".
Disadvantages of this type of mechanical cooling method known for example from US 4,091,059
Suitable for heavy-walled parisons and / or containers with thick walls to remove
Has developed. Such techniques include, for example, water and other cold materials that have a relatively high heat capacity.
A medium is used. However, these methods use four specific methods involving freezing and condensation of water droplets.
It causes problems and may cause other problems as well, including those mentioned above.
A classical way of post-cooling blow-molded parts via a cooling die and / or blow mold
Even the forced air method (lamd air method), anyway, has a limit on the refrigerant temperature
ing. If it goes beyond this limit, it is inevitable as a result of cooling die and cold die.
This is because a condensation effect that cannot be done occurs.
It is an object of the present invention to provide a low temperature method for making plastic blow molded articles,
Specifically, the present invention provides an improved cycle while reducing blow molded product costs.
Relates to a method for the production of mass blow molded articles, which can be carried out in time
.
This object is achieved by the method defined in claim 1.
Advantageous method aspects are indicated in the dependent claims.
The benefits achieved with the present invention are that the air that has been dried before being introduced into the parison is
This is achieved by using it as a blowing medium. Furthermore, it is highly cooled
Introduce dry air into the expanded parison and / or to cool the blow molded article
I do. In addition to this, blow mandrels and / or blow molds
Purge and / or flush with warm, dry air while the mold is open.
Chilled air has a temperature between about -50 ° C and about -170 ° C, preferably between -90 ° C and about -170 ° C.
This temperature according to the invention has a relatively high concentration of chilled air and therefore a high temperature.
Blow of thick wall and / or of relatively large mass
The moldings dry and are manufacturable with low cycle times.
As opposed to "mechanical cooling", the present invention relates to "cryogenic cooling".
A relatively low temperature is a relatively low temperature for both gas and / or air
The advantage that the relative heat capacity per volume becomes relatively large because it becomes dense
There is.
In any case, use dry air to prevent water droplets from adhering and to cool and dry.
Dry air also has higher cooling performance in KJ / kg units than ordinary compressed air, and
In the case of complicated products with external shapes, it is necessary to generate snow more than carbon dioxide and liquid nitrogen.
Due to the fact, there are far fewer problems. Furthermore, when opening the blow mold, blow
Purging the mold and / or blow mandrel prevents freezing of the involved parts
You. Water drops inside the blow-molded product can be blow-molded by using dry air.
Is removed at a high degree in each stage of.
In addition to this, the Bromandrel and / or the needle of the Bromandrel
At the same time, the dry and especially warm air of the blow mold
It acts on the inside and prevents the moisture in the room air from condensing on the cold inner contour of the blow mold.
It is possible to This is important on the one hand for the quality of the surface of the part.
Yes, on the other hand one for cooling the blow-molded article and / or the blow mold
Enables low cooling medium temperatures.
Use of increased pressure in internal cooling avoids blow molded part shrinkage
You can This can significantly improve heat transfer from the mold to the molded part
To
Liquid nitrogen can be used for cooling dry air or for other purposes, such as in the fluorination process.
It is particularly advantageous to be able to use it as a gas mixture or a purge gas.
In this case, the pressure of the gaseous nitrogen produced during cooling should be adapted to the subsequent process.
You can
Generally, it is dried by a dryer, specifically an adsorber, etc.
The use of air cooled by indirect heat exchange is customary in the forced air method.
Avoids the need to cool the blowman drel with water. The method according to the present invention is a play
A surprisingly short cycle time, which is significantly reduced, i.e. by more than 40%
I do. This method is exemplary for reproducibility.
According to an advantageous method example, employed to create the required low temperature of dry air
Liquid nitrogen is used first as a refrigerant, which is then the technology as the warm dry inert gas.
The fact that it is used as a second time has resulted in significant cost efficiency improvements.
Sir.
According to an exemplary method of the present invention, the required reduction in cycle time and / or
The output of the blow molding machine equipped for the method is increased, upstream and downstream of the blow mold.
Controlling pressure differential, controlling dry air temperature and purging with dry air
By controlling the time it takes to process each process parameter required
It can be achieved by prescribing.
To increase the cycle time improvement achieved by the present invention, a plastic
It is necessary that the nitrogen consumption amount expressed in kg amount of nitrogen per 1 kg of mass is large.
Therefore, the optimum value is a specific function of the blow-molded product, blow mold and blow-molding machine.
Low temperature for producing plastic blow molded products, which carry out the following steps
The law is particularly beneficial.
As a blowing medium, air is introduced into the parison inserted in the blow mold. this
The parison is moldable when hot and it expands through the Bromandrel.
To be made. The expanded mandrel is cooled and dried. Paris expanding cold air
Introduce to Son and cool it. The air that acts as the blowing medium should be expanded
It is dried before being introduced into the parison. This dry air is sent to the heat exchanger or precooler.
The deep-cooling coming from the low-temperature cooler, pre-cooled by gaseous nitrogen, then low-temperature cooling
In the reactor with evaporating liquid nitrogen having a temperature of about -180 ° C to about -196 ° C.
Further cooling by contact heat exchange to the desired temperature of about -50 ° C to -170 ° C
. Compressed air can also be used advantageously. Blow mold and blow mandrel are husband
Each one
After the process and before the next blow process, while the blow mold is open
Purge and flush with warm dry air. Blow mold
The image processing is performed via the Bromandrel. Blouman via bromandrell
Purging the raw mold keeps the blow mold free of condensate
And maintaining the Blomann drel in the absence of condensate and ice.
Will be possible.
The present invention will now be described in more detail by way of preferred examples with reference to the accompanying drawings.
These figures further illustrate the benefits and structure of the present invention.
Figure 1 Block die of an apparatus designed for the method according to the invention
The yagram is shown.
2 shows a partial cross section of detail X in FIG.
The mandrel design is shown in cross section.
FIG. 1 is suitable for carrying out the method according to the invention and / or one example method of the invention.
It is a device.
An air stream, specifically compressed air, is introduced into the pressure controlled dryer 3 and dried there.
. This dryer 3 is equipped with two adsorbers, specifically, bed adsorbers.
The other is regenerated while the other is being used for drying. Regeneration is adsorption
By releasing the pressure from the vessel and at the same time letting dry air through it.
I can go. This switching interval depends on the adsorption performance of the adsorbent. In principle,
A dryer may be used, but a tandem bed adsorber is preferred. The prior art has various designs
Since there is a dryer, further detailed description of the dryer 3 is unnecessary.
The heat exchanger which cools the air dried in the dryer 3 and / or the compressed air in advance.
Alternatively, it is poured into the precooler 4. This pre-cooling process
It is carried out by heat exchange with nitrogen coming from the cryocooler 5. This nitrogen was previously
It is slightly preheated. The pre-cooled dry compressed air is then fed to the cryocooler 5
At a predetermined desired temperature of -50 ° C to about -170 ° C, preferably -90 ° C to -170 ° C.
It is cooled with liquid nitrogen every time, but in this low temperature cooler 5, the liquid nitrogen becomes compressed air.
It is evaporated and preheated by indirect heat exchange, and then the heat exchanger 4 for precooling compressed air.
Is poured into. Nitrogen requires -180 to -196 ° C in low temperature cooler 5 or required
Then it is heated to even higher temperatures.
At the outlet of the low-temperature cooler 5 through which dry, chilled air and / or compressed air flows
, Temperature control point TIC1 as a function of solenoid control MV1 comparing desired and actual values
Opened and closed with the help of. In this procedure, the temperature is measured at TIC1.
Temperature and the desired temperature for drying, chilling, and compressed air can be controlled by an appropriate electronic control system.
Therefore, it is used to control the solenoid control valve MV1.
The solenoid valve MV1 is connected to the liquid nitrogen storage tank 1 via a vacuum insulated pipeline.
Connected. When the valve MV1 is opened, liquid nitrogen flows into the cryocooler 5,
Indirect heat exchange takes place here. Liquid nitrogen evaporates and heats up,
At the same time, heat is drawn from the warm or precooled air and / or compressed air. Nitrogen supply
And the resulting heat exchange is controlled to maintain the desired temperature of the dry, compressed air
.
Evaporated nitrogen passes through the precooler 4 and through the flap trap RK1 into the buffer unit.
Distribution up to knit 9. This unit is connected to the works main.
Can be Nitrogen is stored here until the next application.
Additional supervision is needed to ensure that too cold nitrogen is not released from the cooler.
Temperature measurement points on the pipeline leading to the "buffer"
It is done by TIC2.
After the parison 8 is inserted into the blow mold 7 of the blow molding machine, the blow mold 7 is
After closing, dry air for inflating the parison 8 is removed by the dryer 3
Supply through the id valve MV2. The valve MV2 is closed again after a short inflation period. So
Renoid valves MV3 and MV4 can be opened simultaneously. Cryogenic dry air is then the low temperature cooler
From 5 to 8 still hot parison, insulated pipeline 6, solenoid valve MV3, pie
It flows in through the pipeline 12 and the internal pipe 14. Parison 8 for dry and deep air
It circulates and then reappears via solenoid valve MV4 and pressure maintenance valve DMV1.
While flowing through the blow-molded product 8, the chilled air is heated up and heated.
Heat energy from the blow molded product. At the same time, the blow molded product 8
Cooled.
To prevent the blow molded product 8 from shrinking by using the pressure maintaining valve DMV1
Maintain the necessary internal pressure and keep the optimum contact pressure for the blow mold 7 from the outside.
It will be possible to give a better use of rejection. Air volume is pressure maintaining valve
Can be additionally determined by preset differential pressure that can be changed by DMV1
.
After the optimum cooling period for the method according to the invention, the valves MV3 and MV4 are closed again.
I will. At the same time, the valve MV5 is released from the expanded air in the blow-molded product 8 to release the pressure.
Open for release and subsequently release blow mold 7 and blow molded article 8.
Open for. While the blow mold 7 is open, dry air passes through the mandrel and blows.
It flows on the inner wall of the low die 7. The volume is made back pressure dependent by the pressure control valve DMV2.
You can All the details X of the blow mandrel 15 with parts 11, 12, 13, 14
The shape of the body is internal pipe 14 for supplying cooling air and expansion and / or exhaust (purge).
Dual pipe consisting of external pipe 13
Designed to be an Ip system. Through the outer pipe 13 while the mold is open
Purging (exhaust) is an internal pipe 14 where the water content of the room determines the flow direction of cold air.
Prevent such a situation where the internal nozzle of the ice freezes. In addition to this, the water in the room air
Of the exhaust gas pipeline 10, the external pipeline 13 and the connecting pipeline 11
The situation where it freezes up is also prevented. Therefore, it is no longer possible to narrow the cross section. Bro
-Mold 7 along with other components should not adhere to the condensate or surface freeze during the blowing process.
In order to prevent the
New
The beneficial dry air flow according to the present invention suppresses condensate formation on the inner wall of the blow mold.
The volume is specified so that sufficient measures can be taken.
The change mode of the cold air volume, the cooling period and the cold air temperature can be changed by using a melt extruder (not shown).
It can be the most suitable for performance preservation. Liquid nitrogen in storage tank 1
Utilizes high-purity nitrogen for a wide range of processes by adapting the vapor pressure of
To enable.
【手続補正書】特許法第１８４条の８
【提出日】１９９５年１０月１１日
【補正内容】
（請求の範囲翻訳文第１１頁〜第１３頁）
請求の範囲
１．プラスチック製のブロー成形品の低温製造法として：
ａ）ブロー媒体としての空気かブロー金型（７）内に配置されたパリソン（８
）に貫流させられること；
ｂ）熱間条件において成形可能なこのパリソン（８）がブローマンドレルを通
じて空気を入れることにより膨らまされること：
ｃ）膨張したパリソン（８）が乾燥、深冷空気で冷却されること；
ｄ）該乾燥、深冷空気が液体窒素との熱交換で冷却されること；そして
ｅ）膨張パリソン（８）を冷却するための空気か約−50℃と−170 ℃の間の温
度を有していて、且つ乾燥されていること、の諸事項を含んで成る斯ゝる方法に
おいて、
ｆ）ブロー媒体として貫流される空気か、パリソン（８）を膨らますためにこ
れに貫流される前に少なくとも乾燥され、そして任意にはこれに加えて冷却され
ること；
ｇ）ブロー金型（７）が開いている間に、ブロー金型及び／或いはブローマン
ドレル（15；11，12，13，14）が乾燥した暖い空気でフラッシュ処理或いはリン
ス処理されること；そして
ｈ）乾燥空気をブロー金型（７）の冷却のために予め冷却するために前記窒素
かその後に換熱器或いは予冷器（４）に導入されること、の諸事項を特徴とする
、プラスチック製のブロー成形品の低温製造法。
２．液体窒素が乾燥空気によって約−170 ℃と−196 ℃の間の、
好ましくは約−180 ℃から約−196 ℃の温度に加熱され、或いはそれによって蒸
発させられることを特徴とする、請求項１に係る方法。
３．ブローマンドレル（15；11，12，13，14）並びにブロー金型の両者が乾燥
した暖い空気によりブローマンドレル（15；11，12，13，14）を通じてフラッシ
ュ処理されることを特徴とする、請求項１或いは２に係る方法。
４．深冷、乾燥空気を生成するときに用いた液体冷凍剤が蒸発と加熱の後に、
或いはパリソン（８）の冷却の後に、他の目的のために、例えば混合気或いはフ
ラッシュ用ガスとして更に使用されることを特徴とする、請求項１〜３のいづれ
か１項に係る方法。
５．乾燥、深冷空気は、膨張パリソン（８）内で加熱された後に、パリソンを
圧力制御された条件において貫流し、或いはパリソンから圧力制御された条件に
おいて引き出されることを特徴とする、請求項１〜４のいづれか１項に係る方法
。
６．乾燥、深冷空気の生成のために蒸発させられた冷凍剤はその後の使用のた
めに後のプロセスにその圧力を順応させられることを特徴とする、請求項１〜５
のいづれか１項に記載の方法。
７．操作パラメータがブロー金型（７）の上流に接続されている溶融押出機に
乾燥、深冷空気の温度とこの空気の流量とによって順応されていることを特徴と
する、請求項１〜６のいづれか１項に係る方法。
８．空気を少なくとも単一の吸着器、好ましくは少なくとも単一のベッド吸着
器によって乾燥させることを特徴とする、請求項１〜７のいづれか１項に係る方
法。
９．乾燥空気を換熱器或いは予冷器（４）で冷媒、好ましくは低温冷却器（５
）から由来する窒素によって予め冷却することを特徴
とする、請求項１〜８のいづれか１項に係る方法。
10．乾燥、予冷空気が間接熱交換器である低温冷却器（５）において所望温度
に冷却されることを特徴とする、請求項１〜９のいづれか１項に係る方法。
11．低温冷却器（５）において蒸発した窒素を予冷器（４）で使用することを
特徴とする、請求項10に係る方法。
12．圧力制御（10，11）の下で逃散する冷却用空気をブローマンドレルの冷却
のために使用することを特徴とする、請求項１〜11のいづれか１項に係る方法。
13．乾燥空気がブローマンドレルと開いたブロー金型とに対するパージ用空気
として同時にブローマンドレルの外部パイプ（13）を通じて利用可能であること
を特徴とする、請求項１〜12のいづれか１項に係る方法。
14．圧縮空気が乾燥のための空気及び／或いは乾燥、深冷空気として用いられ
ることを特徴とする、請求項１〜13のいづれか１項に係る方法。[Procedure of Amendment] Article 184-8 of the Patent Act
[Submission date] October 11, 1995
[Correction contents]
(Claims Translated pages 11 to 13)
The scope of the claims
1. As a low temperature manufacturing method for plastic blow molded products:
a) Air as blow medium or parison (8) placed in blow mold (7)
) Flow through;
b) This parison (8), which can be molded under hot conditions, is passed through a blow mandrel.
To be inflated by injecting air:
c) the expanded parison (8) is dried and cooled with cold air;
d) the dry, chilled air is cooled by heat exchange with liquid nitrogen; and
e) Air for cooling the expansion parison (8) or a temperature between about -50 ° C and -170 ° C.
To have such a degree, and to be dried, in such a method.
Be careful
f) Air that flows through as blowing medium or this to inflate the parison (8).
It is at least dried before being passed through, and optionally additionally cooled.
That;
g) While the blow mold (7) is open, blow mold and / or blowman
Drell (15; 11,12,13,14) flushes or phosphores with warm dry air.
Being processed; and
h) said nitrogen to pre-cool the dry air for cooling the blow mold (7)
Or after that it is introduced into the heat exchanger or the precooler (4).
, Low temperature manufacturing method of plastic blow molded products.
2. Liquid nitrogen is dried air at between about -170 ° C and -196 ° C,
It is preferably heated to a temperature of about -180 ° C to about -196 ° C, or thereby steamed.
Method according to claim 1, characterized in that it is triggered.
3. Both the blow mandrel (15; 11, 12, 13, 14) and the blow mold are dried
Flashing through the blow mandrels (15; 11,12,13,14) with the warm air
3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that it is processed.
4. After the evaporation and heating of the liquid cryogen used to produce the deep-chilled, dry air,
Alternatively, after cooling the parison (8), for other purposes, for example a mixture or a flap.
Any of claims 1 to 3, characterized in that it is further used as a rushing gas.
The method according to item 1.
5. The dry, chilled air is heated in the expansion parison (8) and then the parison.
Flows through under pressure controlled conditions, or changes from the parison to pressure controlled conditions.
Method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it is pulled out at
.
6. The cryogen evaporated to produce dry, chilled air is ready for further use.
1-5, characterized in that the pressure can be adapted to a later process for the purpose of
The method according to any one of 1.
7. The operating parameters are for the melt extruder connected upstream of the blow mold (7).
It is characterized by being adapted by the temperature of dry and chilled air and the flow rate of this air.
The method according to any one of claims 1 to 6.
8. Adsorb air with at least a single adsorber, preferably at least a single bed
One according to any one of claims 1 to 7, characterized by being dried by a vessel.
Law.
9. Dry air is used as a heat exchanger or precooler (4) as a refrigerant, preferably a low temperature cooler (5).
) Is pre-cooled with nitrogen derived from
The method according to any one of claims 1 to 8.
Ten. Desired temperature in low temperature cooler (5) where dry and pre-cooled air is an indirect heat exchanger
Method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the method is cooled down.
11. Using the nitrogen evaporated in the low temperature cooler (5) in the precooler (4)
Method according to claim 10, characterized.
12． Cooling the cooling air escaping under pressure control (10, 11) with a blow mandrel
Method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that it is used for
13. Purge air for dry air blow mandrels and open blow molds
Be available through the Brommandrel external pipe (13) at the same time as
Method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that
14. Compressed air is used as air for drying and / or dry, chilled air
Method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that
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フロントページの続き
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，
ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ
Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＡ，ＪＰ，ＵＳ────────────────────────────────────────────────── ───
Continuation of front page
(81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE,
DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LU, M
C, NL, PT, SE), CA, JP, US