JPH10175252A - 延伸吹込成形用射出プリフォームの温度調節方法及びその装置 - Google Patents

延伸吹込成形用射出プリフォームの温度調節方法及びその装置

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JPH10175252A
JPH10175252A JP8339202A JP33920296A JPH10175252A JP H10175252 A JPH10175252 A JP H10175252A JP 8339202 A JP8339202 A JP 8339202A JP 33920296 A JP33920296 A JP 33920296A JP H10175252 A JPH10175252 A JP H10175252A
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heating
stretch blow
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Mikio Uchiyama
幹夫 内山
Tatsuo Suzuki
達雄 鈴木
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Tahara KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリフォームを均一又は温度分布を自在にか
つ短時間で加熱し温度調節する延伸成形用射出プリフォ
ームの温度調節方法及びその装置を提供する。 【解決手段】 プリフォーム５を収納するキャビティ２
０を有して二つ割りにした金型４と、パーティング面Ｐ
に弾機２３を介在した金型４をその円錐形のヘッド１８
が嵌合する円錐形の第１のガイド孔１０、及び、テーパ
ー周面１９が嵌合する円錐形の第２のガイド孔１６を介
し軸方向移動により開閉可能に収納して高周波電流を通
じることができる第１の加熱コイル３を外周に捲回した
第１の断熱ポット２と、第１の断熱ポット２を昇降可能
に支持する昇降駆動源１３と、第１の断熱ポット２を載
置する基準プレート１と、基準プレート１の下部におい
て金型４の内部に進退可能に配置され、高周波電磁誘導
加熱により温度調節可能な内部加熱金型６とから構成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、延伸吹込成形用
射出プリフォームの温度調節方法及びその装置に関し、
射出成形されたプリフォームを短時間で成形温度に加熱
し温度調節するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、炭酸飲料用容器として使用される
樹脂製壜の有底円筒状の中間素材（プリフォーム）を２
軸延伸吹込成形する前に加熱し温度調節するのに、遠赤
外線ヒーター等が用いられた。これは遠赤外線ヒーター
の輻射熱により射出延伸吹込成形用プリフォームを加熱
するもので、円周上均一に加熱するためにはプリフォー
ムを回転させることが必要であり、かつ、長時間を要し
ていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、遠赤外
線ヒーター等による加熱方式は、遠赤外線ヒーターから
プリフォームまでの距離が調節できないものであったか
ら、プリフォームの長手方向の温度差分布が不安定とな
り、延伸成形した際の製品の偏肉等の不良が発生し易い
欠点があった。また、この方式を採用すると加熱ライン
が長くなり、機械が大型化し、かつ、消費電力が大きい
ために、省スペース及び省エネルギー化に迫られてい
た。
【０００４】そこで、この発明はプリフォームを均一又
は温度分布を自在にかつ短時間で加熱し温度調節する延
伸吹込成形用射出プリフォームの温度調節方法及びその
装置を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる延伸吹
込成形用射出プリフォームの温度調節方法は、２軸延伸
吹込成形に使用するプリフォームの加熱温度調節におい
て、プリフォーム形状に合わせた金型にプリフォームを
装着し、金型に与える交番磁束の強弱により金型の温度
を調節してプリフォームを加熱することを特徴とする。
【０００６】さらに、射出成形されたプリフォームを２
軸延伸吹込成形する前に、プリフォームを装填した金型
を絶縁体で包囲して該絶縁体の外周に加熱コイルを捲回
し、加熱コイルに高周波電流を通すことにより交番磁束
が金型を加熱することによりプリフォームを加熱して延
伸温度に調節することを特徴とする。
【０００７】また、これらの方法では、プリフォームと
金型との間に空間部を保有してプリフォームの加熱温度
を調節すること、金型と絶縁体との間に空間部を保有し
てプリフォームの加熱温度を調節すること、プリフォー
ムの内部に加熱コイルを捲回した第２の絶縁体の内部で
加熱された内部加熱金型を挿入し、プリフォームの温度
調節終了後に内部加熱金型を抜いて該内部加熱金型を前
記第２の絶縁体の内部に戻して加熱することを含む。
【０００８】そして、この発明にかかる延伸吹込成形用
射出プリフォームの温度調節装置は、プリフォームを収
納するキャビティを有して二つ割りにした金型と、該金
型を軸方向移動により開閉可能に収納して外周に高周波
電流を通じることができる加熱コイルを捲回した断熱ポ
ットと、断熱ポットを昇降可能に支持する昇降駆動源
と、断熱ポットを載置する基準プレートとからなること
を特徴とする。
【０００９】また、プリフォームを収納するキャビティ
を有して二つ割りにした金型と、該金型を軸方向移動に
より開閉可能に収納して外周に高周波電流を通じること
ができる加熱コイルを捲回した断熱ポットと、断熱ポッ
トを昇降可能に支持する昇降駆動源と、断熱ポットを載
置する基準プレートと、該基準プレートの下部に金型の
内部に進退可能に配置され、高周波電磁誘導加熱により
温度調節可能な内部加熱金型とからなることを特徴とす
る。
【００１０】そしてこれらの装置では、金型の上部に逆
円錐形状のヘッドを形成して断熱ポットにはこれを嵌合
する円錐形のガイド孔を形成し、かつ、金型の底部にテ
ーパー周面を形成して断熱ポットにはこれを嵌合するガ
イド孔を形成するとともに、パーティング面を離反させ
るべく付勢する弾機を金型に介在し、断熱ポットが基準
プレートに載置されたときは金型が昇降駆動源にて押し
下げられ、断熱ポットの軸方向下方へ移動してパーティ
ング面が接触するようにしたことを含む。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図に
基づき説明する。図１〜図３に示すように、適宜の支持
台又はコンベアである基準プレート１の上部に第１の断
熱ポット２が載置され、この第１の断熱ポット２の外周
面には第１の加熱コイル３が捲回され、内部には加熱金
型４が収納され、加熱金型４内にはプリフォーム５が収
納され、プリフォーム５内には内部加熱金型６を挿入で
きる。内部加熱金型６は基準プレート１の下部に昇降可
能に設置され、基準プレート１に穿設した孔７から昇降
する。加熱金型４の胴部と第１の断熱ポット２との間及
びプリフォーム５と加熱金型４及び内部加熱金型６との
間には所定の空間部を保有できる。
【００１２】第１の断熱ポット２は、加熱金型４を囲繞
する絶縁体からなる所定高さの円筒体で上底部８とそれ
から離間した下底部９を有する。上底部８には逆円錐形
の第１のガイド孔１０が中心部に形成されるとともに、
直径方向で相対向する位置にボルト１１，１１が螺入さ
れ、これらのボルト１１，１１の頭部と接続金具１２の
間又は接続金具１２と第１の断熱ポット２との間に所定
の隙間Ｇ（図５参照）を形成できるように吊支してあ
る。
【００１３】接続金具１２は昇降用ロッド１３に連結さ
れ、昇降用ロッド１３は図示しない油圧シリンダ又は電
動モータ等の昇降駆動源に接続されている。なお、ボル
ト１１の周囲に穴１４を形成し、この穴１４内にコイル
スプリング１５が、ボルト１１を取り巻き、しかも、ボ
ルト１１の頭部は上底部８の上面から突出できるように
挿入されている。一方、下底部９には逆円錐形の第２の
ガイド孔１６が中心部に形成され、下底部９と基準プレ
ート１との間にはプリフォーム５の壜口部５ａを収納す
る空間部１７が形成されている。
【００１４】加熱金型４は、前記第１のガイド孔１０に
嵌合する逆円錐形のヘッド１８を上部に形成し、下部に
前記第２のガイド孔１６に嵌合する逆円錐形のテーパー
周面１９を形成し、プリフォーム５を収納するキャビテ
ィ２０を形成した胴部２１からなり、胴部２１の底部に
はプリフォーム５の壜首部５ｂが嵌合する室２２がキャ
ビティ２０と連通して形成され、かつ、上部から下部に
かけて直径に沿い縦断して２つ割りにしてある。
【００１５】なお、加熱金型４はパーティング面Ｐに直
交して加熱金型４のベッド１８にパーティング面Ｐと直
交する凸部１８ａ（図２参照）が、接続金具１２に凸部
１８ａが嵌合する凹溝１２ａが設けられ、加熱金型４の
動きを案内するようになっている。また、コイルスプリ
ング等の弾機２３がヘッド１８と室２２付近にそれぞれ
開設した穴２４に嵌合してそのパーティング面Ｐを離反
させるように付勢している。加熱金型４の胴部２１と第
１の断熱ポット２の内周面との間には所定の空間部２８
を形成してある。
【００１６】内部加熱金型６はプリフォーム５の内部を
加熱するために、基準プレート１の下部に設けた第２の
断熱ポット２５内に引き込まれて第２の加熱コイル２６
で加熱され温度調節される。プリフォーム５は既に壜口
部５ａと壜首部５ｂとが成形されており、基準プレート
１の孔７の上部にセットされるセッティングアンドハン
ギング治具２７に支持されている。なお、ライン化する
ためには、基準プレート１の代わりに周知であるプリフ
ォームセット治具２７を含んだコンベアとしてもよい。
【００１７】第１の加熱コイル３及び第２の加熱コイル
２６は、それぞれ第１の断熱ポット２及び第２の断熱ポ
ット２５の外周面に捲回する如く包囲して高周波電源と
接続され、電流を通電すると、強い磁場ができ、交番磁
束が加熱金型４又は内部加熱金型６を貫通して非常に密
度の高い電流（うず電流）が誘導され、これによって加
熱金型４及び内部加熱金型６が急速に加熱される。な
お、加熱金型４及び内部加熱金型６の輻射熱によりプリ
フォーム５を昇温すると、プリフォームは５は熱膨張に
より体積が増え、加熱金型４に密着し、更に昇温が早く
なる。
【００１８】なお、キャビティ２０は、図４（Ａ）に示
すように、プリフォーム５に対し略楕円形として遠近の
差が生じることにより、円周面での加熱温度差ができる
ようにしてもよい。また、図４（Ｂ）に示すように、第
１の断熱ポット２を加熱金型４に対し略楕円形として水
平方向で遠近の差が生じることによりプリフォーム５の
円周面での温度差ができるようにしてもよい。これら
は、偏平ボトルのような形状の２軸延伸吹込成形をする
ときに偏肉を無くすために有利である。
【００１９】さらに、プリフォーム５の長さ（縦又は垂
直）方向での温度差を付けたいときは、キャビティ２０
とプリフォーム５との空間部を長さ方向で変化させ、空
間部２８を長さ方向で変化させる。
【００２０】次に、上記形態の作用を説明すると、図１
の状態において昇降駆動源を操作することにより、図５
に示すように、昇降用ロッド１３及び接続金具１２が一
体で上昇してボルト１１，１１を引き上げ、弾機１５の
力が作用して接続金具１２と第１の断熱ポット２との間
に隙間Ｇが形成されると、第１の断熱ポット２に嵌合す
る加熱金型４は弾機２３，２３の力でパーティング面Ｐ
を互いに離反させる。
【００２１】そのため、加熱金型４は第１のガイド孔１
０及び第２のガイド孔１６を介しパーティング面Ｐが開
く。そこで、昇降用ロッド１３を更に上方へ引き上げて
第１の断熱ポット２及び加熱金型４をプリフォーム５か
ら引き抜く。また、これと同時に、内部加熱金型６を基
準プレート１の孔７から下方へ引き下げることにより、
温度調節されたプリフォーム５が基準プレート１上に残
されることとなる。残されたプリフォーム５は２軸延伸
吹込成形工程に回される。
【００２２】そして、新たなプリフォーム５を加熱する
に当たり、基準プレート１のプリフォーム固定治具２７
に新たなプリフォーム５が装着された後、第２の断熱ポ
ット２５内で加熱された内部加熱金型６がプリフォーム
５内に挿入されるべく上昇して孔７を通過する一方、昇
降駆動源を操作することにより昇降用ロッド１３を下降
させ、図５に示すように、パーティング面Ｐが開いたま
まの加熱金型４を保持した第１の断熱ポット２が下降
し、プリフォーム５が加熱金型４のキャビティ２０内に
収納される。
【００２３】第１の断熱ポット２が基準プレート１に載
置され、図１に示すように、隙間Ｇがボルト１１の頭部
と接続金具１２との間に移った段階で加熱金型４は接続
金具１２に押し付けられて下方へ移動するため、ヘッド
１８が第１のガイド孔１０を、テーパー周面１９が第２
のガイド孔１６を、それぞれ滑り移動して弾機２３，２
３を圧縮しながらパーティング面Ｐは互いに接触する。
【００２４】かくして、プリフォームを均一又は温度分
布を自在にかつ短時間で加熱し温度調節することができ
る。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したこの発明によれば、プリフ
ォームの高周波電磁誘導加熱方式としたため、従来の遠
赤外線加熱方式に比べ、短時間で加熱工程を終えること
ができて省エネルギーが達成され、プリフォームの回転
機構が不要で省スペースが図れ、加熱コイルは断熱ポッ
トの外周面に捲回してあるため、プリフォームの円周方
向の均一加熱ができ、また、加熱コイルの捲回密度の変
更、加熱金型とプリフォームとの空間部の水平及び垂直
方向の変更、又は、断熱ポットと加熱金型との空間部の
水平及び垂直方向の距離の変更によって温度差を有する
プリフォームの加熱も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示す縦断正面図
【図２】図１のＡ−Ａ断面図
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図
【図４】（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ図３の変形例を示す
断面平面図
【図５】作用説明図
【符号の説明】
１…基準プレート（又はコンベア） ２…第１の断熱ポット ３…第１の加熱コイル ４…加熱金型 ５…プリフォーム ６…内部加熱金型 １０…第１のガイド孔 １２…接続金具 １３…昇降用ロッド １５…コイルスプリング １６…第２のガイド孔 １８…ヘッド １９…テーパー周面 ２０，２０ａ…キャビティ ２３…弾機 ２５…第２の断熱ポット ２６…第２の加熱コイル ２７…プリフォームセッティングアンドハンギング治具 ２８，２８ａ…空間部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｃ 49/08 Ｂ２９Ｃ 49/08 // Ｂ２９Ｌ 22:00

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ２軸延伸吹込成形に使用するプリフォー
    ムの加熱温度調節において、プリフォーム形状に合わせ
    た金型にプリフォームを装着し、金型に与える交番磁束
    の強弱により金型の温度を調節してプリフォームを加熱
    することを特徴とする延伸吹込成形用射出プリフォーム
    の温度調節方法。
  2. 【請求項２】 射出成形されたプリフォームを２軸延伸
    吹込成形する前に、プリフォームを装填した金型を絶縁
    体で包囲して該絶縁体の外周に加熱コイルを捲回し、加
    熱コイルに高周波電流を通すことにより交番磁束が金型
    を加熱することによりプリフォームを加熱して延伸温度
    に調節することを特徴とする延伸吹込成形用射出プリフ
    ォームの温度調節方法。
  3. 【請求項３】 プリフォームと金型との間に空間部を保
    有してプリフォームの加熱温度を調節することを特徴と
    する請求項１又は２記載の延伸吹込成形用射出プリフォ
    ームの温度調節方法。
  4. 【請求項４】 金型と絶縁体との間に空間部を保有して
    プリフォームの加熱温度を調節することを特徴とする請
    求項１又は２記載の延伸吹込成形用射出プリフォームの
    温度調節方法。
  5. 【請求項５】 プリフォームの内部に加熱コイルを捲回
    した第２の絶縁体の内部で加熱された内部加熱金型を挿
    入し、プリフォームの温度調節終了後に内部加熱金型を
    抜いて該内部加熱金型を前記第２の絶縁体の内部に戻し
    て加熱することを特徴とする請求項１又は２記載の延伸
    吹込成形用射出プリフォームの温度調節方法。
  6. 【請求項６】 プリフォームを収納するキャビティを有
    して二つ割りにした金型と、該金型を軸方向移動により
    開閉可能に収納して外周に高周波電流を通じることがで
    きる加熱コイルを捲回した断熱ポットと、断熱ポットを
    昇降可能に支持する昇降駆動源と、断熱ポットを載置す
    る基準プレートとからなることを特徴とする延伸吹込成
    形用射出プリフォームの温度調節装置。
  7. 【請求項７】 プリフォームを収納するキャビティを有
    して二つ割りにした金型と、該金型を軸方向移動により
    開閉可能に収納して外周に高周波電流を通じることがで
    きる加熱コイルを捲回した断熱ポットと、断熱ポットを
    昇降可能に支持する昇降駆動源と、断熱ポットを載置す
    る基準プレートと、該基準プレートの下部において金型
    の内部に進退可能に配置され、高周波電磁誘導加熱によ
    り温度調節可能な内部加熱金型とからなることを特徴と
    する延伸吹込成形用射出プリフォームの温度調節装置。
  8. 【請求項８】 金型の上部に逆円錐形状のヘッドを形成
    して断熱ポットにはこれを嵌合する円錐形のガイド孔を
    形成し、かつ、金型の底部にテーパー周面を形成して断
    熱ポットにはこれを嵌合するガイド孔を形成するととも
    に、パーティング面を離反させるべく付勢する弾機を金
    型に介在し、断熱ポットが基準プレートに載置されたと
    きは金型が昇降駆動源にて押し下げられ、断熱ポットの
    軸方向下方へ移動してパーティング面が接触するように
    したことを特徴とする請求項６又は７記載の延伸吹込成
    形用射出プリフォームの温度調節装置。
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