(57)【要約】      （修正有）【課題】射出成形プリフォームなどの、物品の成形後冷却装置を提供する。【解決手段】装置は冷却ピン３０を含み、冷却ピンは、フレーム３４からスライド自在に延び、射出成形物品に插入される。冷却ピンは、中空であり、冷却ピンを通じた冷却流体の流れを可能にする。冷却ピンは、真空源４８と流体連通する穴を有し、射出成形物品内の冷却流体を冷却ピンに吸引する。冷却ピンは、フレームに対する第１位置を有し、第１位置は、穴を通じた冷却流体の流れを許容する。冷却ピンは、フレームに対する第２位置を有し、第２位置は、冷却ピンへの冷却流体の流れを遮断する。【選択図】図１
2018183993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
フレームからスライド自在に延び、射出成形物品に插入される、冷却ピンを備え、前記冷却ピンは、中空であり、前記冷却ピンを通じた冷却流体の流れを可能にし、前記冷却ピンは、真空源と流体連通する穴を有し、前記射出成形物品内の冷却流体を前記冷却ピンに吸引し、
前記冷却ピンは、前記フレームに対する第１位置を有し、第１位置は、前記穴を通じた冷却流体の流れを許容し、
前記冷却ピンは、前記フレームに対する第２位置を有し、第２位置は、前記冷却ピンへの冷却流体の流れを遮断する、
装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、前記冷却ピンは、前記フレームに対する第３位置を有し、第３位置は、前記穴で真空源を遮断する、装置。
【請求項３】
請求項２に記載の装置であって、前記冷却ピンに連結された付勢機構をさらに備え、前記付勢機構は、前記冷却ピンを、第２位置から離れるように、および第３位置に向かうように、付勢する、装置。
【請求項４】
請求項１に記載の装置であって、前記冷却ピンに連結された付勢機構をさらに備え、前記付勢機構は、前記射出成形物品を前記冷却ピンから外して放出するように、前記冷却ピンを前記射出成形物品の方に付勢する、装置。
【請求項５】
請求項４に記載の装置であって、前記付勢機構は、ばねを備える、装置。
【請求項６】
請求項１に記載の装置であって、前記冷却ピンの前記穴で適用される真空は、前記冷却ピンを第２位置に保持し、前記冷却ピンに関して前記射出成形物品を保持する、装置。
【請求項７】
請求項１に記載の装置であって、前記冷却ピンの第２位置は、前記冷却ピンおよび前記射出成形物品への冷却流体の取り入れを妨げるように閉じた射出成形物品の開端部をシールする、装置。
【請求項８】
請求項１に記載の装置であって、前記冷却ピンとスライド可能な螺旋流誘導環状要素をさらに備え、前記螺旋流誘導環状要素は、第１位置で前記射出成形物品に冷却流体を提供し、第２位置で前記射出成形物品への冷却流体の取り入れを妨げる、装置。
【請求項９】
請求項１に記載の装置であって、前記冷却ピンは、前記穴を含む複数の穴を有する、装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の装置であって、前記射出成形物品は、射出成形プリフォームである、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
この出願は、２０１７年４月２１日に提出された米国仮特許出願第６２／４８８，３６９号、および２０１７年５月４日に提出された米国仮特許出願第６２／５０１，５２１号の利益を主張するものであり、いずれも参照することにより本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、射出成形プリフォームなどの、物品の成形後冷却に関する。
【背景技術】
【０００３】
プリフォームの射出成形は、よく知られている。プリフォームを部分的に冷却状態にある型から取り出し、続いてそれらを、その内面からも外面からも余熱を除去するように設計された自動取扱設備で、冷却することも、知られている。前記の自動取扱設備の従来技術の例が、後述される。
【０００４】
「サイクロン冷却効果を有する成形後冷却方法および装置（Ｐｏｓｔ−Ｍｏｌｄ  Ｃｏｏｌｉｎｇ  Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｗｉｔｈ  Ｃｙｃｌｏｎｅ  Ｃｏｏｌｉｎｇ  Ｅｆｆｅｃｔ）」と題されている特許文献１は、プリフォームの内部を通る流体冷却流の冷却効果を高める環状螺旋誘導流れ要素を教示している。この文献も、冷却用空気に動きを付与するために、正圧の代わりに、またはそれに加えて、吸引を用いることができることを教示している。これは、プリフォームをプレートにシールしようとしまいと、行うことができる。この出願は、本出願人によって所有され、参照することにより本明細書に組み込まれる。
【０００５】
「プリフォーム成形後冷却方法および装置（Ｐｒｅｆｏｒｍ  Ｐｏｓｔ−Ｍｏｌｄ  Ｃｏｏｌｉｎｇ  Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ）」と題されている特許文献２は、冷却ピンを教示し、その冷却ピンは、冷却管に保持されたプリフォームに插入され、プリフォームの内部ドーム部分に冷却ピンの先端部分を介して冷却流体の流れを直接適用する。冷却管形状の異なる構成が示され、冷却管から成形品を取り出す真空の使用も、教示されている。この文献は、成形品の内部から冷却用空気を除去するために、別個のチャネルおよび真空源を提供することを教示している。
【０００６】
「プリフォーム成形後冷却方法および装置（Ｐｒｅｆｏｒｍ  Ｐｏｓｔ−Ｍｏｌｄ  Ｃｏｏｌｉｎｇ  Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ）」と題されている特許文献３は、冷却ピンを介して冷却された成形品に真空を適用し、キャリアプレートに対してフレームを移動させることによって、キャリアプレートから冷却された成形品を取り出すことを教示している。
【０００７】
「成形中空プリフォームからプラスチックボトルを製造する装置（Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｂｏｔｔｌｅｓ  ｆｒｏｍ  Ｍｏｌｄｅｄ  Ｈｏｌｌｏｗ  Ｐｒｅｆｏｒｍ）」と題されている特許文献４は、冷却管に保持されたプリフォームの開口端を通じて大気冷却用空気を吸い出すのに真空を用いる冷却ピンを教示している。暖められた空気は、取り付けフレームの導管および管状冷却ピンを介して排出される。冷却管の先端は、プリフォームのドーム部分に接触し、それによって、プリフォームの上部シール面（ＴＳＳ）を、フレーム面から離れるように距離をあけて配置し、それによって、プリフォームの内部に入る冷却用空気の入口を作り出す。
【０００８】
「射出成形中空体用の冷却および除去システム（Ｃｏｏｌｉｎｇ  ａｎｄ  Ｒｅｍｏｖａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｍｏｕｌｄｅｄ  Ｈｏｌｌｏｗ  Ｂｏｄｉｅｓ）」と題されている特許文献５は、各プリフォームの内部に真空を作り出す能力を有する冷却ピンを教示し、それをノズル自体に吸引するようになっている、またはプリフォームを放出するに圧縮空気流を放出するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許公開第２０１６／０２０００１２号
【特許文献２】米国特許第６１７１５４１号
【特許文献３】米国特許第６４７５４２２号
【特許文献４】米国特許第４５９２７１９号
【特許文献５】欧州特許第０９３７５６６号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
発明は、プリフォームの内部空間を通じて冷却流体の流れを供給するまたは除去する中空スライド冷却ピンを使用する一方で、その外面は、冷却管で冷却される。スライドピンは、フレームの付勢機構によってプリフォームの方に動き、冷却管またはプリフォームの外面との接触によってプリフォームから離れるように動く。スライド冷却ピンは、流圧または真空の源に自動的に接続され、スライド冷却ピンのスライド動作によって、流圧または真空の源から遮断される。
【００１１】
発明の態様によると、装置は冷却ピンを含み、冷却ピンは、フレームからスライド自在に延び、射出成形物品に插入される。冷却ピンは、中空であり、冷却ピンを通じた冷却流体の流れを可能にする。冷却ピンは、真空源と流体連通する穴を有し、射出成形物品内の冷却流体を冷却ピンに吸引する。冷却ピンは、フレームに対する第１位置を有し、第１位置は、穴を通じた冷却流体の流れを許容する。冷却ピンは、フレームに対する第２位置を有し、第２位置は、冷却ピンへの冷却流体の流れを遮断する。
【００１２】
冷却ピンは、フレームに対する第３位置を有してよく、第３位置は、穴で真空源を遮断する。
【００１３】
装置は、冷却ピンに連結された付勢機構をさらに含んでよく、付勢機構は、冷却ピンを、第２位置から離れるように、および第３位置に向かうように、付勢する。
【００１４】
装置は、冷却ピンに連結された付勢機構をさらに含んでよく、付勢機構は、射出成形物品を冷却ピンから外して放出するように、冷却ピンを射出成形物品の方に付勢する。
【００１５】
付勢機構は、ばねを含む。
【００１６】
冷却ピンの穴で適用される真空は、冷却ピンを第２位置に保持することができ、冷却ピンに関して射出成形物品を保持してよい。
【００１７】
冷却ピンの第２位置は、冷却ピンおよび射出成形物品への冷却流体の取り入れを妨げるように閉じた射出成形物品の開端部をシールすることができる。
【００１８】
装置は、冷却ピンとスライド可能な螺旋流誘導環状要素をさらに含む。螺旋流誘導環状要素は、第１位置で射出成形物品に冷却流体を提供することができ、第２位置で射出成形物品への冷却流体の取り入れを妨げることができる。
【００１９】
冷却ピンは、その穴を含む複数の穴を含んでよい。
【００２０】
射出成形物品は、射出成形プリフォームであってよい。
【００２１】
発明のこれらのおよび他の態様は、以下に詳細に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１位置の第１実施形態の断面図である。
【図２】第２位置の第１実施形態の断面図である。
【図３】第３位置の第１実施形態の断面図である。
【図４】第１実施形態の変形の断面図である。
【図５】第２実施形態の断面図である。
【図６】第１位置の第３実施形態の断面図である。
【図７】第２位置の第３実施形態の断面図である。
【図８】第３位置の第３実施形態の断面図である。
【図８Ａ】第４実施形態の断面図である。
【図９】第１位置の第５実施形態の断面図である。
【図１０】第２位置の第５実施形態の断面図である。
【図１１】第３位置の第５実施形態の断面図である。
【図１１Ａ】第６実施形態の断面図である。
【図１２】着座位置にある第７実施形態の断面図である。
【図１３】冷却位置にある第７実施形態の断面図である。
【図１４】解放位置にある第７実施形態の断面図である。
【図１５】第７実施形態の透視図である。
【図１６】配置されている第７実施形態の透視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本明細書で論じられる装置は、スライド冷却ピンを含む。そのようなスライド冷却ピンおよび関連部品は、射出成形用冷却装置に含まれ得る。例えば、そのようなスライド冷却ピンの配列は、複数のプリフォームを運ぶおよび／または冷却するのに使用されるプレートに取り付けられてよい。そのようなスライド冷却ピンおよび関連部品は、射出成形機に取り付けられてよい。
【００２４】
図１は、第１実施形態の第１位置を示し、プリフォーム１０が冷却管１２の内部にある。プリフォームは、真空１４によってその外径が小さくなる際に冷却管１２にさらに引き込まれる。これは、プリフォームの外面１６を、冷却管の内面１８との密接な接触状態に保ち、それによって、プリフォーム１０から冷却管の水冷回路２０への熱伝達を促進する。それ自体がフレーム３４に取り付けられたホルダー３２にスライド可能に取り付けられた冷却ピン３０が、プリフォーム１０の内部空間に插入される一方で、プリフォーム１０は、冷却管１２の内部にある。冷却ピン３０は、中空管４２を備え、中空管４２は、開いた第１端部３６を有し、それは、プリフォーム１０の内面に接触しない冷却ピン３０の対向端部３８は、肩付きねじ４０を受け取る閉じた端部を備える。中空管４２は、１つ以上の横方向穴４４で端部３８の近くで終端し、１つ以上の横方向穴４４は、導管４６と流体連通し、導管４６は、ホルダー３２およびフレーム３４を通り、真空源４８に接続される。
【００２５】
螺旋流誘導環状要素５０は、ショルダー位置５２で冷却ピン３０に固定される。螺旋流誘導要素５０は、２つの同心環状管を備え、２つの同心環状管は、冷却ピン３０に強固に外嵌される内管５４と、内管５４から離間し、輪郭フィンまたはブレード５８によって内管５４に接続される、外管５６と、であり、輪郭フィンまたはブレード５８は、通過する冷却流体流６０に螺旋流を生じさせるように構成される。ホルダー３２のスロット３３および冷却ピン３０に固定されたピン／キー３５を含む回転防止装置は、冷却ピン３０が回転するのを防ぐ。前記の回転防止装置がないときは、前記の輪郭フィンまたはブレード５８に作用する流入冷却流体流６０は、冷却ピン３０を回転させ、それによって、冷却流体流６０への螺旋流の誘導の有効性を減少させる。ピン／キー３５は、冷却ピン３０がホルダー３２内をスライドする際に、スロット３３内をスライドする。
【００２６】
前記の螺旋流流体冷却流の高められた冷却効果および利点は、「サイクロン冷却効果を有する成形後冷却方法および装置（Ｐｏｓｔ−Ｍｏｌｄ  Ｃｏｏｌｉｎｇ  Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｗｉｔｈ  Ｃｙｃｌｏｎｅ  Ｃｏｏｌｉｎｇ  Ｅｆｆｅｃｔ）」と題されている同時係属の米国特許公開第２０１６／０２０００１２号に説明されている。螺旋流誘導環状要素５０は、適切な材料を使用して全体として射出成形されることができるモノリシック部品であってよい。環状要素５０の直径は、その外径が、プリフォーム１０のネックフィニッシュ６２の外径に実質的に一致するように、寸法決めされる。
【００２７】
動作中、冷却ピン／フレームアセンブリおよびプリフォーム／冷却管アセンブリは、冷却ピン３０をプリフォームの内部空間に導入するために、共に動く。この動きの間、プリフォーム１０の上部シール面（ＴＳＳ）６４は、環状要素５０の外管５６に接触し、継続的な動きは、流体導管接続が横方向穴４４とホルダーおよびフレームの導管４６との間で行われるまで、冷却ピン３０をそのホルダー３２内でスライドさせ、それによって、周囲冷却流体流６０の流れを、螺旋誘導環状要素５０を通じて、冷却ピン３０の開いた端部３６に入れ、フレームの導管４６を介して出す。冷却ピン３０は、例えば、肩付きねじ４０を囲む、ばね６６によって、プリフォーム１０の方に付勢される。エアシリンダなどの、代替付勢機構も、使用することができる。冷却ピン／フレームアセンブリとプリフォーム／冷却管アセンブリとの間の相対運動は、外管５６が、誘導される周囲空気の流れをブロックするショルダー３２に接触する前に、停止する。外管５６とショルダー３２との間の適切な間隙が、誘導される周囲空気の流量を最適化するように試行錯誤によって確立される。
【００２８】
図２は、第１実施形態の第２位置を示し、プリフォーム１０が、第１位置の真空１４を置き換えた加圧流体７０によって冷却管１２から放出されて、示されている。プリフォーム１０の外面ドームに作用してその放出を引き起こすピストンなどの、代替機械的機構も、使用することができる。プリフォーム１０の放出運動は、そのＴＳＳ６４を、環状要素５０の外管５６に押し付けさせ、それは、順に、冷却ピン３０を、そのホルダー３２およびフレーム３４にさらに進ませ、付勢機構６６をさらに圧縮する。横方向穴４４は、外側要素５６がホルダー３２と接触するときに、それが、プリフォーム１０への周囲空気流誘導を遮断し、その結果プリフォームの内部内の真空の強度を増加させるシールを作り出すように、真空導管４６と流体接続し続ける。
【００２９】
さらなる動作では、冷却ピン／フレームアセンブリとプリフォーム／冷却管アセンブリとは、離れ、それによって、プリフォーム１０を冷却管１２から完全に引き抜く。プリフォーム１０は、プリフォームの内部の真空のおかげで、外側要素５６にしっかりと保持される。
【００３０】
図３は、第１実施形態の第３位置を示し、プリフォーム１０を、そのドーム端部が下向きで、垂直に向けるように、冷却ピン／フレームアセンブリを９０°回転した。この向きにあるとき、真空源４８は遮断され、付勢機構６６は延び、それによって、冷却ピン３０をそのホルダー３２から離れるようにスライドさせ、プリフォーム１０が重力によって冷却ピン３０から落ちることができるようにする。冷却ピン３０は、肩付きねじ４０のヘッドがホルダー３２上で最も低い位置にあるときに、スライドするのをやめる。この位置では、冷却ピン３０の横方向穴４４は、フレームの真空導管４６ともはや一直線にならず、回復した真空源４８および前記の導管４６の真空が、冷却ピンの中空管４２と流体接続しないようになっている。結果的に、真空源からのこの自動遮断は、真空が、使っていない冷却ピンを通じて引かれないので、エネルギーを節約する。動作中、プリフォームの放出の後に、冷却ピン／フレームアセンブリは、プリフォーム冷却のそれの次のサイクルのために冷却ピン３０を再調整するように、９０°回転する。
【００３１】
真空源に自動的に接続および非接続するのにスライド冷却ピンを使用することは、高価なバルブおよび機器を扱う制御ハードウェアのいくつかを提供するコストを節約する。冷却ピンおよびプリフォームの、それらまたはプリフォームの冷却管の間の接触を通じた、相対運動によって生じるバルブの自動動作は、プロセスのタイミングおよび制御を簡単にし、それによって、プロセスをセットアップするときに、コストを節約する。
【００３２】
図４は、発明の第１実施形態の変形を示す。ある用途では、環状要素５０の外管５６とプリフォーム１０のＴＳＳ６４との間の接触は、望ましくないことがある。図４は、ほとんどのプリフォーム１０の共通の特徴である支持レッジ８２と接触するように環状要素５０の外管５６に取り付けられた管状延長部８０を示す。延長部８０は、プリフォームのＴＳＳ６４と環状要素５０との間に間隙を提供する。他のあらゆる点において、この実施形態は、上記の第１実施形態と同じように構成されて動作する。
【００３３】
図５は、発明の第２実施形態を示す。ある用途では、プリフォーム１０の任意の部分と、環状要素５０の外管５６を含む冷却ピンの部分と、の間の接触は、望ましくないことがある。図５は、冷却管１２の端部９２に接触するように環状要素５０の外管５６に取り付けられた代替の管状延長部９０を示す。延長部９０は、プリフォーム全体と環状要素５０との間に間隙を提供する。他のあらゆる点において、この実施形態は、上記の第１実施形態と同じように構成されて動作する。
【００３４】
図６は、第１位置の第３実施形態を示す。この実施形態は、スライド冷却ピンの自動バルブの特徴を、正圧冷却流体流と組み合わせている。これは、上記の第１−第３実施形態の真空被誘導周囲冷却流と対照的であり、結果的に、前の実施形態の螺旋流誘導要素が、簡単な間隔をあけた同軸環状管要素１００に置き換えられている。
【００３５】
図６は、冷却管１１２の内側のプリフォーム１１０を示す。プリフォームは、真空１１４によってその外径が小さくなる際に冷却管１１２にさらに引き込まれる。これは、プリフォームの外面１１６を、冷却管の内面１８との密接な接触状態に保ち、それによって、プリフォーム１１０から冷却管の水冷回路１２０への熱伝達を最適化する。それ自体がフレーム１３４に取り付けられたホルダー１３２にスライド可能に取り付けられた冷却ピン１３０が、プリフォーム１１０の内部空間に插入される一方で、それは、冷却管１１２の内部にある。冷却ピン１３０は、中空管１４２を備え、中空管１４２は、開いた第１端部１３６を有し、それは、プリフォーム１１０の内面に接触しない。冷却ピン１３０の対向端部１３８は、肩付きねじ１４０が固定される閉じた端部を備える。中空管１４２は、１つ以上の横方向穴１４４で端部１３８の近くで終端し、１つ以上の横方向穴１４４は、導管１４６と流体連通し、導管１４６は、ホルダー１３２およびフレーム１３４を通り、加圧冷却流体１４８の源に接続される。加圧冷却流体１４８の流れは、中間管１４２を通ってプリフォーム１１０の内部ドーム面１５０に直接流れ、当技術分野で周知のように、プリフォーム内部を、大気に通じるその開いた端部を介して出る。
【００３６】
同軸環状要素１００は、ショルダー位置１５２で冷却ピン１３０に固定される。環状要素１００は、２つの同心環状管を備え、２つの同心環状管は、冷却ピン１３０に強固に外嵌される内管１５４と、内管１５４から離間し、径方向ウェブまたはブレード１５８によって内管１５４に接続される、外管１５６と、であり、径方向ウェブまたはブレード１５８は、冷却流体流１４７が通過するのを許容する。環状要素１００の直径は、プリフォーム１１０のネックフィニッシュ１６２の外径に実質的に一致するように、寸法決めされる。
【００３７】
動作中、冷却ピン／フレームアセンブリおよびプリフォーム／冷却管アセンブリは、冷却ピン１３０をプリフォームの内部空間に導入するために、共に動く。この動きの間、プリフォーム１１０の上部シール面（ＴＳＳ）１６４は、環状要素１００の外管１５６に接触し、継続的な動きは、流体導管接続が横方向穴１４４とホルダーおよびフレームの導管１４６との間で行われるまで、冷却ピン１３０をそのホルダー１３２内でスライドさせ、それによって、加圧冷却流体流１４８の流れを、プリフォームの内部を通じて、その開いた端部に入れ、環状要素１００を介して大気に出す。冷却ピン１３０は、例えば、肩付きねじ１４０を囲む、ばね１６６によって、プリフォーム１１０の方に付勢される。エアシリンダなどの、代替付勢機構も、使用することができる。冷却ピン／フレームアセンブリとプリフォーム／冷却管アセンブリとの間の相対運動は、外管１５６が、誘導される周囲空気の流れをブロックするショルダー１３２に接触する前に、停止する。外管１５６とショルダー１３２との間の適切な間隙が、加圧冷却流体流１４８の流量を最適化するように試行錯誤によって確立される。
【００３８】
図７は、第３実施形態の第２位置を示し、プリフォーム１１０が、第１位置の真空１１４を置き換えた加圧流体１７０によって冷却管１１２から放出されて、示されている。プリフォーム１１０の外面ドームに作用してその放出を引き起こすピストンなどの、代替機械的機構も、使用することができる。プリフォーム１１０の放出運動は、そのＴＳＳ６４を、環状要素１００の外管１５６に押し付けさせ、それは、順に、冷却ピン１３０を、そのホルダー１３２およびフレーム３４にさらに進ませ、付勢機構１６６をさらに圧縮する。横方向穴４４は、それによって、外側要素１５６がホルダー１３２と接触するときに、それが、周囲空気流誘導を遮断し、その結果プリフォームの内部内に真空を作り出すシールを作り出すように、真空導管１８０との異なる流体接続に移動する。
【００３９】
さらなる動作では、冷却ピン／フレームアセンブリとプリフォーム／冷却管アセンブリとは、離れ、それによって、プリフォーム１１０を冷却管１１２から完全に引き抜く。プリフォーム１１０は、プリフォームの内部の真空のおかげで、外側要素１５６にしっかりと保持される。
【００４０】
図８は、第３実施形態の第３位置を示し、プリフォーム１１０を、そのドーム端部が下向きで、垂直に向けるように、冷却ピン／フレームアセンブリを９０°回転した。この向きにあるとき、真空源１８０は一時的に遮断され、付勢機構１６６は延び、それによって、冷却ピン１３０をそのホルダー１３２から離れるようにスライドさせ、プリフォーム１１０が重力によって冷却ピン１３０から落ちることができるようにする。冷却ピン１３０は、肩付きねじ１４０のヘッドがホルダー１３２上で最も低い位置にあるときに、スライドするのをやめる。この位置では、冷却ピン１３０の横方向穴１４４は、冷却流体の加圧源１４６またはフレームの真空導管１４６ともはや一直線にならず、連続加圧冷却流体源１４６および回復した真空源１８０、および前記の導管１８０の真空が、冷却ピンの中空管１４２と流体接続しないようになっている。結果的に、加圧冷却流体および真空源の両方からのこの自動遮断は、加圧冷却流体も放出されず、真空も、使っていない冷却ピンを通じて引かれないので、エネルギーを節約する。動作中、プリフォームの放出の後に、冷却ピン／フレームアセンブリは、プリフォーム冷却のそれの次のサイクルで冷却ピン１３０を再調整するように、９０°回転する。
【００４１】
加圧および真空源の両方に自動的に接続および非接続するのにスライド冷却ピンを使用することは、高価なバルブおよび機器を扱う制御ハードウェアのいくつかを提供するコストを節約する。冷却ピンおよびプリフォームの、それらまたはプリフォームの冷却管の間の接触を通じた、相対運動によって生じるバルブの自動動作は、プロセスのタイミングおよび制御を簡単にし、それによって、プロセスをセットアップするときに、コストを節約する。
【００４２】
図８Ａは、第４実施形態を示し、それは、プリフォームの放出中および現サイクルの残りについて、加圧源が、外されず、冷却管の開いた端部を通じて加圧流体３５０の流れを提供し続けるように、肩付きねじ３４０の長さが短くなっていることを除き、あらゆる点で第３実施形態と同一である。冷却ピンを通じて加圧冷却流体の流れを、冷却される次のプリフォームにそれが近づく際に、および冷却ピンがプリフォームの内部に入る前に、供給することによって、プリフォームの内部の冷却は、そうでないよりも約１秒早く始まり、それによって、プロセスのサイクル時間を最適化する。
【００４３】
図９は、第５実施形態の第１位置を示し、プリフォーム２１０が冷却管２１２の内側にある。プリフォームは、真空２１４によってその外径が小さくなる際に冷却管２１２にさらに引き込まれる。これは、プリフォームの外面２１６を、冷却管の内面２１８との密接な接触状態に保ち、それによって、プリフォーム２１１０から冷却管の水冷回路２２０への熱伝達を最適化する。それ自体がフレーム２３４に取り付けられたホルダー２３２にスライド可能に取り付けられた冷却ピン２３０が、プリフォーム２１０の内部空間に插入される一方で、それは、冷却管２１２の内部にある。冷却ピン２３０は、中空管２４２を備え、中空管２４２は、開いた第１端部２３６を有し、それは、プリフォーム２１０の内面に接触しない。冷却ピン２３０の対向端部２３８は、肩付きねじ２４０が固定される閉じた端部を備える。中空管２４２は、１つ以上の横方向穴２４４で端部２３８の近くで終端し、１つ以上の横方向穴２４４は、導管２４６と流体連通し、導管２４６は、ホルダー２３２およびフレーム２３４を通り、真空源２４８に接続される。
【００４４】
螺旋流誘導環状要素２５０は、ショルダー位置２５２で冷却ピン２３０に固定される。螺旋流誘導環状要素２５０は、２つの同心環状管を備え、２つの同心環状管は、冷却ピン２３０に強固に外嵌される内管２５４と、内管２５４から離間し、輪郭フィンまたはブレード２５８によって内管２５４に接続される、外管２５６と、であり、輪郭フィンまたはブレード２５８は、通過する冷却流体流２６０に螺旋流を生じさせるように構成される。回転防止装置が、第１実施形態で先に説明したように構成に含まれる。
【００４５】
前記の螺旋流流体冷却流の高められた冷却効果および利点は、「サイクロン冷却効果を有する成形後冷却方法および装置（Ｐｏｓｔ−Ｍｏｌｄ  Ｃｏｏｌｉｎｇ  Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｗｉｔｈ  Ｃｙｃｌｏｎｅ  Ｃｏｏｌｉｎｇ  Ｅｆｆｅｃｔ）」と題されている同時係属の米国特許公開第２０１６／０２０００１２号に説明されている。螺旋流誘導環状要素２５０は、円形ベース２９０も含み、円形ベース２９０は、ホルダー２３２に組み込まれるシリンダー２９２にスライド自在にちょうど収まるように、寸法決めされる。円形ベース２９０は、内管２５４に取り付けられ、輪郭フィンまたはブレード２５８の下側から離間し、それによって、冷却流体流２６０がホルダー２３２の側壁のポート２９６から流れる環状導管２９４を作り出す。要素２５０は、適切な材料を使用して全体として射出成形されることができるモノリシック部品であってよい。しかしながら、螺旋誘導要素２５８，２５４，２５６および円形ベース２９０は、別部品のアセンブリであり得る、および／または独立して冷却ピン２３０に個々に取り付けられ得る。環状要素２５０の直径は、その外径が、プリフォーム２１０のネックフィニッシュ２６２の外径に実質的に一致するように、寸法決めされる。
【００４６】
動作中、冷却ピン／フレームアセンブリおよびプリフォーム／冷却管アセンブリは、冷却ピン２３０をプリフォームの内部空間に導入するために、共に動く。この動きの間、プリフォーム２１０の上部シール面（ＴＳＳ）２６４は、環状要素２５０の外管２５６に接触し、継続的な動きは、流体導管接続が横方向穴２４４とホルダーおよびフレームの導管２４６との間で行われるまで、冷却ピン２３０をそのホルダー２３２内でスライドさせ、それによって、周囲冷却流体流２６０の流れを、冷却流体２６０の加圧流の放出を、螺旋誘導環状要素５０を通じて、冷却ピン２３０の開いた端部２３６に入れ、フレームの導管２４６を介して出す。同時に、環状導管２９４は、ポート２９６と一直線になり、それによって、加圧冷却流体流２６０が始まることができるようにする。冷却ピン２３０は、例えば、肩付きねじ２４０を囲む、ばね２６６によって、プリフォーム２１０の方に付勢される。エアシリンダなどの、代替付勢機構も、使用することができる。
【００４７】
冷却ピン／フレームアセンブリとプリフォーム／冷却管アセンブリとの間の相対運動は、適切な位置で停止し、加圧冷却流体流２６０の流量を最適化する。
【００４８】
図１０は、第５実施形態の第２位置を示し、プリフォーム２１０が、第１位置の真空２１４を置き換えた加圧流体２７０によって冷却管２１２から放出されて、示されている。プリフォーム２１０の外面ドームに作用してその放出を引き起こすピストンなどの、代替機械的機構も、使用することができる。プリフォーム２１０の放出運動は、そのＴＳＳ２６４を、環状要素２５０の外管２５６に押し付けさせ、それは、順に、冷却ピン２３０を、そのホルダー２３２にさらに進ませ、付勢機構２６６をさらに圧縮する。横方向穴２４４は、円形ベース２９０がシリンダー２９２上で最も低い位置にあるときに、それが、加圧流体流２６０を遮断し、その結果プリフォームの内部内の真空の強度を高めるシールを作り出すように、真空導管２４６と流体接続し続ける。
【００４９】
さらなる動作では、冷却ピン／フレームアセンブリとプリフォーム／冷却管アセンブリとは、離れ、それによって、プリフォーム２１０を冷却管２１２から完全に引き抜く。プリフォーム２１０は、プリフォームの内部の真空のおかげで、外側要素２５６にしっかりと保持される。
【００５０】
図１１は、第５実施形態の第３位置を示し、プリフォーム２１０を、そのドーム端部が下向きで、垂直に向けるように、冷却ピン／フレームアセンブリを９０°回転した。この向きにあるとき、真空源２４８は一時的に遮断され、結果的に付勢機構２６６は延び、それによって、冷却ピン２３０をそのホルダー２３２から離れるようにスライドさせ、環状導管２９４がポート２９６を通り過ぎる際に、加圧冷却流体のバーストが放出され、それは、プリフォーム２１０が冷却ピン２３０から落ち始めるようにさせ、その動きは、重力によって続けられる。冷却ピン２３０は、肩付きねじ２４０のヘッドがホルダー２３２上で最も低い位置にあるときに、スライドするのをやめる。この位置では、冷却ピン２３０の横方向穴２４４は、フレーム２３４の真空導管２４６ともはや一直線にならず、回復した真空源２４８および前記の導管２４６の真空が、冷却ピンの中空管２４２と流体接続しないようになっている。同様に、この位置では、環状導管２９４は、加圧流体供給ポート２９６ともはや一直線にならず、それらの間に流体接続がないようになっている。結果的に、真空および加圧冷却流体源からのこの自動遮断は、真空が、使っていない冷却ピンを通じて引かれず、加圧冷却流体が、使っていない冷却ピンを通じて排出されないので、エネルギーを節約する。動作中、プリフォームの放出の後に、冷却ピン／フレームアセンブリは、プリフォーム冷却のそれの次のサイクルのために冷却ピン３０を再調整するように、９０°回転する。
【００５１】
真空および加圧流体源に自動的に接続および非接続するのにスライド冷却ピンを使用することは、高価なバルブおよび機器を扱う制御ハードウェアのいくつかを提供するコストを節約する。冷却ピンおよびプリフォームの、それらの間の接触を通じた、相対運動によって生じるバルブの自動動作は、プロセスのタイミングおよび制御を簡単にし、それによって、プロセスをセットアップするときに、コストを節約する。
【００５２】
図１１Ａは、第６実施形態を示し、それは、プリフォームの放出中および現サイクルの残りについて、加圧源が、外されず、螺旋流誘導環状要素を通じて加圧流体３７０の流れを提供し続けるように、肩付きねじ３６０の長さが短くなっていることを除き、あらゆる点で第５実施形態と同一である。螺旋流誘導環状要素を通じて加圧冷却流体の流れを、冷却される次のプリフォームにそれが近づく際に、および冷却ピンがプリフォームの内部に入る前に、供給することによって、プリフォームの内部の冷却は、そうでないよりも約１秒早く始まり、それによって、プロセスのサイクル時間を最適化する。
【００５３】
図１２は、着座位置にある第７実施形態を示し、プリフォームを動かすまたは移すために、プリフォームが真空保持される。冷却管は、説明のために第７実施形態の記載から省略され、他の実施形態の記載を、冷却管および他の特徴に関する議論のために参照することができる。
【００５４】
冷却ピン４３０は、ホルダー４３２にスライド可能に取り付けられ、ホルダー４３２は、フレーム、プレート、または他の構造に取り付けられることができる。冷却ピン４３０は、プリフォーム４１０の内部空間に插入されることができる一方で、プリフォーム４１０は、冷却管の内部にある。冷却ピン４３０は、中空管４４２を備え、中空管４４２は、開いた第１端部４３６を有し、それは、プリフォーム４１０の内面に接触しない。冷却ピン４３０の対向端部４３８は、閉じている。中空管４４２は、１つ以上の開口４４４で端部４３８の近くで終端し、１つ以上の開口４４４は、導管４４６と流体連通し、導管４４６は、ホルダー４３２を通り、それは、制御可能な真空源に接続される。
【００５５】
螺旋流誘導環状要素４５０は、ショルダー位置４５２で冷却ピン４３０に固定される。螺旋流誘導要素４５０は、１つ以上の螺旋状流路４５８を備え、通過する冷却流体流に螺旋流を生じさせるように構成される。螺旋状流路４５８への入口４５４は、ホルダー４３２の表面に面する環状要素４５０の表面に位置する。回転防止装置が、冷却ピン３０がホルダー４３２に対して回転するのを防ぐために設けられてよい。
【００５６】
環状要素４５０は、階段状直径を有してよく、プリフォーム４１０のネックフィニッシュ４６２が、環状要素４５０の狭幅部分にぴったり合い、階段状直径の幅広部分への移行を定めるショルダー４６３に隣接するようになっている。
【００５７】
ばね４６６、または他の付勢機構が、プリフォーム４１０から離れた冷却ピン４３０の端部４３８に設けられる。ばね４６６は、冷却ピン４３０の端部４３８を、ホルダー４３２の端部４４０に接続し、冷却ピン４３０を、プリフォーム４１０に向かう方向に付勢する。例えば、冷却ピン４３０の端部４３８は、ホルダー４３２の端部４４０の開口内に位置し、ばね４６６は、冷却ピン４３０の端部４３８の外面の溝と、およびホルダー４３２の端部４４０の内側溝と、係合する。図１２は、ばね４６６が圧縮状態であることを示す。ばね４６６は、図１４に示される伸長状態の方に、穴４４４で提供される真空の力、流路４５８およびその入口４５４を通じてホルダー４３２に作用する真空の力、に対抗して、冷却ピン４３０を付勢する傾向がある。
【００５８】
エアシリンダなどの、他の付勢機構を、ばね４６６に加えて、またはそれに代えて、使用することができる。ばね４６６または他の付勢機構は、異なる位置に位置してよい。ばね４６６は、冷却ピン４３０の回転防止を提供するのに十分であってよく、追加の回転防止装置が省略されてよい。
【００５９】
動作中、冷却ピン４３０は、ホルダー４３２に対するプリフォーム４１０の相対運動によって、プリフォームの内部空間に導入される。プリフォーム４１０のネックフィニッシュ４６２は、環状要素４５０の狭幅部分にぴったり合い、プリフォーム４１０の開いた端部４６４は、環状要素４５０のショルダー４６３に接触してよい。ホルダー４３２に向かうプリフォーム４１０のさらなる動きは、図１３に示されるように、流体接続が、冷却ピン４３０の穴４４４と、ホルダー４３２の真空導管４４６と、の間で行われるまで、ばね４６６に対抗して、冷却ピン４３０をホルダー４３２内にスライドさせる。流体接続は、周囲冷却流体の流れ４６０を、環状要素４５０を通じて、冷却ピン４３０の開いた端部４３６に入れ、導管４４６を介して出す。プリフォーム４１０は、このようにして、冷却されることができる。
【００６０】
ばね４６６に対抗する、ホルダー４３２の方へのプリフォーム４１０のさらなる付勢は、図１２に示されるように、環状要素４５０を、ホルダー４３２の表面に当接させ、それによって、螺旋状流路４５８の入口４５４での冷却流体の取り入れを妨げる。導管４４６で真空が維持されるとき、プリフォーム４１０は、ホルダー４３２に保持され、フレーム、プレート、またはホルダー４３２を支える他の構造を動かすことによって、プリフォーム４１０を動かすまたは移すことができるようにする。
【００６１】
導管４４６で真空が遮断されるとき、ばね４６６の伸長に対する抵抗は、止まる。ばね４６６は伸長し、それによって、図１４に示されるように、冷却ピン４３０をそのホルダー４３２から離れるようにスライドさせ、プリフォーム４１０が、環状要素４５０および冷却ピン４３０から落ちることができるようにする。プリフォーム４１０は、このようにして、放出または解放されることができる。
【００６２】
さらに、冷却ピン４３０の端部４３８は、別のプリフォーム４１０が、冷却ピン４３０に位置し、冷却ピン４３０が、図１３に示される位置に戻されるまで、中空管４４２を通じて冷却流体を吸引せずに真空が導管４４６に再適用されることができるように、導管４４６をブロックする位置に移る。
【００６３】
図１５は、遠近法で第７実施形態による装置を示す。環状要素４５０の流路４５８への入口４５４が、示されている。装置は、解放位置で描かれている。
【００６４】
図１６は、プレート４３４に取り付けられた第７実施形態による複数の装置を示す。各ホルダー４３２の直径は、ねじ切り、ボルト締め、または同様の技術を用いてプレート４３４の相補的開口に収まることができる。
【００６５】
さらに、螺旋またはサイクロン型冷却流体流が上述されたが、他の種類の流れも適切であると考えられることが、明らかである。本明細書で論じられた環状要素および関連構造は、螺旋またはサイクロン冷却流体流を提供するものに限定する必要はない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図８Ａ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１１Ａ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年6月21日(2018.6.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図８Ａ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１１Ａ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【外国語明細書】
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