(57)【要約】対象物（１２）の温度調節装置は、少なくとも１つの温度調整手段（２０）を有する調整管（１８）を含んでおり、前記調整管（１８）は、前記対象物（１２）を少なくとも部分的に受けるための開放前端部を有し、調整スリーブ（２６）が、前記調整管（１８）内部で摺動可能に配置され、前記調整管（１８）は、前記対象物（１２）を少なくともに部分的に受けるための開放前端部と、前記対象物の外部表面（１２）に当接するための内部冷却表面とを有し、前記調整スリーブ（２６）が、弾性手段（２８）により前記調整管の前端部に向かって付勢されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの温度調整手段を有する調整管を含む、対象物の温度調節装置であって、前記調整管が、基部部材上に前記調整管を固定して取り付けるための後端部と、前記対象物を少なくとも部分的に受けるための開放前端部とを有し、調整スリーブが、前記調整管内部で摺動可能に配置され、前記調整管が、前記対象物を少なくとも部分的に受けるための開放前端部と、前記対象物の外部表面に当接する内部冷却表面とを有し、前記調整スリーブが、弾性手段により前記調整管の前端部に向かって付勢されている、装置。
【請求項２】
前記調整スリーブが、前記対象物の外部形状にほぼ合致する内部形状を有する請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記調整スリーブが、高熱伝導性材料から形成される請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記調整スリーブの調整表面が、高度に研磨されている請求項１に記載の装置。
【請求項５】
調整スリーブの前端部の少なくとも内側縁部が面取りされている請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記調整管が、内方に延在する停止手段を含み、前記弾性手段が、前記停止手段と前記調整スリーブの間に配置されたばねを含む請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記調整スリーブ用の内方に延在する停止手段を含み、前記停止手段が、前記冷却管の前端部近くに配置されている請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記温度調整手段が、前記調整管に配置された調整流体チャネルを含み、調整流体チャネルが、調整流体供給源に接続可能とされている請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、ある対象物の温度調節装置に関し、特に、射出成形機の金型キャビティから取り出した後の成形品の温度調節のための装置および方法に関する。
【０００２】
（発明の分野）
射出成形設備の生産性を改善するために、成形品がなお高温である間に、金型キャビティから成形品を取り出すことにより、対象物を成形するためのサイクル時間を短縮することが知られている。したがって、成形品の温度をその結晶化温度範囲より低く下げるために、成形品を次の工程で冷却しなければならない。
【０００３】
タレット型（ｔｕｒｒｅｔ  ｓｔｙｌｅ）射出成形機は、複数の移動可能な金型半分部分を備えた回転可能なタレット・ブロックと、固定金型半分部分と、金型取付盤とを含む。各移動可能な金型半分部分は、固定金型半分部分および金型取付盤内に配置された１組の金型キャビティと係合するようにされた１組の金型コアを含む。１組の対象物が、第１の移動可能金型半分部分の金型コア上に形成された後、タレット・ブロックは第２の位置に回転し、そこで第２の移動可能金型半分部分が、固定金型半分部分と係合するように位置決めされる。１組の対象物は、第１の移動可能金型の金型コア上に留まっており、対象物の外面に吹き付けられる冷却流体によって冷却される。米国特許第４，４４９，９１３号は、プレフォーム作成に使用するそのような回転式射出タレットを開示している。この特許は、プレフォームがなお金型コア上にある間に、プレフォームの成形後処理のためにタレット・ブロック位置のうちの２つを使用する、垂直軸上で回転可能なタレット・ブロックを開示している。したがって、第１のステーションで射出され、保持され、かつ若干冷却された後、タレット・ブロックは第２の位置に回転し、そこでプレフォームを冷却するために冷却流体をプレフォームの外面に吹き付ける。第３の位置で、プレフォームは、タレット・ブロックから調整金型部内に挿入され、そこで外部表面に冷却ガスを吹き付けることによりさらに温度調整が行われる。
【０００４】
冷却ガスによる冷却は、対象物の表面に接触せずに対象物を調整することができるが、最良の利用可能な熱交換をもたらすわけではない。実際、可能な最良の熱交換は、伝導冷却、すなわち、対象物の外部表面と冷却表面の間の熱伝達接触によってもたらされる。
【０００５】
したがって、冷却流体がその中を通る少なくとも１つの冷却チャネルを含む冷却管を提供することが見出された。冷却管は、対象物の外部形状にほぼ対応する内部形状を有しており、したがって、対象物を冷却管内に挿入すると、冷却管の冷却内部表面と対象物の外部表面の間で大きな表面接触が確立される。このタイプの調整装置は非常に効率的ではあるが、対象物表面と冷却管表面の間の接触を確立することは、対象物の外部表面を損傷するリスクを常に含んでいる。このリスクは、新しく成形された対象物の外部表面がなお高温であり、したがって非常に脆弱な場合に、特に大きい。
【０００６】
したがって、このタイプの装置は、対象物が金型コア上にある間に、対象物の外部表面を囲むように移動するので、対象物との非常に正確な位置合わせを必要とする。正確なロボット式位置合わせは、１本の冷却管でも相当に難しいので、典型的に９６本までの、複数の冷却管を、それぞれの金型コア上で同数の対象物と同時に位置合わせをしなければならないならば、この作業は不可能となる。そのような複数の管装置の位置合わせにおいてわずかな位置ずれがあっても、複数の管を複数のコア全体にわたって動かすとき、複数の管が対象物の外部表面にひっかき傷をつける原因となりうる。
【０００７】
新しく成形された対象物を損傷するリスクを軽減するために、米国特許第４，１０２，６２６号は、冷却管を基部部材に収縮可能に取り付けて、冷却管が、対象物の導入に応答してほぼ軸方向に動くことによって、収縮できるようにすることを開示している。この目的のため、冷却管の後端部が、基部部材の案内開口内で受けられ、コイルばねにより対象物に向かって付勢される。冷却管をその後端部でこのように案内することは、米国特許第４，１０２，６２６号の冷却管の重大な欠点となる。実際、冷却管は、傾きやすくなり、したがって、冷却管の軸方向の移動が妨げられやすくなる。さらに、冷却管が傾くと、導入するべき対象物に対する位置ずれが増大する。この装置のさらなる欠点は、冷却管が可動であるため、冷却流体供給源への冷却管の冷却チャネルの接続が、固定冷却管の接続よりも費用がかかることである。
【０００８】
（発明の概要）
本発明の目的は、対象物を損傷させるリスクを低減させる、成形品を冷却するための改良された装置を提供することである。
この目的は、少なくとも１つの温度調整手段を有する調整管を含む、対象物の温度調節装置であって、前記調整管が、基部部材上に前記調整管を固定して取り付けるための後端部と、前記対象物を少なくとも部分的に受けるための開放前端部とを有し、調整スリーブが、前記調整管内部で摺動可能に配置され、前記調整管が、前記対象物を少なくとも部分的に受けるための開放前端部と、前記対象物の外部表面に当接する内部冷却表面とを有し、前記調整スリーブが、弾性手段により前記調整管の前端部に向かって付勢されている、装置によって達成される。
【０００９】
米国特許第４，１０２，６２６号の装置とは異なり、本発明の冷却管は、基部部材に固定して取り付けられる。したがって、冷却管は傾くことができず、それ故対象物と冷却管の間のさらなる位置ずれは起こりえない。さらに、固定冷却管に、基部部材を介して、調整流体を容易に供給することができる。本発明の調整管と対象物の間にわずかな位置ずれがある場合、対象物の表面が調整スリーブと接触することになる。この調整スリーブが、次いで、弾性手段の作用に抗して、調整管内に摺動することができる。したがって、対象物の表面に作用する力は、調整管の位置決め力よりかなり小さい、弾性手段の反作用力にまで低減される。適切な弾性手段、すなわち小さいばね定数を有する弾性手段を使用することにより、実際、対象物の表面に作用する力を、簡単に臨界値より小さく低減でき、したがって表面にいかなる損傷も生じさせない。
【００１０】
弾性手段のばね定数は、弾性手段が調整管と調整スリーブの間の摩擦に打ち勝つことができるように、十分に大きい必要があることに留意されたい。最小値に近いばね定数を有する弾性手段を選ぶことにより、位置ずれのある場合、対象物の表面に働く力はゼロに向かうこととなる。
【００１１】
調整スリーブは、前記対象物の外部形状にほぼ合致する内部形状を有することができる。したがって、前記対象物をスリーブ内に挿入すると、調整スリーブの調整表面が、対象物の外部表面と正確に合致するようになる。したがって、対象物を挿入するとすぐに、大きな表面接触が確立される。射出成形用金型から取り出しやすくするために、通常、テーパがついている成形プラスッチック部分の冷却用に、対象物を調整するための装置を使用する場合、調整スリーブは、それに合致する内部テーパを有することになる。したがって、調整スリーブが、弾性手段により付勢されて成形部品の外部表面に接触することにより、その結果、合致する表面間に「密接なはめ合い」ができ、プラスチック部分からスリーブへの急速な熱伝達が可能になる。プラスチック部分が冷えると、プラスチック部分の外部直径が若干収縮し該部分の直径が小さくなると、スリーブの付勢により、スリーブが該部分と更に接触し密接な接触を維持する。
【００１２】
冷却スリーブが対象物上を摺動できるためには、前記調整スリーブの調整表面が高度に研磨されていることが好ましい。高度に研磨されたそのような表面は、さらに、両部分間の密接な接触を改善し、スリーブが対象物上を摺動するとき、外部表面を損傷するリスクを減らす。
【００１３】
対象物と調整管の間で高い熱伝導を達成するために、調整スリーブならびに調整管が、高い熱伝導材料、例えば金属などから形成することが好ましいことは明白である。
【００１４】
調整スリーブの好ましい実施形態では、調整スリーブの前端部の内部縁部は面取りされている。面取りされた縁部がスリーブ内への対象物の挿入を容易にすることは明白である。さらに、鋭い縁部がないため、対象物の表面を引っかくリスクがさらに低減する。
【００１５】
弾性手段は、前記調整管の内方に延在する停止手段と調整スリーブとの間に配置されたばねを含むことが好ましい。例えば、環状のリングから成る停止手段を、調整管の後端部に配置することができる。
【００１６】
調整スリーブを調整管内に封じ込めるために、さらに、前記調整スリーブ用の内方に延在する停止手段を、前記冷却管の前端部の近くに配置することが好ましい。
【００１７】
温度調整手段は、前記調整管内に配置された調整流体チャネルを含むことができ、前記調整流体チャネルは、調整流体供給源と接続可能である。調整流体は、熱い対象物を冷却するのための、冷却流体、例えば冷却水でもよく、または対象物を加熱するための熱キャリア（熱担持体）でもよいことに留意されたい。
【００１８】
（好ましい実施形態の詳細な説明）
本発明は、添付の図１を参照した、限定するものではない実施形態についての以下の説明からより明白となるであろう。
【００１９】
図１では、金型コア上の成形品を冷却するように特に適合された、対象物を冷却するための装置１０の実施形態を示す。タレット型成形機（ｔｕｒｒｅｔ  ｓｔｙｌｅ  ｍｏｌｄｉｎｇ  ｍａｃｈｉｎｅ）の応用例では、複数のこれらの装置が、調整金型内に配置され、装置の数は金型半分部分のコアの数に等しく、位置決めはコアの配置に従う。
【００２０】
図１に示されている対象物は、プラスチックびんを吹込成形するためのプレフォーム１２である。成形プロセス中に、第２の金型半分部分（図示せず）の金型キャビティ内に導入される第１の金型半分部分１６の金型コア１４の１つにおいて、プレフォーム１２を成形する。水冷式の第２の金型半分部分内でいくらか冷却した後、第１の金型半分部分は、第２の金型半分部分から取り出され、タレットの調整位置に回転される。この調整位置で、プレフォームの温度を結晶化温度より低い値に下げるために、さらなる冷却を行わなければならない。
【００２１】
したがって、少なくとも１つの冷却チャネル２０をその中に配置した例えば金属などの熱伝導材料から形成した冷却管１８を含む冷却装置１０内に、プレフォームを導入する。冷却チャネル２０は、例えば、冷却管１８の外部表面に機械加工でき、外部被覆物またはスリーブ２２によって閉鎖することができる。動作中、冷却チャネル２０は、冷却流体をチャネル２０中に流すための冷却流体供給源（図示せず）に接続される。
【００２２】
冷却管１８は、プレフォーム１２の直径よりかなり大きい内部開口部２４を有する。冷却管１８の内部に、熱伝導材料から形成した冷却スリーブ２６を、摺動可能に配置する。冷却スリーブ２６は、冷却管１８の内部形状と合致する外部形状を有する。
したがって、冷却スリーブ２６と冷却管１８との間で、熱伝導接触が確立され、この熱伝導接触により、冷却スリーブ２６から、冷却管１８の冷却チャネル２０内を流れる冷却流体への熱の伝達が可能になる。
【００２３】
冷却スリーブ２６の内部形状は、プレフォーム１２の外部形状と合致する。プレフォームは、通常、射出成形用金型からの取出しを容易にするためにテーパがつけられており、したがって、冷却スリーブは、それと合致する内部テーパを有している。
【００２４】
プレフォーム１２の方向に冷却スリーブ２６を付勢するために、冷却管１８の内部に、ばね２８をさらに配置する。ばね２８を、例えば閉止した管１８の底部３０等の後部停止手段と、冷却スリーブの後部面３２との間に好的に配置する。ばね２８が、冷却スリーブ２６を、プレフォームの方向に付勢し、したがって、プレフォームを冷却スリーブ２６に挿入した後、この２つの部品の間で密着した接触が確立されることにより、プラスチック部分からスリーブへの急速な熱伝達が可能となる。
【００２５】
冷却管１８とプレフォームの間にわずかな位置ずれがある場合、プレフォームは、ばね２８の作用に抗して、冷却スリーブ２６を冷却管中に滑りこませる。ばねが、適切な寸法を有しているならば、プレフォームに作用する力は十分に小さく、したがって対象物の表面を損傷することはない。さらに、スリーブは、好ましくは、面取りされた、または丸みのある内側縁部３４を含んでおり、したがって、表面の引っかきを防止することができる。
【００２６】
内方に延在する停止手段、例えば環状リング３４を、冷却スリーブを冷却管内部に閉じ込めるために、冷却管１８の前端部近くに配置することが好ましいことに留意されたい。
さらに、前記プレフォームを管１８内に挿入するとき、開口部２４内に含まれる空気を排気するために、排気チャンネル３６を、冷却管の後部に配置することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の好ましい実施形態の部分断面図である。
【図１】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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