JP2014084271A - ２軸冷却システムおよび方法 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却用空気を組み合わせた金型半体に全サイクルの間送り、高温のガラス材料が組み合わせた金型半体内に取り囲まれているサイクルの一部の間、さらにある程度の冷却を行う改善されたシステムおよび方法を開示する。
【解決手段】対向する冷却用空気流が各金型半体に配置された別個の冷却通路列に確立され、冷却用空気流の一方は、金型半体が閉じた位置にあるときだけではなく、全サイクルにわたって金型半体を有効に冷却できる。冷却用空気が別個の冷却通路列に流れることで、金型の冷却用通路列に供給される冷却用空気流の時間調節および制御を別個に行える。
【選択図】図１

Description

関連特許出願の特定
[0001]本特許出願は、発明の名称が「２軸冷却システムおよび方法」であり、２０１２年１０月１９日に出願された米国仮特許出願第６１／７１６、３４０号の優先権を主張するものであり、この特許出願は、参照により全体が本明細書に組み込まれる。

[0002]本発明は、概して、ガラス容器を形成するのに使用される金型の冷却に関し、より詳しくは、冷却用空気を組み合わせた金型半体に全サイクルの間送り、高温のガラス材料が組み合わせた金型半体内に取り囲まれているサイクルの一部の間、さらにある程度の冷却を行う改善されたシステムおよび方法に関する。

[0003]ＩＳ（個別セクション）マシンの金型を冷却するという問題は、ＩＳマシンの運転速度が速くなったことで悪化しており、金型から熱を抜くという問題が、ＩＳマシンの運転速度がこのように速くなることで、ますます困難になっている。予想されるように、この問題を取り扱うのにいくつかの試みがなされてきた。初期の冷却システムは、金型半体の外面に配置された、外側に向かって延びるフィンを使用していた。他の多くの試みは、金型半体の側壁にあけられた複数の冷却腔（ｃｏｏｌｉｎｇ ｂｏｒｅ）を通る冷却流を使用する。このような冷却流は、たいがい、冷却用空気流である。もっとも、液体冷却も使用されている。液体冷却にはさらに一連の問題があり、これらの問題により、冷却流システムの設計の機械的な複雑さが増している。

[0004]金型半体にある複数の縦方向(vertical）の冷却腔に冷却用空気流を送るために、さまざまな機械設計が提案されてきた。初めの頃、冷却用空気流は、ブロー側で、底板の下に配置されたプレナムチャンバーから供給されていた。穴が、プレナムチャンバーおよび底板に配置されていて、金型半部にある縦方向の冷却通路につながっていた。冷却用空気は、金型半体にある縦方向の冷却通路を上向きに流れた。このようなシステムの例が、本特許出願の出願人に譲渡されているクーリッヒの米国特許第４、６９０、７０３号にある。ブロー側の金型半体にある縦方向の冷却通路を通して空気を上方へ流す冷却手段（ｃｏｏｌｉｎｇ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）の別の例が、本特許出願の出願人に譲渡されているメイヤーらの米国特許第７、１３４、３０１号にある。米国特許第７、１３４、３０１号が開示する手段は、各金型半体の下側吊り手アセンブリ(lower hanger assembly)の中に配置されたプレナムチャンバーを有し、このプレナムチャンバーが冷却用空気を金型半体にある冷却通路に、金型半体の底部に配置された冷却通路への入口で供給し、冷却半体を冷却する。

[0005]ブロー側でのこのような冷却手段の別の例が、本特許出願の出願人に譲渡されたフォスターの米国特許第４、５６１、８７５号にある。米国特許第４、５６１、８７５号が開示する手段は、各金型半体の上に広がるプレナムチャンバーを有し、冷却空気を金型半体にある冷却通路に、金型半体の最上部に配置された冷却通路への入口で供給し、金型半体の側方部分を冷却する。ブロー側でのこのような冷却手段のさらに別の例が、本特許出願の出願人に譲渡されたメイヤーらの米国特許第８、１２７、５７３号にある。米国特許第８、１２７、５７３号が開示する手段は、冷却用空気を冷却チャンバーから、各金型半体にそれぞれ設置された縦方向の冷却通路に、冷却通路の長さに沿った中ほどで（あるいは、冷却通路の端部で）供給する。冷却用空気を冷却通路に、冷却通路の長さに沿った中ほどで供給するこの参考文献の手段は、冷却用空気が金型半体の中で上方および下方への両方へ流れる唯一の手段を提供していると思われる。ただし、この空気の流れは、各々、金型半体の一部においてでしかない。

[0006]本特許出願の出願人によって開発された改良型冷却手段は、ＶＥＲＴＩ−ＦＬＯＷ（登録商標）金型冷却システムである（ＶＥＲＴＩ−ＦＬＯＷ（登録商標）は、本特許出願の出願人の登録商標である）。ＶＥＲＴＩ−ＦＬＯＷ（登録商標）は、冷却用空気を、金型板（ｍｏｌｄ ｐｌａｔｅ）の下に配置されたプレナムチャンバーから、各金型半体にそれぞれが配置された縦方向の冷却通路へ供給する。ＶＥＲＴＩ−ＦＬＯＷ（登録商標）金型冷却システムは、ブランク側およびブロー側に等しく適用できるものであり、また、金型半体が閉じた位置にあるときにだけ適用できるものであるが、金型表面温度をかなりの程度均一にし、ブランクモールドのホットスポットを事実上なくす。ブロー側のＶＥＲＴＩ−ＦＬＯＷ（登録商標）金型冷却システムは、プレナムチャンバー、金型板および金型半体に配置された複数の弧状の、縦方向の冷却通路列を使用することができる。

[0007]ＶＥＲＴＩ−ＦＬＯＷ（登録商標）金型冷却システムは多くの利点を提供するが、全ての冷却用空気流を金型の中で一方向にだけ流すものである。これは、金型半体内での縦方向温度分布が均一になるのを妨げる。さらに、ＶＥＲＴＩ−ＦＬＯＷ（登録商標）金型冷却システムは、冷却用空気を金型に流すのが、金型半体が閉じた位置に配置されたときだけである。同様に、上述した他の全ての冷却システムもまた、同様に縦方向温度分布が不均一であり、また、他の欠点もある。

米国特許第４、６９０、７０３号 米国特許第７、１３４、３０１号 米国特許第４、５６１、８７５号 米国特許第８、１２７、５７３号

[0008]したがって、金型の冷却をサイクル全体にわたって改善して、有効な冷却時間を、金型半体が閉じた位置にあるときだけでなく、ＩＳマシンのサイクル全体（３６０°）に拡張することが望ましいということは分かるであろう。金型半体の縦方向温度分布をより上手く制御でき、縦方向温度分布をより均一にすることも望ましいであろう。上述した全ての利点を、関連する実質的な不利益を招くことなく達成することも望ましいであろう。

[0009]この発明の背景の欄で検討した内容は、発明の背景の欄で言及したというだけで従来技術であるとみなしてはならない。同様に、発明の背景の欄で言及した問題または発明の背景の欄の内容に関連する問題は、従来技術において予め認識されていたとみなしてはならない。発明の背景の欄の内容は、単にさまざまな試みを提示するものであり、それ自体に発明がありうるし、それ自体もまた発明でありうる。

[0010]上記に検討した背景技術の欠点および限界が本発明で取り扱われる。この発明では、各金型半体に２つの別個の縦方向の冷却通路の列が設けられる。２つの別個の縦方向の冷却通路の列は、各金型半体に配置された縦方向の冷却通路の内側の列（これは、オプションとして、弧状または半円形の列であってもよい）と、縦方向の冷却通路の外側の列（これは、オプションとして、弧状または半円形の列であってもよい）とであってもよい。金型半体の各々にあるこれらの縦方向の冷却通路の列の一方（縦方向の冷却通路の第１の列、好ましくは、縦方向の冷却通路の内側の列）は、金型板の下に配置された下側プレナムチャンバーから、金型半体が閉じた位置にあるときに、冷却用空気を供給される。金型半体の各々にあるこれらの縦方向の冷却通路の列の他方（縦方向の冷却通路の第２の列、好ましくは、縦方向の冷却通路の外側の列）は、（セクションの一方の側にある金型半体の全てを支持することができる）金型半体支持アセンブリとともに移動する上側プレナムチャンバーから冷却用空気を、金型半体が開いているか、閉じているか、または、完全に開いた場所と閉じた場所との間でいずれかの方向に動いているかに関係なく供給される。

[0011]縦方向の冷却通路の列の冷却用空気で、下側プレナムチャンバーから供給されたものは、縦方向の冷却通路の第１の列の中で上方に移動する。一方、縦方向の冷却通路の列の冷却用空気で、上側プレナムチャンバーから供給されたものは、縦方向の冷却通路の第２の列の中を下方に移動する。これらの「対向空気流」が、縦方向温度分布に及ぼしうる制御の程度の精度を実質的に改善可能にする。また、縦方向の冷却通路の第１の列、および、縦方向の冷却通路の第２の列は別個に制御でき、縦方向の冷却通路の第１の列、および、縦方向の冷却通路の第２の列に冷却用空気流を供給する時間も別個に調整できる。

[0012]本発明の第１の例示的な実施例において、高温のガラス材料をガラス容器に成形する金型に冷却用空気を送るための改良型システムは、冷却用空気の第１の供給源に連結するように構成された第１の多岐管であって、第１の複数の穴が第１の多岐管の上面にある分配板に配置されていて、第１の多岐管および分配板の上面の間に延びている第１の多岐管と；底板アセンブリと；互いから間隔をあけて離れている開いた位置と、底板アセンブリの一部および互いに係合して金型を形成する閉じた位置との間で可動である一対の金型半体と；一対の金型半体をそれぞれ支持し、金型半体を開いた位置および閉じた位置の間で選択的に動かすための一対の金型半体支持アセンブリと；一対の金型半体の中に配置され、かつ、通って延びており、金型半体が閉じた位置にあるときに、底の端部において、分配板に配置された複数の穴と流体が行き来する状態にあり、冷却用空気が第１の多岐管から入る第１の複数の縦方向の冷却通路と；一対の金型半体に配置された第１の複数の縦方向の冷却通路とは別個に一対の金型半体の中に配置された第２の複数の縦方向の冷却通路であって、各々が入口と出口を有する第２の複数の縦方向の冷却通路と；一対の金型半体支持アセンブリの各々と関連しており、冷却用空気の第２の供給源に連結するように構成された追加の多岐管であって、一対の金型半体にある第２の複数の縦方向の冷却通路が、それぞれの入口において、追加の多岐管の各々の中に配置された少なくとも１つの開口部と流体が行き来する状態にあり、金型半体の位置に関係なく、冷却用空気が追加の多岐管から連続的に入る追加の多岐管とを備える。

[0013]本発明の第２の例示的な実施例において、高温のガラス材料をガラス容器に成形する金型に冷却用空気を送るための改良型システムは、冷却用空気の第１の供給源に連結するように構成された第１の多岐管であって、第１の複数の穴が第１の多岐管の上面にある分配板に配置されていて、第１の多岐管および分配板の上面の間に延びている第１の多岐管と；複数の穴が中を通っている底板アセンブリと；互いから間隔をあけて離れている開いた位置と、底板アセンブリの一部および互いに係合して金型を形成する閉じた位置との間で可動である一対の金型半体と；一対の金型半体をそれぞれ支持し、金型半体を開いた位置と、閉じた位置との間で選択的に動かすための一対の金型半体支持アセンブリと；一対の金型半体の中に配置されて、中を通って延び、金型半体が閉じた位置にあるときに、第１の直径によって特徴づけられる環状の列を形成する第１の複数の縦方向の冷却通路であって、金型半体が閉じた位置にあるときに、第１の複数の縦方向の冷却通路の底の端部において、底板アセンブリの複数の穴および分配板に配置された複数の穴と流体が行き来する状態にあり、冷却用空気が第１の多岐管から入り、冷却用空気が第１の方向で流れ込む第１の複数の縦方向の冷却通路と；一対の金型半体の中に配置され、金型半体が閉じた位置にあるときに、第１の直径よりも大きな第２の直径により特徴づけられる環状の列を形成し、一対の金型半体に配置された第１の複数の縦方向の冷却通路とは別個であり、各々が入口と出口を有する第２の複数の縦方向の冷却通路と；一対の金型半体支持アセンブリの各々と関連しており、冷却用空気の第２の供給源に連結するように構成された追加の多岐管であって、一対の金型半体にある第２の複数の縦方向の冷却通路が、それぞれの入口において、追加の多岐管の各々の中に配置された少なくとも１つの開口部と流体が行き来する状態にあり、金型半体の位置に関係なく、冷却用空気が追加の多岐管から連続的に入り、冷却用空気が、第２の複数の縦方向の冷却通路を第１の方向と反対の第２の方向に流れる、追加の多岐管とを備える。

[0014]本発明の第３の例示的な実施例において、高温のガラス材料をガラス容器に成形する金型に冷却用空気を送るための改良型システムは；底板アセンブリにおいて上面に分配板を有する第１の多岐管であって、第１の多岐管および第１の多岐管の上面に配置された分配板の上面の間に延びる第１の複数の穴から冷却用空気を供給する、第１の多岐管と；底板アセンブリと；間隔をあけて離れている開いた位置と、金型半体および底板アセンブリが金型を形成する閉じた位置との間で可動である一対の金型半体と；一対の金型半体をそれぞれ支持し、金型半体を開いた位置と、閉じた位置との間で選択的に動かすための一対の金型半体支持アセンブリと；一対の金型半体の中に配置され、金型半体が閉じた位置にあるときに、底の端部において、底板アセンブリにある複数の穴と流体が行き来する状態にあり、冷却用空気が第１の多岐管から入ることができる第１の複数の縦方向の冷却通路と；一対の金型半体の中に配置され、各々が入口と出口を有する第２の複数の縦方向の冷却通路と；一対の金型半体支持アセンブリの各々と関連している追加の多岐管であって、追加の多岐管の各々にある少なくとも１つの開口部から、一対の金型半体にある第２の複数の縦方向の冷却通路の入口に、金型半体の位置にかかわらず、冷却用空気を連続的に供給する追加の多岐管とを備える。

[0015]高温のガラス材料をガラス容器に成形するための組み合わせた金型半体に冷却用空気を送る方法は、一対の金型半体を一対の金型半体支持アセンブリでそれぞれ支持するステップであって、前記一対の金型半体支持アセンブリが、前記金型半体が互いから間隔をあけて離されている開いた位置と、前記金型半体が底板アセンブリの一部および互いに係合して金型を形成する閉じた位置との間で前記金型半体を選択的に動かすステップと；前記金型の各々に第１の複数の縦方向の冷却通路を設けるステップと；前記一対の金型に配置された前記第１の複数の縦方向の冷却通路と別個に、前記金型半体の各々に第２の複数の縦方向の冷却通路を設けるステップと；上面に分配板を有する第１の多岐管から、前記分配板に配置された第１の複数の穴を通して、前記一対の金型半体にある前記第１の複数の縦方向の冷却通路へ、前記一対の金型半体の底の端部において、前記金型半体が前記閉じた位置にあるときに、冷却用空気を送るステップと；前記一対の金型半体支持アセンブリの各々と関連した追加の多岐管から、前記追加の多岐管の各々に配置された少なくとも１つの開口部を通して、前記一対の金型半体にある前記第２の複数の縦方向の冷却通路へ、前記第２の複数の縦方向の冷却通路のそれぞれの入口において、前記金型半体の位置に関係なく、冷却用空気を連続的に供給するステップとを含む。

[0016]したがって、本発明の２軸冷却システムおよび方法が金型の冷却をＩＳマシンの全サイクル（３６０°）にわたって改善し、これにより、有効な冷却時間を金型半体が閉じた位置にあるときのみならず、サイクル全体に拡張することが分かるであろう。２軸冷却システムおよび方法において対向流の実施形態を使用することにより、金型半体における縦方向の温度分布をより良く制御して、縦方向温度分布をより均一にすることが容易となる。縦方向の冷却通路の第１および第２の列に供給する冷却用空気流の時間調節および制御を別個に行うことにより、金型の冷却をさらに最適化することができる。これらの利点は、関連する実質的な欠点を何ら伴うことなく達成される。

[0017]本発明のこれらの利点および他の利点は、図面を参照することにより最も良く理解される。

[0018]ブローモールドの２つの半体、および、この２つの半体をつなぎ合わせる底板の分解等角図であり、金型半体にある内側および外側の冷却腔列、ならびに、底板にある、位置を合わせた内側冷却腔列を示す図である。 [0019]図１に示した金型半体および底板の、相互に係合した位置での断面側面図であり、金型半体の各々にある内側冷却腔および外側冷却腔、ならびに、底板にある、位置を合わせた内側冷却腔を示す図である。 [0020]ＩＳマシンの一部で、より明確にするために関係のない部分を示していない等角図であり、３つのブローモールドの底板を載せる下側プレナムチャンバーと、３つの金型半体を支持するための第１の金型半体支持アセンブリと、金型半体支持アセンブリによって支持されている第１の上側プレナムチャンバーと、３つのブローヘッドおよびブローヘッド支持アセンブリの一部を示す図である。 [0021]図３に示した装置の端面断面図であり、３つの、組み合わせた金型半体を支持するための第２の金型半体支持アセンブリ、および、第２の金型半体支持アセンブリによって支持されている第２の上側プレナムチャンバーをさらに示す図である。 [0022]第１および第２の上側プレナムチャンバーの下面を示す水平断面図である。 [0023]図３に示した装置の等角図であり、３つのブローモールドが下側プレナムチャンバーに設置されており、３つのブローヘッドが３つブローモールドの上まで下げられており、第１の金型半体支持アセンブリが３つの金型半体を支持しており、第１の上側プレナムチャンバーが３つの金型半体と係合しており、また、明確のため、第２の金型半体支持アセンブリおよび第２の上側プレナムチャンバーが取り除かれている図である。 [0024]図６に示した装置の側面断面図であり、第２の金型半体支持アセンブリおよび第２の上側プレナムチャンバーもまた示されている図である。

[0025]本発明の２軸冷却システムおよび方法の例示的な実施形態をここで示し、かつ、その動作を論じる。一部の図面に関しては、１つのブローモールドのみ、また、ＩＳマシンの１つのセクションのブロー側だけの構成要素が示されることもあるが、本発明の２軸冷却システムおよび方法の教示するところは、全ての金型（ブランクモールドおよびブローモールドの両方）ならびにＩＳマシンの全てのセクションに同じように適用できることは理解されるであろう。以下に続く図１および２の説明は１つのブローモールドに焦点を合わせ、その後に続く図３から７の説明はＩＳマシンの１つのセクションのブロー側に焦点を合わせるが、これらで教示することは、ＩＳマシン全体に全て適用できることは理解されるであろう。

[0026]図１および２を最初に参照すると、組み合わされた一対の金型半体４０および４２ならびに底板４４が示されている。金型半体４０および４２の内側に、金型半体の底部の少し上にそれぞれ配置されているのは、それぞれ、半環状凹部４６および４８である。底板４４は、大径部分５０を有し、大径部分５０は小径中間部分５２の上に取り付けられており、小径中間部分５２自体は土台部分５４の上に取り付けられている。

[0027]金型半体４０および４２がそれらの閉じた位置にあり、図２に示されているように互いに、かつ、底板４４と係合していると、底板４４の大径部分５０は、金型半体４０の半環状凹部４６および金型半体４２の半環状凹部４８に係合している。さらに、金型半体４０および４２が、図２に示されているようにそれらの閉じた位置にあると、金型半体４０および４２のそれぞれの内面５６および５８と、底板４４の内面６０とが一緒になって成形面を画定する。この成形面は、（図１および２に不図示の）パリソンからブロー成形される（図１および２に不図示の）ガラス容器の外側の輪郭を画定する（金型半体４０および４２の最上部よりも上に配置されるであろうガラス容器の口部は除く）。

[0028]金型半体４０および４２は、それぞれ、縦方向の冷却通路の第１の列６２および６４を有する。縦方向の冷却通路の第１の列６２および６４は、金型半体４０および４２の底部から金型半体４０および４２の最上部まで貫通している。底板４４の土台部分５４は、土台部分５４を貫通する、縦方向の向きの穴の列６６を有する。金型半体４０および４２が閉じた位置にあり、図２に示されているように互いに、かつ、底板４４と係合しているとき、縦方向の向きの穴の列６６は、それぞれ、縦方向の冷却通路の第１の列６２および６４と位置が合わせてある。縦方向の冷却通路６２および６４は、図１に図示された１７個のよりも多くても、少なくてもよく、例えば、８個から３０個の縦方向の冷却通路６２および６４があってもよい。

[0029]縦方向の冷却通路の列６２および６４は、図１では円形、または、およそ円形の列に見えるであろうが、必要であれば、異なる形態（例えば弧状）とすることもできる。使用時には、冷却用空気が底板４４の底部から、縦方向の向きの穴６６を通して供給され、金型半体４０および４２のそれぞれ縦方向の冷却通路の第１の列６２および６４を通って上方へ供給される。このことは、以下に、図７を検討するとともに明らかになるであろう。

[0030]金型半体４０および４２の最上部のいくらか下（金型半体４０および４２の最上部の下およそ１／８のところ）に配置されているのは、それぞれ、外側へ向かって延びる棚部（ｌｅｄｇｅ）６８および７０である。金型半体４０および４２の底部よりいくらか上（金型半体４０および４２の底部より上およそ１／５のところ）に配置されているのは、それぞれ、内側へ向かって延びる溝部７２および７４である。内側へ向かって延びる溝部７２および７４は、それぞれの最上部側に平坦面を有し、それぞれの底部側に傾斜した面を有し、内側へ向かって延びる溝部７２および７４は、金型半体４０および４２の外側へ向かって幅が広くなっている。

[0031]金型半体４０および４２は、それぞれ、縦方向の冷却通路の第２の列７６および７８を有し、この第２の列は、金型半体４０および４２のそれぞれ外側へ向かって延びる棚部６８および７０から、金型半体４０および４２のそれぞれ内側へ向かって延びる溝部７２および７４まで延びて貫通している。縦方向の冷却通路７６および７８は、図１に図示された１１個のよりも多くても、少なくてもよく、例えば、５個から２０個の縦方向の冷却通路７６および７８があってもよい。

[0032]縦方向の冷却通路の列７６および７８は、図１では弧状の列に見えるであろうが、必要であれば、異なる形態とすることもできる。使用時には、冷却用空気が、外側へ向かって延びる棚部６８および７０の最上部から供給され、金型半体４０および４２の縦方向の冷却通路の第２の列７６および７８をそれぞれ通る。このことは、以下に図７の検討とともに明らかになる。

[0033]金型半体４０の構造を完成させているのは、全体が参照番号８０で示されている取り付け具であり、この取り付け具は、金型半体４０にある外側へ向かって延びる棚部６８より下で金型半体４０の外側に配置されている。同様に、金型半体４２の構造を完成させているのは、全体が参照番号８２で示されている取り付け具であり、この取り付け具は、金型半体４２の外側へ向かって延びる棚部６８より下で金型半体４２の外側に配置された取り付け具である。最後に、底板４４の土台部分５４の底部の中央に配置されているのは円筒形凹部８４であり、この円筒形凹部８４は、底板４４の取り付け時に使用される。このことは、以下に図７の検討とともに明らかになる。

[0034]次に図３から５を参照すると、本発明のインタラクティブ・エクスパート・システム（ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ ｅｘｐｅｒｔ ｓｙｓｔｅｍ）および方法に関連するＩＳマシンの一セクションの一部が図示されていて、ＩＳマシンのこのセクションの他の部分は、明確のため、図３において取り除かれている。下側プレナムチャンバー９０が図３の底部に示されており、平坦な分配板９２が下側プレナムチャンバー９０の上面に配置されている。下側プレナムチャンバー９０には空気入口９４があり、空気入口９４は加圧された冷却用空気を下側プレナムチャンバー９０に供給する。

[0035]分配板９２は、（図３から５では不図示の）３つの底板４４をそれぞれ３つの円筒形位置決めスペーサー９６、９８および１００に設置できるようになっている。３つの円筒形位置決めスペーサー９６、９８および１００は、分配板９２の上面から上方へ延びている。３つの位置決めスペーサー９６、９８および１００の周りに配置されているのは、それぞれ、３つの冷却穴の列１０２、１０４および１０６である。３つの冷却穴の列１０２、１０４および１０６を通って圧縮された冷却用空気が下側プレナムチャンバー９０から供給される。金型半体４０、金型半体４２および底板４４（これらの金型は、位置決めスペーサー９６、９８および１００の各々に設置される）は図３から５に不図示であるが、冷却穴の列１０２、１０４および１０６の各々が、冷却用空気を底板４４にある縦方向の向きの穴の列６６（図３から５では不図示）を通して供給し、そして次に、金型半体４０（図３から５では不図示）における縦方向の冷却通路の第１の列６２の底部、および、金型半体４２（図３から５では不図示）における縦方向の冷却通路の第１の列６４まで供給することは分かるであろう。

[0036]下側プレナムチャンバー９０よりも上に配置されているのは、２つの金型半体支持アセンブリ１０８および１１０である（金型半体支持アセンブリ１０８のみが図３に示されている）。金型半体支持アセンブリ１０８には、それぞれ、全体が参照番号１１２、１１４および１１６で示されている３組の金型取り付け具が取り付けられている。同様に、金型半体支持アセンブリ１１０には、３組の金型取り付け具が取り付けられるが、１組の金型取り付け具１１８のみがここ（図４）に示されている。

[0037]３個の金型半体４０が、金型半体支持アセンブリ１０８にある３組の金型取り付け具１１２、１１４および１１６に取り付けられ、３個の金型半体４２が、金型半体支持アセンブリ１１０にある３組の金型取り付け具（このうちの中央の１つが金型取り付け具１１８である）に取り付けられる。当業者には分かるであろうが、金型半体支持アセンブリ１０８および１１０は金型開閉装置（本明細書に不図示）によって操作される。金型開閉装置は、３組の金型半体４０および４２を開閉する従来の設計のものであってもよい。

[0038]図４に示されているように、金型半体支持アセンブリ１０８および１１０の後側で、金型半体支持アセンブリ１０８および１１０の中央部分にそれぞれ配置されているのは、それぞれプレナム１２０および１２２である。プレナム１２０および１２２の各々は、上面に開口部を有する。プレナム１２０は、金型半体支持アセンブリ１０８にある通路１２４および１２６を通して加圧空気を供給され、プレナム１２２は、金型半体支持アセンブリ１１０にある通路１２８および１３０を通して加圧空気を供給される。

[0039]ここで図４および５を参照すると、第１の上側プレナムチャンバー１３２は入口部分１３４を有し、入口部分１３４は、加圧空気が金型半体支持アセンブリ１０８のプレナム１２０から入るように、プレナム１２０にスライド可能に取り付けられている。第１の上側プレナムチャンバー１３２は、（図５に示されているように）第１の上側プレナムチャンバー１３２の下面に配置された３つの出口穴の列１３６、１３８および１４０を有する。３つの出口穴の列１３６、１３８および１４０は、３つの位置決めスペーサー９６、９８および１００の上にそれぞれ配置された３つの底板４４に隣接するようにそれぞれ設置された（図２に示す）３つの金型半体４０にある縦方向の冷却通路の第２の列７６に冷却用空気を供給する。出口穴の列１３６、１３８および１４０は、図６に示されているようなものであってもよいし、あるいは、各々が１つまたは複数の細長い溝であってもよい。３つの金型半体４０は、金型半体支持アセンブリ１０８の３組の金型取り付け具１１２、１１４および１１６にそれぞれ取り付けられている。

[0040]同様に、第２の上側プレナムチャンバー１４２は入口部分１４４を有し、入口部分１４４は、加圧空気が金型半体支持アセンブリ１１０のプレナム１２２から入るように、プレナム１２２にスライド可能に取り付けられている。第２の上側プレナムチャンバー１４２は、（図５に示されているように）第２の上側プレナムチャンバー１４２の下面に配置された３つの出口穴の列１４６、１４８および１５０を有する。３つの出口穴の列１４６、１４８および１５０は、３つの位置決めスペーサー９６、９８および１００の上にそれぞれ配置される３つの底板４４に隣接するようにそれぞれ設置される（図２に示す）３つの金型半体４２にある縦方向の冷却通路の第２の列７６に冷却用空気を供給する。出口穴の列１４６、１４８および１５０は、図６に示されているようなものであってもよいし、あるいは、各々が１つまたは複数の細長い溝であってもよい。３つの金型半体４２は、金型半体支持アセンブリ１０８の３組の金型取り付け具（金型取り付け具の中央の組１１８のみが示されている）にそれぞれ取り付けられている。

[0041]再度図３を参照すると、これらは従来設計によるものであってもよいが、図３の上部に３つのブローヘッド１５２、１５４および１５６がさらに示されている。３つのブローヘッド１５２、１５４および１５６は、３つの位置決めスペーサー９６、９８および１００の上にそれぞれ配置される３つの底板４４に隣接するようにそれぞれ設置される金型半体４０および４２の位置の上にそれぞれ支持されている。３つのブローヘッド１５２、１５４および１５６は、ブローヘッド支持アセンブリ１５８によって、縦方向の方向に移動できるように支持されている。このセクションの他の部分は、ここでは表示されていない。これは、それらが本発明の２軸冷却システムおよび方法に関連する構成要素に含まれないからである。

[0042]手短に図６を参照すると、各々が金型半体４０、金型半体４２および底板４４からなる３つの金型が、金型半体４０および４２が閉じた位置にある状態で示されている。金型半体支持アセンブリ１１０は、より明確にするために、図６に示されていない。３つのブローヘッド１５２、１５４および１５６、ならびに、ブローヘッド支持アセンブリ１５８は、それらの下げた位置で示されていて、３つのブローヘッド１５２、１５４および１５６が３つの金型の上に配置されている。

[0043]最後に図７を参照すると、本発明の２軸冷却システムおよび方法の全体が、その動作を説明しやすいように、断面で示されている。図７では、金型半体４０および４２が金型半体支持アセンブリ１０８および１１０にそれぞれ取り付けられていること、ならびに、金型半体支持アセンブリ１０８および１１０が閉じた位置にあって底板４４に係合しており、ブローヘッド１５４がブローヘッド支持アセンブリ１５８によって金型半体４０および４２の最上部まで下げられた状態にあることが分かるであろう。ブロー成形したガラス容器１６０が金型内にあり、金型半体４０の内面５６、金型半体４２の内面５８、および、底板４４の内面６０によって取り囲まれているところが示されている。

[0044]冷却用空気が、下側プレナムチャンバー９０を冷却穴の列１０４から出て、底板４４にある縦方向の向きの穴の列６６を通って流れ、そして、金型４０にある縦方向の冷却通路の第１の列６２、および、金型半体４２にある縦方向の冷却通路の第１の列６４を通って上へ向かって流れることが分かるであろう。この冷却用空気流は、金型半体４０および４２が閉じた位置にあるときは常に金型半体４０および４２を冷却する。

[0045]通路１２４および１２６からプレナム１２０に入る冷却用空気が、第１の上側プレナムチャンバー１３２に流入し、出口穴の列１３８を通って第１の上側プレナムチャンバー１３２から流出し、金型半体４０にある縦方向の冷却通路の第２の列７６を通って下へ向かい、縦方向の冷却通路の第２の列７６から内側へ延びる溝７２を通って去っていくことも分かるであろう。同様に、通路１２８および１３０からプレナム１２２に入る冷却用空気が、第２の上側プレナムチャンバー１４２に流入し、出口穴の列１４８を通って第１の上側プレナムチャンバー１４２から流出し、金型半体４２にある縦方向の冷却通路の第２の列７８を通って下へ向かい、縦方向の冷却通路の第２の列７８から内側へ延びる溝７４を通って去っていくことも分かるであろう。冷却空気のこの流れは、金型半体４０および４２がどの位置にあるか、図７に示されているような閉じた位置であるか、または、開いた位置であるか、または、閉じた位置と開いた位置の間のいずれかにあるかに関係なく、金型半体４０および４２を冷却することができる。

[0046]よって、冷却用空気が金型半体４０にある縦方向の冷却通路の第１の列６２、および、金型半体４２にある縦方向の冷却通路の第１の列６４を通って上方へ動き、金型半体４０にある縦方向の冷却通路の第２の列７６、および、金型半体４２にある縦方向の冷却通路の第２の列７８を通って下方へ動くという点において、本発明のインタラクティブ・エキスパート・システムおよび方法によって金型に供給される冷却用空気流が対向する空気の流れを有することが分かるであろう。上方に流れる冷却用空気は、下方に流れる冷却用空気から完全に独立して制御することができ、かつ、所望の任意の方法で時間を調節できるので、これら対向する空気の流れを独立に制御することで、縦方向温度分布に加えうる制御の程度の精度を実質的に改善することができる。

[0047]したがって、本発明がＩＳマシンのサイクル全体（３６０°）にわたって金型の冷却を改善し、これによって、有効な冷却時間を金型半体が閉じた位置にあるときのみではなく、サイクル全体にまで拡張するということが、本発明の好ましい実施形態についての上記詳細な説明から分かるであろう。２軸冷却システムおよび方法で対向流の実施形態を使用すると、金型半体における縦方向の温度分布をより上手く制御し、縦方向の温度分布をより均一にすることが容易になる。縦方向の冷却通路の第１および第２の列に供給される冷却用空気流の時間調節および制御を個別に行うことによって、金型の冷却をさらに最適化することができる。これらの利点は、関連する実質的な不利益を全く伴うことなく達成される。

[0048]本発明の上述の説明は、本発明の特定の実施形態および用途に関して示し、かつ、説明したが、これは例示および説明の目的で提供したものであり、網羅的であること、または、開示した特定の実施形態および用途に本発明を限定しようとするものではない。当業者には明らかであろうが、本発明に記載の通りの発明には多数の変更、修正、変形または改変をしてもよく、これらのいずれも本発明の趣旨または範囲から逸脱するものではない。この特定の実施形態および用途を選び、説明したのは、発明の原理および実用的な用途を最も良く例示し、これにより当業者が本発明をさまざまな実施形態で、考えた特定の用途に合うさまざまな修正を行って利用できるようにするためである。したがって、これらの全ての変更、修正、変形および代替は、添付の特許請求の範囲が公正、合法的、かつ公平に享受できる権利の広さに従って解釈したときに、添付の特許請求の範囲により定められる本発明の範囲内にあるとみなされるべきである。

[0049]本願は、特徴の特定の組み合わせを添付した特許請求の範囲に列挙しているが、本発明のさまざまな実施形態は、本明細書に記載の任意の特徴の任意の組み合わせに、このような組み合わせが現在主張されているか否かによらず、関連しており、このような特徴の組み合わせのいずれも、本願または将来の出願で主張することができる。上記に検討した任意の例示的な実施形態の特徴、要素または構成要素のいずれも、単独で、または、上記に検討した任意の他の実施形態の特徴、要素、または、構成要素のいずれと組み合わせてもよい。

４０、４２ 金型半体
４４ 底板
４６、４８ 半環状凹部
６２、６４ 縦方向の冷却通路の第１の列
６６ 縦方向の向きの穴の列
６８、７０ 外側へ向かって延びる棚部
７２、７４ 内側へ向かって延びる溝部
７６、７８ 縦方向の冷却通路の第２の列
９０ 下側プレナムチャンバー
９２ 分配板
９４ 空気入口
９６、９８、１００ 円筒形位置決めスペーサー
１０２、１０４、１０６ 冷却穴の列
１０８、１１０ 金型半体支持アセンブリ
１２０、１２２ プレナム
１２４、１２６、１２８、１３０ 通路
１３２ 第１の上側プレナムチャンバー
１３４ 入口部分
１３６、１３８、１４０ 出口穴の列
１４２ 第２の上側プレナムチャンバー
１４４ 入口部分
１４６、１４８、１５０ 出口穴の列
１５２、１５４、１５６ ブローヘッド
１５８ ブローヘッド支持アセンブリ

Claims (20)

1. 高温のガラス材料をガラス容器に成形する金型に冷却用空気を送るための改良型システムにおいて、
   冷却用空気の第１の供給源に連結するように構成された第１の多岐管であって、第１の複数の穴が前記第１の多岐管の上面にある分配板に配置されていて、前記第１の多岐管および前記分配板の上面の間に延びている第１の多岐管と、
   底板アセンブリと、
   互いから間隔をあけて離れている開いた位置と、前記底板アセンブリの一部および互いに係合して金型を形成する閉じた位置との間で可動である一対の金型半体と、
   前記一対の金型半体をそれぞれ支持し、前記金型半体を前記開いた位置および前記閉じた位置の間で選択的に動かすための一対の金型半体支持アセンブリと、
   前記一対の金型半体の中に配置され、前記金型半体が前記閉じた位置にあるときに、底の端部において、前記分配板に配置された前記複数の穴と流体が行き来する状態にあり、冷却用空気が前記第１の多岐管から入ることができる第１の複数の縦方向の冷却通路と、
   前記一対の金型半体に配置された前記第１の複数の縦方向の冷却通路とは別個に前記一対の金型半体の中に配置された第２の複数の縦方向の冷却通路であって、各々が入口と出口を有する第２の複数の縦方向の冷却通路と、
   前記一対の金型半体支持アセンブリの各々と関連しており、冷却用空気の第２の供給源に連結するように構成された追加の多岐管であって、前記一対の金型半体にある前記第２の複数の縦方向の冷却通路が、それぞれの前記入口において、前記追加の多岐管の各々の中に配置された少なくとも１つの開口部と流体が行き来する状態にあり、前記金型半体の位置に関係なく、冷却用空気が前記追加の多岐管から連続的に入ることができる追加の多岐管と、
   を備える改良型システム。
2. 前記第１の複数の縦方向の冷却通路に供給された冷却用空気は、前記第２の複数の縦方向の冷却通路に供給された冷却用空気とは反対の方向に流れる、請求項１に記載の改良型システム。
3. 前記底板アセンブリは、前記底板アセンブリを通って延びる複数の穴を有し、前記底板アセンブリを通って延びる前記複数の穴は、前記分配板に配置された前記複数の穴、および、前記一対の金型半体に配置された前記第１の複数の縦方向の冷却通路の中間に配置されるように配列かつ構成されている、請求項１に記載の改良型システム。
4. 前記一対の金型半体に配置された前記第１の複数の縦方向の冷却通路は、前記金型半体が前記閉じた位置にあるときに、第１の直径によって特徴づけられる環状の列を形成し、
   前記一対の金型半体に配置された前記第２の複数の縦方向の冷却通路は、前記金型半体が前記閉じた位置にあるときに、前記第１の直径よりも大きな第２の直径によって特徴づけられる環状の列を形成する、請求項１に記載の改良型システム。
5. 前記第１の複数の縦方向の冷却通路は、前記金型半体の各々を、前記金型半体の各々の底部から前記金型半体の各々の最上部まで貫通する、請求項１に記載の改良型システム。
6. 前記第２の複数の縦方向の冷却通路の前記出口は、前記金型半体の各々の側部に、前記金型半体の各々の底部より上において配置されている、請求項１に記載の改良型システム。
7. 前記一対の金型半体支持アセンブリの各々に関連した前記追加の多岐管の少なくとも一部は、前記追加の多岐管が関連している前記金型半体支持アセンブリと一体に製造される、請求項１に記載の改良型システム。
8. 前記第１および第２の冷却用空気の供給源は、相互に独立に操作しやすいように独立に構成されている、請求項１に記載の改良型システム。
9. 前記金型半体の各々は、
   ガラス容器の外側輪郭の一部を画定する内部成形面と、
   前記金型半体の最上部よりも下に配置された外側に向かって延びる棚部と、
   前記金型半体の底部よりも上において、前記金型半体の外面に配置された、内側に向かって延びる溝部と、を備え、
   前記第２の複数の縦方向の冷却通路の各々は、入口を前記外側に向かって延びる棚部に有し、出口を前記内側に向かって延びる溝部に有する、
   請求項１に記載の改良型システム。
10. 前記内側に向かって延びる溝部は、上面に平坦面を有し、底面に傾斜した面を有し、前記金型半体の外面に向かって幅が広がる、請求項９に記載の改良型システム。
11. 前記底板アセンブリは、
    土台部分の上に中間部分によって連結された大径部分を備え、
    前記金型半部の各々は、
    前記金型半体の底部のすぐ上に配置され、前記金型半体が閉じられたときに、前記底板アセンブリの大径部分が入る、前記金型半体内の半環状凹部を備え、
    前記底板アセンブリがさらに、
    前記底板アセンブリの土台部分を通って延び、前記底板アセンブリの前記大径部分の外径よりも大きな直径で円形形状に配置された複数の穴をさらに備える、
    請求項１に記載の改良型システム。
12. ８個から３０個の縦方向の冷却通路が各金型半体の前記第１の列にあり、５個から２０個の縦方向の冷却通路が各金型半体の前記第２の列にある、請求項１に記載の改良型システム。
13. 高温のガラス材料をガラス容器に成形する金型に冷却用空気を送るための改良型システムにおいて、
    冷却用空気の第１の供給源に連結するように構成された第１の多岐管であって、第１の複数の穴が前記第１の多岐管の上面にある分配板に配置されていて、前記第１の多岐管および前記分配板の上面の間に延びている第１の多岐管と、
    複数の穴が中を通っている底板アセンブリと、
    互いから間隔をあけて離れている開いた位置と、前記底板アセンブリの一部および互いに係合して金型を形成する閉じた位置との間で可動である一対の金型半体と、
    前記一対の金型半体をそれぞれ支持し、前記金型半体を前記開いた位置と、前記閉じた位置との間で選択的に動かすための一対の金型半体支持アセンブリと、
    前記一対の金型半体の中に配置されて、中を通って延び、前記金型半体が閉じた位置にあるときに、第１の直径によって特徴づけられる環状の列を形成する第１の複数の縦方向の冷却通路であって、前記金型半体が前記閉じた位置にあるときに、前記第１の複数の縦方向の冷却通路の底の端部において、前記底板アセンブリの前記複数の穴および前記分配板に配置された前記複数の穴と流体が行き来する状態にあり、冷却用空気が前記第１の多岐管から入り、前記冷却用空気が第１の方向で流れ込む第１の複数の縦方向の冷却通路と、
    前記一対の金型半体の中に配置され、前記金型半体が閉じた位置にあるときに、前記第１の直径よりも大きな第２の直径により特徴づけられる環状の列を形成し、前記一対の金型半体に配置された前記第１の複数の縦方向の冷却通路とは別個であり、各々が入口と出口を有する第２の複数の縦方向の冷却通路と、
    前記一対の金型半体支持アセンブリの各々と関連しており、冷却用空気の第２の供給源に連結するように構成された追加の多岐管であって、前記一対の金型半体にある前記第２の複数の縦方向の冷却通路が、それぞれの前記入口において、前記追加の多岐管の各々の中に配置された少なくとも１つの開口部と流体が行き来する状態にあり、前記金型半体の位置に関係なく、冷却用空気が前記追加の多岐管から連続的に入り、前記冷却用空気が、前記第２の複数の縦方向の冷却通路を前記第１の方向と反対の第２の方向に流れる、追加の多岐管と、
    を備える改良型システム。
14. 高温のガラス材料をガラス容器に成形する金型に冷却用空気を送るための改良型システムにおいて、
    底板アセンブリにおいて上面に分配板を有する第１の多岐管であって、前記第１の多岐管および前記第１の多岐管の上面に配置された前記分配板の上面の間に延びる第１の複数の穴から冷却用空気を供給する、第１の多岐管と、
    底板アセンブリと、
    間隔をあけて離れている開いた位置と、前記金型半体および前記底板アセンブリが金型を形成する閉じた位置との間で可動である一対の金型半体と、
    前記一対の金型半体をそれぞれ支持し、前記金型半体を前記開いた位置と、前記閉じた位置との間で選択的に動かすための一対の金型半体支持アセンブリと、
    前記一対の金型半体の中に配置され、前記金型半体が前記閉じた位置にあるときに、底の端部において、前記底板アセンブリにある前記複数の穴と流体が行き来する状態にあり、冷却用空気が前記第１の多岐管から入ることができる第１の複数の縦方向の冷却通路と、
    前記一対の金型半体の中に配置され、各々が入口と出口を有する第２の複数の縦方向の冷却通路と、
    前記一対の金型半体支持アセンブリの各々と関連している追加の多岐管であって、前記追加の多岐管の各々にある少なくとも１つの開口部から、前記一対の金型半体にある第２の複数の縦方向の冷却通路の前記入口に、前記金型半体の位置に関係なく、冷却用空気を連続的に供給できるようにする、追加の多岐管と、
    を備える改良型システム。
15. 前記第１の複数の縦方向の冷却通路に供給された冷却用空気は、前記第２の複数の縦方向の冷却通路に供給された冷却用空気とは反対の方向に流れる、請求項１４に記載の改良型システム。
16. 前記第１および第２の冷却用空気の供給源は、相互に独立に操作しやすいように独立に構成されている、請求項１４に記載の改良型システム。
17. 高温のガラス材料をガラス容器に成形するための組み合わせた金型半体に冷却用空気を送る方法において、
    一対の金型半体を一対の金型半体支持アセンブリでそれぞれ支持するステップであって、前記一対の金型半体支持アセンブリが、前記金型半体が互いから間隔をあけて離されている開いた位置と、前記金型半体が底板アセンブリの一部および互いに係合して金型を形成する閉じた位置との間で前記金型半体を選択的に動かすステップと、
    前記金型の各々に第１の複数の縦方向の冷却通路を設けるステップと、
    前記一対の金型に配置された前記第１の複数の縦方向の冷却通路と別個に、前記金型半体の各々に第２の複数の縦方向の冷却通路を設けるステップと、
    上面に分配板を有する第１の多岐管から、前記分配板に配置された第１の複数の穴を通して、前記一対の金型半体にある前記第１の複数の縦方向の冷却通路へ、前記一対の金型半体の底の端部において、前記金型半体が前記閉じた位置にあるときに、冷却用空気を送るステップと、
    前記一対の金型半体支持アセンブリの各々と関連した追加の多岐管から、前記追加の多岐管の各々に配置された少なくとも１つの開口部を通して、前記一対の金型半体にある前記第２の複数の縦方向の冷却通路へ、前記第２の複数の縦方向の冷却通路のそれぞれの入口において、前記金型半体の位置に関係なく、冷却用空気を連続的に供給するステップと、
    を含む方法。
18. 冷却用空気を前記第１の複数の縦方向の冷却通路に第１の方向で供給するステップと、
    冷却用空気を前記第２の複数の縦方向の冷却通路に前記第１の方向と反対の第２の方向で供給するステップと、
    をさらに含む請求項１７に記載の方法。
19. 冷却用空気を前記第１の多岐管に第１の供給源から供給するステップと、
    冷却用空気を前記第２の多岐管に前記第１の供給源と異なる第２の供給源から供給するステップと、
    をさらに含む請求項１７に記載の方法。
20. 前記第１および第２の多岐管に供給される前記冷却用空気流の時間調節および制御を別個に行うステップ、
    をさらに含む請求項１７に記載の方法。

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