本發(fā)明涉及模制品的冷卻。

背景技術(shù)：

模制品的模制后冷卻是公知使用的，因為諸如預(yù)制件的模制品的厚壁保持來自注塑模制過程的熱量。預(yù)制件常常由聚對苯二甲酸乙二醇(pet)樹脂模制并且具有2.0mm以上數(shù)量級的壁厚。因為樹脂的導(dǎo)熱性非常差，所以在預(yù)制件已從模具排出之后，大量余熱被保持在預(yù)制件壁內(nèi)。該熱量遷移到預(yù)制件的內(nèi)表面和外表面，并且如果不被去除，則在預(yù)制件保持成形的同時，將造成預(yù)制件的表面重新加熱到使其形狀將顯著改變的程度。此外，如果預(yù)制件碰觸另一預(yù)制件，則該熱量可以造成它們?nèi)劢釉谝黄稹?/p>

us4,592,719教導(dǎo)了一種模制后冷卻裝置，其包括插入到剛剛模制好的預(yù)制件中的管。所述管延伸到預(yù)制件的封閉端，使得當(dāng)空氣被抽吸穿過所述管時，環(huán)境空氣從預(yù)制件的開口端被抽吸到預(yù)制件的內(nèi)部，造成預(yù)制件內(nèi)的環(huán)形流，空氣到達(dá)所述管的封閉端并且經(jīng)由設(shè)置在管安裝板內(nèi)的導(dǎo)管繼續(xù)在所述管內(nèi)流動而耗盡。由此，環(huán)境空氣流經(jīng)由環(huán)形流動流從預(yù)制件的內(nèi)表面去除熱量。

us4,729,732教導(dǎo)了一種模制后冷卻管，將剛剛模制好的預(yù)制件插入其中以繼續(xù)冷卻。真空源設(shè)置在所述管的封閉端處，隨著由于冷卻使其外徑縮小而使預(yù)制件朝向封閉端滑動。冷卻管的內(nèi)表面是漸縮的，以匹配模制的預(yù)制件的拔模斜度，于是隨著預(yù)制件進(jìn)一步滑動到所述管中，預(yù)制件的外表面繼續(xù)維持與所述管的內(nèi)表面的接觸，并且繼續(xù)將熱傳遞到冷卻管。該設(shè)計被冠以“緊密貼合的”冷卻管，并且在今天被廣泛使用。

us6,475,422b1教導(dǎo)了一種冷卻銷，其在緊密貼合的冷卻管中被冷卻的同時插入到預(yù)制件中。所述銷是靠近預(yù)制件的封閉端延伸并且在封閉端處貼著預(yù)制件的內(nèi)表面引導(dǎo)冷卻流體(空氣)的中空管。流體然后在從預(yù)制件的封閉端朝向其開口端移動時形成環(huán)形冷卻流并且排向大氣。該環(huán)形流動空氣流從預(yù)制件的內(nèi)表面去除熱量。

jp7-171888教導(dǎo)的是，在通過從與預(yù)制件的開口端間隔開的噴嘴吹送冷卻空氣射流在冷卻管中冷卻預(yù)制件的同時冷卻預(yù)制件的內(nèi)部。引導(dǎo)冷卻空氣射流的噴嘴與預(yù)制件的縱向軸線同軸地對準(zhǔn)，并且冷卻空氣射流朝向預(yù)制件的封閉端平行于該軸線行進(jìn)。該文獻(xiàn)還教導(dǎo)了交替地定位噴嘴以平行于且沿著預(yù)制件的內(nèi)表面來引導(dǎo)冷卻空氣射流。

us6,802,705b2教導(dǎo)的是，在緊密貼合的冷卻管中進(jìn)行冷卻的同時冷卻預(yù)制件的外瓶頸(externalneckfinish)。位于預(yù)制件開口端附近的噴嘴被傾斜以引導(dǎo)冷卻空氣射流，使之圍繞形成在預(yù)制件頸部的外表面上的螺牙(threadfinish)流動以冷卻此表面。冷卻空氣流在螺紋的螺紋頂之間和上方順著螺牙的螺旋形狀流動。沒有教導(dǎo)通過這種手段來冷卻預(yù)制件的內(nèi)表面。

借助沿著預(yù)制件表面同軸地引導(dǎo)冷卻空氣射流的預(yù)制件冷卻的所有這些現(xiàn)有技術(shù)示例都說明了層流對流冷卻。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種模制后的冷卻設(shè)備被構(gòu)造成貼著模制品的凹內(nèi)表面引導(dǎo)冷卻流體流以冷卻所述模制品。所述設(shè)備包括出口，所述出口被定位成將所述冷卻流體流引導(dǎo)到所述模制品的開口端中。所述模制品的所述內(nèi)表面是凹的。所述出口被構(gòu)造成沿螺旋方向引導(dǎo)所述冷卻流體流，使得所述模制品的所述凹內(nèi)表面的至少一部分作用為相對于所述冷卻流體流的流動方向的彎曲表面，用以沿著所述凹內(nèi)表面的長度從所述模制品的所述開口端朝向所述模制品的封閉端產(chǎn)生貼著所述模制品的所述凹內(nèi)表面的所述冷卻流體流的湍流。

所述出口可以是傾斜的。所述出口可以相對于配置有所述出口的風(fēng)室傾斜。所述出口可以設(shè)置在相對于風(fēng)室傾斜的傾斜噴嘴中。

所述設(shè)備可以進(jìn)一步包括限定所述出口的插入件，所述出口是傾斜的。

所述設(shè)備可以進(jìn)一步包括配置在所述插入件中的螺旋通道，所述螺旋通道終止于所述傾斜的出口處。

所述設(shè)備可以進(jìn)一步包括限定所述出口的角度的帶葉片插入件(bladedinsert)，所述帶葉片插入件能插入到風(fēng)室中。

所述設(shè)備可以包括多個出口。

所述設(shè)備可以進(jìn)一步包括通風(fēng)管，所述通風(fēng)管相對于所述模制品的所述開口端定位，以將冷卻流體傳送出所述模制品之外。

所述通風(fēng)管可以被定位成延伸到所述模制品中。

所述設(shè)備可以進(jìn)一步包括冷卻棒，所述冷卻棒被定位成延伸到所述模制品中，以增強所述模制品的冷卻。所述冷卻流體流圍繞所述冷卻棒流動。

所述冷卻棒可以包含液體冷卻回路。

所述設(shè)備可以進(jìn)一步包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器被構(gòu)造成使所述冷卻棒旋轉(zhuǎn)，以促進(jìn)所述冷卻流體流的湍流。

所述冷卻棒可以進(jìn)一步包括用于促進(jìn)所述冷卻流體流的湍流的外表面特征部。

根據(jù)所述本發(fā)明的另一方面，一種用于模制后冷卻模制品的方法包括：在所述模制品的開口端處提供冷卻流體；以及在所述模制品中螺旋地引導(dǎo)所述冷卻流體，使得所述模制品的凹內(nèi)表面的至少一部分作為相對于所述冷卻流體的流動方向的彎曲表面，用以沿著所述凹內(nèi)表面的長度從所述模制品的所述開口端朝向所述模制品的封閉端產(chǎn)生貼著所述模制品的所述凹內(nèi)表面的所述冷卻流體流的湍流。

所述方法可以進(jìn)一步包括：將冷卻流體排放出所述模制品的所述開口端之外。

所述方法可以進(jìn)一步包括：將冷卻棒定位在所述模制品中，其中所述冷卻流體流圍繞所述冷卻棒流動。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種根據(jù)所述方法制出的模制的預(yù)制件。

附圖說明

附圖僅以舉例的方式圖示了本公開的實施方式。

圖1是示出平板上的邊界層的生長的圖表。

圖2是示出恒溫板的熱邊界層發(fā)展的圖表。

圖3a是示出層流邊界層的圖表。

圖3b是示出湍流邊界層的圖表。

圖4a是缸內(nèi)層流的圖表。

圖4b是缸內(nèi)湍流的圖表。

圖5a是凹表面上的邊界層中的goertler渦旋的圖表。

圖5b是凹表面上的邊界層中的goertler渦旋的另一圖表。

圖6是流向速度分量的展向分布的圖表。

圖7是以相對旋轉(zhuǎn)形成在兩個缸之間的環(huán)中的taylor渦旋的圖表。

圖8是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的第一實施方式的橫截面?zhèn)纫晥D。

圖9是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的第二實施方式的橫截面?zhèn)纫晥D。

圖10是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的第三實施方式的橫截面?zhèn)纫晥D。

圖11是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的第四實施方式的局部橫截面?zhèn)纫晥D。

圖12a是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的第五實施方式的橫截面?zhèn)纫晥D。

圖12b是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的第五實施方式的橫截面后視圖。

圖13a是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的第六實施方式的橫截面?zhèn)纫晥D。

圖13b是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的第六實施方式的橫截面后視圖。

圖14是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的第七實施方式的橫截面?zhèn)纫晥D。

圖15是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的第八實施方式的橫截面?zhèn)纫晥D。

圖16是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的第九實施方式的局部橫截面?zhèn)纫晥D。

圖17是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的第十實施方式的局部橫截面?zhèn)纫晥D。

圖18是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的第十一實施方式的局部橫截面?zhèn)纫晥D。

圖19a是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的第十二實施方式的橫截面?zhèn)纫晥D。

圖19b是第十二實施方式的插入件的立體圖。

具體實施方式

理解通過對流的冷卻(熱傳遞)的關(guān)鍵因素是理解邊界層。在流體力學(xué)中，邊界層是緊鄰粘性效果(和剪切應(yīng)力)顯著的劃界表面的流體層。它是流體與表面之間發(fā)生熱傳遞的區(qū)域。摩擦是其發(fā)展的首要原因。

邊界層的基本概念由l.普朗特(1904年)提出，并且定義為以高雷諾數(shù)(re)流動的流體發(fā)展層，它與慣性力相比的粘性相對較低。該關(guān)系表達(dá)為：

其中：

v是對象相對于流體的平均速度；

l是特性線性尺寸(流體的行進(jìn)長度)；

μ是流體的動態(tài)粘度；

ν是運動粘度；以及

ρ是流體的密度。

當(dāng)表面暴露于高速空氣流時觀察到高雷諾數(shù)，在相對較薄的邊界層內(nèi)，摩擦剪切應(yīng)力(粘性剪切力)可能非常大。該關(guān)聯(lián)說明如下：

其中：

τ是摩擦剪切應(yīng)力；

μ是流體的動態(tài)粘度；

u是沿著邊界的流體速度；以及

y是邊界上方的高度。

邊界層內(nèi)的流動速度(u)從表面處的零(流因為其粘性而“附著”至壁)變化到外邊界邊緣(參見圖1)處的自由流速度(1％誤差內(nèi))。邊界層厚度(δ)限定隨著距表面的距離而減小的摩擦力區(qū)，在外邊緣處有效地變得非粘性(沒有粘性)。

盡管其相對較薄，但是邊界層對啟動流體流與主體之間的動態(tài)相互作用過程是很重要的。該相互作用造成熱邊界層發(fā)展(圖2)，其支配熱傳遞的熱力學(xué)相互作用。

在圖2中，t∞是“自由流動流體”的溫度，并且ts是表面的溫度。在這種情況下，ts高于t∞，于是熱量將通過對流從表面向流體的進(jìn)行傳遞。

從表面向流體的熱傳遞的程度是穿過發(fā)展的邊界層的溫度曲線斜率的函數(shù)。這由熱傳遞率方程表達(dá)：

q＝ha△t

其中：

q是熱傳遞率；

h是對流熱傳遞系數(shù)；

a是熱傳遞的表面積；以及

△t是表面與流體之間的溫度差(ts-t∞)。

特別是當(dāng)表面積為已知常數(shù)并且溫度差被認(rèn)為與類似預(yù)制件模制過程相比相同時，對流熱傳遞系數(shù)(h)對熱傳遞效能有很強的影響。

變量(h)可以認(rèn)為是影響熱傳遞率(q)的根本因素，并且其絕對取決于：1)流體的物理性能；2)物理情況(流動情況和表面幾何形狀)。

為了將該原理與預(yù)制件模制后冷卻過程相關(guān)，流體(空氣)的物理性能(溫度、密度、導(dǎo)熱性、比熱容和粘度)可以認(rèn)為用于可比冷卻方法的類似冷卻介質(zhì)，并且可以關(guān)注更相關(guān)的物理情況，具體是流動情況和表面幾何形狀。

流體流可以概括為層流或湍流。在圖3a所示的層流中，流體以有限速度的層片或?qū)右苿樱淮怪庇谥黧w表面與流體混合，即，橫跨層。然而，隨著慣性力增加(經(jīng)由流動情況和/或表面幾何形狀的改變)，流體流更傾向于變?yōu)橥牧?，并且在一定的臨界雷諾數(shù)下，大約為5x10⁵(500,000)，從層流到湍流存在自然過渡。湍流是比較無序的，主動混合遍及邊界層的流體，如圖3b所示。

湍流流體的劇烈混合增加了表面摩擦力(或者涉及表面剪切應(yīng)力時為阻力)。這增強了流體粒子之間的動量和熱傳遞，導(dǎo)致增加對流熱傳遞系數(shù)(h)，并最終增加熱傳遞率(q)。

當(dāng)考慮柱體(諸如預(yù)制件的內(nèi)表面)時，示出層流的圖4a和示出湍流的圖4b圖示了兩種情況之間的差異。

兩種情況將從周圍主體去除熱量，但湍流比層流明顯地更有效。利用層流，最接近表面的層與需要被去除的熱量直接接觸，但這些層是高度有序的并且移動緩慢(由于摩擦)，因此熱量緩慢傳遞到移動更快的內(nèi)層。最接近中心的層移動最快，接收很少的熱量。

利用湍流，流體不斷被翻滾并混合。這是極不規(guī)則的并且表征為流體粒子的隨機(jī)三維運動。邊界層內(nèi)的混合承載朝向表面的高速流體并且將移動流體更緩慢地進(jìn)一步傳遞到自由流中。實質(zhì)上，多數(shù)流體將與主體表面接觸，都將用于從主體去除熱量。這是期望的效果。

利用預(yù)制件模制后冷卻過程，湍流空氣流(更具體是高的表面剪切應(yīng)力)用典型的平行或環(huán)形空氣流不容易實現(xiàn)。此外，剛剛模制好的預(yù)制件的內(nèi)表面幾何形狀不能物理地改變以增加湍流水平/表面剪切應(yīng)力。然而，通過利用在螺旋/螺旋形(螺旋)方向上橫跨內(nèi)部預(yù)制件表面引導(dǎo)空氣流的獨特方法，實質(zhì)上造成預(yù)制件的內(nèi)部主體相對于空氣流方向變?yōu)閺澢砻?凹表面。

凹表面(現(xiàn)在物理地利用螺旋空氣流來開發(fā))造成層流空氣流動轉(zhuǎn)變成非均勻三維模式，其中發(fā)生湍流旋風(fēng)離心不穩(wěn)定，導(dǎo)致發(fā)生流向反向旋轉(zhuǎn)的goertler渦旋(命名為goertler，1940年)，如圖5a和圖5b三維示出。

離心力(由保持空氣沿著彎曲路徑移動的向心加速度造成的反作用力)與表面半徑成反比，非常有效地供預(yù)制件使用，因為預(yù)制件通常具有小的內(nèi)徑(半徑)。該力還以切向速度的平方增加，產(chǎn)生巨大的壁剪切效果。強化的壁剪切使邊界層空氣隨著它圍繞凹表面流動而減速，產(chǎn)生不穩(wěn)定的情況。窄道里的流體因半徑更小(遠(yuǎn)離凹壁)而比半徑更大(貼著凹壁)的表面附近的流體移動得更快。這造成最遠(yuǎn)離壁的流體朝向壁向外移動，以強行與接近壁的流體交換位置。這設(shè)立了反向旋轉(zhuǎn)渦旋的系統(tǒng)，其旋轉(zhuǎn)軸線平行于壁但垂直于主流動方向。

圖6以二維方式重新圖示了該離心效果。邊界層流動表征為：下洗區(qū)，其中高速自由流流體朝向凹表面掃動；以及上洗區(qū)，其中低速流體遠(yuǎn)離表面進(jìn)行對流，在流向流體流動路徑內(nèi)導(dǎo)致沿展向方向的波浪狀流體分布。該高動態(tài)效果對表面湍流/剪切應(yīng)力具有強烈影響，導(dǎo)致熱傳遞率提高。

另外，liepmann(1945)發(fā)現(xiàn)，在凹表面上從層流到湍流的邊界層過渡發(fā)生在比平坦表面低得多的雷諾數(shù)下。如此，需要更低的慣性力來產(chǎn)生有效的熱傳遞率，導(dǎo)致對空氣源的更高效使用。

該現(xiàn)象可以通過將柱形物體放置到凹形柱體里而進(jìn)一步增強，其中兩個表面(凹表面和凸表面)誘發(fā)自發(fā)空氣流流動，造成邊界層內(nèi)的剪切應(yīng)力強化。

類似效果還可以利用在缸里的單獨旋轉(zhuǎn)而實現(xiàn)(沒有引入受迫的空氣流)，其中當(dāng)內(nèi)缸的角速度增加超過一定閾值時，平穩(wěn)順暢的循環(huán)流體運動(couette流)的產(chǎn)生變得不穩(wěn)定，由此生成taylor渦旋(但是實質(zhì)上與產(chǎn)生于同心缸之間的環(huán)中的goertler環(huán)渦旋相同)，如圖7所示。

當(dāng)缸里的旋轉(zhuǎn)效果與對應(yīng)(或相反)旋轉(zhuǎn)傾斜方向上的旋風(fēng)受迫螺旋空氣流組合時，可以產(chǎn)生巨大水平的不穩(wěn)定的湍流/壁剪切。該構(gòu)造的進(jìn)一步改進(jìn)將幾何表面特征和/或表面紋理增添到缸里以生成甚至更高水平的湍流。將例如冷凍水的外部冷卻介質(zhì)整合到缸里將通過提升對流熱傳遞系數(shù)(h)而進(jìn)一步益于該過程。

認(rèn)識到這些現(xiàn)象，已設(shè)計出機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)以下兩點：

(1)在模制后冷卻過程期間改進(jìn)剛剛模制好的預(yù)制件的內(nèi)表面的冷卻性能；以及

(2)最小化/優(yōu)化利用作為冷卻介質(zhì)的空氣來產(chǎn)生低成本的熱量去除介質(zhì)。

圖8示出了第一實施方式的截面圖，其中預(yù)制件10布置在模制后的構(gòu)造中并且以本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的任何手段支撐。預(yù)制件10與板，或包含冷卻流體源(諸如壓力30下的空氣)的風(fēng)室20間隔開。傾斜的出口或孔口40被定位成使得冷卻流體流50被引導(dǎo)到預(yù)制件10的內(nèi)部60中。方向既是切向又在傾斜平面上，造成冷卻流體流基本沿著其長度貼著預(yù)制件10的凹內(nèi)表面以螺旋模式流動。理想的情況下，一系列g(shù)oertler渦旋產(chǎn)生于邊界層中，優(yōu)化了從預(yù)制件的內(nèi)表面到冷卻流體流的熱傳遞。通過使新鮮的冷卻流體流50繼續(xù)流入預(yù)制件中，加熱的冷卻流體80經(jīng)由間隙70從預(yù)制件內(nèi)部被置換。

風(fēng)室20可以包括任何組合的模制板及機(jī)構(gòu)，用以在冷卻期間相對于風(fēng)室20保持一個以上的預(yù)制件10。風(fēng)室20可以是注塑模制系統(tǒng)、預(yù)制件處理或冷卻系統(tǒng)等的一部分。一個以上傾斜的出口40可設(shè)置到風(fēng)室20或一個以上插入件(附接至風(fēng)室20或在風(fēng)室20內(nèi))。

圖9示出了第二實施方式的截面圖，其中傾斜的出口安裝在可調(diào)式噴嘴100中的板表面上，允許改變并優(yōu)化出口的取向。該實施方式的其它特征和方面與第一實施方式類似或相同，相同的附圖標(biāo)記表示相同的部分。

圖10示出了第三實施方式的截面圖，其中設(shè)置了兩個以上傾斜的出口140和150，以便增加冷卻流體的流量并且更好覆蓋預(yù)制件的內(nèi)表面積，從而增加從預(yù)制件內(nèi)表面去除熱量的速率。圖中示出兩個傾斜的出口，然而額外的出口可用于增強性能。出口140和150旨在為進(jìn)入的空氣流提供相同意義的角運動(順時針或逆時針)。該實施方式的其它特征和方面與第一實施方式類似或相同，相同的附圖標(biāo)記表示相同的部分。

圖11示出了第四實施方式的截面圖，其中設(shè)置有通風(fēng)管180使得加熱的冷卻流體80從預(yù)制件10的封閉端直接排放。通風(fēng)管180將加熱的冷卻流體傳送穿過板或風(fēng)室20，并且排出該冷卻流體。該實施方式的其它特征和方面與第一實施方式類似或相同，相同的附圖標(biāo)記表示相同的部分。

圖12a和圖12b示出了第五實施方式的截面圖，其中多端口插口200設(shè)置為包括：穿過板或風(fēng)室20以排出加熱的冷卻流體的中央通風(fēng)管210；以及包圍中央通風(fēng)管210的多角度出口220，該多角度出口220經(jīng)由環(huán)形通道230連接到板中的加壓冷卻流體源30或風(fēng)室20，使得多個冷卻流體流基本沿著其長度貼著預(yù)制件的內(nèi)部凹表面引導(dǎo)。插口大小和位置可以改變以進(jìn)一步進(jìn)入預(yù)制件內(nèi)部，從而獲得期望的效果。該實施方式的其它特征和方面與第一實施方式類似或相同，相同的附圖標(biāo)記表示相同的部分。

圖13a和圖13b示出了第六實施方式的截面圖，其中靜態(tài)多葉片插入件300用于造成經(jīng)由環(huán)形通道310供給的冷卻流體流基本沿著其長度貼著預(yù)制件的內(nèi)部凹表面引導(dǎo)。中央通風(fēng)管320設(shè)置為穿過板或風(fēng)室20，以排出加熱的冷卻流體。該實施方式的其它特征和方面與第一實施方式類似或相同，相同的附圖標(biāo)記表示相同的部分。

圖14示出了第七實施方式的截面圖，其中中央冷卻棒400插入到預(yù)制件中。冷卻棒400及其它實施方式討論的其它冷卻棒可以是中空的具有封閉端，或者可以是實心的，并且可冠以“冷卻芯”。在該實施方式中，冷卻棒400包含水冷回路410，該水冷回路410由饋送通道420和整合在板或風(fēng)室440中的退出通道供給。冷卻棒400的長度長到足以到達(dá)預(yù)制件的封閉端附近。棒由幾何表面或表面紋理460的包層包圍，用以增強對經(jīng)由傾斜的出口470供給的冷卻流體流450的湍流的促進(jìn)。表面紋理460可以是拋光表面、高爾夫球質(zhì)地、粗糙表面、開槽表面等，或是其任何組合。該實施方式的其它特征和方面與第一實施方式類似或相同，相同的附圖標(biāo)記表示相同的部分。

圖15示出了第八實施方式的截面圖，其中圖14的中央冷卻棒設(shè)置有包括帶/鏈510的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器500，該帶/鏈510接合附接至冷卻棒530的滑輪/鏈輪520。驅(qū)動帶/鏈510會造成冷卻棒530旋轉(zhuǎn)。冷卻棒530的旋轉(zhuǎn)進(jìn)一步螺旋地引導(dǎo)冷卻流體的流動，用以增強對經(jīng)由傾斜的出口550供給的冷卻流體流540的湍流的促進(jìn)。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器500還可以通過齒條/齒輪或直接驅(qū)動機(jī)構(gòu)運行。密封和旋轉(zhuǎn)聯(lián)接設(shè)置在旋轉(zhuǎn)的冷卻棒530與不旋轉(zhuǎn)的冷卻流體通道之間。該實施方式的其它特征和方面與第七實施方式類似或相同，相同的附圖標(biāo)記表示相同的部分。

圖16示出了第九實施方式的截面圖，未使用之前實施方式的冷卻流體流和傾斜的出口。圖15的旋轉(zhuǎn)冷卻棒已被保留，并且其旋轉(zhuǎn)運動以及幾何表面或表面紋理460的外部包層單獨引導(dǎo)在預(yù)制件的內(nèi)表面與冷卻棒的外表面之間的環(huán)形空間中的螺旋流動，用以生成湍流并且增強從預(yù)制件到流過冷卻棒的冷卻流體的熱傳遞。該實施方式的其它特征和方面與第八實施方式類似或相同，相同的附圖標(biāo)記表示相同的部分。

圖17示出了第十實施方式的截面圖，其中圖16所示的構(gòu)造通過添加外表面特征部600而進(jìn)一步增強，該外表面特征部600可以構(gòu)造為翅片、螺旋、翼、菠蘿釘?shù)然蚱浣M合，以進(jìn)一步增強螺旋流動來促進(jìn)湍流并且改進(jìn)從預(yù)制件到流過冷卻棒的冷卻流體的熱傳遞。該實施方式的其它特征和方面與第九實施方式類似或相同，相同的附圖標(biāo)記表示相同的部分。

圖18示出了第十一實施方式的截面圖，其中中央冷卻棒700被插入到預(yù)制件10中。冷卻棒700被固定到風(fēng)室20并且可以是實心或者可具有內(nèi)部空隙。冷卻棒700的長度長到足以到達(dá)預(yù)制件10的封閉端附近。一個以上傾斜的出口40被設(shè)置為引入冷卻空氣的螺旋流。冷卻棒700可由幾何表面或表面紋理的包層包圍，以增強對經(jīng)由傾斜的出口供給的冷卻流體流的湍流的促進(jìn)。表面紋理可以是拋光表面、高爾夫球質(zhì)地、粗糙表面、開槽表面等，或者是其任何組合。該實施方式的其它特征和方面與第一實施方式類似或相同，相同的附圖標(biāo)記表示相同的部分。例如，如本文中討論的其它實施方式，諸如第八實施方式(圖15)，冷卻棒700可以構(gòu)造成被驅(qū)動以旋轉(zhuǎn)。

圖19a和圖19b示出了第十二實施方式，其中插入件800設(shè)置在延伸到預(yù)制件10中的插口802內(nèi)。插入件800包括形成在其外表面806中的一個以上外部螺旋通道804。加壓的冷卻流體30由饋送通道808提供，饋送通道808接收來自諸如其它實施方式討論的板或風(fēng)室(未示出)的源的冷卻流體。冷卻流體經(jīng)由插口802傳送到插入件800的外表面806，其螺旋通道804使進(jìn)入螺旋路徑的冷卻流體流成形。每個螺旋通道804終止于傾斜的出口810處，從此處以螺旋流50噴出冷卻流體使之離開插口802并進(jìn)入預(yù)制件10。冷卻流體的螺旋流50使預(yù)制件10冷卻。插入件800具有中央排氣通道812用于排出加熱的冷卻流體。插口802和插入件800的位置和大小可以改變，并且螺旋通道804的形狀、大小和數(shù)目(例如，1、2、3、4，等等)可以改變，以獲得期望的效果。該實施方式的其它特征和方面與第一實施方式類似或相同，相同的附圖標(biāo)記表示相同的部分。

在上述各種實施方式中，可以使用抽吸來代替或除了正壓，以向冷卻空氣施加運動。這可以用或不用將預(yù)制件密封到板而完成。設(shè)想抽吸導(dǎo)致少定向/可控的流動，因而輪廓化螺旋表面或其它表面特征(例如，參見圖17)可設(shè)置為將空氣流抽吸到合適的螺旋路徑中。

上述技術(shù)可提供改進(jìn)的冷卻性能，導(dǎo)致更高的生產(chǎn)率。此外，可實現(xiàn)對空氣的優(yōu)化使用，導(dǎo)致更少的空氣使用，可以轉(zhuǎn)化為成本降低。而且，上述技術(shù)可導(dǎo)致模制品/預(yù)制件中的結(jié)晶減少，導(dǎo)致更好的吹塑性能、減少的應(yīng)力以及更好的美學(xué)。其它優(yōu)點對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員還可以是顯而易見的。