JP2000301597A5 - - Google Patents

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【書類名】 明細書
【発明の名称】 栓体付き薄肉容器の製造装置およびその製造方法
【特許請求の範囲】
【請求項1】 金型を備えた型締装置と栓体を装填するアンビル台を備えて金型に向けて昇降可能な下打込装置とを一体で水平方向へ所定距離にて往復移動可能に設けた成形機と、前記型締装置にパリソンを供給する押出機と、前記成形機の直前において前記下打込装置のアンビル台に栓体を装填する栓体インサート装置と、前記型締装置が移動し開いて製品の上バリを挟持するクランプ装置を水平方向へ走行可能に吊支した製品取出装置と、該製品取出装置で取り出した製品を挟持して上バリ、下バリ、吊り部バリを打ち抜くパンチング装置と、該パンチング装置が挟持した製品を吸着保持して水平方向へ移動する移送装置と、該移送装置で搬送される製品の胴部を押圧し、かつ、口部を加熱した後チャックして吹込口を閉じる吹込口シール装置と、及び、製品の口部を封止するカバーキャップ溶着装置とからなることを特徴とする輸液バッグなどの栓体付き薄肉容器の製造装置。
【請求項2】 前記下打込装置はアンビル台とブローピンとが前記型締装置の金型に向けて昇降可能に設けられ、かつ、前記アンビル台外周に設けたカッティングスリーブと栓体ガイドを摺動可能であり、ブローピン外周に設けられたカッティングスリーブとブローピンを摺動可能とし、型締め後に該アンビル台に装填された栓体とブローピンは固定されたまま金型のそれぞれの開口部の内周縁と当接してバリを切り離すカッティングスリーブを有することを特徴とする請求項1記載の輸液バッグなどの栓体付き薄肉容器の製造装置。
【請求項3】 前記吹込口シール装置は製品の口部を挟持するチャックシリンダ、製品の胴部を押圧する胴部クランプシリンダ、ヒータ上下シリンダにより昇降可能な栓体バリヒータと吹込口ヒータ、及び、吹込口シールシリンダにより開閉する吹込口シール金型とからなることを特徴とする請求項1記載の栓体付き薄肉容器の製造装置。
【請求項4】 輸液バックなどの栓体付き薄肉容器の成形において、サーボモータ駆動の下打込装置に栓体を装填し、これにパリソンを被せて型締めした後、製品口部バリを打込カットし、吹き込み口から圧縮エアを吹込み賦形し、冷却後に金型を開き、取り出し装置で製品を取り出した後にバリを打ち抜き、胴部をつぶして容器内のエアを排出し、吹き込み口をヒータで加熱後溶着する事により、パリソン押出から賦形し吹き込み口をシールして製品を取り出すまでの成形工程を連続工程で行うことを特徴とする栓体付き薄肉容器の製造方法。
【請求項5】 栓体をサーボモータ駆動の下打込装置に装填した後、該下打込装置を栓体口部カット位置より上昇させパリソンの内にインサートし、ここでパリソン下部をシールした後、プリプローでパリソンをふくらませながら、パリソン押出スピードとほぼ同速度で下打込装置を下降させることを特徴とする請求項4記載の栓体付き薄肉容器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイレクトブロー成形で栓体をインサートした薄肉容器を人手を介することなく一貫して最終製品化する輸液バッグなどの栓体付き薄肉容器の製造装置およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
輸液バッグなどの薄肉で栓体をインサートする成形は、栓体をインサートすることから必ず製品上下にバリが出る。このバリを除去するには、製品を取り出した後工程で、オペレータが別装置に装填しナイフなどで除去している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、成形工程の中で人手が介在することは、品質の安定性が得られないばかりか、衛生上の問題がある。また、次工程に搬送する間のゴミ、異物などの混入を防ぐ対策をしなければならない。
【0004】
そこで、この発明は、パリソン押出から賦形し吹込口をシールして製品を取り出すまでの成形を連続工程とし、内容物充填前の成形品にゴミや異物が入らないようにした栓体付き薄肉容器の製造装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の栓体付き薄肉容器の製造装置は、請求項1によれば、金型を備えた型締装置と栓体を装填するアンビル台を備えて金型に向けて昇降可能な下打込装置とを一体で水平方向へ所定距離にて往復移動可能に設けた成形機と、前記型締装置にパリソンを供給する押出機と、前記成形機の直前において前記下打込装置のアンビル台に栓体を装填する栓体インサート装置と、前記型締装置が移動し開いて製品の上バリを挟持するクランプ装置を水平方向へ走行可能に吊支した製品取出装置と、該製品取出装置で取り出した製品を挟持して上バリ、下バリ、吊り部バリを打ち抜くパンチング装置と、該パンチング装置が挟持した製品を吸着保持して水平方向へ移動する移送装置と、該移送装置で搬送される製品の胴部を押圧し、かつ、口部を加熱した後チャックして吹込口を閉じる吹込口シール装置と、及び、製品の口部を封止するカバーキャップ溶着装置とからなることを特徴とする。この発明によれば、栓体付き薄肉容器の製造が、人手を介在することなく一連の工程により、最終的に製品口部と吹込口が密閉されて衛生的に行われる。
【0006】
また、請求項2の発明は、請求項1の製造装置において、前記下打込装置はアンビル台とブローピンとが前記型締装置の金型に向けて昇降可能に設けられ、かつ、前記アンビル台外周に設けたカッティングスリーブと栓体ガイドを摺動可能であり、ブローピン外周に設けられたカッティングスリーブとブローピンを摺動可能とし、型締め後に該アンビル台に装填された栓体とブローピンは固定されたまま金型のそれぞれの開口部の内周縁と当接してバリを切り離すカッティングスリーブを有することを特徴とする。この発明によれば、製品口部と吹込口の周囲のバリが切り離されるので、下バリは打ち抜くだけで切除できるようになる。
【0007】
また、請求項3の発明は、請求項1の製造装置において、前記吹込口シール装置は製品の口部を挟持するチャックシリンダ、製品の胴部を押圧する胴部クランプシリンダ、ヒータ上下シリンダにより昇降可能な栓体バリヒータと吹込口ヒータ、及び、吹込口シールシリンダにより開閉する吹込口シール金型となることを特徴とする。この発明によれば、栓体やブローピンのヒゲバリが溶融除去され、かつ、吹込口が密閉されるので、製品内部に汚染した空気が侵入することなく、きわめて衛生的である。
【0008】
さらに、本発明の栓体付き薄肉容器の製造方法は、請求項4によれば、輸液バックなどの栓体付き薄肉容器の成形において、サーボモータ駆動の下打込装置に栓体を装填し、これにパリソンを被せて型締めした後、製品口部バリを打込カットし、吹き込み口から圧縮エアを吹込み賦形し、冷却後に金型を開き、取り出し装置で製品を取り出した後にバリを打ち抜き、胴部をつぶして容器内のエアを排出し、吹き込み口をヒータで加熱後溶着する事により、パリソン押出から賦形し吹き込み口をシールして製品を取り出すまでの成形工程を連続工程で行うことを特徴とする。この発明によれば、容器内にゴミや異物が混入しない、栓体をインサートした薄肉容器を得ることができる。
【0009】
また、請求項5の発明は、請求項4の製造方法において、栓体をサーボモータ駆動の下打込装置に装填した後、該下打込装置を栓体口部カット位置より上昇させパリソンの内にインサートし、ここでパリソン下部をシールした後、プリプローでパリソンを膨らませながら、パリソン押出スピードとほぼ同速度で下打込装置を下降させることを特徴とする。この発明によれば、しわ(カーニング現象)を無くしたパリソンを得ることができる。
【0010】
上述したように、本発明の栓体付き薄肉容器の製造装置および製造方法は、ダイレクトブロー成形で栓体をインサートした薄肉容器を人手を介することなく一貫して最終製品化することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
この発明を図に基づき説明すると、図1は製造装置の全体を示す。成形機101は型締装置201と下打込装置151とが一体に構成されて水平方向へ所定距離にて往復移動可能に設けられ、かつ、パリソンを供給する押出機100が設けられている。下打込装置151のアンビル台152に栓体Sを装填する栓体インサート装置51が成形機101の直前に設けられている。そして、図示はしないが、栓体インサート装置51に栓体Sを供給する適宜の栓体供給装置が適宜設けられる。また、成形機101に隣接して基台307が配設され、この基台307には、移動した型締装置201が開いて製品Mの上バリ252を挟持するクランプ装置270を水平方向へ走行可能に吊支した取出装置251が設けられる。さらに、この基台307には、取出装置251で取り出した製品Mを挟持して上バリ、下バリ、吊り部バリを打ち抜くパンチング装置301と、パンチング装置301が挟持した製品Mを吸着保持して水平方向へ移動する移送装置451と、移送装置451で搬送される製品Mの吹込口を閉じる吹込口シール装置351及びカバーキャップ溶着装置401が配設される。
【0012】
成形機101における型締装置201は、図2に示すように、半割り型の金型202の一対が対面し、3本のタイバー102,103,104にスライド可能に挿通されて開閉する周知構造であって、金型202の下部に形成される開口部に対面してアンビル台152とブローピン159が一体として昇降可能に配設されている。
【0013】
下打込装置151は型締装置201のタイバー102に吊支され、ブロック161は型締ブラケット(図示せず)と連結固定される。タイバー102を挿通したブロック161に、上下方向でシャフト158,158が昇降可能に挿通され、このシャフト158,158の上端部にアンビル台152が、下端部にプレート163が、それぞれ載置固定されている。プレート163の略中心部にナットブロック157が固定され、このナットブロック157にはボールねじ156が係合している。ボールねじ156の上端部はブロック161に軸支され、ボールねじ156の下端部にはタイミングプーリ155が軸着され、このタイミングプーリ155とプレート150に支持されたサーボモータ153の駆動プーリー164との間にタイミングベルト154が掛け回されている。プレート150は適宜のロッド149にてブロック161に吊支固定され、プレート163のガイドベアリング165の昇降ガイドとしている。アンビル台152とブローピン159は金型202の下部に設けられたそれぞれの開口部に挿入される。ブローピン159が挿入される開口部はアンビル台152が挿入される開口部よりもやや下位に設定されている。
【0014】
そして、アンビル台152とブローピン159は、図3に示すように、それぞれカッティングスリーブ160,161を有し、それらカッティングスリーブ160,161の上端部外周縁は金型202のそれぞれの開口部の内周縁と当接して金型202からはみだす下バリを切除することができる。この場合、アンビル台152は栓体Sを吸着保持する内筒部162がカッティングスリーブ160の内部で昇降可能に設けられており、また、ブローピン159は内外2重管構造のブローピン159の下部にスプリング166を配置してある。下バリを切除するときは型閉後アンビル台152が栓体Sの吸着を停止した状態で内筒部162を所定距離にて下降させた後、下打込装置151全体を所定距離にて上昇させ、カッティングスリーブ160,161の上端部を金型202のそれぞれの開口部の内周縁と密着して当接させれば栓体Sは動くことなく、製品口部と吹込口周囲の下バリを予め円周状に切り離すことができるようになっている。また、ブローピン159もパリソンで内面が密着しているから、ブローピン159は動くことなく、カッティングスリーブ161のみ当接することができる。
【0015】
栓体インサート装置51は、図1及び図2に示すように、成形機101の直前において起立するスタンド57に、支持体58を介して所定高さのガイドレールを移動するスライド機構(図示略)により栓体受け取り装置12とパリソンシールアーム52をサーボモータ56により駆動することにより、水平位置で同時に往復移動可能に設けたもので、栓体受け取り装置12は栓体Sを挟持する栓体チャックアーム55を備えている。パリソンシールアーム52は成形機101の対面する半割り型の金型202間内でパリソンの下端部を挟持できる高さに対応して配置され、また、栓体チャックアーム55は金型202下部の下打込装置151のアンビル台152の下限高さに対応して配置されている。なお、パリソンシールアーム52を開閉する駆動機53及び栓体チャックアーム55を開閉する駆動機50に電源を供給するケーブルを保持するケーブルベア54、ケーブルベア54の受板59が設けられる。
【0016】
取出装置251は型締装置201が所定の距離に移動して開く位置の上部に移動して製品Mの上バリ252をチャックする製品取出アーム253を、図4に示すように、チャック駆動部257に吊支し、チャック駆動部257をスライドブロック254を介して水平位置で支架されるガイドレール260に移動可能に装架し、ガイドレール260の両端部側にそれぞれ配設したプーリ250,256にタイミングベルト262をかけ回して該タイミングベルト262の一部をスライドブロック254に連結し、一方のプーリ250は取出装置サーボモータ255で回転駆動可能にしてある。製品取出アーム253はチャック駆動部257で開閉する。258は製品取出アーム253のチャック駆動部257に電源を供給するケーブルを保持するケーブルベア、259はケーブルベア258を水平に保持するための受板である。
【0017】
パンチング装置301は、図5及び図6に示すように、所定高さの基台307上にベースプレート308を固定し、このベースプレート308に左右で相対向してそれぞれ一対のガイドレール309,310が所定の高さで固定され、これらのガイドレール309a,309b及び310a,310b(図示略)にそれぞれスライダー311を介して互いに近接離反可能に係合する一対の可動ベース312,313にそれぞれホルダ支持体314が対向して立設され、これらのホルダ支持体314に製品ホルダ302a,302bが製品Mを挟持可能に支持している。
【0018】
製品ホルダ302a,302bはホルダー支持体314から側方へ上下で突出する一対のアーム300,300にそれぞれ固定され、下方のアーム300はホルダー支持体314に固定されるとともに、上方のアーム300はホルダー支持体314に形成した上下方向の長孔315に昇降可能に、かつ、固定具316で固定可能に設けられ、上下のアーム300,300間には高さ調節ボルト317が設けられている。そして、一方の製品ホルダ302a,302bの背部にプレート318が、ホルダー支持体314と平行な支持板322に固定したパンチングシリンダ306のロッド321にて進退可能に支持されている。このプレート318には製品ホルダ302a,302bの外形形状に曲げた薄板319,320が直交して固定され、この薄板319,320は製品ホルダ302a,302bが製品Mを挟持した後、パンチングシリンダ306の駆動により合体した製品ホルダ側へ進んで製品Mの上下のバリを切除する。
【0019】
さらに、可動ベース312には製品ホルダシリンダ303が固定され、そのロッド324が対向する他方の可動ベース313に連結されている。そして、相対向する二つの可動ベース312,313の動きを同調させるために、それぞれに同調ラック304,304の一端部が連結され、該同調ラック304はベースプレート308に固定した軸受323に軸支されたピニオン305に係合している。
【0020】
移送装置451は、図7から図9に示すように、基台307に固定したベースプレート308に製品Mを挟んで左右に支持柱452の一対が離間して立設され、これら支持柱452にガイドレール453が固定され、このガイドレール453に移動可能に係合するスライダー454にプレート455が固定されている。プレート455には胴部クランプシリンダ456が固定され、そのロッド先端にはプレート459を介して製品Mの胴部を押圧する押圧部457が設けられ、プレート459には前後の動きを同調させるためブッシュ460に嵌合するピン461が設けられている。プレート455の左側にはシリンダ458が固定され、そのロッド先端には支持板462が連結されている。この支持板462は、図8に示すように製品ホルダ302a,302b側へ延出するアーム部463が形成され、吸着パッド464が装着されて移送装置451を形成する。プレート455の右側には、左側と対称で同じ構成のカバーキャップ溶着装置401側に吸着パッド464がアーム465に装着されている。プレート455は移載シリンダ466にてタクト移動されてアーム465がパンチング装置301から吹込口シール装置351へ、また、アーム465がカバーキャップ溶着装置401から製品排出シュータ501まで移動できる。そして、吹込口シール装置351の真上には支持体469にて支持されて製品M側へ張り出すシリンダ467が水平に固定され、そのロッドには挿通棒468が突設されている。挿通棒468は製品Mの吊り部穴に挿入される。これと同様の挿通棒468を突設したロッドを有するシリンダ467がカバーキャップ溶着装置401の真上に配置されている。
【0021】
吹込口シール装置351は、図7及び図8に示すように、ベースプレート308に孔348を設け、その孔348内にヒータ上下シリンダ356を設け、このシリンダ356には上方の製品Mの吹込口及び栓体Sに向けてコイル状の吹込口ヒータ355と栓体バリヒータ354が設けられている。吹込口ヒータ355は吹込口を、また、栓体バリヒータ354は栓体Sの周囲を加熱することができる。また、吹込口に向けて一対の吹込口シール金型358が吹込口シールシリンダ357で進退可能に設けられている。また、アーム部463にて吸着保持された製品Mの口部をチャックする口部チャック(図示せず 図9の352とほぼ同じ)をロッドに固定した製品口部チャックシリンダ366が対向して配設されている。
【0022】
カバーキャップ溶着装置401は、図8及び図9に示すように、胴部クランプシリンダ456でクランプされた製品Mの口部を製品口部チャック352で固定し、口部にカバーを超音波シールするもので、ベースプレート308に台380を介して製品口部チャックシリンダ353の一対が設けられ、そのロッドに製品口部チャック352が設けられている。製品口部チャック352は製品Mの口部をチャックして製品Mを固定支持するものである。そして、口部の下方に超音波ホーン373が昇降シリンダ(図示略)で昇降可能に設けられ、スライドブロック375を介してスライドレール376上を昇降可能である。
【0023】
次に、製品Mの製造工程を説明すると、図1から図4で示すように、栓体供給装置から栓体受け取り装置12に供給された栓体Sを、栓体インサート装置51の栓体チャックアーム55で把持し、サーボモータ56でボールネジを駆動し、ガイドレールを介して移動するスライド機構により、成形機101の下打込装置151のアンビル台152の真上に移動する。ここで下打込装置151のサーボモータ153を駆動させ、タイミングプーリ155、タイミングベルト154を介してボールネジ156を回転させることにより、アンビル台152を栓体Sを受け取る位置まで上昇させ、アンビル台152に栓体Sを吸着固定する。栓体チャックアーム55は開き、アンビル台152と干渉しない位置まで後退する。
【0024】
下打込装置151はさらに上昇し、アンビル台152と共に栓体Sをパリソン内に挿入させ、パリソン下端がアンビル台152に被さった後栓体インサート装置51のパリソンシールアーム52を閉じ、パリソンの底部をシールし、下打込装置151をパリソンの押出速度とほぼ同速度で下降させながらパリソン内にプリブローエアを入れてふくらませることにより、パリソンのしわを無くしながら押し出す。栓体インサート装置51はパリソンシールアーム52を開いた後、栓体受け取り原点に戻る。
【0025】
下打込装置151を打込待機位置まで下降させた後、型締装置201のサーボモータ(図示省略)を駆動させ、金型202を閉じるとほぼ同時にパリソンをカッタ(図示省略)で切断し、金型上部の上バリ起立シリンダ(図示省略)を閉じてバリをつぶして起立させる。下打込装置151はパリソンを切断するのとほぼ同時に再上昇させ、吹込口と栓体周囲のバリをカットし、ブローピン159よりブローエアを入れてパリソンを膨らませ、キャビティに沿った製品を得ることができる。
【0026】
さらに、金型202が閉じた後、型締装置201のスライド機構によりパリソンの押出位置から右方向へ移動し、金型202内で製品Mを冷却している間に、取出装置251の製品取出アーム253で起立した上バリ252をクランプする。金型202内で冷却された製品Mのブローエアを排気し、ブローピン159を抜けやすくするため下打込装置151を若干下降させた後、型締装置201を駆動させ金型202を開き下打込装置151を下降定点まで下降させ、製品Mからブローピン159を抜いた後、取出装置251のサーボモータ255を駆動させ、製品Mをパンチング装置301まで移動させる。
【0027】
さらに図5から図9で示すように、取出装置251でパンチング装置301に移載した製品Mは、図6で示す製品ホルダシリンダ303のロッド324を収縮させる方向に駆動させ、図5で示す同調ラック304とピニオン305を介して1対の製品ホルダ302a,302bの開閉動作を同調させながら製品をホールドする。その後、パンチングシリンダ306を前進させることにより、上バリ、下バリ、吊り部バリを打ち抜く。移載シリンダ466は製品ホールドとほぼ同時にパンチング位置まで前進し、バリを打ち抜いた後の製品胴部を吸着パット464で吸着固定し、製品ホルダ302a,302bが開いた後、吹込口シール装置351に移載する。
【0028】
吹込口シール装置351に移載された製品Mは、図9で示す製品口部チャックシリンダ353とシリンダ467を前進させ、口部を製品口部チャック352でクランプする。移載シリンダ466は吸着を解き再び前進してパンチング位置に移動する。移載シリンダ466が前進した位置で、吹込口シール位置では、胴部クランプシリンダ456を前進させ、製品胴部を押圧する。その状態で、図7で示す栓体バリヒータ354と吹込口ヒータ355がヒータ上下シリンダ356により上昇し、栓体周囲のひげバリを熱溶融すると共に、吹込口を加熱した後下降し、図8で示す吹込口シールシリンダ357を前進させ、吹込口シール金型358で吹込口をシールする。シール後は吹込口シール金型358を開き、製品胴部をクランプしたまま移載シリンダ466によりカバーキャップ溶着装置401に移載される。カバーキャップ溶着後は製品Mを吸着し、移載シリンダ466により図1で示す製品排出シュータ501の位置に移載し排出される。
【0029】
【発明の効果】
の発明によれば、栓体をインサートした薄肉容器が、パリソン押出から賦形し吹込口をシールして製品を取り出すまでの連続工程で一貫して製造され、したがって、人手を介することなくして容器内にゴミや異物が混入しない、栓体をインサートした薄肉容器をきわめて衛生的に製造できる。
【0030】
また、この発明によれば、栓体をサーボモータ駆動の下打込装置に装填した後、下打込装置の栓体が製品口部カット位置より上昇させパリソン内にインサートし、この状態でパリソン下部をシールした後、プリブローでパリソンをふくらませながら、パリソン押出スピードとほぼ同速度で下打込装置を下降させることにより、しわ(カーテニング現象)を無くしたパリソンが得られ製品品質が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】
この発明を実施した成形機の正面図である。
【図2】
栓体インサート装置と成形機下打込装置の関係図である。
【図3】
図2の下打込装置のアンビル台の詳細図である。
【図4】
取出装置の詳細図である。
【図5】
パンチング装置の正面図である。
【図6】
図5のパンチング装置の側面図である。
【図7】
吹込口シール部の左側面図である。
【図8】
図7の吹込口シール部の正面図である。
【図9】
カバーキャップシール装置の右側面図である。
【符号の説明】
S…栓体
M…製品
12…栓体受け取り装置
51…栓体インサート装置
52…パリソンシールアーム
55…栓体チャックアーム
100…押出機
101…成形機
151…下打込装置
152…アンビル台
153…サーボモータ
154…タイミングベルト
155…タイミングプーリ
156…ボールネジ
157…ナットブロック
159…ブローピン
201…型締装置
202…金型
251…取出装置
252…上バリ
253…製品取出アーム
255…取出装置サーボモータ
270…クランプ装置
301…パンチング装置
302…製品ホルダ
303…製品ホルダシリンダ
304…同調ラック
305…ピニオン
306…パンチングシリンダ
307…基台
351…吹込口シール装置
352…製品口部チャック
353…製品口部チャックシリンダ
354…栓体バリヒータ
355…吹込口ヒータ
356…ヒータ上下シリンダ
357…吹込口シールシリンダ
358…吹込口シール金型
456…胴部クランプシリンダ
464…吸着パッド
466…移載シリンダ
467…シリンダ
401…カバーキャップ溶着装置
451…移送装置
501…製品排出シュータ
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