JP2001510745A - 熱可塑性材料からなるブランクのブロー成形容器の製造方法とそのプラント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 熱可塑性材料からなるプレフォーム等のブランク（４００）をブロー成形して容器（２００、３００）を製造するプラント（１、２、３）において、たとえば容器を冷却し、または内部に掃気して材料を凝固させるために、容器のガス抜きから出る高圧流体を再利用し、予めガス抜きした容器に注入する（１４）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、予め押出しまたは射出成形され、あるいはまたブロー成形の予備段
階時に得られる中間容器から構成されるブランクを、仕上げ成形型内でブロー成
形し、熱可塑性材料からなる容器、たとえばボトルや小瓶、または他のあらゆる
タイプの容器を製造する際に実施される改良に関する。

【０００２】 熱可塑性材料からなるブランクをブロー成形して容器を製造するために、様々
な方法やプラント（設備）が既知である。

【０００３】 いわゆる押出しブロー成形プラントでは、材料の押出し成形によりパリソンと
称されるブランクが得られる。このため、押出し成形装置は、逐次的にまたは連
続して管（チューブ）を得られるプラントに結合される。この管は、押出し成形
され、重力またはガイドにより仕上げ成形型の内部に導かれる。

【０００４】 次に、所定の長さの管を仕上げ成形型に封入してから、一般には空気である圧
縮ガスを封入部分に吹き込んでこの部分を膨らませ、成形型の型穴部分の形状と
係合させて、所望の容器にすることができる。

【０００５】 いわゆる射出ブロー成形プラントでは、プレフォームと称されるブランクが、
プラントに結合された装置またはプラントとは別の装置内に材料を射出して得ら
れる。プレフォームは、一端が開いていて他端が閉じた管の形状をとる。プレフ
ォームは、ブロー成形するのに十分な温度に上げられる一方で、仕上げ成形型の
型穴に挿入される。かくして、プレフォームをブロー成形プラントとは分離した
装置に注入する場合、このプラントがプレフォームの再加熱炉を含み、プレフォ
ームを軟化させて容器をブロー成形できるようにしている。

【０００６】 さらに、連続ブロー成形段階を実施するプラントが存在する。すなわち、第１
の成形型でブランクから中間容器を形成し、第２の成形型でこれを再びブロー成
形するのである。従って中間容器は、最終容器に比べるとブランクである。

【０００７】 押出しブロー成形プラントまたは射出ブロー成形プラントには関係なく、既知
のプラントのうち、これは少なくとも２個の成形型を有し、これらの成形型は、
プラントにおいて移動運動するように作動され、成形型にブランクを充填するゾ
ーンと、特に容器のブロー成形を行う中間ゾーンと、完成容器の取出しゾーンと
を順次移動する。

【０００８】 このようなプラントは、１つの成形型を充填中に他の成形型をブロー成形し、
およびまたは他の成形型を排出することができるので、高速生産が可能である。

【０００９】 プラントはさらに、１個の充填装置と１個の取出し装置だけしか必要としない
。しかも、このようなプラントは、製造プロセスを反復することができ、生産が
分散しないようにする。

【００１０】 もちろん、成形型の数が増えれば増えるほど、速度を早めることができる。

【００１１】 従って、たとえば本出願人が製造する装置のシリーズでは、連続回転運動によ
り駆動されるカルーセルによって担持される、射出ブロー成形機や押出しブロー
成形機が存在する。カルーセルがあるために、高速移動が可能になる。また、こ
うした回転装置の技術により、このように構成された各装置の様々な部品間の操
作を適切に同期することができる。

【００１２】 本発明の意味において成形型とは、１つまたは複数の型穴を含む部分品を意味
するものとする。１つまたは複数の型穴は、製造容器の外形を有する。第２７０
９２６４号として公開された本出願人名義のフランス特許出願は、各成形型が少
なくとも２個の型穴（または容器の空洞）を含む、射出ブロー成形機を記載して
いる。

【００１３】 ブランクとは、プレフォーム、パリソン、中間容器、すなわち、より一般的に
は、ブロー成形により、容器（それ自体が中間または最終容器である）に加工可
能なあらゆるエレメントを意味するものとする。

【００１４】 周知のように、容器の製造は、ブランクの充填と完成容器の取出しとに加えて
、一般には空気である高圧圧縮ガスによるブロー成形と、取出し前のガス抜きと
を最低限必要とする。

【００１５】 幾つかの改良実施形態では、一部または全体のガス抜き後、中間または最終容
器がブロー成形用成形型から出る前に、圧縮ガス流が追加注入される。ガスの注
入は通常、ブロー成形圧力よりも低い圧力で行われる。この追加注入は特に、加
熱定着によるブロー成形法、すなわち非常に高温の成形型内で容器をブロー成形
する方法で行われる。意外なことに、こうした追加注入によって、使用時に機械
的強度または他の特性を増す容器を得ることができる。

【００１６】 追加注入は一般に、再注入よりもむしろ掃気からなり、すなわち容器内にガス
を循環させる。このため、掃気中、容器は、こうした循環を可能にするように少
なくとも一部が自由大気に開放されている。

【００１７】 既知のプラントの欠点は、ブロー成形ガスの消費量が著しいことにある。追加
注入が行われると問題はさらに大きくなる。従って、たとえば本出願人により製
造される射出ブロー成形プラントでは、圧力４０バールのブロー成形空気が施さ
れる。これは、１リットルの容器をブロー成形するのに４０リットルの空気を要
し、２リットルの容器をブロー成形するのに８０リットルの空気を要すること等
を意味する。

【００１８】 このため、１０〜２０バールで行われる追加注入の場合、１リットルの容器に
対しては１０〜２０リットルの空気、２リットルの容器に対しては２０〜４０リ
ットルの空気を要する。ところで、本出願人による装置の速度は、１時間当たり
容器約１２００〜５００００個であるので、これは、１５バールの追加注入で１
リットルの容器を製造する場合、１時間当たり６６０００〜２７５００００リッ
トルの圧縮空気が理論上、消費されることに対応する。

【００１９】 本発明は、圧縮ガスの消費量を低減する方法を目的としている。

【００２０】 本発明によれば、第１の圧力（Ｐ１）下の圧縮ガス、特に空気を用いて、プラ
ントにおける成形型内部でブランクをブロー成形して容器を製造する方法であっ
て、プラントが、ブランクを順次挿入して容器を順次ブロー成形する少なくとも
２個の成形型を含み、各容器の成形が、ブロー成形段階後に、少なくとも一部の
ガス抜き段階を含み、次いで第２の圧力（Ｐ２）下のガスを容器に導入する段階
が続く方法において、第２の圧力（Ｐ２）下のガスが、プラント内で後でブロー
成形される少なくとも１つの容器のガス抜き生成物の少なくとも一部から構成さ
れることを特徴とする。

【００２１】 従って、圧縮ガスの消費は著しく低減される。そのうえ、ガスの追加注入を移
送によって実施するので、追加圧縮ガスを生産するための手段を設ける必要がな
い。つまり、様々な成形型間を適切に相互接続するだけで十分である。このため
、プラントが簡素化し、そのコストが非常に安くなる。

【００２２】 その反対に、また、これは重要なことであるが、プラントの性能はそれほど悪
くならない。事実、例として先に示したように、本出願人の装置では、１０〜２
０バールの圧縮ガスを用いて追加注入が行われ、最初のブロー成形が４０バール
で行われる。追加注入が、もっと低い圧力の再ブロー成形からなると仮定すると
、４０バールでブロー成形された容器を、それ自体が既にガス抜きされた同じ容
量の別の容器でガス抜きすることにより、各容器で２０バールの残留圧力が得ら
れる（マリオット（Ｍａｒｉｏｔｔｅ）の法則の適用）。

【００２３】 大抵の場合そうであるように、追加注入が、容器の掃気により行われる場合、
すなわち、こうした操作中に自由大気にガスを排気可能にして容器内でガスを循
環することにより行われる場合、掃気圧力は、先行する容器を掃気するために次
の容器が完全にガス抜きされている場合、掃気中、４０バールから０バールに下
げることができる。

【００２４】 他の特徴によれば、ひとつの容器で行われる追加注入は、プラントにおいて直
後の成形型でブロー成形された容器から行われる。

【００２５】 かくして、圧縮空気による連絡が容易に実現される。

【００２６】 実施形態では、プラントが少なくとも３個の成形型を含む場合、追加注入は、
複数容器のガス抜き生成物の一部を別の容器に導入することにより実施される。

【００２７】 これにより、乱流運動が形成されるので、掃気の有効性がさらに改善される。

【００２８】 別の特徴によれば、実施形態では、各成形型が少なくとも２個のブロー成形型
穴を含み、１個の成形型の１個の型穴で製造された容器のガス抜き生成物は、先
行する成形型の対応する型穴に移送される。

【００２９】 これによって、管路の「交差」を回避し、圧縮空気の連通を容易に設定するこ
とができる。

【００３０】 本発明の他の特徴および長所は、添付図面に関してなされた以下の説明を読め
ば明らかになるだろう。

【００３１】 図１の実施形態では、プラントはいわゆる射出ブロー成形タイプであり、一定
の経路で２個の成形型２、３を導く構造物１を含む。成形型は、この経路に沿っ
て、少なくとも、ここではプレフォームであるブランク４００の充填ゾーン４と
、ブロー成形（または延伸ブロー成形）ゾーン５と、ガス抜きゾーン６と、第２
の圧力によるガスの注入ゾーン７と、完成容器（８００）の取出しゾーン８とを
それぞれ通過する。

【００３２】 図示された例では、成形型の誘導構造１は、周知のように、回転軸１００を中
心として回転する成形型担持カルーセルである。ここでは成形型が、回転軸に対
して径方向に対向している。一般に成形型は、この軸を中心として均等に分配さ
れる。カルーセルの回転運動を矢印９で示す。

【００３３】 成形型２、３の間には流体連通路１０、１１が設けられ、一方の成形型２がガ
ス抜きゾーン６にあるとき、一般には空気であるガスが、前記成形型でブロー成
形された容器から、この成形型に存在する圧力だけで排出され、他方の成形型３
で予め製造した容器に向けられるようにする。さらに連通路１０、１１は、厳密
な意味でのブロー成形段階の際に、従って成形型がブロー成形ゾーン５にあると
きに、ブロー成形ガスが、ガス抜きゾーン６と第２の圧力によるガス注入ゾーン
７との間にある先行するブロー成形容器の方に排出さないように構成される。こ
のためにプラントは、流体連通路の循環路（回路）に配置された電気、空気また
は機械、その他の方式の制御弁１２、１３を含み、適切な時点でガスを移送する
ようにする。

【００３４】 従って、図１の例では、成形型２でブロー成形された容器２００に含まれるガ
ス抜きガスを、成形型３に含まれる容器３００に向けて送るために、第１の連通
路１０が用いられる。第１の弁１２は、この連通循環路に接続され、成形型２が
ガス抜きゾーン６にある時だけ循環路１０を開放するように、図示されていない
手段により制御される。第２の連通路１１は、成形型３の容器３００のガス抜き
生成物（生産物）すなわちガス抜きにより得られたものを、成形型２の容器２０
０に向けて送るために使用され、弁１３がこの循環路に接続される。弁１３は、
成形型３がガス抜きゾーン６にある時だけ循環路１１を開放するように制御され
る。特に図１では、成形型２がガス抜きゾーン６にある場合を示している。その
ため、弁１２は、この成形型で製造された容器２００に含まれるガスを通過させ
るために開放されており、第２の圧力下のガス注入ゾーン７にある成形型３内に
封入された容器３００にこのガスを送る。このような移送は、図では矢印１４に
より示されている。

【００３５】 弁１２、１３の開閉は、プラントの複数ゾーンに対する各成形型２、３の位置
センサを用いて制御可能である。一方の成形型がガス抜きゾーン６にある場合だ
け、他方の成形型への接続が許可される。多数のタイプのセンサを使用可能であ
る（電気、電子、電磁、機械式、その他）。

【００３６】 特に有利かつ好適な実施形態では、弁１２、１３の制御が、本発明を使用して
いないプラントを含めて他にも存在する既知のガス抜き制御装置を介して実施さ
れる。

【００３７】 さらに、第２の圧力による注入で容器内部を掃気する場合、容器の内部と自由
大気との間でガスを循環できるようにする手段が設けられる。

【００３８】 射出ブロー成形プラントの場合、内部から外部への循環は既知の方法で実施さ
れ、掃気中に、容器の開口部（首部）を開放するようにブロー成形管を引き上げ
、ブロー成形中は、この開口部（首部）でブロー成形管を気密に支持する。

【００３９】 変形実施形態では、管を引き上げず、掃気中にガスを外部へ排出可能な連通循
環路に接続するように構成する。

【００４０】 押出しブロー成形による製造プラントの場合、既存の流体循環路を修正して、
一定容器に含まれるガス抜き空気を別の成形型の別の容器に送り、場合によって
は、排気できるようにしながら掃気することが可能である。

【００４１】 図２は、２個以上の成形型を含むプラントに本発明を適用する図である。

【００４２】 カルーセル１５は、矢印１６により４個のブロー成形成形型１７、１８、１９
、２０を駆動し、プレフォーム２２から容器２１を得る。プレフォームは、再加
熱後、充填ゾーン２３で順次成形型に充填され、容器は取出しゾーン２４で取り
出される。

【００４３】 管路２６、２７、２８、２９は、成形型間に配置される。管路２６は成形型１
７と１８を、管路２７は成形型１８と１９を、管路２８は成形型１９と２０を、
さらに管路２９は、成形型２０と１７を接続し、それによって、容器がガス抜き
中であるとき、そのガスの少なくとも一部が、それ自体ガス抜きされた先行容器
に送られるようにし、たとえばこの先行容器を掃気できるようにする。

【００４４】 この例では、容器３０が成形型１７でブロー成形中である。容器３１は、成形
型１８で完了し、そこに含まれたガスが、成形型１９でブロー成形された容器３
２に送られているところである。それに先だって、容器３２に含まれていたガス
は、成形型２０で形成されて取出しゾーン２４に到達した容器３３に送られてい
る。

【００４５】 かくして図２では、容器３１と容器３２の間で移送が実施される。これは、管
路２７付近の矢印３４によって示されている。

【００４６】 容器間のガスの移送は、適切な時点で開閉される弁３５、３６、３７、３８に
より許可または禁止される。

【００４７】 従って、この例では、管路２７の弁３５が開かれ、管路２６、２８、２９の弁
３６、３７、３８が閉じられている。

【００４８】 開閉は、機械（カム、ローラなど）または電気により制御される。

【００４９】 有利な実施形態では、弁の制御は、ここでは図示していないが、このタイプの
プラントに存在するガス抜き制御装置を用いて行われる。弁３５は、成形型１８
のガス抜き制御装置により制御される。弁３６、３７、３８は、成形型１７、１
９、２０のガス抜き制御装置によりそれぞれ制御される。

【００５０】 実施形態では、この方法は、延伸シャフト等の延伸手段を用いてブロー成形中
にブランクまたは容器を延伸およびブロー成形する段階を含み、第２の圧力にあ
るガスは、ガスが循環する管路およびオリフィスを備えた前記延伸手段を介して
導入される。

【００５１】 この場合、延伸手段は、主に容器の底がガス流を受容するように構成すること
ができる。

【００５２】 勿論、本発明は記載した実施形態に制限されるものではない。反対に本発明は
、あらゆる変形実施形態を含む。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ２個の成形型を備えた本発明による方法を実施するためのプラントの、可能な
実施形態を示す原理図である。

【図２】 ２個より多い成形型を含むプラントにおいて本発明の原理を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マルタン，ミシエル フランス国、エフ−76053・ル・アーブ ル・セデツクス、ボワツト・ポスタル・ 204、シデル・エス・アー Ｆターム(参考） 4F208 AG07 AH55 AK02 LA02 LA03 LA04 LB01 LD01 LD10 LG22 LG28 LN01 LN10 LN11 LN15

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮ガス、特に空気を用いて、プラント内の仕上げ成形型（
   ２、３、１７、．．．２０）の内部で熱可塑性材料製のブランク（２２、４００
   ）をブロー成形し、容器（２００、３００、８００）を製造する方法であって、
   プラントが、ブランクを順次挿入して容器を順次ブロー成形する少なくとも２個
   の仕上げ成形型を含み、各容器のブロー成形が、第１の圧力（Ｐ１）下のガスを
   用いたブロー成形段階（５）の後に、少なくとも一部のガス抜き段階（６）を含
   み、次いで第１の圧力（Ｐ１）未満の第２の圧力（Ｐ２）下のガスを容器に導入
   する段階（７）が続き、対象とする容器に導入される第２の圧力（Ｐ２）下のガ
   スが、プラントにおいて後でブロー成形される少なくとも１つの容器のガス抜き
   生成物の少なくとも一部から構成されることを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 成形型内で形成される容器に導入する第２の圧力（Ｐ２）下
   のガスは、プラントにおいて直後の成形型内で形成される容器のガス抜き段階の
   ガス抜き生成物であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 プラントが、少なくとも３個の仕上げ成形型を含み、対象と
   する成形型内で製造される容器のガス抜き生成物を、プラントにおいて前記対象
   とする成形型に先行する少なくとも２個の成形型でブロー成形される少なくとも
   ２個の容器に、次々に導入することを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 【請求項４】 第２の圧力下のガスを導入する段階は、容器の内部を掃気す
   ることからなり、すなわちガスが容器内で自在に循環するようにし、自由大気へ
   の排気は、掃気中に内部から外部へ行われることを特徴とする請求項２に記載の
   方法。
5. 【請求項５】 第２の圧力下にあるガスの導入段階は、容器の内部に次々に
   掃気する機能を有し、すなわちガスが容器内で自在に循環するようにし、自由大
   気への排気は、ガス抜きが始まる容器から最も離れた容器の内部から外部へ次々
   に行われることを特徴とする請求項３に記載の方法。
6. 【請求項６】 各成形型は、少なくとも２個の容器をブロー成形できる少な
   くとも２個のブロー成形型穴を含み、１個の成形型の型穴で製造される容器のガ
   ス抜き生成物が、先行する成形型の対応する型穴で製造される少なくとも１つの
   容器に移送されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の方法
   。
7. 【請求項７】 連続する２個の成形型の対応する型穴は、ガス抜き生成物を
   互いに移送することが不要である場合、隔離されることを特徴とする請求項１か
   ら６のいずれか一項に記載の方法。
8. 【請求項８】 延伸シャフト等の延伸手段を用いてブロー成形中にブランク
   または容器を延伸する段階を含み、第２の圧力（Ｐ２）下のガスは、ガスが循環
   する管路およびオリフィスを備えた前記延伸手段を介して導入されることを特徴
   とする請求項４または５に記載の方法。
9. 【請求項９】 延伸手段は、主に容器の底がガス流を受容するように構成さ
   れることを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 【請求項１０】 少なくとも２個のブロー成形用成形型と、成形型間に設け
    られた流体連通路（１０、１１）とを含み、この連通路は、１つの成形型でブロ
    ー成形される容器がガス抜き中である場合、この成形型が含むガスの少なくとも
    一部を、別の成形型で予め製造された容器に向けるように構成され、さらに、１
    つの成形型がブロー成形中である場合、ブロー成形ガスが、予めブロー成形した
    容器に排出されないように構成することを特徴とする請求項１から９のいずれか
    一項に記載の方法を実施するための容器製造プラント。
11. 【請求項１１】 容器をブロー成形するために少なくとも２個の成形型（２
    、３、１７、１８、１９、２０）が取り付けられる少なくとも１つのカルーセル
    （１、１５）を含み、カルーセルは、容器製造時に連続回転運動（９、１６）で
    作動され、さらに、成形型にブランクを挿入するゾーン（４、２３）と、第１の
    圧力（Ｐ１）で容器をブロー成形するゾーン（５）と、容器の少なくとも一部の
    ガス抜きゾーン（６）と、１つの成形型で製造された容器のガス抜き生成物の少
    なくとも一部を別の成形型で製造された容器の内部に挿入するゾーン（７）と、
    容器（２１）の取出しゾーン（８、２４）とを含むことを特徴とする請求項１０
    に記載のプラント。
12. 【請求項１２】 ブランクは、押出し成形されるパリソンであり、プラント
    は、前記パリソンの押出し成形装置を含むことを特徴とする請求項１０または１
    １に記載のプラント。
13. 【請求項１３】 ブランクは、射出によって得られるプレフォームであり、
    プラントは、成形型にプレフォームを挿入する装置を含むことを特徴とする請求
    項１０または１１に記載のプラント。
14. 【請求項１４】 ブランクは、予め射出されたプレフォームをブロー成形し
    て得られる中間容器であることを特徴とする請求項１０または１１に記載のプラ
    ント。
15. 【請求項１５】 ブランクは、予め押出し成形されたパリソンをブロー成形
    して得られる中間容器であることを特徴とする請求項１０または１１に記載のプ
    ラント。