JP2002307541A - プラスチック製容器のブロー成形ノズルと、このようなノズルを備えた設備 - Google Patents

プラスチック製容器のブロー成形ノズルと、このようなノズルを備えた設備

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Patrick Siloret
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 首部に対する過剰圧力の問題、設備の適用自
由度の問題、菌汚染の問題、流体流の制限の問題等を解
消するブロー成形ノズル及びブロー成形設備を提供す
る。 【解決手段】 首部（３２）を含むブランク（２１）か
ら容器をブロー成形するためのノズル（１）が、ブラン
クにブロー成形流体を供給する穴（３）を含み、ブラン
クをブロー成形型（１７）に設置するときに首部を覆う
ように穴の寸法を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック材料
の予備加工段階の際に得られるプレフォームまたは中間
容器等のブランクをブロー成形して、小瓶やボトルなど
のプラスチック製容器を製造する機械に実施する改良に
関する。本発明は特に、これらの機械に装備する、ブロ
ー成形ノズルと称される部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】プラスチック製のブランクをブロー成形
することによりプラスチック製容器を製造することは、
今では公知である。
【０００３】ブランクがプレフォームである場合、プレ
フォームは、射出（注入）成形型にプラスチック材料を
射出するか、または成形型にプラスチック材料をブロー
押出成形することにより得られる。プレフォームは次
に、製造する容器の特徴に応じて多少とも複雑化した適
切な熱処理を受けるか、または製造する容器のくぼみを
備えた仕上型に配置されるか、あるいはその両方であ
る。その場合、ブロー成形ノズルは、プレフォームの開
口部（首部）に挿入され、ブロー成形流体、一般には高
圧空気をプレフォーム内に射出してプレフォームを膨ら
ませ、成形型の壁に沿って材料を張り付けることにより
容器を得ることができる。好適には、特に予め射出され
たプレフォームから容器を構成する本出願人の機械で
は、伸長ロッドを用いたプレフォームの延伸（または伸
長）を予め行ってからブロー成形をするか、あるいは、
こうした延伸がブロー成形と一緒に行われる。また好適
には、高圧空気によるブロー成形の前に延伸を行う場
合、延伸は、それよりも低い圧力の空気によるプレブロ
ー成形と合わせて行われ、特に延伸時に材料がロッド上
できつく締められないようにする。
【０００４】ブランクが中間容器である場合、中間容器
は一般に第１の容器から得られ、第１の容器自体が、第
１の成形型におけるプレフォームのブロー成形により得
られる。第１の容器は、第１の成形型から出した後で、
一般には熱による特定の処理を受けて中間容器が得られ
る。この中間容器を第２の成形型に配し、中間容器は、
この第２の成形型内で、前述のノズルと同じノズルを用
いたブロー成形流体の射出により最終容器に加工され
る。
【０００５】本出願人による欧州特許第２３７４５９号
および第４４２８３６号は、設備の２つの実施形態を記
載しており、射出プレフォームにより第１の容器を得て
から、第１の容器を中間容器に加工した後で、特に加熱
充填時あるいは炭酸飲料を用いる時に適切な機械特性を
備えた、最終容器を得ることができる。
【０００６】一般に、このタイプの方法および装備は、
単一の中間容器を得る段階を必要とする。最終容器を得
る前に、複数個の中間容器を連続して得るように検討す
ることもむろん可能である。
【０００７】最終容器の製造に使用される成形型、また
は中間容器となる一定容器が得られる各成形型は、一般
に、互いに分離または接近可能な少なくとも２個の部分
からなる。各部分は、獲得する容器（底、壁、ショル
ダ）の半型を含む。
【０００８】しかしながら既知の成形型は好適には、３
つの部分すなわち、容器の底のくぼみを備えた部分と、
容器の壁およびショルダを構成するための２つの部分と
を含む。このような好適な構造により、容器の底が一定
のタイプの凹凸を有する場合（特に花弁状の底）、成形
型から外しやすくなる。
【０００９】ブランクを設置する場合や容器を排出する
場合、これらの部分は互いに分離している（離れてい
る）。ブロー成形段階では（延伸およびまたはプレブロ
ー成形の有無を問わず）、これらの部分は接近してお
り、成形型が閉じている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】（中間または最終）容
器製造機械または機器の欠点は、使用されるブロー成形
ノズルの構造に起因する。
【００１１】最終容器の首部が、一般にプレフォームの
製造時に得られることは既知である。
【００１２】プレフォームが、最終容器に直接、あるい
は中間容器に加工されるとき、首部の寸法は、変更して
はならないか、または変更したとしてもごくわずかであ
る。同様に、またその結果として、中間容器の首部の寸
法も変更してはならないか、あるいは変更したとしても
ごくわずかであり、そのため最終容器はいずれの場合に
も、首部がプレフォームの首部と同じにならなくてはな
らない。実際、首部は、ねじ付きの栓を受容するための
ねじ山か、はめ込みキャップまたは栓を受容するための
補強端を含む。従って、プレフォーム成形後に首部の変
形を制御することは難しく、首部は、順次加工した後で
そのままの状態に保持することが好ましい。
【００１３】そのために、プレフォームを最終または中
間容器に加工する段階、また、この場合は中間容器を別
の容器（さらなる中間容器または最終容器）に加工する
段階で、首部は成形型の外部で支持され、ブロー成形に
より変形されない。
【００１４】ノズルは、ブランクの開口部に挿入できる
ようにブロー成形端（ノズルの先端）をきつく締め付け
る管から構成される。一般に、ノズルの端の断面は円錐
台形である。円錐台、従ってノズルの底辺の直径は、前
記開口部の直径よりも小さい。そのためノズルを首部に
挿入すると、接触により、円錐台とブランクの口縁の内
周との間でブロー成形時の気密性を確保するとともに、
成形型に対して適正な位置にブランクを強く保持するこ
とができる。
【００１５】しかし、このタイプのノズルは、次のよう
な理由から完全に適合されているというわけではない。
【００１６】− ブロー成形時に強い圧力が必要である
ために（一般に本出願人の機械では４０バール）、ノズ
ルとブランクとの間に大きな支持圧を及ぼして漏れがな
いようにしなければならない。従って首部は、支持の際
にノズルによって変形されないように十分な剛性を与え
るべく、材料の厚さを十分に厚くしなければならない。
ところで、容器の原価は大部分が材料費に関連する。し
ばらく前から、原価を下げるために軽量の首部をもつブ
ランクを製造する傾向があるが、しかし下限が存在し、
それを越えるとノズルが首部の破裂を引き起こす。
【００１７】− 異なる容器の様々なシリーズを製造す
るために同一設備を使用できる。ユーザは時には、その
設備を個別的な要求に合わせて変えることがある。首部
の高さを変える場合およびまたは首部の直径を変える場
合、ノズルの行程の調整を変えたり、またはノズル自体
を変えたり、あるいはその両方を変えなければならな
い。従って時間のロスが発生し、さらには設備に追加費
用がかかる。
【００１８】− これらのノズルは、滅菌または殺菌流
体を用いる滅菌または殺菌容器のブロー成形には適さな
い。何故なら、口縁の内部とノズルとの間の接触ゾーン
は、ブロー成形前に滅菌または殺菌されていない場合に
は、そのままの状態にとどまるからである。従って汚染
された、または殺菌されていない粒子がそこにあって内
部を汚染するおそれがある。
【００１９】− 一般的に伸長ロッドがある場合、伸長
ロッドは、ノズル内に設けられてノズルの長手方向の軸
に沿って配向される円筒形の穴の内部を軸方向に摺動
し、ロッドの周囲に環状の空間が空けられ、ブロー成形
流体がロッドの周囲でこの穴を通る。しかし、この空間
の断面は必然的に有限なので流体の通過は制動される。
【００２０】本発明は、これらの欠点を解消することを
目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ブロー
成形ノズルは、ブロー成形型内の首部の下で支持される
ブランク内部にブロー成形流体を供給し、前記首部が成
形型の壁から出るようにし、ブランクに流体を供給する
穴を含み、ブランクが成形型に設置されてノズルがブロ
ー成形位置にあるとき、穴の寸法が、首部を覆うよう
に、またノズルの先端を構成するブランクに向かい合っ
たその周辺縁が成形型で支持されるように構成され、気
密手段が、この支持位置に設けられることを特徴とす
る。
【００２２】従って、本発明によるノズルは、上記の問
題を全て解決することができる。つまり、 ・ 気密性を確保するにあたりプレフォームで直接支持
されないので、軽量首部を使用できる。 ・ 個別的な要求に関係する問題が解消される。すなわ
ち機械が処理するよう求められている最大首部を収容で
きるように穴を補正する。 ・ ブロー成形流体は首部の周囲に達するので、殺菌ま
たは滅菌に関する問題が解消される。ブロー成形流体が
このように首部の周囲に達するので、容器の内部ばかり
ではなく首部の外部もまた洗浄される。 ・ ノズルの先端が首部の内部ではなく外部にあるの
で、伸長ロッドがある場合でも、ブロー成形流体に対し
て通過断面をより大きくすることができ、ブロー成形の
能率が上がる。
【００２３】第１の実施形態では、気密手段が、ノズル
の先端の端に固定される。
【００２４】第２の実施形態では、気密手段が、ノズル
を結合する設備の成形型に固定される。
【００２５】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通読すれば明らかになる
だろう。
【００２６】
【発明の実施の形態】図１および図２は、本発明による
ノズルの第１の実施形態と、ノズルを結合可能なブロー
成形装置の部分とを示している。
【００２７】ノズル１は、ほぼ円筒形のスリーブ形本体
２を有し、同軸の孔でその全長にわたって穿孔されてい
る。この貫通孔は、ノズルの軸５に同軸の２個の穴（オ
リフィス）３、４から構成され、その第１端により互い
に接続されている。
【００２８】本発明によれば、これらの穴の内の第１の
穴３は、後述するように、ブロー成形設備にノズルを設
置するとき、ブランクに流体を供給する穴を構成する。
【００２９】図１と図２に示した実施形態では、リップ
形パッキン６が第１の穴３の第２端の周囲に固定されて
おり、軸方向に出ていて、実際にはノズルの先端７を構
成している。このパッキン６の機能は、後述するよう
に、ブロー成形時に気密性を確保することにある。パッ
キン６は、ノズル本体２に設けられた第１の穴３の第２
端の周囲に、たとえば前記第２端の周囲に留められる保
持リング８を用いて保持される。
【００３０】好適には、通気孔９、１０が、保持リング
８の厚みを径方向に貫通する。通気孔の機能については
後述する。これらの通気孔は好適には、保持リング８の
周囲に一定の間隔で配分され、また保持リングの内側
で、ノズル本体２と、パッキン６のノズルとは反対側の
端であって実際にはノズルの先端７を構成する端との間
の支持面１１に通じる。
【００３１】周知のように、ノズル１は、第１の穴３が
設けられている側と反対の側でノズルジャッキ１２に固
定される。より詳しくは、本体２が、ピストン１４に結
合する軸１３に結合され、ピストン１４がシリンダ１５
内を摺動し、ピストン、シリンダ、軸の全体がジャッキ
を構成する。
【００３２】好適には、図１と図２に示したように、ノ
ズルの本体２が軸１３の端にねじ留めされる。このため
に、本体２に設けられた第２の穴４がねじ立てされ、軸
１３の端が、対応するようにねじ切りされている。
【００３３】ジャッキには２つの効果がある。つまり、
このためにシリンダ１５の一端に設けられた第１の穴１
６が、ピストン、従ってノズル１を成形型１７の方に駆
動でき、第２の穴１８が、成形型からノズルを離すこと
ができる。
【００３４】周知のように、ピストン１４と、ピストン
を延長した軸１３からなる全体には、ノズル１およびジ
ャッキ１２の対称軸５に同軸の筒状穴１９が、その全長
に沿って開けられている。
【００３５】ブランク２１に結合される伸長ロッド２０
が、この穴に配置される。穴１９の内径はロッド２０の
外径よりも大きいので、環状スペース２２がロッド２０
の周囲に設けられ、ノズル１の第１の穴３に向けて、従
ってブランク２１に向けて、プレブロー成形またはブロ
ー成形、あるいはその両方の流体の通過を可能にし、そ
れによって成形型１７で所望の容器を製造する。
【００３６】環状スペース２２は、プレブロー成形また
はブロー成形、あるいはその両方のために、加圧流体の
供給管２３と接続されている。供給管２３は、周知のよ
うに、１つまたは複数の流体供給源に接続されている。
【００３７】ロッド２０は、シリンダ１５と、ピストン
１４、軸１３、ノズル１の組立部品とからなる機械に関
して摺動可能である。ロッドの既知の移動手段、すなわ
ち別のジャッキまたはカムローラ機構、あるいはその両
方、もしくは他のあらゆる適切な手段については図示し
ない。
【００３８】また周知のように、ロッド２０のガイド軸
受２４、２５は、シリンダ１５の端と、軸１３およびノ
ズル１の間の接合部とにそれぞれ設けられている。さら
に、少なくともシリンダ端のガイドは気密である。この
ために、軸受２４が気密であるか、または好適には、こ
の軸受をパッキン２６によって補完する。
【００３９】この位置での気密性は、ロッド２０の周囲
のブロー成形流体のあらゆる漏れを回避することを目的
とする。
【００４０】軸１３およびノズル１の間の接合部にある
ガイド軸受２５は、たとえばリングからなり、軸１３の
端に設けられた対応するくり抜き２７にはめ込まれ、軸
１３に組み立てられたときにノズルによって所定の位置
に保持される。リングはさらに、少なくとも２個の穴２
８、２９によりその高さ全体で穿孔され、２個の穴はそ
れぞれ、環状スペース２２とノズル１の第１の穴３とに
接続され、ブロー成形流体が、供給管２３からノズルの
先端に循環できるようにする。
【００４１】もちろん軸１３へのノズルの固定は、軸１
３にノズル１を十分に締め付けるか、またはパッキンや
他のあらゆる既知の機械（気密テープ、接合ペースト、
繊維束など）を用いて気密に行われる。
【００４２】図１では、ノズル１および伸長ロッド２０
が、上昇位置で示されている（成形型がノズルの下に配
置されている場合）。従ってノズルはブランク２１から
離れ、ロッド２０は、ノズル内に引っ込んでいる。
【００４３】ブランク２１は、ここではプレフォームで
あり、獲得する容器のくぼみ３０を収容する成形型１７
内に配置される。
【００４４】図２では、ノズルがブロー成形位置にあ
る。ノズルの先端７、より詳しくは、この先端を構成す
るパッキン６が、成形型の上縁３１で支持され、ロッド
２０は、その自由端がプレフォームの底で支持される位
置、すなわちプレフォームの延伸を行う直前の位置に示
されている。
【００４５】この図は、ブランク２１の首部３２がこの
穴内にゆったりと入り、すなわち穴で覆われるようにノ
ズル１の第１の穴３の寸法を構成することを示してい
る。
【００４６】好適には、また周知のように、パッキン６
が支持される成形型１７の上縁３１の部分はリングであ
り、２個の半型３６、３７の間の接合部の面３５の位置
で互いに向かい合った２個の半リング３３、３４からな
る。このリングは交換可能な部品である。
【００４７】ノズルの先端７の近傍にある通気孔９、１
０の機能は、加圧流体がまだ残っているのに成形後にノ
ズルが成形型から離れる（上昇する）とき、パッキン６
が劣化しないようにすることにある。これらの通気孔が
ない場合、パッキン６のリップ形部は、ノズル内を支配
する圧力が強いため、ノズルが上昇し始めると外部に出
される傾向がある。
【００４８】通気孔がある場合には、ノズルが成形型１
７から離れ始めると、パッキンはもはや首部リング３
３、３４に対して強くは押しつけられない。
【００４９】実際にパッキンの内周面は、内部圧がある
ためにノズルの本体２内の支持ゾーンから離れる傾向が
あるので、パッキンとノズル本体との間に隙間ができ、
この隙間から通気孔、従って外部に向かって流体の一部
を排出することができる。
【００５０】図４と図５は、ノズルの実施形態を示す。
図６は、この実施形態と協働する成形型の構成を示す。
【００５１】この実施形態に示されたノズルと図１およ
び図２に示されたノズルとの相違点は、ノズルの先端７
と成形型との間の気密性を確保するための手段だけであ
る。従って、同じ要素は同じ参照数字を有し、それらに
関与する部分については図１および図２の説明を参照さ
れたい。
【００５２】ノズル１は、２個の穴３、４を開けた本体
２を含む。
【００５３】これらの穴の第１の穴３は、ブランク３９
の首部３８を覆う役割をする。ブランク３９は、ここで
は、本出願人名義の欧州特許第４４２８３６号に記載さ
れたような、縮んだ本体をもつ中間容器である。
【００５４】ねじ立てした第２の穴４は、ピストン１４
に結合される軸１３の対応するねじ切りにねじ留めさ
れ、伸長ロッド２０はジャッキ１２で移動する。
【００５５】このノズルと、図１および図２に記載した
ノズルとの相違点は、ノズルの先端７がパッキンからは
構成されずに、第１の穴３の開口部から外側に向いた縁
４０から構成され、この場合、第１の穴３は、全体が本
体２のブロック内に設けられている。
【００５６】気密性は、ノズルが所定の位置にあるとき
パッキン４１により確保される（図５）。パッキン４１
は、半円弧形パッキンの２個の部分４２、４３からな
る。この２個の部分は、各半型４６、４７の上壁４４、
４５にそれぞれ配置されているか、または好適には首部
リングがある場合（図６）、各半型にそれぞれ配置され
た、２個の半リング４８、４９からなる首部リングに配
置される。
【００５７】この実施形態の長所は、パッキンを所定の
位置に固定しやすく、ノズルが上昇するときに外れない
ことにある。
【００５８】驚くべきことに、本発明によるノズルは、
ブロー成形時に首部リングの位置でブランク２１、３９
を成形型にしっかりと押しつけなくても済むことが認め
られた。従って、設置したときに成形型にブランクを保
持する伸長ロッド２０を使用せずに容器を製造すること
が全く可能である。伸長ロッドを使用しなくても、流体
の作用下でブランクが振動せず、流体が、ブランク外部
から成形型内部に排出されるというようなことはない。
流体は、特定の問題を起こさずにブランク内部に向けら
れる。
【００５９】本発明はもちろん、記載した実施形態に限
定されるものではない。特に、ジャッキへのノズルの固
定は、ねじ立てされた穴４とジャッキの軸１３上の対応
するねじ切りとを介するのとは別のあらゆる方法で実施
可能である。同様に、伸長ロッド２０は、ノズルではな
く設備自体の付属品にすぎないので、なくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】ノズルがブロー成形位置にないときに、ノズル
の第１の実施形態を使用する設備の一部を示す概略断面
図である。
【図２】ノズルがブロー成形位置にあるときの、第１の
実施形態に対応する断面図である。
【図３】この第１の実施形態で使用可能な成形型の、閉
鎖位置における簡略化した上面図である。
【図４】ノズルがブロー成形位置にないときに、ノズル
の第２の実施形態を使用する設備の一部を示す概略断面
図である。
【図５】ノズルがブロー成形位置にあるときの、第２の
実施形態に対応する断面図である。
【図６】第２の実施形態とともに使用可能な成形型の、
閉鎖位置における簡略化した上面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アルフオンス・バレ フランス国、エフ―76053・ル・アーブ ル・セデクス、ボワ・ポスタル・204、シ デル・エス・アー (72)発明者 パトリツク・シロレ フランス国、エフ―76053・ル・アーブ ル・セデクス、ボワ・ポスタル・204、シ デル・エス・アー Ｆターム(参考） 4F208 AG07 AG24 AH55 AM03 LA02 LA07 LB01 LG28 LN07

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ブロー成形型（３６、３７；４６、４
    ７）に対し、首部（３２、３８）が前記成形型の壁（３
    １；４４、４５）から出るように該首部で支持されるブ
    ランク（２１；３９）の内部に、ブロー成形流体を供給
    するブロー成形ノズル（１）であって、ブランクに流体
    を供給する穴（３）を含み、ブランクが成形型に設置さ
    れてノズル（１）がブロー成形位置にあるとき、穴
    （３）の寸法が、前記首部を覆うように、またノズルの
    先端（７）を構成するブランクに向かい合ったその周辺
    縁（６；４０）が、成形型の前記壁（３１；４４、４
    ５）で支持されるように構成され、気密手段（６；４
    ２、４３）が、支持ゾーンの位置に設けられることを特
    徴とするブロー成形ノズル（１）。
  2. 【請求項２】 前記気密手段は、ノズルの先端（７）を
    囲むパッキン（６）から構成されることを特徴とする請
    求項１に記載のノズル。
  3. 【請求項３】 前記パッキンは、締め付けフランジ
    （８）によりノズル本体（２）の端に保持されることを
    特徴とする請求項２に記載のノズル。
  4. 【請求項４】 前記フランジは、本体（２）の前記端の
    周囲にねじ留めされることを特徴とする請求項３に記載
    のノズル。
  5. 【請求項５】 前記フランジは、その厚みを通ってパッ
    キン（６）と前記本体（２）の端との間の支持面（１
    １）に通じる少なくとも１つの通気孔（９、１０）を備
    えることを特徴とする請求項３または４に記載のノズ
    ル。
  6. 【請求項６】 請求項１から５に記載のノズルを含むこ
    とを特徴とする、ブランク（２１；３９）からの容器の
    ブロー成形設備。
  7. 【請求項７】 請求項１に記載のノズルを含み、気密手
    段（４２、４３）がパッキン（４１）から構成され、こ
    のパッキン（４１）は、首部（３２、３８）を出してこ
    れを囲む成形型の壁で支持されることを特徴とする、ブ
    ランク（２１；３９）による容器のブロー成形設備。
  8. 【請求項８】 成形型が２個の半型（４６；４７）から
    構成されており、パッキンは、半型でそれぞれ支持され
    る２個の部分（４２；４３）から構成されることを特徴
    とする、請求項７に記載のブロー成形設備。
  9. 【請求項９】 前記ノズルの第１の穴（３）が、流体供
    給管（２３）に接続されている（２２、２８、２９）こ
    とを特徴とする請求項６から８のいずれか一項に記載の
    設備。
  10. 【請求項１０】 前記流体供給管が、設備により支持さ
    れるノズルジャッキ（１２）に結合され、連通部（２
    ２、２８、２９）がジャッキ内に設けられることを特徴
    とする請求項９に記載の設備。
  11. 【請求項１１】 第１の穴（２）を通過してこれに対し
    て摺動可能なブランク（２１；３９）用伸長ロッド（２
    ０）を含むことを特徴とする請求項６から１０のいずれ
    か一項に記載の設備。
  12. 【請求項１２】 ノズル（１）が、ジャッキ（１２）の
    軸（１３）に固定され、前記軸が、設備により支持され
    るシリンダ（１５）内を摺動するピストン（１４）に結
    合されることを特徴とする請求項１０に記載の設備。
  13. 【請求項１３】 ノズル（１）が、ねじ留めにより軸
    （１３）に固定され、このためにねじ立てした第２の穴
    （４）を含み、軸（１３）が、それに対応してねじ切り
    されていることを特徴とする請求項１２に記載の設備。
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