JP2005511353A - 容器を形成するための機械 - Google Patents

Abstract

進行方向（Ｆ）に沿って連続的な薄板（２）を間欠的に前進させるように構成された供給ライン、供給ラインに沿って配置され、容器（Ｃ）からなる少なくとも１本の連続した帯を形成すべく前記薄板に作用する互いに隣接する複数の処理設備（４、５、６、７）、および、１つ以上の処理設備（４、５、６）の位置を、前記薄板の進行方向（Ｆ）と平行な位置決め方向に沿って調整するための位置決め手段（１３、１４、１５、１６、１７、１８）からなる容器を形成するための機械（１）。

Description

本発明は、容器を形成するための機械に関し、とくに熱溶着可能かつ熱成形可能なプラスチック材料で、複数の容器が連なった１本または複数本の連続した帯を形成するための機械に関する。

とくに、本発明は、第1の請求項の序文の記載に沿って製造された機械に関する。

一般に、公知の機械においては、処理設備の備える半型が隣の処理設備の備える半型のすぐ隣に事実上すき間なく配置されており、薄板の一回当りの前進幅は、半型の長さに相関している。各作業サイクル（薄板が一回分前進し、対向する半型が薄板に向かって閉じられ、また開かれる）において、各処理設備の一対の半型によって、薄板の一回の前進幅と事実上等しい長さの分が処理され、薄板のこの部分に複数の容器がやはり一定間隔で並んで形成される。薄板の一回当りの前進幅は、容器間の距離の整数倍（この倍数は、各処理設備での各処理サイクルにおいて加工される容器の数と同じである）と同じであると好ましく、さもないと、帯の一部分ではあるが実際の容器の部分ではない不要な材料が構成されて、薄板の部分の一部分が使用されないまま残ってしまう。

したがって、容器が連なった帯を成形するための公知の機械において、所定の前進幅にあわせて動作するように設計された各処理設備は、材料の無駄を極力小さくするため、相互の間隔がこの所定の前進幅の整数比に等しく、あるいはごくわずかに小さくなるように配置された容器の成形に適している。

従来の機械の問題のひとつは、捨ててしまう材料を生じさせることなく、容器の形式変更（とくに、形式変更によって隣接容器間の間隔が大きく変更される場合）に対応することにある。

本発明の目的は、容器を成形するための機械を改良することにある。

本発明の利点は、容器の形式変更に簡単かつ迅速に対応できる機械が入手可能になる点にある。

本発明の他の利点は、得ようとする容器の形式を変更する際、とくに帯に沿った方向において容器間の間隔を変更する場合であっても、処分される材料の発生を極力減らすことができる機械を得られる点にある。

本発明のさらなる利点は、構成が簡潔で安価であり、信頼性が高く高精度な機械を得ることができる点にある。

本発明によれば、請求項１に記載の機械が提供される。

薄板に対して作用する処理設備を、薄板の誘導方向に位置調整することができる。

これら設備のうち基準設備として機能する１つを、位置調整できないようにしてもよい。

基準設備が、端部に位置する設備であると好ましく、最後の設備として配置されている設備であると好ましい。

個々の処理設備の位置決めのための制御を、一元化すると好ましい。

さらに、すべての処理設備の位置決めを、１つの駆動システムで制御すると好ましく、各設備の移動が、他のすべての設備の移動に関連して調整可能であると好ましい。

各設備の移動が、他のすべての設備の移動に対し所与の関係を有するよう、処理設備の位置決めのための一元化された位置決めシステムを構成すると好ましい。

個々の設備の移動が、設備の位置決めの後、半型を（形式の異なる容器を得る目的で準備された）新しい半型に交換することが可能であり、これら新しい半型が事実上間隔がない状態で互いにきわめて近接し隣接して配置されるように調整されると好ましい。

本発明のさらなる特徴および利点は、添付の図面に示した本発明の一実施の形態についての以下の詳細な説明によってさらに明白になるが、これはあくまで例示であって、本発明を限定するものではない。

上記図面を参照すると、順番に次々と並んだ複数の容器が連なった連続した帯を形成するための機械１が示されている。

機械１は、それぞれが比較的薄いフィルムの形態であって、互いに向き合った状態で前進する少なくとも２枚の連続した薄板材料２を、進行方向Ｆに沿って供給する供給ラインを備えている。２枚の連続した薄板を、１枚の連続した帯状のものを長手方向に沿ってＶの字の形状に折り返すことによって形成してもよい。薄板２の材質は、熱溶着および熱成形が可能なプラスチック材料であると好ましい。薄板２はそれぞれ、対応するリール（図示せず）から引き出される。薄板２は、公知の駆動手段によって引っ張られ、方向Ｆへと所定の前進幅で間欠的に誘導される。該駆動手段は、例えば、前方および後方へと動くことができ、前方へと動く際に薄板２を把持し、戻りの動きの際に薄板２を解放するように構成された一対の把持具３から構成されている。

薄板２の前進幅は調節可能であるが、そのような前進幅調節手段は公知であり図示されていない。前進幅調節手段は、例えば、回転軸と一対の把持具３との間で運動を伝達する運動伝達機構であって、例えば細長い孔などに沿って位置が調整可能である少なくとも１つのトラニオンによって連結された１つまたは複数の要素からなり、機構の２つのトラニオン間の相互の距離を所望のとおり変えて把持具３の往復運動の大きさを変えることができる運動伝達機構から構成することができる。

機械１は、供給ラインに沿って互いに隣接して並んだ複数の処理設備からなり、これら処理設備が、２枚の薄板２を容器Ｃが連なった連続した帯へと変形させるべく構成されている。ここに示した例では、処理設備は順に、薄板を予備加熱するための２つの予備加熱設備４および５、溶着設備６、ならびに成形設備７である。薄板の進行方向Ｆに沿って測定したとき、各処理設備の長さは、これら薄板の一回当りの前進幅とほぼ同じである。別個の設備４、５、６、７が、互いにすぐ接して順に配置されている。各処理設備はそれぞれ、対向する一対の半型４１、５１、６１、７１を備えており、これら半型の間が薄板の通り道とされている。半型４１、５１、６１、７１は、得ようとする容器の形式変更の場合には、容易に取り外して別の半型と交換することができる。

半型４１、５１、６１、７１の対はそれぞれ、各処理設備において、半型が薄板２に対して作用する（好ましくは、薄板と接している）第１の閉鎖位置と、薄板から離れている第２の開放位置との間で移動するよう動作可能である。

薄板への接近および退去の動きは方向Ｈであり、水平であると好ましく、かつ好ましくは水平である薄板２の進行方向Ｆに対し、直交する方向であると好ましい。

あくまで例示であるが、図１では、成形設備７が半型７１が閉じた状態、すなわち半型７１が成形用空洞を規定すべく薄板２の近傍にあって薄板２に対して作用している状態で示されており、一方、予備加熱設備４および５ならびに溶着設備６は、半型４１、５１および６１が開いた状態、すなわち薄板２から離れた状態で示されている。

予備加熱設備４および５においては、薄板２の間に、薄板が互いに接触することがないようにし、予備加熱において薄板と薄板との間での熱の直接の伝播がないようにするため、分離壁８が配置されている。

溶着設備６において、薄板２は、所与の溶着領域において熱溶着され、それぞれが開口を少なくとも１つ有している中空袋が形成される。

成形設備７において、対向する２つの半型７１が閉鎖位置へと動かされて空洞を形成し、空洞内において、ノズルによって成形用流体を前記開口を通して中空袋内に噴射することによって、容器が熱成形される。成形用流体の噴射によって、成形用空洞内で中空袋が膨張する。成形用流体（一般には圧縮空気）を吹き込むための吹き込み手段は、公知であり図示されていない。

半型４１、５１、６１および７１を開け閉めするための駆動手段は、公知であり、一部分が概略的に図示されている。予備加熱用半型４１および５１の二組は方向Ｈに移動可能であり、前記予備加熱用半型４１および５１が堅固に接続されており、例えば流体式の軸アクチュエータで駆動される。溶着用半型６１および成形用半型７１は、閉鎖状態において、予備加熱用半型４１および５１よりも大きい動作圧力で薄板に接して動作するが、これら溶着用半型６１および成形用半型７１は、駆動ユニットによって開閉駆動される。駆動ユニットは回転軸９を備えており、回転軸が、半型の各組についてそれぞれ１つまたは複数ある回転制御部材（ここに示した例では、それぞれカム１０および１１）を回転させ、次いで回転制御部材が、図示されていないが公知の運動伝達機構によって半型６１および７１に接続され、これらを同調させつつ開閉駆動する。

予備加熱設備４および５ならびに溶着設備６の位置は、薄板の進行方向Ｆに平行な位置決め方向に沿って調整可能である。２つの予備加熱設備４および５が１つのグループを構成しており、設備グループが、前記位置決め方向と平行な案内軸上を摺動可能な接続具によって、位置決め方向に移動可能である。ガイドに沿って位置決め可能であるこの予備加熱設備４および５からなるグループは、予備加熱用半型４１および５１の両者、ならびに半型を方向Ｈに開閉動作させるための駆動手段（流体によって駆動する）からなる。

同様に溶着用半型６１の両者および半型を方向Ｈに開閉動作させるための駆動手段（流体によって駆動される）からなる溶着設備６も、前記位置決め方向と平行なガイドに沿って移動可能である。さらに、半型を開閉動作させるための駆動手段（カム１０を回転させるための軸９は除く）も、ガイドに沿って溶着用半型６１と一緒に位置決め移動が可能であると相当に好ましい。

溶着用半型６１を駆動するカム１０は、支持要素１２を介装することによって回転軸９に接続されており、次に支持要素１２が、軸と一体に回転するが軸方向に摺動可能である公知の接続具によって、軸９へと接続される。

機械は、位置決め装置を備えており、位置決め装置が、前記処理設備（予備加熱用４および５、ならびに溶着用６）を位置決め方向に、各設備の移動量が他の設備の移動量に対して所定の関係にあるように制御しつつ移動させる。とくに、位置決め装置は、他の設備よりも手前に配置され互いに堅固に接続された２つの設備、すなわち予備加熱設備４および５を、続く溶着設備６の移動に対して所定の比である所与の量を動かすように構成される（この移動の量および比は、得ようとする前進幅によって決まり、したがって処理設備の長さによって決まり、さらに、各設備間相互の隣接をどの程度維持するかによって決まる）。

位置決め装置は、２本の送りねじ１３および１４からなり、一方が、２つの予備加熱設備４および５の位置決め動作を行なうべく配置され、他方が、溶着設備６の移動を行なうべく配置されている。

さらに位置決め装置は、運動伝達機構を備えており、運動伝達機構が、ただ１つの駆動部材から送りねじ１３および１４の両者へと、あらかじめ決められている各設備または設備グループに特有である伝達比に従って運動を伝達する。すなわち、駆動部材が、前記位置決め可能な全設備の位置決め動作を事実上つかさどる。

駆動部材は、外部からの操作で（例えば、接続点１６に可動に挿入できるクランクによって）回転が可能である回転要素１５、ならびに、例えば可撓性運動伝達部材によって２つの車輪１７および１８へと接続された車輪からなり、車輪１７および１８のそれぞれが、対応する送りねじ１３および１４と結び付けられている。予備加熱設備４および５、ならびに溶着設備６の間の位置決め移動量にそれぞれ必要な比を得るため、（図示の例のように）適切な伝達比にあわせて直径の異なる車輪１７および１８を用いることができ、あるいは、適切な比にあわせて送りの異なる送りねじ１３および１４を用いることができ、さらには、所与の比に従って各設備の要求どおりの移動を実行可能にする他の公知の装置を用いることもできる。

稼動時、例えば、所与の寸法の半型からより小さい寸法の半型へと入れ替える形式変更を行なう必要が生じた場合に、設備の半型が隣の設備の半型と隣接して位置するよう、位置決め装置によって設備を互いに関連させた状態で移動させることができる。

実際、位置決め装置によって、後続の設備の半型を、取り除かれる半型の寸法とその後に取り付けられる半型の寸法の間の差の合計に等しい距離だけ移動させることが可能になる。

例えば成形される材料の収縮や熱膨張によって生じうる寸法のばらつきを補償するため、位置決め装置を微細な調整を実現すべく動作させることができる。

同様に、半型の熱膨張による寸法のばらつきも補償することができる。

実際には、材料の収縮を補償するためには、前記収縮に対応する距離だけ、溶着用半型が成形用半型へと引き寄せられる。

このような調整は、溶着用半型の端部が成形用半型の対応する端部に接触してさらなる接近を不可能にすることで、妨げられる可能性がある。

この不都合を解消するため、予定される通常の寸法よりも小さい寸法の成形用および／または溶着用の半型が使用される。

詳細には、相互に近接して稼動しなければならない成形用半型および溶着用半型を製造する際、これら半型を構成する材料の或る部分が、半型の端部に対応して取り除かれる。

その結果、対応する設備へと非対称に取り付けられる半型が得られる。

支持要素１２（前述のとおり、溶着用半型６１の駆動カム１０と回転軸が位置決め方向と平行である回転軸９との間に介装されてカムを回転させる要素であり、軸９によって回転するとともに軸そのものの上を軸方向に移動可能である要素）は、１つあるいは複数の回転支持座を介して位置決め装置に取り付けられており、前記位置決め装置によって、軸上を軸方向の両方向に位置決め方向に沿って移動可能であり、支持要素１２に堅固に取り付けられているカム１０も一緒に移動する。

事実上、溶着設備６の全体（とくに、摺動可能な接続具によってカムの駆動軸へと取り付けられた支持要素１２から、カム１０も含め、少なくとも薄板の熱溶着を行なう半型６１まで）を、両方向への位置決め移動を行なうべく送りねじ１４によってガイドすることができる。

最後の設備（ここに示した例では、成形設備７）は、他の設備の位置決めの基準の役割を果たすよう、固定することができる。最後の設備の下流に、容器が連なった帯の供給ラインに沿って、別の処理設備（例えば、容器への注入設備、容器の密封設備、注入物質の冷却設備、帯を部分へと切断する設備、など）を１つまたは複数配置することができる。

これらの追加の処理設備（公知であり図示されていない）は、前述の最後の処理設備（成形設備）に対し間隔を空けて配置され、すなわち隣接していない。

相互に隣接している処理設備のうちの最初の処理設備（ここに示した例では、予備加熱設備４）を、位置決め動作に関して、すぐ隣に隣接する２番目の処理設備（ここに示した例では、予備加熱設備５）と堅固に接続することができる。次いで、２つの予備加熱設備４および５からなるこのグループを送りねじ１３によってガイドし、グループの移動が隣の溶着設備６の移動に対し所与の関係になるよう移動量を制御しつつ（両方向に）位置決め移動させることができる。この移動量の絶対値は、得ようとする前進幅によって決まり、すなわち、成形しようとする容器の帯上における配置間隔（前述のとおり、帯の前進幅は、容器の間隔の整数倍であることが好ましい）によって決まるが、この前進幅は、位置決めを終え、処理設備の半型（帯の新しい前進幅とほぼ同じ長さであり、新しい容器の間隔に従って動作するのに適した半型）を交換した後に、各設備間の隣接状態が依然として維持され、新しい半型が依然として互いに隣接して配置されるように選択される。図３および４は、各処理設備の２つの配置構成を示しており、第１の構成（図３）においては半型４１、５１、６１および７１（したがって、帯の前進幅も）が第２の構成（図４）のそれよりも短く、第２の構成（図４）においては、予備加熱設備および溶着設備が（この場合、図４について矢印Ｋで示されているとおり左方へ）動かされており、各設備の古い半型４１、５１、６１および７１が、より長さの長い新しい半型４１’、５１’、６１’および７１’に交換されているが、これら新しい半型４１’、５１’、６１’および７１’が、依然として互いに隣接して配置されている。

図示していない別の実施の形態において、相互に隣接する処理設備が別の順序で（例えば、成形設備が溶着設備の前に）並べられていてもよく、あるいは、処理設備が別の種類であってもよい（例えば、予備加熱設備の数を変えたり、予備加熱設備をなくしたりすることができ、あるいは、吹き込みでなく吸引によって成形を行なうことができる）。

構造の詳細について、実地への応用に関する多数の改変を、以下の特許請求の範囲に記載する本発明の発明思想の範囲を外れることなく、本装置に加えることができる。

本発明の主題となっている成形用機械の一部分の平面図である。 図１の側面図であり、いくつかの部品が、他の部品を分かりやすく示すため取り除かれている。 図２の拡大詳細図である。 図３の別の動作配置を示した詳細図である。

Claims (11)

1. 少なくとも１枚の薄板（２）を誘導すべく構成された、進行方向（Ｆ）に沿って連続的な供給ライン、および、前記供給ラインに沿って配置され、容器（Ｃ）が連なった少なくとも１本の連続した帯を形成すべく薄板に作用するよう関連付けられている複数の処理設備（４、５、６、７）からなる容器を形成するための機械であって、前記複数の処理設備（４、５、６、７）のうちの１つまたは複数の処理設備（４、５、６）の位置を、前記進行方向（Ｆ）と平行な位置決め方向に沿って調整するため、位置決め手段（１３、１４、１５、１６、１７、１８）を備えている機械。
2. さらに、前記薄板（２）の一回当たりの前進幅を調節すべく構成された調節手段を備えている請求項１に記載の機械。
3. 前記位置決め手段（１３、１４、１５、１６、１７、１８）が、２つ以上の処理設備または処理設備（４、５、６）からなるグループを、位置決め方向に、好ましくは同時に、各設備の移動量が他の設備の移動量に対し所与の関係となるよう制御しつつ移動させるよう構成されている請求項１または２に記載の機械。
4. 前記位置決め手段が、処理設備の位置決め移動を行なうべく構成された少なくとも１本の送りねじ（１３、１４）を有する前記請求項のいずれか一項に記載の機械。
5. 前記１つまたは複数の処理設備（４、５、６）が位置決め可能であり、前記処理設備が、運動伝達機構（１７、１８）を介して所与の伝達比で、前記１つまたは複数の設備の位置決めを制御する駆動部材（１５、１６）に接続されている前記請求項のいずれか一項に記載の機械。
6. 各処理設備（４、５、６）が、処理要素（４１、５１、６１）の開閉動作を行なうための駆動手段を有し、少なくとも１つの前記処理設備（６）において、前記駆動手段が、設備の位置決め方向に平行な軸を有する回転軸（９）からの回転動作を受け取るべく構成された少なくとも１つの回転指令部材（１０）を備え、設備の処理要素すなわち半型に作用するように結び付けられ、処理要素の開閉動作を制御すべく構成された駆動ユニットを有しており、回転指令部材（１０）が、処理設備（６）の位置決め移動に追従するため、前記軸（９）に対し軸方向に移動可能である請求項５に記載の機械。
7. さらに、少なくとも１つの溶着設備（６）および少なくとも１つの成形設備（７）を備え、これら設備の少なくとも１つに請求項６記載の駆動ユニットが設けられている前記請求項のいずれか一項に記載の機械。
8. 少なくとも１つの処理設備（７）が、他の設備（４、５、６）の位置決めのための基準の役割を果たすよう固定され、好ましくは、固定されて基準となる前記処理設備（７）が、位置決め可能な処理設備（４、５、６）の下流の最後の設備として配置されている前記請求項のいずれか一項に記載の機械。
9. さらに、形成した容器に注入または密封などの特定の処理を行なうため、固定されて基準となる前記処理設備（７）の下流に、前記供給ラインに沿って配置された１つまたは複数の処理設備を有する請求項８に記載の機械。
10. さらに、対向する２枚の薄板（２）のための１つまたは複数の予備加熱設備（４、５）、１つまたは複数の中空袋を形成するため薄板（２）を溶着する少なくとも１つの溶着設備（６）、および、容器を形成するため中空袋を成形用空洞内で膨張させる少なくとも１つの成形設備（７）からなり、予備加熱設備（４、５）および溶着設備（６）の位置が調整可能であり、処理設備の位置を調整するための手段が、予備加熱設備（４、５）および溶着設備（６）の両者の移動を、第１の設備の位置決め移動の量が第２の設備の移動の大きさに対して所与の関係にあるように行なうべく構成されている請求項８または９に記載の機械。
11. 各設備に、対向する一対の処理要素（４１、５１、６１、７１）が備えられ、対向する一対の処理要素の間に薄板の通り道が設けられ、前記処理要素が取り外し可能であり、さらに薄板に対し開放可能かつ閉鎖可能である前記請求項のいずれか一項に記載の機械。

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