JP2011506151A - 熱可塑性容器を製造する型及びこのような型が設けられた延伸ブロー成形装置 - Google Patents

Abstract

ブランクをブロー成形または延伸ブロー成形することによって熱可塑性材料で形成された容器を製造する型であって、型は、上記ブランクのリムを受けることを目的とした成形キャビティ（３）の開口部に位置する座部（８）と、上記リムを冷却する冷却手段と、を有し、上記冷却手段と型の肩部における陥凹部（５）との間において、上記型は、熱の逃げ道を断絶する断熱手段を有する。リムを冷却する冷却回路は、型のキャビティ（３）における開口部を囲むように取り付けられた蓋部（１３）にエッチング加工されており、このエッチングされた部分は、断熱部として機能する片（１５）に密閉した態様で載置される。

Description

本発明は、ブランク（例えばプリフォーム）をブロー成形または延伸ブロー成形することによって、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のような熱可塑性材料で形成された容器、特に熱可塑性材料で形成されたボトルを製造する型であって当該型が成形キャビティに連通する開口部が設けられた面を有する型に関する。

ブランクから容器を得ることが可能な型は、今日では周知である。このため、ブランクが熱可塑性材料で形成されていることとブランクの本体部が材料の軟化温度未満の温度まで加熱されることとが容器の最終形状を有する容器またはその後に再度ブロー成形または延伸ブロー成形される中間容器をブロー成形または延伸ブロー成形するために用いられることは知られている。以下の記載において、用語「ブランク」は、プリフォームまたはこのような中間容器(intermediate container)のいずれかを意味して使用されており、すべての例におけるブランクは、ブランクの長手方向軸を横断する面にほぼ延在するリムが設けられた首部分を有する。

一般的には、熱可塑性材料で形成されたプリフォームは、首部のリムであってその最終形状、すなわち所定の形状を有するプリフォームの首部と共にいったん最終容器が得られると有する正確な寸法まで射出成形することによって製造されている。これは、プリフォームまたは中間容器のその部分を加熱することを避けてその部分が変形してブロー成形された容器が排除され、これにより経済的な損失をもたらすことを避けることが重要である理由である。

残念ながら、特許文献１〜３に記載されている製造工程のような特定の製造工程は、例えば著しい変形なく、容器が所定の熱作用にほぼ耐えることを可能とする特定の特性を有する容器を得るように、型を高温にする必要がある（このため加熱されるか少なくとも規制された温度で維持される）。これは、（例えば茶や殺菌された果汁などのような液体で）高温充填されるように設計された容器に適用され、または容器の内容物を殺菌するための工程を受ける容器を対象としている。

型を加熱すると、ブランクの本体部がブランクのリムが型に保持されている状態で成形キャビティに配置されるブロー成形または延伸ブロー成形工程の時点で、ブランクの首部分が加熱される可能性がある。

首部分及びブランクのリムが加熱されることを防止するため、特許文献４に記載されているような冷却手段を型に設けることが知られている。上記手段は、容器の首部を囲む半割リングによって構成されており、半分のリングそれぞれは、半割リングの温度が適切な冷却手段によって規制されるように構成されており、リムだけでなく首部の全領域は、変形の危険性を避けるのに十分低い温度で維持される。

より正確には、図１及び図２は、従来技術の成形デバイスを示す斜視断面図であり、図２における従来技術のデバイスは、特許文献５として現在発行されている公報に記載されている。

図１に示す成形デバイスは、互いに移動して取り付けられる２つの半割型で形成されている。

２つの半割型２で形成されたキャビティは、最終容器（図示略）の陥凹を示す。この軸方向キャビティ３は、容器の本体部に対応する陥凹部４と、上記容器の肩部に対応する陥凹部５と、リムの下方の部分に対応しかつ上記キャビティ３を型１の外側と連通させる開口部６を形成する陥凹部と、で形成されている。さまざまな図において、型の底部は、示されていない。

その頂面において、半割型２それぞれは、半割リング７を有している。２つの半割型２が閉鎖位置にあるとき、半割リング７は、協働して特にブランクのリム（図示略）を受けかつ当接支持する面として機能する環状リングを形成する。この受けるかつ支持する面は、容器のリムのための座部８として機能する。半割支持リング７それぞれは、例えばネジなどによってその半割型２に固定される。

また、半割リング７は、特に特許文献６として発行された文献に記載されているようなノズルを受けるために、ブローノズルを受ける面を形成する。

一般的にはかつ図２でより明確に示すように、複数のチャネル９は、半割型２それぞれの内側に直接形成されており、チャネルを通って、冷却流体（一般的には冷却水）が（図２に示されていない）半割支持リング７それぞれをブランクのリム及び首部の変形を発生させることに寄与しない温度に維持されるような方法で循環される。これら冷却チャネル９は、Ｗ字状の外観を示す回路を形成する。

このため、冷却チャネル９のＷ字状配置に起因して、半割型２の開口部６の半円形外周部であってブランクのリムの直下にある部分が支持される半円形外周部分が上記冷却チャネル９によって均一に冷却されないこと、すなわち上記冷却チャネル９が上記開口部６からさまざまな距離にあることが分かる。

また、従来技術において、冷却チャネル９は、半割型９に直接形成されている。冷却チャネルは、直線的な冷却チャネルのみ形成することが可能でありこれにより冷却回路についてＷ字状を導入する必要性があるためにチャネルを形成しにくくしかつチャネルがどのように配置されるかを制限する穿孔によって形成されなければならない。また、洗浄工程中にアクセスすることが困難である。そのため、型１の軸ＸＸ回りの冷却手段であって維持管理すること及び洗浄することが容易でありブランクのリムと接触するように設計された型の部分をより均一に冷却することを可能とする冷却手段を形成することは、有利である。

英国特許出願公開第２０５０９１９号明細書 特開昭５７−０１２６１８号公報 米国特許出願公開第２００４／０２０２７４６号明細書 特開昭５７−０８４８２５号公報 国際公開第２００８／００９８０８号パンフレット 仏国特許出願公開第２７６４５４４号明細書

本発明の目的は、これらさまざまな問題を解決することである。

このため、本発明の第１態様において、本発明は、リムが形成された首部を有するブランクをブロー成形または延伸ブロー成形することによって熱可塑性材料で形成された容器を製造するための型を提供し、この型は、外側に向けて開口する開口部を有する少なくとも１つの軸方向の成形キャビティを有し、かつ加熱及び冷却流体を送る複数の回路と上記開口部にあるリムの領域を上記容器の型部の陥凹部と対応する領域から断熱する断熱手段との双方を有し、襟部の上記領域を冷却するための上記冷却回路が、上記断熱手段を覆う蓋部の厚さにおいてエッチング加工されており、上記回路が、上記断熱手段を向く上記蓋部の面にエッチング加工されており、断熱手段が、上記冷却回路の閉鎖部及び密閉部として機能する。

本発明の好ましい手段において、型は、成形キャビティの開口部の入口を形成する蓋部を有しており、この入口は、ブランクのリムを受ける座部を形成する。

また、本発明において、蓋部と型部に対応する陥凹部の領域との間に介在された密閉手段は、リムのための座部と容器の型部における陥凹部に対応する領域との間に配置された径方向のハウジングに位置付けられた断熱片の形態をなす。

本発明における別の手段において、蓋部と同じ側において、断熱片には、冷却回路を囲む密閉ガスケットを受けることを目的として断熱片を囲むように形成された溝部が形成されている。

また、本発明において、冷却回路は、成形キャビティの開口部の開口形状と一致する形状からなる所定部分を有する。

本発明の別の手段において、断熱片は、蓋部と同じ側にある平坦な第１面と、型の肩部における陥凹部と同じ側にある第２面と、を有しており、上記第２面には、断熱材料からなるライニングを受けるのに適した凹所が形成されている。

また、本発明において、断熱片は、開口部とほぼ相補的なサイズの中央開口部を有するリングの少なくとも所定部分を形成する。

本発明の別の手段において、蓋部には、断熱片の全体または一部分を受ける凹所が形成されている。

本発明において、型自体には、同様に、断熱片の全体または一部分を受ける凹所が形成されている。

本発明の別の手段において、型は、離間移動される少なくとも２つの半割型で形成されており、半割型それぞれには、個別の蓋部分が設けられており、半割型それぞれは、リムを冷却する少なくとも１つの冷却回路を有する。

本発明は、熱可塑性材料のブランクから容器を製造するブロー成形または延伸ブロー成形装置を提供し、ブランクは、上記キャビティと連通する開口部が形成された型の成形キャビティに配置され、開口部は、上記ブランクそれぞれのリムを受ける座部に縁取られており、ブランクそれぞれには、吹込位置において上記開口部から現れる首部が設けられる一方、ブランクの本体部は、上記成形キャビティ内に嵌め込まれており、上記型は、上述した手段にしたがって構成されている。

本発明は、添付の図面を参照しながら、単に説明のために付与されかつ本発明の範囲を限定しない実施例を通して後述される。

従来技術の成形デバイスを示す斜視断面図である。 従来技術の型を示す斜視断面図であって、特許文献５に記載されているようなブランクの首部分を冷却するための冷却手段を示している、斜視断面図である。 ブランクの首部を冷却するための冷却手段が設けられた本発明の型を示す斜視断面図である。 冷却蓋部を示す上面図であって、上記蓋部の内側にある冷却流体循環経路が破線で示されている、上面図である。 本発明におけるブランクの首部を冷却する手段を示す図４の５−５断面図である。 本発明における冷却蓋部の底部を示す斜視図である。 型の頂面と冷却回路を有する蓋部との間に配置された断熱片を有する型を示す拡大断面斜視図である。 断熱片を示す底面図である。

図３でより正確に示すように、本発明は、ブランク（一般的にはプリフォームまたは予備吹き込みされたプリフォーム）をブロー成形または延伸ブロー成形することによって熱可塑性材料で形成された容器を製造するための型１に関し、上記型１は、成形キャビティ３と連通する開口部６が形成された面を有する。

従来技術の型１の構成要素と同一の構成要素には、同一の参照符号が付される。

本発明は、より具体的にかつ排他的でなく、高温中にブランクをブロー成形または延伸ブロー成形することが可能な型、すなわち、加熱回路が型の内側に設けられて成形キャビティ３の内周面を加熱する型に適用可能である。

通常、開口部６が形成された型１のその面は、上記型１の頂面である（そして、ブロー成形または延伸ブロー成形工程は、型の頂部から行われる）。しかしながら、本発明の全体的な原理は、成形キャビティと連通する開口部を有する型の任意の面に適用される。

図４に示すように、型１には、冷却流体循環回路１１が設けられている（冷却流体は、好ましくは、冷却水である）。

有利には、冷却回路１１は、図２に示すような冷却チャネル９を有する従来技術の型のように型１の内側に穿孔されていない。

本発明は、冷却回路１１を穿孔以外の機械加工によって形成することを可能とする有利点をもたらす。

回路１１は、成形キャビティ３と連通する型１の開口部６の形状とほぼ一致する形状からなる部分１２を有し、回路１１のこの部分を用いて、上記開口部６の周辺部とこれによりブランクのリムとは、ほぼ均一に冷却される。このため、回路１１は、少なくとも１つの部分が開口部６に対して等距離に位置する状態で、インゲン豆(kidney bean)の形状と同様の全体形状を有する。

本発明の好ましい実施形態において、冷却回路１１は、型１の面１４に固定される少なくとも蓋部１３またはキャップの所定部分の少なくとも一部に形成されている。

この蓋部１３には、座部８が形成されており、ブランクのリムは、座部に載置される。このため、リムは、蓋部１３の内側を循環する冷却流体によって冷却される。

本発明は、より具体的には、離間移動される少なくとも２つの半割型２で形成された型１に適用され、そして、半割型２それぞれには、冷却蓋部１３の所定部分（一般的には、この部分は、冷却半割蓋部１３によって構成される）が形成されており、半割蓋部１３それぞれには、少なくとも１つの冷却回路１１が形成されており、冷却回路１１は、部分的に、半割型２の面１４を向く。この回路１１は、型１に配置される内面にわたって、蓋部１３の厚さでインゲン豆の形状にエッチングされている。

蓋部１３は、成形キャビティ３に位置するブランクのその部分を高温中にブロー成形または延伸ブロー成形しながら、ブロー成形または延伸ブロー成形工程中に変形されてはならないリムとブランクの首部のその部分とを冷却することを可能とする。

ブランクのリムの冷却を改善するために、かつ、型１すなわちキャビティ３の内周面を最初に加熱することとブランクのリムを次に冷却することとの間の断熱を形成するために、蓋部１３は、型１の面１４と協働し、片１５を位置付けることが可能な径方向凹所であって好ましくは断熱タイプの（すなわち、それ自体公知であるタイプの断熱材料で形成された）径方向凹所を画定し、片１５は、型１の上記面１４と冷却回路１１の少なくとも所定部分との間に介在されてインタフェースとして機能する。

全体的に、断熱片１５は、型１の開口部６とほぼ相補的なサイズからなる中央開口部１６を有するリングの少なくとも所定部分を形成する。より詳細には、図７及び図８に示す実施形態において、断熱片１５は、半円形からなる半割リングの少なくとも一方の形態をなし、協働するのにかつ断熱片自体を半割蓋部１３に固定するのに適しており、半割蓋部１３は、型の半割型２それぞれに設けられる。

片１５は、ほぼ平面（図７参照）かつ蓋部１３を向く第１面１７と、型１の面１４を向く側にある空き空間を画定する凹所１９が形成された第２面１８（図８参照）と、を有する。凹所１９それぞれは、断熱材料で裏打ちされており、片１５の断熱効果を強化している。

さらに、片１５の第１面１７には、片１５の周辺部を囲むように少なくとも１つの溝部２０（図７参照）が形成されており、この溝部には、密閉ガスケットが配置されている。このため、蓋部１３と冷却回路１１を閉塞しかつ密閉する壁部を構成する片１５の上記第１面との間には、全体に気密な接続が形成されている。

蓋部１３には、片１５の形状にほぼ相補的な形状からなる凹所２１（図６参照）が形成されており、これにより、片１５を蓋部１３に対して適所に保持することが少なくとも可能となり、片は、上記凹所２１に全体的にまたは部分的に嵌合する。

同様に、型１の面１４には、凹所２２が形成されており、この凹所には、断熱片１５が同様に全体的にまたは部分的に位置付けられている。

これら２つの凹所２１及び２２は、上記断熱片１５を受けるための径方向のハウジングを形成し、断熱片は、座部８の領域と肩部の陥凹部５の領域との間における熱の逃げ道を断絶する。

全体的に、冷却回路１１は、冷却流体が片１５と部分的に接触しかつ／または型１の面１４と部分的に接触する可能性がある冷却流体循環領域を有している。

図６及び図７でより詳細に示すように、蓋部１３には、冷却流体注入チャネル２３と冷却流体排出チャネル２４とが形成されており、これらチャネルは、現在公知のタイプの流体コネクタ２５（図３参照）に接続されている。

注入チャネル２３は、溝部の形態をなしており蓋部１３の厚さにおいて切削加工された冷却回路１１へ開口しており、蓋部は、断熱片１５を受けるように構成され、上記片１５が蓋部１３に適所に配置されると、回路１１は、上記片１５の第１面１７によって閉塞される。

蓋部１３には、座部８を形成するための後退部が形成された中央開口部６が形成されており、ブランクのリムは、座部８に支持されるようになる。

蓋部１３の冷却回路１１は、蓋部１３の中央開口部６に隣接しており、上記蓋部１３の座部８に当接支持しているリムの領域をできるだけ均一な態様で冷却する。

このため、回路１１は、蓋部１３の開口部に近接して延在する所定部分を有しており、この部分は、上記蓋部及び上記型１にある開口部６の形状とほぼ一致する形状からなる部分に対応する。

回路１１における冷却流体の進行経路は、断熱片１５の内側端部にほぼ隣接する一方、冷却流体の帰還経路は、上記片１５の外側端部にほぼ隣接する。

蓋部１３を型１の面１４により堅固に固定することを可能とするため、蓋部１３は、蓋部の外側周辺部を囲む環状スカート２６と、例えばネジを用いて蓋部を型１の面１４に固定するための複数の穿孔部２７と、を有しており、面１４には、同様に、テーパ状の穴部２８が形成されている。

より一般的には、本発明の別の態様において、本発明は、熱可塑性ポリマーで形成されたブランクから容器を製造するブロー成形または延伸ブロー成形装置に関し、ブランクそれぞれは、上述のように、型１のキャビティ３に配置され、上記ブランクの首部は、面１４から現れており、面１４に当接して、ブランクは、環状リムを介して支持される一方、ブランクの本体部は、上記型１の上記成形キャビティ３に係合している。

ブロー成形装置は、加圧下で型の成形キャビティの内側に配置されたブランクに流体を吹き込むためのベルノズルタイプの吹込ノズルを有しており、ノズルは、吹込中に、型から現れているブランクの首部に気密な態様で被さるのに適した、特に図に示す実施形態において、蓋部１３に当接して横向きで支持するのに適した、ベル形状の端部を有している。

１ 型、２ 半割型、３ 成形キャビティ，軸方向キャビティ，キャビティ、５ 陥凹部、６ 開口部，中央開口部、８ 座部、１１ 冷却回路，冷却流体循環回路，回路、１３ 蓋部，半割蓋部，冷却蓋部，冷却半割蓋部、１５ 断熱片，片、１８ 第２面、２０ 溝部、２１ 凹所、２２ 凹所

Claims (11)

1. リムが形成された首部を有するブランクをブロー成形または延伸ブロー成形することによって熱可塑性材料で形成された容器を製造する型であって、当該型が、外側に向けて開口する開口部（６）を有する少なくとも１つの軸方向の成形キャビティ（３）を有し、かつ加熱及び冷却流体を送る複数の回路と前記開口部（６）にある前記リムの領域を前記容器の肩部の陥凹部と対応する領域から断熱する断熱手段との双方を有する、型において、
   当該型は、襟部の前記領域を冷却するための冷却回路（１１）が、前記断熱手段を覆う蓋部（１３）の厚さにおいてエッチング加工されており、前記冷却回路が、前記断熱手段を向く前記蓋部（１３）の面にエッチング加工されており、前記断熱手段が、前記冷却回路（１１）のための閉鎖部及び密閉部として機能することを特徴とする型。
2. 当該型は、前記成形キャビティ（３）の前記開口部（６）の入口を形成する蓋部（１３）を有しており、前記入口は、前記ブランクの前記リムを受ける座部（８）を形成することを特徴とする請求項１に記載の型。
3. 当該型は、前記リムのための前記座部（８）と前記容器の前記肩部における前記陥凹部（５）に対応する領域との間に配置された径方向ハウジングに位置付けられた断熱片（１５）の形態をなす密閉手段を有することを特徴とする請求項２に記載の型。
4. 前記蓋部（１３）と同じ側において、前記断熱片（１５）には、前記冷却回路（１１）を囲む密閉ガスケットを受けることを目的として当該断熱片を囲むように形成された溝部（２０）が形成されていることをとする請求項３に記載の型。
5. 前記冷却回路（１１）は、前記成形キャビティ（３）の前記開口部（６）の開口形状と一致する形状からなる部分を有することを特徴とする請求項４に記載の型。
6. 前記断熱片（１５）は、前記蓋部（１３）と同じ側にある平坦な第１面（１７）と、前記肩部の前記陥凹部（５）と同じ側にある第２面（１８）と、を有しており、
   前記第２面には、断熱材料からなるライニングを受けるのに適した凹所（１９）が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の型。
7. 前記断熱片（１５）は、前記開口部（６）とほぼ相補的なサイズの中央穴部を有するリングの少なくとも一部分を形成することを特徴とする請求項６に記載の型。
8. 前記蓋部（１３）には、前記断熱片（１５）を受ける凹所（２１）が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の型。
9. 前記断熱片（１５）を受ける当該型の面において、当該型には、前記断熱片（１５）のためのハウジングの一部分を形成する凹所（２２）が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の型。
10. 当該型は、離間移動される少なくとも２つの半割型で形成されており、
    前記半割型それぞれには、個別の蓋部分（１３）が設けられており、
    前記半割型それぞれは、前記リムを冷却する少なくとも１つの前記冷却回路（１１）を有することを特徴とする請求項４に記載の型。
11. 熱可塑性材料のブランクから容器を製造するブロー成形または延伸ブロー成形装置であって、前記ブランクが、成形キャビティ（３）と連通する開口部（６）が設けられた型（１）の成形キャビティ（３）に配置され、前記開口部（６）が、前記ブランクそれぞれのリムを受ける座部（８）に縁取られており、前記ブランクそれぞれには、吹込位置において前記開口部（６）から現れる首部が設けられる一方、前記ブランクの本体部は、前記成形キャビティ（３）内に嵌め込まれている、装置において、
    当該装置は、前記型（１）が請求項１から１０のいずれか１項に記載の型であることを特徴とする装置。

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