JP2017510484A

JP2017510484A - プリフォーム把持装置

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Publication number: JP2017510484A
Application number: JP2016557994A
Authority: JP
Inventors: エルネストエウゼビオーネ; ダミアーノヴァルディエロ; マッテオヅォッパス; エンリコヅォッパス
Original assignee: エス．アイ．ピー．エイ．ソシエタ’インダストリアリザッジオーネプロゲッタジオーネエオートマジオーネソシエタペルアチオニ
Priority date: 2014-03-17
Filing date: 2015-03-16
Publication date: 2017-04-13
Also published as: EP3119581A1; US10150243B2; EP3119581B1; US20170095961A1; RU2666433C2; CN106457651A; CN106457651B; MX2016012099A; RU2016140571A3; ES2856018T3; RU2016140571A; WO2015140689A1

Abstract

異なる長さのネックを有する、熱可塑性材料でできたプリフォームを支持するための把持装置。かかるネックは、そこに得られた段差を有する。段差は、把持装置（すなわちチャック）の外面上に得られた段差に対して当接してよい。チャックのかかる段差は、各プリフォームにとって、ネックリングベースから常に同じ距離に位置する。【選択図】図４

Description

本発明は、最終製品を得るために、特に熱調整およびブローイングステップの間、プリフォームがさらなるプロセスを通らなければならないいくつかのステージの間、それらを支持して、方向づけて、運搬するように、熱可塑性材料でできているプリフォームを係合するのに適した把持装置に関する。

熱可塑性材料（例えばＰＥＴ）でできたボトルを製造するためのプラントにおいて、プリフォームは、ブローイング・プロセスによって適切なブローイング・マシンの最終製品に変換される。先行技術から周知であるこれらのブローイング・マシンにおいてそれらが処理されることができる前に、プリフォームは、輸送チェーンに沿って固定されるいわゆるチャックによって加熱炉に運搬される。チャックは、それをプリフォームのネックに挿入することによってそれぞれのプリフォームを係合する機能に役立つ。そのため、さまざまなプロセス・ステーションに運搬されるときにそれは支持されることができて、最後に、動作サイクルの終わりに解放されてそこから引き出される。チャックは、プリフォーム（特にそのネック）を保持して支持する。これは、加熱ステップの間、オーブン内部で冷たく保たれる唯一の部分である。移動するときにプリフォームが概して受ける応力に起因するその解放なしに、グリップは、プリフォームが空間的に移動することができるのに十分でなければならない。プラスチックボトルを製造するためのプラントのさまざまなユニットのために、さまざまな動作のための基準面は、いわゆる「ゼロ・ネックリング」平面（すなわち、プリフォームを囲む外側ネックリングのペース平面に相当する平面）によって概して表される。プリフォーム・ローディング・スター、オーブン・ホイール、チャックを有するチェーン、ブローイング・ホイール内部のプリフォーム・ローディング・スター、型、およびボトル・ディスチャージング・スターは、この平面に関して配置される。図１は、各々がそれぞれプリフォーム２を支持する一対の先行技術のチャック１を示す。チャック１は、コンベア装置に拘束される。「ゼロ・ネックリング」平面は、ここでは参照番号３によって示される。図２には、プリフォーム２のネック５に挿入される先行技術のチャックのヘッド４が詳細に示される。ヘッド４は、チャックの終端部分を表す第１のキャップ形部材６、およびプリフォームを支持位置にブロックするのに役立つ第２の円筒部材７から成る。ヘッド４が挿入されるチャック１の部分は、プリフォームネック５の内径よりもわずかに大きい外径を有する管状円筒部品８、および、したがってまた、ヘッド４が挿入される領域の高さに段差９を定めるようにブロッキング部材７から成る。そのように形成された段差９は、プリフォーム２の開口を定めるネック５の口に対して当接するのに適する。これにより、同じ予め定められた長さＨのネックを有するすべてのプリフォームのために、一定距離Ｈは、「ゼロ・ネックリング」平面３とネック／チャック当接部９との間に定められることができる。プリフォームネックのフォーマットが変えられるときに、チャックは、２つの理由（ネックの直径が変えられるのでまたはネックの高さが変えられるのでのいずれか）に起因して、同様に交換されることを必要とする。ネックの高さが変えられたのでチャックが交換されることを必要とする場合の頻度は高いが、その直径が変えられたのでという場合はそうでない。記載されているシステムについては、プリフォームネックの長さが変化しなければならないかどうか、すなわち、異なるフォーマットのボトルがつくられるときに、同じチャックが使用される場合には、基準の「ゼロ・ネックリング」平面３も変化して、全プロセスチェーンにおける悪影響に至ることは明らかである。したがって、生産チェーンのすべてのチャックを新しいネックのサイズに適した他のチャックと交換することが必要である。高スループットのボトル製造プラントのチャックの数は５００ユニットを上回ってもよい。それにより、プリフォームネックの変更に起因して必要であるチャックの交換は、最高数時間のむだ時間を必要とする場合がある。したがって、上記の考慮に基づいて、異なる高さのネックを有するプリフォームと相互作用するのに適切であるチャックを提供して、これらの欠点を最小化するかまたは除去することができるチャックを製造する必要が感じられる。

異なるプリフォームフォーマットのために、特にフォーマットからフォーマットへと異なる長さのネックを有するプリフォームのために、使用されることができるチャックを製造することは、本発明の主な目的である。このチャックは、プリフォームフォーマットの変化が発生するときにいつでも、すなわち、決定された長さのネックを有するボトルを製造することから、異なる長さのネックを有するボトルを製造することへの切り換えが必要とされるときにいつでも、交換される必要はない。

かかる目的は、請求項１による、ネックを備えるプリフォームまたは容器の把持装置またはチャックであって、ネックの内側に同軸的に配置されるのに適したボディであって、終端部分を有する、ボディと、プリフォームまたは容器を把持装置と一体的にブロックするためにネックの内面を摩擦係合するように構成される部材と、を備え、終端部分は、第１の直径を有する第１の領域および第１の直径よりも小さい第２の直径を有する第２の領域、および第１の領域と第２の領域との間に円周方向の段差を形成する相互接続領域を有し、段差は、プリフォームのネックの内側の、そして把持装置の段差と相補的な形状を有する段差に対して当接するように構成され、そのため、プリフォームのネックのリングの下の平面がどちらのフォーマットでも常に同一平面に位置するように、把持装置は、異なるフォーマットのプリフォームの異なる長さを有するネックに挿入されるのに適することを特徴とする、把持装置によって達成される。

本発明による把持装置は、したがって、これらのネックがそこに得られる段差を有するときに、異なる長さのネックを有するプリフォームによって使用されてよい。そしてそれは、チャックのボディの（すなわち把持装置の）外面に得られる段差に対して当接してよい。かかる段差は、各プリフォームにとって、常にネックリングベースから同じ距離に位置する。これにより、ネックの長さにかかわりなく、「ゼロ・ネックリング」平面とチャックとの間の相対的な位置は、常に各プリフォームにとって同じである。

チャックのボディの終端部分は、チャック自体と一体でありうるか、または、それは、チャックの残りのボディから着脱可能である終端部材（例えばキャップ）でありうる。

本発明による装置によって締め付けられるのに適したプリフォームを提供することは、本発明のさらに別の目的である。前記プリフォームは、円周方向の段差のあるネックを有し、それは、前記プリフォーム段差が本発明による装置の段差に対して当接するときに、把持位置に関して装置のための基準位置として作用する。

したがって、本発明はまた、本発明による把持装置の軸方向挿入のために構成されるネックを有するプリフォームを提供する。そこでは、ネックの内面において円周方向の段差が設けられる。そしてそれは、挿入中、把持装置に対する唯一の当接端部位置を形成するのに適した把持装置の前記段差と相補的な形状を有する。

必要な場合、この種のチャックがブロー成形ボトルの把持のために、または他のタイプの容器のために使用されることもできることは、明らかである。

本発明の特徴によって、異なるネックの長さを有するプリフォームの変更の場合でさえ、ボトルの製造の連続性は確実にされる。したがって、より高い製造歩留まりを得る。

本発明のさらなる特徴および利点は、添付図面を用いて、非限定的な例として図示する、本発明によるチャックの好適なしかし排他的でない実施形態の詳細な説明を考慮してより明らかになるであろう。

図１は、各々がプリフォームの把持位置にある、一対の先行技術のチャックの断面を示す。図２は、図１のチャックの拡大詳細の断面を示す。図３ａは、異なるネックの高さを有するプリフォームを有する把持位置における本発明のチャックの断面図を示す。図３ｂは、異なるネックの高さを有するプリフォームを有する把持位置における本発明のチャックの断面図を示す。図３ｃは、異なるネックの高さを有するプリフォームを有する把持位置における本発明のチャックの断面図を示す。図４は、図３ｂの内部ネック／チャック当接部の詳細を示す。図５は、プリフォーム・ブロッキング・システムの分解斜視図を示す。

図３ａ、図３ｂ、図３ｃおよび図４は、直径を一定に保ちながら異なるネックの高さのプリフォームが使用されるときにチャックを変えなければならない欠点を除去するために、本発明により提供される解決策を示す。本発明の基礎をなしている着想は、ネック／チャック当接領域がプリフォームネックの内側のままであるように形づくられた部分を有するチャック１００を提供することである。そして、チャックの形づくられた部分に関しては、相補的な方法で都合よく形づくられる。このように、プリフォームネックのフォーマットが変えられるときでも、この種の当接部材と「ゼロ・ネックリング」３０との間の距離を一定に保つ。これにより、この種の距離は、プリフォームネックの長さから独立しているようになる。図３ａ、図３ｂ、図３ｃおよび図４は、この種のチャック１００を示す。これらの図に記載されているチャック１００は、本発明によるチャックの特定のタイプのものである。しかし、ネック／チャック当接部がプリフォームネックの内側にあり、そして、常にゼロ・ネックリングから同じ距離にある配置が、いかなるタイプのチャック（例えば図示される以外のブロッキング手段を備えているチャック）にも適用されてよいことは、明らかである。

図３ａ、図３ｂ、図３ｃには、異なる高さを有するプリフォームネックをブロックすると共に、本発明によるチャック１００が示される。異なるネックの高さＨを有するプリフォームを使用するときでも、ネックの長さＨがプリフォームにしたがって変化することができる一方で、距離ｈ（すなわち、当接部材とゼロ・ネックリングとの間の距離）が都合よく一定のままであることは、注意するに値する。それが図から見られうるように、プリフォームのネックに挿入されて、それをブロックするのに適したボディ４０で、プリフォーム２に面しているその部分において、チャック１００は終わる。それがさらに後述されるにつれて、ボディ４０の終端部材７０は、２つの異なる外径を有する２つの領域８１、８２を有する。したがって、それらの相互接続領域または遷移領域において、周囲のすなわち円周方向の段差７１を形成する。特に、プリフォームに対して最も外側にあり、すなわち、それがプリフォームを把持しているときに口に対して近位の、第１の領域８１は、プリフォームに対して最も内側にあり、すなわち、それがプリフォームを把持しているときに口から遠位の、第２の領域８２の直径よりも大きい直径を有する。終端部材７０も、第１の領域８１と第２の領域８２との間に遷移領域を有する。そしてそれは、段差７１を含む。

好ましくは、しかし、排他的にでなく、第１の領域８１および第２の領域８２は、実質的に軸線Ｘに沿ってそれらのそれぞれの軸方向長さを有する。

好ましくは、しかし、排他的にでなく、第２の領域の軸方向長さは、第１の領域の軸方向長さよりも大きい。

好ましくは、しかし、排他的にでなく、第１の領域は、第２の領域に対して遠位であるその端部とのさらなる相互接続領域を有する。かかる端部は、第２の領域に対して近位である第１の領域の部分よりも小さい直径を有する。好ましくは、しかし、排他的にでなく、前記遷移領域において、終端部材７０の外壁の凹面に変化がある。それゆえ、変曲点Ｐまたは屈曲が存在する。好ましくは、しかし、排他的にでなく、第１の領域８１は、第２の領域８２に向かってテーパーがつく、および／または、第２の領域８２は、同じ方向に（すなわちプリフォームの内側）に向かってテーパーがつく。変曲点が断面図を示す図を参照することは、注意するに値する。図５は、プリフォーム・ブロッキング・システムを有する、実施形態によるボディ４０の分解斜視図を示す。中央軸線Ｘを備えるボディ４０は、３つの部材（テーパー付けられることができる上部部材５０、中心部材６０、およびキャップ形状の終端部材７０）から成る。キャップ７０は、チャックがそこに挿入されるときにプリフォームに関して最も奥の部分である。テーパー付けられることができる中心部材６０は、中央軸線Ｘと平行な長手方向溝の形の複数のキャビティ６１を備える。キャビティ６１は、内壁６２および円筒面上の開口を有する。

把持部材６３および、内壁６２と把持部材６３との間に挟まれる弾性部材６４は、各キャビティ６１の内側に含まれる。把持部材６３は、キャビティ６１の内壁に面する内側６５、および外側に面する反対側６６を有する。外側６６は、中心部材６０の円筒面を越えて突出する。本実施形態によれば、弾性手段６４は、ばねから成る。ばねは、それぞれのキャビティ６１の内壁６２とそれぞれの把持部材６３の対応する内側６５との間に作用する。キャビティ６１の各々には、それぞれの把持部材６３の端部脚６８を受けるのに適したニッチ６７も含まれる。把持部材６３は、ニッチ６７内の端部脚６８によって保持される。しかし、それは、かかる端部脚６８を通過する軸線Ｚのまわりに自由に旋回する。軸線Ｚは、チャックの長手方向軸線Ｘおよび、ニッチ６７を通過してチャックの長手方向軸線Ｘを通過する半径方向軸線Ｒ、の両方に垂直である。これにより、端部脚６８は、把持部材６３の支点を定める。ばね６４は、把持部材６３の内側６５上に、すなわち、端部脚６８に関して反対側に置かれる自由端６９上に作用する。把持部材６３は、端部脚６８を通過する軸線Ｚのまわりにこのように旋回することができる。そしてこれにより、ばね６４によって押されて、それは、プリフォーム２のネック５の内側面に対して外側６６によって押圧される。したがって、それをブロックする。把持部材６３の外側６６は、プリフォーム２のネック５へのチャックの挿入を促進するために、わずかに曲がっている。

この配置は、プリフォームネック５への／からのチャックの挿入および解放を促進する。そして、この配置によって、同じチャックがわずかに異なる直径を有するネックを有するプリフォームによって使用されることもできる。図３および図４に関して、上述の通りに、ボディ４０のキャップ７０は、円周方向の段差７１を形成するように、第１の直径を有する第１の領域８１および、第１の直径よりも小さい第２の直径を有する第２の端部領域を有する。特に、段差は、第１の領域８１と第２の領域８２との間の遷移領域に含まれる。チャック１００をプリフォーム２のネック５に挿入するときに、段差７１は、段差７１と実質的に相補的であるように形づくられる対応する段差７２に対して当接する。好ましくは、段差７１と段差７２との間の当接部材は、把持装置とプリフォームとの間の軸方向の唯一の当接部材である。段差７２は、プリフォーム２のネック５の円筒形内面上に形成される。ボトルネック５内側の段差７２は、第１の直径を有する第１の部分９１と第１の直径よりも小さい第２の直径を有する第２の部分９２との間でネック５の内壁の遷移によって形成される。第１の部分９１は、ネック５の口から段差７２まで延びる。第２の部分は、この段差７２からネックリングベースまで延びる。そして、プリフォームの「ゼロ・ネックリング」平面３０を定める。プリフォーム２のネック５の第１の直径は、最大の直径を有するチャック１００のボディ４０の一部がボトルネックに挿入されることができるのに十分である。好ましくは、しかし、排他的にでなく、段差７２は、第１の領域９１と第２の領域９２との間の遷移領域に含まれる。好ましくは、前記遷移領域において、ネックの内壁の凹面に変化がある。したがって、変曲点または屈曲が存在する。把持装置の第１の領域８１、第２の領域８２、および遷移領域は、それらの形状がプリフォームの第１の領域９１、第２の領域９２、および遷移領域とそれぞれ相補的であるように、好ましくは全て形づけられる。図４において、口からネックリングまで、ネック５の内壁の遷移領域は、凹湾曲を有する。そして、等しい曲率半径を有する凸湾曲が続く。把持装置の遷移領域は、相補的な形状を有する。プリフォーム２のネック５内側の段差７２の領域およびボディ４０の段差７１（すなわち、キャップ７０）の対応する領域が、例としてのみ設けられる記載されたそれと異なるタイプのプロファイルによって得られうることは、明らかである。いかなるネック５にとっても、その長さＨにかかわりなく、段差７２の領域は、ゼロ・ネックリングに関して常に同じ位置、すなわち、そこから同じ距離ｈにある（図３）。プリフォームネックの段差７２の領域の位置は、チャック１００のボディ４０のキャップ７０の外側面上の段差７１の位置によって、明らかに決定される。軸線Ｘに垂直なキャップ７０の外側面に対応して、そしてプリフォーム２の内側に面する側上にチャック１００の端部も定める、表面３１からの段差７１の距離（図４）は、ネックの内側面を把持するために把持部材６３にとって必要とされる位置に基づいて好ましくは寸法取りされる。さらに、表面３１からの段差７１のかかる距離は、チャック１００の端部部分がオーブン内部で加熱を受けるプリフォーム２の部分の貫通を防止されなければならないことを考慮することによって寸法取りされる。換言すれば、段差７１は、表面３１が加熱されるプリフォームの部分を超えないことを確実にすることによって位置決めされる。したがって、段差７２は、好ましくは、把持部材６３の端部脚６８（すなわちニッチ６７）が位置するチャック１００の領域に対応する位置周辺に配置される。図３ａに示される例において、プリフォームネック上の段差７２の領域は、いわゆる「ゼロ・ネックリング」平面３０を定義するネックリングベースから約４ｍｍ、すなわち、記載されているように、把持部材６３の支点を定める領域にある。図３ａ、図３ｂ、図３ｃは、ネックの３つの異なる長さＨに対応する３つの異なる条件の下での本発明によるチャック１００を示す。それがこれらの図から見られうるように、プリフォームネックの長さＨが変化する場合であっても、図３ａ、図３ｂ、図３ｃにおいてそれぞれＡ＞Ｂ＞Ｃを有するＡ、Ｂ、Ｃの長さの例において、「ゼロ・ネックリング」平面に関するチャックの位置（すなわち高さｈ）は、不変のままである。この終端部材を有するチャックがこの部分だけを修正することによって本発明にこのように適合しうる利点については、記載されている実施形態では、段差７１は、チャック１００のキャップ７０を修正することによって得られた。本発明によるチャックのこの特定の実施形態は、例としてのみ記載された。チャックは、プリフォームネックの高さを変化させる一方で、それらが「ゼロ・ネックリング」平面から一定の距離に内部ネック／チャック当接部を有するならば、本発明の範囲に含まれる他の形状によっても作られる。特に、ばね手段によって作動可能な把持部材を使用するチャックのために本発明の説明が与えられたにもかかわらず、例えば、異なる把持部材（例えばゴムリングまたは他の弾性膨張手段）を使用するチャックにそれが適用されることもできることは、明らかである。円周方向溝に挿入されるゴム膨張リングを用いた解決策は、例えば、円周方向溝の軸の狭小化にまたはゴムリングの膨張に、または当業者に公知のタイプの他の手段に起因するリングの半径方向膨張につながる。したがって、プリフォームまたはボトルのネックの内壁に対して摩擦接触を生じる。

Claims

ネック（５）を備えるプリフォームまたは容器（２）の把持装置（１００）であって、
前記ネック（５）の内側に同軸的に配置されるのに適したボディ（４０）であって、終端部分（７０）を有する、ボディ（４０）と、
前記プリフォームまたは容器を前記把持装置と一体的にブロックするために前記ネック（５）の内面を摩擦係合するように構成される部材（６３、６４）と、を備え、
前記終端部分（７０）は、第１の直径を有する第１の領域（８１）および前記第１の直径よりも小さい第２の直径を有する第２の領域（８２）、および前記第１の領域と前記第２の領域との間に円周方向の段差（７１）を形成する相互接続領域を有し、前記段差は、前記プリフォーム（２）の前記ネック（５）の内側の、そして前記把持装置（１００）の前記段差（７１）と相補的な形状を有する段差（７２）に対して当接するように構成され、そのため、前記プリフォームの前記ネックのリングの下の平面がどちらのフォーマットでも常に同一平面に位置するように、前記把持装置（１００）は、異なるフォーマットのプリフォームの異なる長さを有するネックに挿入されるのに適することを特徴とする、把持装置（１００）。
前記相互接続領域において、前記終端部分（７０）の外壁の凹面に変化がある、請求項１に記載の把持装置。
前記第１の領域（８１）および前記第２の領域（８２）は、各々それらのそれぞれの軸方向長さを有する、請求項１または２に記載の把持装置。
前記第１の段差（７１）は、前記プリフォームに挿入されるときに前記プリフォーム（２）に対して軸方向に当接するのに適した前記把持装置（１００）の唯一の部分である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の把持装置。
前記第１の領域（８１）は、前記第２の領域（８２）に向かってテーパーがつき、前記第２の領域（８２）は、前記第１の領域（８１）がテーパーがつくのと同じ方向に向かってテーパーがつく、請求項１〜４のいずれか１項に記載の把持装置（１００）。
前記終端部分は、キャップ（７０）である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の把持装置（１００）。
前記キャップ（７０）は、前記ボディ（４０）に可逆的に拘束される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の把持装置（１００）。
請求項１〜７のいずれか１項に記載の把持装置（１００）の軸方向の挿入用に構成されるネック（５）を有するプリフォーム（２）であって、前記挿入中に前記把持装置（１００）に対して唯一の当接端部位置を形成するのに適した前記把持装置（１００）の前記段差（７１）と相補的な形状を有する円周方向の段差（７２）が前記ネック（５）の内面に設けられる、プリフォーム（２）。