JP2024503547A - 射出ブロー成形用金型及び方法 - Google Patents

Abstract

射出ブロー成形金型は、ブロー開口（３）と排気開口（４）を有するパンチ（１）と、高温かつやわらかいプリフォーム（３０ａ）を上に配置したパンチ（１）を中に受け入れるように構成されたブロー成形キャビティ（２）と、ブロー成形キャビティ（２）に付随する冷却装置とを備え、前記ブロー開口（３）は、プレフォーム（３０ａ）を容器（３０ｂ）にブローするのに適したブロー圧力（ＢＰ）を超える過圧（ＯＰ）でブロー開口（３）を介して加圧ガスを供給するように構成された第一加圧ガス供給源と連通する第一導管（６）に接続され、排気口（４）は、ブロー圧力（ＢＰ）で設定された圧力制限装置と接続される第二導管（７）に接続される。ブロー圧力（ＢＰ）を超える容器（３０ｂ）内のガスは、排気口（４）を通って逃がされ、それによって、ブロー開口（３）から排気口へと冷却ガス流が生成される。【選択図】 図４Ａ及び図４Ｂ

Description

本発明は概して射出ブロー成形金型及び方法に関し、より詳細には、プラスチックプリフォームを射出成形し、プリフォームを容器にブロー成形する金型及び方法に関する。射出ブロー成形金型及び方法は、容器成形機に有用である。

容器成形機では、プリフォーム成形型に溶融プラスチック材料を射出することによってプリフォームを形成するように構成されたプリフォーム成形ユニットと、プリフォームをブロー成形金型にブローすることによって容器を形成するように構成された容器成形ユニットからなるタイプが知られている。

この既知のタイプの容器成形機では、プリフォーム成形型が、プリフォームの内面を画定する外面を有するパンチと協働する、プリフォームの外面を画定する内面を有するプリフォーム成形キャビティを備え、射出ブロー成形金型は、プリフォームをブローすることによって得られる容器の外面を画定する内面を有するブロー成形キャビティを備え、ブロー成形キャビティは、その中にパンチを、パンチ上に配置されたプリフォームの１つを高温かつやわらかい状態で受け入れるように構成される。

射出ブロー成形金型は、膨張したプリフォームがブロー成形キャビティの内側表面に当てられて容器を形成するまでプリフォームを膨張させるために、プリフォームを担持するパンチがブロー成形キャビティの内側に配置されるときに、パンチ内に配置される１つ又は複数のブロー開口を通して加熱されたやわらかいプリフォームの内部に加圧ガスを送達するように構成されたブロー装置と、ブロー成形キャビティに関連し（又は、付随し、associated to）ブロー成形キャビティの内側表面と接触している容器の外側表面を冷却するように構成された冷却装置とを備える。

プリフォーム成形キャビティからブロー成形キャビティに、加熱された軟質プリフォームを載せたパンチを移送するための異なるタイプの移送装置が知られている。

ＷＯ２０１７０９３５７８Ａ１は、ベースプレート上に配置された成形キャビティの１つ以上の列を備え、キャビティの各列は、１つより大きい整数ｎ個の射出成形キャビティとｎ＋１個のブロー成形キャビティを交互に相互に整列させ、列の対向する端部上にブロー成形キャビティを備え、パンチの１つ以上の列は可動プレート上に配置され、パンチの各列は相互に整列した２ｎ個のパンチを含む、射出及びブロー成形金型を開示している。可動プレートはパンチを射出成形キャビティからブロー成形キャビティに、及びその逆に移動させるために、交互に移動するように作動される。

上記ＷＯ２０１７０９３５７８Ａ１の型は、射出成形キャビティ内にあるパンチ上のプリフォームを成形するために、射出成形キャビティに溶融プラスチック材料を射出するように構成された複数の射出ノズルと、プリフォームを容器内に膨張させるために、パンチ内に配置されたブロー開口を通して、ブロー成形キャビティ内にあるパンチ上に配置されたプリフォームの内部に圧縮ガスを供給するように構成されたブロー装置とをさらに含む。射出成形キャビティ及びブロー成形キャビティは、互いに分離した、それぞれの個々の射出ブロック及び個々のブローブロックに形成される。ブローブロックはブロー成形キャビティの内面と接触する容器の外面を冷却するために、ブローブロックの内部に配置された冷却導管を介して循環する冷却流体によって冷却される。

いずれにしても、形成された容器は変形することなく射出ブロー成形金型から取り出すことを可能にするのに十分な粘土を得るために、ブロー成形金型の温度よりも低い温度に達しなければならず、この温度低下に要する時間は、容器形成機の生産速度を遅くする。

例えば、ブロー成形キャビティ内の冷却導管を介して循環する冷却流体を含む冷却装置を有する射出ブロー成形金型が使用される場合、冷却装置はブロー成形キャビティの内面と接触している容器の外面のみを冷却するが、容器の内面は冷却しないので、変形することなく射出ブロー成形金型から容器を取り出すことができるまでに、比較的長い冷却時間が依然として求められる。

ＤＥ２６０５９６７Ａ１は、本特許出願の請求項１のプリアンブルに含まれる特徴を組み合わせて含む射出ブロー成形金型を開示する、ブローマンドレル内の内部ダクトを通して供給及び取り出される循環ミストによって内部冷却されるブロー成形金型に関する。

ＵＳ３９４４１４１もこのような型を開示しているが、圧力バッグをさらに使用する。

しかしながら、完成した容器を射出ブロー成形金型から取り出すことができるようになるまでの所要の冷却時間を短縮するために、一旦ブロー成形キャビティ内で膨張した容器の外面と内面の両方を冷却するための手段を備えた射出ブロー成形金型が必要とされている。

第一態様によれば、本発明は、プラスチック製のプリフォームの内面を画定する外面を有するパンチと、その中にパンチを受け入れるように構成され、プリフォームの外面を画定する内面を有する射出成形キャビティと、プリフォームをブローすることによって得られる容器の外面を画定する内面を有するブロー成形キャビティとを備える射出ブロー成形金型を提供することによって、上記の必要性を満たすことに寄与する。

射出成形キャビティは、その中にパンチを受け入れるように構成され、射出装置はパンチが射出成形キャビティの内側に配置されたときに、１つ又は複数の射出ノズルを通して射出成形キャビティ内に溶融プラスチック材料を射出するように構成され、それによってプリフォームが形成される。

ブロー成形キャビティはパンチ上に配置されたプリフォームのうちの１つを高温かつやわらかい状態でその中に受け入れるように構成され、ブロー装置はプリフォームを担持するパンチがブロー成形キャビティの内部に配置されたときに、パンチ内に配置された１つ又は複数のブロー開口を通して高温かつやわらかいプリフォームの内部に加圧ガスを送達するように構成され、それによってプリフォームはブロー成形キャビティの内面によって画定された容器の形状を採用するように膨張及びブロー成形される。

パンチを射出成形キャビティからブロー成形キャビティに、及びその逆に移送するために、任意選択で移送装置を設けることができる。

ブロー成形キャビティの内面と接触する成形された容器の外面を冷却するために、射出ブロー成形金型は、ブロー成形キャビティの内面を冷却するように構成された冷却装置を備える。

１つ又は複数のブロー開口はブロー圧力より高い過圧で１つ又は複数のブロー開口を通して加圧ガスを供給するように構成された第一加圧ガス供給源と連通する第一導管に接続され、ブロー圧力はブロー成形によってプリフォームを容器の形状に膨張させるのに適した又は十分な圧力である。

ブロー装置は、パンチ内に１つ又は複数のブロー開口から離間した位置で配置され、ブロー圧力に設定された圧力制限装置と連通する第二導管に接続された１つ又は複数の排気口をさらに備える。圧力制限装置は、容器内のガスがブロー圧力を超えると、１つ又は複数の排気口を通って逃げることを可能にする。

したがって、プリフォームが容器内に完全に膨張すると、容器内のガスがブロー圧力を超え、１つ又は複数のブロー開口から、容器の内面を冷却する１つ又は複数の排気口へのガス流が生成され、冷却装置によって実行される容器の外面の冷却に加わって、ブロー成形キャビティから完成した容器を変形することなく取り出すことができるのに必要な冷却時間を短縮することに寄与し、それによって生産速度を高めることができる。

本発明の射出ブロー成形金型を使用する場合、内側及び外側によって同時に容器の壁を冷却することによって達成される改善は容器のプラスチック壁の両側に硬い外皮を形成することに寄与し、したがって、後続の変形を防止する容器のための安定した構造を提供する。

圧力制限装置はブロー装置の第一変形例によれば、第二導管内に配置され、容器の内部の圧力がブロー圧力を上回るときに、加圧ガスが１つ又は複数の排気口を通って容器の内部から逃げることを可能にするように構成された圧力制限弁を備える。

図面の図１～図３Ｂに示される上記の特徴は全て、例えばＤＥ２６０５９６７Ａに開示されているような従来技術に関連する。

本発明のコアを構成するブロー装置の第二変形例によれば、圧力制限装置は第二導管と連通する第二加圧ガス供給源を備え、プリフォームの内部の圧力がブロー圧力以下であるときにはブロー圧力で１つ又は複数の排気口を通して加圧ガスを供給し、プリフォームの内部の圧力がブロー圧力を上回るときには１つ又は複数の排気口を通して容器から流出する加圧ガスを回収するように構成される。

ブロー装置の第三変形例では、圧力制限装置はまた、第二導管と連通し、ブロー圧力で１つ又は複数の排気口を通して加圧ガスを供給するように構成された第二加圧ガス供給源と、第二導管内に配置され、プレフォームの内部の圧力がブロー圧力以下であるときには、加圧ガスが第二加圧ガス供給源から１つ又は複数の排気口を通してプレフォームの内部に流れることを可能にし、容器の内部の圧力がブロー圧力を上回るときには、加圧ガスが排気口を通して容器の内部から逃げることを可能にするように構成された圧力制限弁とを備える。

射出ブロー成形金型はプリフォームを担持するパンチがブロー成形キャビティ内に配置されたときに、１つ又は複数のブロー開口及び１つ又は複数の排気口を開閉するように構成された開閉装置をさらに備える。

この目的のために、パンチは、基体と、成形体とを備える。成形体は、開位置と閉位置との間で、パンチの長手方向軸と同軸の軸方向に基体に対して移動可能である。開位置では、基体と成形体との間に、近位ガス通路を提供する間隙が形成される。閉位置では、基体と成形体との間に間隙又はガス通路は存在しない。

パンチは、開位置と閉位置との間で成形体に対して軸方向に移動可能な弁体をさらに備える。開位置では、成形体と弁体との間に、遠位ガス通路を提供する間隙が形成される。閉位置では、成形体と弁体との間に間隙又はガス通路は存在しない。

第一例では、近位ガス通路は近位ガス通路が１つ又は複数の排気口を構成するように第二導管に接続され、遠位ガス通路は遠位ガス通路が１つ又は複数のブロー開口を構成するように第一導管に接続される。アクチュエータが、１つ又は複数の排気口を開閉するために、成形体を開位置と閉位置との間で移動させるように動作可能に接続され、弾性要素が弁体を閉位置に付勢するように配置され、この弾性要素は、１つ又は複数のブロー開口を開閉するために、第一導管内の過圧の影響によって、弁体が開位置に移動されることを可能にするように設定されている。

この第一例では、遠位ガス通路によって提供される（又は、を有する）１つ又は複数のブロー開口が好ましくはパンチの長手方向軸の全周に単一の開口として形成され、任意選択で、容器の底部を形成することを意図したプリフォームの領域を画定するパンチの遠位領域に配置され、近位ガス通路によって提供される１つ又は複数の排気口は好ましくはパンチの長手方向軸の全周に単一の開口として形成され、任意選択で、容器の肩部を形成することを意図したプリフォームの領域を画定するパンチの近位領域に配置される。

第二例では、近位ガス通路は、近位ガス通路が１つ又は複数のブロー開口を構成するように第一導管に接続され、遠位ガス通路は、遠位ガス通路が１つ又は複数の排気口を構成するように第二導管に接続される。第一アクチュエータが、１つ又は複数のブロー開口を開閉するために、成形体を開位置と閉位置との間で移動させるように動作可能に接続され、第二アクチュエータが、１つ又は複数の排気口を開閉するために、弁体を開位置と閉位置との間で移動させるように動作可能に接続される。

この第二実施形態では、近位ガス通路によって提供される１つ又は複数のブロー開口は好ましくはパンチの長手方向軸の全周に単一の開口として形成され、任意選択で、容器の肩部を形成することが意図されるプリフォームの領域を画定するパンチの近位領域に配置され、遠位ガス通路によって提供される１つ又は複数の排気口は、好ましくはパンチの長手方向軸の全周に単一の開口として形成され、任意選択で、容器の底部を形成することが意図されるプリフォームの領域を画定するパンチの遠位領域に配置される。

本明細書を通して、用語「近位」はパンチの基体の近くの部位を示すために使用され、用語「遠位」はパンチの基体から離れた部位を示すために使用される。

本発明の範囲から逸脱することなく、ブロー装置の第一、第二及び第三変形のいずれか１つを射出ブロー成形金型の第一及び第二実施形態のいずれか１つと組み合わせることができる。

第二態様によれば、本発明は、以下の従来のステップを含む射出ブロー成形方法を提供する：
－第一に、本方法は、射出成形キャビティ内にパンチを受け入れるステップであって、前記パンチはプリフォームの内面を画定し、前記射出成形キャビティはプリフォームの外面を画定する、該ステップ。
－次いで、本方法は、パンチが射出成形キャビティの内部に配置されてプリフォームの１つを形成するときに、射出装置の少なくとも１つの射出ノズルを通して射出成形キャビティに溶融プラスチック材料を射出するステップを含む。
－次のステップにおいて、本方法は、得られるべき容器の外面を画定するブロー成形キャビティの内部に、プリフォームの１つを高温かつやわらかい状態で自身の上に配置して担持するパンチを受け入れるステップを含む。
－次いで、本方法は、プリフォームを運ぶパンチがブロー成形キャビティの内側に配置されるときに、プリフォームをブローするか又はブローモールディング成形することによってプリフォームを容器内に膨張させるために、パンチ内に配置される１つ又は複数のブロー開口を通してプリフォームの内部に加圧ガスを送達するステップを含む。最終的な従来のステップとして、本方法は型から容器を取り出す前に、ブロー成形キャビティに関連する（又は、付随する）冷却装置によって、ブロー成形キャビティと接触する容器の外面を冷却するステップを含む。

本発明の射出ブロー成形法は追加の区別（又は、識別、又は際立った、distinguishing）ステップとして、１つ又は複数のブロー開口に接続された第一導管と連通する第一加圧ガス供給源によって、１つ又は複数のブロー開口を通して、ブロー圧力よりも高い過圧で加圧ガスを供給するステップであって、前記ブロー圧力はブロー成形によって高温かつやわらかいプリフォームを容器内に膨張させるのに適した又は十分な圧力である、該ステップと、次いで、容器の内部の圧力がブロー圧力よりも高いとき、加圧ガスを、１つ又は複数のブロー開口から離間した位置でパンチに設けられた１つ又は複数の排気口を通して容器の内部から逃がすステップであって、前記１つ又は複数の排気口は、ブロー圧力に設定された圧力制限装置と連通する第二導管と接続している、該ステップと、をさらに含む。

それによって、プリフォームが容器の形状に完全に膨張されると、容器内のガスがブロー圧力を超え、１つ又は複数のブロー開口から１つ又は複数の排気口へのガス流が生成され、前記ガス流が容器の内面を冷却する。

前述の特徴及び利点は、添付の図面を参照して、いくつかの例示的かつ非限定的な実施形態の以下の詳細な説明からより完全に理解されるであろう。
図１は、引用された従来技術（ＤＥ２６０５９６７Ａ参照）による射出ブロー成形金型に属するパンチ、射出成形キャビティ、及びブロー成形キャビティの、開放位置における断面図である。 図２は、閉鎖位置における、図１のパンチ及びブロー成形キャビティの断面図である。 図３Ａ，３Ｂは、２つの異なる動作段階におけるブロー装置の第一変形例と協働する、図１及び２のパンチ及びブロー成形キャビティの概略図である。 図４Ａ，４Ｂは、本発明の原理による２つの異なる動作段階におけるブロー装置と協働する、図１及び図２のパンチ及びブロー成形キャビティの概略図である。 図５Ａ，５Ｂは２つの異なる動作段階において本発明の一部を形成する１つの追加の実施形態によるブロー装置の第三変形例と協働する、図１及び２のパンチ及びブロー成形キャビティの概略図である。 図６は、閉位置にある第二例による射出ブロー成形金型に属するパンチ及びブロー成形キャビティの断面図である。

まず図１及び図２を参照すると、参照符号１、２２及び２は、本発明の第一実施形態による射出ブロー成形金型のパンチ、射出成形キャビティ及びブロー成形キャビティをそれぞれ示している。図１及び図２において、ブロー装置に属するいくつかの要素は、図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ、図４Ｂ、及び図５Ａ、図５Ｂを参照して以下で詳細に説明されるので、省略されている。

パンチ１は長手方向軸Ａを有し、射出成形キャビティ２２及びブロー成形キャビティ２は、例えばパンチ１の長手方向軸Ａに平行なそれぞれの長手方向軸を有する。移送装置（図示せず）は、射出成形キャビティの内側からブロー成形キャビティの内側にパンチを移送するように構成され、逆もまた同様である。

パンチ１はプリフォーム３０ａの内面を画定する外面を有し、射出成形ブロック２３内に形成される射出成形キャビティ２２は、プリフォーム３０ａの外面を画定する。射出成形キャビティ２２はパンチ１を閉鎖位置（図示せず）で中に受け入れるように構成され、射出成形ブロック２３は射出ノズル２４を有し、これを通して、従来技術で通常のように、射出装置が射出成形キャビティ２２に溶融プラスチック材料を射出し、射出成形によってプリフォーム３０ａを形成することができる。

パンチ１及びブロー成形キャビティ２は、図１及び図２に示されるように相互に整列されると、パンチ１及びブロー成形キャビティ２が互いに分離される開放位置（図１）と、パンチ１がブロー成形キャビティ２に結合されて射出ブロー成形金型を一緒に形成する閉鎖位置（図２）との間で移動可能である。

ブロー成形キャビティ２は、プリフォーム３０ａをブローするか又はブロー成形することによって得られる容器３０ｂの外面を画定する内面を有する。パンチ１はパンチ１がブロー成形キャビティ２内に受け入れられてブロー成形金型を形成するときに、プリフォーム３０ａの１つを高温かつやわらかい状態で保持する。図示の例では、プリフォーム３０ａは、パンチ１と一緒に移動し、金型閉鎖位置でブロー成形キャビティ２にも結合される２つのネック状ハーフ金型（neck half-mould）１７ａ、１７ｂと協働して形成されたネック部分３１を有する。

パンチ１は、基体１０と、成形体１１と、弁体１３とを備えている。成形体１１は、基体１０と成形体１１との間に隙間がない閉位置（図１）と、基体１０と成形体１１との間に近位ガス通路１２を提供する隙間が形成される開位置（図２）との間で、パンチ１の長手方向軸Ａと同軸の軸方向に基体１０に対して移動可能である。弁体１３は、成形体１１に対して、成形体１１と弁体１３との間に隙間がない閉位置（図１）と、成形体１１と弁体１３との間に先端ガス流路１４を形成する開位置（図２）との間で軸方向に移動可能である。

近位ガス通路１２はパンチ１の長手方向軸Ａの全周に形成され、容器３０ｂの肩部を形成するように意図されたプリフォーム３０ａの領域を画定するパンチ１の近位領域に配置され、遠位ガス通路１４は、パンチ１の長手方向軸Ａの全周に形成され、容器３０ｂの底部を形成するように意図されたプリフォーム３０ａの領域を画定するパンチ１の遠位領域に配置される。図１及び図２に示される第一実施形態では遠位ガス通路１４が第一導管５に接続されるブロー開口３を構成し、近位ガス通路１２は第二導管７に接続される排気口４を構成する。

従来技術によるこの第一実施形態では、アクチュエータ１５（図１及び２に記号的に示される）が成形体１１を開位置と閉位置との間で移動させるように動作可能に接続され、弾性要素２０は弁体１３を閉位置に付勢するように配置される。弾性要素２０は例えば、第一導管５内の特定の圧力の影響によって弁体１３を開位置に移動させ得るように設定された螺旋ばねである。

前述のブロー装置は容器２１のうちの１つを形成するために、ブロー成形キャビティ２の内面に対してプリフォーム３０ａを膨張させるために、ブロー開口３を通して高温かつやわらかいプリフォーム３０ａの内部に加圧ガスを送達し、以下に説明する特定の条件下で、排気口４を通して、膨張した容器３０ｂ内のガスを逃がすように構成される。

それによって、図２の太い矢印によって示されるように、一旦容器３０ｂが形成され、これがブロー成形金型から取り出される前に、容器３０ｂの内側で、容器３０ｂの底部に隣接するブロー開口３から、容器３０ｂの肩部に隣接する排気口４までガス流が生成され、容器３０ｂの内面を冷却する。このため、ブロー開口３と排気口４とは、パンチ１内において、互いから可能な限り最も離間したそれぞれの位置に配置されている。

ブロー成形キャビティ２は、内部に冷却導管１９が配置されるブロー成形ブロック１８に形成され、ブロー成形キャビティ２の内面及びそれと接触する容器３０ｂの外面を冷却するために、冷却導管１９を介して冷却流体を循環させるように冷却装置が構成される。したがって、容器３０ｂがブロー成形金型から取り出される前に、容器３０ｂの内面及び外面の両方が冷却され、サイクル時間を短縮し、生産速度を増加させる。

次に、第一実施形態の要素と協働して、図３Ａ、３Ｂ、図４Ａ、４Ｂ、及び図５Ａ、５Ｂをそれぞれ参照して、ブロー装置の第一変形例（従来技術による）、第二変形例、及び第三変形例、及びその動作を説明する。

ブロー装置の第一、第二及び第三変形例の全ては、ブロー開口３が接続される第一導管５が、ブロー圧力ＢＰ、例えば９バールよりも高い過圧ＯＰ、例えば１２バールでブロー開口３を通して加圧ガスを供給するように構成された第一加圧ガス供給源６と連通しており、このブロー圧力ＢＰはブロー成形キャビティ２の内面に当てられて容器３０ｂの形状を得るまで、プリフォーム３０ａを完全に膨張させるのに適した圧力であることを共通して有する。

しかし、ブロー装置の第一、第二、及び第三変形例では、排気口４が接続される第二導管７がブロー圧力ＢＰに設定された圧力制限装置と連通している。圧力制限装置は変形例ごとに異なり、容器３０ｂ内のガスがブロー圧力ＢＰを超えたときに、排気口４から逃がすように構成されている。

図３Ａ及び図３Ｂに示されるブロー装置の第一変形例では、排気口４に接続された第二導管７と連通する圧力制限装置が単に、ブロー圧力ＢＰに設定された圧力制限弁９（図３Ａ及び図３Ｂを参照）を備える。

図３Ａに示すように、ブロー装置の第二の変形でブロー動作を行うと、まず、第一加圧ガス供給源６からの加圧ガスが過圧ＯＰで、ブロー開口３を介してプリフォーム３０ａの内部に供給され、これによりプリフォーム３０ａが膨張を開始し、内部の圧力がブロー圧力ＢＰを下回る圧力からブロー圧力ＢＰに向かって上昇し、その間、圧力制限弁９は閉じたままである。

次に、図３Ｂに示すように、プリフォーム３０ａがブロー成形キャビティ２の内面に当接して完全に膨張して容器３０ｂを形成すると、第一加圧ガス供給源６はブロー開口３を介して過圧ＯＰの加圧ガスを供給し続け、容器３０ｂ内の圧力はブロー圧力ＢＰを超えるレベルまで上昇し、これにより、圧力制限弁９が開き、それにより、容器３０ｂ内のガスが排気口４を通って逃げ、それにより、容器３０ｂ内部に、ブロー開口３から排気口４への冷却ガス流が生成される。

図４Ａ及び４Ｂに示される本発明の第一実施形態によるブロー装置の第二変形例では、排気口４に接続された第二導管７と連通する圧力制限装置が第二導管７と連通する第二加圧ガス供給源８と、排気口４と第二加圧ガス供給源８との間の第二導管７に配置された圧力制限弁９とを備える。第二加圧ガス供給源８は、排気口４からブロー圧力ＢＰで加圧ガスを供給する。圧力制限弁９はプリフォーム３０ａの内部の圧力がブロー圧力ＢＰ以下であるときには、ブロー圧力ＢＰの加圧ガスを第二加圧ガス供給源８から排気口４を介してプリフォーム３０ａの内部に流入させ、容器３０ｂの内部の圧力がブロー圧力ＢＰを超えているときには、加圧ガスを排気口４を介して容器３０ｂの内部から逃がすように構成されている。

図４Ａに示すように、本発明の原理に従い、ブロー装置の第二変形例を用いてブロー動作を行う場合、まず、第一加圧ガス供給源６からの加圧ガスが過圧ＯＰで、送風口３を介してプリフォーム３０ａの内部に供給されると同時に、第二加圧ガス供給源８からの加圧ガスがブロー圧力ＢＰで、圧力制限弁９と排気口４を介してプリフォーム３０ａの内部に供給され、これによりプリフォーム３０ａが膨張を開始し、内部の圧力は、ブロー圧力ＢＰを下回る圧力からがブロー圧力ＢＰに向かって上昇する。

次いで、図４Ｂに示すように、プリフォーム３０ａがブロー成形キャビティ２の内面に当接して完全に膨張して容器３０ｂを形成すると、第一加圧ガス供給源６はブロー開口３を通して過圧ＯＰの加圧ガスを供給し続け、これにより、容器３０ｂ内の圧力がブロー圧力ＢＰを超えるようにし、それにより、容器３０ｂ内のガスを排気口４を通して逃がし、圧力制限弁９をシフトさせて第二加圧ガス供給源８に戻るガス通路を閉鎖して、ガスを圧力制限弁９から逃し、したがって、容器３０ｂ内部に、ブロー開口３から排気口４への冷却ガス流を生成する。

図５Ａ及び図５Ｂに示される本発明によるブロー装置の第三変形例では、排気口４に接続された第二導管７と連通する圧力制限装置がブロー圧力ＢＰで排気口４を通して加圧ガスを供給し、容器３０ｂの内部の圧力がブロー圧力ＢＰを上回るとき、排気口４を通して容器３０ｂから流出する加圧ガスを回収するように構成された第二加圧ガス供給源８を備える。

図５Ａに示すように、ブロー装置の第三変形例でブロー運転を行う場合、まず、第一加圧ガス供給源６からの加圧ガスが過圧ＯＰで、ブロー開口３を介してプリフォーム３０ａの内部に供給されると同時に、第二加圧ガス供給源８からの加圧ガスがブロー圧力ＯＰで、排気口４を介してプリフォーム３０ａの内部に供給され、これによりプリフォーム３０ａが膨張を開始し、内部の圧力はブロー圧力ＢＰを下回る圧力からブロー圧力ＢＰに向かって上昇する。

次に、図５Ｂに示すように、プリフォーム３０ａがブロー成形キャビティ２の内面に当接して完全に膨張して容器３０ｂを形成すると、第一加圧ガス供給源６はブロー開口３を通して過圧ＯＰの加圧ガスを供給し続け、これは、容器３０ｂ内の圧力にブロー圧力ＢＰを超えさせ、容器３０ｂ内のガスを排気口４を通して逃がして、第二加圧ガス供給源８に戻し、容器３０ｂ内部に、ブロー開口３から排気口４への冷却ガス流を作り出す。

第一、第二、又は第三変形例のうちのいずれか１つによるブロー装置は空気圧回路において一般的に使用される他の弁要素及び／又は付属品（図示せず）を備えることができ、これは、上記で説明したようなブロー装置の動作を変更しない。

図３Ａ及び３Ｂ又は図に示す第一変形例、又は図４Ａ及び図４Ｂに示す第二変形例に係るブロー装置を使用する場合、排気口４及び圧力制限弁９を通るブロー圧力ＢＰを超える圧力によって生成される圧縮ガス出力は、有利には、好適に寸法決めされたタンク（図示せず）又はネットワーク加圧ガスライン（図示せず）を対象とすることができ、その結果、ブロー圧力ＢＰに近いこの加圧ガスは、同じ射出ブロー成形金型又は他の機械又は装置の空気圧ピストン又は他の付属要素を駆動するなどの他の目的に使用し得る。

したがって、容器３０ｂの内部に生成された冷却ガス流による加圧ガスの消費の増加は、他の空気圧機構を駆動するために排気された加圧ガスを使用し得ることによって軽減される。

本発明の原理を実施する、図４Ａ及び４Ｂに示す第二変形例又は図５Ａ及び図５Ｂに示す第三変形例によるブロー装置と同様に、第一加圧ガス供給源６に加えて第二加圧ガス供給源８を使用すると、容器３０ｂ内でより迅速にブロー圧力ＢＰに到達することが可能になり、それにより、サイクル時間をさらに短縮し、システムの生産性を高めることに寄与する。

図５Ａ及び図５Ｂに示す第三変形例に係るブロー装置を使用する場合、第二加圧ガス供給源８に戻される排気口４から出る加圧ガスは容器３０ｂの内面を冷却した後、比較的高温であることを考慮しなければならず、好ましくは後続のブローサイクルにおいて容器３０ｂの内部に再び供給される前に冷却されなければならない。

図１及び図２に示される第一実施形態にブロー装置の第二又は第三変形例のいずれか１つが適用される場合、弾性要素２０は、第一加圧ガス供給源６によって提供される第一導管５内の過圧ＯＰの影響によって弁体１３が開位置に移動されることを可能にするように設定される。

図６は、近位ガス通路１２が第一導管５に接続され、それによってブロー開口３を構成し、遠位ガス通路１４が第二導管７に接続され、それによって排気口４を構成する点で、図１及び図２を参照して上述した第一例と主に異なる、本発明の第二例による射出ブロー成形金型を示す。第二例は、第二アクチュエータ１６（図６に記号で示されている）が、弾性要素の代わりに弁体１３を開位置と閉位置との間で移動させるように動作可能に接続されている点で、第一例とさらに異なる。

ブロー開口３はパンチ１の長手方向軸Ａの全周に形成され、容器３０ｂの肩部を形成するように意図されたプリフォーム３０ａの領域を画定するパンチ１の近位領域に配置され、排気口４は、パンチ１の長手方向軸Ａの全周に形成され、容器３０ｂの底部を形成するように意図されたプリフォーム３０ａの領域を画定するパンチ１の遠位領域に配置される。したがって、この第二実施形態では、容器３０ｂの内部に生成された冷却ガス流（図６に矢印で示す）が、同等の結果をもたらす第一実施形態とは逆方向に流れる。

図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ、図４Ｂ、及び図５Ａ、図５Ｂに示されるブロー装置の第二及び第三変形のいずれか１つは、図６に示される第二実施形態に適用することができる。

図１及び図２及び図６に示される射出ブロー成形金型の第一及び第二例の両方において、ブロー成形キャビティ２は容器３０ｂの円筒形本体部分を形成するように意図される円筒形内面を有し、一方、２つのネック状ハーフ金型１７ａ、１７ｂは、容器３０ｂのネック部分及びショルダ部分を形成するように意図される。これにより、金型が開き、容器３０ｂがブロー成形キャビティ２から軸方向に抜き出されることが可能になる。しかしながら、代替的に、本発明の範囲から逸脱することなく、より複雑な本体形状を有する容器を形成するために、半径方向に開口する１対のハーフブロー成形キャビティ（half blow-moulding cavity）を設けることができる。

本発明はまた、ブロー装置の第二及び第三変形例のいずれかと協働して射出ブロー成形金型の第一及び第二例のいずれかによって実施し得る射出ブロー成形方法を提供し、この方法は、当技術分野で知られている以下のステップを含む：
－最初に、プリフォーム３０ａの外面を画定する射出成形キャビティ２２内にプリフォーム３０ａの内面を画定するパンチ１を受容し、次いで、射出成形キャビティ２２の内側にパンチ１が配置されてプリフォーム３０ａの１つを形成するときに、射出装置の少なくとも１つの射出ノズル２４を通して射出成形キャビティ２２内に溶融プラスチック材料を射出するステップ。
－続いて、高温かつやわらかい状態でパンチ１上に配置されたプリフォーム３０ａの１つを有するパンチ１を、ブロー成形キャビティ２の内部に受け入れるステップであって、前記ブロー成形キャビティ２は、プリフォーム３０ａをブローすることによって得られる容器３０ｂの外面を画定する、該ステップ。
－次いで、プリフォーム３０ａを担持するパンチ１がブロー成形キャビティ２の内側に配置されるとき、パンチ１に配置された少なくとも１つのブロー開口３を通してプリフォーム３０ａの内部に過圧ＯＰで加圧ガスを送達するステップであって、前記過圧ＯＰでの加圧ガスは第一加圧ガス供給源６によって供給され、前記過圧ＯＰはブロー成形によってプリフォーム３０ａを容器３０ｂ内に膨張させるのに適した、又は十分なブロー圧ＢＰを超える、該ステップ。
－最終的に、容器３０ｂの内部の圧力がブロー圧力ＢＰを上回るときに、パンチ１に設けられ、ブロー開口３から離間した位置に配置される排気口４を介して、容器３０ｂの内部から加圧ガスを逃がすステップであって、前記排気口４は、ブロー圧力ＢＰに設定された圧力制限装置と連通する第二導管７に接続される、該ステップ。

これにより、容器３０ｂ内のガスがブロー圧力ＢＰを超えると、ブロー開口３から排気口４にガス流が生成され、このガス流が容器３０ｂの内面を冷却すると同時に、ブロー成形キャビティ２と接触する容器３０ｂの外面がブロー成形キャビティ２に付随する冷却装置によって冷却される。

本発明の原理により、前記方法は以下をさらに含む：
－第二導管（７）と連通する第二加圧ガス供給源（８）によって、少なくとも１つの排気口（４）を介して加圧ガスをブロー圧力（ＢＰ）で供給し、容器（３０ｂ）の内部の圧力がブロー圧力（ＢＰ）を上回ると、少なくとも１つの排気口（４）を介して容器（３０ｂ）から流出する加圧ガスを回収するステップ。

本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義される。

Claims (16)

1. 射出ブロー成形金型であって、
   プリフォーム（３０ａ）の内面を画定するパンチ（１）と、
   射出されたプリフォーム（３０ａ）をブローすることによって得られる容器（３０ｂ）の外面を画定するブロー成形キャビティ（２）であって、前記ブロー成形キャビティ（２）は高温かつやわらかい状態で前記パンチ（１）上に配置された前記プリフォーム（３０ａ）の１つを備えた前記パンチ（１）をその中に受け入れるように構成される、該ブロー成形キャビティ（２）と、
   前記プリフォーム（３０ａ）を担持する前記パンチ（１）が前記ブロー成形キャビティ（２）の内側に配置されるときに、前記パンチ（１）に配置された少なくとも１つのブロー開口（３）を通して前記プリフォーム（３０ａ）の内部に加圧ガスを送達するように構成されたブロー装置と、
   を有し、
   前記少なくとも１つのブロー開口（３）は、ブロー圧力（ＢＰ）よりも高い過圧（ＯＰ）で前記少なくとも１つのブロー開口（３）を通して加圧ガスを供給するように構成された第一加圧ガス供給源（６）と連通する第一導管（５）に接続され、前記ブロー圧力（ＢＰ）は前記プリフォーム（３０ａ）を前記容器（３０ｂ）へとブローするのに適した圧力であり、
   前記ブロー装置は、前記少なくとも１つのブロー開口（３）から離間した位置で、前記パンチ（１）内に配置され、前記ブロー圧力（ＢＰ）に設定された圧力制限装置と連通する第二導管（７）に接続された少なくとも１つの排気口（４）をさらに備え、前記圧力制限装置は前記ブロー圧力（ＢＰ）を超えると、前記容器（３０ｂ）内のガスを、前記少なくとも１つの排気口（４）を通して逃がすことを可能にし、
   それにより、前記容器（３０ｂ）の内部に、前記少なくとも１つのブロー開口（３）から前記少なくとも１つの排気口（４）までガス流が生成されて前記容器（３０ｂ）の内面を冷却し、
   前記圧力制限装置が、前記第二導管（７）と連通し、前記ブロー圧力（ＢＰ）で前記少なくとも１つの排気口（４）を通して加圧ガスを供給し、前記容器（３０ｂ）の内部の圧力が前記ブロー圧力（ＢＰ）を上回るときに、前記少なくとも１つの排気口（４）を通して前記容器（３０ｂ）から流出する加圧ガスを回収するように構成された第二加圧ガス供給源（８）を備えることを特徴とする、射出ブロー成形金型。
2. 前記圧力制限装置が、前記第二導管（７）内に配置され、前記容器（３０ｂ）の内部の圧力が前記ブロー圧力（ＢＰ）を上回るときに、前記加圧ガスが前記少なくとも１つの排気口（４）を通って前記容器（３０ｂ）の内部から逃げることを可能にするように構成された圧力制限弁（９）を備える、請求項１に記載の射出ブロー成形金型。
3. 前記射出ブロー成形金型が、前記ブロー成形キャビティ（２）の内面と、それと接触する前記容器（３０ｂ）の外面とを冷却するように構成された冷却装置をさらに備える、請求項１又は２に記載の射出ブロー成形金型。
4. 前記圧力制限装置は、前記第二導管（７）と連通し、前記ブロー圧力（ＢＰ）で前記少なくとも１つの排気口（４）を通して加圧ガスを供給するように構成された第二加圧ガス供給源（８）と、前記第二導管（７）内に配置され、前記プリフォーム（３０ａ）の内部の圧力が前記ブロー圧力（ＢＰ）以下であるときに前記加圧ガスを前記第二加圧ガス供給源（８）から前記少なくとも１つの排気口（４）を通して前記プリフォーム（３０ａ）の内部に流すことを可能にし、前記容器（３０ｂ）の内部の圧力が前記ブロー圧力（ＢＰ）を上回るときに前記加圧ガスが前記少なくとも１つの排気口（４）を通って前記容器（３０ｂ）の内部から逃げることを可能にするように構成された圧力制限弁（９）とを備える、請求項１、２又は３に記載の射出ブロー成形金型。
5. 前記プリフォーム（３０ａ）を担持する前記パンチ（１）が前記ブロー成形キャビティ（２）の内部に配置されるときに、前記少なくとも１つのブロー開口（３）及び前記少なくとも１つの排気口（４）を開閉するように構成された開閉装置をさらに備える、請求項１～４のいずれか一項に記載の射出ブロー成形金型。
6. 前記パンチ（１）が基体（１０）及び成形体（１１）を備え、前記成形体（１１）が、前記基体（１０）と前記成形体（１１）との間の間隙が近位ガス通路（１２）を提供する開位置と、前記基体（１０）と前記成形体（１１）との間に間隙又はガス通路がない閉位置との間で、前記基体（１０）に対して、前記パンチ（１）の長手方向軸（Ａ）と同軸の軸方向に移動可能である、請求項５に記載の射出ブロー成形金型。
7. 前記パンチ（１）が弁体（１３）をさらに備え、前記弁体は、前記成形体（１１）と前記弁体（１３）との間の間隙が遠位ガス通路（１４）を提供する開位置と、前記成形体（１１）と前記弁体（１３）との間に間隙又はガス通路がない閉位置との間で、前記成形体（１１）に対して前記軸方向に移動可能である、請求項６に記載の射出ブロー成形金型。
8. 前記近位ガス通路（１２）は前記第二導管（７）に接続され、前記少なくとも１つの排気口（４）を構成し、前記遠位ガス通路（１４）は、前記第一導管（５）に接続され、前記少なくとも１つのブロー開口（３）を構成する、請求項７に記載の射出ブロー成形金型。
9. 前記近位ガス通路（１２）は前記第一導管（５）に接続され、前記少なくとも１つのブロー開口（３）を構成し、前記遠位ガス通路（１４）は、前記第二導管（７）に接続され、前記少なくとも１つの排気口（４）を構成する、請求項７に記載の射出ブロー成形金型。
10. 前記成形体（１１）を前記開位置と前記閉位置との間で移動させるように動作可能に接続されたアクチュエータ（１５）をさらに備える、請求項８又は９に記載の射出ブロー成形金型。
11. 前記弁体（１０）を前記閉位置に付勢するように配置された弾性要素（２０）をさらに備え、前記弾性要素（２０）は、前記第一導管（５）内の前記過圧（ＯＰ）の影響によって前記弁体（１０）が前記開位置に移動することを可能にするように設定される、請求項８に記載の射出ブロー成形金型。
12. 前記弁体（１０）を前記開位置と前記閉位置との間で移動させるように動作可能に接続された第二アクチュエータ（１６）をさらに備える、請求項９に記載の射出ブロー成形金型。
13. 前記近位ガス通路（１２）及び前記遠位ガス通路（１４）が、前記パンチ（１）の前記長手方向軸（Ａ）の全周に形成される、請求項７、８又は９に記載の射出ブロー成形金型。
14. 前記少なくとも１つのブロー開口（３）が、前記パンチ（１）の長手方向軸（Ａ）の全周に形成され、前記容器（３０ｂ）の底部を形成するように意図された前記プリフォーム（３０ａ）の領域を画定する前記パンチ（１）の遠位領域に配置される遠位ガス通路（１４）によって提供され、前記少なくとも１つの排気口（４）が、前記パンチ（１）の前記長手方向軸（Ａ）の全周に形成され、前記容器（３０ｂ）の肩部を形成するように意図された前記プリフォーム（３０ａ）の領域を画定する前記パンチ（１）の近位領域に配置される近位ガス通路（１２）を有する、請求項１～４のいずれか一項に記載の射出ブロー成形金型。
15. 前記少なくとも１つのブロー開口（３）は、前記パンチ（１）の長手方向軸（Ａ）の全周に形成され、前記容器（３０ｂ）の肩部を形成することを意図した前記プリフォーム（３０ａ）の領域を画定する前記パンチ（１）の近位領域に配置される近位ガス通路（１２）によって提供され、前記少なくとも１つの排気口（４）は、前記パンチ（１）の前記長手方向軸（Ａ）の全周に形成され、前記容器（３０ｂ）の底部を形成することを意図した前記プリフォーム（３０ａ）の領域を画定する前記パンチ（１）の遠位領域に配置される遠位ガス通路（１４）を有する、請求項１～４のいずれか一項に記載の射出ブロー成形金型。
16. 射出ブロー成形方法であって、
    パンチ（１）を受け入れるステップであって、前記プリフォーム（３０ａ）をブローすることによって得られる容器（３０ｂ）の外面を画定するブロー成形キャビティ（２）の内部に、高温かつやわらかい状態で前記パンチ（１）上に配置された射出プリフォーム（３０ａ）を備える前記パンチを受け入れるステップと、
    前記プリフォーム（３０ａ）を担持する前記パンチ（１）が前記ブロー成形キャビティ（２）の内側に配置されたとき、前記パンチ（１）に配置される少なくとも１つのブロー開口（３）を通して前記プリフォーム（３０ａ）の内部に加圧ガスを送達するステップと、
    第一導管（５）と連通する第一加圧ガス供給源（６）によって、ブロー圧力（ＢＰ）よりも高い過圧（ＯＰ）で前記少なくとも１つのブロー開口（３）を通して加圧ガスを供給するステップであって、前記ブロー圧力（ＢＰ）は前記プリフォーム（３０ａ）を前記容器（３０ｂ）へとブローするのに適した圧力である、該ステップと、
    前記パンチ（１）内に設けられ、前記少なくとも１つのブロー開口（３）から離間した位置に配置される少なくとも１つの排気口（４）を通して、前記加圧ガスを、前記ブロー圧力（ＢＰ）に設定された圧力制限装置と連通する第二導管（７）に前記少なくとも１つの排気口（４）を接続することによって、前記容器（３０ｂ）の内部の圧力が前記ブロー圧力（ＢＰ）よりも高いときに、前記容器（３０ｂ）の内部から逃がすステップと、
    を有し、
    それによって、前記容器（３０ｂ）の内部のガスが前記ブロー圧力（ＢＰ）を超えるときに、前記少なくとも１つのブロー開口（３）から前記少なくとも１つの排気口（４）へのガス流が生成され、前記ガス流が前記容器（３０ｂ）の内面を冷却し、
    前記方法が、
    前記第二導管（７）と連通する第二加圧ガス供給源（８）によって、前記少なくとも１つの排気口（４）を通して加圧ガスを前記ブロー圧力（ＢＰ）で供給し、前記容器（３０ｂ）の内部の圧力が前記ブロー圧力（ＢＰ）を上回るときに、前記少なくとも１つの排気口（４）を通して前記容器（３０ｂ）から流出する加圧ガスを回収するステップをさらに含む、射出ブロー成形方法。
    

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