JP3663173B2 - 延伸ロッドの磁気制御装置を含む回転延伸ブロー成形機械 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、予め射出成形により作製されたプリフォームの延伸およびブロー成形により、熱塑性材料の容器を作製する機械の分野に関する。
【０００２】
そのような機械は、たとえばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製のボトル等の容器を作製するのに特に使用される。
【０００３】
このような機械においては、一方の軸方向端が閉じており、他方の軸方向端が開いており、既に最終容器の首の最終形状を有する、ほぼ管状のプリフォームが使用される。
【０００４】
各プリフォームは、熱可塑性材料のガラス転移温度より高い温度まで、プリフォーム本体をもっていくように、熱調整炉内で加熱される。このようにして調整されたプリフォームは、得るべき容器の形状の空洞が画定されるブロー成形型に移送される。プリフォームは、その開端が型の外側に出るように型の中に配置される。こうすることにより、プリフォーム内に加圧空気を注入するために、ブロー成形装置をプリフォームの首のレベルにもってくることができる。同時に、延伸ロッドが軸方向にプリフォームの内部に挿入され、プリフォームの底部の閉端を押圧するようにする。このように、延伸ロッドにより、容器のブロー成形中のプリフォームの軸方向変形を最適に制御することができる。
【０００５】
このようなブロー成形方法の良好な動作にとって重要なパラメータの１つは、延伸ロッドの運動の速度を良好に制御すること、およびこの運動をブロー成形の開始と完全に同期させることである。
【０００６】
本発明は特に、軸を中心として連続的に回転駆動される回転装置の周囲に取り付けられた複数のブロー成形ステーションを含む、回転延伸ブロー成形機械において使用するためのものである。各ブロー成形ステーションは、ブロー成形型と、ブロー成形装置と、延伸装置とを特に含む。
【０００７】
知られている構成によれば、延伸ロッドの運動は、ロッドの移動に必要なエネルギを供給する空圧シリンダにより制御されるが、延伸速度は、回転装置の軸を中心として想定したブロー成形ステーションの角度位置に応じて、延伸ロッドの軸方向位置を完全に同期化することが可能なローラおよびカム装置により制御される。
【０００８】
これらのシステムは、ブロー成形方法の動作に関しては十二分に満足のゆくものである。しかしながら、これらのブロー成形機械の加圧流体の消費を大幅に減らす必要性が生じた。ところで、今まで知られている機械の消費源は、各ブロー成形ステーションの延伸ロッドの駆動シリンダである。
【０００９】
本発明は、加圧流体を使用せず、またロッドの運動の開始点および速度の制御を犠牲にすることなく、延伸ロッドの移動を制御するためのきわめて簡単で効果的な方法を提供することを目的とする。
【００１０】
この目的のため、本発明は、機械のフレームに対し回転装置の軸を中心として連続回転駆動される回転装置上に取り付けられた、複数の成形ステーションを含み、各ステーションが、ブロー成形作業中、プリフォームの延伸を行うために、軸に従い滑動が制御される少なくとも１つの延伸ロッドを含むタイプの、射出成形によりあらかじめ作製されたプリフォームの延伸およびブロー成形による熱可塑性材料の容器の製造機械であって、延伸ロッドが、回転装置の回転軸を中心として配設された１つの固定磁気ガイドと、延伸ロッドに固設され、１つの磁気シューを支承するスライダとを備える磁気装置により制御されること、および回転装置の角度位置に応じて、ガイドが一定の軸方向移動をスライダに課すよう、磁気結合によりシューおよびガイドが協働することを特徴とする機械を提供する。
【００１１】
本発明の他の特徴によれば、
− 磁気的結合が接触なしに行われ、
− シューおよびガイドが、相面してスライダの移動の軸方向に対し直角な方向に協働し、
− ガイドが複数の区間に分割され、
− 機械が、並列に配置され対になった２つのガイドを含み、スライダが、対になった２つのガイド間を往復し、
− 少なくとも１つの磁気シューが、永久磁石の形態で作製され、
− スライダが、第１軸移動方向にスライダを制御するためのガイドと協働する少なくとも１つの第１永久磁石（３２）と、反対方向にスライダを制御するための少なくとも１つの第２永久磁石とを含み、
− スライダが、回転装置に固設された磁気手段により軸方向端位置に保持される。
【００１２】
本発明の他の特徴および長所は、以下の詳細な記述を読み、添付の図面を参照することにより明らかになろう。
【００１３】
各図には、射出成形によりあらかじめ作製されたプリフォーム１０の延伸およびブロー成形による、熱可塑性材料の容器の製造機械を部分的に示す略図である。
【００１４】
より詳細には、この機械は、回転型であり、すなわち回転装置１４に取り付けられた複数の延伸ブロー成形ステーション１２を含む。回転装置１４は、軸Ａ１を中心として連続的に回転駆動される。
【００１５】
各延伸ブロー成形ステーション１２は、ブロー成形型１６と、ブロー成形ノズル１８と、延伸ロッド２０と、延伸ロッド２０の移動の制御手段２２とを、主として含む。
【００１６】
図示例においては、回転装置１４の回転軸Ａ１は、垂直方向軸であり、各延伸ステーション１２は、垂直方向軸Ａｎに従って配置される。なお軸Ａｎは、軸Ａ１を中心とする円上に相互に９０°離れて配置される。プリフォーム１０は、ブロー成形ノズル１８および延伸ロッド２０が、型１６の上方に配置されるように、その開端が上に向けられてブロー成形される。この配置は、上下という概念を選択したことによるものであり、この概念は以下の文中で用いるが、本発明の範囲を限定するものとして解釈すべきではない。
【００１７】
この配置のため、各ステーション１２の延伸ロッド２０は、対応する軸Ａｎに従い高位置と低位置との間を上下に移動するようになる。より詳細には、各ブロー成形ステーションは、回転装置１４が回転する毎に１つの容器のブロー成形を行うので、ロッド２０は、回転装置１４が回転する毎に、高位置と低位置との間で往復運動を１回行う。
【００１８】
知られているように、ロッド２０は、回転装置１４に固設されたゲート２８に取り付けられたレール２６上を、上下に滑動することができるスライダ２４に、その上端が固定される。ゲート２８は、頂上部においてクロスビームにより結合された、２つの垂直コラムから成る逆Ｕ字形を有する。ゲート２８は、回転装置の半径に対し直角な面内を延び、スライダのガイドレール２６は、スライダが２つのコラムの間に収納されるように、ゲートの２つのコラムのうちの一方に固定される。
【００１９】
ロッド２０は、種々のブロー成形装置に対応するゲート２８が固定されている、回転装置の上板３０に穿口された穴を通って下に向かって延びる。また、知られているように、各ロッド２０は、その下端が、型１６の空洞内に閉じ込められたプリフォーム内に軸方向に入ることができるように、対応するブロー成形ノズル１８を通して軸方向に延びる。
【００２０】
本発明の趣旨に従い、回転装置１４の回転中に、延伸ロッド２０の移動を生じさせる制御手段２２は、磁気手段を含む。
【００２１】
したがって各スライダは、回転装置の周囲に配設され機械の固定シャーシに固設された、磁気材料のガイドと遠隔で協働するようになっている、少なくとも１つの磁石を支承する。このようにしてガイドは、軸Ａ１の螺旋部の弧に従って延びる。
【００２２】
図示例では、各スライダ２４は２対の磁石３２、３４を含む。
【００２３】
高位置へのロッド２０の上昇を行うために、第１の対の磁石３２が設けられている。これらの第１の上昇用磁石３２は、径方向に外側に向けられたスライダ２４の１つの面上に配設される。この磁石は、ゲート２８の軌跡の外側に配設された、外部ガイド３６と協働するようになっている。第２の上昇用磁石３２は、径方向に内側に向けられ、ゲートの軌跡の内側に配設された内部ガイド３８と協働する。当然、スライダの上昇を行う内外２つのガイドは、相面して平行に配設され、ゲート２８およびスライダ２４を通すことができる空間分だけ互いに離れている。
【００２４】
同様に各スライダ２４は、下降用の平行な内部ガイド４０および外部ガイド４２と協働するように構成されている、２つの下降用内部および外部磁石３４を含む。
【００２５】
図示例においては、上昇用磁石３２は、下降用磁石３４の下方のスライダ２４に配設される。
【００２６】
ガイド３６、３８、４０、４２は、たとえば、機械のシャーシの上板４６の下方のこれらガイドの上側部分に固定されている、逆Ｕ字形フォーク４４により支承される。ゲート２８を通すことができるようにするために、各フォーク４４の２つの分岐には、当然ながら、間隔が設けられている。
【００２７】
さらに制御手段２２は、各スライダ２４およびロッド２０を高位置および低位置に保持することができる、上部および下部ストッパを含む。したがって提案例においては、各ゲート２８は、スライダがそれぞれ高位置、低位置に押し付けられる、高位置磁気ストッパ４８および低位置磁気ストッパ５０を含む。
【００２８】
したがって上昇ガイド３６、３８は、スライダが低位置にある時、回転装置１４の回転方向に対するその上流側端が、上下方向においてスライダ２４の上昇用磁石３２の高さに位置されるように、機械のシャーシ上に配設される。ガイドの下流側端は、スライダが高位置にある時、上昇用磁石３２の高さに位置する。ガイドは、これら２つの位置の間で、図５に示すような周期的高低運動をすることも、延伸ロッドの個別の速度の変化を得るために、可変スロープをたどることもできる。
【００２９】
反対方向においては、これら２つの下降ガイド４０、４２は、降下用磁石３４の高位置と低位置との間のスロープをたどる。
【００３０】
したがって、回転装置１４の回転中、スライダ２４の磁石のうちの１つが、対応するガイドの上流端と相面する位置に到達すると、この磁石の磁束がガイドに戻り、その結果、ガイドと磁石との間に大きな吸引力が働く。また、この「連結」の瞬間から、ガイドの高さの変化は、磁石により、スライダがガイドの軌跡に従うような方向にスライダに働く力となって現れる。事実、スライダは初期制止位置から外れ、回転装置の回転中に別の制止位置まで移動される。十分に強力な磁石を選択し、部品の良好な幾何学的形状に従うことにより、スライダの軌跡に沿って、スライダのきわめて良好な垂直方向案内精度が得られる。実際、磁石と対応するガイドとの間の吸引力は、回転装置の所与の角度位置に関して、スライダ２４の上下方向位置とガイドの上下方向位置との間にほとんど変位を生じさせないような力である。
【００３１】
本発明により、延伸ロッドの移動について、きわめて簡単で信頼性の高い制御が得られる。これらの磁気手段は有利である。なぜなら、空圧シリンダと比較した場合、加圧空気の消費をしなくてもよいからである。磁気手段は接触なしに動作するため、摩耗することがなく、さらに調整がきわめて簡単である。新しい形式の容器に機械を適合させるためには、たとえば、スライダ２４の高制止位置および低制止位置を変更するだけでよい。変形形態においては、ロッド２０の延伸行程に適合させた、一式のガイドを設けることも可能であろう。
【００３２】
図示例においては、各ブロー成形ステーションに関し、２つの上昇用磁石と２つの下降用磁石とを配置する選択をし、その結果、上昇用の対になった２つのガイドと下降用の対になった２つのガイドとが必要となった。しかしながらいくつかの適用例においては、１つの上昇用磁石と１つの下降用磁石だけでよく、それによりガイドの数も少なくすることができる。同様に、図示例では、下降用磁石と上昇用磁石とを区別する選択をしたが、同一の磁石で２つの機能を果たすようにすることも可能であろう。
【００３３】
もちろん本発明の他の変形形態も、なお可能である。したがって、ここでは永久磁石の形態で作製されている上昇および下降用磁石を電磁石に置き換えるようにすることもできる。高位置および低位置磁気ストッパについても同様である。
【００３４】
また本発明は、同時に複数の容器のブロー成形ができるように、ブロー成形型が複数の空洞を含む機械の場合にも実施することができる。この場合、各延伸ブロー成形装置ステーションのスライダは、複数の延伸ロッドを支承することになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による回転機械の一部の軸方向断面略図である。
【図２】 図１の機械の上部の展開斜視略図である。
【図３】 延伸ロッドの移動の駆動手段をより詳細に示す、図４の線Ｂ−Ｂによる部分軸方向断面図である。
【図４】 図３の線分Ａ−Ａによる断面図である。
【図５】 図４の線分Ｃ−Ｃによる断面図である。

Claims (8)

1. 機械のフレーム（４６）に対し回転装置の軸（Ａ１）を中心として連続回転駆動される回転装置（１４）に取り付けられた、複数の成形ステーション（１２）を含み、各ステーション（１２）が、ブロー成形作業中、プリフォーム（１０）の延伸を行うために、軸（Ａｎ）に従い滑動が制御される少なくとも１つの延伸ロッド（２０）を含むタイプの、プリフォーム（１０）の延伸およびブロー成形による、熱可塑性材料の容器の製造機械であって、
   延伸ロッド（２０）が、回転装置（１４）の回転軸（Ａ１）を中心として配設された少なくとも１つの固定磁気ガイド（３６、３８、４０、４２）と、延伸ロッド（２０）に固設され、少なくとも１つの磁気シュー（３２、３４）を支承するスライダ（２４）とを備える磁気装置により制御されること、および回転装置（１４）の角度位置に応じて、ガイドが一定の軸方向移動をスライダ（２４）に課すよう、磁気結合によりシューおよびガイドが協働することを特徴とする機械。
2. 磁気的結合が接触なしに行われることを特徴とする、請求項１に記載の機械。
3. シュー（３２、３４）およびガイド（３６、３８、４０、４２）が、相面してスライダ（２４）の移動の軸（Ａｎ）方向に直角な方向に協働することを特徴とする、請求項２に記載の機械。
4. ガイドが複数の区間に分割されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の機械。
5. 機械が、並列に配置され対になった２つのガイド（３６、３８）を含み、スライダ（２４）が、対になった２つのガイド間を往復することを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の機械。
6. 少なくとも１つの磁気シューが、永久磁石の形態で作製されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の機械。
7. スライダ（２４）が、第１軸移動方向にスライダ（２４）を制御するためのガイド（３６、３８）と協働する少なくとも１つの第１永久磁石（３２）と、反対方向にスライダを制御するための少なくとも１つの第２永久磁石（３４）とを含むことを特徴とする、請求項６に記載の機械。
8. スライダ（２４）が、回転装置（２８、１４）に固設された磁気手段（４８、５０）により軸方向端位置に保持されることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の機械。

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