JP4128331B2 - 整列された熱可塑性材料製ボトルを順序よく移送する装置 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、「パリソン」又は「プレフォーム」として一般的に知られる適当な半成形部品をいわゆる吹込成形工程に付することにより、熱可塑性材料、特にポリエチレンテレフタレート(PET)製およびポリプロピレン(PP)製の容器を量産ベースで且つ順序正しい態様にて取り扱うための改善された装置に関する。
【０００２】
特に、上述の装置をプレフォーム製造用プラント、即ち、１ステージ方式のプラントとしても知られるものと組み合わされる際に、本発明を最も効果的に用いることができる。しかし、予め製造されたプレフォームの供給を受けて最終吹込成形工程のみを実行するプラント（２ステージ方式のプラント）と組み合わせても当然ながら効果的に用いることができる。
【０００３】
実際、上述の種類の容器を製造するためのこれらの方式は、概ね、二つの基本的な形態に、即ち１ステージ方式と２ステージ方式とに分けることができることが一般に知られている。
【０００４】
２ステージ方式においては、予め成形されたほぼ無定形状態のプレフォーム又はパリソンは、その好適な分子配向温度まで再加熱され、その後、該温度で所望の形状に吹込成形される。特に、本明細書中で用いられる「２ステージ方式」又は単に「２ステージ」という用語は、室温から、後にそれぞれの吹込成形温度まで再加熱される必要のあるプレフォーム又はパリソンを製造するいかなる方式をも意味する。
【０００５】
これに対し、１ステージ方式がこのような名称で定義されるのは次の事実に由来する。即ち、その方式においては、前記いわゆるプレフォーム又はパリソンを成形し、（これらがある適切な温度まで冷えた後に）これらプレフォーム又はパリソンを射出成形型又は押出成形型から調整ステーションへ移送する。この調整ステーションにおいて、前記プレフォーム又はパリソンを好ましい分子配向温度まで均等に安定化させる。その後、前記プレフォーム又はパリソンを吹込成形型まで移送し、そこで所望の形状に成形する。
【０００６】
プレフォームの射出成形または押出成形工程および吹込成形工程に関する問題と、製造プラント全体の生産性を向上させるべくこれらの工程を互いに同期させることとに関連する様々な問題を解決するためにとられる手法に関する技術の態様は、本出願人により出願された欧州特許出願番号第ＥＰ−０，７６８，１６５号にもれなく記載されている。これはまた、その問題について存在する最も重要な特許文献を記載しているので、参照されるべきものである。
【０００７】
上述した両タイプの製造方法は、（それ自体公知の）吹込成形ステーションと、これに関連付けられ、プレフォームおよび／または吹込成形工程後の吹込成形された容器を搬送したり解放したりするための操作手段とを用いることに関連する。
【０００８】
１ステージ方式のプラントを始動するのに関連する問題も広く知られている。特に、このような種類のプラントを始動しようとする際には、プラントを定常状態に到達させる必要が技術上発生する。つまり、所望の特性を有するプレフォームを得るに至るまで、吹込成形型と、特にまたプレフォームの押出成形・射出成形の段階における射出成形型とを、所定の温度まで到達させる必要があることを意味する。
【０００９】
結果として、プラントの始動後の一定期間または数サイクルの間、使用できずに廃棄しなければならないプレフォームが一定量生産されてしまうことは回避できない。これは、これらプレフォームが所望の特性を有するに至っていないからである。
【００１０】
このため、このような種類のプラントは、プレフォームの生産に充てられるセクションのみが実際に作動するように始動される。前記プレフォームは、離型後に通常の方法で取り扱われて移送され、最後に吹込成形ステーションを横切って移動するが、このプレフォームは、上述の理由により、吹込成形に用いることがまだ出来ないので、吹込成形ステーションはまだ作動しない。したがって、前記プレフォームは、型開された位置を保ったままの吹込成形型の二つの型半部の間を、実際には加工されずに移動する。
【００１１】
これらプレフォームは、通常、「プレフォーム列」として知られる、同期して移動する群にまとめられるが、このようなプレフォームは、一般にそれ自体公知の手段により排出ステーションの方へ輸送され、そこでプラントから離され、通常、適当な箱や容器に排出される。つまり、製造工程から除かれる。
【００１２】
一定期間の初期作動の後、プラントは定常状態に達するので、これ以降、プラントの全てのセクションを作動させることが可能となる。
【００１３】
したがって、この時点では吹込成形ステーションも稼働するので、プレフォームはそこで吹込成形され、最終的な容器に変えられる。最終製品は、これらを集めるのに適した適切な籠、箱又はこれと類似した容器へと最終製品を排出する排出ステーションに上述と同じ方法で同様に輸送される。そしてこれらを利用するためのプラント、即ち、通常、充填用プラントに運び込まれる。
【００１４】
したがって、二つの製品群を、即ち、プラントの始動段階および定常状態という連続する二つの作動段階において製造されたプレフォームまたは吹込成形された容器を選別する必要があることは明らかである。そしてこれは、実際的には、プラントからの選択的な選別、つまり、プラントが定常状態に達した後に吹込成形された容器の選択的な選別をおこなう工程を設ける必要性を伴う。
【００１５】
このような選択的な選別をおこなう工程を設け且つプラントが定常状態に達した後にもこれを作動させる必要があるため、吹込成形ステーションから容器利用プラントまでの規則正しい連続的な容器の流れが実際的に中断されてしまう。結果、このような選別工程は、吹込成形された容器の製造の流れと、下流側に設けられた充填用プラント等のプラントにおいて同容器を利用する流れとの間の自動的な同期を妨げるため、かなりの不経済を招く。
【００１６】
２ステージ方式のプラント、即ち、実際的にはプレフォーム温度調節ステーションと吹込成形ステーションに関する限りは、状況は、１ステージ方式のプラントを参照して記載したばかりのものとほぼ同様である。それは、プラントの各種セクション全てを定常状態の温度まで引き上げるために、やはり始動工程を設ける必要があるからである。
【００１７】
したがって、２ステージ方式のプラントに関しても、プレフォームの初期操業分を製造する必要が生じる。この初期操業分は、後に「廃棄され」、プラントから選択的に選別されなければならないので、これらの種類のプラントにおいても上述したのと同じ欠点および不経済が発生する。
【００１８】
なお、欧州特許出願公開第０５９６４８７号明細書に関連技術が開示されている。
以上で述べた点に鑑み、本発明の主要な目的は、吹込成形による容器を製造するプラントにおいて、実際の吹込成形工程に後続する工程にあたる装置および方法を提供して、上記の欠点を全て解消するとともに、このようなプラントが、非自動的な工程を介在させることや、いずれにしても容器利用プラントへと供給される吹込成形式容器の連続的な流れを中断してしまうような工程を介在させることなく、下流側に配置される容器利用プラントへ連続的にかつ自動的に供給することができるようにすることである。更にこの装置は、すでに利用可能な技術の使用により容易に実施可能なものでなければならず、従ってある程度低コストでなければならない。
【００１９】
本発明の主目的及びその他の特徴は、添付の請求項に記載のように製造され作動する装置において達成される。
【００２０】
本発明は、添付の図面を参照して以下詳細に説明するような、限定を意図しない好適な実施例の形態をとってもよい。
【００２１】
本発明の基本的な特徴は、一般に「ピックアップ用プラグ」として知られる適切な装置によって、吹込成形された容器が用いられるコンベヤベルトからこれら容器を解放し且つ選別するという、特定の方法および手段を用いることにある。
【００２２】
前記解放手段と、これと関連づけられ、吹込成形後の完成容器を容器利用ラインへと経路づける手段とは、吹込成形ステーションの下流に設けられた従来型の排出ステーションの下流側に配置される。
【００２３】
関連する完成容器排出ステーションを有する従来型の吹込成形プラントの概略図である図１を参照する。このプラントは、（ここでは概略的にのみ示した）吹込成形ステーション１と、同期するプレフォーム群またはプレフォーム列を前記吹込成形ステーションに供給するのに用いられるコンベヤベルトであってその移動方向に沿ってそれぞれのプレフォームのネック５を係合するようにした複数のピックアップ用プラグ４が設けられた前記コンベヤベルト３と、前記コンベヤベルトの駆動プーリとして機能するホイール６とを備えることが理解される。
【００２４】
吹込成形ステーションの下流には、それ自体公知の種類であるため、ここでは一般に符号８でのみ示される部品排出ステーションが配置される。このステーションは、前記コンベヤベルト３上に設けられたピックアップ用ソケットから、これと関係づけられたプレフォームまたは吹込成形された容器の連続する個々別々の列を、同期状態で選別するのに適用される手段を備える。
【００２５】
この選別が行われると、前記プレフォームまたは吹込成形された容器は、重力により適切な箱またはこれと類似の容器（図示せず）へと落下する。箱又は容器は、その後、適切な利用ライン（不良品の場合は回収・再生ライン）に送られる。
【００２６】
この明細書においてすでに指摘した通り、定常状態に到達する前のプラント始動時に製造された吹込成形されていないプレフォームと、更に使用するための、即ち、通常は充填するための吹込成形された容器となる前記定常状態に到達した後に製造されたプレフォームとの両者が存在する。
【００２７】
本発明は、本質的に、前記排出ステーション８の下流側に配置されたときに、吹込成形された容器のみを前記コンベヤベルトから選別することが出来るとともに、前記容器を最終的に利用する装置、即ち充填用装置の方へ規則正しいシーケンスにて連続的な一定の速度で送ることのできる特別な輸送ライン上に前記容器を移送できるような手段を上記タイプのプラントにおいて提供するものである。
【００２８】
このような手段を上記排出ステーション８の下流側に配置する場合、ある区域、つまり、容器をこのステーションから規則正しく選別して前記利用装置の方へ運搬するための前記輸送ラインへ連続的に送るための区域に到達するまで容器が搬送されうるようにするために、排出ステーション８には、吹込成形された容器を排出するのではなく、むしろその容器を保持するのに適した選択的に作動可能な手段を設けなければならないことは明らかである。
【００２９】
当然、前記作動手段は、定常状態に到達する前のプラント始動期間において、吹込成形されていないプレフォームを排出できるようなものでもある。
【００３０】
図を参照すると、排出ステーション８の下流側に配置された前記手段が以下を備えることが理解される。
【００３１】
− 駆動プーリとして機能し、前記ピックアップ用プラグ４内において連続的に係合・解放するのに適し、そこに取り付けられた吹込成形された中空体を排出するような排出部１０を備えたホイール６を備える。
【００３２】
− 図６に示すように、前記中空体のネック１３の直径Ｃよりわずかに小さく、且つ、それぞれのネック部分の直下に配された前記中空体の吹込部１４の直径Ｂより大の距離Ｄをもって配置された２本のレール１１、１２を有するガイドを備える。図４から、前記ガイドは、ほぼ水平な状態に配置され、前記コンベヤベルトおよび前記プーリの垂直方向の射影と一列に配列されていることが理解される。
【００３３】
前記レールの側方に、且つそのレールに対して平行に、それぞれ中空導管１６、１７を設ける。これら中空導管は、前記中空体のネックが自身を位置づける高さと同じ高さにおいて、ガイドの内部の方へ向けられた複数のスリット１８、１９を備える。前記スリットは、吹込成形された中空体の移動方向にしたがって一列に配されるとともに、その移動方向に配向する。
【００３４】
前記中空導管は、適切な導管２０を介し、適切な速度および圧力の空気流を発生するための空気流発生器（送風機）２１に接続される。
【００３５】
上述の手段の動作は、以下の通りである。
【００３６】
図１、２及び３に最もよく示されるように、ピックアップ用プラグ４は、前記それぞれのネック１３が、その上部で前記レール１１、１２（図４）と、実際には接触しないが係合する位置に到達するまで、前記コンベヤベルト３により前方へ移動させられる。ピックアップ用プラグ４がその搬送経路に沿って更に移動すると、図３に最もよく示されるように、プーリの外側に設けられたそれぞれの排出部１０が、前記ピックアップ用プラグ内に貫入され、それぞれの中空体がそこから排出される。
【００３７】
前記吹込成形体は、もはやそれぞれのピックアップ用プラグにより支持されていないので、落下しかけるが、前記レール１１、１２により、それぞれのネック部で即座に保持される。
【００３８】
上述した様々な構成部品の物理的な配置は、前記ピックアップ用プラグが前記レールに入る位置が、前記排出部がそれぞれの中空体のネックに係合する位置よりも前にくるようなものである。こうすることにより、前記中空体は、全て、それぞれのピックアップ用プラグから順番に分離され、前記ガイドに沿って再度順番に送られる。
【００３９】
中空体がそれぞれの排出手段により上述の通りに排出され、その後、前記レールにより上述の通り保持された後には、前記レールに沿った中空体の移動は、容器利用プラントの方へ前記中空体を自動的且つ順々に輸送するのに適した手段によれば、複数の手段のうちどのようなものによっても確実におこなうことができる。前記手段は、例えば電気式、機械式、空気圧式等の、各種の公知の方法のいずれによって駆動するものであってもよい。
【００４０】
好ましい態様にて、本発明の改善された実施形態によれば、前記手段は、エアジェット（air jet）に基づくもので、ほぼ連続的な態様で個々別々の中空体のネック５に吹き出し、これにより前記レールに沿って容器利用プラントまで規則正しく中空体を押すようなエアジェットの形態をとる。これは、このようなエアジェットが、好適に配向され、且つ前記中空体の搬送経路に沿って設けられた後続の前記複数のスリット１８、１９から吹き出すためである。
【００４１】
本明細書においては、好適な実施形態の例に基づき、一般によく知られた用語を用いて本発明について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。上記教示に基づき多くの変形例を開発することは当業者の能力の及ぶところであるからである。したがって、添付の特許請求の範囲は、当業者の能力の範囲内にあり且つ本発明の実際の範囲から逸脱することなく得られる明らかな変更例をも包含するものであることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る装置の垂直側面図である。
【図２】 図１にＥ−Ｅ断面として示される断面に沿った図である。
【図３】 図１にＢ−Ｂ断面として示される断面に沿った図である。
【図４】 図１にＣ―Ｃ断面として示される断面に沿った図である。
【図５】 図１にＡ−Ａ断面として示される断面に沿った図である。
【図６】 図４の詳細な拡大図である。

Claims (7)

1. 吹込成形容器、またはまだ吹込成形されていないプレフォームのいずれであってもよいプラスチック材料製中空体を加工し、前記中空体を収集手段内又は利用ラインの方へ移送するための装置であって、
   少なくとも吹込成形ステーション（１）と、
   前記吹込成形ステーションの下流に配置される手段であって、
   − 前記吹込成形ステーションから取り外されたか、あるいは前記吹込成形ステーションから出てきた前記中空体で、且つ前記吹込成形ステーションに順々に供給されたプレフォームの列に対応する前記中空体を分離するのに適用される排出ステーション（８）と、
   − 前記排出ステーションの下流側に設けられて前記中空体を取り扱うための手段であり、プーリ（６）により駆動されるのに適合したコンベヤベルト（３）を備えるとともに、前記中空体を取り上げて解放するための部材又はピックアップ用プラグ（４）が設けられた手段と、
   − 垂直に配置されて、前記コンベヤベルトを駆動するのに適用されるプーリ（６）と、
   − 前記排出ステーションの下流側にあり、前記中空体をそれぞれのピックアップ用プラグ（４）から吹込成形された容器の形態として分離し、事実上連続的なシーケンスにより利用装置の方へと容器を送るのに適用される分離・移送手段とを含む手段とを備え、
   − 前記分離手段は、予め決定された距離をもって配置され且つ前記吹込成形された中空体を分離すべく前記ピックアップ用プラグ（４）の内部に規則正しく連続的に係合するのに適用される複数の排出手段（１０）をその外面に設けた前記プーリを備え、
   − 前記排出手段（１０）の下方には、前記の如く分離された吹込成形された中空体を受けとめて且つ保持するのに適用される、２本の平行なレール（１１、１２）を備えたガイドが配置される
   ことを特徴とする装置。
2. 前記操作手段は二つの中空導管（１６、１７）を備え、この中空導管は、前記二つのレール（１１、１２）それぞれに沿って一列に配され、それぞれのレールの内方に面し且つ吹込成形された中空体の移動方向に配向された複数のスリット（１８、１９）をそれぞれ備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記中空導管は、前記導管へ運ばれる空気流を生成する一つ以上の送風手段（２１）に接続されることを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 空気流の圧力と、スリットの距離、幅、および配向と、レールの構成とは、前記吹込成形された中空体を、それを利用する装置の方へ規則正しく順々に押すのに適用されることを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 前記吹込成形ステーションおよび前記排出ステーションの動作を、次の作動モードである：
   − 吹込成形ステーションが作動しておらず、排出ステーションが作動している状態と、
   − 前記空気流生成手段（２１）の作動下で、吹込成形ステーションが作動しており、排出ステーションが作動していない状態と
   が選択的に実行されるように作動させて制御するための手段を備える
   ことを特徴とする上述の請求項のいずれかに記載の装置。
6. 吹込成形された中空プラスチック体を製造し移送する方法であって、
   − 前記プラスチック体を吹込成形すること、
   − 前記プラスチック体を規則正しく連続的に所定の速度でコンベヤベルト（３）から分離すること、ここで、前記コンベヤベルトは、前記中空体をピックアップし解放するためのピックアッププラグ（４）を備える少なくとも１つのプーリ（６）により駆動される、
   − それぞれのネック部分により前記中空体を保持するように適合された一対のレール（１１、１２）により前記中空体を支持し案内することができる移送手段に沿って前記中空体を規則正しい列に並べること、及び
   − 前記プラスチック体を、対応する装置に移送すること
   を備える方法であって、
   − 前記コンベヤベルトからの前記プラスチック体の分離は、前記プーリの外側表面に配置された複数の排出手段（１０）により、前記中空体を前記プラグから分離するように前記プラグの内部を押すことにより行われ、
   − 前記コンベヤからの分離後、前記中空体は、好ましくは移動方向に対して対称となる適切な角度で吹き込まれる複数のエアジェットにより移動させられること、
   を特徴とする方法。
7. 前記一対の支持レールに配置された前記中空体は、前記中空体の移動方向に対して好ましくは対称となる適切な角度で吹き込まれる複数のエアジェット（air jets）により移動させられることを特徴とする請求項６に記載の方法。

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