JP4195008B2 - ブローマンドレルホルダに挿入された温度制御可能なブローマンドレルを含む、プラスチック中空体をブロー成形するために使用される射出装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前提部分にかかるブローマンドレルホルダに挿入された温度制御可能なブローマンドレルを含む、プラスチック中空体、特に医薬品容器を例えばブロー成形するために使用される射出装置に関する。

プラスチック中空体のブロー成形では（例えばＥＰ−１０４８４３５−Ａ１から公知の通り）、この目的のために使用されるブローマンドレルは、プロセスの技術的要求に最適な温度に維持しなければならない。システムの始動後、各ブローマンドレルに対し、ブローマンドレルに注入されたプラスチックによって供給される熱と、ブローマンドレルに対する周囲空気の冷却効果によって消散される熱との間で平衡が確立される。しかし、ブロー成形に適した温度は適切な条件下で自ずとそれに落ち着くだけであり、その場合でも、ブローマンドレルの温度は、介入の可能性が欠如しているため、常に正しい温度に維持されるとは保証されないので、これは確実には達成されず、問題が発生した場合は、温度が適切な値から逸脱しているということが明白なだけである。ＥＰ−１０４８４３５−Ａ１ではこの温度の問題を全く扱っていない。

この温度の問題を是正するために、先行技術では（例えばＤＥ−１９４４９１８−Ａ１から公知の通り）、自ずと落ち着く温度はブロー成形に適した温度値より高く、ブローマンドレルは外部からそれに空気を吹き付けることによっておよび／またはブローマンドレルの内部に設けられた冷却回路の助けにより適切な温度に冷却され、後者の場合、冷却回路内を循環する温度制御媒体は空気または液体とすることが可能であり、温度条件によっては、後者は例えば油、あるいは水とすることができることが提示されている。これらの対策の不利な点は、温度制御媒体を各ブローマンドレルに供給しなければならず、この場合、温度制御媒体の往路および復路を、たわみ管路および／または固定的にねじ止めもしくははんだ付けされた管の形で、各ブローマンドレルに対し設けなければならない。多数のブローマンドレルを有する射出装置の場合、その二倍の数の温度制御媒体の管路が、つまりその都度各ブローマンドレル用の温度制御媒体の往路および復路が、結果的にブローマンドレルに必要になり、それは次のような不利な点を伴う。すなわち、そのような設計は故障を起こしやすく、かなりの保守を必要とする。また、それはブローマンドレルを交換するたびに長いリセット時間をもたらす。

最後に示した不利な点を是正するために、先行技術は（例えばＷＯ−００／２９１９３−Ａ１またはＥＰ−０９３７５６６−Ａ１から公知の通り）、多数のブローマンドレルがそれぞれ共通ホルダに挿入され、後者は温度制御媒体の一本の往路および一本の復路を必要とするだけであるので、多数のブローマンドレルの温度を制御するために、温度制御媒体の管路を二本しか必要としない設計を提案している。この場合、ブローマンドレルをそのホルダ内に固定するために、ブローマンドレルの保持領域とホルダの接合凹部との間に、ポジティブおよび非ポジティブ接続を達成しなければならず、それにもかかわらず、ブローマンドレルは容易に交換可能でなければならず、つまりホルダから容易に取り外し、かつ容易にそれに固定されなければならない。さらに、ブローマンドレルは装置の動作中に長手方向に前後に痙攣様の動きを受け、したがって長手方向に強い加速およびその結果としての強い力にさらされるので、それらはホルダ内で摺動する傾向があることを考慮しなければならない。交換可能なブローマンドレルがそのホルダ内で受けるこの応力のため、それらがそのホルダ内に必要な精度で確実に位置し続けるようにすることが難しい。交換可能なブローマンドレルの以前のホルダは故障を起こしやすく、および／またはかなりの保守を必要とし、ブローマンドレルを交換するたびに長いリセット時間をもたらした。

温度制御媒体の往路および復路を持つブローマンドレルの構成は、例えばＤＥ ２５１７１８６−Ａ１またはＵＳ−４６５５２８０−Ａ１から公知である。ブローマンドレルは基本的に、隔壁が直径に沿ってその長手軸方向に挿入されためくら管(blind tube)として形成される。ブローマンドレルの内部には、その長手軸方向に二つの長尺チャンバが形成され、それらは一端（ブローマンドレルの自由端の近傍にある）が隔壁の隙間を介して相互に接続され、他端（ブローマンドレルのホルダにある）が円筒形スリーブの形のそれらの各接続部品を介して温度制御媒体の往路および復路に接続される。接続部品は、ブローマンドレル内で制御媒体の循環を確立することができるようにするために、温度制御媒体用の往管路および復管路をそれぞれブローマンドレルに接続することを目的とする、選択可能なスリーブの形を取る。円筒形スリーブの形を取るこれらの接続部品に関して、他の目的および他の機能がＤＥ ２５１７１８６−Ａ１およびＵＳ−４６５５２８０−Ａ１には何ら開示されておらず、ブローマンドレルホルダに挿入される多数の温度制御可能なブローマンドレルを含む射出装置の構成は、ＤＥ ２５１７１８６−Ａ１およびＵＳ−４６５５２８０−Ａ１で扱われていない。

したがって、本発明の目的は、ブローマンドレルが長手方向に受ける応力にもかかわらずそのホルダ内に必要な精度で位置し続け、かつそれにもかかわらずほとんど手間をかけずにホルダ内で交換することができる、冒頭に記載した型の射出装置を提案することである。

この目的は、請求項１に記載の特長の組合せによって達成される。本発明の有利な実施形態を従属請求項に記載する。

本発明に関して有利な点は、ブローマンドレルが接続部品によってそのホルダ内に固定されることである。この対策は、ブローマンドレルが摺動できず、つまりそれらがそのホルダ内に長手方向に必要な精度で位置し続けるが、それらはほとんど手間をかけずにそのホルダ内で交換することができるという効果を有する。

本発明に関して同じく有利な点は、各々に多数のブローマンドレルが挿入されたブローマンドレルホルダを多数持つ射出ツール全体を製造するために必要な手間が軽減されることである。接続部品によってブローマンドレルをそのホルダ内に固定することは、ブローマンドレルの各保持領域とホルダの接合凹部との間にポジティブ接続があるが、顕著な非ポジティブ接続をもたらす必要がなく、それはその点に関してブローマンドレルの交換（取付けおよび取外し）を容易にし、その結果としてこれに必要な時間の量を低減するという効果を有する。

本発明に関して同じく有利な点は、各ブローマンドレルホルダが二本の管路しか、つまり温度制御媒体の往路および復路しか必要とせず、単一のブローマンドレルホルダ内に挿入された複数のブローマンドレルは、ブローマンドレルホルダの外部の空間を占めないプラグイン接続を介して温度制御媒体を受け取ることである。この対策は、往復管路の取扱いに関する手間、およびブローマンドレルホルダの周囲およびその結果として射出ツール全体の周囲の空間要件を低減し、それはその点に関して射出ツール全体の交換を容易にし、かつその結果としてこれに必要な時間の量を低減する。この対策はまた、様々なブローマンドレルにおける温度の均一性の向上にもつながる。

本発明の例示的実施形態を図面に基づいて以下でさらに詳しく説明する。相互に同一の部品は、全ての図において同一の参照番号で示されている。

図１に図示され、符号１で全体が示された射出装置は射出ツールの一部と理解され、符号２で全体が示されたブローマンドレルホルダ（押し出しマンドレルホルダ）と、多数のブローマンドレル（押し出しマンドレル）３とを含む（本発明の一例として図３ａに示された実施形態の場合は、六個のブローマンドレルが設けられる）。ブローマンドレルホルダ２は二つの部品から構成され、支持ビーム４および符号５で全体が示された保持ビームを含み、それらは相互に結合することができ、ねじ６によって相互に固定することができ、かつこれらのねじ６を緩めて外すことによって、相互に解放することができる。

保持ビーム５はそれ自体二つの部品で構成され、ブローマンドレル接続ビーム１７（図３ａ乃至図３ｄ参照）および符号１８で全体が示された流体接続ビームを含む。この流体接続ビーム１８はそれ自体二つの部品で構成され、本体１９およびリッド２０（図４ａ乃至図４ｅ参照）を有する。したがって、それらがそれぞれ一つに組み合わされたときに、本体１９およびリッド２０は流体接続ビーム１８となり、流体接続ビーム１８およびブローマンドレル接続ビーム１７は保持ビーム５となり、保持ビーム５および支持ビーム４はブローマンドレルホルダ２となる。

支持ビーム４およびブローマンドレル接続ビーム１７は両方とも、ブローマンドレル３の数に対応する、同数の半円筒形凹部７および８をそれぞれ有する（つまり、図に示した実施形態の場合、六個の凹部７および８）。支持ビーム４およびブローマンドレル接続ビーム１７が相互に固定された状態で、半円筒形凹部７および８は対を成して相互に対向して存在する。対を成して相互に補完して、符号９で全体が示されるブローマンドレルホルダ２の円筒形凹部を形成する（図３ａ乃至図３ｅ参照）。各円筒形凹部９にはブローマンドレル３があり（図２ａ乃至２ｃ参照）、それは、支持ビーム４およびブローマンドレル接続ビーム１７が相互に解放されたときに円筒形凹部９内に挿入することができ、かつ支持ビーム４およびブローマンドレル接続ビーム１７が一つに結合されたときに、ポジティブ接続によってその中に不動に保持される。ポジティブ接続は円筒形凹部９とブローマンドレル３に設けられた対応溝１０との間に形成される（図５参照）。

支持ビーム４、ブローマンドレル接続ビーム１７、およびブローマンドレル３はチャネルを有し、これについては以下でさらに詳しく説明する。一つに結合された射出装置１、つまり支持ビーム４およびブローマンドレル接続ビーム１７が相互に固定され、ブローマンドレル３が円筒形凹部９内に挿入された状態では、これらのチャネルは相互に連通する。したがってそれらは、ブローマンドレル３の温度を制御するために、支持ビーム４に設けられた開口１１とブローマンドレル接続ビーム１７に設けられた開口１２との間の流体の循環を可能にする、チャネル系を形成する。

各ブローマンドレル３に関連して、支持ビーム４にはそれぞれのチャネル１３が設けられ、それは、支持ビーム４に設けられかつその点に関して開口１１で終端する集合チャネル１４に円筒形凹部９を接続するので、流体は円筒形凹部９から開口１１まで導通することができる。同様に、各ブローマンドレル３に関連して、ブローマンドレル接続ビーム１７にはそれぞれのチャネル１５が設けられ、それはブローマンドレル接続ビーム１７に設けられた開口１２から延び、円筒形凹部９内に開通するので、流体は開口１２から円筒形凹部９まで導通することができる。その点に関し、各ブローマンドレル３は、ブローマンドレル３の溝１０の二つの直径方向に対向する点をブローマンドレル３を介して相互に接続するチャネル１６を有する。この方法により、ブローマンドレル１３、ならびに代替的に支持ビーム４およびブローマンドレル接続ビーム１７の温度を、上述したチャネル系内の流体の循環によって制御することができる。開口１１の場合、支持ビーム４またはそのチャネル系は、射出装置１から出ていく流体を捕捉するための容器に接続することができる。

ブローマンドレル接続ビーム１７および流体接続ビーム１８は相互に結合することができ、ブローマンドレル接続ビーム１７の平滑な穴２１に通したねじ（図示せず）によって相互に固定し、流体接続ビーム１８のねじ穴２２に固定的にねじ止めすることができ、これらのねじを緩めて外すことによって相互に解放することができる。

ブローマンドレル接続ビーム１７および流体接続ビーム１８はチャネルを有し、これについては以下でさらに詳しく説明する。一つに結合された保持ビーム５では、つまりブローマンドレル接続ビーム１７および流体接続ビーム１８が相互に固定された状態では、これらのチャネルは相互に連通する。したがってそれらはチャネル系を形成し、ブローマンドレル接続ビーム１７の開口１２および流体接続ビーム１８に設けられた対応する開口２３はその都度一致する。流体接続ビーム１８の開口２３からチャネル網２５が続き、それらが一つに集まって集合チャネル２４を形成する。ブローマンドレル３の温度を制御するための流体の循環を可能にするために、集合チャネル２４は、流体接続ビーム１８に設けられた開口２６から延びるので、結合された保持ビーム５内で流体は開口２６から円筒形凹部９まで導通することができる。開口２６の場合、保持ビーム５またはそのチャネル系は、射出装置１内に導入される流体の供給源に接続することができる。

流体接続ビーム１８では、集合チャネル２４を含むチャネル２５が、例えばフライス加工によって流体接続ビーム１８の本体１９に設けられ、リッド２０によって覆われる溝として形成される。これは本体１９とリッド２０が一つに結合されたときに流体接続ビーム１８にチャネル系を形成する。本体１９とリッド２０は、リッド２０の平滑な穴２７に通され、本体１９のねじ穴２８に固定的にねじ止めされるねじ（図示せず）によって、相互に固定することができ、かつこれらのねじを緩めて外すことによって相互に解放することができる。

リッド２０にはシール溝２９も設けられ、流体接続ビーム１８、すなわちリッド２０および本体１９を相互に対して密閉するために、そこにシール（図示せず）を挿入することができる。

ブローマンドレル３は同様に、支持ビーム４および保持ビーム５もしくは（その一部として）ブローマンドレル接続ビーム１７に対して密閉される。この目的のために、円筒形スリーブの形の接続部品３０が設けられ（図２ｃおよび図６参照）、それらは支持ビーム４および保持ビーム５が相互に固定された状態で、ブローマンドレル３の領域でその中に対を成して挿入される。接続部品３０の一つはその一端３１を支持ビーム４に設けられたチャネル１３内に挿入され、その他端３２をブローマンドレル３に設けられたチャネル１６内に挿入され、他の接続部品３０は、その一端３１を保持ビーム５に設けられたチャネル１５内に挿入され、その他端３２をブローマンドレル３に設けられたチャネル１６内に挿入され、二つの接続部品３０はブローマンドレル３内に相互に直径方向に対向して位置する。それらのキャビティを介して、円筒形スリーブの形の接続部品３０は、ブローマンドレル３の温度を制御するための流体の循環を可能にするために、それらが挿入されるチャネル１３および１６または１５および１６を接続する。ブローマンドレル３およびブローマンドレルホルダ２、つまり支持ビーム４または保持ビーム５に対するその密閉のために、円筒形スリーブの形の接続部品３０は外側でその端部３１および３２の近傍に、シールリング（図示せず）を受容するように意図されたシール溝３３を有する。ブローマンドレル３内に挿入された二つの接続部品３０はその結果として、ブローマンドレル３と支持ビーム４または保持ビーム５との間に形成される間隙に対して流体循環を密閉し、それらはブローマンドレル３をブローマンドレルホルダ２に不動に保持する。

二つの接続部品３０の一端３１を保持ビーム５に設けられたチャネル１３または１５内で係合し、他端３２をブローマンドレル３に設けられたチャネル１６内で係合することは、ブローマンドレル３が、符号２で全体が示されるブローマンドレルホルダに対して不動かつ精密に配置されるという効果を有し、したがって、ブローマンドレル３内の二つの接続部品３０が相互に直径方向に対向して、かつその結果ブローマンドレル３の長手軸に対して直角に位置するので、ブローマンドレル３はブローマンドレルホルダ２上を摺動することができない。言い換えると、二つの接続部品３０はブローマンドレル３に対し、それをその長手方向に不動にブローマンドレルホルダ２上に保持するピンのように働く。

ブローマンドレルがブローマンドレルホルダ内に挿入されて組み立てられた状態の本発明に係る射出装置を、ブローマンドレルが長手軸方向断面図で表わされるように示す全体的断面図。 図１と同じ射出装置の詳細を示す正面図。 図１と同じ射出装置の詳細を図２ａの詳細に対応して示す平面図。 図１と同じ射出装置のブローマンドレルを右側面図で、ブローマンドレルホルダを断面図で示す図。 図１と同じブローマンドレルホルダの支持ビームおよびブローマンドレル接続ビームを組み立てられた状態で示す正面図。 図３ａと同じ支持ビームおよびブローマンドレル接続ビームの左側面図。 図３ａと同じ支持ビームおよびブローマンドレル接続ビームの右側面図。 図３ａと同じ支持ビームおよびブローマンドレル接続ビームの平面図。 図１に示した射出装置の一部分の拡大正面図。 図１と同じブローマンドレルホルダの流体接続ビームの本体を示す正面図。 図４ａと同じ流体接続ビームの本体を示す左側面図。 図４ａと同じ流体接続ビームの本体を示す底面図。 図１と同じブローマンドレルホルダの流体接続ビームのリッドを示す底面図。 図１と同じブローマンドレルホルダの流体接続ビームのリッドを示す正面図。 図１と同一のブローマンドレルを示す長手軸方向断面図。 図２ｃと同じ接続部品を示す部分的長手軸方向断面図。

符号の説明

１ 射出装置全体
２ ブローマンドレルホルダ全体
３ ブローマンドレル
４ 支持ビーム
５ 保持ビーム
６ ねじ
７ 支持ビーム４の半円筒形凹部
８ ブローマンドレル接続ビーム１７の半円筒形凹部
９ ブローマンドレルホルダ２の円筒形凹部
１０ ブローマンドレル３の溝
１１ 支持ビーム４の開口
１２ ブローマンドレル接続ビーム１７の開口
１３ 支持ビーム４内のチャネル
１４ 支持ビーム４内の集合チャネル
１５ ブローマンドレル接続ビーム１７内のチャネル
１６ ブローマンドレル３内のチャネル
１７ ブローマンドレル接続ビーム
１８ 流体接続ビーム
１９ 流体接続ビーム１８の本体
２０ 流体接続ビーム１８のリッド
２１ ブローマンドレル接続ビーム１７の穴
２２ 流体接続ビーム１８のねじ穴
２３ 流体接続ビーム１８の開口
２４ 流体接続ビーム１８内の集合チャネル
２５ 流体接続ビーム１８内のチャネル
２６ 流体接続ビーム１８の開口
２７ 流体接続ビーム１８のリッド２０の穴
２８ 流体接続ビーム１８の本体１９のねじ穴
２９ 流体接続ビーム１８のリッド２０のシール溝
３０ 接続部品
３１ 接続部品３０の端部
３２ 接続部品３０の端部
３３ 接続部品３０の端部近傍のシール溝３３

Claims (5)

1. ブローマンドレルホルダ（２）内に挿入された温度制御可能なブローマンドレル（３）を含み、ブローマンドレルホルダ（２）が円筒形凹部（９）を有し、円筒形凹部（９）の各々にブローマンドレル（３）が不動に保持され、ブローマンドレルの温度を制御するための流体循環を可能にするために、ブローマンドレルホルダ（２）およびブローマンドレル（３）が、二つ一組で相互に連通するそれぞれのチャネル（１３、１４、１５、１６、２４、２５）を有して成る、プラスチック中空体を例えばブロー成形するために使用される射出装置において、
   ブローマンドレルホルダ（２）が支持ビーム（４）と保持ビーム（５）との二部分より成り、それらは相互に結合して固定することができるとともに、相互に解放することができ、かつ各々同数の半円筒形凹部（７、８）を有し、半円筒形凹部（７、８）はブローマンドレルホルダ（２）で相互に補完して円筒形凹部（９）を形成し、支持ビーム（４）および保持ビーム（５）が相互に解放されたときにはその各々にブローマンドレル（３）を挿入することができ、支持ビーム（４）および保持ビーム（５）が相互に固定されたときにはブローマンドレル（３）が不動に保持されるように構成されているとともに、
   円筒形スリーブの形の接続部品（３０）が、ブローマンドレル（３）と支持ビーム（４）または保持ビーム（５）との間に形成される間隙に対して流体循環を密閉し、かつブローマンドレル（３）をブローマンドレルホルダ（２）上に不動に保持すること、
   を特徴とする射出装置。
2. 支持ビーム（４）および保持ビーム（５）が相互に固定された状態で、円筒形スリーブの形の接続部品（３０）がそれらの一端（３１）により支持ビーム（４）および保持ビーム（５）に設けられたチャネル（１３、１５）の一つに挿入され、かつそれらの他端（３２）によりブローマンドレル（３）に設けられたチャネル（１６）の一つに挿入され、それによって前記チャネルを二つ一組で相互にそれぞれ接続することを特徴とする、請求項１に記載の射出装置。
3. 接続部品（３０）がその外側でその端部（３１、３２）の各々の近傍に、シールリングを受容するためのシール溝（３３）を有することを特徴とする、請求項１に記載の射出装置。
4. 保持ビーム（５）がブローマンドレル接続ビーム（１７）と開口（２６）が設けられた流体接続ビーム（１８）との二部分より成り、それらを相互に結合させて固定することができるとともに、相互に解放することができ、かつそれぞれのチャネル（１５、１６、２４、２５）を有しており、流体接続ビーム（１８）に設けられた開口（２６）から支持ビーム（４）内およびブローマンドレル（３）内に配設されたチャネル（１６）を介して支持ビーム（４）に設けられた開口（１１）までの流体循環の通過を可能にするために、チャネル（１５、１６、２４、２５）が保持ビーム（５）内で相互に連通することを特徴とする、請求項１に記載の射出装置。
5. 流体接続ビーム（１８）がチャネル（２４、２５）を有する本体（１９）とリッド（２０）との二部分より成り、それらは相互に結合して固定することができるとともに、相互に解放することができ、チャネル（２４、２５）は、本体（１９）に設けられかつリッド（２０）によって覆われる溝として形成され、流体接続ビーム（１８）に設けられる開口（２６）はリッド（２０）に配設されることを特徴とする、請求項１に記載の射出装置。

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