JP4705169B2 - 溝が設けられた底部を備えた、容器ブロー成形機のための型 - Google Patents

Description

本発明は容器のブロー成形に関する。より具体的には、本発明は、ブロー成形によって容器を製造する装置のための型に関する。ブロー成形は、予め加熱された（一般に熱可塑性材料から成る）パリソンを型の中に導入し、その後に型の中のパリソンを目標とする形状にするために、パリソンに空気を吹き込むことによって実現される。

このような型は、側壁及び底部を備えている。側壁及び底部は、共にパリソンが導入されるキャビティを形成している。

本発明が属する技術分野では、ブロー成形作業は容器の将来的な利用形態に依存することが知られている。例えば容器が高温の液体（茶、滅菌されたフルーツジュース等の飲料）で満たされる場合には、ブロー成形中に容器を熱処理し、これにより該容器が充填中に発生する熱衝撃に対する耐性を有するように、型を加熱する必要がある。このようなブロー成形及び対応する容器は一般に、“ＨＲ”（heat resistant）と呼称される。

このような方法の一の欠点は、容器の底部が、ブロー成形の終了時でも熱処理の影響のために未だ軟かい状態にあるので、型の底部に張り付きやすいことである。

この問題を解決するために、ブロー成形の終了時までキャビティ内部に加圧空気を注入し、これにより容器が型から分離することを補助するように、キャビティ内に開口している導管を型の底部に設けることが知られている。

しかしながら、容器を迅速に分離するためには、これだけでは不十分である。さらに、加圧空気が未だ軟かい状態の容器の底に跡を残し、これにより容器が局所的に脆弱になる危険性を有している。加えて、このような跡は美観を損なう。

本発明の一の目的は、ブロー成形の終了時に容器のさらに容易に抜き取り可能な構成を有している型を提供することによって、上記問題を解決することにある。

従って、本発明は、パリソンから容器を製造するブロー成形機のための型であって、パリソンを受容するためのキャビティを共に形成する側壁及び底部を備えている前記型において、前記キャビティが、主軸に関して略対称とされ、前記底部は、ブロー成形された容器を容易に抜き取り可能となるようにキャビティに加圧気体を供給するために、キャビティ内に開口している気体用導管を備え、前記型は、型の底部の内面に設けられた溝をさらに備え、前記溝は、主軸を囲む閉じた輪郭に沿って延在し、前記導管が前記溝に向かって開口していることを特徴とする前記型を提供する。

従って、ブロー成形の終了時まで気体用導管を通じて型の内部に気体を注入した場合には、容器に垂直に加わる推力が溝によって略均一となるので、容器は型の底部から容易に分離可能となる。結果として、容器は、自身に跡を残さず、型から迅速に抜き取り可能となる。

一の実施形態では、溝は、例えば１０ｍｍ〜２０ｍｍの直径を有する円状の輪郭に沿って延在している。好ましくは、溝は０．５ｍｍ未満の深さを有し、溝の断面は径方向においてＶ字状とされる。さらに、溝の幅は、型の底部の内面の高さにおいて０．５ｍｍ未満とされることが望ましい。さらに、気体用導管の直径は、前記溝との接続部において１ｍｍ未満とされることが望ましい。

一の実施形態では、型は、主軸に沿って型の底部内に取り付けられたピストンをさらに備え、前記ピストンは、自身が型の底部の内面と同一平面とされる後退位置と、自身が型の底部からキャビティ内部に向かって外側に突出した展開位置との間で移動可能とされ、前記溝が、前記ピストンの周囲に前記ピストンから所定距離で離間して延在している。

好ましい実施例では、型の底部は、一般に前記キャビティに向かって湾曲し、中心に主軸を備えた頂面の周囲に配置された一連の凹所を有しており、溝は前記頂面に形成されている。

本発明の上記の目的及び利点、並びに他の目的及び利点は、本発明の好ましい実施形態の詳細な説明及び添付図面によって明確となる。

次に、図１及び２は、熱可塑性材料、例えばＰＥＴの（ここでは予備成形物から作られた）パリソン３から容器２を製造するブロー成形機（図示せず）のための型１を表わす。

型１は、２つの相補的な半体（half mold）５、６から成る側壁４と、型の底部７とを有している。半体５、６及び底部７は共にキャビティ８を形成している。予備成形物３は、約１２０℃（約２５０°Ｆ）に加熱された後で、型１が開いている際にキャビティ８内に挿入される。

型１が閉じられ、予備成形物３は、予備成形物３が型１に押し付けられるように予備成形物３に加圧気体を吹き込み、これにより容器２の最終的な形状とするために、加圧気体（例えば空気）が最大４０バール（５８０ｐｓｉ）の圧力で予備成形物３内に注入される際に通過する側孔を備えたストレッチブロー用ロッド（stretch-blow rod）９によって伸張され、ブロー成形される。

キャビティは主軸１０を中心とした略回転体であり、完成した容器２は略円筒状とされる。

その後に型１が開いて、容器２が型１から抜き取られ、容器２は貯蔵されるか又は直ちに充填される。

容器２を型１から抜き取ること、より具体的には容器の底部１１を型の底部７から分離することを容易にするために、型１が開いている間に、加圧気体（例えば空気）が型の底部７と容器の底部１１との間に注入される。

このために、型の底部７には、加圧気体をキャビティ８内部に注入するために気体用導管１２が設けられている。気体用導管１２は、３つの部分、すなわち：
・型の底部７の周縁部１３の近傍で垂直方向（すなわち主軸に対して平行）に延在し、型の底部７の下面１４に開口している第１の部分１２ａであって、加圧気体の入口（図示せず）が接続されている第１の部分１２ａ；
・主軸１０に対して傾斜し、第１の部分１２ａの直径と略同一な直径を有している第２の部分１２ｂ；及び
・主軸１０の近傍で垂直方向に延在し、型の底部７の内面１５でキャビティ８に対して開口している第３の部分１２ｃであって、第１及び第２の部分１２ａ，１２ｂの直径よりも小さい直径を有している第３の部分１２ｃ；
から成る。

図３に示されているように、型１は型の底部７の内面１５に形成された溝１６を有しており、気体用導管１２は型の底部の溝１６に開口している。溝１６は、主軸１０を囲む閉じた輪郭に沿って延在し、これにより導管１２を通じて注入された空気は、溝１６に流入し、溝１６内で循環するので、容器の底部１１を型の底部７から略均一に分離することが可能となる。

溝１６の輪郭は、例えば型の底部７の形状に基づいた（例えば花の形状をした）輪（loop）とされる場合がある。図示の例では、溝１６の輪郭は、円状であるので、溝１６の容易な研削及び導管１２から流れる空気の急速循環を実現することができる。

図３及び５に示すように、型の底部７は、キャビティ８に向かって湾曲し、これにより容器の底部１１を、機械的強度を高める中空の形状にすることができる。

図示の例では、型の底部７が、中心に主軸１０を備えた頂面１８を囲んだ状態で配置された一連の凹所１７をさらに備え、これにより容器の底部１１に球根状の補強構造（stiffener）を形成することができる。

図３〜５に示すように、溝１６は、加圧空気の流れが垂直方向を向き、これにより容器２に作用する分離力が最大となるように、凹所１７内に延伸することなく頂面１８に形成されている。

容器２の直径が約１１０ｍｍである一の実施形態では、溝１６の輪郭の直径は、１０ｍｍ〜２０ｍｍ、例えば約１５ｍｍとされる。このような値は、容器２を型の底部７から効率的に分離可能とするのに十分な数値である。

図６に示すように、溝１６の径方向の断面はＶ字状であることが好ましく、さらに溝１６の底部が丸められている場合もある。溝１６の深さは０．５ｍｍ未満であることが好ましい。また、溝１６の幅は、型の底部７の内面１５の高さにおいて０．５ｍｍ未満であることが好ましい。さらに、導管１２の直径は、溝１６との接続部において１ｍｍ未満である（言い換えれば、第３の部分１２ｃの直径が１ｍｍである）ことが好ましい。

ブロー成形された容器の厚さが０．２ｍｍ〜０．３ｍｍである場合、上述の形状及び寸法によって、ブロー成形の際に、容器用材料が溝１６、場合によっては導管１２に流入することが防止される。従って、容器の底部１１が前記溝によって跡をつけられない一方、導管１２から流出した空気は、溝１６に自由に流入し、溝１６を通じ溝１６に沿って自由に流れる。

図示する一の実施形態では、型１は、型の底部７に形成され、且つ中心に主軸１０を備えた対応する穴２０に取り付けられたピストン１９をさらに備えている。

ピストン１９は、自身が型の底部７の内面１５と同一平面とされる後退位置（図５の実線）と、自身が型の底部７からキャビティ８内部に向かって外側に突出している展開位置（図５の破線）との間で、型の底部７に対して移動可能とされる。

例えばピストン１９は、型が開いている際に空気圧によって動作する。展開位置では、前記ピストンは、上向きの力を容器の底部１１に作用させ、これにより容器２が型の底部７から分離可能となるという機械的効果を付与する。

パリソンから開始する容器のブロー成形作業の概略図である。 パリソンから開始する容器のブロー成形作業の概略図である。 型の底部を表わす斜視図である。 型の底部を表わす上面図である。 型の底部の径方向の縦断面図である。 型の底部の径方向の拡大縦断面図である。

符号の説明

１ 型
２ 容器
３ パリソン
４ 側壁
５ 半体
６ 半体
７ 型の底部
８ キャビティ
９ ストレッチブローロッド
１０ 主軸
１１ 容器の底部
１２ 気体用導管
１２ａ 気体用導管の第１の部分
１２ｂ 気体用導管の第２の部分
１２ｃ 気体用導管の第３の部分
１３ 型の底部の周縁部
１４ 型の底部の下面
１５ 型の底部の内面
１６ 型の底部の溝
１７ 型の底部の凹所
１８ 型の底部の頂面
１９ ピストン
２０ 型の底部の穴

Claims (8)

1. パリソン（３）から容器（２）を製造するブロー成形機のための型（１）であって、 前記型（１）は、前記パリソン（３）を受容するためのキャビティ（８）を共に形成する側壁（４）と型の底部（７）とを備え、
   前記キャビティ（８）は、主軸（１０）に関して略対称とされ、
   前記型の底部（７）は、加圧気体を前記キャビティ（８）内に注入し、これによりブロー成形された前記容器（２）を抜き取り可能とするために、前記キャビティ（８）内部に向かって開口している気体用導管（１２）を備え、
   前記型（１）が、前記型の底部（７）の内面（１５）に形成された溝（１６）をさらに備え、前記溝（１６）が、前記主軸（１０）を囲む閉じた輪郭に沿って延在し、前記気体用導管（１２）が、前記溝（１６）内部に向かって開口しており、
   前記型（１）が、前記主軸（１０）に沿って前記型の底部（７）内に取り付けられたピストン（１９）をさらに備え、前記ピストン（１９）が、前記ピストン（１９）が前記型の底部（７）の前記内面（１５）と同一平面とされる後退位置と、前記ピストン（１９）が前記型の底部（７）から前記キャビティ（８）内部に向かって外側に突出している展開位置との間で移動可能とされ、前記溝（１６）が、前記ピストン（１９）を囲んだ状態で、前記ピストン（１９）から所定距離で離間し延在していることを特徴とする型（１）。
2. 前記溝（１６）が、円状の輪郭に沿って延在していることを特徴とする請求項１に記載の型（１）。
3. 前記溝（１６）の前記輪郭の直径が、１０ｍｍ〜２０ｍｍとされることを特徴とする請求項２に記載の型（１）。
4. 前記溝（１６）の深さが、０．５ｍｍ未満とされることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の型（１）。
5. 径方向における前記溝（１６）の断面が、Ｖ字状とされることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の型（１）。
6. 前記溝（１６）の幅が、前記型の底部（７）の前記内面（１５）の高さにおいて０．５ｍｍ未満とされることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の型（１）。
7. 前記型の底部（７）が、前記キャビティ（８）に向かって湾曲し、中心に前記主軸（１０）を備えた頂面（１８）を囲んだ状態で配置された一連の凹所（１７）を有し、
   前記溝（１６）が、前記頂面（１８）に形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の型（１）。
8. 前記気体用導管（１２）の直径は、前記溝（１６）との接続部において１ｍｍ未満とされることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の型（１）。

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