JP5801904B2 - 容器をブロー成形する成形デバイス - Google Patents

Description

本発明は、容器をブロー成形する成形デバイスに関する。通常、そのような成形デバイスは、特に液体を収容するようになる包装容器を製造する製造ラインに据え付けられるように形成される。

通常、ブロー成形デバイスは、構造部と、回転軸線まわりに回転するように構造部に装着されるプラットフォームと、を備える。プラットフォームは、送風部材と、送風部材の下方に装着される成形型と、を周囲に備える。成形デバイスは、それら成形型を開放状態及び閉塞状態の間において移動させる制御手段と、プリフォームを成形型の各々に充填する搬送部と、プラットフォームにおいてブロー成形された容器を取り出す搬送部と、をさらに備える。充填、ブロー成形、及び取り出しは、プラットフォームが回転している間に、各々の成形型が順次通過するプラットフォームの複数の領域において実行される。一例として、それら搬送部は、移送用の星状部材、及び直線的な搬送部の少なくともいずれか一方を備える。

２つの可動部によって形成される成形型が存在する。２つの可動部は、型開放位置と型閉塞位置との間において移動するように互いにヒンジ留めされる。成形型は、止めピンによって閉塞位置に保持される。止めピンは、型部どうしの間においてヒンジピンと協働してブロー成形力に耐えるのに適した寸法を有する。

また、固定部を備える成形型が存在する。固定部は、固定部にヒンジ留めされる可動部を備える。可動部を閉塞位置及び開放位置の間において移動させる制御手段は、２つの連接部を備えており、２つの連接部は、可動部を閉塞位置において保持する機能をも有するトグルを形成するように相互に連結されている。

ブロー成形は、数メガパスカル（数十バール）、通常は、４メガパスカル（４０バール）の圧力において実行されるので、成形型、ヒンジ、及び成形型を閉塞状態において保持する機構部に大きな力を作用させる。従って、成形型及び成形型の保持機構は、そのような力に耐えるような大型の部材を備える。それでもなお、その力が原因となって、成形型の可動部及び保持機構のヒンジに早期の摩耗が発生し、その摩擦によって、緩みを除去するデバイスを用意することが必要になる。成形型を閉塞位置において保持する保持手段が複合的であり多数のヒンジを有する場合に、全体的な摩耗量が保持手段によって増大される。

従って、保持手段の複合性は、保守費用に影響を及ぼすとともに、プラットフォームの全体的な寸法及び形状にも関係するのでプラットフォームの慣性作用を増大させる。

本発明の目的は、より簡素であって、より長期の寿命を実現する成形デバイスを提供することである。

この目的において、本発明は、構造部と、送風部材及び送風部材の下方に装着される成形型を有していて回転軸線回りに回転するように構造部に装着されるプラットフォームと、を備える、容器をブロー成形する成形デバイスを提供する。成形型の各々は、固定型部と、制御手段によって成形型の開放位置及び閉塞位置の間を移動可能な可動型部と、を備える。成形デバイスは、成形型を閉塞状態において制止する制止部材を備えており、各々の制止部材は、後退位置と制止位置との間を移動するようにプラットフォームに装着されるストラットを備えており、制止位置において、ストラットは、可動型部と、プラットフォームに固定される当接要素と、の間に延在しており、当接要素は、可動型部によって受け止められるブロー成形力の合力が作用する作用方向にストラットが延在するように、位置決めされることを特徴とする。

それにより、成形型を閉塞状態に維持する力は、ストラットと、可動型部により受け止められるブロー成形力の合力が作用する作用方向においてストラット及び当接要素が整列されるように位置決めされる当接要素と、によって受け止められる。従って、ストラットは、ブロー成形力の合力に対して整列されかつ適合される。これにより、ブロー成形力（そして、成形型を閉塞状態に維持する力）の最大量が、当接部材に伝達されうるとともに、当接部材に方向付けられうるので、当接部材が簡単な計算の結果として寸法決めされうる。また、これにより、固定型部のヒンジによって耐えられるべき力を限定できるので、固定型部の寿命を長期化できるし、構造部をより軽量化できる。

特定の実施形態において、当接要素は、ストラットを枢動させる枢動シャフトである。
ストラットの枢動シャフトは、せん断作用を受けながら作動するので、枢動シャフトの耐えるべき力が容易に計算され、それにより、枢動シャフトの寸法決めが簡素化される。

次いで、可動型部は、閉塞位置と開放位置との間において枢動するようにプラットフォームに装着される枢動シャフトに固定されることが好ましく、制御手段は、可動型部の枢動シャフトに固定されるクランクと、ストラットの枢動シャフトに固定されるクランクと、を一緒に連結する連結ロッドを備えることが好ましく、また、制御手段は、構造部に対して固定されていて可動型部とストラットとをそれぞれ２つの位置に移動させるように形成されるカムと協働するように、クランクのうちのいずれか一方に固定されるホイールを備えるのが有利である。
次いで、制御手段は特に簡素であり、可動型部及びストラットが単一の制御部により同期された態様で移動されることを可能にする。

特定の特徴に従って、それら型部及びストラットは、プラットフォームに取り付けられるフレームに装着される。
それにより、フレームがブロー成形力を受け止める機能を発揮し、ブロー成形力がプラットフォームに伝達されなくなる。さらに、成形型と成形型の制御手段とを内蔵していてプラットフォームに単体として備え付けられうる成形型モジュールが、フレームによって形成される。これにより、最初の一連の容器の製造から、形状の異なる別の一連の容器に移行するときの成形型の交換を迅速化できる。

ストラットは、成形型の高さと概ね等しい高さを有するのが有利である。
それにより、ブロー成形力が、固定型部の高さの全体にわたってストラットにより受け止められるので、力が均一な態様で分散されるし、本来なら可動型部及びストラットの少なくともいずれか一方における早期の摩耗の原因になったであろう応力集中領域の発生リスクが抑制される。

特定の特徴に従って、固定型部は、固定型部を可動型部に対して押圧する押圧要素に装着されており、押圧要素は、ブロー成形力の合力が作用する作用方向に対して平行な方向においてピストンが摺動するように、ピストンをチャンバにおいて摺動可能に受容する本体を有することが好ましく、ブロー成形圧力がピストンに加えられるようになることが好ましく、また、固定型部は、ピストンに並行して移動するように取り付けられることが好ましい。

それにより、固定型部は、可動型部に対して押圧されることによって、可動型部をストラットに対して堅固に押圧させるようになる。このときの圧力はブロー成形圧力によって単純な態様で得られるので、ピストンは、ピストンに圧力を加える結果として生じる力が、成形型に作用するブロー成形力より少なくとも大きくなる断面を有することが理解される。

本発明に係る成形デバイスを概略的に示す正面図である。 成形デバイスのプラットフォームを概略的に示す部分斜視図である。 図２の領域ＩＩＩを詳細に示す図である。 閉塞位置における成形型ブロックを示す斜視図である。 閉塞位置における成形型ブロックを示す平面図である。 開放位置における成形型ブロックを示す斜視図である。 開放位置における成形型ブロックを示す平面図である。 固定型部を可動型部に対して押圧する押圧手段を概略的に示す分解図である。

本発明の特定の非限定的な実施形態についての以下の説明を読解することによって、本発明の他の特徴及び利点が明らかになる。
上記の添付図面が参照される。

この実施例における容器をブロー成形する成形デバイスは、ネジ山付きの首部を有するボトルを製造するようになっている。ボトルはプリフォームから製造されており、プリフォームを膨張させる目的、及びプリフォームを成形型の壁部に対して押圧することによってボトルの胴体を形成する目的のために空気がプリフォームの内側に吹き込まれるのに先立ち、プリフォームが成形型に挿入される。ブロー成形方法自体は公知であり、本書においてさらに詳細に説明されることはない。

図面を参照すると、本発明のデバイスは、構造部１と、回転軸線３回りに回転するように構造部１に装着されるプラットフォーム２と、を備える。
プラットフォーム２は、公知の送風部材４を備えるとともに、符号５によって全体的に参照される成形型を備えており、成形型は送風部材４の下方に装着される。

各々の成形型５は、２つの型部、すなわち、固定型部６及び可動型部７を、底部８とともに備える。各々の型部６，７は、ボトルの胴体の外面形状の半分に対応するキャビティを有しており、底部８は、ボトルの底部に対応するキャビティを有している。
型部６，７は、フレームを形成する底部プレート９．１と頂部プレート９．２との間に装着されており、底部８は底部プレート９．１の下方に装着されている。

可動型部７は補強部２７を備えており、補強部２７の一側は、プレート９．１及びプレート９．２において枢動可能にそれぞれ受容される底端部１０．１及び頂端部１０．２を有するシャフト１０に固定されている。それにより、可動型部７は、閉塞位置（図４及び図５）と開放位置（図６及び図７）との間において枢動する。閉塞位置においては、可動型部７が固定型部６に対向して延在する。開放位置においては、プリフォームを成形型５に挿入できるように、そして、ブロー成形されたボトルを成形型５から摘出できるように、可動型部７が固定型部６から離間される。

可動型部７は、可動型部７を閉塞位置において制止する制止部材に関連付けられる。制止部材はストラット１１を備えており、ストラット１１の一端は、底部プレート９．１及び頂部プレート９．２において枢動可能にそれぞれ受容される底端部１２．１及び頂端部１２．２を有する枢動シャフト１２に固定されている。それにより、ストラット１１は、後退位置（図６及び図７）と制止位置（図４及び図５）との間において移動できる。制止位置において、ストラット１１は、可動型部７と枢動シャフト１２との間に延在しており、枢動シャフト１２は、プラットフォーム２の所定位置に固定される当接要素を形成しており、それにより、制止位置におけるストラット１１は、可動型部７によって受け止められるブロー成形力の合力が作用する作用方向Ｆ（図５）に沿って延在する。後退位置において、ストラット１１は、前記のプラットフォーム２に対する概ね半径方向においてプラットフォーム２から外向きに延在する。それにより、ストラット１１は、可動型部７の高さと概ね等しい高さを有する。ストラット１１が補強部２７に押し当てられうるように、そして、補強部２７がブロー成形力を受け止めうるように、補強部２７が配列されることに留意すべきである。補強部２７は、ストラット１１の枢動を制止位置において停止させる当接部２８を有する。

底部８は、閉塞位置又は高位置と、開放位置又は低位置（図６及び図７）と、の間において鉛直方向に摺動するようにカラム１３に装着される。閉塞位置又は高位置において、底部８は、可動型部７が閉塞されるときに（図４及び図５）型部６及び型部７に押し当てられる押当て片を有する。開放位置又は低位置において、底部８は、型部６及び型部７から離間される。底部８が閉塞位置に位置しており、可動型部７が閉塞位置に位置しているときに、底部８の頂縁部は、型部６と型部７との間に拘束される（図４においてより明確に示される）。

プラットフォーム２は、可動型部７を制御して閉塞位置及び開放位置の間を移動させる制御手段と、ストラット１１を制御して後退位置及び制止位置の間を移動させる制御手段と、を備える。

各々の可動型部７及び各々の関連するストラット１１を制御する制御手段は、シャフト１０及びシャフト１２の端部１０．１及び端部１２．１にそれぞれ取り付けられるとともに連結ロッド１５によって互いに連結されるクランク１３及びクランク１４を備える。連結ロッド１５は、後退位置と制止位置との間におけるストラット１１の移動を、開放位置と閉塞位置との間における可動型部７の移動に同期させる機能を有する。それにより、可動型部７が閉塞位置に向かって動かされるときに、ストラット１１が制止位置に向かって動かされ、また、可動型部７が開放位置に向かって動かされるときに、ストラット１１が後退位置に向かって動かされる。また、クランク１４は、カム１７と協働するホイール１６を備えており、カム１７は、クランク１４並びにクランク１３をストラット１１の後退位置及び制止位置に対応する位置、並びに、可動型部７の開放位置及び閉塞位置に対応する位置まで連結ロッド１５を介して移動させるように、構造部１に取り付けられてプラットフォーム２の周囲に延在する。カム１７は、プリフォームが成形型５に充填されるとともにブロー成形されたボトルが成形型５から取り出される領域において成形型を開放するように、そして、プラットフォーム２が回転する結果として成形型５が充填・取り出し領域に存在しなくなるときに成形型５を閉塞しかつ閉塞状態において維持するように配列される。

プラットフォーム２は、開放位置と閉塞位置との間における底部８の移動を制御する制御手段を備える。底部８は、カム（図示されない）と協働するホイール（図には示されない）を備えており、カムは、底部８を開放位置と閉塞位置との間において移動させるように、構造部１に取り付けられてプラットフォーム２の周囲に延在する。

固定型部６は、符号１８によって全体的に参照される、固定型部６を可動型部７に対して押圧する押圧要素に装着される。この押圧要素１８は、チャンバ２０を形成する本体１９を備えており、チャンバ２０は、端壁部２１によって閉じられる１つの端部を有していてピストン２２を摺動可能に受容している。ピストン２２に取り付けられる取付プレート２６によって、ピストン２２が固定型部６に取り付けられる。ピストン２２の摺動方向は、ブロー成形力の合力が作用する作用方向に対して平行であり、固定型部６は、ピストン２２と一緒に並行して移動するように制約される。端壁部２１は、頂部プレート９．２及び底部プレート９．１において形成される溝に受容される頂縁部及び底縁部を有する。本体１９と端壁部２１との間には、弾性変形可能な隔壁部２３が延在しており、隔壁部２３は、本体１９と端壁部２１との間に挟持される周縁部を有している。端壁部２１には、空気を端壁部２１と隔壁部２３との間にブロー成形圧力で注入するチャンネルが穿設されており、それにより、隔壁部２３及びピストン２２が空気によって移動されて固定型部６を移動させる。空気注入チャンネルは、各々の送風部材４に空気を供給するブロー成形空気源に、ダクトによって連結される。

作動の際に、プラットフォーム２が回転し、成形型５が、プリフォームを成形型５に投入する投入部材に適合されるように開放されるとともに、次いで、一旦プリフォームが成形型５に充填されたら、カム１７が、可動型部７を閉塞位置まで移動させるとともにストラット１１を制止位置まで移動させることによって、成形型５を閉塞させる。開放状態と閉塞状態との間における可動型部７の移動を制御する制御手段は、開放位置と閉塞位置との間における底部８の移動を制御する制御手段に必然的に同期される。

次いで、ブロー成形用の空気が成形型５に導入され、同時に、隔壁部２３と端壁部２１との間に導入される。次いで、ブロー成形用の空気が以下の事象を引き起こす。
・ピストン２２が移動されることによって、固定型部６が、ストラット１１により所定位置において制止されている可動型部７に対して押圧される。
・プリフォームが膨張させられることによって、プリフォームの壁部が成形型５の内壁部に対して押圧される。
ピストン２２の機能は、固定型部６と可動型部７との間のクリアランス、及び可動型部７とストラット１１との間のクリアランスを除去することなので、ピストン２２のストロークは小さいことに留意すべきである。

成形型５が充填・取り出し領域に復帰するときに、ブロー成形が終了する。ブロー成形圧力は事前に取り除かれる。次いで、カム１７が、ストラット１１を後退させるとともに成形型５を開放させる。次いで、アーム２５の端部に装着されたクランプ２４が、ブロー成形されたボトルを把持する。アーム２５は、可動型部７に干渉することなく、ブロー成形されたボトルを開放状態の成形型５から取り出せる摘出方向においてクランプを移動させるようにガイドされる。それにより、摘出動作が、可動型部７から離間する方向において実行される。

当然ながら、本発明は、説明された実施形態のみに限定されず、特許請求の範囲に記載される発明の範囲に属する任意の変形例を包含する。
特に、ストラットを２つの位置の間において移動させる移動手段は、カムの代わりにサーボモータを備えていてもよい。
さらに、成形型を開放状態と閉塞状態との間において移動させる移動手段は、カムの代わりに１つ又は２つ以上のサーボモータを備えていてもよい。

ストラット及び可動型部を制御する制御手段は、互いに独立していてもよい。
成形型は固定部分及び可動部分のみを備えうる。
成形型はプラットフォームに直接的に取り付けられうる。
ストラットは２つの位置の間において摺動しうるし、ストラットは、可動型部と、プラットフォームに固定されるか又はプラットフォームに固定される部材に固定される当接要素と、の間において制止位置に受容されうる。
それにより、ストラットは、可動型部に直接的に押し当てられてもよいし、又は間接的に、すなわち、中間部を介して押し当てられてもよい。
底部８は、２つの位置の間において摺動する代わりに、傾斜運動を行ってもよい。

Claims (8)

1. 構造部（１）と、
   送風部材（４）及び前記送風部材（４）の下方に装着される成形型（５）を有していて回転軸線（３）回りに回転するように前記構造部に装着されるプラットフォーム（２）と、を備える、容器をブロー成形する成形デバイスであって、
   前記成形型（５）の各々は、固定型部（６）と、制御手段（１３，１４，１５）によって前記成形型の開放位置及び閉塞位置の間を移動可能な可動型部（７）と、を備えており、
   前記成形デバイスは、前記成形型を閉塞状態において制止する制止部材を備えており、
   各々の前記制止部材は、後退位置と制止位置との間を移動するように前記プラットフォームに装着されるストラット（１１）を備えており、
   前記制止位置において、前記ストラットは、前記可動型部と、前記プラットフォームに固定される当接要素と、の間に延在しており、前記当接要素は、前記可動型部によって受け止められるブロー成形力の合力が作用する作用方向（Ｆ）に前記ストラットが延在するように、位置決めされることを特徴とする成形デバイス。
2. 前記当接要素が前記ストラット（１１）を枢動させる枢動シャフト（１２）である、請求項１に記載の成形デバイス。
3. 前記可動型部（７）は、前記閉塞位置と前記開放位置との間において枢動するように前記プラットフォームに装着される枢動シャフト（１０）に固定されており、
   前記制御手段は、前記可動型部の前記枢動シャフト（１０）に固定されるクランク（１３）と、前記ストラット（１１）の前記枢動シャフト（１２）に固定されるクランク（１４）と、を一緒に連結する連結ロッド（１５）を備える、請求項２に記載の成形デバイス。
4. 前記制御手段は、前記構造部（１）に対して固定されていて前記可動型部（７）と前記ストラット（１１）とをそれぞれ２つの位置に移動させるように形成されるカム（１７）と協働するように、前記クランクのうちのいずれか一方に固定されるホイール（１６）を備える、請求項３に記載の成形デバイス。
5. 前記固定型部及び前記可動型部（６，７）、並びに前記ストラット（１１）は、前記プラットフォームに取り付けられるフレーム（９）に装着される、請求項１に記載の成形デバイス。
6. 前記ストラット（１１）の高さは、前記成形型（５）の高さと等しい、請求項１に記載の成形デバイス。
7. 前記固定型部（６）は、前記固定型部を前記可動型部（７）に対して押圧する押圧要素（１８）に装着される、請求項５に記載の成形デバイス。
8. 前記押圧要素（１８）は、ピストン（２２）がブロー成形力の合力の前記作用方向に対して平行な方向に摺動するように、前記ピストン（２２）をチャンバにおいて摺動可能に受容する本体（１９）を有しており、
   ブロー成形圧力が前記ピストン（２２）に加えられるようになっており、
   前記固定型部（６）は、前記ピストンに並行して移動するように取り付けられる、請求項７に記載の成形デバイス。

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