JP6186378B2 - 熱成形用のモールドブロック - Google Patents

Description

本発明は、モールドブロックに関し、特に、熱可塑性プリフォームを受け取るのに適した少なくとも１つの熱成形チャンバを有するモールドブロックであって、該熱成形チャンバがモールドブロックの内側表面と軸方向開口とによって定められているモールドブロックに関する。

このようなモールドブロックは、熱成形設備において、容器、特に食品容器を製造するために主に用いられる。これらの容器は、典型的には、特に包装品の内容を識別するのに役立つラベルバンド（une banderole de decor）を受け取る。

この種のモールドブロックが、仏国特許第２８５８２６３号に記載されている。しかし、その先行技術のモールドブロックには、ラベルバンドの挿入時にラベルバンドの受止部として用いられる熱成形チャンバの肩部に対応する肩部を有する容器が形成されるという欠点がある。容器の肩部は、容器を脆化させ、鉛直方向の圧縮に対する容器の耐久性を低下させる。さらに、滑らかな壁を有する容器を製造することが審美的に望ましい。

本発明は、それらの欠点を解消することを目的とする。

本発明の少なくとも１つの実施形態において、上記目的は、本体と、上記軸方向開口から遠い側の端部に位置する少なくとも１つの可動モールド底部と、少なくとも１つの後退可能部材と、を備えるモールドブロックによって達成される。可動モールド底部は、上記本体に対する閉鎖位置と開放位置との間を本体に対して相対的に移動可能であって、開放位置において、可動モールド底部は、側方開口によって上記軸方向開口から遠ざかる方向に本体から隔てられる。少なくとも１つの後退可能部材は、可動モールド底部が開放位置にあるときに、熱成形チャンバ内に上記開口に合わせて位置する少なくとも１つの退避可能な肩部を形成するように側方開口を通じて進入可能である。

これにより、可動モールド底部で本体を閉鎖して少なくとも１つの後退可能部材を熱成形チャンバから外へ後退させた後、熱成形チャンバの内側表面は、吹き込みの終盤に実質的に滑らかで肩部のない状態になり得る。プリフォームの熱可塑性材料は、熱成形チャンバの滑らかな内側表面にぴったり密着でき、それにより肩部のない容器が製造される。

特に、ラベルバンドをその周縁の複数箇所で支持するために、モールドブロックは、可動モールド底部が開放位置にあるときに、熱成形チャンバ内に軸方向開口の位置に合わせて複数の退避可能な肩部を形成するように上記側方開口を貫通可能な複数の後退可能部材を備えてもよい。

可動モールド底部を開いている間、後退可能部材が退避可能な肩部を形成するように熱成形チャンバの内部に自動的に配置されることを確実にするために、モールドブロックは、後退可能部材を熱成形チャンバ内へ側方開口を通じて進入させるための少なくとも１つのばねをさらに備えてもよい。

加えて、可動モールド底部を閉じている間、後退可能部材が熱成形チャンバの外部へ自動的に後退することを確実にするために、肩部は上記本体との接触面を形成し、上記後退可能部材は可動モールド底部との接触面を含み、本体との上記接触面と可動モールド底部との上記接触面とは、可動モールド底部の上記開放位置から上記閉鎖位置への移動によって後退可能部材がばねに逆らって後退するような角度で配置されていてもよい。

モールドブロックは、特に、可動モールド底部を上記閉鎖位置と上記開放位置との間で移動させるためのアクチュエータ、特には流体アクチュエータ、をさらに備えてもよい。

ラベルバンドを受け取るための位置にある少なくとも１つの肩部に合わせた単一の開口が、ラベルバンドを挿入するためおよび熱成形チャンバにピストンが進入できるようにするために、有利に用いられてもよい。

モールドブロックは、有利には、複数の熱成形チャンバを備え、これにより、複数の並列した容器を形成することによって生産速度を高めることが可能になる。

単一の可動モールド底部が複数の熱成形チャンバの底を閉鎖してもよく、それにより、熱成形チャンバの数の増加に伴う可動部の数の増加が回避される。

モールドブロックは、有利には、少なくとも成形吹き込み位置とラベルバンドの挿入および／または成形品の離型のための位置との間で傾動可能である。従って、モールドブロックは、第１の向きでラベルバンドを受け取り、第２の向きで熱成形ピストンを受け取ってもよく、これにより、熱成形設備の生産速度を高めながら熱成形設備が占めるスペースを削減することが可能になり、特に設備が、第１のモールドブロックへラベルバンドを挿入するのと同時に第２のモールドブロックで容器を熱成形するために、相次いで異なる向きをとる複数のモールドブロックを備える場合にそうである。傾動するモールドブロックを使用するいくつかの方法が国際特許出願ＷＯ２００６／０５１２３７号に記載されている。

本発明はまた、熱成形によって容器を製造するための設備に関する。少なくとも１つの実施形態では、該設備は、上記モールドブロックと、熱可塑性プリフォームを加熱するための加熱装置と、熱可塑性プリフォームを成形するための成形ピストンであって、上記開口を介して上記熱成形チャンバに進入可能な成形ピストンと、熱可塑性プリフォームを少なくとも１つの熱成形チャンバの内側表面に対して吹き付けるための空気吹き込み装置と、を備える。

本発明はまた、上記設備において熱成形によって容器を製造する方法に関する。該方法は、以下の工程を備える。
可動モールド底部がその開放位置にある状態で、ラベルバンドをモールドブロックの熱成形チャンバに挿入して、熱成形チャンバ内においてラベルバンドを受け止めるための位置にはじめ存在している上記肩部に受け止めさせる工程と、
熱成形チャンバに進入するピストンによって高温の熱可塑性プリフォームを成形する工程と、
熱成形チャンバの内側表面に対してプリフォームを吹き付ける工程。

表面が滑らかな容器を製造できるようにするために、上記方法の少なくとも１つの実施形態では、上記モールド底部は、吹き付ける工程の終盤より前に上記肩部を退避させるような仕方でその閉鎖位置へと移動する。

特に、軸方向開口を介して、ラベルバンドが熱成形チャンバに挿入され、ピストンが熱成形チャンバに進入してもよい。

加えて、上記方法は、特にラベルバンドおよびピストンを熱成形チャンバに挿入するために同一の開口を用いることを容易にするために、ラベルバンドを挿入する工程と成形する工程との間に、モールドブロックを傾動させる工程をさらに備えてもよい。

プリフォームは、有利には、熱可塑性シートの一部を成し、これにより、シートを前方に送り出すことによって熱成形装置に供給することがより容易になる。

上記方法は、さらに有利には、吹き付ける工程の後に、容器を離型する工程を備え、該工程は、モールドブロックを傾動させることと、それと同時に熱可塑性シートを前方に送り出すこととを含み、これにより、生産速度をさらに高めることが可能になる。傾動に伴ってモールドブロックを軸方向に退避させてもよく、特に、モールドが熱可塑性シートの下方に配置されている場合、傾動に伴ってモールドブロックを下方へ動かしてもよい。しかし、他の離型の方法、例えば単にモールドブロックを軸方向に退避させることによる方法もまた考えられ得る。

非限定的な例として示される実施形態に関する下記の詳細な説明を読めば、本発明がよく理解され、その利点がより明らかになる。この説明は添付の図面を参照する。

図１は、本発明のモールドブロックの一実施形態を用いるのに適した設備の概略図である。 図２Ａは、熱成形方法におけるラベルバンドを挿入する工程時の本発明の一実施形態におけるモールドブロックの縦断面図である。 図２Ｂは、図２Ａのモールドブロックの上面図である。 図３は、この方法において続いて行われるピストンによる成形工程時の同じチャンバの縦断面図である。 図４Ａは、この方法において続いて行われる吹き付け工程時の同じチャンバの縦断面図である。 図４Ｂは、図４Ａのモールドブロックの上面図である。

図１に示した設備は、第１の実施の態様における本発明の方法を行う。設備は、熱可塑性材料からなるシート１０が駆動手段（図示せず）により段階的に駆動されて通過する複数のステーションを備える。シートが進行する方向Ｆに沿って順番に見て、設備は、加熱器ステーション１４と、熱成形ステーション１６と、熱成形された容器３７に充填するための充填ステーション１８と、容器３７をそれらの開口を閉鎖シート２２でシールすることによって閉鎖するための閉鎖ステーション２０と、を備える。

当然ながら、本発明は、連続シートの形状以外の形状、例えば、それぞれから１つまたは複数の容器が熱成形される個別のペレットまたはチップの形状をした熱可塑性材料で容器を熱成形することにも適用してよい。

明確さのために、図では単一の熱成形チャンバ２８が設けられた１つのみのモールドブロック２４を有する熱成形ステーション１６を示している。しかし、考えられ得る多くの実施形態においては、高い生産速度を得るために、単一の熱成形ステーションの１つまたは複数のモールドブロックにおいて複数の熱成形チャンバが組み合わされる。

図示した熱成形ステーション１６はまた、上記熱成形チャンバ２８内を移動可能な熱成形ピストン３０と、熱成形チャンバにラベルバンドを挿入するための手段とを備え、この手段は、ラベルバンド３８を挿入するための挿入チャンバ３６を有するブロック３２を備え、該挿入チャンバは、好ましくは、シートが進行する方向を向いている。

好ましくは、熱成形ピストン３０は、実質的に鉛直な軸線のみに沿って移動可能である。図示した実施形態では、各モールドブロック２４が、挿入ブロック３２に連結される。ラベルストリップ（Des bandelettes de decor）が、供給手段によって挿入チャンバ３６の近傍へ持ち込まれる。図示しない手段によって、ラベルバンド３８をストリップから切り取り、挿入チャンバ３６にてそれらを丸めることが可能である。例えば、それらの手段は、仏国特許第２７９３１８５号に記載された手段と同様である。ラベルバンド３８は、端部が開口した筒形状である。挿入ロッド４２が、丸められたラベルバンド３８を挿入チャンバ３６から熱成形チャンバ２８へと移送するために設けられ、該移送は、モールドブロック２４に対して横方向に行われる。これを行うために、熱成形チャンバ２８は、モールドブロック２４がこの位置にあるときに挿入チャンバ３６に面する軸方向開口を有する。

図２Ａおよび２Ｂは、ラベルバンド３８が軸方向開口を通じて挿入された後の、ラベルバンド３８を受け取るための位置にあるモールドブロック２４を詳細に示している。モールドブロック２４は、本体４４と、熱成形チャンバ２８の軸方向開口から遠い側の底に位置する可動モールド底部４６と、を備える。本体４４は、熱成形チャンバ２８の内側表面５４に接続された排気ダクト５０を有する。図２および２Ｂに示した初期位置において、可動部４６は開放位置にあり、可動部４６と本体４４との間に側方開口４８を形成するように、本体４４から軸方向に離間している。モールドブロック２４はまた、可動部４６を開放位置と本体４４に対する閉鎖位置との間で軸方向に移動させるための流体アクチュエータ６４を備える。図示した実施形態では、モールドブロック２４はまた、４つの後退可能部材５８（organes retractables）を有し、後退可能部材５８はそれぞれ、熱成形チャンバ２８の軸方向開口に面する肩部６０を形成している。軸方向開口を通じて熱成形チャンバ２８に挿入される際、ラベルバンド３８は、開口の位置に合わせて肩部６０に受け止められ、それにより、挿入後、ラベルバンド３８は肩部６０によって保持される。

各後退可能部材５８は、第１端部７０および第２端部７２を含む。肩部６０は、第１端部７０の第１表面によって、可動部４６と接している第２表面７４と鋭角を成して形成されている。第２端部７２に押し付けられているばね７６は、後退可能部材５８を、接触面７４と平行な方向に熱成形チャンバの内部へ向かって押す。図２Ａおよび２Ｂに示した位置において、後退可能部材５８は、可動部４６の外側表面に受け止められているが、各後退可能部材５８の第１端部７０は、側方開口４８を通じて熱成形チャンバ２８に進入している。

図３は、熱成形ピストン３０を用いて熱可塑性シート１０を成形する工程を示している。この工程では、ピストン３０が、加熱器ステーション１４においてあらかじめ加熱されたシート１０の熱可塑性材料を熱成形チャンバ２８の内部に向かって変形させて押しながら、開口を通じて軸線Ａに沿ってチャンバ２８に進入する。この工程時、可動部４６は開放位置のままであり、後退可能部材５８は熱成形チャンバ２８の内部でラベルバンド３８を受け取るための位置のままであり、肩部５８はラベルバンド３８を保持し続け、それによりラベルバンド３８が熱成形チャンバ２８の底に向かって押されるのを防止している。

しかし、図４Ａおよび４Ｂに示した吹き付ける工程の前には、可動部４６がアクチュエータ６４により本体４４に向かって軸方向に移動され、それにより本体４４に対する閉鎖位置に達する。その閉鎖の行程中に、肩部６０を形成している表面が本体４４と接触し、それにより、各後退可能部材５８において、本体４４に接している表面と可動部４６に接している表面７４との間の鋭角が要因となって後退可能部材５８が外部へ後退し、それにより、肩部６０が熱成形チャンバ２８から退避して、熱成形位置へと移る。このようにして、図４Ａおよび４Ｂに示した熱成形位置において、可動部４６は、本体４４を閉鎖するとともに本体４４と位置が合い、それにより滑らかな内側表面５４が形成され、この内側表面５４に対して、ピストン３０によって熱可塑性材料に形成された空洞へ加圧された空気を注入する空気吹き込み装置によってシート１０の熱可塑性材料が吹き付けられる。同時に、排気ダクト５０がラベルバンド３８を内側表面５４に吸い付ける。これにより、シート１０の熱可塑性材料が、表面５４にぴったり密着するまで吹き付けの圧力によって表面５４に向かって押され、それにより、外面が実質的に滑らかで見た目のよい容器が、容器の外面にラベルバンド３８が良好に一体化された状態で形成される。吹き付ける工程の後、モールドブロック２４を鉛直方向に移動させることによって容器を離型し得る。

熱成形チャンバ２８を次のラベルバンド３８の挿入に備えさせるために、容器を離型した後、可動部４６および後退可能部材５８の受け取り位置から熱成形位置への移動を逆に行うことは当然ながら可能である。

本発明を具体的な実施形態を参照して説明しているが、当然ながら、請求項によって定められる本発明の全般的な範囲を超えない限り、それら実施形態に対して様々な修正および変更を施してもよい。例えば、熱成形ステーションは、異なる数のモールドブロックを備えることができ、および／または、各モールドブロックは、異なる数の熱成形チャンバを備えることができる。傾動するモールドを有する熱成形ステーションを参照して本発明を説明しているが、本発明は他の種類の熱成形装置にも適用し得る。従って、明細書および図面は、限定的な意味ではなく、例示的な意味で考察されるべきである。

Claims (14)

1. 熱可塑性プリフォームを受け取るのに適した少なくとも１つの熱成形チャンバ（２８）を有するモールドブロック（２４）であって、前記熱成形チャンバ（２８）は、前記モールドブロック（２４）の内側表面（５４）と軸方向開口とによって定められ、
   前記モールドブロックは、
   本体（４４）と、
   前記軸方向開口から遠い側の端部に位置し、前記本体（４４）に対する閉鎖位置と開放位置との間を前記本体（４４）に対して相対的に移動可能な少なくとも１つの可動モールド底部（４６）であって、前記開放位置において、側方開口（４８）によって前記軸方向開口から遠ざかる方向に前記本体（４４）から隔てられる可動モールド底部（４６）と、
   少なくとも１つの後退可能部材（５８）であって、前記可動モールド底部（４６）が前記開放位置にあるときに、前記熱成形チャンバ（２８）内に前記軸方向開口に合わせて位置する少なくとも１つの退避可能な肩部（６０）を形成するように前記側方開口（４８）を通じて進入可能な後退可能部材（５８）と、
   を備えることを特徴とするモールドブロック（２４）。
2. 前記可動モールド底部（４６）が前記開放位置にあるときに、前記熱成形チャンバ（２８）内に前記軸方向開口の位置に合わせて複数の退避可能な肩部（６０）を形成するように前記側方開口（４８）を通じて進入可能な複数の後退可能部材（５８）を備える、請求項１に記載のモールドブロック（２４）。
3. 前記後退可能部材（５８）を前記熱成形チャンバ内へ前記側方開口（４８）を通じて進入させるための少なくとも１つのばね（７６）をさらに備える、請求項１または２に記載のモールドブロック（２４）。
4. 前記肩部（６０）は前記本体（４４）との接触面を形成し、前記後退可能部材（５８）は前記可動モールド底部（４６）との接触面を含み、前記本体との前記接触面と前記可動部（４６）との前記接触面とは、前記可動部（４６）の前記開放位置から前記閉鎖位置への移動によって前記後退可能部材（５８）が前記ばね（７６）に逆らって後退するような角度で配置されている、請求項３に記載のモールドブロック（２４）。
5. 前記可動モールド底部（４６）を前記閉鎖位置と前記開放位置との間で移動させるためのアクチュエータ（６４）をさらに備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載のモールドブロック（２４）。
6. 前記アクチュエータ（６４）は、流体アクチュエータである、請求項５に記載のモールドブロック（２４）。
7. 複数の熱成形チャンバを備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載のモールドブロック（２４）。
8. 少なくとも成形吹き込み位置とラベルバンド（３８）の挿入および／または成形品の離型のための位置との間で傾動可能である、請求項１〜７のいずれか一項に記載のモールドブロック（２４）。
9. 熱成形によって容器（３７）を製造するための設備であって、
   請求項１〜８のいずれか一項に記載のモールドブロック（２４）と、
   前記熱可塑性プリフォームを加熱するための加熱装置（１４）と、
   前記熱可塑性プリフォームを成形するための成形ピストン（３０）であって、前記開口を介して前記熱成形チャンバ（２８）に進入可能な成形ピストン（３０）と、
   前記熱可塑性プリフォームを前記少なくとも１つの熱成形チャンバ（２８）の内側表面（５４）に対して吹き付けるための空気吹き込み装置と、
   を備える設備。
10. 請求項９に記載の設備において熱成形によって容器（３７）を製造する方法であって、
    前記可動モールド底部（４６）がその開放位置にある状態で、ラベルバンド（３８）を前記モールドブロック（２４）の前記熱成形チャンバ（２８）に挿入して、前記熱成形チャンバ（２８）内において前記ラベルバンド（３８）を受け取るための位置にはじめ存在している前記肩部（６０）に受け止めさせる工程と、
    前記熱成形チャンバ（２８）に進入するピストン（３０）によって高温の熱可塑性プリフォームを成形する工程と、
    前記熱成形チャンバ（２８）の内側表面（５４）に対して前記プリフォームを吹き付ける工程と、を備え、
    前記可動モールド底部（４６）は、前記吹き付ける工程の終盤より前に前記肩部（６０）を退避させるような仕方で閉鎖位置へと移動することを特徴とする、方法。
11. 同一の前記軸方向開口を通じて、前記ラベルバンド（３８）が熱成形チャンバ（２８）に挿入され、前記ピストンが前記熱成形チャンバ（２８）に進入する、請求項１０に記載の熱成形によって容器（３７）を製造する方法。
12. 前記ラベルバンド（３８）を挿入する前記工程と前記成形する工程との間に、前記モールドブロック（２４）を傾動させる工程をさらに備える、請求項１０または１１に記載の熱成形によって容器（３７）を製造する方法。
13. 前記プリフォームは、熱可塑性シート（１０）の一部から形成されている、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の熱成形によって容器（３７）を製造する方法。
14. 前記吹き付ける工程の後に、前記容器（３７）を離型する工程をさらに備え、該工程は、前記モールドブロック（２４）を傾動させることと、それと同時に前記熱可塑性シート（１０）を前方に送り出すこととを含む、請求項１３に記載の熱成形によって容器を製造する方法。

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