JP6389961B2 - 液状充填材で充填される容器を熱可塑性材料から成るパリソンから製造するための機械 - Google Patents

Description

本発明は、液状充填材で充填される容器を熱可塑性材料から成るパリソンから製造するための機械に関するものである。

従来より、容器、特にボトルは、予め加熱されているパリソン内へ加圧して流入する成形ガスによるブロー成形方法で成形され、第２のステップで充填材、特に液状充填材で充填される。近年、合理的な製造のために、予め加熱したパリソンを加圧ガスではなく、加圧して供給される液状充填材によって１つのステップで成形、充填するようにした方法が開発された。このような方法はたとえば特許文献１から知られている。

この公知の方法のためのパリソンは、熱可塑性プラスチック、たとえばＰＥＴ，ＰＥまたはＰＰから成り、通常のように射出成形法で製造される。この場合、容器に成形するために、パリソンを前もって貯留するか、或いは、パリソンを製造した直後に成形プロセスに供給するかどうかは問題でない。

パリソンを容器に成形できるようにするため、パリソンは熱調整され、すなわち加熱されて適当な温度プロファイルを備えさせる。この場合、パリソンの本体はたとえばほぼ１２０℃に加熱され、口領域がかなり低い温度に達するまでの間に成形可能である。というのは、パリソンは口領域で成形・充填機内で保持され、そこでの通常の保持力以下で成形してはならないからである。

通常使用される熱可塑性材料の、材料を亀裂なしに成形できるガラス転移温度は、ほぼ７０℃程度である。すべての成形工程の間、この温度を下回ってはならない。

パリソンまたは成形された容器は、パリソンまたは容器用の保持部を有する搬送ホイールで移動して製造機を通過する。その際、たとえば製造機の成形・充填ステーションまたは密閉ステーションと組み合わされて、パリソンを成形および充填または密閉させるプロセスホイールが存在し、或いは、パリソンまたは容器を１つのステーションから次のステーションへ搬送する搬送ホイールが存在している。

成形・充填ステーションは十分なスペースを必要とするので、成形および充填用のプロセスホイールでは、個々のパリソンの間に大きな間隔が必要である。これに対し、熱調整の際にはこれよりも狭い間隔が有利である。というのは、パリソンは比較的小さな炉内で熱調整しなければならないからである。

間隔の整合は、伸縮可能または回動可能なアームを有する移送ホイールを介して行われる。伸縮可能なアームにより、アームを繰り出すことによってパリソン相互の間隔を調整することができる。アームが短ければ、隣接しあっているパルスの間隔は小さく、アームが長ければ、間隔は大きい。回動可能な移送ホイールは、あらかじめ設定された固定アーム長さを有している。アームを水平方向に回動させることによって間隔を調整できる。

両方法に共通なことは、部分的に複雑な機構を定期的に保守し、潤滑を施さなければならないことである。

ボトル充填機は、通常、乾燥領域と湿潤領域とを有している。ボトルを成形および充填する場合、特に容器を密閉する前に炭酸含有充填材の圧力を軽減する際に、たとえば充填材の滴下または容器の過発泡により、常に充填材のロスが発生する。それ故、ボトルを密閉するまでの成形・充填ステーション周辺の領域は、湿潤領域である。これに対し、成形・充填ステーションの前にあって、パリソンを熱調整する領域は、乾燥を保持する必要がある。

製造機は定期的にクリーニングし、消毒せねばならないので、製造機の可動部品の保守に対する要求は、乾燥領域よりも湿潤領域のほうが高い。確実且つ迅速にクリーニングできるようにするには、充填材と接触する可動部品は十分簡潔に構成されていなければならない。

湿潤領域から乾燥領域内への湿気の吹込みを阻止するため、この種の製造機は通常仕切り室を備えた仕切り部を有しており、その入り口に乾燥領域があり、その出口に湿潤領域がある。

独国特許出願公開第１０２０１０００７５４１Ａ１号明細書

本発明の課題は、技術水準から公知の製造機よれも簡単にクリーニングできて消毒できるような、液状充填材で充填される容器をパリソンから製造するための製造機を提案することである。

この課題は、本発明によれば、液状充填材で充填される容器を熱可塑性材料から成るパリソンから製造するための製造機であって、前記製造機の乾燥領域内で前記パリソンを熱調整するための加熱区間と、前記製造機の湿潤領域で前記パリソンに加圧した前記充填材を装入することにより型内部で前記パリソンから前記容器を同時に成形および充填するための１つの成形・充填区間と、前記パリソンまたは成形した前記容器を、前記製造機を通過するように搬送する複数の搬送ホイールとを含み、前記加熱区間内で隣接しあっている前記パリソンの間隔が、前記成形・充填区間内での間隔よりも小さく、前記加熱区間と前記成形・充填区間との間で移送ホイールを用いて前記パリソンの前記間隔を拡大させ、前記製造機の前記乾燥領域が、仕切り室を備えた仕切り部(Schleuse)により前記製造機の前記湿潤領域から切り離されている前記製造機において、前記移送ホイールが、前記パリソンの前記間隔を拡大させるため、完全にまたは少なくとも部分的に前記仕切り部前方に位置するように前記乾燥領域内に配置されていることによって解決される。

パリソンの間隔を拡大させるための移送ホイールは、他の搬送ホイールよりも複雑に構成されており、たとえば伸縮可能および／または回動可能なアームを有している。本発明による配置構成により、移送ホイールは製造機の乾燥領域内にあり、湿潤領域からの充填材によって汚染されないよう保証されている。製造機を支障なく作動させるためには、たとえば伸縮可能なアームは潤滑されていなければならない。作動面に付着する充填材のクリーニングは困難であり、製造機の作動を損なわせる。

製造機を省スペースに構成するため、パリソンの間隔を拡大させるための移送ホイールを部分的に仕切り室内に位置決めすることが可能である。乾燥領域側の入口のすぐ後方にある仕切り室内では、実際に充填材による汚染は発生しない。したがって、製造機を省スペースで短い経路で設計でき、その結果熱調整されるパリソンを可能限り迅速に成形・充填区間に供給できる。しかしながら、好ましくは、パリソンの間隔を拡大させるための移送ホイールの回転軸線は、仕切り室の外側に位置するように乾燥領域内に配置されるべきである。移送ホイールと次の搬送ホイールとの間の受け渡し点は、有利には仕切り室内にある。

好ましくは、少なくとも１つの搬送ホイールは完全に仕切り室の内側に配置されている。すなわち、移送ホイールは乾燥領域側の仕切り室の入口に配置され、１つの搬送ホイールは湿潤領域側の仕切り室の出口に配置され、移送ホイールと前記１つの搬送ホイールとは互いにダイレクトに接触していない。それらの間にあって、完全に仕切り室内に配置されている搬送ホイールにより、乾燥領域内への充填材の侵入は効果的に阻止される。

仕切り室は、互いに少なくとも部分的に切り離された複数の仕切り室領域を有していてよい。

移送ホイールは、特に入口領域において、出口領域とは異なるピッチ間隔を有していてよい。好ましくは、入口領域でのピッチ間隔は出口領域よりも小さい。

移送ホイールは、好ましくは、一定のピッチ間隔を有している。この一定のピッチ間隔は、特に、成形・充填区間での成形・充填ステーションの間隔に相当し、すなわち特に成形・充填ホイールのピッチ間隔に相当している。

次に、本発明の１実施形態を、添付の図面を用いて詳細に説明する。

充填容器を製造するための本発明による製造機の概略図である。

ここに図示した図は単に本発明の原理を説明するためのもので、図式的に示したにすぎず、縮尺どおりに示したものでないことは、当業者にとって自明である。特に、すべての構成要素の図示したサイズは単に説明のためにすぎない。実際のサイズおよびサイズ比率は当業者がその専門知識に基づいて自由に決定することができる。

図１は、液状充填材で充填される容器を熱可塑性材料から成るパリソンから製造するための本発明による製造機を示している。製造機は、該製造機の乾燥領域２でパリソンを熱調整するための加熱区間１と、パリソンを成形・充填ホイール１９に沿って案内する成形・充填区間３とを含んでいる。ここでは、製造機の湿潤領域４でパリソンに加圧した充填材を装入することにより型内部で複数のパリソンから複数の容器を同時に成形および充填するために複数の成形・充填ステーション２０が設けられている。

製造機は、さらに、パリソンまたは成形した容器が製造機を通過するように搬送するための複数の搬送ホイール５，６，７，８を有している。成形・充填区間３に接続して、成形して充填した容器を、搬送ホイール７を用いて、ここでは詳細に述べない密閉ステーション９へ搬送させる。

搬送ホイール１０は、加熱区間１にパリソンを供給させる。搬送ホイール５，６，７，８は次のように構成されており、すなわち加熱区間１内で隣接しあっているパリソンの間隔が成形・充填区間３内での間隔よりも小さいように、構成されている。それ故、加熱区間１の端部で熱調整されるパリソンを、成形・充填区間３内で必要なより大きな間隔へもたらせねばならない。このため、回動可能なアーム１２を備えた移送ホイール１１を使用する。このようなホイールは周知である。これとは択一的に、入れ子式の伸縮可能なアームを備えた移送ホイールを使用してもよい。入れ子式のアームは、ホイールの回転の際にカム制御を介してアームの半径を変化させ、その結果隣接しあっているパリソンの間隔は、短いアームの場合には狭くさせ、長いアームの場合には大きくさせる。

乾燥領域２を湿潤領域４から切り離すため、仕切り室１４を備えた仕切り部１３が設けられている。製造機の構成要素は次のように配置されており、すなわち複雑に構成された移送ホイール１１の回転軸線１７が乾燥領域内にあり、移送ホイール１１が単に部分的にのみ仕切り室１４内でその入口１５のすぐ後方で回転するように、配置されている。仕切り室の完全に内部には搬送ホイール５があり、その結果移送ホイール１１と搬送ホイール５との間の受け渡し点１８も同様に仕切り室１４内にある。搬送ホイール５は供給されたパリソンを搬送ホイール６へ受け渡す。搬送ホイール６は、一部が仕切り室１４内で、一部が湿潤領域４内にして仕切り室１４の出口１６の後方で回転する。したがって、湿潤領域４から乾燥領域２内への充填材の吹込みは実質的に阻止されている。複雑に構成された移送ホイール１１は充填材で汚染されない。クリーニングと保守が著しく簡単になる。

Claims (6)

1. 液状充填材で充填される容器を熱可塑性材料から成るパリソンから製造するための製造機であって、
   前記製造機の乾燥領域（２）内で前記パリソンを熱調整するための加熱区間（１）と、
   前記製造機の湿潤領域（４）で前記パリソンに加圧した前記充填材を装入することにより型内部で前記パリソンから前記容器を同時に成形および充填するための１つの成形・充填区間（３）と、
   前記パリソンまたは成形した前記容器を、前記製造機を通過するように搬送する複数の搬送ホイール（５，６，７，８，１０）と、
   を含み、
   前記加熱区間（１）内で隣接しあっている前記パリソンの間隔が、前記成形・充填区間（３）内での間隔よりも小さく、
   前記加熱区間（１）と前記成形・充填区間（３）との間で移送ホイール（１１）を用いて前記パリソンの前記間隔を拡大させ、
   前記製造機の前記乾燥領域（２）が、仕切り室（１４）を備えた仕切り部（１３）により前記製造機の前記湿潤領域（４）から切り離されている、
   前記製造機において、
   前記移送ホイール（１１）が、前記パリソンの前記間隔を拡大させるため、完全にまたは少なくとも部分的に前記仕切り部（１３）前方に位置するように前記乾燥領域（２）内に配置されていることを特徴とする製造機。
2. 前記移送ホイール（１１）が、前記パリソンの前記間隔を拡大させるため、伸縮可能および／または回動可能なアーム（１２）を有していることを特徴とする、請求項１に記載の製造機。
3. 前記移送ホイール（１１）と次の前記搬送ホイール（５）との間の受け渡し点（１８）が前記仕切り室（１４）内にあることを特徴とする、請求項１または２に記載の製造機。
4. 前記移送ホイール（１１）が部分的に前記仕切り室（１４）の内側に配置されていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一つに記載の製造機。
5. 前記移送ホイール（１１）の回転軸線（１７）が前記仕切り室（１４）の外側に配置されていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一つに記載の製造機。
6. 少なくとも１つの前記搬送ホイール（５）が完全に前記仕切り室（１４）の内側に配置されていることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一つに記載の製造機。

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