JP6392314B2 - モジュール式連結物品を製造する成形システムおよび方法 - Google Patents

Description

本発明は、ブロー成形技術を用いてボトルまたは容器などのプラスチック物品を成形するためのプロセス、機器、および装置に関する。

本発明およびその実施形態は、拡張可能、モジュール式、ならびに容器など他のものと側方および垂直に係合可能な、容器に関する。このような拡張可能なモジュール式連結容器の様々な実施形態が、様々な用途向けに提供される。本発明の連結容器の使途の１つは、注ぎによって比較的容易に空になる、液体、注ぎ可能な固体、およびその他のこのような小径粒状物質など、流動性物質を保管および輸送するための器としてである。連結容器の別の使途は、標準化された性質の、頑丈で、モジュール式で、低コストで、容易に組み立てられる建築材料としてである。これらはまた、水またはその他の液体を輸送および飲用するためのボトルまたは缶として使用されてもよい。容器自体は、国際援助および開発努力などのための基本構造物およびシェルター、および／または軍事用途向けの構造物およびシェルターを建築するための建築材料として、リサイクルされることが可能である。さらなる使途は、需要の変化に応じてユニットを移転および／または再構成する目的での分解など、容器から築かれた（壁で囲まれるなどした）構造物の分解に付随する。小型化されたサイズの実施形態は、薬剤のモデリング、あるいは玩具または家具要素のモデリングなど、その他の使途を有する。

ブロー成形は、ボトル、容器、自動車部品、入れ物などのプラスチック物品を製造するために使用される、周知の技術である。一段または「単段」ブロー成形機において、プロセスは、中空プラスチック材料の高温で射出成形された母材すなわち「パリソン」の第一ステーションにおける製造で始まり、母材はさらに第二ステーションで調節され、その後移動させられて、成型される完成物品の形状の内壁を備える金型空洞を有する第三ステーションに配置される。「二段」機械では、母材は外部で製造されるが、ブロー空洞に移動する前に調節ステーションまで搬送され、そこで再加熱される。

射出延伸ブロー成形（ＩＳＢＭ）は、専門用語であり、絶対ではないとしてもたいていの場合、母材からの二軸ＰＥＴブロー成形を指す。ＩＳＢＭ技術は約３５年前までしか遡らない。他の種類のブロー成形プラスチックボトルは、これらの実施形態で使用するタイプの試験管型母材からブローされるのではなく、むしろ閉鎖金型が底端部をつまむ押し出し管から始まる。ＩＳＢＭは、母材から機械上で作成されるプラスチック容器またはその他の有用な製造物品を提供するために使用されるが、これは最初に軸方向に延伸され、次に高圧空気によって金型内で周方向にブローされる。高温の母材は、「一段」または「単段」延伸ブロー成形機上の射出成形ステーションを通じて製造されてもよく、その後母材は温度調節され、次に完成物品として遠心ブロー成形され、最後に排出前に同じ機械上で冷却される。

プラスチック物品を作成するためのブロー成形で使用される材料は、その高度な熱可塑性のため、ポリエチレン（ＰＥ）およびポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を含む。

単段ＩＳＢＭ機械の基本的な操作シーケンスは以下の通りである。ＰＥＴは、通常は大きな箱（ゲイロード）に収容された小さなフレークの形状で、機械設置場所に配達される。一旦ゲイロードボックスが開けられると、ＰＥＴ粒子はただちに周囲空気から過剰なレベルの水分を吸収し始める。このため、事実上すべての単段ＩＳＢＭ機械は、ＰＥＴ材料を乾燥機に通す。材料はその後、母材成形ステーションへの搬送中にＰＥＴの熱および乾燥を維持するように意図された「マニホールド」に侵入し、そこで仕様通りに旋盤に掛けられた母材挿入ロッドの形状に応じたパリソン厚およびその内部プロファイルで、液化されたＰＥＴ材料を金型空洞内に注入することによってパリソンが形成される。輸送するのに十分なほど冷却されると、成型済み母材は調節ステーションまで移動し、そこで最適な（ボトル固有の）プリブロー温度が、内側および外表面の両方で、パリソンのために実現される。調節されたパリソンはその後ブローステーションまで移動し、そこで金型空洞壁と接触するまでＰＥＴ樹脂を膨張させるために圧縮空気が延伸ロッドと協働し、その時点でＰＥＴ樹脂は急速に冷却されて固まり、その後ボトル排出を可能にするために金型片が開いて後退する。

本発明の好適な代替実施形態は、独特の連結機能を有する、大量のボトルなどのモジュール式連結物品を製造するために使用されることが可能な、改良された金型アセンブリを提供する。

本例において、設計および製造目的は、水平（器側面に沿った一連の舌部および溝を介して、垂直摺動運動を通じて嵌合する）および垂直（ボトル上部アセンブリと略同一形状の底部陥凹を介して、滑りばめでこのような上部アセンブリを受容する）の両方で連結する、モジュール式多用途ボトルを作成することである。

別の考察は、コーナーおよびその他の狭い場所に材料の固まりが溜まらないように、収容された材料の平滑なデカントを可能にすることである。

さらなる考察は、このようなサイズ間において完全連結を用いて異なるボトル容量を許容および計画することである。

ＰＥＴプラスチックは強く、軽量で、耐久性があって透明なので、ボトル業界全体にわたって好適な材料であり、リサイクルへの高度な適正のためなおさら、本明細書の用途においても好適な材料である。とは言うものの、可能であれば、より広範なリサイクル可能材料から作られた連結ボトルを製造する能力を実現および維持することもまた、望ましい。しかしながら、ＰＥＴボトルは通常ＩＳＢＭ手法で、したがってＩＳＢＭを実行することが可能な機械で、作製される。

単位当たり最小コストでの大量で地理的に分散した製造は必要な考慮であるので、特定の必要な適合および調整にもかかわらず、共通で利用可能なブロー成形機を採用可能であることが、望ましい。

すべてのユーザはまた、リサイクルを通じて廃棄物の流れを減少させることによって、環境に大きく貢献する。一般的な固形廃棄物および具体的にはプラスチック容器によって作り出される環境問題は、良く知られている。米国環境保護庁は１９８０年から２００５年までに、自治体の固形廃棄物の量が６０％増加し、結果的に米国内で２００５年に２４６，０００，０００トン発生したと報告した。本技術は、類似用途（材料の保持など）のみならず、別の用途（たとえば、創造的なモデリングまたは遊びの要素、またはシェルター建設など有用な構造物のための建築用ブロックとして）向けにも、容器を再利用する動機を提供する。たとえば、固体および液体食品を収容する容器およびボトルの特定の実施形態は建築材料として使用するようにリサイクルされ、これにより固形廃棄物を削減する。一般的な代案は、容器を収集、分別、および再処理することによってこれらをリサイクルすることである。別の代案は、容器をリサイクルする代わりにこれらが購入された元々の目的のために、容器を再利用することである。

消費者向けサイズ容器の実施形態もまた、他の用途にリサイクルする可能性を増大させることができ、これにより、プラスチック製水ボトルを捨てることで生じる米国内のゴミを２百万トン削減することができる。プラスチックまたはその他の包装材料で作られた容器は、ゴミの流れのうちの別の大量部分を占める。元々の用途の後に消費者がこれらの連結可能容器を「まとめる」見込みが高まることで、その二次用途が終了した後に類似の高い割合で容器がリサイクルされる可能性を著しく高めるが、これは最終段階リサイクル率を著しく改善することを約束するパターンである。

より小さい消費者向けサイズの容器またはボトルの実施形態もまた、他の用途へのリサイクルの可能性を高め、同様に、プラスチック製飲料ボトルなどを廃棄することで現在生じている固形廃棄物の大部分を削減する。より大きい実施形態もまた、人道的な目的を有する。結果的な単純に壁で囲まれた構造物は、地域的／伝統的屋根葺きソリューション、または緊急支援屋根葺き技術および材料に、容易に適応する。さらに別の重要な効率として、例示的容器の様々な実施形態は、不要な詳細を排除することによって、コスト効率よく、エネルギー効率よく、材料効率もよい成形を可能にする。

いずれの目的でもバルク量の容器の効率的な輸送は困難である。通常、容器の効率的な包装および輸送は、変わった形状を回避して、不必要な突起によって生じる損傷を排除または少なくとも著しく減少させることによって、支援される。例示的容器はこのような利点を含み、付加的に、パレットおよび容器の共通寸法を含む出荷基準に準拠するように、拡張可能である。

容器の完全または略完全拡張性は、支援および開発分野における国際配送で顕著に見られるものを含む、関連業界で通常使用されるサイズおよび量での製造、ならびに飲料およびその他の消費財を保持するのに適したサイズを含む、その他実用および愛好家向けの使用も、可能にする。実施形態は、すべての地理的地域での使用に適した再利用可能容器を含む。恩恵の中には、力のない被災者および／または建築経験のない人による組み立ての容易さがある。モルタル、鉄筋、またはその他の接続用追加物が全くまたはほとんど必要とされず、モルタルまたは補強要素がないかまたは限られていても、結果的な構造物は、強風および地震などの応力に耐えることができる。

個別の図を通じて類似参照番号は同一または機能的に類似の要素を指し、以下の詳細な説明とともに本明細書に組み込まれてその一部を形成する添付図面は、様々な実施形態をさらに図解し、様々な原理および利点を説明するのに役立つ。

図１は、八角形モジュール式連結容器の実施形態である。 図２は、図１に示される八角形連結容器の実施形態の上部の平面図である。 図３は、図１に示される八角形連結容器の底部分の斜視図である。 図４は、図１に示される八角形連結容器の実施形態の底部分の平面図である。 図５は、容器の側方接続性のための例示的アンダーカットの詳細図である。 図６は、アンダーカットおよび側方連結機構設計の複数の実施形態を示す。 図７は、連結機能をさらに図解するための、例示的容器の断面側面図である。 図８は、連結機能を図解する図７の容器のワイヤフレーム側面図である。 図９は、水平に連結された複数の例示的容器の平面図である。 図１０は、垂直および水平に連結された複数の例示的容器の図である。 図１１は、本実施形態によって作成されたパリソンの側面図である。 図１２は、本実施形態によるパリソン空洞の断面図である。 図１３は、本実施形態によるパリソン調節ステーションの断面側面図である。 図１４は、本発明を実現する、定型化された延伸ブロー金型装置の分解等角図である。 図１５は、本実施形態のショルダおよび本体空洞金型セクションの輪郭またはプロファイルの分解等角図である。 図１６は、図１５に示されるショルダおよび本体金型セクションの輪郭またはプロファイルの分解側面図である。 図１７は、図１５および図１６の組み立てショルダセクション金型のより詳細な等角図である。 図１８は、図１７のショルダ・セクション・アセンブリの輪郭またはプロファイルの部分平面図である。 図１９は、本実施形態によるブロー空洞本体金型半セクションの等角図である。 図２０は、図６のブロー空洞本体の断面側面図である。 図２１は、本実施形態によるブロー空洞上型の半セクションの断面平面図である。 図２２は、図２１のブロー空洞上部の断面側面図である。 図２３は、本実施形態によるブロー空洞底部の半セクションの断面平面図である。 図２４は、図２３のブロー空洞底部の断面側面図である。 図２５は、本実施形態による底部インサートセクションの等角図である。 図２６は、図２５の底部インサートセクションの断面側面図である。 図２７は、図２５の底部インサートセクションの断面平面図である。 図２８は、本実施形態によるブロー・ステーション・アセンブリの断面側面図である。

実施形態を詳細に記載する前に、実施形態は、以後の実用性を備える拡張可能なモジュール式または連結式の容器を製造することが可能な延伸ブロー成形装置の一部である金型のための様々な実施形態に関連付けられた装置構成要素および／または方法ステップに大きく存することに、注意すべきである。したがって、装置構成要素および／または方法ステップは、適切であれば図中において従来の記号によって表されており、本明細書の恩恵を受ける当業者にとって容易に自明となる詳細を用いて本開示を曖昧にしないように、実施形態の理解に関する特定の詳細のみを示す。図示される実施形態では延伸ブロー成形機で使用するための金型装置が記載されているが、本明細書を実現する装置は、押し出しブロー成形、射出成形、またはタンブル成形を含むがこれらに限定されない、その他の成形またはダイキャスト用途でも使用可能であることは、当業者によって理解されるだろう。

本文献において、第一および第二、上部および底部などの関係語は、このような実体または動作の間の実際の関係性または順序を必ずしも要求または暗示することなく、１つの実体または動作を別の実体または動作と区別するためにのみ使用される。用語「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ（備える）」、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」、またはその他いずれかの変化形は、要素のリストを備えるプロセス、方法、物品、または装置がこれらの要素のみを含むのではなく、明確に掲載されていない、またはこのようなプロセス、方法、物品、または装置に内在するその他の要素も含んでもよいように、包括的包含にも及ぶように意図される。「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ．．．ａ」で始まる要素は、これ以上制約されることなく、当該要素を備えるプロセス、方法、物品、または装置における付加的な同一要素の存在を除外するものではない。

本発明の実施形態は、多目的の使途および用途を有する、拡張可能なモジュール式の相互接続連結容器を含む。例示的な第一の使途は、液体または注ぎ可能固体などの流動性材料を輸送および／または保管するためである。例示的な第二の使途は、創造的モデリング要素向け、または標準化された性質の、頑丈で低コストで容易に組み立てられる建築用ブロック材料向けである。実施形態は、とりわけ災害救助、人道的開発プロジェクト向け、軍事または防衛目的、およびその他実用的なモデリング目的のために採用された用途を含む（ただしこれらに限定されない）、住居、倉庫、またはその他実用的構造物を建設するために使用されることが可能である。実施形態は、同じかまたは異なるサイズの別のモジュール式ユニットに連結された単一ユニットを含む。各モジュール式ユニットは、水などの液体、天然土、砂、またはその他の天然または加工材料で満たされることが可能な強い壁および建築構造物を形成するために別のユニットと摺動係合し、これによってモルタルを必要とせずに頑丈な構造物を形成して、自然地形において一般的に見られる起伏のある基底面に適合することができる。

拡張可能なモジュール式相互接続容器の実施形態が、図面の図に関連して記載される。図１は直立した容器１００の斜視図を示し、図２は本明細書において上端アセンブリ部分またはセクション２００と称される、容器１００の上部分の平面図を示す。図３は逆さになった容器１００の斜視図を示し、図４は本明細書において底端アセンブリ部分またはセクション４００と称される、容器１００の底部の平面図を示す。容器１００は、プラスチック、金属、樹脂、または複合材で構築されてもよい、中空または部分的中空要素である。たとえば、特定の実施形態において、容器１００は、ＰＥＴまたはその他の熱可塑性材料で作られる。当業者が認識するように、容器１００は、適切に高強度であって十分な積み重ね可能で接続可能な高度を提供することが可能な、いずれの硬質材料で構築されることも可能である。容器１００は、幾何学的断面パターンにおいて直立側面をいくつでも有する壁で形成されてもよく、あるいは単一の円筒壁で形成されることも可能である。容器１００は、液体、固体、または気体を保持するように意図されるが、いかなる内部材料も保持することなくモデリングまたは建築要素としても有用である。

図１に示される実施形態において、容器１００は、全体的に八角形の鉛直断面を形成する、等しいかまたは異なる高さの８つの縦壁１０２を備えて示されている。しかしながら実施形態は八角形断面に限定されるものではなく、たとえば円形、三角形、正方形、長方形、または六角形で形成されることも可能である。当業者は、容器１００の形状が、いずれの多角形、円、または楕円の設計構造であってもよく、まだ容器を形成しながら異なる高さ、直径、または断面積、あるいは開口を有してもよいことを、認識するだろう。なお、特定の実施形態において、設計構造が正多角形のものであることに、注意すべきである。

容器１００の例示的な高さ幅比は、特定の製造局面に適応するように、しかしまた、積み重ね、出荷、取り扱い、およびその他このような目的の安定性を付与できるほど十分に各モジュール式容器の重心を低くするように、記載されている。特定の実施形態において、容器１００の高さ幅比はおよそ２：１である。しかしながら、本発明はこの比率に限定されるものではなく、当業者は、他の比率も有用かつ可能であることを別の実施形態が実証することを、認識するだろう。たとえば２５０ｍＬ、３７５ｍＬ、５００ｍＬ、１Ｌ、２Ｌ、または５Ｌなど、容器１００の様々な容量が可能である。容器１００は様々な直径または占有面積で製造されることが可能である者の、好適な実施形態において、様々な容量の容器１００は、一貫した垂直相互接続性を促進するために、同じ直径または占有面積を維持する。

図２において、上端アセンブリセクション２００は、いずれかの気体、流体、粒状物、フレーク、またはその他の固体物質で容器１００を満たすために、ネック１０６によって形成された開口２０２を提供する。ネジ山１１４を有するネック１０６は開口２０２の上に示されており、これは選択的に、内容物を容器１００の中に保持するために、気密性または圧力耐性シールまたはキャップを備えて製造されることが可能である。ネック１０６は、ネジ山、スナップオン機構、または容器内容物を保持するために適切なシールを形成することが可能ないずれかのタイプの接続を介して、キャップと接続する。ネック１０６上に形成された適切なシールを用いると、容器１００は、液体（たとえば、水、ジュース、食用油）を保持および輸送するために水密性に作られてもよく、あるいは粒状または粉状品（たとえば、穀物、種、小麦粉、フレーク）、日用品（たとえば、石けん、洗剤）、または建築材料（たとえば、セメント、グラウト、砂）用の適切なシールを形成することができる。リング１０８は、ネック１０６の基部の付近に形成される。リング１０８はまた、必要なときはいつでもネック基部１１０とネジ山１１４との間に含まれてもよいタンパー・エビデント・リング用の座部としても機能できることに、注意すべきである。

上端アセンブリ２００は、直立壁１０２の各上縁から立ち上がって傾斜の頂点でネック１０６につながる、傾斜セクション１１２を備えて形成される。各傾斜セクション１１２の各度付き隆起の利点は、望ましければ、容器が逆さにされて容器１００の全液体または粒状物補充を支援するときに、内容物のより円滑な注ぎを提供することである。例示的実施形態において、リッジまたは背骨１１６は、各傾斜セクション１１２の交点の上部２００の上または中に形成され、ネック基部１１０から壁１０２の頂部まで延在する。リッジ１１６は、ユーザの好みにしたがってまたは製造プロセスの必要に応じて、半径方向に相互に等距離で、または上端アセンブリ２００上に部分的にまたは完全に形成された別の構成で、分布してもよい。別の実施形態において、リッジは傾斜セクション１１２上のペグまたはノブに置き換えられてもよい。リッジ１１６はまた、重ねられた容器の垂直連結に付加的な圧縮強度および安定性も提供し、同様に、アライメント、包装、輸送、建築、およびモデリング目的でのより良い実用性も提供する。容器を積み重ねるとき、リッジ１１６は、容器１００の上に垂直に配置された容器の底部に形成された対応するチャネル内に嵌め込まれるべきである。このことは、図７および図８ならびに対応する記述において、より詳細に説明される。

図３および図４を参照すると、逆さ配向の容器１００の斜視図および平面図が示されており、こうして容器１００の等角底端面図３００を詳細に見せている。底端アセンブリセクション４００は、包囲された容器１００を作成するために壁１０２が４０８の各端部を接続するように、上端部２００の遠位にある壁１０２と接続し、上端アセンブリ２００と類似の断面形状、すなわち円形、楕円形、または多角形となるように成形されている。底端アセンブリセクション４００は、溝のように凹んでいて底セクション４０８の周囲の間で半径方向に分布した、１つまたは複数の長尺凹部またはチャネル４０６を備える。底チャネル４０６は、壁１０２の縁から垂直交差底レセプタ４０２の縁までの部分的または総距離のいずれかの長さだけ、延在する。チャネル４０６は好ましくは、同じように構築された別の容器１００の上端セクションから類似サイズのリッジ１１６を受容するように、配向および配置されている。一緒になって、リッジ１１６およびチャネル４０６はまた、「クリック感」タイプの嵌め合いを通じて、垂直方向に容器１００を１つずつ重ねるときにより速く適切なアライメントも提供する。上部アセンブリ２００と底端アセンブリ４００との間の小さい嵌め合い公差は心地よさを作り出すように設計されており、これにより横方向の「揺れ」を制限して無駄な容器容量を最小化する。なお、特定の実施形態において、リッジ１１６およびチャネル４０６の位置は入れ替わってもよく、すなわちチャネル４０６が上部アセンブリ２００内に凹んでリッジ１１６が底アセンブリ４００上に形成されてもよいことに、注意すべきである。代替実施形態において、チャネル４０６は異なるパターンで配置され、あるいは「クリック感」タイプの接続で互いに嵌め合うように配置された円形または幾何学的形状のペグおよびインデントに置き換えられる。

垂直相互接続レセプタ４０２は、類似容器１００からの閉止キャップおよびリング１０８を受容するのに十分な大きさの直径を有する、容器の底端アセンブリ４００内の凹部として形成される。レセプタ４０２は選択的に、類似容器１００との垂直相互接続の間にリング１０８に対する爪として動作するのに十分な小ささの直径を備える、制限縁４０４を有してもよい。第二の別容器上のチャネル４０６との第一容器上のリッジ１１６の連結性、および第二容器上のレセプタ４０２との第一容器上の選択的キャップを備えるネック１０６の廉潔性は、水平に接続され垂直に重ねられた容器の特定の要素の安定したアライメントを促進する。いくつかの実施形態において、上部アセンブリ２００および底アセンブリ４００の表面は、垂直積み重ねの間の接続性および安定性のための付加的な摩擦を提供するため、わずかに粗くまたはざらざらになっている。

実施形態において、容器１００は、摺動可能な連結方式で別の容器または装置との側方接続のための機構をさらに提供する。複数の容器１００の側方接続は、横方向で複数の箇所にまたは壁１０２の中に分布したアンダーカットを備える、舌部１１８および溝１２０コネクタによって可能とされる。各溝１２０は、壁１０２の中に凹んでおり、類似の接続機能を有する第二容器１００または装置からの舌部１１８を受容するように形成されている。好ましくは、舌部１１８および溝１２０は、上部アセンブリ２００および底アセンブリ４００に対して直角配向の側面１０２の中に向かって形成されている。溝１２０および舌部１１８は八角形の壁１０２の側面に交互の箇所に示されており、溝は八角形の壁上で１つおきに配置され、舌部も同様の交互設計で配置されている。あるいは、側面のうちの１つ以上に１つ以上の舌部１１８が形成されてもよく、壁１０２の残りの側面に１つ以上の溝１２０が形成されてもよい。別の実施形態において、容器１００はそれぞれの側壁１０２上に溝１２０のみを有してもよく、その一方で別の容器１００はそれぞれの側壁に形成された舌部１１８のみを有してもよい。分布パターンに関係なく、個別の容器が舌部・溝接続で連結されることが可能である。コネクタ舌部１１８は、壁１０２の上または中に形成された、隆起した、平坦な、またはわずかに丸みを帯びた突起である。図５の容器１００のワイヤフレーム外形として描かれた容器縦断面に示されるように、各溝１２０の膨張カット５０２の中に受容されることが可能な各舌部１１８のアンダーカット５００を用いて、連結機構が作成される。アンダーカット５００は、舌部１１８がその最外部分における舌部１１８の幅よりも狭い基部を有する壁１０２と接続するように形成されている。溝１２０幅５１８は幅５０４よりも広いので、溝の中に舌部を摺動させる縦運動を通じて２つの容器が接続されるとき、舌部の外縁の幅は、各アンダーカットまたは膨張カット５０２の背後で横方向に係合する。一旦連結されると、２つの容器は容易に水平方向に分離または引き離されることが不可能であり、溝から舌部を縦方向に摺動させることによってのみ容易に分離させられることが可能である。各容器１００は相互接続するために少なくとも１つの舌部１１８および少なくとも１つの溝１２０を有するが、実施形態は、単一の容器１００に２つ以上の舌部および／または２つ以上の溝を含むことができる。

再び図５を参照すると、容器の側方接続性のための例示的アンダーカットの詳細図が示されている。舌部１１８は、アンダーカット５０２を備える溝１２０を有する類似容器との摺動相互接続性を提供するために、アンダーカット５００を備えて形成されている。しかしながら、舌部アンダーカット５００および対応する溝アンダーカット５０２は、そのような材料を用いて容器１００を製造するときに延伸成形プロセスにおいて熱可塑性材料が流れなければならない、難しいコーナーを形成する。したがって、製造の観点から、アンダーカットの最小可能な角度５０６を備える容器設計を有しながら、さらに容器間の確実な相互接続性を提供することが、望ましい。すると結果的な最小アンダーカット角は、非常に厳しい形状公差および舌部１１８と溝１２０との間の嵌め合い公差を必要とする（実現可能であれば、より厳しいアンダーカットは、接続される器の構成要素間のより大きい形状および嵌め合い公差を可能にするだろう）。相互接続性を目的として、約３０°から約７５°のアンダーカット角５０６は、対向する容器ユニットを連結的に保持するのに十分である。しかしながら、これらの範囲は好適な角度であり、本明細書に記載された相互接続機構を備える２つの個別の装置が相互接続されたままでいられる限り、この範囲より上および下のアンダーカット角ならびに下記の寸法もまた、本発明の請求範囲に含まれる。特定の実施形態において、溝・舌部アセンブリはあまり大きくないサイズである。例示的実施形態において、八角形容器１００の各壁面５０８は２５ｍｍ幅であり、各舌部１１８幅５１０または溝１２０幅５０４はその最大点において約１２ｍｍである。さらに、当業者によって理解されるように、本明細書で言及される寸法は相対的であり、容器のサイズ、壁１０２の多角形または円形の断面形状、製造材料、およびその他の製造または接続因子に応じて異なってもよい。上記因子は、アンダーカット角５０６が上述の範囲の上限（たとえば、約７５°）に近づくにつれて、および特に舌部・溝アセンブリがあまり大きくないサイズであるとき、溝・舌部分離の危険性が高まる。反対に、アンダーカット角５０６が上述の範囲の下限（たとえば、約３０°）に近づくにつれて高まる接続性は、製造中の成形および離型をより難しくする。このため、一方ではアンダーカットをしっかりと保持し、他方では容易な成形／離型という２つの目的の間で、トレードオフが存在する。さらに、溝１２０と舌部１１８との間の嵌め合い公差（または「空隙寸法」）は、アンダーカット角の厳しさに大きく依存して、約０．０５ｍｍから約１．０ｍｍの範囲を取ることができる。たとえば、一実施形態において、アンダーカット角５０６は、約０．０５ｍｍの嵌め合い公差または空隙寸法で、約６５度に設定される。

さらに、舌部１２０のネック５１２の最も狭い部分の幅と溝１２０の最大幅５１８との差は、２つの容器が互いに水平方向に引っ張られたとしても、舌部１１８が溝１２０から滑り出すことなく、２つの異なる容器の間で摺動接続を維持させなければならない。壁１０２からの舌部１１８の突起距離５２０および同様の溝１２０の深さ５１４は異なってもよいが、２つの類似容器の連結を妨害するほど小さくてはならない。

特定の実施形態において、側方相互接続は、容器１００の側面の各々に存在するいくつの雌雄同体の縦摺動接続機構（一体型の溝および舌部を有する連結）によって可能とされてもよい。図６は、舌部および溝コネクタの代替実施形態の様々な断面図を示す。コネクタ６００、６０２、６０４、６０６は、２つ以上の容器間の舌部および溝による接続の代替設計を表す。代替連結６０８、６１０、６１２、６１４、６１６、６１８、６２０は各々が「雌雄同体」であり、つまりこれらは単一のコネクタアセンブリに舌部および溝の両方の局面を有することを意味する。当業者は、舌部１１８および溝１２０の代替実施形態または図６に示される連結の形状が、容器の側面の連結を可能にするいずれの形状の設計構造であってもよいことを、認識するだろう。

さらに、舌部１１８および溝１２０または連結は、壁または側面１０２の部分長または全長にわたって延在してもよいことに、注意すべきである。図示される実施形態において、舌部１１８は側面１０２の部分長にわたって延在し、その一方で溝１２０は側面１０２の全長にわたって延在している。この特定の設計考察は、まだ相互接続の容易さ、柔軟性、および頑丈さを提供しながら、図７および図８に関連して以下に記載されるように、製造のしやすさを可能にする。特定サイズの実施形態において、陥凹または凹部は、人の手が舌部１１８を握持するためのクリアランスを提供するように十分な凹状空間を備えて、舌部１１８を有する側面１０２のうちの１つに設けられてもよい。これにより、特により大きく重いバージョンの場合に、ユーザは容器をより容易に保持および操作できるようになる。いずれの場合も、舌部１１８を器側面の全長を満たさずに消失させることで、舌部１１８の下に平面領域１２２を形成する。平坦な空間は、舌部１１８を溝１２０の上部の中に向かって操作し、その後舌部１１８を下方運動において溝１２０の中に摺動させる前に、ユーザがある器の平面領域を第二器に対して固定できるようにすることで、２つの器１００のアライメントおよび側方連結を容易にする。容器１００はまた、対応する舌部１１８の溝１２０内へのアライメントおよび挿入のさらなる容易さを強化するために平面１２２と協働しながら、溝１２０の最上部分に短スパンのより広い開口も備える。別の実施形態において、溝１２０は、舌部１１８が溝１２０を通じて完全に自由に摺動するのを防止する爪を有し、こうして一方向の側方接続性を係合する。さらに別の実施形態において、溝１２０または舌部１１８縁は可撓性であり、舌部１２０が側方摺動の代わりに溝内にカチッとはまるようにする。

図７および図８を参照すると、舌部１１８の上端および底端構成が、その端部における融合または引き込みおよび引き出しとして、示されている。図１および図３において、これらの要素はそれぞれ上部アセンブリ２００および底アセンブリ４００の部分側面図に示されている。金型内への熱可塑性物質の流れを促進して離型も容易にするために、舌部１１８の設計は、図８の舌部上部８００および舌部底部８０２における舌部１１８へのこれら傾斜した融合、引き込み、または消失を含む。引き込み／消失の形成における課題は、このような推移に適した傾斜を決定して、容器１００の製造に関する特定のトレードオフを認識することである。主要なトレードオフは、傾斜角８０４、８０６がなだらかな方がより容易な材料流れおよび離型を示唆する一方で、傾斜角８０４、８０６が急峻な方が対応する溝１２０とのより長スパンの相互接続性のためにわずかに長い機能的舌部長を持続することである。これらの因子を考慮に入れて、傾斜角８０４、８０６において実行可能な構成は、好ましくは約３０度から約７０度の範囲であると判断された；しかしながら、範囲はこれらの量より上または下に変動することが可能であり、それでもなお実施形態の新規な設計の範囲内のままである。

再び図８を参照すると、傾斜／キャップ隆起８１０の高さを決定する角度８０８は、類似容器からの垂直相互接続レセプタ４０２につながる角度８１４における隆起８１２に上端セクション２００が当接するための垂直接続機構の役割を果たす。図７および図８に示されるように、空洞立ち上がり角８１４は、１つの容器のレセプタ傾斜８１２が第二容器の傾斜８１０に対して均一に着座し、これによって一種の垂直相互接続性を提供するように、可能な限りショルダ立ち上がり角８０８と一致すべきである。高所すべき設計要素は、これら構成要素の水平からの隆起が高いほど、成形プロセスの間の最下端部への熱可塑性材料の流入が長引くことである。このため、傾斜８１０の角度８０８は、（ａ）成形プロセス中の、上端セクションまたはアセンブリ２００の外縁または容器の底端セクションへの熱可塑性材料の適切な流れを可能にするため；（ｂ）適切な圧縮強度をおよび垂直力の伝達を提供するため；および（ｃ）完成した器からの液体または注ぎ可能（たとえば、粒状または粉状）固体の適切な流出を可能にするため、必要最小限くらいの急峻さである。傾斜角のありそうな機能的範囲は、約１：から約１：１となるように決定される（若しくは、約１１度から約４５度の間となるように表される）。しかしながら、これらの範囲は単なる例示に過ぎず、実際の範囲は、本発明の範囲を逸脱することなくこれより高くまたは低く変動してもよい。特定の実施形態において、勾配比は、約１：３または約１５度となるように選択される。この値は、上部セクション２００の傾斜領域８１０に沿った熱可塑性成形材料の適切な流れ、ならびに完成した容器１００からの液体または注ぎ可能固体の適切な流れを容易にしながら、著しい圧縮強度（背骨リッジ１１６によってさらに強化される）を提供するように意図されている。

舌部１１８および溝１２０の設計は、（ａ）成形中のより容易な熱可塑性物質の流れを可能にするために可能な限り広い溝／舌部の望ましさと、（ｂ）これらの領域内への材料の円滑な流れも可能にするために、隣り合う溝と舌部との間の残りの壁空間５１６（図５）内に十分な幅を残す必要性と、の間のトレードオフを、綿密に検討している。器１００の例示的一実施形態として、舌部幅５１０の機能的範囲は、約６ｍｍから約１５ｍｍの間、または隣り合う溝と舌部との間のスパン５１６と類似の比例速度となるように、決定される。その最深点における溝寸法５１８は、摺動相互接続性を促進するために、舌部先端幅寸法５１０よりもわずかに広くなっている。同様に、溝張り出し寸法５０４は、相互接続性を促進するために舌部ネック５１２よりもわずかに広くなっている。一実施形態において、採用される溝／舌部幅は約１２ｍｍであり、こうして連続配置された各溝および舌部の間に約１２ｍｍのスパン５１６を提供する。より大きい寸法の容器は、比例的に広い溝１２０および舌部１１８、ならびに隣り合う溝１２０と舌部１１８との間の比例的に広いスパン５１６を反映する。

舌部および溝構成は、容器の設計およびその用途に基づいてカスタマイズされてもよい。特定の実施形態において、舌部対溝比は、追加容器と連結可能な側方接続の数を最大化するように構成されている。たとえば、八角形実施形態におけるおよそ７：１の溝対舌部の比、または四面実施形態におけるおよそ３：１の比はそれぞれ、多数の側方接続を可能にする。さらに、特定の実施形態では、例示的多角形容器の両側に、２つ以上の平行な舌部１１８および対応する数の平行な溝１２０があってもよい。溝は、隣接する容器から２つ以上の舌部を摺動的に受容するような、形状および間隔になっている。容器の両側の平子な同じ２つ以上の連結は、容器が接続容器とずれて連結できるようにし、これにより、より高い連結強度および建築設計におけるより高い柔軟性を提供する。たとえば、１対の連結または１対の舌部および溝の組み合わせは、容器が２つの接続容器と同時におよそ５０％ずらして連結できるようにする。

上述のように、容器は、横方向および垂直方向の両方で相互接続するように設計されている。後者の場合、接続は、１つの容器の上部を別の容器の基部の適合するレセプタ空間内に挿入することによって実現される。底レセプタ４０２の内部隆起の高さは、容器金型の広い範囲への熱可塑性物質の流れに対する潜在的障害または関連する困難を形成する。器壁１０２に沿った複雑な側方溝１２０および舌部１１８構成の存在は、特に溝１２０、舌部突起１１８、および内部レセプタ空間４０２がすべて近接している、容器底端セクション４００の付近で、この課題をさらに困難にする。この成形困難を緩和する方法の１つは、舌部１１８の長さを短縮し、これにより設計の複雑さおよび舌部消失点の下のブロー距離を減少させて、調整された金型の底部分への材料流入を容易にすることである。器設計の本質的論理（すなわち、垂直完全摺動左右相互接続性）は、溝１２０の類似の短縮を妨げることに、注意すべきである。特定の実施形態において、舌部１１８の最下点は、内部レセプタ隆起４０２の最高到達点８１６とほぼ同じかまたはこれより高い高さで終端する。さらに、舌部消失８０２は、底内部レセプタ空間４０２の高さ８１６のほぼ付近またはその上で最適に終端すべきである；しかしながら、消失８０２は、本発明の請求範囲から逸脱することなく、レセプタ空間４０２の高さ８０２よりも高くても低くてもよい。一実施形態において、約５ｍｍの範囲が提供される。しかしながら、実際の範囲は、実施形態の範囲を限定することなく、高くても低くてもよい。

上端部２００のショルダ領域において、舌部テーパ８００の起拱点８１８は、ほぼ隆起上端部２００の上向き傾斜セクションが垂直壁１０２とつながる縁で始まる。共起点融合８２０の箇所は、テーパ８００の長さおよびテーパの角度８０４に依存する。一実施形態において、起拱点融合８２０は、舌部テーパ８００の起拱点８１８から約４ｍｍから約５ｍｍ上に位置する。しかしながら、この範囲は例示的に過ぎず、実際の範囲は、本発明の請求範囲を逸脱することなく、より高くまたは低く変化してもよい。

本明細書に記載される接続機構を有する複数の装置は、これらを（図１０に示されるように）垂直に、ならびに（図９に示されるように）水平に積み重ねることによって、相互接続されてもよい。垂直接続を図解するために、図７は、第二容器１００の上端セクション２００上に突起しているネック１０６に固定されたキャップを受容することが可能な、第一容器１００の底端レセプタ４０２を示す。第二下部容器１００上の上端アセンブリ２００の接触は、上部容器１００のレセプタ空間４０２と摩擦接触を行う。このような垂直積み重ねは、容器のネックおよび壁構造において適切な圧縮強度を必要とする。また、これらの容器の溝１２０と舌部１１８との間の左右接続は、上下接続が良好に位置合わせされた側面を生じるとき、すなわち任意の下部ユニット１００の溝／舌部が上の容器の溝／舌部と一致して、類似の溝／舌部寸法を有する追加容器の対応する溝／舌部に連続挿入路を提示するときに、より容易に達成される。このため、完成した容器は、このようなアライメントを容易にする何らかの効果的な手段を含むことが望ましい。このような手段の１つは、容器ネック基部１１０から外向きに放射状に広がる、上端部２００上の一連の一定間隔の背骨またはリッジ１１６を提供することである。先に説明されたように、対応する一連の一定間隔のチャネル４０６が、別の容器１００からのリッジまたは背骨１１６を受容するために、容器の内向き傾斜底端部４００上に放射状に設けられている。リッジ１１６およびチャネル４０６を一緒に嵌め合わせることもまた、図１０に示されるように複数の容器ユニットを積み重ねるときに、舌部および溝のアライメントを支援する。

底アセンブリ４００を備えるレセプタまたは凹状接続プロファイルは、器高さの単位当たりの容積を減少させる。容積損失を最小化するため、および関連して高さ幅比および結果的な器安定性を保証するために、レセプタ空間４０２を合理的に可能な限り減少させることが、重要である。底レセプタ４０２の最小化は、底レセプタ４０２内に接続的に挿入されるアセンブリとともに、ネック隆起１０６、移送リング１０８、タンパー・エビデント・リング（必要な場合）、およびキャップを含む、対応する器ネックアセンブリのサイズを最小化する機能であることに、注意すべきである。一般的に、このようなネックアセンブリがより狭く短く形成されるほど、対応する底レセプタ空間４０２は小さくなり、これにより容積損失を削減して容器高さを補う。

容器１００は、商品流通に乗せられてもよい。したがって、ラベル、マーク、製造元の識別、内容物リスト、広告、画像、およびその他有用な情報を印刷、捺印、または貼付するために、容器１００の外表面に十分な空間を提供することが望ましい。設計の複雑さは、そのいくつかの突出した表面の折り目により、このようなラベル貼付の必要性をより困難にする。上記で論じられたように、舌部１１８の長さの短縮は、このような各舌部の下に、重要な情報および／または画像を器表面上に直接印刷するのに適した、または別途情報を含むステッカー、包装紙、またはバナーを貼付するのに適した、平坦な矩形領域を提供する。通常、このような領域に十分なサイズは、表面１辺当たり約１５ｍｍから約５０ｍｍ（すなわち、約２２５ｍｍ^２から約２，５００ｍｍ^２）の範囲である。およそ２５０ｍＬの容量を有する容器上の舌部１１８の各々の下の平面は、約２１ｍｍ×２１ｍｍ（すなわち、約４４１ｍｍ^２）である。大寸の容器は、明記された目的のために比例的に大きい表面積を反映するだろう。

さらに、容器１００は、様々な標準容量的および物理的サイズで作成されてもよい。これら容器の異なるサイズは、互いにおよび異なるサイズの容器または装置との連結の容易さのためにその占有面積において同一の深さを維持し、これによりユニバーサルな相互接続性を維持する。実施形態は、異なる容器の左右の配置が類似となるように（異なる容量を有する容器の高さが同様に異なるように）、様々な容積を含んでもよい。要するに、各容器は、入れ替え可能な左右相互接続性を維持し、上下垂直相互接続性を維持する。当業者は、容器の完璧な拡張可能性が、多数の容積範囲および組み合わせを生み出すことができることを、認識するだろう。また、特定の実施形態において、容器の側面の各々における溝および舌部の数または連結の数は２つ以上であってもよく、この構成は、様々な角度で容器の壁を構築する際により大きな柔軟性を提供する。連結強度を高めるために、容器の各側面上に追加の溝および舌部が提供されてもよい。

例示的実施形態として、図１に示される八角形容器１００は、４つの舌部および４つの溝を備える。器構造の強度はこの設計において、（１）８つのコーナーおよび８つのコネクタによって形成された２４の織り目（各舌部および各溝は２つの折り目を有する）、および（２）上部および底部アセンブリにおける、８つの背骨／リッジおよび８つの対応する溝により、達成される。すべてのこのような特徴から得られるパターンは、デザインの対称性を維持し、その品質は、建築構造における大きな設計柔軟性の実現に加えて、大量生産の利点および別の類似容器との組み立てやすさを可能にする。たとえば、４：４の八角形の器１００の接続性の強化により、約９０度および約４５度の両方／一方で始まる壁を有する構造物を可能にする；その結果、得られた構造物は、正方形または長方形の外形のものに限定される必要はない。形状において多数の折り目から引き出される一体型器の上述の強度は同様に、複数のこのようなユニットから作られた構造物に決められた堅牢性を与える。

容器１００は拡張可能であるので、実行可能な測定の範囲もまた拡張可能である。容量容器尺度の下限（およそ２５０ｍＬ）において、上部分ネック・キャップ・アセンブリおよび対応する底レセプタ空間の測定値が高さ約１５ｍｍから約３０ｍｍの範囲および幅約２５ｍｍから約５０ｍｍの範囲を有する器の有効な上下接続が生じる。例示的一実施形態において、容器設計は、ほんの少しの利用可能なネックアセンブリを組み込む。たとえば、およそ２５０ｍＬの容量を有する容器では設計考察は以下の通りであってもよい：（ａ）約１から５ｍｍの、ネック基部からリング１０８まで上る直壁ネックセクション１０６；（ｂ）約２９．２５ｍｍのネック基部リング１０８の直径；（ｃ）約２７．９２ｍｍの、ネック１０６上のキャップおよびリング１０８の両方の直径、および；（ｄ）約１０から１５ｍｍの、ネック基部からキャップ閉止の上面までの隆起。しかしながら、容器の形状およびサイズは拡張可能であるので、これらの寸法は限定的に読み取られるべきではないことに注意すべきである；当業者は、２５０ｍＬ以外の容器容積が、比例的にまたは合理的に比例的に、測定に対する変更を組み込んでもよいことを、認識するだろう。

一例として、このような背骨またはリッジ１１６および対応するチャネル４０６のサイズおよび輪郭の機能的範囲は：リッジ１１６がネック１０６を離れるところで、幅約１ｍｍから約１０ｍｍおおよび高さ約０．５ｍｍから約５ｍｍ、および；リッジ１１６基部がショルダ屈曲点８２０で合流するところで、幅約２ｍｍから約２０ｍｍおよび高さ約０．５ｍから約１０ｍｍである。最小嵌め合い公差／空隙寸法は、対応するチャネル４０６において形成される。例示的一実施形態において、およそ２５０ｍＬの容量を有する容器１００のリッジ１１６および対応するチャネル４０６のサイズおよび輪郭は：（ａ）リッジ１１６が容器のネック基部１１０を離れるところで、幅約２から５ｍｍおよび高さ約１から３ｍｍ；（ｂ）リッジ１１６基部が容器１００のショルダ屈曲点で合流するところで、幅約２から５ｍｍおよび高さ約１から３ｍｍ；および（ｃ）対応するチャネル４０６において約０．０５ｍｍの嵌め合い公差／空隙寸法である。背骨またはリッジ１１６の局所的な曲線は、横方向の離型が妨害されないようになっていなければならない。より大きい容積および寸法の容器または器は、比例的に高くて幅広いリッジ／チャネルを組み込んでもよいだろう。当業者が判断できるように、これらの範囲は単なる例示に過ぎず、本発明の請求範囲から逸脱することなく増減することが可能である。
装置および製造プロセス

上述のように、先に記載された技術を採用して一旦容器が製造されてしまうと、さらなる課題は、容器を引裂または別途損傷することなく３枚金型を分離することであろう。以下により詳細に記載されるように、完成品からの金型の分離に向けて、いくつかの考察がなされてもよい。

ＩＳＢＭを通じて形成されるほとんどの容器は、３枚金型から生まれる。２つの側方移動する金型部品（直接対向するかまたは「クラムシェル」型に蝶番留めされている）は通常、母材ネック上の点において嵌合（または分離）し、容器長さの大部分にわたって下方に延在する、金型の最大部分を備える。第三金型部分−「押し上げ」または底インサートと記載されることもある−は、垂直に嵌合および分離する、器の比較的短い底部分を形成する。ほとんどのＩＳＢＭ形成容器基部は少なくとも１つのわずかな陥凹または凹部（すなわちアンダーカット）を有するので、ボトル金型は、この第三金型部品を垂直に引き抜かなければ分離できない。本発明のセットにおいて、本発明の容器に多方向相互接続性を提供するためには、他の類似ユニットの上側ショルダ／キャップ構成を受容するように意図された、外側面に沿った一連のアンダーカットおよび基部の大型陥凹アンダーカットを組み込むことが、望ましい。これらの特徴は、短ストローク垂直移動底型辺によって補われる、離型の標準的方法、すなわちやはり器表面の大部分を覆う２枚の側方移動金型を介しての方法を、著しく複雑にする。

標準的手法の論理の反転または逆転において、現在の容器設計の離型は、（ａ）パリソンネックの点で嵌合するが対照とする器の上端ショルダ屈曲までのみ下方に延在する、１対所直接対向する金型部品（すなわち、クラムシェル蝶番留めされていない）、および（ｂ）上述のショルダ屈曲に到達するまで垂直に嵌合および分離する、長ストローク底「カップ金型」または「缶金型」を、必要とする。より長い底プッシュプルストロークは、現在利用可能な成形設備の選択的な修正を必要とする。より具体的には、このような修正は、２つの側方移動金型部品にはショルダから上端部までを形成させて器のネックを覆わせるのみで、その底部からショルダの始点までの器全体を形成する金型の部品を垂直に分離するのに十分な長さの底ストロークアセンブリを含む。

もし採用されていれば、ＩＳＢＭを通じて製造されるボトル用の簡易型垂直閉鎖底「カップ」金型は通常、離型を容易にするために、わずかなテーパを有する。本発明の容器は、ユニット同士をその側面で摺動係合させるように設計されているので、外側壁は内側に向かって細くなることはできない。比較的長いプッシュプルストロークを通じての分離は、くっつき、引きずり、および擦り傷の可能性が高くなるため、著しく困難である。これらの問題を緩和する方法の１つは、非標準的なまたはあまり頻繁に使用されない金型金属（たとえば、アルミニウムの代わりにステンレス鋼）を採用し、そして成形温度、冷却速度、およびＰＥＴ特性を注意深く制御することによって、引きずりを低減することである。もう１つは、摩擦を低減する特殊な材料、化合物、または被膜で金型表面を処理することによって、引きずりを低減することである。単なる一例として、ニッケル−セラミック被膜は、未被膜表面と比較してかなりの割合で摩擦を低減する。これに限定されるものではないが、ニッケル−テフロン（登録商標）などのその他の被膜もまた、採用されてもよい。

なお、このような特殊皮膜は、すべての擦り傷痕を解消するものではないことに、注意すべきである。このような場合、設計考察として、微妙な垂直条線を組み込むことが有益であるかも知れない。これらの微妙な垂直条線は、さらなる美的特徴、およびユニット間のより積極的な接続の可能性さえも、提供するかも知れない。

アンダーカットを備える容器を形成および分離する上記の技術は、乗り越えるべきさらに別の困難を提示する。上述の技術における３つの金型部品の接続は、任意の容器のショルダ屈曲で、またはその至近で、行われる。以下にさらに論じられるように、その領域内でアンダーカットを中断することなく上部２つの対向する金型部品を分離させるために、溝挿入点および舌部消失のさらなる修正が必要である。

ショルダ領域における離型障害物の排除は、正確に選択された線に沿った一連の微妙なカウンターカットを必要とする。各溝１２０および舌部１１８の各上コーナーは、さもなければアンダーカットされるところで中断することなく２つの直接対向する上型が分離できるようにするため、修正される。この効果は、２つの対向する舌部の正確な中心における２つの上型セクション間の垂直な分割線を位置特定し、水平なモールド線より上で、アンダーカット５００または５０２が２つの直接対向する上型セクションの後退を妨害しないように舌部および溝アセンブリの上部分を再構成することによって、達成される。

中心にアンダーカットを組み込んだ本発明の容器を製造するための成形および離型の課題を乗り越えるために、現在利用可能なブロー成形機械類の選択が重要な役割を担い、注意深く検討されるべきであることに、注意すべきである。本明細書で論じられた成形／離型設計につながる様々な実験および計算は、少なくとも最初に、回転機械ではなくむしろ線形ＩＳＢＭ機械の選択をもたらした。要するに、実施形態の容器設計は、器の上部セクション（すなわち、ショルダ屈曲より上のセクション）を形成してそこから外れるために、（蝶番留めの２枚クラムシェルアセンブリではなく）対向する２枚金型アセンブリを求める。対向する金型は通常、線形ＩＳＢＭ機械を用いると可能である。

様々な実施形態に記載されるように、本技術のいくつかの態様は、大量に（毎年数千万または数億個）コスト効率よく、複雑な形状の容器（すなわち、複数のアンダーカットを備える）の製造を可能にする。

当業者によって理解されるように、上記で論じられた実施形態に記載されたモジュール式容器を製造するために、新しい熱可塑性母材またはパリソンが設計される必要があるだろう。図１１および図１２を参照すると、実用可能な母材またはパリソン１１００は、容器およびプロセスに固有の計算、ならびに容器を製造するために使用される金型から、生じる。特定の実施形態において、母材１１００の面（軸方向×周方向）延伸比は約４．０から約１２．０であり、軸方向延伸比は約１．５から約３．４であり、周方向延伸比は約２．２から約４．５である。本明細書に記載される特定の実施形態において、面延伸比は約４．５から約６．７の間で設定され、軸方向延伸比は約１．６から約１．９の間で設定され、周方向延伸比は約２．８から約３．５の間で設定される傾向がある。本実施形態の新規な金型空洞設計において延伸ブロープロセスを容易にするために、母材１１００は、ボトル１００などのプラスチック容器の製造で使用するための試験管と基本的形状が類似の閉端円筒形物品として、母材金型空洞１２００内の射出ブロー成形を通じて、形成される。母材金型１２００は、パリソン空洞１２０２、母材１００の長さ分の間隔を空けるためのパリソンシェル１２０４、および溶融プラスチックが空洞１２０２内に導入されるノズル先端アセンブリ１２０６を含む。母材１１００はネックセクション１１０４を含み、これは円筒の開放端に隣接して位置しており、ネジ山１１１２およびリング１１１４で形成されている。延伸ブロー成形プロセスを通じて、ネック部分１１０４は実質的に同じ形状、サイズ、および構成のままである。円筒形状の母材本体セクション１１０６は閉端底セクション１１０８に接続されており、これは射出プロセスのアーチファクトである突起先端１１１６を含む。壁厚１１１８は、設計またはアーチファクトによって異なってもよい。プラスチックの重量は壁厚１１１８とともに増加し、ここで過剰な厚さは、内部嵌合した母材射出ロッドまたは母材コアロッド（図示せず）が引き出された後に、壁１１１８のプラスチックの下垂を生じる可能性がある。これらの変動は、外径が母材金型空洞１２０２の直径によって制限されるため、母材の内径にのみ影響を及ぼすことになる。母材内部形状は、空洞１２０２内のブロー作業のために使用される母材コアロッドの直径を変更することによって、変更可能である。好適な実施形態において、以下に記載されるように、底部および母材領域１１０８は、本実施形態のブロー金型空洞の底セクション内へのプラスチック流れを促進するために、本体セクション１１０６よりも厚い壁１１１８を有する。

実施形態のＩＳＢＭ技術はパリソン技術を用いて実行されることが可能であり、ここで形成後に母材１１００はただちに調節ステーションに移送され、そこで母材射出成形プロセスの間に得られた母材の中の保有熱は、最終容器ＩＳＢＭ作業のために利用および微調整されることが可能である。高温の閉端母材中の熱の分布は、ブローされる中空容器の壁厚およびプラスチック流に大きな影響を及ぼす。母材１１００の温度の不規則性は、プラスチックの冷却および固化による、容器の一部の薄すぎる壁、またはプラスチックが金型内を流れることができないことに関連して、ブローされた容器の欠陥を生じる可能性がある。これらの問題を解決する技術は、図１３に示される例示的な調節ステーション１３００などの箇所にある加熱装置を用いて実現される、選択的な母材温度調整または調節段階を使用することである。

母材中の不均一な熱分布を克服または無視できるようにする第二の手段は、一旦調節ステーションに移送されたらパリソンに追加処理を行うことである。本明細書において考えられる様々なＩＳＢＭ機械において、調節ステーションは、母材が内部に吊下されるがしかし上部が開放された調節ポットの壁に接触しないので、母材の中に挿入された中空の、流体で満たされた、中央調節ピンから成る。この場合の具体的な調節ポットは、次のブロー段階の間の最適な樹脂流れに必要な、母材に沿って垂直に変化する領域固有温度の実現を可能にするやり方で、その外周および／または内部空洞壁の周りに位置合わせされた、ヒートバンド、コイル、またはチューブ構成などの複数の加熱要素を有するように設計されている。

また、この場合、母材の少なくともいくつかの領域は、ＩＳＢＭプロセスの調節段階における典型的温度よりも高い内部および表面温度を実現することになり、これは調節ポット加熱要素と、調節ピンの中空中心部に分布する常流体よりも高い温度との複合効果の結果である。母材の各小領域の温度範囲は、後のブロー段階の間にＰＥＴ樹脂がボトル金型のいくつかのアンダーカットおよび狭いコーナーの各々の隅々にまで十分に流れる程度に高くありながら、金型セクションが開放される前に樹脂が十分に冷却される程度に高すぎない温度でなければならない。３つの加熱バンドが現在調節ポットの周りに巻き付けられている。これらは、セラミックおよび電気フィラメントの内部を有するステンレス鋼である。

図１３を参照すると、母材調節アセンブリ１３００は、母材１１００を受容するパリソン調節空洞１３１６を含む。調節コアチップ１３０４は調節コア・ロッド・インサート１３１８の端部に取り付けられており、これは調節ヘッド１３０２において制御されている。調節ヘッド１３０２は、バブラーヘッド、バブラー管、およびリングを含む。コアロッド１３１８およびチップ１３０４は、動作中に母材１１００の中に挿入される。調節ポット１３００の筐体は上調節チャンバ１３０６によって提供されており、これは調節チャンバ１３０８より上に着座している。任意の調節スペーサ１３１０、１３１２、および１３１４は、配置内の底チャンバ１３０８より下に着座している。母材ネックインサート１３２０は、動作中に母材１１１０を所定位置に固定する。温度調整段階において、延伸を容易にするために、調節ポット１３００によって母材の特定領域に固有の熱の分布が母材１１００に提供される。たとえば、ＩＳＢＭ段階における中空成形容器または物品全体で所望の厚さを促進するために、端部セクション１１０８への熱の配分は本体１１００の中の熱の配分よりも高いかまたは低くてもよく、本体１１００の円筒の片側は反対側よりも高い温度まで加熱されてもよい。

例示的なモジュール式連結容器を製造するために、上記セットのＩＳＢＭ変数が、注意深く決定されてきた。ＩＳＢＭ変数は任意の容器設計に固有である場合が多いことに、注意すべきである。特定の実施形態において、金型温度は著しい範囲に及ぶ可能性があり、所望の容器突起の形状、数、配置、および規模（高さ、幅、深さ）に大きく依存する。径方向および軸方向の比は、約１．５から約４．５の範囲に及ぶ可能性があり、任意の容器の最も遠い範囲の距離および構成に依存する。また、特定の実施形態において、膨張材料があまり早く冷却されるのを防止するため、金型の温度は通常よりも高い範囲となるように選択される。加えて、本明細書における目的のため、軸方向および周方向の延伸比はいずれも、材料を様々なボトル突起の中に深く流入させるために、範囲の最低限になるように選択される。たとえば、特定の実施形態において、径方向および軸方向の比は、約１．６から約３．５の間に設定される。

先に記載されたように、ＩＳＢＭ技術の課題の１つは、成形材料を狭いコーナーの中および周りにうまく誘導することである。このタスクは、このようなコーナーが硬い、または「鋭い」、すなわち丸みを帯びていないときに、より困難である。舌部１１８および胃溝１２０のアセンブリは、丸縁がないためプラスチック流が停止または妨害される、いくつかの縁を有する。しかしながら、「コーナー」５００、５０２、５２２、および５２４を丸めることで、舌部１１８および溝１２０のアンダーカット端面を短くすることにもなる。このため、より具体的な課題は、上記で論じられたように、特により容易な成形および離型のためのアンダーカットの角度５０６をすでに制限する必要がある場合、関連するアンダーカット５００および５０２の強度を過度に損なわないやり方で、適切な場所にこのような丸められた特徴を組み込むことである。上述の課題を達成するために、舌部および溝コーナー５００、５０２、５２２、および５２４を丸める規模は、好ましくは約０．６ｍｍから約１．４ｍｍの範囲であると判断された。特定の実施形態において、採用された丸め規模は、約０．８ｍｍから約０．９ｍｍの間である。しかしながら、これらの寸法は例示的であり、これより低いかまたは高くてもなお本発明の範囲に含まれている。

図１４を参照すると、第一ネック・インサート・アセンブリ１４０６を備える可動第一金型本体空洞セクション１４０２および第二ネック・インサート・アセンブリ１４０８を備えて直接対向する可動第二本体空洞セクション１４０４を含む、基本的な例示的ブロック形状で本発明を実現する遠心ブロー成形本体空洞装置１４００が示されており、これら２つのセクションは一緒になって閉鎖して、ブロー金型１４００の上部本体空洞セクション１４０９およびネック・インサート・アセンブリを形成する。本体空洞本体セクション１４１０は、成形作業のため、本体空洞上端セクション１４０２および１４０４とともに開放または閉鎖位置まで垂直に移動可能である。本実施形態において、本体空洞金型セクション１４１０は、複数の二重金型横半型および底型アセンブリから構築されており、金型セクションの２つの側面が底セクションに一緒に取り付けられて、ＩＳＢＭ成形作業流に分化されていないアセンブリユニットとして機能する単一の金型空洞を形成する。この配置はまた、各セクションの旋盤のしやすさ、ならびに組み立てられたときの修理および交換のしやすさも、提供する。例示的な金型セクションは、開示および説明のために半型および底セクションとして本明細書に記載および図解されているが、しかし半セクションの開示は、完全な金型セクションまたは本体を完成させるために必要とされるそれぞれの補完的な半金型セクションにも適用されることは、理解されるべきである。

ＩＳＢＭ機械は、本体空洞の本体セクション１４１０とともに開放位置と閉鎖位置との間で本体空洞ショルダセクション１４０２および１４０４を移動させるようになっており、本体セクション１４１０が開放位置まで下げられている間に成形品１００はネック・インサート・アセンブリ１４０２、１４０４を介してそのネックに固定保持されるかまたは持ち上げられることが可能であり、こうして物品１００を金型本体空洞１４１０から取り出すことが、理解される。

図１５は、図１４の金型本体空洞実施形態の輪郭またはプロファイルのより詳細な等角分解図を示し、図１６は、図１５の金型空洞実施形態の輪郭またはプロファイルの側面図を示す。第一本体空洞上端セクション１５００および第二本体空洞上端セクション１５０２は、開放位置と閉鎖位置との間で移動可能に配向されることが可能であり、ここでセクションはモールド線１５０４および１５０６に沿って当接する。金型空洞の本体セクション１５０８は、モールド線１５１０がモールド線１５１２に沿って当接または封止するように移動可能に位置決めまたは配向されることが可能であり、これはショルダセクション１５００および１５０２が閉鎖位置で配向されたときに形成される。

図１５および図１６に示される実施形態において、本体セクション１５０８は、八角形の断面構成を備える金型空洞の内部輪郭またはプロファイルとして図示されている。しかしながら、本発明は八角断面金型空洞に限定されるものではなく、たとえば円形、楕円形、三角形、正方形、長方形、六角形、または不規則形状で形成されることも可能である。本体セクション１５０８の断面および縦形状は、いずれの多角形、円形、長円形、または不規則外形の設計構造であってもよく、製造物品を形成している間、異なる高さ、直径、断面積、または開口を有することも可能であることを、当業者は理解するだろう。なお、特定の実施形態において、設計は正多角形であることに注意すべきである。

いくつかの実施形態において、本体セクション１５０８は、摺動可能に連結するようなやり方で別の容器または装置と側方接続する機構を有するプラスチック物品を製造するための金型の、輪郭またはプロファイルをさらに提供する。本体セクション１５０８の１つまたは複数の縦壁は、平坦な基部に対して直角にまたは略直角に、あるいは言い換えると、金型によって形成された容器の１つの側面が類似容器の側面と横方向に接続することができるように互いに平行に、形成されている。溝１５１４は本体１５０８の中に凹んで形成されており、各舌部１５１６は本体セクション１５０８から隆起している。好適な実施形態において、溝１５１４および舌部１５１６は本体セクション１５０８の八角形の壁の側面の周りに交互に示されており、溝は、類似の交互設計で八角形の壁に舌部と１つおきに配置されている。あるいは、１つ以上の舌部１５１６が側面の１つ以上に形成されて、１つ以上の溝１５１４が残りの側面に形成されてもよい。別の実施形態において、本体セクション１５０８は、セクションの側壁の周りに溝１５１４のみ、または舌部１５１６のみを有してもよい。舌部１５１６および溝１５１４は本体セクション１５０８の部分長または全長にわたって延在してもよい。好適な実施形態において、溝１５１４は本体セクション１５０８の長さで延在し、その一方で舌部１５１６は上型線１５１０から本体セクション１５０８の部分的長さまで延在する。分布パターンまたは長さにかかわらず、舌部１５１６および溝１５１４は、実施形態にしたがって以下に説明されるように、コネクタによって形成された、アンダーカット、または蟻継ぎによる舌部・溝接続で連結されることが可能な、プラスチック物品上に形成される。

さらに図１７および図１８を参照すると、金型本体空洞上端セクション１５００および１５０２のより詳細な図が、モールド線１７０２を形成する型際１５０４、１５０６に沿った閉鎖位置で示されており、以下上端金型セクション１７００と称され、その一方で本体セクション１５０８もまた、上端セクション１７００とともに閉鎖位置で示されている。上端セクション１７００は、モールド線１５１０における本体セクション１５０８の上部からネック・インサート・アセンブリ線１４０２、１４０８の基部におけるその頂点まで隆起する（以下、閉鎖位置においてネック・インサート・アセンブリ１７０４と称される）。例示的実施形態において、背骨、またはリッジ１７０６は、各々がネック・インサート・アセンブリ１７０４の基部で始まって上端セクション１７００のショルダ縁までまたはその周りに延在する、上端セクション１７００の周りで半径方向に分布している。背骨１７０６は互いから半径方向に、または上端セクション１７００上に部分的または完全に形成された別の構成で、分布してもよい。別の実施形態において、背骨１７０６は、上端セクション１７００上のペグまたはノブに置き換えられてもよい。

上端セクション１７００はまた、各舌部１５１６の上部から上端セクション１７００の傾斜表面までの舌部推移誘導セクション１７０８も含む。図１８の実施形態において、舌部誘導セクション１７０８の基部は、好ましくは各舌部１５１６の上部と類似の寸法を有し、上端セクション１７００に向かって斜めに推移する。図１７および図１８は、上端セクション１７００のショルダ縁を通じて効果的に延在するために各溝セクション１５１４から連続する開放チャネルを提供する、溝セクション１５１４と類似の寸法を有する上部溝キャップセクション１７１０を、さらに示す。

コネクタ舌部セクション１５１６は、隆起した、平坦な、またはわずかに丸みを帯びた突起を本体セクション１５０８内に備え、溝１５１４を備えて製造された物品との接続機構を提供する。図１７および図１８により詳細に示されるように、物品に提供された接続は、各溝セクション１５１４の膨張したアンダーカット１７１４または蟻継ぎの中に受容されることが可能な各舌部１５１６のアンダーカット１７１２または蟻継ぎを用いる、連結機構を備える。アンダーカット１７１２は、舌部セクション１５１６が、その最外部分における舌部１５１６の幅よりも狭い基部を有する本体セクション１５０８から延在するように、形成される。各溝コネクタセクション１５１４は、本体セクション１５０８の中に凹んだ各溝の幅１７１６が溝１５１４の幅１７１８よりも広くなるように、アンダーカット１７１４を備えて形成される。舌部蟻継ぎ１７１２および溝蟻継ぎ１７１４は、２つの容器１００が本実施形態の金型から製造されたときに、容器１００が溝の中への舌部の摺動の縦運動を通じて相互接続されるようなサイズになっており、舌部の縁１７２０の幅は各アンダーカット１７１４の背後で横方向に摺動する。一旦連結されると、２つの容器は、水平方向には容易に分離または引き離されることができないが、しかし舌部を溝から縦方向に滑り出させることによって分離されることが可能である。本体セクション１５０８は少なくとも１つの舌部１５１６または少なくとも１つの溝１５１４を有するが、実施形態は２つ以上の舌部１５１６および／または２つ以上の溝１５１４を単一の用基本対セクション１５０８上に含むことができる。

舌部アンダーカット１７１２に連結可能な溝アンダーカット１７１４を提供することにより、適切な材料で容器１００を製造するときに延伸成形プロセスにおいて熱可塑性材料がその周りに流れなければならない、難しいコーナーを形成する。したがって、可能な限り小さい角度のアンダーカットまたは蟻継ぎを有する金型空洞１５０８設計を有していながら、容器１００の間の確実な相互接続性をなお提供することが、好ましい。翻って結果的な最小アンダーカット角は、形状と、舌部１５１６および溝１５１４コネクタの間の嵌め合い公差において、非常に厳しい精度を必要とする（実現可能であれば、より厳しいアンダーカットは、接続される器の構成要素間のより大きい形状および嵌め合い公差を可能にするだろう）。相互接続性を目的として、約３０°から約７５°のアンダーカット角１７１２、１７１４は、対向する容器ユニット１００を水平に連結的に保持するのに好ましい。しかしながら、これらの範囲は好適であるに過ぎず、本明細書に記載された相互接続機構を備える２つの個別の製造物品１００が水平に相互接続されたままでいられる限り、この範囲より下および上のアンダーカット角ならびに以下に述べられる寸法もまた、本発明の請求範囲に含まれる。いくつかの実施形態において、溝・舌部アセンブリはあまり大きくないサイズである。例示的実施形態において、舌部１５１６または溝１５１４は、その最深点において約１２ｍｍである；しかしながらこの寸法は、単に本発明の相互接続性要件の機能性に関するものである。当業者によって理解されるように、本明細書で言及される寸法は相対的であり、容器のサイズ、本体セクション１５０８の断面形状、製造材料、およびその他の製造または接続因子に応じて異なってもよい。上記因子は、アンダーカット角１７１２、１７１４が上述の範囲の上限（たとえば、約７５°）に近づくにつれて、および特に舌部・溝アセンブリがあまり大きくないサイズであるとき、溝・舌部分離の危険性が高まる。反対に、アンダーカット角１７１２、１７１４が上述の範囲の下限（たとえば、約３０°）に近づくにつれて高まる接続性は、製造中の成形および離型をより難しくする。このため、一方ではアンダーカットをしっかりと保持し、他方では容易な成形／離型という２つの目的の間で、トレードオフが存在する。さらに、溝１５１４と舌部１５１６との間の嵌め合い公差（または「空隙寸法」）は、アンダーカット角の厳しさに大きく依存して、約０．０５ｍｍから約１．０ｍｍの範囲を取ることができる。たとえば、一実施形態において、アンダーカット角１７１４は、約０．０５ｍｍの嵌め合い公差または空隙寸法で、約６５度に設定される。

さらに、最も狭い舌部基部セクション１７２２と最も広い溝幅セクション１７１６との幅の差は、２つの容器が互いに水平方向に引っ張られたとしても、舌部１５１６が溝１５１４から滑り出すことなく、２つの異なる例示的容器１００の間で摺動接続を維持させなければならない。本体セクション１５０８からの舌部１５１６の突起距離、および同様に本体セクション１５０８の中に凹んだ溝１５１４の深さは異なってもよいが、しかし金型空洞１５０８を用いて製造された２つの類似容器１００の連結を妨害するほど小さくてはならない。

図１５および図１６、ならびに容器１００に関連して図１４にも示されるように、金型空洞１５０８または１４１０は、交互に突起および陥凹した蟻継ぎ型「アンダーカット」の内部プロファイルを有する、一種の「カップ」金型と見なされることが可能である。ブロー成形産業における特定の問題は、製品にアンダーカットが望まれるときに、金型のきれいな取り外しを達成することである。ほとんどの従来技術は、通常は限られた数の、挿入してから形成および離型のためにアンダーカットから後退する、カムまたは類似の部品を採用する。本件における独自の発明的プロセスは多数のアンダーカットを可能にし、たとえば八角形容器１００の例示的実施形態には１７のアンダーカットがあり、すなわち蟻継ぎ舌部を生じる４つの舌部の各々に２つずつのアンダーカット、４つの蟻継ぎ溝の各々に２つずつのアンダーカット、さらに底端陥凹に１つの大型アンダーカットがあり、これらは１回の離型動作で本体空洞１５０８から成形済み容器１００を取り外す際に考慮されなければならない。

しかしながら、長ストロークカップ金型１５０８を通じて実現されるボトル側面に沿った同じ複数の垂直整列アンダーカットは同様に、ボトル１００の残部の後退についても重要な課題を生み出す。ボトル金型の上部分は、上述のカップ金型の上縁で接合されたときにボトル上端、およびボトルネック１１０の基部につながる上向き傾斜隆起１１２を形成する、２つの直接対向する半金型１５００、１５０２から成る。さらなるプロセス改良がない中で、この１対の上部セクション半金型１５００、１５０２は、後退するときに、上型セクション１７０６に形成された蟻継ぎアンダーカット１７１２、１７１４の上限に届くだろう。したがって、図１７に示されるように、上端ショルダのまたはその周りの外周線に沿って各垂直舌部の上端の一連の面取りカットまたはノッチ１７２６および各溝の上端の一連の面取りカットまたはノッチ１７２４を形成する必要がある。左右および上下のモジュール式相互接続が可能なボトルのＩＳＢＭ製造を（本明細書を通じて論じられる別の因子とともに）可能にするのは、逆論理「プルカップ」金型片と多面取りショルダ金型片との組み合わせである。

さらに望ましい要素は、容器１００から流出する液体に適応してより大きい垂直力を与えるのに十分なピッチを有する、上部アセンブリ傾斜１１２である。しかしこの同じ斜度は、より完全な上部セクションアセンブリ１７００のために合理的に可能な最低限の高さを保証するために制限されなければならず、受容する底アセンブリはこの高さに適合しなければならない。傾斜ピッチが増加すると、ブロー成形段階の間、図２３から図２５に示されて以下に記載されるように、底内部リム２５００への十分なＰＥＴ樹脂流れを達成する難しさもまた増加する。さらに別の望ましい態様は、上端アセンブリ上に補強背骨１７０６（および底アセンブリに対応する溝）を形成することであり、各表面に強度が付与されてアライメントを支援するが、しかしさらなる離型課題を生み出すことになる。

上端アセンブリに付加的な強度を付与するように意図される半径方向の「背骨」またはリッジ１７０６は、対応する底アセンブリ上の対応する溝またはチャネルと一緒になって、積み重ねられたボトル１００、１０００、および１００２の舌部および溝をユーザがより容易に合わせられるようにする（図１０参照）。離型目的のため、上端傾斜領域背骨１７０６は、通常ならば上部セクションの対応する半金型の横方向の離型を不可能にまたは別途非常に困難にする、技術的なアンダーカットである。したがって離型プロセスの懸念は、側方に後退する金型部品がアンダーカットリッジ１７０６の上を摺動できるようにおよび／または下を一時的に押せるようにするためのＰＥＴの押し返し特性を採用するように計算されたなだらかな起伏を備える背骨１７０６のための設計につながった。

重複する成形／離型プロセスの課題は、金型空洞内でさらなる設計要素を必要とした。舌部および溝上の蟻継ぎ／アンダーカットおよびその推移の独特な形状、ならびに金型上部セクション１７００上の背骨セクション１７０６は、別の成形／離型プロセスの課題を作り出す。舌部および溝アンダーカットの縁は、狭い金型領域内への樹脂流れを容易にして金型解放抵抗を緩和するように、わずかに丸みを帯びている（図１８参照）。蟻継ぎ舌部１５１６の底部延伸は、急峻に突起している底隆起の上および周りの樹脂流れを実現することが困難なのですでに問題となっている領域である、最底部の空洞領域に到達してこれを適切に処理するために必要とされる、総延伸ブロー距離ならびに樹脂の量およびＰＳＩブロー圧力を減少させるように、底アセンブリ４００／２５００の総隆起とほぼ等しいかまたはこれより高い高さで終端する。

図１８に示されるように、実施形態に記載されるような多角形側壁を備える容器１００を射出延伸ブロー成形した後に、上端金型セクション１５００および１５０２を開放位置まで横方向に移動させるために、上端のショルダ領域の設計には蟻継ぎキャップリリーフ領域が必要である。キャップリリーフ領域１７２４および１７２６がなければ、ショルダセクション１５００、１５０２上の金型形状は、ショルダセクション１５００および１５０２を開放位置まで移動させるときに溝推移１７１０および舌部推移１７０８の硬い縁に当たり、こうして容器１００を損傷してしまう。離型プロセスの間にショルダセクション１５００および１５０２の側方運動に対する抵抗を生じる可能性があるいかなる硬い縁も取り除くために、舌部推移１７０８自体が丸く傾斜した角度で形成されている。

金型空洞１５０８内への熱可塑性物質の流れを促進し、また離型も容易にするために、舌部１５１６の設計は、ショルダセクション１７００上の舌部推移セクション１７０８の舌部１５１６へのこれら傾斜した融合、引き込み、または消失、ならびに選択的に本体１５０８上の舌部１５１６の基部にある類似の推移領域を、含む。引き込み／消失の形成における課題は、物品容器１００の製造に関する特定のトレードオフを認識して、このような推移の適切な傾斜を決定することである。主要なトレードオフは、傾斜角がなだらかである方が材料流れおよび器離型が容易である一方で、傾斜角が急峻である方が、対応する溝１５１４との相互接続性のスパンを長く持続できることである。これらの因子を考慮に入れて、舌部推移セクション１７０８の傾斜角における実行可能な構成は、好ましくは約３０度から約７０度の範囲であると判断された；しかしながら範囲はこれらの数値より下または上に変動してもよく、それでもなお実施形態の新規な設計の範囲内にとどまる。

特定の実施形態において、舌部１５１６および溝１５１４によって好適な実施形態で提供される側方相互接続性は、本体セクション１５０８の側面の各々に存在する容器またはボトル相互接続（一体型の溝および舌部を有する連結）に関連して図６に示された、いくつの成形された雌雄同体の縦摺動接続機構によって可能とされてもよい。あるいは、成形品連結は「雌雄同体」であってもよく、すなわちこれらは単一のコネクタアセンブリに舌部および溝の両方の局面を有することを意味する。当業者は、舌部１５１６および溝１５１４または図６に示される連結の形状の代替実施形態が、容器の側面の連結を可能にするいずれの形状の設計構造であってもよいことを、認識するだろう。

図１９から図２８は、本発明の金型空洞セクションおよび製造機の追加実施形態を示す。金型本体空洞部材は、好ましくは製造物品１００を形成するために必要とされる適切な熱をより良く維持するためにステンレス鋼で製造されるが、しかし当業者にとって周知のように、アルミニウムまたは鉄など、業界で公知のその他の材料で製造されることも可能である。図１９を参照すると、ブロー空洞本体セクション半型１９００の断面等角図が示されており、図２０には、図１９の金型空洞の縦断面図が示されている。金型空洞１９００は、図１９の断面半金型等角図に示される、円筒形外側本体を備える。ブロー空洞本体１９００はまた、図に示されるように配向されたとき、上部セクション１９０２、本体セクション１９０４、および底セクション１９０６も備える。本体セクション１９００は、実施形態による舌部コネクタ１９０８および溝コネクタ１９１０のための金型形状を含む。本体セクション１９００の周りの様々な位置に配置されたベント・リリーフ・チャネル１９１２は、延伸ブロー作業の間に閉じ込められた空気の逃げ道を提供し、これは様々なベントリリーフ出口１９１４を通じて周囲雰囲気に逃げる。熱交換チャネル１９１６は、水または油、化学物質、または空気などの流体を循環させることによって、本体空洞本体１９００内の温度を制御するための様々な通路を提供する。ベント・リリーフ・チャネルは本体空洞本体１９００の上部１９０２、底部１９０６、および中間レベルセクション１９０４の付近に設計されているが、当業者は、その他のベントリリーフの手段が本体空洞の中から空気を逃がすために個別にまたは組み合わせて適用されてもよいこと、たとえばこのような目的のために空気吸引システムが採用可能であることを、理解するだろう。交換または保守のため、あるいは作業中に金型を固定するために金型が開閉されるときに、支持ブロックまたはプレートに向かって往復する運動のために本体空洞１９００を支持するピン（図示せず）を保持するため、ピン支持ブッシング１９１８が提供される。

図２１および図２２はそれぞれ、金型上部セクション１５００または１５０２のうちの１つの反転図である、ブロー空洞半型上部セクション２１００の側面図および上面図を示す。ブロー空洞上部セクション１９０２の輪郭またはプロファイルのさらなる詳細は、図１９に示されている。ブロー空洞上部２１００は、ブロー成形作業中に空洞上部２１００を開放および閉鎖位置に向かって水平に摺動させるピン（図示せず）のためのブッシングを包含する、筐体２１０２を備える。実施形態のベント・リリーフ・チャネルと類似のベント・リリーフ・チャネル２１０４が形成されている。ブロー空洞本体上部１９０２に対してしっかりと嵌め込むために、円形パターンの基部２１０６が形成されている。背骨またはリッジ１７０６は、上ショルダ型際からネックアセンブリ１７０４まで延在するセクション１５０２の周りに分布している。点線２１１０は、ショルダセクション１５００の場所の外形を示す。舌部セクション推移セクション１７０８および溝推移セクション１７１０が示されている。ピン２１０８は、上部セクションを固定するために、適切な箇所でブッシングを通じて固定されている。

再び図１５から図１８を参照すると、延伸ブロー成形作業後のショルダセクション１５００および１５０２の開放位置への水平移動を容易にするための金型設計の輪郭またはプロファイルは、容器１００を形成する。各溝推移セクション１７１０は、溝１５１４の幅よりも広い溝推移１７１０幅を提供するために、膨張したＶ字型に切削された側面１７２４を有している。上端セクション１７００が本体空洞本体セクション１５１６上に配置されると、広いカット１７２４は溝１５１４の両側に本体セクション１５０８の上部分を露出するが、この部分は溝キャップ蟻継ぎリリーフ領域１７２４と称される。舌部キャップ推移１７０８に類似の特徴を形成するために、舌部は、舌部キャップリリーフ領域１７２６を作り出すように直角に切削される。本体空洞本体セクション１５０８上に実装されると、舌部１５１６の両側の本体セクション１７０８の上部分は平面領域として露出され、溝キャップ蟻継ぎリリーフ領域１７２４が形成される。

図２１の別の実施形態において、プラスチック容器１００が成形された後に閉鎖から開放位置への上部セクション２１００の側方運動をさらに容易にするために、硬い縁のない平滑なアーチ型または半円パターンで隆起するように、背骨またはリッジ１７０６が形成される。形成後に容器１００を取り出すために、金型上部セクション２１００は、形成された容器１００の上部を水平に横切って引かなければならない。離型目的のため、背骨１７０６は、通常ならば容器１００を損傷または破壊することなく上部セクション２１００の離型後退を不可能にまたは別途非常に困難にする、技術的なアンダーカットである。なだらかなまたは平滑な起伏を備える背骨セクション１７０６を形成することで、構造物のＰＥＴ材料の押し戻し特性を活用する。上部に平滑な起伏がある背骨は、側方に後退する上部セクション２１００が、容器１００の上部に形成された背骨をの上を摺動できるようにおよび／またはこれを一時的に変形できるようにするが、この摺動運動は、下方に撓んでから元の成形された形状に戻るので、損傷または恒久的な変形を伴わずに容器１００を一時的に下方に変形させる。

図２３および図２４は、第二の類似半セクションと対になったときに一緒に固定されてブロー空洞本体底部１９０６の一部を形成する、ブロー空洞底半セクション２３００の実施形態を示す。空洞底セクション２３００は、第二の同一の筐体（図示せず）と対になったときに底金型セクションの中に中心領域２３０４を形成する筐体２３０２を含む。様々なベント・リリーフ・チャネル２３０８が、筐体２３０２の中に位置している。ベント孔２３１０は、底金型セクション２３０６の周りに戦略的に分布している。ベント孔２３１０は、空気が金型セクション２３０８、２５１０の下部を出るための逃げ道を提供する。ブロー空洞底金型本体２３０６は、溝コネクタセクション１９１０を含むコア本体１９００の底伸長部を作り出すように形成されている。好適な実施形態において舌部セクション１９０８は、図１９に示されるように金型本体空洞１９００の下部領域までの全長で延在するものではないので、対応する舌部コネクタセクション１９０８は底金型本体２３０６には示されていない。様々なブッシング２３１２は、金型基部２３００をコア本体１９００に固定する機能を有するピン（図示せず）に筐体を提供し、分解手段も提供する。

金型底部インサートセクション２５００の実施形態は、図２５から図２８の様々な図に示されている。インサート２５００は、金型セクションの組み合わせがブロー空洞底セクション１９０６を作り出し、これによって金型空洞１９００の底部を封止するように、ブロー空洞底部２３００に対して嵌め込まれるように設計されている。インサートセクション２５００は、連結容器物品１００の底端部および垂直接続機構を形成するために、延伸ブロー成形作業の間に使用される。底インサート２５００は、小径を有する中央領域２５０４を備えて上部筐体部分２５０２および基部筐体部分２５０６上に固定される、円筒体を備える。底部インサートセクションの実施形態を記載する目的のため、別途指定されない限り、金型特徴部は、上部筐体部分２５０２上またはその中に配置される。筐体２５０２は、成形作業中に金型空洞１９００の下方内部領域から圧縮空気を取り除く、様々なベント・リリーフ・チャネルをさらに含む。上部２５０２および下部セクション２５０６のブッシング２５１２は、成形機内の金型空洞１９００および外枠に底インサート２５００を固定するため、ピン（図示せず）を受容するために形成されている。

図８、図１５、および図１７において、ネック基部１７０４への上端セクション１７００の傾斜８０８の角度は、モールド線１５１０からの上端セクション１７００の高さを決定する。これはまた、類似容器１００から垂直相互接続レセプタ４０２につながる角度８１４で上端セクション２００が隆起８１２に当接するための垂直接続機構を画定するのにも、役立つ。図８に示されるように、空洞立ち上がり角８１４は、ある容器１００のレセプタ傾斜８１２が第二容器１００’の上端傾斜８１０に対して均一に着座し、これによって垂直の相互接続性および安定性を強化するように、上端傾斜角８０８と一致すべきである。考慮すべき設計要素の１つは、これらの構成要素の水平からの立ち上がりが高いほど、成形プロセス中の最下端部内への熱可塑性材料の流れが困難になることである。このため、上端傾斜８１０の角度８０８は：（ａ）成形プロセス中の上端セクションまたはアセンブリ２００の外縁および容器の底端セクション４００への熱可塑性材料の適切な流れを可能にするため；（ｂ）適切な圧縮強度をおよび垂直力の伝達を提供するため；および（ｃ）完成した器からの液体または注ぎ可能（たとえば、粒状または粉状）固体の適切な流出を可能にするため、必要最小限くらいの急峻さである。上端および底端傾斜角のありそうな機能的範囲は、約１：４から約１：１の間となるように決定される（若しくは、約１１度から約４５度の間となるように表される）。しかしながら、これらの範囲は単なる例示に過ぎず、実際の範囲は、本発明の範囲を逸脱することなくこれより高くまたは低く変動してもよい。特定の実施形態において、傾斜は、約１：３または約１５度となるように選択される。この値は、上端セクション２００のショルダ屈曲領域１１２内への熱可塑性成形材料の適切な流れ、ならびに完成した容器１００からの液体または注ぎ可能固体の適切な流れを容易にしながら、著しい圧縮強度（背骨リッジ１１６によってさらに強化される）を提供するように意図されている。底インサート金型セクション２５００は、成形容器１００内に斜面８１２を形成する。

底部インサートセクション２５００は、好適な実施形態において八角形の形状の底インサート金型２５０８を含むが、しかし先に述べられたように当業者は、相応の形状の金型本体および底インサートを用いるその他の多角形、円形、または不規則形状の成形済み物品も、認識するだろう。インサート２５００は、ブロー空洞底部２３００の中心空間２３０４と位置合わせされることが可能であり、この中に受容される。互いに垂直に積み重ねられることが可能な容器１００と類似の複数のプラスチック容器を作成するために、底インサート金型斜面セクション２５０８の傾斜は、上端セクション１７００の傾斜角と同じように斜めに立ち上がっている。接続チャネル４０６は、隆起傾斜セクション２５０８の中に凹んだチャネル接続セクション２５２２によって形成されており、第一容器１００のチャネル４０６っが第二容器の上部からの背骨またはリッジ１１６を受容するようになっている第二容器の上に容器１００が積み重ねられるように、サイズ決めおよび設計されている。

その中心に、底インサート金型２５００は、ボトル１００上のキャップを備えるネックの直径および高さにほぼ対応する直径および高さであって、本実施形態によって製造された、レセプタセクション２５２０を含む。好適な実施形態において、レセプタセクション２５２０は、円形の占有面積を有し、インサート金型セクション２５０８から立ち上がるほぼ直角な壁を含む。

斜面基部２５０８から上のレセプタ金型セクション２５２０の高さは、本実施形態の設計因子である。舌部金型セクション１９０８の底延伸は、底部インサートセクション押し上げ２５００の隆起の最高点とほぼ同じかまたはこれより高い高さで終端する。レセプタセクション２５２０は、総延伸ブロー距離およびプラスチックの量、ならびに高温プラスチックを最下部の本体空洞領域１９００内に適切に移動させるために必要とされるブロー圧力を最小化することによって、ブロー成形中に本体空洞本体セクション内を流れるプラスチックを妨害しないような高さでなければならない。

レセプタ金型セクション２５２０に関する問題は、レセプタセクション２５２０の平面に対する延伸ロッド心立ておよび長尺母材（およびこれに先立つ「ゲート」）をピン止めした結果として延伸ブロー成形ボトルの基部に普遍的に形成される、垂れ下がったプラスチックの「えくぼ」の不規則片を考慮する必要性である。このブロープロセスはまた、成形プロセス中に、金型空洞の基部においてプラスチックの不規則流れも引き起こす可能性がある。たとえば、表面が平坦な場合、プラスチックはレセプタセクション２５２０の上面に溜まる可能性がある。ＩＳＢＭを用いて容器１００上に形成された底レセプタ４０２はボトルの基部４０２を中心とする下垂えくぼを残し、このえくぼは実質的に、垂直に挿入されキャップされた類似のボトル１００上に安定した垂直連結を形成する能力を低減または妨害し、適切な着座を妨げ、こうして２つのボトル間の適切な上下垂直嵌め合いを妨害する。この問題を解決するために、底インサート２５００の最高点となるように、レセプタセクション２５２０の上面に凸状ドーム２５２４が形成される。ドーム２５２４は、完全円筒形押し上げインサートセクション２５２０の直径よりも幾分小さい直径を有する。ドーム２５２４の凸状性質は、プラスチックがレセプタセクション２５２０平面の上に溜まることなく押し上げインサート２５００の上で比較的均一に流れるようにし、これにより不規則なプラスチック流れの問題を緩和する。

図２８は、ブロー空洞上部１９０２、ブロー空洞底部１９０６、ブロー空洞底インサート２５００、および底セクション２３００に組み付けられたブロー空洞本体１９００を含むブロー・ステーション・アセンブリ２８００の実施形態を示し、これらはブロー空洞ネスト２８０８の中に収容されている。母材のねじ切りネックセクション１１０４を保持するインサート２８０２は、ブロー空洞上部１９０２に実装されている。基部インサートセクション２５００は、実装プレート２８１２に固定されることによって、所定位置に保持されている。筐体支持体２８１４は、付加的な構造支持体を提供する。作業中、延伸ロッド２８０４は、母材１１００の延伸ブローを完了して完成物品１００を作るために圧縮空気が母材１１００の中に吹き込まれている間、母材１１００をブロー空洞本体１９０４の中に延伸させる延伸ロッドチップ２８０６を降下させる。

本明細書に記載されるボトルを製造する目的に現在適合している「一段階」ブロー成形機は、発明的プロセスを必要とする克服すべき特定の制限特性を共有する。しかしながら、一段機械の技術的現状は、マニホールドの通過によって、母材射出成形ステーションに到達する際にＰＥＴの温度にある程度の不均一性が生じるようになっている。このわずかな温度不均一性は、残りのブロー成形サイクルにわたって持続するが、しかし本明細書に記載される（１つまたは複数の）器以外の実質的にいずれのＰＥＴボトルの所望の特徴の実現においても、無視できる因子である。

この場合、（図１から図５に示されるような）所望の製品の複雑な設計は、一般的なＰＥＴボトルよりもはるかに、非常に正確な熱および空気ブロー対称性を要求するので、わずかであっても不均一な温度は製造のハードルを上げる。技術的に実現可能であったとしても、マニホールドの再加工はかなり高額となるだろう。有害な、ここでは無力化さえする、不均一な温度の影響を克服するには、調和の取れた対策ステップのシーケンスを必要とするが、このような編成はＩＳＢＭ製造のどこにも採用されていない。

先に述べられたように、大量生産の要望は、ブロー成形機のタイプおよび製造技術の範囲を限定する。この流れで行くと、単位当たりの生産コストを最小化するため、および技術移転を容易にするために、既存のブロー成形機モデルを用いることが好ましい（ただし何らかの改造が必要となる）。機械のタイプおよび製造技術はまた、様々なサイズのボトルの間で完全な連結を可能にするように、異なる容積を有するが同一の占有面積およびアンダーカットパターンを有するボトルを製造する意図によっても、制限される。

延伸ブロー成形プロセスで使用される樹脂材料もまた、プロセス要件に影響を及ぼす。ＰＥＴ材料の好適な使用は、考えられる複雑なボトル設計およびプロセスに必要とされる展性と強度とのバランスを最も提供できそうなＩＶ（固有粘度）評価を有するＰＥＴ配合率の選択を必要とする。全般的な概念的および実践的事柄として、図１０に例示されるような、２５０ｍＬ、３７５ｍＬ、および５００ｍＬの器のファミリーの製造は、（ａ）複雑な金型のアンダーカット、底インサート接続、ならびに狭いコーナーおよび屈曲の中に十分に流入させること、および（ｂ）異なる方向に延びる多数のアンダーカットにもかかわらずこの同じ複雑な金型をブロー成形された器からはずすこと、の二重の課題を呈する。より具体的には、蟻継ぎ舌部および溝を通じてぴったりした左右接続性を作り出すために必要な一連のアンダーカットに関して、プロセス考察は、（ａ）十分な樹脂流れおよびその後のきれいな離型を実現する困難による、蟻継ぎアンダーカットの可能など合いの制限、（ｂ）関連して、十分な樹脂流れおよびその後のきれいな離型を実現する困難による、蟻継ぎ要素の縁の鋭さの制限、（ｃ）所望の容器「占有面積」が限られた直径／外周を有することによる、蟻継ぎ要素のサイズの制限、および（ｄ）関連して、各ボトル上で数セットのコネクタが望ましいことによる、蟻継ぎ要素のサイズの制限の制限を、含む。ぴったりした上下接続を実現するためのアンダーカットに関しては、プロセス考察は、（１）底アセンブリのネック受容部分における、まっすぐな面の隆起の必要性、および（２）関連して、ブロー成形段階において、適切に上昇したＰＳＩ値を必要とする、金型の底外縁に向かってから底アセンブリインサート２３００の中心に戻る著しい空気圧流の必要性を、含む。

以前の金型設計および製造プロセスは、本明細書に記載されるような本実施形態の相互接続性およびボトル設計特徴を備える物品を製造するには不十分である。本プロセスの発明を可能にするさらなる機械特有要件は、（１）金型の上部セクション内に（蝶番留めの「クラムシェル」金型部品ではなく）直接対向する金型部品を採用する能力、（２）プリブロー調節ステーションでのパリソンの垂直域加熱の利用可能性、および（３）容器の底部への損傷または破壊を伴わない高域ブロー力を含む、ブロー段階において可変ＰＳＩレベルを採用する能力、である。

延伸ブロー成形機での母材製造の後、母材はブローステーションまで移動し、そこで金型空洞内への延伸ブロー成形を通じて最終ボトル形状が実現される。ボトル金型はいつも、複数の可動部品から構築される。通常、これは３つの主要片、すなわち器の完全な高さおよび表面積をほぼ網羅する１対の対向するかまたは蝶番留めされたセクションと、金型の底部を封止するはるかに小さく短い基部セクションと、から成り、３つとも、完成ボトルの解放に役立つように、ブローサイクルが完了した後に後退する。小さい方の底金型セクションの運動を制御する「ストローク長」は通常は短く、ボトル排出のためのクリアランスを得るのに十分な程度である。克服すべき技術的問題の１つは、クラムシェル設計の代わりに固体本体空洞セクション本体金型内でブローした後に、形成された物品を垂直に離型することである。一実施形態において、アンダーカットを有する容器を形成するために、本体空洞本体セクション内にまっすぐな、または垂直の壁を有する金型が必要とされる。本体セクションの１つまたは複数の縦壁は、平坦な基部に対して直角にまたは略直角に、あるいは言い換えると、金型によって形成された容器の１つの側面が類似容器の側面と横方向に接続することができるように互いに平行に、形成されている。

本実施形態は、様々な金型構成要素の最重要で相対的なストローク長を含む、成形論理および金型セクション運動における抜本的な発展を提示する。ここで、金型の基部セクションは、容器表面積の大部分（８０％超）を備える。通常よりもはるかに高い基部セクションの高さは同様に、そのショルダ屈曲までの、ボトルの高さよりもわずかに長い底部離型ストロークが可能な、ブロー機械を必要とする。本発明は、容積は異なるが占有面積は同じ、したがって異なる容器高さを要する容器を製造する能力を想定しているので、採用されるブロー成形プロセスは、各々の容積の増加が相応に長いストロークを要求する、様々な底部ストローク長に適応しなければならない。たとえば、様々な実施形態において、２５０ｍＬまたは８ｏｚ容器は約５インチのストロークを必要とし、その一方で３７５ｍＬまたは１２ｏｚの器は７インチのストロークを必要とし、５００ｍＬまたは１６ｏｚの容器は９インチ必要である。成形機ストローク長の変更はまた、制御ソフトウェアの調整も必要とするだろう。

本発明に記載されるようなプラスチック物品の形成において、ブロー成形製造に伝統的に使用されてきた多数の装置およびプロセスは、不十分であることが示された。これらの不備を克服する様々な実施形態が、本明細書に記載されている。いくつかの実施形態において、ブロー成形作業中に容器の底端の損傷または破壊を防止しながら、溝および舌部蟻継ぎの中への十分な材料流れを提供する、これに関する装置およびプロセスが、目的とされている。底端セクションは、容器の縁から底部相互接続レセプタの縁まで延在する、半径方向に分布するチャネルで凹んでいる。チャネルは、容器上端セクション上に形成された、半径方向に分布するリッジまたは背骨を受容するために配置されている。底部相互接続レセプタ４０２は、類似ボトルのネックネジ山に固定されたキャップを受容し、これによって垂直相互接続を作り出すために、形成されている。

一実施形態において、プロセスは、本実施形態の装置および技術によって２５０ｍＬボトルを形成する役割を担った。１０．９グラムの重量を有し、一段階延伸ブロー成形機でＩＶ評価８．０のＰＥＴの射出成形によって形成された母材１１００が、金型本体空洞内に挿入され、ショルダ金型セクションによって保持された。底部およびショルダから１０ｍｍの高さならびに３０度の底ショルダ角を有する基部インサート２５２０を使用して、４００ｐｓｉ以上のブロー圧力およびおよそ２７５度の母材温度で、成形容器の底部領域は、金型空洞の側面蟻継ぎアンダーカットおよび底部領域内への不十分な流れから変形するか、または損傷して吹き飛ばされた。第一の補償ステップは、母材段階において、２２ｇなどの重い重量の固有プロファイルのパリソンを設計および作成することであり、一定の壁厚の通常パリソンよりも閉鎖領域の底部の方がかなり重くなっている。より大きい表面積に十分な樹脂を送達するために、ボトル底アセンブリ２８００は、母材挿入ロッドの中空コア内の加熱流体によって、通常より高い内部温度に保たれる。しかしながら、容器の基部領域は、損傷または吹き飛ばされ続けた。

一実施形態において、基部領域破裂の問題を克服するために、基部インサート・レセプタ・セクション２５２０の高さは削減され、プリブロー調整器弁（図示せず）および延伸ロッドタイマ（図示せず）は、ＩＳＢＭアセンブリ２８００と合わせて作業に組み込まれた。プリブロー調整器は、最終的な延伸および高圧ブローの前に、およそ１００ＰＳＩで母材の中への圧縮空気のブローを開始する。より平坦な底部の金型内へのプリブローのプロセスは、基部領域における破裂を防止した。

独自に狭くて遠いコーナーおよびアンダーカットへの十分な樹脂流れを実現するいくつかの課題は、状況に応じたやり方で適用される多数のさらなる機械および金型の革新を要求する。このような適応の１つは、実際のブロープロセスを２つの下位段階で行うことである。およそ１００ＰＳＩの第一の下位段階は、樹脂が空洞壁に接触したときに生じる即時の熱損失がほとんどまたは全くない金型壁のかなり近くに、部分的に膨張したパリソンを配置する。ここで、特定のタスクおよび条件に適した特殊な延伸ロッドおよびチップを設計する必要がある。第二のブロー下位段階は、金型空洞との長期接触がそのさらなる流れを遅らせる点まで樹脂を冷却する前に、底隆起に対向してアンダーカット、狭いコーナー、および「裏」まで樹脂を押しやるのに必要な以上に高い圧力を伴う、およそ５００ＰＳＩの空気の爆発である。

プロセス課題を克服するために、金型形状のその他の要素が設計される。実施形態の成形容器を形成するさらなる処理の間、基部インサート２５２０の高さ制限が決定された。基部インサート・レセプタ・セクション２５２０が４ｍｍまで隆起してショルダおよび基部が３０度の傾斜であるとき、ボトルの基部領域は再び損傷するかまたは吹き飛ばされた。底突起のネックおよびキャップ受容部分の垂直度は、２つの積み重ねられたボトル間のぴったりした上下嵌め合いを実現するために必要である。結果的なプロセスの困難は、センターポール２５２０に向かって戻すように十分なブロー圧力を配向することであるが、これは一般的なＩＳＢＭ作成容器での考察ではなく、ブロー圧力は下向きおよび外向きにのみ流れる必要がある。

上部アセンブリの斜度は、いくつかの重要なトレードオフを呈する。上端の金型の端への樹脂流入、および完成ボトルからの液体流出はいずれも急峻な傾斜によって促進され、上下積み重ねのためのボトル垂直力は増加する。これらの考察への反論は、対応する底セクション陥凹または隆起の高さを最小化するように、上部アセンブリ全体について比較的低いプロファイルを達成する必要性であるが、この高さは、ブローされるボトルの底コーナーへの十分な樹脂流入を実現するための重要な問題を生じる。基部領域におけるさらなる底領域破裂を防止するため、上端アセンブリおよび基部インサートのプロファイルが変更され、このようなトレードオフの間で実現可能な折り合いを付けた；ブロー成形プロセスの一実施形態は、基部インサートの傾斜、およびしたがって上端セクション傾斜を、約１５度に設定する。

遠く狭い領域内に十分な樹脂を流入させる機会を引き延ばすために、金型片は、はるかに一般的でより急速に冷却するＰＥＴ容器製造用アルミニウム金型の代わりに、鋼で構築される。また、温水または油の通路は、内部空洞表面上の温度、および相応に樹脂流れおよび冷却の速度を調整するために、いくつかの金型箇所に彫られている。さらに、これらの領域内への流れ抵抗を最小化するように、金型空洞の最下限に、排気ベントが配置されている。アルミニウムの代わりに鋼で金型を作成することはまた、意図される製品がアンダーカットおよび／またはその他の複雑な局面を有する特定の重要性の、金型セクション後退段階の間の離型抵抗および「擦り傷」または「擦り傷痕」を減少させる目的のため、より硬い表面も生み出す。特殊な鋼金型はまた、成形済み物品の取り出しを支援する被膜にも適合する。

本明細書に教示される発明概念の範囲内で多くの様々に異なる実施形態がなされてもよいので、また法令に記載される要件にしたがって本明細書に詳述される実施形態において多くの変更がなされてもよいので、本明細書の詳細は限定的な意味ではなく説明的に解釈されることは、理解されるべきである。

Claims (20)

1. 閉鎖形状を形成する少なくとも１つのほぼ垂直壁として形成されている金型空洞と、
   前記金型空洞の前記垂直壁に形成された少なくとも１つのアンダーカットを備えるカップ金型と、
   前記金型空洞の内部から周囲雰囲気に至る前記カップ金型の周りの様々な位置に配置されるベント・リリーフ・チャネルと、
   を備える、金型装置。
2. 前記アンダーカットは前記金型空洞の縦方向長さの高さまで延在する、請求項１に記載の金型装置。
3. アンダーカット角は３０度から７５度の間の範囲である、請求項１に記載の金型装置。
4. 開放位置と閉鎖位置との間で移動可能であって、前記閉鎖位置において成形のために物品のネックを保持するように形成されているセクションを備える上端金型をさらに備える、請求項１に記載の金型装置。
5. 前記カップ金型は、さらに前記カップ金型に接続する底インサート金型セクションを備え、前記垂直壁はテーパを伴わずに前記底インサート金型セクションに対して直角に形成されている、請求項１に記載の金型装置。
6. 前記金型空洞の成形済み物品と接触する表面は、摩擦低減物質で処理された表面を備える、請求項１に記載の金型装置。
7. 前記金型空洞の前記垂直壁に形成された前記アンダーカットを有する金型舌部をさらに備え、前記金型舌部は成形済み物品上にアンダーカットを有する溝を生じ、前記金型空洞の前記垂直壁内に形成された前記アンダーカットを有する型溝をさらに備え、前記型溝は成形済み物品上にアンダーカットを有する舌部を生じる、請求項１に記載の金型装置。
8. 底インサート金型セクションと、前記底インサート金型セクションの上方まで延びて金型基部を受ける隆起プロファイルと、をさらに備える、
   請求項１に記載の金型装置。
9. 前記金型基部を受ける隆起プロファイルは、その上面に形成された凸状ドームをさらに備える、請求項８に記載の金型装置。
10. 前記金型空洞の前記垂直壁に形成された前記アンダーカットを有する型溝をさらに備え、前記型溝は成形済み物品上にアンダーカットを有する舌部を生じ、前記型溝の下縁は、前記垂直壁において、金型基部を受ける隆起プロファイルの最高点未満の点で始まるように形成されている、請求項８に記載の金型装置。
11. 上端金型アセンブリを形成するために閉鎖位置において互いに嵌合し、前記上端金型アセンブリはカップ金型の上端まで延在しており、前記カップ金型はアンダーカットを有する、可動第一金型本体空洞セクションおよび可動第二本体空洞セクションと、
    前記カップ金型の前記上端において前記カップ金型を嵌合および分離させる前記上端金型アセンブリと、
    金型空洞の内部から周囲雰囲気に至るカップ金型の周りの様々な位置に配置されるベント・リリーフ・チャネルと、
    を備える、金型装置。
12. 前記上端金型アセンブリが前記カップ金型につながるところに複数のカウンターカットをさらに備える、請求項１１に記載の金型装置。
13. 前記金型空洞の壁に溝をさらに備え、前記溝は成形済み物品上にアンダーカットを有する舌部を生じる、請求項１に記載の金型装置。
14. 第一溝の反対の箇所の金型空洞の壁に第二溝をさらに備え、前記第二溝は成形済み物品上にアンダーカットを有する第二舌部を生じ、上端金型アセンブリの分割線は前記対向する溝を二分割する、請求項１３に記載の金型装置。
15. 物品を形成する方法であって、
    垂直壁上にアンダーカットを有するカップ金型を提供するステップと、
    上端金型セクションを提供するステップと、
    前記カップ金型および前記上端金型セクションによって形成された空洞内に母材を配置するステップと、
    前記金型空洞内に物品を形成するために前記母材中に空気を吹き込むステップと、
    前記金型空洞の内部から周囲雰囲気に至るカップ金型の周りの様々な位置に配置されたベント・リリーフ・チャネルを通って空洞内に閉じ込められた空気を除去するステップと、
    前記カップ金型から垂直に前記物品を取り出すことによって、前記形成された物品を離型するステップと、
    を備える方法。
16. 前記吹き込みステップは、テーパを伴わない１つ以上の直角壁を有する前記物品を形成するステップを備える、請求項１５に記載の方法。
17. 前記吹き込みステップは、物品の舌部上にアンダーカットを形成するステップを備えている、請求項１５に記載の方法。
18. 成形済み物品の離型は、前記上端金型セクションにカウンターカットを提供するステップを備え、直接対向する上端金型セクションを分離させる、請求項１５に記載の方法。
19. 本体空洞の上部を開放位置と閉鎖位置との間で移動させる、請求項１５に記載の方法。
20. 前記吹き込みステップは、前記母材を部分的に膨張させる第一所定圧力でプリブロープロセスを行うステップを備える、請求項１５に記載の方法。
    

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