JP6535661B2 - 射出配置および置換配置において操作可能な、容器を成形するためのステーション - Google Patents

Description

本発明は、特に、射出アセンブリを用いて当該プリフォームに流体を射出することによって、プリフォーム（preform）から容器を成形するためのステーションおよび方法に関する。

本発明は、プリフォームを変形させるために、非圧縮性液体を用いてプリフォームから容器を成形する、ハイドロフォーミングとして知られている分野に関する。

本出願において、「液体」は、物理的な意味を有し、いかなる非圧縮および流れることが可能な媒体でもよいことを示している。液体は、低い粘性（水またはアルコールなど）、中程度の粘性（食用油または石鹸など）、または高い粘性（ヨーグルトまたは乳製品など）を有してもよい。液体は、均質であっても非均質（フルーツの果肉または食品の小片などを含む）であってもよい。食品に限らず、非圧縮性液体は、例えば、水または他の飲料、ボディケア製品、ホームケアおよび園芸ケア製品、医療用液、燃料、作動液等でもよい。

容器を成形する本技術分野において、例えば、消費者に摂取される、または消費者の肌に塗られるものである製品入りのボトルのような、容器の内容物のいかなる汚染の危険性をも防止するために、衛生は、大変重要な問題である。従って、容器を成形するためのステーション、およびその構成要素の清浄は、基本的な問題である。

そのようなステーションにおいて、射出アセンブリは、プリフォームをステーションに容易に設置し、ステーションから形成された容器を回収し得るために、および当該プリフォームの内側に流体を射出するように、射出装置の出口をプリフォームと流体的に連絡させ得るために、少なくとも１つの移動可能な出口を備えている。この目的を達成するために、出口は、本体に相対的に移動可能である筐体の一部として形成されており（例えばカルーセルによって形成される）、射出装置を経て流体源から流体を受け取ることが可能である。その射出装置は、本体に取り付けられており、移動可能な筐体の内側の流体を出口へ射出するように設けられている。移動可能な筐体と本体との間のいかなる流体漏れをも防止するために、ならびに、源と出口との間の流体の適切な流れを確実にするために、移動可能な筐体および本体との間に密閉手段が必要である。例えば、文献、国際公開第２０１０／００３８７３および欧州特許出願公開第１，５２９，６２０には、そのような射出装置が開示されている。

そのような射出装置には、動態的密閉（sealing）手段が必要である。これらの動態的密閉手段は、本体とスライド型の筐体との間に、液密な接触を提供する。例えば、いくつかの動態的密閉手段は、本体の円形の受け溝の内側の場所に維持されているシールリングを備えていてもよい。筐体の移動が可能でなければならないので、シールリングは、受け溝の内側を移動し得る。動態的密閉手段は、射出されるものである流体と接触し、清浄するのが困難である。動態的密閉手段の清浄には、清浄製品が適切に届いて密閉手段を清浄していることを確実にするために、射出装置の分解、または、いくつかの清浄製品用のための入口が必要とされることがある。例えば、受け溝は、細菌トラップであることがあり、清浄するには、シールリングを除去する必要があることがある。従って、射出装置の清浄は、複雑であり、時間がかかり、ステーションの処理能力を低減させる。

文献、米国特許出願公開第２０１０／０３１５３５０号は、ブローノズル、および後退位置と射出位置との間で移動可能な圧力源を備えたステーションを示しており、ブローノズルは、プリフォームの終端にシールを形成する。しかしながら、上記文献は、当該ブローノズルがどのように後退位置および射出位置との間で移動されるのか特定していない。

本発明の目的の１つは、射出アセンブリの清浄を簡略化すること、および射出装置を分解する必要なく、１つの清浄経路を経てすべての構成要素を適切に清浄することを保証することである。本発明の別の目的は、射出アセンブリに流れる液体の高圧を維持し得る射出アセンブリを提供することである。

この目的を達成するために、本発明は、プリフォームを形成する容器を形成するための、当該プリフォームを受けるように適合されたプリフォームシートと射出アセンブリとを含む本体を備えるステーションに関し、
当該射出アセンブリは、入口および出口を備える射出ノズルであり、当該射出ノズルは、当該プリフォームシートに相対的な後退位置と射出位置との間で移動可能であり、上記出口は、上記射出ノズルが上記射出位置にあるときに上記プリフォームと流体的に連絡されるように設計されている前記射出ノズルと、液体源から上記射出ノズルの上記入口へ液体を射出するように設けられた射出装置であり、当該射出装置は作動開口を有する主室を規定する筐体および上記筐体に相対的に移動可能であり、上記作動開口を液密に閉鎖する閉鎖要素を備える上記射出装置と、制御手段によって閉鎖状態で操作可能なバルブシステムであり、上記主室、上記閉鎖要素および閉鎖状態の上記バルブシステムが閉鎖容積の範囲を定めるように、上記出口と上記主室との間の流体的な上記連絡が遮断される上記バルブシステムと、を備え、
上記ステーションにおいて、上記射出ノズルおよび上記射出装置の上記筐体は、上記後退位置と上記射出位置との間で移動可能な単一ユニットを形成するように、互いに剛直に固定されており、上記ステーションは、上記本体に関して上記閉鎖要素を移動させるように設けられた作動装置をさらに備え、上記制御手段は、上記バルブシステムが上記閉鎖状態にある置換配置に上記ステーションを置くことが可能であり、上記閉鎖容積には液体が充填され、かつ上記作動装置は上記閉鎖要素を移動させることによって、上記筐体および上記射出ノズルは、それに応じて移動される。

本発明にかかるステーションによると、射出装置が、射出ノズルと共に単一ユニットを形成するため、射出装置と出口との間に動態的密閉要素を設ける必要はない。射出アセンブリは、いくつかの静的閉鎖手段を備えてもよいが、清浄が容易な静的閉鎖手段は、現在市場に存在している。例えば、静的閉鎖手段は、２つの異なる予備部品間に、圧縮されたシールディスクを備えていてもよい。アセンブリのこれらの部品間での移動がないため、シールディスクを受けるスペースは、圧縮されたシールディスクで完全に満たされてもよく、そうすることにより、細菌が捕捉され得るスペースを残さない。従って、単順に、射出される液体を清浄製品に変えることにより、１つの清浄工程で、上記ステーションの射出アセンブリを清浄することが可能である。そのため、射出アセンブリを分解する、またはステーションが使用されている機械を停止させることなく、射出アセンブリを容易に清浄することが可能である。さらに、射出装置を射出ノズルに剛直に固定することにより、例えば剛直なダクトを経て、射出アセンブリは、アセンブリでの流体循環の重要な圧力を持続させることが可能であり、これにより、射出ノズルと射出装置との間で相対的な置換がないため、射出装置の出口で重要な圧力を有することを可能にする。そのような重要な圧力は、ハイドロフォーミングプロセスにおいて特に有利であり、ハイドロフォーミングプロセスにおいて、射出された液体は、プリフォームを容器に成形するために用いられ、例えば４０バールまでの高圧で射出される。さらに、閉鎖要素は、プリフォームに液体を射出するため、および射出装置を後退位置と射出位置との間で移動させるための、両方に用いられる。そのため、本発明にかかるステーションは、射出ノズルを移動させるため、および液体を射出するために分離手段が設けられる従来のステーションと相対的に、より複雑でなく、より扱いにくくない。

なお、文献、米国特許出願公開第２０１０／０３１５３５０号は図２において、、圧力源のピストン状装置は、圧力源のシリンダ内に液体を引き込むように上方へ移動し、一方でブローノズルは、プリフォームの終端にシールを形成するように下方へ移動すること、すなわち、ピストン状装置とは別の要素が、ピストン状装置が上方へ移動する間に、ブローノズルを下方へ移動させるように使われていることを示す。従って、米国特許出願公開第２０１０／０３１５３５０号に説明される射出装置においては、射出装置を移動させる手段は、液体を射出する手段から分離されている。さらに、この文献は、ブローノズルが圧力源に剛直に堅く固定されてもよいかもしれないことを開示していない。

本発明にかかる射出アセンブリの特定の構成によると、
上記バルブシステムは、少なくとも、上記主室に当該液体を充填するように、上記主室を上記液体源と流体的に連絡させるように設けられた充填状態と、上記主室を上記射出ノズルの上記出口と流体的に連絡させるように設けられた射出状態と、上記閉鎖状態と、の間で上記制御手段によってさらに操作可能であり、
上記ステーションは、上記射出ノズルの上記後退位置を規定する後退ストップをさらに備え、上記制御手段は、上記ステーションを充填配置に置くことが可能であり、上記充填配置において、上記バルブシステムは上記充填状態にあり、上記射出ノズルは上記後退ストップに対して押し付けられており、上記作動装置は、上記閉鎖要素を充填方向に移動させることによって上記主室に、上記液体源からの液体を充填し、
上記ステーションは、上記射出ノズルおよび上記射出装置の上記筐体を上記射出位置に維持するように設けられた維持手段をさらに備え、上記制御手段は、上記ステーションを射出配置に置くことが可能であり、上記射出配置において、上記バルブシステムは、上記射出状態にあり、上記維持手段は作動され、上記作動装置は、上記閉鎖要素を射出方向に移動させる。

維持手段は、容器内に射出される液体の重要な圧力下であっても、射出位置での射出アセンブリの安定化を保証する。そのため、バルブシステムが射出状態に置かれ、液体がプリフォーム内に高圧で流れ始めるとき、射出ノズルの出口は、プリフォームと液密ｎ接触を堅固に維持されており、プリフォームおよび射出アセンブリの外側にこぼれる危険性はない。

維持手段は、ステーションにより射出されるものである液体と作用することはない。維持手段は、容器内に液体を射出するため、および射出アセンブリを移動させるために、同一の作動装置を用いることを、さらに可能にする。従って、射出ノズルを移動させるために別個の作動装置を設ける必要はない。それゆえ、射出アセンブリを形成する構成要素の数か削減されるため、射出アセンブリの構造は、単純化される。

射出アセンブリの別の構成によると、
上記バルブシステムは、上記射出ノズルの上記入口と上記主室の出口との間、または上記射出ノズルの内側に設置されている下流バルブ要素を備え、当該下流バルブ要素は、上記制御手段によって操作可能である作動可能なバルブであり、
上記バルブシステムは、上記液体源と上記射出装置の上記主室内の入口との間に設けられた上流バルブ要素を備え、当該上流バルブ要素は、上記制御手段によって操作可能である作動可能なバルブであり、
上記閉鎖要素は、上記作動開口内をスライドするように設けられた剛直なピストンによって形成されており、
上記閉鎖要素は、弾性膜によって形成されており、
上記ステーションは、上記本体に相対的な上記射出ノズルおよび上記筐体の上記移動を誘導するための誘導手段をさらに備える。

本発明はまた、プリフォームから容器を形成するための機械にも関し、当該機械は、上述のような複数のステーションを運び（carry）、形成された容器が連続的に製造されるように、成形工程の間、それらを回転移動させるカルーセルを備える。

本発明はまた、上述のようなステーションを用いてプリフォームから容器を成形するための方法に関し、上記方法は、上記射出ノズルがその後退位置にある間に、プリフォームを上記プリフォームシートに導入する工程を含み、上記方法は、上記射出ノズルを上記射出位置への移動することを含む置換段階をさらに含み、上記方法において、上記置換段階は、上記射出ノズルおよび上記射出装置が同時に移動されるように上記閉鎖要素を移動するように、上記バルブシステムを上記閉鎖状態にすること、および、上記作動装置を作動させることを含む。

液体源は、液体を略大気圧で供給してもよい。射出装置は、高圧（例えば、４０バール）の液体を供給してもよい。射出ノズルが射出装置と同時に移動されるという事実は、液体を高圧で受ける部品間の相対的な移動がないため、ステーションの清浄を容易にする。既に説明したように、静的密閉手段は、動態的密閉手段の代わりに用いられてもよい。

本発明にかかる方法の別の構成によると、
上記方法は、上記置換段階に先立つ充填段階を含み、当該充填段階は、上記閉鎖容積に液体が充填されるように、上記バルブシステムを上記充填状態にすること、および、充填方向に上記閉鎖要素を移動させることを含み、
上記方法は、上記置換段階の後に、上記射出ノズルの上記出口が上記プリフォームと流体的に連絡する状態を維持されるように、上記射出アセンブリが上記射出位置に維持される維持段階を含む射出段階を含み、上記方法は、上記維持段階の間に、連続的に、上記バルブシステムを上記射出状態にすることと、次に、上記液体が上記主室から上記プリフォームへ上記出口を通って射出されるように、上記閉鎖要素を、射出方向に移動させることと、をさらに含み、
上記プリフォームシートに導入されている上記プリフォームは、上記プリフォームの材料のガラス遷移温度より高い温度に予め熱せられており、上記射出段階の間に上記閉鎖要素を移動させることは、上記閉鎖要素に、熱せられた上記プリフォームを変形させるために適切な液体圧力を生むのに十分な強い力をかけることを含む

本発明の他の特徴および利点は、実施例を通して与えられ、添付の図面を参照するものである以下の説明を読むことにより明らかになるであろう：
図１は、後退位置における本発明の第１実施形態にかかる射出アセンブリの概略的な軸方向断面図である。 図２は、置換配置における図１の射出アセンブリの概略的な軸方向断面図である。 図３は、射出位置における図１の射出アセンブリの概略的な軸方向断面図である。 図４は、後退位置における本発明の第２実施形態にかかる射出アセンブリの概略的な軸方向断面図である。 図５は、置換配置における図４の射出アセンブリの概略的な軸方向横断面図である。 図６は、射出位置における図４の射出アセンブリの概略的な軸方向横断面図である。

以下の説明において、「上部」および「下部」という用語は、軸Ａに関連して規定されている。軸Ａは、製造されるものである容器の軸に対応し、容器が底で設置されるときに略垂直に伸びる。

図１から３を参照すると、水または炭酸水ベースの飲料または他の製品のような液体製品を用いて、プリフォームからプラスチックボトル等のような容器を形成するための機械で用いられることを目的としたステーションの第１の実施形態が説明されている。ステーションは、射出ノズル２、射出装置４および非圧縮性液体の源６を備えた射出アセンブリ１を備える。

射出ノズル２は、入口８、出口１０、および入口８と出口１０との間に伸びており、入口８を出口１０と流体的に連絡させる室（chamber）１２を備えている。

入口８は、射出装置４を経て、液体源６（例えば貯水タンク）と流体的に連絡されている。射出装置４は、後述されるように、液体を液体源６から入口８へ移送するために、射出される液体に圧力を加えるように適合されている。

出口１０は、完成された容器に成形されることを目的とするプリフォーム１４の内部容積と、液密に流体的に連絡されるように適合されている。すなわち、液密な流体的な連絡によって、出口８がプリフォーム１４の内部容積と流体的に連絡しているとき、液体は、プリフォーム１４の内部容積内のみに流れ、プリフォームの外側には流れない。

室１２は、ケーシング１６の内部容積、入口８、およびケーシング１６に設けられた開口によって形成されている出口１０によって範囲を定められている。例えば、室１２は、出口１０に隣接した角錐部または円錐部１８を備え、室１０の直径は、円錐部１８内の出口１０の直径に等しくなるまで、徐々に縮小される。入口８と円錐部１８との間において、例えば室１０は、円形の断面を有し、軸Ａに沿って伸びる略円筒型である。軸Ａは、当該プリフォーム１４がステーションに設置されているときに、プリフォーム１４の軸に対応する。

射出アセンブリ１の内側の液体の流れは、出口１０と射出装置４との間の流体的な連絡を制御する下流バルブ要素２０を特に備えるバルブシステムによって制御されている。

図１から３に示される実施形態において、下流バルブ２０は、射出ノズル２内に設置されており、軸Ａに沿った室１２内に伸びる制御ロッド２２によって形成されている。制御ロッド２２は、室１２内に伸びる下部の端に、密閉リング２４を備えている。密閉リング２４が円錐部１８の壁に対して押し付けられるときに、密閉リング２４が、室１２を密封的に閉鎖し、かつ、流体が出口１０を通って流れることを防止するように、密閉リング２４は、室１２の円錐部１８の部分の形状に相補的な形状を有している。下流バルブ２０または制御ロッド２２は、開放位置（図３）と閉鎖位置（図１および図２）との間のケーシング１２内で、軸Ａに沿って、平行移動可能である。開放位置において、密閉リング２４は、円錐部１８の壁面から間隔を空けられており、出口１０は、室１２を経て入口８と流体的に連絡している。閉鎖位置において、密閉リング２４は、円錐部１８の壁面に押し付けられており、室１２を密封的に閉鎖する。それ故、開放位置において、出口１０は、射出装置４と流体的に連絡しており、バルブシステムは、射出状態にある。一方、閉鎖位置において、出口１０と射出装置４との間の流体的な連絡は遮断され、バルブシステムは閉鎖状態にある。

ケーシング１６は、制御ロッド２２を移動させるための作動手段を受けるように設けられた上部区画２６を備える。作動手段は、例えば気圧作動手段であり、例えばピストン２８を備える。ピストン２８は、制御ロッド２２に取り付けられており、上部区画２６を上部パートおよび下部パートに密封的に分離し、上部パートおよび下部パートは、それぞれ空気が充填され得る。制御ロッド２２をその開放位置と閉鎖位置との間で移動させるために、上部パートの容積が増え、一方で下部パートの容積が減るように、当該上部パートの圧力を増やす目的、およびピストン２８を移動させる目的で、上部区画２２の上部パートに空気が射出される。逆に、制御ロッド２２をその密閉位置とその射出位置との間で移動させるために、下部パートの容積が増え、一方で上部パートの容積が減るように、当該下部パートの圧力を増やす目的、およびピストン２８を移動させる目的で、上部区画２６の下部パートに空気が射出される。室１２の内部容積は、制御ロッド２２とケーシング１６との間に設けられた適切な密閉手段によって上部区画２６から密封的に隔離される。

図に示される実施形態によると、制御ロッド２２は、中空であって両端が開いており、中空の制御ロッド２２の内側に部分的に伸びる中央ロッド３０を受ける。周知のように、中央ロッド３０は、例えば伸縮ロッドであり、プリフォームの容器への変形を助けるように、制御ロッド２２の下部の開口および出口１０を通っている。中央ロッド３０は、制御ロッド２２の軸に対し略中央にある。しかしながら、中央ロッドと制御ロッドとの間の厳密な同軸は、可能ではあるが、必要とされない。制御ロッド２２の下部の開口付近において、中央ロッド３０は、液体が制御ロッド２２の内側に流れることを防止するために、制御ロッド２２の内側の壁と正確に液密に接触している。

図に示される実施形態によると、中央ロッド３０は、上部区画２２の上方に、ケーシング１６の外側に突き出している。別の実施形態によると、中央ロッド３０の上部パートは、筐体の内側に伸びてもよい。筐体の内側は、この場合、中央ロッド３０の上部パートを汚染されてない環境で囲むために、外部の大気から隔離されている。

中央ロッド３０は、内空の制御ロッド１６内に軸Ａに沿って平行移動可能であり、適切な作動手段によって作動される。伸長ロッドとしての、プリフォームから容器を形成するようの制御ロッド２２の使用と併せての、そのような中央ロッド３０の使用は、既知であり、本明細書においてより詳細には説明しない。なお、しかしながら、容器を形成するために中央ロッド３０を移動させている間、制御ロッド２２の内部の壁との正確に液密に接触しているままである。しかしながら、中央ロッド３０と制御ロッド２２の内部の壁との間の液密な接触は、中央ロッド３０および制御ロッド２２の内部の壁を清浄するために除去されてもよい。

図に示される実施形態によると、射出装置４は、主室３４を規定する筐体３２を備え、主室３４は、入口３６および出口３８を備えている。入口３６は、例えば管を経て、液体源６と流体的に連絡している。出口３８は、例えば管を経て、射出ノズル２の入口８と流体的に連絡している。筐体３２は、入口３６と出口３８との間の筐体３２の上部パートに広がる作動開口３５を備える。

射出装置４の出口３８および射出ノズル２の入口８を繋いでいる管は、例えば剛直な（rigid）ダクト４０によって形成されている。実施形態によると、剛直なダクト４０は、射出ノズル２のケーシング１６とともに一体に構成されている。別の実施形態によると、剛直なダクトは、射出装置４の筐体３２とともに一体に構成されてもよく、当該ケーシング１６および筐体３２から分離されたピースとして構成されてもよい。剛直なダクト４０と射出ノズル２の入口８および／または射出装置４の出口３８との間の接続は、液密な（fluid tight）接続である。この目的を達成するために、剛直なダクト４０は、例えば射出ノズル２のケーシング１６および／または射出装置４の筐体３２に溶接されてよい。射出ノズル２と射出装置４との間のそのような剛直な接続は、高圧（例えば、約４０バール）で射出アセンブリ内に液体を循環させることを可能にする。

射出装置４は、入口３６を経て室３４内を流れる液体が、出口３８のみを通して室３４から出ることができるように、主室３４を液密に閉鎖する閉鎖要素４２を、さらに備える。すなわち、主室３４を閉鎖することによって、閉鎖要素４２は、作動開口３５を閉鎖するように設けられている。閉鎖要素４２は、筐体３２の内側で、矢印Ｉにより示される射出方向および矢印Ｆにより示される充填方向に移動可能である。射出方向において、主室３４の内側の液体の容積は減り、充填方向において、主室３４の容積が増える。室３４の液密な閉鎖は、閉鎖要素４２の移動の間維持されている。閉鎖要素４２の移動は、作動装置４４によって制御されている。

図に示される実施形態によると、閉鎖要素４２は、剛直なピストンによって形成されており、剛直なピストンは、軸方向に筐体３２に相対的に、および適切な密閉手段によって筐体３２の壁面と液密に接触した状態で、平行移動可能である。次に、作動装置４４は、作動ロッドによって形成され、作動ロッドは、主室３４の反対側の剛直なピストンの面に取り付けられており、軸方向に従って平行移動可能である。ロッドは、例えば液圧ジャッキ４６等の一部であり、液圧ジャッキ４６等は、射出方向および充填方向にロッドを移動させることが可能である。変形例において、ロッドは、他の手段（サーボモーター等）により操作可能であってもよい。ロッドを操作する手段は、後述するようにステーションの本体４８に取り付けられている、または当該本体４８の一部であり、相対的に射出ノズル２および射出装置４が移動可能である。

作動装置４４の移動、およびバルブシステムの操作は、制御手段５０によって制御されており、制御手段５０は、特に、下流バルブ２０の開放位置と閉鎖位置との間の移動、および作動装置４４の射出方向と充填方向との移動を、開始、制御、および同調させるように設けられている。

図に示される実施形態によると、バルブシステムは、液体源６と射出装置４の筐体３２の入口３６との間の液体の流れを制御する上流バルブ要素５２を、さらに備える。上流バルブ要素５２は、例えば、開放位置と閉鎖位置との間で移動可能である作動可能なバルブである。開放位置は、液体源を主室３４と流体的に連絡させ、設置閉鎖位置は、液体源６と主室３４との間の流体的な連絡を遮断する。次に、そのような作動可能なバルブの移動は、制御手段５０によって制御および同調されている。

前述のように、射出ノズル２および射出装置４は、本体４８に相対的に移動可能である。特に、射出ノズル２および射出装置４は、プリフォーム１４がステーションにある射出ノズル２の出口８の下方に設置されることができる後退位置（図１）と、射出ノズル２が、出口８がプリフォーム１４と液密に流体的に連絡されるように、下がる射出位置（図２および３）との間で平行移動が可能である。この目的を達成するために、本体４８は、ステーションの内側にプリフォーム１４を維持するように設けられたプリフォームシート５３を、さらに備える。プリフォームシート５３は、図１から３の実施形態に示されるように、型５４によって形成されてもよく、または、図４から６の実施形態に示されるように、単純なサポートによって形成されてもよい。本体４８に相対的な射出アセンブリ１の移動は、本体４８に設けられているレールのような適切な誘導手段５５によって誘導され、本体４８で射出ノズル２および／または筐体３２は、置換可能である、すなわち、射出アセンブリに取り付けられており、本体４８に取り付けられている誘導ロッドに沿って移動可能なキャリアである。液体源６は、本体４８に取り付けられてよく、射出アセンブリの他の部分とともに移動可能ではない。この場合、液体源６は、液体源６と上流バルブ要素との間の流体的な連絡を遮断することなく、射出アセンブリを液体源６に相対的に移動させ得るフレキシブルなダクトなどによって、上流バルブ要素５２に接続されている。

射出アセンブリは、射出ノズル２および射出装置４の筐体３２を射出位置および可能であれば、後退位置に維持するための維持手段５６を、さらに備えている。図１から３に示される実施形態によると、維持手段は、本体４８に取り付けられている固定パートに相対的に移動可能であるロッド６０を有する気圧または液圧ジャッキ５８によって形成される。ロッド６０は、射出アセンブリ１（例えばダクト４０）に取り付けられており、その移動は、少なくとも射出位置に射出アセンブリ１を維持するために制御されている。ロッド６０は、射出アセンブリを後退位置に維持するため、および／または射出アセンブリ１の置換を助けるためにも使用されてもよい。ジャッキ５６の操作は、作動装置４４の制御に同調して、制御手段５０によって制御される。

射出アセンブリ１の移動は、射出アセンブリを機能させることおよびプリフォーム１４から容器を形成するために前述の形成ステーションに関して以下に説明されるように、閉鎖要素４２を作動させる作動装置４４によって制御される。

以下に説明されるすべての操作は、制御手段５０によって制御されている。制御手段５０は、当該制御を行うための適切な手段（例えば、射出アセンブリの様々な移動可能なパートの移動の同調化を可能にする時間座標図データを記憶するメモリー、ならびに／あるいは、様々な移動可能なパートの位置を検出するセンサー、および１つまたはいくつかのこれらのセンサーに接続されている１つまたはいくつかの調整ループ）によって形成されている。

開始工程において、射出アセンブリ１は、プリフォームを設置するようの射出ノズル２の下方に、空間を残す後退位置に置かれ、プリフォームは、既知の方法で、製造されるものである容器の形状を有する成形用キャビティ６１を規定する型５４内に設置される。プリフォーム１４は、例えば、プリフォームの材料のガラス遷移温度より高い温度に予め熱せられている。ステーションは、周知のように、射出ノズル２の出口８の下方の型５４にプリフォームを設置する手段を備える。バルブシステムは、射出装置４の主室３４に液体で充填されることが可能な充填状態になるように操作される。この状態において、下流バルブ要素２０は、閉鎖位置にあり、すなわち、制御ロッド２２の密閉リング２４は、円錐部１８の壁に押し付けられ、室１２を密封的に閉鎖する。上流バルブ要素５２が作動可能なバルブである場合、液体源６から主室３４へ液体が流れることを可能にするように開放位置に置かれる。この状態において、閉鎖要素４２は、充填方向に移動され、一方、射出アセンブリは、例えば維持手段５６または後退ストップ５７によって後退位置に維持される。これにより、図１の矢印Ｄに示されるように、液体は主室３４および射出ノズル２の室１２内に、当該室および当該室の間に伸びるダクト４０に液体が充填されるまで、引き込まれる。

主室３４および室１２に液体が充填されるとすぐに、制御手段５０は、バルブシステムを閉鎖状態にする。閉鎖状態において、下流バルブ要素２０は、閉鎖位置にあり、上流バルブ要素５２が作動可能なバルブである場合、液密な閉鎖容積６２（図２）が下流バルブ要素２０と上流バルブ要素５２との間に形成されるように、上流バルブ要素５２も、閉鎖位置にある。閉鎖容積６２は、バルブシステムおよび閉鎖要素４２によって範囲を定められており、非圧縮性液体が充填されている。従って、射出方向に作動装置４４を作動させることによって、閉鎖要素４２は、圧縮され得ない液体に圧力を加え、閉鎖容積全体を軸方向に置換させる。すなわち、射出装置４の筐体３２および射出ノズル２は、単一ユニットとして図２の矢印Ｍで示されているように、射出位置に向かって移動される。従って、バルブシステムが閉鎖状態にあり、閉鎖容積６２に液体が充填されているとき、ステーションは、置換配置または置換段階の間、操作可能である。置換配置または置換段階の間において、作動装置４４を作動させることによって、射出アセンブリは、後退位置から射出位置へ移動し、逆も同様である。

射出位置において、射出ノズル２の出口１０は、プリフォーム１４の内部容積と流体的に連絡している。次に、バルブシステムは、射出状態にされ、射出状態において、下流バルブ要素２０は、開放位置に置かれており、すなわち、図３の矢印Ｌで示されるように、制御ロッド２２は持ち上げられる。次に、図３に示されているように、射出アセンブリは、射出配置、または射出段階の間、操作可能である。射出配置または射出段階の間において、作動装置４４を射出方向に作動させることにより、閉鎖要素４２は、当該液体が射出ノズル２の室１２に向かって流れ、出口８を通してプリフォーム１４の内部容積に充填されるように、主室３４内に液体を押しだす。プリフォーム内に射出された液体の圧力下で、プリフォームは、図３の矢印Ｓで示されるように、成形用キャビティの形状を獲得するように、変形される。射出段階の間、中央ロッド３０は、周知のように、プリフォームの軸変形を助けるために移動されてもよい。そのような形成工程は、既知であり、本明細書においてより詳細には説明しない。射出段階の間、射出アセンブリは、維持手段５６、および図３の矢印Ｊに示されるように、ジャッキ５８内に加圧された流体を射出することによって、射出位置に堅固に維持されている。加圧された流体は、下流バルブ要素２０が開放位置に置かれる直前に、射出されてもよい。このように、下流バルブ要素２０が開放され、液体が高圧でプリフォーム内に流れ始めるとき、射出アセンブリは、射出位置に維持されることが、保証されている。それゆえ、プリフォームの外側に液体がこぼれる危険性は、回避される。

前述の射出工程または成形工程が完了されるとすぐに、下流バルブ要素２０は、閉鎖位置に置かれ、作動装置４４は、充填方向に作動される、一方、上流バルブ５２は閉鎖されたままである。それ故、作動装置４４は、閉鎖容積内の液体は有効なガスバブルを含んでいないため、射出ノズル２および筐体３２を含むアセンブリ全体を引く。置換段階は、射出位置から後退位置へ延びており、後退位置で射出アセンブリ１は、後退ストップ５７に対して押し付けられている次に、上流バルブ要素５２は開放され、閉鎖要素４２は、充填方向に移動し続ける。この移動によって、主室３４および射出ノズルの室１２が充填される。

変形例において、主室３４の充填は、射出ノズルが射出位置にあり、維持手段５６によって射出位置に維持されている間、行われてもよい。閉鎖要素４２が射出装置４の筐体３２の上部の壁６４と接触するようになる時（変形例として、図３に点線で示されている）、充填方向のさらなる作動は、上記閉鎖要素４２が上部の壁６４に対して隣接しているため、閉鎖要素４２が後退位置に射出アセンブリを持ち上げる原因になる。その代わり、後退位置への射出アセンブリの移動は、維持手段５６を作動させることによって制御されてもよく、当該移動は、上記維持手段５６によって助けられてもよい。

次に、成形された容器６５は、ステーションから回収されてもよく、新しいプリフォームが当該ステーションに設置されてもよい。次に、上記工程は、新しい容器を成形するために繰り返される。

射出アセンブリが清浄されているとき、射出ノズル２の出口８は、射出アセンブリ１を通して流れる清浄製品を収集するための手段（例えばダミー容器）に接続され、液体源６は、清浄製品の源に取り替えられる。すなわち、射出装置４の入口３６は、清浄製品（例えば、清浄溶液）の源と流体的に連絡される。次に、前述の工程は、清浄製品が、射出アセンブリ１内を、清浄製品源からダミー容器へ流れ、射出アセンブリ全体を清浄するように、行われる。従って、機械を停止させる、または射出アセンブリを分解する必要なく、射出アセンブリ全体が、上述のような単一の射出工程において清浄され得る。既知の方法で、ダミー容器は、射出アセンブリ１を通して清浄製品を循環させるための閉回路を形成するために、清浄製品の源に接続されてもよい。

射出アセンブリの第２の実施形態は、図４から６に関連して、以下に説明される。これらの図において、第１の実施形態と同様の要素は、同様の参照番号によって表される。

第２の実施形態および第１の実施形態との間の主な相違点は、下流バルブ要素２０が、射出装置４の主室３４の出口３８と射出ノズル２の入口８との間に設置されており、開放位置と閉鎖位置との間で移動可能な、単純な作動可能バルブであってよいことである。従って、この実施形態において、射出ノズル２の構造は、第１の実施形態よりもより単純であり、図５に示されているように、閉鎖容積６４は、当該閉鎖容積６４が射出ノズルの室１２を含んでいないため第１の実施形態よりも小さい。

維持手段５６も、変更されており、例えば、射出位置に向かって射出ノズル２を付勢するように設けられている圧迫要素６６を備えており、圧迫要素６６は、ノズルを通して射出される液体の大きな圧力下であっても、特に安定した射出位置を提供する。

第２の実施形態にかかる射出アセンブリ１の機能は、第１の実施形態にかかる射出アセンブリの操作同様であり、再度説明しない。

射出アセンブリ１の他の変形例は、本発明の範囲から逸脱することなく、検討されてよい。

例えば、閉鎖要素４２は、主室３４の作動開口３５を閉鎖する、かつ筐体３２の壁に液密に取り付けられる弾性膜によって形成されてもよい。そのような弾性膜は、例えば主室３４に向かい合う側面とは反対側の弾性膜の側面に圧力を加えることによって、射出方向に変形されるように設けられている。圧力は、例えば圧縮された空気によって加えられてよい。この場合、弾性膜は、射出位置に向かって射出アセンブリの置換を実行するように、および射出ステップを実行するように使用されてよく、一方、後退位置に向かっての射出アセンブリの置換が、第１の実施形態において説明されたように維持手段によって行われてもよく、または弾性膜が圧力をもはや受けないときに、後退位置に向かって射出アセンブリを付勢するように設けられている圧迫要素によって行われてもよい。

バルブシステムも、主室３４の出口３８と射出ノズル２の入口との間に設けられている三方バルブによって形成されてもよい。次に、三方バルブは、主室３４の出口３８が当該主室の入口３６と流体的に連絡する閉回路状態と、主室３４の出口３８が射出ノズル２の入口８と流体的に連絡する射出状態との間で操作可能である。置換配置における射出アセンブリを操作するために、三方バルブは、閉回路状態にされ、閉回路状態において閉鎖容積は、三方バルブと主室３４の入口との間に形成される。

上述の射出アセンブリおよびステーションは、プリフォームから容器を成形するために使用されるとして説明されてきた。なお、しかしながら、射出アセンブリおよびステーションはまた、変形工程なしに、容器を充填するために使用されてもよい。

「上部の」および「下部の」、「上方の」および「下方の」という用語は、射出装置の下方に設置された容器内に流体を射出するように設けられた射出装置について使用されてきたということが理解されるべきである。本発明はまた、射出装置の上方に設置された容器内に流体を射出するために設けられた射出装置に同様に適用され得る。この場合、上述において、「上部の」という用語は、「下部の」という用語と交換されるべきであり、「上方の」という用語は、「下方の」という用語と交換されるべきである。射出装置が、垂直ではない軸Ａとともに使用され得るということもまた、理解されるべきである。つまり、例えば、射出装置が、回転機械と同等のステーションに組み込まれている場合である。

Claims (13)

1. プリフォーム（１４）から容器を形成するための、当該プリフォーム（１４）を受けるように適合されたプリフォームシート（５３）と射出アセンブリ（１）とを含む本体（４８）を備えるステーションであり、
   当該射出アセンブリ（１）は、
   入口（８）および出口（１０）を備える射出ノズル（２）であり、当該射出ノズル（２）は、当該プリフォームシート（５３）に相対的な後退位置と射出位置との間で移動可能であり、上記出口（１０）は、上記射出ノズル（２）が上記射出位置にあるときに上記プリフォーム（１４）と流体的に連絡されるように設計されている前記射出ノズル（２）と、
   液体源（６）から上記射出ノズル（２）の上記入口（８）へ液体を射出するように設けられた射出装置（４）であり、当該射出装置（４）は作動開口（３５）を有する主室（３４）を規定する筐体（３２）および上記筐体に相対的に移動可能であり、上記作動開口（３５）を液密に閉鎖する閉鎖要素（４２）を備える上記射出装置（４）と、
   制御手段（５０）によって閉鎖状態で操作可能なバルブシステムであり、上記主室（３４）、上記閉鎖要素（４２）および閉鎖状態の上記バルブシステムが閉鎖容積（６２）の範囲を定めるように、上記出口（１０）と上記主室（３４）との間の流体的な上記連絡が遮断される上記バルブシステムと、を備える上記ステーションであって、
   上記射出ノズル（２）および上記射出装置（４）の上記筐体（３２）は、上記後退位置と上記射出位置との間で移動可能な単一ユニットを形成するように、互いに剛直に固定されており、
   上記ステーションは、上記本体（４８）に関して上記閉鎖要素（４２）を移動させるように設けられた作動装置（４４）をさらに備え、
   上記制御手段（５０）は、置換配置に上記ステーションを置くことが可能であり、
   上記置換配置において、上記バルブシステムは上記閉鎖状態にあり、上記閉鎖容積（６２）には液体が充填され、かつ上記作動装置（４４）は上記閉鎖要素（４２）を移動させることによって、上記筐体（３２）および上記射出ノズル（２）を、それに応じて移動させることを特徴とするステーション。
2. 上記バルブシステムは、少なくとも、
   上記主室（３４）に当該液体を充填するように、上記主室（３４）を上記液体源（６）と流体的に連絡させるように設けられた充填状態と、
   上記主室（３４）を上記射出ノズル（２）の上記出口（１０）と流体的に連絡させるように設けられた射出状態と、
   上記閉鎖状態と、の間で上記制御手段（５０）によってさらに操作可能であることを特徴とする、請求項１に記載のステーション。
3. 上記射出ノズル（２）の上記後退位置を規定する後退ストップ（５７）をさらに備え、
   上記制御手段（５０）は、上記ステーションを充填配置に置くことが可能であり、
   上記充填配置において、
   上記バルブシステムは上記充填状態にあり、
   上記射出ノズルは上記後退ストップ（５７）に対して押し付けられており、
   上記作動装置（４４）は、上記閉鎖要素（４２）を充填方向に移動させることによって上記主室（３４）に、上記液体源（６）からの液体を充填することを特徴とする、請求項２に記載のステーション。
4. 上記射出ノズル（２）および上記射出装置（４）の上記筐体（３２）を上記射出位置に維持するように設けられた維持手段（５６）をさらに備え、
   上記制御手段（５０）は、上記ステーションを射出配置に置くことが可能であり、
   上記射出配置において、
   上記バルブシステムは、上記射出状態にあり、
   上記維持手段は作動され、
   上記作動装置（４４）は、上記閉鎖要素（４２）を射出方向に移動させることを特徴とする、請求項２または３に記載のステーション。
5. 上記バルブシステムは、上記射出ノズル（２）の上記入口（８）と上記主室（３４）の出口（３８）との間、または上記射出ノズル（２）の内側に設置されている下流バルブ要素（２０）を備え、
   当該下流バルブ要素（２０）は、上記制御手段（５０）によって操作可能である作動可能なバルブであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のステーション。
6. 上記バルブシステムは、上記液体源（６）と上記射出装置（４）の上記主室（３４）の入口（３６）との間に設けられた上流バルブ要素（５２）を備え、
   当該上流バルブ要素（５２）は、上記制御手段（５０）によって操作可能である作動可能なバルブであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のステーション。
7. 上記閉鎖要素（４２）は、上記作動開口（３５）内をスライドするように設けられた剛直なピストンによって形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のステーション。
8. 上記閉鎖要素（４２）は、弾性膜によって形成されることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のステーション。
9. 上記本体（４８）に相対的な上記射出ノズル（２）および上記筐体（３２）の上記移動を誘導するための誘導手段（５５）をさらに備えることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のステーション。
10. 請求項１から９のいずれか１項に記載のステーションを用いてプリフォームから容器を成形するための方法であり、上記射出ノズル（２）がその後退位置にある間に、プリフォーム（１４）を上記プリフォームシート（５３）に導入する工程を含む上記方法であり、上記射出ノズルを上記射出位置への移動することを含む置換段階をさらに含む上記方法であって、
    上記置換段階は、上記バルブシステムを上記閉鎖状態にして、上記作動装置（４４）を作動させて上記閉鎖要素（４２）を移動させることによって、上記射出ノズル（２）および上記射出装置（４）を同時に移動させることを含むことを特徴とする方法。
11. 上記置換段階に先立つ充填段階を含み、
    当該充填段階は、上記閉鎖容積（６２）に液体が充填されるように、
    上記バルブシステムを、上記主室（３４）に当該液体を充填するように、上記主室（３４）を上記液体源（６）と流体的に連絡させるように設けられた充填状態にすること、および、
    充填方向に上記閉鎖要素（４２）を移動させることを含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 上記置換段階の後に、上記射出ノズル（２）の上記出口（１０）が上記プリフォーム（１４）と流体的に連絡する状態を維持されるように、上記射出アセンブリが上記射出位置に維持される維持段階を含む射出段階を含み、
    上記方法は、上記維持段階の間に、連続的に、
    上記バルブシステムを、上記主室（３４）を上記射出ノズル（２）の上記出口（１０）と流体的に連絡させるように設けられた射出状態にすることと、
    次に、上記液体が上記主室（３４）から上記プリフォーム（１４）へ上記出口（１０）を通って射出されるように、上記閉鎖要素（４２）を、射出方向に移動させることと、をさらに含むことを特徴とする請求項１０または１１に記載の方法。
13. 上記プリフォームシート（５３）に導入されている上記プリフォーム（１４）は、上記プリフォームの材料のガラス遷移温度より高い温度に予め熱せられており、
    上記射出段階の間に上記閉鎖要素（４２）を移動させることは、上記閉鎖要素（４２）に、熱せられた上記プリフォーム（１４）を変形させるために適切な液体圧力を生むのに十分な強い力をかけることを含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。

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