JP6661021B2 - プリフォームから中空体を形成するための型を受容するための型保持部 - Google Patents

Description

本発明はプリフォームから中空体を形成するための型を受容するための型保持部に関するものである。

中空体、特には例えばボトルのような容器は、今日、頻繁にブロー成形法において閉じた型（モールド）の中で熱可塑性プラスチック製のプリフォームから形成される。その場合、例えばＰＥＴから構成され得るプリフォームは、初めに加熱され、その結果可塑変形可能となり、そして、変形される容器の形状に対応する型の内部へと入れられる。

型は通常、形成される容器の対称軸に対して平行な垂直方向（鉛直方向）の分離面（分断面）を備え、２つの部分からなるので、その結果、最後まで成形された容器を取り出すために、型を開くことが出来る。複数の型部分は形成されるべき容器の底部も共に取り囲むことが出来る、又は、個別の底部型が使用されてもよい。当該底部型はしかしながら、詳述される本発明にとって、それ以上の意味はない。この点では、型が発明にとって重要でない更に別の部分即ち例えば底部型を含み得る場合でも、本願の範囲では、２分割型（２つの部分からなる型）として記載される予定である。

型は、互いに可動的な２つの部分を有している型保持部に入れられ、その結果、型は開放位置から閉鎖位置へと移行され得る。

容器の成形は、型内へプリフォームを入れた後で、プリフォーム内へ圧力媒体を導入することによって行われ、その際、圧力媒体はガス状又は液状であり得る。典型的なブロー成形法においてガス状の媒体を用いる場合、場合によっては次の工程で充填され得る容器が成形される。液圧的な容器成形で液状の圧力媒体を用いる場合、充填物が圧力媒体として使用され得るので、その結果、一度の作業工程で、例えば水のボトルといった充填された容器を製造することが出来る。後述する発明は両方の方法に使用可能であるので、ここでは両方の可能性が含まれているべきである。しかしながら本発明の長所は、特には液圧的な成形の場合に際立つものである。

容器の形成時には、圧力媒体が高圧下でプリフォーム内へ導入され、その際、プリフォームは、場合によっては延伸ロッドを用いて、軸方向及び半径方向へ延伸され、その結果材料は型の内側面に当接しそして容器を形成する。

充填媒体としての充填物を用いて、容器の形成と充填を液圧的に同時に行う場合、充填ヘッドをプリフォームに乗せる際に或いは形成及び充填された容器を取り除く際には、滴の発生により充填物が飛び散り得る。特に、炭酸を含む充填物を充填する場合、充填物の発泡が起こり得て、また従って、圧力解放後に容器のオーバーフロー（溢れ出し）が起こり得る。更に、成形充填工程の間の容器の破裂は常に起こり得る。

衛生的な理由から、充填物が型から漏れ出る場合には特に、型の定期的、徹底的なクリーニングが必要不可欠である。クリーニング工程はその際、簡潔且つ迅速に実行され得るべきである。可動的な型保持部の駆動機構も共に汚染される場合、クリーニング工程はコスト高でより困難になる。従って、大部分で平滑でまた容易にクリーニングされ得る面を有する型保持部及び型のみがクリーニングされなければならないような場合よりも、より長時間また従ってよりコストのかかる機械の静止状態が必要となり得る。

従って、本発明の課題は、中空体を形成するための型を受容するための型保持部であって、その駆動機構が充填物による汚染から信頼性の高く保護されている型保持部を提案することである。

この課題は、本発明に従い、以下のような型保持部によって解決される、即ち、圧力下でプリフォーム内へ導入されるガス状又は液状の圧力媒体によって、例えば容器といった中空体をプリフォームから形成するための型を受容するための、垂直に分割された型保持部にして、少なくとも１つの、型保持部の部分（以下、「型保持部部分」とも称する）が１つの回転軸の周りで回転可能に支持されており、その結果、両方の部分が１つの駆動機構を用いて開放位置から閉鎖位置へ移行可能である型保持部によって解決される。型保持部及び駆動機構は、その際空間的に水平方向で互いに間隔を置かれており、また、接続領域によって互いに接続されている。当該接続領域は垂直な分離平面を横切っている（横断している）。本発明に従う型保持部は、分離平面に保護壁部が配設されていることを特徴としている。

「垂直」及び「水平」なる語は、この場合、プリフォームから容器を成形するための又は成形及び充填するための機械の、成形ホイール上での或いは成形充填ホイール上での、型保持部の通常の配置に関連付けられている。その種の機械では、複数のプロセスホイールが、通常水平平面内に配設されており、また、垂直軸の周りで回転する。型は垂直に分割されているので、結果として型保持部も垂直に分割されていなければならない。型保持部の可動的な部分は、従って通常、垂直な軸の周りで回転可能に支持されている。

垂直に分割された型保持部の少なくとも１つの部分は、回転可能に支持されておりまた駆動機構によって駆動される。しかしながら、型保持部の両方の部分が回転可能に支持されていてもよく、また特には、それぞれに専用の回転軸の周りで、又は共通の回転軸の周りで回転可能に支持されていてもよい。

駆動機構は、水平方向で型保持部から間隔を置かれているべきである。その際、接続領域は実際の型保持部を駆動機構に接続させるべきである。

この接続領域は、先ず仮想の垂直の分離平面を横切るので（貫いているので）、その結果、実際の型保持部は、分離平面の片側に存在し、また、駆動機構は分離平面の反対側に存在する。

本発明に従い、分離平面には保護壁部が配設されているべきである。保護壁部によって、駆動機構は、型保持部及び型から隔てられている。従って、型の領域内で充填物が撒き散る場合、それが駆動機構を汚染することは出来ない。

特には保護壁部が駆動機構の完全な垂直の延長状態にて駆動機構を保護するように、保護壁部は形成されている。撒き散る充填物は、駆動機構との接触が可能とならずに、保護壁部にて下方に流れ落ちる。

保護壁部は特には、型保持部及び駆動機構の間の接続領域の周りでほぼ液密である。駆動機構の大まかな取り囲みは既に十分でもあるが、その理由は、その取り囲みは基本的に飛び散る僅かな量の充填物に対してのみ保護をしなければならないからである。

型保持部に対する保護壁部のシーリングは、例えば弾性的なベローズ又はリップシールによって行われる。

分離平面は特には、型保持部の回転可能な１つの部分の１つの回転軸、又は、型保持部の回転可能な複数の部分の複数の回転軸、を含んでいる。

その際、分離平面における型保持部の接続領域の表面の曲率半径は、有利には、その表面の、それぞれの型保持部部分の回転軸からの間隔に、対応している。型保持部部分が回転する際、分離平面における表面の位置は変化しないので、その結果、保護壁部での除去部（穴部分）は狭く（近接して）選択され、また、僅かな手段で密閉され得る。

本発明の実施例は以下において添付の図面を用いてより詳細に説明される。

本発明に従う型保持部を備えるプリフォームから容器を形成しまた同時に充填するための設備の形成充填ステーションを斜視図で示している。 開放位置にある本発明に従う型保持部を水平断面での部分的な断面図で示している。 閉鎖位置にある本発明に従う型保持部を水平断面での部分的な断面図で示している。

全ての図面は、本発明の原理を具体的に表すためのものとして理解される。それらは部分的に簡略化されており、また、本発明を具体的に表すため、必要不可欠な構成要素のみを含んでいる。個々の構成要素の互いの大きさの関係は、当業者が自身の知見に基づき容易に変更可能である又は具体的な要求に適合させることが出来る。

図１は、プリフォームからボトルを形成しまた同時に充填するための設備の形成充填ステーションにして、本発明に従う型保持部の実施例を備えている形成充填ステーションを、斜視図で示している。

形成充填ステーション１は、３つの部位（割型）からなる型２ａ、２ｂ、２ｃを含んでおり、それは、垂直方向に分割される２つのハーフモールド２ａ、２ｂ並びにボトムモールド２ｃから構成されている。型のボトム部２ｃは、アーム４に配置されている。

型保持部の部分３ａ、３ｂは、鉛直（垂直）な回転軸の周りで回転可能に支持されているので、その結果、両方の部分は、開放位置から閉鎖位置へ移行可能である。閉鎖位置で形成及び充填されるボトルは、開放位置で形成充填ステーションから取り出され、また、例えば封止ホイール又はラベリングホイールといった更なる加工部へ供される。

それに関して、充填されたボトルは形成充填ヘッド５によって取り去られなければならない。その際、形成充填ヘッド５で滴が生じ得るので、その結果、充填物がモールドの領域で撒き散らされ得る。更に稀有な例外的ケースでは、プリフォームがボトルへの変形の間に破裂するので、その結果、充填物が型の領域に流れ出る。しかしながら型は、比較的簡単に、高コストな分解を行うことなく、クリーニングされ得る。型を開閉するための操作機構はクリーニングされ得るが、基本的により困難である。

従って、本発明に従う型保持部の駆動機構及び型保持部自体は、空間的に水平に互いに間隔を置かれており、また、接続領域７によって互いに接続されており、当該接続領域は、保護壁部８が配されている垂直な分離平面を、横切っている（貫いている）。

保護壁部８はその際、型の領域を駆動機構の領域から分離するので、その結果、型の領域内で流出した充填物が、駆動機構内へ浸入することは出来ない。

図２ａは開放位置における本発明に従う型保持部を水平断面での部分的な断面図で示している。割型２ａ、２ｂは、垂直に分割された型保持部の半分３ａ、３ｂに取り付けられている。型保持部の半分３ａ、３ｂは、駆動機構を用いて回転軸Ａの周りで回転可能に支持されている。

その際、駆動機構は、型保持部から空間的に水平に離されており、また、接続領域７ａ、７ｂによって型保持部と接続されている。この実施例では、型保持部は回転軸Ａの片側に存在し、また駆動機構は回転軸Ａの反対側に存在している。

接続領域は保護壁部８が配置されている平面Ｅを横切る。接続領域７ａ、７ｂを通過案内するために必要な、保護壁部における除去部（穴部分）は、接続領域を液密に閉鎖しているので、その結果、型の領域からの充填物が駆動機構内へ浸入することは出来ない。

有利には、図示されている実施例においては、接続領域７ａ、７ｂの表面の曲率半径Ｒは、それが、保護壁部８の平面内の型保持部のその都度の位置において、型保持部３ａ、３ｂのそれぞれの半分の回転軸Ａから表面への間隔Ｒに対応するように、選ばれる。

それによって、型保持部が回転移動する場合に表面が、開放プロセス及び閉鎖プロセスの間に、保護壁部８に関して変化しない位置に留まることが達成され得る。従って保護壁部８は、移行領域７ａ、７ｂの表面をその都度の位置で密閉的に閉鎖することが出来る。これに関しては、例えばリップシール９が設けられている。

図２ｂは、図２ａの型保持部を閉鎖状態で示している。型保持部の半分３ａ、３ｂの回転の際に接続領域７ａ、７ｂの表面の位置が保護壁部８に関して変化しないので、その結果、リップシール９が駆動機構に対する型領域の確実なシーリングを可能にすることは、容易に読み取ることが出来る。

２ａ、２ｂ 型、割型
３ａ、３ｂ 型保持部、型保持部部分
６ 駆動機構
７、７ａ、７ｂ 接続領域
８ 保護壁部
９ リップシール
Ａ 回転軸
Ｅ 分離面
Ｒ 曲率半径

Claims (8)

1. 圧力下でプリフォーム内へ導入されるガス状又は液状の圧力媒体によって、プリフォームから中空体を形成するための型（２ａ、２ｂ）を受容するための型保持部（３ａ及び３ｂ）にして、
   垂直方向で分割されており、その際、前記型保持部（３ａ及び３ｂ）の少なくとも一方の部分（３ａ、３ｂ）が回転軸（Ａ）の周りで回転可能に支持されており、その結果、前記型保持部（３ａ及び３ｂ）の両方の前記部分（３ａ、３ｂ）が１つの駆動機構（６）を用いて開放位置から閉鎖位置へ移行可能であり、
   また、前記型保持部（３ａ及び３ｂ）及び前記駆動機構（６）が、空間的に水平に互いに間隔を置かれており、また、垂直な分離平面（Ｅ）を横切る接続領域（７、７ａ、７ｂ）によって互いに接続されている、
   型保持部（３ａ及び３ｂ）において、
   前記分離平面（Ｅ）に保護壁部（８）が配設されていること、
   を特徴とする型保持部（３ａ及び３ｂ）。
2. 請求項１に記載の型保持部（３ａ及び３ｂ）において、
   前記型保持部（３ａ及び３ｂ）の両方の前記部分（３ａ、３ｂ）が、それぞれに１つの回転軸（Ａ）の周りで、又は、１つの共通の回転軸（Ａ）の周りで、回転可能に支持されていること、
   を特徴とする型保持部（３ａ及び３ｂ）。
3. 請求項１又は２に型保持部（３ａ及び３ｂ）において、
   前記型保持部（３ａ及び３ｂ）の前記部分（３ａ、３ｂ）の１つ回転軸（Ａ）或いは複数の回転軸（Ａ）の片側には前記型保持部（３ａ及び３ｂ）が、そして、反対側には前記駆動機構（６）が、配設されていること、
   を特徴とする型保持部（３ａ及び３ｂ）。
4. 請求項１から３の何れか一項に記載の型保持部（３ａ及び３ｂ）において、
   前記保護壁部（８）が少なくとも略液密に前記接続領域（７、７ａ、７ｂ）の周りを閉鎖すること、
   を特徴とする型保持部（３ａ及び３ｂ）。
5. 請求項１から４の何れか一項に記載の型保持部（３ａ及び３ｂ）において、
   前記保護壁部（８）が、前記型保持部（３ａ及び３ｂ）に対して弾性的なベローズ又はリップシール（９）によって密閉されていること、
   を特徴とする型保持部（３ａ及び３ｂ）。
6. 請求項１から５の何れか一項に記載の型保持部（３ａ及び３ｂ）において、
   前記分離平面（Ｅ）が、前記型保持部（３ａ及び３ｂ）の回転可能な１つ又は両方の前記部分（３ａ、３ｂ）の、１つ又は両方の前記回転軸（Ａ）を含んでいること、
   を特徴とする型保持部（３ａ及び３ｂ）。
7. 請求項１から６の何れか一項に記載の型保持部（３ａ及び３ｂ）において、
   前記分離平面（Ｅ）での前記型保持部（３ａ及び３ｂ）の前記接続領域（７、７ａ、７ｂ）の表面の曲率半径（Ｒ）が、それぞれの前記型保持部（３ａ及び３ｂ）の前記回転軸（Ａ）からのその間隔（Ｒ）に対応すること、
   を特徴とする型保持部（３ａ及び３ｂ）。
8. 請求項１から７の何れか一項に記載の型保持部（３ａ及び３ｂ）において、
   前記中空体が容器であること、
   を特徴とする型保持部（３ａ及び３ｂ）。

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