JP6661022B2 - プリフォームから中空体を形成するための型 - 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）の分割面を備え、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分割型として記載される予定である。

容器の形成は、プリフォームを型内へ入れた後、プリフォーム内へ圧力媒体を導入することによって、行われる。その際、圧力媒体はガス状であっても、液状であってもよい。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には、容器が形成され、当該容器は場合によっては次の工程で充填され得る。液圧的に容器を形成する際に液状の圧力媒体を用いる場合は、充填物が圧力媒体として用いられ得るので、その結果、１つの作業工程で、例えば水ボトルといった充填済みの容器が製造され得る。上述される発明は両方の方法に使用可能であるので、この場合、両方の選択肢が含まれるべきである。しかしながら本発明の長所は特には液圧的な形成の際に際立つ。

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。

その際、容器が実際に最後まで形成されておりまた型に接触している場合、圧力上昇は成形プロセスの終了頃に最も大きい。液状の、非圧縮性の媒体が用いられる場合、圧力上昇は特に大きい。容器を正確に形成するためには、２つの部分からなる型（２分割型）が高い圧力に対して、特には形成工程の終了時の圧力ピークに対して、確実に閉鎖位置で維持されることが重要である。特には、型の若干の開放、いわゆるブレスを防ぐために、場合によっては機構内に存在する遊びは埋め合わせられなければならない。

隙間（ギャップ）を埋め合わせる既知の可能性の１つは、ある種のエアクッションで型保持部に少なくとも１つの割型を取り付けることであり、その結果、型が閉じられ得て、また、型保持部がしっかり閉められ得る（閉鎖維持され得る）。実際の割型は、エアクッションによって互いに押し付けられ、その結果、閉鎖機構の遊び（ギャップ）は埋め合わせられ得る。容器を形成するための圧力媒体がガス状である場合、圧力媒体は、エアクッションのためにも用いられ得る。

代替として、型部分は、例えば空圧的又は液圧的に駆動される楔部によって閉鎖維持されてもよい。

しかしながら既知の構成の欠点は、それに伴い型の構成が複雑になることであり、それは型のクリーニングが難しくなることを導く。特には、液圧的な形成の際及び同時的な充填の際には、成形時の容器の破裂又は型内での充填物の飛び散りが発生し得る。衛生的な理由から、ブロー成形ステーションまた特には容器の同時の成形及び充填のためのステーションの型は、定期的にクリーニングされなければならないが、これは、エアクッション又は追加の可動的な楔部を備える上述の解決法のような複雑な構成の場合は、コスト高である。

従って本発明の課題は、高い圧力下においても型の確実な閉鎖維持を可能としまた更に簡単にクリーニングされ得るような、閉鎖機構を備えたプリフォームから中空体を形成するための型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によって解決される、すなわち、圧力下でプリフォーム内へ導入されるガス状の又は液状の圧力媒体によって、プリフォームから中空体、特には容器を形成するための２つの型部分からなる型にして、型の２つの型部分のうちの少なくとも１つの型部分が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、開放位置から閉鎖位置へと移行可能であること、及び、それぞれの型部分が回転軸に対して平行な軸の周りで回転可能に、倍力レバー（トグルレバー）の一方の端部に接続されていること、及び、操作機構が１つの第２の倍力レバーを含んでおり、当該第２の倍力レバーが両方の倍力レバーに対して作用する型によって、解決される。両方の倍力レバーの両方の他方の端部は、型部分の回転軸に対して平行な軸の周りで回転可能に、互いにまた操作機構と、接続されている。型は本発明に従い、型の閉鎖位置での倍力レバーがその死点の直前にあって、また、操作機構がその死点の方向で倍力レバーの接続軸に対して弾性力を作用させることによって特徴づけられている。

本発明による型を構成している２つの型部分のうちの少なくとも１つの型部分は、軸の周りで回転可能に支持されており、その結果それは固定状態の第２の型部分に向かって、開放している型から閉鎖した型へ移行され得る。型は、両方の型部分がそれぞれ１つの回転軸の周りで回転可能であるように、設計されていてもよく、その結果、型の開放時及び閉鎖時に、両方の部分が移動する。回転軸は１つの共通の回転軸であってもよい。

型の閉鎖機構は一対の第１の倍力レバーを含んでおり、それらのうちのそれぞれが、それぞれ１つの型部分の１つの端部と接続されている。当該接続は、１つ又は複数の型部分の回転軸に対して平行に延伸している軸の周りで回転可能に行われる。

第１の倍力レバーはダブル倍力レバーを形成するが、それは、その他方の端部にて互いに接続されており、そのうちでも特に、１つ又は複数の型部分の回転軸に対して同様に平行に延伸している軸の周りで回転可能であることによって、行われる。

両方の倍力レバーから構成されるダブル倍力レバーは、操作機構に接続されており、当該接続機構は開放位置及び閉鎖位置の間の移動を引き起こすことが出来る。

型の閉鎖位置においては、両方の倍力レバーから形成されているダブル倍力レバーは、その死点の直前にある。操作機構は、この位置で弾性力を、両方の倍力レバーの接続軸に、ダブル倍力レバーの死点の方向へと、作用させる。従って、比較的僅かな力で、型の確実な閉鎖維持が達成される。

ダブル倍力レバーに作用する第２の倍力レバーは、特には弾性力を作用させることが出来る。弾性力は例えば第２の倍力レバーにおけるアクチュエータによって及ぼされ得る。

型を閉鎖維持するための複雑な機構は従って、型からは空間的に分断されている。特に液圧的に容器を形成する場合には、それは直接的には汚染の危険に晒されている射出領域に存在してはいない。それは、成形充填設備において、例えば保護壁部によって覆われていてもよく、その結果、液状の充填物が飛び散る場合に、又は、型の中で容器が破裂する場合に、汚染の危険性は存在しない。型は容易にクリーニングされ得えて、その際、閉鎖機構を取り入れる必要はない。

特には、型の閉鎖機構は互いに平行な複数の倍力レバーを有することも可能であり、それらは異なる位置で型を握持している。それにより、その全高に渡っての型の均一な閉鎖保持が達成される。

本発明の実施例は以下に置いて添付の図面を用いてより詳細に説明される。

開放位置にある本発明に従う型の実施例を斜視図で示している。 閉鎖位置にある図１の実施例を示している。 開放位置にある図１及び図２の実施例を上方からの部分的な断面図で示している。 閉鎖位置にある図３の図面を示している。 追加の保護壁部を備えている図４の実施例を示している。 図１から図５の実施例を閉鎖機構側からの斜視図で示している。

全ての図面は本発明の原理を明確にするためのものとして理解される。それらは、本発明を具体的に明らかにするために、部分的に簡略化されて表されている。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、開放位置にある本発明に従うボトルを形成するための型（モールド）を、斜視図で示している。型は、第１部分１ａ及び第２部分１ｂ、並びに、ボトルの底部のための型部分１ｃから構成されている。型部分１ａ、１ｂは、閉鎖機構２によって、開放位置から閉鎖位置へと至らしめられ得る。底部部分１ｃはその際、両方の型部分１ａ、１ｂの間で挟まれる。底部は型部分１ａ、１ｂに接して成形されてもよく、その結果、これに関して、異なる理由から型が更に別の構成要素を有することが出来る場合でも、本発明に関連して更に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。

両方の型部分１ａ、１ｂは、一つの共通の回転軸３の周りで回転可能に支持されており、その結果、それらは図示されている開放位置から閉鎖位置へ移行され得る。

図２は閉鎖位置にある図１の型を示している。両方の型部分１ａ、１ｂは、それぞれ倍力レバー４ａ、４ｂの端部でそれぞれ一つの回転軸５ａ、５ｂの周りで回転可能に支持されている。倍力レバー４ａ、４ｂは、それらの他方の端部で回転軸６の周りで回転可能に接続されており、その結果、倍力レバー４ａ、４ｂからダブル倍力レバー（ダブルトグルレバー）が構成される。

挙げられた全ての回転軸３、５ａ、５ｂ、６は、互いに平行である。

更には、第２の倍力レバー８を有する操作機構７が、回転軸６を掴持している。

図３は、開放位置において上から図１及び図２の実施例を部分断面図で示している。型部分１ａ、１ｂは、共通の軸３の周りで回転可能に支持されておりまた倍力レバー４ａ、４ｂと接続されている。その際、当該倍力レバー４ａ、４ｂは軸５ａ、５ｂの周りで回転可能に支持されている。倍力レバー４ａ、４ｂは、それらの回転軸の周りで回転可能に、互いに接続されており、また同様に操作機構７とも接続されている。操作機構７は、第２の倍力レバー８を含んでおり、当該第２の倍力レバー８はコントロールレバー９によって駆動される。

図４は図３に従う型を閉鎖位置で示している。この場合コントロールレバー９は、約９０°回転され、それにより第２の倍力レバー８は倍力レバー４ａ、４ｂを真っ直ぐに伸ばされた状態へと至らしめ、その結果、型部１ａ、１ｂが閉じられている場合、倍力レバー４ａ、４ｂはそれらの死点の直前にある。

第２の倍力レバー８はその際、弾性力を接続軸６へと作用させるアクチュエータを含んでおり、その結果、ダブル倍力レバー４ａ、４ｂはそれらの死点位置へと押し込まれる。この様態では、比較的僅かなアクチュエータの力で、型部分１ａ、１ｂを閉鎖維持するための著しい力が及ぼされる。

図５は、図４のような型を示しており、図５では型の領域１１と閉鎖機構の領域１２の間に追加の保護壁部１０が配置されている。型の閉鎖機構は、本発明に従う構成によって、いずれにせよ型からは間隔を置かれて存在しており、また、壁部によって追加的に保護されている。特には、液圧的な形成時に容器の成形及び充填を同時に行う場合には、閉鎖機構は従って、場合によっては発生する撒き散る充填物による汚染から、確実に保護されている。

図６は、閉鎖状態にある上述の図面に従う型を、閉鎖機構側からの斜視図で示している。同一の寸法の複数のダブル倍力レバー４ａ−４ａ’’’’、４ｂ−４ｂ’’’’が設けられていることが見て取れ、それらは共通の軸５、６の周りで回転可能に支持されている。複数の第２の倍力レバー８−８’’’が軸６を握持している。それにより、閉鎖機構によって伝えられる力は、型の全高に渡って均一に分配され得て、また型の信頼性の高い閉鎖維持が達成され得る。

１ａ、１ｂ 型部分
２ 閉鎖機構
３ 回転軸
４ａ−４ａ’’’’ 倍力レバー（トグルレバー）
４ｂ−４ｂ’’’’ 倍力レバー（トグルレバー）
５ａ、５ｂ 軸
６ 軸、接続軸
７、８、９ 操作機構
１０ 保護壁部
１１ 型側の領域
１２ 閉鎖機構側の領域

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２つの型部分（１ａ、１ｂ）から成る型にして、
   前記２つの型部分（１ａ、１ｂ）の少なくとも１つの型部分が回転軸（３）の周りで回転可能に支持されており、その結果、両方の型部分（１ａ、１ｂ）が開放位置から閉鎖位置へと移行可能であり、
   また、それぞれの型部分（１ａ、１ｂ）が、前記回転軸（３）に対して平行な軸（５ａ、５ｂ）の周りで回転可能に倍力レバー（４ａ、４ｂ）の一方の端部に接続されており、
   両方の倍力レバー（４ａ、４ｂ）の両方の他方の端部が、前記回転軸（３）に対して平行な軸（６）の周りで回転可能に、互いにそして操作機構（７、８、９）と接続されている、型において、
   前記型の閉鎖位置での前記倍力レバー（４ａ、４ｂ）が、その死点の直前にあること、及び
   その死点の方向で前記倍力レバー（４ａ、４ｂ）の接続軸（６）に対して、前記操作機構（７、８、９）が弾性力を及ぼすこと、及び
   前記操作機構（７、８、９）が１つの第２の倍力レバー（８）を含んでおり、当該第２の倍力レバー（８）が前記両方の倍力レバー（４ａ、４ｂ）に対して作用すること、
   を特徴とする型。
2. 請求項１に記載の型において、
   前記型の前記型部分（１ａ、１ｂ）のそれぞれが、１つの回転軸（３）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。
3. 請求項２に記載の型において、
   前記型部分（１ａ、１ｂ）が、１つの共通の回転軸（３）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。
4. 請求項３に記載の型において、
   前記第２の倍力レバー（８）が前記弾性力をもたらすこと、
   を特徴とする型。
5. 請求項１から４の何れか一項に記載の型において、
   前記弾性力が１つのアクチュエータによってもたらされること、
   を特徴とする型。
6. 請求項１から５の何れか一項に記載の型において、
   前記型が保護壁部（１０）を有しており、当該保護壁部（１０）が、前記型部分（１ａ、１ｂ）の領域（１１）を、前記両方の倍力レバー（４ａ、４ｂ）を含んでいる閉鎖機構（２）の領域（１２）から分離すること、
   を特徴とする型。
7. 請求項１から６の何れか一項に記載の型において、
   前記型部分（１ａ、１ｂ）に、互いに平行な複数の倍力レバー（４ａ−４ａ’’’’、４ｂ−４ｂ’’’’）が配設されており、それらが異なる複数の位置で前記型部分（１ａ、１ｂ）を握持すること、
   を特徴とする型。
8. 請求項１から７の何れか一項に記載の型において、
   前記中空体が容器であること、
   を特徴とする型。
   

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