JP6773559B2 - 少なくとも1つの可撓性ダイアフラムを含む注入装置 - Google Patents
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Description
本発明は、プリフォームから容器を成形し、加圧液体を使用して前記容器を充填し、前記容器を充填するための成形充填ステーション用の注入装置に関連する。
ハイドロフォーム成形の分野においては、成形キャビティの壁に対してプリフォームの壁を合わせるように選んだ圧力で、プラスチック材料から作られた加熱プリフォーム内に非圧縮性液体を注入して、プリフォームを変形して、成形キャビティの形状及び製造されるべき容器の形状を得ることで知られる。
この目標を達成するために、本発明は、
加圧液体の源と流体連通して設置されるように意図された入口、プリフォームと流体連通して設置されるように意図された出口、及び、入口と出口の間の加圧液体を受けて収容するように配置された注入チャンバーを含む主ハウジングと、
閉位置と開位置の間で出口に対して可動な閉鎖体と、
少なくとも閉鎖体に取り付けられた閉鎖ダイアフラムであって、注入チャンバーが少なくとも前記閉鎖ダイアフラムの内面によって区切られ、前記閉鎖ダイアフラムが注入チャンバーの外側に広がって、かつ、流体密方法で注入チャンバーから隔離された外側領域を画定する外面を有する閉鎖ダイアフラムと、
閉鎖ダイアフラムの外面の支持部が適用されて、かつ、主ハウジングの少なくとも一部によって及び/又は閉鎖体の少なくとも一部によって画定される軸受面とを含み、
閉鎖ダイアフラムが、支持部と共に閉鎖ダイアフラムの外面全体を形成する自由部をさらに含む注入装置であって、
閉鎖体が閉位置から開位置まで移動した場合に、自由部の表面が減少するように軸受面が配置された注入装置に関連する。
注入装置が、互いに対して可動な少なくとも一組の2つのキャビティ体を含む複数のキャビティ体を含み、前記の又は各組のキャビティ体の2つのキャビティ体が、前記2つのキャビティ体間の相対移動の全てに沿って、前記2つのキャビティ体間の液密性を維持する少なくとも1つの可撓性ダイアフラムによって互いに関連して、注入チャンバーが、各キャビティ体の硬質面によって、及び、前記キャビティ体又は各組のキャビティ体に関連する少なくとも1つの可撓性ダイアフラムのそれぞれによって、入口と出口の間で完全に区切られ、
そのキャビティ体の1つが閉鎖体であり、主ハウジングが少なくとも1つの他のキャビティ体を含み、前記少なくとも1つの可撓性ダイアフラムの1つが閉鎖ダイアフラムであり、注入装置が、閉鎖体が出口に対して開位置にあって、同時に主ハウジングが出口をプリフォームと流体連通して設置するように配置された作動構成を有する。
注入装置が、プリフォームを受けるために配置されたプリフォームシート、及び、出口がプリフォームと流体連通して設置された作動位置と、プリフォームシートにプリフォームを導入することを可能とする後退位置との間で、プリフォームシートに対して出口を移動するように配置されたノズルアクチュエータをさらに含み、
キャビティ体の1つが注入装置の入口を含む本体であり、別のキャビティ体が出口を含むノズル体であり、ノズルアクチュエータが作動位置と後退位置の間で本体に対してノズル体を移動させるように配置され、
閉鎖ダイアフラムが、閉鎖体に取り付けられた第1端部と本体に取り付けられた第2端部とを有し、
ノズルアクチュエータが、ハウジング内に提供される第1作動チャンバーと、その第1作動チャンバー内でスライドするノズルピストン体とを含み、
注入装置が、可撓性閉鎖ダイアフラムに加えて可撓性ノズルダイアフラムを含み、その可撓性ノズルダイアフラムが、ノズル体に取り付けられた第1端部と本体に取り付けられた第2端部とを有し、ノズル体と本体の間の相対移動の全てに沿ってノズル体と本体の間で密閉継続性を提供する。
注入装置が、注入チャンバーの外側で広がる硬質第2支持体をさらに含み、前記第2支持体が、可撓性ノズルダイアフラムの第2端部の近くで、本体に取り付けられるか又は本体の一部を形成し、
対応ダイアフラムの前記端部の少なくとも1つ又はそれぞれが、エラストマー材料を含むか又はエラストマー材料から作られて、ダイアフラムの前記端部が取り付けられた対応キャビティ体の取付けハウジングで収容する閉ループを形成して、前記取付けハウジングが、前記端部を保持するためのフック形状を含み、エラストマー材料を圧縮して前記端部を完全に充填するためにサイジングされた断面を有することで、対応ダイアフラムが移動する間に、液体が環状の取付けハウジングの中に入るのを防ぐ。
注入装置が、プリフォームシートに対してノズル体を移動させ、ノズル体に対して閉鎖体を移動させて、以下の構成、
ノズル体が後退位置にあり、閉鎖体が閉位置にある後退構成と、
ノズル体が作動位置にあり、閉鎖体が閉位置にある接続構成と、
ノズル体が作動位置にあり、閉鎖体が開位置にある作動構成と
を得るように配置された作動システムを含み、
作動システムが、後退構成、接続構成、及び作動構成を連続的に含む作動シーケンスに続いて注入装置を駆動するようにさらに配置され、
外側領域が、閉鎖ダイアフラムの外面か又はノズルダイアフラムの外面が支持部によって及び自由部によって完全に形成されるように、注入チャンバーの外側の自由空間によって形成されて、前記自由部が前記自由空間に面する。
製造されるべき容器の形状を有する成形キャビティを画定するプリフォームを受けるように配置された型、並びに、
加圧液体の源と流体連通して設置されるように意図された入口、型内に設置されたプリフォームと流体連通して設置されるように意図された出口、及び、入口と出口の間で加圧液体を受けて収容するように配置された注入チャンバーを含む主ハウジングと、
閉位置と開位置の間で出口に対して可動な閉鎖体と、
少なくとも閉鎖体に取り付けられた閉鎖ダイアフラムであって、注入チャンバーが少なくとも前記閉鎖ダイアフラムの内面によって区切られ、前記閉鎖ダイアフラムが注入チャンバーの外側に広がって、かつ、流体密封方法で注入チャンバーから隔離された外側領域を画定する外面を有する閉鎖ダイアフラムと、
閉鎖ダイアフラムの外面の支持部が適用されて、かつ、主ハウジングの少なくとも一部によって及び/又は閉鎖体の少なくとも一部によって画定される軸受面とを含み、
閉鎖ダイアフラムが、支持部と共に閉鎖ダイアフラムの外面全体を形成する自由部をさらに含む注入装置を含み、
閉鎖体が閉位置から開位置まで移動した場合に、自由部の表面が減少するように軸受面が配置された注入装置を含む注入ステーションに関連する。
出口に対して閉鎖体を閉位置に移動することによって出口を閉じる工程、
閉じる工程が完了した場合に、プリフォーム開口部に液密方法で出口を接続する工程、
接続する工程が完了した場合に、出口を開ける工程であって、前記開ける工程が、加圧液体が注入チャンバーを出てプリフォームの内側に流れることを可能にする開位置に閉鎖体を移動することによって行われる工程、及び
前記ダイアフラムの自由部の表面を減少させることによって、前記開ける工程の間又は後に、少なくとも閉鎖ダイアフラムの自由部を減らす工程
を含む注入方法に関連する。
加熱プリフォームを成形キャビティに導入する工程、
出口を開ける工程の前に、第1圧力において加圧液体で注入チャンバーを充填する工程、及び
前記自由部を減らす工程の後に、注入チャンバーの内側で液体の圧力を増加させて、成形キャビティの形状までプリフォームを拡大する工程
を含む成形充填方法に関連する。
加圧液体の圧力は、20bars超、好ましくは35bars超に増加され、
使用されるプリフォームはPETから作られ、加圧液体の圧力が35bars超に増加され、
プリフォーム開口部に液密方法で出口を接続する工程が、プリフォーム開口部と液密で接触して出口を設置して、加圧液体を液密方法でプリフォームの内側に注入することを含む。
Claims (17)
- プリフォーム(2)を容器に成形して、加圧液体を使用して前記容器を充填するための成形充填ステーション用の注入装置(4、68、101)であり、
加圧液体の源と流体連通して設置された入口(16)、前記プリフォーム(2)と流体連通して設置された出口(18)、及び、前記入口(16)と前記出口(18)の間で前記加圧液体を受けて収容するように配置された注入チャンバー(44)を含む主ハウジング(22、73)と、
閉位置と開位置の間で前記出口(18)に対して可動な閉鎖体(30)と、
少なくとも前記閉鎖体(30)に取り付けられた閉鎖ダイアフラム(38、102)であって、前記注入チャンバー(44)が、少なくとも前記閉鎖ダイアフラム(38、102)の内面(48)によって区切られ、前記閉鎖ダイアフラム(38、102)が、前記注入チャンバー(44)の外側で広がって、流体密方法で前記注入チャンバー(44)と隔離された外側領域(46、108)を画定する外面(50)を有する閉鎖ダイアフラム(38、102)と、
前記閉鎖ダイアフラム(38、102)の前記外面(50)の支持部が適用されており、かつ、前記主ハウジングの少なくとも一部によって及び/又は前記閉鎖体(30)の少なくとも一部によって画定された軸受面と
を含み、前記プリフォーム(2)を受けるために配置されたプリフォームシート(64)、及び、前記出口(18)が前記プリフォーム(2)と流体連通して設置された作動位置と、前記プリフォームシート(64)に前記プリフォーム(2)を導入することを可能とする後退位置との間で、前記プリフォームシート(64)に対して前記出口(18)を移動するように配置されたノズルアクチュエータ(66、71)をさらに含み、前記閉鎖ダイアフラム(38)が、前記支持部と共に前記閉鎖ダイアフラムの前記外面(50)全体を形成する自由部(49、79、112)をさらに含み、前記自由部(49、79、112)が、前記軸受面によって支持されていない部分である注入装置(4、68、101)であって、
前記軸受面が、前記閉鎖体(30)が閉位置から開位置まで移動した場合に、前記自由部(49、79、112)が減少するように配置されており、
前記閉鎖体(30)が開位置に向かって移動する間に前記外側領域(46、108)の容積が徐々に減少し、前記閉鎖体(30)が開位置に到達した場合に前記外側領域(46、108)の容積がなくなり、前記外面(50)全体が前記軸受面により支持されることを特徴とする、注入装置(4、68、101)。 - 互いに対して可動な少なくとも一組のキャビティ体(24−30、69−70、30−70)を含む複数のキャビティ体(24、30、69、70)を含み、各組のキャビティ体(24−30、69−70、30−70)が、前記各組のキャビティ体(24−30、69−70、30−70)間の相対移動の全てに沿って、前記各組のキャビティ体(24−30、69−70、30−70)間の液密性を維持する少なくとも1つの可撓性ダイアフラム(38、76、102)によって互いに関連しており、前記注入チャンバー(44)が、各キャビティ体の硬質面によって、及び、前記キャビティ体又は各組のキャビティ体に関連する前記少なくとも1つの可撓性ダイアフラムのそれぞれによって、前記入口と前記出口の間で完全に区切られている、請求項1に記載の注入装置(4、68、101)。
- 前記キャビティ体の1つが前記閉鎖体(30)であり、前記主ハウジング(22、73)が少なくとも1つの他のキャビティ体(24、69、70)を含み、前記少なくとも1つの可撓性ダイアフラムの1つが前記閉鎖ダイアフラム(38)であり、前記注入装置(4)が、前記閉鎖体(30、102)が前記出口(18)に対して開位置にあって、同時に前記出口(18)を前記プリフォーム(2)と流体連通して設置するように前記主ハウジング(22)が配置された作動構成を有する、請求項2に記載の注入装置(4、68、101)。
- 前記可撓性ダイアフラム(38、76、102)のそれぞれ又は少なくとも1つが、前記関連キャビティ体の1つに取り付けられた1つの端部と、もう1つの前記関連キャビティ体に取り付けられた別の端部とを有する支持ダイアフラムであって、前記支持ダイアフラムが、前記注入チャンバー(44)の外側で広がり、前記可撓性ダイアフラムの外面(50、84)の支持部が適用された少なくとも1つの硬質支持体(58、75)にさらに関連しており、前記硬質支持体が前記関連キャビティ体の1つの外側部に取り付けられているか又は前記関連キャビティ体の1つの外側部を形成している、請求項2又は3に記載の注入装置(4、68、101)。
- 前記支持ダイアフラム(38、76、102)に関連する少なくとも1つの硬質支持体(58、75、109)が受け体であり、前記支持ダイアフラムに関連するキャビティ体間での前記注入装置(4、68、101)の作動構成に向かう相対移動が、前記受け体に対して適用される前記支持ダイアフラムの前記支持部を増加させ、前記受け体が、前記相対移動の間に前記支持ダイアフラムの前記自由部(49、79、112)が徐々に適用される湾曲部(51、85、110)を含む、請求項3及び4に記載の注入装置(4、68、101)。
- 前記キャビティ体の1つが前記注入装置の前記入口(16)を含む本体(69)であり、別のキャビティ体が前記出口(18)を含むノズル体(70)であり、前記ノズルアクチュエータ(71)が作動位置と後退位置の間で前記本体(69)に対して前記ノズル体(70)を移動させるように配置された、請求項2に記載の注入装置(68、101)。
- 前記閉鎖ダイアフラム(38)が、前記閉鎖体(30)に取り付けられた第1端部(40)と、前記本体(69)に取り付けられた第2端部(42)とを有する、請求項3及び6に記載の注入装置(68)。
- 前記ノズルアクチュエータ(71)が、前記ハウジング(73)内に提供された第1作動チャンバー(74)と、前記第1作動チャンバー内でスライドするノズルピストン体(72)とを含む、請求項6又は7に記載の注入装置(68、101)。
- 前記可撓性閉鎖ダイアフラム(38)に加えて可撓性ノズルダイアフラム(76)を含み、前記可撓性ノズルダイアフラム(76)が、前記ノズル体(70)と前記本体(69)の間の相対移動の全てに沿って前記ノズル体(70)と前記本体(69)の間で密閉継続性を提供するために、前記ノズル体(70)に取り付けられた第1端部(78)と、前記本体(69)に取り付けられた第2端部(80)とを有する、請求項6〜8のいずれか1項に記載の注入装置(68、101)。
- 前記注入チャンバー(44)の外側で広がる硬質第2支持体(75)をさらに含み、前記第2支持体(75)が、前記可撓性ノズルダイアフラム(76)の前記第2端部(80)の近くで、前記本体(69)に取り付けられているか又は前記本体(69)の一部を形成している、請求項9に記載の注入装置(68)。
- 対応ダイアフラム(38、76、102)の前記端部の少なくとも1つ又はそれぞれが、エラストマー材料を含むか又はエラストマー材料から作られており、かつ、前記ダイアフラム(38、76、102)の前記端部が取り付けられた対応キャビティ体(69、30、70)の取付けハウジング(52、56、86、90)に収容された閉ループを形成しており、前記対応ダイアフラムが移動する間に液体が環状の前記取付けハウジング(52、56、86、90)の中に入るのを防ぐために、前記取付けハウジング(52、56、86、90)が、前記端部を保持するためのフック形状を含み、かつ、前記エラストマー材料を圧縮して前記端部を完全に充填するためにサイズ決めされた断面を有する、請求項7又は9に記載の注入装置(68、101)。
- 前記閉鎖体(30)が開位置にある場合に、前記閉鎖ダイアフラム(38、102)の前記外面(50)全体が前記支持部によって形成されるように、前記閉鎖ダイアフラム(38、102)の実質的に外面(50)全体が前記軸受面に対して適用されている、請求項1〜11のいずれか1項に記載の注入装置(4、68、101)。
- 前記出口(18)が前記プリフォーム(2)と液密で流体連通であるように、前記プリフォーム(2)に液体を注入する間に、前記出口(18)が前記プリフォームと液密に接触して適用されている、請求項1〜12のいずれか1項に記載の注入装置(4、68、101)。
- プリフォーム(2)を容器に成形して、加圧液体を使用して前記容器を充填するための成形充填ステーション用の注入ステーションであり、
製造されるべき容器の形状を有する成形キャビティを画定する、プリフォーム(2)を受けるように配置された型(6)、並びに、
加圧液体の源と流体連通して設置された入口(16)、前記型内に設置された前記プリフォーム(2)と流体連通して設置された出口(18)、及び、前記入口(16)と前記出口(18)の間で前記加圧液体を受けて収容するように配置された注入チャンバー(44)を含む主ハウジング(22、73)と、
閉位置と開位置の間で前記出口(18)に対して可動な閉鎖体(30)と、
少なくとも前記閉鎖体(30)に取り付けられた閉鎖ダイアフラム(38、102)であって、前記注入チャンバー(44)が少なくとも前記閉鎖ダイアフラム(38、102)の内面(48)によって区切られ、前記閉鎖ダイアフラム(38、102)が前記注入チャンバー(44)の外側で広がって、流体密方法で前記注入チャンバー(44)から隔離された外側領域(46、108)を画定する外面(50)を有する閉鎖ダイアフラム(38、102)と、
前記閉鎖ダイアフラム(38、102)の前記外面(50)の支持部が適用されており、かつ、前記主ハウジングの少なくとも一部によって及び/又は前記閉鎖体(30)の少なくとも一部によって画定された軸受面と
を含み、前記プリフォーム(2)を受けるために配置されたプリフォームシート(64)、及び、前記出口(18)が前記プリフォーム(2)と流体連通して設置された作動位置と、前記プリフォームシート(64)に前記プリフォーム(2)を導入することを可能とする後退位置との間で、前記プリフォームシート(64)に対して前記出口(18)を移動するように配置されたノズルアクチュエータ(66、71)をさらに含む注入装置(4、68、101)であって、前記閉鎖ダイアフラム(38)が、前記支持部と共に前記閉鎖ダイアフラムの前記外面(50)全体を形成する自由部(49、79、112)をさらに含み、前記自由部(49、79、112)が、前記軸受面によって支持されていない部分である注入装置(4、68、101)を含む注入ステーションであって、
前記軸受面が、前記閉鎖体(30)が閉位置から開位置まで移動した場合に、前記自由部(49、79、112)が減少するように配置されており、
前記閉鎖体(30)が開位置に向かって移動する間に前記外側領域(46、108)の容積が徐々に減少し、前記閉鎖体(30)が開位置に到達した場合に前記外側領域(46、108)の容積がなくなり、前記外面(50)全体が前記軸受面により支持されることを特徴とする、注入ステーション。 - 前記出口(18)に対して前記閉鎖体(30)を閉位置に移動することによって前記出口(18)を閉じる工程、
閉じる工程が完了した場合に、プリフォーム開口部に液密方法で前記出口(18)を接続する工程、
接続する工程が完了した場合に前記出口(18)を開ける工程であって、前記開ける工程が、前記加圧液体が前記注入チャンバー(44)を出て前記プリフォーム(2)の内側に流れることを可能にする開位置に前記閉鎖体(30)を移動することによって行われる工程、及び、
前記ダイアフラム(38、102)の前記自由部(49、112)の表面を減少させることによって、前記開ける工程の間又は後に、少なくとも前記閉鎖ダイアフラム(38、102)の前記自由部(49、112)を減らす工程
を含む、請求項1〜13のいずれか1項に記載の注入装置(4、68、101)を使用した注入方法。 - 加熱プリフォーム(2)を成形キャビティに導入する工程、
前記出口(18)を開ける工程の前に、第1圧力において加圧液体で前記注入チャンバー(44)を充填する工程、及び、
前記自由部(49、112)を減らす工程の後に、前記注入チャンバー(44)の内側で液体の圧力を増加させて、前記成形キャビティの形状まで前記プリフォームを拡大する工程
をさらに含む、請求項15に記載の注入方法を含む、プリフォームを容器に成形するための成形充填方法。 - 前記プリフォーム開口部に液密方法で前記出口(18)を接続する工程が、前記プリフォーム開口部と液密で接触して前記出口(18)を設置して、前記加圧液体を液密方法で前記プリフォーム(2)の内側に注入することを含む、請求項15又は16に記載の成形充填方法。
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