JP7090937B2 - ブロー成形装置 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１７年１１月２８日に出願された米国特許出願第１５／８２４，５７１号明細書の優先権を主張するものであり、その開示内容全体を、参照により本明細書に援用する。

本発明は、押出ブロー成形装置に関する。より詳細には、本発明は、ブロー／充填／密封法によって容器を製造するための、押出ブロー成形装置に関する。

ブロー／充填／密封法は、押出ブロー成形法である。基本的なブロー成形装置は、押出機と、単一又は複数のパリソンを有するダイと、型締装置と、金型とを備える。基本的なブロー／充填／密封押出ブロー成形法のステップでは、パリソンの押出し、押し出されたパリソンの金型内での膨張による容器の成形、成形された容器の充填及び密封、並びに密封された容器の金型からの取外しを１つの連続処理の中で行っている。ブロー／充填／密封法は、液体医薬品の無菌包装を行うのに好ましい方法である。典型的なブロー／充填／密封機及び方法については、Ｗｅｉｌｅｒらによる特許文献１、特許文献２、及び特許文献３に記載されている。

米国特許第３，５９７，７９３号明細書 米国特許第４，１７６，１５３号明細書 米国特許第４，７０７，９６６号明細書

押出ブロー成形用装置は、パリソン成形ステーションと、ブロー成形ステーションと、ブロー成形ステーションの下流側にある容器取出ステーションとを有する。ブロー／充填／密封ブロー成形法では、パリソン成形ステーションで押し出されたパリソンがパリソン成形ステーションの金型に収容され、ここでパリソンを保持している金型がブロー・充填ステーションへと搬送され、そこでパリソンが容器へと形を変え、次いで充填及び密封される。ここで密封された容器は依然として金型の中にあり、その後取出ステーションへと搬送される。取出ステーションで金型が開放されると、取出コンベヤが成形及び充填された容器を受け取り、必要に応じてバリ取りや包装などの二次加工を行うために、ブロー成形装置から当該容器を運び去る。

本ブロー成形装置は、１台の金型台車と、この台車に関連付けられた少なくとも１つの金型アセンブリとを設けて、そこでブロー成形プロセス中に、この金型アセンブリの一部のみを作動させ、その結果として処理時間を短縮させることにより、ブロー・充填ステーションでのブロー／充填／密封作業がより効率的に行われるように促進する。

ブロー成形装置は、押出機ステーションとブロー・充填ステーションとの間にある経路で移動可能な金型台車を備える。この金型台車は、共に金型キャビティを画定している第１及び第２の対向する半金型を有する、少なくとも１つの金型アセンブリを備える。第１の半金型は金型台車に固定され、第２の半金型は、経路に沿って、第１の半金型に対して金型台車内で独立して移動可能であるため、金型アセンブリを開閉することができる。

金型台車及び金型アセンブリ、又は複数の金型アセンブリの閉ループ位置制御は、ブロー成形装置と動作可能に関連付けられたサーボ制御部によってもたらされる。フィードバックループは、位置センサによって制御部にもたらされる。

本発明を具体化し、かつ単一の金型アセンブリを備えた、ブロー成形装置の側面図である。 本発明を具体化し、かつ同じ金型台車上に並んだ２つの金型アセンブリを備えた、ブロー成形装置の側面図である。 図１に示す装置と同様であるが、金型台車の移動経路に対して実質的に直角に位置する押出機を有する、ブロー成形装置の側面図である。 図３に示すブロー成形装置の平面図である。

図面を参照すると、図１は、フレーム１２の水平基台１４にスライド可能に取り付けられた金型台車１６内に単一の金型アセンブリ２８を備えた、ブロー成形装置１０を示す。金型アセンブリ２８は、協働する第１の半金型３０及び第２の半金型３２を含み、これらの半金型は、金型アセンブリ内の金型キャビティを共に画定している。第１の半金型３０は金型台車１６に固定されている。一方、第２の半金型３２は、金型台車１６にスライド可能に取り付けられており、金型駆動装置３３が金型アセンブリ２８を開閉するために、金型台車１６に沿って第１の半金型３０に接近したり、離隔したり移動可能である。

金型台車１６自体は、金型台車駆動装置２０による要求に金型台車位置決め駆動部１８が応答することにより、押出機ステーション３４とブロー・充填ステーション３６との間にある経路内で移動可能となっている。この経路は、必要に応じて直線状又は曲線状とすることができる。

押出機ダイヘッド２４と連通している押出機バレル２３を有する押出機２２は、押出機ステーション３４に設けられている。図１からわかるように、押出機ダイヘッド２４は金型アセンブリ２８の上方に位置しており、これにより、押出機ダイヘッド２４からのパリソン部分が、金型アセンブリ２８によって画定されている金型キャビティ内に直接収容され得る。押出機２２は、金型台車１６が押出機ステーション３４と隣接するブロー・充填ステーション３６との間を往復するときに、押出機ダイヘッド２４に必要となる間隙をもたらすために、リフト３８上で垂直方向に往復移動できるように取り付けられている。

ブロー・充填ステーション３６は、ブロー・充填ヘッド２６と、充填前に切断されたパリソン部分を膨張させるためのマンドレル（図示せず）とを含む。

容器取出ステーション４２はブロー・充填ステーション３６の下流側に設けられており、開放された金型アセンブリ２８から充填済み容器を取り外すための取出コンベヤ４４を含む。

制御部４０は、それぞれの駆動装置及び駆動部と動作可能に関連付けられているだけでなく、パリソンの押出し、容器のブローイング及び充填、並びに充填済み容器の取出しに関する金型アセンブリの動作と位置決めとを調整している。

単一の押出機により処理される２つの金型アセンブリを備えたブロー成形装置を、図２に示している。この特定の実施形態では、ブロー成形装置５０は、支持フレーム５２の水平基台５４にスライド可能に取り付けられた金型台車５６を備える。金型アセンブリ６８及び後続金型アセンブリ８８を導く２つの金型アセンブリは、金型台車５６内にある。主金型アセンブリ６８は、金型台車５６に固定された第１の半金型７０と、型盤７３に取り付けられ、金型台車５６内で、固定された第１の半金型７０に対して移動可能な可動半金型７２とを含む。半金型７０及び７２は、主金型アセンブリ６８の金型キャビティを画定するように協働している。

同様に、後続金型アセンブリ８８は、固定半金型９０と、型盤９３によって搬送され、固定半金型９０に対して移動可能な可動半金型９２とを含む。固定半金型９０は金型台車５６に取り付けられ、かつ固定半金型７０に隣接設置されている。

金型駆動装置９４は、主金型アセンブリ６８と動作可能に関連付けられており、また金型駆動装置９６は、後続金型アセンブリ８８と動作可能に関連付けられている。金型駆動装置９４及び９６の動作は、フレーム５２によって支持される制御部８０によって管理されている。

成形装置５０は、フレーム５２上にある押出機ステーション７４と、押出機ステーション７４の下流側にあるブロー・充填ステーション７６とを備える。

押出機ステーション７４は、押出機６２と、押出機バレル６３と、押出機バレル６３と流体連通している押出機ダイヘッド６４と、パリソン切断装置６５とを含む。押出機リフト７８は、押出機ダイヘッド６４の下に配置された開放半金型間でパリソン部分が押し出されるときに、押出機ダイヘッド６４に対して垂直方向の高さ調整と、必要となる間隙とをもたらしている。押出機リフトは、リフト、エアシリンダ、及び油圧シリンダなどであり得る。

金型台車駆動装置６０は、水平基台５４にスライド可能に取り付けられた金型台車５６に対応する金型台車位置決め駆動部５８と、動作可能に関連付けられている。金型台車駆動装置６０は、主金型アセンブリ６８及び後続金型アセンブリ８８を押出機ダイヘッド６４の下に順次配置して、それぞれの開放半金型間で押し出されるパリソン部分を収容するようにしている。

ブロー・充填ステーション７６は、ブロー・充填ヘッド６６と、マンドレル６７とを含む。パリソン部分が押出機ステーションで半金型間に収容され、次いで切断され、また半金型が対応する金型駆動装置によって切断されたパリソン部分を挟んだ後、このパリソンを保持する金型アセンブリが、ブロー・充填ステーション７６のマンドレル６７の下に配置される。次いでマンドレル６７は開口端パリソン部分に入り、閉鎖半金型によって画定された金型キャビティの輪郭に適合するように、場合によってはバキュームアシストを用いた上で、圧縮滅菌ガスを使用してパリソンが膨張され、その後、膨張したパリソンに所望の内容物が充填される。次いで、結果として得られる充填済み容器は、主金型アセンブリの上方にある従来の密封金型（図示せず）を使用して密封される。その後金型アセンブリは、容器取出ステーション（図示せず）に向かってさらに下流側へと移動する。

図３及び図４を参照すると、フレーム１１２上にあるブロー成形装置１１０は、押出機供給ホッパー１２５、押出機バレル１２３、及び押出機バレル１２３と動作可能に関連付けられた押出機ダイヘッド１２４を含む押出機１２２を備える。押出機バレルは、フレーム１１２の水平基台１１４にスライド可能に取り付けられた金型台車１１６の経路に対して、実質的に直角に配置されている。

ブロー・充填ヘッド１２６は、フレーム１１２上で押出機ダイヘッド１２４に隣接して、かつ金型台車１１６の経路内に設置され、この金型台車１１６は、金型台車１１６内の金型アセンブリ（図示せず）をまず押出機ダイヘッド１２４の下の位置に往復移動させて、押し出されたパリソン部分を受け取り、その後ブロー・充填ヘッド１２６の下に往復移動させて容器を成形し、かつ成形済み容器を充填する。金型台車１１６は、金型台車駆動装置１２０、サーボ駆動部又は油圧駆動部によって位置決めされるが、サーボ駆動部によって位置決めされることが好ましい。

前述の明細書及び図面は例示として意図されるものであり、限定するものとして解釈されるべきではない。部品に関するさらに別の変形形態及び再構成が本発明の趣旨及び範囲内で想定可能であり、またこれらは当業者であれば容易に想到できるであろう。

Claims (7)

1. 水平基台を含むフレームと、
   押出機ステーションとブロー・充填ステーションとの間にある直線状の経路で移動するように、前記基台にスライド可能に取り付けられた金型台車と、
   前記金型台車と動作可能に関連付けられた金型台車駆動装置と、
   前記金型台車内にあり、共に金型キャビティを画定している第１及び第２の対向する半金型を含む、少なくとも１つの金型アセンブリであって、前記第２の半金型は、前記経路に沿って、前記第１の半金型に対して独立して移動可能であるため、前記金型アセンブリを開閉することができ、また前記第１の半金型は前記金型台車に固定されている、少なくとも１つの金型アセンブリと、
   前記金型アセンブリを開閉するために、前記金型アセンブリと動作可能に関連付けられた金型駆動装置と、
   前記押出機ステーションにあり、前記基台に対して垂直方向に往復移動できるように前記フレームに取り付けられた押出機ダイヘッドと、
   前記ブロー・充填ステーションの上方で前記フレームに取り付けられたブロー・充填ヘッドと、
   前記押出機ステーション及び前記ブロー・充填ステーションで前記金型アセンブリを位置決めするために、前記金型台車駆動装置と動作可能に関連付けられた制御部と
   を備える、ブロー成形装置。
2. 隣接してはいるが、前記金型台車内で独立して作動可能な２つの金型アセンブリを有する、請求項１に記載のブロー成形装置。
3. 前記押出機ダイヘッドが、前記金型台車の前記経路に沿って設置された押出機バレルと連通している、請求項１に記載のブロー成形装置。
4. 前記押出機ダイヘッドが、前記金型台車の前記経路に対して実質的に直角に位置する押出機バレルと連通している、請求項１に記載のブロー成形装置。
5. 水平基台を含む支持フレームと、
   前記基台にスライド可能に取り付けられ、押出機ステーションとブロー・充填ステーションとの間にある直線状の経路で移動可能な金型台車アセンブリと、
   前記金型台車と動作可能に関連付けられた金型台車位置決め駆動部と、
   前記金型台車内で隣接する第１及び第２の金型アセンブリであって、前記金型アセンブリはそれぞれ、共に金型キャビティを画定しており、前記経路に沿って前記金型キャビティを開閉するように独立して作動可能である、対向する半金型を含む、第１及び第２の金型アセンブリと、
   前記金型キャビティを開閉するために、各金型アセンブリと動作可能に関連付けられた金型駆動装置と、
   垂直方向に往復移動できるように、前記押出機ステーションの上方で前記フレームに取り付けられた押出機ダイヘッドと、
   前記ブロー・充填ステーションの上方で前記フレームに取り付けられたブロー・充填ヘッドと、
   前記押出機ステーション及び前記ブロー・充填ステーションで前記金型アセンブリを位置決めするために、前記金型台車位置決め駆動部と動作可能に関連付けられた制御部と
   を備えるブロー成形装置であって、
   前記金型アセンブリはそれぞれ、前記金型台車に固定された半金型、及び前記経路に沿って、前記金型台車に固定された半金型に対して独立して移動可能な半金型を含む、ブロー成形装置。
6. 前記金型台車位置決め駆動部がサーボ駆動部である、請求項５に記載のブロー成形装置。
7. 前記金型台車位置決め駆動部が油圧駆動部である、請求項５に記載のブロー成形装置。

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