JPH04229225A - 熱可塑性ウェブから中空部品を成形する方法および成形装置 - Google Patents

熱可塑性ウェブから中空部品を成形する方法および成形装置

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JPH04229225A
JPH04229225A JP13702391A JP13702391A JPH04229225A JP H04229225 A JPH04229225 A JP H04229225A JP 13702391 A JP13702391 A JP 13702391A JP 13702391 A JP13702391 A JP 13702391A JP H04229225 A JPH04229225 A JP H04229225A
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JP
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forming
punch
molding
mold block
cylindrical cavity
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JP13702391A
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Roland Torterotot
ロラン　トルトゥロト
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Erca Holding SARL
Original Assignee
Erca Holding SARL
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Publication date
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    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C51/00—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
    • B29C51/04—Combined thermoforming and prestretching, e.g. biaxial stretching
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱成形に適した温度に
あらかじめ加熱された熱可塑性ウェブからレレセプタク
ル（容器）のような中空部品を形成する装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】このような成形装置はフランス特許第２
　　０２８　　２８１号に記載されまたこの装置は：第
１に、熱可塑性ウェブの水平パスの下側に、金型ブロッ
クが前記ウェブに対して押し付けられるところのレセプ
タクルを熱成形するための高い位置とおよび前記レセプ
タクルを金型から抜くための低い位置との間で垂直方向
に可動な金型ブロックであって、該金型ブロックに少な
くとも１つの成形室が設けられ、該成形室がその頂部の
方向に開放しかつ熱成形される部品またはレセプタクル
と同じ内部形状を有するところの該金型ブロックを含み
；および第２に、前記水平パスの上側に、カウンタ金型
ブロックであって、固定されてもよいしまたは該カウン
タ金型ブロックの底部端部が熱可塑性ウェブの水平パス
から少し持ち上げられたところの高い位置とおよび前記
底部端部が前記熱可塑性ウェブと接触しかつ金型ブロッ
クが高い位置にあるときに該ウェブを金型ブロックの頂
部端部に対しすなわち成形室の各々の頂部縁部に対し押
し付けるところの低い位置との間で垂直方向にわずかに
自由に動くことができてもよいカウンタ金型ブロックを
含む。カウンタ金型ブロックに金型ブロックが成形室を
有するのと同じ数の円筒空洞が設けられ、各室は対応す
る前記空洞と軸方向に芯が一致している。
【０００３】このタイプの従来装置においては、成形パ
ンチは、空洞の内面に対しある程度の横方向隙間を有し
かつ前記空洞とおよび対応の成形室との両方に対し同軸
に各円筒空洞の内部を垂直方向に移動するように装着さ
れている。成形パンチは非作動頂部部分と作動底部部分
とを有し、その作動部分が成形室の底部付近まで対応の
成形室内へ下へ進入する一方でパンチの非作動部分は円
筒空洞内に残っており、かつ該成形パンチは成形室の寸
法に類似するがそれより小さい寸法を有し、成形パンチ
の周縁面とおよび成形室と円筒空洞との両方の内面とに
より囲まれて形成された環状空間が周期的に圧縮ガス源
に接続される。
【０００４】この種の従来の成形装置においては、成形
パンチの作動部分の上に、前記作動部分の頂部端部の直
径と同じ直径を有しかつ前記作動部分の垂直行程より大
きい高さを有する円筒非作動部分が装着されている。そ
の結果成形パンチの各下降行程および上昇行程の開始お
よび終了時にかなりの質量が加速されかつ減速されなけ
ればならず、またこれにより単位時間当りのパンチの実
行行程回数の増加が妨げられる。この従来の装置の他の
欠点は、成形パンチの非作動部分がきわめて長くすなわ
ちその高さが前記パンチの作動部分の高さより大きく、
またパンチの非作動部分の周りの環状空間の容積がかな
りのむだ容積を構成し、該むだ容積内に大量の圧縮ガス
が不必要に消費される。さらに、成形パンチを囲みかつ
パンチとカウンタ金型ブロックの円筒空洞の内面とによ
り囲まれて形成された環状空間をパンチの下降行程の終
端において気密にシールすることができず、その結果熱
可塑性ウェブの所定の領域を成形室の内面に対して圧着
するための圧縮ガスはその下降行程の終端においてパン
チが停止したときにはじめて前記環状空間内に注入する
ことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上記欠
点を排除しまたは少なくとも軽減することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的は、各成形パン
チの非作動部分が前記パンチの最大幅より小さい軸方向
高さにわたり伸長することと、各成形パンチの上にカウ
ンタ金型ブロックの対応する円筒空洞内でシールを保ち
ながら摺動する案内ピストンが設けられることと、およ
び案内ピストンの下側の環状空間が少なくとも１つのリ
ンクダクトを介して圧縮ガス源に周期的に連絡するよう
に設計されていることと、により本質的に仕様される形
式の成形装置において達成される。
【０００７】この設計により、運動を受ける質量および
消費ガス量は両方とも減少されかつ成形パンチの下降行
程の間でも環状空間内にガスを注入することが可能であ
る。
【０００８】この新規な成形装置はまた、たとえばドイ
ツ特許公開第２　　７５４８１６号に記載のような通常
タイプの無菌包装装置に使用されるときもきわめて有利
である。
【０００９】本発明はまた熱可塑性ウェブからレセプタ
クルのような中空部品を成形する方法も提供する。従来
の成形方法においては；熱可塑性ウェブの連続する所定
の領域が成形温度まで加熱され；熱可塑性ウェブの少な
くとも１つの予熱領域の周縁が少なくとも１つの成形室
を含む底部金型ブロックの頂部端部とおよび少なくとも
１つの円筒空洞を含む頂部カウンタ金型ブロックの底部
端部との間でクランプされ、ここで該円筒空洞は前記成
形室と芯が一致しかつ該円筒空洞が横側隙間を設けて成
形パンチを受け入れ、該成形パンチは前記成形室と同軸
に配置されかつ、該成形パンチの底部端部が前記円筒空
洞内に完全に引き込まれた高い位置とおよび成形室が高
い熱成形位置にあるときにパンチの前記底部端部が成形
室の底部に近接するに至る低い位置との間で垂直方向に
可動であり；およびその周縁でクランプされたウェブの
領域から、成形パンチを用いてウェブの前記領域を成形
室内に押し込むことによりおよび前記クランプされたウ
ェブの領域と、成形パンチとおよび円筒空洞とにより囲
まれて形成された容積内に加圧されたガスを注入するこ
とにより前記クランプされたウェブの領域を成形室の内
面および底部に押しつけて中空部品が熱成形される。
【００１０】この従来の方法の欠点はフランス特許第２
　　０２８　　２８１号に記載の従来の成形装置につい
て上に述べた欠点と同じである。
【００１１】本発明の目的はこれらの欠点を排除するこ
とである。上記の成形方法において、この目的は、中空
部品またはレセプタクルを成形する作業の前に、その周
縁において金型ブロックとカウンタ金型ブロックとの間
でクランプされた熱可塑性ウェブの予熱領域と、成形パ
ンチの外面とおよび円筒空洞の内面とにより囲まれて形
成された環状空間が密閉されかつ前記密閉空間が成形パ
ンチの下降行程の間維持され、および成形パンチの下降
行程の終端前に前記密閉空間内に加圧されたガスが注入
されることにより達成される。
【００１２】これらの手段により圧縮ガスの消費量が減
少されかつレセプタクルが熱成形される速度が増大され
る。さらに、案内ピストンと、成形パンチと、熱可塑性
ウェブの領域とおよび円筒空洞の内面とにより囲まれて
形成された容積内に含まれるガスはパンチの表面上に一
種の潤滑皮膜を形成し、該潤滑皮膜は前記領域内の熱可
塑性材料が前記パンチの外側に付着するのを防止するこ
とによって前記領域の流れおよび伸長を容易にする。
【００１３】米国特許第３　　４５０　　８０７号（Ｇ
．Ｗ．Ｃｈｅｎｅｙ）は熱成形シートからレセプタクル
のような中空部品を形成する装置を説明する。この装置
は金型ブロック上に配置されかつピストンをシール状態
で摺動可能に受け入れるところの案内エンクロージャを
含み、該ピストンは成形パンチの上方に設けられかつ該
成形パンチと一体である。しかしながらこの従来の成形
装置は以下の理由で本発明の装置とは異なる種類の装置
に属する： （１）この従来の装置は金型ブロック内に設けられた成
形室の頂部縁部とおよび本発明の装置のカウンタ金型ブ
ロックの円筒空洞に相当すると考えられる案内エンクロ
ージャの底部周縁との間で該熱可塑性ウェブをクランプ
できない； （２）その案内ピストンが金型ブロックの頂部周縁内に
設けられた環状溝の切断エッジと協働する切断ツールと
して形成されている；および （３）案内エンクロージャと成形パンチとの間に設けら
れかつ頂部において案内ピストンにより形成された環状
空間の外径がレセプタクル成形室の最大直径より大きい
。
【００１４】さらに、この従来の装置は熱可塑性シート
の部分をレセプタクル内に熱成形させる前に該熱可塑性
シートを伸ばすように設計されているので、成形パンチ
は案内ピストンの下側で熱可塑性シートを伸ばすための
真空源に交互に接続するための一連のチャネルを含み、
これにより熱可塑性シートを案内エンクロージャ内にふ
くらませかつ該シート成形パンチの周縁の底部および部
分に圧着させかつ圧縮ガス源に接続して次に熱可塑性シ
ートを金型ブロック内の成形室の側壁および底部に圧着
させる。
【００１５】この従来の装置は成形パンチおよび圧縮ガ
スを用いることによりレセプタクルを成形するときにそ
の前に必ず熱可塑性シートを伸ばさなければならず、こ
の伸ばしは、そのシート面が実質的にレセプタクルの内
面を構成する該シートの頂部側に作用する吸引作用のも
とで前記パンチ上に該シートを吸引することによるかま
たはその面が実質的に前記レセプタクルの外面を構成す
る前記シートの底面上に作用する高圧の作用により前記
パンチに対し前記シートを押し付けることによって行わ
れる。
【００１６】さらに前記従来装置においては、クランプ
されたシートの熱可塑性材料は、前記熱可塑性材料を成
形室の内面に対し押し付けるのに圧縮ガスが使用される
前に成形パンチの底面とその周縁を完全にカバーするよ
うに成形パンチに対して圧着されなければならない。そ
の結果レセプタクル製作能力は低くなる。
【００１７】さらに、熱可塑性シートは案内エンクロー
ジャおよび成形室の周縁の外側の２つのグリップの間に
クランプされまた成形されるレセプタクルが熱可塑性シ
ートがクランプされる領域内で切断されるので、従来装
置の使用は熱可塑性材料のきわめて多くのくずを出すこ
とになる。
【００１８】本発明のその他の特徴および利点はその実
施態様が添付図面に示されている成形装置の２つの実施
態様の以下の説明から明らかになろう。
【００１９】
【実施例】中空部品またはレセプタクル２を成形するた
めの図示の装置１は前記レセプタクル２を水平パスに沿
って流れる熱可塑性ウェブ３から熱成形するのに使用さ
れる。一般に、熱成形装置１はたとえばフランス特許第
２　　０２８　　７６５号またはドイツ特許公開第２　
　７５４　　８１６号に記載のような通常タイプの包装
設備の一部分を形成し、該装置１は熱可塑性ウェブ３が
ステップ状に加熱装置４の下側を進むときに該熱可塑性
ウェブ３を加熱するための該加熱装置４のすぐ下流側に
配置され、該加熱装置４のところで該熱可塑性ウェブ３
は熱成形温度まで上昇され次に成形装置１を通過してい
く。
【００２０】熱可塑性ウェブ３の水平パスの下側で、成
形装置１は図に示した熱成形のための高い位置とおよび
レセプタクル２がちょうど熱成形し終わりかつ型抜きさ
れるところの型抜きのための低い位置（図示なし）との
間で垂直方向に可動な金型ブロック５を含み、該型抜き
のための低い位置においては金型ブロック５の頂部端部
はレセプタクル２の底部より低い位置にあるので、レセ
プタクル２は１ステップだけ送られてこれにより熱可塑
性ウェブの新しい部分を成形装置１内に挿入させること
が可能である。金型ブロック５は少なくとも１つの成形
室６を含み、該成形室６はその頂部端部の方向に開放し
かつ熱成形されるべきレセプタクル２の外側形状と同一
の内側形状を有し、前記室６の開口は前記レセプタクル
を型抜きさせるのに十分な断面を有していることがわか
る。金型ブロック５を貫通して排気オリフィス７が形成
され該排気オリフィス７は成形室６の底部内に開放して
該成形室６を大気または真空ポンプに接続している。
【００２１】熱可塑性ウェブ３の水平パスの上方に成形
装置１はさらにカウンタ金型ブロック８を含み、該カウ
ンタ金型ブロック８はその位置に固定されるか、または
それが熱可塑性ウェブ３と接触しかつ金型ブロック５が
その高い位置にあるときに該熱可塑性ウェブ３を各成形
室６の頂部周縁に対してクランプさせるところの図示の
低い位置とおよびウェブの送りを容易にするように熱可
塑性ウェブの水平パスのわずか上方に持ち上げられたそ
れ自身の高い位置との間でわずかな距離だけ垂直方向に
可動である。カウンタ金型ブロック８には金型ブロック
５が成形室６を有するのと同じ数の円筒空洞９が設けら
れ、これらの空洞９は成形室６と芯が一致するように配
置されている。図１および図２に示す第１の実施態様に
おいては、これらの円筒空洞９は両側で開放している。 各円筒空洞９は成形パンチ１０を含み、該成形パンチ１
０は前記空洞９および対応の成形室６と同軸でありかつ
該成形パンチ１０はたとえば外部フレーム１３上に設け
られた制御アクチュエータ１２の一部を形成する制御棒
１１により駆動されて垂直方向に可動である。成形パン
チ１０はレセプタクル２の成形に直接関与しない「非作
動」頂部部分とおよび前記レセプタクル２の形成に関与
する「作動」底部部分とを有する。成形パンチ１０の非
作動頂部部分は常に円筒空洞９の内側および成形室６の
外側に残り、一方前記パンチ１０の作動底部部分は成形
室６内に垂直方向に進入しかつ前記室６の頂部開口の周
りで金型ブロック５とカウンタ金型ブロック８との間に
おいて周縁ででクランプされている熱成形ウェブの領域
を押し付けることができる（図２および図４を参照）。 成形パンチ１０の非作動部分の断面は円筒空洞９の直径
より小さいが、一方前記パンチ１０の作動部分はそのサ
イズが対応する成形室６に類似するが該成形室６よりは
小さい。
【００２２】図からわかるように、成形パンチ１０の外
側とおよび円筒空洞９および成形室６の両方との間に多
少の横方向隙間が存在する。各円筒空洞９において環状
空間１４は該円筒空洞９の内面とおよび前記パンチ１０
の外面とにより囲まれて形成される。各成形パンチ１０
さらに詳細には該成形パンチ１０の非作動頂部部分の上
部に案内ピストン１５が設けられ、該案内ピストン１５
は環状空間１４の頂部端部を気密に閉じかつ該案内ピス
トン１５は円筒空洞の内部にはめ合いをなすようにパン
チ１０より断面が大きく、これにより前記ピストン１５
を該円筒空洞内で制御アクチュエータ１２およびその底
部端部が前記ピストン１５に固定された該制御アクチュ
エータ１２の棒の作用によりシールをなした摺動を可能
にする。該環状空間１４は少なくとも１つのリンクダク
ト１６によりたとえば圧縮空気のような圧縮ガス源に周
期的に接続され、この場合該圧縮ガスは必要ならば無菌
のものとし、該リンクダクト１６はカウンタ金型ブロッ
ク８の底部端部に近接する環状空間または成形パンチ１
０の頂部端部に近接する環状空間内に開放している。リ
ンクダクト１６と圧縮ガス源との間のオプションで無菌
とされた圧縮ガス供給系統内に制御弁（図示なし）が挿
入されている。
【００２３】成形パンチ１０の非作動頂部部分は、前記
パンチ１０の最大幅より小さい軸方向高さにわたり伸長
しおよび成形パンチ１０がその低い位置にあるときに案
内ピストン１５が熱可塑性ウェブ３のパスから十分に離
れているように十分な長さをとりながらしかもかなり小
さいことが好ましい。成形パンチ１０の非作動頂部部分
の軸方向高さが前記パンチ１０の最大幅の１０分の１な
いし１０分の５の範囲内にあることが有利である。
【００２４】ピストン１５およびパンチ１０に平行な軸
を有しかつ環状空間１４の頂部端部内に直接開放するよ
うに案内ピストン１５の周縁に近接して該案内ピストン
１５内にリンクダクト１６を設けてもよい。ある条件下
では、これらのダクトが前記ブロック８の底部端部に近
接する環状空間１４内に半径方向にまたは斜めに開放す
るように該リンクダクト１６をカウンタ金型ブロック８
の側壁内に形成することが有利であり、この場合これら
のダクト１６の開口の軸がパンチ１０およびピストン１
５の軸に直角な平面内に配置されているのが好ましい。
【００２５】制御棒１１は成形パンチ１０と同じ軸上に
ありまたその底部端部は案内ピストン１５の前記パンチ
１０から最も遠い側に固定されている。円筒空洞９の高
さまたはパンチ１０およびピストン１５により構成され
る組立体の高さよりわずかに長いこの制御棒１１の底部
端部の部分は軸方向チャネル１７を有し、円筒空洞９の
外側に位置する該軸方向チャネル１７の頂部部分は大気
とおよび弁（図示なし）を介して圧縮空気源とに交互に
接続される。この場合に、案内ピストン１５内を貫通し
て形成されているリンクダクト１６は同軸チャネル１７
と芯が一致しかつ成形パンチの非作動部分内にわずかの
距離だけ進入しおよび該リンクダクト１６は第１に同軸
チャネル１７の底部端部にまた第２に成形パンチ１０の
非作動部分内を水平に貫通して形成されかつ成形パンチ
１０の周縁面内でピストン１５の底面の付近に開口する
複数の半径方向チャネル１８の中心端部に接続されてい
る。
【００２６】圧縮ガスの噴流が成形パンチ１０およびピ
ストン１５の軸に直角な平面内でまたは前記平面に対し
急勾配で傾斜する方向に沿って環状空間１４内に注入さ
れるかぎりにおいて、これらの噴流はまず環状空間１４
の内部で円筒空洞９の内面にまたはパンチ１０の外面に
向けられて流入し、それから熱可塑性ウェブのクランプ
領域３ａおよび成形室６の内部の方向に転向されること
がわかるであろう。これにより圧縮空気の噴流は熱可塑
性ウェブの方向に直接向けられることはなく、したがっ
て該噴流が熱可塑性ウェブに孔をあけるようなことはな
い。
【００２７】この成形装置１は、無菌のまたは滅菌され
た商品のための無菌包装設備とくにはドイツ特許公開第
２　　７５４　　８１６号に記載のタイプの設備に使用
されることもまた有利である。この目的のために、包装
設備の無菌トンネル１９にシールをなしてカウンタ金型
ブロック８の底部端部が装着され、該トンネル１９は熱
可塑性ウェブ３の側部と協働する垂直側壁を有し、これ
により前記トンネル１９によって形成された容積を充満
しかつわずかに正圧である無菌ガスの過大漏洩を防止す
ることができる。カウンタ金型ブロック８の底部端部は
気密をなして無菌トンネル１９内に進入している。カウ
ンタ金型ブロック８の円筒空洞９はその頂部端部がカバ
ー２０により閉止され、該カバー２０には中心開口２１
が設けられ、該中心開口２１を貫通して制御棒１１の底
部長尺部１１ａが案内される。円筒空洞９の内部ですな
わち前記空洞９内に進入する底部長尺部１１ａの部分に
わたり、前記底部長尺部１１ａは保護ベロー２２により
シールをなして包囲され、該保護ベロー２２はカバー２
０から案内ピストン１５へ向けて下向きにまたは前記ピ
ストン１５に近接する底部部分１１ａ上の点に向けて下
向きに伸長する。保護ベロー２２の底部端部はピストン
１５にまたは前記ピストン１５に近接する制御棒１１の
底部端部１１ａに気密をなして固定されている。保護ベ
ロー２２の頂部端部はカバー２０の中心開口２１の周り
でカバー２０に気密をなして固定されるかまたは該ベロ
ー２２はカウンタ金型ブロック８の頂部端部とカバー２
０の底面との間のシールガスケットとして装着される。 ベロー２２の構造は通常のタイプであり、そのベローの
ひだ２２ａの各々の内部に該ベロー２２は底部長尺部１
１ａに沿って自由に摺動可能なように該底部長尺部１１
ａを囲む補強ワッシャ２２ｂを含んでもよい。ベロー２
２により包囲されかつ本質的にカバー２０の底面と、ベ
ロー２２の内面とおよび円筒空洞９内に進入する底部長
尺部１１ａの部分とまたはもし適用されるならば案内ピ
ストン１５の頂面の部分とにより囲まれて形成された可
変環状容積２３は、カバー２０内の中心案内開口２１を
介しておよび／またはベロー２２の頂部リム内で前記カ
バー２０を貫通して形成された呼吸ホール２４を介して
常に大気に接続されている。円筒空洞９内に設けられか
つ該円筒空洞９の内面と、保護ベロー２２の外面と、案
内ピストン１５の頂面とおよびもし適用されるならば空
洞９内に内包された底部長尺部１１ａの自由部分とおよ
びベロー２２により被覆されてない場合にはカバー２０
の底面とにより囲まれて形成された環状室２５には装置
の運転中ガスが供給されかつ大気圧よりわずかに正圧の
無菌ガスで常に充満され、前記供給は入口オリフィス２
６を介して行われ、該入口オリフィス２６はカウンタ金
型ブロック８のカバー２０に近接する側壁を貫通して形
成されかつ適切な供給系統に接続され、該供給系統は前
記環状室２５の容積変化にもかかわらず該室２５内の圧
力をほぼ一定に維持させる。商品の無菌包装に対しては
、環状空間１４内へ開口する半径方向チャネル１８とお
よび共軸チャネル１７とを含むリンクダクト１６が円筒
空洞９の外側で制御弁（図示なし）を介して加圧された
無菌ガス源に周期的に接続される。
【００２８】環状室２５および該環状室２５を形成する
すべての部分の滅菌および洗浄を容易にするために、こ
の室は第１に入口オリフィス２６を介しておよび第２に
出口オリフィス２７を介して滅菌系統（温水，高圧過熱
蒸気）に接続されるように設計され、該出口オリフィス
２７は入口オリフィス２６の位置の直径方向反対側の位
置でかつ案内ピストン１５が高い位置にあるときに該案
内ピストン１５からわずかに上方に位置する場所に設け
られており、ここで該案内ピストン１５の高い位置とは
成形パンチ１０が完全に円筒空洞９の内部に受け入れら
れかつベロー２２の環状ひだ２２ａが相互に密着するま
で閉じられる（図３）ところの位置をいう。成形パンチ
１０はシリコンをベースにした一層の可撓性プラスチッ
ク材料で被覆されることが有利である。これにより熱成
形中にパンチ１０が熱可塑性ウェブ３の温度に近いかま
たはその温度と同じ値の一定温度に急速に到達すること
とおよび該パンチ１０が前記温度を維持することとを可
能にする。
【００２９】上記の成形装置を用いて熱成形レセプタク
ル２を熱成形する方法は以下の説明から理解されよう。 熱成形温度に予熱された熱可塑性ウェブの領域３ａはそ
の周縁において成形室６への開口を囲む金型ブロック５
の頂部端部とおよび円筒空洞９を囲むカウンタ金型ブロ
ック８の底部端部との間でクランプされ、該円筒空洞９
はこのときその中に完全に引き込まれた成形パンチ１０
を含んでいる。この装置の構造によりとくに円筒空洞９
内でパンチ１０の上方に設けられた案内ピストン１５に
より、ウェブの予熱領域３ａがクランプされると同時に
かつウェブの前記領域３ａからレセプタクル２を熱成形
する作業に入る前に環状空間１４は気密に閉止される。 この環状空間１４の容積は、熱成形作業中成形パンチ１
０が降下されかつ圧縮ガスが注入されて変化する。この
環状空間１４は成形パンチ１０の全下降行程の間気密に
閉止され、この下降行程の間成形パンチ１０は一部分円
筒空洞９から離れて成形室６内へ該成形室６の底部付近
まで下降進入し、前記空間１４が閉止されると同時に該
空間１４内に加圧されたガスが注入されしかもガスは成
形ピストン１０の下降行程の終端前に該空間１４内に注
入される。したがって、熱可塑性ウェブ３を構成するあ
る材料に対して必要ならば、成形ピストン１０の下降行
程の間に気密に閉止された環状空間１４内に加圧された
ガスを注入することが可能である。圧縮ガスはパンチ１
０の上部端部に近接しかつピストン１５の底面の下側の
環状空間１４内にまたは円筒空洞９の内部の該カウンタ
金型ブロック８の底部端部に近接する中空空間１４内に
注入してもよい。圧縮ガスを環状空間１４内に複数のガ
ス噴流の形で注入することおよび該圧縮ガスがウェブの
クランプ領域３ａに直接衝突しないように該圧縮ガスの
向きを与えることが有利である。このために、加圧され
たガスは円筒空洞９の軸に対しほぼ直角な平面内で前記
空洞内に伸長する半径方向噴流の形で注入される。この
ような状況下で、ガス噴流は、円筒空洞９の壁にほぼ直
角でかつ前記壁の方向にまたは前記空洞９の軸に直角に
かつ前記軸の方向に向けられる。したがってガス噴流は
まず空洞９の壁または成形パンチ１０の外側に衝突し次
に成形室６の方向およびウェブのクランプ領域３ａの方
向に転向される。
【００３０】当業者であれば、添付の特許請求の範囲に
規定された保護範囲を超えることなしに本発明を修正可
能であろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】成形パンチがカウンタ金型ブロック内に引き込
まれた位置における成形装置の第１の実施態様の垂直軸
方向縦断面図である。
【図２】成形パンチが金型ブロック内に進入した位置に
おける成形装置の第１の実施態様の垂直軸方向縦断面図
である。
【図３】成形パンチがカウンタ金型ブロック内に引き込
まれた位置における成形装置の第２の実施態様の軸方向
垂直縦断面図である。
【図４】成形パンチが金型ブロック内に進入した位置に
おける成形装置の第２の実施態様の軸方向垂直縦断面図
である。
【図５】図２および図４の線Ｖ−Ｖによる成形パンチの
水平断面図である。
【符号の説明】
１　　成形装置 ２　　レセプタクル（中空部品） ３　　熱可塑性ウェブ ３ａ　　ウェブのクランプ領域 ５　　金型ブロック ６　　成形室 ８　　カウンタ金型ブロック ９　　円筒空洞 １０　　成形パンチ １１　　制御棒 １１ａ　　底部長尺部 １４　　環状空間 １５　　案内ピストン １６　　リンクダクト １７　　同軸チャネル １８　　半径方向チャネル １９　　無菌トンネル ２０　　カバー ２１　　中心開口 ２２　　保護ベロー ２２ａ　　環状ひだ ２３　　可変環状容積 ２５　　環状室 ２６　　入口オリフィス ２７　　出口オリフィス

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　あらかじめ加熱された熱可塑性ウェブ
    （３）からレセプタクルのような中空部品（２）を成形
    する成形装置（１）であって、該装置が：前記熱可塑性
    ウェブ（３）の水平パスの下側に、熱成形をするための
    高い位置とおよびレセプタクル（２）を金型から抜くた
    めの低い位置との間で垂直方向に可動でありかつ少なく
    とも１つの成形室（６）を備えた金型ブロック（５）で
    あって、該成形室（６）はその頂部が開放しかつ製作さ
    れるべき部品（２）の形状に対応する内側形状を有する
    ところの該金型ブロック（５）を含み；および前記水平
    パスの上側に、カウンタ金型ブロックであって、固定さ
    れてもよいしまたは該カウンタ金型ブロック（８）が熱
    可塑性ウェブ（３）を各成形室（６）の頂部周縁に対し
    てクランプする低い位置とおよび前記熱可塑性ウェブ（
    ３）の前記パスからわずかに上方の高い位置との間で垂
    直方向に短い距離を可動であってもよい該カウンタ金型
    ブロック（８）を含み；該カウンタ金型ブロックに金型
    ブロック（５）が成形室（６）を有するのと同じ数の円
    筒空洞（９）が設けられ、各成形室は対応する前記円筒
    空洞（９）と芯が一致し、各空洞は非作動頂部部分と作
    動底部部分とを有する共軸成形パンチ（１０）を含み、
    各パンチの作動部分が対応の成形室（６）内に垂直に進
    入している間該パンチの非作動部分は円筒空洞（９）内
    に残るように設計され、パンチのサイズは成形室（６）
    のサイズに類似するがそれより小さく、成形パンチ（１
    ０）の外面とおよび成形室（６）の内面および円筒空洞
    （９）の内面の組合せとにより囲まれて形成される環状
    空間（１６）が圧縮ガス源に周期的に接続される；とこ
    ろの前記成形装置において、該成形装置が：各成形パン
    チ（１０）の非作動部分が前記パンチ（１０）の最大幅
    より短い軸方向高さにわたって伸長することと；各成形
    パンチ（１０）の上に案内ピストン（１５）が設けられ
    、該案内ピストン（１５）がシールをなしてカウンタ金
    型ブロック（８）の対応円筒空洞（９）の内部で摺動す
    ることと；および案内ピストン（１５）の下側の環状空
    間（１４）が少なくとも１つのリンクダクト（１６）を
    介して圧縮ガス源と周期的に連絡するように設計されて
    いることと；を特徴とするあらかじめ加熱された熱可塑
    性ウェブからレセプタクルのような中空部品を成形する
    成形装置。
  2. 【請求項２】　　案内ピストン（１５）に少なくとも１
    つのリンクダクト（１６）が設けられ、該リンクダクト
    （１６）を介して環状空間（１４）が周期的に圧縮ガス
    源に接続されることを特徴とする請求項１の成形装置。
  3. 【請求項３】　　カウンタ金型ブロック（８）の側壁内
    に少なくとも１つのリンクダクト（１６）が設けられま
    た該少なくとも１つのリンクダクト（１６）が前記ブロ
    ック（８）の底部端部に近接する環状空間（１４）内に
    開放していることを特徴とする請求項１の成形装置。
  4. 【請求項４】　　リンクダクトが、カウンタ金型ブロッ
    ク（８）の側壁内に形成されかつ前記ブロック（８）の
    底部端部に近接する環状空間（１４）内に開放する複数
    の半径方向チャネルを含むことを特徴とする請求項３の
    成形装置。
  5. 【請求項５】　　成形パンチ（１０）の非作動部分の軸
    方向高さが前記パンチ（１０）の最大幅の１０分の１な
    いし１０分の５の範囲内にあることを特徴とする請求項
    １の成形装置。
  6. 【請求項６】　　案内ピストン（１５）が成形パンチ（
    １０）とは反対側に制御棒（１１）を有することを特徴
    とする請求項１ないし５のいずれかの成形装置。
  7. 【請求項７】　　制御棒（１１）の底部長尺部（１１ａ
    ）が円筒空洞（９）の高さよりわずかに大きい長さにわ
    たり伸長しかつ該底部長尺部（１１ａ）に同軸チャネル
    （１７）が設けられ、該同軸チャネル（１７）の頂部端
    部が弁を介して圧縮ガス源に接続されていることと；お
    よび案内ピストン（１５）内を通過するリンクダクト（
    １６）は前記同軸チャネル（１７）と芯が一致し、該リ
    ンクダクト（１６）が成形パンチ（１０）の非作動部分
    内に短い距離だけ進入しかつ該リンクダクト（１６）が
    同軸チャネル（１７）の底部端部と複数の半径方向チャ
    ネル（１８）との両方に接続され、該複数の半径方向チ
    ャネル（１８）は成形パンチ（１０）の非作動部分内で
    水平方向に形成されかつ成形パンチ（１０）の周縁面に
    おいて案内ピストン（１５）の底面付近に開放すること
    と；を特徴とする請求項６の成形装置。
  8. 【請求項８】　　カウンタ金型ブロック（８）の底部端
    部が無菌のまたは滅菌された商品の無菌包装設備の無菌
    トンネル（１９）内に気密をなして進入する請求項１な
    いし７のいずれかの成形装置において、該成形装置が：
    カウンタ金型ブロック（８）の円筒空洞（９）の頂部端
    部がカバー（２０）で閉止され、該カバー（２０）に中
    心開口（２１）が設けられ、該中心開口（２１）内で成
    形パンチ（１０）の制御棒（１１）の底部長尺部（１１
    ａ）が案内されることと；円筒空洞（９）の内部に進入
    する前記底部長尺部（１１ａ）の部分が気密をなして保
    護ベロー（２２）によって包囲され、該保護ベロー（２
    ２）の底部端部が案内ピストン（１５）上に固定される
    かまたは案内ピストンに近接する前記底部長尺部（１１
    ａ）上に固定されまた該保護ベロー（２２）の頂部端部
    が前記カバー（２０）上に装着されていることと；カバ
    ー（２０）と、保護ベロー（２２）の内面とおよび制御
    棒（１１）の底部長尺部（１１ａ）とにより囲まれて形
    成された可変環状容積（２３）が常に大気に接続されて
    いることと；保護ベロー（２２）の外面と、円筒空洞（
    ９）の内面と、案内ピストン（１５）の頂面とおよび適
    用されるときは案内棒（１１）の底部長尺部（４４ａ）
    の自由部分とにより囲まれて形成された環状室（２５）
    に装置の運転中に大気圧よりわずかに高い圧力の無菌ガ
    スが供給されることと；および半径方向チャネルを含む
    リンクダクト（１６）が円筒空洞（９）の外側で制御弁
    を介して加圧されている無菌ガス源に周期的に接続され
    ることと；を特徴とする請求項１ないし７のいずれかの
    成形装置。
  9. 【請求項９】　　保護ベロー（２２）の頂部端部がカバ
    ー（２０）とカウンタ金型ブロック（８）の頂部端部と
    の間のシールガスケットとして装着されていることを特
    徴とする請求項８の成形装置。
  10. 【請求項１０】　　環状室（２５）が、成形パンチ（１
    ０）が完全に円筒空洞（９）の内部に含められかつ保護
    ベロー（２２）の環状ひだ（２２ａ）が相互に密着する
    ところの該成形パンチ（１０）の高い位置にあるときに
    、第１にカウンタ金型ブロック（８）の側壁内でカバー
    に近接して設けられた入口オリフィス（２６）を介して
    また第２に案内ピストン（１５）のわずか上方の前記側
    壁を貫通して設けられた出口オリフィス（２７）を介し
    て滅菌化系統に接続されるように設計されていることを
    特徴とする請求項８の成形装置。
  11. 【請求項１１】　　成形パンチ（１０）がシリコンをベ
    ースにした一層の可撓性プラスチック材料で被覆されて
    いることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかの
    成形装置。
  12. 【請求項１２】　　熱可塑性ウェブ（３）からレセプタ
    クルのような中空部品（２）を成形する方法であって、
    該方法が：熱可塑性ウェブ（３）の連続する所定の領域
    が成形温度まで加熱され；熱可塑性ウェブの少なくとも
    １つの予熱領域（３ａ）の周縁が少なくとも１つの成形
    室（６）を含む底部金型ブロック（５）の頂部端部とお
    よび少なくとも１つの円筒空洞（９）を含む頂部カウン
    タ金型ブロック（８）の底部端部との間でクランプされ
    、ここで該円筒空洞（９）は前記成形室と芯が一致しか
    つ該円筒空洞（９）が横方向隙間を設けて成形パンチ（
    １０）を受け入れ、該成形パンチ（１０）は前記成形室
    （６）と同軸に配置されかつ、該成形パンチ（１０）の
    底部端部が前記円筒空洞（９）内に完全に引き込まれた
    高い位置とおよび成形室が高い熱成形位置にあるときに
    パンチ（１０）の前記底部端部が成形室（６）の底部に
    近接するに至る低い位置との間で垂直方向に可動であり
    ；およびその周縁でクランプされたウェブの領域（３ａ
    ）から、成形パンチ（１０）を用いてウェブの前記領域
    を成形室（６）内に押し込むことによりおよび前記クラ
    ンプされたウェブの領域（３ａ）と、成形パンチ（１０
    ）とおよび円筒空洞（９）とにより囲まれて形成された
    環状空間（１４）内に加圧されたガスを注入することに
    より前記クランプされたウェブの領域（３ａ）を成形室
    （６）の内面および底部に押しつけて中空部品（２）が
    熱成形される；タイプのものである前記成形方法におい
    て、該成形方法が：中空部品またはレセプタクル（２）
    を成形する作業の前に、その周縁において金型ブロック
    （５）とカウンタ金型ブロック（８）との間でクランプ
    された熱可塑性ウェブの予熱領域（３ａ）と、成形パン
    チ（１０）の外面とおよび円筒空洞（９）の内面とによ
    り囲まれて形成された環状空間（１４）が密閉されかつ
    前記密閉空間（１４）が成形パンチ（１０）の下降行程
    の間維持され、および成形パンチ（１０）の下降行程の
    終端前に前記密閉空間（１４）内に加圧されたガスが注
    入されることを特徴とする熱可塑性ウェブからレセプタ
    クルのような中空部品を成形する方法。
  13. 【請求項１３】　　成形パンチ（１０）の下降行程の間
    に前記密閉環状空間（１４）内に加圧されたガスが注入
    されることを特徴とする請求項１２の方法。
  14. 【請求項１４】　　環状空間（１４）の頂部端部が常に
    案内ピストン（１５）により閉止され、該環状空間の反
    対端部がクランプされたウェブの領域（３ａ）により囲
    まれていることを特徴とする請求項１２または１３の方
    法。
  15. 【請求項１５】　　成形パンチ（１０）の頂部端部に近
    接する環状空間（１４）内に加圧されたガスが注入され
    ることを特徴とする請求項１２ないし１４のいずれかの
    方法。
  16. 【請求項１６】　　カウンタ金型ブロック（８）の底部
    端部に近接する環状空間（１４）内に加圧されたガスが
    注入されることを特徴とする請求項１２ないし１４のい
    ずれかの方法。
  17. 【請求項１７】　　円筒空洞（９）の軸にほぼ直角な平
    面内に伸長する半径方向噴流の形で加圧されたガスが注
    入されることを特徴とする請求項１２ないし１６のいず
    れかの方法。
  18. 【請求項１８】　　円筒空洞（９）の壁または軸にほぼ
    垂直にかつ該壁または軸の方向に向けられたガス噴流の
    形で加圧されたガスが注入されることを特徴とする請求
    項１７の方法。
  19. 【請求項１９】　　注入ガスが無菌ガスでありかつ案内
    ピストン（１５）の上方に位置するところの空洞（９）
    の環状室（２５）に大気圧よりわずかに高い圧力の無菌
    ガスが供給されることを特徴とする請求項１２ないし１
    ８のいずれかの方法。
JP13702391A 1990-05-14 1991-05-14 熱可塑性ウェブから中空部品を成形する方法および成形装置 Pending JPH04229225A (ja)

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