(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
雄型素子であって、前記雄型素子の第１コンポーネント(6；106；206；306；406；606)に設けられた第１通路手段(15,16；115,116；215,216；315,316；415,416；615,616)と、前記雄型素子の第２コンポーネント(7；107；207；307；407；607)に設けられた第２通路手段(20；120；220；320；420；620)とを有する冷却回路を備え、
前記第１通路手段(15,16；115,116；215,216；315,316；415,416；615,616)及び前記第２通路手段(20；120；220；320；420；620)を、前記雄型素子の長手方向軸線(Ｚ；Ｚ１；Ｚ３)の周りに分布させ、前記第１通路手段(15,16；115,116；215,216；315,316；415,416；615,616)が前記第２通路手段(20；120；220；320；420；620)に流体連通する、前記第２コンポーネント(7；107；207；307；407；607)に対する前記第１コンポーネント(6；106；206；306；406；606）の複数の角度位置が存在するよう構成する、該雄型素子において、
前記第２コンポーネント(7；107；207；307；407；607)を前記第１コンポーネント(6；106；206；306；406；606）に着脱可能連結によって固着し、この固着は、前記雄型素子の動作中に前記第２コンポーネント(7；107；207；307；407；607)が前記第１コンポーネント(6；106；206；306；406；606）に対して回転不能に取付けられるように行うことを特徴とする、雄型素子。
【請求項２】
請求項１記載の雄型素子において、前記着脱可能連結はねじ連結とする、雄型素子。
【請求項３】
請求項１又は２記載の雄型素子において、前記第２コンポーネント(7；107；207；307；407；607)は、前記第１コンポーネント(6；106；206；306；406；606)に着脱可能に固着する緊締端部、及び前記緊締端部とは反対側の他の端部を有し、
前記第２通路手段(20；120；220；320；420；620)は、前記緊締端部から前記他の端部に向かって延在し、また第１コンポーネントと前記第２コンポーネントとの間における境界ゾーン(70；670)における前記第１通路手段(15,16；115,116；215,216；315,316；415,416；615,616)に対面する、雄型素子。
【請求項４】
請求項３記載の雄型素子において、前記境界ゾーン(70)で前記第２コンポーネント(7；107；207；307；407)の前記緊締端部を前記第１コンポーネント(6；106；206；306；406)内に挿入し、この挿入は、前記第２コンポーネントの長さの一部が前記第１コンポーネント内に存在し、前記第２コンポーネントの長さの残りの部分が前記第１コンポーネントから突出するように行う、雄型素子。
【請求項５】
請求項３記載の雄型素子において、前記境界ゾーン(670)は、前記長手方向軸線に交差する、とくに、前記長手方向軸線に直交する平面であって、前記境界ゾーン(670)では前記第１通路手段(115,116)の前面で前記第２通路手段(120)に連通する平面として形成する、雄型素子。
【請求項６】
請求項３〜５のうちいずれか一項記載の雄型素子において、前記第２コンポーネントの他の端部は、物体(5)の部分を形成する形成端部とする、雄型素子。
【請求項７】
請求項１〜６のうちいずれか一項記載の雄型素子において、前記第１通路手段は、少なくとも１個の長手方向の第１通路(15,16；115,116；215,216；315,316；415,416；615,616)を有し、前記第２通路手段は、少なくとも１個の長手方向の第２通路(20；120；220；320；420；620)を有し、
前記第１通路は、前記第２通路における長手方向軸線周りの角度寸法(A)よりも大きい、長手方向軸線周りの角度寸法(B)を有し、これにより前記少なくとも１個の第２通路は、前記複数の角度位置において、前記第２通路の角度寸法全体にわたり、前記少なくとも１個の第１通路に対面するようになる、雄型素子。
【請求項８】
請求項１〜７のうちいずれか一項記載の雄型素子において、前記第１通路手段は、送給窪み(15；115；215；315；415；615)及び帰還窪み(16；116；216；316；416；616)を有し、
前記第２通路手段は、前記長手方向軸線(Ｚ；Ｚ１；Ｚ３)の周りに分布させた複数個のチャネル(20；120；220；320；420；620)を有する、雄型素子。
【請求項９】
請求項８記載の雄型素子において、前記送給窪み(15；115；215；315；415；615) 及び帰還窪み(16；116；216；316；416；616)は、前記長手方向軸線(Ｚ；Ｚ１；Ｚ３)に沿う同一高さで前記第１コンポーネントに設けられる、雄型素子。
【請求項１０】
請求項８記載の雄型素子において、前記送給窪み(15；115；215；315；415；615) 及び帰還窪み(16；116；216；316；416；616)は、前記長手方向軸線(Ｚ；Ｚ１；Ｚ３)に対して互いに直径方向に対向する位置に配置される、雄型素子。
【請求項１１】
請求項８〜１０のうちいずれか一項記載の雄型素子において、前記送給窪み(15；115；215；315；415；615)と前記帰還窪み(16；116；216；316；416；616)との間に１対の分離面(17)を介在させ、各分離面(17)は、前記送給窪みを前記帰還窪みから隔絶するよう前記第２コンポーネントの表面部分(21)に接触する、雄型素子。
【請求項１２】
請求項１１記載の雄型素子において、前記複数個のチャネルのうち、少なくとも１個のチャネルは前記送給窪み(15；115；215；315；415；615)に対面し、
前記複数個のチャネルのうち、少なくとも１個のチャネルは前記帰還窪み(16；116；216；316；416；616)に対面し、
また前記複数個のチャネルのうち、少なくとも１個のチャネル(20；120；220；320；420；620)は各分離面(17)に対面する、雄型素子。
【請求項１３】
請求項８〜１２のうちいずれか一項記載の雄型素子において、前記送給窪み(15；115；215；315；415；615)及び前記帰還窪み(16；116；216；316；416；616)は、前記第１コンポーネント(6；106；206；306；406；606)の内面に設けられ、
前記複数個のチャネルのいくつかのチャネル(20；120；220；320；420；620)は、前記第２コンポーネント(7；107；207；307；407；607)の外面に設けられる、雄型素子。
【請求項１４】
請求項１〜１３のうちいずれか一項記載の雄型素子において、さらに、物体(5)の部分を形成する形成表面を設けた管状形成部材(4；404；604)を備え、
前記第１コンポーネント(6；106；206；306；406；606)及び前記第２コンポーネント(7；107；207；307；407；607)は、前記管状形成部材(4；404；604)に含まれる、雄型素子。
【請求項１５】
請求項１４記載の雄型素子において、前記管状形成部材(4；404；604)は、前記第２コンポーネント(7；107；207；307；407；607)に同軸状の第３コンポーネント(8；608)を有する、雄型素子。
【請求項１６】
請求項１４が請求項８〜１３のうちのいずれか一項に従属するものとした請求項１５記載の雄型素子において、前記複数個のチャネルのいくつかのチャネル(20；120；220；320；420；620)は、前記第１コンポーネント(6；106；206；306；406；606)から突出する第２コンポーネント(7；107；207；307；407；607)の領域に沿って連続し、
前記第３コンポーネント(8；608)の側面が前記領域における前記チャネル(20；120；220；320；420；620)に対面して、前記チャネル(20；120；220；320；420；620)を閉じ、また対応の導管(24；25)を画定する、雄型素子。
【請求項１７】
請求項１４が請求項８〜１３のうちのいずれか一項に従属するものとした請求項１４〜１６のうちいずれか一項記載の雄型素子において、前記冷却回路は、前記送給窪み(15；115；215；315；415；615)及び前記帰還窪み(16；116；216；316；416；616)の双方に対して前記複数個のチャネルのいくつかのチャネル(20；120；220；320；420；620)を介して連通する、連通導管(27；427；627)を有し、前記連通導管(27；427；627)を前記形成表面の近傍に配置する、雄型素子。
【請求項１８】
請求項１５又は１６に従属する請求項１７記載の雄型素子において、前記連通導管(27；427；627)は、前記第２コンポーネント(7；107；207；307；407；607)と第３コンポーネント(8；608)との間に画定される、雄型素子。
【請求項１９】
請求項１４〜１８のうちいずれか一項記載の雄型素子において、前記管状形成部材(4；404；604)の内側に配置され、前記物体(5)の他の部分を形成する中心形成コア(3；403)をさらに備える、雄型素子。
【請求項２０】
請求項１９記載の雄型素子において、さらに、前記中心形成コア(3；403)を冷却する他の冷却回路を備え、前記他の冷却回路は前記冷却回路とは独立している、雄型素子。
【請求項２１】
請求項１９又は２０記載の雄型素子において、さらに、前記中心形成コア(3；403)と前記管状形成部材(4；404；604)との間の相対移動を生じさせ、前記中心形成コア(3；403)と前記管状形成部材(4；404；604)との間に形成されたアンダーカット部分を離脱させる、移動装置(36)を備える、雄型素子。
【請求項２２】
請求項１４記載の雄型素子において、前記形成表面は、前記第２コンポーネント(7；107；207；307；407；607)に設ける、雄型素子。
【請求項２３】
請求項１７記載の雄型素子において、前記連通導管(27；427；627)は、環状導管として形成する、雄型素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリマー材料で形成される物体の射出成形又は圧縮成形に使用することができる雄型素子に関する。本発明による雄型素子は、とくに、中空物体、例えば容器のキャップ、又は容器のプリフォーム（予備成形品）、及びとくに、ボトル若しくは容器のプリフォームの内面を造形するのに使用できる。本発明による雄型素子は、ほぼ平坦な物体、例えば、容器キャップ用のシールを造形するのにも使用できる。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１（国際公開第２００７／０２８７０２号パンフレット）は、内側から容器キャップを造形する雄型素子を記載している。この特許文献１に記載されている雄型素子は、中心コア及びこの中心コアの外側に配置した管状コンポーネントを有する。冷却回路を中心コア及び管状コンポーネントの双方に装備し、冷却流体が中心コアから管状コンポーネントに向けて流れ、また管状コンポーネントから中心コアに帰還できるようにする。
【０００３】
特許文献１に記載の冷却回路は極めて効率的であり、なぜなら冷却流体は、キャップを形成する各表面近傍で中心コア内及び管状コンポーネント内双方に送給できるからである。しかし、特許文献１に記載の雄型素子は、特別な技術、いわゆる「金属射出成形（ＭＩＭ：metal injection moulding）」を構築する必要がある。さらに、管状コンポーネントは、中心コアに対して移動可能であるため、管状コンポーネントと中心コアとの間に摺動シールを介在させる必要があり、この摺動シールは急激に摩耗を生じ、頻繁に交換しなければならない。
【０００４】
特許文献２（独国特許公開第１００２２２８９号）は、摺動シールに関連する欠点を制限する雄型素子を記載している。実際、特許文献２に記載の雄型素子は、中心コアを冷却する第１冷却回路、中心コアの周りに配置したエジェクタを冷却する第２冷却回路、及びエジェクタの周りに配置した回転可能コンポーネントを冷却する第３冷却回路を有することに特徴がある。しかし、特許文献２は、第２冷却回路及び第３冷却回路の構成に関する詳細な情報がない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００７／０２８７０２号パンフレット
【特許文献２】独国特許公開第１００２２２８９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的の１つは、ポリマー材料で圧縮成形又は射出成形により形成する物体を得る改良した雄型素子を提供するにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、高効率冷却システムを装備した雄型素子を得るにある。
【０００８】
別の目的は、効率よく冷却でき、同時に簡単に生産及び組立できる雄型素子を得るにある。
【０００９】
さらに他の目的は、効率よく冷却でき、急激な摩耗を受けるコンポーネントの数を減少できる雄型素子を得るにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様において、雄型素子であって、前記雄型素子の第１コンポーネントに設けた第１通路手段と、前記雄型素子の第２コンポーネントに設けた第２通路手段とを有する冷却回路を備える雄型素子を提供し、前記第１通路手段及び前記第２通路手段は、前記雄型素子の長手方向軸線の周りに分布させ、前記第１通路手段が前記第２通路手段に流体連通する、前記第２コンポーネントに対する前記第１コンポーネントの複数の角度位置が存在するよう構成する、該雄型素子において、前記第２コンポーネントを前記第１コンポーネントに着脱可能連結によって固着し、この固着は、前記雄型素子の動作中に前記第２コンポーネントが前記第１コンポーネントに対して回転不能に取付けるように行うことを特徴とする。
【００１１】
第１通路手段は、第１コンポーネントの第２コンポーネントに対する複数個の角度位置で第２通路手段と連通するので、冷却流体が第１コンポーネントから第２コンポーネントに又はその逆に流れるのを確実にし、しかも第２コンポーネントを第１コンポーネントに対して所定の角度位置に位置決めすることを目的とするタイミングシステムを使用することなく、第２コンポーネントを第１コンポーネントに取付けることができる。
【００１２】
このことにより、例えば、クリーニング作業又はメンテナンス作業を実施するために第１コンポーネントを第２コンポーネントから分離し、次に再び互いに組立てる着脱可能連結の利用を可能にし、またこの利用を容易にする。組立て後、第１コンポーネント及び第２コンポーネントは、一方を他方に対して回転することなく単一ピースのように挙動する。
【００１３】
本発明の第２の態様において、長手方向軸線に沿って延在する雄型素子を提供し、この雄型素子は、雄型素子の第１コンポーネントに設けた第１通路手段及び雄型素子の第２コンポーネントに設けた第２通路手段を有する冷却回路を備え、前記第１通路手段及び前記第２通路手段は、前記雄型素子の長手方向軸線の周りに分布させ、前記第１通路手段が前記第２通路手段に流体連通する、前記第２コンポーネントに対する前記第１コンポーネントの複数の角度位置が存在するよう構成することを特徴とする。
【００１４】
冷却回路によって、所望の物体を形成する雄型素子の表面を効果的に冷却することができる。さらに、第１コンポーネントの第２コンポーネントに対する複数の角度位置で第１通路手段が第２通路手段に対して流体連通するので、複雑なタイミングシステムを設けること、又は幾何学的若しくは寸法上の狭い公差は不要になり、第２コンポーネントを第１コンポーネントに対して所定角度位置に常に取付けることを確実にできる。このことは、本発明による雄型素子の組立てをとくに簡単にする。
【００１５】
表現「第１コンポーネントの第２コンポーネントに対する角度位置」は、雄型素子を得るよう第１コンポーネント及び第２コンポーネントを組立てている間に理論的に画定される位置を意味する。とくに、上述の角度位置は、長手方向軸線周りに第１コンポーネントを第２コンポーネントに対して回転することによって、又は第２コンポーネントを第１コンポーネントに対して回転することによって画定することができる。換言すれば、第１コンポーネントの第２コンポーネントに対する長手方向軸線周りの角度位置の問題である。
【００１６】
この角度位置は、例えば、雄型素子の組立て作業中に画定することができる。このことは、第１コンポーネントを第２コンポーネントに回転可能に取付けること、すなわち、雄型素子の動作中に第１コンポーネントが第２コンポーネントに対して回転できることを意味しない。
【００１７】
一実施形態において、第２コンポーネントを第１コンポーネントに対して長手方向軸線周りに回転する場合でも、第１通路手段は第２通路手段に流体連通する。とくに、第２コンポーネントを第１コンポーネントに対して長手方向軸線周りに回転する場合でも、第１通路手段は第２通路手段に対面する。
【００１８】
このようにして、冷却回路を循環する冷却流体は、たとえ第２コンポーネントが長手方向軸線周りに第１コンポーネントに対して回転するとしても、第１通路手段から第２通路手段に流れ、またその逆に流れる。
【００１９】
一実施形態において、第１通路手段は少なくとも第１通路を有し、また第２通路手段は少なくとも第２通路を有し、第１通路及び第２通路は、それぞれ第１コンポーネントと第２コンポーネントとの間における境界ゾーンで角度寸法を有する。第１通路の角度寸法は、第２通路の角度寸法よりも大きいものとする。このようにして、第２通路は、第１コンポーネントが所定限界範囲内で第２コンポーネントに対して回転する、又はその逆の回転をするにしても、第２通路の角度範囲全体に沿って第１通路に対面するのを維持する。このことは、第１コンポーネント及び第２コンポーネントの複数の相対角度位置において、第１通路手段と第２通路手段との間に流体連通が存在するのを確実にする。
【００２０】
一実施形態において、第１通路手段は少なくとも１個の窪みを有し、第２通路手段は複数個のチャネルを有し、隣接する２個のチャネル間における距離及び各チャネルの幅は、第２コンポーネントが長手方向軸線周りに第１コンポーネントに対して回転しても、少なくとも１個のチャネルが少なくとも１個の窪みに対面するような寸法にする。
【００２１】
このように構成した第１通路手段及び第２通路手段は実現するのが簡単であり、なぜなら、それら通路手段は、複雑な技術、例えば、金属射出成形（ＭＩＭ：metal injection moulding）に頼ることなく、単純なフライス削り又は穴開け作業によって得られるからである。
【００２２】
一実施形態において、第１コンポーネント及び第２コンポーネントは、組立てた形態では雄型素子の管状形成部材を画定する。したがって、冷却回路は管状形成部材内に装備される。
【００２３】
雄型素子は、さらに、管状形成部材内に配置する中心形成コアを備える。一実施形態において、雄型素子は、さらに、中心形成コアを冷却する他の冷却回路を備え、この他の冷却回路は管状形成部材内に設ける冷却回路とは独立している。
【００２４】
このことにより、雄型素子はとくに効率よく冷却できるものとして得られ、なぜなら冷却回路及び他の冷却回路は、形成物体の周辺領域及び中心領域双方を冷却できるからである。
【００２５】
さらに、冷却回路は他の冷却回路とは独立しているため、中心形成コア及び管状形成部材が互いに相対移動する場合でも、摺動シールを使用する必要はない。このことにより、摩耗を受けるコンポーネントの使用を制限でき、またひいては雄型素子のメンテナンスを簡素化できるようになる。
【００２６】
一実施形態において、第１通路手段は、第２コンポーネントが第１コンポーネントに接触する境界ゾーンで第２通路手段に対面する。
【００２７】
境界ゾーンは長手方向軸線周りに延在することができる。
【００２８】
代案として、境界ゾーンは、長手方向軸線に交差する、とくに、長手方向軸線に直交する方向に延在する。
【００２９】
第１通路手段は送給窪み及び帰還窪みを有するとともに、第２通路手段は長手方向軸線周りに分布させた複数個のチャネルを有する。
【００３０】
一実施形態において、１対の分離面を送給窪みと帰還窪みとの間に介在させ、各分離面は第２コンポーネントの表面部分に接触し、送給窪みを帰還窪みから隔絶する。
【００３１】
とくに、複数個のチャネルのうち、少なくとも１個のチャネルは送給窪みに対面し、複数個のチャネルのうち、少なくとも１個のチャネルは帰還窪みに対面し、また複数個のチャネルのうち、少なくとも１個のチャネルは各分離面に対面する。
【００３２】
送給窪み及び帰還窪みは、第１コンポーネントの内面に設けるとともに、複数個のチャネルは、第２コンポーネントの外面に設ける。
【００３３】
管状形成部材は第２コンポーネントに同軸状の第３コンポーネントを有する。
【００３４】
一実施形態において、複数個のチャネルは、第１コンポーネントから突出する第２コンポーネントの領域に沿って連続し、第３コンポーネントの側面が前記領域におけるチャネルに対面して、チャネルを閉じ、また対応の導管を画定する。
【００３５】
冷却回路は、送給窪み及び帰還窪みの双方に対して複数個のチャネルを介して連通する環状導管として形成するのが好ましい連通導管を有し、連通導管を前記形成表面の近傍に配置する。
【００３６】
とくに、連通導管は、第２コンポーネントと第３コンポーネントとの間に画定する。
【００３７】
一実施形態において、雄型素子は、さらに、中心形成コアと管状形成部材との間の相対移動を生じさせ、中心形成コアと管状形成部材との間に形成したアンダーカット部分を離脱させる、移動装置を備える。
【００３８】
一実施形態において、第２コンポーネントは第１コンポーネントに着脱可能に固着し、とくに、第１コンポーネントにねじ付ける。
【００３９】
本発明の第３態様において、物体を形成する雄型素子を提供し、本発明雄型素子は、物体の部分を冷却する冷却回路と、物体の他の部分を冷却する他の冷却回路を備え、他の冷却回路は冷却回路とは独立しており、冷却回路は、環状導管と、冷却流体を環状導管に送給するよう雄型素子に長手方向に延在する流入路手段と、環状導管から冷却流体を排出するよう雄型素子に長手方向に延在する流出路手段とを有することを特徴とする。
【００４０】
本発明のこの態様により、効果的に冷却でき、また同時に構成及び組立てが簡単な雄型素子を得ることができる。
【００４１】
互いに独立した冷却回路及び他の冷却回路によれば、実際形成した物体の明確に異なる部分を冷却でき、たとえこのような部分が、雄型素子の互いに相対移動するパーツによって造形されるものであっても、冷却できる。
【００４２】
雄型素子において長手方向に延在する流入路手段及び流出路手段は、ＭＩＭ技術のような複雑な技術に頼ることなく、普通の工作機械加工技術により形成することができる。
【００４３】
さらに、環状導管は、従来技術で見られる複雑な螺旋導管に比べると構成が一層簡単である。
【００４４】
一実施形態において、雄型素子は長手方向軸線を有する。
【００４５】
流入路手段は、長手方向軸線を中心とする円弧に沿って測り、少なくとも１０゜の角度、好適には、３０゜の角度より大きい角度寸法を有する。
【００４６】
同様に、流出路手段は、長手方向軸線を中心とする円弧に沿って測り、少なくとも１０゜の角度、好適には、３０゜の角度より大きい角度寸法を有する。このようにして、流入路手段及び流出路手段は、雄型素子によって造形される物体を効果的に冷却する冷却流体の十分な流れを確保する。
【００４７】
本発明の第４態様において、ポリマー材料を成形することによって物体を形成するため、物体を冷却する冷却回路を備える雄型素子を提供し、本発明雄型素子は、さらに、物体と冷却回路との間に介在させたヒートパイプを備え、物体から熱を奪い、また熱を冷却回路に伝達する構成としたことを特徴とする。
【００４８】
ヒートパイプは、熱伝導材料、とくに金属で形成した閉鎖中空素子とし、内部に一部液相及び一部ガス相となる冷却材料を収納する。ヒートパイプは、内部に収納される液相が変化することによって熱を排除することができる。
【００４９】
ヒートパイプ内部に収納される液体が液相からガス相に遷移するとき、比較的多量の熱が成形した物体から奪われる。この熱量は、単に状態変化がない流体を加熱することにより奪われる熱量よりも大きい。
【００５０】
さらに、ヒートパイプは密封されているので、成形した物体近傍で流体漏れのリスクが激減する。
【００５１】
さらに、適当な形状のヒートパイプを準備した後には、組立てが極めて簡単である。
【００５２】
一実施形態において、物体の一部分を形成するための形成表面をヒートパイプに設けることができる。この実施形態によれば、物体を特に効果的に冷却でき、なぜなら、物体を形成するポリマー材料にヒートパイプを直接接触するよう配置するからである。
【００５３】
一実施形態において、雄型素子は、ヒートパイプと物体との間に介在させるのに適した形成素子を有する。
【００５４】
このようにして、物体に付与するのが望ましい形状に従うようヒートパイプを形成できないような複雑な形状を有する物体を形成する必要があるときでさえも、ヒートパイプを使用できる。
【００５５】
本発明は、本発明を限定するものではない、幾つかの例示的実施形態を示す添付図面を参照することによって、よりよく理解し、また実施することができるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】キャップを生産する成形ユニットの一部を示す縦断面図である。
【図２】図１の平面に対して回転した平面に沿う縦断面図であり、図１の成形ユニットにおける雄型素子を示す。
【図３】図２のIII-III線上の断面図である。
【図４】図２の第１位置におけるIV-IV線上の断面図である。
【図５】図４と同様であるが、第２位置における断面図である。
【図６】図２のVI-VI線上の断面図である。
【図７】図２のVII-VII線上の断面図である。
【図８】図１の成形ユニットのフォーミング端部を示す拡大部分断面図である。
【図９】図４と同様であるが、代替的な実施形態による雄型素子を示す断面図である。
【図１０】図４と同様であるが、他の代替的な実施形態による雄型素子を示す断面図である。
【図１１】図４と同様であるが、さらに他の代替的な実施形態による雄型素子を示す断面図である。
【図１２】プリフォーム（予備成形体）を生産するための成形ユニットの一部を示す図１と同様の断面図である。
【図１３】図１と同様であるが、他の実施形態によるキャップを生産する成形ユニットの一部を示す断面図である。
【図１４】図１３の成形ユニットにおけるヒートパイプを示す拡大した断面図である。
【図１５】他の実施形態による雄型素子の一部を示す、一部切除した線図的斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００５７】
図１は、図２にも示す雄型素子２を備える成形ユニット１の一部を示す。
【００５８】
雄型素子２を使用してポリマー材料で射出成形又は圧縮成形により形成した物体５を得る。この物体５は、中空物体、例えばボトル用のキャップ、もっと一般的には容器用のキャップとすることができる。この場合、雄型素子２は、成形ユニット１に設ける図示しない雌型素子と協調動作する。
【００５９】
代案として、物体５は、ほぼ平坦な物体、例えば、ボトルキャップ又はもっと一般的には容器キャップのシールとすることができる。このシールは、予め形成したキャップ内で直接雄型素子２によって成形することができる。この場合、成形ユニット１は、雌型素子の代わりに、内側にシールを形成しなければならないキャップを支持する図示しない支持素子を備える。
【００６０】
成形ユニット１は、互いに同一の複数個の成形ユニット１を備える成形装置内に設けることができる。圧縮成形技術を使用する場合、成形ユニット１は、回転軸線、例えば垂直回転軸線周りに回転可能なカルーセルの周辺領域に取付けることができる。それに代わり、射出成形技術を使用する場合、成形ユニット１は、２次元的分布に従って互いに並置させて取付けることができる。
【００６１】
図２に示すように、雄型素子２は、長手方向軸線Ｚに沿って延在する中心形成コア３を有する。図示の実施形態において、長手方向軸線Ｚは垂直であるが、他の実施形態では長手方向軸線Ｚは水平又は傾斜しているものとすることもできる。中心形成コア３には、ポリマー材料に接触し、物体５の内面部分を形成する、例えば、図８に示すようにキャップ又はシールの底壁３８を内側から形成する形成表面を設ける。
【００６２】
雄型素子１は、さらに、中心形成コア３の外側に配置した、すなわち、中心形成コア３を包囲する管状形成部材４を有する。管状形成部材４には、同様に、ポリマー材料に接触して、物体５の表面を形成するのに適した形成表面を設ける。
【００６３】
とくに、中心形成コア３及び管状形成部材４は互いに協調動作して、物体５のアンダーカットを設ける部分を形成する。図示の実施形態において、物体５のアンダーカットを設ける部分は封止リップ３９であり、この封止リップ３９は、図８に示すように底面３８から突出し、使用中に容器ネック部の内面に係合する。封止リップ３９によれば、容器をほぼ密封することができる。
【００６４】
中心形成コア３及び管状形成部材４は、成形サイクル中に互いに相対移動可能に取付ける。管状形成部材４を中心形成コア３に対して移動させることによって、又はその逆の相対移動をさせることによって、物体５のアンダーカットを設ける部分、すなわち、封止リップ３９が雄型素子２から離脱することができる。
【００６５】
管状形成部材４は、管状形成部材４によって造形される物体５の部分を冷却するよう冷却流体が潤滑する冷却回路を有する。冷却流体は液体又はガスとすることができる。管状形成部材４に関連する冷却回路は、管状形成部材４の第１コンポーネント６と第２コンポーネント７との間に部分的に画定される。
【００６６】
スリーブ状に形成することができる第１コンポーネント６は、中心形成コア３の周りに、物体５を形成する中心形成コア３の領域から離れた領域に配置する。
【００６７】
内側が中空であって、両側の端部が開放している第２コンポーネント７は、中心形成コア３の周りに、物体５を形成する中心形成コア３の領域により近い領域に配置する。第２コンポーネント７は、第１コンポーネント６に取外し可能な連結によって、例えば、ねじ連結によって緊締する。
【００６８】
第２コンポーネント７は、物体５のアンダーカット部分、とくに、封止リップ３９を形成するための形成端部を有することができる。第２コンポーネント７の形成端部とは反対側の緊締端部には第１コンポーネント６を緊締する。
【００６９】
とくに、第２コンポーネント７の緊締端部は、第２コンポーネント７の長さの一部が第１コンポーネント６内に位置するように、第１コンポーネント６内に挿入する。第２コンポーネント７の残りの長さ部分に関しては、第２コンポーネント７を第１コンポーネント６から外方に突出させる。
【００７０】
管状形成部材４は、さらに、第３コンポーネント８を有し、この第３コンポーネント８は、ポリマー材料と相互作用して、物体５の側壁４０を内側から形成するよう配置することができる。物体５が図８に示すようにキャップである場合、側壁４０は、緊締要素４１、例えば、ねじ山付き部分又はねじ突起を有し、キャップを容器に緊締できるようにする。
【００７１】
図２に示すように、第３コンポーネント８は衝合面９を有し、この衝合面９は、第１コンポーネント６に設けた他の衝合面１０に衝合するのに適合するものとする。衝合面９は第３コンポーネント８の一方の端部に設け、第３コンポーネント８の他方の端部は、ポリマー材料と相互作用するよう構成する。
【００７２】
第３コンポーネント８において、とくに第３コンポーネント８の内側において、第２コンポーネント７に設けた肩部１２が衝合できる接触面１１を形成する。
【００７３】
第２コンポーネント７を第１コンポーネント６に緊締するとき、第３コンポーネント８は第２コンポーネント７の外側に位置し、第１コンポーネント６と第２コンポーネント７との間に圧縮される。他方、第２コンポーネント７を第１コンポーネント６から分離する場合、それに応じて第３コンポーネント８も離脱される。
【００７４】
管状形成部材４のコンポーネント相互は、このように取外し可能に連結される。このことにより、管状形成部材４を個別のコンポーネントに分離するのが特に簡単となる。したがって、管状形成部材４のコンポーネントのうち１個のみ交換が必要で、他の２個は継続使用することが可能となる。さらに、管状形成部材４に関連する冷却回路のクリーニング作業も簡素化される。
【００７５】
形成するのが望ましい物体５をシールとする場合、第３コンポーネント８は省くことができる、又は形成表面がないものとすることができる。
【００７６】
管状形成部材４に形成する冷却回路は、第１コンポーネント６を図示しない冷却流体源に接続する流入導管１３を有する。流入導管１３は、第１コンポーネント６の肉厚部分に、例えば、長手方向軸線Ｚに平行な方向に延在させる。流入導管１３は冷却流体源に可撓性チューブによって接続し、この可撓性チューブは例えば、図示しない流入接続部に取付けることができる。
【００７７】
冷却回路は、第１コンポーネント６に設けた第１通路手段を有し、この第１通路手段は冷却流体源を第２コンポーネント７に流体連通する。第１通路手段は、第１コンポーネント６の内面で第２コンポーネント７の一部を内部に収容する第１コンポーネントの領域に設けることができる。
【００７８】
第１通路手段は、流体源から、例えば流入導管１３経由で冷却流体を収容し、また冷却流体を第２コンポーネント７に送る送給窪み１５を有する。どのように送給窪み１５を構成するかが理解できるようにするため、第１コンポーネント６の内側を画定される図４に破線で示した理想円の孔Ｃを想像されたい。送給窪み１５は、理想円の孔Ｃの部分から材料をさらに除去することによって得られる。換言すれば、送給窪み１５は、理想円の孔Ｃに対して第１コンポーネント６の肉厚部分に貫入する。
【００７９】
送給窪み１５は長手方向軸線Ｚに平行な方向に延在する。
【００８０】
第１通路手段は、さらに、第１コンポーネント６内に設けた帰還窪み１６を有する。図示の実施形態において、送給窪み１５及び帰還窪み１６は互いに直径方向に対向させる。しかし、帰還窪み１６は、送給窪み１５に対して直径方向に対向しない位置、例えば、９０゜の角度又は１２０゜の角度ずれた位置に配置することもできる。
【００８１】
帰還窪み１６は、冷却流体が管状形成部材４によって形成される物体５の部分を冷却したのちにこの冷却流体を捕集する作用を行う。
【００８２】
帰還窪み１６は長手方向軸線Ｚに平行な方向に延在する。
【００８３】
帰還窪み１６は図４に破線で示した理想円の孔Ｃの一部から材料を除去することによって得ることができ、したがって、帰還窪み１６は、上述の理想円の孔に対して第１コンポーネント６の肉厚部分に貫入する。
【００８４】
図４に示すように、第１コンポーネント６において送給窪み１５と帰還窪み１６との間には、第２コンポーネント７の外面に係合できる分離面１７が存在し、この分離面１７により送給窪み１５を帰還窪み１６から分離する。分離面１７は、円筒形表面の部分として形成することができる。
【００８５】
流出導管１８を帰還窪み１６に連通させる。流出導管１８は第１コンポーネント６の肉厚部分に設ける。流出導管１８によれば、冷却流体を管状形成部材４から取出すことができる。この目的のため、流出接続部を流出導管１８に連結し、この流出接続部に可撓性チューブを取付けることができる。
【００８６】
管状形成部材４に設ける冷却回路は、さらに、第２コンポーネント７に設けた第２通路手段を有する。第２通路手段は、長手方向軸線Ｚの周りに第２コンポーネント７の外面に分布させた複数個のチャネル２０を有する。チャネル２０を設ける外面は、少なくとも部分的に第１コンポーネント６の送給窪み１５及び帰還窪み１６を設ける内面に対面する。
【００８７】
各チャネル２０は長手方向軸線Ｚに平行な方向に延在する。各チャネル２０は、溝、とくに直線的な溝として構成することができる。
【００８８】
チャネル２０は、第１コンポーネント６から入来する冷却流体を冷却が必要な物体５の表面にむけて送給し、また物体５を冷却した冷却流体を再び第１コンポーネント６に返送することができる。
【００８９】
チャネル２０は、第１コンポーネント６と第２コンポーネント７との間における境界ゾーン７０で送給窪み１５及び帰還窪み１６と相互作用する。境界ゾーン７０は、図２に示すように、所定長さＬにわたり長手方向軸線Ｚの周りに延在する。
【００９０】
チャネル２０は、長手方向軸線Ｚの周りに等間隔に分布させる。
【００９１】
チャネル２０は、長手方向軸線Ｚの周りに第１コンポーネント６の第２コンポーネント７に対する複数個の角度位置を画定できるよう分布させ、少なくとも１個のチャネル２０が、送給窪み１５に流体連通するとともに、少なくとも１個の他のチャネル２０が帰還窪み１６に流体連通できるよう分布させる。換言すれば、第２コンポーネント７を長手方向軸線Ｚの周りに第１コンポーネント６に対して、例えば、組立体中に回転する場合、第２コンポーネント７は複数の角度位置に配置され、各角度位置において、少なくとも１個のチャネル２０が送給窪み１５に対面し、少なくとも１個の他のチャネル２０が帰還窪み１６に対面する。
【００９２】
このことは、例えば、チャネル２０の幅、すなわちチャネル２０の長手方向軸線Ｚに直交する方向の寸法、及び２個の隣接するチャネル２０間の距離を適切に選択することによって得られる。
【００９３】
図示の実施形態において、図５に示すように、各チャネル２０は、長手方向軸線Ｚの周りに測った角度寸法Ａを有する、すなわち、角度Ａの範囲にわたって延在する。送給窪み１５及び帰還窪み１６は、それぞれ長手方向軸線Ｚ周りに測って角度寸法Ｂを有する、すなわち、角度Ｂにわたり延在する。角度寸法Ａ及びＢは、第１コンポーネント６と第２コンポーネント７との間における、チャネル２０が送給窪み１５及び帰還窪み１６に対面する境界ゾーン７０で計算する。
【００９４】
各チャネル２０の角度寸法Ａは、送給窪み１５及び帰還窪み１６の角度寸法Ｂよりも小さい。このことにより、第２コンポーネント７が第１コンポーネント６に対して、例えば、組立中に回転する場合でも、少なくとも１個のチャネル２０が角度寸法Ａ全体にわたり送給窪み１５に対面できるのを確実にする。同じことが帰還窪み１６にも当てはまる。
【００９５】
図４の実施形態において、第２コンポーネント７の第１コンポーネント６に対する角度位置に無関係に（すなわち、第２コンポーネント７は長手方向軸線Ｚ周りに第１コンポーネント６に対して回転するが）、少なくとも１個のチャネル２０は送給窪み１５に流体連通し、これにより冷却流体は送給窪み１５を経てこの少なくとも１個のチャネル２０に流入する。さらに、少なくとも１個のチャネル２０は帰還窪み１６に流体連通し、これにより冷却流体はチャネル２０から帰還窪み１６に流入する。
【００９６】
チャネル２０の幅、すなわち、チャネル２０の長手方向軸線Ｚに直交する方向の寸法及び２個の隣接するチャネル２０間の距離に起因して、例えば、図４の実施形態において、実際第２コンポーネント７を少なくとも部分的に第１コンポーネント６内に挿入するとき、第２コンポーネント７が回転するにしても、少なくとも１個のチャネル２０が送給窪み１５に対面し、また少なくとも１個のチャネル２０が帰還窪み１６に対面するのを確実にする。
【００９７】
同様のことは、第１コンポーネント６に設ける窪みの幅、数及び距離に作用しても得られる。換言すれば、単に１個の送給窪み１５及び単に１個の帰還窪み１６ではなく、第１コンポーネント６に複数個の送給窪み及び／又は複数個の帰還窪みを設けることができる。
【００９８】
第２コンポーネント７は、第１コンポーネント６内に挿入することを意図する部分に沿って、直径Ｄを有する円筒状側面によって範囲が区切られる。チャネル２０は、第２コンポーネント７の円筒状表面内に貫入する。順次の連続するチャネル２０は、したがって、図示の実施形態では円筒状表面部分である表面部分２１によって分離される。
【００９９】
直径Ｄは、第１コンポーネント６につき説明した図４に破線で示す理想円の孔Ｃの直径に等しいものとすることができる。換言すれば、第２コンポーネント７の円筒状側面の直径Ｄは、第１コンポーネント６に設けた分離面１７によって区切られる理想円筒状部分の直径に等しいものとすることができる。
【０１００】
このようにして、分離面１７は、第２コンポーネント７を第１コンポーネント６内に部分的に挿入するとき第２コンポーネント７を案内することができるガイド面として作用する。分離面１７は、さらに、第２コンポーネント７を長手方向軸線Ｚ周りに第１コンポーネント６に対して回転して、例えば、第１コンポーネント６に対してねじ込む、又は第１コンポーネント６からねじ戻すときのガイド面としても作用する。
【０１０１】
しかしながら、冷却回路は、直径Ｄと理想円の孔Ｃとの間における少量の遊び又は僅かな干渉がある場合でも、容認できる効率で機能することができる。
【０１０２】
分離面１７及び表面部分２１は、第２コンポーネント７の第１コンポーネント６に対する角度位置に無関係に（すなわち、第２コンポーネント７は長手方向軸線Ｚ周りに第１コンポーネント６に対して回転するが）、第２コンポーネント７の少なくとも１個の表面部分２１が第１コンポーネント６の分離面１７に係合又は接触する。
【０１０３】
分離面１７に接触する表面部分２１は、送給窪み１５を帰還窪み１６から分離する、すなわち、冷却流体が送給窪み１５から帰還窪み１６に、又はその逆に、管状形成部材４の形成端部に達することがなく直接通過することを阻止する。
【０１０４】
このようにして、分離面１７は、第１コンポーネント６と第２コンポーネント７との間で、図４及び５に示すように、流入路２２及び流出路２３を画定する。
【０１０５】
流入路２２は流入導管１３に連通するとともに、流出路２３は流出導管１８に連通する。
【０１０６】
流入路２２は、送給窪み１５と所定個数のチャネル２０との間に画定されるとともに、流出路２３は、帰還窪み１６と他のチャネル２０との間に画定される。
【０１０７】
図示の実施形態において、２８個のチャネル２０を第２コンポーネント７に設ける。図４及び５は、第２コンポーネント７の第１コンポーネント６に対する２つの極限位置を示す。
【０１０８】
図４に示す位置では、７個のチャネル２０が送給窪み１５に連通するとともに、他の７個のチャネル２０が帰還窪み１６に連通する。さらに、７個のチャネル２０が第１コンポーネント６の各分離面１７に完全に対面する。この位置は、送給窪み１５及び帰還窪み１６に対してそれぞれ連通するチャネル数が最大となるのに対応する。
【０１０９】
図５に示す位置では、６個のチャネル２０が送給窪み１５に連通し、また６個のチャネル２０が帰還窪み１６に連通する。第１コンポーネント６の各分離面１７に完全に対面するのは８個のチャネル２０であり、この位置ではこれら８個のチャネルは不作動状態である。図５に示す位置は、送給窪み１５及び帰還窪み１６にそれぞれ連通するチャネル数が最少となるのに対応する。
【０１１０】
第２コンポーネント７の第１コンポーネント６に対してどのように取付けるかに基づいて、第２コンポーネント７は、図４に示す位置と図５に示す位置との間の中間位置をとることもできる。これら中間位置のすべてにおいて、それでも送給窪み１５に連通するチャネル２０、及び帰還窪み１６に連通する他のチャネル２０は存在する。それ以外のチャネル２０は分離面１７に対面する。
【０１１１】
一般的に言うと、各分離面１７に対面するチャネル２０の数は、第１コンポーネント６と第２コンポーネント７の相対位置に依存するだけでなく、第２コンポーネント７におけるチャネル２０の寸法及び分布状況にも依存する。
【０１１２】
少なくとも１個のチャネル２０が全角度範囲にわたり各分離面１７に対面する、すなわち、それらチャネルを区切る２個の表面部分２１双方が分離面１７に接触するよう第１通路手段及び第２通路手段の寸法及び分布がなされるとき、冷却の有効性がより高くなることが検証されている。上述の条件が満たされる場合、流入路２２の両側及び流出路２３の両側で、流入路２２は、少なくとも１個のチャネル２０によって流出路２３から隔絶される。このようにして、流入路２２と流出路２３との間における冷却流体の漏れは最小化される。このことは、物体５に向かって流出する冷却流体が、物体１５を冷却した後に戻る冷却流体と混合することによる時期尚早に加熱されるのを防止する。
【０１１３】
上述の条件は、しかし、表面の一部２１のみが分離面１７に接触し、チャネル２０が完全に分離面１７に対面しない場合であっても、有効性が低くなるものの冷却流体が物体５を冷却できるので、重要ではない。
【０１１４】
チャネル２０は第１コンポーネント６内に配置される第２コンポーネント７の部分に沿ってのみ延在するが、第１コンポーネント６から長手方向軸線Ｚに平行に突出する第２コンポーネント７の他の部分に沿っても連続する。この他の部分において、第３コンポーネント８の内壁がチャネル２０に対面する。第３コンポーネント８の内壁はチャネル２０を閉じ、対応の導管を画定する。とくに、第２コンポーネント７と第３コンポーネント８との間で、流入路２２に連通する１群の送給導管２４を画定する。チャネル２０は、さらに、第２コンポーネント７と第３コンポーネント８との間でやはり、流出路２３に連通する一群の帰還導管２５を画定する。
【０１１５】
形成端部の近傍で、第２コンポーネント７には肩部１２で区切られる拡大領域２６を設ける。
【０１１６】
チャネル２０は、図６に示すように第２コンポーネント７の拡大領域２６に設けた他のチャネル４２に連通する。他のチャネル４２により、第２コンポーネント７と第３コンポーネント８との間に、拡大領域２６にも送給導管２４及び帰還導管２５が画定され続け、これにより冷却流体は形成すべきポリマー材料にできるだけ接近して到達することができる。
【０１１７】
送給導管２４は、図７に示す環状導管２７に至り、この環状導管２７は、長手方向軸線Ｚの周りで第２コンポーネント７と第３コンポーネント８との間における境界ゾーンに延在し、さらに帰還導管２５を遮断するように設ける。したがって、環状導管２７は連通導管としても作用し、この連通導管は送給導管２４を帰還導管２５に連通させる。
【０１１８】
環状導管２７は、とくに円形形状の閉じたラインＸに沿って長手方向軸線Ｚに直交する平面内で延在する。
【０１１９】
環状導管２７は、管状形成部材４の形成端部近傍で、形成すべきポリマー材料と相互作用できることを意図してできる限り管状形成部材４の表面に接近させて配置する。
【０１２０】
図示の実施形態において、流入導管１３、流入路２２、送給導管２４、環状導管２７、帰還導管２５、流出路２３及び流出導管１８は、管状形成部材４の冷却回路を画定する。
【０１２１】
雄型素子２は、さらに、中心形成コア３に設けた他の冷却回路を有し、中心形成コア３によって形成した物体５の領域を冷却できるようにする。図２に示すように、中心形成コア３内に長手方向孔を長手方向軸線Ｚに対して同軸状の位置に設ける。管状素子３０をこの長手方向孔内に挿入する。管状素子３０内には、冷却流体を中心形成コア３内に送給する吸入導管２９が画定される。この吸入導管２９を冷却流体源に図示しないチューブによって、図１に示す第１接続部３１に接続することができる。
【０１２２】
排出導管３２が管状素子３０と中心形成コア３との間におけるギャップに画定される。この排出導管３２を経て冷却流体は物体５を冷却した後に中心形成コア３から流出することができる。とくに、排出導管３２は、図示しない流出チューブに、図１に示す第２接続部３３によって接続することができる。
【０１２３】
したがって、管状形成部材４に設ける冷却回路は、中心形成コア３に設ける他の冷却回路とは独立している、すなわち、２つの冷却回路は、管状形成部材４内又は中心形成コア３内で互いに連通していないという意味で互いに独立している。
【０１２４】
雄型素子２は、さらに、第３コンポーネント８の周りに配置したスリーブ素子２８を有することができる。物体５が容器用のキャップである場合、スリーブ素子２８はポリマー材料と接触するのに適した形成表面を有し、第３コンポーネント８とともに図８に示すようなキャップの保証リングの１個又は複数個のタブ４３を形成するようにする。
【０１２５】
図１に示すように、中心形成コア３は成形ユニット１の支持構体３４に固定する。成形ユニット１は、さらに、図８に示すような物体５の端縁ゾーン４４と相互作用して物体５を雄型素子２から取出すことができる取出し素子３５を有する。取出し素子３５は移動装置３６によって取扱うことができ、この移動装置３６は、例えばカム３７を有することができる。移動装置３６は、取出し素子３５を長手方向軸線Ｚに平行な方向に、取出し素子３５が長手方向軸線Ｚ周りに回転することなく移動させるよう構成することができる。
【０１２６】
雄型素子２は、さらに、加圧流体、特にガス、例えば圧縮空気を、物体５と物体５に交差する雄型素子２の表面との間に送給する送給手段を有する。送給手段は、加圧流体を物体５の底壁３８に向けて、とくに、封止リップ３９の位置に送給するよう構成する。
【０１２７】
図１に示すように、この送給手段は、第１コンポーネント６に、例えば長手方向軸線Ｚに傾斜する方向に沿って設けた初期導管４５を有する。コネクタ４６を初期導管４５に接続し、図１には示さない加圧流体のための供給チューブに初期導管４５を接続できるようにする。初期導管４５は、第１コンポーネント６の第２コンポーネント７を受入れることを意図する領域に達する。雄型素子２を組立形態に配置するとき、初期導管４５は第２コンポーネント７と中心形成コア３との間に画定されるギャップ４７に連通する。
【０１２８】
第１封止リング４８を、第１コンポーネント６と中心形成コア３との間の、物体５から離れる側の第１コンポーネント６の端部領域に介在させる。第２封止リング４９を、第１コンポーネント６と第２コンポーネント７との間の、第１封止リング４８を配置する端部領域よりも物体５に近い側の第１コンポーネント６の他の領域に介在させる。第１封止リング４８及び第２封止リング４９は、第１コンポーネント６から外方に加圧流体が漏れるのを大幅に制限する、又は防止さえもする。
【０１２９】
ギャップ４７は、第２コンポーネント７の拡大領域２６と中心形成コア３の形成端部との間に画定されるチャンバ５０に連通する。チャンバ５０から加圧流体は、図８で見える中心形成コア３と第２コンポーネント７との間に画定される境界面５１を経て流出し、物体５に作用する。このようにして、加圧流体は、物体５を雄型素子２から取外すのを容易にする。
【０１３０】
動作中、ポリマー材料は、雄型素子２と図示しない雌型素子との間で、又はキャップ内に直接シールを成形するのが望ましい場合には雄型素子２と容器キャップとの間で造形される。
【０１３１】
冷却流体は、流入導管１３を経て管状形成部材４内に流入する。ここから冷却流体は送給窪み１５に流入する。送給窪み１５に対面するチャネル２０を経て、冷却流体は、送給導管２４に流入し、ここから環状導管２７に達する。環状導管２７に起因して、冷却流体は、第２コンポーネント７の全周にわたり循環し、次に形成端部から帰還導管２５を通過するよう流動する。このようにして、冷却流体は、物体５のアンダーカット部分、とくに、封止リップ３９、また物体５がキャップである場合、キャップの側壁４０、並びにキャップに設けるねじ山又は他の緊締要素４１を冷却する。
【０１３２】
帰還導管２５からは、冷却流体は、帰還窪み１６に対面するチャネル２０に起因して流出路２３に達する。ここから冷却流体は流出導管１８を経て管状形成部材４から流出する。
【０１３３】
さらに、冷却流体は、中心形成コア３の吸入導管２９に第１接続部３１によって流入する。吸入導管２９から、冷却流体は中心形成コア３の形成表面近傍に達し、物体５の一部、例えば、キャップの底壁３８、又はシールを冷却する。次に冷却流体は排出導管３２内に流入し、第２接続部３３を経由して中心形成コア３から流出する。
【０１３４】
物体５が十分冷却されたとき、図示しない操作装置により雌型素子及び雄型素子２を相対的に移動させ、成形型を開放する。物体５がキャップである場合、キャップは、雄型素子２に係合するねじ山又は緊締要素４２に起因して雄型素子２に関連したままの状態に留まる。
【０１３５】
移動装置３６は、キャップの端縁ゾーン４４に作用する取出し素子３５を移動させ、端縁ゾーン４４に対してキャップを雄型素子２から取外すようにする力を作用させる、すなわち、雌型素子に指向する力を作用させる。ねじ山又は緊締要素４１に起因してキャップは雄型素子２に係合しているので、取出し素子３５のストロークの初期部分中には、キャップは、例えば、ばねのような弾性素子を圧縮してキャップと一体的に移動する外側の管状形成部材４と一緒に引出す。逆に、中心形成コア３は、支持構体３４に固定されているので静止したままである。したがって、キャップの封止リップ３９は、中心形成コア３から離脱し、次いでキャップ内方に変形し、最終的に管状形成部材４から外される。
【０１３６】
このように、移動装置３６は中心形成コア３と管状形成部材４との間の相対移動を可能にし、キャップの封止リップ３９、すなわち、物体５のアンダーカット部分を雄型素子２から外すことができる。初期導管４５から封止リップ３９の近傍に送給される加圧流体は、封止リップ３９の第２コンポーネント７からの取外しを容易にし、物体５の膨大化を阻止し、物体５は雄型素子２からより容易に外れることができる。
【０１３７】
管状形成部材４に関連する冷却回路及び中心形成コア３に関連する他の冷却回路によれば、管状形成部材４が中心形成コア３に対して移動するとき、関連するコンポーネントの有効な冷却を可能にする。可撓性チューブを流入導管１３及び流出導管１８に接続する場合、冷却流体は、管状形成部材４に設けた冷却回路に流入及び流出でき、この流入及び流出は、管状形成部材４が中心形成コア３に対して移動するときであっても可能である。
【０１３８】
２個の個別冷却回路を設けるので、管状形成部材４を中心形成コア３に対して移動させるときに冷却流体の漏れを防止するために管状形成部材４と中心形成コア３との間に介在させる摺動シールを使用する必要はない。したがって、雄型素子の寿命は長くなり、また雄型素子のメンテナンスも簡素化される。
【０１３９】
取出し素子３５によって押されるキャップが予め規定された移動経路に沿って移動した後、管状形成部材４は、例えば、機械的制限スイッチによって停止する。
【０１４０】
取出し素子３５は移動を継続し、キャップを雌型素子の方向に押しやる。したがって、キャップの側壁は変形し、キャップは管状形成部材４から離脱することができる。この時点でキャップを収集し、図示しない取出し装置によって運び去る。
【０１４１】
管状形成部材４に関連する冷却回路は、通常の穴開け及びフライス削り作業を使用して特に簡単に実現することができる。さらに、管状形成部材は、第２コンポーネント７が常に第１コンポーネント６に対して所定角度位置をとるのを確実にするよう作用する複雑なタイミングシステムを使用することなく、迅速に組立てることができる。管状形成部材４に設ける冷却回路は、実際第２コンポーネント７が長手方向軸線Ｚ周りに第１コンポーネント６に対して回転するが、適正に機能する。
【０１４２】
図９は他の実施形態による雄型素子１０２の断面図を示す。雄型素子１０２は、図１〜８に示す雄型素子２の送給窪み１５及び帰還窪み１６と同様の送給窪み１１５及び帰還窪み１１６を有する第１通路手段を設けた第１コンポーネント１０６を備える。雄型素子１０２は、さらに、図１〜８に示す雄型素子２の第２コンポーネント７と同様に機能する第２コンポーネント１０７を備える。第２コンポーネント１０７には、複数個のチャネル１２０を有する第２通路手段を設ける。
【０１４３】
図９に示す雄型素子１０２と、図１〜８に示す雄型素子２との主な相違点は、チャネル１２０が送給窪み１１５及び帰還窪み１１６に正面から連通する点である。換言すれば、チャネル１２０は、長手方向軸線Ｚに対して横切る、とくに、直交する平面として構成される境界ゾーンに沿って送給窪み１１５及び帰還窪み１１６に対面する。これとは対照的に、図１〜８の実施形態では、チャネル２０と窪み１５，１６との境界ゾーンは円筒形態を有していた。
【０１４４】
第２コンポーネント１０７は管状形態を有することができ、この場合、チャネル１２０を、第２コンポーネント１０７の内面に設ける。第１コンポーネント１０６及び第２コンポーネント１０７は、長手方向軸線Ｚに沿って順次に配置する。管状コンポーネント１００を、送給窪み１１５、帰還窪み１１６及びチャネル１２０を半径方向に閉じるように、第１コンポーネント１０６及び第２コンポーネント１０７の内側に配置する。
【０１４５】
雄型素子１０２に関しても同様に、第１コンポーネント１０６に設けた第１通路手段が第２コンポーネント１０７に設けた第２通路手段に流体連通する複数個の角度位置を画定することができる。第２コンポーネント１０７の第１コンポーネント１０６に対する角度位置に無関係に正確になるよう、常に少なくとも１個のチャネル１２０が第１の送給窪み１１５に対面し、また少なくとも１個の他のチャネル１２０が第２の帰還窪み１１６に対面する。
【０１４６】
送給窪み１１５に連通するチャネル１２０は複数個の流入路１２２を画定し、これら流入路１２２は、図７に示した環状導管２７と全く同様の環状導管に至る。帰還窪み１１６に連通するチャネル１２０は複数個の流出路１２３を画定し、これら流出路１２３は、環状導管に連通し、冷却流体を排出する。
【０１４７】
図９に破線で示した１個又は複数個のチャネル１２０は、第１コンポーネント１０６における送給窪みを帰還窪みから分離する対応部分に対面することができる。これらチャネルは送給窪み１１５を帰還窪み１１６から分離する。
【０１４８】
図１０は、代替的実施形態による雄型素子２０２の断面図を示し、この雄型素子２０２は、第１コンポーネント２０６及び第２コンポーネント２０７を有する管状形成部材を備え、第２コンポーネント２０７を第１コンポーネント２０６内に部分的に挿入する。図１０に示す雄型素子２０２は、図１〜８に示す雄型素子２とは、主に、送給窪み、帰還窪み及びチャネルの位置が、図１〜８に示す雄型素子２と比べて逆転している点である。
【０１４９】
とくに、雄型素子２０２の第１コンポーネント２０６に複数個のチャネル２２０を設け、これらチャネル２２０が長手方向軸線Ｚの周りに長手方向に延在する。チャネル２２０は第１コンポーネント２０６の内面に得られる。
【０１５０】
その代わり、第２コンポーネント２０７に送給窪み２１５及び帰還窪み２１６を設け、これら窪みは、第１コンポーネント２０６内に挿入するのに適合するよう第２コンポーネント２０７の外面に設ける。送給窪み２１５及び帰還窪み２１６は互いに直径方向に対向させることができる。送給窪み２１５及び帰還窪み２１６は、それぞれ雄型素子２０２の長手方向軸線の周りに測った角度寸法を有し、この角度寸法は、各チャネル２２０の角度範囲よりも大きい。このようにして、第２コンポーネント２０７の第１コンポーネント２０６に対する複数の角度位置を画定することができ、これら角度位置において、少なくとも１個のチャネル２２０が送給窪み２１５に連通し、また少なくとも１個の他のチャネル２２０が帰還窪み２１６に連通する。とくに、チャネル２２０は長手方向軸線の周りに均等に分布されているため、第２コンポーネント２０７に対する第１コンポーネント２０６の角度位置には無関係に、常に送給窪み２１５に対面する少なくとも１個のチャネル２２０が存在し、また帰還窪み２１６に対面する少なくとも１個の他のチャネル２２０が存在することになる。
【０１５１】
送給窪み２１５に対面するチャネル２２０は流入路２２２を画定する。チャネル２２０は、第１コンポーネント２０６から突出する第２コンポーネント２０７の部分に沿って連続する。ここからチャネル２２０は、例えば、第２コンポーネント２０７の周りに配置した第３コンポーネントにより閉じられる。チャネル２２０は、図７における環状導管２７と同様の環状導管に至り、流入路２２２は環状導管に連通する。
【０１５２】
同様に、帰還窪み２１６に対面するチャネル２２０は流出路２２３を画定し、この流出路も同様に環状導管に連通する。
【０１５３】
図１１は、他の実施形態による雄型素子３０２の端面図を示す。この雄型素子３０２は、第１コンポーネント３０６、及びこの第１コンポーネント３０６内に少なくとも部分的に挿入する第２コンポーネント３０７を備える。
【０１５４】
第２コンポーネント３０７には、送給窪み３１５及び帰還窪み３１６を設け、これら窪みは第２コンポーネント３０７の外面に、例えば、直径方向に互いに対向する位置に配置することができる。送給窪み３１５及び帰還窪み３１６は、雄型素子３０２の長手方向軸線に平行に延在させる。
【０１５５】
第１コンポーネント３０６に１対のチャネル３２０を設け、これらチャネル３２０は、例えば、直径方向に互いに対向させ、また雄型素子３０２の長手方向軸線Ｚに平行な方向に延在させる。チャネル３２０は第１コンポーネント３０６の内面に設け、送給窪み３１５及び帰還窪み３１６を設けた第２コンポーネント３０７の外面に接触するよう配置する。
【０１５６】
各チャネル３２０は、雄型素子３０２の長手方向軸線の周りに測った角度寸法Ａを有し、この角度寸法Ａは、送給窪み３１５及び帰還窪み３１６の角度寸法Ｂよりも小さい。例えば、角度寸法Ｂは角度寸法Ａの３〜４倍とすることができる。
【０１５７】
このようにして、送給窪み３１５がチャネル３２０に連通し、また帰還窪み３１６が他のチャネル３２０に連通する、第１コンポーネント３０６の第２コンポーネント３０７に対する複数の角度位置が存在する。図１１には、例として、これら位置のうち１つの位置を実線で示し、他の２つの位置Ｐ１及びＰ２を破線で示す。
【０１５８】
第２コンポーネント３０７は第１コンポーネント３０６に着脱可能に取付けることができる。例えば、第２コンポーネント３０７を第１コンポーネント３０６にねじ付けることができる。第１コンポーネント３０６を第２コンポーネント３０７にロックするとき、送給窪み３１５が１つのチャネル３２０に対面し、また帰還窪み３１６が他のチャネル３２０に対面するのを確実にするためには、第１コンポーネント３０６及び第２コンポーネント３０７に設けたねじ山の開始ポイントに関して、比較的広い公差、例えば約３０゜の公差を与えることで十分である。実際、第１通路手段すなわちチャネル３２０が、第２通路手段すなわち送給窪み３１５及び帰還窪み３１６に流体連通する複数の角度位置が存在するので、比較的広い公差が各ねじ山の開始ポイントに与えられている場合でも、冷却流体は、第１コンポーネント３０６から第２コンポーネント３０７へ、又はその逆向きに通過することができる。
【０１５９】
図１１は、第１通路手段が第２通路手段に流体連通しない場合、第２コンポーネント３０７を第１コンポーネント３０６に対して回転する例を提供する。それにもかかわらず、チャネル３２０及び窪み３１５，３１６は、複雑なタイミングシステムに依存することなく達成するのが容易な機械加工公差に起因して連通するような寸法にする。
【０１６０】
図１２は、代替的実施形態による雄型素子４０２を示す。
【０１６１】
図１及び図２に示す雄型素子２は、容器用のキャップを形成する構成としたが、図１２に示す雄型素子４０２は、射出成形又は圧縮成形によって、容器、とくにボトル用のプリフォーム（予備成形品）を成形するよう構成する。雄型素子４０２によって得られるプリフォームは、その後にブロー成形又は延伸ブロー成形によって、容器、とくにボトルに変形することができる。
【０１６２】
雄型素子４０２は、外側からプリフォームを形成するのに適した図示しない雌型素子をも有する成形ユニットに設ける。成形ユニットは、さらに、アンダーカットゾーンを設けたプリフォームのネック部を外側から形成するための少なくとも２つの可動インサートを有する。
【０１６３】
雄型素子４０２は、プリフォームを内側から形成するのに適した中心形成コア４０３を備える。図示の実施形態において、中心形成コア４０３は、プリフォームの底面、及びプリフォームの側壁における底面に近接する部分を内側から形成するのに適した第１形成要素４５１を有する。中心形成コア４０３は、さらに、プリフォームの側壁における底面から遠い側の部分を内側から形成するのに適した第２形成要素４５２を有する。第２形成要素４５２は第１形成要素４５１に固着する。
【０１６４】
代替的実施形態において、中心形成コア４０３は一体ピースで形成することができる。
【０１６５】
雄型素子４０２は、さらに、プリフォームの底面とは反対側の部分からプリフォームを区切るプリフォームの環状端縁を形成するのに適した環状形成部材４０４を備える。
【０１６６】
環状形成部材４０４は、中心形成コア４０３を包囲する。中心形成コア４０３は環状形成部材４０４から図示しない雌型素子に向かって突出する。
【０１６７】
環状形成部材４０４及び中心形成コア４０３は、雄型素子４０２の動作中、とくに、成形型を閉じてプリフォームを形成するとき、及びプリフォームを成形型から引出すとき、互いに相対移動することができる。
【０１６８】
雄型素子４０２は、長手方向軸線Ｚ１に沿って延在する第１コンポーネント４０６を備える。
【０１６９】
雄型素子４０２は、さらに、第１コンポーネント４０６に連結する第２コンポーネント４０７を備える。第２コンポーネント４０７は、第１コンポーネント４０６に適当な着脱可能連結、例えばねじ連結によって連結することができる。図示の実施形態において、第２コンポーネント４０７は、第１コンポーネント４０６に直接ねじ付ける。
【０１７０】
中心形成コア４０３は、第１コンポーネント４０６によって支持することができ、例えば、第１コンポーネント４０６にねじ付けることができる。
【０１７１】
第２コンポーネント４０７は、部分的に第１コンポーネント４０６内に、また部分的に中心形成コア４０３内に突入する。
【０１７２】
雄型素子４０２において、液状又はガス状の冷却流体を循環させてプリフォームを冷却できる冷却回路を設ける。
【０１７３】
冷却回路は、第１コンポーネント４０６に設けた流入導管４１３を有する。流入導管４１３は、少なくとも一部が長手方向軸線Ｚ１に平行な方向に延在する。
【０１７４】
冷却回路は、さらに、同様に第１コンポーネント４０６に設けた流出導管４１８を有する。流出導管４１８は、例えば、流入導管４１３に対して直径方向に対向する位置で、少なくとも一部が長手方向軸線Ｚ１に平行な方向に延在する。
【０１７５】
第１コンポーネント４０６には冷却流体のための第１通路手段を設ける。第１通路手段は、第１コンポーネント４０６の内面に設けた送給窪み４１５及び帰還窪み４１６を有する。とくに、第１通路手段は、第１コンポーネント４０６における一方の端部であって、第２コンポーネント４０７の端部領域を挿入する側の端部に設けることができる。
【０１７６】
流入導管４１３は送給窪み４１５に至るとともに、流出導管４１８は帰還窪み４１６から延びる。
【０１７７】
第２コンポーネント４０７には第２通路手段を設け、この第２通路手段は、第２コンポーネント４０７の外面に設けた複数個のチャネル４２０を有することができる。チャネル４２０は、長手方向軸線Ｚ１に平行な方向に延在し、長手方向軸線Ｚ１の周りに均等に分布させることができる。
【０１７８】
チャネル４２０は、第２コンポーネント４０７の第１コンポーネント４０６内に挿入する端部領域に達し、したがって、送給窪み４１５及び帰還窪み４１６に対面することができる。チャネル４２０は、さらに、第１コンポーネント４０６から突出する第２コンポーネント４０７の部分に連続し、形成すべきプリフォームに向かう。この部分において、チャネル４２０は中心形成コア４０３によって半径方向を閉じられる。
【０１７９】
第１通路手段及び第２通路手段は、長手方向軸線Ｚ１の周りに分布させ、この分布は、長手方向軸線Ｚ１の周りに第１コンポーネント４０６に対する第２コンポーネント４０７の複数個の角度位置を画定することができ、これら角度位置において、第１通路手段が第２通路手段に流体連通できるように行う。この目的のため、送給窪み４１５、帰還窪み４１６及びチャネル４２０は、図４及び５、図９〜１１に示すような形態のうち任意なものとすることができる。
【０１８０】
とくに、第１通路手段及び第２通路手段は、第２コンポーネント４０７を第１コンポーネント４０６に対して角度的な位置決めをするが、少なくとも１個のチャネル４２０が常に送給窪み４１５に対面し、また少なくとも１個の他のチャネル４２０が帰還窪み４１６に対面するよう構成することができる。このようにして、冷却回路は、第２コンポーネント４０７を第１コンポーネント４０６にどのように取付けても有効に機能する。したがって、複雑なタイミングシステムを使用する必要はない。
【０１８１】
冷却回路は、さらに長手方向軸線Ｚ１周りに延在する環状導管４２７を有する。環状導管４２７の中央ラインは、長手方向軸線Ｚ１に交差する、とくに直交する平面内に存在する。環状導管４２７は、第２コンポーネント４０７と中心形成コア４０３との間に画定することができる。
【０１８２】
チャネル４２０は第２コンポーネント４０７の外面に沿って、環状導管４２７に達するまで延在する。
【０１８３】
冷却流体は流入導管４１３を経て雄型素子４０２に流入し、ここから送給窪み４１５に流入する。送給窪み４１５に対面するチャネル４２０を経て、冷却流体は環状導管４２７に達する。この環状導管４２７から冷却流体は帰還窪み４１６に連通するチャネル４２０に流入し、この後流出導管４１８を経由して雄型素子４０２から流出する。
【０１８４】
環状導管４２７は、プリフォームの開放端部を形成する中心形成コア４０３の表面近傍に配置する。環状導管４２７は、したがって、プリフォームのネック部を冷却することを意図する。
【０１８５】
雄型素子４０２は、さらに、プリフォームの底面を冷却する他の冷却回路を有する。この他の冷却回路は、プリフォームの側壁、すなわちネック部と底面との間に介在する部分を冷却することを意図する。
【０１８６】
他の冷却回路は吸入導管４２９を有し、この吸入導管４２９は管状素子４３０内で長手方向軸線Ｚ１に沿って第１コンポーネント４０６と同軸状に延在する。吸入導管４２９は中心形成コア４０３内まで連続し、中心形成コア４０３のプリフォームの底面を形成する部分の近傍で終端する。
【０１８７】
環状チャンバ４５３が中心形成コア４０３内に画定され、これにより吸入導管４２９から入来する冷却流体はプリフォームの側壁を冷却することができる。環状チャンバ４５３から冷却流体は、管状素子４３０の外側に画定した排出導管４３２に流入し、次に雄型素子４０２から流出する。
【０１８８】
プリフォームのネック部を冷却する冷却回路及びプリフォームの底面及び側壁を冷却する他の冷却回路は互いに独立している。換言すれば、雄型素子４０２において、冷却回路内で循環する冷却流体は、他の冷却回路内で循環する冷却流体とは混合しない。
【０１８９】
図１３は、ポリマー材料で形成される物体５０５、例えば容器のキャップを得る成形ユニット６０を示す。
【０１９０】
図１３につき以下に説明することは、キャップ以外の物体、例えば、シール、プリフォーム又は容器を形成するよう構成した成形型にも適用することができる。
【０１９１】
成形ユニット６０は、物体５０５を内側から形成するのに適した雄型素子５０２を有する。成形ユニット６０は、さらに、物体５０５の外面を形成するのに適した雌型素子６１を有する。
【０１９２】
図１３に示す実施形態において、雄型素子５０２及び雌型素子６１は圧縮成形によって物体５０５を得るよう構成する。以下に説明することは、しかし、射出成形によって得られる物体にも適用することができる。雄型素子５０２は、物体５０５の底壁を内側から形成する形成端部を有する中心形成コア５０３を備える。中心形成コア５０３の形成端部は、さらに、物体５０５の底壁から突出する封止リップの部分を形成するよう構成する。
【０１９３】
中心形成コア５０３は長手方向軸線Ｚ２に沿って延在する。
【０１９４】
雄型素子５０２は、さらに、中心形成コア５０３の外側に配置し、図１４に詳細に示すような管状形成部材５０４を有する。とくに、管状形成部材５０４は中心形成コア５０３を包囲する。
【０１９５】
管状形成部材５０４は、物体５０５の封止リップの部分を形成するよう配置した造形端部６２を有する。より具体的には、中心形成コア５０３は封止リップの内面を形成するとともに、管状形成部材５０４は封止リップの外面を形成する。
【０１９６】
管状形成部材５０４の造形端部６２は、さらに、物体５０５の側壁を内側から形成するよう配置する。物体５０５がキャップである場合、側壁には、緊締要素、例えばねじ山を設け、キャップを閉鎖すべき容器に締付けるようにする。
【０１９７】
管状形成部材５０４の造形端部６２は、とくに、物体５０５がキャップではない場合に、上述したのとは異なる構成にすることができると理解されたい。
【０１９８】
管状形成部材５０４はヒートパイプとして構成する。とくに、管状形成部材５０４は（図１４には見えていない場合であっても）、内側が中空で液体を収納し、この液体は管状形成部材５０４の内側に画定される容積の一部に充填する。管状形成部材５０４及びより一般的にはヒートパイプの動作原理は、ヒートパイプ内に収納される液体の状態変化に起因して物体５０５から熱を除去することに基づく。成形されているポリマー材料が発生する熱の結果として、液体は液相からガス相に移行する。
【０１９９】
雄型素子５０２は、さらに、管状形成部材５０４又はより一般的に言えばヒートパイプを冷却するための冷却回路を備える。冷却回路は、管状形成部材５０４を支持するコンポーネント５０６の内側に部分的に設ける。管状形成部材５０４は、着脱可能連結により、例えば、ねじ連結によって、コンポーネント５０６に取付けることができる。
【０２００】
コンポーネント５０６は管状の形態を有することができる。
【０２０１】
管状形成部材５０４はコンポーネント５０６内に収容される端部領域を有する。
【０２０２】
冷却回路は、コンポーネント５０６に設けた、例えば、コンポーネント５０６の厚みに貫通する流入導管５１３を有する。
【０２０３】
流入導管５１３は長手方向導管とする、すなわち、長手方向軸線Ｚ２に平行に延在させることができる。さらに、同様にコンポーネント５０６に設けた図示しない流出導管を設ける。流出導管も長手方向に、すなわち、長手方向軸線Ｚ２に平行に延在させることができる。流出導管は、流入導管５１３に対して直径方向に対向する位置に設けることができる。
【０２０４】
流入導管５１３及び図示しない流出導管は環状導管５２７に連通し、この環状導管５２７は管状形成部材５０４を冷却するよう配置する。環状導管５２７は、コンポーネント５０６と管状形成部材５０４との間に画定される。
【０２０５】
環状導管５２７は、長手方向軸線Ｚ２に交差する、とくに、長手方向軸線Ｚ２に直交する平面内で、リング状に閉じたラインとして構成される延長ラインに沿って延在することができる。２個の封止リング６４を、コンポーネント５０６と管状形成部材５０４との間で環状導管５２７の両側側面に介在させることができる。封止リング６４により、コンポーネント５０６と管状形成部材５０４との間で冷却流体が漏洩するのを防止する。雄型素子５０２は、さらに、中心形成コア５０３を冷却するのに適した他の冷却回路を有する。
【０２０６】
この他の冷却回路は、長手方向軸線Ｚ２に沿って延在する管状素子５３０の内側に設けた吸入導管５２９を有する。管状素子５３０は、中心形成コア５０３内に配置する。
【０２０７】
吸入導管５２９を介して、他の冷却回路を循環する冷却流体は中心形成コア５０３の形成端部近傍に移送され、物体５０５の底壁、及び必要であれば封止リップを冷却することができる。
【０２０８】
排出導管５３２を中心形成コア５０３内に設け、冷却流体が物体５０５を冷却した後に他の冷却回路を循環する冷却流体を排出できるようにする。排出導管５３２は、管状素子５３０と中心形成コア５０３との間のギャップによって画定することができる。
【０２０９】
中心形成コア５０３内に設けた他の冷却回路は、管状形成部材５０４を冷却する冷却回路とは独立している。
【０２１０】
雄型素子５０２の他のコンポーネントは図１につき説明した雄型素子２のコンポーネントと同一であり、再び詳細には説明しない。
【０２１１】
動作中、物体５０５を雄型素子５０２と雌型素子６１との間で造形している間に管状形成部材５０４が実現するヒートパイプは、物体５０５を形成している熱ポリマー材料を冷却する。ヒートパイプ内に収納される液体は、加熱されてガス相に移行し、これにより物体からの大量の熱を除去する。
【０２１２】
冷却流体は、管状形成部材５０４に関連する冷却回路に流入導管５１３から流入する。冷却流体は環状導管５２７に達し、管状形成部材５０４、すなわちヒートパイプを冷却する。とくに、冷却流体は、管状形成部材５０４の造形端部６２とは反対側の端部領域６３を冷却する。
【０２１３】
管状形成部材５０４を冷却した後、冷却流体は、コンポーネント５０６に設けた図示しない流出導管を経て冷却回路から流出する。
【０２１４】
同時に、中心形成コア５０３に関連する他の冷却回路を循環する冷却流体は、中心形成コア５０３の温度を制限された状態に維持することができる。
【０２１５】
したがって、物体５０５は効果的に冷却され、生産速度を増大し、またサイクルタイムを減少することができる。
【０２１６】
図示の実施形態において、ヒートパイプは、物体５０５を形成するポリマー材料に接触することを意図する素子、すなわち環状形成部材５０４をなす。
【０２１７】
代替的実施形態において、ヒートパイプを使用して、管状形成部材５０４以外のポリマー材料に接触することを意図する型コンポーネントを実現することができる。例えば、ポリマー材料に接触することを意図する雌型素子６１の１個又は複数個のコンポーネントをヒートパイプで実現することができる。さらに、ヒートパイプを使用してポリマー材料に直接接触する必要はない型コンポーネントを実現することができ、この場合、ヒートパイプは、プラスチック材料と相互作用する形成素子から熱を排除するよう配置する。
【０２１８】
例えば、管状形成部材５０４は２個のパーツで実現することができ、すなわち造形端部６２を管状形成部材５０４の残りの部分とは明確に異なるコンポーネントとして形成することができる。
【０２１９】
この場合、造形端部６２は、熱伝導特性がよい材料で形成した中実体として構成することができる。その代わり、管状形成部材５０４の残りの部分はヒートパイプで実現することができる。
【０２２０】
この後者の解決法は、造形端部が幾分複雑なジオメトリを有しており、ヒートパイプで実現するのが困難なときに、うまく利用できる。結論として、ヒートパイプは、物体と冷却流体が循環する冷却回路との間に介在させることができる型コンポーネントを実現するのに使用でき、必ずしも物体を形成するポリマー材料と直接接触させるよう設計しない場合であっても使用できる。
【０２２１】
図１５は、ポリマー材料製の物体を射出成形又は圧縮成形によって形成するのに適した雄型素子の管状形成部材６０４を示す。図１５に部分的に示す雄型素子によって形成する物体は、例えば、容器用のキャップ、キャップ用のシール、又は容器、とくにボトルを得るためのプリフォームとすることができる。管状形成部材６０４は長手方向軸線Ｚ３を有する。
【０２２２】
管状形成部材６０４は形成端部６６２を有し、この形成端部６６２の形状は図１５には略図的に描いており、またポリマー材料と相互作用して所望のジオメトリに従うようポリマー材料を形成する。
【０２２３】
管状形成部材６０４は、さらに、形成端部６６２とは反対側の支持端部６６３を有し、雄型素子の図示しない支持素子に緊締できるようにする。
【０２２４】
管状形成部材６０４は２個のパーツで実現することができる。とくに、管状形成部材６０４は、外側コンポーネント６０７及び図１５に破線で示した内側コンポーネント６０８を有することができる。
【０２２５】
外側コンポーネント６０７及び内側コンポーネント６０８は、双方ともにほぼ管状形態とすることができる。内側コンポーネント６０８は外側コンポーネント６０７の内側に外側コンポーネント６０７と同軸状にして配置する。内側コンポーネント６０８及び外側コンポーネント６０７を着脱可能な、すなわち非恒久的な連結により互いに連結する。
【０２２６】
管状形成部材６０４には、管状形成部材６０４内を冷却流体が循環できる冷却回路を設け、形成端部６６２を冷却できるようにする。
【０２２７】
冷却回路は、管状形成部材６０４の形成端部に設けた環状導管６２７を有する。この環状導管６２７は、外側コンポーネント６０７と内側コンポーネント６０８との間に画定することができる。例えば、環状導管６２７は、外側コンポーネント６０７に設けた溝であって、滑らかな外面を有し得る内側コンポーネント６０８によって半径方向を閉じられる溝によって画定することができる。さらに、環状導管６２７は、内側コンポーネント６０８に設けた溝、又は内側コンポーネント６０８及び外側コンポーネント６０７にそれぞれ設けた互いに対向する２個の溝によって画定することができる。
【０２２８】
環状導管６２７は、長手方向軸線Ｚ３の周りにリング状に包囲する延在ラインに沿って延在する。延在ラインは、長手方向軸線に交差する、とくに、長手方向軸線に直交する平面内に存在することができる。この延在ラインは円形とすることができる。
【０２２９】
流入路６２２は環状導管６２７に連通し、例えば、環状導管６２７に至る。流入路６２２は、外側コンポーネント６０７と内側コンポーネント６０８との間に画定する。
【０２３０】
流入路６２２により雄型素子に流入する冷却流体が環状導管６２７に到達できる。流入路６２２は管状形成部材６０４内に長手方向に延在する。とくに、流入路６２２は長手方向軸線Ｚ３に平行とすることができる。
【０２３１】
冷却回路は、さらに、環状導管６２７に連通する流出路６２３を有し、環状導管６２７を循環する冷却流体を支持端部６６３に移送できるようにする。とくに、流出路６２３は、外側コンポーネント６０７と内側コンポーネント６０８との間に画定する。
【０２３２】
流出路６２３によれば、冷却流体は環状導管６２７を通過した後雄型素子から流出できる。
【０２３３】
流出路６２３は、やはり管状形成部材６０４内に長手方向に延在する。とくに、流出路６２３は長手方向軸線Ｚ３に平行とすることができる。
【０２３４】
図１５に示す実施形態において、流入路６２２及び流出路６２３は、外側コンポーネント６０７の内面に形成したそれぞれに対応する長手方向のチャネル６２０によって画定する。チャネル６２０は、内側コンポーネント６０８の外面によって半径方向を閉じられる。
【０２３５】
代案として、流入路６２２及び／又は流出路６２３は、内側コンポーネント６０８の外面に設けたそれぞれに対応する長手方向のチャネル６２０によって画定し、外側コンポーネント６０７の内面によって半径方向を閉じられるようにする。
【０２３６】
さらに、内側コンポーネント６０８及び外側コンポーネント６０７の双方に、それぞれに対応する長手方向のチャネルを設け、互いに対向させるとき流入路６２２及び／又は流出路６２３を画定するようにする。
【０２３７】
いずれにせよ、流入路６２２及び流出路６２３は、それぞれ長手方向軸線Ｚ３周りに少なくとも１０゜の角度寸法、好適には、少なくとも３０゜の角度寸法を有することができる。このようにして、流入路６２２及び流出路６２３は、形成端部６６２を効果的に冷却するような冷却流体の大きな流れを確保する。
【０２３８】
流入路６２２及び流出路６２３は、直径方向に互いに対向させて配置することができる。
【０２３９】
代替的実施形態において、冷却回路は、長手方向軸線Ｚ３周りに分布させた複数個の流入路６２２を有し、冷却流体を環状導管６２７に移送できるようにする。
【０２４０】
冷却回路は、さらに、長手方向軸線Ｚ３周りに分布させた複数個の流出路６２３を有し、冷却流体を環状導管６２７から排出できるようにする。
【０２４１】
この場合、長手方向軸線Ｚ３の周りにおける流入路６２２の角度寸法の合計は、少なくとも１０゜の角度、好適には、３０゜の角度より大きい角度となるようにする。同じことは、流出路６２３の角度寸法についてもあてはまる。
【０２４２】
管状形成部材６０４は、さらに、支持端部６６３に配置した接続コンポーネント６０６を有し、管状形成部材６０４に設けた冷却回路に冷却流体を供給し、またこの冷却回路から冷却流体を排出できるようにする。
【０２４３】
この目的のため、接続コンポーネント６０６には、流入孔のような形状の流入口６１５を設け、図示しない冷却流体源から入来する冷却流体を流入路６２２に送給できるようにする。
【０２４４】
接続コンポーネント６０６には、さらに、流出孔のような形状の流出口６１６を設け、流出路６２３からの冷却流体を排出できるようにする。
【０２４５】
流入口６１５及び流出口６１６は、長手方向に、すなわち長手方向軸線Ｚ３に平行に配置し、例えば、長手方向軸線Ｚ３に関して直径方向に互いに対向させて配置することができる。
【０２４６】
流入口６１５及び流出口６１６は、それぞれ境界ゾーン６７０に沿って流入路６２２及び流出路６２３に対面させ、境界ゾーン６７０は、長手方向軸線Ｚ３に交差する、とくに、長手方向軸線Ｚ３に直交する平坦境界面として構成することができる。
【０２４７】
境界ゾーン６７０において、外側コンポーネント６０７は接続コンポーネント６０６に接触する。
【０２４８】
長手方向軸線Ｚ３の周りに境界ゾーン６７０で測った流入路６２２及び流出路６２３の角度寸法は、それぞれに対応する流入口６１５及び流出口６１６の角度範囲よりも大きい。このようにして、流入口６１５が流入路６２２に流体連通しまた流出口６１６が流出路６２３に流体連通する外側コンポーネント６０７の接続コンポーネント６０６の複数個の角度位置を画定することができる。
【０２４９】
流入口６１５及び流出口６１６は第１通路手段を画定するとともに、流入路６２２及び流出路６２３が第２通路手段を画定し、接続コンポーネント６０６に対する外側コンポーネント６０７の複数個の角度位置で、第１通路手段は（とくに、対面する）第２通路手段と流体連通する。
【０２５０】
接続コンポーネント６０６には、支持素子の孔に係合できる、例えばピンのような形状にした基準素子６６５を設け、接続コンポーネント６０６を確実に所定角度位置で支持素子に取付けるようにする。
【０２５１】
雄型素子は、さらに、管状形成部材６０４内に配置する中心形成コアを備え、とくに、物体の底壁を得るのが望ましい、物体の一部分を形成できるようにする。キャップ又はシールを形成するよう雄型素子を構成する場合、中心形成コアは、図１及び２に示す中心形成コア３に類似の構造を有することができる。
【０２５２】
中心形成コア内に他の冷却回路を設け、この冷却回路内で冷却流体が循環して中心形成コアによって形成される物体の一部分を冷却する。
【０２５３】
中心形成コアの設けた他の冷却回路は、管状形成部材６０４に設けた冷却回路とは独立している。換言すれば、２つの回路で循環する冷却流体は、雄型素子内で互いに混ざり合わない。
【０２５４】
上述の冷却回路及び他の冷却回路は、中心形成コア及び管状形成部材６０４の有効な冷却を可能にし、とくに、例えば、形成した物体のアンダーカットを設けた部分を雄型素子から外すため、中心形成コア及び管状形成部材６０４が相対移動できる場合に、有効冷却を可能にする。
【０２５５】
一般的に言えば、送給窪み及び帰還窪み、チャネル、流入路及び流出路の形状及び寸法、並びにそれらの個数は、冷却流体の十分な流れが確保できるのであれば、自由に選択することができる。例えば、部分円形断面を有するチャネル、窪み又は通路は、工作機械を用いる機械加工によって極めて簡単に得ることができるが、部分円形断面以外の形状にすることもできる。さらに、冷却流体の流れが等しい場合、窪み、チャネル又は通路の角度範囲を減少し、またこれら窪み、チャネル又は通路の深さを増加することができる。このことは、図示した実施形態のすべてにあてはまる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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