(57)【要約】      （修正有）【課題】ブロー成形用金型の摩耗に対する脆弱性を低減させる機器及び方法の提供。【解決手段】ブロー成形装置は、第１のブロー成形金型部品４ａ及び第２のブロー成形金型部品４ｂ、並びに、ベース部品４ｃを有し、ベース部品４ｃをブロー成形金型部品４ａ，４ｂに対して少なくとも所定時間にわたって芯出しするために芯出し機構４０を有し、芯出し機構４０が第１の係合要素４２を有し、第１の係合要素４２は、突起の形態を形成されるとともに、凹部の形態を成す第２の係合要素４４に対して移動でき、送り動作中に突起４２が凹部４４と係合でき、これらは、成形処理中に少なくとも所定時間にわたって第１の接触面Ｆを介して接触し、係合要素４２，４４は、それらがブロー成形装置の閉塞動作中に少なくとも所定時間にわたり接触面Ｆに沿って互いに接触しないように配置される金型の摩耗を低減させる方法。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブロー成形装置（４）を用いてプラスチック材料プリフォーム（１０）をプラスチック材料容器（１０ａ）へと成形するための機器（１）であって、前記ブロー成形装置（４）がキャビティ（７）を形成し、該キャビティ内で、前記プラスチック材料容器（１０ａ）を形成するべく前記プラスチック材料プリフォーム（１０）を拡張させることができ、前記ブロー成形装置（４）は、第１のブロー成形金型部品（４ａ）および第２のブロー成形金型部品（４ｂ）、並びに、ベース部品（４ｃ）を有し、これらの部品は、前記ブロー成形装置（４）を保持するためのブロー成形金型キャリア装置（６）と共に、前記ブロー成形装置（４）を開放または閉塞するべく互いに対して移動することができ、前記ブロー成形金型キャリア装置（６）は、前記第１のブロー成形金型部品（４ａ）を保持するための第１のキャリア部品（６ａ）と、前記第２のブロー成形金型部品（４ｂ）を保持するための第２のキャリア部品（６ｂ）とを有し、加えて、前記機器は、前記ベース部品（４ｃ）を保持するための第３のキャリア部品（６ｃ）を有し、前記機器は、前記ベース部品（４ｃ）を前記ブロー成形金型部品（４ａ，４ｂ）に対して少なくとも所定時間にわたって芯出しするために芯出し機構（４０）を有し、この芯出し機構（４０）が第１の係合要素（４２）を有し、該第１の係合要素は、突起の形態を成して形成されるとともに、凹部の形態を成して形成される第２の係合要素（４４）に対して移動でき、これらの係合要素のうちの一方が前記第３のキャリア部品（６ｃ）に配置され、加えて、前記凹部（４４）および前記突起（４２）は、送り動作中に前記突起（４２）が前記凹部（４４）内に係合できるように形成され、前記係合要素（４２，４４）は、成形処理中に少なくとも所定時間にわたって第１の接触面（Ｆ）を介して接触し、この接触により、前記ベース部品（４ｃ）は、前記プラスチック材料プリフォーム（１０）の長手方向（Ｌ）で支持される、機器（１）において、前記係合要素（４２，４４）は、それらが前記ブロー成形装置（４）の閉塞動作中に少なくとも所定時間にわたり前記接触面（Ｆ）に沿って互いに接触しないように配置されることを特徴とする機器（１）。
【請求項２】
前記ベース部品は、前記ブロー成形装置の閉塞動作中に少なくとも所定時間にわたって前記成形処理中よりも側部部品の方へ近づいて配置されることを特徴とする請求項１に記載の機器（１）。
【請求項３】
前記機器（１）は、一方の前記係合要素（４２）を前記プラスチック材料プリフォーム（１０）の前記長手方向（Ｌ）で他方の前記係合要素（４４）に対して移動させるために駆動装置を有することを特徴とする請求項１または２に記載の機器（１）。
【請求項４】
前記駆動装置は、固定されるように配置されるガイドカムを有することを特徴とする請求項３に記載の機器（１）。
【請求項５】
前記ブロー成形装置（４）の閉塞状態において、前記係合要素（４２，４４）間の前記接触面（Ｆ）が略水平方向に延びることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の機器（１）。
【請求項６】
前記係合要素（４２，４４）の係合部分は、前記プラスチック材料プリフォームの長手方向（Ｌ）に対して−１５０°未満の−外周角度に沿って延びることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の機器（１）。
【請求項７】
前記プラスチック材料プリフォームの前記長手方向（Ｌ）に対して垂直に延びる金型隙間（Ｓ）が成形処理中に少なくとも一方の前記側部部品（４ａ，４ｂ）と前記ベース部品（４ｃ）との間に存在することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の機器（１）。
【請求項８】
前記金型隙間（Ｓ）は、０．１ｍｍよりも大きい、好ましくは０．２ｍｍよりも大きい幅を有することを特徴とする請求項７に記載の機器（１）。
【請求項９】
プラスチック材料プリフォーム（１０）をプラスチック材料容器（１０ａ）へと成形する方法であって、前記プラスチック材料プリフォームがブロー成形装置（４）内へ導入され、このブロー成形装置（４）内で、プラスチック材料プリフォームは、流動性を有する媒体の作用により前記プラスチック材料容器（１０ａ）へと成形され、前記ブロー成形装置（４）は、少なくとも１つの第１のブロー成形金型部品（４ａ）および１つの第２のブロー成形金型部品（４ｂ）と、ベース部品（４ｃ）とを有し、これらの部品は共同でキャビティ（５）を形成し、該キャビティ内で前記プラスチック材料プリフォーム（１０）が前記プラスチック材料容器へと形成され、キャリア部品（６ａ，６ｂ）上に配置される前記ブロー成形金型部品（４ａ，４ｂ）は、前記ブロー成形装置の閉塞処理のために順々に押し進められ、加えて、前記ベース部品（４ｃ）が前記ブロー成形金型部品（４ａ，４ｂ）に対して芯出しされ、この芯出し処理のために、突起の形態を成して形成される第１の係合要素（４２）が凹部の形態を成して形成される第２の係合要素（４４）に対して移動され、これらの係合要素のうちの一方は、前記ベース部品（４ｃ）を保持するために使用される第３のキャリア部品（６ｃ）上に配置され、加えて、前記凹部（４４）および前記突起（４２）は、送り動作中に前記突起（４２）が前記凹部（４４）内に係合するように形成され、前記係合要素（４２，４４）は、成形処理中に少なくとも所定時間にわたって第１の接触面（Ｆ）を介して接触し、前記ベース部品（４ｃ）は、この接触により、前記プラスチック材料プリフォーム（１０）の長手方向で支持される、方法において、前記係合要素（４２，４４）は、前記ブロー成形装置の閉塞動作中に少なくとも所定時間にわたって前記接触面（Ｆ）に沿って互いに接触しないことを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記ベース部品（４ｃ）と前記ブロー成形金型部品（４ａ，４ｂ）との間の距離は、前記ブロー成形装置の閉塞処理の開始後および前記ブロー成形装置の開放処理の開始前に、少なくとも所定時間にわたって増大されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記係合要素（４２，４４）は、前記ブロー成形装置の閉塞処理の開始後および前記ブロー成形装置の開放処理の開始前に、拡張されるべき前記プラスチック材料プリフォームの長手方向で互いに対して移動されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチック材料プリフォームを、特に排他的ではないがプラスチックボトルなどの、プラスチック材料容器へと成形する機器および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
このタイプの機器および方法は、従来技術から長い間にわたって知られてきた。この場合、プラスチック材料プリフォームは、通常は加熱された後、ブロー成形金型内へ導入される。プラスチック材料プリフォームは、このブロー成形金型内で、圧縮エアーが作用されることによりプラスチックボトルを形成するべく成形される。
【０００３】
これらのブロー成形金型は、通常、この場合、複数の構成部品から、例えば側部部品とベース部品から形成され、これらの部品は共同でキャビティを境界付け、該キャビティ内でプラスチック材料プリフォームが成形される。この場合、プラスチック材料プリフォームを拡張させるために、通常、ボトル内でかなりの内圧が必要である。プラスチック材料容器の形成中、ボトル内のこの内圧に起因して、ベース金型に作用して該ベース金型を軸方向（以下、プラスチック材料プリフォームの長手方向とも称される）で押し離す最大で５０ｋＮの非常に高い力も生じる。
【０００４】
これらの力を吸収するため、プリズム状の輪郭を伴う相補的な積極的にロックする芯出し部品が、ブロー成形装置のベース金型またはベース部品のそれぞれと（移動された）側部部品との間に挿入される。したがって、力を伝える接触面が斜めに（プリズム状に）形成される。金型キャリアが開閉されると、これらの面が他方の面と係合し、その結果、ベース部品が傾斜の結果として能動的に引き上げられる。
【０００５】
しかしながら、ブロー成形金型の開閉中に行われるこのスライド動作の結果として、微小な摩耗が生じる。この微小な摩耗は周期的な潤滑剤注入によって防止される。しかしながら、近年、このタイプのブロー成形機を衛生的にしようとする、或いは更には随意的に滅菌状態にしようとする試みもなされてきた。
【０００６】
想定し得る手法は、自己潤滑プラスチック材料を使用して、この自己潤滑プラスチック材料から相補的な構成要素をそれぞれ形成することにある。しかしながら、また、この結果として、生じる摩耗が完全に排除されない場合がある。更に、斜めの面の間の前述した接触から、かなりの接触ノイズが生じる。
【０００７】
また、何れの場合にも斜めである面の正確に適合する形成、特に丸み付けは、複雑であり、高価である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明の目的は、摩耗に対するこのタイプの機械の脆弱性を低減させることである。また、このタイプの機械のための製造費も低減されるべきである。これらの目的は、独立請求項の主題により本発明にしたがって達成される。有利な実施形態および更なる進展が従属請求項の主題を成す。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
プラスチック材料プリフォームをプラスチック材料容器へと成形するための本発明に係る機器は、キャビティを形成するブロー成形装置を有し、該キャビティ内で、プラスチック材料容器、特にプラスチックボトルを形成するべくプラスチック材料プリフォームを拡張させることができる。この場合、ブロー成形装置は、第１のブロー成形金型部品（特に、第１の側部部品）および第２のブロー成形金型部品（特に、第２の側部部品）、並びに、ベース部品を有し、これらの部品は、ブロー成形装置を開放または閉塞するべく互いに対して移動することができる。また、ブロー成形装置を保持するためのブロー成形金型キャリア装置が設けられ、ブロー成形金型キャリア装置は、第１のブロー成形金型部品を保持するための第１のキャリア部品と、第２のブロー成形金型部品を保持するための第２のキャリア部品とを有する。更に、機器は、ベース部品を保持するための第３のキャリア部品を有し、また、機器は、ベース部品を少なくともブロー成形金型部品に対して芯出しするために芯出し機構を有する。
【００１０】
この場合、この芯出し機構は第１の係合要素を有し、該第１の係合要素は、突起の形態を成して形成されるとともに、凹部の形態を成して形成される第２の係合要素に対して移動でき、これらの係合要素のうちの一方が第３のキャリア部品に配置され、更に、凹部および突起は、送り動作中に突起が凹部内に係合できるように形成される。また、係合要素は、少なくとも所定時間にわたって接触面を介して接触し、この接触により、ベース部品は、プラスチック材料プリフォームの長手方向で支持される。
【００１１】
本発明によれば、係合要素は、それらがブロー成形装置の閉塞動作中に少なくとも所定時間にわたり接触面に沿ってそれぞれ互いに接触させることができない或いは互いに接触しないように配置される。
【００１２】
従来技術では、ブロー成形金型の側部部品の正に送り動作中に前述した斜めの面によりベース部品も２つの他のブロー成形部品の方向に押し進められなければならないことが提案されるのに対し、ここでは、対照的に、特に、斜めの面同士の間のこのタイプの接触が開閉動作中であっても行われるべきでないことが提案される。このようにすると、前述した摩耗が減少される。
【００１３】
好ましい実施形態の場合には、ベース部品のキャリアに凹部が形成され、他方では、この凹部内に突起が係合する。しかしながら、逆に、突起がベース部品に形成されて、凹部が対応する相補的な係合要素であることも想定し得る。凹部は、突起を少なくとも３つの方向で互いに直角に或いは０°とは異なる角度で取り囲む凹部であるとして理解されることが好ましいが、凹部を段差状の構造にすることもでき、その場合、突起は、例えば、この凹部の段差部で支持される。
【００１４】
更なる有利な実施形態の場合、機器は、プラスチック材料プリフォーム内へ挿入され得る延伸ロッドも有する。この延伸ロッドは、特に、プラスチック材料プリフォームをこの場合にはその長手方向に延伸させるために使用される。
【００１５】
更なる有利な実施形態の場合、機器は、拡張処理中にプラスチック材料プリフォームにガス媒体を、特にブロー成形エアーを作用させるために使用されるストレス付与装置も有する。
【００１６】
更なる有利な実施形態の場合、機器は、ベース部品を２つのブロー成形金型部品へ送る送り装置も有する。
【００１７】
また、係合要素を互いの方へ送る、特に突起を凹部内へ挿入する移動装置も設けられる。この場合、これらの係合要素をブロー成形金型キャリアの側部部品に配置して側部部品と共に移動させることができる。しかしながら、前述した係合要素がブロー成形金型キャリア部品に対して移動でき、それにより、係合要素がブロー成形装置の側部部品へのベース部品の能動的な送りを行うことができることも想定し得る。前述したように、係合要素が芯出し要素としての機能も果たすことが好ましい。この目的のため、２つの係合要素が好ましくは設けられ、これらの係合要素は、２つの異なる側から、特に２つの反対の側から、ベース部品の凹部またはキャリアのそれぞれへと至らされる。突起は、それが凹部に対して予め設定されたクリアランスを有するように形成されることが有益である。このことは、突起が特にプラスチック材料プリフォームの長手方向で凹部内へ特定の度合いまで移動できることが好ましいことを意味する。
【００１８】
係合要素は、全体の閉塞動作中および好ましくは開放動作中にも係合要素間で接触が行われない、特に前述した第１の接触面に沿って接触が行われないように配置されおよび／または形成されることが有益である。方法に関して、２つの係合要素の互いへの送り（特に接触面を形成するため）は、閉塞処理が行われた後にのみ行われる。
【００１９】
従来技術とは異なり、ベース部品またはベース金型はそれぞれ、特に金型半体または側部部品のそれぞれに取り付けられる円錐状の芯出し部を介してもはや上昇されず、例えばローラまたはカムなどの更なる駆動手段によって更に高く位置される。ベース部品の能動的なより高い位置決めの結果として、好ましくは、開閉動作時にこれらの構成要素間で接触が行われない。この場合、開放動作および／または閉塞動作中のこれらの２つの構成要素間の距離は、好ましくは０．０１ｍｍ〜１ｍｍ、好ましくは０．０２ｍｍ〜０．８ｍｍ、好ましくは０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍ、特に好ましい態様では約０．１ｍｍである。この距離は、一方では作業動作時に信頼できる態様で接触を防止するために、しかしながら他方ではベース部品と係合要素との間で過度なクリアランスを許容しないために、特に有利であることが分かってきた。
【００２０】
この場合、互いに協働する面を水平面または平面にそれぞれすることができる。金型キャリアまたはブロー成形金型キャリア装置それぞれが開放または閉塞された後、ベース部品またはベースの芯出しが再び適用されることが好ましい。このようにすると、係合要素間の隙間が閉じられる。
【００２１】
機器が中心ベースカムを有する場合、これは、その後にベースカムがこのタイプの送り要素ともはや係合しないため、問題にはなり得ない。ベース作動と金型キャリアの動作との結合の結果として、ブロー成形圧力が生じている場合であっても移行できるように、前述した下側カムローラを可動態様で装着できることが好ましい。
【００２２】
係合要素は、特にプラスチック材料容器の長手方向に、ブロー成形装置の完全閉塞とブロー成形装置の開放動作の開始との間の所定期間内の少なくとも所定時間にわたって、互いに対して移動することが好ましい。
【００２３】
したがって、芯出し装置は、容器内の内圧から生じる力を吸収するとともに、それらの力を特に例えば金型外殻、金型キャリア外殻、金型キャリア、または、金型キャリア半体に締結される他の構成要素などの他の要素へとそらすことが好ましい。また、しかしながら、前述したように、このベース芯出し部は、ブロー成形金型キャリア部品またはブロー成形装置のそれぞれの閉塞動作中に、特にそれがそこで閉塞動作の終了または開放動作の開始のそれぞれまで前述した構成要素または適合要素と接触しないように位置される。
【００２４】
言い換えると、係合要素間の金型隙間は、ブロー成形処理中よりも閉塞動作中において大きいことが好ましい。
【００２５】
更なる有利な実施形態の場合、成形装置は、可動キャリア上に配置され、特に回転可能なキャリアまたはブロー成形ホイールのそれぞれに配置される。
【００２６】
機器がクリーンルームも有することが有益であり、クリーンルーム内でプラスチック材料プリフォームがプラスチック材料容器を形成するべく拡張される。本発明は、特にこのタイプのクリーンルーム用途に適している。これは、本発明が、一般にそれぞれクリーンルームにとって危険をもたらす、或いはクリーンルームを滅菌状態に維持するために危険をもたらす潤滑剤を無しで済ませるからである。前述した複数の成形装置を前述した回転可能なキャリアに配置することが有益である。
【００２７】
更なる有利な実施形態の場合、このクリーンルームは、クリーンルームを境界付ける複数の壁を有する。この場合、これらの壁のうちの少なくとも２つを互いに対して移動できるようにすることが有益である。壁のうちの一方を他方の壁に対して回転可能に移動できるようにする、すなわち、特に、ブロー成形ホイールの回転軸に対して回転可能に移動できるようにすることが好ましい。
【００２８】
更なる有利な実施形態の場合、クリーンルームまたは滅菌ルームのそれぞれを（非滅菌）環境から密閉するシール装置も設けられる。
【００２９】
更なる有利な実施形態の場合、このシール装置は、ガスシールおよび／またはいわゆるサージチャンバである。
【００３０】
更なる有利な実施形態の場合、ベース部品は、ブロー成形装置の閉塞動作中に少なくとも所定時間にわたって実際の成形処理中よりも側部部品（すなわち、第１および第２のブロー成形装置）の方へ近づいて配置される。このことは、最初にブロー成形金型が閉じられた後、ブロー成形金型のベース部品が芯出し部またはその突起にそれぞれ押し付けられることを意味する。したがって、一般に、ベース部品は、開放および／または閉塞処理中において成形処理中よりも高く位置されることが好ましい。
【００３１】
ベース部品は、全体の閉塞動作中においては、成形処理中よりも側部部品またはブロー成形金型部品に近づいて位置されることが有益である。前述したように、ベース部品は、閉塞処理後にのみ側部部品から（僅かに）離されることが有益である。
【００３２】
ブロー成形装置のベース部品と前述した側部部品またはブロー成形金型部品のそれぞれとの間の距離は、−特にブロー成形処理中であっても−０．０１ｍｍ〜１ｍｍ、好ましくは０．０２ｍｍ〜０．８ｍｍ、好ましくは０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍ、特に好ましい態様では約０．１ｍｍであることが有益である。このように、側部部品とベース部品との間の金型隙間は、閉塞動作中においては少なくとも所定時間にわたりブロー成形処理中よりも小さいことが好ましい。
【００３３】
更なる有利な実施形態の場合、機器は、一方の係合要素をプラスチック材料プリフォームの長手方向で他方の係合要素に対して移動させるために駆動装置を有する。前述したように、この駆動装置は、ベース部品を特にプラスチック材料プリフォームの長手方向に移動させる駆動装置であることが好ましい。
【００３４】
更なる有利な実施形態の場合、この駆動装置は、固定されるように配置されるガイドカムを有する。しかしながら、電気的、磁気的、液圧的、または、空気圧的なドライブを使用することも想定し得る。
【００３５】
更なる有利な実施形態の場合には、ブロー成形装置の閉塞状態において、接触面または金型隙間のそれぞれが係合要素間で略水平方向に延びる。このことは、前述した接触面が好ましくは水平面内で延びることを意味する。このようにすると、金型隙間が開放動作自体または閉塞自体のそれぞれによって影響されないため、金型隙間を非常に小さく維持できる。この場合、“略水平”とは、この接触面の平面が水平面から１０°未満だけ、好ましくは５°未満だけ、特に好ましい態様では３°未満だけ、好ましくは２°未満だけ、好ましくは１°未満だけそれることであるとして理解される。正確に水平の方向が存在することが有益である。
【００３６】
このように、ベース芯出し部およびその適合部品は、力を吸収する輪郭が略水平にされるように形成されることが好ましい。
【００３７】
係合要素の係合部分は、プラスチック材料プリフォームの長手方向に対して−１５０°未満の−外周角度に沿って延びることが好ましい。この外周角度は、１２０°未満、特に好ましい態様では１００°未満であることが好ましい。言い換えると、ベース芯出し部がそれぞれの適合部品と接触している領域における被覆角度は、１５０°未満の角度を有する。
【００３８】
更なる有利な実施形態の場合、係合要素、すなわち、ベース芯出し部および適合部品の相補的な断面輪郭は、容器内の内圧が加えられるときに力を吸収する表面と対向している領域がそれぞれの相補的な適合部品から距離を隔てるように形成される。このことは、前述したように、断面輪郭が互いに対してクリアランスを有することを意味する。
【００３９】
更なる有利な実施形態の場合、係合要素の互いに対する当接を達成するためにベース部品をそれぞれ移動させる、または作動させる、或いはベース部品を能動的に下降させるドライブは、いくら遅くとも容器内の内圧がベース部品に作用し始める瞬間に能動的である。ベース部品をそれぞれ移動させる、または作動させる、或いはベース金型を上昇させる前述したドライブは、いくら遅くともブロー成形金型キャリア部品が開放し始める前の瞬間からもはや能動的でないことが有益である。ブロー成形中に或いはボトル内の内圧が加えられる間にそれぞれベース金型を移動させるための駆動装置は、ベース部品のキャリアに或いはベース部品にそれぞれ結合されないことが有益である。
【００４０】
更なる有利な実施形態の場合、容器内の内圧がブロー成形装置のベース部品に印加される間に駆動装置がベース部品を上昇位置に保持することもできる。しかしながら、この場合には、ベース部品と駆動装置との間の荷重鎖（load chain）中に置かれるとともに、容器内の内圧による力の作用の結果として所定の態様で変形され、それにより、ベース部品がそれぞれの力伝達手段の係合要素または適合部品のそれぞれと当接できるようにする要素が設けられることが好ましい。
【００４１】
プラスチック材料プリフォームの長手方向に対して垂直に延びる金型隙間が成形処理中に少なくとも一方の側部部品とベース部品との間に存在することが有益である。
【００４２】
また、本発明は、プラスチック材料プリフォームをプラスチック材料容器へと、特にプラスチックボトルへと成形する方法に関する。この場合、プラスチック材料プリフォームはブロー成形装置内へ導入され、このブロー成形装置内で、プラスチック材料プリフォームは、流動性を有する媒体、特にガス媒体の作用によりプラスチック材料容器へと成形される。この場合、ブロー成形装置は、少なくとも１つの第１のブロー成形金型部品および１つの第２のブロー成形金型部品、特に２つの側部部品と、ベース部品とを有し、これらの部品は共同でキャビティを形成し、該キャビティ内でプラスチック材料プリフォームがプラスチック材料容器へと形成される。
【００４３】
また、キャリア部品上に配置されるブロー成形金型部品は、ブロー成形装置の閉塞処理のために順々に押し進められ、この場合、ベース部品がブロー成形金型部品に対して更に芯出しされ、この芯出し処理のために、突起の形態を成して形成される第１の係合要素が凹部の形態を成して形成される第２の係合要素に対して移動され、これらの係合要素のうちの一方は、ベース部品を保持するために使用される第３のキャリア部品上に配置される。また、凹部および突起は、送り動作中に突起が凹部内に係合するように形成され、係合要素は、成形処理中に少なくとも所定時間にわたって第１の接触面を介して接触し、また、ベース部品は、この接触により、プラスチック材料プリフォームの長手方向で支持される。
【００４４】
本発明によれば、前述した係合要素は、ブロー成形装置の閉塞動作中および／またはブロー成形装置の開放動作中に少なくとも所定時間にわたって接触面に沿って互いに接触しない。係合要素は、この閉塞動作中に或いは閉塞動作の終了までの全ての事象においてそれぞれ接触面に沿って互いに接触しないことが有益である。
【００４５】
係合要素は、ブロー成形装置の閉塞動作中および／またはブロー成形装置の開放動作中に少なくとも所定時間にわたって互いに接触しないことが有益である。
【００４６】
したがって、方法に関しては、閉塞動作中に、好ましくは開放動作中においても、係合要素の接触、および、該接触に起因する摩耗が防止されることが提案される。
【００４７】
更なる有利な実施形態の場合、ベース部品と側部部品との間の距離は、ブロー成形装置の閉塞処理の開始後およびブロー成形装置の開放処理の開始前に、少なくとも所定時間にわたって増大される。このことは、この距離が前述した成形処理中に少なくとも所定時間にわたり開放処理中および／または閉塞処理中よりも大きいことを意味する。このようにすると、前述したように、ベース部品とブロー成形金型部品または側部部品のそれぞれとの間の金型隙間がブロー成形処理中にそれぞれ形成され或いは広げられる。
【００４８】
更なる有利な実施形態の場合、係合要素は、ブロー成形装置の閉塞処理の開始後およびブロー成形装置の開放処理の開始前に、拡張されるべきプラスチック材料プリフォームの長手方向で互いに対して移動される。
更なる利点および実施形態は、添付図面から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図１は、プラスチック材料容器の製造のためのプラントの図例である。
【図２】図２は、クリーンルームの内側の成形ステーションの図例である。
【図３】図３ａ，３ｂは、従来技術に係るブロー成形装置の２つの図例である
【図４】図４ａ，４ｂは、本発明に係るブロー成形装置を説明するための２つの図例である。
【図５−１】図５ａ〜５ｄは、ブロー成形装置の閉塞プロセスを説明するための４つの図例である。
【図５−２】図５ａ〜５ｄは、ブロー成形装置の閉塞プロセスを説明するための４つの図例である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
図１は、プラスチック材料容器の製造のためのプラントの概略図である。このプラント５０は、プラスチック材料プリフォーム１０が内部で加熱される加熱装置３０を有する。この場合、これらのプラスチック材料プリフォーム１０は、搬送装置３４によって、例えばこの場合には循環チェーンによって、この加熱装置３０を通じて搬送され、この場合には複数の加熱要素３１により加熱される。この加熱装置３０の後には移送ユニット３６が続き、この移送ユニット３６は、プリフォーム１０を滅菌装置３２へ移送する。この滅菌装置３２も同様にこの場合には搬送ホイール３７を有し、この搬送ホイール３７上には或いは更には固定態様で滅菌要素を配置できる。この領域では、過酸化水素ガスによる或いは更には例えば電磁放射線による滅菌が想定し得る。特に、この領域では、プリフォームの内部滅菌が行われる。
【００５１】
参照数字２０はクリーンルームを全体として示し、この場合には、クリーンルームの外部境界が破線Ｌ１によって示される。更なる好ましい実施形態において、クリーンルーム２０は、搬送ホイール２および充填装置８０の領域にだけ配置されず、可能であれば、加熱装置３０、滅菌装置３２、プラスチック材料プリフォーム供給および／またはプラスチック材料プリフォーム製造の領域で既に始まる。なお、このクリーンルーム２０は滅菌装置３２の領域で始まる。この場合には過剰なガスがクリーンルーム内で流れることなく、したがって、ガスを損失することなく、プラスチック材料プリフォームをクリーンルーム２０内へ導入するために、流量調節装置をこの領域に設けることができる。
【００５２】
破線Ｌにより示されるように、クリーンルームは、プラントの個々の構成要素の外形に適合される。このようにするとクリーンルームの容積を減らすことができる。
【００５３】
参照数字１は成形装置を全体として示し、該成形装置内では、複数のブロー成形ステーションまたは成形ステーション８がそれぞれ搬送ホイール２上に配置され、この場合には、これらのブロー成形ステーション８のうちの１つのみが例示される。プラスチック材料プリフォーム１０は、これらのブロー成形ステーション８によって容器１０ａへと拡張される。ここには詳しく示されないが、搬送装置２の領域全体がクリーンルーム２０内に存在しているというわけではなく、クリーンルーム２０またはアイソレータはそれぞれ、それが全体として機器内にあったようにミニアイソレータの形態を成して実装される。このようにすると、少なくとも成形装置１の領域で、クリーンルームをチャネルの態様で形成できる。
【００５４】
参照数字２２は、プリフォームを成形装置１へ移送する供給装置を示し、また、参照数字２４は、製造されたプラスチック材料容器１０ａを成形装置１から除去する除去装置を示す。なお、供給装置２２および除去装置２４の領域では、いずれの場合にも、クリーンルーム２０がこれらの装置２２，２４を受ける凹所を有する。このようにすると、成形装置１へのプラスチック材料プリフォーム１０の移送および成形装置１からのプラスチック材料容器１０ａの搬出のそれぞれを特に有利な態様で達成できる。
【００５５】
拡張されたプラスチック材料容器は、移送ユニット８２によって充填装置８０へ移送され、また、その後、プラスチック材料容器は、この充填装置８０から更なる搬送ユニット４４を経由して除去される。この場合、充填装置８０も前述のクリーンルーム２０内に位置される。また、充填装置８０の場合には、充填装置８０の全体を例えば飲料のためのリザーバと共に完全にクリーンルーム２０内に配置できないだけでなく、この場合にも、容器が実際に搬送される領域だけがクリーンルーム内にある。この点において、充填装置も、プラスチック材料プリフォーム１０の成形のための機器１と同様の態様で形成できる。
【００５６】
前述したように、機器１の領域では、クリーンルーム２０が、可能な限り小さい面積まで、すなわち、本質的にはブロー成形ステーション８自体まで減少される。クリーンルーム２０のこのコンパクトな構造の結果として、いかなる場合でも、より容易で更に急速な態様でクリーンルームを作製できるとともに、システムを動作段階で滅菌状態に維持することが殆ど困難にならない。また、滅菌エアーがあまり必要とされず、これが更に小型のフィルタプラントをもたらすとともに、制御されない渦形成のリスクが減少される。
【００５７】
図２は、ブロー成形ステーション８の領域における機器１の詳細図である。このタイプの複数のブロー成形ステーション８は、搬送装置２またはキャリアのそれぞれによって軸Ｘの周りで回転する態様で移動される。ブロー成形ステーション８は、図２から分かるように、この場合にはチャネルの態様で形成されるクリーンルーム２０内で案内される。このクリーンルーム２０は、可動側壁１９とこの側壁１９と一体に形成されるカバー１７とによって閉塞される。この側壁１９とカバー１７は、この場合にはブロー成形ステーション８と共に回転する。
【００５８】
参照数字１８は、クリーンルーム２０を境界付ける更なる壁を示す。この壁１８は、外側に位置されて固定態様で配置される壁である。カバー１７と壁１８との間にシール装置２５が設けられ、このシール装置２５は、前述したように、サージチャンバを用いて、例えば互いの方へ移動できる要素１７，１８を互いから密閉する。壁１８の下側領域は、固定されたシール態様でベース１３上に配置される。回転態様で同様に移動するとともにブロー成形ステーション８を保持する保持装置２３が設けられるキャリア２６が、この場合には壁１９に直接に当接してクリーンルーム２０内に設けられる。
【００５９】
参照数字１１は、特にプラスチック材料プリフォームをブロー成形ステーション内へ導入するとともにプラスチック材料プリフォームを再び除去するためにブロー成形ステーションをクリーンルーム２０を通じたその経路上で開閉するべくガイドカム９により作動され得る従動装置を示す。この場合、ガイドカム９もクリーンルーム２０内に配置される。また、例えば、個々のブロー成形ステーション８よりも下側の部分１１をクリーンルーム２０から除去することもできる。
【００６０】
搬送装置２は、クリーンルーム２０よりも上側に配置される更なる他の要素を有することができる。
【００６１】
キャリア２６は、保持体２９上にこの場合には固定態様で配置され、また、この保持体はベース１３に対して移動できる。この場合、参照数字２７は、この領域でも互いに対して移動できる部分１３，２９のシールを行う更なるシール装置を示す。
【００６２】
参照数字５は、プラスチック材料プリフォーム１０をその長手方向に延伸させるためにブロー成形ステーションに対して移動できる延伸ロッドを示す。この場合、スライド１２がここではカバー１７上に配置され、このスライド１２に対して延伸ロッドが方向Ｙに移動できる。参照数字２１は、延伸ロッド５のこのスライド１２のための更なる保持手段を示す。
【００６３】
なお、延伸ロッドの特定の部分は、ブロー成形処理中にクリーンルーム２０の外側およびクリーンルーム２０の内側のいずれにもある。このため、延伸ロッド５の領域が外部環境と直接に接触しないように、延伸ロッド５を取り囲む折り畳み式ベローズなどの保護装置をクリーンルーム２０の外側またはスライド１２の上側にそれぞれ設けることができる。参照文字Ｕは、クリーンルーム２０の（非滅菌）環境を示す。参照数字２８は、ブロー成形金型４の構成部品を同様に形成するベース金型を支持するためのキャリアを示す。この場合、このキャリアも同様に方向Ｙに移動できる。
【００６４】
参照数字５５は滅菌装置を示し、この滅菌装置は、この場合には好ましくはクリーンルーム２０の内部に配置されるとともに、個々の成形ステーションまたはこれらの成形ステーション８の構成部品のそれぞれの滅菌のために使用される。この滅菌装置５５は、この場合には例えば過酸化水素または他の滅菌剤を成形ステーション８に作用させることができる。この場合には、滅菌装置５５を固定するように配置でき、また、成形ステーションがこの滅菌装置５５に対して移動できる。この滅菌装置またはストレス付与装置５５はそれぞれ、搬送ホイール２上または固定壁１８上に設けられ得る或いはほぼ固定した態様で配置され得るとともに、ノズルまたは同様のものを備えることができる。また、クリーンルーム２０の滅菌のための滅菌エアーをエアレーションシステムを経由してクリーンルーム２０内へ導入することが有益である。
【００６５】
ブロー成形金型またはブロー成形装置（図示せず）はそれぞれブロー成形金型キャリア６の内側に配置される。より正確には、この場合、２つのブロー成形金型キャリア部品を設けることができ、これらのブロー成形金型キャリア部品は、互いに対して回動できるとともに、いずれの場合にもブロー成形金型部品を保持する。この回動手法の結果として、ブロー成形金型は、プラスチック材料プリフォームの導入のため、および、仕上がったブロー成形容器の除去のため、開放され得る。この場合には、これらのブロー成形金型キャリアおよびブロー成形金型も同様にクリーンルームの内側に配置される。
【００６６】
また、搬送装置２またはキャリアのそれぞれがクリーンルームの外壁も部分的に形成するＣ形状外周を有することも可能であって好ましい（図２に示される以外）。このようにすると、クリーンルームのこのＣ形状壁は、この場合には搬送装置２と共に、すなわち、ブロー成形ホイールと共に回転する。この実施形態の場合、クリーンルームの下側境界は、ベース１３から距離を隔てて配置されるとともに、ベースに対して移動する。このようにすると、クリーンルームを図２に示されるよりも更に小さく形成できる。搬送装置のこのＣ形状の外形は、この場合にはクリーンルームの内壁と下側および上側のカバーとを形成しており、この場合にはクリーンルームの外壁に対してのみ密閉されることが好ましい。この場合、この外壁は、好適には、固定態様で配置される。
【００６７】
参照数字１４は、ブロー成形エアーをプラスチック材料プリフォームに作用させるストレス付与装置を大雑把な概略的態様で示す。この場合、このストレス付与装置は、プラスチック材料プリフォームの開口縁に適用され得るブロー成形ノズルを有することができ、このようにして、プラスチック材料プリフォームにブロー成形エアーをシール態様で作用させることができるようにする。参照数字１５は、バルブブロックを大雑把な概略的態様で示し、このバルブブロックは、プラスチック材料プリフォームへのブロー成形エアーの供給を制御するために複数のバルブ装置（図２に示されない）を有する。この場合、これらのバルブ装置は、前述した態様で形成されることが好ましい。しかしながら、ここに記載されるバルブ装置もストレス付与装置の構成部品であることが好ましい。
【００６８】
図３ａおよび図３ｂは、従来技術に係るブロー成形金型構成を示す。この場合、参照数字４は、ブロー成形装置を全体として示す。このブロー成形装置は、この場合、２つのブロー成形金型部品または側部部品４ａ，４ｂをそれぞれ有する。また、ブロー成形装置はベース部品４ｃを有する。これらの側部部品およびベース部品は共に合わさってキャビティ７を形成し、該キャビティ内で、プラスチック材料プリフォームは、圧縮エアーが作用されることによってプラスチック材料容器を形成するべく拡張されて、特に個々のブロー成形金型部品の内壁に押し付く。参照文字Ｌは、拡張されるべきプラスチック材料プリフォーム（図示せず）の長手方向を示す。しかしながら、同時に、参照文字Ｌは、ブロー成形装置の長手方向も示す。
【００６９】
参照数字６は、ブロー成形装置を保持するために使用されるキャリア装置を示す。この場合、このキャリア装置は２つのキャリア部品６ａ，６ｂを有し、これらのキャリア部品に２つのブロー成形金型部品４ａ，４ｂが取り外し可能な態様で配置される。これらの２つのキャリア部品６ａ，６ｂは、ブロー成形装置４を開閉するために回動され得る、すなわち−特に−長手方向Ｌと平行に延びる回動軸に対して回動され得る。これは動作においては、垂直に配置される回動軸であることが有益である。また、個々の成形ステーションがその上に配置される搬送ホイールまたはブロー成形ホイールのそれぞれの回転軸は、この長手方向と平行に配置されることが好ましい。
【００７０】
参照符号６ｃは、ベース部品４ｃを保持するために使用されるキャリア部品を示す。
【００７１】
参照数字４０は、ブロー成形装置の側部部品４ａ，４ｂに対してキャリア部品６ｃを芯出しする、したがってキャリア部品上に配置されるベース部品４ｃも芯出しするために使用される芯出し機構を全体として示す。
【００７２】
このため、ベース部品４ｃの適切に適合される係合手段として作用する係合手段が、キャリア部品６ｃの右側および左側の両方に設けられる。詳細には、全体として４８で示される送り体の突起４２が、この場合には、ベースキャリア部品６ｃ上に配置される凹部４４内に係合する。このようにすると、キャリア部品６ｃが、したがってベース部品４ｃも、ブロー成形処理中に高圧に耐えるべく図の下方で支持される。
【００７３】
図３ｂは、図３ａの図例の詳細図である。特に、この場合には、突起４２および凹部４４の形態が留意される。この場合には斜めに延びる接触面Ｆが突起４２と凹部４４との間に形成されているのが分かる。適合部品４８がキャリア部品６またはこの部品に配置されるベース芯出しリング６６の方へ押し進められると、この斜めの経路によってベース金型を押し上げることができる。しかしながら、一方で、この構造に起因して、突起および凹部のそれぞれの摩耗の発生も存在する。したがって、従来技術では、これらのポイントで潤滑剤が必要であるが、潤滑剤は特に滅菌用途においては厄介である。
【００７４】
図４ａおよび図４ｂは、本発明に係るブロー成形装置を示す。これは、部分的には、既に図３ａ，３ｂに示される機器に対応し、そのため、以下では、違いについてのみ扱う。これらの違いは、図４ｂに関連して最も良く説明され得る。図３ｄで与えられた図例では、接触面Ｆが斜めに延びるのに対し、図４ｂに与えられた図例からは、この接触面が前述した長手方向Ｌに対して正確に水平に或いは正確に垂直にそれぞれ延びることが分かる。このようにすると、少なくとも突起４２と凹部４４との間の接触面に沿って接触が起こらないように、閉塞処理中に突起４２を凹部４４内へ導入することができる。しかしながら、閉塞動作中に突起４２と凹部４４との間で接触が起こらないように、好ましくはブロー成形装置４の開放動作中にも接触が起こらないように、突起４２を凹部４４に対して形成することが好ましい。このようにすると、閉塞処理中および開放処理中においても、それぞれ任意の摩耗を防止できる。
【００７５】
なお、凹部４４は、ベースキャリア部品６ｃ上に直接形成されず、ベースキャリア部品６ｃに固定態様で配置される芯出しリング６６に形成される。図４ｂに示される状態では、例えばブロー成形処理が行われ得る状況が示される。ここでは、特にキャビティの内部に存在するブロー成形圧力またはプラスチック材料プリフォームのそれぞれによってベース部品４ｃが下向きに力を及ぼすため、接触面Ｆが形成される。
【００７６】
図４ｂに示される状況では、表面４２ａとは反対側の突起の表面４２ｃと、同様に表面４４ａとは反対側の凹部の表面４４ｃとの間で、接触が起こらない。これらの２つの表面は決して互いに接触しないことが好ましい。
【００７７】
図５ａ〜図５ｄは、プラスチック材料プリフォームの拡張中の順序を示す。図５ａに示される始動状況の場合には、ベース部品４ｃが側部部品の方向に押し進められる。この場合には、突起４２が未だ凹部４４内に係合しない。この状況では、ブロー成形装置の２つの側部部品４ａ，４ｂと同じように、対応する金型キャリアが依然として開放される。この状況では、この場合には約０．１ｍｍの幅を有する金型隙間Ｓが側部部品４ａ，４ｂとベース部品４ｃとの間に形成される。
【００７８】
この場合、ベース部品の更なる垂直調整が行われない場合には、突起の表面４２ａとそれに対応する凹部の表面４４ａとの間にも、対応する金型隙間が生じる。
【００７９】
図５ｂに示される状況の場合には、ブロー成形金型が閉じられており、これは２つの側部部品４ａ，４ｂから明らかである。同時に、２つの突起４２がそれぞれの凹部４４内へと移動する。この状況ではブロー成形処理が未だ始まっていないため、前述同様に０．１ｍｍの幅を有する金型隙間Ｓが存在する。この場合、約０．１ｍｍの対応する隙間Ｓ１が前述した突起４２および凹部４４の面４２ａ，４４ａ間にも存在する。この場合、凹部が突起４２を完全に取り囲むことが再び指摘されるが、これは絶対に必要というわけではなく、むしろ、凹部を段差の形態で形成することもできる。しかし、重要なのは、ベース部品４ｃを支持するために後で使用されるそれぞれの面４４ａまたは４２ａである。
【００８０】
参照符号Ｓ２は、突起の表面４２ｂと凹部の表面４４ｂとの間に存在する隙間を示す。これらの面４２ｂ，４４ｂの間に接触が存することがないように、凹部４４と突起４２が形成されることが好ましい。
【００８１】
参照符号Ｓ３は、突起の表面４２ｃと凹部の表面４４ｃとの間に存在する隙間を示す。これらの面４２ｃ，４４ｃの間に接触が存することがないように、凹部４４と突起４２が形成されることが好ましい。
【００８２】
図５ｃに示される構造の場合には、ブロー成形処理がちょうど行われている。ブロー成形圧力に起因して、ベース部品４ｃに力が作用し、ベース部品４ｃが僅かに下方へ移動する。このようになると、金型隙間Ｓが約０．２ｍｍの幅まで広げられ、一方、凹部または凹部の表面４４ａのそれぞれと突起４２または突起の表面４２ａのそれぞれとの間の隙間Ｓ１が閉じられる。このようになると、ベース部品は底部が支持されて、これ以上ベース部品をブロー成形金型部品４ａ，４ｂから移動させることができない。
【００８３】
図５ｄはこの状態を示しており、この状態では、矢印Ｐにより示されるようにベース部品４ｃを下方へ押圧するブロー成形力は、ここで、ブロー成形処理の結果としてベース部品４ｃに作用する。
【００８４】
ブロー成形処理の終了後（図示せず）、ベース部品４ｃは、金型隙間Ｓが再び０．１ｍｍまで減少されるように再び上方へ僅かに上昇され、他方では、表面４２ａと表面４４ａとの間に再び金型隙間が形成される。このように、この状況では、もはや突起４２と凹部４４との間に接触が起こらない。このときには、突起４２と凹部４４との間に摩擦を伴うことなくブロー成形装置を開放することができる。
【００８５】
このようにすると、従来技術において必要な潤滑剤を省くことができる。
【００８６】
出願人は、出願書類に開示される本発明に不可欠な全ての特徴を主張する権利を、それらの特徴が個別に或いは組み合わせた状態で従来技術と比べて新規である限りにおいて留保する。
【符号の説明】
【００８７】
２  搬送ホイール
４  ブロー成形装置
４ａ，４ｂ  側部部品
４ｃ  ベース部品
５  延伸ロッド
６  キャリア装置
６ａ，６ｂ  キャリア部品
６ｃ  ベースキャリア部品
７  キャビティ
８  ブロー成形ステーション／成形ステーション
９  ガイドカム
１０  プラスチック材料プリフォーム
１０ａ  容器
１１  従動装置
１２  スライド
１３  ベース
１４  ストレス付与装置
１５  バルブブロック
１７  カバー
１８  更なる壁
１９  側壁
２０  クリーンルーム
２１  スライドのための保持手段
２２  供給装置
２３  保持装置
２４  除去装置
２５  シール装置
２６  キャリア
２７  更なるシール装置
２８  ベース金型を支持するためのキャリア
２９  保持体
３０  加熱装置
３１  加熱要素
３２  滅菌装置
３４  搬送装置
３６  移送ユニット
３７  搬送ホイール
４０  芯出し機構
４２  突起
４２ａ，ｂ，ｃ  突起の表面
４４  凹部
４４ａ，ｂ，ｃ  凹部の表面
４８  送り体
５０  プラスチック材料容器の製造のためのプラント
５５  滅菌装置
６６  芯出しリング
８０  充填装置
８２  移送ユニット
８４  搬送ユニット
Ｌ  長手方向
Ｆ  接触面
Ｓ  金型隙間
Ｓ１  突起４２と凹部４４との間の隙間
Ｓ２，Ｓ３  更なる隙間
Ｐ１  下向きの圧力
【図１】
2015155200.tif 000003
【図２】
2015155200.tif 000004
【図３】
2015155200.tif 000005
【図４】
2015155200.tif 000006
【図５−１】
2015155200.tif 000007
【図５−２】
2015155200.tif 000008
【外国語明細書】
2015155200000001.pdf