(57)【要約】【課題】容器を液圧成形するためのアセンブリを提供すること。【解決手段】予成形品と、該予成形品から容器を液圧成形するためのステーションとのアセンブリであって、予成形品はネックを有し、該ネックは、支持リングと、終端部とを備え、ステーションは、金型を備え、引込み位置から、ノズルの第1接触表面と終端部との間に接触が確立されるという中間位置まで、更には、ノズルの第2接触表面が当接表面に当接し且つネックが支持表面と第1接触表面との間で軸心方向に圧縮されるという射出位置まで、金型に関して軸心方向に沿って移動可能である、という射出ノズルを備え、第1接触表面は軸心方向においてネックよりも変形性が更に小さく、ステーションは、ノズルが射出位置に在るときに該ノズルから予成形品内へと液体を射出すべく適合化され、当接表面は、少なくとも射出の間において金型に関し軸心方向に沿って固定される、アセンブリ。【選択図】図２
2015212083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予成形品(32)と、該予成形品(32)から容器を液圧成形するためのステーション(34)とのアセンブリ(30；130；230；330)であって、
前記予成形品(32)は軸心方向(D)に沿い延在するネック(44)を有し、該ネック(44)は、径方向に突出する支持リング(46)と、軸心方向において該支持リング(46)の逆側とされた終端部(48)とを備え、
前記ステーション(34)は、前記予成形品(32)が内部に載置される金型(36)を備え、前記支持リング(46)は前記金型(36)の支持表面(56)と接触しており、
前記ステーション(34)は、当該ノズル(60)が前記ネック(44)から離間されるという引込み位置から、当該ノズル(60)の第1接触表面(72)と前記終端部(48)との間に接触が確立されるという中間位置まで、更には、当該ノズル(60)の第2接触表面(74)が当接表面(76；276；376)に当接し且つ前記ネック(44)が前記支持表面(56)と前記第1接触表面(72)との間で軸心方向に圧縮されるという射出位置まで、前記金型(36)に関して前記軸心方向(D)に沿って移動可能である、という射出ノズル(60)を備え、前記第1接触表面(72)は前記軸心方向(D)において前記ネック(44)よりも変形性が更に小さく、且つ、
前記ステーション(34)は、前記ノズル(60)が前記射出位置に在るときに該ノズル(60)から前記予成形品(32)内へと液体を射出すべく適合化され、且つ、前記当接表面(76；276)は、少なくとも前記射出の間において前記金型(36)に関し前記軸心方向(D)に沿って固定される、
アセンブリ(30；130；230；330)。
【請求項２】
前記ノズル(60)は、前記中間位置におけるよりも前記射出位置において、前記金型(36)に接近され、且つ、前記中間位置から前記射出位置までの軸心方向距離は0.1mmより大きい、請求項１に記載のアセンブリ(30；130；230；330)。
【請求項３】
前記ネック(44)は、前記ノズル(60)が前記引込み位置に在るときには初期軸心方向延在範囲(E1)を有し、且つ、前記ノズル(60)が前記射出位置に在るときには減少軸心方向延在範囲(E2)を有し、且つ、
前記軸心方向(D)に沿う前記当接表面(76；276；376)の配置箇所、及び、前記第1接触表面(72)と前記第2接触表面(74)との間の前記軸心方向距離(E3)は、前記初期軸心方向延在範囲(E1)と前記減少軸心方向延在範囲(E2)との間の差が0.2mm〜0.4mmの範囲である様に適合化される、請求項１または請求項２に記載のアセンブリ(30；130；230；330)。
【請求項４】
前記ノズル(60)は、少なくとも、金属から作成されて前記第1接触表面(72)を画成する端部部分(62；162)を備える、請求項１から請求項３のいずれか一つの請求項に記載のアセンブリ(30；130；230；330)。
【請求項５】
前記端部部分(62；162)は、一体的であり、更に、前記第2接触表面(74)を画成する、請求項４に記載のアセンブリ(30；130；230；330)。
【請求項６】
前記端部部分(162)は、前記第2接触表面(74)を画成する末端部分(164)と、基端部分(166)と、前記軸心方向(D)に沿い前記末端部分(164)と前記基端部分(166)との間に配置された積層シム(168)とを備え、
前記積層シム(168)は、該シム(168)の軸心方向寸法(E4)を変更することにより前記第1接触表面(72)と前記第2接触表面(74)との間の前記軸心方向距離(E3)を調節するに適している、請求項４または請求項５に記載のアセンブリ(130)。
【請求項７】
前記当接表面(76)は前記金型(36)により画成される、請求項１から請求項６のいずれか一つの請求項に記載のアセンブリ(30；130)。
【請求項８】
前記当接表面(376)は前記支持リング(46)により画成され、前記当接表面(376)は軸心方向において前記支持リング(46)の接触表面(52)の逆側とされ、該接触表面(52)は前記金型の前記支持表面(56)と接触する、請求項１から請求項６のいずれか一つの請求項に記載のアセンブリ(330)。
【請求項９】
当該アセンブリは、少なくとも、前記射出ノズルが前記射出位置に在る間は前記金型(36)に関して固定された軸心方向位置に在るヘッド本体(58)を含む射出ヘッド(38)を更に備え、前記射出ノズル(60)は前記ヘッド本体(58)に関して軸心方向移動可能である、請求項１から６のいずれか一つの請求項に記載のアセンブリ(230)。
【請求項１０】
前記当接表面(276)は前記ヘッド本体(58)における停止部により画成される、請求項９に記載のアセンブリ(230)。
【請求項１１】
前記当接表面(276)は、少なくとも前記射出ノズルが前記射出位置に在る間は前記ヘッド本体(58)に対して堅固に固定される停止要素(258)であって、前記ネック(44)の種々の初期軸心方向延在範囲(E1)に対して当該アセンブリ(230)を適合化させるべく前記ヘッド本体に関して軸心方向に調節可能であるという停止要素(258)により画成される、請求項９に記載のアセンブリ(230)。
【請求項１２】
前記ノズル(60)の前記第1接触表面(72)は前記軸心方向(D)に対して直交する、請求項１から請求項１１のいずれか一つの請求項に記載のアセンブリ(30；130；230；330)。
【請求項１３】
前記ノズル(60)の前記第2接触表面(402)は、該射出ノズル(60)が前記中間位置に在る間に前記ネック(44)の自由側から該ネック(44)に対してアクセスすることを可能とすべく、前記ネック(44)から横方向に延在するか、または、該ネック(44)の回りに“Ｃ”形状を有する、請求項１から請求項１２のいずれか一つの請求項に記載のアセンブリ(30；130)。
【請求項１４】
軸心方向(D)に沿い延在するネック(44)であって、径方向に突出する支持リング(46)と、軸心方向において該支持リング(46)の逆側とされた終端部(48)とを備える、というネック(44)を有する予成形品(32)から容器を液圧成形する方法であって、
前記支持リング(46)が当該金型(36)の支持表面(56)に接触する様に、前記予成形品(32)を金型(36)内に載置する段階と、
当該射出ノズル(60)が前記ネック(44)から離間された引込み位置から、当該ノズル(60)の第1接触表面(72)と前記終端部(48)との間に接触が確立されるという中間位置まで、前記金型(36)に関して前記軸心方向(D)に沿い射出ノズル(60)を移動させる段階と、
前記ノズル(60)の第2接触表面(74)が当接表面(76；276；376)に当接し、且つ、前記ネック(44)は前記支持表面(56)と前記第1接触表面(72)との間で軸心方向に圧縮されるという射出位置まで、前記ノズル(60)を前記中間位置から軸心方向に更に移動させる段階であって、前記第1接触表面(72)は前記軸心方向(D)において前記ネック(44)よりも変形性が更に小さい、という段階と、
前記ノズル(60)から前記予成形品(32)内へと液体を射出する段階であって、前記ノズル(60)は前記射出位置に在り、前記当接表面(76；276；376)は、少なくとも前記射出の間において前記金型(36)に関して前記軸心方向(D)に沿って固定される、という段階とを有する、
方法。
【請求項１５】
前記ネック(44)は、前記ノズル(60)が前記引込み位置に在るときには初期軸心方向延在範囲(E1)を有すると共に、前記ノズル(60)が前記射出位置に在るときには減少軸心方向延在範囲(E2)を有し、且つ、前記軸心方向(D)に沿う前記当接表面(76；276；376)の配置箇所、及び、前記第1接触表面(72)と前記第2接触表面(74)との間の前記軸心方向距離(E3)は、前記初期軸心方向延在範囲(E1)と前記減少軸心方向延在範囲(E2)との間の差が0.1mmより大きい様に適合化され、且つ／又は、
前記中間位置から前記射出位置まで前記射出ノズル(60)を移動させる段階の間において前記ノズルが当該軸心方向距離に沿い移動されるという軸心方向距離は、0.1mmより大きい、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記軸心方向(D)に沿う前記当接表面(76；276；376)の配置箇所、及び、前記第1接触表面(72)と前記第2接触表面(74)との間の前記軸心方向距離(E3)は、前記初期軸心方向延在範囲(E1)と前記減少軸心方向延在範囲(E2)との間の差が約0.3mmである様に適合化される、請求項３に記載のアセンブリ(30；130；230；330)。
【請求項１７】
前記軸心方向(D)に沿う前記当接表面(76；276；376)の配置箇所、及び、前記第1接触表面(72)と前記第2接触表面(74)との間の前記軸心方向距離(E3)は、前記初期軸心方向延在範囲(E1)と前記減少軸心方向延在範囲(E2)との間の差が0.2mm〜0.4mmの範囲である様に適合化される、請求項に１５記載の方法。
【請求項１８】
前記軸心方向(D)に沿う前記当接表面(76；276；376)の配置箇所、及び、前記第1接触表面(72)と前記第2接触表面(74)との間の前記軸心方向距離(E3)は、前記初期軸心方向延在範囲(E1)と前記減少軸心方向延在範囲(E2)との間の差が約0.3mmである様に適合化される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記中間位置から前記射出ノズル(60)を移動させる段階の間において前記ノズルが当該軸心方向距離に沿い移動されるという軸心方向距離は、0.2mm〜0.4mmの範囲である、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
前記中間位置から前記射出ノズル(60)を移動させる段階の間において前記ノズルが当該軸心方向距離に沿い移動されるという軸心方向距離は、約0.3mmである、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を使用して予成形品を変形させることで該予成形品から容器を形成すると共に、獲得された容器に上記液体を充填するという、液圧成形として知られた分野に関する。
【０００２】
本発明は、上記予成形品と、該予成形品を液圧成形するステーションとのアセンブリに関する。
【０００３】
本発明はまた、射出ノズルを用いて予成形品内へと液体を射出することにより該予成形品から容器を形成する方法にも関する。
【０００４】
本出願において、“液体”は物理的な意味を有している。それは、流動し得る実質的に圧縮不可能な一切の媒体を表している。上記液体は、(水またはアルコールの様に)低い粘度、(食用油またはスープの様に)中程度の粘度、または、(ヨーグルト、または、クリーム状製品の様に)高い粘度を有し得る。上記液体は、均一であるか、(果肉、または、食品小片などの様に)不均一であり得る。それは、食品に限られない。上記液体は、例えば、水もしくは他の飲料、ボディケア製品、家庭もしくは園芸の手入れ用品、医学的流体、燃料、作動液などであり得る。
【背景技術】
【０００５】
容器を形成する技術分野においては、例えば、消費者により摂取されもしくはその皮膚に対して適用されることが意図された製品を備えたボトルなどの容器の内容物が汚染する一切のリスクを防止するために、衛生は非常に重要な問題である。従って、容器の、液圧成形ステーションの、及び、容器を充填する液体の、一切の部分の汚染を防止することが基本的な問題である。
【０００６】
図１に示された如く、典型的な予成形品1は、概略的に垂直である軸心方向Dに沿って延在するネック3を有する。該ネックは、径方向に突出する支持リング5と、軸心方向において該支持リングの逆側とされた終端部7とを備える。
【０００７】
図１に示された如き公知形式のステーションは、予成形品1が自身内に載置される金型9を備え、支持リング5は、該金型の支持表面13に接触する第1接触表面11を有し、上記ネックは上記金型から外方に突出する。
【０００８】
上記ステーションはまた、金型9に関し、当該射出ノズル15がネック3から離間する引込み位置(図１)から、当該射出ノズルにより画成されたハウジング17内に上記ネックが受容される作動位置まで、軸心方向Dに沿って移動可能であるという射出ノズル15も備える。ハウジング17は、予成形品1の内部に対し、且つ、該予成形品内に射出されるべき液体の供給源19に対し、流体連通される。それは、金型キャビティの形状を有する容器を形成するために使用される。射出された液体は、予成形品1を付勢すると共に、それを金型キャビティに当接させて拡開させる。その作動位置において、ノズル15は金型9の上側表面21に当接する。斯かる成形ステーションの欠点は、射出された液体が、上記ネックの外側部の螺旋表面を汚染し得る、ということである。
【０００９】
特に、その段落[0041]及び図４において、国際特許出願公開公報第WO2013/096609A1号に記述された如く、上記予成形品内への液体の射出の間において上記ネックの外部への液体の一切の漏出を阻止し、その故に、射出された液体による上記ネックの外壁の汚染を防止するために、上記射出ノズルは、上記予成形品の終端部上に位置すべく配置されたシール71もを含み得る。
【００１０】
シールは典型的には、該シールが固定されるノズルの表面よりも軟質である圧縮可能な材料であって、該シールが上記終端部に当接して押圧されるときに上記ネックよりも軟質である、という材料で作成されたリングである。例えば、斯かるシールは、エラストマ材料またはシリコーンで作成される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
液圧成形ステーションの高製造速度を達成するために、上記ノズルは、上記引込み位置から作動位置まで、１Hzの如き高頻度にて往復移動される。上記ノズルは、典型的には50kgである相当に高重量の部材であることから、これらの迅速な移動を達成するために、それに対しては3000Nの範囲の大きな作動力が付与される。斯かる大きな軸心方向力に抗すべく、移動する上記ノズルは上記金型に当接して適用される。
【００１２】
上記ノズルが上記金型上に適用されたとき、ノズル吐出口と予成形品の内部体積との間に液密シール作用を提供するために、上記シールは上記終端部に当接して押圧される。しかし、上下動の頻度は最終的に、漏出が生ずる如き様式で、上記シールを破損させる。同様に、上記シールの小片が、上記予成形品内に射出された液体を最終的に汚染し得る。更に、斯かる製造速度によれば、上記シールは、短い寿命期間を有すると共に、定期的に交換されねばならない。交換の間、上記ステーションは非作動とされ、製造速度が低下される。
【００１３】
本発明の目的の一つは、漏出の問題を排除しもしくは少なくとも低減する一方で経済性を維持し且つ高い生産高を可能とする、容器を液圧成形するためのアセンブリを提供するに在る。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この目的の為に、本発明は、
予成形品と、該予成形品から容器を液圧成形するためのステーションとのアセンブリであって、
上記予成形品は軸心方向に沿い延在するネックを有し、該ネックは、径方向に突出する支持リングと、軸心方向において該支持リングの逆側とされた終端部とを備え、
上記ステーションは、上記予成形品が内部に載置される金型を備え、上記支持リングは上記金型の支持表面と接触しており、
上記ステーションは、当該ノズルが上記ネックから離間されるという引込み位置から、当該ノズルの第1接触表面と上記終端部との間に接触が確立されるという中間位置まで、更には、当該ノズルの第2接触表面が当接表面に当接し且つ上記ネックが上記支持表面と上記第1接触表面との間で軸心方向に圧縮されるという射出位置まで、上記金型に関して上記軸心方向に沿って移動可能である、という射出ノズルを備え、上記第1接触表面は上記軸心方向において上記ネックよりも変形性が更に小さく、且つ、
上記ステーションは、上記ノズルが上記射出位置に在るときに該ノズルから上記予成形品内へと液体を射出すべく適合化され、且つ、上記当接表面は、少なくとも上記射出の間において上記金型に関し上記軸心方向に沿って固定される、
アセンブリに関する。
【００１５】
本発明に係る上記アセンブリに依れば、予成形品の終端部と射出ノズルとの間のシール・リングに対する必要性がない。
【００１６】
一方、少なくとも上記射出の間において当該当接表面は上記金型に関して上記軸心方向に沿い実質的に固定され乍ら、上記ノズルの上記第2接触表面は当接表面に当接し、且つ、上記ネックは上記金型の上記支持表面と上記ノズルの上記第1接触表面との間で軸心方向に圧縮されることにより、上記ネックは、該ネックの外壁に向かう漏出を阻止すべく、制御された様式で、射出の間に圧縮される。
【００１７】
その射出位置に向かう上記ノズルの移動は、上記当接表面に当接する該ノズルの上記第2接触表面により停止されることから、上記ノズルのアクチュエータは、空気圧ピストンなどの習用的な形式とされるので、液圧成形ステーションのコストが低減され得る。
【００１８】
上記ネックの軸心方向変形によれば、上記終端部上に所望の接触圧力が提供される。その圧力は、上記終端部上に確実な液密性を獲得すべく決定される。その寿命時間において、上記容器のネックは、斯かる軸心方向変形を一度だけ負担する。このことは、同一のシール・リングが、製造される容器毎に強力な圧縮変形に耐えねばならない、という国際特許出願公開公報第WO2013/096609A1号に記述されたシール・リング71とは非常に異なる。斯かるシール・リング71は、その寿命時間の間において無数の圧縮サイクルに耐えねばならない。本発明においては、シール用圧力を提供すべく圧縮かつ変形される材料は成形ステーションに含まれないので、該成形ステーションは、第1及び第2の接触表面を、摩耗及び裂断を阻止するに十分なほど堅牢とし得る。
【００１９】
他の実施形態において、上記アセンブリは、単独で、または、任意の実行可能な組み合わせで採用される以下の各特徴の内の一つもしくは幾つかを備える：
上記ノズルは、上記中間位置におけるよりも上記射出位置において、上記金型に接近され、且つ、上記中間位置から上記射出位置までの軸心方向距離は0.1mmより大きい；
上記ネックは、上記ノズルが上記引込み位置に在るときには初期軸心方向延在範囲を有し、且つ、上記ノズルが上記射出位置に在るときには減少軸心方向延在範囲を有し、且つ、
上記軸心方向に沿う上記当接表面の配置箇所、及び、上記第1接触表面と上記第2接触表面との間の上記軸心方向距離は、上記初期軸心方向延在範囲と上記減少軸心方向延在範囲との間の差が0.2mm〜0.4mmの範囲であり、好適には約0.3mmである様に適合化される；及び、
上記ノズルは、少なくとも、金属から作成されて上記第1接触表面を画成する端部部分を備える。
【００２０】
上記ノズルと上記終端部との間における金属的な接触に依り、該接触のシール性は、次々と形成される容器に対して非常に安定的である。付加的に、上記シール表面は、清浄化が容易である。
【００２１】
別の選択的な特徴に依れば、上記端部部分は、一体的であり、更に、上記第2接触表面を画成する。これにより、上記ステーション内の振動もしくは衝撃に関わり無く、上記終端部上に非常に安定的なシール力が提供される。
【００２２】
別の選択的な特徴に依れば、上記端部部分は、上記第2接触表面を画成する末端部分と、基端部分と、上記軸心方向に沿い上記末端部分と上記基端部分との間に配置された積層シムとを備え、上記積層シムは、該シムの軸心方向寸法を変更することにより上記第1接触表面と上記第2接触表面との間の上記軸心方向距離を調節するに適している。これにより、非常に安定的であると同時に調節可能であるというシール力が提供される。
【００２３】
別の選択的な特徴に依れば、上記当接表面は上記金型により画成される。これにより、上記成形ステーションに対する高スループットが許容される、と言うのも、上記射出ノズルを移動させる力は、サイクル時間を短縮するために増大され得るからである。
【００２４】
別の選択的な特徴に依れば、上記当接表面は上記支持リングにより画成され、上記当接表面は軸心方向において上記支持リングの接触表面の逆側とされ、該接触表面は上記金型の上記支持表面と接触する。これにより、射出の間において上記金型内で上記予成形品の更に良好な安定性が提供される。
【００２５】
別の選択的な特徴に依れば、上記アセンブリは、少なくとも、上記射出ノズルが上記射出位置に在る間は上記金型に関して固定された軸心方向位置に在るヘッド本体を含む射出ヘッドを更に備え、上記射出ノズルは上記ヘッド本体に関して軸心方向移動可能である。これにより、センサなどを導入する如き別の機能に使用され得る上記予成形品のネックの回りの自由空間が許容される。
【００２６】
別の選択的な特徴に依れば、上記当接表面は、少なくとも上記射出ノズルが上記射出位置に在る間は上記ヘッド本体に対して堅固に固定される停止要素であって、上記ネックの種々の初期軸心方向延在範囲に対して当該アセンブリを適合化させるべく上記ヘッド本体に関して軸心方向に調節可能であるという停止要素により画成される。これにより、上記予成形品のネックの回りの自由空間、及び、異なるネック高さに対して調節可能なステーションの両方が許容される。
【００２７】
別の選択的な特徴に依れば、上記ノズルの上記第1接触表面は上記軸心方向に対して直交する。これにより、上記容器の成形の間における上記ネックの変形が最小限とされる。
【００２８】
別の選択的な特徴に依れば、上記ノズルの上記第2接触表面は、該射出ノズルが上記中間位置に在る間に上記ネックの自由側から該ネックに対してアクセスすることを可能とすべく、上記ネックから横方向に延在するか、または、該ネックの回りに“Ｃ”形状を有する。上記ネックの自由側からの上記アクセスは、例えば、把持器により使用され得る。これにより、上記射出ノズルの往復移動の長さ及び持続時間が減少されると共に、上記成形ステーションのスループットが増大される。
【００２９】
本発明はまた、
軸心方向に沿い延在するネックであって、径方向に突出する支持リングと、軸心方向において該支持リングの逆側とされた終端部とを備える、というネックを有する予成形品から容器を液圧成形する方法であって、
上記支持リングが当該金型の支持表面に接触する様に、上記予成形品を金型内に載置する段階と、
当該射出ノズルが上記ネックから離間された引込み位置から、当該ノズルの第1接触表面と上記終端部との間に接触が確立されるという中間位置まで、上記金型に関して上記軸心方向に沿い射出ノズルを移動させる段階と、
上記ノズルの第2接触表面が当接表面に当接し、且つ、上記ネックは上記支持表面と上記第1接触表面との間で軸心方向に圧縮されるという射出位置まで、上記ノズルを上記中間位置から更に移動させる段階であって、上記第1接触表面は上記軸心方向において上記ネックよりも変形性が更に小さい、という段階と、
上記ノズルから上記予成形品内へと液体を射出する段階であって、上記ノズルは上記射出位置に在り、上記当接表面は、少なくとも上記射出の間において上記金型に関して上記軸心方向に沿って固定される、という段階とを有する、
方法にも関する。
【００３０】
他の実施形態において、上記方法は以下の特徴を備え得る：
上記ネックは、上記ノズルが上記引込み位置に在るときには初期軸心方向延在範囲を有すると共に、上記ノズルが上記射出位置に在るときには減少軸心方向延在範囲を有し、且つ、上記軸心方向に沿う上記当接表面の配置箇所、及び、上記第1接触表面と上記第2接触表面との間の上記軸心方向距離は、上記初期軸心方向延在範囲と上記減少軸心方向延在範囲との間の差が0.1mmより大きく、好適には0.2mm〜0.4mmの範囲であり、更に好適には約0.3mmである様に適合化され、且つ／又は、
上記中間位置から上記射出位置まで上記射出ノズルを移動させる上記段階の間において上記ノズルが当該軸心方向距離に沿い移動されるという軸心方向距離は、0.1mmより大きく、好適には0.2mm〜0.4mmの範囲であり、更に好適には約0.3mmである。
【００３１】
本発明の他の見地及び利点は、例示的に与えられると共に添付図面に関して行われる以下の説明の読破時に明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】先行技術の液圧成形ステーションの概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るアセンブリの概略的な軸心方向断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係るアセンブリの概略的な軸心方向断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係るアセンブリの概略的な軸心方向断面図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係るアセンブリの概略的な軸心方向断面図である。
【図６】本発明の第１及び第２の実施形態の変更例の概略的な軸心方向断面図である。
【図７】図６のVII−VII平面に係る横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下の説明において、“上側”及び“下側”という語句は、製造されるべき容器の軸心に対応する軸心方向Dに対して定義される。例えば、軸心方向Dは、容器がその底部上に載置されたとき、実質的に垂直に延伸する。
【００３４】
図２を参照し、予成形品32のアセンブリ30と、該予成形品から(不図示の)容器を液圧成形するステーション34とが記述される。
【００３５】
アセンブリ30は、軸心方向Dの回りにおいて実質的に対称的である。
【００３６】
ステーション34は、予成形品32を受容する金型36と、上記予成形品を容器へと成形するために、且つ、好適には容器を充填もするために、上記予成形品内へと液体を射出するに適した射出ヘッド38とを備える。
【００３７】
予成形品32、及び、図１に示された予成形品1は、同様であり得る。予成形品32は、内部体積42を画成する中空本体40と、軸心方向Dに沿って延在するネック44とを備える。予成形品32は、軸心方向Dに沿う下端部にて閉じられると共に上端部にてネック44を有するという試験管の形状と同様の形状を有し得る。
【００３８】
予成形品32は、ポリエチレン・テレフタレート(PET)、ポリエチレン・ナフタレート(PEN)、ポリエチレン・イミン(PEI)、ポリトリメチレン・テレフタレート(PTT)、ポリ乳酸(PLA)、ポリエチレン・フラノエート(PEF)の如きポリエステル、低密度ポリエチレン(LDPE)もしくは高密度ポリエチレン(HDPE)、ポリプロピレン(PP)の如きポリオレフィン、ポリスチレン(PS)、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン(ABS)の如きスチレン系材料、または、ポリ塩化ビニル(PVC)の如き他のポリマなどの、任意の適切なプラスチック材料で作成される。
【００３９】
予成形品32は概略的に、射出成形プロセスに従って製造されると共に、ステーション34が配置されるのとは異なる場所にて型成形される。
【００４０】
中空本体40は、例えば、円筒状であり、且つ、軸心方向に延在する。
【００４１】
ネック44は概略的に、製造されるべき容器のネックの最終的形状を有する。ネック44は、径方向に突出する支持リング46と、軸心方向において該支持リングの逆側とされた終端部48であって、軸心方向Dに沿い予成形品32の開口50を画成するという終端部48とを備える。
【００４２】
支持リング46の下側表面は、ステーション34に対するネック44の第1接触表面52を画成する。
【００４３】
第1接触表面52は、例えば、軸心方向Dに対して実質的に直交すると共に、ネック44を囲繞する環状形状を有する。
【００４４】
予成形品32を受容する金型36は、製造されるべき容器の形状を有する型成形キャビティ54を画成する。金型36はまた、支持リング46の第1接触表面52を支持すべく適合化された支持表面56も画成する。予成形品32が金型36内に載置されたとき、ネック44は金型36から突出すると共に、第1接触表面52は、支持表面56を画成する上記金型の上側表面上に着座する。
【００４５】
金型36は、例えば、予成形品32が該金型内に載置され得ると共に、形成された容器が該金型から回収され得、当該少なくとも２つの部材は型成形キャビティ54を協働して画成する、という開き位置と、予成形品が金型内に載置され、上記型成形キャビティが液密様式で閉じられる、という閉じ位置との間で相互に対して移動可能である(不図示の)少なくとも２つの部材を備える。該２つの部材は例えば、相互に枢着されると共に、軸心方向Dに対して実質的に平行な軸心の回りで相互に対して回転移動可能である。
【００４６】
射出ヘッド38は、ヘッド本体58及び射出ノズル60を備える。
【００４７】
ヘッド本体58は、例えば、金型36に関して固定された軸心方向位置に在る。“固定された”という表現によれば、ヘッド本体58は金型36に対して軸心方向Dに沿い不動であることが意味される。
【００４８】
ノズル60は、予成形品内へと射出されるべき液体に対する吐出口64を画成する端部部分62と、該端部部分に対して取付けられたノズル本体66とを備え、該ノズル本体66及び端部部分62は、予成形品32内へと射出されるべき液体に対する内部チャンバ68を画成している。ノズル60はまた、内部チャンバ68内で軸心方向に延在する制御ロッド70であって、吐出口64を閉じるために該制御ロッド70の末端が端部部分62に対して液密接触するという閉じ位置と、液体を内部チャンバ68の外側に流すために該制御ロッド70が端部部分62から離間するという開き位置と、の間において上記ノズル本体に関して軸心方向に移動可能である、という制御ロッド70も備える。
【００４９】
射出ノズル60は更に、制御ロッド70の中心における伸張ロッド71も備え得る。該伸張ロッド71は、それ自体公知であり、此処では記述されない。
【００５０】
ノズル60は、該ノズルがネック44から離間されるという引込み位置から、該ノズルの第1接触表面72とネック44の終端部48との間に接触が確立されるという中間位置まで、更には、ノズルの第2接触表面74が当接表面76に当接し且つネック44が金型36の支持表面56と第1接触表面72との間で軸心方向に圧縮されるという(図２に示された)射出位置まで、金型36に関して軸心方向Dに沿って移動可能である。
【００５１】
ノズル60は、軸心方向Dに沿い、上記中間位置におけるよりも上記射出位置における方が、金型36に対して接近している。上記中間位置と射出位置との間の軸心方向距離は、例えば、0.1mmより大きい。
【００５２】
ノズル60の引込み位置は、端部部分62が上記金型及びネック44から離間されることで該金型が開かれることが許容される様に、該ノズルを金型36に関して軸心方向Dに沿って上方移動させることにより、図２から求められ得る。
【００５３】
上記中間位置は、端部部分62が上記金型及びネック44の両方から離間されるが、但し該端部部分は、上記金型の支持表面56と第1接触表面72との間で軸心方向に膨張するネック44に対して依然として接触する様に、ノズル60を金型36に関して軸心方向Dに沿い上方移動させることにより、図２から求められ得る。該中間位置において、ネック44は、第1表面72に対してのみ接触しており、圧縮はされない。
【００５４】
端部部分62は、一体的であると共に、例えば金属で作成される。該端部部分62は例えば、軸心方向Dに沿ってノズル本体66内へと螺入される。
【００５５】
上記射出位置において、端部部分62は、軸心方向Dの回りにてネック44を囲繞する。ネック44と、端部部分62の内部との間には、スペース77が提供される。上記スペースは、例えばセンサを受入れるべく使用され得るか、または、螺条の最外縁部に対して径方向に十分に接近することで、高圧下の液体が予成形品1内に射出されたときにおけるネック44の径方向変形を制限し得る。
【００５６】
第1接触表面72は、例えば、端部部分62の内側ショルダにより形成される。第1接触表面72は好適には、軸心方向Dに対して実質的に直交する。故に、上記射出ノズルの軸心方向移動は、ネック44の径方向または横方向の変形を誘発しない。
【００５７】
第1接触表面72は、軸心方向においてネック44よりも変形性が更に小さく、このことは、該第1接触表面72がネック44の終端部48に対して適用されたときに該第1接触表面が軸心方向に圧縮されないことを意味する。第1接触表面72は、軸心方向Dに沿ってネック44よりも更に変形可能であるシールを圧縮するのではない。
【００５８】
第2接触表面74は、例えば、好適には軸心方向Dに対して直交する端部部分62の下側の環状表面により画成される。第2接触表面74の内径IDは、端部部分62が支持リング46に当接しない様に、十分に大寸である。
【００５９】
当接表面76は、例えば、金型36の上面により画成されると共に、好適には軸心方向Dに対して直交する。
【００６０】
ネック44は、ノズル60が引込み位置に在るときの初期軸心方向延在範囲E1を有すると共に、上記ノズルが射出位置に在るときの減少軸心方向延在範囲E2を有する。“軸心方向延在範囲”という語句によれば、軸心方向Dに沿ったネック44の長さが意味される。
【００６１】
軸心方向Dに沿う当接表面76の配置箇所、及び、第1接触表面72と第2接触表面74との間の軸心方向距離E3は、初期軸心方向延在範囲E1と減少軸心方向延在範囲E2との間の差が、0.1mmより大きくもしくは0.2mm〜0.4mmの範囲であり且つ好適には約0.3mmである様に、適合化される。このことは、軸心方向Dにおけるネック44の長さは、ノズル60が射出位置において該ネックに対して適用されたときに0.2mm〜0.4mmだけ減少されることを意味する。
【００６２】
ノズル本体66は、例えば、中空円筒体から作成される。該ノズル本体66は、ヘッド本体58に関して軸心方向に移動可能である。例えば、ノズル本体66は、ヘッド本体58内で軸心方向に移動可能であり、且つ、(不図示の)空気圧システムにより変位される。
【００６３】
内部チャンバ68は、予成形品32内に射出されるべき液体の(不図示の)供給源に対して流体連通される。
【００６４】
ステーション34により予成形品32内に射出されるべき液体は、例えば、エンドユーザにより上記容器が使用されるときに後者内に在るべきことが意図された液体である。
【００６５】
次に、ステーション34(図２)を使用して予成形品32から容器を液圧成形する方法が記述される。
【００６６】
先ず、予成形品32が金型36内に載置される。それを行うために、金型36はその開き位置へと移動され、予成形品32が該金型内に載置され、且つ、上記金型はその閉じ位置へと戻し移動される。
【００６７】
いずれの場合においても、支持リング46の第1接触表面52は、金型36の支持表面56上に位置する。ネック44は、キャビティ54の外部である。
【００６８】
その後、射出ノズル60は、ヘッド本体58に関して軸心方向Dに沿い、引込み位置から中間位置まで下方移動される。端部部分62の第1接触表面72とネック44の終端部48との間には、接触が確立される。
【００６９】
この時点において、第2接触表面74はまだ、金型36の当接表面76と接触しない。ネック44は、その初期軸心方向延在範囲E1を有する。第2接触表面74と当接表面76との間の軸心方向距離は、E1からE2を減算した差に等しい。
【００７０】
ノズル60は、端部部分62の第2接触表面74が当接表面76に当接するまで、更に下方移動される。当接表面76は金型36に関して固定されているので、これはノズル60を、図２に示された射出位置において停止させる。
【００７１】
ノズル60が、その中間位置からその射出位置まで移動する間、ネック44は、金型36の支持表面56と端部部分62の第1接触表面72との間で漸進的に軸心方向に圧縮される。ノズル60が射出位置に到達したとき、ネック44の軸心方向延在範囲はE2である。射出位置において、ネック44の軸心方向延在範囲の減少は、E1からE2を減算した差に等しい。
【００７２】
次に、制御ロッド70は、ノズル60の内部チャンバ68から予成形品32の内部体積42内へと液体を流すために、上方移動される。上記液体は、中空本体40を型成形キャビティ54の壁部に対して付勢する。上記液体は、予成形品32を(不図示の)容器へと成形する。好適には、上記液体は、上記容器を充填する液体でもある。換言すると、上記液体は、上記容器内に収容されると共に、(不図示の)エンドユーザにより使用されることが意図される。
【００７３】
予成形品32内への液体の射出の間に、終端部48は第1接触表面72に当接して押圧され、これにより、液体が終端部48と第1接触表面72との間を外方に流れ、上記ネックと端部部分62の内部との間のスペース内に至ることが阻止される。
【００７４】
射出の後、制御ロッド70は再び、内部チャンバ68をシールするために、端部部分62に当接して押圧される。
【００７５】
ノズル60は、その引込み位置へと軸心方向に戻し移動される。
【００７６】
ネック44は、それ以上軸心方向に圧縮されず、且つ、例えば、その軸心方向延在範囲が初期軸心方向延在範囲E1に等しくなるまで、軸心方向Dに沿って膨張する。
【００７７】
固定された軸心方向延在範囲E3を有する端部部分62は、所定の減少軸心方向延在範囲E2を予成形品32に対して提供すべく適合化される。
【００７８】
もし、異なる初期軸心方向延在範囲E1を有する別の種類の予成形品32が使用されるなら、端部部分62は、第1接触表面72と第2接触表面74との間の別の軸心方向延在範囲E3を有する別の端部部分により置き換えられ得る。換言すると、その軸心方向延在範囲E3の故に、端部部分62は、所定の初期軸心方向延在範囲E1を有し且つ所望の圧縮分E1−E2がシールとして作用することを必要とするという、所定のネック44に対して適合化される。
【００７９】
上述の特徴に依り、アセンブリ30は、経済性を維持すると共に高い生産高を可能とし乍ら、漏出の問題を排除し、または、少なくとも相当に低減する。更に、ノズル60によりネック44に付与される圧力は厳密に制御されることから、射出の間に該ネックを破損させる虞れが低減される。
【００８０】
次に、本発明の第２実施形態に従い、図３を参照してアセンブリ130が記述される。
【００８１】
アセンブリ130は、図２に示されたアセンブリ30と類似している。同様である要素は同一の参照番号を有すると共に、再び記述はされない。以下においては、相違のみが詳細に記述される。
【００８２】
アセンブリ130の射出ノズル60は、図２に示された端部部分62とは異なる端部部分162を備える。
【００８３】
端部部分162は、第2接触表面74を画成する末端部分164と、基端部分166と、軸心方向Dに沿い上記末端部分と基端部分との間に介設された積層シム168とを含む。
【００８４】
例えば、末端部分164は、軸心方向Dに沿って基端部分166上に螺着される。
【００８５】
例えば、基端部分166の下側表面は、第1接触表面72を画成する。
【００８６】
積層シム168は、例えば、末端部分164の第4接触表面170と、第1接触表面72との間で軸心方向に配置される。斯かる積層シム168は数層の材料で作成されると共に、軸心方向Dにおけるその延在範囲もしくは長さは、積層シムの一つ以上の層を除去することにより調節可能である。各層は、例えば、剥離可能な層である。
【００８７】
第4接触表面170は、好適には、軸心方向Dに対して実質的に直交している。
【００８８】
積層シム168は、該シム168の延在範囲E4を軸心方向Dに沿って変更することにより、第1接触表面72と第3接触表面74との間の軸心方向距離E3を調節すべく適合化される。
【００８９】
アセンブリ130は、異なるネック44を有する別の予成形品32が成形されるべき場合に端部部分162が別の端部部分により置き換えられる必要がないことを除き、アセンブリ30と同一様式で使用される。
【００９０】
端部部分62は固定された軸心方向距離E3を有するが、積層シム168の軸心方向延在範囲E4を改変することにより、端部部分162の軸心方向距離E3を変更することが可能である。
【００９１】
次に、本発明の第３実施形態に従い、図４を参照してアセンブリ230が記述される。
【００９２】
アセンブリ230は、図２に示されたアセンブリ30と類似している。同様である要素は同一の参照番号を有すると共に、再び記述はされない。以下においては、相違のみが詳細に記述される。
【００９３】
アセンブリ230においては、当接表面は、金型36によっては画成されない。
【００９４】
ヘッド本体58は、当接表面276を画成する停止部を画成する停止要素258を備える。
【００９５】
例えば、当接表面276は、停止要素258の下側部分の上面により、軸心方向Dに沿って画成される。
【００９６】
停止要素258は、例えば、少なくとも射出の間はヘッド本体58に対して堅固に固定されると共に、該停止要素は、ネック44の異なる初期軸心方向延在範囲E1に対してアセンブリ230を対処させるべく、好適にはヘッド本体58に関して軸心方向に調節可能である。
【００９７】
次に、本発明の第４実施形態に従い、図５を参照してアセンブリ330が記述される。
【００９８】
アセンブリ330は、図２に示されたアセンブリ30と類似している。同様である要素は同一の参照番号を有すると共に、再び記述はされない。以下においては、相違のみが詳細に記述される。
【００９９】
アセンブリ330において、端部部分62は支持リング46の上面に当接すべく適合化される。換言すると、支持リング46は当接表面376を画成する。
【０１００】
当接表面376は、軸心方向Dに沿い、支持リング46の第1接触表面52の逆側とされる。
【０１０１】
第2接触表面74の内径IDは、支持リング46の外径よりも小さい。
【０１０２】
端部部分62の下側部分は好適には、第2接触表面74に向けて狭幅となる径方向寸法を以て、軸心方向Dに沿って截頭される。
【０１０３】
この実施形態において、支持リング46は軸心方向において幾分か圧縮不可能であり、その上側表面は、端部部分62に対する当接表面として機能すべく作用する。
【０１０４】
図６及び図７に示された変更例は、射出ノズル60と金型36との間の接触の形状により、第１及び第２の実施形態から異なる。第１実施形態の端部部分62または第２実施形態の末端部分164は、側部部分400により置き換えられることで、環状ではない第2表面402を提供している。ネック44の回りに対しては、概略的には図６に示された成形ステーションに含まれない一対の把持器410が、該ネックの自由側からアクセスし得る。各把持器410は、支持リング46と保持リング47との間に配置された軸心方向位置にて、ネック44に対して接続される。図７に示された如く、第2接触表面402は、ネック44に対して接続された各把持器410により使用されずに残置されたスペースに限られる。
【０１０５】
斯かる変更例は、終端部48上の堅牢なシール作用、及び、堅牢で清浄化が容易な接触表面と共に、金型36に対する射出ノズル60の堅牢な直接的停止部を提供するという、第１及び第２の実施形態と同一の利点を有する。該変更例は、付加的な利点を提供する。それは、射出ノズル60に対して要求される軸心方向移動の長さ及び持続時間の減少を許容する。上記軸心方向移動は、矢印420により表される。これにより、成形プロセスの移行段階が低減されると共に、成形ステーションの更なる高スループットが許容される。
【０１０６】
上記の各アセンブリ及び方法は、ノズル60の下側に載置される金型36に対して記述された。しかし、上記アセンブリ及び方法は、上記で使用された“上側”及び“下側”という語句を単に逆にすることにより、金型がノズルの上方に載置される、という装置に対しても適している。
【０１０７】
上記アセンブリ及び方法は、非垂直の軸心方向Dに対しても適合化され得る。
【符号の説明】
【０１０８】
30    アセンブリ
32    予成形品
34    ステーション
36    金型
44    ネック
46    支持リング
48    終端部
56    支持表面
60    射出ノズル
72    第1接触表面
74    第2接触表面
76    当接表面
【図１】
2015212083.tif 000003
【図２】
2015212083.tif 000004
【図３】
2015212083.tif 000005
【図４】
2015212083.tif 000006
【図５】
2015212083.tif 000007
【図６】
2015212083.tif 000008
【図７】
2015212083.tif 000009
【外国語明細書】
2015212083000001.pdf