(57)【要約】  本発明は、ブロー成型容器に使用される機械の金型（１）に関する。本発明は、主軸の周りに分配された空洞部（４）を画定する壁部（３）と、前記壁部（３）の内側に熱伝導流体を循環させるための流路（６，７）を備えている前記壁部（３）と、壁部（３）に配置された少なくとも１つの金型インサートと、前記インサートが壁部（３）内の流路に接続された少なくとも１つの溝（１７，２３）と、を備えている。
2008520466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器ブロー成型機の金型（１）であって、
前記金型（１）は、
主軸（Ｘ）に関して分配された空洞部（４）を画定している壁部（３）であって、前記壁部（３）の内側に熱伝導流体を循環させるための流路（６，７）を備えている壁部（３）と、
前記壁部（３）に取り付けられた少なくとも１つの金型インサート（８）と、
を備えた金型において、
前記インサート（８）が前記壁部（３）の前記流路（６，７）に連通している少なくとも１つのダクト（１７，１８）を備えていることを特徴とする金型。
【請求項２】
前記壁部（３）と前記インサート（８）との間に介在され、主軸（Ｘ）に対して前記インサート（８）の位置を調整するための少なくとも１つのシムを備え、
前記シム（９）が、前記壁部（３）内の前記流路（６，７）及び前記インサート（８）内のダクト（１７，２３）に開口している少なくとも１つのポート（１９，２１，２４，２６）によって貫通されていることを特徴とする請求項１に記載の金型。
【請求項３】
前記シム（９）は、前記インサート（８）の外形に倣っている外形を有しているプレート状であることを特徴とする請求項２に記載の金型（１）。
【請求項４】
前記インサートは、前記シム（９）を貫通された位置合わせ穴（３０，３１）を通る突出ピン（２８，２９）を備えていることを特徴とする請求項２又は３に記載の金型（１）。
【請求項５】
前記壁部（３）が少なくとも２つの流路（６，７）、すなわち、第１の流路（６）及び第２の流路（８）を備え、
前記インサート（８）が少なくとも２つのダクト（１７，２３）、すなわち、第１のダクト（１７）及び第２のダクト（２３）を備え、
前記シム（９）が少なくとも２つのポート（１９，２１，２４，２６）、すなわち、第１の流路（６）及び第１のダクト（１７）に開口している第１のポート（１９，２１）と第２の流路（７）及び第２のダクト（２３）に開口している第２のポート（２４，２６）とによって貫通されていることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の金型（１）。
【請求項６】
前記第１のポート（１９，２１）は、長楕円形の穴の形状であることを特徴とする請求項５に記載の金型（１）。
【請求項７】
前記第２のポート（２４，２６）は、円形の穴の形状であることを特徴とする請求項５又は６に記載の金型（１）。
【請求項８】
凹部（１０）が、前記金型の前記壁部（３）に窪ませて形成されており、前記シム（９）及び前記インサート（８）が両方とも前記凹部に受容されていることを特徴とする請求項２から７のいずれか１項に記載の金型（１）。
【請求項９】
前記壁部内の少なくとも１つの流路（６，７）は、前記シム（９）内のポート（１９，２１，２４，２６）に対向している前記凹部（１０）に開口していることを特徴とする請求項８に記載の金型（１）。
【請求項１０】
前記シム（９）が、一組の剥離式のシムの形状であることを特徴とする請求項２から９のいずれか１項に記載の金型（１）。
【請求項１１】
前記ダクト（１７，２３）は、前記シム（９）に向かって調整されたインサートの一の面（１８）に窪んだ溝の形状であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の金型（１）。
【請求項１２】
前記ダクト（１７，２３）は、蛇行形状を有していることを特徴とする請求項１１に記載の金型（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器のブロー成型に関する。より具体的に、容器のブロー成型機のための金型に関し、ブロー成型が金型に予熱された（一般的に熱可塑性材料から形成された）パリソン（parison）を導入することによって実行され、その際、金型の所望な形状をもたらすために加圧下でパリソンを配置している。
【背景技術】
【０００２】
当業者は、ブロー成型が理論通りには行えず、ブロー成型の際に実行される（金型内の容器が熱処理されているかどうか、容器を金型から取り外す際に任意的に冷却するかどうか、等の）実際の操作、及び（金型の温度のような）機械的なパラメータは、意図された容器の使用に依存している。
【０００３】
それ故に、特定の用途は、冷却されるための金型を必要とし、例えば、組み立てられた容器が水を受けるように意図されたときに適用する。
【０００４】
対照的に、他の用途では、金型を加熱することを必要としている。だから、内容物を高温充填すること（例えば、お茶又は殺菌されたフルーツジュース等のような液体）又は内容物を殺菌することによって、金型は所定の温度まで加熱されて材料を加熱硬化させる（heat fix）と考えられ、金型の温度調整のためのパラメータは、充填している液体又は殺菌条件の温度に依存している。
【０００５】
（冷却している又は加熱している）金型の温度は、空洞部の周囲に金型の壁部に備えられた流路内で（例えば、都市が冷却しているときに水又は冷やした水を、加熱しているときに湯又はオイルを供給するように、液体の選択が到達される温度に依存している）熱伝導流体を循環することによって、調整される。
【０００６】
さらに、当業者は、高温充填及び殺菌が容器の実質的な変形を引き起こす可能性があることに気付いている。容器は、充填している液体の温度又は殺菌のパラメータに依存している。たとえ容器が前もって耐熱の下塗りをするために熱定着処理を受けていても、変形は、多かれ少なかれ不可逆であってもよく、液体が冷却した後に完全に消えるわけではない。だから、８０℃の温度の液体（又は、８０℃に容器を加熱していること）は、６０℃の温度の液体の場合よりも容器をより膨脹させる。さらに、高温充填された容器、又は、殺菌された容器は、充填中又は殺菌中に変形することはなく、（シーリングの後に）内容物の冷却に伴って起こる内部圧力低下は、容器の体積が減少することを引き起こし、容器の壁部における特定の空間の収縮をもたらす可能性がある。
【０００７】
それらの不利点を少なくとも部分的に克服するために、過去には、金型内に金型インサートを設けることによって、高温充填又は殺菌、及び／又は冷却に伴う容器の残留変形を予想することが提案されている。金型インサートが容器上の変形空間（パネル又は同様のもの）を形成することができ、変形を補うために、充填中に容器の体積における予想された変化に依存していることと異なって位置されてもよい。
【０００８】
そのような解決法は、同じ金型が類似形状を有している容器について使用され得るが、異なった温度で液体を受容すること、又は異なった熱処理を受けることを意図している。そのような事情下では、容器はブロー成型の端部で異なっているが、充填及び／又は冷却に従っている同一、又は類似になる。
【０００９】
高温充填又は殺菌以外の用途におけるインサートの使用は公知である。すなわち、容器にとって、「先見的に」インサートの組立後にそれらの変形を結果的にもたらすかもしれない処理を受けることに影響されやすくはない。例えば、一般的な基本形状から開始している製造者が、（ロゴのようなモールドされたパターンの位置、一の一連の形状と他の一連の形状とによって異なっている）形状を注目する細部及び／又は体積にある差異と共に異なった一連の容器を製造するために多様化したいとき、公知の例が基本体積よりも大きくなっている体積の一連の促進容器を製造するために関連付けられ、インサートがそのような一連の容器の高さを増やすために使用されている。
【００１０】
しかしながら、特にインサートの挿入領域において、そのインサートを使用する理由がいかなるものであれ、金型の温度分布（thermal regulation）の均一性が問題となる。そのような均一性の欠如は、全ての形状において、適切に容器を形成する、すなわち、材料の配分が最適化された容器を形成する点において問題を引き起こす。さらに、高温充填された又は殺菌された容器と共に、そのような温度分布の問題は、動作及び／又は最終的な外形に有害な影響を及ぼす復元不可能な変形によって、充填中又は殺菌中に絞られた容器内に残留応力の出現を結果としてもたらすかもしれない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、ブロー成型中に、金型の温度分布を最適にする解決法を提案することによって、上記に述べた不利な点を克服することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的を達成するために、本発明は、容器ブロー成型機の金型であって、
前記金型が、壁部が主軸に対して分割される空洞部を画定している壁部であって、壁部内に熱伝導流体を循環するための流路を備えている壁部と、壁部に取り付けられた少なくとも１つの金型インサートと、を備えた金型において、前記インサートが前記壁部の流路に連通した少なくとも１つのダクトを備えている。
【００１３】
この方法において、熱伝導流体は金型インサート内を循環することができ、それ故に、実質的に金型の壁部と同じ温度になることができる。
【００１４】
それ故に、ブロー成型中に金型における実質的な均一の温度を得ることができる。これは、金型が実質的に均一に加熱されうるので、高温充填中に、容器の機械的安定性のためになる。
【００１５】
一の実施形態において、前記ダクトは、壁部の方へ調整されるインサートの面に窪んだ溝の形状内であり、熱交換を高めるために蛇行している。
【００１６】
一の実施形態において、インサートの位置は、壁部の主軸に対して垂直に調整されることができ、この目的を達成するために、金型は、少なくとも１つの調整シムも備えており、前記シムが壁部とインサートとの間に挿入され、壁部内の流路に、及びインサート内のダクトに、開口している少なくとも１つのポートによって貫通されている。
【００１７】
それ故に、同じインサートにとって、熱伝導流体の循環を有害な影響なしで、上記に規定した必要性の機能としてインサートの位置を調整できる。
【００１８】
例えば、前記シムは、インサートの外形に倣っている外形を有しているプレート状をしている。インサートがシム内に貫通している位置合わせ穴を通るように突出ピンを備えていてもよい。
【００１９】
一の実施形態では、金型の壁部は、少なくとも２つの流路、すなわち、第１の流路及び第２の流路を備えており、インサートは少なくとも２つのダクト、すなわち第１のダクト及び第２のダクトを備えている。
【００２０】
一の実施形態において、シムは少なくとも２つのポート、すなわち、第１の流路及び第１のダクトに開口している第１のポートと、第２の流路及び第２のダクトに開口している第２のポートによって貫通され、前記ポートは、適切に寸法された熱伝導流体の流量断面を備えている。
【００２１】
例えば、第１のポートは、長楕円形の穴の形状をしていてもよい一方、第２のポートは円形の穴の形状をしていてもよい。
【００２２】
例えば、金型の壁部は、シム及びインサートが受容されるように凹部によって窪んでおり、壁部において少なくとも１つの流路が、シム内のポートに対向し、開口していてもよい。
【００２３】
さらに、一の実施形態において、シムは一組の薄板状の剥離式シム（peel-off shims）の形状をしていてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の他の目的及び利点は、添付された図面を参照することで生み出された以下の記述から明らかになる。
【００２５】
図１は、ブロー成型機（図示せず）をブロー成型容器に備えるようとする金型１の部分を示している。
【００２６】
実際には、半体の金型２の一部分を示している金型１の部分は、形成された容器に特定の要求を満たす意図があり、以下に与えられるような必要性が、一の容器から他の容器に変え、及び一続きの金型で作ることが難しい修正を要求することを必要としている。
【００２７】
以下の説明で、示された半体の金型２は、設置されたインサートを備えており、インサートは、容器本体を形成するために、他の半体の金型（図示せず）と共に組み立てられ、半体の金型２（すなわち、設置されたインサートをも含むかもしれない。）と互いに一致している可能性、又は、それが（例えば、単一部材であるように）異なっている可能性があり、２つの半体の金型２が容器のベースを形成するための金型ベース要素によって完全になり、それ故、このアセンブリは、完全な金型を形成している。
【００２８】
金型１は、鋼鉄、好ましくは、アルミニウムの塊で作られた壁部３を含み、熱可塑性材料の、プリフォームとも称する、パリソン（図示せず）を受容するように（精密機械加工により製造される）空洞部４を画定し、熱可塑性材料は、金型１にパリソンを導入する前にブロー成型中に、パリソンが変形させることを可能にするように十分な温度に加熱している。
【００２９】
図１からわかるように、図面に部分が示されている空洞部４は、長手方向を画定している主軸Ｘで一般的に分けられ、主軸Ｘがブロー成型の際に、容器上に形成された把持を促進するようにリブ状の外形内に空間５を除き、空洞部４の（すなわち容器の）最も長い寸法に沿って伸びている。
【００３０】
やはり、図１からわかるように、金型１の壁部３は、壁部３内の熱伝導流体の循環が金型１の温度を制限することができるように流路６，７を備えている。
【００３１】
前記流路６，７は、多数の平行な穴を形成しており、壁部３内に縦方向に貫通し、壁部３の周囲に割り当てられる。
【００３２】
流路６，７によって形成された熱循環の連続性は、流路６，７に接続している打ち抜き穴（図示せず）によって確実にされ、金型の上部分に形成された、図に示していないが、容器のショルダー（sholder）を形成していることを思い出すべきである。
【００３３】
前記流路は、第１の流路６及び第２の流路７を備えており、例えば、熱伝導流体が第１の流路６内を金型１の下から上へ循環し、第２の流路７が第１の流路６に隣接し、さらに金型１の上部に接続して熱伝導流体が第２の流路７内を反対方向、すなわち金型１の上から下へ流れている。
【００３４】
外形が容器内で作製される空間５において、金型１は、横に、すなわちＸ軸に対して垂直方向に調整されることができるように相対的な位置で、壁部３に取り付けられた金型インサート８を備えている。
【００３５】
一の実施形態では、インサート８の位置を調整できるように、金型１は,
壁部３とインサート８との間に介在された調整シム（adjusting shim）９も含む。
【００３６】
インサートの形状と実質的に合致する外形を有しているプレート状をしている前記シム９の厚さは、次の充填中に容器の体積のける予想された変化の機能として選択される。
【００３７】
それ故、充填している液体の温度に依存して、前記シム９の厚さが１ｍｍ（ミリメーター）、１．５ｍｍ、又は２ｍｍに選択されうる。実際には、前記厚さが上昇している液体の温度と共に増加している。
【００３８】
前記シム９は、形成された容器のために特定の画定された要求の機能として機械加工されうる。しかしながら、シムを組み立てる代わりに、所望の大きさの機能として剥離された積層板の形状内で一組の剥離式のシムとしてシムを形成することは、適切である。
【００３９】
そのような剥離式のシムは、商業的に入手可能であり、当業者は、単に所望の寸法で組み立てられた一組のシムを有することができるだろう。
【００４０】
図２から図４を見ると、凹部１０は、金型１の壁部３に窪んでおり、シム９及びインサート８を共に受容しており、前記凹部１０の外形は、インサート８の外形と補完的である。
【００４１】
図３を見ると、第１の流路６は、２つの開口部、すなわち、壁部３に斜めに窪んでいる下部溝１２によって延伸された下部第１の開口部１１と、壁部３に斜めに窪んでいる下部溝１４によって延伸された上部第１の開口部１３を通じて凹部１０に開口している。以下に説明するように、それらの開口部１１、１３は、シム９及びインサート８が位置に置かれたとき、連通するように配置される。
【００４２】
同様にして、第２の流路７は、２つの開口部、すなわち、上部第２の開口部１５及び下部第２の開口部１６を通じて凹部１０に開口しており、シム９及びインサート８が位置に置かれたとき、開口部１５、１６が連通するように配置される。
【００４３】
パリソンをブロー成型するとき、金型１内に均一な温度を作り出すために、シム９及びインサート８は、熱伝導流体がインサート８の内側に循環することを可能にするように配置される。実際、流路６、７は、凹部１０内に遮断し、シム９及びインサート８に延伸される。
【００４４】
この目的を達成するために、インサート８は、背面と称するインサート８の一の面に貫通された溝の形状内の第１のダクト１７を備えて、シム９に向かって（すなわち、壁部３に向かって）調整され、シム９が壁部３とインサート８との間の凹部１０内に位置されるとき、下部第１の開口部又は長楕円形の穴の形状であるポート１９によって貫通され、長楕円形の穴は下部第１の流路１１に対向し、壁部３に作製された第１の流路６を開口し、前記下部第１のポート１９も第１のダクト１７の斜めになっている下部分２０に開口している。
【００４５】
シム９も、上部第１の開口部又は長楕円形の穴の形状であるポート２１を備え、シム９が壁部３及びインサート８との間に凹部１０内に位置されるとき、長楕円形の穴は上部第１の開口部１３を対向し、それ故、壁部３に作製された第１の流路６を開口し、前記上部第１のポート２１も第１のダクト１７の斜めになっている上部分２２を開口している。
【００４６】
さらに、特に図５に示すように、インサート８は、インサート８の裏面１８に貫通された溝の形状内に第２のダクト２３を備え、シム９が壁部３とインサート８との間に凹部１０内に位置されるとき、シム９は円形の穴の形状である上部第２のポート２４によって貫通され、円形の穴は上部第２の開口部１５に対向し、それ故、壁部３に形成された第２の流路７を開口している。前記上部第２のポート２４は、第２のダクト２３の上部分２５も開口している。
【００４７】
シム９は、円形の穴の形状内に下部第２のポート２６を備え、シム９が壁部３とインサート８との間の凹部１０内に位置されるとき、円形の穴が下部第２の開口部１６に対向し、それ故に、第２の流路７を開口している。前記下部第２のポート２６は第２のダクト２３の下部分２７も開口している。
【００４８】
図５及び図９に明らかに示されているように、インサート８内のダクト１７，２３は蛇行しており、熱伝導流体とインサート８の大部分との間の熱交換のより良い分配を可能にしている。
【００４９】
さらに、図５に明らかに示されているように、ダクト１７、２３は深さにむらがあり、インサート８の形状に起因している。インサート８の厚さは主軸Ｘに垂直に均一に測定されず、インサートの上部分及び下部分でより薄くなり（それ故、ダクト１７、２３がより浅くなっている。）、中央部でより厚くなっている（それ故、ダクト１７、２３がより深くなっている。）。シム９で形成された長楕円形のポート、つまりダクト１７及びダクト２３の最も浅い部分は、流体の循環に沿ってヘッドロス（head losses）を避けるために熱伝導流体のための最小流量断面を保証している。
【００５０】
シム９及びインサート８が凹部１０内に位置されるとき、下部溝１２は下部第１のポート１９及び段１のダクト１７の下部分２０に対向している一方、上部溝１４は、上部第１のポート２１及び第１のダクト１７の上部分２２に対向している。
【００５１】
さらに、上部第２の開口部１５は上部第２のポート２４及び第２のダクト２３の上部分２５に対向している一方、下部第２の開口部１６は下部第２のポート２６及び第２のダクト２３の下部分２７に対向している。
【００５２】
それ故に、連続性を確実にするにつれて、熱伝導流体を循環することは、第１の流路６及び第２の流路６の両方とも迂回させ、迂回した液体は、壁部３と同じ温度にインサート８を導くための利点として使用される。
【００５３】
この迂回路は、ポート１９，２１，２４，２６と共にシム９の厚さにかかわらず起こり、壁部３からインサート８へ、逆もまた同様に熱伝導流体の移行を確実するように形成される。
【００５４】
さらに図５及び図７に示されるように、インサート８は、シム９を貫通している穴３０，３１を通る突出ピン２８，２９を備え、凹部１０内に共にそれらを位置しているとき、インサート８に対してそれ自身が正確に位置していることを可能にする。
【００５５】
金型１並びにより具体的に凹部１０、シム９、及びインサート８の正確な機械加工は、壁部３とシム９との間に、並びにシム９とインサート８との間に、シールを位置するように有することを避けることができる。
【００５６】
説明が、インサート８の位置がシムを用いて調整される一の実施形態を図示しているけれども、調整シムが使用される必要ではない場合に異なる深さ（すなわち、Ｘ軸に垂直に）の一組のインサートが一の容器から他の容器へ所望の形状において変化を適応するために用いられるとき、本発明も適用することができる。明らかに、インサートは単純に一般の基本形状から異なる容器の形状の作製を可能にするために機能し、その際、シムは、もはや要求されるように明らかにしない。
【００５７】
しかしながら、本明細書で議論された事情でさえ、シムは機械加工の許容範囲に関連付けられた隙間を相殺するために（特に、剥離式のシムを）使用される可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の金型の一部分を示している部分斜視図である。
【図２】図１に示す金型部品の分解斜視図である。
【図３】金型インサートでもなくインサートのシムでもないことを示している図１に類似する図である。
【図４】他の視点から見た図３の金型部分の斜視図である。
【図５】本発明の金型のために金型インサート及びそのシムを示している分解斜視図である。
【図６】他の視点から図５のインサート及びシムを示している分解斜視図である。
【図７】組み立てられたインサート及びシムを示している斜視図である。
【図８】本発明の金型のためのシムを示している平面図である。
【図９】本発明の金型のための金型インサートを示している平面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  金型
２  半体の金型
３  壁部
４  空洞部
５  空間
６  第１の流路
７  第２の流路
８  インサート
９  シム
１０  凹部
１１  開口部
１２  下部溝
１３  開口部
１４  上部溝
１５  開口部
１６  開口部
１７  第１のダクト
１８  裏面
１９  下部第１のポート
２０  下部分
２１  上部第１のポート
２２  上部分
２３  第２のダクト
２４  上部第２のポート
２５  上部分
２６  下部第２のポート
２７  下部分
２８  突出ピン
２９  突出ピン
３０  位置合わせ穴
３１  位置合わせ穴
【図１】
2008520466.tif 000003
【図２】
2008520466.tif 000004
【図３】
2008520466.tif 000005
【図４】
2008520466.tif 000006
【図５】
2008520466.tif 000007
【図６】
2008520466.tif 000008
【図７】
2008520466.tif 000009
【図８】
2008520466.tif 000010
【図９】
2008520466.tif 000011
【国際調査報告】
2008520466.tif 000012
2008520466.tif 000013
2008520466.tif 000014
2008520466.tif 000015
2008520466.tif 000016
2008520466.tif 000017