(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器(1)を形成かつ充填する装置であって、
該装置は、順次的な金型(26)内でプリフォーム(2)から順次的な容器(1)へと成形して液体により充填すべく適合化され、
該装置は、少なくとも、第1閉ループ(18)を画成すると共に、該装置は、保持手段であって、該保持手段(26、106)の各々が、プリフォームのもしくは形成かつ充填された容器のネックを保持すべく適合化されると共に、前記第1閉ループ(18)に沿い分布されたという複数の保持手段(26、106)を備え、
該装置は、前記保持手段(26、106)を前記第1閉ループ(18)に沿い搬送方向に搬送すべく適合化された搬送手段を更に備え、
前記第1閉ループ(18)は、成形領域であって、該成形領域(64)において循環する各保持手段(26、106)が該成形領域に沿って成形ステーション(24)に一体化されるという成形領域(64)を備え、
前記成形ステーションは、前記保持手段により保持されたプリフォーム(2)を受容する金型(26)と、保持されたプリフォーム(2)が成形されて容器(1)とされる如く保持された前記プリフォームの内部に液体を射出すべく適合化された射出手段(28)とを備える、
という装置において、
前記第1閉ループ(18)は、実質的に直線的に延在する少なくとも一つの直線状部分(48)であって、形成かつ充填された容器(1)が該直線状部分(48)上で移送される如く配置される直線状部分(48)を備える、ことを特徴とする容器を形成かつ充填する装置。
【請求項２】
前記第1閉ループ(18)の前記直線状部分(48)は、少なくとも部分的に前記成形領域(64)の下流に延在する、請求項１に記載の容器を形成かつ充填する装置。
【請求項３】
前記第1閉ループ(18)は、少なくとも、金型(26)の内部で形成かつ充填された各容器(1)が前記金型から分離されるという分離領域を備え、前記分離領域は、前記直線状部分(48)の直上流または直下流に配置される、請求項１または２に記載の容器を形成かつ充填する装置。
【請求項４】
前記分離領域は、分離点であって、該分離点の下流にて、異なる経路に沿って金型(26)が循環され、充填済み容器(1)が移送されるという分離点を備え、
前記分離点は、前記第1閉ループ(18)の前記直線状部分(48)の上流端または下流端により形成される、請求項３に記載の容器を形成かつ充填する装置。
【請求項５】
前記保持手段(26、106)は、少なくとも該保持手段が前記第1閉ループ(18)の前記直線状部分(48)上を循環するときに、各容器(1)を、少なくともそのネック(8)の近傍において、且つ、少なくともその底部(10)の近傍において、保持すべく配置構成される、請求項１から４のいずれか一つの請求項に記載の容器を形成かつ充填する装置。
【請求項６】
前記第1閉ループ(18)は、前記直線状部分(48)の上流に円形部分(46)を備え、前記直線状部分(48)は、前記円形部分(46)と該直線状部分(48)との間の接合部(54)にて前記円形部分(46)の接線を形成する方向に従い延在する、請求項１から５のいずれか一つの請求項に記載の容器を形成かつ充填する装置。
【請求項７】
前記成形ステーション(24)は、前記第1閉ループ(18)全体に沿って分布される、請求項１から６のいずれか一つの請求項に記載の容器を形成かつ充填する装置。
【請求項８】
前記射出手段(28)は第2閉ループ(90)に沿って分布され、
該第2閉ループ(90)及び前記第1閉ループ(18)は、前記成形領域(64)を画成する少なくとも一つの共通部分を備える、請求項１から６のいずれか一つの請求項に記載の容器を形成かつ充填する装置。
【請求項９】
前記金型(26)は前記第1閉ループ(18)全体に沿って分布され、
前記金型は、前記成形領域(64)において前記射出手段(28)に対して連結され、且つ、該成形領域(64)の外部にて前記射出手段(28)から分離される、請求項８に記載の容器を形成かつ充填する装置。
【請求項１０】
前記保持手段は前記金型(26)の一部により構成される、請求項６または９に記載の容器を形成かつ充填する装置。
【請求項１１】
前記金型(26)は、前記第2閉ループ(90)に沿って分布されると共に、該第2閉ループ(90)に沿い、前記射出手段(28)に対して連結されたままであり、
前記プリフォームは前記成形領域(64)の一端にて金型(26)により受容され、且つ、形成かつ充填された容器(1)は、前記成形領域(64)の他端にて金型(26)から離間される、請求項８に記載の容器を形成かつ充填する装置。
【請求項１２】
前記第1閉ループ(18)は、
前記成形領域(64)の少なくとも一部分を形成する第1の円形部分(46)と、
前記第1の円形部分(46)の下流に延在する第1の直線状部分(48)と、
前記第1の直線状部分の下流に延在する第2の円形部分(50)と、
前記第2の円形部分(50)と前記第1の円形部分(46)との間に延在する第2の直線状部分(52)と、を備え、
当該装置は、該装置の出口領域(76)に配置された出口コンベアであって、形成かつ充填された容器を前記第1閉ループから抜き取るべく適合化されたという出口コンベアを更に備える、請求項１から１１のいずれか一つの請求項に記載の容器を形成かつ充填する装置。
【請求項１３】
前記出口コンベアは、前記直線状部分と整列された実質的に直線的な部分を備え、且つ／又は、
前記出口領域(76)は、前記第1閉ループの前記直線状部分(48)と前記第2の円形部分(50)との間の接合部(60)にて配置される、請求項１２に記載の容器を形成かつ充填する装置。
【請求項１４】
前記搬送手段は、前記第1閉ループ(18)に沿い一定ピッチを以て、または、前記第1閉ループ(18)に沿い所定の変動のピッチを以て、前記保持手段(26、106)を搬送すべく適合化され、且つ／又は、
前記搬送手段は、複数の機械的リンク部材であって、複数の保持手段及び複数の該機械的リンク部材が前記第1閉ループ(18)に沿い延在する変形可能チェーンを形成する如く、２つの隣接する保持手段(26、106)を接続する複数の機械的リンク部材を備え、且つ／又は、
前記搬送手段は、前記第1閉ループ(18)の少なくとも磁的部分に沿い延在する少なくとも固定的な磁的経路を備え、前記保持手段の各々は、前記固定的な磁的経路に沿い磁的に駆動されるべく適合化された個別的なキャリヤにより担持される、請求項１２または１３に記載の容器を形成かつ充填する装置。
【請求項１５】
前記第1の円形部分(46)及び前記第2の円形部分(50)は各々、前記第1閉ループ(18)を含む平面に対して実質的に直交する軸心の回りで回転運動するホィール(20、22)の一部により形成され、且つ／又は、
前記第2の直線状部分(52)の少なくとも部分が前記第1の直線状部分(48)と所定角度を形成する如く、前記第2の円形部分(50)を形成する前記ホィール(22)は、前記第1の円形部分(46)を形成する前記ホィール(20)よりも小さな直径を有する、請求項１２から１４のいずれか一つの請求項に記載の容器を形成かつ充填する装置。
【請求項１６】
請求項１から１４のいずれか一つの請求項に記載の装置を用いて容器を形成かつ充填する方法であって、
各保持手段(26、106)がプリフォームをそのネックにより保持する如く、順次的な保持手段(26、106)に対して順次的なプリフォーム(2)を送給する段階と、
前記プリフォームを保持している前記順次的な保持手段を前記装置の前記成形領域(64)内に循環させる段階であって、前記成形領域(64)の終端にて、形成かつ充填された容器が獲得される如く、プリフォーム(2)は順次的な金型(26)内に載置され、且つ、金型(26)は、前記成形領域(64)において、該金型(26)内に載置されたプリフォーム(2)の内部に液体を射出して前記プリフォーム(2)を容器(1)へと成形する射出手段(28)に対して連結される、という段階と、
形成かつ充填された容器を、前記装置の出口領域(76)にて回収する段階と、
を有する方法において、
形成かつ充填された容器(1)は、前記出口領域(76)にて前記装置から回収される前に、該装置により画成された前記第1閉ループ(18)の前記直線状部分(48)上で移送されることを特徴とする、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、順次的な金型内に載置された順次的なプリフォームの内部に液体を射出することにより容器を形成かつ充填する装置に関する。
【０００２】
本発明はまた、斯かる装置を用いて容器を形成かつ充填する方法にも関する。
【０００３】
本発明は、プリフォームを変形させる非圧縮性液体を用いてプリフォームから容器を形成する液圧成形として知られる分野に関する。
【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、非圧縮性で流動し得る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。上記非圧縮性液体は、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】
斯かる装置及び方法において、順次的なプリフォームが順次的な金型内に載置されると共に、回転的に移動可能でありかつ各金型を担持する容器形成ホィールまたは回転台にて、射出が実施される。該射出は、上記装置の成形領域において、各金型に連結されると共に夫々のプリフォームの内部体積と流体連通する射出手段を介して実施される。
【０００６】
上記成形領域の終端において、形成かつ充填された容器は、移し換えホィールにより上記形成ホィールから回収されると共に、キャップ装着ホィールへと移し換えられ、そこで各容器はキャップもしくは蓋体により閉じられる。
【０００７】
従って、各容器は、液体を収容しながら、且つ、開かれながら、高速で移送される。更に詳細には、液体を収容して開かれた各容器は回転的に移動され、各容器に対する大きな遠心力が引き起こされる。この遠心力、及び、更に概略的には、高速での各容器の移送は、容器内に収容された液体の溢流に繋がり得る。
【０００８】
更に詳細には、形成かつ充填された容器が上記形成ホィールから移し換えホィールへと移動するときに、各容器の回転的運動の方向は変化するが、このことは、形成ホィールにより付与される遠心力及び移し換えホィールにより付与される遠心力が逆の符号であり、形成された各容器に対して非常に大きな拘束力を生成することを意味する。各容器が高速にて移動している間にそれらに対して液体により付与された斯かる拘束力は、幾つかの容器の変形、または、破壊にさえ繋がることで、上記装置において、これらの容器の内容物が溢流され得る。故に、上記液体により上記装置が汚染される大きなリスクがあることから、上記装置を清浄化すべくそれを停止させる必要があり、該装置の処理能力が低下する。
【０００９】
国際特許出願公開公報第WO2012/156014号は、容器を形成かつ充填する装置を開示しており、その場合、開かれた充填済みの各容器は、各金型が射出ノズルから離間した縮動位置に載置されながら、射出ノズルから離間される。この様にすると、各容器から液体が溢流したとしても、該液体は金型を汚染せず、装置を清浄化する必要性が低減される。しかし、斯かる装置は、各容器の内容物の溢流を阻止してはいない。故に、斯かる装置は満足できるものではない、と言うのも、容器内に射出された液体の一部が喪失されるからである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
故に、一切の溢流を阻止するためには、装置の種々のホィールの回転の速度が必然的に制限されることから、装置の処理能力が制限される。
【００１１】
本発明の目的の一つは、開かれた充填済みの各容器が、各容器の内容物を溢流させるリスクなしで移送され得るという、容器を形成かつ充填する装置及び方法を提案することにより、上述の欠点を克服することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的の為に、本発明は、順次的な金型内でプリフォームから順次的な容器へと成形して液体により充填すべく適合化されたという形式の、容器を形成かつ充填する装置であって、
該装置は、少なくとも、第1閉ループを画成すると共に、該装置は、当該保持手段の各々が、プリフォームのもしくは形成かつ充填された容器のネックを保持すべく適合化されると共に、上記第1閉ループに沿い分布されたという複数の保持手段を備え、該装置は、上記保持手段を上記第1閉ループに沿い搬送方向に搬送すべく適合化された搬送手段を更に備え、
上記第1閉ループは、当該成形領域において循環する各保持手段が該成形領域に沿って成形ステーションに一体化されるという成形領域を備え、
上記成形ステーションは、上記保持手段により保持されたプリフォームを受容する金型と、保持されたプリフォームが成形されて容器とされる如く上記プリフォームの内部に液体を射出すべく適合化された射出手段とを備える、という装置において、
上記第1閉ループは、実質的に直線的に延在する少なくとも一つの直線状部分を備える、装置に関する。
【００１３】
本発明に係る上記装置は、形成かつ充填されて開かれた容器が、上記直線状部分上を、すなわち、実質的に直線状の経路に沿い、循環する如く配置構成される。従って、上記装置は、各容器の内部の液体が、遠心力に委ねられず、且つ、該容器の内部で定着する時間を有するという安定化領域を備える。故に、形成かつ充填された各容器は、上記装置において該容器の内容物の溢流のリスクなしで、キャップ装着ステーションまで移送され得る。上記装置の各ホィールは、各容器が充填済みで開かれている間は、それらを担持しないので、これらのホィールの回転速度は、容器の内容物の溢流のリスクによっては制限されず、且つ、上記装置の処理能力は高められ得る。
【００１４】
この目的の為に、本発明に係る上記装置の他の特徴に依れば、
上記第1閉ループの上記直線状部分は、形成かつ充填された容器が該直線状部分上を循環される如く配置構成され、
上記第1閉ループの上記直線状部分は、少なくとも部分的に、上記成形領域の下流に延在する。
【００１５】
本発明に係る上記装置の他の特徴に依れば、
上記第1閉ループは、少なくとも、金型の内部で形成かつ充填された各容器が上記金型から分離されるという分離領域を備え、上記分離領域は、上記直線状部分の直上流または直下流に配置され、
上記分離領域は、当該分離点の下流にて金型及び充填済み容器が異なる経路に沿って循環するという分離点を備え、上記分離点は、上記第1閉ループの上記直線状部分の上流端または下流端により形成される。
【００１６】
開かれた充填済みの各容器と、それらが内部にて形成された各金型との間の分離は、上記直線状部分の直上流または該直線状部分の下流にて行われ、このことは、開かれた充填済みの容器は、形成かつ充填された直後は、上記直線状部分上を循環することを意味する。故に、形成かつ充填された各容器は、それらが内部にて形成された金型の内部にて、または、上記金型の外部にて、但し、充填された直後に、上記安定化領域内を循環するので、容器の内容物の溢流のリスクが阻止される。
【００１７】
本発明に係る上記装置の特定の特徴に依れば、上記保持手段は、少なくとも該保持手段が上記第1閉ループの上記直線状部分上を循環するときに、各容器を、少なくともそのネックの近傍において、且つ、少なくともその底部の近傍において、保持すべく配置構成される。
【００１８】
充填されて開かれた容器が上記装置の上記直線状部分において移送される間に、それらのネック及び底部によりそれらを保持することにより、各容器が上記装置の上記直線状部分において高速で循環したとしても、容器に対して上記液体により付与される力は、容器を変形もしくは破壊するリスクを意味しない。故に、上記装置の処理能力は、各容器の移送速度を増大することにより、高められ得る。
【００１９】
本発明に係る上記装置の特定の特徴に依れば、上記第1閉ループは、上記直線状部分の上流に円形部分を備え、上記直線状部分は、上記円形部分と該直線状部分との間の接合部にて上記円形部分の接線を形成する方向に従い延在する。
【００２０】
上記円形部分と上記直線状部分との間の遷移部を円形部分に対して接線的とすることにより、これらの部分の間の遷移部は、各容器に付与される加速度を制限すると共に、各容器に付与される遠心力を迅速に停止することで、各容器に付与される拘束力を制限し、且つ、容器の溢流もしくは破断のリスクを制限する。
【００２１】
本発明に係る上記装置の特定実施形態に依れば、上記各成形ステーションは、上記第1閉ループ全体に沿って分布される。
【００２２】
各成形ステーションを、上記第1閉ループ全てに沿って分布させることにより、上記成形領域は増大され得るが、このことは、成形ステーションは形成ホィールの円形部分の一部のみにおいて形成かつ充填段階を実施するという習用の装置におけるよりも、各容器の形成かつ充填段階を同時に実施するステーションの個数が多くされ得ることを意味する。この実施形態において、上記金型は、上記保持手段を構成するネック着座部を形成する受容表面を備え得る。
【００２３】
本発明に係る上記装置の他の特定実施形態に依れば、
上記射出手段は第2閉ループに沿って分布され、該第2閉ループ及び上記第1閉ループは、上記成形領域を画成する少なくとも一つの共通部分を備え；
上記各金型は上記第1閉ループ全体に沿って分布され、各金型は、上記成形領域において上記射出手段に対して連結され、且つ、該成形領域の外部にて上記射出手段から分離され；
上記保持手段は上記金型の一部により構成される。
【００２４】
上記射出手段を第2閉ループ上に分布することにより、上記第1閉ループ上で移送される要素の重量を制限することで、上記装置の構造、特に、上記第1閉ループ上で移送される要素を担持する手段の構造を簡素化することが可能である。上記射出手段は、単純なホィール上に担持されるが、このことは、上記射出手段を上記第1閉ループ全てに沿って担持すべきよりも、更に問題が少ない。
【００２５】
本発明に係る上記装置の他の特徴に依れば、
上記各金型は、上記第2閉ループに沿って分布されると共に、該第2閉ループに沿い、上記射出手段に対して連結されたままであり、
上記各プリフォームは上記成形領域の一端にて各金型により受容され、且つ、形成かつ充填された各容器は、上記成形領域の他端にて各金型から離間され；
上記第1閉ループは、
上記成形領域の少なくとも一部分を形成する第1の円形部分と、
上記第1の円形部分の下流に延在する第1の直線状部分と、
上記第1の直線状部分の下流に延在する第2の円形部分と、
上記第2の円形部分と上記第1の円形部分との間に延在する第2の直線状部分と、を備え、
当該装置は、該装置の出口領域に配置された出口コンベアであって、形成かつ充填された各容器を上記第1閉ループから抜き取るべく適合化されたという出口コンベアを更に備え；
上記出口コンベアは、上記直線状部分と整列された実質的に直線的な部分を備え、且つ／又は、
上記出口領域は、上記第1閉ループの上記直線状部分と上記第2の円形部分との間に配置され；
上記搬送手段は、上記第1閉ループに沿い一定ピッチを以て、または、上記第1閉ループに沿い所定の変動のピッチを以て、上記保持手段を搬送すべく適合化され、且つ／又は、
上記搬送手段は、複数の保持手段及び複数の当該機械的リンク部材が上記第1閉ループに沿い延在する変形可能チェーンを形成する如く、２つの隣接する保持手段を接続する複数の機械的リンク部材を備え、且つ／又は、
上記搬送手段は、上記第1閉ループの少なくとも一つの磁的部分に沿い延在する少なくとも一つの固定的な磁的経路を備え、上記保持手段の各々は、上記固定的な磁的経路に沿い磁的に駆動されるべく適合化された個別的なキャリヤにより担持され；
上記第1の円形部分及び上記第2の円形部分は各々、上記第1閉ループを含む平面に対して実質的に直交する軸心の回りで回転運動するホィールの一部により形成され、且つ／又は、
上記第2の直線状部分の少なくとも一部分が上記第1の直線状部分と所定角度を形成する如く、上記第2の円形部分を形成する上記ホィールは、上記第1の円形部分(46)を形成する上記ホィールよりも小さな直径を有する。
【００２６】
本発明はまた、上述の装置を用いて容器を形成かつ充填する方法であって、
各保持手段が一つのプリフォームをそのネックにより保持する如く、順次的な保持手段に対して順次的なプリフォームを送給する段階と、
上記プリフォームを保持している上記順次的な保持手段を上記装置の上記成形領域内に循環させる段階であって、上記成形領域の終端にて、形成かつ充填された容器が獲得される如く、各プリフォームは順次的な金型内に載置され、且つ、各金型は、上記成形領域において、該金型内に載置されたプリフォームの内部に液体を射出して上記プリフォームを容器へと成形する射出手段に対して連結される、という段階と、
形成かつ充填された容器を、上記装置の出口領域にて回収する段階と、
を備える方法において、
形成かつ充填された容器は、上記出口領域にて上記装置から回収される前に、該装置により画成された上記第1閉ループの上記直線状部分上で循環される、方法にも関する。
【００２７】
先に言及された如く、形成かつ充填された各容器を、上記第1閉ループの上記直線状部分上に循環させることにより、各容器の内部の液体は安定化されることにより、溢流のリスクが阻止される。更に、各容器は逆の符号の遠心力に委ねられないので、液体により容器に対して付与される拘束力が制限される。
【００２８】
本発明に係る方法の別の特徴に依れば、形成かつ充填された各容器は、それらが上記直線状部分上を循環する間に、少なくともそれらのネックの近傍において、且つ、少なくともそれらの底部の近傍において保持される。
【００２９】
充填されて開かれた容器が上記装置の上記直線状部分において移送される間に、それらのネック及び底部によりそれらを保持することにより、各容器が上記装置の上記直線状部分において高速で循環したとしても、容器に対して上記液体により付与される力は、容器を変形もしくは破壊するリスクを意味しない。
【００３０】
本発明に係る装置及び方法の他の特徴に依れば、
上記装置は、相互に連結されて成形ステーションを形成するという主要ステーション及び要素的ステーションを各々が備えるという複数の成形ステーションにおいてプリフォームから順次的な容器へと成形して液体により充填すべく適合化され、該装置は、第1閉ループに沿って移動する一連の要素的ステーションと、第2閉ループに沿って移動する一連の主要ステーションとを備え、上記第1閉ループ及び上記第2閉ループは、各主要ステーションが各要素的ステーションと連結されるという少なくとも一つの共通部分と、各主要ステーションが各要素的ステーションから分離されるという少なくとも一つの固有部分とを備え；
各要素的ステーションは、少なくとも、プリフォームの、もしくは、充填済み容器の、ネックを保持する保持手段を備え；
上記保持手段は、上記容器をそのネックにより保持すべく配置された少なくとも一つのネック保持部分と、上記容器をその底部により保持すべく配置された少なくとも一つの底部保持部分とを備え、上記ネック保持部分及び上記底部保持部分は、容器が保持される保持位置と、該底部保持部分及び該ネック保持部分が相互から離間される解除位置との間で、相互に対して移動可能であり；
各成形ステーションは、形成されるべき容器の形状を画成する型成形キャビティを備え、各主要ステーションは、少なくとも、上記型成形キャビティの主要部分を備え；
上記成形ステーションは、一対の側部型成形部材を備え、該対の各部材は、該対内にプリフォームが挿入され得ると共に該対から充填済み容器が抜き取り可能であるという開き形態と、該一対の側部型成形部材が底部型成形部材と協働して上記型成形キャビティを形成するという閉じ形態と、の間で他の部材に関して移動可能であり；
各主要ステーションは、上記型成形キャビティの内部に載置されたプリフォームの内部に液体を射出する射出手段を更に備え；
上記要素的ステーションは、上記一対の側部型成形部材を備え、上記保持手段は該対により構成されており；且つ、
上記主要ステーションに含まれた上記型成形キャビティの上記主要部分は、上記底部型成形部材を備え；
上記主要ステーションは、上記底部型成形部材を少なくとも横方向に移動させるべく配置された移行アームを更に備え；
上記主要ステーションに含まれた上記型成形キャビティの上記主要部分は、上記一対の側部型成形部材の主要部を備え、上記保持手段は、上記一対の側部型成形部材の相補的部分を備え、上記主要部及び上記相補的部分は、協働して上記一対の側部型成形部材を形成し；
各要素的ステーションは、形成された容器から液体が外方に溢れることを阻止する溢流防止デバイスを更に備え；
上記要素的ステーションは、上記溢流防止デバイスを溢流防止形態に載置すべく配置構成された溢流防止アクチュエータであって、上記溢流防止デバイスをプリフォームのネックから回収するために該溢流防止デバイスを上記保持手段から離間移動させるという溢流防止アクチュエータを備え；
上記溢流防止デバイスは、プリフォームの、もしくは、容器のネック上に液密様式で載置されるべく配置構成された延長デバイスを備え、該延長デバイスは、上記ネックの内側円筒状開口と連続して延在する中央ボアを備え；
上記第1閉ループの上記固有部分は、該第1閉ループ及び第2閉ループの上記共通部分の下流に延在する少なくとも一つの直線状部分を備え、上記第1閉ループ及び第2閉ループの上記共通部分は少なくとも一つの円形部分を備え、上記第1閉ループの上記直線状部分は、上記円形部分の直下流に延在し、且つ、上記円形部分と上記直線状部分との間の分離接合部において上記円形部分の接線を形成する方向に延在し、上記主要ステーションは、上記分離接合部において上記要素的ステーションから分離され；
上記装置は、上記第1閉ループの外側に延在する出口領域であって、上記直線状部分の下流に配置された出口接合部にて上記第1閉ループに対して接続されるという出口領域を備え、且つ、該装置は、出口キャリヤを備えた出口コンベアを備え；且つ、
上記出口コンベアは、上記出口接合部の上流に配置された回収領域に沿い、且つ、上記出口領域に沿い、連続的に延在し、各出口キャリヤは、該出口キャリヤが上記回収領域に在る間に、充填済み容器を上記保持手段から抜き取るべく配置された抜き取り手段を備え；
上記装置は、上記出口接合部の上流に配置されて順次的な要素的ステーション間のピッチを減少すべく配置構成された減少手段を更に備え、且つ／又は、該装置は、上記出口領域に沿い配置されて２つの順次的な出口キャリヤ間のピッチを減少すべく配置構成された減少手段を更に備える。
【００３１】
本発明はまた、上述された装置を用いて容器を形成かつ充填する方法であって、
上記第1閉ループの上記固有部分において、順次的なプリフォームを上記要素的ステーションに夫々装填する段階と、
プリフォームを保持する各要素的ステーションを、上記第1閉ループ及び上記第2閉ループの上記共通部分へと移動させる段階と、
各要素的ステーションを各主要ステーションに対して連結して夫々の成形ステーションを形成する段階と、
上記第1閉ループ及び上記第2閉ループの上記共通部分において、上記成形ステーションにおいて容器を形成かつ充填する各段階を実施する段階と、
各要素的ステーションを夫々の主要ステーションから連結解除し、各要素的ステーションを上記第1閉ループの上記固有部分へと移動する段階であって、上記要素的ステーションは形成かつ充填されたプリフォームを保持するという段階と、
形成かつ充填された容器を、上記第1閉ループの上記固有部分において上記要素的ステーションから回収する段階と、
を有するという方法にも関する。
【００３２】
本発明はまた、上述された方法により且つ上記装置を用いて獲得された、形成かつ充填された容器にも関する。
【００３３】
上述された装置及び方法は、容器の液圧成形プロセスに関する。但し、上記成形ステーションを充填ステーションにより置き換え、形成された容器は注入手段と流体連通して載置されることで、本発明は、既に形成された容器の単純な充填プロセスに適用され得ることを銘記すべきである。
【００３４】
本発明の他の見地及び利点は、添付図面を参照して例示的にのみ与えら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】
【００３５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る容器を形成する装置の上方からの概略図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る容器を形成する装置の上方からの概略図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る容器を形成する装置の上方からの概略図である。
【図４】本発明の第３実施形態の変更例に係る容器を形成する装置の上方からの概略図である。
【図５】図３のV−V線に従う、装置の一部の断面図である。
【図６】図３のVI−VI線に従う、装置の一部の断面図である。
【図７】図３のVII−VII線に従う、装置の一部の断面図である。
【図８】図３のVIII−VIII線に従う、装置の一部の断面図である。
【図９】図３のIX−IX線に従う、装置の一部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本説明において、“上流”及び“下流”という語句は、本発明に係る装置におけるプリフォーム及び形成された容器の循環の方向に関して定義される。
【００３７】
図１から図４を参照すると、非圧縮性液体を用いて順次的なプリフォーム2を容器1へと成形して充填する、プリフォーム2から容器1を形成かつ充填する装置の種々の実施形態が記述される。この方法は、液圧成形して知られると共に、本明細書においてそれほど詳細には記述されない。
【００３８】
図５において相当に詳細に示される各プリフォーム2は、例えば、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、プラスチック材料で作成される。各プリフォーム2は、U形状の長手断面の管材の概略的形状であって、一端にて閉じられ、且つ、その他端は既に容器1のネック8の最終形状を有するという形状の本体6を備える。図５においては、ネック8の軸心と一致する実質的に垂直な軸心Aに沿い延在する円筒状本体6を有するプリフォーム2が、非限定的な例として示される。本体6の下端部10または底部10は、閉じられると共に、半球状の概略的形状を有する一方、プリフォーム2の上端部はネック8を形成し、該ネックは、内側開口12を画成すると共に、この場合には、例えば螺着により蓋体もしくはキャップを受容すべく適合化された外径カラーを備えている。プリフォーム2の底部10は、容器1の底部10を形成すべく成形されることが意図される一方、ネック8は、プリフォーム2から、形成された容器1まで、同一のままである。各プリフォーム2は概略的に、射出成形プロセスに従い製造されると共に、容器1を形成する装置が配置される場所とは異なる場所にて成形され得る。
【００３９】
順次的なプリフォーム2は、上記装置内に導入されると共に、図２から図４に示された如く、加熱炉14もしくは加熱ステーションにおける加熱の段階に委ねられる。図１に示された装置の第１実施形態において、上記加熱炉は明瞭化の理由で示されていないが、各プリフォーム2は依然として、図１の装置において加熱処理に委ねられることを銘記すべきである。習用様式にて、各プリフォーム2は、加熱炉14内を循環する閉ループを形成するキャリヤ上に順次的に装填される。上記加熱炉内における各プリフォーム2の通過の間、各プリフォーム2は、それらが次続的に容器へと変形するに適合した温度まで連続的に加熱される。斯かる加熱炉14及び加熱段階は、容器を製造する方法及び装置が習用的であり、此処ではそれほど詳細には記述されない。
【００４０】
加熱炉14の吐出口にて、各プリフォームは、上記装置により画成される第1閉ループ18へと(図２から図４に示された)移し換えホィール16により、該装置の下流へと移し換えられる。
【００４１】
第1閉ループ18は、無端ベルトを形成すべく相互に取付けられた複数のリンク部材を備えるチェーンであって、次に記述される如く、該第1閉ループ18を形成する経路であって、それに沿い各プリフォーム2が容器1へと成形されるという経路に従う搬送方向において、各プリフォーム2を担持してそれらを移動させるべく適合化されたというチェーンの如きコンベア19により形成される。
【００４２】
コンベア19は、上記経路に沿い、上記チェーンの周縁部の一部にてそれと噛合する第1ホィール20及び第2ホィール22により移動される。第1ホィール20及び第2ホィール22、ならびに、移し換えホィール16、及び、加熱炉14の上記コンベアを移動させる各ホィールの如き他の種々のホィールは各々、各プリフォーム2が上記装置内に載置されたときに、各プリフォーム2の軸心Aに平行な軸心に従い、回転的に運動可能である。各ホィールの回転軸心は更に、第1閉ループ18が延在する平面に対して実質的に直交する。
【００４３】
次に、上記装置の第１実施形態が図１に関して記述される。
【００４４】
第１実施形態において、コンベア19を形成するチェーンの各リンク部材は、第1閉ループ18に沿い、複数の成形ステーション24を保持かつ搬送すべく配置される。
【００４５】
各成形ステーション24は、金型26と、射出手段28と、金型26及び射出手段28を移動かつ制御すべく配置された(不図示の)種々の起動手段とを備える。金型26及び上記射出手段は図１において概略的に表されているが、金型26及び射出手段28の更に詳細な実施形態は、図５に示される。
【００４６】
各金型26は、各図において参照番号26aで示された開き位置と、各図において参照番号26bで示された閉じ位置との間で相互に移動可能である少なくとも２つの部材30及び32を備える。例えば、２つの部材30及び32の間には、軸心Bに沿い延在するヒンジが配備されることで、上記各部材を、開き位置及び閉じ位置の間にて軸心Bの回りで相互に回転的に移動させる。
【００４７】
開き位置において、上記金型の２つの部材30及び32は、引き続き記述される様に、該２つの部材30及び32間に一つのプリフォーム2が導入され得る如く、且つ、形成された容器1が金型26から回収され得る如く、相互から離間される。
【００４８】
閉じ位置において、金型の２つの部材30及び32は、形成されるべき容器1の形状を有する型成形キャビティ34(図５)を形成するために、相互に協働する。第１実施形態に依れば、上記閉じ位置において、金型26の２つの部材30及び32は更に協働して、そのネック8によりプリフォーム2を保持し得るネック着座部を形成する受容表面を形成する。
【００４９】
図５に示された実施形態に依れば、金型26は２つより多い部材を備え得、特に、それは、閉じ位置において２つの部材30及び32と共に型成形キャビティ34を画成すべく配置された底部部材36であって、開き位置においては上記２つの部材から離間すべく移動可能であるという底部部材36を更に備え得る。金型のこの実施形態、及び、変更例は、以下において、本発明に係る装置の第３実施形態に関して更に詳細に記述される。
【００５０】
成形ステーション24の起動手段は、該成形ステーション24の金型26を、第1閉ループ18の特定箇所にて開き位置及び閉じ位置の間で移動させるべく配置される。
【００５１】
射出手段28は、液圧成形プロセスに対する習用のものと等しくまたは類似しており、且つ、(不図示の)液体供給源と流体連通して載置された射出ノズル38を備える。該射出ノズル38は、縮動位置(図６)と有効位置(図５)との間で移動可能である。射出ノズル38は、液体供給源からの液体が流通し得る吐出口40を備え、且つ、該射出手段は、上記吐出口を開閉すべく移動可能である例えばシール・ピンまたはシール・ロッドなどのシール部材42を備える。上記射出手段は更に、シール部材42内を移動して、それ自体公知であるプリフォーム2の軸心方向変形を支援する延伸ロッド44を備え得る。斯かる射出手段28の機能は液圧成形プロセスに対して習用的であり、本明細書においてはそれほど詳細には記述されない。
【００５２】
上記有効位置において、成形ステーション24の射出ノズル38は、シール部材42が開き位置に在るときに吐出口40を通り液体がプリフォーム2の内部へと射出され得る如く、該成形ステーション24の金型26内に載置されたプリフォーム2のネック8上に載置される。上記縮動位置において、射出ノズル38は縮動されることで、プリフォームの載置と、該射出ノズル38の下方での容器の抜き取りとを許容する。
【００５３】
成形ステーション34の起動手段は、第1閉ループ18の特定箇所において、射出ノズル38を縮動位置及び有効位置の間で移動させ、且つ、シール部材40及び延伸ロッド42を移動させることで、プリフォーム2から容器1を形成する各段階を実施すべく配置される。
【００５４】
図１に示された装置の第1ホィール20及び第2ホィール22は、第1閉ループ18が長円形状を有する如く、同一直径を有する。
【００５５】
更に詳細には、第1閉ループ18は、上流から下流に向かう順序で、
第1の円形部分46；
第1の直線状部分48；
第2の円形部分50；及び、
第2の直線状部分52；
を備える。
【００５６】
第1の円形部分46は、第1ホィール20の周縁部の外側部分の回りを通るコンベア19の部分により形成される。外側部分という語句によれば、第2ホィール22に対向しない第1ホィール20の部分が意味される。
【００５７】
第1の直線状部分48は、第1の円形部分46と第2の円形部分50との間に延在するコンベア19の部分により形成される。第1の直線状部分48は、第1の円形部分48と第2の円形部分50との間において実質的に直線的に延在する。“実質的に直線的”という表現によれば、上記第1の直線状部分の曲率半径が5メートルより大きいことが意味される。図１に示された実施形態に依れば、第1の直線状部分48は、第1の円形部分46と該第1の直線状部分48との間の接合部54にて第1の円形部分46の接線を形成する方向に延在することで、第1の直線状部分48は、上記各部分間の接合部54において第1の円形部分46に対する接線を形成することを意味している。引き続き記述される如く、この実施形態は特に有用であるが、他の実施形態に依れば、第1の直線状部分48は別の方向に延在し得る。
【００５８】
第2の円形部分50は、第2ホィール22の周縁部の外側部分の回りを通るコンベア19の部分により形成される。外側部分という語句によれば、第2ホィール20に対向しない第2ホィール22の部分が意味される。
【００５９】
第2の直線状部分52は、第2の円形部分50と第1の円形部分46との間に延在するコンベア19の部分により形成される。図１に示された実施形態に依れば、第1ホィール20及び第2ホィール22は同一直径を有することから、第2の直線状部分52は、上記第1の直線状部分に対して実質的に平行である。第2の直線状部分52と第1の円形部分46との間の接合部56は、図１の点線dにより示された如く、第1ホィール20に関し、第1の直線状部分48と第1の円形部分46との間の接合部54に対して正反対である。第2の直線状部分52と第2の円形部分50との間の接合部58は、図１の点線d'により示された如く、第2ホィール22に関し、第1の直線状部分48と第2の円形部分50との間の出口接合部60に対して正反対である。
【００６０】
先に言及された如く、順次的な各成形ステーション24は、先に記述された第1閉ループ18に沿って分布される。図１に示された実施形態に依れば、コンベア19上には２０個の成形ステーション24が配備される。変更例は、更に多数または少数の成形ステーション24を含み得る。
【００６１】
上記装置は、順次的な各プリフォーム2が順次的な金型26内へと装填される装填領域62を備え、該装填領域62において、各プリフォーム2は、移し換えホィール16から成形ステーション24の金型26へと移し換えられることを意味している。従って、各成形ステーション24の起動手段は、所定の成形ステーション24に対し、該所定の成形ステーション24が装填領域62に在るとき、金型26は開き位置に在り、且つ、射出手段28は縮動位置に在る如く、配置構成される。図１に示された実施形態に依れば、装填領域62は、例えば、第2の円形部分50の中央の近傍におけるなど、該第2の円形部分50に配置される。
【００６２】
一旦、プリフォーム2が、装填領域62に配置された成形ステーション24の金型26内に装填されたなら、該成形ステーション24の起動手段は、該プリフォーム2が金型26により画成された型成形キャビティ34内に延在する如く、金型26を閉じ位置へと移動させるべく配置構成される。プリフォーム2が型成形キャビティ34内に延在したとき、該プリフォーム2はそのネック8にて金型26により保持されることから、それはプリフォームの保持手段を形成し、図５に示された如く、上記ネック8は、型成形キャビティ34の外側に延在し、型成形キャビティ34を液密様式で閉じる。一旦、金型26が閉じ位置に載置されたなら、該位置は、例えば、金型26が開き位置へと動くことを阻止すべく配置された適切な繋止手段により繋止される。
【００６３】
成形ステーション24は次に、装填領域62の下流へと移動し、且つ、該成形ステーション24の起動手段は、射出手段28の射出ノズル38を有効位置に移動させるべく配置される。
【００６４】
成形ステーション24は次に、上記装置の成形領域64の開始部64aに配置され、そこで、プリフォーム2から容器1を形成する各段階が実施される。
【００６５】
図１に示された実施形態に依れば、成形領域64は、装填部分62の下流における第2の円形部分60の一部と、第2の直線状部分52と、第1の円形部分46と第1の直線状部分48との間における接合部54までの該第1の円形部分46と、を備える。
【００６６】
成形ステーション24が成形領域64内で循環するとき、プリフォーム2を充填済み容器1へと成形する各段階は順次的に実施される。このことは、成形領域64の開始部64aにおいて、射出手段28の射出ノズル38が有効位置に置かれることを意味する。次に、シール部材42は、上記プリフォームの内部体積を液体供給源との流体連通に置いて液体をプリフォーム2内へと射出すべく吐出口40を開くべく移動される。これらの段階の間において、延伸ロッド44は、それ自体公知である如くプリフォーム2の軸心方向変形を支援すべく起動される。それ自体公知である如く、プリフォーム2内へと液体を射出すると、該プリフォーム2は膨張し、型成形キャビティ34の形状を取る。従って、成形領域64の終端にては、形成かつ充填された容器1が金型26の内部に配置される。一旦、容器1の形成及び充填が完了されたなら、シール部材42は閉じ位置に置かれることで液体の射出を停止させる。この段階にて、形成かつ充填された容器1を収容する金型26を有する成形ステーション24は、例えば、第1の円形部分46と第1の直線状部分48との間の接合部54の近傍もしくは該接合部において、第1の円形部分46の終端に配置される。近傍という語句に依れば、成形ステーション24は接合部54の僅かに上流もしくは僅かに下流に配置され得ることが意味される。
【００６７】
成形領域64の終端にて、充填かつ形成された容器1は、更に詳細には、そのネック8を以て且つその底部10を以て、金型26により完全に保持され、これにより、充填済み容器1の変形もしくは破断のリスクなしで、該容器1を高速にて移動することが許容される。
【００６８】
成形領域64の終端にて、成形ステーション24は、第1の直線状部分48に進入し、且つ、該第1の直線状部分48に沿い、該第1の直線状部分48と第2の円形部分50との間の接合部60まで搬送される。このことは、第1の直線状部分48が少なくとも部分的に成形領域64の下流に延在することを意味する。“少なくとも部分的に”という表現によれば、第1の直線状部分48の上流端部は成形領域64における成形プロセスを仕上げるべく使用され得ること、及び、第1の直線状部分48の残部は成形領域64の下流に延在することが意味される。
【００６９】
図１に示された実施形態に依れば、第1の直線状部分48は第1の円形部分46に対して正接することから、これらの部分46及び48間の遷移部は、形成かつ充填された容器1に付与される加速度を制限し、且つ、各容器1に付与される遠心力の激しい変化を阻止することにより、各容器1に対する拘束力を制限し、且つ、各容器1の溢流または破断のリスクを制限する。
【００７０】
第1の円形部分46に隣接する第1の直線状部分48の部分は、安定化領域66を形成し、この間において、容器1の内部の液体は、第1の円形部分48における成形ステーション24の循環の間において該液体が委ねられた高速の回転運動の後で、容器1の内部にて定着することが許容される。上記液体が容器1の内部で定着する間に該液体が該容器1の外部に溢流され得ない様に、射出ノズル38は、安定化領域66における成形ステーション24の循環の間においては、その有効位置に留まる。従って、安定化領域66に依れば、容器1が液体により一旦充填されたなら、溢流のリスクを阻止することが許容される。安定化領域66の長さは、射出ノズル38がその縮動位置に一旦移動されてから、充填済み容器1を高速で移動させても、容器1を充填している液体が該容器1から溢流せしめられるに十分な力は該液体に対して付与されない様に、該安定化領域66の終端にて、上記液体が該容器1の内部で完全に定着される様に配置される。例えば、上記安定化領域は、実質的に1.2m〜3mの間に含まれる直径を有する第1及び第2のホィール20及び22と、接合部54と出口接合部60との間において実質的に2m〜4.5mの間に含まれる全長を有する第1の直線状部分とに対し、実質的に1m〜2mの間に含まれる長さを有する。
【００７１】
安定化領域66の終端にて、射出ノズル38は縮動位置へと移動され、且つ、上記成形ステーションは回収領域68に進入し、そこで容器1はその金型26から回収される。
【００７２】
回収領域68において、射出ノズル38が縮動位置へと移動された後、成形ステーション24の起動手段は、金型26から容器1が回収され得る如く、金型26を開き位置へと移動させるべく配置される。金型26の開成は、容器1を把持すべく、且つ、それを、金型26及び該容器1が分離されるまで保持すべく配置された回収手段70と同期される。
【００７３】
回収手段70は、例えば、図８及び図９において更に明確に視認可能である如くネック8の下側に形成されたショルダにより容器を保持すべく各々が配置されたという複数の抜き取りフォーク72を備える。各抜き取りフォーク72は、第1の直線状部分48と平行なコンベア74により担持され、且つ、回収手段70は、各抜き取りフォーク72を、該抜き取りフォークが上記直線状部分から縮動されるという縮動位置(図１から図４における参照番号72a)から、該抜き取りフォークが、容器1のネックによりそれを把持すべく第1の直線状部分48に延在するという有効位置(図１から図４における参照番号72b)まで、移動させるべく配置された適切な起動手段を備える。先に言及された如く、上記容器がもはや上記金型により保持されないときに該容器が抜き取りフォーク72により保持される様に、金型26がその開き位置へと移動されたときに、抜き取りフォーク72はその有効位置へと載置されて、金型26の内部に載置された容器1を把持する如く、回収手段70は上記成形ステーションの起動手段と同期されることから、容器1が金型26から離間されたときでさえも、該容器は上記装置内で常に保持されることが確実とされる。
【００７４】
金型26は開き位置に向けてその移動を継続する一方、容器1は抜き取りフォーク72により保持され、且つ、成形ステーション24は、それが、第1の直線状部分48と第2の円形部分50との間の接合部60に到達するまで、第1の直線状部分48上で移動される。
【００７５】
出口接合部60にて、成形ステーション24は第2の円形部分50に沿って移動する一方、抜き取りフォーク72により保持された充填かつ形成された容器1は、第1閉ループ18を退出し、且つ、該容器は、第1の直線状部分48と第2の円形部分50との間の出口接合部60の下流にて第1の直線状部分48に連続して延在する出口領域76に沿い、進行する。好適には、出口領域76は、第1閉ループ18の第1の直線状部分48と直線状に整列して該部分に連続する実質的に直線的な部分を含む。従って、第1の直線状部分48の直下流に延在する出口接合部60は、成形ステーション24は上記第1閉ループにより画成された経路を辿る一方、形成かつ充填された容器は出口領域76により画成された異なる経路を辿る、という分離点を構成する。故に、容器1は、第1の直線状部分48の下流端により形成される回収領域68の終端にて、金型から完全に抜き取られる。
【００７６】
出口接合部60にて、金型26の開き位置、成形ステーション24の配向、及び、出口領域76は、形成かつ充填された容器1の出口領域76上での移動は、金型26の何らの部分によっても阻害されない様に配置され、このことは、容器1及び金型26が干渉なしで異なる経路に沿って移動し得ることを意味する。
【００７７】
依然として、その金型26を開き位置とした成形ステーション24は装填領域62に向かい移動し、其処で、新たなプリフォーム2が金型26の内部に装填され得ると共に、上述の成形プロセスが反復され得る。
【００７８】
抜き取りフォークにより保持された形成かつ充填された容器1は、出口領域76を移動するが、其処では、減少手段78により、順次的な各容器1間のピッチの減少が実施される。図１の出口領域76において示された如く、且つ、図７から図９に概略的に示された如く、該減少手段78は、例えば、抜き取りフォーク72上に配備されたローラ82が噛合し得るウォームギヤ80を備え、該ウォームギヤ80は、各容器1を保持する順次的な抜き取りフォーク72間の距離を漸進的に減少すべく配置される。代替的に、減少手段78は、各抜き取りフォーク72を担持する順次的なキャリヤにより形成され得、各キャリヤは、順次的な容器間の距離が出口領域76において減少される如く制御される。
【００７９】
出口領域76の終端にて、形成かつ充填された各容器1はキャップ装着ホィール84により拾い上げられ、其処で、各容器1上にはそれ自体公知の様式でキャップが装着される。形成かつ充填された各容器1間のピッチの減少によれば、各容器1に対して大きな遠心力を付与しない更に小径を有するキャップ装着ホィール84の使用が許容される。
【００８０】
上記ピッチの減少は、各容器が出口領域76における実質的に直線的な経路上であるときに行われることを銘記すべきである。従って、ピッチの減少の間において各容器が委ねられる減速度は、制御され且つ漸進的であると共に、各容器1に対して遠心力を付与しないことから、各容器1がキャップにより未だ閉じられていなくても、各容器1内の液体の溢流なしでピッチの減少が許容されるが、ホィールにおいてピッチの減少が行われるなら、そうはならない。
【００８１】
キャップ装着ホィール84の下流にて、閉じられた容器は、それ自体公知である如く、上記装置から回収される。
【００８２】
上記に開示された装置の第１実施形態に依れば、多数の有効な成形ステーション24を同時に配備することが許容される。有効な成形ステーションという表現に依れば、プリフォームから容器を形成かつ充填する各段階の内の一つの段階を実施する成形ステーションが意味される。実際、各成形ステーション24は上記第1閉ループの全体にわたり分布されることから、上記第1閉ループの大部分にて、有効な各成形ステーションが分布され得る。例えば、図１に示された如く２４個の成形ステーション24を備える装置に対しては、２０個の成形ステーション24が同時に有効であり得る。従って、図１の実施形態に係る装置は、大きな処理能力を有する。更に、各成形ステーション24は第1の直線状部分48に沿って移動されることから、各射出ノズル38は充填済み容器の内部にて液体が安定化領域66にて定着する時間を一旦獲得したときにのみ、最後に必要とされる瞬間において縮動位置に載置されることから、溢流のリスクを大幅に減少し得る。この第１実施形態に依れば、各金型26により保持される各プリフォーム2及び形成かつ充填された各容器を保持する上記保持手段は、第1閉ループ18の全体にわたり、各成形ステーション24に一体化され、このことは、上記保持手段は各成形ステーション24から決して分離されないこと、及び、上記保持手段を各成形ステーション24に対して連結及び連結解除する特定の可能的に複雑な状況を想定する必要がないことを意味する。
【００８３】
但し、この第１実施形態に依れば、非常に重いアセンブリである各成形ステーション24は、コンベア19により担持される必要があることから、それは非常に頑強である必要があると共に、上記装置を構成するときに機械的な問題を引き起こし得る。更に、各成形ステーションは、第1閉ループ18の全体に沿って移動し得る一方で、液体供給源に対して接続される必要があり、他の機械的な問題を引き起こし得るという事実からは、他の困難性が到来する。
【００８４】
次に、これらの問題を克服する上記装置の他の実施形態が記述される。次に記述される如く、これらの実施形態において、各成形ステーション24は、各主要ステーション86及び各要素的ステーション88の協働により形成され、各要素的ステーション88は第1閉ループ18に沿い移動する一方、各主要ステーション86は第2閉ループ90に沿い移動する。
【００８５】
図２に示された上記装置の第２実施形態において、主要ステーション86は各々、上述された射出手段28により形成される一方、要素的ステーション88は各々、第１実施形態における如く、プリフォームの、及び、形成かつ充填された容器の保持手段を形成する金型26により形成される。
【００８６】
第1ループ18は、第１実施形態に従い記述された如きであり、それもまた、第1の円形部分46、第1の直線状部分48、第2の円形部分50及び第2の直線状部分52を備えることを意味している。
【００８７】
但し、第２実施形態においては、成形ステーション24全体の代わりに、金型26のみが第1閉ループ全体に沿って移送されることから、且つ、金型26は成形ステーション24よりも相当に嵩高さが少ないことから、第2ホィール22は第１実施形態に対して減少直径を有することで、該第2ホィール22は、第1ホィール20の直径よりも小さい直径を有することにより、装置に対するスペース要件を低減することを意味している。第2ホィール22の直径は、例えば1m及び5mの間に含まれる一方、第1ホィール20は、第１実施形態におけるのと同一の直径を有する。
【００８８】
従って、第2の直線状部分52は、第1の直線状部分と平行ではなく、且つ、該第1の直線状部分48に対し、例えば、実質的に20°及び45°の間に含まれる角度を形成する。後に記述される如く、この角度は、装置に対するスペース要件を低減することに加え、有効な成形ステーション24の個数を増大し得る。
【００８９】
各金型26及びそれらの起動手段は、コンベア19により担持される。金型26と共に担持される起動手段は、金型を開き位置及び閉じ位置の間で移動させる手段、及び、閉じ位置に金型を繋止する手段を含んでいる。金型26は成形ステーション24全体よりも遙かに重さが少ないことから、コンベア19を構成するチェーンの各リンク部材は、第１実施形態におけるほど頑強である必要は無く、且つ、上記装置は、少ない機械的拘束力に委ねられることから、その種々の部品の寿命が延ばされる。
【００９０】
第2閉ループ90は第1ホィール20の周縁部により画成されることから、該第2閉ループ90は、第1ホィール20の周縁部により形成される円により画成される円形状を有することを意味している。故に第1ホィール20は、各成形ステーションの射出手段28及びそれらの起動手段を担持することから、上記装置の機械的構造を相当に簡素化する、と言うのも、射出手段28は、第1ホィール20と共に“一つのブロック”として移動され得ると共に、コンベア19の各リンク部材と噛合する必要がないからである。更に、第１実施形態における如く２つの軸心の回りに回転的に且つ他の２つの軸心に沿い並進的に移動する代わりに、単純に単一軸心の回りを回転的に移動する射出手段28に対し、液体供給源は相当に容易に接続され得る。
【００９１】
第2閉ループ90は第1ホィール20の周縁部により形成されることから、第1閉ループ18及び第2閉ループ90は第1の円形部分46を共通して有し、第1の円形部分46は、第1閉ループ18の一部、ならびに、第2閉ループ90の一部であることを意味している。
【００９２】
ホィール20及び22の運動は、金型26が第1の円形部分46に進入したとき、それは、プリフォーム2から容器1を形成かつ充填する各段階を実施し得る成形ステーション24を形成するために、主要ステーション86と協働し、すなわち、射出手段28と協働する如く配置構成される。従って、主要ステーション86上には適切な接続手段が配備され、該接続手段は、金型26を受容すると共に、該金型26を射出手段28に対して適切な整列に置き得る。上記接続手段は更に、金型26は第1の直線状部分48に沿って移動し得る一方で、主要ステーション86は、第1ホィール20上に留まり且つホィール20の周縁部の内側部分92に沿って移動することで第1の円形部分46の開始部56に戻る如く、第1の円形部分46の終端にて主要ステーション86から金型を分離すべく適合化される。周縁部の内側部分という語句によれば、第2ホィール22に対向する周縁部の部分が意味される。内側部分92は、第2閉ループ90の固有部分を形成する一方、第1の直線状部分48、第2の円形部分50及び第2の直線状部分52は、第1閉ループ18の固有部分を形成する。固有部分という語句によれば、当該ループのみに属するが他のループには属さないというループの部分が意味される。このことは、第1閉ループ18の固有部分は、第1ホィール20の周縁部の外側に延在し、上記ホィール20の周縁部により形成されないことを意味する。換言すると、各要素的ステーション88は、該要素的ステーション88が第1閉ループ18の固有部分において循環するときに、第1ホィール20から分離される。
【００９３】
第２実施形態に係る装置の別の特定の特徴に依れば、該装置は、延長デバイス94を各プリフォーム2のネック8上に載置する手段を備える。延長デバイス94の例は、図５及び図７から図９に示される。
【００９４】
延長デバイス94は、容器のネック8の高さを増大すべく配置されることで、形成された容器内に収容された液体に対する追加的なスペースを提供し、これにより、金型が主要ステーション86から分離され且つ射出ノズル38がもはや容器1を閉じていない後で、容器が金型26と共に第1の直線状部分48上を移動されているときに容器の内容物が溢流するリスクが低減される。
【００９５】
各延長デバイス94は、プリフォームのネック8に対して取付けられるべく適合化された接続部分96を備える。その目的の為に、接続部分96は、ネック8の外側面を囲繞すべく配置された形状を有する壁部98により画成された中央ボアを備える。従って、該中央ボアの直径は、ネック8の直径よりも大きい。特定実施形態に依れば、壁部98は、上記ネックの外側面の形状に対して実質的に相補的である形状と、ネック8の直径に実質的に等しい直径とを有し得る。好適には、延長デバイス94は、高圧での成形用液体の射出の間に、且つ、容器の充填の間において、ネック8を変形から保護し得る。延長デバイス94がネック8に対して取付けられ、または、それの上に載置されたとき、接続部分96の中央ボア及びネック8の内側開口12は、実質的に同軸的であり且つ軸心Aに沿い延在する。
【００９６】
延長デバイス94は更に、接続部分96と連続して延在する延長部分100であって、接続部分96の中央ボアと同軸的に壁部102により画成された中央ボアを備えるという延長部分100を備える。図５及び図７から図９に示された実施形態に依れば、後に記述される如く、延長部分100の中央ボアの直径は、射出ノズル38を受容するために、接続部分96の中央ボアの直径よりも大きい。上記中央ボアを囲繞する壁部102の内側面は、例えば、実質的に平滑であり、且つ、延長部分100の中央ボアは接続部分96の近傍にて円錐形状を有する如く、テーパ付けされ得る。延長デバイス94がプリフォーム2に対して取付けられ、または、それの上に載置されたとき、延長部分100は、ネック8の長さを延長するために、実質的に該ネック8と連続して接続部分96の全体にわたり延在する。延長部分100の中央ボアの軸心に沿う、すなわち、延長デバイス94がプリフォーム2に対して取付けられ、または、それの上に載置されたときにおける軸心Aに従う、該延長部分の長さは、ネック8の内側開口12の直径よりも大きく、且つ、例えば、ネック8の内側円筒状開口12の直径の2倍〜10倍である。延長部分100の長さは、例えば10mm及び100mmの間に含まれる一方、プリフォーム2のネックは典型的に、5mm及び15mmの間に含まれる。延長デバイス94の長さは、装置の種々の速度に対して選択される。装置の速度が大きいほど、延長デバイス94は長くされるべきである。
【００９７】
延長デバイス94がプリフォーム2のネック8に取付けられ、または、それの上に載置されたとき、ネック8の内側開口12は、延長デバイス94の延長部分100及び接続部分96の夫々の中央ボアを介してアクセス可能なままである。
【００９８】
接続部分96と延長部分100との間において、延長デバイス94の中央ボア内には、ショルダ104が径方向に延在する。該ショルダ104の内径は、接続部分96がネック8に取付けられ、または、それの上に載置されたとき、該ショルダ104はネック8の上端部に着座すると共に、プリフォーム2に対して延長デバイス94が取付けられているときにそれを停止させる当接部を形成することで、延長デバイス94の延長部分100がネック8に到達することを防止する如く、配置構成される。更に、ショルダ104は、延長部分100の内部体積と、ネック8の外側面及び接続部分96の壁部98の間のスペースとの間のシールを形成することにより、液体が延長部分100の内部体積内に在るときに一切の液体がこのスペースに流入することを阻止し、このことは、延長デバイス94は液密様式でプリフォーム2上に載置されることを意味する。
【００９９】
延長デバイス94は、例えば、プラスチック材料で作成されると共に、延長部分100の内側壁部102は、延長部分100の中央ボア内に存在する一切の液体が上記中央ボアからネック8の内側開口12に向けて流れることを確実とするために、例えば、疎水的材料で被覆され得るか、または、疎水的材料で作成され得る。
【０１００】
各延長デバイス94は、既に延長デバイスが取付けられた各プリフォーム2が金型26内に載置される如く、第1閉ループ18の装填領域62の上流にて順次的なプリフォーム2に取付けられ、または、それらの上に載置される。代替的に、延長デバイス94は、各プリフォームが既に金型26内に保持されているときに、装填領域62の下流にて、プリフォームに取付けられ、または、それの上に載置され得る。延長デバイス94は、加熱炉14の上流または下流にて、順次的なプリフォームに取付けられ、または、それの上に載置され得る。延長デバイス94が加熱炉14の上流にてプリフォームに取付けられ、または、その上に載置されるとき、該延長デバイス94は、加熱段階の間にプリフォーム2のネック8を保護する。延長デバイス94が加熱炉14の下流にてプリフォームに取付けられ、または、その上に載置されるとき、該延長デバイス94は、一定温度に維持されることで、それらの耐久時間が延長される。
【０１０１】
特定実施形態に依れば、延長デバイス94は各々、該延長デバイスは金型26が開き位置に在るときに該金型から離間されることから該金型内にはプリフォームが挿入され得る如く、且つ、該延長デバイスは金型26が閉じられたときにプリフォーム2のネック上に載置される如く、上記金型に対して取付けられると共に、軸心Aに沿い上記金型26に対して移動可能である。斯かる実施形態は特に有用である、と言うのも、延長デバイス94は金型26に対してプリフォーム2上で案内され、該延長デバイス64の中央ボアの軸心をプリフォーム2の軸心Aに対して適切に整列させ得るからである。
【０１０２】
図２に示された実施形態に依れば、上記装置の装填領域62は、各金型26が第1閉ループ18の第1の円形部分46に到達する直前に、第1閉ループ18の第2の直線状部分52に形成される。但し、装填領域62は、例えば、第１実施形態におけるのと同様に第1閉ループの第2の円形部分50におけるなど、更に上流に載置され得ることは理解される。
【０１０３】
上記第２実施形態に係る装置の機能は、成形ステーション24を形成する金型26と射出手段28との連結及び連結解除を除き、第１実施形態におけるのと実質的に同一である。
【０１０４】
各プリフォーム2は装填領域62において、開き位置に在る金型26内に載置されると共に、金型26は第1の円形部分46へと移動され、各金型26は、それらが第2の直線状部分52と第1の円形部分46との間の接合部56に到達したときに、閉じられる。上記接合部56にて、各金型26は、主要ステーション86に対し、すなわち、射出手段28に対して連結されて、成形ステーション24を形成する。故に、金型26が射出手段28に対して連結されたとき、金型26全体により形成されるプリフォームの保持手段は、成形ステーション24に一体化される。図２に示された実施形態に依れば、金型26はその場合、第1の円形部分48の開始部にて閉じられているが、金型26は接合部56の前に閉じられることが可能である。
【０１０５】
その後、有効な成形ステーション24が第1の円形部分46に沿って移動されながら、プリフォーム2から容器1を形成かつ充填する各段階が実施される。形成かつ充填する各段階は第１実施形態に関して既に記述されており、本明細書において再び記述はされない。但し、延長デバイス94はプリフォーム2に対する射出ノズル38の正しい位置決めを支援し得ることを銘記すべきである、と言うのも、延長デバイス94は図５に示された如く射出ノズル38を受容し得るからである。更に、先に記述された如く、延長デバイス94は、高圧における成形流体の射出の間、及び、容器の充填の間に、変形に対してネック8を保護し得る。
【０１０６】
第1の円形部分46と第1の直線状部分48との間の接合部54にて、各金型26は、主要ステーション86から連結解除されると共に、第1の直線状部分48に沿って移動される一方、主要ステーション86は、先に記述された如く、第2の直線状部分52と第1の円形部分46との間の接合部56に向けて復帰する。
【０１０７】
第２実施形態に係る装置の成形領域64は、第１実施形態に対して減少されることを銘記すべきである、と言うのも、成形領域64は第1閉ループ18の第1の円形部分46に制限されており、上記第1の直線状部分は成形領域64の下流に延在することを意味するからである。例えば、２０個の主要ステーション86を担持する第1ホィールに対しては、９個の有効な成形ステーション24が形成され得る。第1の直線状部分48と第2の直線状部分52との間に所定角度を形成することにより有効な成形ステーション24の個数を増大し得ることを銘記すべきである、と言うのも、この場合、第2の直線状部分52と第1の円形部分46との間の接合部56は、第1及び第2の直線状部分が相互に平行である場合におけるよりも、“更に早期に”、すなわち、第1ホィール20の更に上流に載置されることから、成形ステーションは第1ホィール20の更に上流にて有効となり得るからである。
【０１０８】
第1の円形部分46と第1の直線状部分48との間の接合部54に到達するに先立ち、射出ノズル38は、上記接合部54にて主要ステーション86から金型が連結解除されることを許容するために、縮動位置へと載置されるべきである。このことは、金型26が接合部54に到達して第1の直線状部分48へと移動するとき、容器内の液体に対して遠心力が付与されるが、容器1は射出ノズル38により閉じられないことを意味する。延長デバイス94は、ネック8の丈にわたり延在することにより、容器1が閉じられないときに、液体が該容器1の外部へと溢流されることを阻止する。
【０１０９】
更に詳細には、各容器1が高速にて回転的に移動されるとき、遠心力は、液体を容器1の外側へと変位させる傾向がある。上記延長デバイスに依れば、上記液体は、延長デバイス94の延長部分100内に維持される。故に、上記液体は、容器1が高速及び大きな遠心力に委ねられるときでさえも、該容器の外部へと溢流はされない。従って、上記装置の回転速度及び移し換え速度は、該装置の処理能力を向上させるために増大され得る。
【０１１０】
金型26が、安定化領域66に沿い移動し、且つ、形成かつ充填された容器1を保持するとき、延長デバイス94の延長部分100の内部の液体は、容器1の内部に戻る時間を有する、と言うのも、該液体はもはや、第1の直線状部分48上では遠心力に委ねられないからである。延長部分100の内側壁部102の特定の円錐形状によれば、上記液体は容器1の内部へと流れ、延長デバイス94内に捕捉されたままでないことが保証される。容器1の内部へと液体が復帰することの保証を、疎水的材料の被覆も支援し得る。
【０１１１】
上述の延長デバイス94は、形成された容器1から液体が溢流することを阻止する手段であって、遠心力に委ねられる液体の問題を克服すべく実現され得るという手段の一例にすぎないことを銘記すべきである。斯かる手段はまた、例えば、上記体積が液体により一旦充填されたなら、容器1に最終的なキャップが装着される前に、該容器の内部体積を一時的に閉じる手段によっても形成され得る。例えば、上記要素的ステーションは、ネック端部と射出手段28との間に導入される一時的遮断プレートであって、射出手段28の引き戻しの前に、充填済み容器の内部の液体を遮断するという一時的遮断プレートを備える溢流防止器を備え得る。その遮断プレートは、容器1の内側で液体が安定化されたとき、少なくともキャップの装着の前に、引き戻されることが意図される。
【０１１２】
金型26が回収領域68に一旦到達したなら、金型26は開かれ、且つ、容器1は、第１実施形態に関して既に記述された如く、金型26から回収される。同様に、第１実施形態における如く、各容器1は、キャップ装着ホィール84へと移し換えられる前に、出口領域76においてピッチの減少に委ねられる。
【０１１３】
空の金型26は、開き位置において、第2の円形部分50により上記装填領域へと戻される。
【０１１４】
各延長デバイス94もまた、上記回収領域において、もしくは、出口領域76において、形成された容器1から回収され、且つ、それらがプリフォームに対して取付けられる領域へと戻される。各延長デバイス94が金型26に対して取付けられるという実施形態に依れば、容器1が金型26から回収され得ると共に、延長デバイス94は、装填領域62まで金型26と同一の経路を辿る如く、延長デバイス94は、金型26が開かれたときに該金型26から離間される。
【０１１５】
上記第２実施形態においては、第１実施形態と同様に、第1の直線状部分48の直下流に延在する該第1の直線状部分48と第2の円形部分50との間の出口接合部60は、金型26は第1閉ループ18により画成された経路を辿る一方で、形成かつ充填された容器1は出口領域76により画成された異なる経路を辿る、という分離点を形成する。故に容器1は、第1の直線状部分48の下流端部により形成された回収領域68の端部にて、金型から完全に抜き取られる。
【０１１６】
先に言及された如く、第２実施形態の装置は第１実施形態の装置よりも少ない機械的拘束力に委ねられる一方、有効な成形ステーション24の個数は、第１実施形態の装置と比較して減少される。成形ステーション24における保持手段の一体化は非常に単純なままである、と言うのも、該保持手段は、単純に射出手段28の下方に載置されて成形ステーション24を形成すべき金型26全体により形成されるからである。
【０１１７】
次に、図３及び図４を参照し、装置が更に少ない機械的拘束力に委ねられるという第３実施形態が記述される。
【０１１８】
上記装置の第３実施形態において、各主要ステーション86は、射出手段28により、及び、型成形キャビティ34の主要部分により形成される一方、各要素的ステーション88は、型成形キャビティ34の相補的部分を形成する保持手段106により形成される。換言すると、第２実施形態における如く金型26全体により形成される代わりに、各要素的ステーション88は、上記金型26の相当に小寸の部分により形成される一方、金型26の大部分は、射出手段28に取付けられたままである。この第３実施形態に依れば、各主要ステーション86は第2閉ループ90に沿って移動し、且つ、各要素的ステーション88は第1閉ループ18に沿って移動し、第2閉ループ90及び第1閉ループ18は、第２実施形態におけるのと同様に、成形領域64を形成する共通部分を有する。第２実施形態におけるのと同様に、第2閉ループ90は第1ホィール20の周縁部により画成され、該第2閉ループ90は、第1ホィール20の周縁部を形成する円により画成された円形状を有することを意味している。第1閉ループ18の固有部分は、第1ホィール20の周縁部の外部に延在するのであり、該第1ホィール20の周縁部により形成されるのではない。換言すると、各要素的ステーション18は、該要素的ステーションが上記第1閉ループの固有部分において循環しているときに、第1ホィール20から分離される。
【０１１９】
図７及び図８に示された如く、各要素的ステーション88は、形成された容器1のネック8の近傍及び該容器の底部10の近傍において該容器を保持すべく配置された保持手段106を備える。保持手段106は、例えば、ネック保持フォーク108、及び、先に記述された如き金型26の底部部材36を備える。変更例に依れば、底部部材36は、(不図示の)底部保持フォークにより置き換えられ得る。
【０１２０】
各ネック保持フォーク108は、例えば、ネック8が該ネック保持フォーク108上に着座し得る如く、ネック8の下側である容器1の部分を囲繞することにより、ネック8を保持すべく配置構成される。従って、ネック保持フォーク108は、図５に示された如く、プリフォーム2をそのネック8により担持する様にも適合化される。各ネック保持フォーク108は、例えば、プリフォーム2は当該各分岐部110間に挿入され得ると共に容器1はネック保持フォーク108から回収され得る如く当該各分岐部110が相互から離間されるという開き位置(図３及び図４における参照番号110a)と、プリフォーム2もしくは容器1をそのネック8の下側にて囲繞する如く当該各分岐部110が相互に対して接近して移動されるという閉じ位置(図３及び図４における参照番号110b)と、の間で相互に移動可能であるという２本の分岐部110により形成される。
【０１２１】
底部部材36は、形成かつ充填された容器1の底部10が当該保持表面上に着座する間、該容器1を支持すべく形成されかつ更に配置されるべく容器1の形状を有するという保持表面を構成する。底部保持フォークが配備されるなら、それは、容器1の底部10の近傍における該容器の本体の部分を囲繞すべく配置された２本の分岐部により形成され得る。記述の残部において、保持手段106は、各図中に示された底部部材36に関して記述される。
【０１２２】
ネック保持フォーク108、底部部材36及びネック延長デバイス94は、一方では、ネック保持フォーク108と底部部材36との間の距離、及び、他方では、ネック保持フォーク108とネック延長デバイス94との間の距離が、調節され得る如く、軸心Aの方向において相互に対して移動可能である。ネック保持フォーク108、底部部材36、及び、ネック延長デバイス94の夫々の移動は、起動手段112により制御される。斯かる起動手段112は、底部部材36、ネック保持フォーク108及びネック延長デバイス94を相互に対して移動させるために必要な各アクチュエータ114と、軸心Aに沿い延在する各接続ロッド116であって、底部部材36をネック保持フォーク108に対し、且つ、ネック保持フォーク108をネック延長デバイス94に対して接続するという接続ロッド116とを備える。
【０１２３】
主要ステーション86は、少なくとも一つの射出手段28と、金型26の２つの部材30及び32と、射出手段28及び金型26の夫々の起動手段とを備える。先に言及された如く、各主要ステーション86は全て、先に言及された如く、その周縁部が第2閉ループ90を画成する第1ホィール20により担持される。
【０１２４】
保持手段106は更に、連結位置及び連結解除位置の間において主要ステーション86に対して移動可能である。上記連結位置において、底部部材36は金型26の底部部材を形成する一方、ネック保持フォーク108は、閉じ位置において、プリフォームが貫通延在して型成形キャビティ34内に載置される金型26の上側開口を画成する。従って、上記連結位置において、底部部材36は金型26の２つの部材30及び32の下方に載置され、且つ、ネック保持フォーク108は金型26の２つの部材30及び32の上方に載置され、底部部材36、２つの部材30及び32、及び、ネック保持フォーク108は、図５に示された如く型成形キャビティ34を形成するために相互に対して液密接触する。そのとき、保持手段106は成形ステーション24に一体化される。
【０１２５】
上記連結解除位置において、金型の２つの部材30及び32は開き位置に載置され、且つ、保持手段106及びそれらの起動手段112は、金型26の上記２つの部材30及び32から分離される。
【０１２６】
起動手段112が、金型26の２つの部材30及び32と干渉せずに上記連結位置から連結解除位置へと移動し得るために、該起動手段112は、各アクチュエータ114が全て、金型26の２つの部材30及び32の上方に配置される如く、配置される。更に、ロッド116は、主要ステーション86の(不図示の)スロット内に受容されるべく配置され、該スロットは、型成形キャビティ34と、２つの部材30及び32を接続するヒンジとの間に延在し、該ヒンジは、図５及び図６において参照番号118にて概略的に示される。斯かる配置構成に依れば、金型26の２つの部材30及び32が開き位置に在るときに、該２つの部材30及び32と干渉せずに該２つの部材30及び32の間でロッド116を移動させることが可能であり、且つ、接続ロッド116が対応スロット内に受容されたとき、型成形キャビティ34の緊密さを阻害せずに、２つの部材30及び32を閉じ位置へと移動させることが可能である。
【０１２７】
図５及び図６に示された実施形態に依れば、主要ステーション88は、連結位置(図５)において金型26の２つの部材30及び32に対して底部部材36を当接させるべく該底部部材36の下側に載置されるべく配置された支持要素120であって、例えば、形成された容器1の底部を冷却すべく水が循環する水管の如き底部冷却手段を受容するという支持要素120を更に備える。該支持要素120は、主要ステーション86と干渉せずに底部部材36を連結位置及び連結解除位置の間で移動させ得るために、図６に示された如く、該支持要素が開き位置において２つの部材30及び32から離間され得る如く、金型の２つの部材30及び32に対して軸心Aに従い移動可能である。
【０１２８】
図３に示された、第３実施形態の第１変更例に依れば、第1閉ループ18は第２実施形態におけるのと実質的に同一の形状を有しており、このことは、第2ホィール22は第1ホィール20より小さい直径を有すること、及び、第2の直線状部分52は、第2ホィール22と第1ホィール20との間で実質的に直線的に延在し、且つ、第1の直線状部分48と所定角度を形成することを意味する。該第１変更例に依れば、装填領域62は、第２実施形態におけるのと同様に、要素的ステーション88が第1の円形部分46に到達する直前にて、第2の直線状部分52に載置される。但し、装填領域62は、例えば、第１実施形態におけるのと同様に、第1閉ループの第2の円形部分50におけるなど、更に上流に載置され得ることを理解すべきである。
【０１２９】
要素的ステーション88は、可変ピッチを有するウォームギヤ80との協働により、第1及び第2の直線状部分48、52に沿って移動される。故に、隣接する２つの要素的ステーション88の間のピッチは、第1ホィール20に対する接合部54から、第2ホィール22に対する出口接合部60まで、第1の直線状部分48に沿って漸進的に減少する。コンベア74は、形成かつ充填された容器1を保持手段106から捕捉し、且つ、上記装置の出口領域76を通りキャップ装着ステーション84に向けて継続する。その実施形態において、ネック延長デバイス94は、容器の速度が既に減少された後で、縮動され得る。ネック延長デバイス94が容器から一旦縮動されたなら、もはや速度の変動は無く、且つ、充填済み容器の進行は、溢流なしで安全とされ得る。
【０１３０】
図４に示された第３実施形態の第２変更例に依れば、要素的ステーション88の各々は、(明瞭化のために不図示とされた)磁的経路により磁的に駆動される独立的な磁的キャリヤに対して取付けられる。斯かる移送手段によれば、上記キャリヤは、制御可能で可変的な速度を以て、曲線に沿い移動することが許容される。これにより、第１変更例におけるのと同様に、出口領域76の前におけるピッチの減少が許容される。第2ホィール22は、依然として、第1ホィール20より小さい直径を有するが、第2の直線状部分52の一部は、第1の直線状部分48に対して実質的に平行である。第2の直線状部分52の平行部分は、第2の円形部分50と第2の直線状部分52との間の接合部58の下流に延在する。その場合に第1閉ループ18は、第2の直線状部分52の一部を形成する結合部分122であって、第2の直線状部分52の平行部分を第1の円形部分46に対して結合し、且つ、其処にてコンベア19が第1ホィール20に対して接線的にされるという結合部分122を備える。該結合部分122はそのとき、第1の直線状部分48に対して所定角度を形成する。故に、この変更例に依れば、各要素的ステーション88と各主要ステーション86との間の連結は、第１変更例におけるよりも“更に早期に”、すなわち、第1ホィール20の更に上流にて行われる。従って、この第２変更例に依れば、第1閉ループ18と第2閉ループ90との間の共通部分は、第１変更例におけるよりも大きく、有効な成形ステーションの個数を増大し得る。この変更例に依れば、第2の直線状部分52と第1の円形部分46との間の接合部56は、結合部分122と第1の円形部分46との間の接合部と考えられる。第２変更例に依れば、装填領域62は、要素的ステーション88が結合部分122に到達する直前に、第2の直線状部分52において形成される。但し、装填領域62は、第１実施形態におけるのと同様に、例えば、第1閉ループの第2の円形部分50におけるなど、更に上流に載置され得ることは理解される。上記第1閉ループは凹状の領域を備え、該凹状領域において、上記ループの曲率半径は、第1閉ループの外側へと指向されることを意味している。これにより、成形領域64における成形ステーションの個数を増大することが許容される。
【０１３１】
上記装置の機能は、第３実施形態の第1及び第2の変更例において、実質的に同一である。
【０１３２】
装填領域62においては、各プリフォーム2が加熱炉14を通り通過された後、順次的なプリフォーム2は、開き位置に在るネック保持フォーク108へと導入される。各ネック保持フォーク108は次に、プリフォーム2を保持するために閉じ位置に置かれ、且つ、延長デバイス94が、順次的なプリフォーム2のネック8上に置かれるべく移動される。
【０１３３】
次に、保持手段106は、第2の直線状部分52と第1の円形部分46との間の接合部56へと移動し、其処で、該保持手段106が成形ステーション24に一体化される如く、該保持手段106は、主要ステーション86と連結され、すなわち、該保持手段106は金型26の２つの部材30及び32の間へと移動され且つ金型26は閉じ位置へと移動される。次に、射出手段28が起動され、その射出ノズル38を有効位置へと移動させる。そのとき、主要ステーション86及び要素的ステーション88は図５に示された形態に在り、且つ、有効な成形ステーション24を形成する。
【０１３４】
その後、有効な成形ステーション24が第1の円形部分46に沿って移動されながら、プリフォーム2から容器1を形成かつ充填する各段階が実施される。形成かつ充填する各段階は第１実施形態に関して既に記述されており、再び記述はされない。第２実施形態におけるのと同様に、延長デバイス94はプリフォーム2に対する射出ノズル38の正しい位置決めを支援し得る、と言うのも、延長デバイス94は図５に示された如く射出ノズル38を受容し得るからである。更に、先に記述された如く、延長デバイス94は、高圧における成形流体の射出の間、及び、容器の充填の間に、変形に対してネック8を保護し得る。
【０１３５】
第1の円形部分46の終端にては、金型26がそのときに開き位置へと移動され得る如く、上記射出手段が起動されて射出ノズル38を縮動位置へと移動させる。
【０１３６】
第1の円形部分46と第1の直線状部分48との間の接合部54においては、先に記述された如く、保持手段106は主要ステーション86から連結解除され且つ第1の直線状部分48に沿い移動される一方、主要ステーション86は、第2の直線状部分52と第1の円形部分46との間の接合部56に向けて戻る。このことは、第２実施形態におけるのと同様に、第1の直線状部分48は、成形領域64の下流に延在することを意味する。接合部54にて、金型26の２つの部分及び保持手段106の配向は、第1の直線状部分48上での保持手段106の移動が、金型26の２つの部材30及び32の移動と干渉しない様に配置されることを銘記すべきである。従って、主要ステーション86に対する保持手段106の連結及び連結解除は、第1及び第2の実施形態におけるよりも複雑である特定の状況を必要とする。
【０１３７】
第３実施形態に係る装置の成形領域64は、第２実施形態に対して減少され得ることを銘記すべきである、と言うのも、第1の円形部分46の上流部分は、金型26を閉じるべく且つ射出ノズル38を有効位置に載置すべく使用される一方、該第1の円形部分の下流部分は、射出ノズル38を縮動位置に載置すべく且つ金型26を開くべく使用されるからである。例えば、２０個の主要ステーション86を担持する第1ホィールに対し、第３実施形態の第１変更例においては、６個の有効な成形ステーション24が形成され得る。第３実施形態の第２変更例に依れば、２０個の主要ステーション86を担持する第1ホィールに対し、有効な成形ステーションの個数を８個とすることにより、有効な成形ステーション24の個数は僅かに増大され得ることを銘記すべきである。
【０１３８】
第1の円形部分46と第1の直線状部分48との間の接合部54に到達するに先立ち、該接合部54にて保持手段106が主要ステーション86から連結解除されることを許容するために、射出ノズル38は縮動位置に載置されるべきであり、且つ、金型26は開かれるべきである。このことは、保持手段106が接合部54に到達して第1の直線状部分48へと移動するときに、容器1は射出ノズル38により閉じられていないが、該容器内の液体に対しては遠心力が付与されることを意味する。延長デバイス94は、ネック8の丈を延長することにより、容器1が閉じられていないときに、液体が該容器1から外方に溢流することを阻止する。
【０１３９】
更に詳細には、各容器1が高速にて回転的に移動されるとき、遠心力は、液体を容器1の外部へと変位させる傾向がある。上記延長デバイスに依れば、液体は、延長デバイス94の延長部分100内に維持される。故に、容器1が高速及び大きな遠心力に委ねられたときでさえも、液体は容器1の外側に溢流されない。従って、上記装置の回転速度及び移し換え速度は、該装置の処理能力を向上させるべく高められ得る。
【０１４０】
保持手段106が、安定化領域66に沿い移動し、且つ、形成かつ充填された容器1を保持するとき、延長デバイス94の延長部分100の内部の液体は、容器1の内部に戻る時間を有する、と言うのも、該液体はもはや、第1の直線状部分48上では遠心力に委ねられないからである。延長部分100の内側壁部102の特定の円錐形状によれば、上記液体は容器1の内部へと流れ、延長デバイス94内に捕捉されたままでないことが保証される。容器1の内部へと液体が復帰することの保証を、疎水的材料の被覆も支援し得る。
【０１４１】
容器1は、ネック保持フォーク108に加え、底部部材36により保持されるので、金型26により該容器1が完全に保持されないとしても、それが高速で上記第1の直線状部分で移動される間、該容器1の変形のリスクは無いことを銘記すべきである。
【０１４２】
上記第３実施形態と、第1及び第2の実施形態との間の相違は、保持手段106が、上記成形ステーションよりも、且つ、金型26よりも相当に嵩高さが少ないので、順次的な各容器間のピッチの減少が、出口領域76で行われる代わりに、回収領域68にて行われ得る、ということである。このことは、上記出口接合部60の下流にウォームギヤ80を載置する代わりに、それを、第1の直線状部分48と第2の円形領域50との間の出口接合部60の上流に載置することにより、行われ得る。第1閉ループ18の外側における代わりに、該第1閉ループ18内におけるこのピッチの減少によれば、上記装置は嵩高さが少なくなる、と言うのも、図１及び図２を図３及び図４と比較すれば理解され得る様に、出口領域76の長さが減少され得るからである。但し、順次的な各保持手段106間のピッチが第1閉ループ18において実施されることから、ピッチは、主要ステーション86に対する保持手段106の連結に先立ち、再び増大されねばならない。図３に示された如く、このことは、第2の直線状部分52に対して平行なウォームギヤ124を載置することにより実現され得、保持手段106は該ウォームギヤ124に噛合すべく配置され、且つ、該ウォームギヤ124は順次的な各保持手段106間の距離を増大すべく配置される。
【０１４３】
図７から図９により示された如く、回収領域68において、保持手段106及び延長デバイス94は容器1を解放すべく移動される一方、抜き取りフォーク72は、その有効位置へと移動されて容器1を保持する。図８に示された如く、先ず延長デバイス94が容器1のネック8から離間移動される一方、抜き取りフォーク72は容器1のネック8の下側に載置される。次に、図９に示された如く、容器1は抜き取りフォーク72により保持されながら、底部部材36とネック保持フォーク108との間における軸心Aに沿う距離は、容器1を解放すべく増大される。
【０１４４】
空の保持手段106は次に、第2の円形部分50を介して装填領域62へと戻され、ネック保持フォーク108は、その開き位置に維持され、新たなプリフォームを受容する準備ができる。先に言及された如く、順次的な各保持手段106間のピッチは、この段階の間において再び増大される。
【０１４５】
形成かつ充填された容器1は、第1及び第2の実施形態におけるのと同様に、出口領域76においてキャップ装着ホィール84へと移動される。
【０１４６】
第３実施形態に依れば、第1の円形部分46と、該第1の円形部分46の直下流に延長する第1の直線状部分48との間の接合部54は、金型26は第2閉ループ90により画成された経路を辿る一方で、形成かつ充填された容器1は第1の直線状部分48により画成された異なる経路を辿る、という分離点を形成する。故に接合部54は、分離接合部54を構成する。故に容器1は、第1の直線状部分48の上流端により形成される安定化領域66の開始部において、金型から完全に抜き取られる。
【０１４７】
上述された全ての実施形態に係る装置において、形成かつ充填された容器は、円形部分上で形成かつ充填された後で、実質的に直線的な部分上を循環される、と言うのも、第1の直線状部分48は、少なくとも部分的に、成形領域64の下流に延在するからである。この直線的な部分によれば、容器が少なくともそのネック及び底部により保持される間に該容器内の液体が定着する時間を有する、という安定化領域を形成することにより、上記容器が閉じられないとしても、液体が容器から外部に溢流することを阻止し得る。
【０１４８】
第1閉ループ18の全体的な形態は、例示的にのみ与えられており、他の形態が実現され得る。例えば、第2の直線状部分52は、第1の直線状部分48の上方を通過すべく配置構成され得る。上記第1閉ループは、実質的に、“８”の形状を有する。例えば、各ホィールの回転軸心は、相互間に小さな角度を形成し得る。他の可能性に依れば、上記第1閉ループにおいては、２つより多い円形部分及び／または直線状部分が想定され得る。
【０１４９】
先に言及された如く、上記装置は、上記成形ステーションを公知の充填ステーションにより置き換え、且つ、上記装置に対し、既に形成された容器を装填することにより、単純な充填装置へと適合化され得る。この場合、上記第３実施形態により記述された保持手段は、該装置において容器を移動させるべく使用され、且つ、金型は必要とされない。
【０１５０】
上記第３実施形態の第1または第2の変更例の(不図示の)別の変更例において、要素的ステーション88の保持手段106は、ネック保持フォーク108のみは含むが、金型の底部部材36は含まず、且つ、容器の底部の近傍にて該容器を保持する一切の底部保持手段を有する必要はない。但し、要素的ステーション88は依然として、延長デバイス94、または、任意の溢流防止デバイスを有する。付加的に、その変更例に依れば、主要ステーション86は、上記底部の近傍を保持すべく適合化された底部保持手段を備えた可動アームを含む。その変更例に対する金型の開きシーケンスは、金型は分離接合部54の直前に第1の円形部分46の間において開くという意味において、図３及び図４に関して記述されたものと同一である。金型の開き段階の間において、上記底部保持手段は依然として容器1の底部を保持し、且つ、これを、分離接合部54を含めて、其処まで保持する。その後、分離接合部54の直後に開始する短い時的間隔の間において、上記可動アームは、第1の直線状部分48を辿るべく、主要ステーション86に関して底部保持手段を移動させる。その短い時的間隔は主として、容器の底部と干渉せずに、それから底部保持手段を回収するために使用される。その後、充填済み容器1は、その進行を安定化領域66に沿って継続する一方、底部保持手段はその主要ステーション86へと戻し移動される。
本明細書に開示される発明は以下の態様を含む。
〔態様１〕
容器(1)を形成かつ充填する装置であって、
該装置は、順次的な金型(26)内でプリフォーム(2)から順次的な容器(1)へと成形して液体により充填すべく適合化され、
該装置は、少なくとも、第1閉ループ(18)を画成すると共に、該装置は、当該保持手段(26、108)の各々が、プリフォームのもしくは形成かつ充填された容器のネックを保持すべく適合化されると共に、前記第1閉ループ(18)に沿い分布されたという複数の保持手段(26、108)を備え、
該装置は、前記保持手段(26、108)を前記第1閉ループ(18)に沿い搬送方向に搬送すべく適合化された搬送手段を更に備え、
前記第1閉ループ(18)は、当該成形領域(64)において循環する各保持手段(26、108)が該成形領域に沿って成形ステーション(24)に一体化されるという成形領域(64)を備え、
前記成形ステーションは、前記保持手段により保持されたプリフォーム(2)を受容する金型(26)と、保持されたプリフォーム(2)が成形されて容器(1)とされる如く前記プリフォームの内部に液体を射出すべく適合化された射出手段(28)とを備える、
という装置において、
前記第1閉ループ(18)は、実質的に直線的に延在する少なくとも一つの直線状部分(48)を備える、ことを特徴とする装置。
〔態様２〕
前記第1閉ループ(18)の前記直線状部分(48)は、形成かつ充填された容器(1)が該直線状部分(48)上で循環される如く配置される、態様１に記載の容器を形成かつ充填する装置。
〔態様３〕
前記第1閉ループ(18)の前記直線状部分(48)は、少なくとも部分的に前記成形領域(64)の下流に延在する、態様１または２に記載の容器を形成かつ充填する装置。
〔態様４〕
前記第1閉ループ(18)は、少なくとも、金型(26)の内部で形成かつ充填された各容器(1)が前記金型から分離されるという分離領域を備え、前記分離領域は、前記直線状部分(48)の直上流または直下流に配置される、態様１から３のいずれか一つの態様に記載の容器を形成かつ充填する装置。
〔態様５〕
前記分離領域は、当該分離点の下流にて金型(26)及び充填済み容器(1)が異なる経路に沿って循環するという分離点を備え、
前記分離点は、前記第1閉ループ(18)の前記直線状部分(48)の上流端または下流端により形成される、態様４に記載の容器を形成かつ充填する装置。
〔態様６〕
前記保持手段(26、108)は、少なくとも該保持手段が前記第1閉ループ(18)の前記直線状部分(48)上を循環するときに、各容器(1)を、少なくともそのネック(8)の近傍において、且つ、少なくともその底部(10)の近傍において、保持すべく配置構成される、態様１から５のいずれか一つの態様に記載の容器を形成かつ充填する装置。
〔態様７〕
前記第1閉ループ(18)は、前記直線状部分(48)の上流に円形部分(46)を備え、前記直線状部分(48)は、前記円形部分(46)と該直線状部分(48)との間の接合部(54)にて前記円形部分(46)の接線を形成する方向に従い延在する、態様１から６のいずれか一つの態様に記載の容器を形成かつ充填する装置。
〔態様８〕
前記各成形ステーション(24)は、前記第1閉ループ(18)全体に沿って分布される、態様１から７のいずれか一つの態様に記載の容器を形成かつ充填する装置。
〔態様９〕
前記射出手段(28)は第2閉ループ(90)に沿って分布され、
該第2閉ループ(90)及び前記第1閉ループ(18)は、前記成形領域(64)を画成する少なくとも一つの共通部分を備える、態様１から７のいずれか一つの態様に記載の容器を形成かつ充填する装置。
〔態様１０〕
前記各金型(26)は前記第1閉ループ(18)全体に沿って分布され、
各金型は、前記成形領域(64)において前記射出手段(28)に対して連結され、且つ、該成形領域(64)の外部にて前記射出手段(28)から分離される、態様９に記載の容器を形成かつ充填する装置。
〔態様１１〕
前記保持手段は前記金型(26)の一部により構成される、態様７または１０に記載の容器を形成かつ充填する装置。
〔態様１２〕
前記各金型(26)は、前記第2閉ループ(90)に沿って分布されると共に、該第2閉ループ(90)に沿い、前記射出手段(28)に対して連結されたままであり、
前記各プリフォームは前記成形領域(64)の一端にて各金型(26)により受容され、且つ、形成かつ充填された各容器(1)は、前記成形領域(64)の他端にて各金型(26)から離間される、態様９に記載の容器を形成かつ充填する装置。
〔態様１３〕
前記第1閉ループ(18)は、
前記成形領域(64)の少なくとも一部分を形成する第1の円形部分(46)と、
前記第1の円形部分(46)の下流に延在する第1の直線状部分(48)と、
前記第1の直線状部分の下流に延在する第2の円形部分(50)と、
前記第2の円形部分(50)と前記第1の円形部分(46)との間に延在する第2の直線状部分(52)と、を備え、
当該装置は、該装置の出口領域(76)に配置された出口コンベアであって、形成かつ充填された各容器を前記第1閉ループから抜き取るべく適合化されたという出口コンベアを更に備える、態様１から１２のいずれか一つの態様に記載の容器を形成かつ充填する装置。
〔態様１４〕
前記出口コンベアは、前記直線状部分と整列された実質的に直線的な部分を備え、且つ／又は、
前記出口領域(76)は、前記第1閉ループの前記直線状部分(48)と前記第2の円形部分(50)との間に配置される、態様１３に記載の容器を形成かつ充填する装置。
〔態様１５〕
前記搬送手段は、前記第1閉ループ(18)に沿い一定ピッチを以て、または、前記第1閉ループ(18)に沿い所定の変動のピッチを以て、前記保持手段(26、108)を搬送すべく適合化され、且つ／又は、
前記搬送手段は、複数の保持手段及び複数の当該機械的リンク部材が前記第1閉ループ(18)に沿い延在する変形可能チェーンを形成する如く、２つの隣接する保持手段(26、108)を接続する複数の機械的リンク部材を備え、且つ／又は、
前記搬送手段は、前記第1閉ループ(18)の少なくとも一つの磁的部分に沿い延在する少なくとも一つの固定的な磁的経路を備え、前記保持手段の各々は、前記固定的な磁的経路に沿い磁的に駆動されるべく適合化された個別的なキャリヤにより担持される、態様１３または１４に記載の容器を形成かつ充填する装置。
〔態様１６〕
前記第1の円形部分(46)及び前記第2の円形部分(50)は各々、前記第1閉ループ(18)を含む平面に対して実質的に直交する軸心の回りで回転運動するホィール(20、22)の一部により形成され、且つ／又は、
前記第2の直線状部分(52)の少なくとも一部分が前記第1の直線状部分(48)と所定角度を形成する如く、前記第2の円形部分(50)を形成する前記ホィール(22)は、前記第1の円形部分(46)を形成する前記ホィール(20)よりも小さな直径を有する、態様１３から１５のいずれか一つの態様に記載の容器を形成かつ充填する装置。
〔態様１７〕
態様１から１５のいずれか一つの態様に記載の装置を用いて容器を形成かつ充填する方法であって、
各保持手段(26、108)が一つのプリフォームをそのネックにより保持する如く、順次的な保持手段(26、108)に対して順次的なプリフォーム(2)を送給する段階と、
前記プリフォームを保持している前記順次的な保持手段を前記装置の前記成形領域(64)内に循環させる段階であって、前記成形領域(64)の終端にて、形成かつ充填された容器が獲得される如く、各プリフォーム(2)は順次的な金型(26)内に載置され、且つ、各金型(26)は、前記成形領域(64)において、該金型(26)内に載置されたプリフォーム(2)の内部に液体を射出して前記プリフォーム(2)を容器(1)へと成形する射出手段(28)に対して連結される、という段階と、
形成かつ充填された容器を、前記装置の出口領域(76)にて回収する段階と、
を有する方法において、
形成かつ充填された容器(1)は、前記出口領域(76)にて前記装置から回収される前に、該装置により画成された前記第1閉ループ(18)の前記直線状部分(48)上で循環されることを特徴とする、方法。
【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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