(57)【要約】  中空金型（６）内のプリフォーム（３）からプラスチック容器（２）を成形し、中空金型（６）内でプラスチック容器（２）に製品を充填するための金型充填機（１）であって、中空金型（６）内のプラスチック容器（２）に製品（３０）を充填するための充填部材（１１）を備える弁頭（１０）を備える、金型充填機において、反応チャンバ（４０）が、点火可能なガス混合物のために設けられ、それによって、ガス混合物に点火することにより、成形流体、特に製品（３０）を弁頭（１０）を介してプラスチック容器（３）に注入することを特徴とする、金型充填機。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空金型（６）内のプリフォーム（３）からプラスチック容器（２）を成形し、前記中空金型（６）内の前記プラスチック容器（２）に製品を充填するための金型充填機（１）であって、
製品（３０）を前記中空金型（６）内の前記プラスチック容器（２）に充填するための充填部材（１１）を備える弁頭（１０）を具備する、金型充填機において、
点火可能なガス混合物を点火することにより、成形流体（３０）、特に前記製品（３０）を前記弁頭（１０）を介して前記プラスチック容器（２）に注入するために、反応チャンバ（４０）が前記ガス混合物のために設けられていることを特徴とする、金型充填機。
【請求項２】
当該金型充填機（１）は、前記成形流体（３０）を前記弁頭（１０）に供給するための可変型の投入チャンバ（２１）を備えた注入シリンダ（２０）をさらに具備し、前記投入チャンバ（２１）は、点火された前記ガス混合物を前記成形流体（３０）に圧力伝達するために前記反応チャンバ（４０）に直接または間接的に接続されている、請求項１に記載の金型充填機（１）。
【請求項３】
可動ピストン（２６）または可動膜が、前記反応チャンバ（４０）から前記投入チャンバ（２１）に圧力を伝えるために前記注入シリンダ（２０）内に設けられている、請求項２に記載の金型充填機（１）。
【請求項４】
前記反応チャンバ（４０）が、前記注入シリンダ（２０）とは別個に形成され、好ましくはライン（２９ａ、２９ｂ）を介して前記注入シリンダ（２０）に接続され、前記反応チャンバ（４０）内の圧力が、前記ライン（２９ａ、２９ｂ）を介して前記注入シリンダ（２０）に伝達されるようになっている、請求項２または３に記載の金型充填機（１）。
【請求項５】
前記反応チャンバ（４０）が、中間シリンダを介して前記注入シリンダ（２０）に接続されている、請求項２〜４のいずれか一項に記載の金型充填機（１）。
【請求項６】
前記反応チャンバ（４０）が、好ましくは調整可能なスロットルを介して前記投入チャンバ（２１）に接続されている、請求項２〜５のいずれか一項に記載の金型充填機（１）。
【請求項７】
前記反応チャンバ（４０）が、特に消費された前記ガス混合物を排出するための換気接続部（５１）を備える好ましくは調整可能なスロットル逆止弁（５０）を介して、前記投入チャンバ（２１）に接続されている、請求項２〜５のいずれか一項に記載の金型充填機（１）。
【請求項８】
前記注入シリンダ（２０）内の前記反応チャンバ（４０）が、前記投入チャンバ（２１）に直接隣接し、それにより、作動中の点火された前記ガス混合物の圧力が、前記成形流体（３０）の表面（３０ａ）上に直接作用するようになっている、請求項２に記載の金型充填機（１）。
【請求項９】
前記反応チャンバ（４０）が、前記注入シリンダ（２０）内に形成され、前記可動ピストン（２６）または前記可動膜が、前記投入チャンバ（２１）と前記反応チャンバ（４０）との間の分離要素として形成されている、請求項３に記載の金型充填機（１）。
【請求項１０】
前記反応チャンバ（４０）が、加圧された、消費されたガス混合物をリサイクルするために弁を介してガスリザーバに接続されている、請求項１〜９のいずれか一項に記載の金型充填機。
【請求項１１】
プラスチック容器（２）の金型充填方法であって、
プリフォーム（３）が、成形流体（３０）、特に製品（３０）で前記プリフォームに充填することにより、中空金型（６）内でプラスチック容器（２）に成形される、方法において、
点火可能なガス混合物が、反応チャンバ（４０）内で点火され、前記成形流体（３０）が、それにより、弁頭（１０）を介して前記プラスチック容器（２）に注入されることを特徴とする、金型充填方法。
【請求項１２】
点火された前記ガス混合物の圧力が、注入シリンダ（２０）の可変型の投入チャンバ（２１）に直接または間接的に伝達される、請求項１１に記載の金型充填方法。
【請求項１３】
前記圧力が前記注入シリンダ（２０）の可動ピストン（２６）または可動膜に伝達され、前記可動ピストン（２６）または前記可動膜が前記投入チャンバ（２１）内の前記成形流体（３０）に前記圧力を伝える、請求項１２に記載の金型充填方法。
【請求項１４】
点火可能な前記ガス混合物が、反応チャンバ（４０）とする前記注入シリンダ（２０）内で点火され、それにより、点火された前記ガス混合物の圧力が、前記成形流体（３０）の表面（３０ａ）上に直接作用する、請求項１２に記載の金型充填方法。
【請求項１５】
反応チャンバ（４０）とする前記注入シリンダ（２０）内の点火可能な前記ガス混合物が点火され、前記圧力が、前記可動ピストン（２６）または前記可動膜それぞれを介して前記投入チャンバ（２１）内の前記成形流体（３０）に伝えられる、請求項１３に記載の金型充填方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文の特徴を有するプラスチック容器を成形するための金型充填機、および請求項１１の前文の特徴を有するプラスチック容器の金型充填方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形によって製造されたプラスチックプリフォームを最初にブロー金型内にて延伸ロッドで延伸し、次いで、最大４０バールの加圧によって完成した容器に成形する、プラスチック容器の製造のためのストレッチブロー成形機および方法が知られている。圧縮空気を生成するための機械的な複雑さおよびエネルギー消費が、そこでは不利である。
【０００３】
圧縮空気で容器を膨らませる代わりとして、米国特許第７，４７３，３８８号明細書は、ＰＥＴボトルの金型充填機を説明しており、この中で、プリフォームは、最初にガラス転移温度を超えて加熱され、次いで、製品自体などの非圧縮性液体によって金型内で完成した容器になるように形成され、この液体によって充填される。流体を加圧するために、ピストンが提供され、ピストンは、ここでは圧縮空気によって制御される。しかし、充填時間が短い場合は高圧が必要であり、これには、圧縮空気を供給するために多大な労力および高いエネルギー消費が必要になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明の目的は、プラスチック容器を形成するために液体を加圧するために必要な労力およびエネルギー消費が少ない金型充填機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的を満たすために、本発明は、請求項１に記載の特徴を有する金型充填機を提供する。
【０００６】
好適な実施形態は、従属請求項に明記される。
【０００７】
ガス混合物が反応チャンバ内で点火されるという事実により、ガス混合物は、特に急速に膨張し、それによって反応チャンバ内で特に高圧を強める。次に、圧力は成形流体に伝えられ、成形流体は、次いで、プリフォームを形成するための充填部材を介して完成したプラスチック容器に注入される。反応チャンバは、弁を除いて可動部分なしで非常に簡単な方法でセットアップできるという事実のために、圧力を提供するための構成の労力は特に小さい。さらに、点火可能なガス混合物のエネルギーは、反応チャンバ内で圧力を強めるように効率的に変換され、それにより、エネルギー消費は特に小さくなる。
【０００８】
金型充填機は、飲料処理システム内に配置することができる。この装置は、プリフォーム用の貯蔵容器、リンサー、輸送装置、プリフォームを製造するための射出成形機、および／またはプリフォームを加熱するための炉の下流に配置することができる。この装置は、輸送装置、クローザ、および／または包装機の上流に配置することができる。
【０００９】
プラスチック容器は、飲料、衛生製品、ペースト、化学製品、生物学的製品、および／または医薬品を受け入れるために提供することができる。プラスチック容器は、プラスチックボトル、ジャー、および／またはチューブであることができる。プラスチック容器は、特に、ＰＥＴ、ＨＤ−ＰＥ、またはＰＰの容器またはボトルそれぞれであることができる。プリフォームは、中空金型内で形成してプラスチック容器を形成することにより、膨張されるように提供され得る。プリフォームは、射出成形プロセスで製造することができ、好ましくは、完成した容器を後で閉じるための口部分と、成形流体によって容器本体に成形するために口部分に向かって片側が開いている隣接する中空体とを備える。
【００１０】
成形流体は、二酸化炭素などが溶解しているものを含む液体であることができ、定義上、圧縮性流体であると機能的に定義されるガスとは対照的に、容器を成形および充填するときのその機能に関して非圧縮性流体である。成形流体は、容器に充填される製品または製品の成分であることができる。しかし、成形流体は製品とは異なる流体であることも考えられる。換言すれば、金型充填機は、そのため、成形流体を介してプラスチック容器になるようにプリフォームを成形し、次いで、再度成形流体を抽出し、そして完成したプラスチック容器を製品によって充填するように構成することができる。
【００１１】
金型充填機は、プラスチック容器を輸送するための輸送装置を備えることができる。輸送装置は、コンベヤーベルトまたはカルーセルであることができる。カルーセルは、ドライブを使用して垂直軸を中心に回転可能であるように構成することができる。「垂直」とは、ここでは、地球の中心に向けられている方向であることを意味することができる。輸送装置は、首部、容器本体、および／または容器底部にプラスチック容器を受け入れるための容器を備えることができる。輸送スターホイールは、金型充填機の上流および／または下流に配置することができる。
【００１２】
金型充填機は、プリフォームを中空金型内でプラスチック容器に膨張成形するため、および製品を中空金型内のプラスチック容器に充填するための少なくとも１つの処理ステーションを備えることができる。金型充填機は、特に輸送装置の容器に対応するいくつかの処理ステーションを備えることができる。その結果、金型充填機を使用して、いくつかのプラスチック容器を並行して製造および充填することができる。各処理ステーションは、中空金型と、弁頭（バルブヘッド）とを備えることができる。処理ステーションは、成形流体、製品、ガス、低圧および／または過圧を分配するための回転式分配器に接続することができる。処理ステーションは、プリフォームが中空金型に導入され、延伸ロッドで延伸され、成形流体で成形されてプラスチック容器を形成するように構成することができる。任意選択で成形流体を再度抽出し、実際の製品をプラスチック容器に充填することができる。
【００１３】
処理ステーションは、反応チャンバを備え、および／または反応チャンバに接続することができる。いくつかの処理ステーションがそれぞれ反応チャンバを備え、および／または反応チャンバに接続されることも考えられる。あるいは、いくつかの処理ステーションを共通の反応チャンバに接続することもできる。
【００１４】
成形中および／または製品の充填時に、弁頭は、プリフォームまたはプラスチック容器それぞれの口部に対応するように構成することができる。さらに、プリフォームが導入された後、口部の領域内の弁頭によって中空金型を閉じるために、移動ユニットを設けることができる。さらに、弁頭は、成形流体、ガス、製品、および／または様々な製品成分をプリフォームおよび／またはプラスチック容器に導入または排出するための弁、ライン、ノズル、スイッチなどを備えることができる。さらに、弁頭は、成形流体および／またはガスを抽出するように構成することができる。成形流体、製品、および／またはガスの流れを調整、解放、および／または遮断するために、弁を設けることができる。成形流体、特に製品は、弁頭の充填部材を介してプラスチック容器に注入されると考えられる。
【００１５】
中空金型内で加熱状態でプリフォームを延伸するために延伸ロッドを設けることができる。充填部材は、少なくとも部分的に延伸ロッドに統合することができる。延伸ロッドは、長手方向の調整またはカム制御によって、プリフォームの長手方向軸に沿って移動させることができる。
【００１６】
充填部材は、製品を充填することにより、プリフォームまたは延伸ロッドで延伸されたプリフォームに内圧を加えることができるように構成することができ、それにより、プラスチック容器を中空金型内で成形できるようになる。その結果、製品は、プラスチック容器を形成するための成形流体として使用することができ、その後容器内に留まることができる。これにより、金型充填機が特に効率的になる。
【００１７】
反応チャンバは、弁頭および／または処理ステーションに統合された空洞として、または別個の空洞として構成することができる。反応チャンバは、球形、円筒形、または直方体形状のハウジングによって形成することができる。反応チャンバは、点火可能なガス混合物に点火することができる点火要素を備えることができる。点火要素は、好ましくは電気的に制御可能であることができる。反応チャンバは、点火可能なガス混合物の少なくとも１つの供給ラインに接続することができる。例えば、反応チャンバは、点火可能なガス混合物の個々の成分を個別に反応チャンバに導入するためにいくつかの供給ラインに接続することができる。これにより、点火可能なガス混合物は反応チャンバ内でのみ形成され、ライン内では形成されないため、金型充填機がより安全に作動することが可能になる。点火可能なガス混合物は、空気、水素、酸素、天然ガス、および／または炭化水素を含むことができる。換言すれば、点火可能なガス混合物は、点火中に互いに化学的に反応し、そしてそのプロセスにおいて膨張する、化学成分を含むことができる。反応チャンバは、排出ラインを介して弁頭、好ましくは充填部材に接続することができる。
【００１８】
金型充填機は、成形流体を弁頭、特に充填部材に供給するための可変型の投入チャンバを備えた注入シリンダをさらに備えることができ、投入チャンバは、点火されたガス混合物を成形流体または製品それぞれに圧力伝達するために直接的または間接的に反応チャンバに接続される。プラスチック容器を充填および／または形成するために後で使用される、所望の量の成形流体または製品は、注入シリンダによって事前に投入することができる。投入チャンバが可変であることにより、点火されたガス混合物の圧力を成形流体に伝えることができる。投入チャンバの可変面は、注入シリンダの可動壁によって、および／または成形流体の表面によって形成することができる。
【００１９】
加えて、圧力を反応チャンバから投入チャンバに伝えるための可動ピストンまたは可動膜を注入シリンダ内に設けることができる。その結果、圧力は最初にピストンまたは膜上に作用し、次いで、投入チャンバ内の成形流体上に間接的に作用する。その結果、反応するガスが、製品に直接接触することはない。換言すれば、投入チャンバは、可動ピストンまたは可動膜の一方の側にあることができ、反応チャンバ、反応チャンバの一部、または反応チャンバと連通するガス容積部は、他方の側にあることができる。注入シリンダは、円筒形ピストンが滑り接触する円筒形の内壁を備えることができる。ピストンは、好ましくは、注入シリンダの円筒形の内壁と滑り接触する円筒形のシール面を備える。円筒形のシール面は、例えば、ゴムまたはシリコーンで作られたシールを備えることができる。加えて、ピストンは、ピストンをガイドするガイドロッドを備えることができる。膜は、ゴムまたはシリコーンなどの可撓性材料で作ることができる。さらに、膜は、回転膜として構成することができる。
【００２０】
反応チャンバは、注入シリンダとは別個に構成することができ、好ましくは、反応チャンバ内の圧力がラインを介して注入シリンダに伝えられるように、ラインを介して注入シリンダに接続することができる。これにより、反応チャンバを注入シリンダから機械的に結合解除することが確実にされ、それにより、ガス混合物の点火による振動は成形流体に伝達されにくくなる。
【００２１】
反応チャンバは、中間シリンダを介して注入シリンダに接続することができる。その結果、点火されたガス混合物は注入シリンダと直接接触しなくなり、これは、衛生的に処理される製品にとって利点である。中間シリンダは、円筒形の空洞と、その中で移動可能なピストンとを備えることができる。反応チャンバは、中間シリンダの第１のチャンバと連通することができ、注入シリンダは、中間シリンダの第２のチャンバと連通することができ、ここでは、第１および第２のチャンバは、ピストンによって分離される。
【００２２】
反応チャンバは、好ましくは調整可能なスロットルを介して投入チャンバに接続することができる。その結果、注入シリンダ内の点火されたガス混合物の膨張速度が絞られ、それにより、成形流体上の圧力は、よりゆっくりと強まる。その結果、調整可能なスロットルを使用して、成形流体がプラスチック容器内に注入される速度を制御することができる。
【００２３】
反応チャンバは、好ましくは調整可能なスロットル逆止弁を介して投入チャンバに接続することができ、逆止弁は、特に、消費されたガス混合物を排出するための換気接続部を備える。スロットルは、投入チャンバ内の圧力の強まりを絞り、それによって成形流体がプラスチック容器に注入される圧力を調整するために使用することができる。加えて、注入後に逆流する消費されたガス混合物は、逆止弁を介して自動的に排出することができる。スロットル逆止弁は、互いに並列に接続された、好ましくは調整可能なスロットルおよび逆止弁を備えることができる。スロットルは、投入チャンバ内の圧力の強まりを絞るように切り替えることができ、逆止弁は、投入チャンバ内の圧力をできるだけ早く低下させることができるように切り替えることができる。換気接続部は、圧力を含む消費されたガス混合物をリサイクルするためのガスリザーバに接続することができる。
【００２４】
注入シリンダ内の反応チャンバは、投入チャンバに直接隣接することができ、それにより、作動中の点火されたガス混合物の圧力は、成形流体の表面上に直接作用する。これにより、金型充填機の構造が特に簡単になる。換言すれば、注入シリンダは、成形流体の表面によってのみ分離される、注入される成形流体および点火可能なガス混合物のためのチャンバを１つだけ備えることができる。
【００２５】
反応チャンバは、注入シリンダ内に形成することができ、可動ピストンまたは可動膜それぞれは、投入チャンバと反応チャンバとの間の分離要素として形成することができる。これはまた、反応チャンバの簡単な構造を確保し、加えて、ガス混合物が製品または成形流体からそれぞれ分離されるので、混合または汚染が、防止される。
【００２６】
反応チャンバは、加圧された、消費されたガス混合物をリサイクルするために弁を介してガスリザーバに接続することができる。これにより、注入後のガス中の圧縮エネルギーを後続のプラスチック容器に再利用することが可能になる。
【００２７】
加えて、本発明は、目的を満たすために、請求項１１に記載のプラスチック容器の金型充填方法を提供する。好適な実施形態は、従属請求項に明記される。
【００２８】
点火可能なガス混合物が反応チャンバ内で点火されるという事実のために、弁頭を介して製品または成形流体をプラスチック容器に注入するために、高圧が特に迅速に強められる。反応チャンバは、弁以外に機械的に可動な部分などを必要としないため、通常の圧力発生器に比べて構造が特に簡単であり、したがって複雑性が少ない。さらに、エネルギーの圧力への変換は、点火可能なガス混合物の反応により特に効率的に行われる。
【００２９】
金型充填方法は、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の金型充填機を用いて実施され得る。加えて、金型充填方法は、前に説明した、金型充填機の個々のまたは複数の特徴を個別にまたは任意の組み合わせで含むことができる。
【００３０】
成形流体または製品はそれぞれ、好ましくは、充填部材を介して注入することができる。
【００３１】
金型充填方法では、点火されたガス混合物の圧力を直接または間接的に注入シリンダの可変型の投入チャンバに伝達することができる。その結果、成形流体または製品それぞれは、注入シリンダの投入チャンバに事前に投入することができる。
【００３２】
圧力は、投入チャンバ内の成形流体または製品それぞれに圧力を伝える可動ピストンまたは注入シリンダの膜に伝達することができる。これにより、ガス混合物と製品との直接接触が減少し、したがって汚染が減少する。点火可能なガス混合物は、反応チャンバとする注入シリンダ内で点火することができ、それにより、点火されたガス混合物の圧力は、成形流体の表面上に直接作用する。したがって、反応チャンバは、特に簡単な構造のものであり、方法を実施するための機械的に可動な部分は必要とされない。その結果、方法は、特に安価となる。
【００３３】
点火可能なガス混合物は、反応チャンバとする注入シリンダ内で点火することができ、圧力は、可動ピストンまたは可動膜それぞれを介して、投入チャンバ内の成形流体または製品それぞれに伝達することができる。その結果、反応チャンバは注入シリンダに統合され、金型充填方法を特に容易に実施することができる。加えて、製品は、可動ピストンまたは可動膜それぞれによってガス混合物から分離されるため、汚染が防止される。
【００３４】
あるいは、点火可能なガスの代わりに、加熱され、それに応じて膨張するガスまたはガス混合物を使用することができる。ガスの対応する高い膨張を達成するために、反応チャンバに導入されるとき（初期温度）と反応が完了するとき（最終温度）のガス間に高い温度差があることを確実にすることが好適である。この結果、（ほとんどのガスで非常によく似ている）熱膨張係数および温度に応じた、ガスの絶対膨張の直接依存が生じる。例えば、室温よりかなり低い温度を有する（液体）窒素を使用することができる。窒素は、室温まで加熱すると、爆発的に膨張する。反応チャンバを加熱すると効果が大きくなり得るため、初期温度と最終温度との間の温度差はさらに増大する。上記の意味で、ガスまたはガス混合物はまた、最終温度が存在する時点でのみガス状の物理的状態を有する生成物を意味すると理解される。初期温度における物理的状態は、かなり異なることができる（例えば液体、固体）。固体の初期材料は、例えば、ドライアイスであることができる。
【００３５】
本発明のさらなる特徴および利点は、図に示す実施形態を参照して以下でより詳細に説明されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】上からの金型充填機の実施形態の概観図である。
【図２】図１に示す金型充填機の処理ステーションの実施形態の側面図である。
【図３】図２の代替案としての処理ステーションの実施形態の側面図である。
【図４】図２または３の代替としての処理ステーションのさらなる実施形態の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
図１は、上流の炉７を備えた金型充填機１の実施形態を上面図で示している。プリフォーム３を見ることができ、このプリフォームは、最初に炉７を通過し、そこで、下流の金型充填機１で所望の容器形状に成形できる程度に加熱される。続いて、加熱されたプリフォームは、インフィードスターホイール８によって処理ステーション５に移送され、これは、図２（原文のまま）を参照して以下でより詳細に説明されるものとする。カルーセル４が方向４ａに回転すると、プリフォーム３は、処理ステーション５内で延伸され、所望の容器形状に成形され、成形流体または製品それぞれによって満たされる。プリフォーム３または成形容器２それぞれは、常に中空金型６内に留まる。充填後、容器２は、排出スターホイール９を介してさらなる処理ステップに供給される。例えば、プラスチック容器２を閉じるキャッパを、金型充填機１の下流に配設するか、または金型充填機１に関連付けることができる。プラスチック容器２は、ここではＰＥＴ容器であるが、他の任意の適切なプラスチック材料で作ることができる。
【００３８】
図２は、図１に示す金型充填機１の処理ステーション５の側面断面図を示している。プリフォーム３はすでに中空金型６に導入されていることが分かる。口部の領域では、プリフォーム３はカラーおよびねじ部を有するが、ここでは詳細には示さず、これらは後でクロージャをねじ込むために使用される。中空金型６の個々の金型部品６ａ〜６ｃは、充填後に完全に成形された容器を解放するために、マルチパート金型キャリア（ここでは示さず）を介して離れ、近づくように動くことができる。プリフォーム３は、中空金型６の開口部に上から挿入されるか、または金型部品６ａ〜６ｃを開閉することによって中空金型６に導入されることも考えられる。
【００３９】
弁頭１０も見ることができ、これは、成形流体３０を充填するための充填部材１１と、成形プロセス中にプリフォーム３を延伸するための延伸ロッド１３とを備える。さらに、弁頭１０は、中空金型６上にこれを下げるために移動ユニットまたはカム制御（ここでは示さず）によって方向Ｒに移動させることができ、それによって、成形および充填中に環境から弁頭１０を閉じることができる。弁頭１０は、プリフォーム３および／または中空金型６用のシール要素を備えると考えられる。
【００４０】
成形流体３０は、ここでは、充填される製品そのもの、例えば、ミネラルウォータ、または成形に適した液体であり、適切な圧力で供給ライン１２を介して提供され、充填部材１１を介して事前に延伸されたプリフォーム３ａに注入される。事前に延伸されたプリフォーム３ａは、成形流体によって中空金型６の成形内面に特に迅速に押し付けられ、こうして、完成したプラスチック容器に成形される。同時に、成形流体はプリフォーム３から熱を吸収し、それにより、容器は形成プロセス後にできるだけ早く寸法安定性を獲得する。成形後、成形流体３０は、完成したプラスチック容器２内の製品として残る。しかし、成形流体は成形にのみ使用され、実際の製品が充填される前に再度抽出されることも考えられる。これは、例えば感圧製品の場合に好適である。
【００４１】
成形流体３０によってプリフォーム３を完成したプラスチック容器２に成形する間の中間状態３ａ、３ｂを見ることもできる。
【００４２】
充填部材１１がライン１２、２２を介して注入シリンダ２０に接続されていることを見ることもできる。成形流体３０は、注入シリンダ２０の投入チャンバ２１にすでに事前投入されている。例えば貯蔵タンクまたは回転式分配器から液体を供給するライン２が、成形流体３０を供給するために設けられる。注入シリンダ２０内の成形流体３０の表面３０ａの上方に形成されるのは、反応チャンバ４０であり、この反応チャンバ内に、点火可能なガス混合物が供給ライン２４を介して導入される。点火可能なガス混合物は、例えば、水素および酸素、または他の任意の点火可能なガス混合物である。換言すれば、注入シリンダ２０内に配設されているのは、一方の部分２１内が製品３０で満たされ、第２の部分４０が点火可能なガス混合物で満たされているチャンバである。
【００４３】
プリフォーム３をプラスチック容器２に形成するために必要な圧力を加えるために、反応チャンバ４０内の点火可能なガス混合物は、点火要素２５を介して電子的に点火される。これにより、ガス混合物が反応し、急激に膨張する。その結果得られた圧力は、成形流体３０ａの表面３０ａ上に直接解放され、それにより、成形流体３０は、ライン２２、１２および充填部材１１を介してプリフォーム３に注入され、プリフォーム３は、状態３ａ、３ｂにわたって膨張して完成したプラスチック容器２になる。成形は、上記で説明したように、延伸ロッド１３によって支援することができる。続いて、中空金型６が開かれ、完全に満たされたプラスチック容器が排出される。
【００４４】
例えば、ライン２４または様々なラインを介して反応チャンバ４０に導入される他の点火可能なガス混合物もまた、本発明に使用することができる。
【００４５】
図２の代替としての処理ステーション５の実施形態を、図３に側面図で見ることができる。これは、可動ピストン２６が注入シリンダ２０内に配置されているという点で本質的に図２とは異なる。可動ピストンは、反応チャンバ４０と投入チャンバ２１との間に分離要素を形成する。さらに、ピストン２６は、成形流体３０または製品を投入するためのロッドおよび移動ユニット２７を介して、ここでは示さない制御ユニットを使用して移動させることができる。
【００４６】
ピストン２６は、最初に上方に移動され、それにより、製品３０は、ライン２３を介して投入チャンバ２１に吸引される。さらに、点火可能なガス混合物が、ライン２４を介して反応チャンバ４０に導入される。上記で説明したように、点火可能なガス混合物は、次に、点火要素２５によって電子的に点火され、それによって、急激に膨張する。その結果、高圧が反応チャンバ４０内に行き渡り、対応する力で図３のピストン２６を下向きに押し、それにより、投入チャンバ２１内の製品３０は、ライン１２および充填部材１１を介してプリフォーム３に注入される。プリフォームはそれに応じて膨張し、中空金型６の内壁を押さえつける。次に、プラスチック容器２は、上記で説明したように、製品３０で完全に満たされ、中空金型６から取り外すことができる。
【００４７】
反応チャンバ４０と投入チャンバ２１との間にピストンが形成されるという事実のため、点火可能なガス混合物またはその反応生成物それぞれは、成形流体と直接接触せず、その結果、汚染が防止される。
【００４８】
図４は、図２または３の代替案としての処理ステーション５のさらなる実施形態を側面図で示す。これは、反応チャンバ４０が注入ピストン２０とは別に配置されているという点で図２の実施形態とは本質的に異なる。
【００４９】
別個の反応チャンバ４０がハウジング４１および点火要素４２を備えて形成されていることが分かる。点火可能なガス混合物は、ライン４３を介して供給することができる。その後、点火要素４２によってガス混合物が点火すると、高圧が反応チャンバ４０内で強まり、ライン２９ｂ、スロットル逆止弁５０、およびライン２９ａを介して注入シリンダ２０の上部チャンバ２８に放出される。調整可能なスロットル逆止弁５０は、ピストン２６の動作が選択的にまたはよりゆっくりとした形で実行されるように、圧力の強まりを絞るのに役立つ。チャンバ２８内の圧力がこのように調整されることにより、ピストン２６は投入チャンバ２１内の成形流体３０上に押し付けられ、それにより、成形流体は、ライン１２および充填部材１１を介してプリフォーム３またはプラスチック容器２に注入されるようになる。その結果、プラスチック容器２は、中空金型６に成形され、充填される。次に、充填されたプラスチック容器２は、中空金型６から排出される。
【００５０】
次に充填されるプラスチック容器２のために、ピストン２６は、次いで、図４の移動ユニット２７によって再度上方に移動され、その結果、チャンバ２８内の消費されたガス混合物は、ライン２９ａを介してスロットル逆止弁５０内に戻される。そこに設置された逆止弁が開き、消費されたガスは換気接続部５１に渡され、場合によってはリサイクルすることができる。また、このガスは、点火前に反応チャンバ４０内の点火可能なガス混合物を加圧するために圧縮空気リザーバ内に貯蔵されることも考えられる。
【００５１】
さらに、反応チャンバ４０が中間シリンダを介して注入シリンダ２０に接続されることも考えられる。その結果、点火されたガス混合物はチャンバ２８に到達せず、それにより、特に衛生的な処理のために、製品３０のわずかな汚染さえも防止される。
【００５２】
図３および４の実施形態の改変形態では、ピストン２６の代わりに膜、好ましくは回転膜を使用することもできる。その結果、注入シリンダ２０はさらに簡単な構造のものとなる。
【００５３】
上記で説明した金型充填方法は、図１〜４に説明する金型充填機を用いて、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法で実施することができる。
【００５４】
上記で説明した実施形態で言及した特徴は、これらの特定の組み合わせに限定されず、他の任意のランダムな組み合わせでも可能であることが理解される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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