(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリフォーム（２）を容器に成形して、加圧液体を使用して前記容器を充填するための成形充填ステーション用の注入装置（４、６８、１０１）であり、
加圧液体の源と流体連通して設置された入口（１６）、前記プリフォーム（２）と流体連通して設置された出口（１８）、及び、前記入口（１６）と前記出口（１８）の間で前記加圧液体を受けて収容するように配置された注入チャンバー（４４）を含む主ハウジング（２２、７３）と、
閉位置と開位置の間で前記出口（１８）に対して可動な閉鎖体（３０）と、
少なくとも前記閉鎖体（３０）に取り付けられた閉鎖ダイアフラム（３８、１０２）であって、前記注入チャンバー（４４）が、少なくとも前記閉鎖ダイアフラム（３８、１０２）の内面（４８）によって区切られ、前記閉鎖ダイアフラム（３８、１０２）が、前記注入チャンバー（４４）の外側で広がって、流体密方法で前記注入チャンバー（４４）と隔離された外側領域（４６、１０８）を画定する外面（５０）を有する閉鎖ダイアフラム（３８、１０２）と、
前記閉鎖ダイアフラム（３８、１０２）の前記外面（５０）の支持部が適用されており、かつ、前記主ハウジングの少なくとも一部によって及び／又は前記閉鎖体（３０）の少なくとも一部によって画定された軸受面と
を含み、前記プリフォーム（２）を受けるために配置されたプリフォームシート（６４）、及び、前記出口（１８）が前記プリフォーム（２）と流体連通して設置された作動位置と、前記プリフォームシート（６４）に前記プリフォーム（２）を導入することを可能とする後退位置との間で、前記プリフォームシート（６４）に対して前記出口（１８）を移動するように配置されたノズルアクチュエータ（６６、７１）をさらに含み、前記閉鎖ダイアフラム（３８）が、前記支持部と共に前記閉鎖ダイアフラムの前記外面（５０）全体を形成する自由部（４９、７９、１１２）をさらに含み、前記自由部（４９、７９、１１２）が、前記軸受面によって支持されていない部分である注入装置（４、６８、１０１）であって、
前記軸受面が、前記閉鎖体（３０）が閉位置から開位置まで移動した場合に、前記自由部（４９、７９、１１２）が減少するように配置されており、
前記閉鎖体（３０）が開位置に向かって移動する間に前記外側領域（４６、１０８）の容積が徐々に減少し、前記閉鎖体（３０）が開位置に到達した場合に前記外側領域（４６、１０８）の容積がなくなり、前記外面（５０）全体が前記軸受面により支持されることを特徴とする、注入装置（４、６８、１０１）。
【請求項２】
互いに対して可動な少なくとも一組のキャビティ体（２４−３０、６９−７０、３０−７０）を含む複数のキャビティ体（２４、３０、６９、７０）を含み、各組のキャビティ体（２４−３０、６９−７０、３０−７０）が、前記各組のキャビティ体（２４−３０、６９−７０、３０−７０）間の相対移動の全てに沿って、前記各組のキャビティ体（２４−３０、６９−７０、３０−７０）間の液密性を維持する少なくとも１つの可撓性ダイアフラム（３８、７６、１０２）によって互いに関連しており、前記注入チャンバー（４４）が、各キャビティ体の硬質面によって、及び、前記キャビティ体又は各組のキャビティ体に関連する前記少なくとも１つの可撓性ダイアフラムのそれぞれによって、前記入口と前記出口の間で完全に区切られている、請求項１に記載の注入装置（４、６８、１０１）。
【請求項３】
前記キャビティ体の１つが前記閉鎖体（３０）であり、前記主ハウジング（２２、７３）が少なくとも１つの他のキャビティ体（２４、６９、７０）を含み、前記少なくとも１つの可撓性ダイアフラムの１つが前記閉鎖ダイアフラム（３８）であり、前記注入装置（４）が、前記閉鎖体（３０、１０２）が前記出口（１８）に対して開位置にあって、同時に前記出口（１８）を前記プリフォーム（２）と流体連通して設置するように前記主ハウジング（２２）が配置された作動構成を有する、請求項２に記載の注入装置（４、６８、１０１）。
【請求項４】
前記可撓性ダイアフラム（３８、７６、１０２）のそれぞれ又は少なくとも１つが、前記関連キャビティ体の１つに取り付けられた１つの端部と、もう１つの前記関連キャビティ体に取り付けられた別の端部とを有する支持ダイアフラムであって、前記支持ダイアフラムが、前記注入チャンバー（４４）の外側で広がり、前記可撓性ダイアフラムの外面（５０、８４）の支持部が適用された少なくとも１つの硬質支持体（５８、７５）にさらに関連しており、前記硬質支持体が前記関連キャビティ体の１つの外側部に取り付けられているか又は前記関連キャビティ体の１つの外側部を形成している、請求項２又は３に記載の注入装置（４、６８、１０１）。
【請求項５】
前記支持ダイアフラム（３８、７６、１０２）に関連する少なくとも１つの硬質支持体（５８、７５、１０９）が受け体であり、前記支持ダイアフラムに関連するキャビティ体間での前記注入装置（４、６８、１０１）の作動構成に向かう相対移動が、前記受け体に対して適用される前記支持ダイアフラムの前記支持部を増加させ、前記受け体が、前記相対移動の間に前記支持ダイアフラムの前記自由部（４９、７９、１１２）が徐々に適用される湾曲部（５１、８５、１１０）を含む、請求項３及び４に記載の注入装置（４、６８、１０１）。
【請求項６】
前記キャビティ体の１つが前記注入装置の前記入口（１６）を含む本体（６９）であり、別のキャビティ体が前記出口（１８）を含むノズル体（７０）であり、前記ノズルアクチュエータ（７１）が作動位置と後退位置の間で前記本体（６９）に対して前記ノズル体（７０）を移動させるように配置された、請求項２に記載の注入装置（６８、１０１）。
【請求項７】
前記閉鎖ダイアフラム（３８）が、前記閉鎖体（３０）に取り付けられた第１端部（４０）と、前記本体（６９）に取り付けられた第２端部（４２）とを有する、請求項３及び６に記載の注入装置（６８）。
【請求項８】
前記ノズルアクチュエータ（７１）が、前記ハウジング（７３）内に提供された第１作動チャンバー（７４）と、前記第１作動チャンバー内でスライドするノズルピストン体（７２）とを含む、請求項６又は７に記載の注入装置（６８、１０１）。
【請求項９】
前記可撓性閉鎖ダイアフラム（３８）に加えて可撓性ノズルダイアフラム（７６）を含み、前記可撓性ノズルダイアフラム（７６）が、前記ノズル体（７０）と前記本体（６９）の間の相対移動の全てに沿って前記ノズル体（７０）と前記本体（６９）の間で密閉継続性を提供するために、前記ノズル体（７０）に取り付けられた第１端部（７８）と、前記本体（６９）に取り付けられた第２端部（８０）とを有する、請求項６〜８のいずれか１項に記載の注入装置（６８、１０１）。
【請求項１０】
前記注入チャンバー（４４）の外側で広がる硬質第２支持体（７５）をさらに含み、前記第２支持体（７５）が、前記可撓性ノズルダイアフラム（７６）の前記第２端部（８０）の近くで、前記本体（６９）に取り付けられているか又は前記本体（６９）の一部を形成している、請求項９に記載の注入装置（６８）。
【請求項１１】
対応ダイアフラム（３８、７６、１０２）の前記端部の少なくとも１つ又はそれぞれが、エラストマー材料を含むか又はエラストマー材料から作られており、かつ、前記ダイアフラム（３８、７６、１０２）の前記端部が取り付けられた対応キャビティ体（６９、３０、７０）の取付けハウジング（５２、５６、８６、９０）に収容された閉ループを形成しており、前記対応ダイアフラムが移動する間に液体が環状の前記取付けハウジング（５２、５６、８６、９０）の中に入るのを防ぐために、前記取付けハウジング（５２、５６、８６、９０）が、前記端部を保持するためのフック形状を含み、かつ、前記エラストマー材料を圧縮して前記端部を完全に充填するためにサイズ決めされた断面を有する、請求項７又は９に記載の注入装置（６８、１０１）。
【請求項１２】
前記閉鎖体（３０）が開位置にある場合に、前記閉鎖ダイアフラム（３８、１０２）の前記外面（５０）全体が前記支持部によって形成されるように、前記閉鎖ダイアフラム（３８、１０２）の実質的に外面（５０）全体が前記軸受面に対して適用されている、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の注入装置（４、６８、１０１）。
【請求項１３】
前記出口（１８）が前記プリフォーム（２）と液密で流体連通であるように、前記プリフォーム（２）に液体を注入する間に、前記出口（１８）が前記プリフォームと液密に接触して適用されている、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の注入装置（４、６８、１０１）。
【請求項１４】
プリフォーム（２）を容器に成形して、加圧液体を使用して前記容器を充填するための成形充填ステーション用の注入ステーションであり、
製造されるべき容器の形状を有する成形キャビティを画定する、プリフォーム（２）を受けるように配置された型（６）、並びに、
加圧液体の源と流体連通して設置された入口（１６）、前記型内に設置された前記プリフォーム（２）と流体連通して設置された出口（１８）、及び、前記入口（１６）と前記出口（１８）の間で前記加圧液体を受けて収容するように配置された注入チャンバー（４４）を含む主ハウジング（２２、７３）と、
閉位置と開位置の間で前記出口（１８）に対して可動な閉鎖体（３０）と、
少なくとも前記閉鎖体（３０）に取り付けられた閉鎖ダイアフラム（３８、１０２）であって、前記注入チャンバー（４４）が少なくとも前記閉鎖ダイアフラム（３８、１０２）の内面（４８）によって区切られ、前記閉鎖ダイアフラム（３８、１０２）が前記注入チャンバー（４４）の外側で広がって、流体密方法で前記注入チャンバー（４４）から隔離された外側領域（４６、１０８）を画定する外面（５０）を有する閉鎖ダイアフラム（３８、１０２）と、
前記閉鎖ダイアフラム（３８、１０２）の前記外面（５０）の支持部が適用されており、かつ、前記主ハウジングの少なくとも一部によって及び／又は前記閉鎖体（３０）の少なくとも一部によって画定された軸受面と
を含み、前記プリフォーム（２）を受けるために配置されたプリフォームシート（６４）、及び、前記出口（１８）が前記プリフォーム（２）と流体連通して設置された作動位置と、前記プリフォームシート（６４）に前記プリフォーム（２）を導入することを可能とする後退位置との間で、前記プリフォームシート（６４）に対して前記出口（１８）を移動するように配置されたノズルアクチュエータ（６６、７１）をさらに含む注入装置（４、６８、１０１）であって、前記閉鎖ダイアフラム（３８）が、前記支持部と共に前記閉鎖ダイアフラムの前記外面（５０）全体を形成する自由部（４９、７９、１１２）をさらに含み、前記自由部（４９、７９、１１２）が、前記軸受面によって支持されていない部分である注入装置（４、６８、１０１）を含む注入ステーションであって、
前記軸受面が、前記閉鎖体（３０）が閉位置から開位置まで移動した場合に、前記自由部（４９、７９、１１２）が減少するように配置されており、
前記閉鎖体（３０）が開位置に向かって移動する間に前記外側領域（４６、１０８）の容積が徐々に減少し、前記閉鎖体（３０）が開位置に到達した場合に前記外側領域（４６、１０８）の容積がなくなり、前記外面（５０）全体が前記軸受面により支持されることを特徴とする、注入ステーション。
【請求項１５】
前記出口（１８）に対して前記閉鎖体（３０）を閉位置に移動することによって前記出口（１８）を閉じる工程、
閉じる工程が完了した場合に、プリフォーム開口部に液密方法で前記出口（１８）を接続する工程、
接続する工程が完了した場合に前記出口（１８）を開ける工程であって、前記開ける工程が、前記加圧液体が前記注入チャンバー（４４）を出て前記プリフォーム（２）の内側に流れることを可能にする開位置に前記閉鎖体（３０）を移動することによって行われる工程、及び、
前記ダイアフラム（３８、１０２）の前記自由部（４９、１１２）の表面を減少させることによって、前記開ける工程の間又は後に、少なくとも前記閉鎖ダイアフラム（３８、１０２）の前記自由部（４９、１１２）を減らす工程
を含む、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の注入装置（４、６８、１０１）を使用した注入方法。
【請求項１６】
加熱プリフォーム（２）を成形キャビティに導入する工程、
前記出口（１８）を開ける工程の前に、第１圧力において加圧液体で前記注入チャンバー（４４）を充填する工程、及び、
前記自由部（４９、１１２）を減らす工程の後に、前記注入チャンバー（４４）の内側で液体の圧力を増加させて、前記成形キャビティの形状まで前記プリフォームを拡大する工程
をさらに含む、請求項１５に記載の注入方法を含む、プリフォームを容器に成形するための成形充填方法。
【請求項１７】
前記プリフォーム開口部に液密方法で前記出口（１８）を接続する工程が、前記プリフォーム開口部と液密で接触して前記出口（１８）を設置して、前記加圧液体を液密方法で前記プリフォーム（２）の内側に注入することを含む、請求項１５又は１６に記載の成形充填方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［技術分野］
本発明は、プリフォームから容器を成形し、加圧液体を使用して前記容器を充填し、前記容器を充填するための成形充填ステーション用の注入装置に関連する。
【０００２】
本発明はまた、そのような注入装置を含む成形充填ステーションと、そのような注入装置を使用した注入方法と、そのような注入方法を使用してプリフォームから容器を成形するための成形充填方法に関連する。
【０００３】
本発明は、ハイドロフォーム成形として知られる、プリフォームを変形するために非圧縮性液体を使用してプリフォームから容器を成形する分野に関連する。
【０００４】
本出願において、「液体」は物理的な意味を有する。それは、任意の非圧縮性な媒体であり、かつ、流動することができる媒体を表す。その液体は、(水若しくはアルコールのように)低い粘度、(食用油若しくはスープのように)中程度の粘度、又は(ヨーグルト若しくはクリーム状製品のように)高い粘度を有することができる。その液体は、均一であるか又は不均一(例えば、果肉若しくは食品小片)であることができる。それは、食品に限られない。非圧縮性の液体は、例えば、水又は他の飲料、ボディケア製品、家庭及び園芸の手入れ用品、医学的流体、燃料、作動流体などであることができる。
【背景技術】
【０００５】
［背景］
ハイドロフォーム成形の分野においては、成形キャビティの壁に対してプリフォームの壁を合わせるように選んだ圧力で、プラスチック材料から作られた加熱プリフォーム内に非圧縮性液体を注入して、プリフォームを変形して、成形キャビティの形状及び製造されるべき容器の形状を得ることで知られる。
【０００６】
しかしながら、この圧力レベルはプリフォームを完全に容器の形にするのに十分でない、すなわち、プリフォームに加えられた圧力で、プリフォームが厳密には成形キャビティの形状でない形状を得て、成形キャビティの壁にプリフォームの壁を完全に合わせるのに追加の変形が必要とされることがまた知られる。それは、特に、エンボス加工の文字若しくはロゴが容器の壁の外面上に複写されなければならない場合か又は壁が隆起（ｒｉｄｇｅｓ）を有する場合である。局所的に極めて小さい曲率半径を有する形状を得ることは非常に困難である。
【０００７】
この目標を達成するために、第１圧力で液体を注入した後に、プリフォームの内側で圧力ピークを作るために、第１圧力よりも大きい第２圧力を短い時間の間にプリフォームに加えて、その圧力ピークによりプリフォームを容器の形にすることを完了するように設定される。
【０００８】
液体は、プリフォームと流体連通して設置されて、かつ、プリフォームの内側に液体を注入することを制御する、閉位置と開位置の間で可動な少なくとも１つの閉鎖体を含む注入装置の出口を通じて注入される。液密性は、注入装置の可動閉鎖部材と固定部との間に設けられることで、注入液体のいかなる漏れを防がなければならなく、特に、液体が閉鎖体の移動を制御する作動手段に向かって流れることを防がなければならない。そのような流体密性は、注入装置の閉鎖体と固定部の間に配置された密閉手段を使用して得られる。
【０００９】
しかしながら、そのような密閉手段は、特に、第２圧力がプリフォームに加えられる場合は、数百万サイクルと共に液体の圧力に耐えることができなければならない。
【００１０】
欧州特許１７６２５３９号明細書では、液体を既成形の容器に注入するための充填装置を開示する。そのような充填装置においては、容器は注入する間に液体によって変形されないため、液体は大気圧で注入される。さらに、そのような充填装置では、注入装置の出口は容器の内部容積から離間する、すなわち、注入装置が液体注入の間は容器と流体密な流体連通の状態でない。その結果、そのような充填装置に提供される密閉手段は注入の間に高圧に耐えなくてよい。欧州特許１７６２５３９号明細書において、密閉手段は、固定部と可動部の間に配置されたディスク形状の薄膜によって形成され、前記薄膜は、可動部が開位置に移動した場合に、広がって円錐形状を取る。そのような形状は高い液体圧力に耐えるのに適していなく、そのような密閉手段は、プリフォームから容器を成形して充填するために配置された注入装置で使用されると急激に劣化する。
【００１１】
国際公開第２００８／０７８１７４号及び米国特許５１２７４３１号明細書では、固定部と可動部の間に配置され、ある圧力で液体を受ける密閉手段を開示する。しかしながら、このような文書においては、密閉手段の片側に加えられる圧力は、その密閉手段の反対側に存在する流体の圧力によって相殺される。そのような配置は、注入液体の圧力を相殺するような制御流体を要求するため、満足のいくものでなく、これによって注入装置の構造及びそれらの機能を極めて複雑にする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的の１つは、密閉手段を損傷することなく、高圧に耐えるために補充流体を要求せずに高圧で液体を注入することができる注入装置を提案することによって、このような欠点を解決することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
［発明の要旨］
この目標を達成するために、本発明は、
加圧液体の源と流体連通して設置されるように意図された入口、プリフォームと流体連通して設置されるように意図された出口、及び、入口と出口の間の加圧液体を受けて収容するように配置された注入チャンバーを含む主ハウジングと、
閉位置と開位置の間で出口に対して可動な閉鎖体と、
少なくとも閉鎖体に取り付けられた閉鎖ダイアフラムであって、注入チャンバーが少なくとも前記閉鎖ダイアフラムの内面によって区切られ、前記閉鎖ダイアフラムが注入チャンバーの外側に広がって、かつ、流体密方法で注入チャンバーから隔離された外側領域を画定する外面を有する閉鎖ダイアフラムと、
閉鎖ダイアフラムの外面の支持部が適用されて、かつ、主ハウジングの少なくとも一部によって及び／又は閉鎖体の少なくとも一部によって画定される軸受面とを含み、
閉鎖ダイアフラムが、支持部と共に閉鎖ダイアフラムの外面全体を形成する自由部をさらに含む注入装置であって、
閉鎖体が閉位置から開位置まで移動した場合に、自由部の表面が減少するように軸受面が配置された注入装置に関連する。
【００１４】
軸受面は、液体を注入する間に閉鎖ダイアフラムを支持するために使用される。その結果、閉鎖体が開位置にあって液体が注入されて閉鎖ダイアフラムの内面に流れる場合は、支持されていない閉鎖ダイアフラムの外面の自由部が大きく減少するため、閉鎖ダイアフラムは、軸受面上に置くことによって液体の圧力に耐えることができる。したがって、閉鎖ダイアフラムは、その外面に補充流体を使用することを要求することなく、その内面に加えられる高圧に耐えることができる。有利には、外側領域は乾燥領域であることができて及び／又は大気に接続されることができる。
【００１５】
上で述べたように、欧州特許１７６２５３９号明細書においては、ディスク形状の薄膜は開位置において円錐形状を取り、それは、液体が噴射された場合は、薄膜が主ハウジングの内側に伸ばされて開位置において支持されないままであり、可動部が閉位置から開位置まで移動する場合は自由部の表面が同じ状態のままであることを意味し、それにより、液体を高圧で注入する場合には、そのようなディスク形状の薄膜は使用するには不適当になる。
【００１６】
本発明に係る注入装置の他の特徴によれば、
注入装置が、互いに対して可動な少なくとも一組の２つのキャビティ体を含む複数のキャビティ体を含み、前記の又は各組のキャビティ体の２つのキャビティ体が、前記２つのキャビティ体間の相対移動の全てに沿って、前記２つのキャビティ体間の液密性を維持する少なくとも１つの可撓性ダイアフラムによって互いに関連して、注入チャンバーが、各キャビティ体の硬質面によって、及び、前記キャビティ体又は各組のキャビティ体に関連する少なくとも１つの可撓性ダイアフラムのそれぞれによって、入口と出口の間で完全に区切られ、
そのキャビティ体の１つが閉鎖体であり、主ハウジングが少なくとも１つの他のキャビティ体を含み、前記少なくとも１つの可撓性ダイアフラムの１つが閉鎖ダイアフラムであり、注入装置が、閉鎖体が出口に対して開位置にあって、同時に主ハウジングが出口をプリフォームと流体連通して設置するように配置された作動構成を有する。
【００１７】
注入チャンバーが硬質キャビティ体によって及び密封部材によって区切られ、それらの少なくとも１つが可撓性閉鎖ダイアフラムである。本発明のこの実施形態は、例えば、２つの並行する支持体間で回転する簡素な回転ダイアフラムを含むよく知られた配置とは異なる。そのようなよく知られた配置においては、回転ダイアフラムの支持部が、２つの円筒状の支持体間で分配される。支持部の表面は、支持体の１つに対して適用される回転ダイアフラムの支持部の表面の合計と、もう１つの支持体に対して適用される支持部の表面の合計とに等しい。回転ダイアフラムは２つの支持体間で広がる自由部を有する。回転ダイアフラムが支持体間を相対移動することよって回転する場合、回転ダイアフラムが適用される軸受面は、支持体の１つに沿って少なく広がりもう１つの支持体に沿って多く広がるが、自由部の表面は実質的に一定に留まる。本発明では、可撓性ダイアフラムが適用される軸受面は、１つの硬質支持体のみに沿って広がることがあるか又は幾つかの硬質支持体間に分配されることがある。しかしながら、少なくとも、閉位置から開位置まで閉鎖体が移動する間に可撓性ダイアフラムの最大部が適用される硬質支持体は、閉鎖ダイアフラムの機械的支持が閉位置に対して開位置において増加するように、この移動の間に自由部の表面が減少するように配置される特定かつ固有な機能を有する。
【００１８】
本発明に係る注入装置の別の特徴によれば、可撓性ダイアフラムのそれぞれ又は少なくとも１つが、関連キャビティ体の１つに取り付けられた１つの端部と、もう１つの関連キャビティ体に取り付けられた別の端部とを有する支持ダイアフラムであって、前記支持ダイアフラムが、注入チャンバーの外側に広がり、可撓性ダイアフラムの外面の支持部が適用される少なくとも１つの硬質支持体にさらに関連して、その硬質支持体が関連キャビティ体の１つの外側部に取り付けられるか又は関連キャビティ体の１つの外側部を形成する。
【００１９】
本発明に係る注入装置の別の特徴によれば、前記支持ダイアフラムに関連する少なくとも１つの硬質支持体が、支持ダイアフラムに関連するキャビティ体間での注入装置の作動構成に向かう相対移動が、受け体に対して適用される支持ダイアフラムの支持部の表面を増加させるという事実によって規定される受け体であって、前記受け体が、前記相対移動の間に前記支持ダイアフラムの自由部が徐々に適用される湾曲部を含む。
【００２０】
上記機能を有する湾曲形状を持つ硬質支持体を提供する１つの可能な方法は、本発明はその方法に限定されないが、閉鎖体が開位置にある間に注入チャンバー内の低圧下での液体によってダイアフラムが押された際に、可撓性閉鎖ダイアフラムによって取られた自然形状を実質的に補う湾曲形状の軸受面を有する硬質支持体を設計することである。したがって、注入チャンバーの内側の圧力が高圧に増加した場合は、前記ダイアフラムが、正確に適合された湾曲形状の軸受面を有する硬質支持体に対して既に適用されるため、可撓性ダイアフラムが更に変形することはない。
【００２１】
本発明に係る注入装置の他の特徴によれば、
注入装置が、プリフォームを受けるために配置されたプリフォームシート、及び、出口がプリフォームと流体連通して設置された作動位置と、プリフォームシートにプリフォームを導入することを可能とする後退位置との間で、プリフォームシートに対して出口を移動するように配置されたノズルアクチュエータをさらに含み、
キャビティ体の１つが注入装置の入口を含む本体であり、別のキャビティ体が出口を含むノズル体であり、ノズルアクチュエータが作動位置と後退位置の間で本体に対してノズル体を移動させるように配置され、
閉鎖ダイアフラムが、閉鎖体に取り付けられた第１端部と本体に取り付けられた第２端部とを有し、
ノズルアクチュエータが、ハウジング内に提供される第１作動チャンバーと、その第１作動チャンバー内でスライドするノズルピストン体とを含み、
注入装置が、可撓性閉鎖ダイアフラムに加えて可撓性ノズルダイアフラムを含み、その可撓性ノズルダイアフラムが、ノズル体に取り付けられた第１端部と本体に取り付けられた第２端部とを有し、ノズル体と本体の間の相対移動の全てに沿ってノズル体と本体の間で密閉継続性を提供する。
【００２２】
有利には、注入チャンバーが、本体、ノズル体、及び閉鎖体の３つのキャビティ体よって、閉鎖体と本体の間の密閉継続性を提供する閉鎖可撓性ダイアフラムによって、並びに、本体とノズル体の間の密閉継続性を提供する少なくとも１つの可撓性ノズルダイアフラムによって完全に区切られる。
【００２３】
追加的に、液体が注入チャンバーの内側に流れた場合は可撓性閉鎖ダイアフラムが軸受面によって支持される。したがって、注入チャンバーは注入装置の残部から適切に隔離され、その結果、注入チャンバーの内側で直接プリフォーム内に液体だけが適切に流れることを確保する。
【００２４】
本発明に係る注入装置の他の特徴によれば、
注入装置が、注入チャンバーの外側で広がる硬質第２支持体をさらに含み、前記第２支持体が、可撓性ノズルダイアフラムの第２端部の近くで、本体に取り付けられるか又は本体の一部を形成し、
対応ダイアフラムの前記端部の少なくとも１つ又はそれぞれが、エラストマー材料を含むか又はエラストマー材料から作られて、ダイアフラムの前記端部が取り付けられた対応キャビティ体の取付けハウジングで収容する閉ループを形成して、前記取付けハウジングが、前記端部を保持するためのフック形状を含み、エラストマー材料を圧縮して前記端部を完全に充填するためにサイジングされた断面を有することで、対応ダイアフラムが移動する間に、液体が環状の取付けハウジングの中に入るのを防ぐ。
【００２５】
１つ又は複数のダイアフラムの端部は取付けハウジングの内側に完全に密閉されて、したがって、液体を注入チャンバー内に捕えることができないことが確実になり、それによって注入装置の衛生性が改善する。
【００２６】
本発明に係る注入装置の別の特徴によれば、閉鎖体が開位置にある場合に、閉鎖ダイアフラムの外面全体が支持部によって形成されるように、閉鎖ダイアフラムの実質的に外面全体が軸受面に対して適用される。
【００２７】
閉鎖部材の開位置において、軸受面に対して適用された閉鎖ダイアフラムの外面の実質的に全体を有する、すなわち、閉鎖ダイアフラムが支持されていない自由部を有さないことによって、閉鎖ダイアフラムが液体の注入の間に完全に支持されることが確保され、したがって、高圧に耐えることができるようになる。
【００２８】
本発明に係る注入装置の他の特徴によれば、
注入装置が、プリフォームシートに対してノズル体を移動させ、ノズル体に対して閉鎖体を移動させて、以下の構成、
ノズル体が後退位置にあり、閉鎖体が閉位置にある後退構成と、
ノズル体が作動位置にあり、閉鎖体が閉位置にある接続構成と、
ノズル体が作動位置にあり、閉鎖体が開位置にある作動構成と
を得るように配置された作動システムを含み、
作動システムが、後退構成、接続構成、及び作動構成を連続的に含む作動シーケンスに続いて注入装置を駆動するようにさらに配置され、
外側領域が、閉鎖ダイアフラムの外面か又はノズルダイアフラムの外面が支持部によって及び自由部によって完全に形成されるように、注入チャンバーの外側の自由空間によって形成されて、前記自由部が前記自由空間に面する。
【００２９】
本発明に係る注入装置の別の特徴によれば、出口が、プリフォームに液体を注入する間にその出口がプリフォームと液密な流体連通であるように、プリフォームに液密に接触して適用される。
【００３０】
本発明はまた、プリフォームを容器に成形して、加圧液体を使用して前記容器を充填するための成形充填ステーション用の注入ステーションであって、前記注入ステーションが、
製造されるべき容器の形状を有する成形キャビティを画定するプリフォームを受けるように配置された型、並びに、
加圧液体の源と流体連通して設置されるように意図された入口、型内に設置されたプリフォームと流体連通して設置されるように意図された出口、及び、入口と出口の間で加圧液体を受けて収容するように配置された注入チャンバーを含む主ハウジングと、
閉位置と開位置の間で出口に対して可動な閉鎖体と、
少なくとも閉鎖体に取り付けられた閉鎖ダイアフラムであって、注入チャンバーが少なくとも前記閉鎖ダイアフラムの内面によって区切られ、前記閉鎖ダイアフラムが注入チャンバーの外側に広がって、かつ、流体密封方法で注入チャンバーから隔離された外側領域を画定する外面を有する閉鎖ダイアフラムと、
閉鎖ダイアフラムの外面の支持部が適用されて、かつ、主ハウジングの少なくとも一部によって及び／又は閉鎖体の少なくとも一部によって画定される軸受面とを含み、
閉鎖ダイアフラムが、支持部と共に閉鎖ダイアフラムの外面全体を形成する自由部をさらに含む注入装置を含み、
閉鎖体が閉位置から開位置まで移動した場合に、自由部の表面が減少するように軸受面が配置された注入装置を含む注入ステーションに関連する。
【００３１】
本発明はまた、上で説明したような注入装置を使用した注入方法であって、以下の工程、
出口に対して閉鎖体を閉位置に移動することによって出口を閉じる工程、
閉じる工程が完了した場合に、プリフォーム開口部に液密方法で出口を接続する工程、
接続する工程が完了した場合に、出口を開ける工程であって、前記開ける工程が、加圧液体が注入チャンバーを出てプリフォームの内側に流れることを可能にする開位置に閉鎖体を移動することによって行われる工程、及び
前記ダイアフラムの自由部の表面を減少させることによって、前記開ける工程の間又は後に、少なくとも閉鎖ダイアフラムの自由部を減らす工程
を含む注入方法に関連する。
【００３２】
前に述べたように、液体が出口を通じて流れている場合は、閉鎖ダイアフラムの機械的支持が増加し、したがって、閉鎖ダイアフラムが高圧に耐えることができることを確実にする。
【００３３】
有利には、閉鎖体を閉める工程は、前記出口を接続する工程が完了した場合に起こる。
【００３４】
本発明はまた、プリフォームを容器に成形するための成形充填方法であって、上で説明した注入方法を含み、以下の工程、
加熱プリフォームを成形キャビティに導入する工程、
出口を開ける工程の前に、第１圧力において加圧液体で注入チャンバーを充填する工程、及び
前記自由部を減らす工程の後に、注入チャンバーの内側で液体の圧力を増加させて、成形キャビティの形状までプリフォームを拡大する工程
を含む成形充填方法に関連する。
【００３５】
成形充填方法の他の特徴によれば、
加圧液体の圧力は、２０ｂａｒｓ超、好ましくは３５ｂａｒｓ超に増加され、
使用されるプリフォームはＰＥＴから作られ、加圧液体の圧力が３５ｂａｒｓ超に増加され、
プリフォーム開口部に液密方法で出口を接続する工程が、プリフォーム開口部と液密で接触して出口を設置して、加圧液体を液密方法でプリフォームの内側に注入することを含む。
【００３６】
本発明の他の態様及び利点は、例として与えられて添付図面に関連してなされる、以下の説明を読むことで明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る注入装置の断面視であって、注入装置は作動位置内の本体と、閉位置内の閉鎖体とを持つ後退構成内にある。
【図２】作動位置内の本体と、閉位置内の閉鎖体とを持つ接続構成における、図１の注入装置の断面視である。
【図３】作動位置内の本体と、開位置内の閉鎖体とを持つ作動構成における、図１の注入装置の断面視である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る注入装置の断面視であって、ノズル体が後退位置内にあり、閉鎖体が閉位置内にある。
【図５】図４の注入装置の断面視であって、ノズル体が作動位置内にあり、閉鎖体が閉位置内にある。
【図６】図４の注入装置の断面視であって、ノズル体が作動位置内にあり、閉鎖体が開位置内にある。
【図７】第３の実施形態に係る注入装置の一部の断面視であって、ノズル体が作動位置内にあり、閉鎖体が閉位置内にある。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下の説明においては、用語「上側」及び「下側」は軸Ａに対して定義され、それは製造されるべき容器の軸と一致して、容器がその底に設置された場合は実質的に直角に延びる。用語「上流」及び「下流」は、注入装置の入口から出口に流れる液体の流れの方向に対して定義される。
【００３９】
本発明は、ボトルのような容器、例えば、水若しくは炭酸水系飲料を収容する滅菌した又は無菌のボトルを成形する技術分野に関連する。
【００４０】
より具体的には、本発明は、プリフォーム２に非圧縮性液体を注入するように配置された注入装置４を含むステーションを使用して、プリフォーム２から容器を製造するためのステーションで使用される注入装置に関連し、それは型６（図７）に設置することができて、非圧縮性液体は、後に説明するように、容器内のプリフォーム２を形作り容器を充填することができる。そのような方法はハイドロフォーム成形として知られて、それ自体が公知であり本明細書では詳細に説明しないハイドロドーム成形機を使用する。
【００４１】
知られているように、型６は、製造されるべき形状を有し、非圧縮性液体が前記プリフォームの内側に注入された場合にプリフォーム２を受けるように配置された成形キャビティを規定する。そのような型は本明細書でより詳細に説明しない。
【００４２】
プリフォーム２は、内部容積１０を画定する中空体８と、内部容積１０がアクセスできる開口１４を含むネック１２とを含む。プリフォームは、下側の端部で閉じられて、上側の端部で開口１４を持つネック１２を有する試験管の形状に類似した形状を有することができる。ネック１２は、製造されるべき容器１のネック１２の最終形状を既に有する。図１の非限定な例によって示されるプリフォーム２は、ネック１２の軸と一致する軸Ａに沿って延びる円筒体８を有する。プリフォームは、任意の適切なプラスチック材料、例えば、ポリエステル類、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）、又はポリオレフィン類、例えば、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）若しくは高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、又はスチレン系材料、例えば、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）又はその他のポリマー、例えば、塩化ポリビニル（ＰＶＣ）から作ることができる。プリフォーム２は、一般的に、射出成形プロセスに従って製造され、容器１を成形するための機械が置かれる場所とは異なる場所で成形される。
【００４３】
代替的に、プリフォームはある金属を含むことができ、特に、プリフォームは金属合金、例えば、鋼又はアルミニウム合金から作ることができる。例えば、プリフォームは、蓋が圧着される缶の主要部であることができる。本発明に係る液体成形プロセスは、蓋を圧着する前に、缶を充填するのと同時に缶の壁上の形状の細部を提供するのに使用される。
【００４４】
注入装置４によってプリフォームに注入される非圧縮性液体は、例えば、容器１がエンドユーザーによって使用される場合、容器１を充填するための液体である。
【００４５】
図１〜３については、プリフォーム２に非圧縮性液体を注入するための注入装置４の第１の実施形態を説明する。
【００４６】
注入装置４は、入口１６、出口１８、及び、入口１６と出口１８の間に広がって出口１８と流体連通にある入口１６に面している内部チャンバー２０を含むか又は画定する主ハウジング２２を含む。
【００４７】
第１の実施形態によれば、入口１６、出口１８、及び内部チャンバー２０は、１つの硬質ブロックから作られるか又は一緒に強固に固定された硬質素体から作られる、全体の主ハウジング２２を形成する本体２４によって画定される、すなわち、本体２４は１つのユニットを形成する。本体２４は、例えば、中空ケーシングで形成される。
【００４８】
入口１６は、液体源から入口１６に液体を移送するのに適した注入手段（図示無し）、及び、入口と注入手段と液体源との間に延びる適切な配管を通じて、非圧縮性液体源（図示無し）、例えば、貯水槽と流体連通して設置されることを目的とする。注入手段は、例えば、ポンプ、ピストンによってか、又は選択された制御可能な圧力で液体を入口１６に移送することを可能とするその他の適切な手段によって形成される。
【００４９】
出口１８は、プリフォーム２のネック１２によって形成される開口１４と、したがって、プリフォーム２の内部容積１０と液密で流体連通して設置されるように構成される。液密な流体連通によって、出口１８がプリフォーム２の内部容積と流体連通である場合、液体はプリフォーム２の内部容積１０の中にのみに流れ、プリフォーム２の外側には流れない。より具体的には、図２、３、５、６、及び７に示されるように、出口１８は、プリフォーム２と液密に接触して設置されるように配置されて、本体２４が作動位置にある場合は、後に説明するように、出口１８がプリフォーム２のネック１２に対して適用されることで、出口１８とプリフォーム２のネック１２によって形成される開口１４との間の液密な流体連通を提供する。図７に示されるように、密封手段を出口周りに提供して、出口とプリフォームのネック１２の間の接触を密封することができる。
【００５０】
入口１６及び出口１８の両方は、プリフォーム２が出口１８と流体連通である場合に、例えば、プリフォーム２の軸と一致する軸Ａ周りに延びる実質的に円筒型を有する内部チャンバー２０を開く。内部チャンバー２０は、軸Ａに応じて延びて一定の直径を有することができる実質的に均一な円筒部２６を含む。注入チャンバー２０は、均一な円筒部２６と出口１８の間で広がる円錐台又はピラミッド部２８をさらに含み、内部チャンバー２０の直径は、円筒部２６の直径から円錐部２８における出口１８の直径まで徐々に減少する。軸Ａは好ましくは垂直である。
【００５１】
閉鎖体３０は、内部チャンバー２０内で延びる。第１の実施形態によれば、閉鎖体３０は、軸Ａに沿って延びて、その下側の端部で密封環状面３２を含む中空制御ロッドである。密封環状面３２は、円錐部２８の一部の形状を補う形状を有して、密封環状面３２が円錐部２８の壁に対して適用された場合に、密封環状面３２は内部チャンバー２０を密封して閉めて、出口１８を通じて液体が流れることを防ぐ。閉鎖体３０は、図１及び図２に示される、密封環状面３２が円錐部２８の壁に対して適用される閉位置と、図３に示される、出口１８が内部チャンバー２０を通じて入口１６と流体連通であるように密封環状面３２が円錐部２８の壁から離間する開位置との間で、軸Ａに沿って内部チャンバー２０の内側で可動である。
【００５２】
上側区画３４は内部チャンバー２０の上に配置され、閉鎖体３０を移動するための作動手段を受け取る。上側区画３４は厳しい方法で本体２４に取り付けられ、前記本体を持つ１つのユニットを形成する。作動手段は、例えば、空気圧作動手段であり、例えば、閉鎖体に取り付けられ、上側区画３４を、それぞれを空気で充填することができる上側部分と下側部分とに密封して分離するピストン３６を含む。閉鎖体３０をその開位置と閉位置の間で移動させるために、空気を上側区画３４の上側部分に注入することで、上側部分の容積を増加させて、一方、下側部分の容積を減少するように、前記上側部分の圧力を増加させてピストン３６を移動する。反対に、閉鎖体３０をその閉位置と開位置の間で移動するために、空気を上側区画３４の下側部分に注入することで、下側部分の容積を増加して、一方、上側部分の容積を減少するように、前記下側部分の圧力を増加させてピストン３６を移動する。上側区画３４は、適切な密封部材によって流体密方法で、内部チャンバー２０から隔離される。
【００５３】
上側区画３４から内部チャンバー２０まで延びる閉鎖体３０に沿って、液体が入口１６から上側区画３４まで流れることを防ぐ密封部材の１つは、内部チャンバー２０で広がる閉鎖ダイアフラム３８である。閉鎖ダイアフラム３８は、例えば、閉鎖体３０と本体２４の間の相対移動の全てに沿って、閉鎖体３０と本体２４の間で液密性を維持するように配置されたエラストマー材料から作られる、スリーブ形状の可撓性薄膜である。この目標を達成するために、閉鎖ダイアフラム３８の第１端部４０が閉鎖体３０に取り付けられ、閉鎖ダイアフラム３８の第２端部４２が本体２４に取り付けられる。より具体的には、閉鎖ダイアフラム３８の第１端部４０は本体２４の周り全体に広がり、第２端部４２はまた、本体の周り全体に広がる。第１端部４０と第２端部４２の間で、閉鎖ダイアフラム３８は、スリーブとして、閉鎖体３０の周辺に、かつ、内部チャンバー２０内に広がる。したがって、閉鎖ダイアフラム３８は、内部チャンバー２０を注入チャンバー４４と外側領域４６とに分けて、それらは流体密方法で互いに隔離される。
【００５４】
注入チャンバー４４は、注入チャンバー４４を入口１６及び出口１８でのみ開くように本体２４の壁によって及び閉鎖体３０の壁によってさらに区切られる。閉鎖体３０及び本体２４は注入チャンバー４４を区切るため、それらは閉鎖ダイアフラム３８を含む注入チャンバー４４の壁の一部を形成するキャビティ体と言い表すことができる。
【００５５】
外側領域４６は、入口１６、注入チャンバー４４、及び出口１８から隔離されるため乾燥領域として設計することができ、したがって、いかなる液体を受け入れないように設計される。
【００５６】
閉鎖ダイアフラム３８は、注入チャンバー４４に面する内面４８と、外側領域４６及び閉鎖体３０の壁に面する外面５０とを含む。
【００５７】
閉鎖ダイアフラムの外面５０は、注入チャンバー４４の外側、例えば、閉鎖部材３０及び／又は内部チャンバー２０の壁の外側部４７の内部チャンバー２０を区切る、注入装置４の硬質体の１つの壁に対して適用される外面５０の一部として画定される支持部を含む。後に説明するように、外面５０の支持部は、内部チャンバー２０に対する閉鎖体３０の位置に応じて変化する。支持部が適用される壁の部品は軸受面と称される。
【００５８】
閉鎖ダイアフラム３８の外面５０はまた、少なくとも閉鎖体３０が開位置にない場合は、支持されていない、すなわち、硬質壁に対して適用されない外面５０の一部によって画定される自由部４９を含むことができる。支持部及び自由部４９は、閉鎖ダイアフラム３８の外面５０の全体を一緒に形成することが理解される。
【００５９】
閉鎖ダイアフラム３８の第１端部４０は、閉鎖体３０に形成される取付けハウジング５２に配置される。取付けハウジング５２は、閉鎖体３０の周り全体に広がる環形状を有し、閉鎖ダイアフラム３８の第１端部４０を保持するように配置されたフック形状を含む断面を有する。閉ループを形成する閉鎖ダイアフラム３８の第１端部４０は、取付けハウジング５２と密接に結合し、取付けハウジング５２を完全に充填するように配置される。さらに、第１端部４０は、液体が取付けハウジング５２の内側に透過することができないように、取付けハウジング５２の壁によって圧縮されてサイズ決めされる。その結果として、液体を取付けハウジング５２の内側に捕えることができなくなり、それによって注入チャンバー４４の内側のあらゆる汚染物のリスクを回避する。取付けハウジング５２は、例えば、互いに強固に固定されて閉鎖体３０を一緒に形成する２つの部品の組立品によって形成される。閉鎖体３０の外側部４７と閉鎖体３０の内側部は、注入装置のメンテナンス中、例えば、閉鎖ダイアフラム３８を交換するためのメンテナンス中は互いに分離することができる。閉鎖体３０の外側部４７の壁は、その第１端部と近い閉鎖ダイアフラム３８の一部が適用される取付けハウジング５２の近くに広がる曲面５４を有して、したがって、閉鎖ダイアフラム３８が任意の尖ったエッジに対して適用されることを避けることによって、閉鎖体３０の壁と閉鎖ダイアフラム３８の間の滑らかな接触を提供する。その結果として、閉鎖体３０の壁は閉鎖ダイアフラム３８を損傷することがない。
【００６０】
同様に、閉鎖ダイアフラム３８の第２端部４２は、内部チャンバー２０の壁に形成される取付けハウジング５６に配置される。取付けハウジング５６は、内部チャンバー２０の周り全体に広がる環形状を有し、閉鎖ダイアフラム３８の第２端部４２を保持するように配置されるフック形状を含む断面を有する。閉ループを形成する閉鎖ダイアフラム３８の第２端部４２は、取付けハウジング５６と密接に結合し、取付けハウジング５６を完全に充填するように配置される。さらに、第２端部は、液体が取付けハウジング５６の内側に透過することができないように、取付けハウジング５６の壁によって圧縮されてサイズ決めされる。その結果として、液体を取付けハウジング５６の内側に捕えることができなくなり、それによって注入チャンバー４４の内側のあらゆる汚染物のリスクを回避する。取付けハウジング５６は、例えば、注入チャンバー４４の外側に広がって外側領域４６の壁の一部を画定する第１硬質支持体５８を持つ本体２４の組立品によって形成される。第１硬質支持体５８は、注入装置のメンテナンス中、例えば、閉鎖ダイアフラム３８を交換するためのメンテナンス中は、本体２４から分離することができる。第１硬質支持体５８の壁は、その第２端部と近い閉鎖ダイアフラム３８の一部が適用される取付けハウジング５６の近くに広がる曲面６０を有し、したがって、閉鎖ダイアフラム３８が任意の尖ったエッジに対して適用されることを避けることによって、第１硬質支持体５８の壁と閉鎖ダイアフラム３８の間の滑らかな接触を提供する。その結果として、第１硬質支持体５８の壁は閉鎖ダイアフラム３８を損傷することがない。
【００６１】
外側領域４６は第１硬質支持体５８の曲面壁部５１によって及び閉鎖体３０の外側部４７壁によって区切られる。外側領域４６の壁は断面においてＵ形状を有し、注入チャンバー４４の方に向けられた凹面を有する。閉鎖ダイアフラム３８の外面５０に面する外側領域４６の壁は尖ったエッジを有さない。
【００６２】
第１硬質支持体５８は、外側領域４６と流体連通にある換気口６２をさらに含む。換気口６２は外側領域４６のＵ形状の底における１つの端部で及び注入装置４の外側のもう１つの端部で開く。
【００６３】
注入装置４は、それ自体が公知であるように、出口１８を通過してプリフォーム２を拡大してプリフォーム２の容器への変形を補助する、閉鎖体３０を形成する中空制御ロッドの内側に延びる伸縮ロッド６３をさらに含むことができる。伸縮ロッド６３は中空制御ロッドにおいて軸Ａに沿って平行して動くことができる。伸縮ロッド２２の機能は公知であり、本明細書には詳細を説明しない。
【００６４】
注入装置４は、プリフォーム２を受けるために配置されたプリフォームシート６４をさらに含む。プリフォームシート６４及び本体２４は、出口１８がプリフォーム２と流体連通して設置される、すなわち、出口１８がプリフォーム２のネック１２に対して液密方法で適用される作動位置（図２及び図３）と、プリフォームシート６４が出口と離間される後退位置（図１）との間でアクチュエータ６６により互いに対して可動であり、したがって、プリフォームをプリフォームシート６４に導入することができる。プリフォームシート６４は製造されるべき容器の形状を有する型６の一部によって形成することができる。アクチュエータ６６は任意の適切な種類、例えば、後退位置と作動位置の間の本体チャンバー２４又はプリフォームシート６４を移動させるように配置された空気ピストン若しくは液圧ピストン又はサーボモータであることができる。
【００６５】
注入装置４の機能をここで説明する。
【００６６】
第１に、図１に示されるように、本体２４及びプリフォームシート６４は後退位置にあり、プリフォーム２はプリフォームシート６４に設置される。閉鎖部材３０は閉位置にある。次いで、閉鎖ダイアフラム３８は閉鎖体３０の壁に対して多くが適用され、すなわち、軸受面は閉鎖体３０の外側部４７の壁によって主に形成される。閉鎖ダイアフラム３８の第２端部４２に近い部分のみは、第１硬質支持体５８の壁の一部に対して適用される。さらに、この位置において、閉鎖ダイアフラム３８はまた、いかなる壁に対して適用されなく、第１硬質支持体５８と閉鎖体３０の間に広がって外側領域４６を閉じる自由部４９を含む。したがって、この位置において、閉鎖ダイアフラム３８の支持部は、第１硬質支持体５８より閉鎖体３０に多く広がる。
【００６７】
次いで、本体２４及びプリフォームシート６４は、閉鎖体３０がその閉位置にある間は、図２に示される作動位置に移動して、出口１８をプリフォーム２と流体連通に設置する。注入チャンバー４４は、それ自体が公知であり本明細書で説明しない注入手段を作動することによって、入口１６を通じて液体源からの液体で充填される。
【００６８】
次いで、閉鎖体３０は、図３に示されるように、液体が出口１８によりプリフォーム２の内部容積１０に注入されるように開位置に移動して、プリフォーム２を変形して、製造されるべき容器の形状を得る。同時に、伸縮ロッド６３は公知の方法で作動してプリフォーム２の軸方向の変形を補助することができる。それ自体がまた公知であるように、プリフォームに注入される液体の圧力は、短い時間の間にプリフォーム２の内側で圧力ピークを作り出すために変えることができることで、容器内にプリフォーム２を形作ることを完了することができる。次いで、成形され充填された容器が得られる。
【００６９】
閉鎖体３０がその閉位置とその開位置の間を移動する間、閉鎖ダイアフラム３８は、自由部４９を第１硬質支持体５８の曲面壁部５１に対して適用させるスライド移動で、外側領域４６の内側に移動して、自由部４９は閉鎖ダイアフラムの支持部に徐々になっていき、外面５０の一部を閉鎖体３０から離して、第１硬質支持体５８の壁に対して適用させる。閉鎖ダイアフラム３８のそのような移動は、閉鎖ダイアフラム３８の形状によって可能になり、それは、閉鎖ダイアフラム３８が第１硬質支持体５８によって及び閉鎖体３０によって形成される軸受面に対して適用されるために導かれるように配置される。その結果、第１硬質支持体５８は受け体である。閉鎖ダイアフラム３８の外面の自由部４９の表面は、閉鎖体３０が開位置に到達した場合にそれが実質的になくなるまで、開位置に向かう閉鎖体３０の移動中に外側領域４６の容積が徐々に減少している間は、徐々に減少する。外側領域４６に存在する空気は、この移動の間に、換気口６２を通じて排気される。閉鎖体３０の開位置では、閉鎖ダイアフラムの外面５０の支持部は、実質的に外面５０全体によって形成され、すなわち、閉鎖ダイアフラム３８の外面全体は軸受面に対して適用される。したがって、軸受面は閉鎖体３０の閉位置と開位置の間で増加している。
【００７０】
したがって、閉鎖体３０の開位置においては、閉鎖ダイアフラム３８は硬質面に対して一体的に適用され、それは閉鎖ダイアフラム３８に対して大きな機械的支持を提供して、注入チャンバー内に流れる液体の圧力、液体が２０ｂａｒｓ超に到達することができる圧力ピークの間でさえ、耐えることができるようにする。特定の実施形態によれば、圧力ピークの間の圧力は、３５ｂａｒｓ超、例えば、５０ｂａｒｓ超であることができる。その結果として、閉鎖ダイアフラム３８が壊れやすい可撓性薄膜から作られていても、プリフォーム２に液体を注入する間に閉鎖ダイアフラム３８が裂けるリスクがない。
【００７１】
いったん注入が完了すると、閉鎖体３０はその閉位置に戻り、本体２４及びプリフォームシート６４は後退位置に戻る。次いで、成形されて充填された容器はプリフォームシート６４から回収されて、新しいプリフォームによって置き換えることで別の成形充填のサイクルを実行することができる。
【００７２】
第１の実施形態においては、注入チャンバー４４の流体密性を確実にするために１つの薄膜が要求され、それは注入装置の壊れやすい部品の数を少なくする。しかし、この実施形態においては、重量構造物を形成する本体２４全体及びそれに配置される部品が、作動位置に置かれるように動かさなければならない。したがって、そのような実施形態は、解決すべき重要な機械的制約を有する。
【００７３】
図４〜６に示される、本発明に係る注入装置の第２の実施形態は、入口が本体６９に形成され、出口１８が後退位置と作動位置の間の本体６９に対して可動なノズル体７０に形成される注入装置６８である。その結果として、この第２の実施形態においては、ノズル体７０のみが後退位置と作動位置の間で動かなければならなく、したがって、機械的制約を減る。この実施形態は、本体６９によって及びノズル体７０によって、並びに、後に説明する第２硬質支持体７５及び第３体７７によって形成される主ハウジング７３を含む。注入チャンバー４４を区切るキャビティ体は、ノズル体７０、本体６９及び閉鎖体３０である。
【００７４】
注入装置６８は、ノズル体７０を移動するためのノズルアクチュエータ７１をさらに含む。ノズルアクチュエータ７１は、例えば、ノズル体７０に取り付けられて周りを囲む作動ピストン７２によって形成され、本体６９に取り付けられて、例えば、第２硬質支持体７５及び第３体７７の組立品によって画定されるノズル体７０の周りに広がる作動チャンバー７４内に設置される。図４〜６に示される実施形態によれば、作動チャンバー７４は入口１６の下流に広がる。作動ピストン７２は、作動チャンバー７４を、それぞれが空気又は任意の作動流体で充填される上側部分と下側部分とに密封して分離する。その後退位置とその作動位置の間のノズル体７０を移動させるために、空気が作動チャンバー７４の上側部分に注入されることで、上側部分の容積が増加して、一方で、下側部分の容積が減少するように、前記上側部分の圧力を増加させて作動ピストン７２を移動させ、したがって、ノズル体７０をプリフォームシート６４に向けて下方向に移動させる。逆に、その作動位置とその後退位置の間のノズル体７０を移動させるために、空気が作動チャンバー７４の下側部分に注入されることで、下側部分の容積が増加して、一方で、上側部分の容積が減少するように、前記下側部分の圧力を増加させて作動ピストン７２を移動させ、したがって、ノズル体をプリフォームシート６４に向けて上方向に移動させる。作動チャンバー７４は、適切な密封部材によって流体密方法で内部チャンバー２０から隔離される。
【００７５】
注入装置６８の別の形は、磁気アクチュエータ及び／若しくは電気アクチュエータ又はサーボ駆動アクチュエータのような、任意の種類のノズルアクチュエータを使用することができる。
【００７６】
液体が、ノズル体７０に沿って入口１６から作動チャンバー７４まで流れることを防ぐ密封部材の１つは、内部チャンバー２０で広がるノズルダイアフラム７６である。閉鎖ダイアフラム３８に似たノズルダイアフラム７６は、ノズル体７０と本体６９の間の相対移動の全てに沿って、ノズル体７０と本体６９の間の液密性を保つように配置される、例えば、エラストマー材料から作られるスリーブ形状の可撓性薄膜である。この目標を達成するために、ノズルダイアフラム７６の第１端部７８はノズル体７０に取り付けられ、ノズルダイアフラム７６の第２端部８０は本体６９に取り付けられる。第１端部７８と第２端部８０の間で、ノズルダイアフラム７６は、ノズル体７０の周りに、かつ、内部チャンバー２０内に広がる。したがって、閉鎖ダイアフラム３８のように、ノズルダイアフラム７６は注入チャンバー４４を区切り、注入チャンバー４４から流体密方法で隔離される外側領域４６を画定する。
【００７７】
ノズルダイアフラム７６は、注入チャンバー４４に面する内面８２と、外側領域４６及びノズル体７０の壁に面する外面８４とを含む。
【００７８】
ノズルダイアフラム７６の外面８４は、注入装置６８の硬質壁に対して適用される外面８４の一部、すなわち、ノズル体７０の外側部及び／又は第２硬質支持部７５の壁として規定される支持部を含む。支持部が適用されるキャビティ体の壁の部品は軸受面と称される。
【００７９】
ノズルダイアフラムの外面８４はまた、少なくともノズル体７０が作動位置にない場合は、支持されていない、すなわち、内部チャンバー２０の１つの壁に対して適用されない、外面８４の一部によって画定される自由部７９を含むことができる。支持部及び自由部７９は、ノズルダイアフラム７６の外面８４の全体を一緒に形成することが理解される。
【００８０】
ノズルダイアフラム７６の第１端部７８は、ノズル体７０に形成される取付けハウジング８６に配置される。取付けハウジング８６は、ノズル体７０の周り全体に広がる環形状を有し、ノズルダイアフラム７６の第１端部７８を保持するように配置されたフック形状を含む断面を有する。閉ループを形成するノズルダイアフラム７６の第１端部７８は、取付けハウジング８６と密接に結合し、取付けハウジング８６を完全に充填するように配置される。さらに、第１端部７８は、液体が取付けハウジング８６の内側に透過することができないように、取付けハウジング８６の壁によって圧縮されてサイズ決めされる。その結果として、液体を取付けハウジング８６の内側に捕えることができなくなり、それによって注入チャンバー４４の内側のあらゆる汚染物のリスクを回避する。取付けハウジング８６は、例えば、互いに強固に固定されてノズル体７０を一緒に形成する２つの部品の組立品によって形成される。その部品は、注入装置のメンテナンス中、例えば、ノズルダイアフラム７６を交換するためのメンテナンス中は互いに分離することができる。ノズル体７０の壁は、その第１端部と近いノズルダイアフラム７６の一部が適用される取付けハウジング８６の近くに広がる曲面８８を有して、したがって、ノズルダイアフラム７６が任意の尖ったエッジに対して適用されることを避けることによって、ノズル体７０とノズルダイアフラム７６の間の滑らかな接触を提供する。その結果として、ノズル体７０の壁はノズルダイアフラム７６を損傷することがない。
【００８１】
同様に、ノズルダイアフラム７６の第２端部８０は、内部チャンバー２０の壁に形成された取付けハウジング９０に配置される。取付けハウジング９０は、内部チャンバー２０の周り全体に広がる環形状を有し、ノズルダイアフラム７６の第２端部８０を保持するように配置されるフック形状を含む断面を有する。閉ループを形成するノズルダイアフラム７６の第２端部８０は、取付けハウジング９０と密接に結合し、取付けハウジング９０を完全に充填するように配置される。さらに、第２端部８０は、液体が取り付けハウジング９０の内側に透過することができないように、取付けハウジング９０の壁によって圧縮されてサイズ決めされる。その結果として、液体を取付けハウジング９０の内側に捕えることができなくなり、それによって注入チャンバー４４の内側のあらゆる汚染物のリスクを回避する。取付けハウジング９０は、例えば、注入チャンバー４４の外側に広がって外側領域４６の壁の一部を画定する、第２硬質支持体を持つ本体６９の組立品によって形成される。第２硬質支持体７５は、注入装置のメンテナンス中、例えば、ノズルダイアフラム７６を交換するためのメンテナンス中は、本体６９から分離することができる。第２硬質支持体７５の壁は、その第２端部と近いノズルダイアフラム７６の一部が適用される取付けハウジング９０の近くに広がる曲面９４を有して、したがって、ノズルダイアフラム７６が任意の尖ったエッジに対して適用されることを避けることによって、第２硬質支持体７５とノズルダイアフラム７６の間の滑らかな接触を提供する。その結果として、第２硬質支持体７５の壁はノズルダイアフラム７６を損傷することがない。
【００８２】
外側領域４６は、第２硬質支持体７５の曲面壁部８５によって及びノズルダイアフラム７６の外面８４側に広がるノズル体７０の壁の外側によって区切られる。ノズル体７０が後退位置にある場合、外側領域４６の壁は断面においてＵ形状を有し、注入チャンバー４４の方に向けられる凹面を有する。その結果として、ノズルダイアフラム７６の外面８４に面する外側領域４６の壁は尖ったエッジを有さない。
【００８３】
第２硬質支持体７５は、外側領域４６と流体連通する換気口９６をさらに含む。換気口９６は、外側領域４６のＵ形状の底における１つの端部と及び注入装置の外側のもう１つの端部で開く。
【００８４】
第２の実施形態に係る注入装置６８の残りは、第１の実施形態に係る注入装置と実質的に類似している。図４〜６に示される別の形において、注入装置は伸縮ロッドを含まないことに留意すべきである。しかしながら、そのような伸縮ロッドは、伸縮ロッド６３を第１の実施形態から取り除くことができるように、提供することができる。
【００８５】
第２の実施形態の注入装置の機能をここで説明する。
【００８６】
第１に、注入装置６８は、図４に示されるように、ノズル体７０が後退位置にあり、閉鎖体３０が閉位置にある後退構成にある。この構成においては、閉鎖体３０は、閉鎖体３０が開位置にある場合に閉鎖ダイアフラム３８が乾燥領域４６の壁に対して完全に適用されるような位置にある。次いで、ノズルダイアフラム７６は、ノズル体７０の外側の壁に対して多く適用され、すなわち、支持面がノズル体７０の壁によって主に形成される。ノズルダイアフラム７６の第２端部８０に近い部分のみが、第２硬質支持体７５の壁の一部に対して適用される。さらに、この位置では、ノズルダイアフラム７６はまた、いかなる壁に対して適用されなく、第２硬質支持体７５とノズル体７０の間に広がって外側領域４６を閉じる自由部７９を含む。したがって、この位置では、ノズルダイアフラムの支持部は、第２硬質支持体７５より閉鎖体に多く広がる。
【００８７】
次いで、作動システムは、ノズル体７０が作動位置にある、すなわち、出口１８がプリフォーム２のネック１２に対して液密で接触して適用され、閉鎖体３０が閉位置にある、接続構成に注入装置を移動させる。この構成において、閉鎖体３０は、ノズル体７０と共に低下して閉位置のままでいる。次いで、閉鎖ダイアフラム３８は、第１の実施形態の注入装置で閉位置にある閉鎖体３０に関して前に説明した位置にある。
【００８８】
ノズル体７０の低下は、ノズルダイアフラム７６をノズル体７０の下に、かつ、第２硬質支持体７５の上に適用させるスライド移動で、ノズル７６を外側領域４６の内側に移動させる。その結果として、閉鎖ダイアフラム３８のように、ノズルダイアフラム７６は、ノズルダイアフラム７６が、第２硬質支持体７５によって及びノズル体７０によって形成される軸受面に対して適用されるために導かれるように配置された形状を有する。そのため、第２硬質支持体７５は受け体７５である。注入装置６８の作動構成において、その位置に向けてノズル体７０を移動することは、第２硬質支持体７５の曲面壁部８５に対して自由部７９を適用させ、自由部７９は、ノズルダイアフラム７６の支持部に徐々になり、外面８４の一部をノズル体７０から離して、第２硬質支持体７５の壁に対して適用させる。その結果として、ノズルダイアフラム７６の外面の自由部７９の表面は、ノズル体７０が作動位置に到達した場合にそれが実質的になくなるまで、作動位置に向かうノズル体７０の移動中に外側領域４６の容積が徐々に減少している間は、徐々に減少する。外側領域４６に存在する空気は、この移動の間に換気口９６を通じて排気される。ノズル体７０の作動位置において、ノズルダイアフラムの外面８４の支持部は、実質的に全ての外面８４によって形成され、すなわち、ノズルダイアフラム７６の全ての外面は軸受面に対して適用される。したがって、軸受面はまた、ノズル体７０の後退位置と作動位置の間で増加する。したがって、ノズル体７０の作動位置において、ノズルダイアフラム７６は硬質面に対して一体的に適用され、それはノズルダイアフラム７６に対して大きな機械的支持を提供する。
【００８９】
次いで、作動システムは、図６に示されるように、ノズル体７０が作動位置にあり、閉鎖体３０が開位置にある、作動構成に注入装置６８を移動させる。液体は、出口１８を通じてプリフォーム２の内部容積１０に注入され、プリフォーム２を変形させて製造されるべき容器の形状を得る。それ自体が公知であるように、プリフォームに注入される液体の圧力は、短い時間の間にプリフォーム２の内側で圧力ピークを作り出すために変えることができることで、容器内にプリフォーム２を形作るのを完成することができる。次いで、成形され充填された容器が得られる。
【００９０】
閉位置と開位置の間を閉鎖体３０が移動する間は、閉鎖ダイアフラム３８は、第１の実施形態の注入装置において、開位置にある閉鎖体３０に関して既に説明したように、外側領域４６の壁に対して適用されるように移動する。
【００９１】
その結果として、液体をプリフォーム２に注入する間は、閉鎖ダイアフラム３８及びノズルダイアフラム７６の両方は大きな機械的支持を有し、液体の圧力下で、損傷されることの影響を受けやすい任意の自由部を実質的に含まない。
【００９２】
ノズル体７０の作動位置において、ノズルダイアフラム７６の第１端部７８を保つ取付けハウジング８６は、液体が出口１８に向かって流れることができ、ノズル体７０と第２硬質支持体７５の間に捕われないままでいないような位置に配置されて、したがって、淀んだ液体で注入チャンバー４４を汚染するあらゆるリスクを避けることに留意すべきである。
【００９３】
第２の実施形態では、２つの壊れやすい部品が必要であるが、それらを損傷するリスクは、上で説明したように液体を注入する間にそれらの機械的支持を確実にすることによって低減される。さらに、ノズル体７０は、本体６９、第１硬質支持体５８、第２硬質支持体７５、及び上側区画３４を含む全体のブロックより動かすのが極めて容易である。これは、第２の実施形態に係る注入装置を作動させるのをより容易にする。
【００９４】
図７に示される第３の実施形態によれば、注入装置１０１は、ノズル体７０の作動チャンバー７４の下に広がる第２作動チャンバー１００の閉鎖体３０の周りにピストン３６を広げることによって、入口１６の下流に提供される閉鎖体３０の作動手段を含むことができる。そのような実施形態は、ピストン３６のストロークを減らし、それは、その閉位置とその開位置の間で、単純に閉鎖体３０を移動させることができなければならなく、ノズル体７０がその後退位置からその作動位置に移動する場合、閉鎖体３０をノズル体７０と共に移動させるためのストロークの一部を含まなくてよく、その閉位置に閉鎖体３０を保つ。
【００９５】
しかしながら、そのような実施形態では、第３ダイアフラム１０２が閉鎖体３０とノズル体７０の間の流体密性を確実にするために必要である。第３ダイアフラム１０２は、閉鎖ダイアフラム３８及びノズルダイアフラム７６と同様である。第３ダイアフラム１０２の１つの端部１０４は閉鎖体３０に取り付けられ、一方、そのもう１つの端部１０６はノズル体７０に取り付けられ、閉鎖ダイアフラム３８及びノズルダイアフラム７６のように、第３ダイアフラム１０２は注入チャンバー４４から外側領域１０８を分離する。閉鎖ダイアフラム３８及びノズルダイアフラム７６についてと同じで、外側領域１０８の壁は、閉鎖体がその開位置にあり、液体が注入チャンバー４４に流れている場合に、第３ダイアフラムに対する大きな機械的支持を提供する軸受面を形成する。
【００９６】
第３の実施形態において、外側領域１０８は、ノズル体７０の壁によって及び閉鎖体３０の上側端部で広がる閉鎖体３０の壁によって区切られる。この目標を達成するために、その上端部での閉鎖体３０の外側部１０９は、後に説明するように、閉鎖体３０が開位置に移動する場合に、第３ダイアフラム１０２を受けるように配置された湾曲部１１０を含む受け体である。外側領域１０８の壁は断面でＵ形状を有し、注入チャンバー４４の方に向かう凹面を有する。
【００９７】
第３の実施形態の注入装置の機能をここで説明する。
【００９８】
第１に、注入装置は、ノズル体７０が図７に点線で示される後退位置にあり、図７の実線で示されるように、閉鎖体３０が閉位置にある後退構成にある。この構成において、閉鎖体３０は、閉鎖体３０が図１及び図２に関して前に説明した第１の実施形態において閉位置にある場合のように、閉鎖ダイアフラム３８が自由部４９を含むような位置にある。ほとんどノズルダイアフラム７６の端部のみが本体６９によって及びノズル体７０によって支持されるため、ノズルダイアフラム７６は重要な自由部７９をまた含む。同様に、第３ダイアフラム１０２は、重要な自由部１１２を含み、第３ダイアフラム１０２の支持部は閉鎖体３０よりノズル体７０で多く広がる。
【００９９】
次いで、作動システムは、ノズル体７０が作動位置にあり、閉鎖体３０が閉位置にある接続構成に注入装置を移動させる。この構成では、閉鎖体３０がノズル体７０と共に移動するため、ノズルアクチュエータ７１のみが作動される。この構成では、ノズルダイアフラム７６は、図５及び図６に関して前に説明したように完全に支持される。もう１つの可撓性ダイアフラム、すなわち、閉鎖ダイアフラム３８及び第３ダイアフラム１０２は同じ位置にあり、すなわち、ほとんど支持されない。
【０１００】
次いで、閉鎖体３０は開位置に移動し、それによって、第１の実施形態及び第２の実施形態の注入装置において開位置にある閉鎖体３０に関して既に説明したように、閉鎖ダイアフラム３８を外側領域４６の壁に対して適用される。
【０１０１】
閉鎖体３０を開位置に移動することはまた、自由部１１２を閉鎖体３０の曲面壁部１１０に対して適用させるスライド移動で、外側領域１０８の内側に第３ダイアフラム１０２を移動させ、自由部１１２は第３ダイアフラム１０２の支持部に徐々になる。閉鎖ダイアフラム３８と同様に、第３ダイアフラム１０２の形状は、第３ダイアフラム１０２が閉鎖体３０によって及びノズル体７０によって形成された軸受面に対して適用されるために導かれるように配置された形状を有する。その結果として、第３ダイアフラム１０２の外面の自由部１１２の表面は、閉鎖体３０が開位置に到達した場合にそれが実質的になくなるまで、開位置に向かう閉鎖体３０の移動中に外側領域１０８の容積が徐々に減少している間は、徐々に減少する。閉鎖体３０の開位置において、第３ダイアフラム１０２の外面の支持部は実質的に外面全体によって形成され、すなわち、第３ダイアフラム１０２の外面全体、又はほとんど全ての外面は軸受面に対して適用される。したがって、閉鎖体３０の開位置において、第３ダイアフラム１０２は硬質面に対して一体的に適用され、それは第３ノズルダイアフラム１０２に対して大きな機械的支持を提供する。
【０１０２】
閉鎖体３０が開位置に移動する間、第３ダイアフラム１０２の外面を徐々に受ける軸受面は、閉鎖体３０の湾曲部１１０によって形成される。
【０１０３】
液体が、出口１８を通じてプリフォーム２の内部容積１０に注入され、プリフォーム２を変形させて製造されるべき容器の形状を得る。それ自体が公知であるように、プリフォームに注入される液体の圧力は、短い時間の間にプリフォーム２の内側で圧力ピークを作り出すために変えることができて、容器内にプリフォーム２を形作るのを完成することができる。次いで、成形され充填された容器が得られる。
【０１０４】
その結果として、プリフォーム２に液体を注入する間、全ての可撓性ダイアフラム、すなわち、閉鎖ダイアフラム３８、ノズルダイアフラム７６、及び第３ダイアフラム１０２は大きな機械的支持を有し、液体の圧力下で損傷されることの影響を受けやすい任意の自由部を実質的に含まない。
【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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