(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
注入装置（１）であり、
流体を受け入れるための入口（２）と、前記流体を注入するための出口（４）と、前記入口（２）と前記出口（４）との間に広がるチャンバと、ピストン（１２）とを備え、
前記ピストン（１２）は、前記チャンバ（６）内に伸び、前記入口（２）に流体的に連通する上側チャンバ（１６）と前記出口（４）に流体的に連通する下側チャンバ（１８）とに前記チャンバ（６）を分割し、
前記ピストン（１２）は、前記下側チャンバ（１８）の容積が増大しつつ前記上側チャンバ（１６）の容積が減少する充填方向と、前記下側チャンバ（１８）の容積が減少しつつ前記上側チャンバ（１６）の容積が増大する注入方向とに、前記チャンバ（６）内を運動可能であり、
前記ピストンは、前記上側チャンバ（１６）と前記下側チャンバ（１８）との間の前記チャンバの壁にぴったりと流体内で嵌るシーリング外周を有する胴（１４）を備え、
前記ピストン（１２）はさらに、相対的閉鎖位置と相対的開放位置との間を、前記胴（１４）に対して動くことができるシャッタ（３０）を備え、
前記相対的閉鎖位置において、前記ピストン（１２）が前記注入方向に動かされるとき、前記胴（１４）と前記シャッタ（３０）とは、前記上側チャンバ（１６）を前記下側チャンバ（１８）から隔離し、前記チャンバ間の流体的な連通を防止し、
前記相対的開放位置において、前記ピストン（１２）が前記充填方向に動かされるとき、前記胴（１４）と前記シャッタ（３０）とは、前記上側チャンバ（１６）を前記下側チャンバ（１８）と流体的に連通させ、
機械的作動部は、前記ピストン（１２）に取り付けられ、
前記機械的作動部は、前記注入方向と前記充填方向とに前記ピストン（１２）を動かすように作動可能であり、
前記機械的作動部は、前記シャッタ（３０）に取り付けられた作動ロッド（２８）を備え、前記シャッタ（３０）および前記胴（１４）は剛体であり、
前記作動ロッド（２８）が前記注入方向に動かされるとき、前記シャッタ（３０）は前記胴（１４）の少なくとも１つの孔（３６，６２）を閉鎖し、前記胴（１４）を前記注入方向に動かし、
前記作動ロッド（２８）が前記充填方向に動かされるとき、前記シャッタ（３０）は前記胴（１４）の前記孔（３６，６２）を開放し、前記胴（１４）を前記充填方向に動かし、
前記胴（１４）は、内部容積（２６）を規定し、少なくとも１つの下側孔（３６）と少なくとも１つの上側孔（３４）とを備え、
前記下側孔（３６）は前記胴（１４）の下側壁（２２）に設けられ、前記下側孔（３６）を通って前記内部容積（２６）は前記下側チャンバ（１８）と流体的に連通し、
前記上側孔（３４）は前記胴（１４）の上側壁（２０）に設けられ、前記上側孔（３４）を通って前記内部容積（２６）は前記上側チャンバ（１６）と流体的に連通し、
前記シャッタ（３０）は、前記胴（１４）の前記内部容積（２６）の中に広がり、少なくとも１つの孔（３８）を備え、
前記孔（３８）は、前記シャッタ（３０）を通って伸び、前記胴（１４）の前記上側孔（３４）と一致し、前記胴（１４）の下側孔（３６）に対してずれており、
前記作動ロッド（２８）は、充填位置と注入位置との間で、前記充填方向と前記注入方向とに運動可能であり、
前記充填位置において、前記流体が前記入口（２）から前記下側チャンバ（１８）へ移動可能なように、前記上側チャンバ（１６）が前記下側チャンバ（１６）に前記上側孔（３４）と前記シャッタ（３０）の前記孔（３８）と前記下側孔（３６）とを経て流体的に連通するように、前記シャッタ（３０）は前記胴（１４）の前記上側壁（２０）に押し当てられ、
前記注入位置において、前記下側チャンバ（１８）が前記上側チャンバ（１６）から隔離され、前記作動ロッド（２８）が前記注入方向に動かされるとき、前記下側チャンバ（１８）内の前記流体が前記出口（４）を通じて注入可能であるように、前記シャッタ（３０）は前記胴の前記下側壁（２２）に押し当てられ、前記下側孔（３６）を閉鎖することを特徴とする注入装置。
【請求項２】
前記胴（１４）と前記シャッタ（３０）とは、前記注入方向に前記ピストン（１２）が運動している間中、前記上側チャンバ（１６）を前記下側チャンバ（１８）から隔離する
ことを特徴とする請求項１に記載の注入装置。
【請求項３】
前記シャッタ（３０）と前記胴（１４）との間の相対的な角度位置を所望範囲に維持するために設計された角度案内する機構を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の注入装置。
【請求項４】
前記シャッタ（３０）は、洗浄位置に置かれることができ、
前記洗浄位置において、前記シャッタ（３０）は、前記上側壁（２０）と前記下側壁（２２）とに押し当てられることなく、前記胴（１４）の前記内部容積（２６）内に広がり、
前記上側孔（３４）は前記下側孔（３６）と、前記シャッタ（３０）が前記洗浄位置にある状態で、直接的に、流体的に連通する
ことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の注入装置。
【請求項５】
前記胴は、少なくとも２つの上側孔（３４）と少なくとも２つの下側孔（３６）とを備え、
前記シャッタ（３０）は、少なくとも２つの孔（３８）を備え、
前記孔（３８）はそれぞれ、前記上側孔（３４）と一致し、前記下側孔（３６）に対してずれている
ことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の注入装置。
【請求項６】
前記胴（１４）は、有効ストロークと洗浄ストロークとを備える胴作動路に沿って運動可能であり、
前記チャンバは、前記上側チャンバ（１６）と前記入口（２）との間、または前記下側チャンバ（１８）と前記出口（４）との間に広がる洗浄部（１０）を備え、
前記胴（１４）が有効ストロークにあるときに、前記上側チャンバ（１６）と前記下側チャンバ（１８）との間で、前記チャンバ（６）の壁に前記シーリング外周が嵌るようになっており、
前記胴（１４）が洗浄ストロークにあるときに、前記胴が前記チャンバの前記洗浄部（１０）の内側に広がり、前記胴（１４）の前記シーリング外周が洗浄スペースにより前記チャンバ（６）の壁から離されるようになっている
ことを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の注入装置。
【請求項７】
請求項１から６の何れか１項に記載の注入装置（１）を用いて流体を注入するための方法であり、
充填工程と注入工程とを備え、
前記充填工程において、前記シャッタ（３０）は前記胴（１４）に対して前記相対的開放位置に置かれ、前記ピストン（１２）は前記充填方向に動かされ、相対的開放位置にある前記シャッタ（３０）と前記胴（１４）とにより設けられた流体的な連通を経て、前記入口（２）から来た前記上側チャンバ（１６）内の前記流体は前記下側チャンバ（１８）へ動かされようになり、
前記注入工程において、前記シャッタ（３０）は前記胴（１４）に対して前記相対的閉鎖位置に置かれ、前記ピストン（１２）は前記注入方向に動かされ、前記下側チャンバ（１８）内の前記流体は前記出口（４）を通って注入されるようになる
ことを特徴とする方法。
【請求項８】
前記充填工程と前記注入工程とは、前記ピストンに取り付けられた機械的作動部を作動させることにより行われる
ことを特徴とする請求項７に係る方法。
【請求項９】
前記充填工程の間中、前記ピストンは前記充填方向に動かされ、かつ／または、
前記注入工程の間中、前記ピストンは前記注入方向に動かされる
ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
さらに投与工程を備え、
前記投与工程において、注入される流体の容積に対応する、前記下側チャンバ（１８）の所望容積に達するまで、前記充填方向に前記ピストン（１２）は動かされる
ことを特徴とする請求項７から９の何れか１項に記載の方法。
【請求項１１】
請求項１から５の何れか１項に記載の注入装置を用い、
さらに洗浄工程を備え、
前記洗浄工程において、前記作動ロッド（２８）と前記胴（１４）とはチャンバ６内を、選択的に充填方向と注入方向とに動かされ、この運動により前記入口（２）から前記出口（４）へ、および、前記ピストン（１２）の前記シャッタ（３０）の周りで、洗浄製品が動かされる
ことを特徴とする請求項７から１０の何れか１項に記載の方法。
【請求項１２】
請求項６に記載の注入装置を用い、
前記胴（１４）は、前記チャンバ（６）の前記洗浄部（１０）へ動かされ、
前記洗浄部において、洗浄製品は、前記ピストン（１２）の前記胴（１４）の周りを動くことができる
ことを特徴とする請求項７から１１の何れか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記胴（１４）は、前記充填方向と前記注入方向とに前記チャンバ（６）の前記洗浄部（１０）内を動かされて、洗浄部（１０）内の流れに乱流を作り出す
ことを特徴とする請求項１２に係る方法。
【請求項１４】
前記出口（４）は容器と、前記充填工程と前記注入工程との間、流体的に連通し、
前記下側チャンバ（１８）内の前記流体が、前記注入工程の間、前記容器の内側に注入され、前記容器に充填されるようになっている
ことを特徴とする請求項７から１３の何れか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記出口（４）は容器の予備成型物と、前記充填工程と前記注入工程との間、流体的に連通し、
前記下側チャンバ（１８）内の前記流体が、前記注入工程の間、前記予備成型物の内側に注入され、容器の形状になるように前記予備成型物を変形させる
ことを特徴とする請求項７から１３の何れか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、当該注入装置の出口を通る流体を注入するための注入装置に関する。
【０００２】
本発明は、そのような注入装置を用いて流体を注入するための方法にも関する。
【０００３】
本発明に係る注入装置は、例えば、流体を容器に充填するために用いられてもよい。また、本発明に係る注入装置は、予備成型物が変形されて容器の形状を獲得するように、予備成型物の内側に成型流体を注入することにより予備成型物から容器を成型するために用いられてもよい。
【０００４】
本出願において、“流体”は物理的な意味を有する。それは非圧縮性であり、流動する任意の媒体である。流体は、低い粘性であっても（水やアルコール等）、中程度の粘性であっても（食用油やスープ等）、高い粘性であっても（ヨーグルトやクリーム状の製品等）よい。流体は均質であっても、均質でなくても（果物の果肉や食料品の欠片を備える）よい。食料品に限らず、非圧縮性流体は、例えば、水や、その他の飲料や、ボディケア製品や、家および庭のケア製品や、医療用液や、燃料や、作動液等であってもよい。
【背景技術】
【０００５】
本分野において、注入装置の洗浄は、注入装置を用いる際に極めて重要な工程である。なぜならば、消費者に摂取されたり、消費者の肌に塗られたりすることになる製品を容器（例えば、ボトル）に充填するために注入装置は用いられるからである。それ故、注入装置は、連続的に容器あるいは予備成型物に充填するために用いられるものであるから、汚染のリスク、すなわち容器あるいは予備成型物を汚染するリスクを避けるために、注入装置は定期的に洗浄されなければならない。
【０００６】
そのような注入装置は、例えばＦＲ−２５２３７２０に開示されている。この注入装置において、チャンバの充填と注入とが可撓膜により制御され、従来の注入装置に用いられている弁機構より洗浄が容易である。
【０００７】
しかしながら、注入装置の構造は、依然として複雑なままであり、装置のある区域（特に、ピストンと可撓膜との周り）には、洗浄製品が接近困難な処がある。結果として、注入装置を完全に洗浄するために、装置の部品を装置から取り外し、手動で洗浄しなければならない。
【０００８】
そのような工程は、時間がかかり、容器に充填するあるいは容器を成型するための機械を停止することを要求する。そのような停止は、機械の処理能力を非常に低減する。
【０００９】
ＷＯ−９５／１１４２８は、注入装置の出口を通る流体を所定量注入するように構成された注入装置を開示する。しかしながら、注入装置は、注入される流体の圧力を制御することができず、制御可能かつ変更可能な圧力で容器の内側に流体を注入するには適合しない。
【００１０】
本発明の目的の１つは、単純な構造の注入装置を提案することにより、上述の難点を克服することである。そのような注入装置において、注入装置を分解せずに、装置の全ての部品に洗浄製品が接近容易である。
【発明の概要】
【００１１】
この目的のために、本発明は、当該装置の出口で流体を注入するための注入装置に関し、前記装置は、前記流体を受け入れるための入口と、前記流体を注入するための出口と、前記入口と前記出口との間に広がるチャンバと、ピストンとを備え、
前記ピストンは、前記チャンバ内に伸び、前記入口に流体的に連通する上側チャンバと、前記出口に流体的に連通する下側チャンバと、に前記チャンバを分割し、前記ピストンは、前記下側チャンバの容積が増大しつつ、前記上側チャンバの容積が減少する充填方向と、前記下側チャンバの容積が減少しつつ、前記上側チャンバの容積が増大する注入方向とに、前記チャンバ内を運動可能であり、前記ピストンは、前記上側チャンバと前記下側チャンバとの間の前記チャンバの壁にぴったりと流体内で嵌るシーリング外周を有する胴を備え、
前記ピストンはさらに、相対的閉鎖位置と相対的開放位置との間を、前記胴に対して動くことができるシャッタを備え、前記相対的閉鎖位置において、前記ピストンが前記注入方向に動かされるとき、前記胴と前記シャッタとは、前記上側チャンバを前記下側チャンバから隔離し、前記チャンバ間の流体的な連通を防止し、前記相対的開放位置において、前記ピストンが前記充填方向に動かされるとき、前記胴と前記シャッタとは、前記上側チャンバを前記下側チャンバと流体的に連通させる。
【００１２】
本発明に係る注入装置において、ピストンは、下側チャンバに流体を充填し、かつ出口で流体を注入することができる弁機構を形成する２つの部分からなる。また、これらの工程の間に流体はピストンを通り抜ける。結果として、注入される流体を洗浄製品に置き換えるだけで、洗浄製品が接近困難な部分を残すことなく、注入装置を適切に洗浄可能である。それ故、装置を分解したり、使用中の注入装置を含む機械を停止させたりせずに、注入装置を容易に洗浄できる。
【００１３】
本発明に係る注入装置の他の特徴によれば、前記胴と前記シャッタとは、前記注入方向に前記ピストンが運動している間中、前記上側チャンバを前記下側チャンバから隔離する。
【００１４】
注入方向にピストンが運動している間中、シャッタと胴とを相対的閉鎖位置におくことにより、出口を通って注入される流体の圧力は、下側チャンバ内の流体にピストンにより加えられる力を変更することにより、制御可能であり変更される。このような制御可能な圧力は、特に液圧成型工程に用いられる注入装置とって、有益である。液圧成型工程において、流体は容器を成型しかつ容器に充填され、また、液体の圧力は容器内に流体を注入する間、変更されなければならない。
【００１５】
本発明に係る注入装置の他の特徴によれば、機械的作動部は、前記ピストンに取り付けられ、前記機械的作動部は、前記注入方向と前記充填方向とに前記ピストンを動かすように作動可能である。
【００１６】
機械的作動部は、ピストンの運動と、下側チャンバ内の流体にピストンにより加えられる力と、を制御するために用いられる。
【００１７】
本発明に係る注入装置の特徴によれば、前記機械的作動部は、前記シャッタに取り付けられた作動ロッドを備え、前記シャッタおよび前記胴は剛体であり、前記作動ロッドが前記注入方向に動かされるとき、前記シャッタは前記胴の少なくとも１つの孔を閉鎖し、前記胴を前記注入方向に動かし、前記作動ロッドが前記充填方向に動かされるとき、前記シャッタは前記胴の前記孔を開放し、前記胴を前記充填方向に動かす。
【００１８】
本発明に係る注入装置の特有の特徴によれば、前記胴は、内部容積を規定し、少なくとも１つの下側孔と少なくとも１つの上側孔とを備え、前記下側孔は前記胴の下側壁に設けられ、前記下側孔を通って前記内部容積は前記下側チャンバと流体的に連通し、前記上側孔は前記胴の上側壁に設けられ、前記上側孔を通って前記内部容積は前記上側チャンバと流体的に連通し、前記シャッタは、前記胴の前記内部容積の中に広がり、少なくとも１つの孔を備え、前記孔は、前記シャッタを通って伸び、前記胴の前記上側孔と一致し、前記胴の下側孔に対してずれており、
前記作動ロッドは、充填位置と注入位置との間で、前記充填方向と前記注入方向とに運動可能であり、前記充填位置において、前記流体が前記入口から前記下側チャンバへ移動可能なように、前記上側チャンバが前記下側チャンバに前記上側孔と前記シャッタの前記孔と前記下側孔とを経て流体的に連通するように、前記シャッタは前記胴の前記上側壁に押し当てられ、前記注入位置において、前記下側チャンバが前記上側チャンバから隔離され、前記作動ロッドが前記注入方向に動かされるとき、前記下側チャンバ内の前記流体が前記出口を通じて注入可能であるように、前記シャッタは前記胴の前記下側壁に押し当てられ、前記下側孔を閉鎖する。
【００１９】
上記特徴によれば、シャッタと胴とはピストンの内側で、逆止め弁を構成する。胴の内部容積内側にシャッタが広がっているので、逆止め弁の特有な構成は、非常に洗浄が容易である。
【００２０】
本発明に係る注入装置の他の特徴によれば、前記注入装置は、前記シャッタと前記胴との間の相対的な角度位置を所望範囲に維持するために設計された角度案内する機構を備える。
前記シャッタは、洗浄位置に置かれることができ、前記洗浄位置において、前記シャッタは、前記上側壁と前記下側壁とに押し当てられることなく、前記胴の前記内部容積内に広がり、前記上側孔は前記下側孔と、前記シャッタが前記洗浄位置にある状態で、直接的に、流体的に連通する。
前記胴は、少なくとも２つの上側孔と少なくとも２つの下側孔とを備え、前記シャッタは、少なくとも２つの孔を備え、前記孔はそれぞれ、前記上側孔の１つと一致し、前記下側孔に対してずれている。
前記機械的作動部は、前記胴に取り付けられた作動ロッドを備え、前記シャッタは、浮きシャッタであり、前記作動ロッドが前記注入方向に動かされるとき、前記シャッタは前記胴の少なくとも１つの孔を閉鎖し、前記胴により前記注入方向に動かされ、前記作動ロッドが前記充填方向に動かされるとき、前記シャッタは前記胴の前記孔を開放し、前記胴により前記充填方向に動かされる。
【００２１】
本発明に係る注入装置の特有の特徴によれば、前記胴は、有効ストロークと洗浄ストロークとを備える胴作動路に沿って運動可能であり、前記チャンバは、前記上側チャンバと前記入口との間、または前記下側チャンバと前記出口との間に広がる洗浄部を備え、前記胴が有効ストロークにあるときに、前記上側チャンバと前記下側チャンバとの間で、前記チャンバの壁に前記シーリング外周が嵌るようになっており、前記胴が洗浄ストロークにあるときに、前記胴が前記チャンバの前記洗浄部の内側に広がり、前記胴の前記シーリング外周が洗浄スペースにより前記チャンバの壁から離されるようになっている。
【００２２】
注入装置の洗浄の間、ピストンの胴は、チャンバの洗浄部内に置かれてもよく、洗浄部において、洗浄製品は、ピストンの胴の周りとシャッタの周りとの全体に流れることができる。これにより、ピストンの、特に胴の外側表面の適切な洗浄が確保される。
【００２３】
本発明は、上述のような注入装置を用いて流体を注入するための方法にも関し、前記方法は、充填工程と注入工程とを備え、
前記充填工程において、前記シャッタは前記胴に対して前記開放位置に置かれ、前記ピストンは前記充填方向に動かされ、相対的開放位置にある前記シャッタと前記胴とにより設けられた流体的な連通を経て、前記入口から来た前記上側チャンバ内の前記流体は前記下側チャンバへ動かされようになり、
前記注入工程において、前記シャッタは前記胴に対して前記閉鎖位置に置かれ、前記ピストンは前記注入方向に動かされ、前記下側チャンバ内の前記流体は前記出口を通って注入されるようになる。
【００２４】
本発明に係る方法と注入装置とにより、流体の注入の制御は、制御と洗浄とを複雑にする余計な弁を必要とせずに、ピストンの運動を制御するだけで、容易に制御可能である。
【００２５】
本発明に係る方法の別の特徴によれば、前記充填工程と前記注入工程とは、前記ピストンに取り付けられた機械的作動部を作動させることにより行われる。
【００２６】
前記充填工程の間中、前記ピストンが前記充填方向に動かされることは、有益である。
【００２７】
前記注入工程の間中、前記ピストンが前記注入方向に動かされることは、有益である。
【００２８】
本発明に係る方法の別の特徴によれば係ると、
注入される流体の容積に応じて、前記下側チャンバの所望容積が達成されるまで、前記ピストンは前記充填方向に動かされる。
洗浄工程を備え、前記洗浄工程において、前記作動ロッドと前記胴とはチャンバ６内を、選択的に充填方向と注入方向とに動かされ、この運動により前記入口から前記出口へ、および、前記ピストンの前記シャッタの周りで、洗浄製品が動かされる。
前記胴は、前記チャンバの前記洗浄部へ動かされ、前記洗浄部において、前記洗浄製品は、前記ピストンの前記胴の周りを動くことができる。
【００２９】
本発明に係る方法の特有の特徴によれば、胴はチャンバの洗浄部内を、充填方向と注入方向とに動かされて、洗浄部内に乱流を作り出す。
【００３０】
上側チャンバの洗浄部内に乱流を作り出すことにより、洗浄製品は確実に、ピストンの胴の周りとシャッタの周りとの全体に流れることができる。これにより、ピストンの、特に胴の外側表面の適切な洗浄が確保される。
【００３１】
本方法は、充填工程と注入工程との間、出口を容器と流体的に連通させることにより、容器に充填するために用いられることができる。また、本法は、充填工程と注入工程との間、出口を予備成型物と流体的に連通させることにより、予備成型物から容器を成型し、成型された容器に充填するために用いられることができる。有益なことに、このような成型および充填の工程、または液圧成型工程において、予備成型物はそれぞれ、予備成型物の材料のガラス転移温度より高い温度に熱せられ、流体は、５バールより高い流圧で注入される。そして、熱せられた予備成型物は、予備成型物が置かれた成型洞の形状に広がるようになる。
【００３２】
別の態様によれば、本発明はさらに、当該装置の出口で流体を注入するための装置に関し、前記装置は、前記流体を受け入れるための入口と、前記流体を注入するための出口と、前記入口と前記出口との間に広がるチャンバと、ピストンとを備え、
前記チャンバは、軸を規定する円筒有効部と、前記入口と前記有効部との間、または前記出口と前記有効部との間に広がる洗浄部と、を備え、
前記ピストンは、円筒シーリング外周を有する胴を備え、
前記胴は、胴作動路に沿って軸方向に運動可能であり、胴作動路は有効ストロークと洗浄ストロークとを備え、前記胴が前記有効ストロークにあるとき、前記シーリング外周は前記有効部において前記チャンバの壁に嵌るようになっており、前記胴が前記洗浄ストロークにあるとき、前記胴は前記チャンバの前記洗浄部の内側に広がり、洗浄スペースにより前記チャンバの壁から前記胴の前記シーリング外周は離されるようになっている。
【００３３】
上記態様に係る本発明の装置において、前記チャンバの前記洗浄部は、望ましくは円筒形であり、前記円筒有効部と同軸である。そうすると、前記洗浄スペースの半径方向の厚さは、前記シーリング外周の周り全体で、略一定になり、洗浄操作が向上する。
【００３４】
望ましくは、前記洗浄スペースの前記半径方向の厚さは、前記円筒シーリング外周の半径の３％と８０％との間であり、特に５％と５０％との間であり、例えば１５％と２５％との間である。
【００３５】
特有のの実施形態において、前記ピストンはさらに、前記入口に流体的に連通する上側チャンバと、前記出口に流体的に連通する下側チャンバと、に前記チャンバを分割し、前記ピストンは、前記下側チャンバの容積が増大しつつ、前記上側チャンバの容積が減少する充填方向と、前記下側チャンバの容積が減少しつつ、前記上側チャンバの容積が増大する注入方向とに、前記チャンバ内を運動可能であり、前記ピストンはさらに、相対的閉鎖位置と相対的開放位置との間を、前記胴に対して動くことができるシャッタを備え、前記相対的閉鎖位置において、前記ピストンが前記注入方向に動かされるとき、前記胴と前記シャッタとは、前記入口と前記出口との間を流体的に隔てるように設けられ、前記相対的開放位置において、前記ピストンが前記充填方向に動かされるとき、前記胴と前記シャッタとは、前記入口と前記出口との間を流体的に連通するように設けられる。
【００３６】
上記態様によれば、本発明はさらに、注入装置の出口で流体を注入するための方法に関し、注入工程を備え、前記注入工程の間、ピストンは、注入方向に向かう有効軌道に沿って動かされ、チャンバの有効部に嵌り、前記出口を前記注入装置の入口から隔て、さらに洗浄工程を備え、前記洗浄工程の間、前記チャンバの洗浄部内を動かされ、前記入口は前記出口に、前記洗浄部とピストン胴の外周との間で洗浄スペースを通じて直接的に流体的に連通し、前記胴は前記洗浄部で往復運動して、前記胴の周りに乱流を作り出す。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
本発明の他の態様および利点は、下記説明を読めば明らかになる。下記説明は、例示として与えられ、添付図面を参照するものである。
【図１】下側チャンバの充填工程中の、本発明に係る注入装置の概略的な軸方向の断面図である。
【図２】充填工程が完了した、図１の注入装置の概略的な軸方向の断面図である。
【図３−４】注入工程中の、図１の注入装置の概略的な軸方向の断面図である。
【図５】洗浄工程中の、図１の注入装置の概略的な軸方向の断面図である。
【図６】注入工程中の、本発明の注入装置に接続されるための、注入ノズルの概略的な軸方向の断面図である。
【図７】本発明の別の実施形態に係る注入装置の概略的な半径方向の断面図である。
【図８】下側チャンバの充填工程中の、図７の注入装置の部分的な概略的な軸方向断面図である。
【図９】本発明の別の実施形態に係る注入装置の概略的な半径方向の断面図である。
【図１０】注入工程中の、図９の注入装置の部分的な概略的な軸方向断面図である。
【図１１】本発明の別の実施形態に係る注入装置の概略的な半径方向の断面図である。
【図１２】注入工程中の、図１１の注入装置の部分的な概略的な軸方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図１を参照して、本発明の第１実施形態に係る注入装置１を説明する。注入装置１は、予備成型物から、プラスチックボトル等のような容器を成型するための機械、あるいは、そのような容器に、水や炭酸飲料等のような流体製品を充填するための機械において用いられることを意図されている。そのような機械は、周知であり、本明細書には詳細には説明しない。本発明に係る注入装置１は、容器液圧成型機械において、予備成型物から容器を成型し充填するための、そのような機械において、図６に示されるような注入ノズルに接続されるものである。代わりに、注入装置１は、容器に充填するための伸長ロッドなしの単純な注入ノズルに接続されてもよい。
【００３９】
注入装置１は、入口２、出口４、および入口２と出口４との間に広がるチャンバ６を備える。
【００４０】
入口２は、容器に充填するためまたは予備成型物を容器に成型するために、前記容器または前記予備成型物に注入するための流体の供給源に接続されることを意図されている。流体の供給源は、例えば貯蔵庫（図示せず）である。入口２は、後記されるように、洗浄製品（cleaning products）の供給源にも接続されることができる。
【００４１】
出口４は、例えば図６に示される注入ノズルを経て、容器または予備成型物に流体的に連通して、入口２から来た流体を前記容器または予備成型物に充填するように設置されることを意図されている。注入ノズルは後記される。
【００４２】
チャンバ６は、出口を経て注入される流体を一時的に受け入れる内部容積を規定する。チャンバ６は、略直円筒部８を備える。直円筒部８は軸Ａに従って伸び、定直径を有する。直円筒部はチャンバ６の有効（active）部として参照されてもよい。
【００４３】
図に示される本実施形態によれば、チャンバ６は、円筒形の洗浄部１０を更に備える。洗浄部１０は入口２と向かい合って広がり、直円筒部８の直径より大きい直径を有する。洗浄部１０は直円筒部８と一繋がりに広がり、洗浄部１０と直円筒部８との間は隔てられていない。実施形態によれば、洗浄部１０は直円筒部８と同軸である。変形例によれば、洗浄部は直円筒部と一繋がりに、出口４と向かい合うように設けられてもよい。
【００４４】
ピストン１２はチャンバ６内に位置する。
【００４５】
ピストン１２は、胴１４を備える。胴１４は、チャンバ内を伸び、通常使用時には、チャンバ６の直円筒部８の壁に接触して、前記チャンバ６を上側チャンバ１６と下側チャンバ１８とに分割するようする。これは、胴１４が円筒形状であり、チャンバ６の直円筒部８の断面を補完する断面および直円筒部８の直径に等しい直径を有しており、そして、胴１４が、チャンバの直円筒部８の壁にぴったりと流体内で嵌るシーリング外周を有することを意味する。上側チャンバ１６は、入口２と胴１４との間に広がり、前記入口２に流体的に連通する。下側チャンバ１８は、胴１４と出口４との間に広がり、出口４に流体的に連通する。
【００４６】
図１から図５に示される実施形態によれば、胴１４は、上側壁２０と下側壁２２とを備える。上側壁２０は、上側チャンバ１６側に広がり、かつ前記上側チャンバ１６の境界を定めている。下側壁２２は下側チャンバ１８側に広がり、かつ前記下側チャンバ１８の境界を定めている。上側壁２０と下側壁２２とは、直円筒部８の軸Ａにより規定される軸方向に従って互いから間隔をおき、軸Ａと向かい合う半径方向の端が通常使用時に直円筒部８の壁に接触するように、それぞれ半径方向に広がる。上側壁２０と下側壁２２とは、上側壁２０と下側壁２２との半径方向の端の間を軸方向に広がる外周壁２４により、互いに接続する。結果として、外周壁２４は胴のシーリング外周を規定し、チャンバ６の直円筒部８の形状の略補完形状を有し、ピストン１２の通常使用時に前記直円筒部８の壁に接触する。胴１４の上側壁２０と下側壁２２と外周壁２４とは共に、胴の内部容積２６を規定する。
【００４７】
機械的作動部は、後記されるように、ピストンに取り付けられ、ピストン１２を動かすように作動可能である。機械的作動部は、例えば、ピストンに取り付けられ、チャンバ６の軸Ａに従って伸びる作動ロッド２８を備える。
【００４８】
作動ロッド２８は、シャフト（shaft）２９を備える。シャフト２９は、上側チャンバ１６を横切って伸び、かつ前記上側チャンバ１６の空間を減少させるように空間を占める（すなわち、シャフト２９の直径は、上側チャンバ１６の直径より非常に小さい）。実施形態によれば、作動ロッド２８はシャッタ（shutter）３０をさらに備える。シャッタ３０は、作動ロッドの頭を形成し、シャフト２９の端で胴１４の内部容積２６の内側で半径方向に広がる。シャッタ３０は、胴１４の外周壁２４の直径より小さい直径と、胴１４の上側壁２０と下側壁２２との軸方向に隔てる間隔より薄い厚さと、を有して、胴１４の内部容積２６の一部のみをシャッタ３０が占めるようにしている。シャフト２９は、中心開口３２を通り抜ける。中心開口３２は、胴の上側壁２０において軸Ａの周りに広がり、かつシャッタ３０より直径が小さい。
【００４９】
上側壁２０は、少なくとも１つの軸方向の上側孔３４をさらに備える。上側孔３４は、上側チャンバ１６と胴１４の内部容積２６との間に上側壁２０を通って軸方向に伸び、内部容積２６を上側チャンバ１６に流体的に連通させる。図に示される実施形態によれば、上側壁２０は２つの上側孔３４を備える。変形例によれば、上側壁２０は２つより多い上側孔３４を備えてもよく、例えば、ロッド２８のシャフト２９の周りに規則的に分散配置されてもよい。
【００５０】
下側壁２２は、少なくとも１つの軸方向の下側孔３６をさらに備える。下側孔３６は、胴１４の内部容積２６と下側チャンバ１８との間に下側壁２２を通って軸方向に伸び、内部容積２６を下側チャンバ１８に流体的に連通させる。図に示される実施形態によれば、下側壁２２は２つの下側孔３６を備える。変形例によれば、下側壁２２は２つより多い下側孔３６を備えてもよく、例えば、チャンバ６の軸Ａの周りに規則的に分散配置されてもよい。
【００５１】
上側孔３４と下側孔３６とは、互いに対して半径方向にずれている。すなわち、上側壁２０の軸方向の上側孔３４は、下側壁２２の軸方向の下側孔３６と、軸方向の一直線上にない。
【００５２】
作動ロッド２８のシャッタ３０は、少なくとも１つの軸方向の孔３８を備える。軸方向の孔３８はシャッタ３０を通って軸方向に伸び、胴１４の上側壁２０の上側孔３４に一致する。すなわち、シャッタ３０の軸方向の孔３８は、上側孔３４と軸方向の一直線上にある。また、軸方向の孔３８は、胴１４の下側壁２２の下側孔３６に対して半径方向にずれている。すなわち、シャッタ３０の軸方向の孔３８は、下側孔３６と軸方向の一直線上にない。図に示される実施形態によれば、シャッタ３０は、２つの軸方向の孔３８を備え、それぞれが、上側壁２０の上側孔３４に一致している。シャッタ３０は軸方向の孔３８を、上側壁２０が備える上側孔３４と同数備え、シャッタ３０の軸方向の孔３８はそれぞれ上側孔３４に一致する。
【００５３】
下側孔３６が、上側孔および軸方向の孔に対して半径方向にずれたままであれば、上側孔と下側孔と軸方向の孔とのそれぞれの直径は、互いに同じであっても、互いから異なっていてもよい。すなわち、下側孔３６の一部と、上側孔または軸方向の孔の一部とが一直線上にあることがなければよい。
【００５４】
ピストン１２は、角度案内する機構をさらに備える。角度案内する機構は、上側壁２０の上側孔３４にシャッタ３０の軸方向の孔３８が一致したままであるように、所望範囲にシャッタ３０と胴１４との間の相対的な角度位置を維持するために、設計されている。
【００５５】
作動ロッド２８は、シャッタ３０が胴１４の内部容積２６の内側で充填位置と注入位置との間を動けるように、軸Ａに沿って並進運動可能である。充填位置すなわち開放位置において、図１および図２に示されるように、シャッタ３０は胴１４の上側壁２０に押し当てられ、注入位置すなわち閉鎖位置において、図３および図４に示されるように、シャッタ３０は胴１４の下側壁２２に押し当てられる。作動ロッド２８が動かされているとき、上側壁２０（充填位置において）または下側壁２２（注入位置において）を押すシャッタ３０により、胴１４はチャンバ６内で並進移動できる。故に、後記されるように、有効ストロークと洗浄ストロークとを備える胴作動路に沿って胴１４は運動可能である。
【００５６】
シャッタ３０と胴１４とは、剛体要素である、すなわち互いに押し当てられたときに、どちらも実質的に変形しない。
【００５７】
作動ロッド２８は、充填方向と注入方向とに運動可能である。充填方向において、図１の矢印Ｆにより示されるように、シャフト２９は上側チャンバ１６の内側で引かれる。注入方向において、図３の矢印Ｆ´により示されるように、シャフトは上側チャンバ１６の内側で押される。
【００５８】
図１および図２に示されるように充填方向に作動ロッド２８が動かされているとき、シャッタ３０は、充填位置である胴１４の上側壁２０に対して位置し、前記上側壁２０を押す。そして、図１と図２との比較により見えるように、胴１４が入口２へ動き、上側チャンバ１６の容積が減少すると同時に、下側チャンバ１８の容積が増大する。シャッタ３０の充填位置すなわち開放位置において、図１および図２の線ｄにより示されるように上側壁２０の上側孔３４とシャッタ３０の軸方向の孔３８と下側壁２２の下側孔３６を経て、上側チャンバ１６は下側チャンバ１８に流体的に連通している。実際に充填位置において、軸方向の孔３８は上側壁２０の上側孔３４と軸方向に一直線上にあり、下側壁２２の下側孔３６の両端は開放されている。
【００５９】
図３および図４に示されるように注入方向に作動ロッド２８が動かされているとき、シャッタ３０は、注入位置である胴１４の下側壁２２に対して位置し、前記下側壁２２を押す。そして、図３と図４との比較により見えるように、胴１４が出口４へ動き、上側チャンバ１６の容積が増大すると同時に、下側チャンバ１８の容積が減少する。注入位置すなわち閉鎖位置において、上側チャンバ１６と下側チャンバ１８とは互いから隔離されている。すなわち、内部容積側で胴１４の下側壁２２の下側孔３６を閉鎖するシャッタ３０により、上側チャンバ１６と下側チャンバ１８とは流体的に連通していない。実際に、シャッタ３０が胴の下側壁２２に押し当てられているとき、シャッタ３０の軸方向の孔３８は下側壁２２の下側孔３６と一直線上にないため、図３および図４に示されるように、下側壁２２の内部容積側でシャッタ３０により、前記下側孔３６は閉鎖される。なお、シャッタ３０と胴１４とは、注入方向にピストン１２が動いている間中、相対閉鎖位置にある。すなわち、注入方向にピストンが移動している間中、上側チャンバは下側チャンバから隔離されている。相対閉鎖位置において、ピストンにより下側チャンバに加えられる圧力は、機械的作動部により制御されることができる。
【００６０】
図６と関連して、注入装置４の出口４に接続されることが意図される注入ノズル４０について、以下に説明される。
【００６１】
注入ノズルは、入口４２、出口４４、および入口４２と出口４４との間に広がるチャンバ４６を備える。
【００６２】
入口４２は、前述の注入装置１の出口４に接続される。すなわち、入口４２は出口４と流体的に連通する。
【００６３】
出口４４は、容器または予備成型物４８と流体的に連通するように設置されて、前記容器または予備成型物に入口４２から（したがって、注入装置１から）来る流体を充填することが意図される。図６に示される実施形態において、周知であるように、出口４４は予備成型物４８に接続し、予備成型物４８は容器を成型するように変形されるものである。
【００６４】
チャンバ４６は、出口を経て注入される流体を一時的に受け入れる内部容積を規定する。チャンバ４６は、略直円筒部５０を備える。直円筒部５０は軸Ｂに従って伸び、定直径を有する。チャンバ４６は、直円筒部５０と出口４４との間に広がる円錐台部すなわち錐体部５２をさらに備える。チャンバ４６は錐体部５２において、円筒部５０から出口４４へ徐々に直径を小さくする。軸Ｂは軸Ａに対して、垂直であることが好ましく、平行であってもよい。
【００６５】
中空制御ロッド５４は、チャンバ４６内を軸Ｂに沿って伸びる。中空制御ロッド５４は、チャンバ４６内に伸びるその端にシーリング環５６を備える。シーリング環５６は、チャンバ４６の錐体部５２の一部の形状を補完する形状を有している。そのようにして、シーリング環５６が錐体部５２の壁に押し当てられたときに、シーリング環５６は、チャンバ４６を密封閉鎖し、流体が出口４４を通って流れないように防止する。中空制御ロッド５４は、注入位置とシーリング位置との間をチャンバ４６内で軸Ｂに沿って、並進運動可能である。注入位置において、図６に示されるように、シーリング環５６は錐体部５２の壁から間隔を置いており、出口４４はチャンバ４６を経て入口４２と流体的に連通する。シーリング位置において、シーリング環５６は錐体部５２の壁に押し当てられ、チャンバ４６を密封閉鎖する。
【００６６】
従来技術で液圧成型する場合、周知であるように、伸長ロッド５８は、中空制御ロッド５４の内側を伸び、出口４４を通り抜け、予備成型物４８内に伸びて、予備成型物４８の容器への変形を補助する。図６の矢印Ｔ´により示されるように、伸長ロッド５６は中空制御ロッド５４内で軸Ｂに沿って並進運動可能である。伸長ロッド５８の機能は周知であり、本明細書では詳細には説明されない。
【００６７】
本発明に係る注入装置１の通常使用時における機能は、以下に説明される。通常使用とは、すなわち、容器に充填するための流体を注入する期間、または、予備成型物から容器を成型するための流体および場合に応じて前記成型された容器に充填するための流体を注入する期間である。通常使用時、胴１４は、胴作動路の有効ストロークにおけるチャンバ６の内側で運動する。有効ストロークにおいて、胴１４はチャンバ６の直円筒部８すなわち有効部内で運動する。
【００６８】
注入装置１は、流体供給源に流体的に連通する入口２を設けるために、流体の供給源に接続する。なお、本発明に係る装置によれば、入口２と流体供給源との間に弁は不必要であり、供給源からチャンバ６内の流体の流れの制御は、ピストン１２の胴１４の内側にある作動ロッド２８のシャッタ３０により、確保されている。
【００６９】
第１工程中、すなわち図１および図２に示される充填工程中、シャフト２９の運動の適切な制御方法により、ピストンは、チャンバ６の直円筒部８内を充填方向に動く。この運動は、図１の矢印Ｆにより示されるように、作動ロッド２８のシャッタ３０を充填位置に動かし、胴１４を充填方向に動かす。充填工程中、注入ノズル４０の制御ロッド５４は、閉鎖位置にあり、チャンバ４６が閉鎖されるようにする。注入ノズルのチャンバ４６が閉鎖されているとき、充填方向のシャッタ３０の運動は、注入装置１の下側チャンバ１８と上側チャンバ１６との間に圧力差を作り出す。これにより、入口２を通って液体供給源から上側チャンバ１６内に、流体が引き込まれる。シャッタ３０の充填位置において、上側チャンバ１６は下側チャンバ１８と流体的に連通するから、上側チャンバ１６の容積が減少し、下側チャンバ１８の容積が増大する間、上側チャンバ１６内の流体は下側チャンバ１８へ移動する。これにより、下側チャンバ１８（したがって、注入ノズル４０のチャンバ４６）に、流体が充填される。
【００７０】
本発明に係る注入装置１は、出口４を通って注入される流体の分量を、図２に示されるように、注入される流体の容積に対応する、下側チャンバ１８の所望容積に達した充填方向のピストン１２の運動の停止により、単純な方法で正確に投与できる。
【００７１】
下側チャンバ１８に流体が充填されると、注入ノズル４０の制御ロッド５４は注入位置に動かされる。これにより、チャンバ４６（したがって、下側チャンバ１８）は容器または予備成型物と流体的に連通し、図６に示されるように、注入ノズル４０の出口４４を経て流体が予備成型物内に注入されることになる。
【００７２】
第２工程中、すなわち図３および図４に示される注入工程中、ピストンは注入方向に動かされる。この運動はまず、図３に示されるように、シャッタ３０を胴１４の下側壁２２に押し当て、これにより下側チャンバ１８を、上側チャンバ１６および流体供給源から隔離する。この運動は次に、図４に示されるように、胴１４を注入方向に動かし、これにより流体を、下側チャンバ１８から出口４を通って、注入ノズル４０を経て、下側チャンバ１８が空になるまで、容器内または予備成型物内に流す。この運動中、上側チャンバ１６の容積は増大し、流体供給源から入口２を通る流体の流れにより充填される。
【００７３】
出口４における流体の圧力は、注入方向のピストン１２の運動速度により制御可能である。なぜならば、注入方向のピストン１２の運動中、シャッタおよび胴は相対閉鎖位置にあるからである。圧力制御は、注入される流体が予備成型物を容器に変形させなければならないときに特に重要であり、この変形は高圧で行われる。
【００７４】
なお、注入装置１の出口４と注入ノズル４０との間に弁は不要である。注入ノズルのチャンバ４６内の、次いで、チャンバ６から容器内または予備成型物内の、流体の流れの制御は、ピストン１２の作動ロッド２８により確保される。
【００７５】
上述から理解されるように、流体の注入の制御は、制御と洗浄とを複雑にする余計な弁を必要とせずに、ピストン１２の制御により容易に制御される。
【００７６】
本発明に係る注入装置１の洗浄工程中の機能は、以下に説明される。
【００７７】
洗浄工程中、入口２は洗浄製品供給源と流体的に連通されている。洗浄製品は、例えば、水であり、場合に応じて洗浄剤が混合される。また、出口４は、ダミー容器と知られる洗浄工程専用容器と、注入ノズル４０を経て流体的に連通されている。したがって、ダミー容器は図６に示される予備成型物４８と取り換える。ダミー容器は、洗浄製品供給源と流体的に連通する出口を備える。結果として、洗浄製品源とダミー容器との間に閉回路が形成される。洗浄製品は、供給源から注入装置１と注入ノズル４０とダミー容器とを通って供給源へ、還流することができる。
【００７８】
洗浄製品は、注入装置１の通常使用に関して上述したように、ピストン１２と制御ロッド５４との適切な運動により、チャンバ６に充填される。
【００７９】
ピストン１２はそして、チャンバ６の直円筒部８内で上下に、選択的に充填方向と注入方向とに、動かされる。これにより、洗浄製品は、チャンバ６とダミー容器との間を循環し、作動ロッド２８のシャッタ３０の周りを循環し、チャンバ６の壁に沿って循環する。この操作は、注入装置１および注入ノズル４０の定期洗浄を構成する。本操作中、胴１４は有効ストロークにある。
【００８０】
より完全な洗浄のために、特に、シャッタ３０および銅１４の内部容積２６の徹底的な洗浄のために、胴１４は洗浄位置にある。洗浄位置において、胴はチャンバ６の洗浄部１０内にあり、図５に示されるように、洗浄スペースによりチャンバ６の壁から、前記胴のシーリング外周が離されている。洗浄位置において、胴１４はもはやチャンバ６の直円筒部８の壁に押し当てられていないので、図５の矢印Ｆ´´により示されるように、洗浄製品は胴１４の周りを流れることができる。洗浄位置において、入口２は出口４と、直接に、流体的に連通する。故に、洗浄製品は、注入装置１の全部分に達することができ、ピストン１２およびチャンバ６の適切な洗浄を確保できる。胴作動路の洗浄ストロークにおいて、胴１４はチャンバの洗浄部１０内に位置し、ピストン１２の上下運動は洗浄部１０内で行われて、チャンバ６の上側チャンバ１６内と洗浄部１０内との洗浄製品の流れに乱流を作り出す。これにより、胴１４の内部容積２６内を含むピストン１２の周り全体で確実に洗浄製品を撹拌する。撹拌は、胴１４および作動ロッド２８の洗浄を、改善する。
【００８１】
洗浄位置において、シャッタ３０も洗浄位置にあることができる。洗浄位置において、シャッタ３０は、胴１４の上側壁２０と下側壁２２とに接触することなく、前記壁の間に広がる。これにより、上側孔３４は下側孔３６と直接、流体的に連通し、内部容積２６内の胴１４のいたるところに、洗浄製品が確実に達する。
【００８２】
胴１４とシャッタ３０との上述の特有の配置は、本発明に係るピストンの配置の一例を構成する。ピストンの他の実施形態は、図７から図１２に示され、以下に説明される。
【００８３】
上述の第１実施形態にて説明した部材と同じ部材については、同じ符号のままにする。なぜならば、ピストン１２のみが他の実施形態において変形され、チャンバ６の一部のみが図７から図１２において示されるからである。
【００８４】
図７および図８に示される第２実施形態によれば、ピストン１２の胴１４は、チャンバ６内で半径方向に広がる円板６０により形成される。円板６０は、チャンバの直円筒部８の直径に略同等である直径を有し、少なくとも１つの中心孔６２を備える。胴１４の外周壁２４は、円板６０に垂直に、前記板６０の両端に、伸びている。そして、外周壁２４は、半径方向および軸方向において、円板６０の周りに伸びる胴枠（sleeve）を形成するようにする。外周壁２４は依然として、胴１４のシーリング外周を規定する。
【００８５】
シャッタ３０は依然として、作動ロッド２８の頭を形成し、円板６０の上側チャンバ側に設けられる。シャッタ３０の直径は、円板６０の直径より小さく、中心孔６２の直径より大きい。シャッタ３０はさらに、胴１４を保持する手段を備える。例えば、作動ロッド２８の移動中、シャッタ３０が胴１４に取り付けられたままであるように、少なくとも１つの鉤型要素６４が設けられる。シャッタ３０は、例えば図８に示されるように、３つの鉤型要素６４を備え、鉤型要素６４は中心孔６２を通り、それぞれ肩６６を有し、肩６６は下側チャンバ側で円板６０を保持するのに適合している。
【００８６】
作動ロッド２８が充填方向に動かされるとき、図８に示されるように、鉤型要素６４の肩６６が円板６０に押し当てられるまで、シャッタ３０は胴１４に対して移動させられる。開放位置において、下側チャンバ１８は上側チャンバ１６と、胴１４の中心孔６２を経て流体的に連通する。充填方向における作動ロッド２８のさらなる運動は、シャッタ３０の鉤型要素６４により胴１４を充填方向に引き寄せ、その間、シャッタ３０は胴１４に対して開放位置のままである。結果として、前述のように充填工程は行われる。
【００８７】
作動ロッド２８が注入方向に動かされるとき、シャッタ３０が円板６０に当たり中心孔６２を覆うまで、シャッタ３０は胴１４に対して移動させられる。閉鎖位置において、下側チャンバ１８は上側チャンバ１６から隔離され、これによりチャンバ間の流体的な連通が防止される。注入方向における作動ロッド２８のさらなる運動は、シャッタ３０により胴を注入方向に押しやり、その間、シャッタ３０は閉鎖位置のままである。結果として、前述のように注入工程は行われる。
【００８８】
洗浄工程も、前述のように行われてもよい。
【００８９】
なお、胴を押しやること、または引き寄せることは、作動ロッドの牽引または圧縮にかかわらず、反対方向における胴へのシャッタの接触作用を意味する。
【００９０】
第３および第４実施形態によれば、それぞれ図９−図１０と図１１−図１２とに示されるように、機械的作動部は作動ロッド２８を備える。作動ロッド２８は、シャッタ３０に取り付けられる代わりに、胴１４に取り付けられている。シャッタ３０は浮き（floating）シャッタ３０である。
【００９１】
第３実施形態においても、図９および図１０に示されるように、胴１４は円板６０と外周壁２４とにより形成される。円板６０は、少なくとも１つの中心孔６２を有し、外周壁２４は、半径方向および軸方向において、円板６０の周りに伸びる胴枠を形成する。図９に示される実施形態によれば、円板６０は、ロッド２８のシャフト２９の周りに規則的に分散配置された複数の中心孔６２を備える。
【００９２】
シャッタ３０は、円板６０の下側チャンバ側に設けられる。シャッタ３０の直径は、円板６０より小さく、図１０に示されるように、シャッタ３０が円板６０に押し当てられたときに、全ての中心孔６２を閉鎖するのに十分な大きさの直径を有する。
【００９３】
胴１４は、シャッタ３０を保持するための手段を備え、例えば、少なくとも１つの鉤型要素６４が、作動ロッド２８の移動中、１４に取り付けられたシャッタ３０を維持するように設けられる。胴１４は、例えば図１０に示されるように、中心板６０の下側チャンバ側から浮きシャッタ３０の周りに伸び、下側チャンバ側で円板６０を保持するのに適合した肩６６をそれぞれ備える４つの鉤型要素６４を備える。
【００９４】
作動ロッド２８が充填方向に動かされるとき、鉤型要素６４の肩６６がシャッタ３０に押し当てられるまで、胴１４はシャッタ３０に対して移動させられる。この開放位置において、下側チャンバ１８は上側チャンバ１６と、胴１４の中心孔６２を経て流体的に連通する。充填方向における作動ロッド２８のさらなる運動は、胴１４の鉤型要素６４により充填方向へシャッタ３０を引き寄せ、その間、シャッタ３０は胴１４に対して開放位置のままである。結果として、前述のように充填工程は行われる。
【００９５】
作動ロッド２８が注入方向に動かされるとき、図１０に示されるように、シャッタ３０が円板６０の下側チャンバ側に押し当てられ、中心孔６２を覆うまで、胴１４はシャッタ３０に対して移動させられる。この閉鎖位置において、下側チャンバ１８は上側チャンバ１６から隔離され、これによりチャンバ間の流体的な連通が防止される。注入方向における作動ロッド２８のさらなる運動は、胴１４によりシャッタ３０を注入方向に押しやり、その間、シャッタ３０は閉鎖位置のままである。結果として、前述のように注入工程は行われる。
【００９６】
洗浄工程も、前述のように行われてもよい。
【００９７】
第４実施形態は、図１１および図１２に示されるように、鉤型要素６４がバネ要素６８に置き換えられることを除き、実施形態３と同様である。バネ要素６８は、中心板６０の下側チャンバ側から中心孔を跨いで伸び、シャッタ３０が中心板６０の下側チャンバ側とバネ要素６８との間に捕捉されるようにする。バネ要素６８はシャッタ３０に、充填方向の弾性力を加えるように設けられる。前記力を受けて図１２に示されるように、シャッタ３０は中心板６０の下側チャンバ側に押し当てられ、中心孔６２を覆い、上側チャンバから下側チャンバ１８を隔離する閉鎖位置において維持される。
【００９８】
作動ロッド２８が充填方向に動かされるとき、胴１４はシャッタ３０に対して移動させられる。充填方向におけるシャッタ１３の移動、および、運動中の上側チャンバ１６と下側チャンバ１８との間の圧力差に起因して、シャッタ３０はバネ要素６８により加えられる力と反対方向の力を受ける。結果として、シャッタ３０により、バネ要素６８は下側チャンバ１８に向かって変形し、シャッタ３０が開放位置に動けるようになる。開放位置において、上側チャンバ１６は下側チャンバ１６と流体的に連通する。結果として、前述のように充填工程は行われる。
【００９９】
充填工程が行われた後、バネ要素６８は初期形状に戻り、閉鎖位置において胴１４にシャッタ３０を押し当てる。結果として、前述のように注入工程は行われる。
【０１００】
洗浄工程も、前述のように行われてもよい。
【０１０１】
上述から理解されるように、全ての実施形態によれば、注入装置１の洗浄は、注入装置１を分解しない単純な方法において行われることができる。結果として、注入装置１を洗浄するために機械を停止する必要がなく、洗浄に費やす時間が従来の注入装置より少ない。故に、機械の処理能力が向上する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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