(57)【要約】【課題】  充填製品の長い保存性を確保する、液体状の充填製品によって充填された容器の製造のための方法及び装置を提案すること。【解決手段】  液体状の充填製品２０で充填されるプレフォーム５から成る容器、特にＰＥボトル、ＰＰボトル、ＰＥＴボトル、ＰＥＴケグなどのような合成樹脂容器の製造のための方法であって、前記プレフォーム５が、型２内での成形及び充填段階中に、供給される充填製品の圧力作用により水圧によって又は流体動圧によって前記容器に変形され、前記プレフォーム５が前記成形及び充填段階前に少なくとも１回真空排気される前記方法において、前記プレフォーム５が真空排気後に殺菌媒体４０、特に蒸気及び／又は気体−蒸気混合物で負荷軽減され、及び／又はすすがれる。
2016514071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体状の充填製品（２０）で充填される、プレフォーム（５）から成る容器、特にＰＥボトル、ＰＰボトル、ＰＥＴボトル、ＰＥＴケグなどのような合成樹脂容器の製造のための方法であって、前記プレフォーム（５）が、型（２）内での成形及び充填段階中に、供給される充填製品の圧力作用により水圧によって又は流体動圧によって前記容器に変形され、前記プレフォーム（５）が前記成形及び充填段階前に少なくとも１回真空排気される前記方法において、
前記プレフォーム（５）が真空排気後に殺菌媒体（４０）、特に蒸気及び／又は気体−蒸気混合物で負荷軽減され、及び／又はすすがれることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記蒸気が水蒸気又は気化された化学的な殺菌媒体、特にＨ２Ｏ２であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記殺菌媒体が殺菌性の気体又は気体混合物、特にオゾン又は不活性ガスを有するオゾンであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
負荷軽減のための前記プレフォームの少なくとも１回の前記真空排気の後、不活性ガス又は気体混合物が前記プレフォーム内へ案内され、理想的には不活性ガス（５０）がＣＯ２又はＮ２を含むか又はこれらから成ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記プレフォームが真空排気後に不活性ガス（５０）ですすがれることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記プレフォーム（５）が５０〜２００ｍｂａｒの圧力へ真空排気されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記プレフォーム（５）の開口部がビームエミッタ、特に紫外線又はパルス化された紫外線によって殺菌されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
１つの成形空間（３）を形成する少なくとも１つの型（２）及び少なくとも１つの型ヘッド部（４）を備えた少なくとも１つの成形及び充填ステーション（１）による、プレフォーム（５）から成る、液体状の充填製品によって充填される複数の容器の製造のための装置であって、容器への前記各プレフォーム（５）の変形のために、該プレフォームの開口部（６）で前記型ヘッド部（４）に対してシール層へ接触するプレフォーム（５）の内部空間へ前記型ヘッドを介して液体状の圧力媒体（２０）を導入することが可能であり、前記型ヘッド部（４）が前記プレフォーム（５）の前記内部空間の真空排気のための手段（１１，３０）を備えているか、又は特に管路を介してこれに機能的に接続されている前記装置において、
前記型ヘッド部（４）が、前記プレフォーム（５）の前記内部空間内への殺菌媒体、特に蒸気、気体−蒸気混合物、オゾン及び／又はＨ２Ｏ２の導入のための手段（１２，４０）を備えていること、及び前記型ヘッド部（４）の少なくとも１つのグループが共通の負圧空間に共通に接続されており、該負圧空間側で真空排気のための手段（１１，３０）に接続されていること、特に全ての型ヘッド部（４）が管路によって唯一の負圧空間に接続されていることを特徴とする装置。
【請求項９】
前記負圧空間が１つ又は複数のリング状ボイラ又はリング状配管として形成されていることを特徴とする請求項８記載の装置。
【請求項１０】
当該装置が前記プレフォーム（５）の熱的な調節のための手段を備えていることを特徴とする請求項８又は９記載の装置。
【請求項１１】
前記型ヘッド部（４）が、特にＣＯ２又はＮ２を含むか又はこれらから成る不活性ガスを前記プレフォーム（５）の前記内部空間内へ導入するための手段（１３，５０）を備えていることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
前記型ヘッド部（４）が、ビームエミッタによる前記プレフォーム（５）の開口部の殺菌のための手段、特に紫外線照射装置又はパルス化された紫外線用の照射装置を備えていることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレフォームから容器を製造するための方法及びこのための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
気体状及び／又は蒸気状の圧力媒体によるブロー成型による、熱可塑性材料から成るプレフォーム、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）から成るプレフォームから容器を製造することが特許文献１から知られており、プレフォームはブロー機械の内部で異なる加工ステーションへ供給される。典型的には、ブロー機械はプレフォームの温度調節又は予熱（熱的な調節）のためのヒータ装置と、少なくとも１つのブローステーションを有するブロー装置とを備えており、この範囲においては、それぞれあらかじめ温度調節されたプレフォームが二軸又は多軸に容器へと拡張する。この拡張は、圧力ガス、例えば拡張されるべきプレフォーム内へ成形圧力によって導入される圧力媒体としての圧縮空気を用いてなされる。プレフォームのこのような拡張における方法技術的な経過は特許文献１に説明されている。
【０００３】
ブローステーションの基本的な構造が特許文献２に記載されている。プレフォームの温度調節の手段は、特許文献３に説明されている。
【０００４】
典型的な処理方法によれば、ブロー成型によって製造された容器は、後続の充填装置へ供給され、ここで所定の製品又は充填製品によって充填される。したがって、独立したブロー機械及び独立した充填機械が用いられている。ここで、機械ブロックすなわちブロック化されたブロー−充填装置についての独立したブロー機械及び独立した充填機械をまとめることも知られており、更にブロー成型及び充填が別々の機械構成要素において時間的に前後して行われる。
【０００５】
さらに、特にボトルの形状のものも含む容器を熱的に調節された、あるいは予熱されたプレフォームから製造し、このとき同時に液体状の充填製品で充填することが既に提案されており、この充填製品は、成形圧力及び充填圧力によるプレフォームの拡張又は径方向及び軸方向への伸長又は引き延ばしによる、水圧による圧力媒体として容器の形成のために供給され、その結果、各プレフォームが充填と同時に容器へ成形される。
【０００６】
上述の全ての方法においては、充填製品の長い保存性を確保するために、ボトリング時の殺菌性に留意すべきである。さらに、多くの液体状の充填製品は酸化しやすく、炭化された液体においては、外部からの気体が胚細胞として圧力低下時のガス排出に対して作用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】独国特許出願公開第４３４０２９１号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第４２１２５８３号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第２３５２９２６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、充填製品の長い保存性を確保する、液体状の充填製品によって充填された容器の製造のための方法及び装置を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題を解決するために、液体状の充填製品で充填されるプレフォームから成る容器の製造のための方法が提案され、この方法においては、プレフォームが、型内での成形及び充填段階中に、供給される充填製品の圧力作用により水圧によって又は流体動圧によって容器に変形される。本発明による方法は、プレフォームが成形及び充填段階前に少なくとも１回真空排気されることを特徴としている。本発明による方法により、特に、特にＰＥボトル、ＰＰボトル、ＰＥＴボトル、ＰＥＴケグなどのような合成樹脂容器を製造することが可能である。
【００１０】
さらに、１つの成形空間を形成する少なくとも１つの型及び少なくとも１つの型ヘッド部を備えた少なくとも１つの成形及び充填ステーションによる、プレフォームから成る、液体状の充填製品によって充填される複数の容器の製造のための装置が提案される。容器への各プレフォームの変形のために、該プレフォームの開口部で型ヘッド部に対してシール層へ接触するプレフォームの内部空間へ型ヘッドを介して液体状の圧力媒体を導入することが可能である。本発明による装置は、型ヘッド部がプレフォームの内部空間の真空排気のための手段を備えているか、又は特に管路を介してこれに機能的に接続されていることを特徴としている。
【００１１】
本発明による方法に基づき、プレフォームが成形及び充填段階前に少なくとも１回真空排気される。好ましくは、負荷軽減のためのプレフォームの少なくとも１回の真空排気の後、不活性ガス又は気体混合物がプレフォーム内へ案内され、理想的には不活性ガスがＣＯ２又はＮ２を含むか又はこれらで構成される。このプレフォームを、これに代えて、又はこれに加えて真空排気後に不活性ガスですすぐことも可能である。
【００１２】
本発明によれば、好ましくは、真空排気時に５０〜２００ｍｂａｒの圧力が得られる。これにより、充填媒体に有害な影響を及ぼすか、又は炭酸を含む液体のガス排気のための胚細胞として圧力低下時に作用する例えば酸素のような外部からの全ての気体がプレフォームの内部空間から除去される。成形された容器に比較して比較的肉厚のプレフォームは、比較的大きな負圧においても耐えるのに十分強固である。真空排気されるべき体積は比較的少ないため、本発明による方法は経済的に有利である。
【００１３】
プレフォームは、真空排気後にも殺菌媒体、特に蒸気及び／又は気体−蒸気混合物によって負荷から解放され、及び／又はすすがれることができる。この場合、蒸気は水蒸気又は気化された化学的な殺菌媒体、特にＨ２Ｏ２であり得る。殺菌媒体として、殺菌された気体又は混合気体、特にオゾン又はオゾンと不活性ガスの混合物を用いることができる。
【００１４】
好ましくは、プレフォームの開口部をビームエミッタ、特に紫外線又はパルス化された紫外線によって殺菌することが可能である。
【００１５】
成形及び充填過程を、真空排気の直後又は負荷の解放、すすぎ及び殺菌の後に開始することが可能である。真空排気及びすすぎを、プレフォーム内における雰囲気の汚濁物を示す外部の気体のできるだけ大きな自由度をプレフォーム内で達成するために、複数回繰り返し行うことも可能である。
【００１６】
そして、成形及び充填過程は、公知の形態で行われ、プレフォームは、必要な場合には成型過程の開始前に熱的に調節される。このための通常の温度は、７０〜１２０℃である。熱的な調節を、例えば通常の形態で、型内へのプレフォームの導入前にヒータ区間の通過によって行うことが可能である。好ましくは、真空化、すすぎ及び／又は殺菌によるプレフォームの前処理中に熱的な調節を保持するために、適切に加熱される。
【００１７】
この方法により準備されたプレフォームは、型の枠内において、動作過程における充填段階に液体状の充填媒体によって成形されるとともに充填されることができる。新たな汚濁物を、方法ステップが直接連続することで排除することができる。
【００１８】
本発明による装置の型ヘッド部は、真空の形成のための、プレフォームの内部空間の真空排気のための適当な手段を備えているか、又は例えば真空ポンプのようなものに例えば管路を介して機能的に接続されている。このとき、プレフォームの内部空間で達成可能な圧力は、好ましくは５０〜２００ｍｂａｒとなっている。
【００１９】
装置の有利な実施形態においては、複数の型ヘッド部の少なくとも１つのグループが１つの共通の負圧空間に共通に接続されており、この負圧空間は、その側で例えば真空ポンプのような真空排気のための手段に接続されている。特に、全ての型ヘッド部は、管路によって唯一の負圧空間に接続されている。
【００２０】
有利には、この負圧空間を１つ又は複数のリング状ボイラ又はリング状配管として形成することが可能である。
【００２１】
装置は、プレフォームの熱的な調節のための手段を備えることができる。
【００２２】
好ましくは、本発明による装置の型ヘッド部は、例えば蒸気、気体−蒸気混合物、オゾン及び／又はＨ２Ｏ２のような殺菌媒体をプレフォームの内部空間へ導入するための手段を更に備えている。これにより、プレフォームを効果的に消毒することができる。したがって、つづいて充填される充填媒体は長い保存性を有する。
【００２３】
型ヘッド部は、特にＣＯ２又はＮ２を含むか又はこれらから成る不活性ガスをプレフォームの内部空間内へ導入するための手段を備えている。これにより、プレフォームを効果的に不活性化することができ、このことは、同様に充填される媒体の長い保存性に貢献するものである。
【００２４】
好ましい実施形態においては、本発明による装置の型ヘッド部は、ビームエミッタによるプレフォームの開口部の殺菌のための手段、特に紫外線照射装置又はパルス化された紫外線用の照射装置を備えることができる。したがって、プレフォームを、成形段階及び充填段階の開始前に完全に殺菌することが可能である。製造され、充填された容器を新たに殺菌プロセスにさらす必要がない。
【００２５】
本発明を添付の図面に基づき１つの実施例について詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】液体状の充填製品で充填されるプレフォームから成る容器の製造のための本発明による設備の概略を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１に示された設備は、成形空間３を形成するそれぞれ少なくとも１つの型２を備えた少なくとも１つの成形及び充填ステーション１を備えている。この型２は、型ヘッド部４によって上方へ閉鎖されている。
【００２８】
図において斜線で示されたプリフォーム５は、型へもたらされるとともに、その開口部６において型ヘッド部４に対してシール層で接触している。
【００２９】
型ヘッド部４は液体状の充填製品のための第１の貯蔵部２０に供給管路を介して接続されており、充填製品は、この第１の貯蔵部内において高圧ポンプ２１によって高圧下にあり、バルブ１０を介してプリフォーム５へ供給され得る。このとき、供給される体積は、磁気誘導式の流量計（ＭＩＤ）２２によって測定されることが可能である。
【００３０】
さらに、型ヘッド部４は供給管路を介して真空ポンプ３０へ接続されており、この真空ポンプによって、プリフォーム５内に１００ｍｂａｒの真空がバルブ１１を介して生成され得る。
【００３１】
そのほか、型ヘッド部４は供給管路を介して蒸気の生成源及び／又はＨ２Ｏ２貯蔵部４０へ接続されており、その結果、プリフォーム５は、バルブ１２を介して蒸気、特に水蒸気及び／又はＨ２Ｏ２にさらされることができる。
【００３２】
加えて、型ヘッド部４は供給管路を介してＣＯ２貯蔵部５０へ接続されているため、プリフォーム５はバルブ１３を介してＣＯ２にさらされることができる。
【００３３】
本発明による方法での液体状の充填製品によって充填された容器の製造は、以下に説明する形態でなされる：まず、プリフォーム５が開放された型２内へ導入され、型ヘッド部４が閉鎖される。その結果、プリフォーム５の開口部６が型ヘッド部４に密着する。
【００３４】
第１のステップでは、バルブ１１が開放され、その結果、真空ポンプ３０によって生成される真空をプリフォーム５へ作用させることが可能である。プリフォーム５が真空にされる。このプリフォーム５は、成形された容器とは異なり非常に安定しているため、かなりの負圧に耐えるものである。したがって、真空排気は問題がない。プリフォーム５の小さな体積に鑑みて、真空排気は、非常に小さな時間間隔内で実行されることができ、このことは、充填装置の内部におけるプロセス時間にとって重要である。
【００３５】
次のステップにおいては、バルブ１１が閉鎖され、バルブ１２が開放される。これにより、負圧下にあるプレフォーム５が蒸気発生器及び／又はＨ２Ｏ２貯蔵部４０と連通し、負荷から解放される。負圧により、水蒸気及び／又は気化されたＨ２Ｏ２がプレフォーム５の内部空間内へ吸引され、プレフォーム５における充填製品と接触する面が殺菌される。
【００３６】
この段階の終了後、バルブ１２が閉鎖され、新たにバルブ１１が開放される。その結果、プレフォーム５の内部空間内に新たに真空が生成される。
【００３７】
真空バルブ１１の閉鎖後、バルブ１３を開放することができ、これにより、プレフォーム５の内部空間が新たに負荷から解放され、ＣＯ２によってすすがれる。多くの飲料に関して、ＣＯ２は不活性ガスであり飲料の変質を引き起こすものではない。
【００３８】
この段階の終了後、バルブ１３が再度閉鎖され、バルブ１０を開放することで成形プロセス及び充填プロセスが開始される。容器２０内に生じる成形圧力及び充填圧力の下でプレフォーム５内にある不活性ガスが排除されプレフォームが容器へ変形される。プレフォームが成形段階及び充填段階の前に通常の及び公知の形態で熱的に調節されることはいうまでもない。
【００３９】
一般的に、プレフォーム５の拡張は、不図示の適当な手段によってサポートされるとともに制御されることが可能である。例えば、水平バー、プレフォームの底部において下方から係合するガイド要素又は型内の負圧を用いることが可能である。これらの手段の組合せも同様に可能である。特に好ましいのは、プレフォームあるいは容器の内部において従来の水平バーが用いられず、プレフォームが外部からの変形時に、好ましくは底部において係合して案内される方法である。
【００４０】
容器の成形及び充填後には、適当な形態でヘッド部空間が形成され、容器が負荷から解放されるとともに密封される。
【００４１】
ここで概略的に示された設備は複数の成形及び充填ステーション１を備えることができ、これら成形及び充填ステーションにおいては、同時に又は時間的にわずかにずらして複数の容器を同時に成形することが可能であることはいうまでもない。同様に、図示の方法がそれぞれ真空排気及び消毒あるいは真空排気及び不活性ガスによるすすぎから成る１つより多くのサイクルを含むことができることもいうまでもない。
【符号の説明】
【００４２】
１            成形及び充填ステーション
２            型
３            成形空間
４            型ヘッド部
５            プレフォーム
６            プレフォームの開口部
１０          充填製品の供給のためのバルブ
１１          真空ポンプのためのバルブ
１２          蒸気発生器／Ｈ２Ｏ２貯蔵部のためのバルブ
１３          不活性ガス貯蔵部のためのバルブ
２０          充填製品用の貯蔵部
２１          高圧ポンプ
２２          磁気誘導式の流量計
３０          真空ポンプ
４０          Ｈ２Ｏ２貯蔵部、蒸気発生器
５０          ＣＯ２貯蔵部
【図１】
2016514071.tif 000003
【国際調査報告】
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2016514071.tif 000005
2016514071.tif 000006
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