(57)【要約】  【解決手段】  ３つの多層パリソンを同時に製造するトリプルパリソンフローヘッド装置。当該トリプルパリソンフローヘッドは、実質的に互いに当接した、第１のパリソンフローヘッドと、第２のパリソンフローヘッドと、第３のパリソンフローヘッドとを含む。各フローヘッドは、流通路を有する複数のリングを含み、それらの複数のリングは中心軸を画成し、前記流通路および複数のポートと流体連通した環状流導管を有する。一定の幅を有する１セットの定盤は、前記第１、第２、および第３のパリソンフローヘッドに隣接して位置する。各リング内の前記流通路は、各リングの高さおよび直径により画成され、前記定盤の前記幅と、前記流通路との組み合わせにより、前記３つのパリソンフローヘッド間の前記中心間距離が最小限となる。  【選択図】      図１
2016514065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３つの多層パリソンを同時に製造するトリプルパリソンフローヘッド装置であって、
第１の複数のリングを含む第１のパリソンフローヘッドであって、当該第１の複数のリングは、第１の複数の流通路を有し、第１の中心軸を画成するものであり、前記第１の複数の流通路および第１の複数のポートと流体連通する第１の環状流導管を有するものである、前記第１のパリソンフローヘッドと、
前記第１のパリソンフローヘッドに実質的に当接する第２のパリソンフローヘッドであって、当該第２のパリソンフローヘッドは第２の複数のリングを含み、当該第２の複数のリングは、第２の複数の流通路を有し、第２の中心軸を画成するものであり、前記第２の複数の流通路および第２の複数のポートと流体連通する第２の環状流導管を有するものであり、かつ第１の中心間距離は、前記第１の中心軸と前記第２の中心軸との間に画成されるものであり、前記第２のパリソンフローヘッドと、
前記第２のパリソンフローヘッドに実質的に当接する第３のパリソンフローヘッドであって、当該第３のパリソンフローヘッドは第３の複数のリングを含み、当該第３の複数のリングは、第３の複数の流通路を有し、前記第３の複数のリングは第３の中心軸を画成するものであり、前記第３の複数の流通路および第３の複数のポートと流体連通する第３の環状流導管を有するものであり、かつ第２の中心間距離は、前記第２の中心軸と前記第３の中心軸との間に画成されるものである、前記第３のパリソンフローヘッドと、
前記第１、第２、および第３のパリソンフローヘッドに隣接して位置し、一定の幅を有する少なくとも１セットの定盤と
を有し、
前記第１、第２、および第３の複数のリングの各リング内の前記第１、第２、および第３の複数の流通路の各々は、各リングの高さおよび直径により画成され、前記定盤の前記幅と、前記第１、第２、および第３の複数の流通路との組み合わせにより、前記第１の中心間距離および前記第２の中心間距離が最小限となるものである
トリプルパリソンフローヘッド装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、前記第１の中心間距離は、約８５ｍｍ未満である装置。
【請求項３】
請求項１記載の装置において、前記第２の中心間距離は、約８５ｍｍ未満である装置。
【請求項４】
請求項１記載の装置において、前記第１の中心間距離は、前記第２の中心間距離と等しいものである装置。
【請求項５】
請求項１記載の装置において、前記第１の中心間距離は、約８２．５ｍｍである装置。
【請求項６】
請求項１記載の装置において、前記第２の中心間距離は、約８２．５ｍｍである装置。
【請求項７】
請求項１記載の装置において、前記第１、第２、および第３の複数のリングは、それぞれ少なくとも６つのリングを有するものである装置。
【請求項８】
請求項１記載の装置において、前記リングは、それぞれ高さが約６０ｍｍ未満である装置。
【請求項９】
請求項１記載の装置において、前記リングは、それぞれ高さが約２５ｍｍである装置。
【請求項１０】
請求項１記載の装置において、前記３つの多層パリソンは、それぞれ少なくとも６つの材料層を有するものである装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の装置において、前記少なくとも６つの材料層は、第１のバージン層と、リグラインド層と、第１の接着層と、障壁層と、第２の接着層と、第２のバージン層とを含むものである装置。
【請求項１２】
請求項１０記載の装置において、前記第１、第２、および第３の複数の流通路の前記リングの前記高さおよび直径は、前記層の厚さに基づいて決定されるものである装置。
【請求項１３】
請求項１記載の装置において、前記トリプルパリソンフローヘッドは、約６８０〜約９００ｋｇ／時の出力を生成するものである装置。
【請求項１４】
請求項１記載の装置において、前記トリプルパリソンフローヘッドは、約８００ｋｇ／時〜約８３０ｋｇ／時の出力を生成するものである装置。
【請求項１５】
請求項１記載の装置において、前記第１、第２、および第３の複数のポートは、複数の上流押出機から溶融材料を受け取るものである装置。
【請求項１６】
請求項１記載の装置において、前記トリプルパリソンフローヘッドは、３つの開いた定盤間に３つのパリソンを連続的に押し出すものである装置。
【請求項１７】
定盤に隣接して３つの多層パリソンを同時に製造するトリプルパリソンフローヘッド装置であって、
第１の複数のリングを含む第１のパリソンフローヘッドであって、この第１の複数のリングは第１の中心軸を画成し、第１の複数のポートと流体連通する第１の環状流導管を有するものである、前記第１のパリソンフローヘッドと、
第２の複数のリングを含む第２のパリソンフローヘッドであって、この第２の複数のリングは第２の中心軸を画成し、第２の複数のポートと流体連通する第２の環状流導管を有するものである、前記第２のパリソンフローヘッドと、
第３の複数のリングを含む第３のパリソンフローヘッドであって、この第３の複数のリングは第３の中心軸を画成し、第３の複数のポートと流体連通する第３の環状流導管を有するものである、前記第３のパリソンフローヘッドと
を有し、
前記第１の中心軸と前記第２の中心軸との間の第１の中心間距離、および前記第２の中心軸と前記第３の中心軸との間の第２の中心間距離は、約８５ｍｍ未満である
トリプルパリソンフローヘッド装置。
【請求項１８】
請求項１７記載の装置において、前記第１および第２の中心間距離は、約８２．５ｍｍである装置。
【請求項１９】
請求項１７記載の装置において、前記トリプルパリソンフローヘッドは、３つの開いた定盤間に３つのパリソンを連続的に押し出すものである装置。
【請求項２０】
請求項１７記載の装置において、前記３つのパリソンは、それぞれ第１のバージン層と、リグラインド層と、第１の接着層と、障壁層と、第２の接着層と、第２のバージン層を含むものである装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２０１３年３月１５日付で出願された米国仮特許出願第６１／７９０，１９７号および２０１４年１月２７日付で出願された米国非仮特許出願第１４／１６４，３５３号に対する優先権の利益を主張するものであり、参照によりその内容を本願に組み込むものとする。
【０００２】
本発明は、ボトルおよび同様な物を製造するフローヘッド装置（ｆｌｏｗｈｅａｄ  ａｐｐａｒａｔｕｓ）に関し、より具体的には、トリプルパリソン共押出多層フローヘッド装置に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
液体およびバルク固体を保持する容器は、連続的なブロー成形工程で経済的に製造されるが、当該工程においては、溶融ポリマー樹脂からなり、中空管を有するパリソンがフローヘッドから連続的に押出成形される。前記パリソンに一連の可動金型、例えば半金型で形成された金型が係合し、それらの半金型が対向しあう側から前記パリソンの周囲で閉じて前記パリソンの各部分に順次接触する。各半金型がパリソン部分の周囲で閉じることに伴い、各半金型上のナイフが、連続的に押し出されるパリソンから前記パリソン部分を切断する。パリソンに金型が係合し、前記パリソンからパリソン部分が切断されると、前記パリソン部分に空気が注入されて前記パリソン部分を強制的に膨らませ、金型の形状、例えばボトルまたは同様な物の形状となる。次に前記金型が開いて、新たに成形された容器が解放される。新たに成形された容器は、例えばコンベアで、付加的な下流処理へ搬送される。その後、前記金型は、前記フローヘッドに戻って次の容器を成形する。容器を製造する適切な装置の一種は、米国特許第５，８４０，３４９号に開示されており、この参照によりその全体が全目的で本明細書に組み込まれる。
【０００４】
種々の特性を有する種々のプラスチック樹脂からなる複数の層で形成された容器を提供すると有利である。例えば、食料品を保持する容器は、不活性で容器の内容物に化学反応しない最内層と、酸素に対し不浸透性で、例えば内容物の酸化を防ぐ中間層と、特定の色を有し耐摩耗性であるなどの最外層とを有することができる。
【０００５】
そのような多層容器を製造するため、当該容器の成形元であるパリソンは多層状態で共押出成形される。これは、異なるポリマー樹脂を受容する複数のポートを備える環状空間を有するフローヘッドにより達成できる。前記異なるポリマー樹脂は、前記ポートを通じて加圧され、前記フローヘッドに入る。上述した３層の例において、前記最内層を形成する樹脂は最上流点に入り、前記環状空間に適合して管を形成する。この樹脂管は、前記フローヘッド内を流れ続け、中間樹脂は、さらに下流に配置されたポートを通じて環状空間に入る。前記中間層は、前記環状空間内へ付勢されて、上述の管を取り囲む第２の管を形成する（前記環状空間は、第２の層を受容するよう比較的大きい）。最後に、前記最外層を形成する樹脂が、前記第２のポートより下流にある第３のポートを通じて前記環状空間に導入され、はじめの２つの管を取り囲む第３の管を形成する。このように形成された３層パリソンは、前記フローヘッドから連続的に出て、前記パリソンの一部が上述した連続工程で金型により捕捉され、前記容器が作製される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のフローヘッド設計では、成形すべき容器のサイズおよび形状に基づく金型と、フローヘッド自体との幾何学的構造の制約上、シングルフローヘッドまたはデュアルフローヘッドの構成のみが提供されてきた。そのため、所与の機械においては、単一のパリソンまたは２本のパリソンしか同時生成できない。金型に設けられる空間と、フローヘッドを通過する樹脂材料の流量とが制限されるため、ほとんどのデュアルパリソン機械は、中心間距離が９０ｍｍを超え、例えばボトルサイズおよび機械構成に応じて約１００ｍｍまたは約１２５ｍｍ台になる。また、フローヘッドの所与の部分で樹脂材料の滞留時間が長びくと、樹脂材料が劣化および損傷するため、樹脂材料の流量も非常に重要である。
【０００７】
そのため、単一の装置において適切な流量で２より多くのパリソンを製造できるとともに、金型およびフローヘッド用の限られた狭い空間に適合できる装置がいまだ必要とされている。  
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この必要性等を満たすため、またその目的を鑑み、本発明は、スペースを節約するトリプルパリソンフローヘッド装置を提供し、このトリプルパリソンフローヘッド装置は、３つの多層パリソンを同時に共押出することができる。特に、前記多層パリソンの各層に最適な流量を提供するよう、一定のサイズおよび形状を有する複数のリングが選択される。前記３つのパリソンフローヘッド間の中心間距離は、９０ｍｍを超える従来の中心間距離より小さい値に低減されるため、金型装置の空間および幾何学的構造の制約内であっても、多層パリソン（例えば、６層パリソン）の製造に必要な流量で、３つのフローヘッドを使用できるようになる。
【０００９】
一実施形態において、本発明は、３つの多層パリソンを同時に製造するトリプルパリソンフローヘッド装置を提供する。本トリプルパリソンフローヘッド装置は、第１のパリソンフローヘッドと、第２のパリソンフローヘッドと、第３のパリソンフローヘッドとを含む。前記第１のパリソンフローヘッドは、第１の複数の流通路を有する第１の複数のリングを含み、前記第１の複数のリングは第１の中心軸を画成し、前記第１の複数の流通路および第１の複数のポートと流体連通する第１の環状流導管を有する。前記第２のパリソンフローヘッドは前記第１のパリソンフローヘッドに実質的に当接し、第２の複数の流通路を有する第２の複数のリングを含み、前記第２の複数のリングは第２の中心軸を画成し、前記第２の複数の流通路および第２の複数のポートと流体連通する第２の環状流導管を有する。前記第３のパリソンフローヘッドは前記第２のパリソンフローヘッドに実質的に当接し、第３の複数の流通路を有する第３の複数のリングを含み、前記第３の複数のリングは第３の中心軸を画成し、前記第３の流通路および第３の複数のポートと流体連通する第３の環状流導管を有する。第１の中心間距離は、前記第１の中心軸と前記第２の中心軸との間に画成され、第２の中心間距離は、前記第２の中心軸と前記第３の中心軸との間に画成される。
【００１０】
当該トリプルパリソンフローヘッド装置は、さらに、少なくとも１セットの定盤を含む。前記定盤は一定の幅を有し、前記第１、第２、および第３のパリソンフローヘッドに隣接して配置される（例えば、前記定盤は、当該トリプルパリソンフローヘッド装置の配向に応じ、前記３つのパリソンフローヘッドの出口に対し、下または上に配置される）。当該トリプルパリソンフローヘッド装置は、３つの開いた定盤間に３つのパリソンを連続的に押し出すことができる。
【００１１】
前記第１、第２、および第３の複数のリングの各リング内の前記第１、第２、および第３の複数の流通路は、各リングの高さおよび直径により画成される。前記定盤の幅と、前記第１、第２、および第３の流通路の幾何学的構造との組み合わせにより、前記第１の中心間距離および前記第２の中心間距離が最小限に抑えられることがわかった。特に、前記第１および／または第２の中心間距離は、好ましくは約８５ｍｍ未満であり、より好ましくは約８２．５ｍｍである。前記第１の中心間距離は、前記第２の中心間距離と等しくできる。
【００１２】
前記第１、第２、および第３の複数のリングは、それぞれ少なくとも６つのリングを有することができる。前記リングの高さは、樹脂材料の流量に影響を及ぼし、好ましくは約６０ｍｍ（約２インチ）未満であり、より好ましくは約２５ｍｍ（約１インチ）未満である。各リングは、前記多層パリソン内の１つの層に対応する。そのため、６つのリングでは、前記多層パリソンに少なくとも６つの材料層を提供できる。前記６つの材料層は、例えば、第１のバージン層と、リグラインド層と、第１の接着層と、障壁層と、第２の接着層と、第２のバージン層とを含むことができる。前記第１、第２、および第３の流通路のサイズおよび形状は、例えば前記層の厚さに基づき、一定の流量をもたらすよう決定できる。前記第１、第２、および第３の複数のポートは、複数の上流押出機から溶融材料を受け取ることができる。
【００１３】
別の一実施形態によれば、本発明は、定盤に隣接して３つの多層パリソンを同時に製造するトリプルパリソンフローヘッド装置を提供する。このトリプルパリソンフローヘッドは、第１、第２、および第３のパリソンフローヘッドを含む。前記第１のパリソンフローヘッドは、第１の複数のリングを含み、この第１の複数のリングは第１の中心軸を画成し、第１の複数のポートと流体連通する第１の環状流導管を有する。前記第２のパリソンフローヘッドは、第２の複数のリングを含み、この第２の複数のリングは第２の中心軸を画成し、第２の複数のポートと流体連通する第２の環状流導管を有する。前記第３のパリソンフローヘッドは、第３の複数のリングを含み、この第３の複数のリングは第３の中心軸を画成し、第３の複数のポートと流体連通した第３の環状流導管を有する。前記第１の中心軸と前記第２の中心軸との間の前記第１の中心間距離、および前記第２の中心軸と前記第３の中心軸との間の前記第２の中心間距離とは、約８５ｍｍ未満にできる。
【００１４】
以上の全般的な説明および以下の詳細な説明は、どちらも例示的なものであり、本発明を限定するものではないことを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
本発明は、添付の図面と併せて以下の詳細な説明を読むことにより最もよく理解される。一般的な慣行に従い、図面の種々の特徴は縮尺どおりでないことに留意されたい。むしろ種々の特徴の寸法は、明瞭性のため適宜拡大または縮小されている。図面に含まれる図は以下のとおりである。
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るトリプルパリソンフローヘッド装置を示した図である。
【図２】図２は、図１に示したトリプルパリソンフローヘッド装置と、製造されてその下の金型内に入った３つのパリソンとを示した図である。
【図３】図３は、６層パリソンを製造するため前記トリプルパリソンフローヘッド装置での使用に適した６つのポートの拡大図である。
【図４】図４は、前記トリプルパリソンフローヘッド装置内の前記リングによりもたらされる６つの流通路の断面図である。
【図５】図５Ａは、前記トリプルパリソンフローヘッド装置での使用に適した１つのリングの断面斜視図である。図５Ｂは、図５Ａに示したリングの斜視図である。
【図６】図６は、前記トリプルパリソンフローヘッド装置と、当該トリプルパリソンフローヘッド装置の操作に適した油圧式または空気圧式の付随装置との斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明は、３つの多層パリソンを製造するトリプルパリソン「共押出」（ｃｏｅｘｔｒｕｓｉｏｎまたは「ｃｏｅｘ」）フローヘッド装置を提供し、本フローヘッド装置では、９０ｍｍを超える従来の中心間距離よりも、３つのパリソンフローヘッド間の中心間距離が小さい。流量を最適化するように設計されたサイズおよび形状をそれぞれ有するリングのスタックを選択することにより、３つの多層パリソンは同時共押出成形が可能になると同時に、成形装置の空間的制約および幾何学的構造にも適切に対応できる。
【００１７】
ここで図面を参照すると、当該図面を構成する種々の図にわたり同様な参照番号は同様な要素を表しており、本発明は、３つの多層パリソン１４０、２４０、３４０を同時に製造するトリプルパリソンフローヘッド装置１を提供する。図１を参照すると、本トリプルパリソンフローヘッド装置１は、第１のパリソンフローヘッド１００と、第２のパリソンフローヘッド２００と、第３のパリソンフローヘッド３００とを含む。
【００１８】
図１に示すように、前記第１のパリソンフローヘッド１００は、第１の複数のリング１１０を含む。例えば、前記第１のパリソンフローヘッド１００は、６つのリングのスタック１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅ、および１１０ｆを含む。同様に、前記第２のパリソンフローヘッド２００は、第２の複数のリング２１０を含む。例えば、前記第２のパリソンフローヘッド２００は、６つのリングのスタック２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄ、２１０ｅ、および２１０ｆを含む。同様に、前記第３のパリソンフローヘッド３００は、第３の複数のリング３１０を含む。例えば、前記第３のパリソンフローヘッド３００は、６つのリングのスタック３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｄ、３１０ｅ、および３１０ｆを含む。
【００１９】
図５Ａおよび５Ｂに示した汎用リング１０は、本明細書で説明するすべてのリング１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅ、１１０ｆ、２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄ、２１０ｅ、２１０ｆ、３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｄ、３１０ｅ、および３１０ｆを示している。前記リング１０は、例えば、ほぼ円筒形状で中心が中空である。本明細書では６つのリング１０のリングスタックを例示しているが、前記第１、第２、および第３のパリソンフローヘッド１００、２００、および３００は、それぞれ前記多層パリソン１４０、２４０、および３４０に望ましい数の層、例えば３〜７範囲の層を提供するため、いかなる適切な数のリング１０も含むことができる。ただし、前記リング１０の数は、前記第１、第２、および第３のパリソンフローヘッド１００、２００、および３００に利用できる垂直方向の空間により制限される。
【００２０】
これら第１、第２、および第３のパリソンフローヘッド１００、２００、および３００は、それぞれ環状流導管１２２、２２２、および３２２を有する。その環状流導管１２２、２２２、および３２２は、それぞれ管またはマンドレル１３０、２３０および３３０により画成される。マンドレル１３０、２３０および３３０は、種々の幅を有することで前記多層パリソン１４０、２４０、および３４０を構成する多数層の樹脂材料に対応することが可能となる。すなわち、前記マンドレル１３０、２３０、および３３０の直径は、層に樹脂材料が加えられるに従って大きくなる。前記マンドレル１３０、２３０、および３３０は、その中心を貫通するピンロッド１２８、２２８、および３２８によってそれぞれ支持される。
【００２１】
図１に示すように、前記第１の複数のリング１１０および前記第１の環状流導管１２２を含む前記第１のパリソンフローヘッド１００には、当該第１のパリソンフローヘッド１００の外径内の実質的に中心に位置した第１の中心軸１２０が画成される。同様に、前記第２の複数のリング２１０および前記第２の環状流導管２２２を含む前記第２のパリソンフローヘッド２００には、当該第２のパリソンフローヘッド２００の外径内の実質的に中心に位置した第２の中心軸２２０が画成される。同様に、前記第３の複数のリング３１０および前記第３の環状流導管３２２を含む前記第３のパリソンフローヘッド３００には、当該第３のパリソンフローヘッド３００の外径内の実質的に中心に位置した第３の中心軸３２０が画成される。
【００２２】
図１で容易に理解されるように、前記第２のパリソンフローヘッド２００は、前記第１のパリソンフローヘッド１００と実質的に当接し、前記第３のパリソンフローヘッド３００は、前記第２のパリソンフローヘッド２００と実質的に当接する。前記第１、第２、および第３のパリソンフローヘッド１００、２００、および３００は、これら３つのフローヘッド１００、２００、および３００間で最低限の中心間距離を実現するため、直接接触することが好ましい。特に、第１の中心間距離Ｃ１は、前記第１の中心軸１２０と前記第２の中心軸２２０との間に画成される。同様に、第２の中心間距離Ｃ２は、前記第２の中心軸２２０と前記第３の中心軸３２０との間に画成される。
【００２３】
ここで図２を参照すると、前記第１、第２、および第３のパリソンフローヘッド１００、２００、および３００は、それぞれ第１、第２、および第３の複数のポート１１４、２１４、および３１４を含み、これらの複数のポートは、当該第１、第２、および第３のパリソンフローヘッド１００、２００、および３００に樹脂材料を提供する。特に、前記第１のパリソンフローヘッド１００は、第１の複数のポート１１４を含む。例えば、図２は、７つのポート１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、１１４ｄ、１１４ｅ、１１４ｆ、および１１４ｇを伴う一例を示している。同様に、前記第２のパリソンフローヘッド２００は、例えば７つのポート２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃ、２１４ｄ、２１４ｅ、２１４ｆ、および２１４ｇを伴う前記第２の複数のポート２１４を含む。同様に、前記第３のパリソンフローヘッド３００は、前記第３の複数のポート３１４を含む。例えば、前記第３のパリソンフローヘッド３００は、７つのポート３１４ａ、３１４ｂ、３１４ｃ、３１４ｄ、３１４ｅ、３１４ｆ、および３１４ｇを含む。
【００２４】
ここで図３を参照すると、各前記第１、第２、および第３のパリソンフローヘッド１００、２００、および３００用の６つのポートの一例、すなわち、第１のポート１１４ａ、２１４ａ、または３１４ａ、第２のポート１１４ｂ、２１４ｂ、または３１４ｂ、第３のポート１１４ｃ、２１４ｃ、または３１４ｃ、第４のポート１１４ｄ、２１４ｄ、または３１４ｄ、第５のポート１１４ｅ、２１４ｅ、または３１４ｅ、および第６のポート１１４ｆ、２１４ｆ、または３１４ｆが示されている。本明細書では６つまたは７つのポートを例示しているが、前記第１、第２、および第３のパリソンフローヘッド１００、２００、および３００は、少なくとも提供されるリング１０の数に対応するいかなる適切な数のポート１１４、２１４、または３１４も有することができる。第１、第２、および第３の複数のポート１１４、２１４、または３１４の数は、前記多層パリソン１４０、２４０、および３４０に望ましい数の層を提供するように選択された数のリングに少なくとも対応し、例えば３〜７の層には３〜７のポートを提供することができる。図１では、６つのリングで７つのポート１１４、２１４、または３１４が提供されている。
【００２５】
第１のパリソンフローヘッド１００の場合、これらのポート１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、１１４ｄ、１１４ｅ、および１１４ｆの各々は、１若しくはそれ以上の上流押出機（図示せず）とそれに伴う装置から樹脂材料を提供し、その樹脂材料（例えば、溶融パイプなど）を搬送する。前記第２および第３のパリソンフローヘッド２００および３００内の前記ポート２１４および３１４も、同様に供給を受けられる。前記押出機は、例えば、溶融ポリマー樹脂を押出成形するため当該技術分野で一般に使用されるスクリュー押出機であってよい。
【００２６】
図３および４から最もよく理解されるように、前記第１の環状流導管１２２は、第１の複数の流通路１１２を通じて前記第１の複数のポート１１４と流体連通している。特に、これらのポート１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、１１４ｄ、１１４ｅ、および１１４ｆは、前記第１の流通路１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ、１１２ｅ、および１１２ｆ（図４に表示）を通じて前記環状流導管１２２と流体連通している。これら第１の流通路１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ、１１２ｅ、および１１２ｆは、図１、５Ａ、および５Ｂに示した各前記リング１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅ、および１１０ｆのサイズおよび形状または幾何学的構造により画成される。同様に、前記第２および第３のパリソンフローヘッド２００および３００は、第２の流通路２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃ、２１２ｄ、２１２ｅ、および２１２ｆとして示された第２の複数の流通路２１２と、第３の流通路３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃ、３１２ｄ、３１２ｅ、および３１２ｆとして示された第３の複数の流通路３１２とを含み、これらは前記第１の流通路１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ、１１２ｅ、および１１２ｆと実質的に同一のものである。前記第１、第２、および第３の複数のポート１１４、２１４、および３１４は、各前記第１、第２、および第３の流通路１１２、２１２、および３１２に流体流通を提供するよう、各リング１０の上方に配置されなければならない。
【００２７】
このように、前記第１、第２、および第３の複数のポート１１４、２１４、３１４は、前記第１、第２、および第３の流通路１１２、２１２、および３１２に樹脂材料をそれぞれ供給し、その樹脂材料は、前記第１、第２、および第３の環状流導管１２２、２２２、および３２２内で管を形成する。特に、異なるポリマー樹脂が圧力下で付勢され、前記第１、第２、および第３の複数のポート１１４、２１４、３１４を通過し、前記第１、第２、および第３のフローヘッド１００、２００、および３００内にそれぞれ入る。図２に示すように、前記多層パリソン１４０、２４０、および３４０は、それぞれ複数の樹脂層１４２、２４２、および３４２を有する。前記第１の多層パリソン１４０は、第１のダイリング１２４の開口部または出口１２６を通じて、前記第１のパリソンフローヘッド１００から出る。前記第２の多層パリソン２４０は、第２のダイリング２２４の開口部または出口２２６を通じて、前記第２のパリソンフローヘッド２００から出る。前記第３の多層パリソン３４０は、第３のダイリング３２４の開口部または出口３２６を通じて、前記第３のパリソンフローヘッド３００から出る。
【００２８】
図３を参照すると、６層からなる第１の多層パリソン１４０と、前記第１のパリソンフローヘッド１００で製造される前記樹脂層１４２との一例が説明されている。前記最内層を形成する樹脂は最上流点（ポート１１４ａ）で流入し、前記環状流導管１２２に適合して第１の管を形成する。この樹脂管は、前記第１のパリソンフローヘッド１００内を流れ続け、次の樹脂は、さらに下流に配置されたポート１１４ｂを通じて前記環状流導管１２２に流入する。前記中間層は、付勢されて前記環状流導管１２２に流入し、前記第１の管を取り囲む第２の管を形成する。前記第１および第２の樹脂管は、前記第１のパリソンフローヘッド１００内を流れ続け、次の樹脂は、さらに下流に配置されたポート１１４ｃを通じて前記環状流導管１２２に流入する。前記中間層は、付勢されて前記環状流導管１２２に流入し、前記第２の管を取り囲む第３の管を形成する。前記第１、第２、および第３の樹脂管は、前記第１のパリソンフローヘッド１００内を流れ続け、次の樹脂は、さらに下流に配置されたポート１１４ｄを通じて前記環状流導管１２２に流入する。前記中間層は、付勢されて前記環状流導管１２２に流入し、前記第３の管を取り囲む第４の管を形成する。前記第１、第２、第３、および第４の樹脂管は、前記第１のパリソンフローヘッド１００内を流れ続け、次の樹脂は、さらに下流に配置されたポート１１４ｅを通じて前記環状流導管１２２に流入する。前記中間層は、付勢されて前記環状流導管１２２に流入し、前記第４の管を取り囲む第５の管を形成する。最後に、前記最外層を形成する樹脂が、前記第５のポート１１４ｅより下流にある第６のポート１１４ｆを通じて前記環状流導管１２２に導入され、それ以前の全管を取り囲む第６の管を形成する。このように形成された６層の第１のパリソン１４０は、前記第１のパリソンフローヘッド１００から連続的に排出され、前記パリソン１４０の一部は、連続的な工程で定盤５０により捕捉される。前記工程とその結果は、前記第２および第３のパリソンフローヘッド２００および３００についても同じであることが理解されるであろう。
【００２９】
前記層に有用なポリマー樹脂としては、ポリエステル、ポリアミド、およびポリカーボネートなどがあるが、これに限定されるものではない。適切なポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリプロピレンテレフタレート（ＰＰＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、およびシクロヘキサンジメタノールとＰＥＴの共重合体（ＰＥＴＧとして知られる）の単独重合体（ホモポリマー）、共重合体（コポリマー）、または混合物などがある。適切なポリアミド（ＰＡ）としては、ＰＡ６、ＰＡ６，６、ＰＡ６，４、ＰＡ６，１０、ＰＡ１１、ＰＡ１２などがある。他の有用な熱可塑性ポリマーとしては、アクリルイミド、アモルファスナイロン、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリスチレン、結晶性ナイロン（ＭＸＤ−６）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、およびポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などがある。
【００３０】
前記複数の樹脂層１４２、２４２、および３４２を形成する６つの層は、内側から外側に向かって、例えば、第１のバージン層、リグラインド層、第１の接着層、障壁層、第２の接着層、および任意選択的に着色した第２のバージン層を含むことができる。７若しくはそれ以上の層の場合は、所与の樹脂層の流量を増やすため、２若しくはそれ以上の層で単一層を置き換えることができる。例えば、前記リグラインド層は、全体的により厚みのある層をもたらすよう２つの層で提供できる。リグラインド材料は、製品製造中にトリムまたは廃棄され、まだ消費者に使用されていない材料であってよい。リグラインドまたはリサイクル材料と対照的に、バージン材料とは、それまで容器包装の形成、容器包装の一部、または容器包装の前駆物質に使用されていない材料であるが、種々の処理工程を経た材料であってもよい。前記第１および第２のバージン層には、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を含めることができる。前記中間障壁層には、例えばエチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）またはポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）を含めることができる。前記リグラインド層には、リサイクル材料、例えばＰＥＴ、ＰＥＮ、またはＰＥＴおよびＰＥＴの混合物か共重合体を含めることができる。前記第１および第２の接着層には、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）、無水マレイン酸で修飾したポリエチレンなどを含めることができる。壁厚の合計は、例えば、約０．１ｍｍ〜約１ｍｍ、約０．２ｍｍ〜約０．８ｍｍ、約０．３〜約０．６ｍｍの範囲である。
【００３１】
例示的な一実施形態では、図１および２に示すように、前記第１、第２、および第３の複数のリング１１０、２１０、および３１０が、それぞれ、例えば７層の材料を提供（そのうち、２層が前記リグラインド層を構成）するよう、少なくとも６つのリング１０を有することができる。各層に望ましい流量を実現して各層に必要な厚さを得るため、前記リングの幾何学的構造は特別に選ばれる。特に、前記第１、第２、および第３の流通路１１２、２１２、および３１２の幾何学的構造は、前記多層パリソン１４０、２４０、および３４０における層の厚さに基づき、かつ、一定の流量に基づき、決定される。当該トリプルパリソンフローヘッド装置１は、約６８０ｋｇ超／時、約７００ｋｇ超／時、約８００ｋｇ超／時、例えば約８１６ｋｇ／時の出力または総流量を製造できる。前記出力は、約６８０ｋｇ／時〜約９００ｋｇ／時、より好ましくは約８００ｋｇ／時〜約８３０ｋｇ／時の範囲にできる。
【００３２】
図５Ａおよび５Ｂに示すように、前記リング１０は、高さｈと、直径ｄと、外面１２の外形とに基づく所与の幾何学的構造を有し、前記第１、第２、および第３のパリソンフローヘッド１００、２００、および３００内で当該リング１０を積み重ねると、当該リング１０の外形によりそれぞれ前記第１、第２、および第３の流通路１１２、２１２、および３１２が画成される。前記第１の複数のリング１１０の各リング１０における前記第１の流通路１１２は、各リング１０の高さｈと、直径ｄと、外面１２の外形により画成される幾何学的構造を有する。同様に、前記第２の複数のリング２１０の各リング１０における前記第２の流通路２１２は、各リング１０の高さｈと、直径ｄと、外面１２の外形により画成される幾何学的構造を有する。同様に、前記第３の複数のリング３１０の各リング１０における前記第３の流通路３１２は、各リング１０の高さｈと、直径ｄと、外面１２の外形により画成される幾何学的構造を有する。
【００３３】
図５Ａおよび５Ｂに示すように、前記リング１０の前記外面１２は、流量を最適化する突出部、凹部、波状の起伏、または設計を含むよう外郭成形される。前記リング１０の高さｈは、約６０ｍｍ（約２．４インチ）未満、約５０ｍｍ（約２インチ）未満、約４０ｍｍ（約１．６インチ）未満、約３０ｍｍ（約１．２インチ）未満であることが好ましく、より好ましくは約２５ｍｍ（約１インチ）未満である。前記リング１０の直径は、約８０ｍｍ（約３．１インチ）未満、約７０ｍｍ（約２．８インチ）未満、約６０ｍｍ（約２．４インチ）未満、または約５０（約２インチ）未満であることが好ましい。
【００３４】
図２に示すように、当該トリプルパリソンフローヘッド装置１は、さらに、少なくとも１セットの定盤５０を含む。これらの定盤５０は、当業者に知られた任意の適切なブロー成形金型を含むことができる。特に、前記定盤５０のサイズおよび形状は、容器、うつわ、フラスコ、バイアル、その他当該技術分野で公知のものなどを含め、任意のサイズ、形状、および寸法を有する任意タイプのボトル１０または個別物品を製造するよう選択できる。前記定盤５０は幅ｗを有し、前記第１、第２、および第３のパリソンフローヘッド１００、２００、および３００の前記出口１２６、２２６、または３２６に隣接または近接して設置される。当該トリプルパリソンフローヘッド装置１の配向に応じ、前記定盤５０は、前記３つのパリソンフローヘッド１００、２００、および３００の前記出口１２６、２２６、または３２６に対し、下に、上に、または角度を付けて配置できる。当該トリプルパリソンフローヘッド装置１は、３つの開いた定盤５０間に３つのパリソン１４０、２４０、３４０を連続的に共押出することができる。前記１セットの定盤５０は、分離された３つの成形室を含む単一対の定盤５０であっても、または各パリソンフローヘッド１００、２００、および３００用に分離され明確に区別できる３対の定盤５０を含むものであってもよい。前記定盤５０の幅ｗは、ボトルサイズおよび機械構成により決定される。
【００３５】
前記定盤５０の限られた幅ｗと、前記リング１０のスタックによる前記第１、第２、および第３の流通路１１２、２１２、３１２の幾何学的構造との組み合わせにより、前記第１、第２、および第３のパリソンフローヘッド１００、２００、３００間の前記第１の中心間距離Ｃ１および前記第２の中心間距離Ｃ２が最小限に抑えられる。すなわち、小さな中心間距離は、前記フローヘッド１００、２００、および３００において特にサイズ調整されたリング１０を選定することで得られる。例示的な一実施形態において、前記第１の中心間距離Ｃ１は、約８５ｍｍ未満、約８４ｍｍ未満、約８３ｍｍ未満、または約８２．５ｍｍである。例えば、前記第１の中心間距離Ｃ１は、約８２ｍｍ〜約８５ｍｍの範囲にできる。同様に、前記第２の中心間距離Ｃ２は、約８５ｍｍ未満、約８４ｍｍ未満、約８３ｍｍ未満、または約８２．５ｍｍである。例えば、前記第１の中心間距離Ｃ１は、約８２ｍｍ〜約８５ｍｍの範囲にできる。前記第１の中心間距離Ｃ１は、前記第２の中心間距離Ｃ２と等しいことが好ましい。
【００３６】
別の一実施形態によれば、本発明は、３つの多層パリソン１４０、２４０、および３４０を、隣接した定盤５０内に、同時に製造する前記トリプルパリソンフローヘッド装置１を提供する。このトリプルパリソンフローヘッド装置１は、第１、第２、および第３のパリソンフローヘッド１００、２００、および３００を含む。前記第１のパリソンフローヘッド１００は、前記第１の複数のリング１１０を含み、この第１の複数のリング１１０は、前記第１の中心軸１２０を画成し、前記第１の複数のポート１１４と流体連通した前記第１の環状流導管１２２を有する。前記第２のパリソンフローヘッド２００は、前記第２の複数のリング２１０を含み、この第２の複数のリング２１０は、前記第２の中心軸２２０を画成し、前記第２の複数のポート２２４と流体連通した前記第２の環状流導管２２２を有する。前記第３のパリソンフローヘッド３００は、前記第３の複数のリング３１０を含み、この第３の複数のリング３１０は、前記第３の中心軸３２０を画成し、前記第３の複数のポート３１４と流体連通した前記第３の環状流導管３２２を有する。前記第１の中心軸１２０および前記第２の中心軸２２０間の前記第１の中心間距離Ｃ１と、前記第２の中心軸２２０および前記第３の中心軸３２０間の前記第２の中心間距離Ｃ１とは、約８５ｍｍ未満（例えば、約８２〜約８５ｍｍの範囲）にできる。
【００３７】
ここで図６を参照すると、前記第１、第２、および第３のパリソンフローヘッド１００、２００、および３００は、油圧式または空気圧式の操作システムで操作できる。特に、その油圧式または空気圧式のシステムは、前記パリソン１４０、２４０、および３４０の各層を共押出するため、それぞれ前記ポート１１４、２１４、および３１４、ひいては前記フローヘッド１００、２００、および３００に圧力をかける。制御器（図示せず）を使用すると、種々の構成要素の操作を制御および調整することができる。例えば、その制御器は、マイクロプロセッサ、プログラマブル論理制御装置、または当該技術分野で知られた他の電子制御システムであってよい。
【００３８】
以上、一定の具体的な実施形態および例を参照して例示および説明を行ったが、本発明は、上記で示した詳細に限定されることを意図したものではない。むしろ、請求項の均等物の範囲内で、かつ、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、細部に種々の変更形態が可能である。例えば、本文書で広義に記載された全範囲は、各々の範囲内で、比較的幅広い範囲内の比較的狭いすべての範囲を含むことが明示的に意図されている。また、上記に開示した種々の装置を使用する方法の諸工程は、いかなる特定の順序にも限定されないことが明示的に意図されている。さらに、一実施形態の特徴は、別の実施形態にも導入できる。
【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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【国際調査報告】
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