(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性材料製の複数のプリフォーム（１４）から液状の充填物で充填された複数の容器（１２）を製造するための方法にして、
それぞれの前記プリフォーム（１４）が、熱的に調整され、またそれに続き変形充填段階の間、変形ステーション（１６）の複数部材から形成される型（２０５）内で、圧力下で前記プリフォーム（１４）内へ供給される圧力媒体としての少なくとも１つの液状の充填物を用いて前記容器（１２）へと変形及び充填され、
前記型（２０５）は、前記プリフォーム（１４）の繰り返しの入れ込みのため及びそれに続き完成まで変形された前記容器（１２）の取り出しのため、閉じられた状態から開かれた状態へと移行可能であり、
前記容器（１２）への変形が閉じられた前記型（２０５）において型内壁部（２１９）に対して行われ、
前記型（２０５）が１つの底部型（２０８）及び少なくとも２つの側部割型（２０６、２０７）から形成されており、
前記底部型（２０８）及びその他の複数の側部割型（２０６、２０７）が互いに可動的に配設されておりまた前記閉じられた状態では分離ライン（２１０）にて互いに接しており、
前記底部型（２０８）が鉛直方向において複数の側部割型（２０６、２０７）の下方に配置される、方法において、
前記底部型（２０８）がその開かれた状態へ移行する際に又は移行した後に傾斜運動を実行することによって、時間的に連続して続く入れ込み工程の間に、前記型（２０５）から液体を取り除く方法ステップが、少なくとも一時的に実行されること、を特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
前記底部型（２０８）が、閉じられた状態から開かれた状態への前記型（２０５）の移行と共に始まって前記傾斜運動を実行することを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の方法において、
前記方法が、連続的に回転して駆動される１つの加工ホイール（１１０）を用いて実施され、当該加工ホイール（１１０）には、複数部材から形成される１つの型（２０５）をそれぞれに備えている複数の前記変形ステーション（１６）が、周方向に間隔をおいてまた回転軸（ＭＡ）に対して半径方向で間隔をおいて配設されており、前記傾斜運動が好ましくは半径方向外側に向かって行われること、を特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１，２又は３に記載の方法において、
前記底部型（２０８）及び複数の側部割型（２０６、２０７）の間の前記分離ライン（２１０）が、少なくとも部分的に鉛直方向で最下部に位置する前記底部型（２０８）の複数の点がこの分離ライン（２１０）上に存在するように、選択されること、を特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載の方法において、
液体排出装置（４１２、４２２）が前記型（２０５）の最下部に位置する領域に及び／又は局所的な極小部に配置されること、を特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１から５の何れか一項に記載の方法において、
開放された前記型（２０５）が、少なくとも一時的に乾燥装置（４０５）によって、ガス状の乾燥流体による及び／又は熱エネルギーによる作用を受けること、を特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１から５の何れか一項に記載の方法において、
前記底部型（２０８）が、少なくとも一時的に乾燥装置（４０５）によって、ガス状の乾燥流体による及び／又は熱エネルギーによる作用を受けること、を特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１から７の何れか一項に記載の方法において、
前記傾斜運動の実行が前記型（２０５）の開放に時間的に連結されていること、を特徴とする方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法において、
前記傾斜運動のための駆動が前記型（２０５）の開放のための駆動に機械的に連結されること、を特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の方法において、
前記傾斜運動のための駆動が、前記底部型（２０８）を閉鎖位置から開放位置へ移動させる駆動に機械的に連結されること、を特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項８〜１０のいずれか一項に記載の方法において、
前記型（２０５）の全ての運動が、すなわち複数の側部割型及び前記底部型（２０８）の開放及び閉鎖、及び、前記底部型（２０８）の傾斜運動が、運動連結されて実行されること、を特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法において、
前記プリフォーム（１４）は、その前記容器（１２）への変形の間、少なくとも一時的に、延伸ロッド（２０９）によって案内されまた軸方向で延伸されること、を特徴とする方法。
【請求項１３】
熱可塑性材料製のプリフォーム（１４）から液状の充填物で充填された容器（１２）を製造するための変形ステーション（１６）にして、
前記変形ステーション（１６）が形成充填ヘッド（２１１）並びに複数部材から形成される型（２０５）を有しており、
また前記変形ステーション（１６）が、熱的に調整された１つのプリフォーム（１４）を前記型（２０５）内での変形充填フェーズの間に、圧力媒体として圧力下で前記プリフォーム（１４）内へ供給される液状の充填物を用いて、容器へと変形しまた充填するために、設計されており、
前記型（２０５）は、前記プリフォーム（１４）の繰り返しの入れ込みのため及びそれに続き完成まで変形された前記容器（１２）の取り出しのため、閉じられた状態から開かれた状態へと移行可能であり、
前記容器（１２）への変形が閉じられた前記型（２０５）において型内壁部（２１９）に対して行われ、
前記型（２０５）が１つの底部型（２０８）及び少なくとも２つの側部割型（２０６、２０７）から形成されており、
前記底部型（２０８）及び前記側部割型（２０６、２０７）が互いに可動的に配設されておりまた前記閉じられた状態では分離ライン（２１０）にて互いに接しており、
前記底部型（２０８）が鉛直方向において前記側部割型（２０６、２０７）の下方に配置されている、前記変形ステーション（１６）において、
前記変形ステーション（１６）が、以下のような液体排出装置（２１０、４１２、４２２、３００）を有すること、すなわち、前記底部型（２０８）がその開かれた状態へ移行する際に又は移行した後に傾斜運動を実行するために配設及び形成されていることによる、時間的に連続して続く前記プリフォーム（１４）の複数の入れ込み工程の間の前記型（２０５）からの液体の除去のための液体排出装置（２１０、４１２、４２２、３００）を有すること、を特徴とする変形ステーション（１６）。
【請求項１４】
請求項１３に記載の変形ステーション（１６）において、
前記底部型（２０８）が、閉じられた状態から開かれた状態への前記型（２０５）の移行と共に始まって傾斜運動を実行するために配設及び形成されていること、を特徴とする変形ステーション（１６）。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載の変形ステーション（１６）において、
前記底部型（２０８）及び前記側部割型（２０６、２０７）の間の前記分離ライン（２１０）が、少なくとも部分領域的に、鉛直方向において最下部に位置する前記底部型（２０８）の複数の点がこの分離ライン（２１０）上に存在するように、選ばれていること、を特徴とする変形ステーション（１６）。
【請求項１６】
請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の変形ステーション（１６）において、
液体排出装置（４１２、４２２）が、前記型（２０５）の最下部にある領域及び／又は局所的な最下点に配設されていること、を特徴とする変形ステーション（１６）。
【請求項１７】
請求項１３から１６の何れか一項に記載の変形ステーション（１６）において、
前記変形ステーション（１６）が乾燥装置（４０５）を有しており、当該乾燥装置（４０５）が、開放された前記型（２０５）に対しての、ガス状の乾燥媒体及び／又は熱エネルギーを用いる少なくとも一時的な作用のために、配設及び調整されていること、を特徴とする変形ステーション（１６）。
【請求項１８】
請求項１３から１６の何れか一項に記載の変形ステーション（１６）において、
前記変形ステーション（１６）が乾燥装置（４０５）を有しており、当該乾燥装置（４０５）が、前記底部型（２０８）に対しての、ガス状の乾燥媒体及び／又は熱エネルギーを用いる少なくとも一時的な作用のために、配設及び調整されていること、を特徴とする変形ステーション（１６）。
【請求項１９】
請求項１３から１８の何れか一項に記載の変形ステーション（１６）において、
前記型（２０５）が、その型内壁部（２１９）に少なくとも部分的に、疎水性の表面（４１９）を備えて及び／又は液体の付着を減少させるナノ構造化された表面（４１９）にしてロータス効果を生じるための表面（４１９）を備えて、設計されていること、を特徴とする変形ステーション（１６）。
【請求項２０】
請求項１３から１８の何れか一項に記載の変形ステーション（１６）において、
前記底部型（２０８）が、その型内壁部（２１９）に少なくとも部分的に、疎水性の表面（４１９）を備えて及び／又は液体の付着を減少させるナノ構造化された表面（４１９）にしてロータス効果を生じるための表面（４１９）を備えて、設計されていること、を特徴とする変形ステーション（１６）。
【請求項２１】
請求項１３から２０の何れか一項に記載の変形ステーション（１６）において、
前記傾斜運動の実施が時間的に前記型（２０５）の開放と連結されていること、を特徴とする変形ステーション（１６）。
【請求項２２】
請求項２１に記載の変形ステーション（１６）において、
前記傾斜運動のための駆動が機械的に前記型（２０５）の開放のための駆動と連結されていることにより、前記傾斜運動の実施が時間的に前記型（２０５）の開放と連結されていること、を特徴とする変形ステーション（１６）。
【請求項２３】
請求項２１に記載の変形ステーション（１６）において、
前記傾斜運動のための駆動が、閉鎖位置から開放位置へ前記底部型（２０８）を移動させる駆動と機械的に連結されていることにより、前記傾斜運動の実施が時間的に前記型（２０５）の開放と連結されていること、を特徴とする変形ステーション（１６）。
【請求項２４】
請求項２１〜２３のいずれか一項に記載の変形ステーション（１６）において、
前記型（２０５）の全ての運動が、すなわち、前記側部割型（２０６、２０７）及び前記底部型（２０８）の開放及び閉鎖及び傾斜運動が、運動連結されて実施さていること、を特徴とする変形ステーション（１６）。
【請求項２５】
請求項１３〜２４のいずれか一項に記載の変形ステーション（１６）において、
前記変形ステーション（１６）が延伸ロッド（２０９）を有しそして前記プリフォーム（１４）をその前記容器（１２）への変形の間に及びその充填の間に少なくとも一時的に当該延伸ロッド（２０９）によって案内するためにそして軸方向に延伸させるために、設計されていること、を特徴とする変形ステーション（１６）。
【請求項２６】
熱可塑性材料製のプリフォーム（１４）から液状の充填物で充填された容器（１２）を製造するための複数の変形ステーション（１６）を備える加工ホイール（１１０）にして、
前記加工ホイール（１１０）が連続的に周回して駆動するように設計されており、
複数の前記変形ステーション（１６）が周方向に間隔をおいてまた回転軸（ＭＡ）に対して半径方向に間隔をおいて前記加工ホイール（１１０）上に配設されている前記加工ホイール（１１０）において、
請求項１３から２５のいずれか一項に従う特徴を有する少なくとも１つの変形ステーション（１６）を有することを特徴とする加工ホイール（１１０）。
【請求項２７】
熱可塑性材料製のプリフォーム（１４）から液状の充填物で充填された容器（１２）を製造するための装置（１０）にして、前記プリフォーム（１４）の温度調整のための加熱装置（１１６）を備え、また、１つの型（２０５）を有する少なくとも１つの変形ステーション（１６）を備える装置（１０）において、
請求項１３から２５のいずれか一項に従う変形ステーション（１６）、又は、請求項２６に従う加工ホイール（１１０）を有することを特徴とする装置（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性材料製の熱的に調整されたプリフォームから液状の充填物で充填された容器（ボトル）を製造するための請求項１の前提部分に従う方法、熱可塑性材料製の熱的に調整されたプリフォームから液状の充填物で充填された容器を製造するための請求項１３の前提部分に従う変形ステーション並びにその種の変形ステーションを複数備えた請求項２６の前提部分に従う加工ホイール、及び、熱可塑性材料製の温度調整されたプリフォームから液状の充填物で充填された容器を製造するための請求項２７の前提部分に従う装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製のプリフォーム（予成形体）といった熱可塑性材料製のプリフォームからブロー形成によって容器を製造することは既に知られおり、その際、プリフォームはブロー機械（ブローマシン）の内部で異なる加工ステーションに供給される（特許文献１）。通常ブロー機械は、プリフォームを調温或いは熱的に調整するための加熱装置、並びに、少なくとも１つのブローステーションを備えたブロー装置を有している。当該ブローステーションの領域では、前もって温度調整されたそれぞれのプリフォームが容器へと膨張（拡張）される。膨張は、圧力媒体としての圧力ガス（圧縮空気）を用いて行われ、当該圧力媒体は形成圧で膨張されるべきプリフォーム内へと導入される。プリフォームをそのように膨張させる場合のプロセス工学的な経過は特許文献１で詳説されている。ブローステーションの基本的な構造は、特許文献２に記載されている。プリフォームの調温の実現性については特許文献３で詳説されている。その際、調温及び熱的な調整としては、プリフォームがブロー成形にとって適切な温度まで加熱され、また、場合によっては、プリフォームに対して温度プロフィールがもたらされることとして理解される。追加的に延伸ロッドを用いて、プリフォームから容器をブロー形成することも同様に既知である。
【０００３】
通常の更なる処理方法に従えば、ブロー成形によって製造された容器は、後続の充填装置へと供給され、そこで予定されている製品又は充填物を充填される。すなわち、専用のブロー機械及び専用の充填機械が用いられる。その際、専用のブロー機械及び専用の充填機械が１つのマシンブロックに統合されること、すなわち、１つのブロック化されたブロー充填装置に統合されること、も知られている。その際更には、ブロー成形工程及び充填工程は、個別の機械的な構成要素において、時間的に前後して行われる。
【０００４】
更に、熱的に調整された或いは調温されたプリフォームからなる容器を、特にはボトル形状でも、製造すること及びその際同時に液状の充填物を用いて充填することが既に提案されており、当該液状の充填物は液圧的な圧力媒体としてプリフォームを膨張させるため或いは容器を作り上げるために成形及び充填圧で供給され、その結果それぞれのプリフォームの充填と同時に容器へと変形される。それぞれの容器の成形及び充填が同時に行われるその種の方法は、液圧的変形法又は液圧的容器形成とも称される。またこの場合、延伸ロッドを用いることによってこのような変形を支援することも知られている。この場合、プリフォームは成形及び充填工程の前に予め温度調整される。
【０００５】
充填物そのものによってプリフォームから容器を成形する場合、すなわち、充填物を液圧的な圧力媒体として用いる場合、容器の成形及び充填のためには、ただ１つの機械のみが必要となるが、当該機械はそのためにより複雑な構成を有する。その種の機械の例は、特許文献４に示されている。別の例は特許文献５に示されている。
【０００６】
プリフォームから容器を同時に成形及び充填することは、１つの変形ステーション内で行われ、当該変形ステーションはとりわけ複数部材から構成された型（モールド）を有している。型が複数部材から構成されていることは、プリフォームを型の中へセット可能とするために、及び、成形充填プロセスの終了後に最後まで作り上げられまた充填された容器を型から取り出し可能とするために、必要である。複数部材から形成されている型はその際、型が閉じた状態（閉鎖状態）及び開いた状態（開放状態）を取ることが出来るように、変形ステーション内に配設及び形成されている。閉鎖状態では複数部材からなる型は内部空間を取り囲んでおり、またこの閉鎖状態では複数部材からなる型は閉じた型内壁部を形成し、当該型内壁部に向かってプリフォームは閉じた型において膨張され、それは圧力下で液状の充填物をプリフォーム内及びプリフォームから生じる容器の膨れ内へ最終的な容器形状へ至るまで供給することによって行われる。その際、プリフォームから容器へのこの変形プロセスは好ましくは少なくとも一時的に延伸ロッドによって支援されるが、それはこの延伸ロッドが閉じているプリフォーム底部へ向かってプリフォーム内へ入れられ、また延伸ロッドがプリフォームを軸方向へ延伸させまたその膨張を少なくとも一時的に誘導することによって行われる。更に複数の変形ステーションが、繰り返し、例えば変形ステーションが配設されている加工ホイールの周回周期性で周期的に、プリフォームを送られ、またそれに続き最後まで変形された容器が型から取り出されることが一般的である。例えば複数の変形ステーションを備えて同期して作動する複数の機械が知られており、又は、連続的に周回する複数の加工ホイールを備えロータリー方式に従って作動する複数の機械が知られている。当該加工ホイール上には、周囲で間隔をおいて、また、加工ホイールの回転軸（周回軸）に対して半径方向に間隔をおいて、複数の変形ステーションが配設されている。
【０００７】
圧力ガスを用いてプリフォームから容器をフロー成形する場合の製造方法及び装置とは異なり、液状の圧力媒体として充填物を用いることによって充填と同時にプリフォームを容器へ変形する場合には、現状依然として全てが満足させて解決されてはいない特殊性及び問題が生じる。本発明はその種の特殊性及びその種の問題に関連している。
【０００８】
つまり本発明は、プリフォーム内及びそこから発展される容器の膨れ内へ液状の圧力媒体としての充填物を供給する際に、充填物が複数部材からなる型内へと達し得る、という問題に関するものである。それは例えば、形成充填ノズル及びプリフォームの間での漏れによって、充填された容器の圧力開放の際、延伸ロッドを容器から外へ出す際、形成充填ノズルを取り外す際の漏れ出る又は噴出する充填物によって、形成充填工程の間に破裂するプリフォーム、容器の膨れ、又は容器によって、もたらされる。そのようにして充填物は複数部材から実施された型に、すなわち型内部面に、現れ得る。特には、著しい量の充填物は通常の場合グラス形状に形成されている底部形状内に集められる。そのように充填物が付着すること、及びそのように充填物が集まることは、低下しまた不十分と見なされるボトルの質を導くが、その理由は、そのような充填物を排除することが出来ないので、一方ではこの望まれない充填物が型及び接触する容器の膨れの局所的な冷却を導くことにあり、また、他方ではこの望まれない充填物が型内壁部への成長する容器の膨れの接触を邪魔する或いは妨げることにある。
【０００９】
従来技術においてはこの問題に対して、現状解決策は存在しない、また、この問題はプリフォームから容器の形成プロセス及び充填プロセスを同時に実施する場合に独特なものであるので、従来技術はこの問題ついて説明してもいない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】ＤＥ  ４３  ４０  ２９１  Ａ１
【特許文献２】ＤＥ  ４２  １２  ５８３  Ａ１
【特許文献３】ＤＥ  ２３  ５２  ９２６  Ａ１
【特許文献４】ＵＳ  ７，９１４，７２６  Ｂ２
【特許文献５】ＤＥ  ２０１０  ００７  ５４１  Ａ１
【特許文献６】ＤＥ  １０  ２００４  ０４５  ４０５
【特許文献７】ＤＥ  １０  ２００９  ００６  ５０８  Ａ１
【特許文献８】ＥＰ  ２  ９１７  ０１９    Ｂ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、温度調整されたプリフォームから充填済み容器を製造するための方法、装置、加工ホイール、及び、変形ステーションにして、そのそれぞれが更に大きな形成速度及び充填速度において上述の問題を解決する方法、装置、加工ホイール、及び、変形ステーションを提供するという課題に基づいている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この課題は、請求項１の特徴を有する方法によって解決される。この課題は更に、請求項２７に従う装置によって、請求項２６に従う加工ホイール、及び、請求項１３に従う変形ステーションによって、解決される。本方法、本変形ステーション、本装置及び本加工ホイールについての有利な構成は従属請求項に記載されている。
【００１３】
本発明に従う方法によって提案される解決法、及び、本発明に従う変形ステーションによって提案される解決法は、プリフォームを用いた時間的に前後して続く複数の装入工程の間に、少なくとも一時的に、複数部材から構成された型（モールド）からの液体の取り除きの方法ステップが、実施されること、と企図している。変形ステーションはそれに関して、液体排出装置（液体除去装置）を有しており、それはプリフォームを用いた時間的に前後して続く複数の装入工程の間に型から液体を除去するためのものである。本発明に従い特には、型からの液体を取り除くための方法ステップが、型の閉鎖状態から開放状態への移行と共に開始して、行われること、が企図されている。基本的には、液体の除去が連続的に行われることも、特定のプロセスフェーズでのみ行われることも、可能である。
【００１４】
本発明に従えば、確実に液体を型から取り除くことが出来るように、型から液体を取り除くための方法ステップをそれぞれの形成充填サイクルにおいて実施すること、が可能である。これは例えば、型内に付着した又は集まった液体をセンサ的に検出することを不要とし、また、例えば容器の破裂をセンサ的に検出することも不要とする。その際、そのような検出自体はそれぞれの形成充填サイクルにおいて液体を取り除く工程を実施する際に企図されていてもよい。破裂は、例えば供給される充填液の圧力曲線から検知され得て、それは突然に圧力低下に基づいている。しかしながら、液体を除去する方法ステップをそれぞれの変形サイクルでは予定せず、例えば製造サイクルが特定の回数終了した後に予定することも可能であり、それは場合によっては、例えば型内での容器の破裂のような事案が発生した際における液体を除去する方法ステップの実行を含む。液体を除去する方法ステップが、複数回の加工ホイールの回転の間続くことも可能である。容器が破裂する場合には、被害を受けた変形ステーションが複数回の回転に対して新たにプリフォームを入れ込まれることがなく、むしろ例えば加工ホイールの複数回の回転に対して乾燥流体による作用を及ぼすことが有利であり得る。本方法に対する上記の複数の実施は、類似の様態で本発明に従う液体除去装置に対しても有効である。
【００１５】
更に、複数部材からなる型が、１つの底部型及び少なくとも２つの側部割型を有することが企図されている。このような型構造は、基本的に既にブロー形成機の分野から知られている。底部型及び側部割型は、互いに可動的に配設されており、また、閉じた状態及び開いた状態へ移行可能である。閉じた状態では、複数部材からなる型のこれらの構成要素は、分割ラインにて互いに接して隣り合っている。更に、底部型が鉛直方向において側部割型の下方に配置され、それにより結果的に閉じた底部が鉛直方向において下方に配置されておりまた容器開口部が上方に配置されているような容器が製造されることが好ましい。これは同時に、底部型内に充填物残留物が集まり得る傾向が存在することを導く。
【００１６】
有利には、底部型がその閉鎖状態へと移行する際に傾斜運動を行うことが企図されている。傾斜運動は開放運動から切り離されて行われてもよく、また、例えば必要に応じてのみ実施されてもよい。傾斜運動の実施とは、閉鎖状態における底部型が所定の方向で調整されていることを意味している。型を開放する際或いは開放された状態に到達するまで又は開放された状態に到達する際、底部型はそこからずれた方向へ傾斜される。これは、ロータリー方式に従って機能する装置及び方法の場合に、特に有利である。傾斜運動は従って半径方向外側へ向かって行われまた遠心力が底部型からの充填物の排出を促進することが見込まれる。
【００１７】
傾斜角度としては、９０°より小さい角度、好ましくは４５°より小さい角度が選択されることが見込まれている。
【００１８】
更に好ましくは、上述の全てのバリエーションにおいて、傾斜運動の実施は、型の開放と時間的に連結される。底部型の上述の傾斜運動が、変形ステーションの対応する傾斜駆動部によって実施される可能性もあるが、その際は、上述の全てのバリエーションにとって、傾斜運動用の駆動部が機械的に型を開放するための駆動部と連絡される場合、特には、底部型を閉鎖位置から開放位置へ移動させる駆動部と連絡される場合が有利であると見なされる。この様態では、追加的な駆動は避けられ、底部型の開放運動及び傾斜運動は自動的に時間的に連係されていてもよく、また、設けられた複数の型は機械的に、底部型の傾斜運動が実現可能であるように、変更され得るだろう。
【００１９】
型の全ての運動が、すなわち側部型及び底部型の開放及び閉鎖そして傾斜運動が、運動連係されて実施され得る可能性もある。しかしながら、底部型の運動は、側部型の運動とは連携されずに（非連携的に）行われてもよい。専用の駆動部による底部型の非連携的な傾斜運動の利点として考えられることは、底部型が乾燥流体を用いて送風される間に、例えば両方の側部割型が例えば閉鎖状態へ移行可能であり得ることである。割型の内部面はそれにより吹き付けられた充填物による汚染に対して保護され得る。駆動部は例えば、制御カム（制御カーブ）と相互作用的なドライバとして設計されていてよい。
【００２０】
先に詳述した発明は、連続的に周回して駆動される１つの加工ホイールを用いて実施される方法において、特に有利に用いることが出来る。この加工ホイール上では、複数部材からなる型を備える複数の変形ステーションが、周方向で間隔をおいて、また、周回回転軸に対して半径方向で間隔をおいて、配設される。ロータリー方式に従い設計されるそのような方法は、格別に早い形成充填速度を可能にする。
【００２１】
液体除去装置を形成すること、及び、液体を取り除くための方法ステップを実施することは、多くの追加的な選択肢を可能とし、それらのうちのいくつかについては以下に詳述される。以下に詳述される選択肢を互いに組み合わせて実現させることは可能でありまた有利である。
【００２２】
有利には、液体を取り除くための方法工程は、以下によって、更に改善され得る可能性がある、すなわち、底部型及び側部型の間の分割ラインが底部型の少なくとも部分領域的に垂直方向で最も低い位置にある点を含んでいるように、複数部材からなる型の底部型及び側部型への分割が行われることによって、更に改善され得る可能性がある。言い換えれば、これは、底部型が分割ライン上に少なくとも１つの鉛直方向におけるその最下点を有していること、を意味している。それにより、以下のことが保証されている、すなわち、底部型の垂直方向で最も低い位置にある点に場合によっては存在する充填物が流れ出なければならないので、型を開放する際に場合によっては型の底部領域で充填物が自動的に流れ出ることが保証されている。製造される容器の底部領域での輪郭に応じて、この場合、非常に様々なバリエーションが可能である。例えばシャンパンボトル底部の場合、底部型は、きのこの傘に似た外見を備えたスタンプ形状の外観を獲得する可能性がある。ボトル底部が、例えばペンタロイドボトムにおいて知られているような複数の自立足部を、底部領域に有することが見込まれる場合、例えば、１つのボトル足部の最下点が、むしろ好ましくは全てのボトル足部の最下点が、底部型及び側部型の間の分離ライン（分断ライン）上に存在することが見込まれている。この様態では、底部型が充填物用に全体で又は部分領域内で凸に形成され桶形状の収集領域を有することが避けられる。
【００２３】
複数部材からなる型を先に詳述したように分割する場合には、ロータリー方式に従い本方法が実施されると、そして、最下点が可能な限り半径方向外側に広がって存在していると、格別の長所がもたらされる。遠心力に基づき、充填物は自動的に半径方向外側へ押しのけられ、そして底部型から取り除かれる。
【００２４】
それに対して代替的に又は場合によってはそれに対して補足的に、複数部材からなる型の底部型内で最下点に位置する複数の点にて複数の液体排出装置が設けられていることも、企図され得る。代替的に又は追加的に、局所的な最下部に、つまり凸に形成された部分領域であって充填物用の桶形状の収集領域である部分領域に、その種の液体排出装置が設けられていてもよい。その際には、例えば複数の排出口が重要となる、当該排出口は例えば１つの弁、例えば自閉式の弁、を備えられている、又は、当該排出口は穴の空いた取付部（挿入部）を備えられており、その際その取付部は、充填物の流出を可能とするが、ボトル底部における形状の写し取りによる見た目の悪い形成を回避することが見込まれている。上述の排出口は、液体の流出を加速させるために、例えば吸引装置に接続されていてもよい。挙げられた液体排出装置は、連続的に液体を排出するように又は断続的に機能するようにも、形成され得る。上述したこれらの液体排出装置を用いて、例えば従来技術において知られている底部型が、従来技術においてこれまで知られていた杯形状（コップ形状）に設計された底部型及び側部型への分割が変更されなければならないといったことなしに、変更され得ることが可能である。
【００２５】
底部型の先に詳述した傾斜運動に対しては、上述の全ての実現バリエーションにとって、また、全ての組み合わせにとって、底部型が傾斜運動可能に、鉛直方向で間隔をおいて側部割型の下方に配設されている旋回ベアリングに保持されている場合が、有利である。更に、傾斜運動がカム制御されて実施されることが有利である。
【００２６】
更には、乾燥装置が設けられていることが好ましい。この乾燥装置は、特には開放された底部型といった開放された型を少なくとも一時的に乾燥させることを見込んでおり、それはガス状の乾燥流体を作用させることによって及び／又は熱エネルギーを作用させることによって、行われる。液体を取り除くための方法ステップに追加して、残留液体を取り除くために、そして、型内壁部を可能な限り残留物のない状態で充填物を取り除くために、この乾燥装置は例えば、圧縮空気、炉からの排出空気、殺菌空気、又は、熱放射を開放された型へ、特には底部型へ放出することも可能である。
【００２７】
有利にはその際、
型が、特には底部型が、その内壁部に少なくとも部分領域的に、ロータス効果を生じさせるための、液体の付着を減少させるナノ構造化された表面、及び／又は、疎水性の表面を備えて設計されていることが企図されている。これは液体の処理を容易にしまた促進するが、その理由は、この液体がより弱い強さで型内壁部に付着しておりまた従ってより完全にそしてより短時間で取り除かれ得ることにあり、そのような液体の除去がどのように行われるかについての種類及び方法には依らない。ある表面は、液体と表面の間の接触角度が大きい場合に、疎水性の表面と称される。液体の滴が個体の表面でこの表面に対して作る角度が、接触角（また縁角又はぬれ角）と称される。液体として水を用いる個別のケースにおいては、約９０°またはそれ以上の接触角度において表面は疎水性と称される。非常に大きな角度（約１６０°）の場合、ロータス効果と判断される。この場合、例えば飲料といった充填物による容器の形成に関連している。これらの飲料は水に似た特性を有している。有利には表面は従って、接触角度が少なくとも９０°の値を取るように、好ましくは少なくとも１３５°の値を取るように、更に好ましくは１６０°の値を取るように選ばれており、それぞれは液体としての水に関連している。
【００２８】
本発明についての更なる長所、特徴及び詳細は、以下において説明される実施例から概略図と関連して明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】成形充填装置の非常に概略化された図を示す。
【図２】周回的に駆動される１つの加工ホイール上に配設された複数の変形ステーションの概略図を示す。
【図３ａ】実施例に従う斜視図を示す。
【図３ｂ】実施例に変形ステーションを通る断面図を示す。
【図４ａ】図３ａに示された実施例に対して後続のプロセス時点についての斜視図を示す。
【図４ｂ】図３ｂに示された実施例に対して後続のプロセス時点についての断面図を示す。
【図５】別の実施例を、液体或いは充填物を処理するための装置を備えた底部型の部分的な断面図で示す。
【図６】図５に従う図を、別の実施例に対して、液体或いは充填物を処理するための装置を備えた底部型の部分的な断面図で示す。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１には成形充填機の基本的に従来技術から知られている構造が図示されている。図面はそのような形成充填装置１０の好ましい形成を、複数の変形ステーションを支持する回転性の加工ホイール１１０を備える回転機の種類で示している。供給装置１１２によって、概略的に図示されているパリソンとも称される複数のプリフォーム１４が受け渡しホイール１１４を使用して、連続的に加熱装置１１６へと供給される。プリフォーム１４が加熱区間に沿って搬送され又その際に熱的に調整される加熱装置１１６の領域内では、プリフォーム１４は使用状態に応じて、例えばそれらの開口部分２２を垂直方向上方へ向けて、又は、垂直方向下方へ向けて搬送され得る。加熱装置１１６は例えば複数の加熱デバイス１１８を装備されており、それらの加熱デバイス１１８は加熱区間を形成するための搬送装置１２０に沿って配設されている。搬送装置１２０としては、例えばプリフォーム１１４を保持するための複数の搬送ロッドを備えた周回性のチェーンを用いることが出来る。加熱デバイス１１８としては例えば赤外線ヒータ又は光を発するダイオード（ＬＥＤ）又は近赤外線ヒータが適している。そのような加熱デバイスは多様な種類が従来技術から知られているので、また、加熱デバイスの構造的な詳細は本発明にとって重要ではないので、より詳細な説明は省略され得て、また、従来技術、特にはブロー機械及び延伸ブロー機械の加熱デバイスに対する従来技術、を指摘することが指摘され得る。
【００３１】
十分な温度調整の後に、プリフォーム１４は受け渡しホイール１２２によって、回転可能に配設されている加工ホイール１１０に対して、すなわち、垂直な機械軸ＭＡの周りで周回して駆動可能な加工ホイール１１０に対して、或いは、加工ホイール１１０にて周囲に分配されて配置されている変形ステーション１６にて、受け渡される。加工ホイール１１０はそのような変形ステーション１６を複数備えており、それらの領域では概略的に表された容器（ボトル）１２へのプリフォーム１４の変形と同様に、想定されている充填物での容器の充填も行われる。それぞれの容器１２の形成工程はこの場合、充填工程と同時に行われ、その際、充填物は形成工程の際の圧力媒体として利用される。図面的な簡略化のために図１はその種の変形ステーション１６を１つのみ図示している。
【００３２】
形成及び充填工程の後に、最後まで形成及び充填された容器１２は取り出しホイール１２４によって加工ホイール１１０から取り出され、先へと搬送され、そして搬出区間１２６に供給される。加工ホイール１１０は製造駆動時には連続的に所望の回転速度で回転する。一回転する間に、変形ステーション１６内へのプリフォーム１４の取り入れ工程、充填物により充填工程を含むまた場合によって延伸ロッドが備えられるケースでは延伸工程を含むプリフォーム１４の容器１２への拡張工程、及び、変形ステーション１６からの容器１２の取り出し工程、が行われる。
【００３３】
図１の実施形態に従えば更に、加工ホイール１１０に供給装置１２８を介して概略的に示されている封止キャップ１３０が供給されることが企図されている。それによって、加工ホイール１１０において既に容器１２の封止工程を実行すること、及び取り出しホイール１２４を用いて製品まで形成、充填、封止された容器１２を取り扱うこと、が可能である。
【００３４】
プリフォーム１４の材料としては、様々な熱可塑性材料を用いることが出来る。例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）又はポリプロピレン（ＰＰ）が挙げられる。プリフォームの重量並びに寸法は、製造されるべき容器１２の大きさ、重量、及び／又は、形状に適合されている。
【００３５】
加熱装置１１６の領域には、複数の電気的及び電子的な構成部材が配設されている。更に、加熱デバイス１１８は湿度感知性のある複数のリフレクタが設けられている。加工ホイール１１０の領域では液状の充填物を用いて容器１２の形成及び充填が行われるので、好ましくは電気的な問題を避けるために、加熱装置１１６の領域内への液体の意図しない流入が避けられていることの達成に努められるべきである。これは例えば遮蔽装置１３２によって行われ、当該遮蔽装置１３２は少なくとも１つの飛散防止部を提供する。更に、受け渡しホイール１２２の領域で用いられるプリフォーム用の搬送要素を調温すること又は付着している液体が加熱装置１１６の領域内へ達することが出来ないように圧縮ガスを衝突させることも可能である。
【００３６】
プリフォーム１４及び／又は容器１２の取り扱いは好ましくは、挟持部（クランプ部）を用いて、及び／又は、開口部分２２に対して少なくとも部分的に内側又は外側から作用するクランプロッド又は装入ロッド（差し込みロッド）を用いて、行われる。そのような取り扱い手段は、従来技術からも十分に知られている。
【００３７】
図２は、若干詳細化された概略図で、図１において符号１１０を用いて示された加工ホイールを、そこで周方向で分布して配設されまた加工ホイールと共に周回する複数の変形ステーション１１６と共に、示している。加工ホイール１１０は回転駆動されて加工ホイール軸ＭＡの周りで、矢印Ａの方向ですなわち時計回りに、回転する。好ましくは、隣り合うステーションの間の半径方向の間隔及び周間隔は、全てのステーションに対して、均等に選択されているが、それは静かな周回を保証するためである。
【００３８】
それぞれの変形ステーション１１６は型２０５を有しており、当該型２０５は図示されている実施例では１つの底部型２０５及び２つの側部型２０６、２０７から組み立てられている。型２０５の上部には、それぞれのステーションに対しての、形成充填ヘッド２１１が配設されている。形成充填工程を実行するために、例えば形成充填ヘッド２１１は、閉じられた型２０５へと降ろされ、そして、閉じられた型２０５内に収容されるプリフォーム１４に対する密閉的な接触状態となる。しかしながら、そのような加工ホイール１１０のそれと共に回転する複数の変形ステーション１１６を備えた構造は、従来技術から知られており、より詳細な説明は必要ない。
【００３９】
通常、それぞれの変形ステーション１１６は延伸ロッド２０９も有しており、当該延伸ロッド２０９は、鉛直方向すなわちプリフォームの長手方向において、軸方向で変位可能に設けられており、また、下方で丸められたその端部を用いて形成充填プロセスの間に少なくとも一時的に、先ずは変形されるべきプリフォーム１４の閉じた底部に対してそしてその後発展する容器の底部に対して接触して制御されて下方へと動かされ、またそれに伴いプリフォーム１４のそれぞれの容器１２への変形或いは延伸を案内する。プリフォーム１４内或いは増大的に展開する容器の膨れ内への液状充填物の導入も延伸ロッド２０９を介して行うことが可能であり、それは例えば、延伸ロッド２０９の内部に形成されておりまた複数の底部側の開口部を有する流入流路、を介して行われる。
【００４０】
加工ホイール１１０には、環状タンク（環状リザーバ）２１２が設けられており、当該環状タンク２１２は、加工ホイール１１０の形成充填駆動の間、形成充填圧力下にある充填物で少なくとも一部が満たされており、また、弁２１３を有する複数のライン２１４を介して形成充填ヘッド２０７に接続されている。形成充填ステーション１１６の下方では、加工ホイール１１０に接してリングライン２２４が配設されており、当該リングライン２２４は、とりわり、変形ステーション１１６から排出される充填物残留物を集めるための収集ライン又は収集容器として、用いられる。これは、このような充填物が阻止されずに床へと落下し得る解決法であって、その際収集ラインがそれにも関わらず単にオプション的に設けられている解決法と比べて、好ましいものと見なされる。
【００４１】
加工ホイール１１０には、搬送用星状部（搬送スター）１２２を介して複数のプリフォームが供給され、その際、図示されている実施形態におけるそれぞれの変形ステーション１１６には１つのプリフォーム１４が受け渡される。変形及び充填される複数の容器１２は形成充填プロセスの後、及び、型２０５を開いた後、搬送用星状部１２４を介して取り出される。
【００４２】
破裂したプリフォーム１４によって或いは破裂した容器の膨れによって或いは破裂した容器に起因して、更に充填経路での漏れに起因して、更に形成充填ヘッド２０７に付着している充填物残留物によってまた場合によっては型２０５内へ滴り落ち得る延伸ロッド２０９に付着している充填物残留物に起因して、この型２０５内に、別の形成充填プロセスの際に阻害的に作用する充填物が集まり得る。この理由から本発明に従い、変形ステーション１１６が、充填物を取り除くために、複数の装置を備えていること、が企図されている。
【００４３】
プロセス工学的にはその点に関して、１つの方法工程において充填物残留物が排出されること、が企図されている。
【００４４】
以下においては、型２０５から充填物を取り除くためのそのような複数の装置に対する実施例が示されことになる。その際、これらの型２０５は、必ずしも１つの加工ホイール１１０上に回転可能に配設されていなければならないわけではない。
【００４５】
図３ａは、変形ステーション１１６の型２０５に対する実施例を斜視図で示している。更なる詳細は、そのような変形ステーション１１６の部分領域を通る図３ｂの断面図において識別可能である。
【００４６】
型２０５は、既に図２でも示されているように、２つの側部割型２０６及び２０７から構成されており、当該側部割型２０６及び２０７は、１つの底部型２０８と共に、図３ａ及び図３ｂに示されている型の閉鎖状態において、内側容積を取り囲みそして共同で型２０５の内面２１９を形成している。図３ｂの切断は、中心で閉じたブロー型２０５を通って両方の側部割型２０６及び２０７の接続平面に沿って行われており、その結果、図３ｂの図面では側部割型２０７へと目が向けられる。
【００４７】
型２０５の図示されている閉鎖状態においては、底部型２０８及び側部割型２０６及び２０７は、互いに密に接しており、その際、図３ｂでは底部型２０８及び側部割型２０７の間で定められる分離ラインには符号２１０が付されている。示されている実施例においては、この分離ライン２１０は、鉛直方向において、型２０５の内面２１９の最下部領域に存在し、その結果、型２０５を開く際にはそこに集まった充填物は自動的に型２０５から流れ出る。
【００４８】
側部割型２０６、２０７及び底部型２０８の、図３ａの右側の図面領域に示されている駆動機構は、基本的に、既に従来技術において出願人にとって既知の構造に対応しており、より詳細な説明を必要としない。代わりに、特許文献６の図５及びそれに関する、２００６年４月１３日付けの関連する公開公報の［００４７］段落から［００５２］段落の記載が参照される。更に、特許文献７の図５から図８及び関連する［００５６］段落から［００８４］の記載が参照され、それらの記載は型の開放運動と、本願において形成充填ヘッドとして実施されているブローノズルの降下運動との間の運動連結に対するものである。更に、特許文献８の図４ａから図４ｃ、及び図５ａ、図５ｂ並びに［００５１］段落から［００６６］の関連する記載が参照される。本明細書の対象についてなされたこれらの引用された記載からは、型２０５を開放及び閉鎖を企図するために、当業者は十分な情報を引き出す。
【００４９】
基本的に従来技術において既に開示されているこれらの構造と比べて、図３ａ、図３ｂ及び図４ａ、図４ｂに図示されている構成は、図４ａ、図４ｂに示されている開放された位置（姿勢）における底部型２０８が図３ａ、図３ｂに示されている閉鎖された位置（姿勢）と比較して傾斜されているという区別特徴を有している。それについては、閉鎖された状態と開放された状態を比較した場合に、底部型２０８の長手軸が角度α分だけずらされていることが理解される。加工ホイール１１０に排泄された変形ステーション１１６においては、この傾斜は半径方向外側へ行われることが見込まれ、その結果、存在する遠心力効果は格別な役割を担う。構造上、底部型２０８の傾斜は図示されている実施例では、底部型２０８がその側部割型２０６、２０７に対して離背する領域にて回動軸３００に接して支持されていることによって実現されている。回動操作レバー３０１は底部型２０８の長手軸Ｙに対して左右方向に延伸している。この回動操作レバー３０１の自由端３０３には回転可能に伝達レバー３０４が回動連結されており、当該伝達レバー３０４は、その第２の端部３０５にて操作レバー３０６に回動連結されている。この操作レバー３０６は他方で、底部型２０８の回動運動を操作する目的のために加工ホイール１１０の半径方向で変位可能に配設されている。操作レバー３０６の操作性の変位は例えば、図示されていない様態でアクチュエータによって又はカム制御されて、又は、図示されていない様態で側部割型２０６、２０７の従来技術から知られている開閉運動との機械的な連結によって、行われる。この従来技術は上記の段落で挙げられたものである。
【００５０】
図３ａ、図３ｂ及び図４ａ、図４ｂの実施例では、底部型の回動可能性と同様に充填物の排出が企図されており、それは、底部型２０８及び側部割型２０６、２０７への型の分割にして、それらの間の分離ライン２１０が型２０５の内面２１９の最下点に存在するように選択された型の分割の結果によるものである。両方の効果は有利な様態で互いに補い合う。
【００５１】
図４ｂには破線図で概略的な乾燥装置４０５が描き込まれており、当該乾燥装置４０５は例えば底部型２０８に対して作用することが出来る。この乾燥装置４０５は追加的に及び／又は代替的に一方又は両方の側部割型２０６、２０７に対して作用することが出来る。共通の明細書導入部では、異なる複数の乾燥装置が挙げられ、概略的に図示されている乾燥装置４０５は対応的に構成されていてもよい。
【００５２】
図５は底部型２０８を断面図で示している。底部型２０８の内側輪郭４０８の最下位置にある複数の領域には、複数の流出口４１０が設けられており、当該流出口４１０は直接内側輪郭４０８と接する領域を多孔性材料（微細な穴の空いた材料）４１２で終端させている（塞いでいる）。多孔性材料４１２は、充填物を通過させることが見込まれているが、そこに当接する容器壁部での阻害的な押圧力の発生を回避している。複数の排出流路４１４はこの多孔性材料からブロー型２０８の内部に形成されている収集ライン４１６に向かって延伸している。当該収集ライン４１６は他方で吸引ライン４１８と連絡して接続されている。上記の通り底部型２０８は、複数の足部４２０を備えた容器底部（ボトルボトム）を形成するための内側輪郭部４０８を有している。好ましくはこれらの足部４２０の領域には、それぞれ１つの液体排出ライン４１０が設けられており、当該液体排出ライン４１０は多孔性材料４１２を備えられている。
【００５３】
図６はその代替となる構造バリエーションを示しており、図５と比べて、多孔性材料が設けられているのではなく排出ライン４１０に１つの弁４２２が備えられている点でのみ異なっている。
【００５４】
底部型２０８の内面２１９は、充填物の排出を改善するために、例えば疎水性の表面特性を有している。内面２１９は所謂ロータス効果を生じるような表面構造を備えて設計されていてもよく、それにより、液体の付着は避けられる。
【符号の説明】
【００５５】
１２            容器（ボトル）
１４            プリフォーム
１６            変形ステーション
２０５ 型
２０６、２０７ 側部割型、側部型
２０８ 底部型
２０９ 延伸ロッド
２１９ 型内壁部
２１０ 分離ライン
【図１】
0006924897.tif 000002
【図２】
0006924897.tif 000003
【図３ａ】
0006924897.tif 000004
【図３ｂ】
0006924897.tif 000005
【図４ａ】
0006924897.tif 000006
【図４ｂ】
0006924897.tif 000007
【図５】
0006924897.tif 000008
【図６】
0006924897.tif 000009