(57)【要約】  本発明は、加圧してパリソン（１０）内へ導入される液状充填物（１５）によって前記パリソン（１０）から充填容器を製造するための装置の成形・充填ステーションであって、延伸棒（１１）と、液体通路（１６）とを含み、該液体通路が、充填弁（１４）によって制御可能であり、且つ前記延伸棒（１１）を少なくとも部分的に取り囲むように形成されて、前記パリソンの口部（１８）に載置可能な少なくとも１つの排出穴（１７）に終端を有している前記成形・充填ステーションにおいて、前記充填弁（１４）と前記排出穴（１７）との間の前記液体通路（１６）内にガスバリアー（２０）が配置されていることを特徴とする成形・充填ステーションに関する。
2020536775.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧してパリソン（１０）内へ導入される液状充填物（１５）によって前記パリソン（１０）から充填容器を製造するための装置の成形・充填ステーションであって、延伸棒（１１）と、液体通路（１６）とを含み、該液体通路が、充填弁（１４）によって制御可能であり、且つ前記延伸棒（１１）を少なくとも部分的に取り囲むように形成されて、前記パリソンの口部（１８）に載置可能な少なくとも１つの排出穴（１７）に終端を有している前記成形・充填ステーションにおいて、
前記充填弁（１４）と前記排出穴（１７）との間の前記液体通路（１６）内にガスバリアー（２０）が配置されていることを特徴とする成形・充填ステーション。
【請求項２】
前記ガスバリアー（２０）が前記液体通路（１６）の横断面を複数の通路（２１）に分割していることを特徴とする、請求項１に記載の成形・充填ステーション。
【請求項３】
前記ガスバリアー（２０）が、丸いまたは多角形の横断面を備えた、特に三角形または六角形の横断面を備えた通路（２１）を有していることを特徴とする、請求項２に記載の成形・充填ステーション。
【請求項４】
前記ガスバリアー（２０）が、同軸配置の複数の通路（２１）を形成していることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一つに記載の成形・充填ステーション。
【請求項５】
１つの通路（２１）の長さが該通路の横断面の直径よりも大きいことを特徴とする、請求項４に記載の成形・充填ステーション。
【請求項６】
前記ガスバリアー（２０）が前記排出穴（１７）の直前に配置されていることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一つに記載の成形・充填ステーション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加圧してパリソン内へ導入される充填物によって、熱処理されたパリソンから充填容器を製造するための装置の成形・充填ステーションに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、容器は、特にボトルは、予め加熱されたパリソン内部に加圧して流入する成形ガスによってブロー成形方法で成形され、第２のステップで充填物で、特に液状充填物で充填される。
【０００３】
最近開発された最適な方法によれば、予め加熱されたパリソンを圧縮ガスによってではなく、加圧して供給される液状充填物によって１つのステップで成形し、充填することができる。このような方法はたとえば特許文献１から知られている。
【０００４】
パリソンを容器へ成形できるようにするため、パリソンは熱的に調整され、すなわち特に加熱され、適当な温度プロファイルが付与される。その際パリソンの本体はたとえばほぼ１２０℃へ加熱されて成形可能になる一方で、口部領域はこれよりもかなり低い温度にしか到達すべきではない。というのは、パリソンは口部領域において成形・充填機で保持され、そこでは通常の保持力のもとで成形してはならないからである。熱的調整のために、充填容器を製造するための装置にパリソンを誘導する加熱区間が設けられ、その際に装置に所望の温度プロファイルが付与される。
【０００５】
パリソン内に蓄積される熱が成形工程の終了までにパリソンを塑性変形可能に維持するために十分であるためには、成形工程は迅速に行わねばならない。それ故、液状充填物を用いて成形する場合、成形される容器に必要な容積をパリソンに高圧で且つ短いタイムインターバルで供給せねばならない。
【０００６】
また、成形を均等にコントロールして行うことができるようにするには、パリソンを容器に成形している間にパリソンをガイドする必要がある。これは延伸棒を用いて行うことができる。延伸棒は成形・充填工程の間に容器の長手軸線方向への運動を実施し、その際にパリソンの底部を加圧することによって成形工程を開始させ、次に底部領域との接触によって成形をコントロールする。
【０００７】
延伸棒を通じて充填物を供給することは公知である。この種の充填ステーションの場合、充填物は延伸棒を少なくとも部分的に取り囲んでいる液体通路を介して供給する構成になっている。液体通路は制御可能な充填弁を介して加圧状態の液体の供給を受け、充填物が漏れることなく延伸棒を通過してパリソンの内部へ押し込まれるようにパリソンの口部と緊密に係合させることができる排出穴を有している。
【０００８】
しかしながら、成形・充填工程の終了後に充填物が排出穴から順次滴下することが生じやすい。このとき、充填物の流れを制御する充填弁は閉じているが、その下流側には、流出しうる充填物の残量が存在している。
【０００９】
特許文献１および特許文献２から、充填媒体が順次滴下するのを機械的方法で最小限に抑えるため、充填媒体の流動経路内に逆止弁を配置することがすでに知られている。この逆止弁はばねで負荷されており、ばね力が逆止弁の逆止要素に対する充填物の流動圧を越えるとばね力で閉じる。その後に公開された特許文献３は、延伸棒内部に配置されているガスバリアーを用いて滴下を阻止することを開示している。
【００１０】
充填物が順次滴下すると、成形・充填ステーションの汚染と、充填物のロスになる。また、成形・充填ステーションを完全圧力ですぐに使用できる状態にすることができない。充填弁を開いた後に初めて通路内部に充填物を供給せねばならず、このため充填物による完全液圧が生成される前にまず既存の空気を排出せねばならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２０１０００７５４１Ａ１号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１３／０３１３７６１Ａ１号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第１０２０１６００９２０８Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の課題は、加圧してパリソン内へ導入される液状充填物によってパリソンから充填容器を製造するための装置の、延伸棒を含んでいる成形・充填ステーションを、順次滴下する充填物による充填物のロスまたは汚染が生じないように改良することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この課題は、加圧してパリソン内へ導入される液状充填物によって前記パリソンから充填容器を製造するための装置の成形・充填ステーションであって、延伸棒と、液体通路とを含み、該液体通路が、充填弁によって制御可能であり、且つ前記延伸棒を少なくとも部分的に取り囲むように形成されて、前記パリソンの口部に載置可能な少なくとも１つの排出穴に終端を有している前記成形・充填ステーションにおいて、本発明によれば、前記充填弁と前記排出穴との間の前記液体通路内にガスバリアーが配置されていることによって解決される。
【００１４】
ガスバリアーという概念は、液体通路内に配置され、液体通路の自由流動横断面を適当にサイジングまたは分割することにより、空気が液体通路の当該ガスバリアー上流側部分に侵入するのを阻止する構成要素を言う。前記特許文献１の逆止弁とは異なり、このために流動経路の機械的閉鎖は必要ない。すなわちガスバリアーに対しては、管内で無圧状態にある液体は、管の排出穴が単に十分小さければ、周囲圧との協働で液体の表面張力によりもはや管から流出しないという認識に基づいている。このとき表面張力は滴の形成を阻止する。すなわちガスバリアーのバリアー作用は、唯一液体の表面張力に依拠している。
【００１５】
それ故、ガスバリアーは、たとえば通路の全横断面を複数のより小さな横断面に分割する複数のフィルタチャネルまたは流動チャネルから成っていてよく、その結果個々の横断面のそれぞれは所望の作用を得るために十分小さい。
【００１６】
ガスバリアーは、特に丸いまたは多角形の横断面を有していてよく、特に三角形または六角形の横断面を有していてよい。
【００１７】
ガスバリアーは、同軸配置の複数の通路を形成していてよい。この場合、好ましくは、１つの通路の長さは該通路の横断面の直径よりも大きい。このようにして、前記１つの通路がガス透過性になる前に、前記複数の通路内の液体がより長い経路を踏破しなければならないことが保証される。たとえば温度変化によって発生する圧力変動は、ガスバリアーの作用が損なわれることがないよう補われる。
【００１８】
通路直径と通路長さとの間でどのようなサイズおよび関係が適当であるかは、主に充填物およびその表面張力に依存している。当業者は適したサイズを理論的にまたは実験で容易に求めることができる。
【００１９】
有利には、ガスバリアーは流動経路の排出穴の直前に配置されている。ここで直前とは、ガスバリアーと排出穴との間に残っている液体量が無視できるほど少ないことを意味している。したがって、排出穴から充填物が流出しても、流出量を最小にさせることができる。もちろん、ガスバリアーが排出穴内にダイレクトに配置されていることも考えられる。
【００２０】
次に、本発明を図面を用いて詳細に説明する。なお、このような機械の基本構成は独国特許出願公開第１０２０１０００７５４１Ａ１号明細書に記載されているように実施されていてよく、新たに説明を反復することを避けるため、その開示事項をすべて引用することとし、特に図１および段落［００２８］ないし［００３５］でのその説明を引用する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】容器の成形と充填とを同時に行うための機械に関連している成形・充填ステーションの主要な構成要素を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図は本発明の原理を説明するためのものであって、簡略に図示されており、本発明を説明するために必要な構成部材のみを含んでいる。個々の構成部材相互のサイズの関係は、当業者であればその専門知識でもって難なく変更でき、或いは、個々の要件に適合させてよい。
【００２３】
図は、延伸棒１１が挿入されるパリソン１０の縦断面図である。延伸棒１１は、パリソン１０を容器へ成形している間に該パリソンを少なくとも一時的に誘導および延伸するために用いる。典型的には、まず延伸棒１１の自由端１２とパリソン１０の底部１３との間で接触を行う。延伸棒１１をパリソン１０内へさらに挿入すると、パリソン１０の長手方向への延伸が行われる。延伸工程が終了した後、または、すでに延伸工程を実施している間でもよいが、充填弁１４を介して充填物１５を、延伸棒１１を取り囲んでいる液体通路１６を通じてパリソン１０内部へ導入させる。液体流は充填弁１４によって制御することができる。
【００２４】
環状通路の形態の延伸棒１１を取り囲んでいる液体通路１６は、パリソン１０の口部１８に載置可能な排出穴１７を有している。排出穴１７と口部１８との間には、充填物１５をパリソン１０内へ挿入するときに液体が排出穴１７と口部１８との間から流出しないよう保証するパッキン１９が設けられている。
【００２５】
図示した実施形態では、パッキン１９はＯリングとして形成されている。
【００２６】
パリソン１０の脱気は、図示していない脱気弁を使用して行うことができる。
【００２７】
すでに述べたように、充填物１５は充填弁が開いているときに排出穴１７を通じてパリソン１０内部へ流入する。充填弁１４を閉じた後に充填物１５が液体通路１６から離れないようにするため、すなわちこのとき無圧になっている管から順次滴下しないようにするため、本発明によれば、排出穴１７の手前にガスバリアー２０が配置されている。
【００２８】
ガスバリアー２０は延伸棒１１を取り囲み、たとえば円形の横断面を備えた複数の通路２１を有している。
【００２９】
図示した実施形態では、これら通路２１の長さはそれぞれその直径の複数倍であり、このことは、すでに述べたようにたとえば同様にガスバリアーと考えられるフィルタに比べてガスバリアー２０の有効性を著しく向上させる。
【００３０】
通路直径と通路長さとの間でどのようなサイズおよび関係が適当であるかは、主に充填物およびその表面張力に依存している。当業者は適したサイズを理論的にまたは実験で容易に求めることができる。
【００３１】
図示していない態様では、パリソン内部への充填物の供給は、使用可能な供給横断面積を拡大させるために、付加的に延伸棒１１を通じても行うことができる。この供給も弁制御で行われ、延伸棒内部での充填物のための供給通路に関しても、延伸棒を取り囲んでいる液体通路に関し説明し請求の範囲に記載したように、供給通路が排出側にガスバリアーを備えているのが有利である。請求の範囲に記載の構成は、延伸棒内部の供給通路のこれらガスバリアーに対しても有利に設けられていてよい。
【図１】
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【国際調査報告】
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2020536775.tif 000005
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