JP5453316B2 - プラスチック材料からブロー成形で容器製品を製造する装置 - Google Patents

Description

本発明は、製造ラインに沿って延びる個別型部分を用いて、プラスチック材料からブロー成形で容器製品を製造する装置に関するものであって、その個別型部分は、容器製品を成形する成形型を閉鎖および開放するために、互いに対をなして互いに近づくように、かつ互いから離れるように移動することができ、その容器製品は離型後に、製造ラインに沿って移動される容器チェーンの形式で排出され、離型工程を支援するために、成形型の外部において排出された容器チェーンに作用する、離型装置が設けられている。

従来技術（特許文献１）において、プラスチックから容器製品を製造する方法と装置が知られている。それぞれの製品を製造するために、可塑化されたプラスチック材料のチューブが、成形装置内へ押し出され、そのチューブの一方の端部は、溶接によって閉鎖されて、チューブに作用する圧縮空気の圧力勾配を発生させることによって、このチューブが拡幅されて、容器を形成するために、２つの対向する個別型部分からなる、成形装置の形状を付与する壁に添接される。この技術分野で知られた、登録商標ｂｏｔｔｅｌｐａｃｋ−方法を実施する場合に、然るべき充填突起を介してそれぞれのプラスチック容器が、成形装置の内部で無菌で充填されて、次に充填突起を引き抜いた後に予め定められた頭部幾何学配置を形成しながら気密に閉鎖され、後に液体をストックする、本来のプラスチック容器を形成するために、形状付与側壁の形式の２つの個別型部分が、閉鎖位置を得るために、たとえば油圧またはサーボ電気的駆動手段によって互いに近づくように、そしてその開放位置のいずれかへ、互いに離れるように逆方向に移動することができる。ここで容器製品の極めて高い生産実績に達するために、特許文献２には、マルチステーション配置が記載されており、それにおいて、種々の形状付与ステップを、仮想の円弧上に相前後して配置された、種々のステーションに分割することによって、一種のカルーセル配置が得られ、それが、製造ラインに沿って製品チェーンとして排出される、生産すべきプラスチック製品のための、極めて高いクロック周波数を可能にする。

容器製品のためのプラスチック材料として、通常、ポリエチレンが使用され、それは、この種の製造装置内で極めて良好に加工され、従って優先される。しかし、容器材料としてのポリエチレンの使用は、それぞれの容器製品内へ充填すべき充填物質が、１２１℃で加圧滅菌すべき液体である場合に、問題をもたらす。これは特に、高感度の薬剤の場合である。このような場合に、従来技術においては、たとえば容器チューブの充填開口部を、少なくともその形成から付属の容器を充填するまで、滅菌空間のもとで無菌のバリアで覆われるように注意され、特許文献３に示されるように、上述したバリアによって無菌の媒体が、媒体移送装置を使用しながら容器充填開口部の方向へ送られ、それによって無菌状態が改良される場合に、良好な結果が実現される。無菌性を向上させる他の措置または付加的な措置は、単純に、たとえば容器製品のためのチューブを形成する場合、あるいは充填物質の充填の間、より高い処理温度を設けることである。しかし、この種のやり方は、プラスチック材料として設けられるポリエチレンの温度感度に矛盾する。

ポリエチレンに比較してポリプロピレン材料の加工温度がずっと高く、かつそれによって可能な、１２１℃の、より高い加圧滅菌温度によって、無菌性に課せられる要請が、簡単かつ安価に保証される。しかし、ポリプロピレンの利用には、著しく加工が困難なことが妨げになる。

プロピレン材料において得られる、より高い排出温度により、かつそれによってもたらされる、ポリエチレンからなる容器と比較して、よりしっかりとした表面特性によって、成形型の該当する型壁から外す際に困難が生じる。この困難を除去するために、特許文献４には、成形されて、互いにつながり合った、ポリプロピレン材料からなる容器を製造する装置のために、離型装置が提案されており、それにおいては、成形型の外部で、排出される容器チェーンに移送装置が作用し、その移送装置が容器チェーンに、成形型の移動速度よりも小さい引出し速度を与える。このようにして得られる、容器の弾性的な構造によって、それを型壁から外すことが支援される。それによっては、特に得ようと努力される高いクロック周波数においては、駆動安全の離型は、保証されない。

独国公開公報ＤＥ１９９２６３２９Ａ１ 独国公開公報ＤＥ１０３２３３３５Ａ１ 独国公開公報ＤＥ１０２００４００４７５５Ａ１ 独国特許公報ＤＥ２１６５８１６Ｃ３

これらの問題に関して、本発明の課題は、ポリプロピレン材料からなる容器製品の簡単、経済的かつ確実な製造を可能にする装置を提供することである。

本発明によれば、この課題は、その全体において請求項１の特徴を有する装置によって解決される。

請求項１の特徴部分によれば、本発明に従って、離型装置が動力装置を有し、その動力装置によって、容器チェーンが製造ラインから往復運動で変位することができる。従って容器チェーンのために、排出領域内でがたつきまたは振動運動が生じ、それによって、経済的な駆動のために要請される高いクロック周波数においても、型壁からの剥がれが保証されている。

好ましくは、配置は、容器チェーンが、離型装置の動力装置によって、少なくとも実質的に個別型部分の閉鎖および開放位置の方向に変位可能であるように、なされる。それによって容器チェーンは、移送方向に対して横方向に延びる振動運動を与えられる。

これに関して、好ましくは、配置は、離型装置が、動力装置と伝導機構で結合された、添接面を備えた駆動装置を有し、その添接面に接して、製造ラインに沿って移動する容器チェーンが案内され、かつその添接面を介して変位力が容器チェーンへ伝達可能であるように、なされる。

この駆動装置は、通過通路を有しており、その壁部分が、移動する容器チェーンのための枠と、容器チェーンへ変位力を伝達するための添接面とを形成する。

好ましくは、配置は、通過通路に移動可能な壁部分が設けられており、その壁部分が、容器チェーンの閉鎖された枠に相当する閉鎖位置と、開放位置へ移動可能であって、その開放位置において駆動装置が容器チェーンと係合し、かつ係合を離脱することができるように、なされる。このようにして装置は、製造の始動時に、通過通路の開放された壁を有する駆動装置が、容器チェーンにとりつけられて、その後通過通路が容器チェーンのための枠を形成するために閉鎖されることによって、特に簡単に駆動準備ができる。

駆動装置は、動力装置として用いられるモータと伝導機構で結合された支持フレームを有しており、その支持フレームは、通過通路の固定の壁部分を形成し、かつその支持フレームに、枠の開閉を可能にする、通過通路の移動可能な壁部分が、開放位置と閉鎖位置との間で揺動可能に軸承されている。

通常のように、小容積の容器、たとえばアンプルを製造する場合に、複数の並べて配置された容器が同時に成形されるので、面積の広い容器チェーンが形成され、その中で側と側を接して並べられた、多数の個々の容器が、帯状容器チェーンにまとめられている。配置は、支持フレームの長さが、帯状容器チェーンの幅と等しいか、それより大きく、かつ移動可能な壁部分が支持フレームの、帯状容器チェーンの側方に位置する終端領域にリンク結合されるように、なすことができる。

さらに、配置は、好ましくは、離型装置が、製造ラインから離れた非作動位置と容器チェーンまたは帯状容器チェーンにおける離型工程を支援する作業位置との間で位置調節可能に、装置架台に取り付けられているように、なすことができる。それによって、離型装置が非作動位置にある場合には、成形型の排出領域は、保守または調節措置のために自由に接近することができ、装置は、位置調節可能な配置によって、簡単なやり方で駆動準備をすることができる。この位置調節のために、駆動装置のためのガイドトラックと、動力装置として用いられるモータを支承する、離型装置の装置支持体は、製造ラインの方向に対して垂直かつガイドトラックのガイド平面に対して平行に延びる軸を中心に、揺動可能に軸承することができる。

離型装置を非作動位置と作業位置の間で揺動運動させるために、好ましくは、リニアドライブの形式の揺動駆動装置が設けられており、その揺動駆動装置が、その揺動軸から離れて装置支持体と、かつリンク箇所と、それぞれ伝導機構で結合されており、そのリンク箇所は、装置支持体の揺動軸受から離れて装置架台に支承されている。

以下、図面に示す実施例を用いて、本発明を詳細に説明する。

本発明に基づく装置の実施例の著しく簡略化した全体表示であって、作業位置にある離型装置を有する駆動状態が示されている。 実施例の製造ラインの一部のみを示しており、成形型を閉鎖する位置へ移動することができる、移動可能な個別型部分が断面で示されており、かつ成形型の内部にアンプルの形式の容器製品が示されている。 実施例の離型装置のみを示す上面図であって、成形型から排出された容器チェーンが幅広の帯状容器チェーンの形式で横断面で示されており、かつ帯状容器チェーンのための通過通路が、破線で示唆される閉鎖された壁と共に、閉鎖された枠を形成し、実線によって、移動可能な壁部分がその開放位置で示されている。 図３の離型装置の側面図であって、離型装置は作業位置にあるが、通過通路の、開放位置にある移動可能な壁部分と共に示されている。

図１において、図中上に位置する成形部分が、全体を符号１で、その下方に連続する離型装置が、全体を符号３で示されている。成形部分１は、既知の登録商標ｂｏｔｔｅｌｐａｃｋ−システムに従って、特に、製造ライン５に沿って種々のステーションにおいて種々の成形ステップが実施される実施形態における、ブロー成形方法を実施するための装置である。カルーセル配置の形式において、閉鎖された成形型を形成するために、個別型部分７（そのうちの幾つかだけが、図１において符号を有している）が仮想の円弧トラック上で対をなして互いに近づくように移動され、かつ型を開放するために再び互いから離れるように移動される。登録商標ｂｏｔｔｅｌｐａｃｋ−方法に従って作動する装置は、それ自体知られているので、図１の成形部分１の詳細についての、より詳しい説明は省かれる。

この図から明らかなように、形成された容器チェーン９が、製造ライン５に沿って成形部分１から排出されて、離型装置３へ達する。図３から明らかなように、容器チェーン９は、面積の広い帯状の容器チェーンであって、アンプル形状の多数の個別容器１１（図２）（そのうちの幾つかだけが、図３で符号を有している）が、容器チェーン９内で、互いに側と側を接して並んでいる。排出領域において互いに離れるように移動される個別型部分７の壁から容器１１を剥がすのを支援するために、離型装置３が容器チェーン９に、図１に双方向矢印１３で示唆するように、変位運動を与える。この目的のために、離型装置３は、駆動装置１５を有しており、その駆動装置は、容器１１を型壁部分から確実に剥がすために、電気的な駆動モータ１７と伝導機構で結合されて、容器チェーン９の変位運動を発生させる。

離型装置３と駆動装置１５の詳細が、図３と４にさらに明らかに示されている。この駆動装置１５は、支持フレーム１９と共に、容器１１を有する容器チェーン９のための通過通路２１（図３）の壁部分を形成する。支持フレーム１９に揺動可能に軸承された、移動可能な壁部分２３は、図３に実線で示す、開放位置へ移動させることができる。この位置において、容器チェーン９は、装置の駆動開始のために都合の良いように、開放された通過通路２１内へ挿入される。移動可能な壁部分２３は、屈曲されたフレーム脚２５を有しており、そのフレーム脚が、支持フレーム１９の端部にリンク結合されるリンク結合箇所を形成している。このフレーム脚２５の長さは、容器チェーン９の容器１の厚み寸法に適合されて、図３に破線で示されるように、壁部分２３が閉鎖位置へ倒された場合に、通過通路２１内で容器チェーン９が適切に包囲される。

駆動装置１５の支持フレーム１９は、図１と４の双方向矢印１３に従って推移する変位運動のために、ガイドトラック２７に接して案内され、そのガイドトラックは、モータ１７と同様に、装置支持体２９に支承されている。装置支持体自体も、離型装置３の装置架台３１に、揺動軸３３を中心に揺動可能に軸承されている。この揺動軸受から距離をおいて、符号２８において、装置支持体２９に、油圧または空気圧の作業シリンダの形式のリニアドライブ３５がリンク結合されており、そのリニアドライブも、揺動軸受３３から距離をおいて、装置架台３１に設けられたリンク結合箇所３７に支持されている。

離型装置３の装置支持体２９が、装置架台３１に揺動可能に軸承されていることによって、離型装置は、調節および保守措置のため、かつ駆動開始のための準備として、図１と４に示す作業位置から、動力装置３５の引戻しによって、非作動位置へ倒すことができ、その非作動位置において駆動装置１５は、容器チェーン９の排出領域の外部に位置する。装置の駆動開始のために、装置支持体１９が、動力装置３５の引出しによって、図１と４に示す作業位置へ移動される。図４に示す駆動状態から出発して、通過通路２１を閉鎖するため、すなわち容器チェーン９の枠を形成するために、開放位置にある壁部分２３は、閉鎖位置へ揺動することができる。特に図３から明らかなように、モータ１７は、回転運動を往復運動に変換する偏心子装置４１を備えた出力トランスミッション３９を有しており、その偏心子装置は、調節可能なコネクティングロッド４３を介して支持フレーム１９と結合されている。このトランスミッション配置を介して、支持フレーム１９とそれに伴って通過通路２１内にある容器チェーン９に、往復する振動運動が伝達される。１０〜２０ｍｍの長さの範囲のストロークと秒当たり１往復を設けることができる。いずれにしても、容器チェーン９の排出領域内の振動運動によって、離型しにくい材料、特に、高い加工温度が存在し、あるいは離型すべき材料が極めて硬い、ポリプロピレン材料が利用される場合でも、成形された容器１１を型壁から確実に剥がすことが保証される。従って、ポリエチレンまたは共押出しされた多層複合体の代わりにポリプロピレン材料を使用することによって生じる利点が、利用可能である。この利点は、特に、ポリプロピレン材料は、より高い温度（１２１℃）において加圧滅菌することができ、かつポリプロピレン材料は、唯一の押出しヘッドによって、上述した多層システムよりもずっと効果的に得られることにもある。

作業位置と非作動位置との間で離型装置３の位置を調節するための、作業シリンダの形式で図示されるリニアドライブ３５の代わりに、他の種類の駆動よび伝導機構手段、たとえばスピンドルドライブなど、を設けることができる。また、離型装置３を作業位置および／または非作動位置あるいは所望の中間位置に、解除可能に固定することを可能にする、駆動装置を設けることもできる。

Claims (12)

1. 個別型部分（７）を用いて、プラスチック材料から、ブロー成形された容器製品（１１）を製造する装置であって、個別型部分（７）が製造ライン（５）に沿って延び、かつ、
   成形型を閉鎖し、および開放するために、対をなして互いに近づき、かつ互いに離れるように移動することができる、ものであって、
   容器製品が離型工程後に、製造ライン（５）に沿って移動される容器チェーン（９）の形式で排出され、
   排出される容器チェーン（９）に成形型の外部で作用する離型装置（３）が、離型工程を支援するために設けられている、
   装置において、
   離型装置（３）が、動力装置（１７）を有しており、動力装置によって容器チェーン（９）が、製造ライン（５）から往復運動で変位可能である、
   ことを特徴とするプラスチック材料からブロー成形で容器製品を製造する装置。
2. 容器チェーン（９）が、離型装置（３）の動力装置（１７）によって、少なくとも実質的に個別型部分（７）の閉鎖および開放運動の方向に変位可能である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 離型装置（３）が、動力装置（１７）と伝導機構で結合された、添接面を備えた駆動装置（１５）を有しており、
   添接面に接して、製造ライン（５）に沿って移動する容器チェーン（９）が案内されており、かつ
   添接面を介して変位力が容器チェーン（９）へ伝達可能である、
   ことを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 駆動装置（１５）が、通過通路（２１）を有しており、
   通過通路の壁部分（１８、２３、２５）が、移動する容器チェーン（９）のための枠と、容器チェーン（９）に変位力を伝達するための添接面を形成する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 通過通路（２１）に、移動可能な壁部分（２３、２５）が設けられており、
   壁部分が、容器チェーン（９）の閉鎖された枠に相当する閉鎖位置と開放位置へ移動可能であって、
   開放位置において、駆動装置（１５）が容器チェーン（９）と係合することができ、かつ係合離脱することができる、
   ことを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 駆動装置（１５）が、動力装置として用いられるモータ（１７）と伝導機構で結合された支持アーム（１９）を有しており、
   支持アームが、通過通路（２１）の固定の壁部分を形成し、かつ
   支持アームに、枠の開閉を可能にする、通過通路（２１）の移動可能な壁部分（２３、２５）が、開放位置と閉鎖位置との間で揺動可能に軸承されている、
   ことを特徴とする請求項４または５に記載の装置。
7. 支持フレーム（１９）が、製造ライン（５）に対して横方向に延びるガイドトラック（２７）に接して摺動可能に案内されており、かつ
   その回転運動を往復運動に変換する偏心子装置（４１）を介してモータ（１７）と結合されている、
   ことを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. 側と側を接して並べられた、多数の個々の容器（１１）を帯状容器チェーンにまとめることができる、面積の広い容器チェーン（９）のための通過通路（２１）を形成するために、
   支持フレーム（１９）の長さが、帯状容器チェーンの幅と等しいか、あるいはそれより大きく、かつ
   移動可能な壁部分（２３、２５）が、支持フレーム（１９）の、帯状容器チェーンの側方に位置する終端領域にリンク結合されている、
   ことを特徴とする請求項６または７に記載の装置。
9. 移動可能な壁部分（２３、２５）が、屈曲されたフレーム脚を有しており、
   フレーム脚が、
   端部に、それぞれ支持フレーム（１９）におけるリンク箇所を形成する、その長さが通過通路（２１）の、往復運動で測定される内法を定める、短い脚（２５）と、
   直角に連続する長いフレーム脚（２３）を有しており、
   長いフレーム脚が、閉鎖位置において容器チェーン（９）の向き合った幅広側に添接する添接面を形成する、
   ことを特徴とする請求項８に記載の装置。
10. 離型装置（３）が、製造ライン（５）から離れた非作動位置と、容器チェーン（９）における離型工程を支援する作業位置との間で位置調節可能に、装置架台（３１）に取り付けられている、
    ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の装置。
11. ガイドトラック（２７）とモータ（１７）が、装置支持体（２９）に支承されており、装置支持体が、軸（３３）を中心に揺動可能に装置架台（３１）に軸承されており、軸が、製造ライン（５）の方向に対して垂直かつガイドトラック（２７）のガイド平面に対して平行に延びていることを特徴とする請求項７から１０のいずれか１項に記載の装置。
12. 離型装置（３）を非作動位置と作業位置との間で移動させる揺動駆動装置として、リニアドライブ（３５）が設けられており、
    リニアドライブが、その揺動軸（３３）から距離をおいて装置支持体（２９）と、かつリンク箇所（３７）とそれぞれリンク的に結合されており、
    リンク箇所が、装置支持体（２９）の揺動軸（３３）から距離をもって装置架台（３１）に配置されている、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の装置。

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