JP2005526675A - 工作物操作方法および装置 - Google Patents

Abstract

本発明による方法および装置は、回転する連結ホイールにより搬送される工作物を操作するために用いる。少なくとも２つの工作物を少なくとも一時的に１つの共通の保持要素により位置決めする。この位置決めを実施するため、連結ホイールの回転軸線に対する相対的な回転運動と連結ホイールの回転軸線に対し横方向に延びる回転軸線に対する相対的な回転運動とを実施する。保持要素により互いに相対的に位置決めされる少なくとも２つの工作物のための少なくとも１つのリファレンスステーションと保持要素との間での工作物の受け渡しは、異なる時点で行う。工作物を位置決めするため、保持要素は少なくとも２つの固定要素を備えている。

Description

本発明は、工作物を回転する連結ホイールにより搬送し、少なくとも２つの工作物を少なくとも一時的に１つの共通の保持要素により位置決めし、この位置決めが連結ホイールの回転軸線に対する相対的な回転運動と連結ホイールの回転軸線に対し横方向に延びる回転軸線に対する相対的な回転運動とを含んでいる、工作物の操作方法に関するものである。
さらに本発明は、回転する連結ホイールとして構成されている工作物操作装置であって、連結ホイールが少なくとも２つの工作物を少なくとも一時的に同時に位置決めするための少なくとも１つの保持要素を有し、保持要素が連結ホイールに対し相対的に回転可能に支持されている前記工作物操作装置にも関わる。

この種の装置はたとえばブロー成形される容器を製造する際に、ブロー成形した容器を１つの作業ステーションから他の作業ステーションへ高速で受け渡すことができるようにするために使用する。たとえば回転するブローホイールと排出経路との間にこの種の連結ホイールが配置される。このような使用態様は特許文献１に記載されている。

吹込み圧の作用によるこの種の容器成形の場合、熱可塑性材料から成る予成形品、たとえばＰＥＴ（ポリエティレンテレフタレート）から成る予成形品を１つのブロー成形機内部で異なる加工ステーションへ供給する。この種のブロー成形機は典型的には加熱装置と吹込み装置とを有している。吹込み装置の領域では、予め温度調整した予成形品を二軸延伸により膨張させて容器を形成させる。膨張は膨張すべき予成形品の中へ導入される圧縮空気を用いて行なう。予成形品をこのように膨張させる際の方法技術的過程に関しては特許文献２に説明されている。

容器を成形するためのブローステーションの基本構成は特許文献３に記載されている。予成形品の温度調整に関しては特許文献４に記載されている。

ブロー成形するための装置の内部では、予成形品およびブロー成形した容器を異なる操作装置を用いて搬送させることができる。特に、予成形品を嵌合させるための搬送心棒を使用すると都合がよい。しかし、他の搬送装置を用いても予成形品を操作することができる。可能な構成として、予成形品を操作するための把持やっとこの使用と、保持のために予成形品の開口領域に挿入可能な拡開心棒の使用とがあげられる。

使用するブローステーションの点では各種の実施態様が知られている。回転する搬送ホイールの上に配置されるブローステーションの場合には、本のように開閉できるダイ担持体がよく使用される。他方、互いに相対的に変位可能なダイ担持体、或いは別様に案内されるダイ担持体を使用することもある。

冒頭で述べた種類の方法および装置の他の使用例は、たとえばプラスチックに表面コーティングを備えさせるための処理プロセスである。特に、液体の収納のために設けられた容器の内面および外面をコーティングするためのこの種の処理プロセスはすでに知られている。また、プラズマ殺菌のための処理プロセスも公知である。

特許文献５には、ＰＥＴから成る容器の内面をコーティングするためのプラズマチャンバーが記載されている。コーティングされる容器は可動底部により持ち上げてプラズマチャンバーのなかへ挿入され、容器開口部の領域でアダプタと結合される。アダプタを通じて容器内部を真空にさせることができる。さらに、処理ガスを供給するため、アダプタを通じて中空の長棒が容器の内部空間内へ挿入される。プラズマの点火はマイクロ波を使用して行なわれる。

また、上記特許文献１からは、多数のプラズマチャンバーを回転するホイールに配置することも知られている。これにより単位時間当たりの容器の高生産率が促進される。

特許文献６に記載の供給装置は、容器内部空間を真空にして処理ガスを供給するためのものである。特許文献７に記載のプラズマチャンバーには、前もって容器の開口領域と結合された可動なカバーによって容器が挿入される。

特許文献８も回転するホイールにプラズマステーションを配置することを開示しており、このような配置構成に対して低圧ポンプとプラズマステーションとをグループごとに関連づけて、チャンバーと容器の内部空間との好ましい真空化を促進させるようにすることを記載している。さらに、複数個の容器のコーティングを１つの共通のプラズマステーションまたは１つの共通のキャビティで行なうことが記載されている。

容器の内面をコーティングするための他の装置は特許文献９に記載されている。この文献には、特に、マイクロ波発生器をプラズマチャンバーの上方に配置すること、プラズマチャンバーの底部を貫通するように真空パイプと作動媒体管とを配置することが記載されている。

公知の方法の大部分は、熱可塑性プラスチック材のバリヤー特性を改善するため、一般に化学式ＳｉＯ_ｘで表される酸化珪素から成る容器コーティング層をプラズマで発生させて使用する。さらに、これによって生じたバリヤー層に炭素、水素、窒素の成分も含まれていてよい。この種のバリヤー層はパッキングされた液体への酸素の侵入を阻止するとともに、ＣＯ_２を含んでいる液体の場合には二酸化炭素の流出をも阻止する。

予成形品および容器を受け渡しするために、加工・処理の各種方法においては、典型的には、カム制御される受け渡しホイールを使用する。受け渡しホイールの場合、使用する担持アームを連結ホイールの担持構造部に対し相対的に回動可能に配置したものがある。受け渡しアームが回動可能であることにより、受け渡される予成形品または容器相互の間隔を変化させることができる。この種の回動可能な担持アームはたとえば特許文献１０に記載されている。ここに記載されている担持アームは入れ子式に構成されている。これに対して前記特許文献１に記載の担持アームは互いに一定の角度間隔で配置されている。

単位時間あたり大量の工作物を加工、処理することに関連して公知の方法および装置を使用する場合、複数個の工作物を同時に加工または処理する加工ステーションが使用される。工作物の供給と排出には複雑な受け渡しステーションを必要とすることが多く、使用する構成要素の運動学は複雑である。

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本発明の課題は、工作物の受け渡しを行なう際に、受け渡し工程の制御を改善できるように、冒頭で述べた種類の方法を提供することである。

本発明の他の課題は、受け渡し装置の構成を簡潔にして単位時間当たり多数の工作物の受け渡しが可能であるように冒頭で述べた種類の装置を提供することである。

上記の課題は、方法においては、保持要素により互いに相対的に位置決めされる少なくとも２つの工作物のための少なくとも１つのリファレンスステーションと保持要素との間での工作物の受け渡しを異なる時点で行うことによって解決される。

また装置においては、保持要素が工作物のための少なくとも２つの固定要素を有し、固定要素が該固定要素を互いに相対的に時間をずらして制御する制御部を備えていることによって解決される。

保持要素の領域に配置される固定要素の制御を互いに相対的に時間をずらして行なうことにより、複数個の工作物を同時に受け渡すために受け渡し領域を拡張させる代わりに、工作物を時間的に連続的に保持要素に供給し、或いは取り出すような複数の受け渡し点を設けるだけでよい。したがって、個々の固定要素を時間をずらして制御することにより構成をかなり簡潔にさせることができ、これに関連してコストの節約が可能になり、構成的な複雑性がないので信頼性を向上させることができる。

実施されるべき運動の正確な再現性は、受け渡し工程をカム制御して行うことによって支援される。

受け渡し工程の有利な制御は、工作物を保持要素の領域でやっとこ状の固定要素により位置決めすることによって達成される。

正確に再現可能な運動を実施するには、固定要素をカム制御して操作することも寄与する。

好ましい重心作用を支援するため、連結ホイールをほぼ垂直に延びる回転軸線のまわりに移動させる。

容器状の工作物の典型的な操作は、保持要素をほぼ水平方向に延びる回転軸線のまわりに回動させることによって支援される。

開口部が開いている工作物を操作する場合、保持要素を周期的にそれぞれ１８０゜往復回動させるのが特に有利である。

構成的に簡潔な実現は、保持要素の回動運動を連結ホイールの台座の外面に位置決めされた側面曲線部により制御することによって支援される。

固定要素の所定の作業位置を設定するため、本発明によれば、固定要素のやっとこアームを互いに相対的に弾性的に緊張固定させる。

所定の受け渡し領域にのみ調整力を能動的に作用させるため、やっとこアームを、工作物の固定のために設けられる締付け位置へ弾性的に固定させる。

典型的な使用例は、連結ホイールを、少なくとも１つのプラズマステーションの周囲で受け渡し工程を実施するために使用することにある。

特に、プラズマステーションを回転するプラズマホイールにより位置決めすることが考えられる。

他の使用例は、連結ホイールを、少なくとも１つのブローステーションの周囲で受け渡し工程を実施するために使用することにある。

高い生産性を支援するため、プラズマステーションを回転するブローホイールにより位置決めする。

典型的な使用分野は、連結ホイールによりボトル状の工作物を位置決めすることによって定義される。

生産性をさらに向上させるため、連結ホイールを、工作物の処理ステーションの周囲で受け渡し工程を実施するために使用し、処理ステーション内で少なくとも２つの工作物を同時に操作する。

最適な運動学的適合は、保持要素が処理ステーションの領域で同時に操作される工作物の数量に相当する数量の固定要素を備えていることによって達成される。

次に、本発明の実施形態を添付の図面を用いて詳細に説明する。
工作物（５）を操作するための装置は、たとえばプラズマ処理装置において、或いは容器を成形するブロー成形機において、ブロー成形した容器（４２）の受け渡しに用いることができる。プラズマ処理装置の基本構成は図１ないし図５から明らかであり、予成形品（４１）を容器（４２）に成形するための装置は図６ないし図９に図示されている。

図１はプラズマモジュール（１）を示している。プラズマモジュール（１）は回転するプラズマホイール（２）を備えている。プラズマホイール（２）の周囲に沿って多数のプラズマステーション（３）が配置されている。プラズマステーション（３）は処理対象である工作物（５）を受容するためのキャビティまたはプラズマチャンバー（１７）を備えている。

処理対象である工作物（５）は装入部（６）の領域でプラズマモジュール（１）に供給され、個別化ホイール（７）を介して受け渡しホイール（８）へ転送される。受け渡しホイール（８）は位置決め可能な担持アーム（９）を備えている。担持アーム（９）は受け渡しホイール（８）の台座（１０）に対し相対的に回動可能に配置されているので、工作物（５）相互の間隔を相対的に変化させることができる。これにより、受け渡しホイール（８）から供給ホイール（１１）への工作物（５）の受け渡しは個別化ホイール（７）に比べて工作物（５）相互の間隔を大きくして行なわれる。供給ホイール（１１）は処理対象である工作物（５）をプラズマホイール（２）へ受け渡す。処理対象である工作物（５）は処理を行なった後、排出ホイール（１２）によりプラズマホイール（２）の領域から離間し、排出経路（１３）の領域へ移送される。

図２の実施形態では、プラズマステーション（３）はそれぞれ２つのキャビティ（４）またはプラズマチャンバー（１７）を備えている。これによりそれぞれ２つの工作部（５）を同時に処理できる。基本的には、キャビティ（４）を互いに完全に切り離して構成してよく、他方共通のキャビティ空間内で一部領域のみを互いに境界づけてすべての工作物（５）の最適なコーティングを保証するようにしてもよい。この場合には、少なくとも別個にマイクロ波をカップリングすることにより個々の部分キャビティを互いに境界づけることが考えられる。

図３はプラズマホイール（２）を一部取り付けたプラズマモジュール（１）の斜視図である。プラズマステーション（３）は担持リング（１４）上に配置されている。担持リング（１４）は回転結合部の一部として形成され、機台（１５）の領域で支持されている。プラズマステーション（３）はそれぞれステーションフレーム（１６）を有し、ステーションフレーム（１６）はプラズマチャンバー（１７）を保持している。プラズマチャンバー（１７）は筒状のチャンバー壁（１８）とマイクロ波発生器（１９）とを有している。

プラズマホイール（２）の中心部には回転分配器（２０）が配置されている。回転分配器（２０）を介してプラズマステーション（３）は作動媒体とエネルギーの供給を受ける。作動媒体を分配するため、特にリング管（２１）を使用してよい。

処理対象である工作物（５）は筒状のチャンバー壁（１８）の下方に図示されている。プラズマチャンバー（１７）の下部部分は図を簡潔にするために図示していない。

図４はプラズマステーション（３）の斜視図である。図からわかるように、ステーションフレーム（１６）はガイドバー（２３）を備え、ガイドバー（２３）上には、筒状のチャンバー壁（１８）を保持するための送り台（２４）が案内されている。図４はチャンバー壁（１８）を備えた送り台（２４）を持ち上げた状態で示したものである。したがって工作物（５）は解放状態にある。

プラズマステーション（３）の上部領域にはマイクロ波発生器（１９）が配置されている。マイクロ波発生器（１９）は転向部８２５）とアダプタ（２６）とを介して連結管路（２７）に接続されている。連結管路（２７）はプラズマチャンバー（１７）に開口している。基本的にはマイクロ波発生器（１９）をチャンバーカバー（３１）の領域に直接チャンバーカバー（３１）に接続してもよいし、また間隔要素を介してチャンバーカバー（３１）に接続してもよい。後者の場合には、マイクロ発生器（１９）はチャンバーカバー（３１）に対し予め設定可能な距離で配置され、よってチャンバーカバー（３１）のより大きな周囲領域に配置される。アダプタ（２６）は移行要素の機能を有し、連結管路（２７）は同軸管として形成されている。連結管路（２７）がチャンバーカバー（３１）へ開口している領域には石英ガラス窓が配置されている。転向部（２５）は中空管として形成されている。

工作物（５）は保持要素（２８）により位置決めされる。保持要素（２８）はチャンバー底部（２９）の領域に配置されている。チャンバー底部（２９）はチャンバー台座（３０）の一部として形成されている。位置調整を容易にするため、チャンバー台座（３０）をガイドバー（２３）の領域に固定してよい。変形実施形態では、チャンバー台座（３０）は直接ステーションフレーム（１６）に固定される。このような配置構成の場合には、たとえばガイドバー（２３）を鉛直方向において２分割に形成してもよい。

図５は図３の実施形態を変形させたプラズマモジュール（１）を示している。本実施形態でのプラズマホイール（２）は、回転搬送のために、それぞれ２つのプラズマチャンバー（１７）を備えた複数個のプラズマステーション（３）によって形成されている。各プラズマステーション（３）はそれぞれのプラズマチャンバー（１７）のために２つのマイクロ波発生器（１９）と、プラズマを点火させるマイクロ波を連結管路（２７）を介して付設のプラズマチャンバー（１７）内へ誘導させる２つの転向部（２５）および２つのアダプタ（２６）とを有している。プラズマホイール（２）の担持リング（１４）は、鉛直方向の横断面図において、ベース脚部（３１）と間隔保持脚部（３２）と密閉脚部（３３）とを備えたＣ字状の横断面を有している。間隔保持脚部（３２）は実質的に鉛直方向に延びており、ベース脚部（３１）と密閉脚部（３３）とは実質的に水平方向に配置されている。ベース脚部（３１）と密閉脚部（３３）とは間隔保持脚部（３２）から半径方向外側の方向へ延びている。

鉛直方向において密閉脚部（３２）の上方にプラズマステーション（３）が配置されている。図５の実施形態の場合、ベース脚部（３１）上に作動媒体用の搬送装置（３４）が配置されている。作動媒体はプラズマステーション（３）に供給される。図示した実施形態では、搬送装置（３４）は真空ポンプとして実施されている。搬送装置（３４）に加えて、プラズマステーション（３）に電気を供給するための分電箱（３５）もベース脚部（３１）上に配置されている。搬送装置（３４）と分電箱（３５）との配置は担持リング（１４）のＣ字状のプロフィールにより提供される受容空間内に行なわれる。

プラズマホイール（２）が回転すると、上記配置構成により搬送装置（３４）と分電箱（３５）とがプラズマステーション（３）とともに回転し、これら構成要素の間で相対運動は生じない。したがって適当な連通用配管を簡単に実現できる。

図５はチャンバー台座（３０）を取り付けていないプラズマステーション（３）を示したもので、これによりプロセスガス供給用の長棒（３６）が見て取れる。長棒（３６）は長棒送り台（３７）によって担持され位置決めされる。長棒送り台（３７）はガイドバー（２３）に沿って位置決め可能である。

容器（４２）をブロー成形するための装置は、図６によれば、実質的にブローステーション（４３）から構成される。ブローステーション（４３）はブローダイ（４４）を備え、該ブローダイ（４４）内に予成形品（４１）を挿入可能である。予成形品（４１）はたとえばポリエティレンテレフタレートから成る射出成形品である。ブローダイ（４４）内への予成形品（４１）の挿入を可能にし、且つ完成した容器（４２）の取り出しを可能にするため、ブローダイ（４４）はダイ半部分（４５，４６）と底部部分（４７）とから成っている。底部部分（４７）は持ち上げ装置（４８）により位置決め可能である。予成形品（４１）はブローステーション（４３）の領域で搬送心棒（４９）によって保持されていてよい。搬送心棒（４９）は予成形品（４１）とともに装置内部の多数の処理ステーションを通過する。しかし、予成形品（４１）をたとえばやっとこまたは他の操作手段を介して直接ブローダイ（４４）のなかに挿入してもよい。

圧縮空気の供給を可能にするため、搬送心棒（４９）の下方に接続ピストン（５０）が配置されている。接続ピストン（５０）は予成形品（４１）に圧縮区空気を供給するとともに、搬送心棒（４９）に対する密封をも行なう。変形実施形態によれば、基本的には、定置の圧縮空気供給管を使用してもよい。

予成形品（４１）のストレッチは延伸棒（５１）を用いて行なう。延伸棒（５１）はシリンダ（５２）により位置決めされる。しかし基本的には、延伸棒（５１）の機械的位置決めを、ピックアップローラの作用を受けるカムセグメントを介して行なってもよい。カムセグメントの使用は、特に、多数のブローステーション（４３）が回転するブローホイール上に配置されている場合に合目的である。シリンダ（５２）の使用は、定置のブラスステーション（４３）が設けられている場合に合目的である。

図６に図示した実施形態の場合、ストレッチシステムは、２つのシリンダ（５２）のタンデム配置が提供されるように構成されている。本来の延伸工程を開始する前にまず第１次シリンダ（５３）により延伸棒（５１）を予成形品（４１）の底部（５４）の領域内へ移動させる。本来の延伸工程の間、延伸棒が送出している第１次シリンダ（５３）を、該第１次シリンダ（５３）を担持している送り台（５５）とともに第２次シリンダ（５６）により或いはカム制御部を介して位置決めする。特に、延伸工程を実施している間に曲線軌道に沿って滑動するガイドローラ（５７）により実際の遠心位置が設定されるように第２次シリンダ（５６）をカム制御して使用することが考えられる。ガイドローラ（５７）は第２次シリンダ（５６）により案内軌道に対し押圧される。送り台（５５）は２つの案内要素（５８）に沿って滑動する。

担持体（５９，６０）の領域に配置されているダイ半部分（４５，４６）を閉じた後、ロック装置（８０）を用いて担持体（５９，６０）相互のロックを行なう。

予成形品（４１）の開口部分の各種形状に適合させるため、図７によれば、ブローダイ（４４）の領域に別個のねじ山付き挿入体（６２）を設ける。図７には、ブロー成形した容器（４２）に加えて、破線で示した予成形品（４１）と概略的に示したブロー成形中の容器ブロー成形部（６３）をも併せて図示した。

図８はブロー成形機の基本構成を示している。ブロー成形機は加熱経路（６４）と回転するブローホイール（６５）とを備えている。予成形品（４１）は予成形品装入部（６６）から受け渡しホイール（６７，６８，６９）により加熱経路（６４）の領域へ搬送される。加熱経路（６４）に沿って輻射加熱器（７０）とファン（７１）とが配置され、予成形品（４１）の温度調整を行なうようになっている。予成形品（４１）は十分温度調整を行なった後にファンホイール（６５）へ受け渡される。ファンホイール（６５）の領域にはブローステーション（４３）が配置されている。ブロー成形を終了した容器（４２）は他の受け渡しホイールにより排出経路（７２）へ送られる。

容器（４２）の内部に充填される食料品、特に飲料物の長い有用性を保証する材料特性を容器（４２）が有するように予成形品（４１）を容器（４２）内で成形することができるようにするには、予成形品（４１）の加熱時および延伸時に特殊な方法的ステップを厳守する必要がある。さらに、特別な寸法規定を厳守することにより有利な効果を得ることができる。

熱可塑性材料として種々のプラスチックを使用できる。たとえばＰＥＴ、ＰＥＮまたはＰＰを使用できる。

延伸工程の間の予成形品（４１）の膨張は圧縮空気の供給により行なう。圧縮空気の供給は、ガス（たとえば圧搾空気）を低圧力レベルで供給する予ブロー成形段階と、ガスをより高圧のレベルで供給する次の主ブロー成形段階とに分けて行う。予ブロー成形段階では典型的には１０バールないし２５バールの範囲の圧力を持った圧縮空気を使用し、主ブロー成形段階では２５バールないし４０バールの範囲の圧力を持った圧縮空気を供給する。

図８から同様に明らかなように、図示した実施形態の場合、加熱経路（６４）は回転する多数の搬送要素（７３）から形成されている。これらの搬送要素（７３）は互いにチェーン状に並んでおり、転向ホイール（７４）に沿って案内されている。特に、チェーン状の配置はほぼ長方形の基本輪郭を成すことが考えられる。図示した実施形態の場合、加熱経路（６４）の受け渡しホイール（６９）側および装入ホイール（７５）側の領域に比較的大きなサイズの転向ホイール（７４）が設けられ、隣接する転向部の領域には２つの比較的小さなサイズの転向ホイール（７６）が設けられている。基本的には他の任意のガイドを使用してもよい。

受け渡しホイール（６９）と装入ホイール（７５）との可能な限り密な相対配置を可能にするには、図示した配置構成が特に合目的である。というのは、加熱経路（６４）の拡張領域に３つの転向ホイール（７４，７６）が配置され、すなわち加熱経路（６４）の直線延在部への移行領域により小さな転向ホイール（７６）が設けられ、受け渡しホイール（６９）と装入ホイール（７５）へ直接受け渡す受け渡し領域により大きな転向ホイール（７４）が設けられているからである。チェーン状の搬送要素（７３）を使用する代わりに、たとえば回転する加熱ホイールを使用してもよい。

容器（４２）のブロー成形が終了した後、容器（４２）は取り出しホイール（７７）によりブローステーション（４３）の領域から取り出され、受け渡しホイール（６８）と排出ホイール（７８）とを介して排出経路（７２）へ搬送される。

図９は加熱経路の変形実施形態であり、より多数の輻射加熱器（７０）により単位時間当たりより多くの予成形品（４１）を温度調整することができる。この実施形態の場合、ファン（７１）は冷却空気を冷却空気管路（７９）の領域に導入させる。冷却空気管路（７９）は付設の輻射加熱器（７０）にそれぞれ対向しており、排流穴を介して冷却空気を放出する。排流方向を設定することにより、冷却空気の流動方向は実質的に予成形品（４１）の搬送方向に対し横方向に実現される。冷却空気管路（７９）は輻射加熱器（７０）に対向している表面領域に加熱輻射用の反射体を提供することができる。放出された冷却空気を介して輻射加熱器の冷却を行なってもよい。

図１ないし図５に図示した工作物（５）のプラズマ処理装置も、図６ないし図９に図示した容器（４２）のブロー成形装置も、図１０および図１１に図示したような１個または複数個の連結ホイール（８１）を備えていることができる。この種の連結ホイール（８１）の使用は、特に、複数個のキャビティ（４）を備えたプラズマステーション（３）またはブローステーション（４３）を使用する場合に合目的である。連結ホイール（８１）は、典型的には、工作物（５）を鉛直方向において回転させるために使用する。容器（４２）を操作する場合には、特に、鉛直方向における工作物（５）または容器（４２）の回転を、水平に延びる回転軸線のまわりで行なうことが考えられる。典型的には、当初上方へ向いている開口部が下方へ向くように、或いは、当初鉛直方向にて下方へ向いている開口部が鉛直方向での回転後上方へ向くように、１８０゜の回転を行なう。

図１０は中心線（８２）に対し相対的に回転可能に支持されている、工作物（５）またはブロー成形した容器（４２）のための連結ホイール（８１）を示している。回転可能な支持は、連結ホイール（８１）が軸受と軸（８３）とを介して台座（８４）で案内されるように実施することができる。

連結ホイール（８１）の外面には担持アーム（８５）が配置されている。担持アーム（８５）は容器（４２）のための保持要素（８６）を備えている。図示した実施形態の場合、保持要素（８６）は容器（４２）として形成された工作物（５）を支持リング上方の開口部分（６１）の領域で付勢している。

担持アーム（８５）は連結ホイール（８１）の基礎要素（８７）に対し相対的に可動に案内されている。この場合担持アーム（８５）はそれぞれ回転軸線（８８）のまわりに回動可能に配置されている。回転軸線（８８）は軸（８９）の領域に延在している。軸（８９）は基本要素（８７）に設けた軸受（９０）により案内され、実質的に水平方向に延びている。担持アーム（８５）はカムローラ（９１）と連結され、回転軸線（８８）のまわりでの回動運動を行なえるようになっている。

カムローラ（９１）は曲線軌道（９２）に係合している。曲線軌道（９２）は側面曲線部として台座（８４）の外面に配置されている。図示した実施形態の場合、カムローラ（９１）はそれぞれ位置調整要素（９３）を鉛直方向へ移動させる。位置調整要素（９３）は連結要素（９４）と結合され、連結要素（９４）はラック状のハブ（９５）を介して、軸（８９）に座着されている歯車（９６）に係合している。これにより連結要素（９４）の往復運動は軸（８３）の回転運動に変換される。特に、カムローラ（９１）の最大実施可能なストロークを軸（８９）の１８０゜の回転に変換することが考えられる。これによりカムローラ（９１）の上下運動は軸（８９）の１８０゜の回動運動および対応する戻り運動に変換される。

図１０の実施形態の場合、保持要素（８６）は２つの歯状の固定要素（９７）を備えている。固定要素（９７）はそれぞれ１つの容器（４２）を開口部分（６１）の領域で保持している。固定要素（９７）はそれぞれやっとこアーム（９８，９９）を備え、やっとこアーム（９８，９９）は回動自在軸受（１００，１０１）のまわりに回転可能に配置されている。やっとこアーム（９８，９９）は連結レバー（１０２）により互いに結合されている。やっとこアーム（９８）はカムローラ（１０４）を担持する位置調整レバー（１０３）を有している。カムローラ（１０４）を位置決めするため、カムセグメント（１０５，１０６）を使用する。位置調整レバー（１０３）は連結レバー（１０２）との協働により有利には両やっとこアーム（９８，９９）の対称運動を生じさせる。

それぞれ１つの保持要素（８６）に付設されている両カムローラ（１０４）は時間的に連続してカムセグメント（１０５，１０６）を通過する。これにより固定要素（９７）は時間的に連続して操作される。したがって、工作物（５）または容器（４２）を保持要素（８６）へ受け渡すため、ただ１つの受け渡し位置を実現でき、工作物（５）が１つの共通の保持要素（８６）によってさらに搬送されるにもかかわらず、前記ただ１つの受け渡し位置の領域で受け渡しを時間的に連続して行なうことができる。このようにカムローラ（１０４）とカムセグメント（１０５，１０６）との組み合わせにより、工作物（５）をグループごとに搬送するにもかかわらず簡単な取り込み・取り出し工程を実施できる。これは、個々の工作物（５）に作用を及ぼすただ１つの保持要素（８６）を有している担持アーム（８５）を備えた連結ホイール（８１）の場合と同様である。

図１１は固定要素（９７）の配置構成と位置決め態様とをもう一度説明するための平面図である。図から特にわかるように、やっとこアーム（９８，９９）はばね（１０７）により互いに相対的に緊張固定されている。これにより、外部の作用を要することなく固定要素（９７）はそれぞれの固定位置を占める。カムローラ（１０４）がカムセグメント（１０５，１０６）の１つに係合する場合にだけ固定要素（９７）は制御されて開口し、受け渡し工程を実施するようになっている。工作物（５）を取り付ける場合にも固定要素（９７）の制御には利点があり、すなわち工作物（５）と固定要素（９７）との間で滑り接触が避けられる。これにより工作物（５）での磨耗の発生が防止される。

さらに図１１からわかるように、カムローラ（１０４）は静止状態で、中心線（８２）に同心の円上を相前後して移動する。これは共通のカムセグメント（１０５，１０６）を使用して時間的に連続したずれた位置決めを可能にする。

図１０と図１１は各保持要素（８６）の領域に工作物（５）または容器（４２）を示している。しかし実際の作動では、カムセグメント（１０５，１０６）のうちの１つのカムセグメントの領域にある排出位置と他のカムセグメントの領域にある排出位置との間にある保持要素（８６）の領域にこの種の工作物（５）は配置されない。しかし図１０と図１１は運動過程の原理を理解するのを容易にしている。

次に代表的な処理工程をコーティング工程を例にとって説明する。コーティング工程は、まず装入ホイール（１１）を使用して工作物（５）をプラズマホイール（２）のほうへ搬送し、スリーブ状のチャンバー壁（１８）を高く変位させた状態で工作物（５）をプラズマステーション（３）に取り付ける。取付け工程の終了後、チャンバー壁（１８）をその密封位置へ降下させ、キャビティ（４）と工作物（４）の内部空間とを同時に真空にさせる。

キャビティ（４）が十分に真空になった後、長棒（３６）を工作物（５）の内部空間のなかへ挿入し、保持要素（２８）を変位させることにより工作物（５）の内部空間をキャビティ（４）の内部空間に対し隔絶させる。また、長棒（３６）を、キャビティの内部空間を真空にさせる工程の開始に同期して工作物（５）のなかへ挿入させてもよい。次に、工作物（５）の内部空間の圧力をさらに降下させる。また、長棒（３６）の位置決め運動の少なくとも一部をすでにチャンバー壁（１８）の位置決めに並行して行なってもよい。工作物（５）の内部空間が十分低圧になった後、処理ガスを該内部空間のなかへ導入し、マイクロ波発生器（１９）を用いてプラズマを点火させる。

特に、プラズマを用いて酸化珪素から工作物（５）の内表面に結合剤も固有のバリヤー層も析出させることが考えられる。

結合剤の被着はたとえば２段階の方法において第１段階として行なうことができ、第２段階でバリヤー層を被着させる。しかし１つの連続的な方法で、結合剤の少なくとも一部を被着するのと同時にバリヤー層の工作物（５）側の少なくとも一部分を勾配層として生成させてもよい。この種の勾配層はすでに点火したプラズマが継続している間にプロセスガスの組成を変化させることにより簡単に生成させることができる。プロセスガスのこの種の組成の変更は弁制御の変更により急激に行なうことができ、或いは、プロセスガスの成分の混合比を変化させることにより連続的に行なうことができる。

勾配層の典型的な構築は、勾配層の工作物（５）側の部分に結合剤の少なくとも主成分が含まれ、勾配層の工作物（５）側とは逆の側の部分に少なくとも主成分としてバリヤー剤が含まれているように行なう。それぞれの成分の移行は、予め設定可能な勾配変化に応じて少なくとも勾配層の一部分において連続的に行なう。同様に、結合用の層もバリヤー層自身も勾配層として生成させることも可能である。

プラズマチャンバー（１７）の内部空間と工作物（５）の内部空間とをまず共通にほぼ２０ｍｂａｒないし５０ｍｂａｒの圧力レベルに排気する。次に工作物（５）の内部空間の圧力をさらにほぼ０．１ｍｂａｒへ降下させる。処理工程を実施している間にほぼ０．３ｍｂａｒの負圧を維持する。

コーティング工程の終了後、長棒（３６）を再び工作物（５）の内部空間から除去し、プラズマチャンバー（１７）と工作物（５）の内部空間とを通気させる。キャビティ（４）内部が大気圧に達した後、チャンバー壁（１８）を再び持ち上げて、コーティングした工作物（５）の取り出しと新たに処理する工作物（５）の装入とを行なう。工作物（５）を側方から位置決めするのを可能にするため、密封要素（２８）を少なくとも部分的に再びチャンバー台座（３０）のなかへ挿入する。

上述した工作物（５）の内面コーティングとは択一的に、外面コーティング、殺菌、或いは表面活性を行なってもよい。

プラズマ壁（１８）、密封要素（２８）および／または長棒（３６）の位置決めは、異なる駆動装置を使用して行なうことができる。基本的には空気圧式駆動装置および／または電気駆動装置が考えられ、特に１実施形態ではリニアモータが考えられる。

供給ホイールおよび排出ホイールと連結されている回転するプラズマホイール上に配置された多数のプラズマチャンバーの基本的な配置構成図である。 プラズマステーションがそれぞれ２つのプラズマチャンバーを備えている配置構成を図示した図１と同様の図である。 多数のプラズマチャンバーを備えたプラズマホイールの斜視図である。 １つのキャビティを備えた１つのプラズマステーションの斜視図である。 それぞれ２つのキャビティを有するプラズマステーションを備えたプラズマホイールの斜視図である。 予成形品から容器を製造するためのブローステーションの斜視図である。 予成形品を延伸し拡大させるブローダイの縦断面図である。 容器をブロー成形するための装置の基本構成を説明する概略図である。 加熱能力を向上させた加熱経路の変形実施形態である。 それぞれ２つの固定要素を備えた４つの保持要素が使用されている連結ホイールの斜視図である。 図１０の矢印ＸＩの方向に見た平面図である。

Claims (34)

1. 工作物を回転する連結ホイールにより搬送し、少なくとも２つの工作物を少なくとも一時的に１つの共通の保持要素により位置決めし、この位置決めが連結ホイールの回転軸線に対する相対的な回転運動と連結ホイールの回転軸線に対し横方向に延びる回転軸線に対する相対的な回転運動とを含んでいる、工作物の操作方法において、
   保持要素（８６）により互いに相対的に位置決めされる少なくとも２つの工作物（５）のための少なくとも１つのリファレンスステーションと保持要素（８６）との間での工作物（５）の受け渡しを異なる時点で行うことを特徴とする方法。
2. 受け渡し工程をカム制御して行うことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 工作物（５）を保持要素（８６）の領域でやっとこ状の固定要素（９７）により位置決めすることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. 固定要素（９７）をカム制御して操作することを特徴とする、請求項３に記載の方法。
5. 連結ホイール（８１）をほぼ垂直に延びる回転軸線のまわりに移動させることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一つに記載の方法。
6. 保持要素（８６）をほぼ水平方向に延びる回転軸線のまわりに回動させ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方法。
7. 保持要素（８６）を周期的にそれぞれ１８０゜往復回動させることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一つに記載の方法。
8. 保持要素（８６）の回動運動を連結ホイール（８１）の台座（８４）の外面に位置決めされた側面曲線部により制御することを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一つに記載の方法。
9. 固定要素（９７）のやっとこアーム（９８，９９）を互いに相対的に弾性的に緊張固定させることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか一つに記載の方法。
10. やっとこアーム（９８，９９）を、工作物（５）の固定のために設けられる締付け位置へ弾性的に固定させることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
11. 連結ホイール（８１）を、少なくとも１つのプラズマステーション（３）の周囲で受け渡し工程を実施するために使用することを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか一つに記載の方法。
12. プラズマステーション（３）を回転するプラズマホイール（２）により位置決めすることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
13. 連結ホイール（８１）を、少なくとも１つのブローステーション（４３）の周囲で受け渡し工程を実施するために使用することを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか一つに記載の方法。
14. プラズマステーション（３）を回転するブローホイール（６５）により位置決めすることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
15. 連結ホイール（８１）によりボトル状の工作物（５）を位置決めすることを特徴とする、請求項１から１４までのいずれか一つに記載の方法。
16. 連結ホイール（８１）を、工作物（５）の処理ステーションの周囲で受け渡し工程を実施するために使用し、処理ステーション内で少なくとも２つの工作物（５）を同時に操作することを特徴とする、請求項１から１５までのいずれか一つに記載の方法。
17. 保持要素（８６）が処理ステーションの領域で同時に操作される工作物（５）の数量に相当する数量の固定要素（９７）を備えていることを特徴とする、請求項１から１６までのいずれか一つに記載の方法。
18. 回転する連結ホイールとして構成されている工作物操作装置であって、連結ホイールが少なくとも２つの工作物を少なくとも一時的に同時に位置決めするための少なくとも１つの保持要素を有し、保持要素が連結ホイールに対し相対的に回転可能に支持されている前記工作物操作装置において、
    保持要素（８６）が工作物（５）のための少なくとも２つの固定要素（９７）を有し、固定要素（９７）が該固定要素（９７）を互いに相対的に時間をずらして制御する制御部を備えていることを特徴とする工作物操作装置。
19. 連結ホイール（８１）が該連結ホイール（８１）の台座（８４）に対する保持要素（８６）の相対的な回転運動を予め設定するためにカム制御部を備えていることを特徴とする、請求項１８に記載の工作物操作装置。
20. 固定要素（９７）がやっとこ状に形成されていることを特徴とする、請求項１８または１９に記載の工作物操作装置。
21. 連結ホイール（８１）が固定要素（９７）のやっとこアーム（９８，９９）を位置決めするためにカム制御部と結合されていることを特徴とする、請求項２０に記載の工作物操作装置。
22. 連結ホイール（８１）の中心線（８２）が固定軸線としてほぼ垂直に配置されていることを特徴とする、請求項１８から２１までのいずれか一つに記載の工作物操作装置。
23. 保持要素（８６）の回転軸線（８８）がほぼ水平方向に配置されていることを特徴とする、請求項１８から２２までのいずれか一つに記載の工作物操作装置。
24. カム制御部により保持要素（８６）に対し＋／−１８０゜の回転角範囲が設定されていることを特徴とする、請求項１８から２３までのいずれか一つに記載の工作物操作装置。
25. 保持要素（８６）を位置決めするためのカム制御部が曲線軌道部（９２）として形成された側面曲線部を有していることを特徴とする、請求項１８から２４までのいずれか一つに記載の工作物操作装置。
26. 固定要素（９７）のやっとこアーム（９８，９９）が少なくとも１つのばね（１０７）により互いに相対的に緊張固定されていることを特徴とする、請求項１８から２５までのいずれか一つに記載の工作物操作装置。
27. ばね（１０７）により締付け位置でのやっとこアーム（９８，９９）の位置決めが予め与えられていることを特徴とする、請求項１８から２６までのいずれか一つに記載の工作物操作装置。
28. 連結ホイール（８１）が少なくとも１つの工作物（５）を処理するための少なくとも１つのプラズマステーション（３）に隣接して配置されていることを特徴とする、請求項１８から２７までのいずれか一つに記載の工作物操作装置。
29. プラズマステーション（３）が回転するプラズマホイール（２）上に配置されていることを特徴とする、請求項２８に記載の工作物操作装置。
30. 連結ホイール（８１）が少なくとも１つの工作物（５）を処理するための少なくとも１つのブローステーション（４３）に隣接して配置されていることを特徴とする、請求項１８から２７までのいずれか一つに記載の工作物操作装置。
31. プラズマステーション（３）が回転するブローホイール（６５）上に配置されていることを特徴とする、請求項２８に記載の工作物操作装置。
32. 連結ホイール（８１）がボトル状の工作物（５）を操作するために構成されていることを特徴とする、請求項１８から３１までのいずれか一つに記載の工作物操作装置。
33. 連結ホイール（８１）が少なくとも２つの工作物（５）を同時に処理するための処理ステーションに隣接して配置されていることを特徴とする、請求項１８から３２までのいずれか一つに記載の工作物操作装置。
34. 保持要素（８６）が処理ステーションによって受容されている工作物（５）の数量に等しく選定された数量の固定要素（９７）を備えていることを特徴とする、請求項１８から３３までのいずれか一つに記載の工作物操作装置。

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