JP2005509543A - 容器を形成するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

容器（Ｃ）の成形方法であって、薄板材料（２）を進行方向（Ｆ）に沿って、前記薄板材料（２）から帯状に連なった容器（Ｃ）を形成する少なくとも１つの処理設備（４、５、６、７）へと前進させること、前記少なくとも１つの処理設備（４、５、６）にて、少なくとも１つの加熱要素（４１、５１、６１）により前記薄板材料（２）を加熱すること、および、前記薄板材料（２）と前記加熱要素（４１、５１、６１）との間に構成される少なくとも１つの空間を通過するよう冷却用気体を注入することからなる方法。容器（Ｃ）を成形するための装置であって、薄板材料（２）を進行方向（Ｆ）に沿って前進させるための供給ライン、前記薄板材料から帯状に連なった容器（Ｃ）を形成するため、前記供給ラインに沿って配置された少なくとも１つの処理設備（４、５、６、７）、前記薄板材料（２）を加熱するための少なくとも１つの加熱要素（４１、５１、６１）、および、前記薄板材料（２）と前記少なくとも１つの加熱要素（４１、５１、６１）との間に構成される少なくとも１つの空間を通過する少なくとも１つの冷却用気体を注入する注入手段（９）からなる装置。

Description

本発明は、帯状に連なった容器を形成するための方法および装置に関する。

具体的には、本発明は、熱密封および熱成形が可能なプラスチック材料で、１本または複数本の帯状に連なった容器を形成するために用いることができるが、これに限られるわけではない。

とくに、本発明は、請求項１および１３の前段部分にそれぞれ記載の方法および装置に関する。

従来の技術によれば、熱密封および熱成形が可能なプラスチック材料による帯状に連なった容器は、１本または複数本の連続する帯状のものを、通常は１つまたは複数の予備加熱設備、密封設備および成形設備であるが、順に並んだ種々の処理設備を通過して前進させることによって形成される。帯状のものがこれらの処理設備を通過するよう誘導され、誘導の静止期間のそれぞれにおいて、予備加熱用、密封用および成形用の半型が帯に処理を加えるべく閉じられ、前記処理の後、帯を再び誘導することができるよう半型が開かれる。

従来技術の欠点は、帯状のものが熱の発生する処理設備（例えば予備加熱設備や密封設備）を通過して前進する際、とくに短時間または長時間の休止の間その設備において静止したままとなった場合に、熱によって損傷を受ける可能性があるという点である。この場合、休止の後に処理が再開されるとき、初期の過渡期間において最初の容器の成形が不完全になり、製造不良につながる。

本発明の目的は、公知の容器成形用装置を改良することにある。

本発明の利点は、作業工程が中断された場合であっても、容器の通常の成形を保証でき、不良品の形成を最小にできる点にある。

本発明の他の利点は、構造が簡潔であって経済的であり、信頼性の高い装置を提供できる点にある。

本発明のさらなる利点は、処理工程が長い間中断された後であっても、再開の直後から完全かつ効率的な立ち上げを実現できる方法および装置が利用可能になるという点にある。

これらの目的および利点は、下記の特許請求の範囲に記載のとおり、本発明によって実現される。

本発明のさらなる特徴および利点は、本発明の好ましい実施の形態に関する以下の詳細な説明によって明らかになるであろう。これら本発明の好ましい実施の形態が添付の図面に示されているが、これらはあくまで例示であって本発明を限定するものではない。

図１〜８を参照すると、帯状に連なった容器Ｃを形成するため、装置１が示されている。

装置１は、それぞれが比較的薄いフィルム状の形態であって、互いに対向しつつ前進する少なくとも２枚の長い薄板材料２を、進行方向Ｆに従って供給するための供給ラインを備えている。薄板２の材料は、熱密封および熱成形が可能なプラスチック材料であると好ましい。薄板２はそれぞれ、対応するリール（図示されていない）から引き出される。薄板２は、駆動手段によって引っ張られて方向Ｆへと誘導される。前記駆動手段は、例えば、前方および後方へと動くことができ、前方へと動く際に薄板２を把持し、戻りの動きの際に薄板２を解放するように構成された一対の把持具３によって構成できる。

図８に示すように、ただ１枚の薄板２を、対向する一対の部位を形成すべく長手軸に沿って折り返し、装置１に供給してもよい。

装置１は、２枚の薄板２を連続した帯状に連なった容器Ｃへと加工するため、供給ラインに沿って配置された複数の処理設備を備えている。ここに示した場合では、処理設備は順に、薄板を予備加熱するための２つの予備加熱設備４および５、密封設備６、ならびに成形設備７である。

少なくとも１つの処理設備は、少なくとも１枚の薄板に対して作用するように設けられた少なくとも１つの加熱要素を備えている。ここに示した具体例では、２つの予備加熱設備４および５、ならびに密封設備６がそれぞれ、薄板２に対して処理（詳細には、予備加熱および熱密封）を加える対向する一対の加熱要素を備えており、これら加熱要素によって薄板が加熱される。ここに示した例では、これら加熱要素がそれぞれ、所定の領域が薄板２に接触することによって機能する半型（予備加熱用半型４１および５１、または密封用半型６１）から構成されている。図３において、予備加熱用半型４１の加熱領域は、網点印で満たされている。

同様に、成形設備７も、対向する２つの半型７１を備えており、前記２つの半型７１が一体に合わされたとき、容器が熱成形される１つまたは複数の成形用空洞７２（ここに示した例では、成形用の空洞が２列に並んで配置されている）が形成される。成形用空洞７２はそれぞれ、成形用流体を吹き込むための注入口７３を備えている。

密封設備６において、薄板２の所与の密封領域が熱密封され、それぞれが開口を少なくとも１つ有しているポケットが形成される。一例として、図４には、半型６１において薄板２の密封を生じさせる処理領域が、網点印で満たされ参照番号６２で示されており、ポケットの開口が形成される領域が、参照番号６３で示されている。成形設備７において、前記成形用空洞内でポケットを膨張させるべく、成形用流体が前記開口を通して（前記開口に挿入されたノズルによって）ポケット内に注入される。成形用流体（一般には圧縮空気）を吹き込むための吹き込み手段は、公知であり図示されていない。

半型４１、５１、６１、７１の対はそれぞれ、各処理設備において、半型が薄板２に対して作用する（好ましくは、薄板と接している）第１の閉鎖位置と、薄板から離れている第２の開放位置との間で移動可能である。薄板への接近および退去の動きは、参照符号Ｈによって示されている方向であり、薄板２の進行方向Ｆおよび冷却用流体の流出方向Ｇに対して直角である。例として、図１では、成形設備７が半型７１が閉じた状態、すなわち半型７１が成形用空洞７２を規定すべく薄板２の近傍で薄板２に対して作用している状態で示されており、一方、予備加熱設備４および５ならびに密封設備６は、半型４、５および６が開いた状態、すなわち薄板２から離れた状態で示されている。

予備加熱設備４および５はそれぞれ、薄板２が互いに接触することがないようにし、予備加熱において薄板と薄板との間での熱の直接の伝播がないようにするため、薄板２の間に配置された分離壁８を備えている。

装置１は、各薄板２と前記薄板に面しており第２の開放位置すなわち作用していない位置にある加熱要素（この場合、予備加熱用半型４１および５１、ならびに密封用型６１）との間の空間を通過する冷却気体の流れを注入するため、注入手段を備えている。

前記注入手段は、薄板２のそれぞれについて、薄板と平行に配置された加圧冷却用気体の放出口を１つまたは複数備えている。この場合には、図１の拡大図に示されているように、冷却用気体（例えば、常温の圧縮空気）の放出口は、一列に並んだ独立した複数の放出口９からなる。図示していないが他の実施の形態では、細長い形状の放出口を１つまたは複数設けることができる。薄板２を保護する「気体壁」を生み出すべく長さ方向に分布配置されている冷却用気体の放出口は、薄板２の側端の直近に位置している。図２に示した好ましい実施の形態では、放出口が薄板の下端の下方に位置しており、冷却用気体の２つの流れ（各薄板にそれぞれ１つ）は、進行方向Ｆに対して直交する吹き抜け方向Ｇへと上方に導かれる。冷却用の流れのそれぞれは、処理設備（予備加熱設備４および５、ならびに密封設備６）の全体を上方向に横断し、薄板の流れが出発した側の端部と反対側の端部において、前記設備の上方領域の上部から出る。

前記注入手段は、図７に示すように、薄板２の上方に配置することもできる。

気体放出口９はそれぞれ、集合部１０へと接続されたノズルの端部に配置されており、前記集合部１０は、両方の列の放出口９のすべてに共通であり、薄板と長さ方向に平行に延びており、分離壁８がしっかりと取り付けられている。

集合部１０を、図７および８に示すように、分離壁８から離して設けることもできる。

冷却用気体の放出口９は、２つの予備加熱設備４および５、ならびに密封設備６の両者において機能するよう、方向Ｆに長く分布している。冷却用の流れが流れ出るこれら放出口が、予備加熱領域のみ、あるいは密封領域のみに配置されている他の実施の形態も可能である。

冷却用気体の流れは、圧縮空気または他の加圧不活性ガスで形成されると好ましい。

予備加熱設備４および５において、放出口９は、薄板２が分離壁８によって互いに分け隔てられた状態のもと、互いに平行であって、それぞれが一方の薄板２と開放状態にある予備加熱用半型４１との間を通過する方向Ｇの２つの流れ（実質的に、薄板２を保護する２つの流体壁となるよう構成されている）を生み出すように位置している。密封設備６においては、放出口は、好ましくは密封処理によって接合され１枚の薄板を形成している薄板２と、開放状態にある各密封用半型６１との間をそれぞれ通過する２つの流れ（やはり実質的に、一体に密封された薄板２の両面を保護する２つの流体壁となるよう構成されている）を生み出すように配置されている。

動作時、上述の装置１は、連続して帯状に連なった容器Ｃを成形するための方法を実行する。すなわち、フィルム状の形態である２枚の長い薄板材料２が、一方が他方に向き合った状態で誘導され、まず予備加熱設備４および５を通過し、次いで密封設備６を通過し、最後に成形設備７を通過して、成形済み容器Ｃからなる１本の帯が出現する。これら容器に、引き続く処理（通常、帯状に連なった容器Ｃへの注入および密封、ならびに前記帯状のものの、いくつかの容器Ｃからなる切片への最終的切断、あるいは単一の容器Ｃへの最終的切断が少なくとも含まれる）が行なわれることになっている。

何らかの理由によって装置１の処理工程が中断（わずか数秒であっても、あるいは、さらにもっと長い期間であっても）されたとき、主に加熱要素の前面に静止している薄板が加熱要素による熱に長時間さらされすぎて過熱することがないようにするため、冷却用気体を注入するための注入手段が（好ましくは、例えばセンサによって製造工程の中断が検出されるとすぐに自動的に）起動し、少なくとも１枚の薄板２と前記薄板２へと作用する加熱要素（この場合、予備加熱用半型４１および５１、または密封用半型６１）との間に、流体による保護壁として機能する少なくとも１つの気体の流れを作り出す。前記注入工程は、容器Ｃの成形および薄板２の誘導が中断している期間に行なわれ、この場合には薄板を保護する２つの流体壁（それぞれが、空気の流れによって作り出された一種の壁の形態である）が形成される。冷却用気体の流れは、薄板の進行方向Ｆと直角な方向Ｇに注入されると好ましい。

冷却用気体によって薄板２が、長時間にわたって通常の処理状態と同じ熱−物理状態に保たれる。すなわち、中断後の手順の再開をうけて即座に、通常の動作状況へと戻るまでの移行期間を必要とすることなく、通常通りの成形工程を続けることができる状態に保たれる。

再開において、最初の作業は、中断の間対応する加熱要素（予備加熱および密封用の半型）に面していた部分の薄板の予備加熱および密封であると好ましく、その後、薄板が一工程前進させられ、通常どおり正規の処理工程が行なわれる。実質的には、中断が、薄板を一工程前進させた直後（薄板の前進中ではなく）に開始されると好ましく、再開は、薄板を加熱する作業（前述の場合には、予備加熱および密封）で開始されると好ましい。

構造の詳細について、実地への応用に関する多数の改変を、以下の特許請求の範囲に記載する本発明の技術的範囲を外れることなく本装置に加えることができる。

本発明の主題となっている装置の一部についての上方からの平面図である。 図１の面ＩＩ‐ＩＩに沿った断面図であり、本装置の備える注入手段が薄板材料の下方に配置されている。 図１の装置の予備加熱用半型の正面図である。 図１の装置の密封用半型の正面図である。 図１の装置の成形用半型の正面図である。 閉じられた状態にある一対の成形用半型について、一部を断面にした上面図である。 図２と同様の断面図であり、注入手段が薄板材料の上方に配置されている。 図２と同様の断面図であり、対向する一対の部位を得るべく薄板材料が長手軸に沿って折り返されている。

Claims (22)

1. 薄板材料（２）を進行方向（Ｆ）に沿って、加熱手段（４１、５１、６１）を備えた少なくとも１つの加熱設備（４、５、６）および前記薄板材料（２）から容器（Ｃ）を形成する成形設備（７）を横切るように前進させることからなる容器（Ｃ）の成形方法であって、前記薄板材料（２）と前記加熱手段（４１、５１、６１）との間に冷却用流動可能手段を注入することを特徴とする方法。
2. 前記注入が、気体を注入することからなる請求項１に記載の方法。
3. 前記注入が、前記薄板材料（２）のための断熱壁を形成することからなる請求項１または２に記載の方法。
4. 前記前進が、前記薄板材料（２）を連続フィルム（２）の形態で前進させることからなる請求項１、２または３に記載の方法。
5. 前記加熱が、前記加熱手段の加熱要素（４１、５１、６１）の少なくとも１つを、前記少なくとも１つの加熱要素（４１、５１、６１）が前記薄板材料（２）に接触またはきわめて近接している第１の位置と、前記少なくとも１つの加熱要素（４１、５１、６１）が前記薄板材料（２）から離れている第２の位置との間で移動させることからなる前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記前進が、前記薄板材料（２）を誘導することからなる前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記注入が、前記誘導が停止している間に行なわれる請求項６に記載の方法。
8. 前記前進の際、前記薄板材料（２）の或る部位の間に分離手段（８）が介装される前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記前進の前に、前記部位をもたらすため、前記薄板材料（２）が長手方向に沿って折り返される請求項８に記載の方法。
10. 前記注入が、前記冷却用気体を前記進行方向（Ｆ）に対して横方向を向いた方向（Ｇ）に沿って注入することからなる前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記注入が、前記冷却用流動可能手段を前記薄板材料（２）の上方から注入することからなる前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
12. 前記注入が、前記冷却用流動可能手段を前記薄板材料（２）の下方から注入することからなる前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
13. 薄板材料（２）を進行方向（Ｆ）に沿って、加熱手段を備えた少なくとも１つの加熱設備（４、５、６）および前記薄板材料から容器（Ｃ）を形成する成形設備（７）を横切るように前進させるための前進手段からなる容器（Ｃ）の成形のための装置であって、さらに前記薄板材料（２）と前記加熱手段（４１、５１、６１）との間に冷却用流動可能手段を注入するための注入手段（９）を備えていることを特徴とする装置。
14. 前記注入手段（９）が、前記注入手段（９）から出た前記冷却用流動可能手段が前記薄板材料（２）のための断熱壁を形成するような形状とされている請求項１３に記載の装置。
15. 前記加熱手段に、前記少なくとも１つの加熱要素（４１、５１、６１）が前記薄板材料（２）に接触またはきわめて近接している第１の位置と、前記少なくとも１つの加熱要素（４１、５１、６１）が前記薄板材料（２）から離れている第２の位置との間で移動可能な少なくとも１つの加熱要素（４１、５１、６１）が設けられている請求項１３または１４に記載の装置。
16. 前記注入手段（９）が、前記薄板材料（２）の下方に配置されている請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の装置。
17. 前記注入手段（９）が、前記薄板材料（２）の上方に配置されている請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の装置。
18. 前記注入手段が、前記薄板材料（２）と平行に配置された前記冷却用気体のための１つまたは複数の放出口（９）からなる請求項１３〜１７のいずれか一項に記載の装置。
19. さらに、前記薄板材料（２）の対向する部位を分離するよう配置された分離手段（８）を備える請求項１３〜１８のいずれか一項に記載の装置。
20. さらに、前記対向する部位を得るべく前記薄板材料（２）を折り返すために配置された折り返し手段を備える請求項１９に記載の装置。
21. 前記分離手段（８）が、前記少なくとも１つの加熱要素（４、５）に面するように配置される請求項１８または１９に記載の装置。
22. 前記少なくとも１つの加熱要素が、前記薄板材料（２）を熱密封すべく構成された熱密封手段（６１）からなる請求項１３〜２１のいずれか一項に記載の装置。
    

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