JP2569292B2 - 熱可塑性材料製のプレフォーム又は中間段階の容器におけるボディを熱処理する方法及び装置 - Google Patents

熱可塑性材料製のプレフォーム又は中間段階の容器におけるボディを熱処理する方法及び装置

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、熱可塑性材料製のプレフォームのボディ又
は中間段階の容器におけるボディの熱処理の改良に関す
るものである。この処理は、特に吹込み又は延伸吹込み
による、フラスコ又はボトル等の容器の製造中に行われ
る。熱処理中にプレフォームは自転しながら加熱炉の中
を移動する。
単一吹込み作業を含む製造方法が存在する。射出によ
って製造されたプレフォームから出発して、これらの方
法は最終の容器を製造するように、このプレフォームを
加熱すること、その後でそれを押し出すこと、並びに、
それを潜在的に延伸することにある。
いくつかの異なる吹込み作業、又は延伸／吹込み作
業、あるいはその両方を伴う製造方法も存在する。それ
らの作業は、射出したプレフォームから出発して中間容
器を製造する第１の吹込み作業を行うことにある。その
後で中間容器を再び加熱し、もう一回吹込んで最終の容
器を製造する。この種の方法及びそれに含まれる種々の
工程が出願人が所有する欧州特許EP−Ａ−0442836号及
び米国特許US−Ａ−5229042号に記載されている。説明
をある程度詳しくするために添付の第１図に前記文献に
示された諸条件の下で行われる連続する二回の吹込み作
業、又は延伸／吹込み作業、あるいはその両方を含むプ
ロセス中に得られる形状を示す。すなわち、最初のプレ
フォーム１（モールド又は射出された）を第１の吹込み
作業、又は延伸／吹込み作業、あるいはその両方により
縦方向又は横方向に過大な寸法の容器11にする。その後
でその容器を熱処理する。この熱処理により応力が解放
されて中間の収縮した容器12が得られる。加熱の後で、
後者を第２の吹込み作業又は延伸／吹込み作業にかけ
る。その第２の吹込み作業又は延伸／吹込み作業が終わ
ると最終の容器13が得られる。
添付図面の第１図に示すように、モールドされたもの
であれ、射出されたものであり、回転によって生成した
ほぼ円筒形の肉厚ボディと一端に半球面肉厚底部３及び
他端にその最終的な形状及び寸法をもつ頚部４とを有す
る容器プレフォーム１に対して、前記予備加熱作業はプ
レフォームのボディのみ（頚部を除く）をプレフォーム
を構成する熱可塑性物質のガラス転移温度Tgより高い温
度まで加熱することにある。
実際には、少なくとも一つの加熱壁を有する加熱器５
内でプレフォームを移動させ、同時に物質内部の温度が
一様になるようにプレフォームを自転（矢印７）させる
ことによって加熱を行う。加熱壁は、例えば、加熱壁の
壁に取り付けた加熱管６を含む。保護手段、すなわち並
列トラック形のシールド８によって頚部４が確実に熱か
ら保護される。プレフォームの連続する２個のボディの
間を通る熱放射線の一部をプレフォームのボディ２へ向
かって反射して戻すために反射板９を加熱管６に向き合
って配置することが好ましい。
ほぼ円筒形で回転によって生成されたボディをもつ容
器を製造する場合は、型の内部で加熱されているプレフ
ォームすなわち中間容器に対して行われる以後の吹込み
又は延伸吹込みによって、加熱されて軟化した熱可塑性
物質が半径方向の全て（プレフォームの軸に関連して決
定される）にほぼ一様に延伸される。この場合には、等
しい一様な構造とほぼ一定の厚さをもつ横壁とを有する
容器が製造される。
しかし、この従来の方法から逸脱しようとすると問題
が起きる。
第１に、最終の容器がほぼ円筒形ではなくて回転によ
って生成されなかった場合、例えば、横断面が三角形、
四角形又は特に五角形のような多角形で、ほぼ平らな面
が夫々縁部を囲む円筒面から十分に離れて延長している
容器、又は平らなボディ（例えば洗剤製品を入れるボト
ル）を有する容器の場合に困難が起きる。この場合に
は、容器の断面がほぼ正方形の容器10について第２図に
示すように、最終の容器の壁の最初のプレフォーム１の
軸線Ａから最も離れている部分（すなわち曲げられてい
る部分11）の材料が、前記軸線に最も近い残りの壁部分
（すなわち壁の中央部分12）を構成する材料に加えられ
るよりもはるかに高い伸びを受ける。均一な加熱によっ
てプレフォームのボディのどのような部分でも同じ伸び
特性が材料に付与されるので、プレフォーム１のボディ
の軸線Ａから最終的には最も離れた壁11の部分の伸びが
大きくなると壁のこの部分が一層薄くなる。従って、完
成した製品は肉厚が一様ではない容器で、最初のプレフ
ォームボディの軸線Ａから最も離れている部分11（すな
わち、プリズム状ボディの曲っている領域と断面が楕円
型であるボデーの僅かに曲がっている領域）が薄く（厚
さｅ）最初のプレフォームボディの軸線Ａに最も近い部
分12が厚くなる（厚さＥ）。
不均一な形状の容器ボディの機械的な強度は満足でき
るものではない。
又、壁の最も薄い部分が十分な機械強度をもたなけれ
ばならず、壁のそれらの部分の厚さは所定の最低値より
厚いままでなければならない。従って、壁の最も厚い部
分では、壁の厚さが厚すぎ、存在する材料の量が所望の
機械的強度に必要な量を超える。従って原材料が無駄に
なる。
更に、ボディが平らな容器では、当業界で「パネリン
グ」と呼ばれている変形がプレフォームの軸線の最も近
くに残っている壁の部分に現れる。この変形は、壁のこ
の部分の厚さが厚すぎること、及び一様でない伸びによ
ってひき起こされる「記憶」現象を材料が示すことの結
果である。過大な厚さは吹込み作業中にプレフォームが
プレフォームの軸線に最も近い型の壁に最初に接触する
ようになることによってひき起こされる。
同じ問題が底部が複雑な形（例えば、顕著な楕円形）
である容器でも起きる。この底部では、容器がそこで平
面に接触し、中心から最も通る離れている部分の厚さが
中心に最も近い部分の厚さよりはるかに薄い。
最後に、完全な半径対称を示すプレフォームから製造
された最終の容器が疑似非対称である（すなわち、頚部
がプリズム状又は平たいボディに対して中心から十分に
ずれており、おそらく、例えば取っ手が取り付けられて
いる）とそれらの問題は全て悪化する。
又、容器ボディの内部にいくつかの環状補強部を組み
込むことによって容器ボディを一層丈夫にしようとした
ときに別の困難に遭遇する。この目的のために行われる
既知の一つの解決策によれば、ボディの一つ又はいくつ
かの部分が結晶化される。結晶化された物質は実際には
大きな剛性をもつが、結晶化した物質が着色し、容器に
魅力的でない外観をもたらすため、この解決策は実際に
は効果的であるとは考えられていない。
上記諸問題は、一回又は数回の吹込み作業を含む方法
では等しい頻度で現れる。
実際には、数回の吹込み作業からなる方法を用いる場
合は、一回の吹込み作業からなる方法を実施する場合に
製造される最初のプレフォームに対する最終の容器の関
係に類似する関係を最初のプレフォームに対してもつ中
間容器が存在する。従って、吹込み作業を多数回伴う方
法の実施中に製造される中間容器は、実際には射出では
なくて最初に射出されたプレフォームの押出しによって
得られる特殊なプレフォームと対比できる。
従って、この明細書の以下の部分では、（１）射出に
よって得られ、一回の吹込み作業からなり、最終の容器
を直接生じる方法で用いられ、あるいは多数回の吹込み
作業からなり、中間容器を生ずる方法で用いられる最初
のプレフォーム、及び（２）数回の吹込み作業からなる
方法を実施する場合には中間容器自体を示すために「プ
レフォーム」という用語を用いることができる。
上記諸問題は今日まで、肉厚プレフォーム、特に回転
によって生ずる円筒形ボディを有するものに適用される
吹込み技術又は延伸−吹込み技術によって複雑な形を有
する容器の製造の開発を遅らせてきた。
本発明は、上記諸問題を解決し、最終容器が所望の特
性、具体的には、形がどうであれ、そのボディ又は周知
の機械的補強部分あるいはその両方のどのような部分で
あれ、ほぼ一様な肉厚を有するような諸条件の下でプレ
フォーム（又は中間容器）の熱処理を行えるようにする
手段（方法及び装置）を提案することを明確に意図する
ものである。従って、前記手段は同時に、機械的特性を
低下させずに又はこの目的のために使用する装置のコス
ト及び複雑さを増大させずに各容器の製造において材料
を節約することを可能にする。
そのために、第１の特徴によれば本発明は、熱可塑性
材料で製造されたプレフォーム（又は中間容器）が熱処
理中に自転しながら加熱炉の内部を移動するフラスコ又
はボトル等の容器の製造中に、特に吹込み又は延伸−吹
込みによって実施される底部を含めたプレフォームのボ
ディを熱処理する方法であって、基本的に、プレフォー
ムボディ全体を熱可塑性物質の軟化温度より高い温度ま
で加熱し、自転しているプレフォームボディの長さの少
なくとも一部を炉内部でプレフォームがたどる経路の少
なくとも一方の側に配置されている加熱部の前と加熱し
ない領域又は弱く加熱する領域の前とを交互に移動さ
せ、それによってボディの長さの少なくとも前記部分の
上を延長するプレフォームボディの少なくとも一つの長
手方向部分又はいくつかの周縁方向に分離されている長
手方向部分をボディの残りの温度より高い温度まで加熱
し、ボディの優先的に加熱すべき長手方向部分がプレフ
ォームの直線移動運動と回転運動との合成運動中に連続
する加熱領域の前を通り、少し加熱することを要すると
ころの介在している長手方向部分が連続する加熱しない
領域又は弱く加熱する領域を通るようにし、加熱領域の
分離間隔がボディの優先的に加熱すべき長手方向部分の
数並びにプレフォームボディの周辺部の数の関数として
決定されることを特徴とする方法を提案するものであ
る。
この選択的加熱によりプレフォームの（又は中間容器
の）ボディが一つ又は数個の相対的に高温の長手方向部
分を含むようになり、それらの部分は相対的に低温の介
在する長手方向部分と交替し、かつ、例えば吹込み又は
延伸吹込みを用いる後続のプレフォームボディ−変形作
業中に、前記より高温の長手方向部分は後者よりも一層
容易に変形しやすくなる。従って、相対的に高温の部分
は相対的に低温の部分も伸びることができる。プレフォ
ーム軸線に関してそれらがより低温の部分が移動する距
離よりも半径方向に短い距離にわたって移動するものと
するとその高い変形性能のためにそれらは周辺方向によ
り大きく伸びることが可能になる。従って、それらは相
対的に低温の部分に物質を供給することが可能になる。
相対的に低温の部分は一層著しく大きい径方向運動を行
う。
プレフォームボディの選択的加熱すなわち区別加熱に
よって可能となる物質のこの分布の差異のために、最終
製品は複雑な形と最初のプレフォームの軸線から最も遠
い部分を含めてどのような任意の点においてもほぼ一様
な肉厚とをもつ容器ボディである。最終の容器が完全に
非対称（頚部がボディに関して横にずれ、つかみ取っ手
がある）であるとしても同じ状況があてはまる。同じ状
態がボディの底でも生じる。その底部は、最初のプレフ
ォームの軸線から最も遠い部分とそれに最も近い部分と
の両方において多少とも一様な厚さをもつことができ
る。
ボディ壁の厚さは今後は所望の強度に応じて正確に決
定でき、現在まで製造された容器の肉厚の一部の過剰な
厚さをなくすことによって各容器に必要とする材料の量
が大幅に節約できる。
求められている選択的加熱法は、プレフォーム自体中
でまたは加熱手段内で様々なやり方で実施できる。
プレフォーム自体の領域において適当な手段を用いる
ことによるプレフォームの選択的加熱に関してかつ物体
が炉の内部を移動する熱処理装置の最も広く用いられて
いる構成の視点から次の解決策の一つを考えることがで
きる。
ある長手方向部分が他の部分よりも長く熱放射線にさ
らされるようにプレフォームを不均一な速さで自転させ
ながら炉の内部を移動させる。しかしこの場合も、実用
的な実施は複雑で費用がかさむようである。
連続的に自転しながら低部の上に載せた各プレフォー
ムに、相対的に低温に保つべき長手方向部分を保護する
適当な遮蔽を取り付ける。しかし、この解決策は費用が
かさみ（送りライン全体にわたって各プレフォームベー
ス用の遮蔽を備える装置）、かつ非実用的（プレフォー
ムをベースに載せることが遮蔽によって妨げられること
があり、種々の形や寸法を有する容器を製造するために
遮蔽を変更する必要が存在する）であるようである。
プレフォーム自体の領域に適当な手段、特に上記解決
策の一つを用いることによって選択的加熱を実施するこ
とは、ある特定の場合には確かに企図できるが、プレフ
ォームを周期的に自転させるところの現在設計されてい
る従来のプレフォーム移動装置は信頼性が高く完全に満
足できるものであるため、この方法の問題及びコストの
点からそのような装置を保持するためにボディの選択的
加熱を加熱装置自体に組み込むことを考えることが好ま
しい。更に、プレフォームの自転を連続して行わせるこ
とが熱可塑性物質の軟化温度より少なくとも高い値まで
プレフォームボディを一様に加熱するのに必要なようで
ある。この一様な加熱は満足に行うべき吹込み又は延伸
吹込みによって以後の容器ボディの成形作業を行えるよ
うにするための不可欠の要因である。
簡単な説明として、プレフォームの移動する速さ及び
プレフォームの回転速度がほぼ一定であるように、又、
加熱領域がほぼ一様な距離だけ相互に離隔されるように
この方法を実施すると有利である。
具体的には、炉の少なくとも一方の側から初めてプレ
フォームボディを連続する加熱領域によって不連続に加
熱する手段を設ける。連続加熱領域はプレフォームの移
動経路に沿って離隔され、上記加熱領域を形成する。具
体的には、炉の少なくとも一方の側にプレフォームの移
動経路に沿っていくつかの加熱装置を配置する。
しかし、加熱装置は実際には標準の長さで市販されて
いる放射管で構成される。その標準の長さはこの方法を
実施するために望ましい加熱長さに正確に一致しないこ
とがある。希望の長さの管を入手することが困難、実際
には不可能なため、加熱装置を炉の少なくとも一方の側
に置き、相互に離隔されたスクリーンをそれらの装置の
前方に、プレフォームの移動経路に沿って配置するよう
にした別の実施例を使用すると有利であることが判明し
た。
しかし、実施される変形例がどのようなものであって
も、加熱装置を上記のように配置することによってプレ
フォームボディの全加熱強度が低くなり、又は全体の加
熱が不均一になり、あるいはその両方が生じて、それに
よって熱可塑性材料の軟化温度に少なくとも等しい一様
なボディ温度を維持することが困難になる。
従って、加熱装置の別の部分を装備することにより、
すなわち反射器をプレフォームの移動経路の他の側で加
熱装置に向き合って配置することによってボディの所望
の選択的加熱を達成することが好ましい。上で強調した
ように、炉の出力を改善するように、加熱装置で放出さ
れて連続するボディの間を通った放射線の一部をプレフ
ォームボディに反射するためにそれらの反射器は従来炉
の内部で用いられている。
従って本発明によれば、プレフォームボディを炉の一
方の側から加熱し、炉の反対側からはプレフォームの移
動経路に沿って連続する隔てられた反射領域から熱放射
線が反射される。それらの反射領域が前記領域を構成す
る。そうすると、炉の前記反対側でプレフォームの移動
経路に沿って置かれたいくつかの連続する反射器を設け
たり、変形としてほぼ連続する反射器を設け、かつ後者
の前方にプレフォームの移動経路に沿って相互に離隔さ
れている連続非反射スクリーンを設けること、並びに別
の変形では、ほぼ連続する非反射壁を設け、この壁の前
方にプレフォームの移動経路に沿って離隔されている連
続反射器を配置することが可能になる。
反射器を配置することを伴う解決策は、加熱装置の配
置を含む解決策に組み合わせることが潜在的に可能であ
るが、反射器のみを使用すると最適な動作の柔軟性を生
ずるようである。実際に、従来の構成を保持している加
熱装置はボディ全体を加熱するための入射エネルギーを
供給するが、反射器のみの適当な構成は、ボディの求め
られている長手方向部分のみを加熱装置によって主とし
て生成される温度より高い値まで過熱することによって
選択的に求められる加熱を行う。更に、連続する非反射
壁の前方に置かれた不連続反射器を使用することによっ
て、いくつかの反射器又は全ての反射器を連続するノッ
チを含むように適当に形成された板から単純につくるこ
とができ、特に容易に取り外し及び交換でき、それによ
って各種の容器の製造のための装置の改造が簡単になる
ので、実用レベルでは特に有利であることが判明してい
る。
本発明の方法の別の応用分野では、プレフォームボデ
ーの相互に長手方向に分離された少なくとも一つの環状
部分又はいくつかの環状部分をボディの残りの部分の温
度より低い温度まで加熱する。
この方法によって、プレフォームボディは一つ又は多
数の相対的に低温の環状部分を含む。それらのより低温
の環状部分は相対的に高温の環状部分と交替し、プレフ
ォームの以後の変形中に後者よりも変形することが容易
ではない。少なくとも一つの相対的に低温で変形が容易
ではない環状部分が存在すると、完成した容器のボディ
にボディの残りの部分よりも厚く周辺補強領域又は補強
カラーとして機能する環状部分が与えられる。
有利なことに、自転しつつ加熱炉の内部をプレフォー
ムが移動することを伴う方法の実施においては、炉の一
方の側からプレフォームボデーを加熱し、プレフォーム
の移動方向にほぼ平行に延長し、プレフォームの比較的
冷たくすべき少なくとも一つの環状部分の反対側に配置
されている、少なくとも一つの非反射帯形領域の炉の反
対側からは熱放射線は反射されず、一方、プレフォーム
の移動方向にほぼ平行に延長し、プレフォームの比較的
熱くすべき残りの部分の反対側に配置されている少なく
とも一つの帯形反射領域で熱放射線が反射される。
望ましくない副作用を避けるために非反射領域は入射
熱放射線をより多く吸収すべきである。
第２の特徴によれば、本発明は特に吹込み又は延伸−
吹込みによるフラスコ又はボトル等の容器の製造中に熱
可塑性材料で製造されたプレフォームの（又は中間容器
の）ボディを熱処理する炉であって、この炉はプレフォ
ームボディ全体を熱可塑性物質の軟化温度より高い温度
まで加熱するように装備され、プレフォームボディの少
なくとも一つの長手方向部分又はボディの長さの少なく
とも前記部分の上を延長する周縁方向に分離されている
いくつかの長手方向部分をボディの残り温度より高い温
度まで加熱するために、自転している間にプレフォーム
がたどる経路の少なくとも一方の側に加熱領域とプレフ
ォームボディの長さの少なくとも一部の反対側に置かれ
た非加熱領域又は弱加熱領域との交替する装置を含み、
加熱領域の間隔はプレフォームボディの優先的に加熱す
べき長手方向部分が、プレフォームの移動運動及び回転
運動の間、連続する加熱領域の前に配置されるようにな
り、少なく加熱することの必要な介在する長手方向部分
が連続する非加熱領域又は弱加熱領域の前に配置される
ようにし、ボディの優先的に加熱すべき長手方向部分の
数とプレフォームボディの周辺部とに基づいて決定され
ることを主として特徴とする炉を更に提案するものであ
る。
プレフォームの移動する速さ及びプレフォームの自転
速度はほぼ一定なので、加熱領域はほぼ一様な距離だけ
離隔することが有利である。
第１の可能な全体的構成によれば、炉は炉の少なくと
も一方の側に配置される不連続加熱装置を含み、それら
の不連続加熱装置は前記連続的なかつ隔てられた加熱領
域をプレフォームの移動経路に沿って分離する。この場
合には、不連続加熱装置はプレフォームの移動経路に沿
って配置されるいくつかの連続する隔てられた加熱要素
を備えることができる。そのほかに、変形例において
は、不連続加熱手段は連続加熱要素と前記要素の前に配
置されてプレフォームの移動経路に沿って相互に離隔さ
れる連続スクリーンとを含む。
実際には好ましい別の可能な全体的構成によれば、炉
は、その一方の側に少なくとも一つの加熱要素を含み、
その反対側に入射熱放射線を反射する手段を備える。反
射手段は、プレフォームの移動経路に沿って離隔された
連続する反射領域を形成するように配置されて上記加熱
領域を構成する。この場合には、前記反射手段は反対側
にプレフォームの移動経路に沿って離隔されたいくつか
の連続する反射器を含む。更に、変形例においては、ほ
ぼ連続する反射器と後者の前方に配置されたところのプ
レフォームの移動経路に沿って離隔された連続する非反
射スクリーンを備える。あるいは、好適な実施例におい
ては、ほぼ連続する非反射壁と後者の前方に配置された
ところのプレフォームの移動経路に沿って離隔された連
続する反射器とを備える。
この後者の場合には連続するノッチを含み、前記非反
射壁の前方に除去可能に取り付けられるように形成され
た一枚の板として少なくともいくつかの反射器を合体で
きる。この場合には、製造すべき様々な容器に応じて簡
単で容易に変更できる構成が得られる。
特に、非反射壁が入射熱放射線の波長も吸収する場合
には過大な過熱を避けるために非反射壁を冷却すべきで
ある。
動作を柔軟にする実施例では、種々の長さのプレフォ
ームに容易に適合できるように非反射壁をモジュール形
式で構成すると有利である。従って、非反射壁は、内側
を向いた表面を黒くし、内部を冷却流体が都合良く循環
するような棒を積み重ねたもので構成される。
上記第２の応用分野で本発明の方法を実施するため
に、更に具体的には、プレフォームボディの少なくとも
一つの環状部分を又は長手方向に離隔されたいくつかの
環状部分をプレフォームボディの残りの部分の温度より
低い温度まで加熱する手段を炉が含むようにすることが
提供される。
好適な実施例においては、炉はプレフォームが自転し
ながらたどる経路の一方の側に加熱装置を備え、他方の
側に熱放射線を反射しない少なくとも一つの領域を備え
ると共に熱放射線を反射する少なくとも一つの領域を備
える。前記帯状非反射領域はプレフォームの移動の向き
にほぼ平行に延長し、かつ比較的冷たくすべきプレフォ
ームボディの少なくとも一つの環状部分に向き合って配
置される。熱放射線を反射する帯状反射領域はプレフォ
ームの移動の向きにほぼ平行に延長し、かつ比較的熱く
すべきプレフォームボディの残りに向き合って配置され
る。
炉の適切な動作を乱すことがあるところの熱放射線の
波長のずれに伴う熱放射線の再放射を避けるために、非
反射領域すなわち非反射壁は更に熱放射線吸収性にする
ことが好ましい。
本発明は、具体的に考察し、非限定的な例としてのみ
示すいくつかの実施例についての以下の説明を読めば一
層良く理解されるであろう。この説明では、添付図面を
参照する。
第１図は現在の技術に従って、連続する二回の吹込み
工程又は延伸吹込み工程あるいはその両方を含む方法の
実施中に製造される形状を示す概略図である。
第2A図は熱可塑性物質で製造されたプレフォームのボ
ディの炉の内部での加熱の基礎をなす一般的原理を示す
非常に概略的な断面図である。
第2B図は現況技術に従って熱処理したプレフォームか
ら製造した容器が有する欠陥を示す非常に概略的な横断
面図である。
第3A図及び第3B図は夫々本発明の方法の第１の応用分
野を示す概略斜視図及び概略横断面図である。
第４図は第3A図と第3B図に従ったプレフォームから、
本発明に従って熱処理して製造された容器によって得ら
れる利点を示す非常に概略的な横断面図である。
第５図から第９図は夫々プレフォームボディの希望の
選択的加熱を可能にする本発明に従ういくつかの可能な
炉の構成を示す非常に概略的な上面図である。
第10図及び第11図は夫々本発明の別の可能な炉構成の
概略的上面図及び概略的正面図である。
第12図は本発明の方法の別の応用分野を示す概略図で
ある。
第13図は第12図の方法の好適な実施例を示す概略的斜
視図である。
添付図面を参照して行う以下の詳細な説明は、具体的
にはプレフォームの処理に関連するものであるが、説明
する構成は前記第１図における中間容器12等の中間容器
にも全く容易に応用できることを理解されたい。
従来のやり方に従ってプレフォームを一様に加熱する
ことによってひき起こされる諸困難を克服するために、
本発明はプレフォーム１のボディ２全体を熱可塑性材料
の軟化温度より高い温度まで加熱すると共にボディの少
なくとも一部をボディの残りの部分の温度を超える温度
まで加熱する（同時に、もちろん前記材料の結晶化温度
に達しないようにする）。
この方法は、一つの長手方向部分13（図示の理解を容
易にするために第3A図と第3B図に灰色の陰影を施して示
す）を、又はより低温の部分によって周縁方向に相互に
分離されているいくつかの長手方向部分を更に高い温度
まで加熱することからなる。各高温の長手方向部分13が
ボディ２の長さの少なくとも一部にわたって延長し、か
つ周縁部の寸法が完成した容器ボディの周縁部寸法に一
致し、かつ完成した容器ボディの等しい部分から軸線Ａ
の距離を有する。もちろん、より高温の部分とより低温
の部分とは明確な境界によって分離されているものでは
ない。すなわち、それら二つの部分の間には温度勾配が
存在し、この変化は完成した容器ボディの軸線Ａと最も
離れている部分との間の徐々に増大する距離に完全に一
致する。
容器ボディを製造するために、例えば適当な型の内部
で吹込み又は延伸吹込みによって再成形することによっ
て、後でプレフォームを再成形するときに、より高温の
長手方向部分13がより低温の長手方向部分14よりも容易
に再成形できる。
従ってこの再成形作業中は、相対的に高温の部分13が
相対的に低温の部分14と比較して延伸性能が高くなる。
それらの部分が、軸線Ａから部分（矢印16）に対応する
距離よりも短い距離（第４図における矢印15）だけ径方
向に動くと、それらの部分のより大きい成形性能によっ
てそれらの部分を周縁方向により大きく延伸できる。従
って、より高温の部分13が相対的に低温の部分に物質
（矢印17）を供給できる。より低温の部分はより大きい
半径運動を行う。
周縁部に配置されているプレフォーム１のボディ２の
種々の長手方向部分の区別加熱すなわち選択的加熱によ
って可能になるところの物質のこの異なる分布により、
複雑な形状（例えば、プレフォームボディと完成した容
器のボディとを一緒に横断面図で表した第４図に示す正
方形）と、出発プレフォームの軸線Ａから最も遠い部分
（ボディに含まれている角度）を含めて、任意の点にお
いてほぼ一様な壁厚ｅとを具体化できる完成した容器ボ
ディ10が最終的に製造される。
同じやり方でプレフォームボディを適当に熱処理する
ことによって完全に非対称的な完成容器（例えばボディ
に関して横にずれた頚部と取っ手をもつ容器）を製造で
きることを理解されたい。
もちろん、熱可塑性物質のこの区別再成形法はボディ
単独の横壁に対してのみに留保されるものではなく、容
器の底を成形をするために実行することもでき、それに
よって、従来のやり方で製造された容器が熱応力又は機
械的応力を受けたときにそれらの容器の底部に現れる後
の変形（異なる収縮）の原因がなくなる。
従って、ボディの任意の点（すなわち、肩、底部及び
それらの間を延長する部分）における厚さが多少とも一
様である容器を製造できるという基本的な利点が得られ
る。所望の機械的強度を付与するためにこの厚さは最低
限予め定めておくことができ、従来のやり方で製造した
容器のある点における不必要な過大厚さが解消される。
従って、本発明の方法を使用することによって原材料が
非常に節約でき、従って、容器の大量生産のコストが極
めて大きく低減できる。
プレフォームボディ中でより高温の長手方向部分13の
製造が可能な、今説明した実施態様は炉内部を動くプレ
フォームに加えられる熱処理の現在広く行われているや
り方を最初から採用することによって、多くのやり方で
実行できる。考察できる原理的な技術的解決策を示す第
５図以下には、本発明の理解に必要な炉の基本的な部品
のみを示している（例えば、加熱要素及び必要に応じて
反射器）。
第５図の平面図に概略的に示す第１の可能な解決策
は、プレフォームを前方に動いている間に可変速度で自
転させることにある。一つ又はいくつかの所定の長手方
向部分13が加熱要素６の前方を通るときはプレフォーム
は徐々に回転する（左側のプレフォーム１の前方の小さ
い矢印18で示すように）ので、この部分13又はそれらの
部分13が過熱され、一つ又はいくつかの長手方向部分14
（上記部分13以外の部分）が加熱要素６の前方を通ると
きはプレフォームはより速く回転する（右側のプレフォ
ーム１の前方の大きい矢印19で示すように）ので、この
部分14又はそれらの部分14はより少なく加熱される。直
径方向に向き合う過熱される部分13が偶数個存在するも
のとすると第２の加熱要素６を炉の反対側に設けること
ができる。
この解決策は、任意の数の過熱される部分13が製造で
きるという利点をもつが、他方、プレフォームを迅速に
可変速度で回転させる必要があるという欠点があり、技
術的に製造することが困難でコストがかさみ、かつ、こ
の場合も現在の装置の望ましくない改造を要する装置で
ある。
プレフォームの移動モードを制御することに基づく前
記解決策の代わりにプレフォームの合成運動、すなわち
軸線Ｄに沿う移動及び自転（第６図の矢印20及びff）を
保持しながら加熱装置を適切に制御することも可能であ
る。
第６図に示す解決策では、加熱装置は炉の一方の側に
配置されると共にプレフォームの移動の向きＤに平行に
不連続に配置されている加熱要素６であり、回転する各
プレフォーム１が所定の長手方向部分13を連続する加熱
要素６にさらし、かつ所定の長手方向部分14を、連続す
る加熱要素６を分離する間隙21にさらすように間隙21が
設けられる。
この装置の正しい動作には、加熱装置の長さｌと、加
熱要素を分離する間隙の値ｄと、プレフォームボディの
周縁部の長さとが相互に一致することを要する。さて、
加熱装置は理論的には相互に平行に配列された加熱管で
構成される（第１図参照）。商業的に広く使用されてい
る管は、限られた数の異なる長さで販売されている。こ
れは意図する解決策に適していない可能性のある要因で
ある。所望の長さをもつ管を特別な数だけ製作すること
は費用が非常にかかる選択である。
第７図に示す解決策ではこの問題が回避される。連続
して次々に置かれた加熱装置６の従来の構成が保存さ
れ、加熱要素の前方にシールド22が配置される。それら
のシールドは長さがｄ（第６図の距離ｄに対応する）で
距離ｌ（第６図の理論的な長さｌに対応する）だけ離隔
されている。
しかし、この解決策も実現が困難に思われる。実際に
シールド22（例えば金属板製）は加熱要素６に非常に近
接して配置される。加熱要素６は高い熱エネルギーを発
生する。従って、それらのシールドは変形され、それら
を構成している材料が熱によって劣化する可能性があ
る。更に、熱可塑性物質の軟化温度より高い温度まで一
様に加熱しなければならないプレフォームボディ１の加
熱は不均一にしか行えず、ボディの希望の一様な加熱は
不確実になる。
第８図から第10図に示す解決策はそれらの問題を解決
するものである。それらの解決策では加熱装置が、炉の
一方の側に配置されている加熱要素６ばかりでなく、炉
の反対側に配置されて連続するプレフォームの間を通る
熱放射線を炉の中心へ向かって反射できる反射装置（第
１図）も含む。従って、炉の出力は著しく増大する。
従って、第８図に示す全体的な解決策では、熱放射線
はプレフォームボディ１の長手方向部分13のみが炉のこ
の側に露出され、炉の反対側では連続して配置されてい
る加熱要素６がボディ全体を製造する熱可塑性物質を一
様に軟化させるために要する一様な加熱を行うように配
置されている領域23で不連続に反射される。変形例で
は、反射しない壁35をそれらの領域23の背後に配置して
それらの領域23を越えて進む熱放射線の伝播を停止させ
る。
実際的な実施例は、炉の内部にしばしば置かれる（第
１図参照）連続反射器９の前方で順次不連続に配置され
た無反射シールド24（例えば黒）を一緒に結合して反射
窓23（第９図）を組み込んだ反射器９を生成するものと
することができる。
しかし、無反射シールドは入射熱放射線の全て又は一
部を吸収して加熱されるようになり、かつ、それらのシ
ールドは黒体として挙動するので周波数が変化した放射
線をプレフォームへ向かって再放射する。その放射線は
プレフォームボディの選択的加熱のためにこの工程を乱
す可能性がある。この問題を避けるためにシールド24を
冷却しなければならない。
第10図及び第11図に示す技術的解決策は上記した別の
諸困難から生ずる諸問題の全てを解決できるようにす
る。その解決策は第９図に示す解決策を含む。第10図に
示すように、他の全ての要素は同一で炉の加熱要素６と
は反対側に入射熱放射線を吸収する連続無反射面25（す
なわち、黒体）を設ける。この表面に反射板26がプレフ
ォームボディの所定の長手方向部分13の希望の選択的過
熱が行われるようにして順次配置され、かつ離隔され
る。
実際には、第11図に斜視的に示すようにモジュラー壁
27は棒28を積み重ねることによって形成される。棒28は
炉の中心へ向かう黒くなった面29（すなわち無反射吸収
面）を有する。面29の群全体が前記表面25を形成する。
棒28は長手方向穴30を有し、それらの穴の端部が冷却流
体（すなわち水）循環ループ31に連結される。
反射板26が、ノッチを切り込んだ単一金属部品32の一
体部分を形成することができる。第11図において入射熱
放射線は矢印33で示されており、板26によって反射され
た熱放射線は破線の矢印34で示されている。
この装置は、装置の確実な動作を行えるようにするこ
とに加えて使用の融通性をもたらし、棒28の数を変え部
品32を置き換えることによって装置を迅速かつ容易に調
整してプレフォームの寸法の変化と各プレフォームボデ
ィの過熱される長手方向部分の数の変化とに対処でき
る。
前記装置に組み合わせてプレフォーム１のボディ２の
少なくとも一つの環状部分36又は相互に長手方向に分離
されているいくつかの環状部分を、ボディの残りの部分
の温度より低い温度にし、かつこの場合も又、熱可塑性
物質の軟化温度より高い温度を保つようにする。より低
温の環状部分36が灰色陰影で示されている、第12図に示
すように、ボディーの残りの部分の肉厚より著しく厚い
周辺領域39が再成形（吹込み又は延伸−吹込み）の後で
得られた完成容器38のボディ37の対応する場所に生ず
る。
ボディの残りの部分の温度より低い温度の環状部分36
の形成は、実際には炉の一方の側に配置されている加熱
管の慎重な配置だけによって行うことはできない。その
理由は、熱放射線が無指向性で伝播し、かつ隣接する２
本の管から出た放射線が重なり合うためである。その結
果、希望の目的を達成するために、動いているプレフォ
ームボディに向き合って適当に構成されている反射領域
と無反射領域とから生ずるボディの加熱を変動させるこ
とによってこの場合も利益が得られる。
そのために、第13図に示すように加熱装置（第13図に
示さず）に向き合ってパネル40（もしくは複数のパネル
あるいは類似物）が配置される。このパネルにおける炉
の内部に向いた面は、垂直方向に関して水平帯の交番す
るパターンに分割される。水平の帯は、プレフォームボ
ディ２の相対的に高温になる領域に向き合って設定され
た反射性帯41、又はプレフォームボディ２の相対的に低
温になる領域36に向き合って設定された無反射性帯42で
ある。
無反射領域は、再放射を避けるために入射熱放射線を
吸収することが好ましい。
プレフォームボディの長手方向部分と環状部分とを組
み合わせて加熱することによって、容器を一層容易につ
かめるようにする機械的補強部として作用する一つ又は
いくつかの一層厚い周辺領域を除き比較的一様な厚さの
壁をもつ特に複雑な形状（特に非対称）が製造できる。
更に、何回かの連続吹込み作業又は延伸−吹込み作業
あるいはその両方を含む方法は、プレフォーム又は中間
容器あるいはその両方の、長手方向部分又は環状部分あ
るいはその両方の処理を含む数多くの用途に特に良く適
していることを理解されたい。実際に、長手方向部分と
環状部分とを組み合わせた加熱は、 プレフォーム単独に（上記のように）、 中間容器のみに対して、 プレフォームと中間容器に対して 行うことができる。
プレフォームのみの長手方向部分を加熱すること、及
び中間容器のみの環状部分を加熱すること、又は中間部
分のみの長手方向部分を加熱すること、及びプレフォー
ムの環状部分のみを加熱することも可能である。
同様に、熱処理の組合せを希望しない場合は、プレフ
ォームのみの、又は中間容器のみの長手方向（又は環
状）部分を加熱することもできる。あるいは、プレフォ
ームの長手方向（又は環状）部分を加熱し、その後で中
間容器のそれらの同じ部分を再度加熱することもでき
る。
従って、本発明の方法は非常に高い実施の融通性を与
える。
本発明は実施例及び特に考察した適用例に限定される
ものではなく、反対に全ての変形例を包含することが以
上の説明から明らかである。

Claims (29)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】熱可塑製材料で製造されたプレフォーム又
    は中間容器が熱処理中に自転しながら加熱炉の内部を移
    動するところの特に吹込み又は延伸−吹込みによって実
    施されるフラスコ又はボトル等の容器の製造中に底部を
    含めたプレフォームのボディ又は中間容器のボディを熱
    処理する方法であって、プレフォームボディ全体を熱可
    塑性物質の軟化温度より高い温度まで加熱し、自転して
    いるプレフォームボディの長さの少なくとも一部を炉内
    部でプレフォームがたどる経路の少なくとも一方の側に
    配置されている加熱部の前と非加熱領域又は弱加熱領域
    の前とを交互に移動させ、それによってボディの長さの
    少なくとも前記部分の上を延長するプレフォームボディ
    の少なくとも一つの長手方向部分又はいくつかの周縁方
    向に分離されている長手方向部分をボディの残りの温度
    より高い温度まで加熱し、ボディの優先的に加熱すべき
    長手方向部分がプレフォームの直線移動運動と回転運動
    との合成運動中、連続する加熱領域の前に来るように配
    置され、少し加熱することを要するところの介在してい
    る長手方向部分が連続する非加熱領域又は弱加熱領域の
    前に来て配置されるようにし、加熱領域の間隔は、ボデ
    ィの優先的に加熱すべき長手方向部分の数及びプレフォ
    ームボディの周辺部の数に基づいて決定され、 その構成によって、一つ又はいくつかの相対的に高温の
    長手方向部分がプレフォーム又は中間容器のボディの内
    部で生成され、それらの部分は長手方向部分の間に介在
    する相対的に低温の部分と交替し、かつプレフォームボ
    ディの以後の再成形中に前記より低温の長手方向部分よ
    りも一層容易に再成形でき、それによって複雑な形の
    （円筒形ではなく、回転によって形成されない）ボディ
    を有し、かつ全ての点にほぼ一様な肉厚を有する容器を
    製造することを可能にする方法。
  2. 【請求項２】プレフォームの移動する速さ及びプレフォ
    ームの自転速度がほぼ一定であり、加熱領域がほぼ一様
    な距離だけ離隔されている請求の範囲第１項に記載の方
    法。
  3. 【請求項３】炉の少なくとも一方の側からプレフォーム
    ボディを、プレフォームの移動経路に沿って離隔される
    と共に上記加熱領域を形成する連続する加熱領域によっ
    て不連続に加熱する請求の範囲第１項又は第２項に記載
    の方法。
  4. 【請求項４】プレフォームの移動経路に沿って相互に離
    隔されたいくつかの連続加熱装置が炉の少なくとも一方
    の側に配置される請求の範囲第３項に記載の方法。
  5. 【請求項５】連続加熱装置が炉の少なくとも一方の側に
    配置され、プレフォームの移動経路に沿って相互に離隔
    された連続シールドが前記加熱装置の前方に配置される
    請求の範囲第４項に記載の方法。
  6. 【請求項６】プレフォームボディを炉の一方の側から加
    熱し、炉の反対側からはプレフォームの移動経路に沿っ
    て相互に離隔された連続する反射領域から熱放射線が反
    射され、それらの反射領域が前記加熱領域を構成する請
    求の範囲第１項から第５項のいずれか一項に記載の方
    法。
  7. 【請求項７】プレフォームの移動経路に沿って離隔され
    たいくつかの連続する反射器が炉の前記反対側に配置さ
    れる請求の範囲第６項に記載の方法。
  8. 【請求項８】炉の前記反対側にほぼ連続する反射器が配
    置されると共に、プレフォームの移動経路に沿って離隔
    されている連続無反射スクリーンが前記反射器の前方に
    設けられる請求の範囲第６項に記載の方法。
  9. 【請求項９】炉の前記反対側にほぼ連続する無反射壁が
    配置され、この壁の前方にプレフォームの移動経路に沿
    って離隔されている連続反射器が配置される請求の範囲
    第６項に記載の方法。
  10. 【請求項１０】プレフォームボディ又は中間容器の長手
    方向に分離された少なくとも一つの環状部分又はいくつ
    かの環状部分をボディの残りの部分の温度より低い温度
    まで加熱し、それによってプレフォームボディ又は中間
    容器の内部に一つ又はいくつかの相対的に低温の環状部
    分を形成し、それらのより低温の環状部分が相対的に高
    温の環状部分と交替し、以後の再成形中は低温の環状部
    分がより高温の環状部分よりも再成形が困難であり、そ
    れによって厚さを増した周辺補強領域を含むボディを有
    する容器を製造することが可能になる請求の範囲第１項
    に記載の方法。
  11. 【請求項１１】プレフォームが自転しながら炉の内部を
    移動し、プレフォームボディを炉の一方の側から加熱
    し、炉の反対側では、プレフォームの方向にほぼ平行に
    延長し、かつプレフォームボディの比較的低い程度に加
    熱すべき少なくとも一つの環状部分の反対側に配置され
    ている少なくとも一つの無反射帯形領域には熱放射線は
    反射されず、一方、プレフォームの移動方向にほぼ平行
    に延長し、プレフォームの比較的高い程度に加熱すべき
    残りの部分の反対側に配置されている少なくとも一つの
    帯形反射領域では熱放射線が反射される請求の範囲第10
    項に記載の方法。
  12. 【請求項１２】無反射領域が入射熱放射線を吸収する請
    求の範囲第６項、第７項、第８項、第９項及び第11項の
    いずれか一項に記載の方法。
  13. 【請求項１３】請求の範囲第１項から第12項のいずれか
    一項に記載のプレフォームボディ又は中間容器あるいは
    その両方を熱処理することを含む少なくとも一つの操作
    を含む、熱可塑性材料で製造されたプレフォーム又は中
    間容器からフラスコ又はボトル等の容器を製造する方
    法。
  14. 【請求項１４】特に吹込み又は延伸−吹込みによるフラ
    スコ又はボトル等の容器の製造中に熱可塑性材料で製造
    されたプレフォームの又は中間容器のボディを熱処理す
    るための炉であって、この炉がプレフォームボディ全体
    を熱可塑性物質の軟化温度より高い温度まで加熱するよ
    うに構成され、プレフォームボディの少なくとも一つの
    長手方向部分又はボディの長さの少なくとも前記部分の
    上を延長する周縁方向に分離されているいくつかの長手
    方向部分をボディの残りの温度より高い温度まで加熱す
    るために、自転している間にプレフォームがたどる経路
    の少なくとも一方の側に加熱領域とプレフォームボディ
    の長さの少なくとも一部の反対側に置かれた非加熱領域
    又は弱加熱領域の交替する装置を含み、加熱領域の間隔
    は、プレフォームボディの優先的に加熱すべき長手方向
    部分がプレフォームの移動運動と回転運動との間に連続
    する加熱領域の前に配置され、弱く加熱することの必要
    な介在する長手方向部分が連続する非加熱領域又は弱加
    熱領域の前に配置されるように、ボディの優先的に加熱
    すべき長手方向部分の数とプレフォームボディの周辺部
    とに基づいて決定されるところの熱可塑性材料で製造さ
    れたプレフォーム又は中間容器のボディを熱処理する
    炉。
  15. 【請求項１５】プレフォームの移動する速さ及びプレフ
    ォームの自転速度がほぼ一定で加熱領域はほぼ一様な距
    離だけ離隔される請求の範囲第14項に記載の炉。
  16. 【請求項１６】炉が、プレフォームの移動経路に沿って
    離隔された前記連続する加熱領域の範囲を定めるよう
    に、炉の少なくとも一方の側に配置された不連続な加熱
    装置を備える請求の範囲第14項又は第15項に記載の炉。
  17. 【請求項１７】前記不連続加熱装置がプレフォームの移
    動経路に沿って離隔されているいくつかの連続する加熱
    要素を備える請求の範囲第16項に記載の炉。
  18. 【請求項１８】前記不連続加熱装置が、連続加熱要素
    と、前記要素の前に配置されると共にプレフォームの移
    動経路に沿って離隔される連続スクリーンとを備えるこ
    とを特徴とする請求の範囲第16項に記載の炉。
  19. 【請求項１９】前記炉が、その一方の側に少なくとも一
    つの加熱装置を含み、その反対側に入射熱放射線を反射
    する手段を備え、この反射手段がプレフォームの移動経
    路に沿って離隔された連続する反射領域を形成するよう
    に配置されて上記加熱領域を構成する請求の範囲第14項
    から第18項のいずれか一項に記載の炉。
  20. 【請求項２０】前記反射手段が、反対側にプレフォーム
    の移動経路に沿って離隔されたいくつかの連続する反射
    器を備える請求の範囲第19項に記載の炉。
  21. 【請求項２１】前記反射手段が、前記反対側にほぼ連続
    する反射器と、前記反射器の前方に配置されてプレフォ
    ームの移動経路に沿って離隔された連続する無反射スク
    リーンとを備える請求の範囲第19項に記載の炉。
  22. 【請求項２２】前記反射手段が、前記反対側にほぼ連続
    する無反射壁と、前記壁の前方に配置されてプレフォー
    ムの移動経路に沿って離隔された連続する反射器とを備
    える請求の範囲第19項に記載の炉。
  23. 【請求項２３】連続するノッチを含み、前記無反射壁の
    前方に除去可能に取り付けられた少なくとも一枚の板上
    で少なくともいくつかの反射器が合体される請求の範囲
    第22項に記載の炉。
  24. 【請求項２４】前記無反射壁が冷却される請求の範囲第
    22項又は第23項に記載の炉。
  25. 【請求項２５】前記無反射壁が棒を積み重ねたもので構
    成されており、それらの棒の面は炉の内側に向いて黒く
    なり、その内部を冷却流体が循環する請求の範囲第22項
    から第24項のいずれか一項に記載の炉。
  26. 【請求項２６】前記炉が、プレフォームボディの少なく
    とも一つの環状部分を又は長手方向に相互に離隔された
    いくつかの環状部分をプレフォームボディの残りの温度
    より低い温度まで加熱する手段を備える請求の範囲第14
    項に記載の炉。
  27. 【請求項２７】前記炉は、プレフォームが自転しながら
    たどる経路の一方の側に加熱装置を含み、反対側に熱放
    射線を反射しない少なくとも一つの領域を備え、前記無
    反射領域は帯形をしており、プレフォームの移動する向
    きにほぼ平行に延長し、かつ比較的低い程度に加熱すべ
    きプレフォームボディの少なくとも一つの環状部分の反
    対側に配置され、前記炉が、熱放射線を反射する少なく
    とも一つの領域を含み、前記反射領域が帯形をしてお
    り、プレフォームの移動する向きにほぼ平行に延長し、
    かつ比較的高い程度に加熱すべきプレフォームボディの
    残りの部分の反対側に配置される請求の第26項に記載の
    炉。
  28. 【請求項２８】更に、前記無反射領域又は無反射壁が入
    射熱放射線を吸収する請求の範囲第19項、第20項、第21
    項、第22項、第23項、第24項、第25項及び第27項のいず
    れか一項に記載の炉。
  29. 【請求項２９】請求の範囲第14項から第28項のいずれか
    一項に記載の熱可塑性材料で製造されたプレフォーム又
    は中間容器のボディを熱処理するための少なくとも一つ
    の炉を備えるプレフォームから又は中間容器からフラス
    コ又はボトル等の容器を製造する装置。
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