JP2623107B2 - 延伸熱可塑性樹脂材料の中空体を製造する方法と装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ほぼ円筒状の壁部と底部とを備えた中空の
成形体が複数の工程からなる処理を受け、その際に成形
体の少なくとも１つの部分領域が熱処理されて変形さ
れ、熱固定されるようにして、延伸熱可塑性樹脂材料か
ら中空体を製造する方法及び装置に関する。

この方法は、特に、線状ポリエステル例えばポリエチ
レンテレフタレート（PETP）又はポリブチレンテレフタ
レート（PBTP）の予成形体を使用して、過圧下におかれ
た充填物例えば炭酸飲料のための容器を製造する場合に
例えば使用される。

［従来の技術］ この種の製造方法は、成形体の樹脂材料のガラス転移
温度よりも低い温度で成形体の壁部をストレッチングし
て中間製品を作製し、この中間製品を少なくともその長
手方向の長さの大部分に亘って広げ、次に熱固定させる
ように行われる。

別の方法形態によれば、ストレッチ−ブロー成形型に
よってひと先ず中間製品を作製し、その際に形成される
樹脂材料が既に軸方向の延伸を受けており、ストレッチ
−ブロー成形の間に円周方向の延伸を受けるようにす
る。この場合には、中間製品の壁部を熱固定させるだけ
でよい。最終製品が加熱によってその形状の際立った変
化を受けることなく、容器の場合に例えば充填物の滅菌
に必要な所定の最高温度まで加熱させられることが、中
間製品の製造方法と係りなく熱固定によって確保されね
ばならない。特に、容器又は他の最終製品を形成する樹
脂材料が熱作用の下に収縮することはさけるべきであ
る。

熱固定された中空体は、例えばその開口を画定する壁
域を変形させて、通常のふたによって閉ざすことの可能
な缶を作製するために、やはり中間製品の製造方法と係
りなく、必要な場合に更に別の処理に付すことができ
る。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の課題は、冒頭に述べた製造方法及び製造装置
を改良し、熱固定並びに特に必要とされる形状付与工程
を複雑でない手段を使用して簡単な仕方で実施しうるよ
うにすることにある。多くの場合、作製される中空体、
特に容器が量産品であることから、本発明によるその製
造方法及び装置も、そうした中空体の量産に適したもの
とすべきである。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、この課題は、冒頭に述べた製造方法
及び製造装置において、前記開口を備えた成形体の端部
域を予め広げ、この予め広げた端部域を締付け手段によ
って締付け、成形体中にその底部まで突き当たるまで導
入される保持マンドレルと底部マンドレルとの間で底部
を挟持し、予め広げられた先端領域より下方の壁部を保
持マンドレルと底部マンドレルを囲む支持スリーブとの
間に挟むんだ後、加熱された熱処理マンドレルと成形体
との間の相対運動によって成形体中に成形体の壁部に当
接するように熱処理マンドレルを導入し、成形体の少な
くとも壁部を該熱処理マンドレルによって熱固定に必要
な温度に加温することによって解決される。

［作用および効果］ 成形体を予め広げることは、基本的に２つの目的のた
めに行われる。第１の目的は熱処理マンドレルの導入で
ある。熱処理マンドレルは、熱処理工程が、熱処理マン
ドレルのマントル面と成形体の壁部の内面との間の良好
な接触を前提としていることから、成形体の内径よりも
小さくなく、好ましくはこれよりも大きい外径を少なく
とも有しているべきである。開口を囲む成形体の先端域
を熱処理マンドレルの横断面よりも大きな横断面まで予
め広げなかった場合には、量産に必要な速度及び確実性
でもって成形体中に熱処理マンドレルを導入すること
は、どんな場合にも不可能となろう。この場合、熱処理
マンドレルをその自由端までテーパー状にすることは、
成形体の壁部と熱処理マンドレルのマントル面との間の
所望の接触を排除するため、一般には可能ではないこと
に留意すべきである。成形体を予め広げることの第２の
機能は、成形体の壁部の通常の軸方向の推移に対して外
方に曲げられた絶縁を形成し、この絶縁に締付け手段を
作用させ、この締付け手段が、成形体と熱処理的の間の
相対運動の間成形体を保持することにより、成形体が相
対運動の間、熱処理マンドレルにそのマントル面を経て
伝達される摩擦力の作用の下に、例えばしわの形成など
の許容されない変形を受けたり、膨出状の運動をしたり
しないようにすることにある。

成形体について実施すべき個々の処理工程において、
成形体の壁厚が一般に非常に薄いため、形状付与工程を
実施するために成形体に作用させる力は、どんな場合に
も、例えば座屈によるしわの形成のような不所望の、特
に不整の変形がされられるように、大きさを定め、配分
しなければならない。特に成形体がその全長に亘ってで
はなく、特別の支持及び保持エレメントが形状付与工程
を実施するために成形体の対応する領域を自由にする時
及び場所において成形体の変形がなされるように、前記
支持及び保持エレメントによって支持され保持されるよ
うな形状付与工程においてはそうなる。

これを勘案するために、成形体の先端域を予め広げる
ように、成形体の開口にその自由端に向ってテーパー状
となる加熱されたマンドレルを導入する。このマンドレ
ルは、成形体に向って作用する弾性手段の作用下におか
れ、予め広げるべき先端域を軟化させるために、それに
適合した温度下にある。前記弾性手段によってマンドレ
ルに及ぼされる力は、或る所定の温度と、マンドレルの
作用下にある壁部の先端域の前記温度による軟化とが実
現された後に始めて、先端域を予め広げる変形が生ずる
ように予じめ定める。この方法形態の利点は、成形体を
予め広げるために、テーパー状のマンドレルから成形体
の先端域に及ぼされる力が、比較的少なくて済むことで
ある。この予め広げる工程はマンドレルに及ぼされる所
定の力において、予め広げるべき先端域の軟化度が、予
め広げる工程の推移を規定するように、自動的に経過す
る。そのためマンドレルの強制駆動は不要となる。成形
体ごとにこの予め広げる工程の接続時間のわずかな変動
は起こりうるが、この変動は、成形体の壁厚が全く変動
を受けないか又はほとんど変動を受けないことを前提と
して、非常にわずかである。予め広げるべき先端域の長
さをどんな場合にも成形体ごとに一定に保つには、予め
広げる工程の間にマンドレルが通過するべき距離を例え
ばストッパーによって制限することが適切である。

成形体の先端域を予め広げる間に成形体を内部加圧付
勢すると有利となる。そのためには圧縮空気を好ましく
は予め広げるために利用されるマンドレルのダクトを経
て成形体中に導入する。

予め広げる工程のために自由端に向ってほぼ円錐形に
テーパー状となっているマンドレルを使用する場合に
は、成形体の先端域はほぼカップ状となる。成形体の先
端の予め広げられる領域の最大の内径は、この領域の縁
端の締付けが可能なようにまた熱処理マンドレルがこの
締付けられたマンドレルを通って成形体中に導入されう
るように定める。特に、このように予め広げるために利
用されるマンドレルのマントル面の形状は、予め広げら
れた先端域の縁端が成形体の壁部の予め広げられていな
い領域への遷移部分よりも大きく外方に曲げられること
により、熱処理マンドレルの導入時に成形体を保持する
締付け手段の形状及び位置に成形体の軸線に対する該縁
端の角度位置を適合させるように定めることができる。

熱処理工程によって得ようとする、作製すべき中空体
の熱安定を達成するには、そのために必要な成形体の加
温ができるだけ一様に行われることによって、作製すべ
き中空体の熱安定性が不同の領域の存在がさけられるよ
うにすることが必要となる。特に、処理能力が高くする
には、熱固定にとって必要な温度までのマンドレルの加
温は可及的にすみやかに行うべきである。そのため、熱
処理マンドレルは、熱処理マンドレルから熱処理すべき
成形体の領域への熱の一様な移行を達成するために、成
形体の内径よりも少なくともごくわずか大きな外径をも
つことにより、熱処理マンドレルを成形体に導入する際
に成形体が少なくともわずかな広げ作用を受けるように
すると有利となる。この広げは、熱処理マンドレルと成
形体の壁部との間の良好な接触を実現することのみが問
題となっている限り成形体又はそれから作製される中空
体の物理的性質が広げによって大きく影響されない程度
に小さな値に保つことができる。

更に、成形体の予め広げられない壁域の内径よりも著
しく大きな外径を熱処理マンドレルに付与し、成形体の
少なくとも予め広げられていない領域が成形体の樹脂材
料を周方向に延伸させるために横断面積の大きな増大を
受けるようにしてもよい。

成形体の壁部の樹脂材料の配向を結果させるほど大き
な成形体の直径の増大を達成するためにも熱処理マンド
レルが使用されるか否かは、前述したように、熱処理工
程までに、又は、その前工程である予め広げ工程までに
成形体がどんな製造工程を経過したかということに基本
的に依存する。これらの先行工程において成形体の壁部
の樹脂材料が既に周方向に延伸されている場合には、樹
脂材料の延伸を目的とした熱処理マンドレルによる直径
の増大は一般に必要ではない。

例えばPETPを使用した場合の成形体の熱固定は、通常
は150℃よりも低くない温度で行い、この温度において
の成形体に対する熱の作用時間は、熱可塑性樹脂材料の
結晶化を生ずるように定める。他の熱可塑性樹脂材料の
場合には、これ以外の温度及び熱固定をひき起す他の効
果例えば応力除去が用いられてもよい。

熱固定の終了後に成形体の形状安定性を得るためにで
きるだけ速く冷却するには、熱固定後に成形体の直径を
わずかに増大させつつ成形体の壁部をその外面を囲む表
面に当接させ、この表面によって成形体の壁部を冷却す
ることが好ましい。この冷却に必要な成形体のわずかな
直径の増大は、内部の加圧によって惹起させることがで
きる。

より詳しくは、成形体の壁部樹脂材料の延伸を実現す
ることを目的とした熱固定と、これに時には結び付いて
いる壁部の直径の増大を行わせるには、成形体の開口を
経て成形体中にその底部に突き当たるまで導入される軸
方向に可動の保持マンドレルと、底部外面に突き当たる
まで成形体に向って軸方向に可動の底部マンドレルとの
間に、予め広げられた成形体をひと先ず心出しして保持
し、成形体の予め広げられていない領域の外径にほぼ対
応する内径を備え、前記底部マンドレルを囲む支持スリ
ーブを、成形体の予め広げられた先端域の少し下方の位
置まで上方に押入れ、支持スリーブと同軸的な可動の締
付けリングと上方から成形体中に導入される保持マンド
レルを囲む第２の締付けリングとの間に、成形体の予め
広げた自由な上端域を締付け、次に、保持マンドレルに
対して同軸的に且つ保持マンドレルに対して軸方向に可
動に配された中空の熱処理マンドレルを、成形体中にそ
の開口を経て導入し、熱処理マンドレルの外側マントル
は、成形体の熱固定させるべき壁部の内面に接するよう
に、締付けリングによって保持された成形体中に相対的
に押込み、それと同時に、底部マンドレルを囲む支持ス
リーブを熱処理マンドレルが成形体の底部に指向した終
端位置に到達するまで、熱処理マンドレルの下行運動と
基本的に同期して下方に移動させ、熱処理マンドレルの
成形体の熱固定にとって十分な滞留時間の後に、熱処理
マンドレルによって加温され少なくともわずかに広げら
れた成形体の外径よりも内径がごく少し大きな、支持ス
リーブ及び底部マンドレルと同軸的に配された冷却スリ
ーブを成形体上に押込み、次に圧縮空気を成形体中に吹
込み、成形体の壁部を熱処理マンドレルからもち上げ、
その外側マントル面を冷却スリーブに押付け、成形体が
十分な形状安定性を得るまで冷却する。

締付け手段による成形体の開放端を囲む縁端の締付け
は、有利には、熱処理工程にとって必要な終端位置に熱
処理マンドレルが到達した後に解消されるので締付け手
段と共働する成形体の予め広げた縁端は、周囲の熱の作
用の下に形状の変化を受け、次に、この縁端が成形体の
長手方向軸線と平行に延長する位置を占める。そのため
に必要な時間は、熱処理工程に必要な時間よりも長くは
ない。先端域が必要により直径を増大させつつその出発
位置に向って通常収縮する。この先端域の新しい形状の
変化の利点は、壁部のどの領域も壁部の主要域に対して
例えばフランジの形で外方に突出しない形状を成形体が
処理工程の終了時に有することである。これは、成形体
の搬送を容易にする。このことは、成形体が量産品であ
り、従って大量に輸送されることを勘案して、非常に有
用である。

熱固定工程がほぼ終了した時に始めて冷却スリーブを
成形体上に押込むようにすると有利となる。冷却スリー
ブは熱処理マンドレルよりも著しく温度が低いため、熱
処理工程の間に既に冷却スリーブが存在していると、熱
安定性にとって必要な温度までの成形体の加温は遅延さ
れるので、製造装置の処理能力は、それに対応して低下
する。

圧力媒体によって惹起させる成形体の広げ（成形体の
内側マントル面を熱処理マンドレルからもち上げ、外側
マントル面を冷却スリーブの内側マントル面に当接させ
る）は、非常にわずかでよいため、熱処理マンドレルが
成形体の開口中に突入している限り、内圧の作用する空
間を外部に対して締め切るための特別の処置は不要とな
る。熱処理マンドレルまマントル面と冷却スリーブに当
接する成形体の内側マントル面との間の環状間隙中の流
通抵抗は、圧力媒体が給送されている限り十分な加圧が
常に保たれている程度に大きな値とする。冷却スリーブ
の内側マントル面の内部加圧の作用下に成形体の壁部を
冷却ハウジグの内側マントル面に当接させた後に熱処理
マンドレルを成形体から引出すことが適切である。この
場合、マンドレルから成形体に放射による熱伝達が起こ
らないので、冷却工程が加速される。ここで、冷却工程
の残りの期間について、好ましくは、前述した流通抵抗
によって成形体中に内部加圧が保たれている程度に、熱
処理マンドレルの先端のみが成形体中に突入する中間位
置に熱処理マンドレルがひと先す押込まれるように操作
する。成形体が十分に冷却された後、冷却スリーブは成
形体から隔たった位置に移動するので、冷却スリーブは
成形体を自由にし、成形体は、外部からそれに作用する
グリッパーによって掴まれる。次に底部マンドレルが成
形体から後退し、保持マンドレルも成形体から引出され
る。それと同時に熱処理マンドレルも、成形体から離脱
するのに必要な距離だけ成形体から離れるように移動す
ることができる。

成形体の周囲長さの増大によって、その樹脂材料の延
伸が結果する程度に強く成形体を熱処理マンドレルによ
って機械的に広げる場合には、熱処理マンドレルの導入
によって惹起された成形体の広げの前に、保持マンドレ
ルを成形体の底部から離れるように或わずかな距離移動
させ、この距離は、熱処理マンドレルによって惹起され
た成形体の直径の増大に基づいて成形体が縮小する距離
に対応させる。この場合、熱処理マンドレルの導入によ
って惹起された成形体の広げ工程の前又は間に、底部マ
ンドレルを、成形体の底部から成形体のその時の弾性伸
びの大きさに少なくとも対応する距離だけ隔てることも
時には有利となる。この処理は、成形体を広げる際に大
きな力が熱処理マンドレルから成形体の壁部に伝達さ
れ、それによって成形体の壁部の樹脂材料がひと先ず弾
性伸びを受け、それによって成形体が軸方向の伸長を受
けることを勘案している。しかしこれは一般に弾性変形
であり、この弾性変形は一般に熱処理マンドレルの端面
が成形体の底部に当接する終端位置に熱処理マンドレル
が到達すると直ちに消失する。その場合、成形体の壁部
に残留していることのあるひずみは熱処理工程の作用に
よって容易に解消される。

広げ工程の終了後、有利には熱処理工程の間に、保持
マンドレルと底部マンドレルとを、再び成形体の底部に
当接させ、これらのマンドレルが成形体をそれらの間に
締付け、成形体が冷却工程の終了後にグリッパー、例え
ば成形体を更に搬送する搬送装置のグリッパーによって
掴まれるまで、成形体をその位置に保持する。保持マン
ドレル及び底部マンドレルによって底部を掴むことは、
底部が壁部よりも厚く、通常は成形体の形状安定部分で
あるという事実を勘案している。そのほかに、成形体の
底部を保持マンドレルと底部マンドレルとによって掴む
ことには、成形体の壁部がなんらかの処理、例えば冷却
工程を受けている時点でもこのように掴むことができ、
２つの工程が互いに干渉しないという利点もある。

前述した製造方法を実施するために使用される製造装
置は、成形体の先端域を予め広げるために自由端に向っ
て円錐形状のテーパー状になっている加熱可能なマンド
レルを備えている。このマンドレルの最小断面積は、成
形体の予め広げられていない状態においての先端域の横
断面積よりも小さく、最大の直径は、予め広げられた先
端域の横断面よりも大きく、そのように予め広げる作用
をするマンドレルの部分は、縦断面形状における輪郭の
相当する部分が直線状又は凹状となる表面である。この
最後に述べた特徴は、円錐状のマンドレルによって予め
広げられた成形体の壁厚が一般に非常に薄いという事実
を勘案している。壁部の厚さは、10分の数mm程度として
よい。予め広げる作用をするマンドレル部分の縦断面形
状で見て凹状の形状は、いろいろの不整な変形、特にし
わの形成を防止する。

その反対に、円錐状のマンドレルを成形体に導入する
際に成形体をマンドレルに対して整列させる心出し工程
については、成形体の広げを惹起させるマンドレルの円
錐状の領域とマンドレル自由端との間において、その外
面が縦断面形状で見てわずかに凸状に推移する領域をマ
ンドレルに備えることが望ましい。この構成のため、予
め広げる間に、外面を特に支持する必要のない成形体
は、成形体の開口中にマンドレルを導入する際に既に比
較的速い時期に円錐形のマンドレルに対して整列され、
即ち、心出しされる。

次に図面に示した実施例について本発明を一層詳細に
説明する。

［実施例］ 第１図に示した製造装置16において、処理すべき成形
体は、以下に説明する実施例では、第18図に示した形状
を備えている。各々の成形体10は、内側に凹面状となっ
た底部12と円筒状の壁部14とを有し、その自由な上端に
開口を画定している。成形体10は例えばフランス公開特
許第2567066号（出願番号第8510215号）に記載された絞
り工程を使用して得た予成形体から作製した中間製品で
もよい。この絞りないしストレッチ工程後に得た成形体
10の壁部は、例えば0.1〜0.3mmの厚みを備えている。こ
の成形体10の底部12は厚みがこれよりも非常に大きい
が、それは絞り工程が壁部14に限定され、底部12には影
響しないからである。絞り工程は、一般に予成形体ない
しはその壁部の熱可塑性材料のガラス転移温度以下の温
度で行う。前記のようにして作製された成形体10の壁部
14は、絞り工程によって軸方向に延伸される。周方向の
材料の延伸は、以上に説明した製造方法によって作製さ
れた成形体10の場合には存在しない。

これらの成形体10は、本発明による教示を使用して更
に処理するために、水平面内に配されたリングプレート
17を上部域のリングプレート15に備えた装置16に、適宜
の給送装置を介して給送される。リングプレート17は垂
直軸線の回りに回動可能となっている。成形体10は、回
転しているリングプレート17にひと先ず到着した後、リ
ングプレート17によって装置16の全周に亘って分配され
る。装置16は、ほぼ円筒状又は横断面形状が多角形の筒
状ハウジング18を上部域のリングプレート15の下方に有
し、このハウジングはリングプレート17の回転軸線に対
して同軸的に配設されている。ハウジング18の下部は、
ほぼ円形の基部20によって囲まれており、この基部20中
には第２のリングプレート21が上部リングプレート17及
び固定のハウジング18と同軸的に配設されている。

ハウジング18の内部には、処理手段の少なくとも一部
分を作動させるための曲線ドラム19が同軸的に配置され
ており、この曲線ドラムは自己の長手方向軸線の回りに
回転し、また多数のカム曲線22を外面に備えている。こ
れらのカム曲線は、処理手段を備えたカムローラー25と
共働する。

成形体10を処理するための処理部所は、固定ハウジン
グ18の回りの外側に配設されている。処理部所の数は、
その場所の需要とハウジング18の直径とに依存する。

各々の成形体10がそれについて行うべき処理工程を実
施するために通過すべき２つずつの処理部所27,28は、
１つの処理ユニットにまとめられている。装置16の全部
の処理ユニットは同一の構成を有するため、成形体10は
装置16の全部の処理ユニットにおいて同一の処理を受け
る。図面にわかり易くするために、第１図の左側には只
１つの処理部所27がまた右側には只１つの処理部所28が
それぞれ略示されている。実際には、これらの処理部所
は、特に第４図からわかるように、２個１組として形成
されている。

各々の成形体10は、上部リングプレート17から、成形
体10の外径に内径が適合されたほぼ垂直に延在する縦通
路26に到達する。縦通路26（成形体10がそれを通って落
下する）は、２つの処理部所27,28から成る処理ユニッ
トのうちの第１処理部所27の側部の近傍においてハウジ
ング18のほぼ半分の高さで終端している。成形体10は、
この縦通路26から第１処理部所27に押込まれ、そこで予
め広げられる。このように予め広げられた後、成形体10
は第９および19図に示した形状となる。成形体10の上部
域23はカップ状に広げられる。成形体10は、処理部所27
からその近傍の第２処理部所28にもち来たされ、そこで
別の処理を受ける。図示した例では、この処理は機械的
な広げ工程であり、この工程に続いて熱固定工程により
広げられた成形体が熱安定化される。機械的な広げ工程
では、成形体の壁部14は、この壁部を形成する材料（お
そらくは、予め広げられた上部域23の外側縁は除く）を
周方向に延伸させるために、予め広げられた上部域23か
ら始まって著しく大きな直径にされる。

第２処理部所28においての処理が終了した後は、成形
体10は第20図に示した形状となる。底部12は不変であ
る。壁部14は大きな広げ作用を受け、それにより成形体
10の長さが短縮される。

このようにして得られた製品（中間製品でもよく、ま
た最終製品でもよい）は、第２処理部所28から再び第２
給送縦通路30の開口を経てほぼ水平の搬送運動によって
搬送された後に開放されるので、この縦通路30を経て下
方に下部リングプレート21の領域に落下する。この領域
には、下部の縦通路30の下方にある成形体10を下部のリ
ングプレート21上にスライドさせるためのスライド部材
24が設けられている。成形体10は更にこのリングプレー
ト21によって後続する搬送装置上にもち来たされ、この
搬送装置は、装置16によって作成された製品を次の処理
部所又は収集容器に給送する。

特に第５図からわかるように、各々の処理ユニットの
上部の搬送縦通路26は、第１処理部所27の近傍に、より
詳しくは第１処理部所27の、第２処理部所28と反対側に
開口する。縦通路26の自由端の下方に、これから或る距
離（成形体10のその時の最大の長手方向の長さよりも少
し大きい）をおいて、底板29が配設されている。縦通路
26の下方の領域と第１処理部所27との間には、搬送アー
ム31が垂直軸38（第４図）の回りに往復揺動可能に配設
されている。この搬送アーム31には、その自由端の近く
に受け39が配設してある。この受けは一端が開放されて
おり、その他は成形体10のその時々の横断面形状に適合
されている。搬送アーム31は、ほぼ水平面内に延長する
延長部分43を備えており、この延長部分は、縦通路26の
下端部からわずかな垂直距離に配されている。搬送アー
ム31は、２つの終端位置の間において往復揺動可能であ
り、そのうちの成形体10の受け39が縦通路26の下方にお
いて縦通路26と面一になるほうの終端位置が第４および
５図に示されている。そのため、縦通路26から下方に移
動する成形体10は、底板29と衝突した時に強制的に受け
39に収容される。搬送アーム31は、矢印44′の方向にへ
他方の終端位置に向って揺動する。この終端位置は、第
１処理部所27中の成形体の軸方向位置に対応している。
延長部分43は、矢印44′の方向に揺動してゆく間に縦通
路26の下端部よりも少し下方の受け39と反対側の終端域
中にあり、そのため、搬送アーム31の受け39が処理部所
27中にある状態で、縦通路26を通って落下した成形体10
はひと先ず延長部分43に衝突する。延長部分43は、搬送
アーム31が行う揺動運動と揺動アーム31の半径とに対応
して多少湾曲した形状になっている。搬送アーム32が、
第４および５図に示した左方の終端位置に戻るように運
動する間に、延長部分43は、この戻り運動の最終の段階
において縦通路26の下方の領域から離れるように移動す
るので、延長部分43によって支持された成形体10（その
長手方向の長さの大部分がなおも縦通路26中にあるため
延長部分43の運動に関与しえない）は、受け39中の底板
29上に落下し、次に搬送アーム31が矢印44′の方向に揺
動運動する間に、第１処理部所27に押込まれる。

特に第4,5図に図示したように、各々の処理ユニット
の両方の処理部所27,28は、ハウジング18に対して相対
的に不動に位置決めされている。全部の処理ユニットの
各々の第２処理部所28は、少なくとも工具のための案内
ロッド68がハウジングに固定されるようにハウジングに
直結されているので、ハウジングは、それぞれの第２処
理部所28において成形体10の加工のために工具によって
及ぼされる力に起因した反力を受ける。全部の処理ユニ
ットの各々の第１処理部所27は、それぞれの所属する第
２処理部所28に対して少し外方にオフセットされている
ため、第２処理部所28に比べてハウジング18の長手方向
軸線からの径方向距離が大きくなっている。全部の第１
処理部所27と全部の第２処理部所28とが、ハウジング18
に対して同軸的な共通の円69,70上に配され、各々の第
１処理部所27が配されている円70は、全部の処理ユニッ
トの第２処理部所28が配される円69よりも大径になって
いる。この構成によれば、１つの処理ユニットの全部の
処理部所を直接ハウジング18に、従って例えば第４図の
円69上に配した場合に比べて、ハウジング１つ当りの処
理部所の数を多くできる。更に、或る処理ユニットの処
理部所27,28において前記のような相対的な配列とした
ことによってハウジン18の外周に沿った搬送を行わなく
て済むため、処理ユニットの内部において１つの部所か
ら次の部所への搬送が容易になり、搬送手段及び搬送路
についての変通性が高くなる。

即ち、処理部所27,28から成る各々の処理ユニットに
は１つの搬送装置72が付帯しており、この搬送装置72
は、垂直軸の回りに揺動可能なブロック73から成ってい
る。このブロックにはグリッパー74,75が取付けてあ
り、これらのグリッパーの両方のグリッパー部分は、開
閉運動を行うように水平面内においても揺動可能にブロ
ック73に取り付けられている。この開閉運動のための駆
動力は、連結エレメント76,77を経てグリッパー部分に
伝達される。ブロック73の揺動運動の駆動力は、連結エ
レメント78と同軸的にブロック73に強く連結された筒79
を介して伝達される。連結エレメント78と筒79とは、曲
線ドラム19の１つのカム曲線22によって適宜連結されて
いる。

連結エレメント78と筒79とは、これらに対して同軸的
な固定された筒80によって囲まれており、筒80は、第１
図に示したように製造装置の基部20上に支持されてい
る。筒80は、底部29及び必要ならば他の第１処理部所27
に見出される部材を担持している。第４および５図に示
した各部の位置においてグリッパー74は第１処理部所27
に、グリッパー75は第２処理部所28に、それぞれ配設さ
れている。

第１処理部所27には、第１および４図には図示しない
上下動可能なマンドレル32（第５〜９図）が配設してあ
り、成形体10の上端域23はこのマンドレルを介して予め
広げられるので、成形体10は例えば第８および19図に示
した形状となる。マンドレル32は、基本的に、外側のマ
ンドレル33と内側のコア34とを備えている。マントル33
とコア34とは互いに同軸的に配設されている。コア34
は、外面にらせん状に延在する溝を備えており、この溝
には、マントル33を加温するための電気抵抗発熱体とな
るワイヤ35が配設されている。コア34とマントル33とを
担持する軸方向のボルト36は、長手方向に延在する中心
部のダクト37を備えており、このダクトからは、処理部
所27中において行われる形状付与工程の間に、成形体10
の壁部を支持する加圧を成形体10の内部に付与するため
に圧縮空気が成形体10の内部に送入される。

自由端側に向ってテーパー状となっているマンドレル
32は、その外面（成形体10の上端域23の形状付与時に成
形体10の壁部と接触する表面）の領域が縦断面形状で見
て凹面に形成されている。

上部の縦通路26を通り、次いで搬送アーム31を通って
第１処理部所27に到達する成形体10は、そこで叉状部材
40のみによってマンドレル32に対して整列される。マン
ドレル32は、次に第６図に示した出発位置から下向きに
成形体10の開口を通って成形体10の内部に導入される。
マンドレル32の自由端のところの直径は成形体10の開口
の直径よりも小さい。成形体10（前述したように壁厚が
非常に薄い）には、マンドレル32の下行運動の第１段階
におけるこの整列の間には軸方向の力はほとんど作用し
ない。更に下行運動を行う間に、凹面状の領域38が、成
形体10の上端域23と接触する。マンドレル32は、抵抗発
熱体35によって熱可塑性樹脂の軟化に適した温度に加温
されているので、熱可塑性樹脂材料はマンドレル32と接
触すると直ちに対応した軟化を受ける。これにより上端
域23の樹脂材料が軟化され、この上端域はこの状態では
比較的わずかな力を用いて変形可能となる。マンドレル
32が上端域23の加温の程度とそれによる変形性との度合
に対応してのみ成形体10の内部に進入するように、成形
体10の内部へのマンドレル32の下行と上端域23の加温の
度合とがどんな場合にも互いに協調されるようにするた
めに、マンドレル32はピストン41により担持されてお
り、ピストン41は空圧シリンダー42の内部に案内され、
成形体10に向って付勢される（第６図）。この構成によ
ると、変形させようとする成形体10の上端域23に作用さ
せる力を正確に定めることが可能となる。即ち、ピスト
ン41によって伝達される圧力は結果力が一方では成形体
10の軟化された上端域23を変形させるに足るだけの値と
なると共に、特に成形体10加温されてない領域において
の成形体10の不所望の変形を生じさせるには小さすぎる
ように、非常に容易に設定することができる。この場
合、成形体10によって囲まれた内部室がダクト37に給送
される圧縮空気によって前述したように付勢されること
は、非常に重要な役割をしている。それは、この圧縮空
気が支持機能を営み、マンドレル32を介して及ぼされる
力の作用による比較的柔軟な成形体10の座屈を防止する
からである。マンドレル32の領域36の凹面状の形状も、
軸方向成分よりも径方向成分が大きいので、広げ工程を
助ける力をマンドレル32と変形させようとする先端域23
との間の接触域に伝達するのに、重要な役割をしてい
る。

ワイヤ35と電圧源とは導線43を介して互いに接続され
ている。圧縮空気はホース44を介して送入する。

マンドレル32は、成形体10の上端域23を変形させるた
めのその下行運動に際して強制駆動を受けないが、上端
域23を変形させるためのマンドレル32の下行距離は、例
えばストッパーによって適宜制限する。これにより、各
々の成形体10の上端域23の形状付与は、そのために必要
な最短の時間（基本的には上端域23の壁部の軟化速度に
よって規定される）が利用可能となっていることを前提
として、いつも同じ仕方で確実に行われる。

第１処理部所27においての成形体10の処理が終了した
後に、予め広げられた成形体10は第２処理部所28にもち
来たされる。この目的のために、ブロック73（第4,5
図）は予めグリッパー74が処理部所27にある成形体をま
たグリッパー75は処理部所28にある成形体はそれぞれ予
め閉ざした後、垂直軸の回りに、矢印81の方向に回動さ
れる。予め広げられた成形体10は、矢印81の方向に揺動
運動する間に第１処理部所27から第２処理部所28に搬送
され、それと同時に、第２処理部所28にある成形体は相
互に距離をおいて垂直に配置されたロッド又はワイヤに
よって形成された下方の搬送縦通路30の上端の開口の直
上の位置にもち来たされる。両方のグリッパー74,75
は、それぞれの終端位置に到達した後に開放されるの
で、グリッパー74によって保持された成形体は第２処理
部所28に、またグリッパー75によって保持された成形体
は下方の縦通路30の上方に、それぞれ放出される。この
各部の位置において、搬送アーム31は受け39中にある次
の成形体を同伴して右側の終端位置に移軸している。従
って矢印81と反対の方向へ、第４および５図に示した出
発位置に逆回動した後、グリッパー74は処理部所27中の
次の成形体10の前方に、またグリッパー75は処理部所28
中の成形体の前方に、それぞれ位置される。一般にグリ
ッパー74,75は、成形体10に対する処理部所27,28におい
ての処理工程が終了した後に閉ざされる。

処理部所27に配設される叉状部材40は、第６図におい
て成形体10の後方にあるアームが観者と反対側のアーム
よりも短いことによって成形体10が容易にグリッパーを
経て叉状部材40中に押込まれ、再び叉状部材40から引出
されるように、好ましくは形成されている。

第２処理部所28においての成形体10の処理は、第１処
理部所27においての次の成形体の処理と同時に行われ
る。

第２処理部所28には、成形体10に対する処理を行うた
めの上下２組の手段がある。上方の組46の全ての手段
は、成形体10の予め広げられた上端の上方の第10図に示
した出発位置にある。下方の組47の全部の処理手段は、
成形体10（この時点では、搬送装置72のグリッパー74に
よってなおも保持されている）の下方の手段形成部材の
第10図に示した出発位置にある。

処理手段の下方の組47は、底部マンドレル50、このマ
ンドレル50を囲む支持スリーブ51、支持スリーブ51を囲
む可動の締付けリング53を備えている。これら全ての部
材は、互いに独立して軸方向に移動しうるように配設さ
れている。

処理手段の上方の組46は、保持マンドレル55、この保
持マンドレル55を囲む熱処理マンドレル56、並びに熱処
理マンドレル56を囲む第２の固定用の締付けリング57を
備えている。保持マンドレル55は、軸孔58を備えてお
り、保持マンドレル55（ト）熱処理マンドレル56とは互
いに独立して軸方向に移動しうるように配設されてい
る。

成形体10が第10図に示した位置にもち来された後、成
形体10がなおもグリッパー74によって保持されている間
に、底部マンドレル50は成形体の凹面の底部12に突き当
たるまで上方に移動し、保持マンドレル55は成形体10の
内部に押込まれる。底部マンドレル50の端面60は底部12
の形状に適合しているので、底部マンドレル50が底部12
の外面に当接すると、側方への移動に対して成形体10を
保護する形状連結が底部12と底部マンドレル50との間に
形成される。保持マンドレル55の外径は、成形体10の予
め広げられていない領域においての成形体10の内径より
もごくわずか小さいだけであるため、保持マンドレル55
は、特別の困難なしに、特に成形体10の許容されない変
動をもたらしうる力を成形体10に伝達することなく、成
形体10の内部にその底部12に当接するまで導くことがで
きる。保持マンドレル55の端面61も同様に底部59の形状
に適合れさているため、底部マンドレル50と保持マンド
レル55との終端位置において、底部12はこれらの２つの
部材の端面60,61の間においてクランプされる。成形体1
0の底部12はその壁部に比べて厚く、従って強度が非常
に大きいため、マンドレル50,55は底部12を許容されな
い程度に変形させるおそれなしに、底部12に強く当接さ
せることができる。このようにして、マンドレル50,55
によって成形体10の一意的な位置決めが確保される。第
11図には、グリッパー75が既に開放した状態で、底部マ
ンドレル50と保持マンドレル55との終端位置が図示され
ている。

成形体10の底部12に突き当たるまでの底部マンドレル
50の上昇には、下方の組47の他の部分、即ち支持スリー
ブ51、冷却スリーブ52及び可動の締付けリング53が関与
するので、これらの部材にカムローラーの形の駆動部が
所属されているにも拘らず、これらの部材は一体とし
て、第10図に示した位置から第11図の示した位置まで移
動させることができる。

底部マンドレル50と保持マンドレル55とは、第11図に
示した位置に到達した後、予め広げられた上端域23の自
由縁部が固定の締付けリング57に当接するまで成形体10
を同伴して上方へ移動する。その時に下方の可動の締付
けリング53は、予め広げられた上端域23の自由縁部に当
接するまで上へ移動するので、この自由縁部は締付けリ
ング57,53の間に締付けられる。この各部の位置は第12
および13図に図示されている。それと同時にか又はその
直後に、成形体10の予め広げられていない領域の外径に
対応した内径の支持スリーブ51が上方に押されて移動す
る。支持スリーブ51の上端位置は第12図に図示されてい
る。支持スリーブ51は、成形体10がマンドレル50,55の
前述した共通の上方への移動によって上方の位置に到達
した後には、第12図において上方の出発位置をなお占め
ている熱処理マンドレル56（自由端が成形体10の予め広
げられた上端域23中に突入している）の下端部から或る
わずかな距離の位置にある。

次の作業工程において、熱処理マンドレル（図示した
例では成形体10の予め広げられていない領域の内径より
も際立って大きな外径を有する）は成形体10中に進入
し、その際、同時に成形体10の外側を囲む支持スリーブ
51が有利には同じ速度で下方に復動する。ここで熱処理
マンドレル56の下端部62がその終端までテーパー状にな
っていることにより、端部62の外面は表面63によって形
成され、この表面は、完成した中空体（第20図）の底部
12と壁部14との間の遷移部分64を形成する。支持スリー
ブ51の端面は凹面65によって画定され、この凹面は、成
形体10中に進入する熱処理マンドレル56の作用下に拡開
される成形体10の壁部14のための一種の漏斗状の案内部
を形成する。特に第13図に示すように、広げ工程の間
に、従ってほぼ同期的に上方から下方に向って生ずる熱
処理マンドレル56と支持スリーブ51の運動の間に、熱処
理マンドレル56の終端の丸みのある境界面（表面63）と
漏斗状に広がる形状の凹面65とが狭い間隙66を画定し、
この間隙に、熱処理マンドレル56と支持スリーブ51との
運動の間に広げ工程を受けている成形体10の壁部14の領
域が受入れられる。間隙65は広げ工程を受けている壁部
14の領域が支持スリーブ61の凹面65と熱処理マンドレル
56の先端部62との間において締付けられることを防止す
るに足るだけ大きくすると共に、広げ工程を受けている
成形体10の壁部14の領域が確実な案内作用を受ける程度
に狭くする。特に、熱処理マンドレル56と同期的に生ず
る支持スリーブ51の下方への移動は、熱処理マンドレル
56の先端部62と成形体10の底部12との間にある成形体10
の壁部14の部分が熱処理マンドレル56の作用下に無制限
に広げられ始めること、即ち、成形体10の全長に亘る広
げ工程が同じように無制限に行われることを阻止する。

広げ工程の開始前に、保持マンドレル55と底部マンド
レル50とは成形体10の底部12から離れるようにわずかな
距離だけ移動する。底部12から保持マンドレル55が移動
することは、成形体10の長さが次の広げ工程の間に熱処
理マンドレル56の導入によって少し短縮されうるという
事実を勘案している。底部マンドレル50の導入が、特に
開始段階において、熱処理マンドレル56により成形体10
に伝達される軸方向力に基づいて成形体10をわずかに伸
長させることになるという事実によって生じるこの軸方
向の弾性伸びは、どんな場合にも広げ工程の開始段階で
は、底部12への遷移部分64においての壁部14の直径の増
大に基づいた軸方向の長さの対応した縮小によっては未
だ補償されていない。

第14図は、広げ工程の終了後の各部の状態を表わして
いる。成形体10は、締付けられた縁部を除いては第20図
に示した形状を備えている。底部12は広げ工程によって
は影響されていない。底部12に続いて、前述したように
中空体の長手方向軸線と平行に延在する壁部14の大部分
と底部12との間の遷移部分64がある。成形体10は、この
遷移部分64においては広げられるが、この広げ量は、底
部12に向って直径が減少することに対応して比較的わず
かである。

広げ工程（成形体10の材料が可塑化を受ける温度より
も常に低い成形体10の温度において生ずる）は、成形体
10の壁部の周方向の引っ張り強度を対応して改善する。
しかしこの樹脂材料の延伸の結果として、樹脂材料は、
このように延伸された後に再び所定の温度に加温された
時に、収縮し、従って寸法の減少、例えば周囲長さ、従
って直径の減少を受ける。そのため、前記のように作製
した中空体を熱固定し、即ち所定の温度において熱処理
することが必要となる。この熱処理は、中空体を安定化
する働きをし、その結果として熱固定時の温度よりも低
い温度で後に熱が作用した際に中空体が際立った収縮を
受けないようになる。即ち、熱固定工程のために使用さ
れる温度は、前記のように作製された中空体が後に通常
の取扱を受ける時の温度よりも高いように選定する。例
えば、PETPの場合、熱固定は樹脂材料の少なくとも部分
的な結晶化が熱処理によってもたらされることによって
実現される。

第14図には、広げ工程の終了後の熱処理マンドレル56
の位置が示されている。この位置では、熱処理マンドレ
ル56は所望の熱固定のために必要な時間残留している。
保持マンドレル55と底部マンドレル50とは、広げられた
成形体10の底部12に当接させられる。更に、広げ工程の
終了時に、可動の締付けリング53がわずかな距離移動す
るので、成形体の縁部は自由にされる。締付けられた上
端域23のところでの内向きの締付けとその温度のため、
上端域23は熱処理マンドレル56の直径まで逆延伸される
ので、上端域23は再び下方から軸平行に熱処理マンドレ
ル56に当接し、その際に軸方向の縮小が同時にも起こり
うる。従って、結果物の中空体は第20図に示した形状と
なる。熱固定工程の終了後に冷却スリーブは第14図に示
した出発位置から第15図の位置まで上方へ移動し、この
位置において、成形体10は上縁部を除いた長手方向の全
長に亘って冷却スリーブ52によって囲まれる。冷却スリ
ーブ52がその上端位置に到達した後に、保持マンドレル
55の軸方向ダクト58を経て圧縮器空気が熱固定された成
形体に供給されるので、この成形体は少し広げられ、そ
の外面が冷却スリーブ52の外面に当接する。第15および
15A図は、成形体10に対する圧縮空気の作用前及び作用
後の状態をそれぞれ表わしている。特に第15A図からわ
かるように、圧縮空気によって付勢を受けていない成形
体の外径は冷却スリーブ52の内径よも少し小さい。この
直径の差は非常に小さいが、冷却スリーブ52が上方へ移
動する際に冷却スリーブ52を特別の困難なしに成形体10
上にスライドさせるには足る程度に、また圧縮空気によ
る内部加圧の影響下に熱処理マンドレル56の外面からの
成形体10の壁部14の完璧なもち上げを確実にする程度に
大きな値とする。圧縮空気の供給と、それによる成形体
10の壁部14の熱処理マンドレル56からの持ち上げと、壁
部14の外面の冷却スリーブ52の内面への当接とは、熱処
理マンドレル56と成形体10との間の先行する接触の継続
時間が成形体10の樹脂材料の壁部の初期の熱固定を確実
にするに足る値となるように選定された時点まで行われ
る。

有利には、成形体10の広げ（成形体10の壁部14はこの
広げによって熱処理マンドレル56から持ち上る）の直後
に、熱処理マンドレル56を成形体から引離す。この運動
は、熱処理マンドレル56がほぼ第16図に示した位置（こ
の位置ではマンドレル56は未だ成形体10の上端部中に突
入している）に到達した時に中断される。熱処理マンド
レル56を引離すことによって、マンドレル56から成形体
10にそれ以上の熱が移行することが防止される。

第16図に示した中間位置において、熱処理マンドレル
56は、締切り部材としての機能を有し、成形体10中の内
圧が成形体10を冷却スリーブ52に押付けるに足る値とな
るまで成形体10の内部スペースを外部に対して締め切
る。熱処理マンドレル56のマントル面と成形体10の壁部
の内側マンドレル面との間には、狭い環状の間隙があ
り、この間隙の径方向の寸法は、それによって生ずる流
通抵抗が成形体10中の所要の内圧を保持するに足る程度
に小さくする。軸孔58を経て給送される圧縮空気による
成形体10の十分な冷却と成形体10から冷却スリーブ52へ
の熱伝達の後に、熱処理マンドレル56は第17図に示した
位置となるまで成形体10から完全に引出される。

冷却スリーブの内部に配設されたダクト系を経て冷却
材を導くなどによって冷却スリーブを特別に冷却するこ
とは、一般には必要ではない。それは、必要な冷却効
率、従って、冷却工程のために冷却スリーブが受ける熱
は、成形体10の壁部14の壁厚が小さなため、それほど大
きくないためである。冷却スリーブ52を必要に応じて冷
却することはもちろん可能であり、これは第８図に示し
た出発位置において冷却スリーブ52を例えば空気の吹込
みによる特別の冷却に付すことによって行ってもよい。

熱固定後の冷却の結果として、成形体10の熱固定によ
る加温域は、形状安定性を実現する温度の低下を受け
る。冷却後の温度は、周囲温度、従って一般には室温よ
りもなお相当に高い温度であってもよい。

熱処理マンドレル56を成形体10から最終的に取出すの
と同時に、冷却スリーブ51及び下部の締付けリング53も
成形体を自由にするまで下方へ移動させる。その時にグ
リッパー75は成形体10の回りに閉合されていてもよい。
その後に、底部マンドレル50と保持マンドレル55とは成
形体10から離れるように引出されるので、成形体10は搬
送装置72の揺動運動によって処理部所28から搬送縦通路
30に向って搬送させることができる。

第２処理部所28中の各々の処理エレメントの運動が曲
線ドラム19からカムローラー25を経て導出される（第4,
10図参照）ので、全部のエレメントについて強制駆動が
なされることにより、どんな場合にも個別の処理エレメ
ントの相互並びに処理される成形体10に対する適正な時
間的及び空間的な配置状態が確実にされる。これは例え
ば処理ユニットの内部にある搬送装置72についても同様
である。

曲線ドラム19は電動機82にって駆動され、電動機82の
出力軸には、必要ならば歯車装置を介して歯車83が結合
され、この歯車83は、曲線ドラム19の内方に突出するフ
ランジに取付けたラック84と噛合っている。

第１および４図において、処理部所27,28特にその内
部の工具その他の処理手段の詳細は、縮尺の関係から図
示されていない。第５図の場合にも同様である。個別の
工具並びに他の処理手段及び搬送装置の形状について
は、第６〜17図を参照されたい。

第10図において、カムローラー25と所属する工具又は
他の処理手段との間の結合状態は、単に１点鎖線によっ
て略示されている。第４図に示した構成において、各々
のカムローラー25は、連結ボルト85を介して所属する処
理手段を支持したキャリッジ87に連結されており、キャ
リッジ87は、案内ロッド68に導かれている。曲線ドラム
19の外面を囲むハウジング18は、長手方向のスリット89
を有し、連結ボルト85は、このスリットによってカムロ
ーラー25と所属するキャリッジ87との間に突入してい
る。

予め広げられた成形体10の上端域23は、成形体10を所
定の長さとするために、成形体10の再処理又は最終的な
使用の前に通常は切り離される。従って、異なる処理を
受けたことによって場合により不同の機械的性質を示す
壁域を、処理部所28から送出される成形体10がその自由
端に備えることがあるということは問題とはならない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、合成樹脂成形体を処理するための複数の同様
の構成の処理部所を備えた本発明による製造装置を一部
切欠いて示す略側面図、第２図は、第１図に示した製造
装置の、他の部分は除いてハウジングのみを示した略斜
視図、第３図は、少なくとも一部の処理手段を駆動する
ための曲線ドラムの略斜視図、第４図は、第１図の矢印
II−II方向に見た部分拡大平面図、第５図は、２つの処
理部所から成る処理ユニットを示し、第１図の矢印III
−III方向から見た部分側平面図、第６図は、成形体を
予め広げるための処理部所の工具出発位置における略側
面図、第７図は、予め広げる工具が終端位置にある場合
を示した第６図に対応する略側面図、第８図は、予め広
げる工程を終了した後の成形体を示す、第５および７図
に対応した側面図、第９図は、第７図の一点鎖線の円の
部分を拡大して示す詳細断面図、第10図は、予め広げた
成形体を熱固定するための処理部所を示す略断面図、第
11,12,13,14,15,16,17図は、成形体と共働する処理手段
がこの処理部所において行われる処理のためのいろいろ
の位置を占める状態を第８図に対応して示す側面図、第
15aおよび15b図は、成形体を内部の過圧によって広げる
前又は後の製造工程中の要部の拡大断面を示す説明図、
第18図は、本発明による処理工程を実施する前の成形体
の断面図、第19図は、予め広げられた成形体の断面図、
第20図は、本発明の対象である処理工程を終了して壁部
の合成樹脂の延伸で広げられた成形体を示す断面図であ
る。 10……成形体、14……壁部、23……上端域（先端域）、
32,53,57……締付けリング（締付け手段）、56……熱処
理マンドレル。

フロントページの続き (72)発明者 テイルマン・デーリンク ドイツ連邦共和国、2000 ハンブルク 61、オーモーリンク 50 (72)発明者 クラウス・ホルヴェーゲ ドイツ連邦共和国、2000 ハンブルク 76、ツインメルシュトラーセ 33 (72)発明者 ウオルフガング・レイマン ドイツ連邦共和国、2000 ハンブルク 67、グローテン・ホッフ 15 (72)発明者 クラウス・フォーゲル ドイツ連邦共和国、2000 バールスビュ ッテル、リューテルスベルク ４アー (72)発明者 ヴァルター・ヴィーデンフェルト ドイツ連邦共和国、2000 ハンブルク 62、タンネンヴェーク ２ベー

Claims (23)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ほぼ円筒状の壁部（14）と底部（12）を備
   えた中空の成形体（10）を複数の工程を含む処理に付し
   て少なくとも前記壁部（14）を熱固定し、底部と、これ
   に続く壁部と、開口とを有する延伸熱可塑性樹脂材料の
   中空体を製造する方法であって、前記処理中に、前記成
   形体（10）の前記開口が形成されるべき先端域（23）を
   予じめ広げ、この広げられた先端域（23）を締付け手段
   （53,57）によって締付けた後、成形体（10）の壁部に
   当接する熱処理マンドレル（56）を成形体（10）との相
   対運動によって成形体（10）中に導入して少なくとも壁
   部（14）を熱固定に必要な温度にまで加温する延伸熱可
   塑性樹脂材料の中空体の製造方法において、 前記熱処理マンドレル（56）を成形体（10）中に導入す
   る前に、熱処理マンドレル（56）の内側の保持マンドレ
   ル（55）を熱処理マンドレル（56）のスリーブ状の相対
   スライドと共に軸方向に移動させることにより保持マン
   ドレル（55）を成形体の底部（12）に突き当たるまで成
   形体（10）中に導入し、成形体の底部（12）を前記保持
   マンドレル（55）と該保持マンドレルに対抗する底部マ
   ンドレル（50）との間で挟持する工程と、 成形体の底部（12）が前記保持マンドレル（55）と底部
   マンドレル（50）との間で挟持された後、前記熱処理マ
   ンドレル（56）を成形体（10）中に導入する前に、成形
   体（10）の予じめ広げられた先端域（23）より下方の壁
   部（14）の外径にほぼ対応する内径をもち前記底部マン
   ドレル（50）を囲む支持スリーブ（51）を軸方向に移動
   させることにより、成形体（10）の未だ広げられていな
   い前記下方の壁部（14）を、前記保持マンドレル（55）
   と前記支持スリーブ（51）との間に挟む工程、 とを備えたことを特徴とする延伸熱可塑性樹脂材料の中
   空体の製造方法。
2. 【請求項２】熱処理マンドレル（56）から成形体（10）
   の壁部（14）への一様な熱伝導を実現するために、熱処
   理マンドレル（56）が、成形体（10）の内径に対応する
   値よりも少なくともわずかに大きな外径を有することを
   特徴とする請求項１に記載の製造方法。
3. 【請求項３】成形体（10）の壁部（14）の熱固定後に、
   その直径をわずかに増大させながら、壁部（14）を囲ん
   でこれを冷却させる冷却エレメント（52）に当接させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
4. 【請求項４】成形体（10）の先端域（23）を予め広げる
   ために、成形体（10）の開口にその自由端に向ってテー
   パー状となる加熱されたマンドレル（32）を導入し、該
   マンドレル（32）は成形体（10）に向って作用する弾性
   手段（41,42）の作用下におかれると共に、予め広げる
   べき先端域（23）を軟化させるためにそれに適合した温
   度にされており、前記弾性手段によってマンドレル（3
   2）の作用下にある壁部（14）の先端域の前記温度によ
   る軟化とが実現された後に初めて先端域（23）を予め広
   げる変形が生ずるように前記弾性手段によるマンドレル
   への作用力の大きさを予め定めることを特徴とする請求
   項１に記載の製造方法。
5. 【請求項５】先端域（23）を予め広げる間にマンドレル
   （32）が経過する距離を限定することを特徴とする請求
   項４に記載の製造方法。
6. 【請求項６】先端域（23）を予め広げる間に成形体（1
   0）を内部加圧付勢することを特徴とする請求項５に記
   載の製造方法。
7. 【請求項７】熱固定後の成形体（10）の直径の増加を成
   形体の内部加圧によって行わせることを特徴とする請求
   項３に記載の製造方法。
8. 【請求項８】成形体の熱固定を150℃よりも低くない温
   度で行い、この温度においての熱の作用時間を、熱可塑
   性樹脂材料の少なくとも部分的な結晶化を生ずるように
   定めることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
9. 【請求項９】成形体（10）の開口を経て成形体（10）中
   にその底部（12）に突き当たるまで導入される軸方向に
   可動の保持マンドレル（55）と軸方向に可動の底部マン
   ドレル（50）との間に、予め広げられた成形体（10）を
   ひと先ず心出しして保持し、底部マンドレル（50）を底
   部（12）に突き当たるまで成形体（10）に向って押入れ
   た後、成形体（10）の予め広げられてない領域の外径に
   ほぼ対応する内径を備え底部マンドレル（50）を囲む支
   持スリーブ（51）を、成形体（10）の予め広げられた先
   端域（23）の少し下方の位置まで上方に押入れ、支持ス
   リーブ（51）と同軸的な可動の締付けリング（53）と上
   方から成形体（10）中に導入される保持マンドレル（5
   5）を囲む第２の締付けリング（57）との間に成形体（1
   0）の予め広げた自由な先端域（23）を締付け、次に、
   保持マンドレル（55）に対して軸方向に可動に配された
   中空の熱処理マンドレル（56）を成形体（10）中にその
   開口を経て導入し、熱処理マンドレル（56）の外側マン
   ドレルを、成形体（10）の熱固定させるべき壁部（14）
   の内面に接するように、締付けリング（53,57）によっ
   て保持された成形体中に相対的に押込み、それと同時に
   底部マンドレル（50）を囲む支持スリーブ（51）を熱処
   理マンドレル（56）からもち上げ、その外側マントル面
   を冷却スリーブ（52）に押付け、成形体（10）が十分な
   形状安定性を得るまで冷却することを特徴とする請求項
   １に記載の製造方法。
10. 【請求項１０】熱処理マンドレル（56）が熱処理工程に
    必要な終端位置に到達した時に可動の締付けリング（5
    3）を第２の締付けリングから離れるように相対的に移
    動させることを特徴とする請求項９に記載の製造方法。
11. 【請求項１１】熱処理マンドレル（56）が熱処理工程に
    必要な終端位置に到達した時に可動の締付けリング（5
    3）を第２の締付けリングに対して相対的にこれから離
    れるように移動させることを特徴とする請求項９に記載
    の製造方法。
12. 【請求項１２】圧力媒体によって惹起される成形体の広
    げの度合が非常に小さいことにより冷却スリーブ（52）
    に当接する成形体の内面と熱処理マンドレルとの間の環
    状間隙に存在する流通抵抗による内部加圧を、冷却スリ
    ーブ（52）への壁部（14）の当接を確実にするに足る大
    きさとすることを特徴とする請求項９に記載の製造方
    法。
13. 【請求項１３】成形体（10）の壁部（14）が内部の加圧
    の作用下に冷却スリーブ（52）に当接した後に熱処理マ
    ンドレル（56）を少なくとも部分的に成形体（10）から
    引出すことを特徴とする請求項９に記載の製造方法。
14. 【請求項１４】成形体を十分に冷却させた後に冷却スリ
    ーブ（52）を成形体から遠隔の位置に移動させることに
    より、冷却スリーブ（52）が成形体を自由にし、成形体
    が、その外面を掴むグリッパー（75）によって捕まれ、
    その後に底部マンドレル（50）が成形体から後退し、保
    持マンドレル（55）が成形体から引出されるようにする
    ことを特徴とする請求項９に記載の製造方法。
15. 【請求項１５】熱処理マンドレル（56）が成形体の予め
    広げられていない壁域の内径に対応する値よりも相当に
    大きな外径を有し、成形体の予め広げられていない領域
    に、成形体を形成する樹脂材料を周方向に配向させるよ
    うに、大きな直径の減少を与えることを特徴とする請求
    項９に記載の製造方法。
16. 【請求項１６】保持マンドレル（55）が、熱処理マンド
    レル（56）の導入によって惹起された成形体の広げの前
    に、成形体（10）の底部（12）から離れるように或るわ
    ずかな距離移動し、この距離が熱処理マンドレル（56）
    によって惹起された成形体（10）の直径の増大に基づい
    て成形体が縮小する距離に対応することを特徴とする請
    求項15に記載の製造方法。
17. 【請求項１７】底部マンドレルが、熱処理マンドレル
    （56）の導入によって惹起された成形体の広げの前に、
    成形体の一時的な弾性伸長の大きさに少なくとも対応す
    る距離だけ成形体から引き離されることを特徴とする請
    求項15に記載の製造方法。
18. 【請求項１８】保持マンドレル（56）と底部マンドレル
    （50）とが広げ工程後に、そして熱固定工程の間に、成
    形体（10）の底部（12）の領域を保持するために成形体
    の底部（12）に再び当接することを特徴とする請求項９
    に記載の製造方法。
19. 【請求項１９】成形体（10）の壁部（14）を円筒状とし
    たことを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
20. 【請求項２０】底部を備えた中空の成形体の壁部を、該
    成形体中に導入される熱処理マンドレル（56）によって
    熱固定して、延伸された熱可塑性合成樹脂材料の中空体
    を製造する装置において、成形体の先端域（23）を予め
    広げるために、成形体の開放端に導入可能な加熱された
    円錐形のマンドレル（32）を備え、該マンドレル（32）
    は、成形体（10）に導入される先端部が成形体の横断面
    形状に適合され、自由端に向ってテーパー状となり、成
    形体の広げを惹起させるマンドレル（32）の領域が縦断
    面形状における輪郭の相当する部分が直線状又は凹状と
    なる表面を持つことを特徴とする延伸熱可塑性樹脂材料
    の中空体を製造する装置。
21. 【請求項２１】成形体の広げを惹起させる円錐状のマン
    ドレル（32）の領域とマンドレル（32）の自由端との間
    において、その外面が縦断面形状で見てわずかに凸状に
    推移する領域をマンドレル（32）が備えていることを特
    徴とする請求項20に記載の製造装置。
22. 【請求項２２】壁部が熱固定された延伸熱可塑性合成樹
    脂材料の中空体を製造する装置において、成形体の軸線
    と平行に移動させることの可能な保持マンドレル（55）
    と、保持マンドレル（55）と同軸的に、これに対して相
    対的に移動させられる中空の熱処理マンドレル（56）
    と、熱処理マンドレル（56）を囲んでこれに対し同軸的
    に配された締付けリング（57）とが成形体の開口端側に
    所属され、前記中空体の底部の外側輪郭に外面がほぼ適
    合された端面（60）を備えていて成形体の長手軸線と平
    行に移動可能な底部マンドレル（50）と、底部マンドレ
    ル（50）に対して同軸的に、これに対し軸方向に長手方
    向に移動可能に配された支持スリーブ（51）と、支持ス
    リーブ（51）を同軸的に囲み且つこれに対して相対的に
    移動可能な冷却スリーブ（52）と、底部マンドレル（5
    0）と同軸的に配されていて底部マンドレル（50）に対
    し相対的に移動可能な締付けリング（53）とが、成形体
    （10）の底部側に所属されていることを特徴とする延伸
    熱可塑性樹脂材料の中空体の製造装置。
23. 【請求項２３】熱処理マンドレル（56）の端面側の先端
    部（62）と支持スリーブ（51）との端面側の先端部（6
    5）とを互いに適合させたことを特徴とする請求項22に
    記載の製造装置。