JP2827921B2 - プリフォーム底部の結晶化装置 - Google Patents
プリフォーム底部の結晶化装置Info
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Description
結晶化する装置に関するものであって、より詳しくは、
大量のプリフォームを安定して効率的に結晶化できる結
晶化装置に関する。
伸ポリエステル容器は、透明性、耐衝撃性にすぐれ、軽
量であることから、ジュース、コーラ、醤油、飲料水な
どを始めとした液体容器として広く使用されている。こ
の延伸ポリエステル容器の賦形は、従来は、あらかじめ
成形したプリフォームをブロー成形金型内において延伸
棒で縦方向に伸ばしながら(縦延伸)ブローエアを吹き
込み、ボトルの形状に賦形するものである。この際、延
伸棒でボトルの底部を突き破ってしまう事態をさけるた
めに、延伸棒の伸長速度とブローエアの吹き込み流量を
コントロールしてブロー成形を行っているが、ボトルの
底部はほとんど延伸されず厚肉のままに成形されてい
た。ところが、その場合は、プリフォームの底部付近は
十分な二軸延伸が行われないため、耐熱性が十分ではな
く、かつ機械的強度に劣るために、内容物の充填時に底
部がふくれる等のトラブルが多発していた。
らかじめプリフォームの段階で底部を加熱して結晶化し
ておく方法が提案されている(特開昭62−39443
号公報、特開昭62−193938号公報)。また、本
発明者らは、プリフォーム底部の結晶化を効率的に実施
する方法を開発し、特開平2−175226号公報に提
案している。
ォーム底部の結晶化方法は、結晶化を要する箇所のみを
露出し、その他の部分を遮熱部材で覆った状態で、露出
部を重点的に加熱するものであり、その方法を好適に達
成するための装置として、回転するターレットの周辺
に、底部を露出したプリフォームホルダーを設け、その
下方から加熱手段によって露出部を加熱することによっ
て、ターレットが一回転する間に、結晶化が完了するよ
うに構成した結晶化装置が開示されている。
用いてプリフォームの結晶化を行うと、加熱用ターレッ
トの周辺には、ホルダーを一列ずつしか設けることがで
きず、1分間にプリフォームの結晶化が完了する数は、
精々60ないし70個程度に過ぎないものである。そこ
で、結晶化効率を高めるために、上記装置を用いて、加
熱用ターレットの中心径を大きくしたり、ホルダーの列
を二列にするなどの実験を重ねたが、装置が大型化する
などの問題があり、いずれも、好適な結晶化は達成され
ず、そのさらなる改良が求められている。
ンパクトな結晶化手段で大量のプリフォームの結晶化を
効率的に達成し得るプリフォーム底部の結晶化装置を提
供することにある。
成するために提案されたものであって、一列に多数のプ
リフォームホルダーを有するユニットを、回動するコン
ベア上にキャタピラー状に配置し、その下方からプリフ
ォームの底部を加熱するようにした点に特徴を有するも
のである。
って、結晶化を必要とする部分のみを露出させた状態で
プリフォームを覆い、その露出部分の外側から加熱する
ことによってプリフォームの露出部分を結晶化する装置
において、前記遮熱部材が、長方形の金属板に複数の開
口を形成し、該開口から壁面が垂下し下端部を開口した
少なくとも内面が円筒形のホルダーユニットからなり、
該ユニットは、所定の間隔をおいて間欠的に回動自在に
構成されたコンベア上にキャタピラー状に固定され、該
コンベア内には該遮熱部材を下方向から加熱するための
加熱手段が配置されていることを特徴とするプリフォー
ム底部の結晶化装置が提供される。
枚の金属板に複数個設けられたもの、前記ホルダーへの
プリフォームの供給および取り出しが、ゴムを用いたバ
キューム装置によって行われること、前記加熱手段が、
予備加熱域に続く主加熱域が設けられており、該プリフ
ォーム露出部に対応して、その下方にホルダーユニット
と並列に配置され、短手方向が放物線状に湾曲した反射
面を持ち、プリフォーム露出部に対して略平行に近赤外
線が照射されるように配置された近赤外線照射装置を有
する加熱装置によって行われるもの、前記加熱手段が、
終端に近づくにつれて中心部より暫時減少されるもの、
前記加熱手段の減少が、加熱装置を部分的にマスキング
することによって行われるもの、などの態様を有するプ
リフォーム底部の結晶化装置が提供される。
重要な技術的特徴は、回動自在に構成されたコンベア上
に、進行方向に対してほぼ直角に配置した1個のプリフ
ォームのホルダーユニットに、複数個、例えば10個の
プリフォームを同時に供給し、これをキャタピラー状に
連結した構成とし、その下方からの加熱手段によって、
一列に配置された複数個のプリフォームを同時に結晶化
する点にある。この結晶化装置を用いることにより、1
分間当り約120個のプリフォームの結晶化を完了する
ことができ、その効率は、前記本発明者らが開発した結
晶化方法に比べて約2倍の改善をもたらすことになる。
手方向に沿って放物線状に湾曲した反射面と、該反射面
によって反射される近赤外線が前記プリフォームの露出
部分に対して略平行に入射するように前記反射面に対向
配置された近赤外線照射装置と、を備えている。したが
って、プリフォーム露出部に近赤外線を平行均一に照射
できるため、プリフォームをホルダ内で回転させること
なく、くっきりとした輪郭で結晶化させることができ
る。また、上記の如く、プリフォームを回転させる必要
がなく、プリフォームを回転させるためのための機構を
設ける必要がないのでその分、装置の小型化を図れる。
置の具体例を説明する。図1は、本発明の結晶化装置
(全体として1で示す)の好適な一例を側面から見た概
略図であり、図2は、その上面図である。その主たる構
成は、図1に示す如く、プリフォーム供給部4側に配置
された輪状体6と、プリフォーム取り出し部5側に配置
された輪状体7とを連結する駆動部材(図示省略)上
に、進行方向に対してほぼ直角に張架されプリフォーム
を保持するプリフォームホルダーユニット8、およびそ
の下方に該プリフォームホルダーユニット8に対応して
上向きに配置された加熱手段からなる。プリフォームホ
ルダーユニット8は、後述するキャリア26及びプリフ
ォームホルダー27によって構成されている。
ては、プリフォームホルダーユニット8の両端部に保持
されたプリフォーム2の結晶化の進行が遅くなるが、本
発明の結晶化装置には、この部分を予熱する予備加熱域
9と、主加熱域10が備えられており、主加熱域10の
終端部分は、加熱温度が過剰に上昇することなく、か
つ、均等な温度分布になるように、主として蓄熱が大き
い中心部分から側辺部にむけて全体として図2に示す如
く、逆三角形状になるように、加熱域にマスキング11
を施すことが好ましい。このように、予備加熱に加え
て、マスキング11をプリフォームホルダーユニット8
の中心部に保持されたプリフォーム2に行うことによっ
て、プリフォームホルダーユニット8に装着されたすべ
てのプリフォーム2がバラツキのない均一な状態で結晶
化される。
(図3、図5及び図6参照)は、供給手段によって、図
2に示すキャリア26に供給される。キャリア26は、
図2に示す如く、長方形状に形成されており、図2の上
下方向に沿って10個の円形状の貫通孔26Aが形成さ
れており、この貫通孔26A内には、図5に示すプリフ
ォーム2の中間部が挿通されるようになっている。そし
て、この挿通状態で、プリフォーム2のフランジ部2C
が貫通孔26Aの周縁部に当接するようになっている。
主加熱域10を通過した図3に示すプリフォーム2は、
その後、図1及び図4に示すクーリング域12を経由し
て冷却した後、取り出し手段によって取り出される。上
記供給手段及び取り出し手段は、一列に並んでいるプリ
フォームを同時に供給及び取り出すために、プリフォー
ムの首部にバキューム手段を連結したゴム部材を密着さ
せ、吸引することによって取り出すことが、プリフォー
ムを痛めず、かつ効率的である。
別個独立に設けてもよく、あるいは、別個独立に設ける
ことなく共用してもよい。以下に、供給及び取り出しの
ための手段が共用される場合を例にとって、供給及び取
り出し手段を具体的に説明する。供給及び取り出し手段
(以下、バキューム装置と記す)は、プリフォームホル
ダーユニット8の搬送路の上方側に、プリフォームホル
ダーユニット8の搬送路に沿って、予備加熱域の手前
と、クーリング域の後段(クーリング域よりもプリフォ
ームホルダーユニット8の搬送方向下流側)と、の間を
往復移動可能に、かつ、図6の上下方向に移動可能に設
けられている。このバキューム装置では、プリフォーム
ホルダーユニット8にプリフォームを供給する場合に
は、サーボモータ(図示省略)によって、バキューム装
置が予備加熱域の手前に移動され、プリフォームホルダ
ーユニット8からプリフォームを取り出す場合には、上
記サーボモータによって、バキューム装置がクーリング
域の後段に移動されるようになっている。
装置本体を備えており、該装置本体の図6下端部には、
フランジ16が形成されている。また、装置本体の図6
上端部には、ストッパー17が延出されている。また、
装置本体は、上端部から下端部全体にわたって中空とさ
れており、上端部には、吸引手段(図示省略)に連結さ
れた管体18に連結されており、下端部にはゴム製の保
持キャップ19が固着されている。
た形状、すなわち、プリフォームホルダーユニット8側
から見た形状が円形状とされている。保持キャップ19
の壁部20の中央部には、貫通孔20Aが穿設されてお
り、装置本体の中空部と連通されている。
けて次第に小径となるスペース21が形成されており、
前記吸引手段による吸引により、スペース21内が負圧
となり、プリフォーム2が吸引され、プリフォーム2の
上端部2Aが保持キャップ19の周壁19Aの内面に当
接されるようになっている。また、保持キャップ19に
おける壁部20の内面には、ゴム製の挿入吸引部材22
が固着されている。この挿入吸引部材22には、壁部2
0の貫通孔20Aに連通し図6の上下方向に延出された
中空部22A、該中空部22Aの下端部から二股に別れ
て延出され挿入吸引部材22を貫通する吸引用流路37
Bが形成されている。
ると、プリフォーム2内の空気が、挿入吸引部材22の
吸引用流路37B及び中空部22A、さらには、装置本
体の中空部を介してプリフォーム2の外部へ排出され
る。これによって、プリフォーム2内が負圧となり、プ
リフォーム2の首部内壁2Bが、挿入吸引部材22の外
周面に密着される。
間部が、支持ブロック23に形成された貫通孔24に挿
通され、さらに、フランジ16と支持ブロック23との
間にコイルバネ25が介在された状態でに支持されてい
る。そして、上記の如く、プリフォーム2の首部内壁2
Bが、挿入吸引部材22の外周面に密着された状態で、
上記サーボモータによって、支持ブロック23と共に、
バキューム装置14を図6の上下方向へ移動させること
によって、プリフォーム2のキャリア26への供給及び
取り出しがなされる。
は、キャリア26(プリフォームホルダーユニット8)
に保持されるプリフォーム2の個数と同数用意されてお
り、キャリア26に対するプリフォーム2の供給、及び
キャリア26からのプリフォームの取り出しが各々同時
に行えるようになっている。なお、上記の如く、結晶化
装置の加熱域に引き続きクーリング域を設けたのは、結
晶化が終わったばかりのプリフォームはまだ高温に保持
され、やや柔らかい状態になっており、取り出し手段の
吸引力によって、プリフォームの底部に穴が開いてしま
うのを防止するためでもある。
し200℃の温度に10ないし30秒加熱することによ
って達成される。結晶化装置1内では、予備加熱を含
め、できるだけ早く前記結晶化温度まで昇温させてやる
ことが好ましい。結晶化装置1における、加熱領域全体
(図1にAで表す)における予備加熱域9の割合は、2
0%程度であり、その加熱温度は、100ないし130
℃であり、主加熱域10の最高到達温度は180ないし
220℃である。
6ないし0.93m/min程度のスピードで80ない
し100secかかって通過するように構成されてい
る。予備加熱域141の温度は、図2に示したように、
ホルダーユニットに配置したプリフォームのうちの周辺
に配置された方から徐々に加熱するようにすることが好
ましく、そのためにはやや小さめの加熱機を装置の両周
辺に配置すればよい。また、装置の温度は、正確に温度
条件を管理することができるので、コンピューターによ
り管理することが好ましい。
は、結晶化装置全体の15%程度の割合で構成されるこ
とが好ましく、冷却は、通常自然放冷によって行われ
る。プリフォームのホルダーユニットは、770×60
×16mm(図2の上下方向長さ×左右方向長さ×肉
厚)程度の大きさを有する金属板に、プリフォームの胴
体の外形を若干上回る径を有する図3に示す上方開口8
Aを図2の上下方向に沿って10個形成すると共に、こ
の上方開口8Aから連続してプリフォームの長さに対応
して壁面を垂下し、その先端部に結晶化を要するプリフ
ォームの底部を露出させるための下方開口8Bを形成し
てなる。プリフォームのホルダーユニットの形状は、内
面がプリフォームに対応して円筒形に構成されているこ
とが好ましく、その外形は任意の形状に形成することが
できる。
の点で金属で構成されていることが好ましく、開口が形
成される金属板と同一のものであっても、異なるもので
あってもよい。なお、ホルダーユニットの内径とプリフ
ォームとの間の隙間や、ホルダーユニットの形状等を適
宜調節することにより、図5に示すプリフォーム2の温
度、特に(b) ないし(d) の温度をブロー成形に適した温
度にすることができる。
晶化効率の点からいって、通常、8個以上、好ましくは
10個以上のホルダーが設けられることが望ましい。プ
リフォームホルダーユニット8にプリフォームを供給す
るのは、図1における予備加熱域の手前であればどの時
点で行われてもよいが、通常、装置に対してほぼ45度
の角度を有する部分(矢印)が好適であり、プリフォー
ムホルダーユニットからのプリフォームの取り出しも、
クーリング域12を経過した時点であれば良く、通常、
供給とは反対に装置の終端部分のほぼ45度の角度を有
する部分(矢印)で行われることが好ましい。図3に示
したように、ホルダーユニットの下端部に形成した下方
開口8Bからは、プリフォーム2の底部先端部が露出し
ており、その下方に配置された加熱装置3によって露出
部分が加熱される。
ト8の位置関係を図4に示した。加熱装置3は、図3お
よび図4からわかるように、該プリフォームホルダーユ
ニットの下端部の開孔部分から露出しているプリフォー
ムの底部に対応してその下方にホルダーユニットと並列
に配置され、短手方向が放物線状に湾曲した反射面を持
ち、その面内に近赤外線照射装置15を配置したものを
用いる。この近赤外線照射装置の配置にあたっては、上
記反射面によって反射される近赤外線が平行にプリフォ
ームの底部に照射されるように上記反射面に対向させる
のが好ましい。
ダーユニットに収納されたプリフォーム列全体が均等に
加熱されるように配置されることが必要であり、通常、
ホルダーユニットの長さより若干長めに構成されること
が好ましい。またプリフォームの底部先端と加熱装置間
の距離dは、通常、5ないし15mm程度に設定される
ことが好ましい。
は、輪状体に連結したモーターによって行われるが、通
常、進行方向前方に位置する輪状体、つまり、プリフォ
ームの取り出し方向の輪状体7と連結するモーター13
の作動によって行われる。
の回動、すなわちホルダーユニットの駆動が間欠的に行
われる。
化を行った場合の結晶化部の直径およびプリフォーム各
部の温度の分布結果を表1に示した。図5に表1におけ
るプリフォームの加熱測定部分を示した。結晶化装置に
よる加熱は、予備加熱域9においては加熱用電圧170
V、主加熱域10においては、主加熱域を3等分し、予
備加熱域に近い方からそれぞれ、加熱用電圧が260
V、240V、195V、また、マスキング部位143
においては、加熱用電圧180Vで行った。これらの加
熱においては、加熱装置内温度を50℃、冷却水温度を
20℃に設定した。
プリフォームのホルダーユニットを用いて、1分間に1
20本のプリフォームの結晶化を行った。この場合にお
いて、ホルダーユニットは、ホルダー内径(露出部直
径)がφ17.42mmのものを用いた。なお、予備加
熱域においては、最大加熱用電圧が200Vの加熱装置
を、主加熱域においては、最大加熱用電圧が240Vの
加熱装置を用いた。
部の結晶化を、短時間で、しかも、正確に温度条件を管
理できる装置を使用することができるため、無人の装置
で、大量のプリフォームを安定して効率的に結晶化する
ことができる。
る。
の位置関係を示す側断面図である。
示す側面図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 遮熱部材によって、結晶化を必要とする
部分のみを露出させた状態でプリフォームを覆い、その
露出部分の外側から加熱することによってプリフォーム
の露出部分を結晶化する装置において、 前記遮熱部材が、長方形の金属板に複数の開口を形成
し、該開口から壁面が垂下し下端部を開孔した少なくと
も内面が円筒形のホルダーユニットからなり、 該ユニットは、所定の間隔をおいて間欠的に回動自在に
構成されたコンベア上にキャタピラー状に固定され、 該コンベア内には該遮熱部材を下方向から加熱するため
の加熱手段が配置されていることを特徴とするプリフォ
ーム底部の結晶化装置。 - 【請求項2】 前記ホルダーが、一枚の金属板に少なく
とも複数個設けられたものである請求項1記載のプリフ
ォーム底部の結晶化装置。 - 【請求項3】 前記ホルダーへのプリフォームの供給お
よび取り出しが、ゴムを用いたバキューム装置によって
行われる請求項1記載のプリフォーム底部の結晶化装
置。 - 【請求項4】 前記ホルダーへのプリフォームの供給お
よび取り出しまでの間に、予備加熱域、主加熱域および
クーリング域を経由する請求項1記載のプリフォーム底
部の結晶化装置。 - 【請求項5】 前記加熱手段が、短手方向に沿って放物
線状に湾曲した反射面と、該反射面によって反射される
近赤外線が前記プリフォームの露出部分に対して略平行
に入射するように前記反射面に対向配置された近赤外線
照射装置と、を備えてなる請求項1記載のプリフォーム
底部の結晶化装置。 - 【請求項6】 前記主加熱域が、終端に近づくにつれて
中心部より周辺部にむけて暫時減少される請求項1ない
し5のいずれか1項記載のプリフォーム底部の結晶化装
置。 - 【請求項7】 前記主加熱域の減少が、加熱装置を部分
的にマスキングすることによって行われる請求項6記載
のプリフォーム底部の結晶化装置。
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JPH08112855A JPH08112855A (ja) | 1996-05-07 |
JP2827921B2 true JP2827921B2 (ja) | 1998-11-25 |
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JP6249844A Expired - Fee Related JP2827921B2 (ja) | 1994-10-14 | 1994-10-14 | プリフォーム底部の結晶化装置 |
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1994
- 1994-10-14 JP JP6249844A patent/JP2827921B2/ja not_active Expired - Fee Related
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