JP4252055B2 - 円形容器用内装袋の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ドラム缶等の円筒容器に内装される樹脂製の内装袋を製造する方法に関する。

充填物によって円筒容器が腐食するのを防止するために円筒容器に内装される樹脂製の内装袋としては、図９（ａ）に示すように、円板状に形成された底板３の周部を全周に亘って屈曲し、この屈曲部３ａを円筒状に形成された胴体２における開口端の外周に熱圧着したものや、図９（ｂ）に示すように、胴体２の下端を内側に折り曲げて底板取付け代２ａを形成し、この折り曲げ形成された底板取付け代２ａの外面に底板３を熱圧着したもの（例えば、特許文献１参照）が用いられている。
特開２００４−３５０６２号公報

図９（ａ）に示された内装袋の製造に際しては、円板状の底板３の周全周を真空加熱成型によって屈曲しており、その作業に手間がかかるうえに、高価な真空成型金型を必要とするために、製造設備コストが高くつくものであった。

また、図９（ｂ）に示された内装袋の製造に際しては、胴体２の開口端部を内側に折り曲げる手段として、リング状あるいは円板状の治具を胴体２の開口端部に挿入した上で、胴体２の開口端部に熱風を吹き付けて開口端部を熱収縮させることで内側に折り曲げる手段が用いられている。この方法は、底板加工用の真空成型金型を必要としないので、その分、安価に実施することができるものである。しかしながら、胴体２の開口端部に熱風を吹き付ける装置が別途必要となり、その分製造コストを上昇させていた。

本発明は、このような実情に着目してなされたものであって、直胴状の胴体の端部に円板状の底板を接合した内装袋を安価に製造することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成した。

本発明の円形容器用内装袋の製造方法は、円筒状の樹脂製胴体の開口端に、当該胴体の内径より小径に縮径した状態の治具を挿入した後、当該治具を拡径させて前記樹脂製胴体の開口端縁より胴体軸心内方側箇所を拡径変形させ、この拡径変形に伴って変形部位より開口端側の胴体端部を胴体径方向内方に折り曲げ変形させ、この折り曲げ変形された胴体端部に円板状の樹脂製底板を重合して、胴体端部の外面に前記樹脂製底板の外周辺を熱圧着する。

これによると、熱収縮特性を備えない直胴のままの樹脂製胴体を使用して、機械的に胴体端部を胴体径方向内方に折り曲げ変形して、樹脂製底板を接合することができる。さらには、底板接合前の胴体への治具の挿入、および、接合処理後の治具の抜き出しを容易に行うことができる。

従って、本発明によれば、直胴状の胴体の端部に円板状の底板を接合した内装袋を安価に製造することが可能となった。さらには、このような安価な内装袋の製造を、内装袋材料における材料限定（具体的には熱収縮性の有無）を受けることなく実現することができた。

図１に、完成した内装袋１を底面側から見た外観が示されている。この内装袋１は、使用対象となる円筒容器に収まる径に形成された円筒状の樹脂製胴体（以下、胴体という）２の下端に円板上の樹脂製底板（以下、底板という）３を接合して形成されており、素材としてはポリエチレンなどの樹脂シートが用いられる。

図２〜図５に、上記内装袋１を製造する基本的な手順が示されている。

図２に示すように、先ず、胴体２を逆さまにして、金属厚板をリング状に加工した治具４を胴２の内部に縦向き姿勢で挿入した後、図３に示すように、開口端縁から適当少寸法（例えば１０数ｍｍ）だけ胴体軸心方向内側において治具４を開口端と平行な姿勢にする。

この治具４は、胴体２の内径よりも少し大きい外径に形成されたものであり、大径の治具４が挿入されることで、胴体２は、治具当接部位（胴体２の開口端縁より胴体軸心内方側箇所）が拡径変形される。この拡径変形に伴い、変形部位より開口端側の胴体端部２ａは、外部からの変形加工を受けることなく自然に胴体径方向内方に屈曲変形する。

本発明では、このような胴体２の屈曲変形を物理的な伸縮変形に基づいて実現しており、成形のために胴体２の材料を限定する（例えば熱収縮性を有する材料に限定する）といった無用な事前処理（胴体２の材料選択）を行う必要が一切ない。

次に、図４に示すように、この折り曲げ変形された胴体端部２ａに別途準備した底板３を重合して、胴体端部２ａの外面に底板３の外周辺を全周に亘って適当な熱圧着手段で接合する。熱圧着手段としては、底板３と同径の環状の加熱装置を例示することができる。このような加熱装置は従来から汎用されており、本発明を実施するために別途用意する必要はない。

熱圧着が完了すると、治具４を胴体２の内部で縦姿勢にして他方の開口端から取り出し、図５に示された内装袋１が完成する。この場合、内装袋１における胴体２の拡径変形された部分は治具４による押圧から解除されることで弾性復元して元の円筒形状に戻る。

図６〜図８に、上記内装袋製造方法に用いる治具４の別実施例が示されおり、以下に、その治具４の構造、および、この治具４を用いての内装袋製造手順について説明する。

この治具４は、周方向に環状に並べられた多数個（この例では１２個）の治具本体５、これを半径方向にスライド自在に支持する環状の支持ブラケット６、および、治具本体５を外方にスライド変位させるカム板７を備えている。

各治具本体５は部分扇形に形成されたものであり、その内端部から延出されたガイド軸８が前記支持ブラケット６に半径方向にスライド自在に挿通されている。そして、ガイド軸８の内方突出部に外嵌装着した圧縮コイルバネ９によって治具本体５は内方に退入付勢され、治具本体５の内端が支持ブラケット６の外周端に当接して内方へのスライドが制限され、かつ、この退入状態において、全部の治具本体５が周方向に接合されて、全体として環状に連なるようになっている。そして、全部の治具本体５が内方限度まで退入された縮径状態において、治具本体５群のなす外径が前記胴体２の内径より若干小径に設定されている。

支持ブラケット６は、スタンド１０を介して立設固定された中心筒軸１１の上部に連結固定されたフランジ部材１２に上面にボルト固定されており、支持ブラケット６の上面に取り付けられたガイド板１３とフランジ部材１２との間に治具本体５が上下から挟持されることで、治具本体５がガイド軸８周りに回動するのが阻止されている。また、このガイド板１３は縮径された治具本体５の外径に略等しい外径の円板で構成されている。

前記中心筒軸１１の内部には操作軸１４が回動自在に装備されており、この操作軸１４の上端部に前記カム板７が連結固定されている。カム板７の外周には、各治具本体５から内向きに延出されたガイド軸８の内端に摺接する傾斜カム面Ｓが形成されており、操作軸１４を介してカム板７が正方向（図７では反時計方向）に回動されることで、ガイド軸８の内端が傾斜カム面Ｓの大径側に相対移動されて、治具本体５が圧縮コイルバネ９に抗して半径方向外方に押し出し変位される。また、カム板７が逆方向（図７では時計方向）に回動されることで、ガイド軸８の内端が傾斜カム面Ｓの小径側に相対移動して、治具本体５が圧縮コイルバネ９によって半径方向内方に付勢退入されるようになっている。

前記操作軸１４の下端部には操作レバー１５が連結されており、この操作レバー１５を手動操作して操作軸１４を正逆に回動することで、治具本体５を拡径および縮径作動させることができるようになっている。

この治具４を用いて内装袋１を製造するには、先ず、図６，７に示すように、治具本体５を縮径状態に操作しておき、この治具４に上方から胴体２を被せる。この場合、縮径された治具本体５は胴体２の内径より小径であるので、抵抗なく胴体２を治具４に装填することができる。

被せた胴体２の上端が治具４より適当長さ（１０数ｍｍ〜２０ｍｍ程度）少し上方にはみ出た状態にして、操作レバー１５を操作してカム板７を回動させ、治具本体５群を拡径変位させる。この場合、ガイド軸の先端を傾斜カム面Ｓの大径側に連設された円弧状の安定カム面Ｓａに乗り上げておくことで、操作レバー１５から手を離しても治具４の拡径状態が保持される。

このようにして治具４が拡径されると、胴体２の開口端縁より胴体軸心内方側箇所が拡径変形され、この拡径変形に伴って、変形部位より開口端側の胴体端部２ａは胴体内方に折り曲げ変形されることになる。

次に、この折り曲げ変形された胴体端部２ａに別途準備した底板３を重合して、胴体端部２ａの外面に底板の外周辺を全周に亘って熱圧着する。この場合、拡径位置に移動された治具本体５は周方向に間隙が生じることになるが、円板状のガイド板１３の上面で熱圧着を行うことで全周に亘って完全に密着した熱圧着がなされる。

熱圧着が完了すると、操作レバー１５を逆操作してカム板７を復帰回動させ、治具本体５群を縮径作動させ、縮径状態の治具４から完成した内装袋１を上方に抜き外す。この場合、内装袋１における胴体２の拡径変形された部分は治具４による押圧から解除されることで元の径まで弾性復元する。

（１）第２例における治具４に備えたカム板７をペダル操作によって回動操作するように構成することもでき、これによると大きい拡径操作力を得ることが容易となる。

（２）第２例における治具４に備えたカム板を電動モータ、エアーシリンダ、などのアクチュエータを用いて正逆に駆動することもでき、これによると、作業者はスイッチ操作やバルブ操作を行うだけですみ、作業性が高いものとなる。

（３）多数の治具本体５を半径方向に移動させるカム構造は上記第２例に限られるものではなく、たとえば、治具本体５に設けたピンをカム板７に備えた傾斜カム溝に係合し、カム板７を人為操作あるいは駆動操作で回動させる構造とすることもできる。

本発明方法によって製造した内装袋の底面側から見た外嵌斜視図である。 本発明方法による内装袋製造工程を示す縦断面図である。 本発明方法による内装袋製造工程を示す縦断面図である。 本発明方法による内装袋製造工程を示す縦断面図である。 本発明方法によって製造された内装袋の縦断面図である。 本発明方法に用いる治具の他の実施例を示す縦断面図である。 治具の要部を示す平面図である。 拡径作動した治具の一部を示す平面図である。 内装袋の例を示す縦断面図である。

符号の説明

２ 胴体
２ａ 胴体端部
３ 底板
４ 治具

Claims (1)

1. 円筒状の樹脂製胴体の開口端に、当該胴体の内径より小径に縮径した状態の治具を挿入した後、当該治具を拡径させて前記樹脂製胴体の開口端縁より胴体軸心内方側箇所を拡径変形させ、この拡径変形に伴って変形部位より開口端側の胴体端部を胴体径方向内方に折り曲げ変形させ、この折り曲げ変形された胴体端部に円板状の樹脂製底板を重合して、胴体端部の外面に前記樹脂製底板の外周辺を熱圧着する、
   ことを特徴とする円筒容器用内装袋の製造方法。

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