JP4287058B2 - 大容積の容器を製造する方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、熱可塑性の合成樹脂から成る、カップ又は桶状の大容積の容器を製造する方法であって、この方法にあっては、緻密な合成樹脂から成るホース状の予成形品が、予め与えられた長さで射出成形され、拡開要素によって、予め与えられた寸法だけ拡開され、引き続き成形空気によって容器へと変形されるようにする方法、並びにこの方法を実施するための装置に関する。
【０００２】
緻密な合成樹脂から成る、カップ又は桶状の、即ち上部が開口している搬送容器及び貯蔵容器が公知であり、これらの容器は、先ず、ホース状の予成形品が作られる射出成形方法と、ホース状の予成形品が、ブローエアによって拡開され、中空型の内壁に当接させられる、少なくとも２分割された中空型における、引き続くブロー工程とによって製造される。しかしながらその際、そのように成形された容器は、上部はまだ閉鎖されていない。そこで上部の天井領域を切断することによって、必要な上部が開口している容器が得られる。この切断は、特別な切断装置を必要とする付加的な作業行程である。更に容器の上縁部は比較的僅かな強さしか備えず、このことは、容器が保護容器として他の容器のために使用される場合には、欠点が表面化する。
【０００３】
大容積の容器のための保護容器が公知であり、この容器によって記載した欠点は回避される。
【０００４】
しかしながらこの保護容器は３つの層から成る壁を備えており、これらの層により、膨張可能な合成樹脂から成る内側の層は形成される。このような壁は、一方では高い材料の需要を自らもたらし、他方では、比較的高い投資につながる射出成形装置を必要とする。射出成形装置以外には、内側の層の膨張圧に耐えなければならない、内型及び外型から成る費用のかかる型も必要とされる。この方法は、既に上記のように、膨張可能な内側の層によってのみ実施可能である。米国特許明細書第５，４７４，７３４号より、ブロー工程によって、熱可塑性の合成樹脂から成る中空の形状部材を製造する方法が公知であり、この方法においては、完成した形状部材が異なる壁厚を備えるべきである。これを達成するため、一定の壁厚を有する、射出成形されたホース状の予成形品内へ、冷却液を作用可能な２つの拡開要素が、下方から走入され、相互に移動させられる。その際、両方の拡開要素に当接しない両方の領域における、ホース状の予成形品の壁厚は縮小し、一方、ホース状の予成形品が、冷却された拡開要素に当接するところの壁厚は、一定のままである。得ようとされた拡開の度合が達成されたら直ぐに、両方の拡開要素は予成形品から取り外される。次に、２分割されたブロー型が予成形品の周囲を取り巻き、その下端部及び上端部を圧潰する。型を閉じることによってブロー軸が予成形品内へ移動させられ、その際ブロー軸を介して予成形品は、閉じられて完成した形状部材へと膨らまされる。
【０００５】
従って本発明の基本となる課題は、極めて簡単な射出成形装置及び型だけで済む、熱可塑性の合成樹脂から成る、カップ又は桶状の大容積の容器を製造する方法を提示することにある。
【０００６】
この課題を解決するため、本発明により、冒頭に記載した種類の方法にあっては、緻密な合成樹脂から成るホース状の予成形品（６）を、予め与えられた長さで射出成形し、まず射出成形された予成形品（６）を予め与えられた寸法だけ拡開し、その後下方からコア（２）を拡開された予成形品（６）の中へ移動させ、その後拡開された予成形品（６）をその下方の自由端部においてコア（２）に対し密閉するように緊張させ、それによって容器の開口が形成されかつ絞り縁部（９）が生じ、その際容器の開口面積が容器の横断面積にほぼ一致しており、そして引き続き予成形品（６）を形成空気により容器に成形することを特徴とする方法を提案する。
【０００７】
この様式の方法は、緻密な合成樹脂から成る壁を有する、カップ又は桶状の、即ち上部が開口している大容積の容器を造るために、決して、複雑で費用のかかる射出成形装置を必要としない。容器の最終的な形状を設定する型の部分は簡単に形成でき、その際しばしば、ほとんどコアだけで型体としては十分である。その際、特に少なくとも２分割された型は省略される。コア上で容器を製造する際は、成形空気として、もっぱらブローエアが使用される。型内での製造の際は、成形空気として、ブローエアも真空も使用可能である。
【０００８】
本発明による方法並びにこの方法を実施するための装置の別の特徴は、請求項２〜１３に開示されている。
【０００９】
本発明を、図面に図示された実施例により以下に詳細に説明する。
【００１０】
図面の図６及び７には、異なる方法で造られたそれぞれ１つの容器１が、極めて簡単に図示された断面図において示されている。この容器１は、その側壁の領域においても、特別に成形されたリブを備え、また、ここでは上方に存在するその底部の領域においても、特別に成形されたリブを備えており、これらのリブは容器１のために一種のパレット状の底部を形成する。ここでは緻密な、熱可塑性の合成樹脂から成形されているこの容器１は、図６及び７によるその下方端部において、完全に開口して形成されており、従って容器１は、即ち、後で利用される際には上部が開口している、カップもしくは桶状の形状を備えている。
【００１１】
図６による容器１は、図面の図１において平面図で示されているように、コア２によって造られる。型体として作用するこのコア２は、おおよそ直角な横断面を備え、４つの角部の全てにおいて、それぞれ１つの拡開要素３を備えており、これら４つの角部は、それぞれコア２の横断面を補い、しかしながらコアから分離して移動可能である。拡開要素３は、いわゆる拡開ユニットを形成する。それぞれの拡開要素３は、コア２の下方で軸５を中心にして旋回可能である、単に指示されただけの旋回レバー４によって担持される。隣接するそれぞれ２つの旋回レバー４は、それらの拡開要素３と共に、共通の旋回軸５に設けられている。旋回レバー４及びこれと共に拡開要素３を移動させるために、これらには、それ自身公知の、しかしながら図面では図示されてない駆動機構が設けられており、これらの駆動機構によって、旋回レバー４及びこれと共に拡開要素３は、コア２の角にあるそれらの位置から、内側に向かって図１で図示された位置へ、後方に移動させることができる。付加的にそれぞれの軸５には、それ自身公知の、しかしながら図示されてない持ち上げ駆動機構が設けられており、この持ち上げ駆動機構を介して、旋回レバー４及びこれと共に拡開要素３は、予め与えられた、更に以下で説明される位置へと持ち上げることができる。また必要であれば両方の軸５に、共通の持ち上げ駆動機構が設けられていても良い。コア２も、持ち上げ駆動機構を介して持ち上げることができる。この場合持ち上げ駆動機構は、例えば特別なフレーム内に収容されている。
【００１２】
図６による容器１を製造する場合は、コア２が沈められており、拡開要素３が、その内側の位置を、コア２の内側に、しかも上方で占めることから始める。これは、拡開要素３が、その旋回アーム４を介して内側に向かって旋回可能であり、今やその内側の位置を占めるということである。図２において図示されているように、拡開要素３のこの位置においては、上方から、図示されてない射出成形機によって、ホース状の予成形品６が、連続的又は断続的に内側に向かって移動させられる拡開要素３の上へと移動させられる。このホース状の予成形品６は、例えば緻密な合成樹脂から成る単層の壁を備えている。予成形品６は、予め与えられた、図２で認めることのできる位置で、内側に向かって集められた拡開要素３の上へと射出成形される。この場合４つの拡開要素３は、ホース状の予成形品６によって取り巻かれる。予成形品６が要求された長さに達したら直ぐに、予成形品は、単に指示されただけのカッタ７もしくはいわゆるホース閉鎖機を介して圧潰され、溶接される（図３）。今や拡開要素３は、旋回アーム４を介して、ホース状の予成形品６が拡開されるまで、外に向かって移動させられる。その際拡開の寸法は、図４による拡開された予成形品６内へ、コア２が走入できるような値に設定されている。これは、コア２が持ち上げられるということである。特別なクランプ要素８により射出成形された予成形品６は、開口している下端部の領域において、コア２に対して押圧され、従って図面の図６において拡大して図示されているように、極めて薄い絞り縁部９が生じる。
【００１３】
コア２は、その表面に比較的小さな複数の通路１１を備えており、これらの通路は中央の１つの通路に通じている。この中央の通路は真空導管に接続されている。成形空気−この場合は通路１１に真空を加えることである−によって、予成形品６の壁がコア２の表面に当接する。従って図６による容器１が形成される。容器１の冷却もしくは硬化の後コア２は、容器から取り外すことができ、極めて薄い絞り縁部９は、カッタによって切断することができる。
【００１４】
記載された方法においては、容器１が外型を使用すること無く製造される。しかしながらこれは、容器１の壁の厚みが、どこも無制限に均一の厚みを備えないということである。射出成形工程を適当に制御することによって、射出成形されたホース状の予成形品６の壁の厚みを異なるように形成することが可能となり、従って完成した容器１の壁も、個々の領域でその値を異なるようにすることができる。容器１からコア２を取り外すためには、容器１をスクレーパフレームに固定し、コア２を拡開要素３と共に、再び下方のその出口位置へ戻し移動させることだけが必要である。容器１は完全に自由となり、装置から取り外すことができる。
【００１５】
図７の容器１を製造する場合は、容器１の形状は、コア２によってではなく、２分割された外型１０によって設定される。従ってコア２は、即ち著しく短く形成することができる。ここで短いコア２は、図５による予成形品６と共に外型１０内へと移動され、そこでクランプ要素８によりコア２に締付けられる。従って同様に絞り縁部９が生じる。コア２の上で中空型１０を閉鎖した後、コア２を経て成形空気としてのブローエアがホース状の予成形品６内へと導かれ、ホース状の予成形品６が中空型１０の内壁に当接することになる。容器１の冷却後、ここでもまた絞り縁部９がカッタによって切断され、中空型１０並びにコア２が取り外される。
【００１６】
説明した実施例の変形例にあっては、２つだけの、３つの又は４つより多くの拡開要素３を使用することが可能である。２つの拡開要素３の場合、これらは皿状に形成されていなければならず、折り畳み可能もしくは展開可能に形成されていても良い。更に進めて拡開要素３の横断面を自由にすることができる。その横断面が射出成形された予成形品６の元の横断面よりも大きいコア２を挿入できるように、横断面が小さな予成形品６を拡開するか、もしくはその周線を拡大する位置に、拡開要素３が存在することがここでは重要である。更に、コア２を折り畳み可能に形成することが可能であり、従って拡開要素３を省略することができ、コア２は、いわゆる拡開ユニットを形成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による方法を実施するための、型体として使用されるコアに関する平面図を示す。
【図２】 容器を製造するための方法による、予成形品の射出成形段階を示す。
【図３】 容器を製造するための方法による、予成形品の圧潰及び溶接段階を示す。
【図４】 容器を製造するための方法による、予成形品の拡開段階を示す。
【図５】 容器を製造するための方法による、予成形品内へのコアの走入段階を示す。
【図６】 容器を製造するための方法による、予成形品の押圧と容器の形成段階を示す。
【図７】 変形例を示す。
【符号の説明】
１ 容器
２ コア
３ 拡開要素
４ 旋回レバー
５ 旋回軸
６ 予成形品
７ カッタ
８ クランプ要素
９ 絞り縁部
１０ 中空型
１１ 通路

Claims (12)

1. 熱可塑性の合成樹脂から成る、カップ又は桶状の大容積の容器を製造する方法であって、緻密な合成樹脂から成るホース状の予成形品（６）を、予め与えられた長さで射出成形し、まず射出成形された予成形品（６）を予め与えられた寸法だけ拡開し、その後下方からコア（２）を拡開された予成形品（６）の中へ移動させ、その後拡開された予成形品（６）をその下方の自由端部においてコア（２）に対し密閉するように緊張させ、それによって容器の開口が形成されかつ絞り縁部（９）が生じ、その際容器の開口面積が容器の横断面積にほぼ一致しており、そして引き続き予成形品（６）を形成空気により容器に成形することを特徴とする方法。
2. 容器が、真空によって、型体として形成されたコアに沿って成形されるようにすることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 容器が、真空又はブローエアによって、間隔を置いてコアを取り巻き、型体として形成された、少なくとも２分割された中空型に沿って成形されるようにすることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 射出成形された予成形品が、少なくとも２つの棒状の拡開要素によって拡開されるようにすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法。
5. 射出成形された予成形品が、コアによって拡開されるようにすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法。
6. 請求項１〜５の少なくとも１つに記載の方法を実施するための装置であって、単層の緻密な合成樹脂から成るホース状の予成形品を形成するための射出成形ヘッドと、形成すべき予成形品（６）の下方で、相対運動によって、予成形品（６）内へ移動可能な拡開ユニットを備え、ならびに予成形品（６）の拡開後、同様に予成形品（６）の中へ移動可能なコア（２）が配置され、コア（２）には、少なくとも２つのクランプ要素（８）が付設され、コア（２）は真空によって作用可能であり、コア（２）が容器の開口を形成し、かつその開口面積がほぼ容器の横断面積に一致しており、クランプ要素（８）が、射出成形された予成形品（６）をその下方の開口端部の範囲でコア（２）に押圧することにより絞り縁部（９）が生じるように構成されていることを特徴とする装置。
7. 請求項１〜５の少なくとも１つに記載の方法を実施するための装置であって、単層の緻密な合成樹脂から成るホース状の予成形品（６）を形成するための射出成形ヘッドを備え、形成すべき予成形品（６）の下方で、相対運動によって、予成形品（６）内へ移動可能な拡開ユニットと、ならびに予成形品（６）の拡開後、同様に予成形品（６）の中へ移動可能なコア（２）が配置され、コア（２）には、少なくとも２つのクランプ要素（８）と、間隔をおいてコア（２）を取り巻き、かつ真空又はブローエアによって作用可能な中空型（１０）とが付設され、コア（２）が容器の開口を形成し、その際その開口面積がほぼ容器の横断面積に一致しており、クランプ要素（８）が射出成形された予成形品（６）をその下方の開口端部の範囲でコア（２）に押圧することにより絞り縁部（９）が生じるようにしたことを特徴とする装置。
8. 拡開ユニットが、離間するように移動可能な少なくとも２つの拡開要素（３）によって形成されていることを特徴とする請求項６又は７に記載の装置。
9. 拡開要素（３）が異なる横断面形状を備えることを特徴とする請求項８に記載の装置。
10. 拡開要素（３）が型体（２）の部分から形成されていることを特徴とする請求項８又は９に記載の装置。
11. 拡開要素（３）が半径方向に移動可能に形成されていることを特徴とする請求項８〜１０の少なくとも１つに記載の装置。
12. 拡開要素（３）が旋回可能に形成されていることを特徴とする請求項８〜１０の少なくとも１つに記載の装置。

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