JP4516317B2 - 半製品の首部の汚れを取る設備 - Google Patents

Description

本発明は、概して、ブロー成形またはストレッチブロー成形工程によって、ボトルなどの容器へと作られるようになっている熱可塑性樹脂（特にＰＥＴ）の半製品の汚れを取る（または汚れのレベルを下げる）分野に関し、特に、これらの半製品の首部の汚れを取る工程に対する改良に関する。

汚れた容器を熱可塑性樹脂から製造する場合、使用される汚れ取り物質の量（これは処理される表面積の関数である）を著しく減らすために、容器の製造工程の最後で、完成した容器の汚れを取るのではなく、容器の製造工程の開始時に半製品の汚れを取ることは良く知られていることである。

一例として、特許文献１は、半製品群のボディを、それらを、過酸化水素のような汚れ取り物質の容器内に浸すことで、濡らすことと、次にこの汚れ取り物質を、半製品を加熱することで、熱的に活性化すること（汚れ取り物質を活性化することは、特に、半製品が、それらをブロー成形に備えるために加熱される炉内で起こる）を含む、半製品の汚れを取る方法および設備を開示している。

しかしながら、半製品の汚れを効果的に取るには、各半製品の全体、すなわちそのボディのみならず、その首部の汚れを取る必要があり、また半製品は、それらの首部を最終形状に成形し、かつ最終寸法にすることで作られることが知られている。首部を変形させ、内部が満たされた容器を後で密封することを不可能にするような熱応力を首部が後で受けないことが重要である。

このため、上記特許文献に開示された、熱活性化による汚れ取り方法は半製品のボディに適用できるだけであり、また同じ理由から、首部の汚れを取るために、通常、紫外線放射による汚れ取りであり、各製品の首部を所定の時間紫外線放射の下に置くことを含む、他の非熱方法が用いられている。この目的のために、実際の用途では、紫外線ランプ群が、半製品群が供給ホッパーから設備内の収集・積み込み装置へ重力によって滑り下る、傾いた滑り路の各側に分散して配置され、首部が紫外線放射に曝される期間は半製品が滑り路に沿って下る速度と、滑り路の長さによって決まる。

しかしながら、このようにして得られる汚れ取りのレベルは比較的小さい（たとえば、１から１．５ｌｏｇのオーダ、すなわち１０分の１から３０分の１減少）が、これはある用途にとっては十分かも知れない。

しかし、汚れ取りのより高いレベル（たとえば、少なくとも３ｌｏｇ、すなわち1000分の１減少）を必要とする他の用途の場合、紫外線放射による汚れ取りの方法は不十分である。

特許文献２は、ポットの形態の容器を、それらが移動している間、特に、殺菌する、霧状の滅菌液が容器に吹き付けられる設備に関するものである。しかしながら、この公知の設備では、吹き付けられる霧状の殺菌液は導管を通過せず、したがって設備内を離散し、各容器は、たまたま遮られるジェットの一部によってのみ濡らされる。仮に、容器が、大きな開口を有するポットの形態ではなく、ボトルのような、狭い首部を有する容器であると、きっと、濡らしが首部の外部および内部の両方において均一で十分にはならないであろう。さらに、そのような設備は大量の殺菌液を必要とし、これはコストを引き上げる。

特許文献３は、殺菌物質の噴射の場所として、および紫外線放射を加える場所の両方として用いられるチャンバを備えた容器殺菌設備に関するものである。この公知の設備は、殺菌液が噴射されると直ぐ、殺菌液は紫外線照放射の作用を受け、したがって容器に達する殺菌物質が既に部分的に変性しているという、大きな欠点がある。
フランス特許公開明細書ＦＲ−Ａ−２７６６１２１ ヨーロッパ特許０３４２６９０号 ＵＳＰ５１２９２１２

本発明の目的は、複雑さと、より重要なことには、容器製造設備全体の大きさが著しく増大しないという追加の要件を有しつつ、紫外線放射処理のみの場合よりも高いレベルの汚れ取りを達成できるように、半製品の首部の汚れを取る設備を改善することにある。

本発明の方策によって、半製品の首部が汚れ取り物質の霧の中を通過する結果、首部の外側、周縁、そして部分的に内部が濡れるため、汚れ取り液をジェットの形態で吹き付けたり、首部を、ボディを処理するために設けられている汚れ取り液体の容器に浸したりする必要はなくなる。この結果、少量の液体と複雑でないハードウェアを効果的に用いるだけで、首部が濡らされる。

さらに、霧が、半製品群の首部が続く経路に沿って配置されたままになっている紫外線ランプ群の複数の列の上流に形成され、その結果、設備の構造的な変更は最少で済み、この変更は特に、半製品移動手段の上部端に完全に局所化される。

最後に、紫外線放射の作用で、半製品の首部上に沈着した汚れ取り液が活性化され、汚れ取り工程が、首部の形状に有害な影響を及ぼすことなく行われる。

一例として、１％の過酸化水素の溶液を用いると、首部を紫外線放射に曝す時間は通常少なくとも８秒でなければならず、このことは、半製品の移動の距離と速度（速度自体は設備全体の動作速度の関数である）をそれに応じて決めなければならないことを意味する。

本発明の、半製品の首部の汚れを取る設備は、熱可塑性樹脂で作られ、容器へとブロー成形またはストレッチブロー成形されるようになっている半製品の首部の汚れを、半製品が次々に積み込み装置に移動している間に取る設備であって、該設備は、半製品を次々に移動させる半製品移動手段を有する半製品供給設備に構造的、かつ機能的に関連しており、該汚れを取る設備は、紫外線放射が、移動している半製品の首部を完全に照射するように配置された紫外線ランプ群を有する汚れ取り設備において、紫外線ランプ群の上流に位置し、かつ半製品供給設備の半製品移動手段が横切るチャンバであって、かつ該チャンバ内に汚れ取り物質の霧を維持するように、汚れ取り物質を吹き付ける手段が内部に設けられている前記チャンバをさらに有し、吹き付け手段が、半製品移動手段の各側にそれぞれ配置された少なくとも２つの吹き付けノズルを含み、かつこれらの上方に、それぞれの軸線が移動中の半製品の首部の方向を向いていることを特徴とする。

さらに、効率的な動作のために、本発明によれば、汚れ取り物質が懸濁状態で局部的に堆積するのを防ぐように、チャンバを通過する、汚れ取り物質の流れを生成するために、チャンバに接続されている吸引手段をさらに有する。

半製品の首部の直径に対して比較的小さい横方向寸法を有する棒がチャンバ内で、半製品移動手段および移動している半製品の首部の上方を延び、それによって、前記棒は、半製品が半製品移動手段から持ち上げられるのを防ぐが、汚れ取り物質の霧が、前記半製品の首部の内壁に接触するのを可能にする。

本発明によるこの設備はこのように、さらに下流に、半製品移動手段に紫外線ランプ群の複数の列を装備することは変えずに、霧チャンバが半製品移動手段の上部端に存在することを特徴とする。この結果、半製品供給設備に非常に局所的に追加するだけでよく、上流の部品（ホッパと、半製品の一時的な存在）または下流の製品（紫外線放射処理と設備内への積み込み）に対する変更を必要としない。

この種の設備の構成に対応する好ましい実施態様では、半製品移動手段が、傾いた滑り路を有し、半製品が重力によって次々にこの滑り路を滑って下り、この滑り路はチャンバを貫通している。

純粋に非限定的な例によって与えられる好ましい実施形態の以下の詳しい説明を読むことによって、本発明がよりはっきりと理解されるであろう。

図１は、ブロー成形またはストレッチブロー成形によって熱可塑性樹脂の容器を作る設備Ｂへの入力装置である半製品供給設備Ａを概略的に示している。

供給設備の従来の構成は主として、ＰＥＴのような熱可塑性樹脂材料で作られた半製品がばらばらに注ぎ込まれるホッパー１を有し、ホッパーの底から、半製品群が昇降装置２によって１つずつ取り上げられ、昇降装置２は、順々に、かつ首部が頂部に位置するように半製品群を垂直に正しい姿勢にする装置３にまで半製品を運ぶ。

姿勢装置３から出るときに、半製品４は次々に、傾いた滑り路５へと移動し、重力によって滑り路５を下る。半製品は、そのボディが２つのレール同士間の間隙に係合しそれに案内されながら（図３の拡大図を参照）、２つのレールの頂部に跨るように、首部の底にある外側のカラーによって滑り路５に載っている。

滑り路５の底部の端において、一時に１個存在する半製品４は、通常、積み込みホイール６の形態のつかみ装置によって個々に把持される。積み込みホイール６は実際には、容器製造設備Ｂへの入力部材であり、通常、半製品を、半製品加熱炉（不図示）の入り口へと運ぶ。

汚れ取り設備である、本発明が特に意図した設備の場合、積み込みホイール６は半製品を、半製品のボディの汚れを取る装置（不図示）に運ぶ。この装置は特に、前述した半製品加熱炉と組み合わせてもよい。

いかなる熱処理も受けてはならない、半製品の首部だけの汚れを取るために、紫外線ランプ群７の列群が滑り路５の周りに配置されている。ランプ群７のこれらの列は、半製品の首部が紫外線放射によって、完全に（外側、内側、および周縁）照射されるように滑り路の両側および上方に配置されている。処理が終わった後の半製品を保護するために、滑り路５と紫外線ランプ群７の列群は、設備Ｂの覆い８と接続する、トンネルの形態をした覆い９で囲まれ、この組み立て体全体は大気圧よりも高い圧力で維持されるのが有利である。

半製品の首部の汚れを紫外線放射だけによって取るだけでは汚れが取れる程度が低い（通常１から１．５ｌｏｇ）ことを考えると、半製品の首部を、過酸化水素のような汚れ取り物質の作用に曝すことによってのみ、より完全な汚れ取り（通常、たとえば３ｌｏｇ）を達成することができる。複雑で、大規模、かつ高価な設備を必要とするであろう工程である、半製品の首部を汚れ取り物質の容器に浸したり、液体のジェットを半製品の首部に吹き付けたりしなければならないことを省くために、本発明は、半製品の首部が通過して搬送される、汚れ取り物質の霧を使用することを意図しており、首部は、一旦濡れると、汚れ取り物質を活性化し、首部の汚れを必要なレベルまで取る紫外線放射の下を通過する。

この目的のために、以下の手段が、上述した設備に追加される。

半製品を滑り路５の頂部入り口に正しく向ける装置３と紫外線ランプ群７の列群の間、したがってランプ群７の列群の上流には、閉じたチャンバ１０が設置され、このチャンバ１０はそれにもかかわらず、滑り路５がチャンバ１０を通過するのを可能にし、半製品４を妨げられることなく通過させる。過酸化水素のような汚れ取り物質の霧が、半製品４の首部の外側、周縁、および内側の一部を湿らせるために、チャンバ１０内に保持されたままになっている。

この構成では、半製品４が滑り路５を下るときに、それらが霧チャンバ１０を通過し、その際その首部が汚れ取り物質で濡らされ、次にこのチャンバ１０の下流で、紫外線ランプ７群の列同士の間を通過し、その際紫外線放射が汚れ取り物質を活性化する。半製品の首部が紫外線放射の下を通過する行程は半製品の首部の汚れを有効に取るに十分な長さになっている（たとえば、１％の過酸化水素で室温の場合で約８秒の持続時間）。

チャンバ１０の特定の構造が、図１と同様の側面図である図２と、図２のIII-III線で取った断面である図３に詳細に、かつ大きな寸法で示されている。これらの図２および３では、同じ番号または同じ機能部品であることを示すために、図１と同じ参照番号が用いられている。図２では、図をより見やすくするために、保護被覆８は除かれている。首部４ａが滑り路５の頂部に位置し、ボディ４ｂが、２つのレール５ａ間に形成されている間隙５ｂに嵌って、図３で見える半製品４がそれらのカラーによって載っている２つのレール５ａが図示の実施形態では湾曲している滑り路５の頂部にあるのに注目されたい。

チャンバ１０は、たとえば金属板で作られ、滑り路５の下を囲んでいる。その２つの端面は、各端に１つ、半製品が自由に通過できるように注意深く形作られた２つの開口１１を形成するために切り開かれている。半製品が小さい場合、これらの開口１１の一部を閉じる、取り外し可能なマスクを任意に設けても良い（たとえば、図３に示されている、短いボディの半製品の場合、マスク１２が設けられている）。

チャンバ１０は、メンテナンスを容易にするために、主構造１３ｃに取り付けられた取り外し可能ないくつかの部材（カバー１３ａ、底１３ｂ）を組み立てることによって作られるものでもよい。

チャンバ１０は、汚れ取り物質の霧が内部に保持されたままになるように、汚れ取り物質の細かなしぶきを生成する手段１４を備えている。図３に示すように滑り路５の各側に１つ、一対のこれら手段１４があるのが好ましい。これらの吹き付け手段の各々は、チャンバ１０の主構造１３ｃの壁の主開口を貫通して嵌る円筒ハウジング１６の端部壁に取り付けられた細かな吹き付けノズル１５を有し、ハウジングは固定手段１７によってチャンバに固定されている。ノズル１５は、１つまたは２つ以上のライン１８によって、加圧された汚れ取り物質の供給源に接続されている。

これら２つの吹き付け手段１４は滑り路５の各側で滑り路の上方に、ほぼ対称に配置され、ノズル１５の各軸線１９は同一平面上にあり、かつ概ね半製品４の首部４ａに狙いを定めている。

これらの構成は構造的にシンプルな配置が得られ、その構成部品または部材は容易に取り外し、および／または容易に手が届くことができる。チャンバ１０は、内部に起伏、隅、隙間（特に、底部壁１３ｂは形状が半円筒でもよい）が少ないので、汚れ取り物質が堆積したり、霧が閉じ込められたりするおそれは少ない。

霧を新しくする効率および半製品の首部４ａが素早く、かつ均一に濡れるのをさらに改善するために、チャンバ１０は、チャンバの主構造１３ｃの壁の、たとえば吸引装置（不図示）に接続されたライン２１が接続される、たとえば開口からなる吸引器２０（図２参照）を備えている。同時に、チャンバの壁の１つが、チャンバを通過する流れを手助けする（図３に２２で示されている）穴を含んでいてもよい。

汚れ取り物質の霧が半製品の首部の内壁に向かって移動するのを妨げないようにするために、軌道の残りに亘って延びている場合のように、比較的幅の広い平坦なバンド（たとえば、図２中のチャンバ１０の上流にあるバンド２４）の形態ではなく、首部４ａの直径に比べて比較的小さな断面の棒２３の形態をした（半製品が滑り路５から不意に持ち上げられるのを防ぐ）持ち上げ防止部材が滑り路の上方および半製品の首部４ａの上方に設けられていることもわかるであろう。

明らかに、チャンバ１０の長さおよび吹き付け手段１４の数と配置は容器製造設備全体の動作の全体条件に合うように、特に半製品の滑り路５に沿った移動速度の関数として変えてもよい。

半製品供給設備と組み合わされた、本発明による、半製品の首部の汚れを取る設備の全体の概略側面図である。 図１の設備の一部の側面図である。 図２に見られる設備の部分の一部に含まれる霧チャンバを通過する断面図である。

Claims (4)

1. 熱可塑性樹脂で作られ、容器へとブロー成形またはストレッチブロー成形されるようになっている半製品（４）の首部（４ａ）の汚れを、前記半製品が次々に積み込み装置（６）に移動している間に取る設備であって、該設備は、前記半製品（４）を次々に移動させる半製品移動手段を有する半製品供給設備（Ａ）に構造的、かつ機能的に関連しており、該汚れを取る設備は、紫外線放射が、移動している半製品（４）の首部（４ａ）を完全に照射するように配置された紫外線ランプ群（７）を有する汚れ取り設備において、
   前記紫外線ランプ群（７）の上流に位置し、かつ前記半製品供給設備（Ａ）の前記半製品移動手段が横切るチャンバ（１０）であって、かつ該チャンバ（１０）内に汚れ取り物質の霧を維持するように、前記汚れ取り物質を吹き付ける吹き付け手段（１４）が内部に設けられている前記チャンバ（１０）をさらに有し、前記吹き付け手段（１４）は、前記半製品移動手段の各側にそれぞれ配置された少なくとも２つの吹き付けノズルを含み、かつこれらの上方に、それぞれの軸線（１９）が前記移動中の半製品（４）の首部（４ａ）の方向を向いていることを特徴とする、半製品の首部の汚れを取る設備。
2. 汚れ取り物質が懸濁状態で局部的に堆積するのを防ぐように、前記チャンバ（１０）を通過する、前記汚れ取り物質の流れを生成するために、前記チャンバ（１０）に接続されている吸引手段（２０）をさらに有することを特徴とする、請求項１に記載の設備。
3. 前記半製品の首部の直径に対して比較的小さい横方向寸法を有する棒（２３）が前記チャンバ（１０）内で、前記半製品移動手段および前記の移動している半製品の首部（４ａ）の上方を延び、それによって、前記棒は、前記半製品が前記半製品移動手段から持ち上げられるのを防ぐが、汚れ取り物質の霧が、前記半製品の首部の内壁に接触するのを可能にすることを特徴とする、請求項１または２に記載の設備。
4. 前記半製品移動手段が、傾いた滑り路（５）を有し、前記半製品（４）が重力によって次々にこの滑り路（５）を滑って下り、前記滑り路（５）は前記チャンバ（１０）を貫通していることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の設備。

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